JP2000315749A - Printed wiring board for metal core-containing ball grid array type semiconductor plastic package - Google Patents

Printed wiring board for metal core-containing ball grid array type semiconductor plastic package

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JP2000315749A
JP2000315749A JP12505199A JP12505199A JP2000315749A JP 2000315749 A JP2000315749 A JP 2000315749A JP 12505199 A JP12505199 A JP 12505199A JP 12505199 A JP12505199 A JP 12505199A JP 2000315749 A JP2000315749 A JP 2000315749A
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printed wiring
semiconductor chip
metal
metal core
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Hidenori Kanehara
秀憲 金原
Nobuyuki Ikeguchi
信之 池口
Katsuji Komatsu
勝次 小松
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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 obtain a metal core-containing printed wiring board, which is excellent in a heat dissipation property, a heat resistance subsequent to moisture absorption and the like and has two-step wire bonding pads. SOLUTION: First, a plurality of truncated core-shaped projections (c) are formed on places on the rear directly opposite to the surface, which is mounted with a semiconductor chip, of a metal plate (a) and clearance holes (d) or slit holes are formed in places other than the places on the rear. Then a glass fiber base material prepreg (h) is put on the flat surface of the metal plate (a) and a substrate (k) with two-step bonding pads (i) formed on the one side of the double-sided copper-clad laminated board is put on the prepreg (h) in such a way that the side of circuits turns inward, prepregs (f) formed by hollowing out the parts of the projections (c) are arranged on the rear and after the substrate (k), the prepreg (h) and the prepregs (f) are lamination-molded on a semiconductor chip (l), a copper foil, a glass fiber base material and a resin on the surface of the metal plate (a) are cut in two times and a cavity type printed wiring board is formed. Moreover, a multifunctional ester cyanate resin composition is used as a thermosetting resin composition.

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個プリント配線板に搭載した形の、新規な金
属芯入りボールグリッドアレイ型半導体プラスチックパ
ッケージ用プリント配線板に関する。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に用いられ。
本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 printed wiring board for a ball grid array type semiconductor plastic package containing a metal core, wherein at least one semiconductor chip is mounted on the printed wiring board. The resulting printed wiring board is used for relatively high wattage, multi-terminal, high-density semiconductor plastic packages such as microprocessors, microcontrollers, ASICs, and graphics.
The present semiconductor plastic package 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で結合
し、プリント配線板の下面にはハンダーボールを用い
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. Conductor pads are formed on the upper surface of the printed wiring board, and solder pads are used on the lower surface of the printed wiring board to form conductor pads for connection to the motherboard printed wiring board. 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 the semiconductor chips with a resin 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
点を改善した金属芯入り半導プラスチッパッケージ用プ
リント配線板を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a printed wiring board for a semiconductor plastic package containing a metal core in which the above problems are improved.

【0004】[0004]

