JP2000183228A - Semiconductor plastic package containing metal plate - Google Patents

Semiconductor plastic package containing metal plate

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JP2000183228A
JP2000183228A JP37534298A JP37534298A JP2000183228A JP 2000183228 A JP2000183228 A JP 2000183228A JP 37534298 A JP37534298 A JP 37534298A JP 37534298 A JP37534298 A JP 37534298A JP 2000183228 A JP2000183228 A JP 2000183228A
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JP
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metal
resin
metal plate
printed wiring
metal foil
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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
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  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form semiconductor plastic package containing a metal plate into one is superior in electrical insulation properties, a migration resistance and the like, by a method wherein a metal foil formed by performing a chemical treatment on a one-sided metal foil-clad laminated board, a double-sided board with its one side formed with a circuit or a multilayer board is arranged, metal foils are arranged on the rear of the metal core, and a double-sided metal foil-clad board formed by lamination-molding the metal core and the metal foils under heating and pressing is used for the package. SOLUTION: Prepreg resin sheets (f) board with holes slightly larger than a metal projection part on the surface of a metal core or coated resin layers are respectively arranged on the front and back of the metal core, and copper foils are respectively arranged on the outsides of the sheets (f) or the resin layers. The sheets (f) or the resin layers and the copper foils are laminated under heating, pressing and a vacuum state to etch away the copper foils on trapezoidal projection parts on the surface of the metal core, the resin layer flowed out on the projections is removed and through-holes (g) are bored in the metal core by a drill or the like. A copper plating is applied to the whole metal core by a normal method through a soft etching process or the like, solder ball pads (n) on the rear of the metal core avoid the upper parts of the trapezoidal projection parts and are directly connected with the copper foils on the metal projection part through circuits to form the circuits in the whole metal core. The surface of the metal core is covered with a plating resist excluding the upper parts of the trapezoidal projection parts, which are used as a semiconductor chip (j) mounting part, a nickel plating is applied to the surface and a printed wiring board is formed.

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、半導体チップを少
なくとも1個小型プリント配線板に搭載した形の、新規
な金属板入り半導体プラスチックパッケージに関する。
得られた半導体プラスチックパッケージは、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として適している。本発明の半導
体プラスチックパッケージは、ハンダボールを用いてマ
ザーボードプリント配線板に実装して電子機器として使
用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel metal-containing semiconductor plastic package having at least one semiconductor chip mounted on a small printed wiring board.
The resulting semiconductor plastic package is suitable for relatively high wattage, multi-terminal, high-density semiconductor plastic packages such as microprocessors, microcontrollers, ASICs, and graphics. The semiconductor plastic package of the present invention is mounted on a motherboard printed wiring board using solder balls and used as an electronic device.

