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WO2014087882A1 - 樹脂層付き金属層、積層体、回路基板および半導体装置 - Google Patents

樹脂層付き金属層、積層体、回路基板および半導体装置 Download PDF

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WO2014087882A1
WO2014087882A1 PCT/JP2013/081768 JP2013081768W WO2014087882A1 WO 2014087882 A1 WO2014087882 A1 WO 2014087882A1 JP 2013081768 W JP2013081768 W JP 2013081768W WO 2014087882 A1 WO2014087882 A1 WO 2014087882A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
resin layer
resin
circuit board
metal layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/081768
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English (en)
French (fr)
Inventor
敏寛 佐藤
孝幸 馬塲
八木　茂幸
Original Assignee
住友ベークライト株式会社
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Publication date
Application filed by 住友ベークライト株式会社 filed Critical 住友ベークライト株式会社
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Priority to KR1020157017481A priority patent/KR20150093730A/ko
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    • H05K1/036—Multilayers with layers of different types

Definitions

  • the present invention relates to a metal layer with a resin layer, a laminate, a circuit board, and a semiconductor device.
  • Patent Document 1 discloses a semiconductor device including a circuit board and a semiconductor element, and connecting the semiconductor element and the circuit board with a wire.
  • connection reliability is improved by adjusting the glass transition point of a circuit board and a linear expansion coefficient.
  • present inventor has devised an invention that solves such problems from a new viewpoint.
  • an average linear expansion coefficient of the semiconductor element and an average linear expansion coefficient of the circuit board are obtained by providing a layer having a relatively low elastic modulus on the surface side layer of the circuit board. It was found that the stress caused by the difference between the two can be relaxed. Thereby, the connection reliability between a semiconductor element and a circuit board can be improved.
  • the present invention has been invented based on such knowledge.
  • the resin layer is thermosetting;
  • the storage elastic modulus E ′ RT at 25 ° C. of the resin layer after thermosetting the resin layer at 190 ° C. for 2 hours is 0.1 GPa or more and 1.5 GPa or less,
  • the resin layer 190 ° C., the storage modulus E 'HT of 175 ° C. of the resin layer after providing thermally cured in 2 hours or more 10 MPa, a resin layer with a metal layer is less than 0.7GPa is provided.
  • the storage elastic modulus E of 175 ° C.' storage modulus E of 25 ° C. of the resin layer after providing thermally cured at has less 0.7GPa the HT, 25 ° C., At any temperature of 175 ° C., the storage elastic modulus of the resin layer is low.
  • a circuit board comprising a layer obtained by curing the resin layer of the metal layer with a resin layer and a circuit layer formed by selectively removing the metal layer of the metal layer with a resin layer,
  • the circuit layer can also provide a circuit board disposed in the outermost layer among the circuit layers formed on the circuit board.
  • a semiconductor device provided with this circuit board can also be provided.
  • a metal layer with a resin layer for a circuit board capable of improving the connection reliability between a semiconductor element and a circuit board, a laminate using the same, a circuit board, and a semiconductor device.
  • the metal layer with the resin layer for circuit boards of this embodiment includes a resin layer 11 and a metal layer 12 provided on the resin layer 11.
  • the resin layer 11 is thermosetting. After the resin layer 11 is thermally cured at 190 ° C. for 2 hours, the storage elastic modulus E ′ RT at 25 ° C. of the resin layer 11 is 0.1 GPa or more and 1.5 GPa or less. Furthermore, after the resin layer 11 is thermally cured at 190 ° C. for 2 hours, the storage elastic modulus E ′ HT at 175 ° C. of the resin layer 11 is 10 MPa or more and 0.7 GPa or less.
  • the metal layer 12 becomes a circuit layer in the circuit board, and is made of, for example, Cu.
  • the thickness of the metal layer 12 is, for example, 10 to 30 ⁇ m.
  • the resin layer 11 is a B stage (semi-cured). And the thickness of the resin layer 11 is 5 micrometers or more and 30 micrometers or less, for example, Preferably, they are 10 micrometers or more and 20 micrometers or less.
  • the resin layer 11 functions as a stress relaxation layer when the circuit board is formed. By making the thickness of the resin layer 11 5 ⁇ m or more, the stress relaxation effect can be surely exhibited. On the other hand, the thickness of the circuit board can be suppressed by setting the thickness of the resin layer 11 to 30 ⁇ m or less.
  • the resin layer 11 is obtained by semi-curing a resin composition containing a resin component (A) containing a thermosetting resin (excluding the curing agent (B)).
  • the resin layer 11 may further include a curing agent (B) and an inorganic filler (C) as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the resin component (A) preferably contains a thermosetting resin (A2) having at least one of an aromatic ring structure and an alicyclic structure (alicyclic carbocyclic structure) as a thermosetting resin. By using such a thermosetting resin (A2), the glass transition point (Tg) can be increased.
  • thermosetting resin (A2) having an aromatic ring or alicyclic structure examples include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, and bisphenol M type epoxy.
  • Resin bisphenol P type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin such as bisphenol Z type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, novolak type epoxy resin such as tetraphenol ethane novolak type epoxy resin, biphenyl type epoxy Resin, arylalkylene type epoxy resin such as phenol aralkyl type epoxy resin having biphenylene skeleton, and epoxy resin such as naphthalene type epoxy resin That.
  • naphthalene type epoxy resins are preferred.
  • the naphthalene type epoxy resin refers to one having a naphthalene ring skeleton and having two or more glycidyl groups.
  • any one of the following formulas (5) to (8) can be used.
  • m and n represent the number of substituents on the naphthalene ring, and each independently represents an integer of 1 to 7.
  • Me represents a methyl group
  • l, m, and n are integers of 1 or more.
  • l, m, and n are preferably 10 or less.
  • naphthalene type epoxy resin a naphthylene ether type epoxy resin represented by the following formula (8) can also be used.
  • n is an integer of 1 to 20
  • l is an integer of 1 to 2
  • R 1 is independently a hydrogen atom, a benzyl group, an alkyl group, or
  • R 2 is independently a hydrogen atom or a methyl group.
  • Ar is each independently a phenylene group or a naphthylene group
  • R 2 is each independently a hydrogen atom or a methyl group
  • m is an integer of 1 or 2.
  • Examples of the naphthylene ether type epoxy resin represented by the above formula (8) include those represented by the following formula (10).
  • n is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 10, more preferably an integer of 1 to 3.
  • Each R is independently a hydrogen atom. Or a structure represented by the following formula (11), preferably a hydrogen atom.
  • n is an integer of 1 or 2.
  • Examples of the naphthylene ether type epoxy resin represented by the above formula (10) include those represented by the following formulas (12) to (16).
  • cyanate resin as a thermosetting resin (A2).
  • a novolak type cyanate resin a bisphenol A type cyanate resin, a bisphenol E type cyanate resin, a tetramethylbisphenol F type cyanate resin, and the like may be used, and any one or more of these may be used.
  • the resin component (A) contains the reactive group (for example, glycidyl group) contained in the thermosetting resin (A2) and the compound (A1) having a reactive group that reacts.
  • the reactive group for example, glycidyl group
  • the compound (A1) having a reactive group that reacts.
  • examples of such a compound (A1) include an aliphatic epoxy resin having no aromatic ring structure and an alicyclic structure (alicyclic carbocyclic structure), a copolymer of acrylonitrile and butadiene containing a carboxyl group at the terminal.
  • a compound (A1) appropriately selected and, while maintaining the value of the glass transition point of the resin layer 11, the storage modulus E 'RT, E' of the resin layer 11 can reduce the HT it can.
  • the aliphatic epoxy resin is an aliphatic epoxy resin having no cyclic structure other than the glycidyl group. It is preferable.
  • bifunctional or higher aliphatic epoxy resins having two or more glycidyl groups are preferable.
  • the aliphatic epoxy resins as described above are preferably those represented by chemical formulas (18) to (27), preferably include at least one of them, and particularly include those represented by chemical formula (18). preferable.
  • Such an aliphatic epoxy resin is excellent because an epoxy group is not easily oxidized and an elastic modulus is hardly increased due to thermal history.
  • n is an integer of 1 or more, and preferably 2 to 15 in particular.
  • the content of the storage modulus E 'RT, E' of the resin layer 11 from the viewpoint of lowering the HT, compound (A1) constituting the resin layer 11 resin 3 mass% or more and 45 mass% or less are preferable with respect to 100 mass% of total solid content of a composition, 5 mass% or more and 40 mass% or less are more preferable, and content of a thermosetting resin (A2) is the resin layer 11. 30 mass% or more and 65 mass% or less are preferable with respect to 100 mass% of total solid of the resin composition to comprise, and 33 mass% or more and 60 mass% or less are more preferable.
  • the mass ratio represented by the total of the compound (A1) / the total of the thermosetting resin (A2) is 0.1 or more. It is preferably 5 or less, and more preferably 0.1 or more and 1.1 or less. Further, the resin component (A) containing the thermosetting resin (A2) and the compound (A1) is 50% by mass or more and 90% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the resin composition constituting the resin layer 11. In particular, it is preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less.
  • curing agent (B) (curing catalyst) examples include organic metals such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), and trisacetylacetonate cobalt (III).
  • organic metals such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), and trisacetylacetonate cobalt (III).
  • tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, diazabicyclo [2,2,2] octane
  • 2-phenyl-4-methylimidazole 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-ethylimidazole, Imidazoles such as 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxyimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxyimidazole
  • triphenylphosphine tri-p-tolylphosphine, tetraphenyl Phosphonium tetra Organophosphorus compounds such as phenyl borate, triphenylphosphine / triphenylborane, 1,2-bis- (diphenylphosphino) ethane
  • phenolic compounds such as phenol, bisphenol A, nonylphenol
  • acetic acid benzoic acid
  • salicylic acid paratol
  • the content of the curing catalyst is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, particularly 0.2% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the resin composition constituting the resin layer 11.
  • the content is preferably 2% by mass or less.
  • curing agent (B) a phenol type hardening
  • the phenol-based curing agent known or commonly used ones such as phenol novolak resin, alkylphenol novolak resin, bisphenol A novolak resin, dicyclopentadiene type phenol resin, zyloc type phenol resin, terpene modified phenol resin, polyvinylphenols, etc.
  • the compounding amount of the phenolic curing agent is preferably such that when the resin component (A) contains an epoxy resin, the equivalent ratio with the epoxy resin (phenolic hydroxyl group equivalent / epoxy group equivalent) is 0.1 to 1.0. . As a result, there remains no unreacted phenol curing agent, and the moisture absorption heat resistance is improved.
  • curing agent is not specifically limited, 5 mass% or more and 45 mass% or less are preferable with respect to 100 mass% of total solids of the resin composition which comprises the resin layer 11, 10 mass% or more and 40 mass% % Or less is more preferable, and 15 mass% or more and 35 mass% or less is further more preferable.
  • Examples of the inorganic filler (C) include silicates such as talc, calcined clay, unfired clay, mica and glass, oxides such as titanium oxide, alumina, silica and fused silica; calcium carbonate, magnesium carbonate and hydrotal Carbonates such as sites; hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide; sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite; zinc borate, barium metaborate, aluminum borate And borate salts such as calcium borate and sodium borate; nitrides such as aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride and carbon nitride; titanates such as strontium titanate and barium titanate. One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.
  • the average particle diameter of the inorganic filler (C) is not particularly limited, but is preferably 0.01 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.5 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less. By setting the particle size of the inorganic filler (C) to 0.01 ⁇ m or more, the varnish can be made low in viscosity and handleability can be improved. Moreover, sedimentation etc.
  • an inorganic filler (C) can be suppressed in varnish by setting it as 5 micrometers or less.
  • This average particle diameter can be measured by, for example, a particle size distribution meter (manufactured by Shimadzu Corporation, product name: laser diffraction particle size distribution measuring device SALD series).
  • the inorganic filler (C) is not particularly limited, but an inorganic filler having a monodispersed average particle diameter can also be used, and an inorganic filler having a polydispersed average particle diameter can be used. Furthermore, one type or two or more types of inorganic fillers having an average particle size of monodisperse and / or polydisperse can be used in combination.
  • spherical silica especially spherical fused silica
  • aluminum hydroxide having an average particle size of 5 ⁇ m or less
  • spherical fused silica or aluminum hydroxide having an average particle size of 0.5 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less is particularly preferred.
  • the filling property of an inorganic filler (C) can be improved.
  • the film thickness uniformity of the resin layer 11 can be improved.
  • the content of the inorganic filler (C) contained in the resin layer 11 is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, based on 100% by mass of the entire resin layer. It is particularly preferable that the content is not more than mass%.
  • the storage modulus E 'RT, E' of the resin layer 11 with reducing the HT it is possible to improve the circuit workability.
  • an inorganic filler (C) is 5 to 60 mass parts with respect to 100 weight part of resin components (A). Especially, it is preferable that they are 10 mass parts or more and 50 mass parts or less. By setting it as 5 mass parts or more, the average linear expansion coefficient of the resin layer 11 can be reduced, and it can be set as the low water absorption resin layer 11 by setting it as 60 mass parts or less.
  • composition to be the resin layer 11 may contain a coupling agent (D).
  • the coupling agent (D) improves the wettability of the interface between the resin component (A) and the inorganic filler (C).
  • the coupling agent (D) any commonly used one can be used. Specifically, an epoxy silane coupling agent, a cationic silane coupling agent, an aminosilane coupling agent, a titanate coupling agent, and a silicone oil type. It is preferable to use one or more coupling agents selected from coupling agents.
  • the addition amount of the coupling agent (D) depends on the specific surface area of the inorganic filler (C) and is not particularly limited, but is 0.05 parts by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the filler (C). In particular, 0.1 parts by mass or more and 2 parts by mass or less are preferable.
  • the resin layer 11 can be formed by adding the above-described composition to an organic solvent to form a varnish and applying the varnish to the metal layer 12.
  • a coating method For example, the method of apply
  • the resin layer 11 is thermally cured at 190 ° C. for 2 hours, the resin layer 11 is in a C stage.
  • the storage elastic modulus E ′ HT at 175 ° C. of the resin layer 11 is 10 MPa or more and 0.7 GPa or less.
  • the storage modulus E 'HT is more than 100 MPa, preferably not more than 0.65GPa.
  • the amount of the inorganic filler (C) and the amounts of the compound (A1) and the thermosetting resin (A2) described above may be appropriately adjusted.
  • the said storage elastic modulus is measured with the dynamic viscoelasticity measuring apparatus.
  • the storage elastic modulus E′RT is obtained when a tensile load is applied to the resin layer 11 cured at 190 ° C. for 2 hours, and measured at ⁇ 50 ° C. to 300 ° C. at a frequency of 1 Hz and a temperature increase rate of 5 to 10 ° C./min.
  • the storage elastic modulus E ′ HT is obtained when a tensile load is applied to the resin layer 11 cured at 190 ° C. for 2 hours, and measured at ⁇ 50 ° C. to 300 ° C. at a frequency of 1 Hz and a temperature increase rate of 5 to 10 ° C./min. It is a value of a storage elastic modulus at 175 ° C.
  • (a E 'RT> E' HT, E 'RT -E' HT) difference 'and RT storage modulus E' The storage modulus E and HT is preferably at most 1 GPa.
  • the difference 'between RT storage modulus E' The storage modulus E and HT is set to be lower than or equal 1 GPa, you are possible to suppress a change in storage modulus due to temperature changes. Thereby, even if an abrupt change occurs in the environmental temperature, the stress generated due to the difference in linear expansion coefficient generated between the circuit board and the semiconductor element can be stably relaxed by the resin layer 11.
  • the storage modulus E and HT is not particularly limited, for example, not less than 0.05 GPa.
  • the resin layer 11 preferably has a glass transition point Tg of 120 ° C. or higher after thermosetting the resin layer 11 at 190 ° C. for 2 hours, in particular, 130 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, Furthermore, it is preferable that it is 175 degreeC or more. Further, the upper limit value of the glass transition point Tg is not particularly limited, but Tg is preferably 200 ° C. or less, and particularly preferably 190 ° C. or less. Since the resin layer 11 has a relatively high glass transition point Tg of 120 ° C. or higher, the glass transition point is higher than those of the other insulating layers 22 and 211 (see FIG. 3) constituting the general-purpose circuit board.
  • the resin layer 11 is rubbery before the other insulating layers 22 and 211 (see FIG. 3) constituting the circuit board in the temperature rising process. In other words, the physical properties of the resin layer 11 are maintained, so that the stress generated between the circuit board and the semiconductor element by the resin layer 11 can be further relaxed. In addition, by setting the glass transition point within the above range, the semiconductor element 31 can be further prevented from sinking to the circuit board 2 side when the semiconductor element 31 is mounted on the circuit board 2.
  • the average linear expansion coefficient in the in-plane direction of the resin layer 11 at the glass transition point from 25 ° C. of the resin layer 11 is 200 ppm / ° C. or less. Is preferred.
  • the core layer 21 includes an insulating layer 211, a circuit layer 212 formed on the front and back surfaces of the insulating layer 211, and a via 213 connecting the circuit layers 212.
  • the insulating layer 211 includes a fiber base (not shown) and a resin layer impregnated in the fiber base.
  • the fiber substrate is not particularly limited, Glass fiber base materials such as glass woven fabric and glass nonwoven fabric, polyamide resin fiber, aromatic polyamide resin fiber, polyamide resin fiber such as wholly aromatic polyamide resin fiber, polyester resin fiber, aromatic polyester resin fiber, wholly aromatic polyester Synthetic fiber substrate, craft paper, cotton linter paper, or linter and kraft pulp composed of woven or non-woven fabric mainly composed of polyester resin fiber such as resin fiber, polyimide resin fiber or fluororesin fiber Examples thereof include organic fiber base materials such as paper base materials mainly composed of mixed paper. Any of these can be used. Among these, a glass woven fabric is preferable. Thereby, the core layer 21 having low water absorption, high strength and low thermal expansion can be obtained.
  • the resin layer has a C-stage shape and includes a thermosetting resin.
  • a thermosetting resin for example, an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, cyanate resin etc. are mention
  • the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin, bisphenol P type epoxy resin, and bisphenol Z type epoxy resin.
  • Bisphenol type epoxy resin such as cresol novolak type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, arylalkylene type epoxy resin such as phenol aralkyl type epoxy resin having biphenylene skeleton, naphthalene type epoxy resin, Anthracene type epoxy resin, phenoxy type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, norbornene type epoxy resin, adamant Emission type epoxy resins, such as epoxy resins and fluorene type epoxy resins.
