高周波多層プリント配線板用熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂の特性評価 The Evaluation of Thermosetting Polyphenylene Ether for High Frequency Multilayer Printed Circuit Boards

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抄録

良好な誘電特性と耐熱性を兼ね備えた多層配線板材料として, 熱硬化型ポリフェニレンエーテル (PPE) 樹脂〔S2100〕を開発した。Eガラスクロスを使用したS2100プリプレグは, パウダーフリーで樹脂流れ性が良好であり, 両面銅張積層板および多層配線板が問題なく成形できた。S2100積層板は1MHzにおける誘電率が3.5, 誘電正接が0.003, ガラス転移温度210℃であり, ショアデュロメータ硬さおよび銅箔引きはがし強さが200℃でも低下しないため, 低誘電率, 低伝送損失, かつワイヤボンディング耐性が求められる最近のLSIパッケージ材料に適する。S2100積層板はドリル加工性が良好で, ドリル磨耗量, スルーホール内壁粗さ共にFR-4より小さかった。S2100の誘電率と誘電正接の温度依存性を1GHzにおいて測定したところ, -20℃~80℃の温度範囲ではそれぞれ3.3, および0.005の一定値であった。GHz領域の伝送損失を測定したところ, S2100は7GHz以下の領域において0.1dB/cm以下の低伝送損失性を有することがわかった。プレッシャークッカーによる1000時間の超加速信頼性試験では, S2100積層板が0.4%という低い吸湿量であるため, 誘電特性が安定であるのみならずはんだ耐熱性でもFR-4より優れていることが示された。銅イオンマイグレーション試験では, S2100積層板はFR-4より常に1桁高い絶縁抵抗値を保った。多層配線板を作成し温湿度サイクル試験, はんだ耐熱性試験, オイル浸せき熱衝撃試験, および冷熱衝撃試験を行ったところ, S2100はいずれの試験においてもまったく問題を生じなかった。

Thermosetting PPE resin S2100 was developed as an insulating material for multilayer printed circuit boards, which has both high glass transition temperature and excellent dielectric characteristics. Powder free prepreg was obtained by impregnating S2100 into E-glass cloth. Resin flow of S2100 prepreg was good enough to produce copper clad laminates and multilayer printed wiring boards. S2100 laminate was evaluated and found to have both superior dielectric properties, such as ε=3.5, tanδ=0.003 at 1MHz, and high Tg of 210°C. Durometer hardness and copper foil peel strength of S2100 at 200°C showed smaller change than those of FR-4.Therefore, it is supposed that S2100 laminate is useful as the material for recent LSI packages, that require low dielectric constant, small signal transmission loss, and durability for wire bonding process. Moreover, S2100 laminate was found to be drilled more easily than FR-4. Drill wear and roughness of through hole of S2100 were smaller than those of FR-4. Dielectric constant and dissipation factor of S2100 laminate at 1GHz were constant values of 3.3 and 0.005 throughout the whole temperature range between-20°Cand 80°C, respectively. Signal transmission loss for S2100 laminate was found to be less than 0.1dB/cm below 7GHz. Pressure vessel test of 1000 hours was carried out as an acceleration for reliability test. The results showed that the stability of dielectricity and solder resistance of S2100 laminate were superior to FR-4, because of the fact that S2100 laminate had low water absorption of 0.4%. Copper ion migration test showed S2100 laminate had 10<SUP>1</SUP> higher insulating resistance than FR-4 during the test. S2100 multilayer printed wiring board was proved to have superior properties in temperature-humidity cycle test, solder dip test, oil dip test, and thermal shock test.

収録刊行物

  • 回路実装学会誌  

    回路実装学会誌 10(3), 153-160, 1995-05-20 

    The Japan Institute of Electronics Packaging

参考文献:  5件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002644260
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10564349
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13410571
  • データ提供元
    CJP書誌  J-STAGE 
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