JP5588157B2 - Manufacturing method of resin impregnated sheet, component built-in product, molded product, wiring board, and component built-in product - Google Patents
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Description
本発明は、部品の内蔵等に用いる樹脂含浸シート、部品内蔵品、成形品、配線板、及び部品内蔵品の製造方法に関するものである。 The present invention is a resin-impregnated sheet used in the built of parts, component built products, moldings, wiring board, and a process for producing a component built products.
従来から、織布や不織布などの基材に樹脂を含浸させて形成した樹脂含浸シート（樹脂シート）が知られており、樹脂含浸シートの性能を上げる試みがなされている。例えば、ＣＥＭ−３等では、中心層としてのガラス不織布基材に、難燃剤として水酸化アルミニウム等の充填材を含有する樹脂組成物を含浸させて、低線膨張化や原材料費削減を図ることが試みられている。また、ガラスクロスなどの織布基材に樹脂を含浸させて多層基板用の材料とすることも一般的に利用されており、このような樹脂含浸基材はプリプレグと呼ばれている。プリプレグを始めとする樹脂含浸基材については近年、フィラー等を高充填して厚み方向の線膨張係数を低減させる開発が盛んに行われている。 Conventionally, a resin-impregnated sheet (resin sheet) formed by impregnating a base material such as a woven fabric or a non-woven fabric with a resin has been known, and attempts have been made to improve the performance of the resin-impregnated sheet. For example, in CEM-3 or the like, a glass nonwoven fabric substrate as a central layer is impregnated with a resin composition containing a filler such as aluminum hydroxide as a flame retardant, thereby reducing linear expansion and reducing raw material costs. Has been tried. Moreover, it is also generally used to impregnate a woven fabric substrate such as glass cloth with a resin to form a material for a multilayer substrate, and such a resin-impregnated substrate is called a prepreg. In recent years, prepregs and other resin-impregnated base materials have been actively developed to reduce the linear expansion coefficient in the thickness direction by high filling with a filler or the like.
また、特殊な回路基板として、部品を内蔵した基板材料が開発されている（例えば特許文献１参照）。プリプレグを使用して部品を基材に埋め込む場合、部品埋め込み性を良好にするためには、部品を搭載する部分のプリプレグの一部をあらかじめくり貫き、部品に位置合わせして配置して加熱加圧することで樹脂が溶融して部品を埋め込むというプロセスが行われており、このような部品内蔵品は既に実用化され量産されている。 In addition, as a special circuit board, a substrate material containing a component has been developed (see, for example, Patent Document 1). When using a prepreg to embed a part in a substrate, in order to improve the part embeddability, a part of the part of the prepreg where the part is to be mounted is punched in advance and positioned in alignment with the part and heated. The process of melting the resin by embedding and embedding the parts is carried out, and such built-in parts have already been put into practical use and mass-produced.
しかし、プリプレグのようなガラスクロスを用いたシートでは、部品を内蔵する場合、基材の部品搭載部分をあらかじめ除去するなどの特殊な成形が必要となり、簡単に部品内蔵品を形成できないといった問題が生じる。さらに、部品内蔵のためには、内蔵する部品の高さ以上の厚みの絶縁材料を準備する必要があり、一般的に部品内蔵用に提供されている絶縁材料のプリプレグでは、レジンコンテントを高くすることができないために部品を埋め込むための樹脂量が不足するといった問題が生じる。 However, in a sheet using a glass cloth such as a prepreg, when a part is built in, a special molding such as removing a part mounting part of the base material in advance is required, and there is a problem that a part built-in part cannot be formed easily. Arise. Furthermore, in order to incorporate a component, it is necessary to prepare an insulating material with a thickness that is greater than the height of the component to be incorporated. In general, the prepreg of an insulating material provided for incorporating a component increases the resin content. The problem is that the amount of resin for embedding the components is insufficient because the process cannot be performed.
また、フィルム等に樹脂をコーティングして樹脂層を形成した、ガラスクロスなどの基材を含まない樹脂シート材料が知られている。このような樹脂シート材料にフィラーを高充填させて、部品が実装された基板の上に積層させ、この積層体を加熱加圧することで、樹脂が溶融して部品の周囲に流動して部品を埋め込むというプロセスが行われており、このような部品内蔵品も既に実用化され量産されている。 In addition, a resin sheet material that does not include a substrate such as a glass cloth in which a resin layer is formed by coating a resin on a film or the like is known. Filling such a resin sheet material with a high amount of filler, laminating it on the substrate on which the component is mounted, and heating and pressing this laminate, the resin melts and flows around the component, The process of embedding is performed, and such a component built-in product has already been put into practical use and mass-produced.
しかし、このような樹脂シート材料は、厚みを厚くすると揮発分を含有する樹脂組成物では、内部（樹脂層のフィルム側）に揮発分が残留しやすくなり、乾燥条件を最適化すると生産性に問題をきたすほど乾燥速度が低下してしまうという問題がある。したがって、フィルム付樹脂シートでは部品の内蔵に用いるような厚みの厚いシートを容易に得ることができない。 However, if the resin sheet material is thick, the resin composition containing volatile matter tends to retain volatile matter inside (the film side of the resin layer). There is a problem that the drying speed decreases as the problem occurs. Therefore, it is not possible to easily obtain a thick sheet that is used for incorporating components in the resin sheet with film.
シート材料に用いるフィラーとしては、部品の発熱を効率良く放散させるために、熱伝導性の高いものを使用することが試みられており、熱伝導性の高いフィラーを用いることで絶縁材料自体の熱伝導率が向上してきている。ここで、フィラーを高充填するためには、一般的に使用されているガラスクロス基材では限界がある。基材としてガラスクロスを用いた場合、ガラスクロスの表面だけにフィラーが高充填された樹脂層が形成され、ガラスクロスの束の部分（クロスが交差する部分）では樹脂不足となってしまうため、信頼性を低下させる原因となってしまうからである。また、シートの形成に用いる樹脂の量にも限界がある。シートの厚みのほとんどを樹脂で形成すれば、充填性をかなり確保できることとなるが、フィラーが高充填された樹脂組成物で、レジンコンテントが６０質量％以上になると製造しにくくなってしまうからである。また、高充填してもガラスクロスのような基材を用いた場合、フィラーが充填されない基材層が形成されるので、この基材層ではフィラーによる機能向上が見込めない。 In order to dissipate the heat generated from the parts efficiently, it has been attempted to use a filler with high thermal conductivity as the filler used in the sheet material. By using a filler with high thermal conductivity, the heat of the insulating material itself is used. The conductivity is improving. Here, there is a limit in the glass cloth base material generally used in order to highly fill the filler. When glass cloth is used as the base material, a resin layer highly filled with filler is formed only on the surface of the glass cloth, and the glass cloth bundle part (part where the cloth crosses) becomes insufficient in resin. This is because the reliability is lowered. Further, there is a limit to the amount of resin used for forming the sheet. If most of the thickness of the sheet is formed of a resin, the filling property can be considerably secured, but it is a resin composition highly filled with a filler, and it becomes difficult to manufacture when the resin content exceeds 60% by mass. is there. In addition, when a base material such as glass cloth is used even if it is highly filled, a base material layer that is not filled with a filler is formed. Therefore, in this base material layer, functional improvement due to the filler cannot be expected.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、フィラーが高充填して熱伝導性が優れ、厚みが厚く部品内蔵に好適に用いることができる樹脂含浸シート、部品内蔵品、成形品、配線板、及び部品内蔵品の製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and is a resin-impregnated sheet, a component-embedded product, and a molded product that are highly filled with a filler, have excellent thermal conductivity, and are thick and can be suitably used for incorporating a component. , it is an object to provide wiring board, and a method of manufacturing the component-embedded products.
請求項１に係る発明は、不織布に、フィラー５が７０〜９５質量％含有された樹脂組成物２を含浸し、Ｂステージ状態にした厚み２００〜５００μｍの樹脂含浸シートＡであって、不織布はタテ方向の引裂強度が１０００ｍＮ以下であることを特徴とする樹脂含浸シートである。
The invention according to claim 1 is a resin-impregnated sheet A having a thickness of 200 to 500 μm in which a nonwoven fabric is impregnated with a
請求項２に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡにおいて、不織布は、１５０℃以下の温度で軟化溶融するバインダーを用いて形成されていることを特徴とする樹脂含浸シートである。
The invention according to
請求項３に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡにおいて、不織布は、１０μｍ径以下で２０ｍｍ長以下の繊維３を用いて形成されていることを特徴とする樹脂含浸シートである。
The invention according to
請求項４に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡにおいて、硬化したときの熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂含浸シートである。
The invention according to
請求項５に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡにおいて、レジンコンテントが９０質量％以上であることを特徴とする樹脂含浸シートである。
The invention according to
請求項６に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡにおいて、フィラー５が、シリカ、アルミナ、窒化ボロン、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一つであり、上記樹脂組成物２は熱硬化型エポキシ樹脂を主成分として含有していることを特徴とする記載の樹脂含浸シートである。
In the invention according to claim 6, in the resin-impregnated sheet A having the above-described configuration, the
請求項７に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡにおいて、少なくとも一方の面に、離型処理された樹脂フィルム４が離型処理された面で重ねられたことを特徴とする樹脂含浸シートである。
The invention according to claim 7 is the resin-impregnated sheet A, wherein the resin-impregnated sheet A has a release-treated
請求項８に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡに部品を内蔵したことを特徴とする部品内蔵品である。 The invention according to claim 8 is a component built-in product characterized in that the component is built in the resin-impregnated sheet A having the above-described configuration.
請求項９に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡをリードフレーム回路の隙間に充填したことを特徴とする成形品である。 The invention according to claim 9 is a molded product characterized in that the resin-impregnated sheet A having the above-described configuration is filled in the gaps of the lead frame circuit.