  • phenol novolak type epoxy resin novolac type epoxy resin such as cresol novolak type epoxy resin
  • biphenyl type epoxy resin such as phenol aralkyl type epoxy resin having biphenylene skeleton
  • naphthalene type epoxy resin such as phenol aralkyl type epoxy resin having biphenylene skeleton
  • Anthracene type epoxy resin Anthracene type epoxy resin
  • phenoxy type epoxy resin dicyclopentadiene type epoxy resin
  • cyanate resin such as a novolak-type cyanate resin, a bisphenol A-type cyanate resin, a bisphenol E-type cyanate resin, a tetramethylbisphenol F-type cyanate resin, etc.
  • bisphenol-type cyanate resin such as a novolak-type cyanate resin, a bisphenol A-type cyanate resin, a bisphenol E-type cyanate resin, a tetramethylbisphenol F-type cyanate resin, etc.
  • novolac-type cyanate resins are preferable from the viewpoint of low thermal expansion.
  • other cyanate resins may be used alone or in combination of two or more, and are not particularly limited.
  • the resin layer may contain a filler.
  • a filler the thing similar to the inorganic filler (C) mentioned above can be used.
  • a B-stage prepreg (insulating layer 22) is laminated on one surface of the core layer 21, and the metal layer 1 with a resin layer is laminated on the prepreg.
  • the metal layer 1 with a resin layer is laminated so that the prepreg and the resin layer 11 face each other and come into contact with each other.
  • the prepreg includes a fiber base material and a thermosetting resin layer impregnated in the fiber base material. However, it is good also as what consists only of a resin layer without including a fiber base material. As a fiber base material and a resin layer, the thing similar to the core layer 21 can be used. Further, the prepreg may contain the same filler as that of the core layer 21.
  • the prepreg (insulating layer 22) and the metal layer 1 with a resin layer are similarly laminated on the other surface of the core layer 21.
  • this laminate is heated at 190 ° C. for 2 hours while being pressed in the stacking direction. Thereby, the laminated body in which the insulating layer 22 and the resin layer 11 became the C stage is obtained.
  • a hole penetrating the metal layer 12, the resin layer 11, and the insulating layer 22 is formed by a laser or the like. A portion that penetrates the resin layer 11 and the insulating layer 22 becomes a via hole. Thereafter, a seed layer (not shown) is formed on the surface of the hole and the metal layer 12, and a mask is formed on the seed layer. A part of the opening of the mask communicates with the hole, and the surface of the seed layer is exposed from the other part of the opening. Next, a conductive film is formed in the hole through a part of the opening of the mask by plating, and a conductive film (for example, a Cu film) is formed in the other part of the opening of the mask. The conductive film in the via hole becomes the via 23 in FIG.
  • the circuit layer 24 includes an etched metal layer 12 and a conductive film (for example, Cu film) 241 provided on the metal layer 12.
  • the conductive film 241 is connected to the via 23 and connected to the circuit layer 212 of the core layer 21.
  • a buildup layer is formed by the cured body of the resin layer 11 and the cured body of the prepreg (insulating layer 22). Thereafter, as shown in FIG. 3, a solder resist SR is provided on the circuit layer 24.
  • the solder resist SR is directly provided on the resin layer 11. Therefore, the circuit layer 24 formed by etching the metal layer 12 becomes the outermost circuit layer in the circuit board 2.
  • the average linear expansion coefficient from 25 ° C. to the glass transition point of the insulating layer 211 of the core layer 21 is, for example, 10 to 50 ppm / ° C.
  • the average linear expansion coefficient from 25 ° C. to the glass transition point of the insulating layer 22 is, for example, 10 to 50 ppm / ° C.
  • the solder resist SR the layer obtained by curing the resin layer 11, the circuit layer 24 obtained by selectively removing the metal layer 12, the insulating layer 22, and the core layer 21 are provided.
  • a circuit board 2 is obtained.
  • the semiconductor device 3 includes a circuit board 2 and a semiconductor element 31.
  • the semiconductor element 31 is fixed on the solder resist SR of the circuit board 2 via an adhesive 32.
  • the semiconductor element 31 is connected to the circuit board 2 by bonding wires W.
  • the bonding wire W is connected to the semiconductor element 31 and is soldered to a part (pad) of the circuit layer 24 of the circuit board 2.
  • the semiconductor device 3 is, for example, an electronic control unit mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, and an electric vehicle, a power conversion inverter unit, a processor unit mounted on a portable terminal such as a smartphone, or the like.
  • the resin layer 11 can relieve stress generated due to a difference in linear expansion coefficient generated between the circuit board 2 and the electronic component 31 even when the resin layer 11 is left for a long time in an environment where the temperature changes drastically. This is particularly effective when used for a semiconductor device used in an engine room of an automobile.
  • Such a semiconductor device 3 has high connection reliability between the semiconductor element 31 and the circuit board 2. This is because the resin layer 11 is provided on the circuit board 2. As described above, 190 ° C., 2 hours at 25 ° C. storage modulus E of the resin layer 11 after providing thermally cured 'RT is 1.5GPa or less, the storage modulus of 175 ° C. E' HT is less 0.7GPa The storage elastic modulus is low at both 25 ° C. and 175 ° C. Thereby, the stress generated due to the difference in linear expansion coefficient between the semiconductor element 31 and the circuit board 2 due to the temperature change can be relaxed by the resin layer 11.
  • the circuit board 2 has an average linear expansion coefficient larger than that of the semiconductor element 31, and is greatly expanded and contracted by a temperature change.
  • the insulating layers 22 and 211 constituting the circuit board 2 have a relatively high linear expansion coefficient, for example, insulation having an average linear expansion coefficient from 25 ° C. to the glass transition point of 25 ppm / ° C. or more.
  • the connection reliability between the circuit board 2 and the semiconductor element 31 can be improved.
  • the storage elastic modulus E ′ RT to 0.1 GPa or more and the storage elastic modulus E ′ HT to 10 MPa or more, physical polishing resistance when manufacturing the circuit board 2 (brushes, scrubs, buffs) Resistance). That is, it is possible to prevent the resin layer from being scraped by polishing in the manufacturing process of the circuit board 2.
  • the storage elastic modulus E ′ RT to 0.1 GPa or more and the storage elastic modulus E ′ HT to 10 MPa or more, the resin layer 11 does not become too soft, and the semiconductor element 31 with respect to the circuit board 2. Can be prevented from being displaced.
  • the connection reliability of the semiconductor element 31 and the circuit board 2 can be improved. Further, by setting the storage elastic modulus E ′ RT to 0.1 GPa or more and the storage elastic modulus E ′ HT to 10 MPa or more, the semiconductor element 31 is mounted on the circuit board 2 when the semiconductor element 31 is mounted on the circuit board 2. It can also be prevented from sinking to the side.
  • the resin layer 11 is disposed immediately below the outermost circuit layer 24 to which the bonding wires W are connected in the circuit board 2, the stress relaxation effect of the resin layer 11 is effectively exhibited. Can be made.
  • connection reliability between the semiconductor element 31 and the circuit board 2 a method of applying a large amount of solder used for bonding the bonding wire W and the circuit board 2
  • a method is conceivable in which a resin is applied to the joining portion and hardened.
  • the pad portion of the circuit board 2 needs to be enlarged. For this reason, it is difficult to reduce the size of the circuit board 2.
  • the connection reliability between the semiconductor element 31 and the circuit board 2 can be increased, so that downsizing of the circuit board 2 is not hindered.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the metal layer with the resin layer is laminated on the inner circuit board on which the circuit layer 212 is formed, but this is not restrictive.
  • a prepreg insulating layer 22
  • the metal layer 1 with a resin layer is disposed outside the prepreg. Good.
  • the resin layer 11 of the metal layer 1 with a resin layer is in contact with the insulating layer 22.
  • a prepreg is disposed on the front and back surfaces of the insulating layer 211 serving as the core material, a metal layer with a resin layer is laminated on the outer side, and the laminate is formed by applying pressure and heating in the same manner as in the above embodiment.
  • the metal layer 1 with a resin layer may be provided directly on the insulating layer 211.
  • the resin layer 11 of the metal layer 1 with a resin layer is in contact with the insulating layer 211.
  • the laminate is formed by applying pressure and heating in the same manner as in the above embodiment.
  • the resin layer 11 is a C stage. Through holes are formed in these laminates, and the metal layer 12 is etched so as to be a circuit layer, the inside of the through holes is filled, and the circuit layers are connected to form a circuit board. .
  • the semiconductor element and the circuit board are connected by the bonding wire, but the present invention is not limited to this.
  • the semiconductor element and the circuit board may be connected by solder bumps.
  • Example 1 Manufacture of metal layer with resin layer
  • Example 2 Manufacture of metal layer with resin layer
  • Table 1 the unit of the quantity of each material shown by Table 1 is a mass part. Specifically, it is as follows.
  • liquid epoxidized polybutadiene manufactured by Daicel, trade name EPL-PB3600: compound represented by chemical formula (18)
  • 37 parts by mass naphthalene type epoxy resin (manufactured by DIC, trade name HP4710: chemical formula (6-3))
  • Compound shown) 22 parts by mass, bisphenol A type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name Epicoat 828EL) 12 parts by mass, tetraphenol group ethane novolac type epoxy resin (CAS 30621-65-9, manufactured by Nanya Plastic Co., Ltd., product name) NPPN431) 0.6 parts by mass, phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., trade name PR51714) 28 parts by mass, 2-phenyl-4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2P4MZ) 0.4 parts by mass in methyl eth
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m. A layer was obtained. The resin layer was in a semi-cured state. (Manufacture of circuit boards) Next, an inner layer circuit board was prepared. As the inner layer circuit board (core layer 21), the following was used.