【発明が解決するための手段】すなわち、本発明は、上
面は平坦で、下面には円錐台形状突起を有し、且つ、そ
の周囲にクリアランスホール又はスリット孔が形成され
た金属板の上面にはガラス布基材熱硬化性樹脂プリプレ
グを置き、更にその外側に2段目ボンディングパッドと
なる銅回路及び内層回路が片面に形成された両面銅張り
積層板に、必要により化学処理したものを、回路側がプ
リプレグ側を向くように配置し、下面には、円錐台形突
起部分を、その面積よりやや大きめにくりぬいたプリプ
レグを配置し、その外側に銅箔を重ねて、加熱、加圧、
好ましくは真空下に積層成形した一体化した後、樹脂埋
めさ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スルーホール用貫通孔を
形成し、スルーホールメッキしてから、裏面の円錐台形
突起と接触する面の銅箔を熱放散用ハンダボールパッド
及びその接続回路として形成し、表面は半導体チップを
ワイヤボンディングする第1段目のパッドと、その接続
回路を形成し、次いで、半導体チップ搭載用キャビティ
部及び第2段目のボンディングパッド部の領域を、まず
第2段目のボンディングパッド表面が露出するまで表面
のガラス布基材及び熱硬化性樹脂組成物層を、好ましく
はサンドブラスト法にて研削除去し、必要により第2段
目のボンディングパッド部をレジスト、マスク金属など
で被覆保護してから、半導体チップ搭載部のみ内層の金
属芯までサンドブラスト法などで表面にあるガラス布基
材及び熱硬化性樹脂層を切削除去して内層の金属芯を露
出させ、少なくとも半導体チップ搭載部、第1,2段目
のワイヤボンディングパッド部及びハンダボールパッド
部以外にメッキレジストを付着させ、貴金属メッキを施
してプリント配線板を作成する。このプリント配線板を
用い、キャビティの金属芯表面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後、封止樹
脂で封止してから裏面にハンダボールを溶融接続して半
導体プラスチックパッケージとする。得られた半導体プ
ラスチックパッケージは、熱伝導性に優れ、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できる。さらに、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
チックパッケージを得ることができた。。
That is, the present invention relates to a metal plate having a flat upper surface, a truncated conical projection on the lower surface, and a clearance hole or a slit hole formed therearound. A glass cloth base thermosetting resin prepreg is placed on the outside, and a double-sided copper-clad laminate with a copper circuit and an inner layer circuit formed on one side as a second-stage bonding pad is chemically treated as necessary, The circuit side faces the prepreg side, the frustoconical projection part is placed on the lower surface, the prepreg hollowed out slightly larger than its area is placed, and the copper foil is layered on the outside, heating, pressing,
Preferably, after lamination molding under vacuum and integrated, after forming a through hole for a through hole so as not to contact the metal plate, at the approximate center of the clearance hole or slit hole filled with resin, and through hole plating, The copper foil on the surface in contact with the truncated conical projection on the back surface is formed as a solder ball pad for heat dissipation and its connection circuit, and the front surface forms the first stage pad for wire bonding the semiconductor chip and its connection circuit, Next, the region of the semiconductor chip mounting cavity portion and the second-stage bonding pad portion, first, the glass cloth base material and the thermosetting resin composition layer on the surface until the second-stage bonding pad surface is exposed, Preferably, it is removed by sand blasting, and if necessary, the second-stage bonding pad is covered and protected with a resist, a mask metal or the like. Only the semiconductor chip mounting part is exposed to the inner metal core by cutting and removing the glass cloth base material and the thermosetting resin layer on the surface by sandblasting or the like only to the metal core of the inner layer, thereby exposing the metal core of the inner layer. A plating resist is adhered to portions other than the second-stage wire bonding pad portion and the solder ball pad portion, and a noble metal plating is applied thereto to produce a printed wiring board. Using this printed wiring board, a semiconductor chip is bonded and fixed to the surface of the metal core of the cavity with a thermally conductive adhesive, and after wire bonding, it is sealed with a sealing resin, and then solder balls are melt-connected to the back surface to form a semiconductor plastic. Package. The obtained semiconductor plastic package has excellent thermal conductivity, does not absorb moisture from the lower surface of the semiconductor chip, and can significantly improve heat resistance after absorbing moisture, that is, the popcorn phenomenon. Furthermore, by using a polyfunctional cyanate ester composition as a thermosetting resin, it is excellent in electric insulation after a pressure cooker, migration resistance, etc., and is also suitable for mass production, thereby improving economic efficiency. In addition, a semiconductor plastic package having a novel structure was obtained. .