【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
体がメッキされたスルーホールで接続されて、半導体チ
ップが樹脂封止されている構造の半導体プラスチックパ
ッケージが公知である。本公知構造において、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が形
成されている。該スルーホールを孔を通して、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. It is connected to the conductor circuit formed on the upper surface of the printed wiring board by wire bonding, and the lower surface of the printed wiring board is formed with conductor pads for connection with the motherboard printed wiring board using solder balls, and the front and back circuit conductors are plated 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, a plated heat diffusion through hole is formed from the upper metal foil for fixing the semiconductor chip to the lower surface in order to diffuse the heat generated from the semiconductor to the motherboard printed wiring board. Through the through holes, moisture is absorbed by the resin adhesive containing silver powder used for fixing the semiconductor, and the interlayer blisters are heated by the heating at the time of mounting on the motherboard and the heating at the time of removing the semiconductor parts from the motherboard. There is a risk of this occurring, 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
点を改善した金属板入り半導体プラスチッパッケージを
提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a semiconductor plastic package containing a metal plate 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
板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大き
さの金属板を配置し、該金属板の表面に台形状突起部を
設け、該突起部上に半導体チップを熱伝導性接着剤で固
定し、裏面には複数の円錐台形状突起を設け、該金属板
と表裏面の回路とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、プリ
ント配線板表面に形成された回路導体と半導体チップと
をワイヤボンディングで接続し、少なくとも、該表面の
プリント配線板上の信号伝播回路導体をプリント配線板
の反対面に形成された回路導体と、もしくは該パッケー
ジの外部とのハンダボールと接続するために形成された
回路導体パッドとを、金属板と樹脂組成物で絶縁された
スルーホール導体で結線し、少なくとも、半導体チッ
プ、ボンディングワイヤおよびボンディングパッドを樹
脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージに
おいて、該金属板に台形状突起部および/または該突起
部以外の箇所にスルーホール用のクリアランスホールま
たはスリット孔を形成し、台形状突起部を有する表面に
は、該突起部より少し大きめにくりぬいたプリプレグ、
樹脂シート、塗布樹脂層或は樹脂付き金属箔を配置し、
裏面にも円錐台形状突起より少し大きめにくりぬいたプ
リプレグ、樹脂シートあるいは塗布樹脂層を配置し、台
形状突起部側表面の外側に金属箔が付いていないものは
金属箔、片面金属箔張り積層板または片面に回路を形成
した両面板或いは多層板を化学処理したものを回路側が
樹脂層に向くように配置し、裏面には金属箔を配置し、
加熱、加圧下に積層成形された両面金属箔張り板を用い
て作成する金属板入り半導体プラスチックパッケージを
提供する。更には、上記発明において、金属板の台形状
突起部の頂部に流れ出した樹脂を、サンドブラスト法
で、少なくとも半導体チップを搭載する面積の金属板表
面が露出するように処理して得られる両面金属箔張板を
用いることを特徴とする半導体プラスチックパッケージ
を提供する。得られた半導体プラスチックパッケージ
は、電気、熱伝導性に優れ、ハンダボールの基板への密
着性に優れ、半導体チップの下面からの吸湿がなく、吸
湿後の耐熱性すなわちポップコーン現象が大幅に改善さ
れる。さらには、熱硬化性樹脂として多官能性シアン酸
エステル組成物を用いることにより、プレッシャークッ
カー後の電気絶縁性、耐マイグレーション性等に優れ、
加えて大量生産にも適しており、経済性の改善された、
新規な構造の半導体プラスチックパッケージが得られ
る。
According to the present invention, a metal plate having substantially the same size as a printed wiring board is disposed on a part of the printed wiring board in the thickness direction, and a trapezoidal projection is formed on the surface of the metal plate. The semiconductor chip is fixed on the projection with a heat conductive adhesive, and a plurality of truncated cone-shaped projections are provided on the back surface, and the metal plate and the circuit on the front and back surfaces are insulated with a thermosetting resin composition. The circuit conductor formed on the surface of the printed wiring board and the semiconductor chip are connected by wire bonding, and at least the signal propagation circuit conductor on the printed wiring board on the surface is connected to the circuit conductor formed on the opposite surface of the printed wiring board. Or a circuit conductor pad formed to connect with a solder ball to the outside of the package by a through-hole conductor insulated with a metal plate and a resin composition. Forming a trapezoidal protrusion and / or a clearance hole or a slit hole for a through-hole at a position other than the protrusion on the metal plate. On the surface having the shape protrusion, a prepreg hollowed out slightly larger than the protrusion,
Placing a resin sheet, coating resin layer or metal foil with resin,
A prepreg, resin sheet or coated resin layer that is slightly larger than the truncated cone-shaped protrusion is also placed on the back surface, and if there is no metal foil on the outside of the trapezoidal protrusion side surface, metal foil, single-sided metal foil laminated A board or a double-sided board or a multilayer board with a circuit formed on one side is chemically treated and placed so that the circuit side faces the resin layer, and a metal foil is placed on the back side,
Provided is a semiconductor plastic package containing a metal plate, which is formed using a double-sided metal foil clad plate laminated and formed under heating and pressure. Furthermore, in the above invention, a double-sided metal foil obtained by treating the resin flowing out to the top of the trapezoidal projection of the metal plate by sandblasting so that at least the surface of the metal plate on which the semiconductor chip is mounted is exposed. A semiconductor plastic package characterized by using a veneer is provided. The resulting semiconductor plastic package has excellent electrical and thermal conductivity, excellent solder ball adhesion to the substrate, no moisture absorption from the bottom surface of the semiconductor chip, and greatly improved heat resistance after moisture absorption, that is, the popcorn phenomenon. You. Furthermore, by using a polyfunctional cyanate ester composition as a thermosetting resin, the electric insulation after pressure cooker, excellent in migration resistance, etc.,
In addition, it is suitable for mass production and has improved economy.
A semiconductor plastic package having a new structure is obtained.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明で製造される銅張板を用い
て作成された半導体プラスチックパッケージは、厚み方
向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板
が配置し、その金属板の表面に台形状突起部を有し、少
なくとも一部を露出させた該突起部表面に半導体チップ
を熱伝導性接着剤で固定し、裏面には複数の円錐台形状
突起を設け、該金属板と表裏面の回路とを熱硬化性樹脂
組成物で絶縁し、プリント配線板表面に形成された回路
導体と半導体チップとをワイヤボンディングで接続し、
少なくとも、該表面のプリント配線板上の信号伝播回路
導体と、プリント配線板の裏面に形成された回路導体
と、もしくは該パッケージの外部とハンダボールで接続
するために形成された回路導体パッドとを、金属板と樹
脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線し、少な
くとも、半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドが
樹脂封止されている構造の半導体プラスチックパッケー
ジであって、該金属板表面の台形状突起部以外の箇所に
スルーホール用のクリアランスホールまたはスリット孔
を形成し、台形状突起と正対する裏面には円錐台形状の
複数の突起を形成し、台形状及び円錐台形状の突起部分
を被覆することがないようにプリプレグ、樹脂シート、
塗布樹脂層或は樹脂付き金属箔を、金属突起の高さより
やや厚めになるように配置し、表面には樹脂付き金属箔
を使用する以外は、金属箔、片面金属箔張り積層板、又
は片面に回路を形成して化学処理を施した両面板或いは
多層板を、回路側が内側に向くように配置し、裏面には
金属箔を配置し、加熱、加圧下に、好ましくは真空下に
積層成形して製造される。得られた両面金属箔張板は、
台形状突起部上に流れ出した樹脂層を、サンドブラスト
法にて、少なくとも半導体チップを搭載する面積だけ金
属面が露出するように処理することが好ましい。熱硬化
性樹脂で樹脂充填されたスルーホール又はスリット孔に
スルーホールを、内層の金属板に接触しないようにドリ
ル、或いはレーザー等であけ、必要によりデスミア処理
後、全体を金属メッキ後、裏面の円錐台形状金属突起の
部分にはこれと接続するように放熱用のハンダボールパ
ッドを設け、少なくともボンディングパッド、裏面のハ
ンダボール用パッド以外の表面をメッキレジストで被覆
し、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板
を作成する。金属板表面の台形状突起の上に半導体チッ
プを熱伝導性接着剤で固定し、半導体チップと周囲の回
路導体とをワイヤボンディングで接続し、少なくとも半
導体チップ、ボンディングワイヤ、ボンディングパッド
を樹脂封止し、裏面の貴金属メッキされた円錐台形突起
上の金属箔と接続したハンダボールパッドにハンダでマ
ザーボードプリント配線板と接合した形態となってお
り、表裏の回路導体及び導通用のメッキされたスルーホ
ールは、熱硬化性樹脂組成物で金属板と絶縁された構造
となっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A semiconductor plastic package manufactured by using a copper-clad board manufactured according to the present invention has a metal plate substantially the same size as a printed wiring board arranged in a part of the thickness direction. Having a trapezoidal projection on the surface of the metal plate, fixing a semiconductor chip with a thermally conductive adhesive on the projection surface at least partially exposed, and providing a plurality of truncated cone-shaped projections on the back surface, The metal plate and the circuit on the front and back are insulated with the thermosetting resin composition, the circuit conductor formed on the surface of the printed wiring board and the semiconductor chip are connected by wire bonding,
At least a signal propagation circuit conductor on the printed wiring board on the front surface, a circuit conductor formed on the back surface of the printed wiring board, or a circuit conductor pad formed for connection to the outside of the package with a solder ball. A semiconductor plastic package having a structure in which at least a semiconductor chip, a wire, and a bonding pad are resin-sealed by being connected with a metal plate and a through-hole conductor insulated with a resin composition, and having a trapezoidal shape on the surface of the metal plate; Clearance holes or slit holes for through holes are formed at locations other than the protrusions, and a plurality of truncated cone-shaped protrusions are formed on the back surface facing the trapezoidal protrusions, covering the trapezoidal and truncated cone-shaped protrusions Prepreg, resin sheet,
A coated resin layer or a metal foil with resin is arranged so as to be slightly thicker than the height of the metal projection, and a metal foil, a single-sided metal foil-clad laminate, or a single-sided metal foil is used except for using a metal foil with a resin on the surface. A circuit is formed and a double-sided board or multilayer board subjected to chemical treatment is arranged so that the circuit side faces inward, a metal foil is arranged on the back side, and laminated and formed under heat and pressure, preferably under vacuum Manufactured. The obtained double-sided metal foil clad board
It is preferable that the resin layer that has flowed out onto the trapezoidal protrusions is processed by sandblasting so that the metal surface is exposed at least in an area where the semiconductor chip is mounted. Drill through holes or slits in through holes or slit holes filled with thermosetting resin so as not to contact the inner metal plate, if necessary after desmear treatment, after metal plating the whole, A solder ball pad for heat dissipation is provided on the part of the truncated cone-shaped metal projection so as to connect to it, and at least the bonding pad and the surface other than the solder ball pad on the back surface are covered with a plating resist, and nickel plating and gold plating are applied. To make a printed wiring board. The semiconductor chip is fixed on the trapezoidal protrusion on the surface of the metal plate with a heat conductive adhesive, the semiconductor chip and the surrounding circuit conductor are connected by wire bonding, and at least the semiconductor chip, the bonding wires, and the bonding pads are resin-sealed. The solder ball pad connected to the metal foil on the noble metal-plated frustoconical projection on the back side is soldered to the motherboard printed wiring board with solder, and the front and back circuit conductors and plated through holes for conduction Has a structure insulated from a metal plate by a thermosetting resin composition.

【0006】従来公知のスルーホールを有するプリント
配線板の上面に半導体チップを固定する技術において
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、金属平板の両面に、あらかじめ公知のエッチング等
の方法で、表面には台形状の金属突起、裏面には円錐台
形状の金属突起を形成し、クリアランスホール又はスリ
ット孔をあけ、両面の金属突起部を被覆することがない
ように、該突起部の面積よりやや大きめに孔をあけたプ
リプレグ、樹脂シート等を、表面には突起の高さよりや
や高めになるようにして置き、裏面にはプリプレグ等の
樹脂層を好適には金属突起より1〜5μm低くなるよう
に設け、表面には金属箔が付いていないものは、金属
箔、片面金属箔張板又は片面に回路を形成し、表面処理
した両面板或いは多層板を回路側が内側に向くように配
置し、裏面には金属箔を配置し、加熱、加圧、好ましく
は真空下に、積層成形して、内層金属板入り両面金属箔
張板を製造する。これを用いて通常の方法にてプリント
配線板とする。金属板の形成方法としては、特に限定し
ないが、例えば、まず金属平板両面の、金属突起部を形
成する範囲を残して厚さ方向に全体の約1/2の金属板
を両側からエッチング除去する。エッチングレジストを
除去後、再び全面を液状のエッチングレジストで覆い、
裏面の円錐台形状金属突起部を形成する箇所にエッチン
グレジストを円形で残し、表面の台形状の突起部分も同
様にエッチングレジストを全面残し、同時にクリアラン
スホール又はスリット孔を形成する箇所のエッチングレ
ジストを除去し、両側からエッチング液にてエッチング
して表面には台形状突起、裏面には円錐台形状突起を形
成すると同時に、クリアランスホール又はスリット孔を
形成する方法等でプリント配線板用の金属板を作成す
る。
In the technology of fixing a semiconductor chip on the upper surface of a printed wiring board having a conventionally known through hole, heat from the semiconductor chip is dropped to a heat dissipation through hole immediately below, similarly to a conventional P-BGA package. The heat must be dissipated, and the popcorn phenomenon cannot be improved. The present invention forms a trapezoidal metal projection on the front surface and a truncated conical metal projection on the back surface on both surfaces of a metal flat plate in advance by a known method such as etching, and forms a clearance hole or a slit hole. Place a prepreg, resin sheet, etc., with holes slightly larger than the area of the projections, so that they do not cover the metal projections, so that the surface is slightly higher than the height of the projections. A resin layer such as a prepreg is preferably provided so as to be 1 to 5 μm lower than the metal projection, and a metal foil is not attached to the surface, and a metal foil, a metal foil-clad board or a circuit is formed on one side. A surface-treated double-sided board or multilayer board is arranged so that the circuit side faces inward, a metal foil is arranged on the back side, and laminated under heat, pressure, and preferably under vacuum, and both sides containing an inner metal plate are placed. Manufacture metal foil cladding Using this, a printed wiring board is formed by an ordinary method. The method of forming the metal plate is not particularly limited. For example, first, about の of the metal plate in the thickness direction is etched off from both sides in the thickness direction except for the area where the metal protrusion is formed on both surfaces of the metal plate. . After removing the etching resist, cover the entire surface again with a liquid etching resist,
The etching resist is left in a circular shape at the place where the truncated cone-shaped metal protrusion is formed on the back surface, and the etching resist is also left on the entire surface at the trapezoidal protrusion on the front surface, and at the same time, the etching resist at the place where a clearance hole or slit hole is formed Remove and etch with an etchant from both sides to form trapezoidal protrusions on the front surface and frustoconical protrusions on the back surface, and at the same time, form a metal plate for printed wiring board by forming a clearance hole or slit hole. create.