  • a prepreg (EI-6765, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was superimposed on the front and back surfaces of the inner layer circuit board, and a metal layer with a resin layer was disposed so that the resin layer was in contact with each prepreg. Thereafter, vacuum hot press molding was performed for 60 seconds at a pressure of 0.5 MPa and a temperature of 100 ° C.
  • a solder resist SR (manufactured by Taiyo Ink, PSR4000 / AUS308) was formed on the surface of the circuit layer 24 to obtain a circuit board 2.
  • a semiconductor element 31 was mounted on the surface of the obtained circuit board 2, and the circuit layer 24 and the semiconductor element 31 were connected by a bonding wire W.
  • An adhesive 32 was provided between the semiconductor element 31 and the circuit board 2.
  • the wire W and the circuit layer 24 of the circuit board 2 were joined via lead-free solder.
  • Wire bonding was performed under the following conditions.
  • Wire bonder Eagle 60 (manufactured by ASM) Gold wire: SGS-H, 25 ⁇ m (manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)
  • Wire bond temperature 130 ° C Bonding load: 45g Ultrasonic power: 120 (128 kHz)
  • Example 2 Manufacture of metal layer with resin layer
  • a metal layer with a resin layer having a resin layer having the composition shown in Table 1 was produced. Specifically, it is as follows. First, 12 parts by mass of liquid epoxidized polybutadiene (manufactured by Daicel, trade name EPL-PB3600: compound represented by chemical formula (18)), naphthalene type epoxy resin (manufactured by DIC, trade name HP4710: chemical formula (6-3)) 35 parts by mass of the compound shown), 20 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (trade name Epicoat 828EL, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), tetraphenol group ethane novolac type epoxy resin (CAS 30621-65-9, manufactured by Nanya Plastics Co., Ltd., product name) NPPN431) 0.6 parts by mass, phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., trade name PR51714) 32 parts by mass, 2-phenyl-4-methyl
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m. A layer was obtained. The resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • Example 3 Manufacture of metal layer with resin layer
  • a metal layer with a resin layer having a resin layer having the composition shown in Table 1 was produced. Specifically, it is as follows. First, 33 parts by mass of liquid epoxidized polybutadiene (manufactured by Daicel, trade name EPL-PB3600: compound represented by chemical formula (18)), naphthalene type epoxy resin (manufactured by DIC, trade name HP4710: chemical formula (6-3)) 23 parts by mass of the compound shown), 12 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (trade name Epicoat 828EL, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), tetraphenol group ethane novolac type epoxy resin (CAS 30621-65-9, manufactured by Nanya Plastic Co., Ltd., product name) NPPN431) 0.6 parts by mass, phenol novolac resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., trade name PR51714) 31 parts by mass, 2-phenyl-4-methyl
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m. A layer was obtained. The resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • Example 4 Manufacture of metal layer with resin layer
  • a metal layer with a resin layer having a resin layer having the composition shown in Table 1 was produced. Specifically, it is as follows. First, liquid epoxidized polybutadiene (manufactured by Daicel, trade name EPL-PB3600: compound represented by chemical formula (18)) 16 parts by mass, naphthalene type epoxy resin (manufactured by DIC, trade name HP4710: chemical formula (6-3)) 33 parts by weight of the compound shown), 19 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (trade name Epicoat 828EL, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), tetraphenol group ethane novolac type epoxy resin (CAS 30621-65-9, manufactured by Nanya Plastics, product name) NPPN431) 0.6 parts by mass, phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., trade name PR51714) 31 parts by mass, 2-phenyl-4-methylimidazole (manu
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m. A layer was obtained. The resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • Example 5 Manufacture of metal layer with resin layer
  • a metal layer with a resin layer having a resin layer having the composition shown in Table 1 was produced. Specifically, it is as follows. First, liquid epoxidized polybutadiene (manufactured by Daicel, trade name EPL-PB3600: compound represented by chemical formula (18)), 6 parts by mass, naphthalene type epoxy resin (manufactured by DIC, trade name HP4710: chemical formula (6-3) 37 parts by mass of the compound shown), 22 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (trade name Epicoat 828EL) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., tetraphenol group ethane novolac type epoxy resin (CAS 30621-65-9, manufactured by Nanya Plastic Co., Ltd., product name) NPPN431) 0.6 parts by mass, phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., trade name PR51714) 34 parts by mass, 2-phenyl
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m. A layer was obtained. The resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m. A layer was obtained. The resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • a resin varnish with a solid content concentration of 50% by mass was prepared.
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m.
  • a layer was obtained.
  • the resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • a metal layer with a resin layer having a resin layer having the composition shown in Table 1 was produced. Specifically, it is as follows. 30 parts by mass of a hydroxyl group-containing polyamide resin (product name: KAYAFLEX BPAM01, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 40 parts by mass of a methoxynaphthalene aralkyl type epoxy resin (product name: HP-5000, manufactured by DIC), phenol novolac type cyanate resin (manufactured by Lonza Japan) , Primaset PT-30) 20 parts by mass, 2-phenyl-4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2P4MZ) 0.3 part by mass are dissolved in methyl ethyl ketone, and further, an inorganic filler (nanosilica filler, average particle size) 56 nm) 9.5 parts by mass and 0.2 parts by mass of a coupling
  • a resin varnish having a solid content concentration of 60% by mass was prepared.
  • the obtained resin varnish was applied to a metal layer (trade name YGP-18, manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., thickness 18 ⁇ m) and then dried at 100 ° C. for 2 minutes and at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a resin having a thickness of 30 ⁇ m.
  • a layer was obtained.
  • the resin layer was in a semi-cured state. Subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
  • the resin layer of the metal layer with a resin layer obtained in each example and comparative example was peeled from the metal layer, and the resin layer was cured at 190 ° C. for 2 hours. Thereafter, the resin layer was cut to obtain a 5 ⁇ 20 mm test piece.
  • This test piece was measured using TMA / 2940 manufactured by TA Instruments Inc. under a load of 3 g and a temperature range of ⁇ 50 ° C. to 300 ° C. under a temperature increase rate of 10 ° C./min. Obtained.
  • Example 1 the occurrence of cracks was suppressed, and the connection reliability between the semiconductor element and the circuit board in the semiconductor device was good.
  • Examples 1-3, Example 5 25 the difference between the storage modulus E 'RT and 175 ° C.
  • the storage modulus E of' HT of ° C. or less and a very small 1 GPa, a glass transition point 120 ° C. or higher
  • good results were obtained.
  • Comparative Example 1 the storage elastic modulus E ′ RT at 25 ° C. and the storage elastic modulus E ′ HT at 175 ° C. are small and the resin layer is very soft. It is thought that cracks occurred due to this.

