JP2000133887A

JP2000133887A - 回路板

Info

Publication number: JP2000133887A
Application number: JP10304823A
Authority: JP
Inventors: Teiichi Inada; 禎一稲田; Yasushi Shimada; 靖島田; Kazunori Yamamoto; 和徳山本; Naoyuki Urasaki; 直之浦崎; Akishi Nakaso; 昭士中祖; 義之 ▲つる▼; Yoshiyuki Tsuru; Itsuo Watanabe; 伊津夫渡辺
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】接続信頼性に優れた回路板を提供する。【解決手段】実装用基板とそれに搭載された電子部品と
両者を固定する接着剤とからなる回路板であって、実装
用基板の表面に電子部品の接続電極に対応して形成され
た接続用ランドと該電子部品の接続電極とが電気的に接
続され、前記実装用基板が、内層絶縁層と、接続用ラン
ドを支える外層絶縁層とを有し、実装用基板とそれに搭
載された電子部品とを固定する温度での前記外層絶縁層
の硬さが、ＪＩＳＫ−６３０１の硬さ試験において２
０〜６０の範囲である回路板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装用基板とそれ
に搭載された電子部品と両者を固定する接着剤とからな
る回路板に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体チップをフェイスダウン
ボンディング方式により直接実装用基板に実装する方法
として、半導体チップの電極部分にはんだバンプを形成
し実装用基板にはんだ接続するフリップチップ方式や、
半導体チップに設けた突起電極に導電性接着剤を塗布し
実装用基板電極に接着する接続方法が用いられている。

【０００３】また、半導体チップや電子部品と実装用基
板とを機械的な電極接続により電気的に接続する方法と
して、導電粒子を分散させた異方導電性接着剤がある。
この異方導電性接着剤は、接着フィルムを電子部品と電
極や回路の間に設け、加圧または加熱加圧手段を構じる
ことによって、両者の電極同士が電気的に接続されると
共に、隣接電極間の絶縁性を付与して、電子部品と回路
とが接着固定されるものである。この機械的な電極接続
による実装方法は、現在ガラス基板で適用されているほ
か、汎用性の高いガラスクロス補強樹脂製の配線板に適
用する検討が進められている。

【０００４】さらに，半導体チップ等の電子部品と実装
用基板とを機械的な電極接続により電気的に接続する方
法として、半導体チップの電極に金バンプを形成し，実
装用基板側の金電極と機械的に接触させると共に熱硬化
性もしくは光硬化性接着剤により保持固定化する方法も
提案されている。実装用基板として用いられるガラスク
ロス補強樹脂製の配線板は、配線密度に優れ、かつ経済
的に多層配線化でき、配線板材料としてもっとも一般的
に利用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のＦＲ−４グレー
ドのガラスクロス補強樹脂製配線板には、ガラスクロス
が補強材として入っていることから、表面に形成された
電極の表面は、ガラスクロスの織りに沿って周期的な凹
凸を有していた。また、電子部品の接続電極（バンプ
等）には、製造時の高さのばらつきがあった。したがっ
て、これらを接続する場合、接続電極及び配線板表面の
高さにばらつきが生じて接続信頼性が低下するという課
題があった。特に、熱衝撃等が加わった場合、材料の熱
膨張率の差から、電子部品と配線板の回路部との接続部
に空隙を生じ、接続不良を発生することがあった。

【０００６】これを回避するためには電子部品と配線板
回路との間に常に圧縮応力が働いていることが好まし
く、電子部品と配線板回路を常に押しつけるような装置
を設置することが考えられるが、コストの上昇、実装面
積の増大をもたらすという課題がある。

【０００７】本発明は、接続信頼性に優れた回路板を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の回路板は、実装
用基板とそれに搭載された電子部品と両者を固定する接
着剤とからなる回路板であって、実装用基板の表面に電
子部品の接続電極に対応して形成された接続用ランドと
該電子部品の接続電極とが電気的に接続され、前記実装
用基板が、内層絶縁層と、接続用ランドを支える外層絶
縁層とを有し、実装用基板とそれに搭載された電子部品
とを固定する温度での前記外層絶縁層の硬さが、ＪＩＳ
Ｋ−６３０１の硬さ試験において２０〜６０の範囲で
あることを特徴とする。

【０００９】本発明の硬さは、ＪＩＳＫ−６３０１に
記載される硬さ試験により下記の通り測定した。試験片
として、厚さ１２ｍｍ、５ｃｍ四方の絶縁接着材料を、
１７０℃で６０分間積層硬化したものを用い、スプリン
グ式硬さ試験機のＡ型またはＣ型を使用し、固定する温
度での硬さを測定した。試験片に押しつけたときのスプ
リング式硬さ試験機の目盛りを読みとり、０〜１００ま
での目盛り（度）で硬さを表わした。この硬さが２０未
満であると、バンプと回路板の接続ランドとを引きつけ
て接触させる力が弱く、６０を越えると、バンプと回路
板の接続ランドとを接続するときの押しつけた力に反発
する力が強く、回路の表面の凹凸を吸収するように変形
せず、バンプと回路板の接続バンプとの接触が均一にな
らない。