【0007】台形状突起、円錐台形状突起とクリアラン
スホール又はスリット孔を形成した金属板の表面には公
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。表面処理された表面の台形状突起の部分には、その
形状の面積よりやや大きめのプリプレグ、樹脂シート、
塗布樹脂層或は樹脂付き金属箔を、台形状の突起の高さ
よりやや高めになるように配置し、その外側に金属箔付
きでないものは金属箔、片面に回路を形成した銅張板或
は多層板を化学処理したものを、回路側が内側に向くよ
うに置き、一方、複数個の円錐台形状突起が形成された
裏面には、円錐台形状突起の面積よりやや大きめの孔を
あけたプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を、
円錐台形状突起の高さよりやや低めになるように配置
し、裏面に金属箔を置き、加熱、加圧下、好ましくは真
空下に積層成形し、クリアランスホール又はスリット孔
に熱硬化性樹脂を充填する。と同時に、裏面の金属箔部
に金属突起部が食い込んで接合するようにして両面金属
箔張板を作成する。
The surface of a metal plate having a trapezoidal projection, a truncated conical projection and a clearance hole or a slit hole is formed by a known method to improve adhesion and electrical insulation such as oxidation treatment, formation of fine irregularities, and film formation. Is applied as necessary. In the trapezoidal protrusions on the surface that has been surface-treated, the prepreg, resin sheet,
A coated resin layer or a metal foil with resin is arranged so as to be slightly higher than the height of the trapezoidal projection, and the metal foil on the outside without metal foil, a copper-clad board with a circuit formed on one side or A prepreg with a multilayer plate chemically treated and placed with the circuit side facing inward, while a hole slightly larger than the area of the truncated conical projections is formed on the back side where a plurality of truncated conical projections are formed. , Resin sheet or coating resin layer,
Arranged so that it is slightly lower than the height of the truncated cone-shaped projection, put a metal foil on the back side, heat, press under, preferably laminated under vacuum, fill the clearance hole or slit hole with thermosetting resin . At the same time, a double-sided metal foil clad board is created such that the metal protrusions bite into the metal foil part on the back surface and are joined.

【0008】得られた両面金属箔張積層板の、クリアラ
ンスホールまたはスリット孔が形成された箇所に、スル
ーホールをメカニカルドリル或いはレーザー等、公知の
方法で金属板と接触しないようにあけ、必要によりデス
ミア処理を行い、全体を金属メッキする。表面に金属箔
を使用した場合、回路形成時に台形状突起部上の金属箔
をも同時にエッチング除去する。裏面の円錐台形突起先
端部が表層金属箔と接触している箇所の金属箔は残す。
裏面は金属突起部と接触する箇所或いはその箇所を避け
てボールパッドを形成する。この場合、このボールパッ
ドを金属突起上の金属箔と回路で接続するようにして全
体に公知の方法で回路を形成するようにする。少なくと
も表層の半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、
及び裏面のハンダボールパッド部以外をメッキレジスト
で被覆し、ニッケル、金メッキを施し、プリント配線板
を作成する。その後、表面の半導体チップ搭載部に熱伝
導性接着剤で半導体チップを接着固定し、ワイヤボンデ
ィングし、樹脂封止して半導体プラスチックパッケージ
とする。そしてこの裏面のハンダボールパッド部をハン
ダボールでマザーボードプリント配線板に接合する。半
導体チップから発生した熱は、半導体チップ搭載部分か
ら熱伝導して金属芯の台形突起部を通り、金属芯に伝達
し、反対面の金属円錐台形突起を通ってハンダボール用
パッドに伝導し、ハンダボールで接合したマザーボード
プリント配線板に拡散する。
In the obtained double-sided metal foil-clad laminate, a through hole is formed in a place where a clearance hole or a slit hole is formed so as not to contact the metal plate by a known method such as a mechanical drill or a laser. Desmear treatment is performed and the whole is metal-plated. When a metal foil is used on the surface, the metal foil on the trapezoidal projection is also removed by etching at the time of forming a circuit. The metal foil at the part where the tip of the truncated cone on the back surface is in contact with the surface metal foil is left.
On the back surface, a ball pad is formed so as to avoid a portion which is in contact with the metal protrusion or the portion. In this case, the ball pad is connected to the metal foil on the metal protrusion by a circuit so that a circuit is formed by a generally known method. At least the surface layer of the semiconductor chip mounting portion, the bonding pad portion,
Then, a portion other than the solder ball pad portion on the back surface is covered with a plating resist and plated with nickel and gold to form a printed wiring board. Thereafter, the semiconductor chip is bonded and fixed to the semiconductor chip mounting portion on the surface with a heat conductive adhesive, wire-bonded, and resin-sealed to obtain a semiconductor plastic package. Then, the solder ball pad portion on the back surface is joined to the motherboard printed wiring board with solder balls. The heat generated from the semiconductor chip conducts heat from the semiconductor chip mounting portion, passes through the trapezoidal projection of the metal core, transmits to the metal core, and conducts to the solder ball pad through the metal trapezoidal projection on the opposite surface, Diffusion to motherboard printed wiring boards joined by solder balls.

【0009】金属板の側面については、熱硬化性樹脂組
成物で被覆している形、露出している形、いずれの形で
も良いが、錆発生を防ぐ等の点から熱硬化性樹脂組成物
で被覆している方が好ましい。
The side surface of the metal plate may be in a form coated with the thermosetting resin composition or in an exposed form, but from the viewpoint of preventing rust, etc., the thermosetting resin composition is used. It is preferable to coat with.

【0010】表裏信号回路用のスルーホール用孔は、樹
脂の埋め込まれたクリアランスホール又はスリット孔の
ほぼ中央に、金属板と接触しないように形成する。次い
で無電解メッキや電解メッキによりスルーホール内部の
金属層を形成して、メッキされたスルーホールを形成す
る。
The through hole for the front and back signal circuits is formed substantially at the center of the clearance hole or slit hole in which the resin is embedded so as not to contact the metal plate. Next, a metal layer inside the through hole is formed by electroless plating or electrolytic plating to form a plated through hole.