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明の半導体プラスチックパッ
ケージ用プリント配線板について、その構成を以下に詳
細に説明する。まず厚み方向の一部に、プリント配線板
とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の
半導体チップを搭載する面はキャビティ型とし、金属芯
を露出した形態とする。この露出部の表面に少なくとも
1個以上の半導体チップを固定し、該金属板とプリント
配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物
で絶縁し、該回路導体と半導体チップとをワイヤボンデ
ィングで接続する。プリント配線板反対面には内層金属
芯からの円錐台形突起を表層の銅箔と接触接続し、この
突起部に接続する回路導体もしくは該パッケージを外部
とハンダボールで接続する回路導体パッドとを、少なく
とも表面の回路導体と、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する。少なくとも半導体チッ
プ、ワイヤ、ボンディングパッドは樹脂封止されてい
る。本発明は上記構造を有するボールグリッドアレイ型
半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板
に関する発明である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of the printed wiring board for a semiconductor plastic package of the present invention will be described in detail below. First, a metal plate having substantially the same size as the printed wiring board is arranged in a part in the thickness direction, and the surface of the printed wiring board on which the semiconductor chip is mounted is a cavity type, and the metal core is exposed. At least one or more semiconductor chips are fixed on the surface of the exposed portion, the metal plate and the signal propagation circuit conductor on the surface of the printed wiring board are insulated with a thermosetting resin composition, and the circuit conductor and the semiconductor chip are separated. Connect by wire bonding. On the opposite side of the printed wiring board, a truncated cone-shaped projection from the inner layer metal core is connected in contact with the copper foil on the surface layer, and a circuit conductor connected to this projection or a circuit conductor pad for connecting the package to the outside with a solder ball, At least the circuit conductor on the surface is connected with a through-hole conductor insulated from the metal plate and the resin composition. At least the semiconductor chip, wires, and bonding pads are resin-sealed. The present invention relates to a printed wiring board used for a ball grid array type semiconductor plastic package having the above structure.

【0006】まず金属芯となる金属板においては、金属
板の、半導体チップを搭載する側の面は平坦であり、そ
の正反対面には複数の円錐台形突起を形成しておく。こ
の半導体チップ搭載部及び円錐台形突起部以外の箇所
に、クリアランスホール又はスリット孔を形成する。次
いで、半導体チップを搭載する面である金属板の平坦面
にガラス布基材プリプレグを置き、その外側には第2段
目のボンディングパッドとする回路と内層回路を形成し
た片面回路付き両面銅張積層板を、必要により銅箔表面
を化学処理して、回路側が内側を向くように配置する。
反対面の円錐台形金属突起がある面には、突起部分面積
よりやや大きめにくりぬいたガラス布基材プリプレグを
重ね、その外側に銅箔を置いて、加熱、加圧、好ましく
は真空下に積層成形して得られる両面銅張多層板を用い
る。クリアランスホール又はスリット孔のほぼ中央に、
金属芯と接触しないようにスルーホールを形成し、必要
によりデスミア処理をし、ついで全体を銅メッキする。
その後、表面の半導体チップを搭載する部分及び第2段
目のボンディングパッド部となる領域の上の銅箔、ガラ
ス布基材及び熱硬化性樹脂組成物を、好適にはサンドブ
ラスト法で切削除去して第2段目のボンディングパッド
を露出させる。この際必要に応じ第2段目のボンディン
ングパッド部に保護皮膜、保護金属などを設け切削加工
されないように保護しておく。サンドブラスト法などに
より半導体チップ搭載部を、金属芯に届くまでガラス布
基材及び熱硬化性樹脂組成物を切削除去して内層の金属
芯を露出させる。表面には第一段目のボンディングパッ
ド及び回路が形成し、裏面には円錐台形突起が接触する
銅箔には、放熱用ハンダボールを接続するハンダボール
パッド及びそれを接続する回路を形成し、少なくとも、
半導体チップ、ワイヤボンディングパッド及びハンダボ
ールパッド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。
First, in a metal plate serving as a metal core, the surface of the metal plate on which the semiconductor chip is mounted is flat, and a plurality of truncated conical projections are formed on the opposite surface. A clearance hole or a slit hole is formed in a portion other than the semiconductor chip mounting portion and the truncated conical protrusion. Next, a glass cloth base material prepreg is placed on a flat surface of a metal plate on which a semiconductor chip is mounted, and a double-sided copper-clad with a single-sided circuit on which a circuit to be used as a second-stage bonding pad and an inner-layer circuit are formed. The laminate is disposed such that the copper foil surface is chemically treated as necessary, and the circuit side faces inward.
On the opposite side with the frustoconical metal projection, layer a glass cloth base prepreg that is slightly larger than the area of the projection part, place a copper foil on the outside, and heat, press, preferably laminate under vacuum A double-sided copper-clad multilayer board obtained by molding is used. Near the center of the clearance hole or slit hole,
A through hole is formed so as not to contact the metal core, desmearing is performed if necessary, and then the whole is plated with copper.
Thereafter, the copper foil, the glass cloth base material, and the thermosetting resin composition on the surface on which the semiconductor chip is to be mounted and the region to be the second-stage bonding pad portion are preferably cut and removed by sandblasting. To expose the second-stage bonding pad. At this time, if necessary, a protective film, a protective metal, or the like is provided on the second-stage bonding pad portion to protect it from being cut. The glass chip substrate and the thermosetting resin composition are cut and removed from the semiconductor chip mounting portion by a sand blast method or the like until the semiconductor chip mounting portion reaches the metal core, thereby exposing the inner layer metal core. The first-stage bonding pad and circuit are formed on the front surface, and the copper foil contacted by the truncated conical projection on the back surface is formed with a solder ball pad for connecting solder balls for heat radiation and a circuit for connecting the solder ball pad, at least,
A semiconductor chip, a wire bonding pad and a solder ball pad are covered with a plating resist, and nickel plating and gold plating are performed to produce a printed wiring board.

