JP2000077567A - Manufacture of printed wiring board - Google Patents

Manufacture of printed wiring board

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JP2000077567A
JP2000077567A JP26096398A JP26096398A JP2000077567A JP 2000077567 A JP2000077567 A JP 2000077567A JP 26096398 A JP26096398 A JP 26096398A JP 26096398 A JP26096398 A JP 26096398A JP 2000077567 A JP2000077567 A JP 2000077567A
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Japan
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metal
holes
hole
printed wiring
wiring board
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JP26096398A
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Japanese (ja)
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Morio Take
杜夫 岳
Nobuyuki Ikeguchi
信之 池口
Toshihiko Kobayashi
敏彦 小林
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Landscapes

  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a metal core from absorbing moisture from its rear surface, and to prevent popcorn phenomenon and to improve heat-dissipation characteristics by forming via holes on both surfaces of a metal core, and filling the inside of the via hole with a metal plating. SOLUTION: Through-holes (e) of 0.25 mm diameter are so opened at the center of a through-hole part so as not to make contact with a metal core, and via holes (d) of 120 μm diameter are opened so as to reach the metal core with a carbon dioxide laser from front/rear surfaces, and then plated with copper. For the via parts on front/rear surfaces, a copper plating is deposited to fill all holes. Then, circuits are formed on front and rear surfaces, where a part except for a semiconductor chip mounting part, bonding pat part, and ball pad part is coated with a plating resist k, for plating with nickel and gold. On the filled/plated copper foil part, a 13 mm square semiconductor chip g is bonded/fixed with a silver paste i, and the semiconductor chip mounting part, a wire part, and the bonding pat part are sealed with resin, and then a solder ball (j) is jointed to a solder ball pad on the rear surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な金属芯入り
半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板の製造
方法に関する。さらに詳しくは、金属芯の両面にビア孔
を形成し、このビア孔内部を金属メッキで充填した形の
プリント配線板の製造方法に関する。本発明の製造方法
により得られたプリント配線板は、マイクロプロセッサ
ー、マイクロコントローラー、ASIC、グラフィック等の
比較的高ワットで、多端子高密度の半導体プラスチック
パッケージ用への使用に適している。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a novel printed wiring board for a semiconductor plastic package containing a metal core. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board in which via holes are formed on both surfaces of a metal core and the inside of the via holes is filled with metal plating. The printed wiring board obtained by the manufacturing method of the present invention is suitable for use in semiconductor plastic packages having a relatively high wattage and a high density of terminals such as microprocessors, microcontrollers, ASICs, and graphics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体プラスチックパッケージと
して、プラスチックボールグリッドアレイ(P-BGA)やプ
ラスチックランドグリッドアレイ(P-LGA)等、プラスチ
ックプリント配線板の上面に半導体チップを固定し、こ
のチップを、プリント配線板上面に形成された導体回路
にワイヤボンディングで結合し、プリント配線板の下面
にはソルダーボールを用いて、マザーボードプリント配
線板と接続するための導体パッドを形成し、表裏回路導
体をメッキされたスルーホールで接続し、半導体チップ
を樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケー
ジは公知である。本公知構造においては、半導体から発
生する熱をマザーボードプリント配線板に拡散させるた
め、半導体チップを固定するための上面の金属箔から下
面に接続するメッキされた熱拡散スルーホールを形成し
ている。該スルーホールを通して、水分が半導体固定に
使われている銀粉入り樹脂接着剤に吸湿され、マザーボ
ードへの実装時の加熱により、また、半導体部品をマザ
ーボードから取り外す際の加熱により、層間フクレを生
じる危険性があり、これはポップコーン現象と呼ばれて
いる。このポップコーン現象が発生した場合、パッケー
ジは使用不能となることが多く、この現象を大幅に改善
する必要がある。また、半導体の高機能化、高密度化
は、ますます発熱量の増大を意味し、熱放散用のための
半導体チップ直下のスルーホールのみでは熱の放散は不
十分となってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor plastic package, a semiconductor chip such as a plastic ball grid array (P-BGA) or a plastic land grid array (P-LGA) is fixed on the upper surface of a plastic printed wiring board. Bonded to the conductor circuit formed on the upper surface of the printed wiring board by wire bonding, and formed solder pads on the lower surface of the printed wiring board to connect to the motherboard printed wiring board, and plated the front and back circuit conductors 2. Description of the Related Art A semiconductor plastic package having a structure in which a semiconductor chip is sealed with a resin by connecting through a formed through hole is known. In the known structure, in order to diffuse heat generated from the semiconductor to the motherboard printed wiring board, a plated heat diffusion through hole is formed from the upper metal foil for fixing the semiconductor chip to the lower surface. Through the through holes, moisture is absorbed by the resin adhesive containing silver powder used for fixing the semiconductor, and there is a danger of causing interlayer blisters due to heating during mounting on the motherboard and heating when removing the semiconductor components from the motherboard. This is called the popcorn phenomenon. When this popcorn phenomenon occurs, the package often becomes unusable, and it is necessary to greatly improve this phenomenon. In addition, higher functionality and higher density of semiconductors mean more and more heat generation, and heat dissipation is insufficient with only through holes directly below the semiconductor chip for heat dissipation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を改善した半導プラスチックパッケージ用プリント配
線板の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a printed wiring board for a semiconductor plastic package in which the above problems are improved.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明はプリント配線板
の厚さ方向のほぼ中央に、プリント配線板とほぼ同じ大
きさの金属板を配置し、該金属板と表裏面の回路導体と
を熱硬化性樹脂組成物組成物で絶縁し、少なくとも表裏
面の回路導体を熱硬化性樹脂組成物で絶縁されたスルー
ホール導体で接続している構造の金属芯入りプリント配
線板の製造方法において、該金属板に、あらかじめ、少
なくとも樹脂絶縁されたスルーホール導体を形成するた
めのクリアランスホール、またはスリット孔を形成し、
必要により金属表面を処理し、次いで、該金属板の上下
に熱硬化性樹脂組成物からなるプリプレグ、樹脂シー
ト、塗膜、或いは樹脂付き金属箔を置き、金属箔の付着
していない樹脂層の外側には金属箔を配置し、加熱、加
圧下に積層成形して一体化した金属芯入り金属箔張積層
板を作るとともに、プリプレグ、樹脂シート、塗膜、樹
脂付き金属箔の熱硬化性樹脂組成物により、金属板に形
成された孔を埋め込み、更にスルーホール用の孔あけ、
表裏の放熱用ビア孔をあけた後、金属メッキを行い、ス
ルーホール部を導通させ、表裏のビア孔部を金属メッキ
して金属で充填した後、表裏の金属箔に回路を形成し、
表裏の選択された部分にソルダーレジスト層を形成し、
露出されている金属表面に貴金属メッキを施してプリン
ト配線板を作成することにより、熱放散性に優れ、ポッ
プコーン現象にも優れ、新規な構造の半導体プラスチッ
クパッケージ用プリント配線板を得ることができること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
According to the present invention, a metal plate having substantially the same size as the printed wiring board is arranged at substantially the center in the thickness direction of the printed wiring board, and the metal plate and the circuit conductors on the front and back sides are arranged. Insulating with a thermosetting resin composition composition, at least a method of manufacturing a metal core-containing printed wiring board having a structure in which circuit conductors on the front and back surfaces are connected by through-hole conductors insulated with the thermosetting resin composition, In the metal plate, in advance, at least a clearance hole for forming a resin-insulated through-hole conductor, or a slit hole is formed,
If necessary, treat the metal surface, and then place a prepreg made of a thermosetting resin composition, a resin sheet, a coating film, or a metal foil with a resin on the upper and lower sides of the metal plate. A metal foil is placed on the outside and laminated under heat and pressure to form a metal-foil-clad laminate with an integrated metal core, and a prepreg, resin sheet, coating film, and thermosetting resin with metal foil with resin By the composition, the hole formed in the metal plate is embedded, and further a hole for a through hole is formed,
After opening the heat dissipation via holes on the front and back, metal plating is performed, the through holes are made conductive, the via holes on the front and back are metal-plated and filled with metal, and a circuit is formed on the metal foil on the front and back,
Form a solder resist layer on the selected part on the front and back,
By applying a noble metal plating to the exposed metal surface to create a printed wiring board, it is possible to obtain a printed wiring board for semiconductor plastic packages with excellent heat dissipation, excellent popcorn phenomenon, and a novel structure. They have found and completed the present invention.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】半導体プラスチックパッケージ用
プリント配線板の厚み方向のほぼ中央部に、プリント配
線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、該金属板と表
裏面の回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁されたス
ルーホール導体で接続している構造の金属芯入りプリン
ト配線板の製造方法において、該金属板の、あらかじ
め、少なくともスルーホールを形成する位置に、クリア
ランスホールまたはスリット孔を形成し、次いで、金属
板の上下に、プリプレグ、樹脂シート、塗膜或いは樹脂
付き金属箔を置き、金属箔の付着していない樹脂層の外
側には金属箔を配置し、加熱、加圧下に積層成形して一
体化した金属芯入り金属箔張積層板を作るとともに、熱
硬化性樹脂組成物により金属板に形成された孔を埋め込
み、更にスルーホール用の孔あけを行い、放熱用のビア
孔を表裏面に金属芯に到達するようにあけ、必要により
金属芯表面を処理して、ビア孔部分を金属メッキして充
填するとともに、スルーホール部は表裏を導通させた
後、表裏の銅箔に回路を形成し、少なくとも半導体チッ
プ搭載部、ボンディングパッド部、及びボールパッド部
を除いてメッキレジストで被覆した後、貴金属メッキを
施して金属芯入りプリント配線板を製造する方法を本発
明は提供する。得られたプリント配線板は、上部の半導
体チップ搭載部に形成された金属メッキ充填ビア孔上に
熱伝導性接着剤で接着され、半導体チップで発生した熱
はこのビア部を通って金属芯に伝熱し、裏面の金属メッ
キで充填されたビア部を通ってマザーボードプリント配
線板に拡散するようにした構造とすることにより、熱放
散性が良好で、吸湿後のポップコーン現象に対しても優
れている。更には熱硬化性樹脂組成物として多官能性シ
アン酸エステル樹脂組成物を使用することにより、耐熱
性、プレッシャークッカー後の絶縁性、耐マイグレーシ
ョン性等にも優れており、半導体プラスチックパッケー
ジとして好適である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A metal plate having substantially the same size as a printed wiring board is disposed substantially at the center of a printed wiring board for a semiconductor plastic package in the thickness direction. In a method for manufacturing a printed wiring board with a metal core having a structure in which the printed wiring boards are connected by through-hole conductors insulated by a curable resin composition, a clearance hole or a slit is formed at least at a position where at least a through-hole is to be formed. A hole is formed, and then a prepreg, a resin sheet, a coating film or a resin-coated metal foil is placed above and below the metal plate, and a metal foil is placed outside the resin layer where the metal foil is not attached, and heated and heated. A metal foil-clad laminate with a metal core was formed by lamination molding under pressure, and the holes formed in the metal plate were filled with the thermosetting resin composition. Drill holes for heat dissipation, and make via holes for heat radiation to reach the metal core on the front and back surfaces.If necessary, treat the surface of the metal core and fill the via holes with metal plating. After conducting the front and back, a circuit is formed on the copper foil on the front and back, and at least the semiconductor chip mounting part, the bonding pad part, and the ball pad part are covered with a plating resist, then precious metal plating is applied and the metal core is included The present invention provides a method for manufacturing a printed wiring board. The obtained printed wiring board is bonded to the metal plating filled via hole formed in the upper semiconductor chip mounting portion with a heat conductive adhesive, and the heat generated in the semiconductor chip passes through the via portion to the metal core. It has a structure that conducts heat and diffuses to the motherboard printed wiring board through vias filled with metal plating on the back surface, so it has good heat dissipation and excellent popcorn phenomenon after moisture absorption. I have. Furthermore, by using a polyfunctional cyanate resin composition as a thermosetting resin composition, it has excellent heat resistance, insulation after pressure cooker, migration resistance, etc., and is suitable as a semiconductor plastic package. is there.