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Abstract

　回路基板用の樹脂層付き金属層（１）は、樹脂層（１１）と、この樹脂層（１１）上に設けられた金属層（１２）とを備える。樹脂層（１１）は熱硬化性である。樹脂層（１１）を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層（１１）の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴは、０．１ＧＰａ以上、１．５ＧＰａ以下である。さらに、樹脂層（１１）を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層（１１）の１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴは、１０ＭＰａ以上、０．７ＧＰａ以下となる。

Description

樹脂層付き金属層、積層体、回路基板および半導体装置
　本発明は、樹脂層付き金属層、積層体、回路基板および半導体装置に関する。
　従来、回路基板上に半導体素子を積層した半導体装置が使用されている。たとえば、特許文献１には、回路基板と半導体素子とを備え、半導体素子と回路基板とをワイヤにて接続した半導体装置が開示されている。
特開平８―５５８６７号公報
　このような半導体装置においては、半導体素子と回路基板との間において、様々な環境温度の変化にも耐えうる高い接続信頼性が求められる。
　特許文献１では、回路基板のガラス転移点や、線膨張係数を調整することで、接続信頼性を高めている。
　これに対し、本発明者は新たな視点から、このような課題を解決する発明を発案した。
　本発明者らが、鋭意検討を行った結果、回路基板の表面側の層に、比較的弾性率の低い層を設けることで、半導体素子の平均線膨張係数と回路基板の平均線膨張係数との差により生じる応力を緩和できることがわかった。これにより、半導体素子と回路基板との間の接続信頼性を高めることができる。
　本発明はこのような知見に基づいて発案されたものである。
　すなわち、本発明によれば、
　回路基板に使用される回路基板用の樹脂層付き金属層であり、
　前記樹脂層は熱硬化性であり、
　前記樹脂層を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における前記樹脂層の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴが０．１ＧＰａ以上、１．５ＧＰａ以下であり、
　前記樹脂層を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における前記樹脂層の１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴが１０ＭＰａ以上、０．７ＧＰａ以下である樹脂層付き金属層が提供される。
　１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴを１．５ＧＰａ以下、１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴを０．７ＧＰａ以下としており、２５℃、１７５℃のいずれにおいても、樹脂層の貯蔵弾性率が低くなっている。
　これにより、この樹脂層付き金属層を回路基板に使用し、半導体素子を搭載した場合に、さまざまな温度環境における半導体素子と回路基板との接続信頼性を高めることができる。
　さらに、本発明によれば、上述した樹脂層付き金属層を使用した積層体、さらには回路基板を提供することができる。
　すなわち、本発明によれば、上述した樹脂層付き金属層の前記樹脂層を硬化させた樹脂層付き金属層と、
　この樹脂層付き金属層の前記樹脂層側に配置された絶縁性樹脂層とを含む回路基板用の積層体を提供できる。
　また、上述した樹脂層付き金属層の前記樹脂層を硬化させた層と、前記樹脂層付き金属層の前記金属層を選択的に除去して形成された回路層とを備える回路基板であり、
　前記回路層は、当該回路基板に形成された回路層のうち、最外層に配置された回路基板も提供できる。
　さらには、この回路基板を備えた半導体装置も提供できる。
　本発明によれば、半導体素子と回路基板との接続信頼性を向上させることができる回路基板用の樹脂層付き金属層、これを用いた積層体、回路基板および半導体装置が提供される。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明の一実施形態にかかる回路基板用の樹脂層付き金属層の断面図であり、回路基板用の樹脂層付き金属層の厚さ方向に沿った断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、回路基板の製造工程を示す断面図であり、基板面と直交する方向に沿った断面図である。 回路基板の断面図である。 回路基板を使用した半導体装置を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、樹脂層付き金属層を適用した積層体を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は重複しないように適宜省略される。
　はじめに、図１を参照して、本実施形態の回路基板用の樹脂層付き金属層について説明する。
　この回路基板用の樹脂層付き金属層１は、樹脂層１１と、この樹脂層１１上に設けられた金属層１２とを備える。
　樹脂層１１は熱硬化性である。樹脂層１１を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層１１の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴは、０．１ＧＰａ以上、１．５ＧＰａ以下である。さらに、樹脂層１１を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層１１の１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴは、１０ＭＰａ以上、０．７ＧＰａ以下となる。
　金属層１２は、回路基板において、回路層となるものであり、たとえばＣｕ等で構成される。金属層１２の厚みは、たとえば、１０～３０μｍである。
　樹脂層１１は、Ｂステージ（半硬化）である。そして、樹脂層１１の厚みはたとえば、５μｍ以上３０μｍ以下であり、好ましくは、１０μｍ以上２０μｍ以下である。この樹脂層１１は、回路基板を形成した際に応力緩和層として機能する。樹脂層１１の厚みを５μｍ以上とすることで、応力緩和効果を確実に発揮させることができる。一方で、樹脂層１１の厚みを３０μｍ以下とすることで、回路基板の厚みを抑制することができる。
　樹脂層１１は、熱硬化性樹脂を含む樹脂成分（Ａ）（硬化剤（Ｂ）を除く）を含む樹脂組成物を半硬化させたものである。樹脂層１１は、本発明の効果を損なわない範囲において、硬化剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）とをさらに含んでもよい。
　樹脂成分（Ａ）は、熱硬化性樹脂として、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）の少なくともいずれか一方を有する熱硬化性樹脂（Ａ２）を含むことが好ましい。
　このような熱硬化性樹脂（Ａ２）を使用することで、ガラス転移点（Ｔｇ）を高くすることができる。
　そして、芳香環あるいは脂環構造を有する熱硬化性樹脂（Ａ２）としては、たとえば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂などのアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。
　これらの中でもガラス転移点をより一層高くできるとともに、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴおよび貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴを低下できる観点から、ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。ここで、ナフタレン型エポキシ樹脂とは、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を２つ以上有するものを呼ぶ。
　ナフタレン型のエポキシ樹脂としては、以下の式（５）～（８）のいずれかを使用できる。なお、式（６）において、ｍ、ｎはナフタレン環上の置換基の個数を示し、それぞれ独立して１～７の整数を示している。また、式（７）においては、Ｍｅはメチル基を示し、ｌ、ｍ、ｎは１以上の整数である。ただし、ｌ、ｍ、ｎは１０以下であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　なお、式（６）の化合物としては、以下のいずれか１種以上を使用することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　また、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、以下の式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂も使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （上記式（８）式において、ｎは１以上２０以下の整数であり、ｌは１以上２以下の整数であり、Ｒ１はそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記式（９）で表される構造であり、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （上記式（９）式において、Ａｒはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、ｍは１又は２の整数である。）
　上記式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、下記式（１０）で表されるものが例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （上記式（１０）式において、ｎは１以上２０以下の整数であり、好ましくは１以上１０以下の整数であり、より好ましくは１以上３以下の整数である。Ｒはそれぞれ独立に水素原子または下記式（１１）で表される構造であり、好ましくは水素原子である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （上記式（１１）式において、ｍは１又は２の整数である。）
　上記式（１０）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、例えば、下記式（１２）～（１６）で表されるものが例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　なお、熱硬化性樹脂（Ａ２）としてシアネート樹脂を使用してもよい。たとえば、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等があげられ、これらのうち、いずれか１種以上を使用してもよい。なかでも、ノボラック型シアネート樹脂を使用することが好ましい。
　また、樹脂成分（Ａ）は、熱硬化性樹脂（Ａ２）に含まれる反応性基（たとえば、グリシジル基）と、反応する反応性基を有する化合物（Ａ１）を含むことが好ましい。
　このような化合物（Ａ１）としては、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）を有しない脂肪族エポキシ樹脂、末端にカルボキシル基を含有する、アクリロニトリルとブタジエンとの共重合体（ＣＴＢＮ，たとえば、下記の式（１７）で示され、ｘが０．０５以上０．２以下、ｙが０．８以上０．９５以下（ｘとｙはモル比を示し、ｘ+ｙ＝１である）、ｚが５０以上７０以下である化合物。たとえば、商品名ＣＴＢＮ１３００Ｘ（宇部興産社製））、フェノール性水酸基含有芳香族ポリアミド－ポリ（ブタジエン－アクリロニトリル）ブロック共重合体（たとえば、商品名ＫＡＹＡＦＬＥＸ　ＢＰＡＭ－１５５(日本化薬社製、末端はアミド基)）からなる群から選択されるいずれか１種以上を使用することができる。このような化合物（Ａ１）を適宜選択して使用することで、樹脂層１１のガラス転移点の値を維持しつつ、樹脂層１１の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴ、Ｅ'ＨＴを低下させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　樹脂層１１の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴ、Ｅ'ＨＴを低下させて前述した所定の範囲とする観点から、上記脂肪族エポキシ樹脂は、グリシジル基以外に環状構造を有しない脂肪族エポキシ樹脂であることが好ましい。また、樹脂層１１の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴ、Ｅ'ＨＴを前述した所定の範囲とする観点から、グリシジル基を２以上有する２官能以上の脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。
　以上のような脂肪族エポキシ樹脂としては、化学式（１８）～（２７）で示されるものが好ましく、少なくともいずれか１以上を含むことが好ましく、特に化学式（１８）で示されるものを含むことが好ましい。このような脂肪族エポキシ樹脂は、エポキシ基が酸化されにくいため、熱履歴による弾性率の上昇が起こりにくいため優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 　（式（１８）において、ｌ，ｍ，ｎ，ｐ，ｑ，ｒは０以上の整数、ただし、ｌ、ｍ、ｎがすべて０の場合を除く。また、ｐ、ｑ、ｒがすべて０の場合も除く。なかでも、ｌ＝１～５、ｍ＝５～２０、ｎ＝０～８、ｐ＝０～８、ｑ＝３～１２、ｒ＝０～４が好ましい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 　（式（２６）において、ｌ、ｍ、ｎは０以上の整数、ただし、ｌ、ｍ、ｎがすべて０の場合を除く。なかでも、ｌ＝１～１２、ｍ＝８～３０、ｎ＝０～１０が好ましい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 　（式（２７）において、ｎは１以上の整数であり、なかでも、２～１５であることが好ましい。）