【0007】プリント配線板を作成する場合、サンドブ
ラスト法で切削する前に表裏に回路を形成しておいても
良い。この場合、サンドブラストの前に表裏の回路を保
護レジストなどで被覆しておく。又貴金属メッキの場合
は、全体を貴金属メッキし、その後必要のない箇所は永
久保護皮膜で被覆することも可能である。
When a printed wiring board is prepared, circuits may be formed on the front and back surfaces before cutting by a sandblast method. In this case, the front and back circuits are covered with a protective resist or the like before sandblasting. In the case of noble metal plating, it is also possible to perform noble metal plating on the whole, and then cover unnecessary portions with a permanent protective film.

【0008】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の場合に
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、半導体チップ搭載面の下にスルーホールを形成した
形状としないため、裏面からの水分の吸湿が無く、ポッ
プコーン現象は極めて発生しにくく、また熱放散性に優
れた半導体プラスチックパッケージを提供する。
In the case of a known method of fixing a semiconductor chip on the upper surface of a metal-core printed wiring board having through holes, heat from the semiconductor chip is directly below the heat dissipation through holes as in a conventional P-BGA package. The heat must be dissipated and the popcorn phenomenon cannot be improved. The present invention provides a semiconductor plastic package that does not have a through-hole formed under a semiconductor chip mounting surface, does not absorb moisture from the back surface, is extremely unlikely to have a popcorn phenomenon, and has excellent heat dissipation. I do.