【００１０】

【発明の実施の形態】（外層絶縁層）本発明の実装用基
板の外層絶縁層の弾性率は、実装用基板とそれに搭載さ
れた電子部品とを固定する温度で、０．１ＭＰａ〜１０
０００ＭＰａの範囲であることが好ましく、０．１ＭＰ
ａ未満であると、電子部品の接着固定時の圧力により、
絶縁層が変形し厚さが薄くなるため、絶縁性が悪化する
ため好ましくなく、１００００ＭＰａを超えると、電子
部品の接着固定時の圧力による絶縁層の変形量が少な
く、バンプの高さのばらつきに絶縁層が追従しないた
め、バンプと配線板回路との良好な接触が得られないた
め、バンプと基板との接続信頼性が十分でない。本発明
でいう弾性率は、ＤＶＥ引っ張り法による貯蔵弾性率を
いい、例えば、レオロジ株式会社製のレオスペクトラＤ
ＶＥ−４（商品名）を、引っぱりモード、周波数１０Ｈ
ｚ、５℃／分で昇温して測定できる。

【００１１】このような絶縁材料としては、エポキシ樹
脂、高分子量エポキシ樹脂、アクリルゴム、官能基含有
アクリルゴム、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂，変性ポリフェニレンエーテル樹脂，フェノキシ樹
脂，アミドエポキシ樹脂，フェノール樹脂やこれらの混
合物、共重合物等が使用でき、また，ポリサルフォン，
ポリエーテルサルフォン，ポリエーテルエーテルケト
ン，全芳香族液晶ポリエステル、フッ素系樹脂などの耐
熱性熱可塑性エンジニヤリングプラスチックのフィルム
も使用できる。

【００１２】このうちエポキシ樹脂と官能基含有アクリ
ルゴム系を併用したものは、絶縁性、耐湿性に優れる点
から好ましく、ａ．エポキシ樹脂及びその硬化剤を合わ
せて１００重量部、ｂ．エポキシ樹脂と相溶性でありか
つ平均分子量３万以上の高分子量成分を１０〜４０重量
部、ｃ．アクリロニトリル１８〜４０重量％、官能基モ
ノマーとしてグリシジルメタクリレート２〜６重量％及
び残部がエチルアクリレート及びブチルアクリレートま
たは両者の混合物からなるものであり、Ｔｇが−１０℃
以上でかつ重量平均分子量が８０万以上であるエポキシ
基含有アクリルエラストマーを２０〜１００重量部、
ｄ．硬化促進剤を０．１〜５重量部からなる組成物を用
い、特に、ａの硬化剤としてフェノール樹脂を用い、ｂ
のエポキシ樹脂と相溶性でありかつ平均分子量３万以上
の高分子量成分にフェノキシ樹脂を用いるのが良い。

【００１３】（外層絶縁層の添加フィラー）本発明の外
層絶縁層には、フィラーを含有することが好ましい。こ
れらのフィラーは、熱伝導性をよくすること、難燃性を
与えること、溶融粘度調整すること、チクソトロピック
性を付与すること、表面硬度を向上することなどを目的
とする。

【００１４】熱伝導性をよくするためには、アルミナ、
窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性
シリカが好ましい。この内、アルミナは、放熱性が良
く、耐熱性、絶縁性が良好な点で好適である。また、結
晶性シリカまたは非晶性シリカは、放熱性の点ではアル
ミナより劣るが、イオン性不純物が少ないため、ＰＣＴ
処理（温度１２１℃、相対湿度１００％、気圧２０２６
ｈＰａのプレッシャークッカーにて９６時間処理）時の
絶縁性が高く、銅箔、アルミ線、アルミ板等の腐食が少
ない点で好適である。

【００１５】難燃性を与えるためには、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウムが好ましい。溶融粘度調整や
チクソトロピック性の付与の目的には、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸
化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、結晶性シ
リカ、非晶性シリカが好ましい。表面硬度の向上に関し
ては、短繊維アルミナ、ほう酸アルミウイスカが好まし
い。

【００１６】これらのフィラーの形状としては、粒状、
円盤状、短繊維状などのフィラーが使用できる、これら
のフィラーの配合量は、それぞれ目的とする特性が現
れ、それ以上の添加によって特性が改善されず経済的で
なくなるかもしくは別の課題が発生するようにならない
量を最大限とし、予備的に行った上で確かめることが必
要であるが、一般的には、上記樹脂１００体積部に対
し、５０体積部以下であることが好ましい。