　そして、樹脂層１１の高いガラス転移点を達成するとともに、樹脂層１１の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴ、Ｅ'ＨＴを低下させる観点から、化合物（Ａ１）の含有量は樹脂層１１を構成する樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、３質量％以上４５質量％以下が好ましく、５質量％以上４０質量％以下がより好ましく、熱硬化性樹脂（Ａ２）の含有量は樹脂層１１を構成する樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、３０質量％以上６５質量％以下が好ましく、３３質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
　熱硬化性樹脂（Ａ２）と、化合物（Ａ１）とを併用する場合には、化合物（Ａ１）の合計／熱硬化性樹脂（Ａ２）の合計で示される質量比を０．１以上、１．５以下とすることが好ましく、０．１以上１．１以下とするのがより好ましい。
　また、熱硬化性樹脂（Ａ２）と化合物（Ａ１）とを含む樹脂成分（Ａ）は、樹脂層１１を構成する樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、５０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、なかでも、６０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。
　硬化剤（Ｂ）（硬化触媒）としては、例えばナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）、トリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）などの有機金属塩；トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタンなどの３級アミン類；２－フェニル－４－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－エチル－４－エチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシイミダゾール、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシイミダゾールなどのイミダゾール類；トリフェニルホスフィン、トリ－ｐ－トリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、１，２－ビス－（ジフェニルホスフィノ）エタンなどの有機リン化合物；フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノールなどのフェノール化合物；酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸；など、またはこの混合物が挙げられる。硬化触媒として、これらの中の誘導体も含めて１種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて２種類以上を併用したりすることもできる。
　硬化触媒の含有量は、とくに限定されないが、樹脂層１１を構成する樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、０．０５質量％以上５質量％以下が好ましく、とくに０．２質量％以上２質量％以下が好ましい。
　また、硬化剤（Ｂ）として、フェノール系硬化剤を使用してもよいし、硬化触媒と併用してもよい。フェノール系硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ザイロック型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ポリビニルフェノール類など公知慣用のものを単独あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。
　フェノール系硬化剤の配合量は、樹脂成分（Ａ）にエポキシ樹脂が含まれる場合、エポキシ樹脂との当量比（フェノール性水酸基当量／エポキシ基当量）が０．１～１．０であると好ましい。これにより、未反応のフェノール硬化剤の残留がなくなり、吸湿耐熱性が向上する。
　フェノール系硬化剤の含有量は、とくに限定されないが、樹脂層１１を構成する樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、５質量％以上４５質量％以下が好ましく、１０質量％以上４０質量％以下がより好ましく、１５質量％以上３５質量％以下がさらに好ましい。
　無機充填材（Ｃ）としては、例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスなどのケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカなどの酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物；硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩または亜硫酸塩；ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩；窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素などの窒化物；チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなどのチタン酸塩などを挙げることができる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。
　これらの中でも、水酸化アルミニウムが難燃性を付与する効果が優れる点で好ましい。
　また、これらの中でも、とくにシリカが好ましく、溶融シリカ（とくに球状溶融シリカ）が低熱膨張性に優れる点で好ましい。
　無機充填材（Ｃ）の平均粒子径は、とくに限定されないが、０．０１μｍ以上５μｍ以下が好ましく、とくに０．５μｍ以上２μｍ以下が好ましい。無機充填材（Ｃ）の粒径を０．０１μｍ以上とすることで、ワニスを低粘度にし取り扱い性を向上させることができる。また、５μｍ以下とすることで、ワニス中で無機充填材（Ｃ）の沈降などを抑制することができる。この平均粒子径は、例えば粒度分布計（島津製作所社製、製品名：レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤシリーズ）により測定することができる。
　また、無機充填材（Ｃ）は、とくに限定されないが、平均粒子径が単分散の無機充填材を用いることもできるし、平均粒子径が多分散の無機充填材を用いることができる。さらに平均粒子径が単分散および／または多分散の無機充填材を１種類または２種類以上併用したりすることもできる。
　さらに、平均粒子径５μｍ以下の球状シリカ（とくに球状溶融シリカ）または水酸化アルミニウムが好ましく、とくに平均粒子径０．５μｍ以上２μｍ以下の球状溶融シリカまたは水酸化アルミニウムが好ましい。これにより、無機充填材（Ｃ）の充填性を向上させることができる。また、樹脂層１１の膜厚均一性を向上させることができる。
　樹脂層１１に含まれる無機充填材（Ｃ）の含有量は、樹脂層全体を１００質量％としたとき、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、８質量％以下であることが特に好ましい。これにより、樹脂層１１の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴ、Ｅ'ＨＴを低下させるとともに、回路加工性を向上させることができる。
　また、無機充填材（Ｃ）は、樹脂成分（Ａ）１００重量部に対して、５質量部以上、６０質量部以下であることが好ましい。なかでも、１０質量部以上、５０質量部以下であることが好ましい。５質量部以上とすることで、樹脂層１１の平均線膨張係数を低下させることができ、６０質量部以下とすることで、低吸水性の樹脂層１１とすることができる。
　さらに、樹脂層１１となる組成物は、カップリング剤（Ｄ）を含んでもよい。カップリング剤（Ｄ）は、樹脂成分（Ａ）と無機充填材（Ｃ）との界面の濡れ性を向上させる。
　カップリング剤（Ｄ）としては、通常用いられるものなら何でも使用できるが、具体的にはエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる１種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。
　カップリング剤（Ｄ）の添加量は無機充填材（Ｃ）の比表面積に依存するので、とくに限定されないが、充填材（Ｃ）１００質量部に対して０．０５質量部以上３質量部以下が好ましく、とくに０．１質量部以上２質量部以下が好ましい。
　樹脂層１１は、前述した組成物を有機溶剤に添加してワニスを形成し、このワニスを金属層１２に塗布することで、形成できる。塗布方法としては、特に限定されないが、たとえば、コータで塗布する方法あるいはスプレーにより吹き付ける方法を採用することができる。その後、加熱を行ない溶剤を除去するとともに、樹脂層１１を半硬化とする。
　このような樹脂層付き金属層１において、樹脂層１１を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層１１の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴが０．１ＧＰａ以上、１．５ＧＰａ以下である。
　なかでも、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴは、０．３ＧＰａ以上、１．０ＧＰａ以下であることが好ましい。
　なお、樹脂層１１を１９０℃２時間熱硬化させた後は、樹脂層１１はＣステージとなっている。
　また、樹脂層１１を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層１１の１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴが１０ＭＰａ以上、０．７ＧＰａ以下である。なかでも、貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴは、１００ＭＰａ以上、０．６５ＧＰａ以下であることが好ましい。
　このような貯蔵弾性率を達成するためには、無機充填材（Ｃ）の量や、前述した化合物（Ａ１）および熱硬化性樹脂（Ａ２）の量を適宜調整すればよい。
　なお、上記貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置で測定したものである。
　貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴは、１９０℃２時間で硬化させた樹脂層１１に引張り荷重をかけて、周波数１Ｈｚ、昇温速度５～１０℃／分で－５０℃から３００℃で測定した際の、２５℃の貯蔵弾性率の値である。
　貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴは、１９０℃２時間で硬化させた樹脂層１１に引張り荷重をかけて、周波数１Ｈｚ、昇温速度５～１０℃／分で－５０℃から３００℃で測定した際の、１７５℃の貯蔵弾性率の値である。
　ここで、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴと貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴとの差（Ｅ'ＲＴ>Ｅ'ＨＴであり、Ｅ'ＲＴ－Ｅ'ＨＴ）が、１ＧＰａ以下であることが好ましい。このように、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴと貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴとの差を１ＧＰａ以下とすることで、温度変化による貯蔵弾性率の変化を抑制することができる。これにより、環境温度に急激な変化が生じても、回路基板と半導体素子間で生じる線膨張係数差に起因して発生する応力を樹脂層１１で安定的に緩和することができる。
　なお、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴと貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴとの差の下限値は特に限定されないが、たとえば、０．０５ＧＰａ以上である。
　さらに、樹脂層１１は、樹脂層１１を１９０℃、２時間で熱硬化させた後におけるガラス転移点Ｔｇが１２０℃以上であることが好ましく、なかでも、１３０℃以上、さらには１４０℃以上、さらには、１７５℃以上であることが好ましい。また、ガラス転移点Ｔｇの上限値は特に限定されないが、Ｔｇが２００℃以下、特には、１９０℃以下であることが好ましい。樹脂層１１は、ガラス転移点Ｔｇが１２０℃以上と比較的高いため、汎用的な回路基板を構成する他の絶縁層２２、２１１（図３参照）よりも、ガラス転移点が高くなる。
　そのため、回路基板に対してヒートサイクル試験等を行なった際に、昇温過程において、樹脂層１１が回路基板を構成する他の絶縁層２２、２１１（図３参照）よりも先にゴム状となることはなく、樹脂層１１の物性が保持され、そのため、樹脂層１１により回路基板と半導体素子との間で発生する応力をより一層緩和することが可能となる。また、ガラス転移点を上記範囲内とすることで、半導体素子３１を回路基板２に実装する際に、半導体素子３１が回路基板２側に沈み込んでしまうこともより一層防止できる。
　また、樹脂層１１を１９０℃、２時間で熱硬化させた後において、樹脂層１１の２５℃からガラス転移点における樹脂層１１の面内方向の平均線膨張係数が２００ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。