請求項１０に係る発明は、上記構成の樹脂含浸シートＡを用いて形成したことを特徴とする配線板である。
The invention according to
請求項１の発明によれば、加熱加圧によって樹脂を流動させて部品を埋め込んで成形する際に、基材である不織布の繊維がバラバラになってシート内に分散するので、基材が部品に押圧されて歪んだりするようなことがなく、部品の周囲をフィラーが高充填された絶縁材料で取り囲むことができ、部品埋め込み性を良好にすることができるものである。そして、樹脂含浸シートの厚みが厚いことにより、部品を確実に埋め込むことができるものであり、樹脂と不織布のバラバラになった繊維とが流動するので、プリプレグのようにあらかじめ一部をくり貫いたりすることなく、容易に部品を埋め込むことができるものである。また、フィラーが高充填されていることにより、線膨張係数が低く熱伝導性が高い絶縁層を形成することができるので、寸法安定性に優れるとともに、内蔵された部品が熱を発した場合には効率よく熱を伝導し、放熱性を向上することができるものである。また、不織布の基材を用いているため基材の両面から乾燥させることができるので、フィルム材を用いた場合のような乾燥不良を防止することができるとともに、フィラーが高充填された樹脂組成物を簡単に基材に含浸することができるものであり、厚みが厚く硬化後の強度が高い絶縁シート材料を容易に得ることができるものである。 According to the first aspect of the present invention, when the resin is flowed by heating and pressurizing to embed and mold the part, the nonwoven fabric fibers as the base material fall apart and are dispersed in the sheet. Therefore, the component can be surrounded by an insulating material highly filled with a filler, and the component embedding property can be improved. And since the thickness of the resin-impregnated sheet is thick, it is possible to embed parts reliably, and the resin and the fibers of the non-woven fabric flow, so some parts of the resin impregnated in advance like a prepreg. It is possible to easily embed the parts without doing so. In addition, since the filler is highly filled, an insulating layer having a low coefficient of linear expansion and high thermal conductivity can be formed, so that the dimensional stability is excellent and the built-in component generates heat. Can efficiently conduct heat and improve heat dissipation. Moreover, since the nonwoven fabric base material is used, it can be dried from both sides of the base material, so that it is possible to prevent poor drying like when a film material is used, and the resin composition is highly filled with filler. An object can be easily impregnated into a base material, and an insulating sheet material having a large thickness and high strength after curing can be easily obtained.
請求項２の発明によれば、バインダーが、常温においてはバインダーとしての機能を維持して不織布の強度を高めると共に、加熱加圧成形する際には、成形温度付近において溶融が開始して結束していた繊維をバラバラにしやすくさせるので、樹脂が流動したときに高充填したフィラーと繊維を流動させることができ、ガラスクロスを用いたプリプレグのように部品内蔵部分をあらかじめくり貫くことなしに、部品を確実に内蔵することができるものである。そして、バインダーが溶融性を有していることによって、樹脂流動性を維持しつつ厚みを厚くすることが可能となり、一枚の樹脂シートであっても部品を内蔵することが可能になるものである。
According to the invention of
請求項３の発明によれば、繊維が細かいことにより、樹脂含浸シートの表面の平滑性が向上すると共に、繊維がバラバラになりやすくなり、フィラーと繊維の流動性を高めて部品内蔵性をさらに良好にすることができるものである。
According to the invention of
請求項４の発明によれば、熱伝導率が高くなることにより、発熱する部品を内蔵する場合であっても、生じた熱をさらに良好に放熱することができるので、放熱性の高い部品内蔵基板を得ることができ、放熱性と強度が高いモジュール部品を容易に形成することができるものである。
According to the invention of
請求項５の発明によれば、レジンコンテントが高くなることにより、加熱加圧する際に十分な量の樹脂で不織布をバラバラにして流動化することが可能となり、部品内蔵性をさらに向上することができるものである。
According to the invention of
請求項６の発明によれば、フィラー及び樹脂が好適化されて、熱伝導率や誘電率、難燃性等の絶縁層としての特性を向上させることができるものである。また、フィラーを高充填した樹脂組成物の粘度を調整することが容易になり、樹脂の含浸性を高めて信頼性の高い絶縁層を形成するシート材料を得ることができるものである。 According to invention of Claim 6, a filler and resin are optimized and the characteristics as insulating layers, such as thermal conductivity, a dielectric constant, and a flame retardance, can be improved. Moreover, it becomes easy to adjust the viscosity of the resin composition highly filled with the filler, and it is possible to obtain a sheet material that enhances the resin impregnation property and forms a highly reliable insulating layer.
請求項７の発明によれば、離型性の樹脂フィルムを表面に装着していることにより、樹脂含浸シートにレーザー等で穴あけした後、この穴に導電性ペーストを充填してペーストビアとする場合に、半硬化でベタつきのある状態ではない樹脂フィルムの面から穴あけすることが可能であり、また充填されなかった余分な導電性ペーストを樹脂フィルムの表面に付着させて樹脂フィルムを剥離する際に一緒に取り除くことができ、ペーストビアを形成するときのような回路作製の作業性を非常に良好にすることができるものである。 According to the seventh aspect of the present invention, by mounting a releasable resin film on the surface, a hole is filled in the resin-impregnated sheet with a laser or the like, and then the hole is filled with a conductive paste to form a paste via. In some cases, it is possible to punch from the surface of the resin film that is not semi-cured and not sticky, and when the resin film is peeled off by attaching an unfilled conductive paste to the surface of the resin film Can be removed together, and the workability of circuit fabrication as in forming a paste via can be made very good.
請求項８の発明によれば、上記構成の樹脂含浸シートを用いることにより、部品を内蔵するための厚い樹脂層を一枚のシート材料で形成することができ、また、フィラーが高充填しているので、低線膨張性で熱伝導性のよい部品内蔵品を容易に得ることができるものである。そして、上記の樹脂含浸シートであれば、不織布が加熱加圧時にバラバラになって部品の周囲に流動するので、プリプレグのようにシートの一部をあらかじめくり貫く必要がなく、容易に部品を内蔵することができるものである。 According to the invention of claim 8, by using the resin-impregnated sheet having the above structure, a thick resin layer for incorporating components can be formed with one sheet material, and the filler is highly filled. Therefore, a component built-in product having low linear expansion and good thermal conductivity can be easily obtained. And if it is the above resin impregnated sheet, the nonwoven fabric will break apart and flow around the part when heated and pressurized, so it is not necessary to pierce part of the sheet beforehand like a prepreg, and the part is easily built in Is something that can be done.
請求項９の発明によれば、上記構成の樹脂含浸シートを用いることにより、厚みの厚いリードフレーム回路の隙間を充填するのに充分な樹脂量を持った厚みの厚い樹脂含浸シートでリードフレームを充填することが可能であり、また、フィラーを高充填させて線膨張係数をリードフレーム回路と同じ程度にすることが容易にでき、信頼性の高いリードフレーム回路の成形品を得ることができるものである。 According to the invention of claim 9, by using the resin-impregnated sheet having the above structure, the lead frame is made of a thick resin-impregnated sheet having a sufficient amount of resin to fill the gaps of the thick lead frame circuit. It can be filled, and can be easily filled with a high amount of filler so that the linear expansion coefficient is the same as that of the lead frame circuit, and a highly reliable lead frame circuit molded product can be obtained. It is.
請求項１０の発明によれば、上記構成の樹脂含浸シートを用いることにより、多層に積層させてフィラーが高充填された絶縁層を形成して回路形成することが可能であり、また、３００〜５００μｍ程度の厚みの厚い回路を有する大電流基板を形成する場合も、樹脂と共にフィラーとガラス繊維とを流動させてフィラーが高充填された絶縁層を形成することができ、信頼性の高い配線板を得ることができるものである。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明の樹脂含浸シートは、不織布に、フィラーが７０〜９５質量％含有された樹脂組成物を含浸し、Ｂステージ状態にしたものであり、その厚みは２００〜５００μｍである。 The resin-impregnated sheet of the present invention is obtained by impregnating a non-woven fabric with a resin composition containing 70 to 95% by mass of filler to form a B stage, and has a thickness of 200 to 500 μm.
基材を含まずにフィラーを高充填した樹脂シートや、織布基材を含みフィラーを充填したプリプレグ等は既に知られており、市販もされているが、厚みが厚く硬化後の曲げ強度が高い絶縁層を形成するシート材料でありながら、フィラーが高充填され、しかも部品内蔵用に使用できる高い樹脂流動性を持ったものは未だ開発されていなかった。それは、プリプレグを生産する際に、基材に樹脂を含浸し乾燥させる工程を行うが、そのとき、基材として引っ張り強度が高いガラスクロスを用いれば高速で含浸・乾燥工程を行っても切れたりすることがなく良好に生産することができるものの、フィラーの含有量が高い樹脂組成物を含浸すると樹脂が不足することによってガラスクロスの束の隙間にカスレが発生してしまうため、プリプレグに十分な絶縁信頼性を付与することができなくなるからである。 Resin sheets that do not contain a base material and are highly filled with fillers, and prepregs that contain a woven fabric base material and are filled with fillers are already known and commercially available, but they are thick and have a high bending strength after curing. Although it is a sheet material that forms a high insulating layer, a material that is highly filled with filler and that has high resin fluidity that can be used for incorporating components has not been developed yet. When a prepreg is produced, the substrate is impregnated with a resin and dried, but at that time, if a glass cloth having a high tensile strength is used as the substrate, the impregnation / drying step may be performed at high speed. However, when impregnated with a resin composition having a high filler content, the resin will be insufficient and the glass cloth bundles will become dull, which is sufficient for the prepreg. This is because insulation reliability cannot be imparted.
また、このようなプリプレグを、部品実装などによって凹凸が形成された基板の面に複数枚重ねて加熱加圧すると、プリプレグ中の樹脂は流動して基板側に流れ込むが、プリプレグ中のガラスクロスは基板とは反対側に密集してしまい不均一な絶縁層を形成することとなり、線膨張係数が極端に異なる部分を有する絶縁層を形成してしまうという問題もあった。 In addition, when a plurality of such prepregs are heated and pressed on the surface of the substrate on which irregularities are formed by component mounting etc., the resin in the prepreg flows and flows into the substrate side, but the glass cloth in the prepreg There is also a problem in that a non-uniform insulating layer is formed on the opposite side of the substrate and a non-uniform insulating layer is formed, and an insulating layer having a portion with extremely different linear expansion coefficients is formed.
一方、ガラス不織布などの不織布にフィラーをある程度充填させることはＣＥＭ−３等において一般的に行われている。しかし、ガラス不織布は、ガラスクロス以上に含浸・乾燥工程において切れやすいといった問題があり、強度を強くしなければならないが、部品内蔵にはそれが逆効果となり、部品充填性に欠けるものとなり、実用化することは難しかった。 On the other hand, filling a non-woven fabric such as a glass non-woven fabric with filler to some extent is generally performed in CEM-3 or the like. However, glass nonwoven fabrics have a problem that they are more likely to break in the impregnation / drying process than glass cloth, and the strength must be increased. It was difficult to make it.
発明者らは、部品内蔵用の絶縁材料として、フィラーが高充填されていて厚みが厚い樹脂シートを開発するにあたり、当初、ＰＥＴフィルムの表面にフィラーを高充填させた樹脂をコーティングし、加熱乾燥してＢステージ状態にした樹脂シートを検討した。しかしながら、コーティング層の厚みを厚くするとＰＥＴフィルム側の樹脂、つまりコーティング層の内部側が乾燥不足となり、このような樹脂シートは、表面は乾いているが内部はべとべとの状態にしかならず、これを用いて加熱加圧成形すると、ボイドが発生したりして信頼性を低下させる要因となることが分かり、実用化に適さないことが分かった。 The inventors first developed a resin sheet that is highly filled with filler and has a large thickness as an insulating material for built-in components. Then, the resin sheet in the B stage state was examined. However, when the thickness of the coating layer is increased, the resin on the PET film side, that is, the inner side of the coating layer is insufficiently dried, and such a resin sheet has a dry surface but only a sticky state inside. It has been found that when hot-press molding is performed, voids are generated and the reliability is lowered, which is not suitable for practical use.