【００１７】（外層絶縁層の添加剤）さらに、上記フィ
ラーの他に、異種材料間の界面結合をよくするためのカ
ップリング剤、電食抑制剤、イオン性不純物を吸着し
て、吸湿時の絶縁信頼性をよくするためのイオン性不純
物吸着剤、または銅害防止剤等の添加剤を含有してもよ
い。

【００１８】このようなカップリング剤としては、シラ
ンカップリング剤が好ましく、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β
−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン等が挙げられ、市販のものとして、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランがＮＵＣＡ−１８７、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシランがＮＵＣＡ
−１８９、γ−アミノプロピルトリエトキシシランがＮ
ＵＣＡ−１１００、γ−ウレイドプロピルトリエトキ
シシランがＮＵＣＡ−１１６０、Ｎ−β−アミノエチ
ル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランがＮＵＣ
Ａ−１１２０という商品名で、いずれも日本ユニカ−株
式会社から市販されている。

【００１９】無機イオン吸着剤としては、東亜合成化学
工業株式会社から、ジルコニウム系化合物を成分とする
ものがＩＸＥ−１００という商品名で、アンチモンビス
マス系化合物を成分とするものがＩＸＥ−６００という
商品名で、マグネシウムアルミニウム系化合物を成分と
するものがＩＸＥ−７００という商品名で、市販されて
いる。また、ハイドロタルサイトは、協和化学工業株式
会社から、ＤＨＴ−４Ａという商品名で市販されてい
る。この無機イオン吸着剤の配合量は、通常１０重量％
以下であることが好ましく、多過ぎると、耐熱性が低下
したり、コストが上昇する。

【００２０】この他、必要により、銅がイオン化して溶
け出すのを防止するため、銅害防止剤として知られる化
合物例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノー
ル系還元剤を配合してもよい。ビスフェノール系還元剤
としては、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−
６−第３−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス
−（３−メチル−６−第３−ブチルフェノール）が挙げ
られる。このようなもので市販されているものは、トリ
アジンチオール化合物を成分とする銅害防止剤が、吉富
製薬株式会社から、ヨシノックスＢＢという商品名で市
販され、また、ビスフェノール系還元剤を成分とする銅
害防止剤が、三協製薬株式会社から、ジスネットＤＢと
いう商品名で市販されている。

【００２１】（外層絶縁層の調整）本発明の外層絶縁層
は、これらの各成分を溶剤に溶解・分散してワニスと
し、ベースフィルムまたは銅箔上に塗布し、加熱して溶
剤を除去して使用する。このようなベースフィルムとし
ては、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、離型処理
したポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムなどが使用され、ベースフィ
ルムは使用時に剥離される。また銅はくやアルミニウム
はくをベースフィルムとして、外層絶縁層となる接着剤
を塗布することにより、接着剤付き金属を得ることが出
来る。金属箔は、マット面処理等の粗化処理を行ってい
ることが好ましい。また、このようなワニス状態の絶縁
接着材料を、配線板上にスクリーン印刷または塗布して
使用することも可能である。

【００２２】この外層絶縁層の厚さは、２５μｍ〜２０
０μｍの範囲であることが好ましく、２５μｍ未満で
は、層間の絶縁性が十分ではなく、２００μｍを超える
と、層間の絶縁性は十分であるが、ドリルやレーザでの
加工性が低下し、層間の接続を取るためのスルーホール
あるいはインタースティシャルバイアホール（以下、Ｉ
ＶＨという。）が形成しにくくなる点で好ましくない。

【００２３】（内層絶縁層）内層絶縁層のうちの少なく
とも１層の平面方向での線膨張率が、１３ｐｐｍ／℃以
下であることが好ましく、これを超えると、熱衝撃等が
加わった場合、半導体チップ等の電子部品と内層絶縁層
の熱膨張率の差から、電子部品と実装用基板の回路部と
の接続部にクラックや空隙を生じ、接続不良を発生する
ことがある。

【００２４】この内層絶縁層には、ガラス基材で補強さ
れた樹脂よりなるものが使用でき、例えば、ガラスクロ
ス−エポキシ樹脂積層板、ガラスクロス−ポリイミド樹
脂積層板、ガラスクロス−フェノール樹脂積層板等が使
用できる。

【００２５】（接着剤）本発明において電子部品の接着
固定に用いられる接着剤としては、特に限定するもので
はないが、接続時の良好な流動性や高接続信頼性を得ら
れる接着剤として、エポキシ樹脂とイミダゾール系、ヒ
ドラジド系、三フッ化ホウ素-アミン錯体、スルホニウ
ム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミ
ド等の１以上を用いた潜在性硬化剤に、アクリルゴムを
配合した接着剤を使用することが好ましい。また、接着
剤にはフィルム形成性をより容易にするためにフェノキ
シ樹脂などの熱可塑性樹脂を配合することもでき、特
に、フェノキシ樹脂は、エポキシ樹脂と構造が類似して
いるため、エポキシ樹脂との相溶性、接着性に優れるな
どの特徴を有するので好ましい。