【0009】本発明の金属芯の形成方法としては、特に
限定しないが、例えば、まず金属平板裏面の、円錐台形
金属突起部を形成する範囲のエッチングレジストを円形
で残し、且つ表面の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、両面か
らエッチングして、裏面に円錐台形突起を作成すると同
時に、周囲にクリアランスホール又はスリット孔を同時
に形成する。この場合、円錐台形の突起の大きさは特に
限定しないが、好ましくは、台形上部の径が0〜1mm、下
部の径が0.5〜5mmとする。該円錐台形状突起とクリアラ
ンスホール又はスリット孔が形成された金属板の表面を
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。該円錐台形状突起上には、熱伝導性接着剤、又は
ハンダを付着させておくことも可能である。該表面処理
された裏面の円錐台形状突起の部分には、その突起部の
面積よりやや大きめに打ち抜いたガラス布基材プリプレ
グを、円錐台形状の突起の高さより積層成形後にやや低
めになるように配置する。そのプリプレグの外側に銅箔
を置き、その表面には何も加工していないガラス布基材
プリプレグを配置し、その外側に第2段目となるボンデ
ィングパッド及び回路を形成し、必要により表面化学処
理した両面銅張積層板(この場合、多層板でも良い)
を、回路側が内側を向くように配置し、加熱、加圧、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ともに、円錐台
形金属突起部先端を表層の金属箔に食い込ませるか、強
く接触させて接合させて一体化し、金属芯入り両面銅張
多層板を作成する。プリプレグとしては、ガラス布基材
プリプレグが強度などの点から好ましいが、もちろん有
機基材プリプレグなども使用でき、限定されるものでは
ない。
The method of forming the metal core according to the present invention is not particularly limited. For example, first, the etching resist on the rear surface of the flat metal plate in the range of forming the truncated cone-shaped metal protrusion is left in a circular shape, and the clearance hole or the surface of the surface is formed. The etching resist at the position where the slit hole is to be formed is removed, and etching is performed from both sides to form a truncated conical projection on the back surface, and at the same time, a clearance hole or a slit hole is formed around the periphery. In this case, the size of the truncated cone-shaped projection is not particularly limited, but preferably, the diameter of the trapezoid upper part is 0 to 1 mm and the diameter of the lower part is 0.5 to 5 mm. The surface of the metal plate on which the truncated cone-shaped protrusions and the clearance holes or slit holes are formed requires a surface treatment for improving adhesion and electrical insulation such as oxidation treatment, formation of fine irregularities, and film formation by a known method. Apply according to. A heat conductive adhesive or solder may be attached to the truncated conical projection. In the portion of the truncated cone-shaped protrusion on the back side subjected to the surface treatment, the glass cloth base material prepreg punched slightly larger than the area of the protrusion is slightly lower than the height of the truncated cone-shaped protrusion after lamination molding. To place. A copper foil is placed on the outside of the prepreg, an unprocessed glass cloth base prepreg is placed on the surface, and a bonding pad and a circuit as a second step are formed on the outside of the prepreg. Treated double-sided copper-clad laminate (in this case, a multilayer board may be used)
Is arranged so that the circuit side faces inward, and heated, pressed, preferably laminated and formed under vacuum, and filled with a thermosetting resin in a clearance hole or a slit hole, and the tip of a truncated conical metal projection is formed on the surface layer. Either cut into the metal foil or make strong contact and join to form a double-sided copper-clad multilayer board with a metal core. As the prepreg, a glass cloth base prepreg is preferred from the viewpoint of strength and the like, but of course, an organic base prepreg can also be used and is not limited.

【0010】得られた両面銅張多層板の、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
で金属芯と接触しないようにあけ、全体を銅メッキす
る。裏面の円錐台形突起先端部が表層銅箔と接触してい
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銅箔と
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。表面はザグリ加工、サンドブラスト
法などの方法で、半導体チップ及び第2段目のワイヤボ
ンディングパッド部上の銅箔、ガラス布基材及び熱硬化
性樹脂を、第2段目のボンディングパッドが露出するま
で切削し、その後、半導体チップ搭載部を内層の金属芯
まで切削除去して金属芯を露出させ、キャビティタイプ
の基板を作成する。表裏に回路を形成した後、少なくと
も半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、及び裏
面のハンダボールパッド部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。
In the obtained double-sided copper-clad multilayer board, a through hole is formed at a place where a clearance hole or a slit hole is formed so as not to contact a metal core by a known method such as a mechanical drill or a laser. Plate. A ball pad is formed so as to avoid a place where the tip of the truncated cone-shaped protrusion on the back surface is in contact with the surface copper foil or to avoid such a place. In this case, the ball pad is connected to the copper foil on the metal projection by a circuit so that a circuit is formed by a generally known method. The surface of the semiconductor chip and the copper foil, the glass cloth base material and the thermosetting resin on the second-stage wire bonding pad portion are exposed by a method such as counterboring, sandblasting, or the like, and the second-stage bonding pad is exposed. Then, the semiconductor chip mounting portion is cut and removed up to the metal core in the inner layer to expose the metal core, thereby producing a cavity type substrate. After forming the circuit on the front and back, at least the semiconductor chip mounting part, the bonding pad part, and the solder ball pad part on the back surface are covered with plating resist,
Nickel and gold plating are applied to create a printed wiring board.

