低介电常数低介质损耗PCB基材

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)真空技术网整理 作者:张洪文

  本文讨论了低介电常数、低介质损耗印制电路板基材的制法、性能及应用。

  1、引言

  在近期的专利文献资料特许公开2012-56994“プリプレグ、金属张金属板、プリント配线板及び半导体装置”一文中讨论了低介电常数、低介质损耗PCB 基材的制法及性能等;采用该方法制作的覆铜板样品的介电常数在1GHz 条件下为3.44~3.77,而介质损耗为0.0024~ 0.0033。

  2、实验部分

  2.1、试样制法

  实验应用的主要原料有环氧树脂、双马来酰亚胺化合物、氰酸酯树脂以及填料等,另外还应用到固化剂,它是在间- 位上有着胺基的苯氧化物,如图1 所示。

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  其具体结构如图2 和图3 所示

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  在实验中具体应用的固化剂名称、结构、型号等结合举例将进一步说明。同时在实验过程中的溶剂、玻纤布、铜箔等原材料,制作印制电路板要应用相关工序的化学物品以及制作半导体组件要应用相应的芯片等,在各举例中将具体介绍。为了阐明本发明的要点,给出了实施和比较两组举例。

  2.1.1、实施例

  实施例1(1) 树脂溶液的配制取7.0 质量(下同)份的双-(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷(ケイアイ化成公司制造,型号为BMI-70)、8.0 份的4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺(ケイアイ化成公司制造、型号为BMI-H)、7.1 份的双酚芳烷基型环氧树脂(日本化药公司制造、型号为NC-3000H、环氧当量为285)、7.4 份的1,3-双(3-氨基苯氧基)苯(三井化学公司制造、型号为APB,化学结构如下面的图4 所示)

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  0.5 份的3-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン公司制造、型号为KBM-403) 以及70 份的熔融二氧化硅微粉(アドマテックス公司制造,型号为SO-25R,平均粒子直径为0.5μm)等,并加入环己酮使不挥发物含量达到70%, 配制成树脂溶液。

  (2) 制造半固化片

  用上面得出的树脂溶液浸渍玻纤布(厚度为0.032mm,旭化成エレクトロニクス公司制造),在180℃ 烘干约5 分钟,得出树脂组成物为83%(质量百分数,下同)的半固化片。

  (3) 制造覆铜箔层压板

  将上述得出的半固化片取四片层叠后在上面和下面覆上厚度为12μm 的铜箔(古河サーキットホイル公司制造,型号为F2WS-12),在压力为4MPa、温度为220℃ 的条件下压制180 分钟, 得出厚度为0.4mm的双面覆铜箔层压板。

  (4)制造多层印制电路板

  将制成的双面覆铜箔层压板按照印制电路板制造工艺,进行印刷、蚀刻等作业,制成内层芯板;用得出的半固化片及铜箔等经复压、通孔、蚀刻等多道工序制成多层印制电路板。

  (5)装配半导体组件

  将得出的多层印制电路板进行表面镀镍/ 金等处理后, 按照焊锡球阵列的适应性,在上面搭载、装配相应的半导体元件,例如TEG 芯片(尺寸为15mm×15mm,厚度为0.8mm),定位并固定好之后,在红外再流焊炉中使阵列焊球熔融结合;最后用液体封装树脂把它封装好,形成专用的半导体组件。实施例2 配制树脂溶液时所用的双-(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺以及双酚芳烷基型环氧树脂等之用量如表1 所示;而固化剂改用10.4 份的1,3- 双[3-(3-氨基苯氧基)苯氧基]苯(,它是由三井化学公司制造,型号为APB-5,化学结构如图5 所示;

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  其他操作同实施例1 一样,配制树脂溶液、制造半固化片、作成覆铜箔层压板、制作多层印制电路板,最后装配芯片制成半导体组件。

  实施例3 配制树脂溶液时所用的双-(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺以及双酚芳烷基型环氧树脂等之用量如表1 所示; 而固化剂改用8.7 份的4,4’-双(3-氨基苯氧基)联二苯,由东永产业公司制造,型号为3,3’-BAPB,它的化学结构如图6 所示,

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  其他操作如实施例1 一样,配制成树脂溶液,浸渍玻纤布制造半固化片,压制覆铜箔层压板,制作多层印制电路板并装配芯片制成半导体组件。实施例4 配制树脂溶液时所用的双-(3- 乙基-5- 甲基-4- 马来酰亚胺苯基)甲烷、4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺以及双酚芳烷基型环氧树脂等之用量如表1 所示;而固化剂改用9.2 份的4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮,由东永产业公司制造,型号为BABP,化学结构如图7 所示。

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  其他操作如实施例1 一样,配制成树脂溶液,浸渍玻纤布制造半固化片,压制覆铜箔层压板,制作多层印制电路板并装配芯片制成半导体组件。

  实施例5 配制树脂溶液所应用原料的配方如表1 所示;而所用的固化剂1,3-双[4-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯(为东永产业公司制造,型号为BABB,它的化学结构如图8所示,其他各项操作如实施例1 所述。

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  实施例6 配制树脂溶液所应用原料的配方如表1 所示;而所用的固化剂双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜为小西化学公司制造,型号为3BAPS,其化学结构如图9 所示,其他各项操作如实施例1 所述。

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