そこで、両面から乾燥ができれば、そのような乾燥不良の問題を解消できることに着眼し、フィラーを高充填させることができ、基材を利用した製法を用いることができる不織布を利用することを見出して、本発明の樹脂含浸シートを完成させたものである。 Therefore, if we can dry from both sides, we will focus on being able to eliminate the problem of such poor drying, find that we can use a nonwoven fabric that can be highly filled with fillers and can use a manufacturing method using a substrate. The resin-impregnated sheet of the present invention is completed.
不織布は、樹脂含浸シートの基材となるものである。不織布としては、繊維をバインダーによって繋いで布状に成形したものを用いることができる。本発明では、フィルム材に樹脂をコーティングするのではなく、不織布の基材に樹脂を含浸させているため基材を両面から乾燥させることができる。したがって、フィルム材を用いた場合のような乾燥不良を防止することができるのである。また、両面乾燥によって、フィラーが高充填された樹脂組成物を簡単に基材に含浸することができ、その結果、厚みが厚く硬化後の強度が高い絶縁シート材料を容易に得ることができるものである。 The nonwoven fabric is a base material for the resin-impregnated sheet. As a nonwoven fabric, what formed the cloth shape by connecting a fiber with a binder can be used. In the present invention, the film material is not coated with the resin, but the non-woven base material is impregnated with the resin, so that the base material can be dried from both sides. Therefore, it is possible to prevent poor drying as in the case of using a film material. In addition, by double-sided drying, the base material can be easily impregnated with a resin composition highly filled with a filler, and as a result, an insulating sheet material that is thick and has high strength after curing can be easily obtained. It is.
そして、本発明では基材として、ガラスクロスのような織布ではなく不織布を用いている。この不織布は、含浸・乾燥工程においては切れることがないが、部品を埋め込んで加熱加圧して成形する際には、バラバラになってシート内に分散するものである。したがって、部品に対して樹脂含浸シートを押し当てた場合でも、加熱加圧時には基材がバラバラに分散されているので、基材が部品に押圧されて歪んだりするようなことがない。さらに、バラバラになった繊維は樹脂の流動に伴って部品の周囲に分散して部品の周囲を取り囲む。また、それと同時に樹脂組成物に含まれるフィラーも樹脂の流動によって部品の周囲を取り囲む。このようにして、部品の周囲を樹脂とフィラーと繊維とで取り囲むことができるので部品埋め込み性を良好にすることができるのである。 And in this invention, the nonwoven fabric is used as a base material instead of the woven fabric like a glass cloth. This non-woven fabric does not break in the impregnation / drying process, but when it is molded by embedding parts and heated and pressed, it dissociates and is dispersed in the sheet. Therefore, even when the resin-impregnated sheet is pressed against the part, the base material is dispersed apart at the time of heating and pressurization, so that the base material is not pressed by the part and distorted. Further, the separated fibers are dispersed around the part as the resin flows to surround the part. At the same time, the filler contained in the resin composition surrounds the part by the flow of the resin. In this way, since the periphery of the component can be surrounded by the resin, filler and fiber, the component embedding property can be improved.
樹脂含浸シートに用いる不織布のタテ方向の引裂強度は１０００ｍＮ以下である。不織布の引裂強度がそれよりも高くなると加熱加圧時に繊維がバラバラになりにくく、部品埋め込み性が低下してしまう。 The vertical tear strength of the nonwoven fabric used for the resin-impregnated sheet is 1000 mN or less. If the tear strength of the nonwoven fabric is higher than that, the fibers are less likely to fall apart during heating and pressurization, and the part embedding property is lowered.
発明者らは、生産工程において基材を切るようなことがなく、加熱加圧した際に、フィラーを含有した樹脂と共に繊維を均一に流動させることに注目して鋭意検討を重ねた結果、生産工程での繊維の切れは引っ張り強度ではなく、引き裂き強度に起因していることを見出すとともに、加熱加圧時の繊維のほぐれ易さも引き裂き強度に起因していることを見出した。そこで、引裂強度を最適化させて上記の値に設定したものである。 As a result of intensive studies focusing on the fact that the fibers flow uniformly together with the resin containing the filler when heated and pressed without cutting the substrate in the production process, the inventors It was found that the fiber breakage in the process was caused not by the tensile strength but by the tear strength, and that the ease of fiber loosening during heating and pressing was also caused by the tear strength. Therefore, the tear strength is optimized and set to the above value.
繊維の分散性のためには、不織布の引裂強度はさらに８００ｍＮ以下であることがさらに好ましい。また、不織布の引裂強度は、４００ｍＮ以上であることが好ましい。不織布の引裂強度が上記の値よりも小さくなると強度が低下し、含浸・乾燥工程において不織布を引っ張る際に引裂かれるおそれがある。 In order to disperse the fibers, the tear strength of the nonwoven fabric is more preferably 800 mN or less. Moreover, it is preferable that the tear strength of a nonwoven fabric is 400 mN or more. When the tear strength of the nonwoven fabric is smaller than the above value, the strength is lowered, and there is a risk of tearing when the nonwoven fabric is pulled in the impregnation / drying step.
不織布の引裂強度は、エルメンドルフ型引裂試験機を使用して測定することができる。サンプルサイズは、６３×２７０ｍｍ（切り込み長さ：２０ｍｍ、引裂長さ：４３ｍｍ）重ね枚数は４枚として、ＪＩＳ P ８１１６に準拠した測定を行う。 The tear strength of a nonwoven fabric can be measured using an Elmendorf-type tear tester. The sample size is 63 × 270 mm (cut length: 20 mm, tear length: 43 mm), and the number of stacked sheets is four, and measurement is performed according to JIS P 8116.
ここで、不織布は、通常、長尺の布状体（シート状体）がロール状に巻かれて形成されているものであり、引裂強度は、タテ方向（長手方向）に切れ目（スリット）を入れ、巾方向（ヨコ方向）の両側を固定して、固定された一方と他方とを離間させて、タテ方向に引裂くことによって測定される。なお、不織布には通常、配向性があり、タテ方向の引裂強度の方がヨコ方向より低い値を示す。よって、引裂かれる際はタテ方向の低い値に影響されるので、タテ方向に着目して引裂強度を設定したものである。 Here, the non-woven fabric is usually formed by winding a long cloth-like body (sheet-like body) in a roll shape, and the tear strength has a break (slit) in the vertical direction (longitudinal direction). It is measured by inserting and fixing both sides in the width direction (horizontal direction), separating the fixed one and the other, and tearing in the vertical direction. In addition, a nonwoven fabric has orientation normally and the tear strength of a length direction shows a value lower than a horizontal direction. Therefore, since tearing is affected by a low value in the vertical direction, the tear strength is set by paying attention to the vertical direction.
上記のように、不織布引っ張り強度ではなく、引き裂き強度に着目してものであり、引っ張り強度に限定されることはないが、生産性等を考慮すると、例えば、不織布の引っ張り強度を２５〜８０Ｎ／１５ｍｍ程度の範囲に設定することができる。 As described above, not only the tensile strength of the nonwoven fabric but also the tear strength, and is not limited to the tensile strength, but considering the productivity, for example, the tensile strength of the nonwoven fabric is 25 to 80 N / It can be set to a range of about 15 mm.
不織布の厚みとしては、１５０〜４００μｍであることが好ましい。不織布の厚みがこの範囲になることにより、樹脂含浸シートの厚みを不織布一枚で上記の範囲に容易にすることができる。 The thickness of the nonwoven fabric is preferably 150 to 400 μm. When the thickness of the nonwoven fabric falls within this range, the thickness of the resin-impregnated sheet can be easily made within the above range with a single nonwoven fabric.
不織布に用いる繊維としては、有機繊維を用いた有機不織布を用いることもできるが、無機繊維を用いた無機不織布を用いることが好ましく、中でも、ガラス不織布かセラミック不織布のいずれかを用いることが好ましく、ガラス不織布を用いることがさらに好ましい。ガラス不織布を使用すれば、安価であり、有機繊維と比較して熱伝導率が高いので、樹脂を含浸した際のシートとしての熱伝導率の向上が期待できる。 As a fiber used for the nonwoven fabric, an organic nonwoven fabric using an organic fiber can be used, but an inorganic nonwoven fabric using an inorganic fiber is preferably used, and among these, a glass nonwoven fabric or a ceramic nonwoven fabric is preferably used, It is more preferable to use a glass nonwoven fabric. If a glass nonwoven fabric is used, it is inexpensive and has a higher thermal conductivity than organic fibers. Therefore, an improvement in thermal conductivity as a sheet when impregnated with a resin can be expected.
不織布に用いる繊維のサイズとしては、直径（繊維径）が１０μｍ径以下で、長さ（繊維長）が２０ｍｍ長以下の繊維を用いることが好ましい。繊維が細かいことにより、樹脂含浸シートの表面の平滑性が向上することができる。また、繊維がバラバラになって分散しやすくなり、流動中にガラス繊維が湾曲し、部品の表面を傷めることなく、部品内蔵性をさらに良好にすることができる。繊維のサイズが上記よりも大きいと表面平滑性を損ねたり、繊維の分散性を損ねたりするおそれがある。繊維の直径は３μｍ径以上であることが好ましく、繊維の長さは５ｍｍ長以上であることが好ましい。繊維が細かくなりすぎると、基材の強度が低下して生産時に切れやすくなるおそれがある。繊維のサイズとして好ましいものとしては、例えば、平均６μｍ径１３ｍｍ長のものが挙げられる。また、平均９μｍ径１３ｍｍ長の繊維も用いることができ、それ以上のサイズであっても上記の範囲を満たせば条件を好適化することによって用いることができる。なお、繊維のサイズは光学顕微鏡により確認できる。 As the size of the fiber used for the nonwoven fabric, it is preferable to use a fiber having a diameter (fiber diameter) of 10 μm or less and a length (fiber length) of 20 mm or less. The fineness of the fibers can improve the surface smoothness of the resin-impregnated sheet. Further, the fibers are separated and easily dispersed, and the glass fibers are bent during the flow, so that the component built-in property can be further improved without damaging the surface of the component. If the size of the fiber is larger than the above, the surface smoothness may be impaired, or the dispersibility of the fiber may be impaired. The fiber diameter is preferably 3 μm or more, and the fiber length is preferably 5 mm or more. If the fibers are too fine, the strength of the substrate may be reduced and may be easily cut during production. As a preferable size of the fiber, for example, one having an average diameter of 6 μm and a length of 13 mm can be mentioned. In addition, fibers having an average diameter of 9 μm and a length of 13 mm can be used, and even larger sizes can be used by optimizing the conditions as long as the above range is satisfied. The fiber size can be confirmed with an optical microscope.