【0011】表裏の回路を形成後、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。この場合、貴金属メッキの必
要のない箇所は、事前にメッキレジストで被覆してお
く。または、メッキ後に、必要により公知の熱硬化性樹
脂組成物、或いは光選択熱硬化性樹脂組成物で、少なく
ともボンディングパッド、反対面のハンダボール接着用
パッド以外の表面に皮膜を形成する。この場合、表面の
半導体チップを搭載する台形状突起上には、レジストを
一部塗布して被膜とし、金属部は露出した形態とする。
After forming the front and back circuits, a noble metal plating is formed on at least the surface of the wire bonding pad to complete the printed wiring board. In this case, a portion that does not require noble metal plating is covered with a plating resist in advance. Alternatively, after plating, a film is formed on at least the surface other than the bonding pad and the opposite surface of the solder ball bonding pad with a known thermosetting resin composition or a photo-selective thermosetting resin composition as necessary. In this case, a resist is partially applied on the trapezoidal projection on which the semiconductor chip is mounted on the surface to form a coating, and the metal portion is exposed.

【0012】該プリント配線板の、台形状突起上に半導
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。
[0012] A semiconductor chip is fixed on the trapezoidal projection of the printed wiring board using a thermally conductive adhesive, and further, the semiconductor chip and a bonding pad of the printed wiring board circuit are connected by a wire bonding method. , 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。ある
いは、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 connecting conductor pad on the opposite side of the semiconductor chip to form a P-BGA, the solder ball is superimposed on a circuit on a motherboard printed wiring board, and the ball is melt-connected by heat. Alternatively, when making a P-LGA without attaching solder balls to the package and 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30〜500μmのものが
好適である。具体的には、純銅、無酸素銅、その他、銅
が95重量%以上のFe、Sn、P、Cr、Zr、.Zn等との合金が
好適に使用される。また、合金の表面を銅メッキした金
属板等も使用され得る。
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 500 μm is suitable. Specifically, pure copper, oxygen-free copper, and alloys of Fe, Sn, P, Cr, Zr, .Zn and the like containing 95% by weight or more of copper are preferably used. Further, a metal plate or the like in which the surface of the alloy is plated with copper may be used.

【0015】本発明の金属板の台形状突起或いは円錐台
形状突起の高さは、特に限定はないが、50〜150μmが好
適である。又、プリプレグ、樹脂シート等の絶縁層の厚
さは、金属円錐台形突起の高さよりやや低め、好ましく
は1〜5μm低めとし、積層成形後に、少なくとも表層金
属箔の一部と圧力で接触させる。又、この場合、円錐台
形状の突起上には、鉛フリーハンダ、熱伝導性接着剤等
を付着させ、外側の金属箔と接続することもできる。円
錐台形状突起における円錐台形の大きさは、特に限定し
ないが、一般には、底部の径が0.5〜5mm、上部の径が0
〜1mmとする。一方、台形状の台形の上に樹脂が流れだ
して樹脂で被覆される問題が生じることが有り、この場
合、積層成形後にサンドブラスト法で流れ出した樹脂を
除去し、金属板の表面を、少なくとも半導体チップを搭
載する面積以上に露出させることが好ましい。
The height of the trapezoidal projection or the truncated conical projection of the metal plate of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 to 150 μm. The thickness of the insulating layer such as a prepreg or a resin sheet is slightly lower than the height of the metal truncated conical projection, preferably lower by 1 to 5 μm, and after lamination molding, it is brought into contact with at least a part of the surface metal foil by pressure. In this case, a lead-free solder, a heat conductive adhesive, or the like may be adhered on the truncated cone-shaped protrusion, and the protrusion may be connected to the outer metal foil. The size of the truncated cone in the truncated cone-shaped projection is not particularly limited, but generally, the diameter of the bottom is 0.5 to 5 mm, and the diameter of the top is 0.
~ 1mm. On the other hand, there may be a problem that the resin flows out onto the trapezoidal trapezoid and is covered with the resin. In this case, the resin that has flowed out by the sandblasting method after the lamination molding is removed, and at least the surface of the metal plate is covered with a semiconductor. It is preferable that the exposed area be larger than the area for mounting the chip.

【0016】サンドブラスト法とは、湿式或いは乾式で
微粒子の砂を高速で吹き付け、表面の樹脂等を削って除
去する方法である。粒子としては、例えば40μm位のガ
ラスビーズ、炭化ケイ素等、一般に公知の粉体が使用さ
れる。
The sand blasting method is a method in which fine or particulate sand is sprayed at a high speed in a wet or dry manner, and a resin or the like on the surface is removed by shaving. As the particles, generally known powders such as glass beads of about 40 μm and silicon carbide are used.

【0017】金属板の台形状突起及び円錐台形突起部形
成範囲は、半導体チップ面積以下でも良いが、やや大き
めが好適であり、一般的には5〜20mm角以内とし、半導
体チップ固定箇所及びその反対面に存在するようにす
る。裏面のボールパッド部においては、好ましくは、裏
面の金属突起部と接触した金属箔上の箇所を避けてボー
ルパッドを形成し、このボールパッドと回路で突起上の
金属箔と接続するようにして、ボールパッド部と基板と
の接着強度を保持し、ボールに横から圧力がかかった場
合の強度(ボールシェア強度)不足による剥離が起こり
にくいようにする。
The formation area of the trapezoidal projections and the truncated conical projections of the metal plate may be smaller than the area of the semiconductor chip, but is preferably slightly larger, generally within 5 to 20 mm square. To be on the opposite side. In the ball pad portion on the back surface, preferably, a ball pad is formed avoiding a portion on the metal foil in contact with the metal protrusion portion on the back surface, and the ball pad and the circuit are connected to the metal foil on the protrusion. In addition, the adhesive strength between the ball pad portion and the substrate is maintained so that peeling due to insufficient strength (ball shear strength) when a ball is pressed from the side is less likely to occur.

【0018】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. Specifically, an epoxy resin, a polyfunctional cyanate ester resin, a polyfunctional maleimide-cyanate ester resin, a polyfunctional maleimide resin, an unsaturated group-containing polyphenylene ether resin, and the like, and one or more kinds 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.

【0019】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-又は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-又は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-cy (Anatophenyl) phosphite, tris (4-cyanatophenyl) phosphate, and cyanates obtained by reacting novolak with cyanogen halide.

【0020】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.

【0021】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.

【0022】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が挙げられる。
As the polyimide resin, generally known ones can be used. Specific examples thereof 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.

【0023】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.

【0024】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.

【0025】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100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 can be cured by heating itself, but has a low curing rate and is inferior in workability and economic efficiency. Can be used. The amount used is 0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the thermosetting resin.

【0026】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.

【0027】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。内層の金属箔の厚さは、好適には12〜70
μmである。
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. The thickness of the metal foil of the inner layer is preferably 12-70
μm.

【0028】金属板に形成するクリアランスホール径又
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又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, it is preferable that a distance of 50 μm or more between the through hole wall and the metal plate clearance hole or the slit hole wall is insulated by the thermosetting resin composition. The diameter of the through hole for front / back conduction is not particularly limited, but is preferably 50 to 300 μm.

【0029】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.