【００２６】電子部品を接着固定するために使用する接
着剤には、チップのバンプや回路電極の高さばらつきを
吸収するために、異方導電性を積極的に付与する目的で
導電粒子を分散することもでき、このような導電粒子と
しては、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗやはんだ
などの金属粒子またはこれらの金属粒子表面に金やパラ
ジウムなどの薄膜をめっきや蒸着によって形成した金属
粒子や、ポリスチレン等の高分子の球状の核材にＮｉ、
Ｃｕ、Ａｕ、はんだ等の導電層を設けた導電粒子を用い
ることができる。このような導電粒子の粒径は、基板の
電極の最小の間隔よりも小さいことが必要で、電極の高
さばらつきがある場合、高さばらつきよりも大きいこと
が好ましく、１μｍ〜１０μｍの範囲であることが好ま
しい。また、接着剤に分散される導電粒子量は、０.１
〜３０体積％の範囲であることが好ましく、より好まし
くは０.２〜１５体積％の範囲である。０．１体積％未
満であると、粒子の分散が大きく、導電性が低下し、３
０体積％を超えると、隣接する粒子との接触によって短
絡することもある。

【００２７】（接着剤の調整）本発明に用いる接着剤
は、塗布することもできるが、フィルム状にして用いる
ことが加工時の取り扱い性がよく、また、選択的に塗布
するにはシルクスクリーン版などの治具を必要とする
が、フィルム状にすれば、必要な分量だけ裁断して使用
できるので好ましい。接着剤をフィルム状に形成するに
は、上記のエポキシ樹脂、アクリルゴム、フェノキシ樹
脂、潜在性硬化剤からなる接着組成物、あるいはさらに
導電粒子を、有機溶剤に溶解あるいは分散し、液状化し
て、剥離性の基材上に塗布し、硬化剤の活性温度以下で
溶剤を除去することにより行われれる。この時用いる溶
剤は、芳香族炭化水素系と含酸素系の混合溶剤が材料の
溶解性を向上させるため好ましい。

【００２８】（電子部品）本発明の電子部品には、表面
実装のためのチップ抵抗、チップコンデンサ、チップイ
ンダクタ、または半導体チップを用いることができる。
また、このような半導体チップの接続電極には、金、ニ
ッケル、ハンダ等をめっきし突起電極としためっきバン
プや、金、アルミニウム等の金属ワイヤの先端を熱エネ
ルギによりボール状としこのボールを接続端子が構成さ
れる半導体チップの電極パッド上に圧着した後前記金属
ワイヤを切断したボールバンプもしくはスタッドバンプ
のほか，はんだボール，溶融はんだ成形バンプ，カラム
の半田付け等による突起電極が使用できる。

【００２９】

【実施例】（外層絶縁層の作製）表１に組成を示すワニ
スＡ，Ｂを、銅箔上に、乾燥した後の膜厚が５０μｍに
なるようにコンマコータによって塗布し、１１０℃で１
０分間乾燥し、半硬化状の銅箔付き絶縁接着材料を得
る。

【００３０】

【表１】・エピコート８２８：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）・ＥＳＣＮ−００１：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製、商品名）・プライオーフェンＬＦ２８８２：ビスフェノールＡノボラック樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名）・ＹＰ−５０：フェノキシ樹脂、分子量５万（東都化成株式会社製、商品名）・ＨＴＲ−８６０Ｐ−３：エポキシ含有アクリルゴム、分子量１００万（帝国化学産業株式会社製、商品名）・２ＰＺ−ＣＮ：硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、商品名）・ＮＵＣＡー１８７：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、シランカップリング剤（日本ユニカー株式会社製、商品名）