【0006】公知のスルーホールを有する金属芯プリン
ト配線板の上面に半導体チップを固定する方法において
は、従来のP-BGAパッケージと同様に半導体チップから
の熱は直下の熱放散用スルーホールに落として熱放散せ
ざるを得ず、ポップコーン現象は改善できない。本発明
は、まず金属板のスルーホール貫通孔形成部にクリアラ
ンスホールまたはスリット孔を形成し、必要により金属
箔表面処理を行った後、次いでその両側にプリプレグ、
樹脂シート、塗膜、或いは樹脂付き金属箔を置き、金属
箔の付着していない樹脂層の外側には金属箔を配置し、
加熱、加圧下に積層成形して一体化した金属芯入り金属
箔張積層板を作るとともに、熱硬化性樹脂組成物で金属
板に形成されたクリアランスホールまたはスリット孔を
埋め込み、その中央に、内層の金属芯に接触しないよう
にスルーホール用の孔をあけ、表裏面に放熱用のビア孔
をレーザー、ドリル、プラズマ等一般に公知の方法で金
属芯に到達するまであけ、必要によりデスミア処理、プ
ラズマ処理、または低圧紫外線処理等を施して金属芯表
面に残存した樹脂層を除去した後、ビア孔部分を全部金
属メッキで充填するとともに、スルーホール部も表裏を
導通させた後、表裏に回路を形成し、少なくとも半導体
チップ搭載部、ボンディングパッド部、及びボールパッ
ド部をを除いてメッキレジストで被覆した後、ニッケ
ル、金メッキを施し、プリント配線板を作成する方法で
ある。貴金属メッキを全面行なってから熱硬化性レジス
ト或いはUVレジストで表面を被覆することも可能であ
る。
In a known method of fixing a semiconductor chip on the upper surface of a metal-core printed wiring board having a through hole, heat from the semiconductor chip is dropped to a heat dissipation through hole immediately below, similarly to a conventional P-BGA package. Heat must be dissipated and the popcorn phenomenon cannot be improved. The present invention first forms a clearance hole or a slit hole in a through-hole through-hole forming portion of a metal plate, performs a metal foil surface treatment if necessary, and then prepregs on both sides thereof.
Place a resin sheet, paint film, or metal foil with resin, place the metal foil outside the resin layer where the metal foil is not attached,
A metal foil-clad laminate with a metal core is formed by laminating and molding under heat and pressure, and a clearance hole or slit hole formed in the metal plate is embedded with a thermosetting resin composition. Drill through holes so that they do not come in contact with the metal core, and radiate via holes for heat radiation on the front and back surfaces until the metal core is reached by a generally known method such as laser, drill, or plasma. After removing the resin layer remaining on the metal core surface by performing treatment or low-pressure ultraviolet treatment, fill the via holes with metal plating, and also conduct the through holes between the front and back, then place the circuit on the front and back. After forming and covering with a plating resist except at least the semiconductor chip mounting portion, the bonding pad portion, and the ball pad portion, nickel and gold plating are performed. It is a method of making a printed wiring board. It is also possible to coat the surface with a thermosetting resist or a UV resist after performing the noble metal plating on the entire surface.