　次に、図２を参照して、このような樹脂層付き金属層１を使用した回路基板の製造方法について説明する。
　はじめに、図２（Ａ）に示すように、コア層２１となる内層回路基板を用意する。このコア層２１は、絶縁層２１１と、絶縁層２１１の表裏面に形成された回路層２１２と、回路層２１２間を接続するビア２１３とを備える。
　絶縁層２１１は、図示しない繊維基材と、この繊維基材に含浸した樹脂層とを備える。
　繊維基材としては、とくに限定されないが、
　ガラス織布、ガラス不織布などのガラス繊維基材、ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維、全芳香族ポリアミド樹脂繊維などのポリアミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリエステル樹脂繊維などのポリエステル系樹脂繊維、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維のいずれかを主成分とする織布または不織布で構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリンター紙、あるいはリンターとクラフトパルプの混抄紙などを主成分とする紙基材などの有機繊維基材などが挙げられる。これらのうち、いずれかを使用することができる。これらの中でもガラス織布が好ましい。これにより、低吸水性で、高強度、低熱膨張性のコア層２１を得ることができる。
　また、樹脂層は、Ｃステージ状であり、熱硬化性樹脂を含む。
　熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、シアネート樹脂等があげられる。そして、これらのうちの１種以上を使用できる。なかでも、エポキシ樹脂またはシアネート樹脂が好ましい。
　エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂などのアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。
　シアネート樹脂の種類としては、とくに限定されないが、例えばノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂などのビスフェノール型シアネート樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、ノボラック型シアネート樹脂が低熱膨張性の点から好ましい。また、更に他のシアネート樹脂を１種類あるいは２種類以上併用したりすることもでき、とくに限定されない。
　また、樹脂層は充填材を含んでいてもよい。充填材としては、前述した無機充填材（Ｃ）と同様のものを使用することができる。
　次に、図２（Ｂ）に示すように、このようなコア層２１の一方の面にＢステージのプリプレグ（絶縁層２２）を積層し、プリプレグ上に樹脂層付き金属層１を積層する。このとき、プリプレグと樹脂層１１とが対向し、接触するように、樹脂層付き金属層１を積層する。
　このプリプレグは、繊維基材と、この繊維基材に含浸した熱硬化性の樹脂層とを含む。ただし、繊維基材を含まず、樹脂層のみからなるものとしてもよい。
　繊維基材、樹脂層としては、コア層２１と同様のものを使用できる。
　さらに、プリプレグは、コア層２１と同様の充填材を含んでいてもよい。
　次に、コア層２１の他方の面にも、同様にプリプレグ（絶縁層２２）と、樹脂層付き金属層１とを積層する。
　その後、この積層体を積層方向に加圧しながら、たとえば、１９０℃２時間加熱する。これにより、絶縁層２２および樹脂層１１がＣステージとなった積層体が得られる。
　次に、レーザー等で、金属層１２、樹脂層１１および絶縁層２２を貫通するホールを形成する。樹脂層１１および絶縁層２２を貫通する部分がビアホールとなる。
　その後、上記ホールおよび金属層１２表面に図示しないシード層を形成し、このシード層上にマスクを形成する。マスクの一部の開口部は、前記ホールに連通するとともに、他の一部の開口部からは、シード層表面が露出する。
　次に、めっきにより、マスクの一部の開口部を通じて、前記ホール内に導電膜を形成するとともに、マスクの他の一部の開口部内に導電膜（たとえば、Ｃｕ膜）を形成する。
　ビアホール内の導電膜は図３のビア２３となる。その後、マスクを除去し、マスクにより被覆されていた部分の金属層１２およびシード層をエッチングで除去することで、図３に示す回路層２４が形成される。回路層２４はエッチングされた金属層１２と、この金属層１２上に設けられた導電膜（たとえば、Ｃｕ膜）２４１とで構成される。導電膜２４１は、ビア２３に接続され、コア層２１の回路層２１２に接続されている。
　なお、この回路基板２においては、樹脂層１１の硬化体とプリプレグ（絶縁層２２）の硬化体とでビルドアップ層が形成されることとなる。
　その後、図３に示すように、回路層２４上にソルダーレジストＳＲを設ける。本実施形態の回路基板２においては、樹脂層１１上に直接ソルダーレジストＳＲが設けられることとなる。従って、金属層１２をエッチングすることで形成された回路層２４は、回路基板２における最外層の回路層となる。
　このようにして形成された回路基板２においては、コア層２１の絶縁層２１１の２５℃からガラス転移点における平均線膨張係数は、たとえば、１０～５０ｐｐｍ／℃である。また、同様に、絶縁層２２の２５℃からガラス転移点における平均線膨張係数は、たとえば、１０～５０ｐｐｍ／℃である。
　以上のようにして、ソルダーレジストＳＲと、樹脂層１１を硬化させた層と、金属層１２を選択的に除去して得られた回路層２４と、絶縁層２２と、コア層２１とを備える回路基板２が得られる。
　次に、図４を参照して、このような回路基板２を用いた半導体装置３について説明する。
　図４に示すように、半導体装置３は、回路基板２と、半導体素子３１とを備える。
　半導体素子３１は、回路基板２のソルダーレジストＳＲ上に接着剤３２を介して固定されている。そして、半導体素子３１は、回路基板２に対してボンディングワイヤＷにより接続されている。
　ボンディングワイヤＷは、半導体素子３１に接続されるとともに、回路基板２の回路層２４の一部（パッド）に半田接合されている。
　半導体装置３は、例えば、ハイブリッド車、燃料電池車および電気自動車などの自動車に搭載するエレクトロニックコントロールユニット、電力変換インバータユニット、スマートフォンなどの携帯端末に搭載するプロセッサユニット等である。
　樹脂層１１は、温度変化が激しい環境下に長時間置かれても、回路基板２と電子部品３１間で生じる線膨張係数差に起因して発生する応力を安定的に緩和することができるため、自動車のエンジンルーム内に使用される半導体装置に対して用いたとき特に効果的である。
　このような半導体装置３は、半導体素子３１と回路基板２との接続信頼性が高い。
　これは、回路基板２に樹脂層１１が設けられていることによるものである。
　前述したように、１９０℃、２時間で熱硬化させた後における樹脂層１１の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴが１．５ＧＰａ以下、１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴが０．７ＧＰａ以下となっており、２５℃、１７５℃のいずれにおいても、貯蔵弾性率が低いものとなっている。
　これにより、温度変化により、半導体素子３１と回路基板２との線膨張係数差に起因して発生する応力を樹脂層１１で緩和することができる。
　回路基板２は、半導体素子３１よりも平均線膨張係数が大きく、温度変化により大きく膨張収縮することとなる。一方で、半導体素子３１の膨張収縮量は少ないため、ボンディングワイヤＷや、ボンディングワイヤＷと回路層２４のパッド部分との接続部分に負荷がかかる。しかしながら、樹脂層１１は貯蔵弾性率が低いため、樹脂層１１が変形することで、ボンディングワイヤＷや、ボンディングワイヤＷと回路層２４との接続部分にかかった負荷を吸収することができる。
　そのため、たとえば、回路基板２を構成する絶縁層２２、２１１として、線膨張係数が比較的高いもの、たとえば、２５℃～ガラス転移点までの平均線膨張係数が２５ｐｐｍ／℃以上となるような絶縁層を使用しても、回路基板２と半導体素子３１との接続信頼性を高めることができる。
　なお、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴを０．１ＧＰａ以上とし、貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴを、１０ＭＰａ以上とすることで、回路基板２を製造する際の物理的研磨耐性（ブラシ、スクラブ、バフの傷耐性）を確保できる。すなわち、回路基板２の製造過程における研磨で、樹脂層が削れてしまうことを防止できる。
　さらには、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴを０．１ＧＰａ以上とし、貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴを、１０ＭＰａ以上とすることで、樹脂層１１が柔らかすぎてしまうことがなく、回路基板２に対する半導体素子３１の位置ずれを防止できる。これにより、半導体素子３１と回路基板２との接続信頼性を高めることができる。
　また、貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴを０．１ＧＰａ以上とし、貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴを、１０ＭＰａ以上とすることで、半導体素子３１を回路基板２に実装する際に、半導体素子３１が回路基板２側に沈み込んでしまうことも防止できる。
　さらに、本実施形態では、回路基板２において、ボンディングワイヤＷが接続される最外層の回路層２４の直下に樹脂層１１が配置されているので、樹脂層１１の応力緩和効果を効果的に発揮させることができる。
　半導体素子３１と、回路基板２との間の接続信頼性を高めるため、ボンディングワイヤＷと回路基板２との接合に使用する半田を多量に塗布する方法や、ボンディングワイヤＷと回路基板２との接合部分に樹脂を塗布して固めてしまう方法が考えられる。
　しかしながら、半田を多量に塗布する場合や、樹脂を塗布する場合には、回路基板２のパッド部分を大きくする必要がある。そのため、回路基板２の小型化が難しくなる。
　これに対し、本実施形態では、樹脂層１１を設けることで、半導体素子３１と回路基板２との接続信頼性を高めることができるので、回路基板２の小型化を妨げることがない。
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　たとえば、上記実施形態では、回路層２１２が形成された内層回路基板に対して、樹脂層付き金属層を積層したが、これ限られるものではない。
　たとえば、図５（Ａ）に示すように、回路層が形成されていない絶縁層２１１の表裏面にプリプレグ（絶縁層２２）を配置し、その外側に樹脂層付き金属層１を配置してもよい。樹脂層付き金属層１の樹脂層１１は、絶縁層２２に当接する。
　この場合には、コア材となる絶縁層２１１の表裏面にプリプレグを配置し、その外側に樹脂層付き金属層を積層し、前記実施形態と同様に加圧加熱して、積層板を形成する。
　さらには、図５（Ｂ）に示すように、絶縁層２１１に直接、樹脂層付き金属層１を設けてもよい。樹脂層付き金属層１の樹脂層１１は、絶縁層２１１に当接する。この場合にも、絶縁層２１１の表裏面に、樹脂層付き金属層１を配置してから、前記実施形態と同様に加圧加熱して、積層板を形成する。
　いずれの場合も、樹脂層１１はＣステージとなる。
　これらの積層板にスルーホールを形成するとともに、金属層１２を回路層となるようにエッチングし、スルーホール内部を充填して、回路層同士を接続することで回路基板が形成されることとなる。
　また、上記実施形態では、半導体素子と、回路基板とをボンディングワイヤで接続したが、これに限られるものではない。たとえば、半導体素子と回路基板とを半田バンプで接続してもよい。
　次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。なお、表１に示された各材料の量の単位は質量部である。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）３７質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名ＨＰ４７１０：化学式（６－３）で示した化合物）２２質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）１２質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．６質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）２８質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．４質量部をメチルエチルケトンに溶解（無機充填材は混合）し、固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
（回路基板の製造）
　次に、内層回路基板を用意した。内層回路基板（コア層２１）としては、下記のものを使用した。
・絶縁層２１１：ハロゲンフリー　ＦＲ－４相当材（住友ベークライト社製）、厚さ０．４ｍｍ
・回路層２１２：銅箔厚み１８μｍ、Ｌ／Ｓ＝１２０／１８０μｍ、クリアランスホール１ｍｍφ、３ｍｍφ、スリット２ｍｍ
　この内層回路基板の表裏面に、プリプレグ（ＥＩ－６７６５、住友ベークライト社製）を重ねあわせ、さらに、各プリプレグに対して樹脂層が接するように、樹脂層付き金属層を配置した。その後、真空加圧式ラミネーター装置を用いて、圧力０．５ＭＰａ、温度１００℃で６０秒間、真空加熱加圧成形を行った。さらに、熱風乾燥機にて温度１９０℃、２時間で加熱硬化させた。その後、一般的なアディティブ法で銅メッキし、ビア２３および回路層２４を形成した。回路層２４表面にソルダーレジストＳＲ（太陽インキ社製、ＰＳＲ４０００／ＡＵＳ３０８）を形成し、回路基板２を得た。
（半導体装置の製造）