【００３１】実施例１Ｘ及びＹ方向の線膨張率が１６ｐｐｍ／℃，Ｔｇが約１
７０℃，Ｔｇ以下の弾性率が１．８×１０⁴ＭＰａのガ
ラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張り積層板であるＭＣ
Ｌ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の
表面銅箔の不要な箇所をエッチング除去し、内層回路を
形成した。表１のワニスＡを用いた銅箔付き絶縁接着材
料に、ドリル穴加工を行い、上述の内層回路の表面に重
ね、１７０℃、４０ｋｇｆ／ｃｍ²、６０分の条件でプ
レス積層接着し，スルーホール穴あけ，無電解銅めっき
を行って，不要な箇所の銅をエッチング除去して外層回
路を加工し、はんだコートを行い、実装用基板を得た。
このときに外層絶縁層として使用した銅箔付き絶縁接着
材料の弾性率は、１７０℃で１００ＭＰa、硬さは、３
５であった。この後、接着フィルムである異方導電性フ
ィルムのＡＮＩＳＯＬＭ（日立化成工業株式会社製、商
品名）を、実装用基板に転写した後、接続電極としては
んだボールにより突起電極を形成した半導体チップの突
起電極と実装用基板の半導体チップ搭載用回路との位置
合せを行い、半導体チップを１７０℃で、１０ｋｇｆ／
チップの圧力により２０秒間加熱圧着して異方導電性フ
ィルムを硬化させた。これによって、異方導電性フィル
ムを介して半導体チップの突起電極と実装用基板の半導
体チップ搭載用回路とが電気的に接続されると同時に半
導体チップと実装用基板間は異方導電性フィルムの硬化
によって、この接続状態が保持される。

【００３２】実施例２半導体チップの接続電極として、金ワイヤを電極にボン
ディング後切断して構成された突起電極であるスタッド
バンプにより突起電極を形成したものを用いた他は、実
施例１と同様にした。

【００３３】実施例３Ｘ及びＹ方向の線膨張率が１６ｐｐｍ／℃，Ｔｇが約１
７０℃，Ｔｇ以下の弾性率が１．８×１０⁴ＭＰａのガ
ラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張り積層板であるＭＣ
Ｌ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）
の、表面銅箔の不要な箇所をエッチング除去して、内層
回路を形成した。外層絶縁層として、表１のワニスＢを
用いた銅箔付き絶縁接着材料に、ドリル穴加工を行い、
この内層回路板に重ね、１７０℃、４０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²、６０分の条件でプレス積層接着し，スルーホール
穴あけ，無電解銅めっきを行い，不要な銅をエッチング
除去して外層回路を形成し、無電解ニッケル／金めっき
を行って実装用基板を得た。このとき、最外層の絶縁接
着フィルムの弾性率は、１７０℃で１０ＭＰａ、硬さ
は、３０であった。この後、接着フィルムである異方導
電性フィルムのＡＮＩＳＯＬＭ（日立化成工業株式会社
製、商品名）を、実装用基板に転写した後、接続電極と
してはんだボールにより突起電極を形成した半導体チッ
プの突起電極と実装用基板の半導体チップ搭載用回路と
の位置合せを行い、半導体チップを１７０℃で、１０ｋ
ｇｆ／チップの圧力により２０秒間加熱圧着して異方導
電性フィルムを硬化させた。これによって、異方導電性
フィルムを介して半導体チップの突起電極と実装用基板
の半導体チップ搭載用回路とが電気的に接続されると同
時に半導体チップと実装用基板間は異方導電性フィルム
の硬化によって、この接続状態が保持される。

【００３４】実施例４〜６実施例１〜３において、ガラスクロス・エポキシ樹脂両
面銅箔張り積層板に、Ｘ及びＹ方向の線膨張率が、９〜
１１ｐｐｍ／℃のガラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張
り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９ＬＤ（日立化成工業
株式会社製、商品名）を用いた以外は、実施例１〜３と
同様の半導体チップ、異方導電性フィルム及び実装条件
で半導体チップと実装用基板を接続した。

【００３５】実施例７Ｘ及びＹ方向の線膨張率が１６ｐｐｍ／℃，Ｔｇが約１
７０℃，Ｔｇ以下の弾性率が１．８×１０⁴ＭＰａのガ
ラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張り積層板であるＭＣ
Ｌ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の
表面銅箔を既存のサブトラクト法で内層回路加工、内層
接着処理を施す。次に，該内層回路表面に，硬化後の１
８０℃でのＤＶＥ引っ張り法による貯蔵弾性率が約１Ｇ
Ｐａを示し，絶縁樹脂中にフィラーを含有し，ガラスク
ロスは有さない銅箔付きエポキシ接着フィルムＭＣＦ−
６０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）を１７
０℃、２５ｋｇｆ／ｃｍ²、６０分プレス積層接着し，
レーザー穴あけのための銅箔窓あけをサブトラクト法で
行い，レーザー穴あけ，スルーホール穴あけ，無電解銅
めっき，サブトラクト法による外層回路加工及びはんだ
コートを施し実装基板を得た。このとき、最外層の絶縁
接着フィルムの弾性率は、１７０℃で１９３０ＭＰａ、
硬さは、３５であった。半導体チップは接続電極として
はんだボールにより突起電極を形成したものを用いた。
この後、半導体チップの突起電極と実装基板とを接着後
の４０℃における弾性率が２，５００ＭＰａの接着剤フ
ィルムにより接続した。まず、接着剤フィルムを転写し
た後、半導体チップの突起電極と実装基板の半導体チッ
プ搭載用回路との位置合せを行い、半導体チップを１８
０℃、１０ｋｇｆ／チップの温度及び圧力により２０秒
間加熱圧着して接着剤フィルムを硬化させた。これによ
って、接着剤フィルムを介して半導体チップの突起電極
と実装基板の半導体チップ搭載用回路とが電気的に接続
されると同時に半導体チップと実装基板間は接着剤フィ
ルムの硬化によって、この接続状態が保持される。この
ようにして得た半導体チップと実装基板を接続した部材
を（−５５℃，３０分）／（１２５℃，３０分）の条件
で繰り返す冷熱サイクル試験に曝した。この冷熱サイク
ル試験１，０００回後の半導体チップの突起電極と実装
基板の半導体搭載用回路の接続抵抗を測定したところ、
５０ｍΩ以下であり問題なかった。また，冷熱試験には
用いなかった接続部材の測定では，５０Ｖ１分の電圧印
加条件により，回路相互間の絶縁抵抗は５×１０¹⁰Ω以
上を示し問題無かった。