【0011】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、裏面はハンダボールを溶融接続
させて半導体プラスチックパッケージとする。裏面のハ
ンダボールパッド部は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。
Thereafter, the semiconductor chip is bonded and fixed to the semiconductor chip mounting portion on the front surface with a heat conductive adhesive, wire-bonded, and resin-sealed, and the back surface is melt-connected with a solder ball to form a semiconductor plastic package. The solder ball pad on the back is joined to the motherboard printed wiring board with solder balls. The heat generated from the semiconductor chip is conducted from the semiconductor chip mounting portion, passes through the truncated metal conical protrusion on the opposite side of the metal core to the solder ball pad, and diffuses to the motherboard printed wiring board joined by the solder ball. .

【0012】金属板の側面については、熱硬化性樹脂組
成物で埋め込まれている形、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
成物で被覆されている方が好ましい。
Regarding the side surface of the metal plate, any of a shape embedded with the thermosetting resin composition and an exposed shape may be used, but the thermosetting resin composition is used in view of prevention of rust generation and the like. It is more preferable that it is coated with.

【0013】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 metal plate 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.

【0014】表裏の回路を形成した後、貴金属メッキ
を、少なくとも、半導体チップ搭載部分、ボンディング
パッド部分及びハンダボールパッド部分の表面に形成し
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
なくとも半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、
反対面のハンダボールパッド部以外の表面に皮膜を形成
する。
After forming the front and back circuits, noble metal plating is formed on at least the surfaces of the semiconductor chip mounting portion, the bonding pad portion, and the solder ball pad portion 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. Or, after plating, if necessary, a known thermosetting resin composition, or a photoselective thermosetting resin composition, at least a semiconductor chip mounting portion, a bonding pad portion,
A film is formed on the surface other than the solder ball pad on the opposite surface.

【0015】ワイヤボンディングする場合、該プリント
配線板の、内層の平坦な金属芯上に、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1段目及び2段目のボンディングパ
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。
In the case of wire bonding, a semiconductor chip is fixed on a flat metal core in an inner layer of the printed wiring board by using a heat conductive adhesive, and the semiconductor chip and the first stage of the printed wiring board circuit are further fixed. Connect to the second stage bonding pad by wire bonding method, at least
The semiconductor chip, the bonding wires, and the bonding pads are sealed with a known sealing resin.

【0016】半導体チップと反対面のハンダボール接続
用導体パッドに、ハンダボールを接続してP-BGAを作
り、マザーボードプリント配線板上の回路にハンダボー
ルを重ね、熱によってボールを溶融接続する。P-LGAの
場合、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ハンダボール接続用導体パ
ッドとP-LGA用のハンダボール用導体パッドとを、ハン
ダボールを加熱溶融することにより接続する。
A P-BGA is formed by connecting solder balls to solder ball connection conductor pads on the opposite side of the semiconductor chip, and the solder balls are superimposed on a circuit on a motherboard printed wiring board, and the balls are melt-connected by heat. In the case of P-LGA, when mounting on a printed wiring board, solder balls are heated and melted between the solder ball connection conductive pads formed on the motherboard printed wiring board surface and the solder ball conductive pads for P-LGA. Connect with

【0017】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50〜500μm、好適に
は100〜400μm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。銅箔は一般に公知の
ものが使用される。好適には、厚さ3〜18μmの電解
銅箔が使用される。
The metal plate used in the present invention is not particularly limited, but has a high elastic modulus and a high thermal conductivity and a thickness of 50 to 500 μm, preferably 100 to 400 μm. Specifically, pure copper, oxygen-free copper,
In addition, alloys containing 95% by weight or more of copper, such as Fe, Sn, P, Cr, Zr, and Zn, are preferably used. Further, a metal plate or the like in which the surface of the alloy is plated with copper may be used. A commonly known copper foil is used. Preferably, an electrolytic copper foil having a thickness of 3 to 18 μm is used.