【0030】本発明の金属芯の入った半導体プラスチッ
クパッケージ用プリント配線板を作成する方法は特に限
定しないが、例えば以下(図1、図2)の方法による。 (1)金属芯となる金属板(図1、b)全面を液状エッチ
ングレジスト(図1、a)で被覆し、加熱して溶剤を除
去した後、半導体チップを固定する箇所、反対面の金属
円錐台形突起を形成する範囲のレジストを全面残し、そ
の他の部分は金属板の厚みを約1/2となるようにエッ
チングする。 (2)エッチングレジストを除去後、 (3)再び液状エッチングレジスト(図1、a)で全面を
被覆し、表面の半導体チップを搭載する台形状突起とな
る部分に全面エッチングレジストを残し、更に裏面の円
錐台形状突起として残す部分に円形状にレジストを残
し、加えてクリアランスホール部以外のレジスト全部を
残し、 (4)エッチングにて上下からエッチング液でエッチング
して、表面に凸形状の突起、裏面に円錐台形の突起(図
1、d)を形成すると同時にクリアランスホール(図
1、c)を形成する。 (5)表裏に、金属突起部よりやや大きめの孔をあけたプ
リプレグ樹脂シート(図1、f)或いは塗布樹脂層を配
置し、その外側に銅箔(図1、e)を配置し、 (6)加熱、加圧、真空下に積層成形してから、表面の台
形状突起部上の銅箔をエッチング除去し、突起上に流れ
出した樹脂をサンドブラスト法にて除去し、スルーホー
ル(図2、g)をドリル等であけ、 (7)全体を常法にてソフトエッチング工程等を通して銅
メッキし、金属芯の裏面のハンダボールパッド(図2、
n)を円錐台形突起部上を避け、直接金属突起部上の銅
箔と回路で接続するようにして全体に回路を形成し、半
導体チップ(図2、j)搭載部となる表面の台形状突起
部上、ボンディングパッド、ハンダボールパッド部を除
いてメッキレジストで覆い、、ニッケルメッキ、金メッ
キを施してプリント配線板を作成する。表面の突起部上
には半導体チップを銀ペーストで接着固定し、ワイヤボ
ンディング後、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ワイ
ヤボンディングパッドを樹脂封止する。裏面には、ハン
ダボールをパッドに溶融接合して半導体プラスチックパ
ッケージとする。
The method for producing the printed wiring board for a semiconductor plastic package having a metal core according to the present invention is not particularly limited. For example, the following method (FIGS. 1 and 2) is used. (1) The entire surface of a metal plate (FIG. 1, b) serving as a metal core is coated with a liquid etching resist (FIG. 1, a), and after removing the solvent by heating, a portion for fixing a semiconductor chip, and a metal on an opposite surface. The resist in the area where the truncated cone-shaped projections are formed is entirely left, and the other parts are etched so that the thickness of the metal plate becomes about 1/2. (2) After removing the etching resist, (3) Cover the entire surface again with a liquid etching resist (FIG. 1, a), leave the entire surface etching resist on the trapezoidal projection on which the semiconductor chip is mounted, and further back. Leave the resist in a circular shape on the part to be left as a truncated cone-shaped protrusion, and in addition, leave all the resist except the clearance hole part. (4) Etching with an etching solution from above and below by etching, convex protrusion on the surface, At the same time as forming a truncated cone-shaped projection (FIG. 1, d) on the back surface, a clearance hole (FIG. 1, c) is formed. (5) On the front and back, a prepreg resin sheet (FIG. 1, f) or a coating resin layer having a slightly larger hole than the metal protrusion is disposed, and a copper foil (FIG. 1, e) is disposed outside thereof. 6) After laminating and molding under heat, pressure and vacuum, the copper foil on the trapezoidal projections on the surface is removed by etching, and the resin that has flowed onto the projections is removed by sandblasting, and the through holes (FIG. , G) with a drill etc. (7) The whole is plated with copper through a soft etching process or the like by a conventional method, and a solder ball pad on the back surface of the metal core (FIG. 2,
n) avoiding the truncated cone-shaped protrusions and connecting directly to the copper foil on the metal protrusions by a circuit to form a circuit as a whole, and the trapezoidal shape of the surface to be the mounting portion for the semiconductor chip (FIG. 2, j) The printed wiring board is formed by covering with a plating resist, excluding the bonding pad and the solder ball pad portion on the protruding portion, and performing nickel plating and gold plating. A semiconductor chip is bonded and fixed on the projection on the surface with a silver paste, and after wire bonding, at least the semiconductor chip, wires, and wire bonding pads are resin-sealed. On the back surface, a solder ball is melt-bonded to a pad to form a semiconductor plastic package.

【0031】[0031]

【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℃に熔融させ、
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100μ
m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147μmの半硬化状態の
プリプレグB、厚さ137μmのプリプレグCを得た。一
方、内層金属板となる厚さ420μmのCu:99.9%,Fe:0.07%,
P:0.03%の合金板を用意し、大きさ50mm角のパッケージ
の半導体チップ搭載部及びその反対面の範囲をエッチン
グレジストを残し、両側から140μmエッチングして中央
部表裏が凸の金属板とした。このレジストを除去後、全
面に液状エッチングレジストを25μm付着させ、中央部
の半導体チップ搭載部及び裏面に形成する円錐台形突起
部となる箇所に、径300μmの円形のエッチングレジスト
を残し、クリアランスホール部のエッチングレジストを
除去し、上下からエッチングにて金属板を溶解し。金属
板表面の中央13mm角内に、高さ140μmの台形状突起、裏
面に高さ140μm、底部径655μm、上部径212μmの円錐台
形の突起を100個作成すると同時に、孔径0.6mmφのクリ
アランスホールをあけた。金属板全面に黒色酸化銅処理
を施し、この表面に金属突起部を打ち抜いた上記プリプ
レグB、裏面にプリプレグCを置き、その上下に12μm
の電解銅箔を配置して、200℃、20kgf/cm2、30mmHg以下
の真空下で2時間積層成形し、一体化した。その後、サ
ンドブラスト法にて表面台形状突起部上に流れ出した樹
脂を削除し、突起部表面の金属面を露出させ、径0.25mm
のスルーホールをクリアランスホール部にメカニカルド
リルであけ、デスミア処理後、銅メッキを無電解、電解
メッキで20μm付着させた。表裏にエッチングレジスト
を付着して、表面は突起が金属箔と接触している半導体
チップ搭載部全面を残し、裏面は円錐台形の突起上の箇
所を避けて径0.6mmのハンダボールパッドを形成し、こ
れを突起部上の銅箔と回路で接続するようにして全体に
回路を形成し、レジストを溶解除去後、半導体チップ搭
載部、ワイヤボンディング部、及び裏面のボールパッド
部以外にメッキレジストを形成し、ニッケル、金メッキ
を施してプリント配線板を完成した。表面の半導体チッ
プ搭載部である台形状突起部の銅表面に、大きさ13mm角
の半導体チップを銀ペーストで接着固定した後、ワイヤ
ボンディングを行い、次いでシリカ入りエポキシ封止用
コンパウンド樹脂を用い、半導体チップ、ワイヤ及びボ
ンディングパッドを樹脂封止し、裏面にハンダボールを
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溶融接合した。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 while 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, followed by uniform stirring and mixing to obtain Varnish A. This varnish is 100μ thick
m glass woven cloth, dried, gel time (at 170 ℃)
A prepreg B in a semi-cured state having an insulating layer thickness of 147 μm and a prepreg C having a thickness of 137 μm were prepared so that the resin flow was 10 mm in 5 seconds at 170 ° C., 20 kgf / cm 2 and 5 minutes. On the other hand, 420 μm thick Cu: 99.9%, Fe: 0.07%, which becomes the inner metal plate,
P: Prepare an alloy plate of 0.03%, leave the etching resist on the semiconductor chip mounting part of the 50 mm square package and the area on the opposite surface, etching 140 μm from both sides to make the metal part with a convex front and back center part . After removing the resist, a liquid etching resist is applied to the entire surface in a thickness of 25 μm, leaving a circular etching resist having a diameter of 300 μm in a central portion of the semiconductor chip mounting portion and a portion serving as a truncated conical projection formed on the back surface, and a clearance hole portion. The etching resist was removed, and the metal plate was dissolved by etching from above and below. A trapezoidal protrusion with a height of 140 μm is created within a 13 mm square at the center of the surface of the metal plate, and 100 truncated cone-shaped protrusions with a height of 140 μm, a bottom diameter of 655 μm, and a top diameter of 212 μm are created on the back surface, and a clearance hole with a hole diameter of 0.6 mmφ is created. Opened. The entire surface of the metal plate was subjected to a black copper oxide treatment, and the prepreg B having the metal projections punched on the front surface thereof and the prepreg C on the back surface thereof were placed thereon.
Was placed, laminated and molded at 200 ° C., 20 kgf / cm 2 , and a vacuum of 30 mmHg or less for 2 hours, and integrated. After that, the resin that flowed out onto the surface trapezoidal projections by sandblasting was removed, exposing the metal surface of the projections surface, and 0.25 mm in diameter
Was drilled in the clearance hole with a mechanical drill, and after desmearing, copper plating was applied 20 μm by electroless and electrolytic plating. An etching resist is attached to the front and back, leaving a solder ball pad with a diameter of 0.6 mm on the front surface, leaving the entire surface of the semiconductor chip mounting part where the protrusion is in contact with the metal foil, and on the back surface avoiding the location on the truncated cone-shaped protrusion. This is connected to the copper foil on the protrusion by a circuit to form a circuit as a whole. After the resist is dissolved and removed, plating resist is applied to the semiconductor chip mounting part, wire bonding part, and the ball pad part on the back surface. Was formed and plated with nickel and gold to complete a printed wiring board. After bonding and fixing a 13 mm square semiconductor chip with a silver paste on the copper surface of the trapezoidal protrusion that is the semiconductor chip mounting part on the surface, wire bonding is performed, then using silica-containing epoxy sealing compound resin, The semiconductor chip, wires, and bonding pads were sealed with resin, and solder balls were bonded to the back surface to form a semiconductor package. This semiconductor plastic package was melt-bonded with a solder ball to an epoxy resin mother board printed wiring board. Show evaluation results
Shown in 1.

