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公開番号2023119241
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-08-28
出願番号2022022006
出願日2022-02-16
発明の名称複合材料
出願人三菱瓦斯化学株式会社
代理人
主分類B32B 7/022 20190101AFI20230821BHJP(積層体)
要約【課題】基材に半導体チップが搭載された複合材料の反り量を低減する。
【解決手段】
長さL’の基材上に長さLの半導体チップを搭載した複合材料であって、下記式(1)の関係を満たす複合材料。
L²/(8R)+((L’-L)/2)×sinθ < 200(μm) (1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
長さＬ’の基材上に長さＬの半導体チップを搭載した複合材料であって、下記式（１）の関係を満たす複合材料。
Ｌ
２
／（８Ｒ）＋（（Ｌ’－Ｌ）／２）×ｓｉｎθ ＜２００（μｍ）（１）
（式中、Ｌは、半導体チップの長さを表し、Ｌ’は、基材の長さを表し、θは、前記複合材料における前記半導体チップのたわみを円弧とした際の前記円弧に対する中心角の半分の数値を表し、Ｒは、下記式（２）で表される、前記複合材料における曲率半径を示す。）
TIFF
2023119241000005.tif
20
128
（式中、α
1
は、前記半導体チップの熱膨張率を表し、α
2
は、前記基材の熱膨張率を表し、ΔＴは、前記基材への前記半導体チップを搭載する際の加熱工程における、加熱前後の温度差を表す。ｈ、ｍ、及びｎは、以下の式で表され、ａ
１
は、前記半導体チップの厚さを表し、ａ
２
は、前記基材の厚さを表し、Ｅ
１
は、前記半導体チップの弾性率を表し、Ｅ
２
は、前記基材の弾性率を表す。）
ｈ＝ａ
１
＋ａ
２
ｍ＝ａ
１
／ａ
２
ｎ＝Ｅ
１
／Ｅ
２
続きを表示（約 150 文字）【請求項２】
前記基材の６０～１２０℃の温度範囲における面方向の熱膨張率α
2
が、１０ｐｐｍ／℃以下である、請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
前記基材の弾性率Ｅ
２
が、２０Ｇｐａ以上である、請求項１又は２に記載の複合材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板上に半導体チップが実装された、プリント配線板と半導体チップとから構成される複合材料に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器や通信機、パーソナルコンピューター等に広く用いられている半導体パッケージの高機能化、小型化が進むに従い、半導体パッケージ用の各部品の高集積化や高密度実装化が近年益々加速している。それに伴い、半導体素子とそれを搭載するプリント配線板との熱膨張率の差によって生じる半導体素子搭載基板の反りが問題となっており、様々な対策が講じられてきている。
【０００３】
その対策の一つとして、プリント配線板に用いられる絶縁層の低熱膨張化が挙げられる。これは、プリント配線板の熱膨張率を半導体素子の熱膨張率に近づけることで反りを抑制する手法であり、現在盛んに取り組まれている（例えば、特許文献１～３参照）。
【０００４】
半導体素子搭載基板の反りを抑制する手法としては、プリント配線板の低熱膨張化以外にも、積層板の剛性を高くすること（高剛性化）や積層板のガラス転移温度を高くすること（高Ｔｇ化）が検討されている（例えば、特許文献４及び５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－２１６８８４号公報
特許第３１７３３３２号公報
特許第５０２４２０５号公報
特開２０１３－００１８０７号公報
特開２０１１－１７８９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した技術は、半導体素子搭載基板の反りを抑えるための、基材（プリント配線板）の低熱膨張化や高剛性化を達成するためのものであるが、基材と半導体チップからなる複合材料としての反りが大きくなり、それぞれを接続する、はんだとの接続不良を起こす可能性が生ずる、という問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、基材と半導体チップとからなる複合材料において、反り量を低減した複合材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題解決のために鋭意検討した結果、本発明者らは、複合材料を構成する半導体チップ及び基材の、長さ、厚さ、熱膨張率、弾性率から算出される曲率半径を用い、理論的に算出される基材と半導体チップとからなる複合材料の撓み量を制御することで、基材に半導体チップを搭載した複合材料の反り量が抑制できる、という知見を見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[１]長さＬ’の基材上に長さＬの半導体チップを搭載した複合材料であって、下記式（１）の関係を満たす複合材料。
Ｌ
２
／（８Ｒ）＋（（Ｌ’－Ｌ）／２）×ｓｉｎθ ＜２００（μｍ）（１）
（式中、Ｌは、半導体チップの長さを表し、Ｌ’は、基材の長さを表し、θは、前記複合材料における前記半導体チップのたわみを円弧とした際の前記円弧に対する中心角の半分の数値を表し、Ｒは、下記式（２）で表される、前記複合材料における曲率半径を示す。）
TIFF
2023119241000002.tif
21
125
（式中、α
1
は、前記半導体チップの熱膨張率を表し、α
2
は、前記基材の熱膨張率を表し、ΔＴは、前記基材への前記半導体チップを搭載する際の加熱工程における、加熱前後の温度差を表す。ｈ、ｍ、及びｎは、以下の式で表され、ａ
１
は、前記半導体チップの厚さを表し、ａ
２
は、前記基材の厚さを表し、Ｅ
１
は、前記半導体チップの弾性率を表し、Ｅ
２
は、前記基材の弾性率を表す。）
ｈ＝ａ
１
＋ａ
２
ｍ＝ａ
１
／ａ
２
ｎ＝Ｅ
１
／Ｅ
２
[２]前記基材の６０～１２０℃の温度範囲における面方向の熱膨張率α
2
が、１０ｐｐｍ／℃以下である、[１]に記載の複合材料。
[３]前記基材の弾性率Ｅ
２
が、２０Ｇｐａ以上である、[１]又は[２]に記載の複合材料。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基材と半導体チップとからなる複合材料において、反り量を低減した複合材料を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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