【0018】本発明の金属円錐台形突起部の高さは、特
に限定はないが、ベースの金属板より50〜150μm高めと
なるようにするのが好ましい。又、プリプレグ等の絶縁
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5〜10μm低めとし、積層成形後に、円錐台形突
起の間、及びクリアランスホール又はスリット孔に樹脂
を充填し、円錐台形突起の先端部は、少なくとも表層銅
箔の一部と圧力で接触、接合させる。
The height of the metal truncated conical protrusion of the present invention is not particularly limited, but is preferably set to be 50 to 150 μm higher than the base metal plate. In addition, the thickness of the insulating layer such as prepreg is slightly lower than the height of the metal truncated conical protrusions, preferably 5 to 10 μm lower, and after lamination molding, resin is filled between the truncated conical protrusions and in the clearance holes or slit holes. Then, the tip of the truncated conical projection is brought into contact with and joined to at least a part of the surface copper foil by pressure.

【0019】金属円錐台形突起部形成範囲は、表面の半
導体チップ面積とほぼ同じとし、一般的には5〜20mm角
以内とする。好ましくは、裏面の金属突起部と接触した
金属箔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剥離強度(ボールシェ
ア強度)が保持できるようにする。
The range in which the metal truncated cone-shaped protrusions are formed is substantially the same as the area of the semiconductor chip on the surface, and is generally within 5 to 20 mm square. Preferably, a ball pad is formed avoiding a portion of the metal foil in contact with the metal projection on the back surface, and the ball pad and the circuit are connected to the metal foil on the projection so that the ball pad is bonded to the substrate. The strength is maintained so that the peel strength (ball shear strength) when a pressure is applied to the ball from the side can be maintained.

【0020】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.

【0021】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。これらのほかに特公昭41-192
8、同43-18468、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れ得る。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40
0〜6,000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。
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 the 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. In addition to these,
8, 43-18468, 44-4791, 45-11712, 46-41112,
Polyfunctional cyanate compounds described in JP-A-47-26853 and JP-A-51-63149 can also be used. Further, the molecular weight of the polyfunctional cyanate compound having a triazine ring formed by trimerization of a cyanato group of
0-6,000 prepolymers are 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.

【0022】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。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。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。
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. A generally known polyimide resin 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. 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.

【0023】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.

【0024】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
硬化触媒を用いるのが好ましい。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, economy and the like. It is preferable to use The amount used is 0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.01 part by weight, per 100 parts by weight of the thermosetting resin.
~ 5 parts by weight.

【0025】プリプレグの補強基材として使用するガラ
ス布基材としては、一般に公知の織布、不織布が使用さ
れるが、強度の関係から織布が好ましい。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等
が挙げられる。これらは、混抄でも良い。また有機基材
としては、液晶ポリエステル繊維、全芳香族ポリアミド
繊維等の一般に公知の織布、不織布が挙げられる。
As the glass cloth base material used as the reinforcing base material of the prepreg, generally known woven cloths and nonwoven cloths are used, but woven cloths are preferable in view of strength. In particular,
Known glass fiber cloths, such as E glass, S glass, and D glass, are mentioned. These may be mixed. In addition, examples of the organic substrate include generally known woven fabrics and nonwoven fabrics such as liquid crystal polyester fibers and wholly aromatic polyamide fibers.

【0026】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.