【0032】実施例2 実施例1において、台形状突起部を打ち抜いたプリプレ
グBを1枚使用し、この両面に12μmの電解銅箔を置い
て、同様に積層成形した両面銅張板の片面に回路を形成
して黒色酸化銅処理を施した板を配置し、同様に積層成
形した後、表側からサンドブラスト法にて砂を吹き付
け、該突起部上の積層板を削除するとともに、該突起部
表面に流れ出した樹脂を除去した後、表裏に回路を形成
し、半導体チップ搭載部である表面台形状突起部、ボン
ディングパッド部、裏面のボールパッド部をメッキレジ
ストで覆い、ニッケルメッキ、金メッキを施して多層プ
リント配線板を作成した。同様にハンダボールを接続
し、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。
Example 2 In Example 1, one prepreg B from which a trapezoidal projection was punched out was used, and an electrolytic copper foil of 12 μm was placed on both sides thereof. After forming a circuit and arranging a plate subjected to black copper oxide treatment, and laminating and molding in the same manner, sand is blown from the front side by sand blasting method, and the laminated plate on the protrusion is removed, and the surface of the protrusion is removed. After removing the resin that has flowed out, form a circuit on the front and back, cover the surface trapezoidal projections, the bonding pads, and the ball pads on the back, which are the semiconductor chip mounting parts, with plating resist, and apply nickel plating and gold plating A multilayer printed wiring board was created. Similarly, solder balls were connected and joined to a motherboard printed wiring board. Table 1 shows the evaluation results.

【0033】比較例1 実施例2において、サンドブラスト法にて台形状突起部
表面の樹脂を除去せずに半導体チップを搭載し、また裏
面のボールパッドを円錐台形状突起部上に作成したプリ
ント配線板を同様に作成し、マザーボードプリント配線
板にハンダボールで接合した。評価結果を表1に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A printed wiring in Example 2 in which a semiconductor chip was mounted without removing the resin on the surface of the trapezoidal projection by the sandblasting method, and a ball pad on the back surface was formed on the truncated conical projection. A board was similarly prepared and joined to a motherboard printed wiring board with solder balls. Table 1 shows the evaluation results.

【0034】比較例2 実施例1のプリプレグBを2枚使用し、上下に12μmの電
解銅箔を配置し、200℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空
下に2時間積層成形し、両面銅張積層板を得た。所定の
位置に孔径0.25mmφのスルーホールをドリルであけ、デ
スミア処理後に銅メッキを施した。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が形成されており、この
上に銀ペーストで半導体チツプを接着し、ワイヤボンデ
ィング後、エポキシ封止用コンパウンドで実施例1と同
様に樹脂封止し、ハンダボールを接合した(図3)。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 2 Two prepregs B of Example 1 were used, and 12 μm electrolytic copper foil was placed on the upper and lower sides, and laminated and molded at 200 ° C., 20 kgf / cm 2 , and a vacuum of 30 mmHg or less for 2 hours. A copper-clad laminate was obtained. A through hole having a hole diameter of 0.25 mmφ was drilled at a predetermined position, and copper plating was performed after desmear treatment. Circuits were formed on and under the plate by a known method, and were covered with a plating resist and then plated with nickel and gold. This has a through hole for heat dissipation at the place where the semiconductor chip is mounted, a semiconductor chip is bonded with a silver paste on this, and after wire bonding, resin sealing is performed with an epoxy sealing compound in the same manner as in Example 1. And solder balls were joined (FIG. 3). Similarly joined to the motherboard. Table 1 shows the evaluation results.

【0035】比較例3 エポキシ樹脂(商品名:エピコート5045、油化シェルエ
ポキシ<株>製)300部、及びエポキシ樹脂(商品名:E
SCN220F、住友化学工業<株>製)700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との混合溶剤に溶
解し、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10秒、樹脂流れ98μmのノーフロープリ
プレグ(プリプレグD)、及びゲル化時間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。このプリプレグEを2枚使用し、190℃、20kgf/c
m2、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の銅板を、上記ノー
フロープリプレグD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
に直接銀ペーストで半導体チップを接着させ、ワイヤボ
ンディングで接続後、液状エポキシ樹脂で封止した(図
4)。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 3 300 parts of an epoxy resin (trade name: Epicoat 5045, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and an epoxy resin (trade name: E
SCN220F, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 700 parts, dicyandiamide 35 parts, 2-ethyl-4-methylimidazole 1 part are dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and dimethylformamide, and this is dissolved in a 100 μm thick glass woven fabric. Impregnation and drying were performed to prepare a no-flow prepreg (prepreg D) having a gelling time of 10 seconds and a resin flow of 98 μm, and a high-flow prepreg (prepreg E) having a gelling time of 150 seconds and a resin flow of 18 mm. Using two pieces of this prepreg E, 190 ℃, 20kgf / c
Laminate molding was performed for 2 hours under a vacuum of m 2 and 30 mmHg or less 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 with a counterbore machine, and a copper plate having a thickness of 200 μm on the back surface was punched out of the no-flow prepreg D. Bonding was similarly performed under heat and pressure to produce a printed wiring board with a heat sink. This slightly warped. A semiconductor chip was directly bonded to the heat sink with a silver paste, connected by wire bonding, and sealed with a liquid epoxy resin (FIG. 4). Similarly, it was joined to a motherboard printed wiring board.
Table 1 shows the evaluation results.

【0036】 表1 項 目 実 施 例 比 較 例 1 2 1 2 3 ボールシェア強度 1.6 1.5 1.2 ー ー (kgf) 吸湿後の耐熱性A) 常 態 異常なし 異常なし ー 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし 異常なし ー 異常なし 異常なし 48hrs. 異常なし 異常なし ー 異常なし 異常なし 72hrs. 異常なし 異常なし ー 異常なし 異常なし 96hrs. 異常なし 異常なし ー 異常なし 一部剥離 120hrs . 異常なし 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 144hrs. 異常なし 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 168hrs. 異常なし 異常なし ー 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 ー 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 48hrs. 異常なし 異常なし ー 剥離大 剥離大 72hrs. 異常なし 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 96hrs. 異常なし 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 120hrs. 異常なし 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 144hrs. 異常なし 異常なし ー − − 168hrs. 異常なし 異常なし ー − −Table 1 Item Example Comparative example 1 1 2 3 3 Ball shear strength 1.6 1.5 1.2 ー ー (kgf) Heat resistance after moisture absorption A) Normal No abnormality No abnormality No abnormality No abnormality No abnormality 24hrs. Abnormal None No abnormalities-No abnormalities No abnormalities 48hrs. No abnormalities No abnormalities-No abnormalities No abnormalities 72hrs. No abnormalities No abnormalities-No abnormalities No abnormalities 96hrs. No abnormalities No abnormalities-No abnormalities Partial peeling 120hrs. No abnormalities No abnormalities-One Partial peeling Partial peeling 144 hrs. No abnormality No abnormality-Partial peeling Partial peeling 168 hrs. No abnormality No abnormality-Partial peeling Partial peeling Heat resistance after moisture absorption B) Normal No abnormality No abnormality-No abnormality 24 hours No abnormality No abnormality-Partially peeled Partially peeled 48hrs. No abnormality No abnormality-No abnormality-Large peeled Large peeled 72hrs. No abnormality No abnormality-Wire break Wire break 96hrs. Cutting 120hrs No abnormality No abnormality over wire breakage wire breakage 144hrs No change No change over -.. -. 168hrs No problem Not determined - -