【0007】本発明に用いる金属板は、特に限定しない
が、高弾性率、高熱伝導性で、厚さ30〜300μmのものが
好適に使用される。具体的には、純銅、その他銅の含有
量95%以上のFe,Sn,P,Zr,Zn等の合金、或いは低熱膨張率
の合金板の表面を銅メッキした金属板等が好適に用いら
れる。
Although the metal plate used in the present invention is not particularly limited, a metal plate having a high elastic modulus, a high thermal conductivity and a thickness of 30 to 300 μm is preferably used. Specifically, pure copper, other alloys such as Fe, Sn, P, Zr, Zn, etc. having a copper content of 95% or more, or a metal plate obtained by plating the surface of an alloy plate having a low coefficient of thermal expansion with copper is preferably used. .

【0008】本発明の金属芯となる金属板の形状は、平
板であり、クリアランスホールまたはスリット孔をあら
かじめ形成したものである。この金属板の表裏に熱硬化
性樹脂層を形成した両面金属箔張積層板を形成する。半
導体チップを搭載する面積範囲内及び対応する裏面の同
面積の範囲内に、一般に孔径25〜300μmのビア孔を、内
層の金属芯に到達するようにメカニカルドリル、レーザ
ー、プラズマ等一般に公知の方法であける。必要により
デスミア、プラズマ処理等を行い、ついで、金属メッキ
でビア孔内部を全て充填するように付着させる。又、金
属板には、一般に上下の回路をつなぐスルーホール用の
クリアランスホール、スリット孔があけられており、そ
の箇所には内層金属芯と接触しないようにスルーホール
がメカニカルドリル、レーザー等、一般に公知の方法で
形成され、スルーホールメッキされる。
The shape of the metal plate serving as the metal core of the present invention is a flat plate, in which clearance holes or slit holes are formed in advance. A double-sided metal foil-clad laminate having a thermosetting resin layer formed on the front and back of the metal plate is formed. In the area of mounting the semiconductor chip and in the same area of the corresponding back surface, generally a via hole having a hole diameter of 25 to 300 μm, a mechanical drill such as to reach the metal core of the inner layer, a laser, a generally known method such as plasma. Open. If necessary, desmearing, plasma treatment and the like are performed, and then metal plating is applied so as to completely fill the inside of the via hole. In addition, metal plates are generally provided with clearance holes and slit holes for through holes that connect the upper and lower circuits, and through holes are generally made of mechanical drills, lasers, etc. so that they do not contact the inner layer metal core. It is formed by a known method and plated through-hole.

【0009】該金属板の表面を公知の方法で酸化処理、
微細凹凸形成、皮膜形成等の接着性や電気絶縁性向上の
ための表面処理を必要に応じて施す。該表面処理された
金属板の上下に、熱硬化性樹脂組成物で絶縁部を形成す
る。熱硬化性樹脂組成物による絶縁部の形成は、半硬化
状態の熱硬化性樹脂組成物を基材含浸、乾燥したプリプ
レグ、樹脂シート、樹脂付き金属箔、或いは塗布樹脂層
を用いてなされる。この樹脂はクリアランスホール、ス
リット孔内を埋め込むに十分な樹脂量、樹脂流れを有す
るプリプレグ、樹脂シート、樹脂付き金属箔、塗布樹脂
層であることが必要であり、必要により金属箔をその外
側に配置し、加熱、加圧下、好ましくは真空下に積層成
形して一体化する。
The surface of the metal plate is oxidized by a known method,
A surface treatment for improving adhesion and electrical insulation such as formation of fine irregularities and film is performed as necessary. An insulating portion is formed on the upper and lower surfaces of the surface-treated metal plate with a thermosetting resin composition. The formation of the insulating portion using the thermosetting resin composition is performed using a prepreg, a resin sheet, a resin-coated metal foil, or a coated resin layer in which a semi-cured thermosetting resin composition is impregnated with a base material and dried. This resin must be a prepreg, resin sheet, resin-coated metal foil, and coated resin layer that have sufficient resin amount and resin flow to fill the clearance holes and slit holes. Then, they are laminated and integrated under heating and pressure, preferably under vacuum.

【0010】表裏信号回路用のスルーホール用孔は、樹
脂の埋め込まれた金属板クリアランスホールまたはスリ
ット孔のほぼ中央に、金属板と接触しないように形成す
る。表裏面のビア孔は、レーザー、メカニカルドリル、
プラズマ等、一般に公知の方法で金属芯に到達するよう
に孔あけし、必要によりデスミア処理、プラズマ処理、
低圧紫外線処理等を行なって金属芯表層に付着する樹脂
層を除去後、スルーホールメッキを行い、更にはビア孔
部のメッキを行う。ビア孔部のメッキは、孔全体が充填
されるように銅メッキを行う。こうすることにより、単
なるビア孔壁の金属メッキに比べて、ビア孔部の導通信
頼性が向上し、且つ熱伝導面積も広くなるために熱放散
性の優れたものが得られる。メッキは、一般に公知の方
法が使用され得る。
The through hole for the front and back signal circuits is formed substantially at the center of the metal plate clearance hole or slit hole in which the resin is embedded so as not to contact the metal plate. Via holes on the front and back are laser, mechanical drill,
Drill holes to reach the metal core by a generally known method, such as plasma, desmear treatment, plasma treatment, if necessary,
After removing the resin layer adhering to the metal core surface layer by performing low-pressure ultraviolet treatment or the like, through-hole plating is performed, and further, plating of the via hole is performed. The plating of the via hole portion is performed by copper plating so that the entire hole is filled. By doing so, as compared with a simple metal plating of the via hole wall, conduction reliability of the via hole portion is improved, and a heat conduction area is widened, so that excellent heat dissipation can be obtained. A generally known method can be used for plating.

【0011】表裏の回路を形成した後、表裏面の選択さ
れた部分にソルダーレジスト層を形成し、必要により、
貴金属メッキを、少なくともワイヤボンディングパッド
表面に形成してプリント配線板を完成させる。
After forming the front and back circuits, a solder resist layer is formed on selected portions of the front and back surfaces.
Precious metal plating is formed on at least the surface of the wire bonding pad to complete the printed wiring board.