【００３６】実施例８Ｘ及びＹ方向の線膨張率が１６ｐｐｍ／℃，Ｔｇが約１
７０℃，Ｔｇ以下の弾性率が１．８×１０⁴ＭＰａのガ
ラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張り積層板であるＭＣ
Ｌ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の
表面銅箔を既存のサブトラクト法で内層回路加工、内層
接着処理を施す。次に，該内層回路表面に絶縁樹脂中に
フィラーを含有し，ガラスクロスを有さない銅箔付きエ
ポキシ接着フィルムＭＣＦ−６０００Ｅ（日立化成工業
株式会社製、商品名）に、ドリルで穴あけをし、を１７
０℃、２５ｋｇｆ／ｃｍ²、６０分プレス積層接着し，
スルーホール穴あけ，無電解銅めっき，サブトラクト法
による外層回路加工及びはんだコートを施し実装基板を
得た。このとき、最外層の絶縁接着フィルムの弾性率
は、１７０℃で１９３０ＭＰａ、硬さは、３５であっ
た。半導体チップの接続電極として、金ワイヤを電極に
ボンディング後切断して構成された突起電極であるスタ
ッドバンプにより突起電極を形成したものを用いた。こ
の後、半導体チップの突起電極と実装基板とを接着後の
４０℃における弾性率が２，５００ＭＰａの接着剤フィ
ルムにより接続した。まず、接着剤フィルムを転写した
後、半導体チップの突起電極と実装基板の半導体チップ
搭載用回路との位置合せを行い、半導体チップを１８０
℃、１０ｋｇｆ／チップの温度及び圧力により２０秒間
加熱圧着して接着剤フィルムを硬化させた。これによっ
て、接着剤フィルムを介して半導体チップの突起電極と
実装基板の半導体チップ搭載用回路とが電気的に接続さ
れると同時に半導体チップと実装基板間は接着剤フィル
ムの硬化によって、この接続状態が保持される。このよ
うにして得た半導体チップと実装基板を接続した部材を
（−５５℃，３０分）／（１２５℃，３０分）の条件で
繰り返す冷熱サイクル試験に曝した。この冷熱サイクル
試験１，０００回後の半導体チップの突起電極と実装基
板の半導体搭載用回路の接続抵抗を測定したところ，１
００ｍΩ以下であり問題なかった。また，冷熱試験には
用いなかった接続部材の測定では，５０Ｖ１分の電圧印
加条件により，回路相互間の絶縁抵抗は５×１０¹⁰Ω以
上を示し問題無かった。

【００３７】実施例９Ｘ及びＹ方向の線膨張率が１６ｐｐｍ／℃，Ｔｇが約１
７０℃，Ｔｇ以下の弾性率が１．８×１０⁴ＭＰａのガ
ラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張り積層板であるＭＣ
Ｌ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の
表面銅箔を既存のサブトラクト法で内層回路加工、内層
接着処理を施す。次に，該内層回路表面にガラスクロス
を有さない銅箔付きエポキシ接着フィルムＭＣＦ−６０
００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）を１７０
℃、２５ｋｇｆ／ｃｍ²、６０分プレス積層接着し，レ
ーザー穴あけのための銅箔窓あけをサブトラクト法で行
い，レーザー穴あけ，スルーホール穴あけ，無電解銅め
っき，サブトラクト法による外層回路加工及びはんだコ
ートを施し実装基板を得た。半導体チップの接続電極と
して金めっきにより突起電極を形成したものを用いた。
この後、半導体チップの突起電極と実装基板とを接着後
の４０℃における弾性率が２，５００ＭＰａの異方導電
性フィルムにより接続する。まず、実装基板に異方導電
性フィルムを転写した後、半導体チップの突起電極と実
装基板の半導体チップ搭載用回路との位置合せを行い、
半導体チップを１８０℃、１０ｋｇｆ／チップの温度及
び圧力により２０秒間加熱圧着して異方導電性フィルム
を硬化させる。これによって、異方導電性フィルムを介
して半導体チップの突起電極と実装基板の半導体チップ
搭載用回路とを電気的に接続すると同時に半導体チップ
と実装基板間は異方導電性フィルムの接着剤の硬化によ
って、この接続状態を保持する。このようにして得た半
導体チップと実装基板を接続した部材を（−５５℃，３
０分）／（１２５℃，３０分）の条件で繰り返す冷熱サ
イクル試験に曝した。この冷熱サイクル試験１，０００
回後の半導体チップの突起電極と実装基板の半導体搭載
用回路の接続抵抗を測定したところ，５０ｍΩ以下であ
り問題なかった。また，冷熱試験には用いなかった接続
部材の測定では，５０Ｖ１分の電圧印加条件により，回
路相互間の絶縁抵抗は５×１０¹⁰Ω以上を示し問題無か
った。