不織布に用いるバインダーとしては、特に限定されるものではないが、樹脂バインダーを好ましく用いることができ、例えば、アクリル系樹脂のバインダーや、エポキシ系樹脂のバインダーを好ましく用いることができる。このうち、バインダーとしてアクリル樹脂を用いることが好ましい。その場合、加熱時にバインダーの強度が低下することで、繊維がバラバラになりやすくなり、フィラーと繊維の流動性を高めて部品内蔵性をさらに良好にすることができる。 Although it does not specifically limit as a binder used for a nonwoven fabric, A resin binder can be used preferably, For example, the binder of an acrylic resin and the binder of an epoxy resin can be used preferably. Among these, it is preferable to use an acrylic resin as a binder. In that case, when the strength of the binder is reduced during heating, the fibers are likely to fall apart, and the fluidity of the filler and the fibers can be increased to further improve the component built-in property.
また、１５０℃以下の温度で軟化溶融するバインダーを用いることが好ましい。すなわち、軟化溶融温度が１５０℃以下のバインダーである。この場合、バインダーが、常温においてはバインダーとしての機能を維持して不織布の強度を高め、そして、加熱加圧成形する際には、成形温度付近において溶融が開始して結束していた繊維をバラバラにしやすくさせる。高温で軟化溶融するような特性を持ったバインダーを用いることでより、引裂強度を低下させることが容易となるからである。したがって、樹脂が流動したときに高充填したフィラーと繊維とが流動しやすくなり、部品を確実に内蔵することができる。また、バインダーが溶融性を有していることによって、樹脂流動性を維持しつつ厚みを厚くすることが可能となり、一枚の樹脂シートであっても部品を内蔵することが可能になる。バインダーの軟化溶融温度は１００℃以上程度であることが好ましい。溶融温度がこれより低くなると、不織布の耐熱性が低下するおそれがある。 Moreover, it is preferable to use a binder that softens and melts at a temperature of 150 ° C. or lower. That is, it is a binder having a softening and melting temperature of 150 ° C. or lower. In this case, the binder maintains its function as a binder at room temperature to increase the strength of the nonwoven fabric, and when heat and pressure molding, melting starts near the molding temperature and the bound fibers are separated. Make it easy to. This is because it becomes easier to lower the tear strength by using a binder having such a characteristic that it softens and melts at a high temperature. Therefore, when the resin flows, the highly-filled filler and fiber are easy to flow, and the components can be reliably built-in. Further, since the binder has meltability, it is possible to increase the thickness while maintaining the resin fluidity, and it is possible to incorporate components even with a single resin sheet. The softening and melting temperature of the binder is preferably about 100 ° C. or higher. If the melting temperature is lower than this, the heat resistance of the nonwoven fabric may be lowered.
不織布の引裂強度は、不織布のバインダーの使用量（繊維への付着量）によっても好適化される。不織布中のバインダーの含有量としては単位面積当たりの質量でみた場合に５〜１５質量％であることが好ましい。不織布におけるバインダーの量が上記の範囲より少ないと強度の低下が著しくなりガラス繊維の毛羽立ちが目立つようになるおそれがある。一方バインダーの量が上記の範囲より多いと耐熱性の低下やフィラーの高充填ができなくなる等の問題が発生するおそれがある。 The tear strength of the nonwoven fabric is also optimized by the amount of binder used in the nonwoven fabric (the amount of fibers attached). The content of the binder in the nonwoven fabric is preferably 5 to 15% by mass in terms of mass per unit area. When the amount of the binder in the nonwoven fabric is less than the above range, the strength is remarkably lowered, and the glass fibers may become noticeable. On the other hand, when the amount of the binder is more than the above range, there is a possibility that problems such as a decrease in heat resistance and a high filling of the filler may occur.
樹脂組成物は、フィラーが７０〜９５質量％含有されているものである。本発明では、加熱加圧時に繊維がバラバラになるような不織布を用いていることにより、フィラー分散性を高めることが可能となっている。そして、フィラーの含有量がこの範囲になることによって、樹脂含浸シートの全体にフィラーが高充填されることになり、線膨張係数が低く熱伝導性が高い絶縁層を形成することができる。したがって、寸法安定性と放熱性とに優れた部品内蔵用の樹脂含浸シートを得ることができる。フィラーの含有量が上記の範囲より低いと高充填できず線膨張性が悪くなったり熱伝導性が低下したりするおそれがある。逆にフィラーの含有量が上記の範囲より高いと樹脂の含浸性や流動性を阻害したりして絶縁層の信頼性を低下させるおそれがある。なお、本発明において樹脂組成物とは、硬化した際に硬化物（成形体）を構成する成分である。すなわち、樹脂組成物とは、溶媒などの揮発成分が除かれたものであり、フィラーの含有量は、溶媒などを含まない樹脂組成物中の量を示している。 The resin composition contains 70 to 95% by mass of filler. In the present invention, filler dispersibility can be improved by using a nonwoven fabric in which fibers are separated during heating and pressurization. When the filler content falls within this range, the entire resin-impregnated sheet is highly filled with filler, and an insulating layer having a low coefficient of linear expansion and high thermal conductivity can be formed. Therefore, it is possible to obtain a resin-impregnated sheet for incorporating components that is excellent in dimensional stability and heat dissipation. When the content of the filler is lower than the above range, high filling cannot be performed and the linear expansion property may be deteriorated or the thermal conductivity may be deteriorated. Conversely, if the filler content is higher than the above range, the impregnation and fluidity of the resin may be hindered and the reliability of the insulating layer may be reduced. In addition, in this invention, a resin composition is a component which comprises hardened | cured material (molded object) when it hardens | cures. That is, the resin composition is obtained by removing a volatile component such as a solvent, and the filler content indicates the amount in the resin composition that does not contain the solvent.
フィラーとしては、具体的には、シリカやアルミナを用いることができる他、窒化ホウ素（窒化ボロン）、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の一般的に使用されている無機フィラーや、アクリルやシリコーン系の有機フィラー等を用いることができる。このうち、シリカ、アルミナ、窒化ボロン、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一つのフィラーを用いることが好ましい。その場合、熱伝導率や誘電率、難燃性等の絶縁層としての特性を向上させることができる。特に放熱性を向上させる場合は、アルミナを主成分とすることが好ましく、アルミナ単独で用いたり、その他の高熱伝導率を有するフィラーを併用したりして、求める特性に応じてフィラーを選択することができる。 Specifically, silica and alumina can be used as the filler, and generally used inorganic fillers such as boron nitride (boron nitride), aluminum nitride, magnesium oxide, aluminum hydroxide, and barium titanate. Alternatively, acrylic or silicone organic fillers can be used. Among these, it is preferable to use at least one filler selected from silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, and aluminum hydroxide. In that case, characteristics as an insulating layer such as thermal conductivity, dielectric constant, and flame retardancy can be improved. In particular, when improving heat dissipation, it is preferable to use alumina as the main component, and use the alumina alone or in combination with other fillers having high thermal conductivity to select the filler according to the desired characteristics. Can do.
フィラーには、表面処理剤として一般的なカップリング剤や分散剤を使用してもよい。 For the filler, a general coupling agent or dispersant may be used as a surface treatment agent.
フィラーの粒径としては、平均粒径が１〜３０μｍ程度であることが好ましい。フィラーの粒径がこの範囲になることにより樹脂流動時の分散性が良好になる。フィラーの粒径が上記の範囲よりも小さいと、フィラーを高充填することが難しくなり、流動性も低下するおそれがあり、逆に、フィラーの粒径が上記の範囲よりも大きいと、含浸性が低下する、つまり、フィラーが沈降し易くなったり、繊維の隙間に充填され難くなるおそれがある。なお、フィラーの粒径は、個数平均径（レーザー光を用いた光散乱法による球相当径）であり、レーザー回折粒度分布計などによって測定することができる。 As the particle diameter of the filler, the average particle diameter is preferably about 1 to 30 μm. When the particle size of the filler is within this range, the dispersibility during resin flow is improved. If the particle size of the filler is smaller than the above range, it may be difficult to highly fill the filler, and the fluidity may be lowered. Conversely, if the particle size of the filler is larger than the above range, the impregnation property may be reduced. May decrease, that is, the filler tends to settle or it is difficult to fill the gaps between the fibers. The particle diameter of the filler is a number average diameter (sphere equivalent diameter by a light scattering method using laser light) and can be measured by a laser diffraction particle size distribution meter or the like.
なお、本発明の樹脂含浸シートでは、フィラーが高充填されているので、フィラーの有する特性がそのまま硬化物の特性になる場合が多く、使用するフィラーを適切に選択する必要がある。 In the resin-impregnated sheet of the present invention, since the filler is highly filled, the properties of the filler often become the properties of the cured product as they are, and it is necessary to select the filler to be used appropriately.
樹脂組成物に用いる樹脂としては、熱硬化型エポキシ樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、難燃性を付与するためにリン変性された樹脂などを用いることができる。 As the resin used for the resin composition, a thermosetting epoxy resin or a thermoplastic resin can be used. As the resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a cyanate resin, a resin modified with phosphorus to impart flame retardancy, or the like can be used.
また、フィラーとして、シリカ、アルミナ、窒化ボロン、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウムから選ばれるものを用いたときに、樹脂として熱硬化型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。その場合、フィラーを高充填した樹脂組成物の粘度を調整することが容易になり、樹脂の含浸性を高めて信頼性の高い絶縁層を形成するシート材料を得ることができるものである。 Further, when a filler selected from silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, and aluminum hydroxide is used, it is preferable to use a thermosetting epoxy resin as the resin. In that case, it becomes easy to adjust the viscosity of the resin composition highly filled with the filler, and it is possible to obtain a sheet material that improves the impregnation property of the resin and forms a highly reliable insulating layer.
樹脂組成物には、これらの樹脂を主成分とし、さらに高分子量成分やエラストマー成分を含有させたりしてもよい。また、難燃性付与成分を適量含有させることで、硬化物の特性をさらに良好にすることが可能である。 The resin composition may contain these resins as main components, and may further contain a high molecular weight component or an elastomer component. In addition, it is possible to further improve the properties of the cured product by containing an appropriate amount of the flame retardant component.