【0037】 表1(続) 項 目 実 施 例 比 較 例 1 2 1 2 3 プレッシャークッカー 処理後の絶縁抵抗値(Ω) 常 態 5X1014 4X1014 ー 6X1014 6X1014 200hrs. 5X1012 6X1012 ー 5X1012 5X108 500hrs. 5X1011 5x1011 ー 3X1011 < 108 700hrs. 6X1010 5X1010 ー 4X1010 ー 1000hrs. 4X1010 3X1010 ー 2X1010 ー 耐マイグレーション性(Ω) 常 態 5X1013 6X1013 ー 5X1013 4X1013 200hrs. 6X1011 5X1011 ー 4X1011 3X109 500hrs. 6X1011 6X1011 ー 4X1011 < 108 700hrs. 2X1011 1X1011 ー 1X1011 ー 1000hrs. 9X1010 9X1010 ー 8X1010 ー ガラス転移温度(℃) 234 234 234 234 160 放熱性(℃) 33 34 45 56 48[0037] Table 1 (Continued) Item implementation example comparisons Example 1 2 1 2 3 pressure cooker treatment after the insulation resistance (Omega) normal state 5X10 14 4X10 14 over 6X10 14 6X10 14 200hrs. 5X10 12 6X10 12 over 5X10 12 5X10 8 500hrs. 5X10 11 5x10 11 over 3X10 11 <10 8 700hrs. 6X10 10 5X10 10 over 4X10 10 over 1000hrs. 4X10 10 3X10 10 over 2X10 10 over migration resistance (Omega) normal state 5X10 13 6 × 10 13 over 5X10 13 4X10 13 200hrs. 6X10 11 5X10 11 over 4X10 11 3X10 9 500hrs. 6X10 11 6X10 11 over 4X10 11 <10 8 700hrs. 2X10 11 1X10 11 over 1X10 11 over 1000hrs. 9X10 10 9X10 10 over 8X10 10 over the glass transition temperature ( ° C) 234 234 234 234 160 Heat dissipation (° C) 33 34 45 56 48

【0038】<測定方法> 1) ボールシェア強度 径0.6mmのボールパッド部にハンダボールを付け、横か
ら押して剥離する時の強度を測定した。 2) 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。 3) 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。 4) プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値 端子間(ライン/スペース=70/70μm)の櫛形パターン
を作成し、この上に、それぞれ使用したプリプレグを配
置し、積層成形したものを、121℃・2気圧で所定時間処
理した後、25℃・60%RHで2時間後処理を行い、500VDCを
印加60秒後に、端子間の絶縁抵抗値を測定した。 5) 耐マイグレーション性 上記4)の試験片を85℃・85%RH、50VDC 印加して端子間
の絶縁抵抗値を測定した。 6) ガラス転移温度 DMA法にて測定した。 7) 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) Ball Shear Strength A solder ball was attached to a ball pad having a diameter of 0.6 mm, and the strength at the time of peeling by pressing from the side was measured. 2) 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. 3) 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. 4) Insulation resistance value after pressure cooker process A comb-shaped pattern between terminals (line / space = 70/70 μm) was created, and the prepregs used were placed on each of these patterns. After treatment for a predetermined time at atmospheric pressure, post-treatment was performed at 25 ° C. and 60% RH for 2 hours, and insulation resistance between terminals was measured 60 seconds after 500 VDC was applied. 5) Migration resistance The test piece of the above 4) was applied at 85 ° C. and 85% RH at 50 VDC, and the insulation resistance between the terminals was measured. 6) Glass transition temperature Measured by the DMA method. 7) Heat dissipation The package was bonded to the same motherboard printed wiring board with solder balls and used continuously for 1000 hours before measuring the package temperature.

【0039】[0039]

【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、プリント配線板の表面の一部が台形状突起を形成し
ており、その上に少なくとも1個の半導体チップを熱伝
導性接着剤で固定し、該金属板と表面の回路とを、多官
能性シアン酸エステルのような熱硬化性樹脂組成物で絶
縁し、そのプリント配線板表面に形成された回路導体と
半導体チップとをワイヤボンディングで接続し、半導体
チップを搭載した正反対面には複数個の金属円錐台形状
突起を形成し、それらの突起部先端が裏面の金属箔と接
触して接続しており、好適にはその接触部を避けてハン
ダボールパッドを形成し、少なくとも、該表面のプリン
ト配線板上の信号伝播回路導体と、プリント配線板の反
対面に形成された回路導体、もしくは該ハンダボールで
の接続用ボールパッドとを、金属板と樹脂組成物で絶縁
されたスルーホール導体で結線し、少なくとも半導体チ
ップ、ワイヤ、ボンディングパッド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であって、該プリ
ント配線板の一部となる金属板に形成された表面の台形
状突起部及び裏面の複数個の金属突起の位置に、その面
積よりやや大きめの孔をあけたプリプレグ、樹脂シー
ト、塗布樹脂層或は樹脂付き金属箔を配置し、表面の外
側には金属箔、片面金属箔張積層板或いは片面に回路を
形成し、金属表面処理した板を、回路側が内側に向くよ
うに配置し、裏面の樹脂層の外側には金属箔を置き、加
熱、加圧下、好ましくは真空下に積層成形し、金属板に
形成したクリアランスホールまたはスリット孔に樹脂を
充填するとともに、裏面の中央部の円錐台形突起間に樹
脂を流し込んで充填し、裏面の表層金属箔に金属突起先
端部を一部接触させて両面銅張板を作成し、表面の台形
状突起部上に流れ出した樹脂層をサンドブラスト法にて
除去して台形状突起部頂部を露出させ、好適には裏面の
金属突起部先端以外に熱放散用ハンダボールパッドを形
成した構造の半導体プラスチックパッケージ用プリント
配線板の、半導体チップ搭載部となる台形状突起部上に
熱伝導性接着剤で半導体チップを接着固定し、ワイヤボ
ンディング、樹脂封止して得られた半導体プラスチック
パッケージは、裏面の同様に金メッキされたパッドに接
着されたハンダボールを溶融させてマザーボードプリン
ト配線板に接合する。半導体チップから発生した熱は、
熱伝導性接着剤を通して、上側の台形状突起から金属板
に伝わり、下側の円錐台形状突起を通して裏面のボール
パッド部に接合されたハンダボールに逃げ、マザーボー
ドプリント配線板に拡散する構造とすることにより、内
層金属板と外層の銅箔との接続信頼性、熱放散性に優
れ、ハンダボールとの接着強度にも優れ、半導体チップ
の下面からの吸湿がなく、吸湿後の耐熱性、すなわちポ
ップコーン現象が大幅に改善できる。また、樹脂として
多官能性シアン酸エステル樹脂組成物を用いることによ
り、プレッシャークッカー処理後の電気絶縁性、耐マイ
グレーション性にも優れたものとなる。本発明によれ
ば、加えて大量生産にも適しており、経済性の改善され
た、新規な構造の半導体プラスチックパッケージが提供
される。
According to the present invention, a metal plate having substantially the same size as the printed wiring board is disposed substantially at the center in the thickness direction of the printed wiring board, and a part of the surface of the printed wiring board forms a trapezoidal projection. Fixing at least one semiconductor chip thereon with a heat conductive adhesive, insulating the metal plate and the surface circuit with a thermosetting resin composition such as a polyfunctional cyanate ester, The circuit conductor formed on the surface of the printed wiring board and the semiconductor chip are connected by wire bonding, and a plurality of metal truncated cone-shaped protrusions are formed on the opposite surface where the semiconductor chip is mounted, and the tips of the protrusions are on the back surface. It is connected in contact with the metal foil, preferably forming a solder ball pad avoiding the contact portion, at least a signal propagation circuit conductor on the printed wiring board on the surface and the opposite surface of the printed wiring board Circuit formed A semiconductor having a structure in which a conductor or a ball pad for connection with the solder ball is connected to a metal plate and a through-hole conductor insulated with a resin composition, and at least a semiconductor chip, a wire, and a bonding pad are resin-sealed. A prepreg which is a plastic package and has holes slightly larger than the area of the trapezoidal protrusions on the front surface and the plurality of metal protrusions on the back surface formed on the metal plate which is to be a part of the printed wiring board. A resin sheet, a coated resin layer or a metal foil with a resin is placed, and a metal foil, a single-sided metal foil-clad laminate or a circuit formed on one side is formed on the outside of the surface, and a metal surface-treated plate is placed on the circuit side inside. Metal foil is placed on the outside of the resin layer on the back side, and laminated under heat and pressure, preferably under vacuum, to form a clearance hole or slit formed on the metal plate. The resin is filled into the holes, and the resin is poured into and filled between the truncated conical protrusions at the center of the back surface, and the tip of the metal protrusion is partially brought into contact with the surface metal foil on the back surface to create a double-sided copper-clad plate, The resin layer that has flowed out onto the trapezoidal projections is removed by sandblasting to expose the tops of the trapezoidal projections, preferably with a structure in which a solder ball pad for heat dissipation is formed other than the tip of the metal projection on the back surface. A semiconductor plastic package obtained by bonding and fixing a semiconductor chip with a heat conductive adhesive on a trapezoidal projection serving as a semiconductor chip mounting portion of a printed wiring board for a semiconductor plastic package, wire bonding, and resin sealing, The solder balls adhered to the similarly gold-plated pads on the back side are melted and joined to the motherboard printed wiring board. The heat generated from the semiconductor chip is
Through the heat conductive adhesive, it is transmitted from the upper trapezoidal projection to the metal plate, escapes to the solder ball bonded to the ball pad part on the back through the lower truncated conical projection, and diffuses to the motherboard printed wiring board By this, the connection reliability between the inner layer metal plate and the outer layer copper foil, excellent heat dissipation, excellent adhesive strength with solder balls, no moisture absorption from the lower surface of the semiconductor chip, heat resistance after moisture absorption, Popcorn phenomenon can be greatly improved. In addition, by using a polyfunctional cyanate ester resin composition as a resin, the resin composition also has excellent electrical insulation properties and migration resistance after pressure cooker treatment. According to the present invention, there is provided a semiconductor plastic package having a novel structure which is suitable for mass production and has improved economy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の金属板入り半導体プラスチックパッ
ケージの製造工程図である。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor plastic package containing a metal plate of Example 1.

