IEEE CPMT Society Japan Chapter

2013 第3回IEEE CPMT Society Japan Chapter イブニングミーティング
2013　3rd IEEE CPMT Society Japan Chapter Evening Meeting
（開催報告）

主催: IEEE CPMT Society Japan Chapter

日時：2013年7月26日(金) 14:00 - 17:00
(受付開始 : 13:30)

場所：東京大学駒場キャンパス生産技術研究所総合研究実験棟（An棟）An301・302（大会議室）

概要

クラウドコンピューティングに代表される高速大容量通信の分野において、高速伝送に対応可能な低損失材料への要望が高まっている。日本ゼオンが開発したプリント配線板材料ZEONIFTM XL-Seriesは、シクロオレフィンポリマーをベース材料とした超低損失材料であると共に、超平滑銅箔との高い密着性を確保している。さらにシクロオレフィンポリマー由来の低吸水性が、絶縁信頼性に大きく貢献する。上記の優れた特性を示す一方、本材料は代表的なプリント配線板材料であるエポキシ樹脂(FR-4)と同様のPCB製造プロセスでの加工が可能である。また、XL-Seriesは低誘電率(3.5-4.5)、高誘電率(6.7)のラインナップを有しており、用途に応じて材料を選ぶことが可能である。高誘電率を有するXL-Seriesを用いてジョージア工科大学パッケージ研究所との共同開発を進めている。当該材料を通常のPCB製造プロセスに適用してRF受信モジュールの作製を行ったところ、現行のモジュールに比べ1/5- 1/10まで小型化することが可能であり、9.2 dBと高い利得を示した。XL-Seriesは通常のPCB製造プロセスに適用可能であり、高速・高周波対応が必要となるプリント配線板やパッケージ等に広く適用されることが期待される。
Abstract

High speed and capacity communication requires ultra low loss packaging material. ZEONIFTM XL-series is a PCB material composed of cyclo-olefin polymer (COP) with extremely low transmission loss due to small dielectric loss and profile free copper foil. Moreover, XL shows high resistance reliability because of low moisture absorption of COP. Importantly, XL is compatible to conventional PCB process, which enables high performance package with low cost production. Low dielectric (Dk: 3.5-4.5) or high dielectric (Dk: 6.7) XL can be selected according to the application. RF receiver module using XL high Dk was demonstrated at Georgia Institute of Technology Packaging Research Center (GT-PRC). Owing to high Dk of XL, 5-10X of volume reduction has been achieved compared to the current module. Additionally, the performance of the module was excellent (receiver gain: 9.2dB, out-of-band rejection: 34dB) due to low loss of XL. XL series can contribute to the high speed/frequency application with conventional PCB process.

概要

近年，高速・大容量伝送を必要とする高速デジタル分野（サーバ，ルータ等）やRF／ワイヤレス分野（ITS，モバイル機器等）では，使用されるプリント配線板の高速・高周波対応が不可欠となっている。特に高速デジタル分野では，次世代伝送速度（25Gbps/リンク）も電気伝送での実用化の動きが活発になっており，現行の低損失材料より更に高周波特性に優れた配線板材料の要求が高まってきた。このような状況の中，当社では次世代の高速・高周波用途に対応するための新規低伝送損失多層材料として，Mid.-loss向けのMCL-HE-679G(S)及びUltra low-loss向けのMCL-LW-900Gを開発した。これら材料は優れた高周波特性のほか，高耐熱性，高絶縁信頼性及び良好なPWB加工性を有する。さらに両材料とも地球環境への負荷低減を目的にハロゲンフリーでの高い難燃性を実現した。そのためノンハロゲン材料が適用要件の一つとなりつつある高周波半導体パッケージ分野への展開も可能となっている。本発表では，２つの新規開発材料の特徴（高周波特性，信頼性データ等）を主に紹介する。
Abstract