不織布への樹脂組成物の含浸は、適宜の方法で行うことができる。例えば、長尺でロール状に巻かれた不織布を長手方向に送りながらコータなどで連続的に樹脂組成物を塗布して含浸させる方法が挙げられる。コータとしては、ローラコータ、バーコータ、スプレーコータ、ダイコータなどが挙げられる。また、樹脂組成物を含有する樹脂ワニスを調製し、この樹脂ワニスに浸漬させて含浸させてもよい。 The impregnation of the nonwoven fabric with the resin composition can be performed by an appropriate method. For example, a method of continuously applying a resin composition with a coater or the like while impregnating a long nonwoven fabric wound in a roll shape with a coater is impregnated. Examples of the coater include a roller coater, a bar coater, a spray coater, and a die coater. Alternatively, a resin varnish containing the resin composition may be prepared and immersed in the resin varnish for impregnation.
ここで、樹脂を基材に含浸させやすくするために、樹脂組成物を適宜の溶媒で希釈して樹脂塗料（樹脂ワニス）を調製し、この樹脂塗料を含浸に用いてもよい。この場合、樹脂が溶解したりフィラーが分散されたりして樹脂塗料の粘度が調整されて含浸しやすくなる。溶媒としては、揮発性の高い有機溶剤を好ましく用いることができ、例えば、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）や、メタノール、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）、トルエン、アセトン等を用いることができる。 Here, in order to facilitate the impregnation of the resin into the base material, the resin composition may be diluted with an appropriate solvent to prepare a resin paint (resin varnish), and this resin paint may be used for impregnation. In this case, the resin is dissolved or the filler is dispersed to adjust the viscosity of the resin coating material, so that the resin is easily impregnated. As the solvent, a highly volatile organic solvent can be preferably used. For example, MEK (methyl ethyl ketone), methanol, MIBK (methyl isobutyl ketone), toluene, acetone or the like can be used.
樹脂組成物が含浸された不織布は、連続的に乾燥させてＢステージ状態（半硬化状態）にすることができる。乾燥条件としては、使用する樹脂硬化系、溶剤の使用の有無等により適宜設定することができ、限定されるものではないが、例えば、１２０〜２００℃、２〜３０分程度に設定することができる。なお、含浸及び乾燥の工程は、これに限られるものではなく、矩形状の不織布を作製して各不織布ごとに行ってもよい。 The nonwoven fabric impregnated with the resin composition can be continuously dried to a B stage state (semi-cured state). The drying conditions can be appropriately set depending on the resin curing system to be used, the presence or absence of the use of a solvent, and the like, but are not limited. For example, the drying conditions can be set to 120 to 200 ° C. for about 2 to 30 minutes. it can. The impregnation and drying steps are not limited to this, and a rectangular nonwoven fabric may be produced and performed for each nonwoven fabric.
このような含浸・乾燥工程によって不織布を基材としたＢステージ状態のシートが形成されるものであるが、樹脂含浸シートはこのＢステージ状態のシートが一枚からなるものであってもよいし、複数枚積み重ねたものであってもよい。すなわち、含浸・乾燥工程において不織布を複数枚（例えば２〜５枚程度）用いて重ねて複数枚の基材が含有されたＢステージ状態のシートを形成し、これを樹脂含浸シートとしてもよい。ただし、好ましくは不織布一枚から形成される樹脂含浸シートである。 Such an impregnation / drying process forms a B-staged sheet using a nonwoven fabric as a base material. However, the resin-impregnated sheet may be a sheet of this B-staged sheet. A plurality of stacked sheets may be used. That is, in the impregnation / drying step, a plurality of non-woven fabrics (for example, about 2 to 5 sheets) are overlapped to form a B-stage sheet containing a plurality of base materials, and this may be used as a resin-impregnated sheet. However, it is preferably a resin-impregnated sheet formed from a single nonwoven fabric.
こうして形成された樹脂含浸シートの厚みは２００〜５００μｍである。樹脂含浸シートの厚みがこの範囲のように厚いことにより、部品を確実に埋め込むことができる。また厚みが厚くても加熱加圧した際に、樹脂と不織布が流動するので、プリプレグのようにあらかじめ一部をくり貫いたりすることなく、容易に部品を埋め込むことができる。シートの厚みが２００μｍより薄くなると部品を十分に埋め込む高さが確保できなくなり部品埋め込み性が低下するおそれがある。逆に、シートの厚みが５００μｍより厚くなると樹脂含浸シートを製造しにくくなるおそれがある。樹脂含浸シートの厚みは不織布の厚みや単位面積当たりの質量によって調整することが可能である。 The resin-impregnated sheet thus formed has a thickness of 200 to 500 μm. When the thickness of the resin-impregnated sheet is as large as this range, the component can be reliably embedded. Even when the thickness is large, the resin and the nonwoven fabric flow when heated and pressurized, so that the part can be easily embedded without being partially penetrated like a prepreg. If the thickness of the sheet is less than 200 μm, it is not possible to secure a sufficient height for embedding the component, and the component embedding property may be deteriorated. Conversely, if the thickness of the sheet is greater than 500 μm, it may be difficult to produce a resin-impregnated sheet. The thickness of the resin-impregnated sheet can be adjusted by the thickness of the nonwoven fabric and the mass per unit area.
樹脂含浸シートにおいて、不織布に対する樹脂の量はレジンコンテント（下記式）として表される。この式において、「樹脂」とは、樹脂含浸シートの樹脂層を形成する成分であり、フィラーと有機樹脂成分（エポキシ樹脂や硬化剤や表面処理剤等）を含む。 In the resin-impregnated sheet, the amount of resin relative to the nonwoven fabric is expressed as resin content (the following formula). In this formula, “resin” is a component that forms a resin layer of a resin-impregnated sheet, and includes a filler and an organic resin component (such as an epoxy resin, a curing agent, and a surface treatment agent).
レジンコンテント ＝ 樹脂量／（樹脂量＋繊維量）
そして、上式のレジンコンテントは９０質量％以上であることが好ましい。好ましくは、９５質量％程度になると熱伝導率、線膨張係数、不織布（ペーパー）の引張強度等のバランスが好適化される。レジンコンテントがこの範囲のように高くなることにより、加熱加圧する際に十分な量の樹脂で不織布をバラバラにして流動化することが可能となり、部品内蔵性をさらに向上することができる。レジンコンテントが９０質量％よりも小さいとこのような作用が十分に得られなくなるおそれがある。また、レジンコンテントは９８質量％以下であることが好ましい。レジンコンテントがこれよりも高くなると繊維量が少なくなって引張強度が低下することとなり、生産時のペーパー切れが発生するおそれがある。
Resin content = Resin amount / (Resin amount + Fiber amount)
The resin content of the above formula is preferably 90% by mass or more. Preferably, a balance of thermal conductivity, linear expansion coefficient, tensile strength of the nonwoven fabric (paper), and the like is optimized when the amount is about 95% by mass. By increasing the resin content in this range, it becomes possible to separate and fluidize the nonwoven fabric with a sufficient amount of resin when heating and pressurizing, and to further improve the component built-in property. If the resin content is less than 90% by mass, such an action may not be sufficiently obtained. The resin content is preferably 98% by mass or less. If the resin content is higher than this, the amount of fibers will be reduced and the tensile strength will be reduced, and there is a risk that paper will be broken during production.
樹脂含浸シートは、硬化したとき、すなわち樹脂含浸シート単独で硬化させてＣステージ状態になったときの熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。熱伝導率がこのように高くなることにより、発熱する部品を内蔵する場合であっても、生じた熱をさらに良好に放熱することができる。したがって、放熱性の高い部品内蔵基板を得ることができ、放熱性と強度が高いモジュール部品を容易に形成することができる。実質的に熱伝導率の上限は１２Ｗ／ｍＫ程度である。熱伝導率は、定常状態比較法と呼ばれる方法で測定した値であり、ＡＳＴＭＥ１５３０で一般的に規定される手順、すなわち、５０ｍｍΦの円板で厚みが５〜１０ｍｍ程度の試験片を作成し、既知の熱伝導率比較用のサンプルを積層してサンプルの熱伝導率を求めることによって測定することができる。 The resin-impregnated sheet preferably has a thermal conductivity of 3 W / mK or more when cured, that is, when the resin-impregnated sheet is cured by itself and becomes a C-stage state. By increasing the thermal conductivity in this way, it is possible to dissipate the generated heat even better even when a component that generates heat is incorporated. Therefore, a component-embedded substrate with high heat dissipation can be obtained, and a module component with high heat dissipation and high strength can be easily formed. The upper limit of the thermal conductivity is substantially about 12 W / mK. The thermal conductivity is a value measured by a method called a steady state comparison method, and is a procedure generally defined by ASTM E1530, that is, a test piece having a thickness of about 5 to 10 mm made of a 50 mmφ disk is known. It can measure by laminating | stacking the sample for thermal conductivity comparison of this, and calculating | requiring the thermal conductivity of a sample.
図１は、本発明の樹脂含浸シートＡの実施の形態の一例を示す断面図である。樹脂含浸シートＡは、有機樹脂成分とフィラー５とを含む樹脂組成物２によって形成された樹脂層１中に、不織布を形成していた繊維３がバラバラになって分散されて構成されている。図示では、繊維３がバラバラになってほぼ均一に分散した様子を示しているが、完全にバラバラになっていなくてもよく、不織布がふやけたような状態で繊維３が含有されていてもよい。このような樹脂シートＡは、加熱加圧した際に、樹脂が流動化して繊維３をバラバラにするとともにフィラー５を分散させ、フィラー５と繊維３とが樹脂組成物２中で絡み合い、絡み合ったまま樹脂層１を形成して、Ｂステージ状態のシートとなって形成されるものである。その際、樹脂組成物２には高い濃度でフィラー５が含まれており、そのためフィラー５は樹脂層１に高充填されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a resin-impregnated sheet A of the present invention. The resin-impregnated sheet A is configured such that the
図２は、本発明の樹脂含浸シートＡの実施の形態の他の一例を示す樹脂含浸シートＡ１の断面図である。この樹脂含浸シートＡ１は、繊維３を含む樹脂層１の表面に離型処理された樹脂フィルム４が重ねられている。樹脂フィルム４は、離型処理された面を樹脂層１に向けて重ねられており、そのため、樹脂フィルム４を剥離する際には樹脂層１と樹脂フィルム４とが剥離しやすくなっている。樹脂層１は、図１の樹脂含浸シートＡと同じ構成である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a resin-impregnated sheet A1 showing another example of the embodiment of the resin-impregnated sheet A of the present invention. In this resin-impregnated sheet A1, a
図示の形態では、樹脂フィルム４は樹脂層１の両面に重ねられているが、樹脂フィルム４は一方の表面のみに重ねられていてもよい。このように、樹脂フィルム４が少なくとも一方の面に重ねられることにより、樹脂含浸シートＡ１をビア形成用の絶縁シート材料として用いることができる。すなわち、離型性の樹脂フィルム４を表面に装着していることにより、樹脂含浸シートＡにレーザー等で穴あけした後、この穴に導電性ペーストを充填してペーストビアとすることができ、その場合、半硬化でベタつきのある状態ではない樹脂フィルム４の面から穴あけすることが可能であり、また充填されなかった余分な導電性ペーストを樹脂フィルム４の表面に付着させて樹脂フィルム４を剥離する際に一緒に取り除くことができる。したがって、ペーストビアを形成するときのような回路作製の作業性を非常に良好にすることができる。
In the illustrated form, the
図２の樹脂含浸シートＡ１は、含浸・乾燥工程を経た図１の樹脂含浸シートＡに樹脂フィルム４を重ね合わせて加熱加圧して形成することができる。樹脂含浸シートＡは、複数枚積み重ねてもよいし、厚みが厚いものを用いて一枚で構成してもよい。このときの加熱加圧条件としては、樹脂層１がＢステージ状態を維持するような低温条件であることが好ましい。例えば、６０〜１２０℃の温度で、樹脂含浸シートＡと樹脂フィルム４とを重ねてラミネートする方法を用いることができる。ラミネート時間としては、ロールで実施する場合は、加熱時間を１秒前後に設定でき、この程度の加熱では流動性を阻害するようなことはない。
The resin-impregnated sheet A1 in FIG. 2 can be formed by superposing the
図３は、本発明の樹脂含浸シートを用いた電子回路（部品内蔵品）の一例を示す断面図である。この電子回路は、部品内蔵基板、部品内蔵モジュール、部品（電子部品）として利用することが可能なものである。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an electronic circuit (component built-in product) using the resin-impregnated sheet of the present invention. This electronic circuit can be used as a component-embedded substrate, a component-embedded module, or a component (electronic component).