【図2】実施例1の金属板入り半導体プラスチックパッ
ケージの製造工程図である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the semiconductor plastic package containing a metal plate of Example 1.

【図3】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。
3 is a manufacturing process diagram of a semiconductor plastic package of Comparative Example 1. FIG.

【図4】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. 4 is a manufacturing process diagram of a semiconductor plastic package of Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a エッチングレジスト b 金属板 c クリアランスホール d 円錐台形突起 e 金属箔 f プリプレグB g スルーホール孔あけ部 h 封止樹脂 i ボンディングワイヤ j 半導体チップ k 熱伝導性接着剤 l 表裏回路導通用スルーホール m メッキレジスト n ハンダボール 0 熱放散用スルーホール p プリプレグD q 台形状突起 a Etching resist b Metal plate c Clearance hole d Truncated cone projection e Metal foil f Pre-preg B g Through-hole perforation h Sealing resin i Bonding wire j Semiconductor chip k Thermal conductive adhesive l Through-hole for front and back circuit conduction m Plating Resist n Solder ball 0 Through hole for heat dissipation p Prepreg D q Trapezoidal projection

Claims (4)

【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一部に、該
プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、該
金属板の表面に台形状突起を設け、該突起上に半導体チ
ップを熱伝導性接着剤で固定し、裏面には複数の円錐台
形状突起を設け、該金属板と表裏面の回路とを熱硬化性
樹脂組成物で絶縁し、プリント配線板表面に形成された
回路導体と半導体チップとをワイヤボンディングで接続
し、少なくとも、該表面のプリント配線板上の信号伝播
回路導体をプリント配線板の反対面に形成された回路導
体と、もしくは該パッケージの外部とのハンダボールと
接続するために形成されたボールパッドとを、金属板と
樹脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線し、少
なくとも、半導体チップ、ボンディングワイヤおよびボ
ンディングパッド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において、 該金属板に台形状突起部および台形状突起部以外の箇所
にスルーホール用のクリアランスホールまたはスリット
孔を形成し、台形状突起部を有する表面には、該台形状
突起部より少し大きめにくりぬいたプリプレグ、樹脂シ
ート、塗布樹脂層あるいは樹脂付き金属箔を設け、裏面
にも円錐台形状突起より少し大きめにくりぬいたプリプ
レグ、樹脂シートあるいは塗布樹脂層を配置し、台形状
突起部側表面の外側に金属箔が付いていないものは金属
箔、片面金属箔張積層板または片面に回路を形成した両
面板或いは多層板を化学処理したものを回路側が樹脂層
に向くように配置し、裏面には金属箔を配置し、加熱、
加圧下に積層成形された両面金属箔張板を用い作成する
ことを特徴とする金属板入り半導体プラスチックパッケ
ージ。
1. A metal plate having substantially the same size as a printed wiring board is disposed on a part of a thickness of the printed wiring board, and a trapezoidal projection is provided on a surface of the metal plate, and a semiconductor is provided on the projection. The chip is fixed with a heat conductive adhesive, a plurality of truncated cone-shaped projections are provided on the back surface, the metal plate and the circuit on the front and back surfaces are insulated with a thermosetting resin composition, and formed on the surface of the printed wiring board. The circuit conductor and the semiconductor chip are connected by wire bonding, and at least the signal propagation circuit conductor on the printed wiring board on the surface is connected to the circuit conductor formed on the opposite surface of the printed wiring board or to the outside of the package. A ball pad formed for connection with a solder ball is connected to a metal plate and a through-hole conductor insulated with a resin composition, and at least a semiconductor chip, a bonding wire and a bonding pad are connected. A semiconductor plastic package having a resin-encapsulated structure, wherein a trapezoidal projection and a clearance hole or slit for a through hole are formed on the metal plate at locations other than the trapezoidal projection, and a surface having the trapezoidal projection is formed. Is provided with a prepreg, a resin sheet, a coating resin layer or a metal foil with resin slightly larger than the trapezoidal projection, and a prepreg, a resin sheet or coating resin slightly larger than the trapezoidal projection on the back surface. If the layers are arranged and the metal foil is not attached to the outside of the trapezoidal protrusion side surface, the metal foil, single-sided metal foil-clad laminate, or double-sided board or multilayer board with a circuit formed on one side is treated as a circuit Arrange so that the side faces the resin layer, place metal foil on the back side, heat,
A semiconductor plastic package containing a metal plate, which is produced using a double-sided metal foil clad laminate formed under pressure.
【請求項2】 金属板の台形状突起部の頂部に流れ出し
た樹脂をサンドブラスト法で、少なくとも半導体チップ
を搭載する面積の金属面が露出するように処理して得ら
れる両面金属箔張板を用いることを特徴とする請求項1
記載の半導体プラスチックパッケージ。
2. A double-sided metal foil-clad board obtained by treating a resin that has flowed to the top of a trapezoidal projection of a metal plate by sandblasting so that at least a metal surface of an area where a semiconductor chip is mounted is exposed. 2. The method according to claim 1, wherein
Semiconductor plastic package as described.
【請求項3】 該金属板が、銅95重量%以上の銅合金、或
いは純銅である請求項1または2記載の半導体プラスチ
ックパッケージ。
3. The semiconductor plastic package according to claim 1, wherein the metal plate is made of a copper alloy containing 95% by weight or more of copper or pure copper.
【請求項4】 該熱硬化性樹脂が、多官能性シアン酸エ
ステル、該シアン酸エステルプレポリマーを必須成分と
する熱硬化性樹脂組成物である請求項1、2または3記
載の半導体プラスチックパッケージ。
4. The semiconductor plastic package according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a thermosetting resin composition containing a polyfunctional cyanate ester and the cyanate ester prepolymer as essential components. .
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KR1019990002682A KR19990068179A (en) 1998-01-28 1999-01-28 Semiconductor plastic package, metal plate for said package, and method of producing copper-clad board for said package
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