【００３８】実施例１０〜１２実施例７〜９において、ガラスクロス・エポキシ樹脂両
面銅箔張り積層板を，Ｘ及びＹ方向の線膨張率が９〜１
１ｐｐｍ／℃のガラスクロス・エポキシ樹脂両面銅張り
積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９ＬＤ（日立化成工業株
式会社製、商品名）に変更したこと以外は実装基板を同
様に加工し，実施例７〜９と同様の半導体チップ、接着
剤フィルムないし異方導電性フィルム及び実装条件で半
導体チップと実装基板を接続した。このようにして得た
半導体チップと実装基板を接続した部材を（−５５℃，
３０分）／（１２５℃，３０分）の条件で繰り返す冷熱
サイクル試験に曝した。この冷熱サイクル試験１，００
０回後の半導体チップの突起電極と実装基板の半導体搭
載用回路の接続抵抗を測定したところ，１００ｍΩ以下
であり問題なかった。また，冷熱試験には用いなかった
接続部材の測定では，５０Ｖ１分の電圧印加条件によ
り，回路相互間の絶縁抵抗は５×１０¹⁰Ω以上を示し問
題無かった。

【００３９】実施例１３〜１５実施例１０〜１２において，接着剤フィルムないし異方
導電性フィルムを接着後の４０℃における弾性率が１，
２００ＭＰａを示す異方導電性フィルムを用いた以外は
実施例１０〜１２と同様にして，半導体チップと実装基
板を接続した。このようにして得た半導体チップと実装
基板を接続した部材を（−５５℃，３０分）／（１２５
℃，３０分）の条件で繰り返す冷熱サイクル試験に曝し
た。この冷熱サイクル試験１，０００回後の半導体チッ
プの突起電極と実装基板の半導体搭載用回路の接続抵抗
を測定したところ，１００ｍΩ以下であり問題なかっ
た。また，冷熱試験には用いなかった接続部材の測定で
は，５０Ｖ１分の電圧印加条件により，回路相互間の絶
縁抵抗は５×１０¹⁰Ω以上を示し問題無かった。

【００４０】実施例１６〜１８実施例１３〜１５において，内層回路基板の加工後にガ
ラスクロスを有さないエポキシ接着フィルムＡＳ−３０
００（日立化成工業株式会社製、商品名）とガラスクロ
スを有さない銅箔付きエポキシ接着フィルムＭＣＦ−６
０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）とをこの
順に載置し，積層接着，レーザー穴あけ用窓形成，レー
ザービア穴あけ，スルーホール穴あけ，外層回路加工し
た他は実施例１３〜１５と同様にして，半導体チップと
実装基板を接続した。このようにして得た半導体チップ
と実装基板を接続した部材を（−５５℃，３０分）／
（１２５℃，３０分）の条件で繰り返す冷熱サイクル試
験に曝した。この冷熱サイクル試験１，０００回後の半
導体チップの突起電極と実装基板の半導体搭載用回路の
接続抵抗を測定したところ，１００ｍΩ以下であり問題
なかった。また，冷熱試験には用いなかった接続部材の
測定では，５０Ｖ１分の電圧印加条件により，回路相互
間の絶縁抵抗は５×１０¹⁰Ω以上を示し問題無かった。

【００４１】（測定方法）この実施例に用いた測定方法
を以下に示す。（硬さ）ＪＩＳＫ−６３０１に記載される硬さ試験に
より下記の通り測定した。試験片として、厚さ１２ｍ
ｍ、５ｃｍ四方の絶縁接着材料を、１７０℃で６０分間
積層硬化したものを用い、スプリング式硬さ試験機のＡ
型またはＣ型を使用し、接合温度での硬さを測定した。
試験片に押しつけたときのスプリング式硬さ試験機の目
盛りを読みとり、０〜１００までの目盛り（度）で硬さ
を表わした。