図示の電子回路は、基板１４の表面に内蔵部品１１を覆うように絶縁層１０が設けられている。基板１４の表面には、内部配線１２が形成されており、その内部配線１２には直接又はバンプ部１３を介して内蔵部品１１が実装されている。そして、絶縁層１０はこれら内部配線１２などを含む内蔵部品１１を覆って基板１４に積み重ねられている。
In the illustrated electronic circuit, an insulating
絶縁層１０は、上記の樹脂含浸シートＡを用いて形成されたものである。すなわち、内蔵部品１１が実装された基板１４に樹脂含浸シートＡを覆うように積み重ね、その後、硬化させてＣステージ状態にすることにより絶縁層１０を形成することができる。そのとき、繊維３は樹脂含浸シートＡ内でバラバラになって分散されているので、樹脂含浸シートＡを内蔵部品１１に押し当てた際には、繊維３が流動して内蔵部品１１を避けてその周囲を取り囲むことができる。そして、Ｃステージ状態へと加熱加圧される際にも、樹脂が流動化してフィラー５と繊維３とが流動し、内蔵部品１１の周囲に配置されそのまま硬化することができる。
The insulating
絶縁層１０の表面（基板１と反対の面）には、適宜、外部配線１６を形成し、この外部配線１６に接続して外装部品１５を実装することができる。
このようにして形成された絶縁層１０は、フィラー５が高充填されるとともに繊維３が分散されているので、部品内蔵基板の強靭性が向上すると共に、放熱性が高いものとなる。また、樹脂含浸シートＡは厚みが厚いので、内蔵部品１１の厚み（高さ）が厚い場合でも、一枚の樹脂含浸シートＡで十分に内蔵部品１１を覆って内蔵することができる。
Since the insulating
なお、図示では基板１４の片面に絶縁層１０を形成している様子を示しているが、基板１４の両面に樹脂含浸シートＡを重ねて、両面に絶縁層１０を形成したような電子回路であってもよい。
In the figure, the insulating
図４は、本発明の樹脂含浸シートを用いてリードフレーム回路（成形品）を形成する様子を示す断面図である。図示のリードフレーム回路を形成するにあたっては、まず、図示（ａ）のように、複数のリードフレーム１７が並んで配置された回路の一方の面（表面）から樹脂含浸シートＡを押し当ててリードフレーム１７を樹脂層１の内部に埋め込む。すなわち、リードフレーム回路の隙間に樹脂組成物２が充填されて樹脂層１が形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a lead frame circuit (molded product) is formed using the resin-impregnated sheet of the present invention. In forming the lead frame circuit shown in the figure, first, as shown in the figure (a), the resin-impregnated sheet A is pressed from one surface (surface) of the circuit in which a plurality of lead frames 17 are arranged side by side. The
このとき、回路の他方の面（裏面）に剥離フィルム１８などをリードフレーム１７の裏面と接するように配置しておく。その際、先に剥離フィルム１８を配置しておくと、樹脂層１がリードフレーム１７の裏面を覆わないので好ましい。剥離フィルム１８は粘着材付きの樹脂製のフィルムで構成することができる。また、リケイ性のゴム状シートを剥離フィルム１８の代りに使用して裏面への樹脂の付着を防止しても良い。
At this time, the
なお、樹脂フィルム４を備えた樹脂含浸シートＡ１を用いてもよく、その場合、一方の面の樹脂フィルム４を残し、樹脂層１をリードフレーム１７に重ねつつ樹脂フィルム４の面から樹脂含浸シートＡ１を押えることができるので作業性がよい。樹脂フィルム４はリードフレーム１７を覆った後に剥離すればよい。
The resin-impregnated sheet A1 provided with the
そして、リードフレーム１７を覆った後、加熱加圧してＣステージ状態にし、絶縁層１０を形成することができる。加熱加圧は剥離フィルム１８を取り付けたままで行うことができる。このように形成された絶縁層１０にはフィラー５が高充填され、繊維３が絶縁層１０に分散されている。
Then, after covering the
そして、図４（ｂ）のように、剥離フィルム１８を剥離し、リードフレーム１７の露出面に適宜の外部回路２０やワイヤー１９を形成することにより、リードフレーム回路を用いた成形品を形成することができる。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）から上下を反転させて図示している。
Then, as shown in FIG. 4B, the
図示の形態では、リードフレーム１７の露出面（上面）の位置まで樹脂層１が形成された様子を示しているが、樹脂層１はリードフレーム１７を封止する（固定する）ものであればよく、樹脂層１の上面がリードフレーム１７の上面よりも低い位置になり、リードフレーム１７が樹脂層１から突出されて封止されていてもよい。また、リードフレーム部１７の裏面部分にのみ剥離フィルム１８を装着しておき、樹脂含浸シートＡで充填させた後に、剥離フィルム１８を剥すとリードフレーム間の絶縁層部１０が剥離フィルム１８の厚みだけ盛り上がった基板となるために、リードフレーム間の絶縁障壁を形成することも容易である。
In the illustrated form, the state in which the resin layer 1 is formed up to the position of the exposed surface (upper surface) of the
このように、本発明による樹脂含浸シートＡを用いれば、厚みの厚いリードフレーム回路の隙間を充填するのに充分な樹脂量を持った厚みの厚い樹脂含浸シートＡでリードフレーム１７間の隙間を充填することが可能である。また、フィラー５を高充填させて線膨張係数をリードフレーム１７と同じ程度にすることが容易となる。なお、このとき線膨張係数は、８〜３０程度に設定できる。
As described above, when the resin-impregnated sheet A according to the present invention is used, the gap between the lead frames 17 is formed by the thick resin-impregnated sheet A having a sufficient amount of resin to fill the gap of the thick lead frame circuit. It is possible to fill. Further, it becomes easy to make the
図５、本発明の樹脂含浸シートＡを用いた電子回路の他の一例を示す配線板の断面図である。この電子回路は、図３の形態と概略同じようにして形成されるものであるが、絶縁層１０は、内部に大電流が通る内部配線２１を覆って基板１４の表面に形成されている。この内部配線２１は、大電流が通る配線となっており、厚みが厚いものである。内部配線２１の厚みとしては、例えば、３００〜５００μｍ程度に設定することができる。このような厚みの厚い内部配線２１を内部に埋め込む場合にも、上記の樹脂含浸シートＡを用いれば、一枚の樹脂含浸シートＡを用いても確実に内部に埋め込むことができ、また、樹脂と共にフィラー５と繊維３とが流動してフィラー５が高充填された絶縁層１０を形成することができるので、信頼性の高い電子回路を得ることができるものである。なお、樹脂含浸シートＡを複数枚用い、多層に積層して絶縁層１０を形成してもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a wiring board showing another example of an electronic circuit using the resin-impregnated sheet A of the present invention. This electronic circuit is formed in substantially the same manner as in the embodiment of FIG. 3, but the insulating
絶縁層１０の露出表面には、適宜、外部配線２２が形成される。
そして、図示の電子回路では、フィラー５が高充填しており放熱性が高いので大電流を流した場合でも信頼性の高い電子回路を構成することが可能になる。
In the illustrated electronic circuit, since the
以上のように、本発明の樹脂含浸シートによれば、不織布の基材を使用してフィラー高充填化する設計をしたことによって、非常に厚みの厚い絶縁材料を提供することができ、ＣＣＬ用途の展開や、多層基板用の絶縁層用途の展開や、部品内蔵用途への展開を可能とするものである。特に部品内蔵用途に使用する厚膜材料を安価に提供することができ、フィラー高充填と信頼性及び部品埋め込み性を確保することができるものである。 As described above, according to the resin-impregnated sheet of the present invention, it is possible to provide a very thick insulating material by using a non-woven fabric base material to achieve a high filler filling, and for CCL applications. Development of insulation layers for multilayer substrates, and development of built-in components. In particular, a thick film material used for component built-in applications can be provided at low cost, and high filler filling, reliability, and component embedding can be ensured.
以下、本発明を実施例によりさらに説明する。 Hereinafter, the present invention will be further described by examples.
（実施例１）
〔不織布〕
不織布として、ガラス不織布（オリベスト社製、「グラベスト」）を使用した。仕様は次の通りである。
・ガラス繊維：６μｍ径、１３ｍｍ長
・引裂強度：６００ｍＮ（タテ方向）
・密度：０．１３ｇ／ｃｍ３
・シート坪量：３０ｇ（面積 １ｍ２）
・厚み：２７５μｍ
・バインダー：エポキシ系樹脂（軟化溶融温度：１３０℃）
なお、引裂強度の測定は、エルメンドルフ型引裂試験機を使用して測定した。具体的には、サンプルサイズを６３×２７０ｍｍ（切り込み長さ：２０ｍｍ、引裂長さ：４３ｍｍ）とし、重ね枚数を４枚として、ＪＩＳ P ８１１６に準拠した測定を行った。
Example 1
[Nonwoven fabric]
As the non-woven fabric, a glass non-woven fabric (manufactured by Olivest, “Grabest”) was used. The specifications are as follows.