　得られた回路基板２の表面に、半導体素子３１を搭載し、ボンティングワイヤＷで回路層２４と、半導体素子３１とを接続した。半導体素子３１と回路基板２との間には接着剤３２が設けられた。ワイヤＷと、回路基板２の回路層２４とは鉛フリー半田を介して接合した。
　ワイヤボンディングは以下の条件で行った。
ワイヤボンダー：Ｅａｇｌｅ６０（ＡＳＭ社製）
金線：ＳＧＳ－Ｈ、２５μｍ（住友金属鉱山（株）製）
ワイヤボンド温度：１３０℃
ボンディング荷重：４５ｇ
超音波パワー：１２０（１２８ｋＨｚ）
（実施例２）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）１２質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名ＨＰ４７１０：化学式（６－３）で示した化合物）３５質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）２０質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．６質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）３２質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．４質量部をメチルエチルケトンに溶解（無機充填材は混合）し、固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（実施例３）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）３３質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名ＨＰ４７１０：化学式（６－３）で示した化合物）２３質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）１２質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．６質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）３１質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．４質量部をメチルエチルケトンに溶解（無機充填材は混合）し、固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（実施例４）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）１６質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名ＨＰ４７１０：化学式（６－３）で示した化合物）３３質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）１９質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．６質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）３１質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．４質量部をメチルエチルケトンに溶解（無機充填材は混合）し、固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（実施例５）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）６質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名ＨＰ４７１０：化学式（６－３）で示した化合物）３７質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）２２質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．６質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）３４質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．４質量部をメチルエチルケトンに溶解（無機充填材は混合）し、固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（比較例１）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）４６質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名Ｎ６９０）１３質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）８質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．４質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）３２質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．６質量部をメチルエチルケトンに溶解（無機充填材は混合）し、固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解株式会社製　商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（比較例２）
（樹脂層付き金属層の製造）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　はじめに、液状エポキシ化ポリブタジエン（ダイセル社製、商品名ＥＰＬ－ＰＢ３６００：化学式（１８）で示した化合物）１０質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名ＨＰ４７１０：化学式（６－３）で示した化合物）２０質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名エピコート８２８ＥＬ）１１質量部、テトラフェノール基エタンノボラック型エポキシ樹脂（ＣＡＳ３０６２１－６５－９、南亜プラスチック社製、品名ＮＰＰＮ４３１）０．６質量部、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、商品名ＰＲ５１７１４）１８質量部、２―フェニル―４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．３質量部をメチルエチルケトンに溶解し、さらに、無機充填材（シリカフィラー（アドマテックス社製、商品名ＳＯ２５Ｒ））４０質量部、カップリング剤０．１質量部添加した。これにより、固形分濃度５０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（比較例３）
　表１に示す組成の樹脂層を有する樹脂層付き金属層を製造した。
　具体的には以下の通りである。
　水酸基含有ポリアミド樹脂（日本化薬社製、商品名ＫＡＹＡＦＬＥＸ ＢＰＡＭ０１）３０質量部、メトキシナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製　商品名ＨＰ－５０００）４０質量部、フェノールノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン社製、Ｐｒｉｍａｓｅｔ ＰＴ－３０）２０質量部、２－フェニル－４－メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．３質量部をメチルエチルケトンに溶解し、さらに、無機充填材（ナノシリカフィラー、平均粒子径５６ｎｍ）９．５質量部、カップリング剤０．２質量部添加した。固形分濃度６０質量％の樹脂ワニスを調製した。得られた樹脂ワニスを、金属層（日本電解社製、商品名ＹＧＰ－１８、厚さ１８μｍ）に塗布した後、１００℃で２分間、１８０℃で４分間乾燥して、厚さ３０μｍの樹脂層を得た。樹脂層は、半硬化の状態であった。
　その後の工程は、実施例１と同様である。
（測定）
（貯蔵弾性率）
　各実施例、比較例で得られた樹脂層付き金属層の樹脂層を金属層から剥離して、樹脂層を１９０℃２時間硬化させた。その後、樹脂層を切削して、８×２０ｍｍの試験片を得た。この試験片を用い、動的粘弾性測定装置により、引っ張りモード、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分として、－５０℃～３００℃の温度範囲で測定を行った。そして、２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴ、１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴを得た。
（ガラス転移点）
　各実施例、比較例で得られた樹脂層付き金属層の樹脂層を金属層から剥離して、樹脂層を１９０℃２時間硬化させた。その後、樹脂層を切削して、５×２０ｍｍの試験片を得た。この試験片をティー・エイ・インスツルメント社製ＴＭＡ／２９４０を用いて荷重３ｇ、－５０℃から３００℃の温度範囲を昇温速度１０℃／分の条件で測定し、ガラス転移点Ｔｇを得た。
（評価）
　各実施例、各比較例につき、半導体装置１０個を用意して、ヒートサイクル試験を実施した。ヒートサイクル試験は、－４０℃７分～＋１２５℃７分を１サイクルとして３００００回行なった。ヒートサイクル試験後のボンディングワイヤと、回路基板との半田接合部を顕微鏡で観察し、クラックが発生していたものをカウントした。
　結果を表１に示す。
　◎は、半導体装置１０個中１０個クラックが発生していなかったことを示し、○は、半導体装置１０個中６～９個クラックが発生していなかったことを示し、×は、半導体装置１０個中０～５個クラックが発生していなかったことを示す。
　実施例１～５では、クラックの発生が抑制されており、半導体装置における半導体素子と回路基板との接続信頼性が良好であった。特に、実施例１～３、実施例５では、２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴと１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴとの差が１ＧＰａ以下と非常に小さく、ガラス転移点も１２０℃以上であったため、良好な結果が得られた。
　一方で、比較例１では、２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴおよび１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴが小さく、樹脂層が非常に柔らかいため、ヒートサイクル試験時に半導体素子の回路基板に対する位置ずれが起きやすく、これが原因となってクラックが生じたと考えられる。
　また、比較例２，３では、２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴおよび１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴが非常に大きかったため、樹脂層による応力緩和効果が得られずに、クラックが生じたと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
　この出願は、２０１２年１２月５日に出願された日本出願特願２０１２－２６６００８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (8)

  1. 　回路基板に使用される回路基板用の樹脂層付き金属層であり、
    　前記樹脂層は熱硬化性であり、
    　前記樹脂層を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における前記樹脂層の２５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴが０．１ＧＰａ以上、１．５ＧＰａ以下であり、
    　前記樹脂層を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における前記樹脂層の１７５℃の貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴが１０ＭＰａ以上、０．７ＧＰａ以下である樹脂層付き金属層。
  2. 　請求項１に記載の樹脂層付き金属層において、
    　前記貯蔵弾性率Ｅ'ＲＴと前記貯蔵弾性率Ｅ'ＨＴとの差が１ＧＰａ以下である樹脂層付き金属層。
  3. 　請求項１または２に記載の樹脂層付き金属層において、
    　前記樹脂層を１９０℃、２時間で熱硬化させた後における前記樹脂層のガラス転移点が１２０℃以上である樹脂層付き金属層。
  4. 　請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂層付き金属層において、
    　前記樹脂層は、熱硬化性樹脂と、無機充填材とを含む樹脂層付き金属層。
  5. 　請求項１乃至４のいずれかに記載の樹脂層付き金属層において、
    　前記樹脂層の厚みが３０μｍ以下である樹脂層付き金属層。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の樹脂層付き金属層の前記樹脂層を硬化させた樹脂層付き金属層と、
    　この樹脂層付き金属層の前記樹脂層側に配置された絶縁性樹脂層とを含む回路基板用の積層体。
  7. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の樹脂層付き金属層の前記樹脂層を硬化させた層と、前記樹脂層付き金属層の前記金属層を選択的に除去して形成された回路層とを備える回路基板であり、
    　前記回路層は、当該回路基板に形成された回路層のうち、最外層に配置された回路基板。
  8. 　請求項７に記載の回路基板と、
    　この回路基板上に設けられた半導体素子とを備える半導体装置であって、
    　前記半導体素子と、前記回路基板の前記最外層の前記回路層とがボンディングワイヤで接続された半導体装置。
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