Recently, the demand for the printed wiring boards (PWBs) for high-speed and high-frequency applications has been constantly increasing to cope with the high-speed transmission of the large-volume data to serve pleasant IT network surroundings. In addition, materials used in high-speed and high-frequency field are required for such high reliability as high heat resistance, high insulation reliability and through-hole connection reliability to be applied as much higher multilayer PWBs. In such situation, we have developed some grades of low transmission loss materials for high-speed and high-frequency PWBs. The first material is the mid-range grade of high-frequency material, MCL-HE-679G(S), whose features are good reliability and halogen-free flame retardancy. The second material is the low-loss grade of high-frequency material (MCL-LW-900G) for the next generation high-speed applications like the over 20Gbps/link transmission network platforms. LW-900G has been developed by designing our original thermosetting resin system to combine both high-frequency performance and good reliability. And LW-900G is also characterized by high Tg, low thermal expansion, high heat resistance, good CAF property, and PWB manufacturing process-ability almost similar to the conventional FR-4. Furthermore, this material has achieved flame retardancy by halogen-free resin system. Therefore, these materials are suitable for being used as multilayer PWBs for not only the high-speed digital transmission applications, but also for the RF devices and the high-speed PKG substrates.

概要

モバイル通信機やPC等の民生機器分野においても画像、映像等に代表される大容量デジタル情報処理やその高速伝送が要求されている。大容量の情報を高速処理、高速伝送するためには、動作周波数の高周波化とともに、伝送信号の高速化が必要である。特に大量の情報を高速に処理し通信するためには、高周波信号の伝送時に発生する伝送損失を可能な限り小さくすることが求められている。そのため、高周波領域において信号配線を形成する回路基板材料の低誘電率化、誘電正接の低減が極めて重要である。従来、高周波における回路基板材料としては、フッ素系樹脂やセラミック材料が利用されてきた。しかし、これらの材料は、高精度、高安定な配線形成や汎用性、信頼性を考えた場合、種々の課題を持っている。これらのニーズにこたえるために独自の技術により、高周波帯において、優れた誘電特性を持ち、良好な加工性を有する新しい有機系絶縁材料の開発に成功したので報告する。
Abstract

High-speed large-volume data processing of digital information including pictures or images and its high-speed transmission have been demanded in the market of consumer products such as mobile communication devices and PCs.　This requires higher clock frequency as well as faster transmission signal speed. Specifically, to process and transmit a large amount of information at a high speed, a transmission loss which occurs at the time of high-frequency signal transmission needs to be minimized. Therefore, what is extremely important is to reduce the dielectric constant and the dielectric dissipation factor of circuit substrate materials which form signal wiring in a high frequency band. For such high-frequency circuit substrates, fluorine system resins and ceramic materials have been traditionally used. However, those materials have various difficulties in highly stable, precise wiring formation; flexibility and reliability.　In order to reply to the demand to overcome the difficulties, we have successfully developed a new organic system insulating material with good process ability and outstanding dielectric properties in a high frequency band, using our unique technology; which will be discussed in this presentation.

概要

近年、電子機器の小型化、薄膜化、高速伝送化に伴い、基板材料の低誘電正接化、低誘電率化、そして配線表面の低粗度化が強く求められている。高速伝送に対応するため、低誘電正接且つ低CTEを示す層間絶縁樹脂とていてAjinomoto Build up Film (ABF)-GZ、ABF-GYを開発した。さらには、極薄銅、剥離層、PETフィルムからなる極薄銅転写フィルムとABFを組み合わせ、低粗度でありながら、高密着を達成できる材料を開発した。本発表では、物性紹介を中心に、上記材料について説明する。
Abstract

Along with the increasing demand for high frequency signal transmission of substrates, the build-up materials having low dielectric loss tangent, low dielectric constant and the high adhesion strength to circuit wirings with low roughness are strongly required. Ajinomoto build-up film (ABF) GZ and GY series have been developed. Both materials show not only low dielectric loss tangent but also the low coefficient thermal expansion (CTE). In addition, to get the good adhesion strength between the resin and Cu with the excellent flat interface, we’ve developed ABF with the thin Cu transfer film comprising the dry-deposited Cu layer (150-1000nm) / the alkaline soluble resin layer (1um <) / PET film (38um). In this presentation, I'd like to introduce our dielectric materials especially recent developments.