【００４２】（絶縁接着材料の弾性率）絶縁接着材料を
厚さ０．１ｍｍ厚に積層、１７０℃１時間硬化したもの
を刃を用いて長さ３０ｍｍ、幅５ｍｍの短冊状に切り抜
き、これを試験片とした。レオロジ（株）製レオスペク
トラＤＶＥ−４（引っぱりモード、周波数１０Ｈｚ、５
℃／minで昇温）を使用して測定した。

【００４３】（試験方法）このようにして作製した半導
体チップ実装基板に、以下のような試験を行った。結果
を表２に示す。（接続信頼性）半導体チップと実装用基板を接続した半
導体チップ実装基板を（−５５℃、３０分）／（１２５
℃、３０分）の条件で繰り返す冷熱サイクル試験に曝し
た。この冷熱サイクル試験１，０００回後の半導体チッ
プの突起電極と実装用基板の半導体チップ搭載用回路の
接続抵抗で、５０ｍΩ以下を◎、１００ｍΩ以下を○、
1Ω以下を△、1Ω以上を×として評価した。

【００４４】（耐電圧）銅箔付き絶縁接着材料（膜厚が
５０μｍになるようにコンマコータによって塗布し、１
１０℃で１０分間乾燥し、半硬化状の銅箔付き絶縁接着
材料）を、絶縁接着材料が重なるように２枚重ね合わせ
積層、１７０℃１時間硬化したもの３０ｍｍ×３０ｍｍ
の四角形に切り抜いた。さらに銅箔を直径２０ｍｍの円
形になるように不要部をエッチング除去したものを試験
片とした。試験片について温度１２１℃、相対湿度１０
０％、気圧２０２６ｈＰａのプレッシャークッカーにて
９６時間処理前及び処理後の試験片を絶縁油中に浸漬
し、室温で交流電圧を銅はくと銅はくの間に印加し、絶
縁破壊する電圧を測定。なお、耐電圧の単位はｋＶであ
る。

【００４５】（密着性）半導体チップ実装基板について
温度１２１℃、相対湿度１００％、気圧２０２６ｈＰａ
のプレッシャークッカーにて９６時間処理前及び処理
後、層間に剥離が生じているものを不良、層間に剥離が
生じていないものを良好とした。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【発明の効果】本発明により、半導体チップと実装用基
板との接続信頼性に優れる回路板を得ることができる。

フロントページの続き (72)発明者山本和徳茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者浦崎直之茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者中祖昭士茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式会社筑波開発研究所内 (72)発明者 ▲つる▼ 義之東京都新宿区西新宿２丁目１番１号日立化成工業株式会社内 (72)発明者渡辺伊津夫茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式会社筑波開発研究所内Ｆターム(参考） 5E338 AA16 BB63 EE11 EE60 5F047 AA17 BA21 BB11 BB16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実装用基板とそれに搭載された電子部品と
両者を固定する接着剤とからなる回路板であって、実装
用基板の表面に電子部品の接続電極に対応して形成され
た接続用ランドと該電子部品の接続電極とが電気的に接
続され、前記実装用基板が、内層絶縁層と、接続用ラン
ドを支える外層絶縁層とを有し、実装用基板とそれに搭
載された電子部品とを固定する温度での前記外層絶縁層
の硬さが、ＪＩＳＫ−６３０１の硬さ試験において２
０〜６０の範囲であることを特徴とする回路板。
【請求項２】前記外層絶縁層の弾性率が、実装用基板と
それに搭載された電子部品とを固定する温度で、０．１
ＭＰａ〜１００００ＭＰａの範囲であることを特徴とす
る請求項１に記載の回路板。
【請求項３】前記外層絶縁層に、フィラーを含有するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の回路板。
【請求項４】外層絶縁層の厚さが、２５μｍ〜２００μ
ｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のうちい
ずれかに記載の回路板。
【請求項５】内層絶縁層のうちの少なくとも１層の平面
方向での線膨張率が、１３ｐｐｍ／℃以下であることを
特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の回路
板。
【請求項６】内層絶縁層が、ガラス基材で補強された樹
脂よりなることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれ
かに記載の回路板。
【請求項７】接着剤が，少なくともエポキシ樹脂、アク
リルゴム及び潜在性硬化剤を含有するものであることを
特徴とする請求項１〜６のうちいずれかに記載の回路
板。
【請求項８】接着剤に、０.１〜３０体積％の導電粒子
が分散されていることを特徴とする請求項７に記載の回
路板。
【請求項９】電子部品が、半導体チップであることを特
徴とする請求項１〜８のうちいずれかに記載の回路板。