【0012】金属メッキで充填されたビア孔上の表面金
属箔上に半導体チップを、熱伝導性接着剤を用いて固定
し、さらに半導体チップとプリント配線板回路のボンデ
ィングパッドとをワイヤボンディング法で接続し、少な
くとも、半導体チップ、ボンディングワイヤ及びボンデ
ィングパッドを公知の封止樹脂で封止する。
A semiconductor chip is fixed on a surface metal foil on a via hole filled with metal plating using a thermally conductive adhesive, and furthermore, the semiconductor chip and a bonding pad of a printed wiring board circuit are bonded by a wire bonding method. After connection, at least the semiconductor chip, the bonding wires and the bonding pads are sealed with a known sealing resin.

【0013】半導体チップと反対面のソルダーボール接
続用導体パッドに、ソルダーボールを接続してP-BGAを
作り、マザーボードプリント配線板上の回路にソルダー
ボールを重ね、熱によってボールを溶融接続するか、ま
たはパッケージにソルダーボールをつけずにP-LGAを作
り、マザーボードプリント配線板に実装する時に、マザ
ーボードプリント配線板面に形成されたソルダーボール
接続用導体パッドとP-LGA用のソルダーボール用導体パ
ッドとを、ソルダーボールを加熱溶融することにより接
続する。
[0013] A solder ball is connected to the solder ball connection conductor pad on the opposite side of the semiconductor chip to form a P-BGA, and the solder ball is superimposed on a circuit on a motherboard printed wiring board, and the ball is melted and connected by heat. When making a P-LGA without attaching a solder ball to the package or mounting it on the motherboard printed wiring board, the solder ball connection conductor pad formed on the motherboard printed wiring board surface and the solder ball conductor for the P-LGA The pads are connected by heating and melting the solder balls.

【0014】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物の
樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用され
る。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エス
テル樹脂、 多官能性マレイミドーシアン酸エステル樹
脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニ
レンエーテル樹脂等が挙げられ、1種或いは2種類以上
が組み合わせて使用される。耐熱性、耐湿性、耐マイグ
レーション性、吸湿後の電気的特性等の点から多官能性
シアン酸エステル樹脂組成物が好適である。
As the resin of the thermosetting resin composition used in the present invention, generally known thermosetting resins are used. Specific examples include an epoxy resin, a polyfunctional cyanate ester resin, a polyfunctional maleimide-cyanate ester resin, a polyfunctional maleimide resin, and an unsaturated group-containing polyphenylene ether resin. Are used in combination. Polyfunctional cyanate ester resin compositions are preferred from the viewpoints of heat resistance, moisture resistance, migration resistance, electrical properties after moisture absorption, and the like.

【0015】本発明の好適な熱硬化性樹脂分である多官
能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に2個以上の
シアナト基を有する化合物である。具体的に例示する
と、1,3-または1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシ
アナトベンゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-または
2,7-ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタ
レン、4,4-ジシアナトビフェニル、ビス(4-ジシアナト
フェニル)メタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロ
パン、2,2-ビス(3,5-ジブロモー4-シアナトフェニル)プ
ロパン、ビス(4-シアナトフェニル)エーテル、ビス(4-
シアナトフェニル)チオエーテル、ビス(4-シアナトフェ
ニル)スルホン、トリス(4-シアナトフェニル)ホスファ
イト、トリス(4-シアナトフェニル)ホスフェート、およ
びノボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られ
るシアネート類などである。
The polyfunctional cyanate compound which is a preferred thermosetting resin component of the present invention is a compound having two or more cyanato groups in a molecule. Specific examples include 1,3- or 1,4-dicyanatobenzene, 1,3,5-tricyanatobenzene, 1,3-, 1,4-, 1,6-, 1,8-, 2 , 6- or
2,7-dicyanatonaphthalene, 1,3,6-tricyanatonaphthalene, 4,4-dicyanatobiphenyl, bis (4-dicyanatophenyl) methane, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-cyanatophenyl) propane, bis (4-cyanatophenyl) ether, bis (4-
Cyanatophenyl) thioether, bis (4-cyanatophenyl) sulfone, tris (4-cyanatophenyl) phosphite, tris (4-cyanatophenyl) phosphate, and cyanate obtained by reacting novolak with cyanogen halide And so on.

【0016】これらのほかに特公昭41-1928、同43-1846
8、同44-4791、同45-11712、同46-41112、同47-26853及
び特開昭51-63149号公報等に記載の多官能性シアン酸エ
ステル化合物類も用いら得る。また、これら多官能性シ
アン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形
成されるトリアジン環を有する分子量400〜6,000 のプ
レポリマーが使用される。このプレポリマーは、上記の
多官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ル
イス酸等の酸類;ナトリウムアルコラート等、第三級ア
ミン類等の塩基;炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒とし
て重合させることにより得られる。このプレポリマー中
には一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーと
プレポリマーとの混合物の形態をしており、このような
原料は本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶
な有機溶剤に溶解させて使用する。
In addition to these, Japanese Patent Publication Nos. 41-1928 and 43-1846
8, polyfunctional cyanate compounds described in JP-A-44-4791, JP-A-45-11712, JP-A-46-41112, JP-A-47-26853 and JP-A-51-63149 can also be used. Further, a prepolymer having a molecular weight of 400 to 6,000 and having a triazine ring formed by trimerization of a cyanato group of these polyfunctional cyanate compounds is used. This prepolymer is obtained by polymerizing the above-mentioned polyfunctional cyanate ester monomer with a catalyst such as an acid such as a mineral acid or a Lewis acid; a base such as a tertiary amine such as sodium alcoholate; or a salt such as sodium carbonate. It can be obtained by: The prepolymer also contains some unreacted monomers and is in the form of a mixture of the monomer and the prepolymer, and such a raw material is suitably used for the purpose of the present invention. Generally, it is used after being dissolved in a soluble organic solvent.

【0017】エポキシ樹脂としては、一般に公知のもの
が使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂;ブ
タジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシ
クロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポ
リエポキシ化合物類;ポリオール、水酸基含有シリコン
樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポ
リグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは1種或
いは2種類以上が組み合わせて使用され得る。
As the epoxy resin, a generally known epoxy resin can be used. Specifically, liquid or solid bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin; butadiene, pentadiene, vinylcyclohexene, dicyclopentyl ether, etc. And polyglycidyl compounds obtained by reacting a polyol, a hydroxyl-containing silicone resin with an epohalohydrin, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

【0018】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のも
のが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類
とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406 に記載の
末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。
As the polyimide resin, generally known ones can be used. Specific examples include a reaction product of a polyfunctional maleimide and a polyamine, and a polyimide having a terminal triple bond described in JP-B-57-005406.

【0019】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用さ
れるが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使用
するのが良い。
These thermosetting resins may be used alone, but it is preferable to use them in an appropriate combination in consideration of the balance of properties.