・ Glass fiber: 6 μm diameter, 13 mm length ・ Tear strength: 600 mN (vertical direction)
Density: 0.13 g / cm 3
Sheet basis weight: 30 g (area 1 m 2 )
・ Thickness: 275μm
-Binder: Epoxy resin (softening and melting temperature: 130 ° C)
The tear strength was measured using an Elmendorf-type tear tester. Specifically, the sample size was set to 63 × 270 mm (cut length: 20 mm, tear length: 43 mm), the number of stacked sheets was set to 4, and the measurement based on JIS P 8116 was performed.
また、シート坪量とは、ガラス不織布の単位面積当りの質量である。 The sheet basis weight is the mass per unit area of the glass nonwoven fabric.
〔樹脂組成物〕
樹脂と硬化剤とフィラーとを溶剤中で高速ディスパーにて混合して樹脂組成物のスラリーを得た。その際、溶剤を除いた成分中のフィラーの含有量は９０質量％にした。また、粘度が１０００ｃｓｐになるように溶剤量を調整した。
・樹脂：熱硬化型エポキシ樹脂（ビスＡエポキシ樹脂と多官能エポキシ樹脂とを適宜配合したもの
・硬化剤：フェノール系硬化剤（明和化成工業社製「ＤＬ９２」）
・フィラー：アルミナフィラー（電気化学工業社製「ＤＡＷ０５」、平均粒径５μｍ）
・溶剤：ＭＥＫ
〔含浸・乾燥〕
ガラス不織布を樹脂組成物のスラリーに浸漬して樹脂を基材に含浸させた。この樹脂含浸基材を１５０℃で３分間乾燥することにより、Ｂステージ状になった樹脂含浸シート（厚み：３００μｍ、質量：約９００ｇ／ｍ２）を得た。
(Resin composition)
A resin, a curing agent, and a filler were mixed in a solvent with a high-speed disper to obtain a resin composition slurry. In that case, content of the filler in the component except a solvent was 90 mass%. Further, the amount of solvent was adjusted so that the viscosity was 1000 csp.
Resin: Thermosetting epoxy resin (Bis A epoxy resin and polyfunctional epoxy resin blended as appropriate) Curing agent: Phenol-based curing agent (Maywa Kasei Kogyo "DL92")
Filler: Alumina filler (“DAW05” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.,
・ Solvent: MEK
[Impregnation / Drying]
The glass nonwoven fabric was immersed in the slurry of the resin composition to impregnate the base material with the resin. This resin-impregnated base material was dried at 150 ° C. for 3 minutes to obtain a B-stage resin-impregnated sheet (thickness: 300 μm, mass: about 900 g / m 2 ).
この樹脂含浸シートのレジンコンテントは９５．５質量％であった。また、樹脂含浸シートを硬化させた硬化物（Ｃステージ状態）の熱伝導率は約５Ｗ／ｍＫであった。なお、熱伝導率の測定は、定常状態比較法（ＡＳＴＭＥ１５３０）により行った。 The resin content of this resin-impregnated sheet was 95.5% by mass. Further, the thermal conductivity of the cured product (C stage state) obtained by curing the resin-impregnated sheet was about 5 W / mK. In addition, the measurement of thermal conductivity was performed by the steady state comparison method (ASTME1530).
〔リードフレーム回路〕
上記によって得た樹脂含浸シートを厚さ１ｍｍのリードフレーム（残銅率が約５０％、リードフレーム間の距離１．５ｍｍ）の上に３枚積層し、圧力２ＭＰａ、温度１５０℃で加熱加圧し、リードフレーム回路の隙間に樹脂を流動させて硬化物（成形品）を作製した。
[Lead frame circuit]
Three resin impregnated sheets obtained as described above are laminated on a 1 mm thick lead frame (residual copper ratio is about 50%, distance between lead frames is 1.5 mm), and heated and pressurized at a pressure of 2 MPa and a temperature of 150 ° C. Then, a resin was allowed to flow through the gaps in the lead frame circuit to produce a cured product (molded product).
この成形品の断面を観察することにより、ガラス繊維がリードフレーム回路の隙間に均一に充填されていることを確認した。 By observing the cross section of this molded product, it was confirmed that the glass fibers were uniformly filled in the gaps in the lead frame circuit.
（実施例２）
〔不織布〕
不織布として、ガラス不織布（オリベスト社製、「グラベスト」）を使用した。仕様は次の通りである。
・ガラス繊維：９μｍ径、１３ｍｍ長
・引裂強度：９００ｍＮ（タテ方向）
・密度：０．１３ｇ／ｃｍ３
・シート坪量：４０ｇ（面積１ｍ２）
・厚み：３５０μｍ
・バインダー：アクリル系樹脂（軟化溶融温度：１００℃）
なお、引裂強度の測定は、実施例１と同様の方法で行った。
(Example 2)
[Nonwoven fabric]
As the non-woven fabric, a glass non-woven fabric (manufactured by Olivest, “Grabest”) was used. The specifications are as follows.
・ Glass fiber: 9 μm diameter, 13 mm length ・ Tear strength: 900 mN (vertical direction)
Density: 0.13 g / cm 3
Sheet basis weight: 40 g (area 1 m 2 )
・ Thickness: 350μm
-Binder: Acrylic resin (softening and melting temperature: 100 ° C)
The tear strength was measured in the same manner as in Example 1.
〔樹脂組成物〕
樹脂と硬化剤とフィラーとを溶剤中で高速ディスパーにて混合して樹脂組成物のスラリーを得た。その際、溶剤を除いた成分中のフィラーの含有量は８５質量％にした。また、粘度が５００ｃｓｐになるように溶剤量を調整した。
・樹脂：熱硬化型エポキシ樹脂（ビスＡエポキシ樹脂と多官能エポキシ樹脂とを適宜配合したもの）
・硬化剤：アミン系硬化剤（ジシアンジアミド、日本カーバイド社製）
・フィラー：アルミナフィラー（電気化学工業社製「ＤＡＷ０５」、平均粒径５μｍ）
・溶剤：ＭＥＫ、メタノール（質量混合比７：３）
〔含浸・乾燥〕
ガラス不織布を樹脂組成物のスラリーに浸漬して樹脂を基材に含浸させた。この樹脂含浸基材を１５０℃で３分間乾燥することにより、Ｂステージ状になった樹脂含浸シート（厚み：４００μｍ、質量：約７５０ｇ／ｍ２）を得た。
(Resin composition)
A resin, a curing agent, and a filler were mixed in a solvent with a high-speed disper to obtain a resin composition slurry. In that case, content of the filler in the component except a solvent was 85 mass%. Further, the amount of solvent was adjusted so that the viscosity was 500 csp.
・ Resin: Thermosetting epoxy resin (Bis A epoxy resin and polyfunctional epoxy resin blended as appropriate)
・ Curing agent: Amine-based curing agent (dicyandiamide, manufactured by Nippon Carbide)
Filler: Alumina filler (“DAW05” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.,
Solvent: MEK, methanol (mass mixing ratio 7: 3)
[Impregnation / Drying]
The glass nonwoven fabric was immersed in the slurry of the resin composition to impregnate the base material with the resin. The resin-impregnated substrate was dried at 150 ° C. for 3 minutes to obtain a B-staged resin-impregnated sheet (thickness: 400 μm, mass: about 750 g / m 2 ).
この樹脂含浸シートのレジンコンテントは９４．５質量％であった。また、樹脂含浸シートを硬化させた硬化物（Ｃステージ状態）の熱伝導率は約３Ｗ／ｍＫであった。なお、熱伝導率の測定は、実施例１と同様の方法で行った。 The resin content of this resin-impregnated sheet was 94.5% by mass. Moreover, the heat conductivity of the cured product (C stage state) obtained by curing the resin-impregnated sheet was about 3 W / mK. The thermal conductivity was measured by the same method as in Example 1.
〔リードフレーム回路〕
上記によって得た樹脂含浸シートを厚さ１ｍｍのリードフレーム（残銅率が約５０％、リードフレーム間の距離１．５ｍｍ）の上に２枚積層し、圧力２ＭＰａ、温度１５０℃で加熱加圧し、リードフレーム回路の隙間に樹脂を流動させて硬化物（成形品）を作製した。
[Lead frame circuit]
Two resin-impregnated sheets obtained as described above are laminated on a 1 mm thick lead frame (residual copper ratio is about 50%, distance between lead frames is 1.5 mm), and heated and pressurized at a pressure of 2 MPa and a temperature of 150 ° C. Then, a resin was allowed to flow through the gaps in the lead frame circuit to produce a cured product (molded product).
この成形品の断面を観察することにより、ガラス繊維がリードフレーム回路の隙間に均一に充填されていることを確認した。 By observing the cross section of this molded product, it was confirmed that the glass fibers were uniformly filled in the gaps in the lead frame circuit.
（実施例３）
〔部品内蔵品〕
実施例２で得た樹脂含浸シートを２枚用意した。そして、既に部品が実装された回路基板の部品実装側の面に、この樹脂含浸シートを２枚積み重ね、真空条件下、１２０℃で加熱加圧し、その後１８０℃で加熱硬化させることで、樹脂を充填・硬化させて部品を封止して内蔵した部品内蔵品（部品内蔵基板）を得た。
(Example 3)
[Built-in parts]
Two resin-impregnated sheets obtained in Example 2 were prepared. Then, the two resin-impregnated sheets are stacked on the component mounting side surface of the circuit board on which the components are already mounted, heated and pressurized at 120 ° C. under vacuum, and then heated and cured at 180 ° C. A component-embedded product (component-embedded substrate) was obtained by filling and curing and sealing the component.
この部品内蔵品の断面を観察したところ、ガラス繊維が部品の間に流動して侵入している様子が確認された。部品の底面まで（基板側付近）の侵入は確認されなかったものの、部品の周囲には流動により侵入したフィラーが底面まで高充填された様子が確認された。 When the cross section of the component built-in product was observed, it was confirmed that the glass fibers flowed and entered between the components. Although no penetration to the bottom surface of the component (near the substrate side) was confirmed, it was confirmed that the filler that had penetrated through the flow around the component was highly filled to the bottom surface.
（実施例４）
〔リードフレーム回路〕
実施例１で得た樹脂含浸シートを１枚用意した。そして、厚さ１ｍｍのリードフレーム（残銅率が約５０％、リードフレーム間の距離１．５ｍｍ）の上に、この樹脂含浸シートを積層し、圧力２ＭＰａ、温度１７５℃で加熱加圧し、リードフレーム回路の隙間に樹脂を流動させて硬化物（成形品）を作製した。
Example 4
[Lead frame circuit]
One resin-impregnated sheet obtained in Example 1 was prepared. Then, this resin impregnated sheet is laminated on a lead frame having a thickness of 1 mm (residual copper ratio is about 50%, distance between lead frames is 1.5 mm), and heated and pressurized at a pressure of 2 MPa and a temperature of 175 ° C. A cured product (molded product) was produced by allowing the resin to flow through the gaps in the frame circuit.
