高周波PCB技術 - ICパッケージ基板に使われるBT樹脂とは

一、はじめに

電子製品は多機能化、高I/O数及び小型化の傾向の下で、IC構造技術が変化したため、1980年代以前のスルーホール挿着（PTH Insertion）、1980〜1993年に表面接着SMT方式に大幅に変革し、これまでBGA、CSP及びFlip Chipを主とする構造方式に進展し、ICパッケージ基板から本来見ると、材料価格の比重は40%〜50%に達し、原料の中にBT樹脂（Bismaleimide Triasine Resin）を主とし、BT樹脂は、日本の三菱ガス化学が1982年にバイエル化学の技術指導所を通じて開発し、所有も商業化し量産しているため、現在のBT樹脂メーカーである。

二、基本的な紹介

三菱ガスが開発したBT樹脂は、主にB（Bismaleimide）とT（Triasine）を重合したもの。BT樹脂を原料として構成された基板は、高Tg（255〜330℃）、耐熱性（160〜230℃）、耐湿性、低誘電率（Dk）及び低散逸因子（Df）などの利点があり、ICパッケージ基板は一般的なPCB銅箔基板の製造方法と似ており、まずBT樹脂をA-stageのVarnish（Varnish）に調製し、電子級ガラス繊維布をBT樹脂凡立水に含浸し、乾燥、裁断した後にBTフィルム（Preprag）を形成し、BTフィルムは上、下面銅箔を圧着するとBT銅箔基板（CCL）が形成され、顧客のニーズに応じて適切に裁断すれば出荷できる。現在使用されているBT銅箔基板はほとんど三菱ガス社から供給されており、メーカーは長年使用しており、その生産パラメータと製品特性がかなりの熟知度と安定性を持っている場合、他のエポキシ樹脂基板の市場参入障壁が少なからず向上しているため、三菱ガス社はかなりの市場独占性を持っており、CCL製品はCCL-HL 832シリーズを主とし、厚さ規格は0.8、0.4、0.3、0.15、0.1及び0.06 mm、薄厚さはわずか0.05 mmで、現在はサンプル送付、試験中である、CCLで覆われた銅箔の厚さの規格は2 oz、1 oz、1/2 oz、1/3 oz、3 mm及び1.5 mmである、一方、BTフィルム（PP）の厚さ規格は0.1、0.07、0.05及び0.03 mmであり、フィルムにはshelf life保存条件の制限があるため、保存温度15 ~ 25℃、湿度50%以下の環境で、かつ空輸方式で輸送しなければ、製品の使用期限を勝ち取り、輸送による貨物損傷コストを減らすことができ、CCLは保存条件の制限の心配がなく、海運方式で輸送すればよい。

三、原料の選択使用は制限されており、コストが高くて耐えられない

現在、国内のPCB業者はHDIボードやICパッケージ基板への進出に積極的であるが、メーカーが直面している問題は原料コストの高止まりを除いて製造コストの40 ~ 50%を占めており、技術開発が容易ではないため、良率の向上と生産コストの低減は現段階では一刻も猶予できないことである。