【0020】本発明の熱硬化性樹脂組成物には、組成物
本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の
添加物を配合することができる。これらの添加物として
は、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマ
ー類及びそのプレポリマー類;ポリブタジエン、エポキ
シ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン-
アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジ
エン-スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量
のelasticなゴム類;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、ポリ-4-メチルペンテン、ポリスチレン、AS
樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、スチレン-イソプレンゴム、
ポリエチレン-プロピレン共重合体、4-フッ化エチレン-
6-フッ化エチレン共重合体類;ポリカーボネート、ポリ
フェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエステル、ポ
リフェニレンサルファイド等の高分子量プレポリマー若
しくはオリゴマー;ポリウレタン等が例示され、適宜使
用される。また、その他、公知の無機或いは有機の充填
剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベ
リング剤、光増感剤、難燃剤、光沢剤、重合禁止剤、チ
キソ性付与剤等の各種添加剤が、所望に応じて適宜組み
合わせて用いられる。必要により、反応基を有する化合
物は硬化剤、触媒が適宜配合される。
Various additives can be added to the thermosetting resin composition of the present invention, if desired, as long as the inherent properties of the composition are not impaired. These additives include polymerizable double bond-containing monomers such as unsaturated polyesters and prepolymers thereof; polybutadiene, epoxidized butadiene, maleated butadiene, butadiene-
Low molecular weight liquid to high molecular weight elastic rubbers such as acrylonitrile copolymer, polychloroprene, butadiene-styrene copolymer, polyisoprene, butyl rubber, fluororubber, natural rubber; polyethylene, polypropylene, polybutene, poly-4-methyl Penten, polystyrene, AS
Resin, ABS resin, MBS resin, styrene-isoprene rubber,
Polyethylene-propylene copolymer, 4-fluoroethylene-
6-fluorinated ethylene copolymers; high molecular weight prepolymers or oligomers such as polycarbonate, polyphenylene ether, polysulfone, polyester, and polyphenylene sulfide; and polyurethane are exemplified and used as appropriate. Other known inorganic or organic fillers, dyes, pigments, thickeners, lubricants, defoamers, dispersants, leveling agents, photosensitizers, flame retardants, brighteners, polymerization inhibitors, thixotropic Various additives such as imparting agents are used in combination as needed. If necessary, the compound having a reactive group is appropriately blended with a curing agent and a catalyst.

【0021】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体
は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済
性等に劣る。このため使用した熱硬化性樹脂に対して公
知の熱硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂10
0重量部に対して0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜5
重量部である。
The thermosetting resin composition of the present invention itself is cured by heating, but has a low curing rate, and is inferior in workability, economy and the like. Therefore, a known thermosetting catalyst can be used for the thermosetting resin used. Use amount is thermosetting resin 10
0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight per 0 parts by weight
Parts by weight.

【0022】プリプレグの補強基材として使用するもの
は、一般に公知の無機或いは有機の織布、不織布が使用
される。具体的には、Eガラス、Sガラス、Dガラス等の
公知のガラス繊維布、全芳香族ポリアミド繊維布、液晶
ポリエステル繊維布等が挙げられる。これらは、混抄で
も良い。 また、ポリイミドフィルム等のフィルムの表
裏に熱硬化性樹脂組成物を塗布、加熱して半硬化状態に
したものも使用できる。
As the reinforcing base material of the prepreg, generally known inorganic or organic woven or nonwoven fabric is used. Specific examples include known glass fiber cloths such as E glass, S glass, and D glass, wholly aromatic polyamide fiber cloths, and liquid crystal polyester fiber cloths. These may be mixed. Alternatively, a thermosetting resin composition applied to the front and back of a film such as a polyimide film and heated to a semi-cured state can be used.

【0023】最外層の金属箔は、一般に公知のものが使
用できる。好適には厚さ3〜18μmの銅箔、ニッケル箔等
が使用される。
As the outermost metal foil, generally known ones can be used. Preferably, a copper foil, a nickel foil or the like having a thickness of 3 to 18 μm is used.

【0024】金属板に形成するクリアランスホール径ま
たはスリット幅は、表裏導通用スルーホール径よりやや
大きめに形成する。具体的には、該スルーホール壁と金
属板クリアランスホールまたはスリット孔壁とは50μm
以上の距離が、熱硬化性樹脂組成物で絶縁されているこ
とが好ましい。表裏導通用スルーホール径については、
特に限定はないが、50〜300μmが好適である。
The diameter of the clearance hole or the width of the slit formed in the metal plate is slightly larger than the diameter of the through hole for front and back conduction. Specifically, the through hole wall and the metal plate clearance hole or slit hole wall are 50 μm
It is preferable that the above distance is insulated by the thermosetting resin composition. For the through hole diameter for front and back conduction,
Although not particularly limited, 50 to 300 μm is preferable.

【0025】本発明のプリント配線板用プリプレグを作
成する場合、基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸、乾燥
し、半硬化状態の積層材料とする。また基材を使用しな
い半硬化状態とした樹脂シート、樹脂付き金属箔も使用
できる。或いは塗料も使用できる。プリプレグ等の樹脂
層を作成する温度は一般的には100〜180℃である。時間
は5〜60分であり、目的とするフローの程度により、適
宜選択する。
When preparing the prepreg for a printed wiring board of the present invention, the substrate is impregnated with a thermosetting resin composition and dried to obtain a semi-cured laminated material. Further, a resin sheet in a semi-cured state without using a base material and a metal foil with a resin can also be used. Alternatively, paints can be used. The temperature for forming a resin layer such as a prepreg is generally 100 to 180 ° C. The time is 5 to 60 minutes, and is appropriately selected depending on the desired flow rate.

【0026】[0026]