この成形品の断面を観察することにより、ガラス繊維がリードフレーム回路の隙間に均一に充填されていることを確認した。 By observing the cross section of this molded product, it was confirmed that the glass fibers were uniformly filled in the gaps in the lead frame circuit.
（実施例５）
〔ＣＣＬ：銅張積層板〕
実施例１で得た樹脂含浸シート（一枚）の両面に、ＦＲ−４用のプリプレグ（ガラスクロス繊維基材、熱硬化型エポキシ樹脂、厚み６０μｍ）をそれぞれ１枚積層し、さらにその両側の表面に銅箔（厚み７０μｍ）を積層した。その後、圧力２ＭＰａ、温度１７５℃で加熱加圧することにより、ＣＥＭ−３構造のＣＣＬを得た。
(Example 5)
[CCL: Copper-clad laminate]
A prepreg for FR-4 (glass cloth fiber base material, thermosetting epoxy resin, thickness 60 μm) is laminated on both sides of the resin-impregnated sheet (one piece) obtained in Example 1, and further, both sides thereof are laminated. Copper foil (thickness 70 μm) was laminated on the surface. Then, CCL of CEM-3 structure was obtained by heating and pressurizing at a pressure of 2 MPa and a temperature of 175 ° C.
（実施例６）
〔樹脂フィルム付き樹脂含浸シート〕
実施例２で得た樹脂含浸シート（一枚）の両面に、離型処理されたＰＥＴフィルム（ＷＺ−２５）を離型処理された面でそれぞれ１枚重ね、６０℃でラミネートすることによって、両面にＰＥＴフィルムが装着された樹脂含浸シートを得た。
(Example 6)
[Resin impregnated sheet with resin film]
By laminating a PET film (WZ-25) subjected to a release treatment on both sides of the resin-impregnated sheet (one piece) obtained in Example 2 on the release-treated surface and laminating at 60 ° C., A resin-impregnated sheet having PET films on both sides was obtained.
（試験例１：ガラス繊維サイズ）
ガラス繊維のサイズを置き換えた試験を行った。
(Test Example 1: Glass fiber size)
A test was conducted in which the size of the glass fiber was replaced.
〔試験例１−１〕
繊維径が１２μｍで１３mm長のガラス繊維を採取し、実施例１で使用したガラス繊維（６μｍ×１３ｍｍ長）とそれぞれ５０％になるようにしてガラス不織布の試験サンプルを作製した。ガラス不織布は繊維の本数が少なくなった分だけ、かなり透けた外観となった。断面観察の結果、繊維が剛直になったことによるものと思われるが、１２μｍ径の繊維が針状に存在していることが確認された。これにより、柔軟性が低下する傾向が見られるため繊維径は１０μｍ以下が好ましいことが分かった。
[Test Example 1-1]
A glass fiber having a fiber diameter of 12 μm and a length of 13 mm was collected, and a glass nonwoven fabric test sample was prepared so as to be 50% of the glass fiber (6 μm × 13 mm length) used in Example 1. The glass nonwoven fabric had a fairly transparent appearance as the number of fibers decreased. As a result of cross-sectional observation, it was considered that the fiber became stiff, but it was confirmed that a fiber having a diameter of 12 μm was present in a needle shape. Thereby, since the tendency for a softness | flexibility to fall was seen, it turned out that 10 micrometers or less are preferable for a fiber diameter.
〔試験例１−２〕
２０ｍｍ長より長いものを単独で使用することが製造上できないため、実施例２で使用したガラス繊維と繊維長の長いガラス繊維とを混ぜて使用して（９μｍ径×１３ｍｍ長が８０％、９μｍ径×２５ｍｍが２０％）、ガラス不織布の試験サンプルを作製した。一部に長い繊維の束が集まった部分が観察されたので、均一性に欠ける傾向が見られた。これにより、繊維長は２０ｍｍ以下が好ましいことが確認された。
[Test Example 1-2]
Since it is not possible to use a glass longer than 20 mm alone, the glass fiber used in Example 2 and a glass fiber having a long fiber length are mixed and used (9 μm diameter × 13 mm length is 80%, 9 μm). A test sample of glass nonwoven fabric was prepared. Since a portion where long bundles of fibers were gathered was observed, a tendency to lack uniformity was observed. Thereby, it was confirmed that the fiber length is preferably 20 mm or less.
（試験例２：レジンコンテント）
低粘度のスラリーで含浸される量を絞ることで、レジンコンテントを低くした。具体的には、実施例２において、樹脂組成物のスラリーをフィラー含有量７０質量％に、粘度を３００ｃｐｓにし、ガラス不織布の秤量７０ｇ品を使用し、厚み約４００μｍの樹脂含浸シートを作製した。これにより、レジンコンテントが約９０％程度のものを作製することができた。この樹脂含浸シートは、ガラス繊維の全体に対する含有量が多くなり、流動性が低下する傾向が見られることが確認された。したがって、レジンコンテントは９０質量％程度以上が好ましいことが分かった。
(Test Example 2: Resin content)
Resin content was lowered by reducing the amount impregnated with the low viscosity slurry. Specifically, in Example 2, a resin-impregnated sheet having a thickness of about 400 μm was produced using a resin composition slurry having a filler content of 70% by mass, a viscosity of 300 cps, and a glass nonwoven fabric weighing 70 g. As a result, a resin content of about 90% could be produced. It was confirmed that the resin impregnated sheet has a high content with respect to the whole glass fiber and tends to decrease the fluidity. Therefore, it was found that the resin content is preferably about 90% by mass or more.
（比較例１）
引裂強度が約１５００ｍＮのガラス不織布を用いた。このガラス不織布はガラス繊維に対してバインダーを２５重量％添加することにより作製されたものである。それ以外は、実施例２と同様にして、樹脂含浸シートを作製した。その際、非常に含浸性が悪く、フィラーが充填されにくいことが分かった。
(Comparative Example 1)
A glass nonwoven fabric having a tear strength of about 1500 mN was used. This glass nonwoven fabric is produced by adding 25% by weight of a binder to glass fibers. Other than that was carried out similarly to Example 2, and produced the resin impregnation sheet | seat. At that time, it was found that the impregnation property was very poor and the filler was difficult to be filled.
さらに、実施例２と同様にして、リードフレームに重ねて加圧成形したが、繊維のかたよりの発生とバインダーの残存が非常に多く観察された。バインダーにはフィラーが含まれていないので、バインダーが増加して引裂強度が上がると全体のフィラー含有量が低下することが分かった。 Furthermore, in the same manner as in Example 2, pressure molding was performed on the lead frame, but generation of fibers and residual binder were observed in great numbers. Since the binder contains no filler, it has been found that when the binder increases and the tear strength increases, the overall filler content decreases.
（比較例２）
フィラー含有量を６０質量％にした以外は、実施例１と同様の方法で樹脂含浸シートを作製した。流動特性や含浸性は良好であるものの、この硬化物は、熱伝導特性が低く、線膨張係数も高いものとなってしまった。
(Comparative Example 2)
A resin-impregnated sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the filler content was 60% by mass. Although the flow characteristics and impregnation properties are good, this cured product has low thermal conductivity and high linear expansion coefficient.
（比較例３）
フィラー含有量を９５質量％にし、溶剤成分を多量に含有させたスラリーを用いた以外は、実施例１と同様の方法で樹脂含浸シートを作製した。この樹脂含浸シートを硬化したが、表面がパサパサした外観となり、樹脂量が不足した状態、一般的に言うカスレが発生した硬化物しかできなかった。
(Comparative Example 3)
A resin-impregnated sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the slurry was 95% by mass and a slurry containing a large amount of the solvent component was used. This resin-impregnated sheet was cured, but the surface was crumbly and only a cured product was produced in which the amount of resin was insufficient, generally in the form of blurring.
（比較例４）
ガラス不織布の秤量を２５ｇにし、実施例１と同様の方法で、厚み１５０μｍの樹脂含浸シートを作製した。このとき、スラリーの粘度を５００ｃｐｓで調整し、含浸後に強く絞って厚みの薄いシートを作製した。しかし、厚みを薄くするために絞りを強くしたため、ペーパー切れが発生し、樹脂含浸シートの作製が難しいことが確認された。ただし、製法を片面からのコーティングにすれば、付着樹脂量を限定できるので、製造は容易になる可能性はある。なお、薄い内蔵部品の場合は、ＰＥＴ等にスラリーのみをコーティングした薄いシートを用いればよいので、ガラス繊維に含浸させた樹脂含浸シートを用いる必要がない。
(Comparative Example 4)
A weight of the glass nonwoven fabric was 25 g, and a resin-impregnated sheet having a thickness of 150 μm was produced in the same manner as in Example 1. At this time, the viscosity of the slurry was adjusted to 500 cps, and after impregnation, the sheet was squeezed strongly to produce a thin sheet. However, it was confirmed that it was difficult to produce a resin-impregnated sheet because the aperture was strengthened in order to reduce the thickness, resulting in paper breakage. However, if the manufacturing method is a coating from one side, the amount of the adhered resin can be limited, so that the manufacturing may be facilitated. In the case of a thin built-in component, it is only necessary to use a thin sheet in which only slurry is coated on PET or the like, so that it is not necessary to use a resin-impregnated sheet impregnated with glass fibers.
（比較例５）
ガラス不織布の秤量を５０ｇにし、実施例１と同様の方法で、厚み５５０μｍの樹脂含浸シートを作製した。このとき、含浸後にほとんど絞らずに厚みが非常に厚いシートを作製した。この樹脂含浸シートは重量が重いので、生産工程において、ペーパー切れが発生する可能性が高い。また、両面から乾燥したが、揮発分の測定では、厚み４００μｍの樹脂含浸シートと比較して約５倍の揮発分となり、製造性が低下した。
(Comparative Example 5)
A weight of the glass nonwoven fabric was adjusted to 50 g, and a resin-impregnated sheet having a thickness of 550 μm was produced in the same manner as in Example 1. At this time, a very thick sheet was prepared with little squeezing after impregnation. Since this resin-impregnated sheet is heavy, there is a high possibility that paper breaks will occur in the production process. Moreover, although it dried from both surfaces, in the measurement of volatile matter, compared with the resin impregnation sheet | seat of thickness 400 micrometers, it became about 5 times as much volatile matter, and productivity fell.
Ａ 樹脂含浸シート
１ 樹脂層
２ 樹脂組成物
３ 繊維
４ 樹脂フィルム
５ フィラー
１０ 絶縁層
１１ 内蔵部品
１７ リードフレーム
A resin impregnated sheet 1
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