프리프레그 및 라미네이트 document_id A220623055766

반도체는 전자 설비, 통신장비 및 개인용 컴퓨터용으로 광범위하게 사용되고 있다. 반도체의 고집적화, 고기능화 및 고밀도 패키징화(packaging)가 진행되고 있다. 진행속도는 점점 더 가속화되고 있다. 특히, 모바일 폰(mobile phones)으로 대표되는 이동장비 기술은 최근 몇 년간 급속도로 발전하였다. 유비쿼터스 컴퓨팅 사회(ubiquitous-computing society)의 현실화를 향한 기술혁명이 현저하다. QFP에서부터 MCP 및 SIP 와 같은 지역실장형(area mounting type) 반도체까지 전개된 반도체 패키지가 출현하였다. 그리하여, 반도체 패키지의 형태가 다양해지고 있다. 그러므로 반도체 패키지용 라미네이트는 내열성(heat resistance), 고 강성도 (stiffness), 낮은 열 팽창성(thermal expansibility), 낮은 수분 흡수성(water absorption) 및 기타 특성을 가질 것이 점점 더 강하게 요구되고 있다. 통상적으로, 디시안디아미드를 갖는 에폭시 수지를 경화함으로써 얻어질 수 있는 FR-4형 라미네이트는 인쇄 배선판용 라미네이트로서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 이 기술은 고 내열성에 대한 요구를 충분히 충족시키지 못한다. 시아네이트 에스테르 수지는 인쇄 배선판용 고내열성 수지로 알려져 있다. 베이스 조성물로서, 비스페놀 A 타입 시아네이트 에스테르 수지 및 다른 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 수지조성물을 포함하는 조성물이 최근에 반도체 패키지용 라미네이트용으로 광범위하게 사용되고 있다. 상기한 비스페놀 A 타입 시아네이트 에스테르 수지는 전기적 특성, 기계적 물성, 내화학성, 및 접착특성의 면에서 우수한 특성이 있다. 그러나, 비스페놀 A 타입 시아네이트 에스테르 수지는 경우에 따라 수분 흡수(moisture absorption) 후의 내열성 또는 수 흡수성(water absorption properties)의 관점에서 엄격한 조건하에서 불충분하다. 그러므로, 상이한 구조를 갖는 시아네이트 에스테르 수지가 물성 면에서 더 개선할 목적으로 연구되었다. 다른 구조를 갖는 시아네이트 에스테르 수지로서, 노볼락 타입 시아네이트 에스테르 수지가 많은 경우에 사용되고 있다(예를 들어, JP-A-11-124433 참조). 상기 노볼락 타입 시아네이트 에스테르 수지는 통상의 경화 조건 하에서 경화 정도가 불충분하기 쉬우며, 그리하여 얻어진 경화 제품은 높은 수 흡수 계수 및 수분 흡수 후의 내열성 감소와 같은 문제가 있다. 비스페놀 A 타입 시아네이트 에스테르 수지를 갖는 노볼락 타입 시아네이트 에스테르 수지의 프리폴리머가 노볼락 타입 시아네이트 에스테르 수지를 개선하기 위한 기술로서 개시되어 있다(예를 들어, JP-A-2000-191776 참조). 상기 프리폴리머가 경화성을 향상시킨다고 하더라도, 상기 프리폴리머는 다른 특성의 개선 관점에서 충분하지 않다. 나아가, 나프톨 아랄킬 타입 시아네이트 에스테르의 사용이 연구되었다(예를 들어, JP-A-2006-0193607 참조). 나프톨 아랄킬 타입 시아네이트 에스테르는 그 스티프한 수지 스켈레톤 구조(stiff resin skeleton structure) 때문에 내열성을 갖는다. 나아가, 이들의 경화성은 반응 억제 인자를 감소시킴으로 인해 증가된다. 그러므로, 낮은 수 흡수 계수 및 수분 흡수 후의 우수한 내열성을 갖는 수지 조성물이 얻어진다. 나아가, 이는 통상적으로 내염성을 갖는 전자 설비에 사용하기 위한 인쇄 배선판용 라미네이트가 필수적이다. 통상적으로, 브롬-함유 내염제가 내염성을 제공할 목적으로 함께 사용된다(예를 들어, JP-A-11-021452 참조). 그러나, 최근 환경 문제의 관심 증가에 따라 할로겐 화합물을 함유하지 않는 수지 조성물이 요구된다. 인 함유 화합물이 무 할로겐(non-halogen) 내염제로서 연구되고 있다. 그러나, 화재시에 포스핀과 같은 독성 화합물이 생성될 위험이 있다. 실리콘-함유 내염제 및 금속 하이드레이트가 다른 내염제로 알려져 있다. 내염제로서 실리콘 함유 내염제의 사용이 연구되고 있다(예를 들어, JP-A-2006-348187 참조). 그러나, 높은 내염성을 얻기 위해 다른 내염제가 필요하다. 알루미늄 하이드록사이드 등이 금속 하이드레이트로 알려져 있다. 알루미늄 하이드록사이드는 가열시 결정수를 배출하고, 이러한 반응으로 인해 내염제로 작용하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 알루미늄 하이드록사이드와 같은 금속 하이드레이트가 내염제로서 단독으로 사용될 경우, UL94V-O를 얻기 위해 대부분의 경우 50중량% 또는 그 이상의 함량으로 금속 하이드레이트를 병합할 필요가 있다. 알루미늄 하이드록사이드의 일반적 구조인 기브자이트(gibbsite)가 다량 첨가될 때, 알칼리 또는 산과 같은 화학물질에 대한 저항성이 극도로 약화되기 쉽다. 에칭처리, 칠 제거(desmearing) 처리, 피복처리(plating treatment) 등이 인쇄배선판을 제조하는 단계에서 수행되고, 이들 처리는 엄격한 알칼리 또는 산 조건 하에서 수행된다. 그러므로, 화학물질에 대한 저항성이 열악한 절연층을 개선하는 것이 요구된다. 나아가,반도체 패키지의 어셈블리 공정(assembly process)에서, 열 처리(thermal process)는 120 내지 200℃에서 베이킹(baking), 와이어-본딩(wire-bonding), 다이-부착(die attachment), 몰드 수지 경화, 등의 단계로 수행된다. 환경의 관점으로부터 솔더볼 커넥션(solder ball connection)에 무연 솔더 (lead-free solder)가 통상적인 리드 솔더(lead solder) 대신에 사용되어 환류 (reflow) 온도가 20-30℃까지 증가된다. 그러므로, 반도체 패키지용 라미네이트는 더 높은 내열성을 가질 것이 끈임없이 요구된다. 기브자이트의 디하이드레이션 (dehydration) 개시 온도가 200℃보다 약간 더 높기 때문에, 내염제로서 기브자이트를 사용하는 라미네이트는 경우에 따라서 200℃보다 높은 온도에서 처리시 내열성에 약하다. 반도체 패키지용, 높은 신뢰성을 갖기 위해 요구되는 라미네이트와 관련하여, 우수한 내열성을 가지며, 할로겐 무 함유 화합물을 포함하는 라미네이트의 개발이 요구된다. 반도체 패키지용으로 사용되는 고성능 인쇄 배선판용 라미네이트 물질은 상기된 많은 특성을 가질 것이 요구된다. 각 특성을 개별적으로 향상시키는 기술이 존재한다. 그러나, 요구되는 모든 특성을 매우 조화롭게 갖는 물질에 대한 강한 요구가 존재한다.