【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説
明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表
す。 実施例1 2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン900部、ビス(4-
マレイミドフェニル)メタン100部を150℃で溶融させ、
攪拌しながら4時間反応させ、プレポリマーを得た。こ
れをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドの混合
溶剤に溶解した。これにビスフェノールA型エポキシ樹
脂(商品名:エピコート1001、油化シェルエポキシ<株>
製)400部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(商品
名:ESCN-220F、住友化学工業<株>製)600部を加え、均
一に溶解混合した。更に触媒としてオクチル酸亜鉛0.4
部を加え、溶解混合し、これに無機充填剤(商品名:焼成
タルクBST#200、日本タルク<株>製)500部を加え、均
一攪拌混合してワニスAを得た。このワニスを厚さ100
μmのガラス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間(at170
℃)50秒、170℃、20kgf/cm2、5分間での樹脂流れ10mmと
なるように作成した、絶縁層の厚さ120μmの半硬化状態
のプリプレグB(図1,b)を得た。一方、内層金属板
(図1、c)となる厚さ100μmのCu:99.9%,Fe:0.07%,P:
0.03%の合金板を用意し、上下に液状エッチングレジス
トを25μm塗布、乾燥し、大きさ50mm角のパッケージと
なる面積の中央部13mm角以外の箇所でのクリアランスホ
ールを形成する位置のにエッチングレジストを除去し、
裏面も同様にはクリアランスホール部のエッチングレジ
ストを除去するようにし、両側からエッチングを行なっ
て、孔径0.65mmのクリアランスホール(図1、p)を形
成した。金属板全体に黒色酸化銅処理を施し、この両面
にプリプレグBを各1枚置き、その外側に12μmの電解
銅箔(図1、a)を配置し、200℃、20kgf/cm2、30mmHg
以下の真空下に2時間積層成形し、クリアランスホール
部に樹脂を流し込んで充填するとともに、一体化した。
スルーホール箇所に金属芯に接触しないように、中央に
孔径0.25mmのスルーホール(図1、e)をドリルにてあ
け、更に表裏面から炭酸ガスレーザーにて、孔径120μm
のビア孔(図1、d)を金属芯まで到達するようにあ
け、デスミア処理後に銅メッキを施し、スルーホール部
の銅メッキを行なった(図1、m)。又表裏面のビア部
(図1、d)にも銅メッキを析出させて孔全部を埋め込
んだ(図1、l)。次いで、表裏に回路を形成し、表面
の半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、及び裏
面のボールパッド部以外をメッキレジスト(図1、k)
で被覆し、ニッケル、金メッキを施してプリント配線板
を作成した。表面の半導体チップ搭載部であるビア孔部
に充填メッキされた銅箔部の上に、大きさ13mm角の半導
体チップ(図1、g)を銀ペースト(図1、i)で接着
固定した後、ワイヤボンディング(図1、h)を行い、
次いでシリカ入りエポキシ封止用コンパウンド(図1、
f)を用い、半導体チップ部、ワイヤ部及びボンディン
グパッド部を樹脂封止し、裏面のハンダボールパッドに
ハンダボール(図1,J)を接合して半導体パッケージ
を作成した。この半導体プラスチックパッケージをエポ
キシ樹脂マザーボードプリント配線板にハンダボールを
熔融して接合した。評価結果を表1に示す。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. Unless otherwise specified, “parts” indicates parts by weight. Example 1 900 parts of 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane,
100 parts of (maleimidophenyl) methane are melted at 150 ° C.
The mixture was reacted for 4 hours with stirring to obtain a prepolymer. This was dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and dimethylformamide. Add bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 1001, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
) And 600 parts of a cresol novolac type epoxy resin (trade name: ESCN-220F, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were uniformly mixed and dissolved. Further, as a catalyst, zinc octylate 0.4
Was added and dissolved and mixed. To this, 500 parts of an inorganic filler (trade name: calcined talc BST # 200, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.) was added, and uniformly stirred and mixed to obtain Varnish A. Apply this varnish to thickness 100
μm glass woven fabric, dried and gelled (at 170
C) 50 seconds, 170 ° C., 20 kgf / cm 2 , a semi-cured prepreg B (FIG. 1, b) having an insulating layer thickness of 120 μm and having a resin flow of 10 mm in 5 minutes was obtained. On the other hand, Cu: 99.9%, Fe: 0.07%, P: 100 μm thick to become the inner metal plate (Fig. 1, c)
Prepare a 0.03% alloy plate, apply 25 μm of liquid etching resist on the upper and lower sides, dry it, and install the etching resist at the position where a clearance hole is formed at a place other than the central 13 mm square of the area to be a 50 mm square package To remove
Similarly, on the back surface, the etching resist in the clearance hole portion was removed, and etching was performed from both sides to form a clearance hole (p in FIG. 1) having a hole diameter of 0.65 mm. A black copper oxide treatment is applied to the entire metal plate, and one prepreg B is placed on each side of the metal plate, and a 12 μm electrolytic copper foil (FIG. 1, a) is placed outside the prepreg B, and 200 ° C., 20 kgf / cm 2 , 30 mmHg
Laminate molding was performed for 2 hours under the following vacuum, and a resin was poured into the clearance hole portion to be filled and integrated.
In the center of the through hole, a 0.25 mm through hole (Fig. 1, e) is drilled so as not to contact the metal core.
Was drilled so as to reach the metal core, copper plating was performed after desmearing, and copper plating was performed on the through-holes (FIG. 1, m). Copper plating was also deposited on the front and rear via portions (FIG. 1, d) to fill all the holes (FIG. 1, l). Next, a circuit is formed on the front and back sides, and a plating resist is applied to portions other than the semiconductor chip mounting portion, the bonding pad portion on the front surface, and the ball pad portion on the rear surface (FIG. 1, k).
And plated with nickel and gold to form a printed wiring board. After bonding a 13 mm square semiconductor chip (FIG. 1, g) with a silver paste (FIG. 1, i) on a copper foil portion filled and plated in a via hole portion which is a semiconductor chip mounting portion on the surface. , Wire bonding (FIG. 1, h)
Next, a silica-containing epoxy sealing compound (FIG. 1,
Using f), the semiconductor chip portion, the wire portion, and the bonding pad portion were resin-sealed, and a solder ball (FIG. 1, J) was bonded to a solder ball pad on the back surface to produce a semiconductor package. This semiconductor plastic package was joined to an epoxy resin motherboard printed wiring board by melting solder balls. Table 1 shows the evaluation results.

【0027】比較例1 実施例1のプリプレグB(図2、b)を2枚使用し、上
下に12μmの電解銅箔(図2、a)を配置し、200℃、20
kgf/cm2、30mmHg以下の真空下に2時間積層成形し、両
面銅張積層板Cを得た。所定の位置に孔径0.25mmφのス
ルーホールをドリルであけ、銅メッキを施した(図2、
m)。この板の上下に公知の方法で回路を形成し、メッ
キレジスト(図2、k)で被覆後、ニッケル、金メッキ
を施した。これは半導体チップを搭載する箇所に放熱用
のスルーホール(図2、n)が形成されており、この上
に銀ペースト(図2、i)で半導体チツプ(図2、g)
を接着し、ワイヤボンディング後、エポキシ封止用コン
パウンド(図2、f)で実施例1と同様に樹脂封止し、
ハンダボール(図2、j)を接合した(図2)。同様にマ
ザーボードに接合した。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 1 Two prepregs B (FIG. 2, b) of Example 1 were used, and 12 μm electrolytic copper foils (FIG. 2, a) were arranged on the upper and lower sides.
Laminate molding was performed for 2 hours under a vacuum of kgf / cm 2 and 30 mmHg or less to obtain a double-sided copper-clad laminate C. Drilled through holes with a hole diameter of 0.25mmφ at predetermined positions and plated with copper (Fig. 2,
m). Circuits were formed on and under the plate by a known method, and were covered with a plating resist (FIG. 2, k), and then plated with nickel and gold. In this method, through holes (FIG. 2, n) for heat radiation are formed at a place where a semiconductor chip is mounted, and a semiconductor chip (FIG. 2, g) is formed thereon with a silver paste (FIG. 2, i).
Is bonded, and after wire bonding, resin sealing is performed with an epoxy sealing compound (FIG. 2, f) in the same manner as in Example 1.
Solder balls (FIG. 2, j) were joined (FIG. 2). Similarly joined to the motherboard. Table 1 shows the evaluation results.

【0028】比較例2 エポキシ樹脂(商品名:エピコート5045)700部、及びエポ
キシ樹脂(商品名:ESCN220F)300部、ジシアンジアミド35
部、2-エチル-4-メチルイミダゾール1部をメチルエチ
ルケトンとジメチルホルムアミドの混合溶剤に均一溶解
させ、これを厚さ100μmのガラス織布に含浸、乾燥させ
て、ゲル化時間(at170℃)10秒、樹脂流れ98μmのノーフ
ロープリプレグ(プリプレグD)、ゲル化時間150秒、樹
脂流れ18mmのハイフロープリプレグ(プリプレグE)を作
成した。プリプレグEを2枚使用し、上下に12μmの電
解銅箔を置き、190℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下
で2時間積層成形し、両面銅張積層板を作成した。後は
比較例1と同様にしてプリント配線板を作成し、半導体
チップ搭載部分をザグリマシーンにてくりぬき、裏面に
厚さ200μmの銅板(図3、c)を、上記ノーフロープリ
プレグD(図3、o)を打ち抜いたものを使用して、加
熱、加圧下に同様に接着させ、放熱板付きプリント配線
板を作成した。これはややソリが発生した。この放熱板
に直接銀ペースト(図3、i)で半導体チップ(図3、
g)を接着させ、ワイヤボンディングで接続後、液状エ
ポキシ封止樹脂(図3、f)で封止した(図3)。同様に
マザーボードプリント配線板に接合した。評価結果を表
1に示す。
Comparative Example 2 Epoxy resin (trade name: Epicoat 5045) 700 parts, epoxy resin (trade name: ESCN220F) 300 parts, dicyandiamide 35
Part, 2-ethyl-4-methylimidazole (1 part) was uniformly dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and dimethylformamide, impregnated in a 100 μm-thick glass woven fabric, dried, and gelled (at 170 ° C.) for 10 seconds. A no-flow prepreg (prepreg D) having a resin flow of 98 μm, a high flow prepreg (prepreg E) having a gel time of 150 seconds and a resin flow of 18 mm were prepared. Using two prepregs E, an electrolytic copper foil of 12 μm was placed on the upper and lower sides, and laminated and formed at 190 ° C., 20 kgf / cm 2 , and a vacuum of 30 mmHg or less for 2 hours to prepare a double-sided copper-clad laminate. Thereafter, a printed wiring board was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, the semiconductor chip mounting portion was cut out using a counterbore machine, and a copper plate having a thickness of 200 μm (FIG. 3, c) was formed on the back surface using the no-flow prepreg D (FIG. 3). , O) were punched out and bonded in the same manner under heat and pressure to produce a printed wiring board with a heat sink. This slightly warped. A semiconductor chip (FIG. 3, FIG. 3,
g) were adhered, connected by wire bonding, and sealed with a liquid epoxy sealing resin (FIG. 3, f) (FIG. 3). Similarly, it was joined to a motherboard printed wiring board. Table 1 shows the evaluation results.

【0029】 表1 項 目 実 施 例 比 較 例 1 1 2 吸湿後の耐熱性A) 常 態 異常なし 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし 異常なし 異常なし 48hrs. 異常なし 異常なし 異常なし 72hrs. 異常なし 異常なし 異常なし 96hrs. 異常なし 異常なし 一部剥離 120hrs. 異常なし 一部剥離 一部剥離 144hrs. 異常なし 一部剥離 一部剥離 168hrs. 異常なし 一部剥離 一部剥離 吸湿後の耐熱性B) 常 態 異常なし 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし 一部剥離 一部剥離 48hrs. 異常なし 剥離大 剥離大 72hrs. 異常なし ワイヤ切れ ワイヤ切れ 96hrs. 異常なし ワイヤ切れ ワイヤ切れ 120hrs. 異常なし ワイヤ切れ ワイヤ切れ 144hrs. 異常なし − − 168hrs. 異常なし − − ガラス転移温度(℃) 234 234 160 放熱性(℃) 35 56 48[0029] Table 1 Item implementation example comparisons Example 1 1 2 Heat resistance A after moisture absorption) normal state No change No change No change 24hrs. No abnormality No abnormality No abnormality 48hrs. No abnormality No abnormality No abnormality 72hrs. Abnormality None No abnormality No abnormality 96hrs. No abnormality No abnormality Partially peeled 120hrs. No abnormality Partially peeled partially peeled 144hrs. No abnormality Partially peeled partially peeled 168hrs. No abnormality Partially peeled partially peeled Heat resistance after moisture absorption B ) Normal condition No abnormality No abnormality No abnormality 24hrs. No abnormality Partial peeling Partial peeling 48hrs. No abnormality Large peeling Large peeling 72hrs. No abnormality Wire breakage Wire breakage 96hrs. No abnormality Wire breakage Wire breakage 120hrs. No abnormality Wire breakage Wire Out of 144hrs. No abnormality--168hrs. No abnormality--Glass transition temperature (° C) 234 234 160 Heat dissipation (° C) 35 56 48

【0030】<測定方法> 1) 吸湿後の耐熱性A) JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL3:30℃・60%
RHで所定時間処理後、220℃リフローソルダー3サイクル
後の基板の異常の有無について、断面観察及び電気的チ
ェックによって確認した。 2) 吸湿後の耐熱性B) JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL2:85℃・60%
RHで所定時間(Max.168hrs.)処理後、220℃リフローソル
ダー3サイクル後の基板の異常の有無を断面観察及び電
気的チェックによって確認した。 3) ガラス転移温度 DMA法にて測定した。 4) 放熱性 パッケージを同一マザーボードプリント配線板にハンダ
ボールで接着させ、1000時間連続使用してから、パッケ
ージの温度を測定した。
<Measurement method> 1) Heat resistance after moisture absorption A) JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL3: 30 ℃ ・ 60%
After the treatment with RH for a predetermined time, the presence or absence of an abnormality in the substrate after three cycles of reflow soldering at 220 ° C. was confirmed by cross-sectional observation and electrical check. 2) Heat resistance after moisture absorption B) JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL2: 85 ℃ ・ 60%
After processing at RH for a predetermined time (Max. 168 hrs.), The presence or absence of abnormality in the substrate after three cycles of reflow soldering at 220 ° C. was confirmed by cross-sectional observation and electrical check. 3) Glass transition temperature Measured by the DMA method. 4) Heat dissipation The package was adhered to the same motherboard printed wiring board with solder balls and used continuously for 1000 hours before measuring the package temperature.

【0031】[0031]

【発明の効果】プリント配線板の厚さ方向のほぼ中央部
に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置
し、該金属板と表裏面の回路導体とを熱硬化性樹脂組成
物で絶縁し、少なくとも表裏面の回路導体を熱硬化性樹
脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で接続している
構造の金属芯入りプリント配線板の製造方法において、
該金属板に、あらかじめ、少なくともスルーホールを形
成する位置に、クリアランスホールまたはスリット孔を
形成し、次いで、該金属板の両側にプリプレグ、樹脂シ
ート、塗膜、或いは樹脂付き金属箔を配置し、金属箔の
付着していない樹脂層の外側に金属箔を置いて、加熱、
加圧下に積層成形して一体化した金属芯入り金属箔張積
層板を作るとともに、熱硬化性樹脂組成物により、金属
板に形成された孔を埋め込み、更にスルーホール用の孔
あけをし、表裏面には放熱用のビア孔を表層から金属芯
に到達するようにあけ、必要によりデスミア処理を行
い、スルーホールの金属メッキを行い、更にはビア孔部
には全部金属メッキを析出させて金属を充填し、表裏の
選択された部分にソルダーレジスト層を形成し、露出さ
れている金属表面に貴金属メッキを施すことにより、新
規な構造のプリント配線板を製造することができた。こ
のプリント配線板を用いて、半導体チップを熱伝導性接
着剤で表面に接着し、ワイヤボンディングを行い、樹脂
封止し、エポキシ樹脂マザーボードプリント配線板に、
裏面のハンダボールパッドに接着したハンダボールを溶
融接合した半導体プラスチックパッケージは、金属芯が
裏面からの吸湿を防ぐため、吸湿後の耐熱性、即ちポッ
プコーン現象が大幅に改善され、熱放散性にも優れ、加
えて大量生産性にも適しており、経済性の改善された、
新規な構造の金属芯入り半導体プラスチックパッケージ
用プリント配線板を得ることができた。
According to the present invention, a metal plate having substantially the same size as the printed wiring board is disposed substantially at the center of the printed wiring board in the thickness direction, and the metal plate and the circuit conductors on the front and back surfaces are bonded to each other by a thermosetting resin composition. In the method of manufacturing a printed wiring board with a metal core having a structure in which at least the circuit conductors on the front and back surfaces are connected by through-hole conductors insulated with a thermosetting resin composition,
In the metal plate, in advance, at least at a position where a through hole is formed, a clearance hole or a slit hole is formed, and then, on both sides of the metal plate, a prepreg, a resin sheet, a coating film, or a metal foil with a resin is arranged, Place the metal foil on the outside of the resin layer where the metal foil is not attached, heat,
While making a metal foil-clad laminate with a metal core integrated by lamination molding under pressure, with a thermosetting resin composition, embed the holes formed in the metal plate, and further drill holes for through holes, Drill a via hole for heat radiation on the front and back to reach the metal core from the surface layer, perform desmear treatment if necessary, perform metal plating on the through hole, and further deposit metal plating on the via hole. By filling a metal, forming a solder resist layer on selected portions of the front and back, and applying a noble metal plating to the exposed metal surface, a printed wiring board having a novel structure could be manufactured. Using this printed wiring board, a semiconductor chip is adhered to the surface with a heat conductive adhesive, wire-bonded, resin-sealed, and epoxy resin mother board printed wiring board,
The semiconductor plastic package in which the solder balls are melt-bonded to the solder ball pads on the back side has a metal core that prevents moisture absorption from the back side, so the heat resistance after moisture absorption, that is, the popcorn phenomenon, has been greatly improved, and the heat dissipation is also improved. Excellent, in addition to mass productivity, improved economics,
A printed wiring board for a semiconductor plastic package containing a metal core having a novel structure was obtained.

【図の簡単な説明】[Brief description of figures]

【図1】実施例1の金属芯入りプリント配線板の製造工
程図及びこれを用いた半導体プラスチックパッケージの
説明図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process of a printed wiring board with a metal core according to a first embodiment and an explanatory diagram of a semiconductor plastic package using the same.

【図2】比較例1の半導体プラスチックパッケージ製造
工程図である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a semiconductor plastic package of Comparative Example 1.

【図3】比較例2の半導体プラスチックパッケージ製造
工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a semiconductor plastic package of Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 金属箔 b プリプレグB c 金属板 d ビア孔用孔 e スルーホール用孔 f 封止樹脂 g 半導体チップ h ボンディングワイヤ i 銀ペースト j ハンダボール k メッキレジスト l 金属メッキで充填されたビア孔 m 表裏回路導通用スルーホール n 放熱用スルーホール o プリプレグD p クリアランスホール a metal foil b prepreg B c metal plate d hole for via hole e hole for through hole f sealing resin g semiconductor chip h bonding wire i silver paste j solder ball k plating resist l via hole filled with metal plating m front and back circuit Through hole for conduction n Through hole for heat dissipation o Prepreg D p Clearance hole

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プリント配線板の厚さ方向のほぼ中央部
に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置
し、該金属板と表裏面の回路導体とを熱硬化性樹脂組成
物で絶縁し、少なくとも表裏面の回路導体を熱硬化性樹
脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で接続している
構造の金属芯入りプリント配線板の製造方法において、 該金属板に、あらかじめ、少なくともスルーホールを形
成する位置にクリアランスホールまたはスリット孔を形
成し、次いで、該金属板の上下に熱硬化性樹脂組成物か
らなるプリプレグ、樹脂シート、塗膜、或いは樹脂付き
金属箔を置き、金属箔の付着していない樹脂層の外側に
は金属箔を配置し、加熱、加圧下に積層成形して一体化
した金属芯入り金属箔張板を作成するとともに、熱硬化
性樹脂組成物により、金属板に形成されたクリアランス
ホールまたはスリット孔を埋め込み、更にスルーホール
用の孔あけを金属芯に接触しないようにあけ、放熱用の
ビア孔を表裏面にあけた後、必要により金属芯表面を処
理して、孔あけしたビア孔部分を金属メッキを行なって
充填するとともに、スルーホール部は表裏を導通させた
後、表裏の金属箔に回路を形成し、少なくとも半導体チ
ップ搭載部、ボンディングパッド部、及びボールパッド
部を除いてメッキレジストで被覆した後、貴金属メッキ
を施して得られる金属芯入りプリント配線板の製造方
法。
1. A thermosetting resin composition in which a metal plate having substantially the same size as a printed wiring board is disposed at a substantially central portion in a thickness direction of the printed wiring board, and the metal plate and a circuit conductor on the front and back sides are arranged. In the method of manufacturing a printed circuit board with a metal core having a structure in which at least the circuit conductors on the front and back surfaces are connected by through-hole conductors insulated with a thermosetting resin composition, A clearance hole or a slit hole is formed at a position where a through hole is to be formed, and then a prepreg, a resin sheet, a coating film, or a resin-coated metal foil made of a thermosetting resin composition is placed above and below the metal plate. A metal foil is placed on the outside of the resin layer to which no metal is adhered, and a laminated metal foil with a metal core is formed by laminating under heat and pressure, and a thermosetting resin composition is used. Fill the clearance holes or slit holes formed in the metal plate, further drill holes for through holes so that they do not contact the metal core, drill holes for heat dissipation on the front and back surfaces, After processing and filling the drilled via holes with metal plating, the through-holes are electrically connected between the front and back, then a circuit is formed on the front and back metal foil, and at least the semiconductor chip mounting part and the bonding pad part And a method of manufacturing a printed wiring board with a metal core, which is obtained by coating a plating resist except for a ball pad portion and then applying a noble metal plating.
【請求項2】 該金属板が、銅95重量%以上の銅合金
あるいは純銅である請求項1記載の金属芯入りプリント
配線板の製造方法。
2. The method for producing a printed wiring board with a metal core according to claim 1, wherein said metal plate is a copper alloy or pure copper containing 95% by weight or more of copper.
【請求項3】 熱硬化性樹脂組成物が、多官能性シアン
酸エステル樹脂組成物である請求項1または2記載の金
属芯入りプリント配線板の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the thermosetting resin composition is a polyfunctional cyanate ester resin composition.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004281849A (en) * 2003-03-18 2004-10-07 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc High heat radiation plastic package and its manufacturing method
CN110062552A (en) * 2018-01-19 2019-07-26 通用电气航空系统有限责任公司 The system circuit board on the control cabinet and module of unmanned vehicle

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