【0027】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。プリプレグの半硬化
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。本発明の金属芯及びこれを用いた
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、2)
の方法による。 (1) 金属芯となる金属板(図1、a)の表面全面にエッチ
ングレジスト(図1、b)を付着させ、裏面円錐台形を
形成する位置にエッチングレジスト(図1、b)を付着さ
せ、又、クリアランスホールをあける箇所のエッチング
レジスト(図1、b)を除去する。 (2) 両側からエッチングして、中央部の半導体チップ
搭載部面積部分の反対側に複数の円錐台形突起(図1、
c)を形成するとともに、クリアランスホール(図1、d)
をその周囲に形成する。尚、金属板の表裏周囲にもズ
レ、寸法収縮などの目的で円錐台形突起(c)とは異なる
目的で円錐台形突起(図1、e)を形成することができる
(図2、(2−2))。 (3) この裏面に、中央部の金属突起部面積部分よりや
や大きめにくりぬいたガラス布基材プリプレグ(図1、
f)を配置し、その外側に銅箔(図1、g)を配置し、表面
にはくりぬきのないプリプレグ(図1、h)を置き、その
上に第2段目のボンディングパッド(図1、i)及びその
他の回路(図1、j)が形成された両面銅張積層板(図1、
k)を、銅箔表面を化学処理して、回路側が内側を向くよ
うに配置する。 (4) 加熱、加圧、真空下に積層成形して金属芯入り両
面金属箔張多層板(図1、l)を作成する。 (5) クリアランスホール部に、金属芯と接触しないよう
にメカニカルドリルにてスルーホール用貫通孔(図2、
m)をあけ、デスミア処理後に全体を銅メッキする。 (6) 表面の半導体チップ及び2段目のボンディングパ
ッド(図2、n)の領域の銅箔をエッチング除去し、表
面側からサンドブラスト法で2段目のボンディングパッ
ド(図2、n)まで表面のガラス布基材及び熱硬化性樹脂
組成物を切削除去する。 (7) 半導体チップ搭載部以外の場所を保護金属シート
(図2、o)で保護してからサンドブラスト法で再び金属
芯まで研削し、半導体搭載部となる平坦な内層金属芯表
面(図2、p)を露出させる。 (8) 表裏に回路を形成した後、表面の半導体チップ搭
載部となる、露出したキャビティの金属表面、第1,2
段目のボンディングパッド、裏面のハンダボールパッド
以外をメッキレジスト(図2、t)で被覆し、ニッケルメ
ッキ、金メッキを付着させてプリント配線板を作成す
る。このプリント配線板の、金属芯が露出した半導体チ
ップ搭載部(図2、p)に半導体チップ(図2、q)を熱伝導
性接着剤(図2、r)で接着固定し、ボンディングワイヤ
(図2、s)で第1、2段目のボンディングパッドと接続
し、封止樹脂(図2、u)で封止してから、ハンダボール
パッド(図2、v)にハンダボール(図2、w)を溶融して接
着固定し、半導体プラスチックパッケージとする。
When preparing the prepreg for a printed wiring board of the present invention, a substrate is impregnated with a thermosetting resin composition and dried to obtain a semi-cured laminated material. The temperature for forming a semi-cured resin layer of the prepreg is generally 100 to 180 ° C. The time is 5 to 60 minutes, and is appropriately selected depending on the desired flow rate. The method for producing the metal core of the present invention and the printed wiring board for a semiconductor plastic package using the same is not particularly limited.
Method. (1) An etching resist (FIG. 1, b) is adhered to the entire surface of a metal plate (FIG. 1, a) serving as a metal core, and an etching resist (FIG. 1, b) is adhered to a position where a back frustum is formed. Further, the etching resist (FIG. 1, b) where the clearance hole is to be formed is removed. (2) Etching from both sides, a plurality of truncated conical projections (Fig. 1,
c) and a clearance hole (Fig. 1, d)
Is formed around it. A frusto-conical projection (FIG. 1, e) can also be formed around the front and back of the metal plate for a purpose different from the frusto-conical projection (c) for the purpose of displacement, dimensional shrinkage, etc. (FIGS. 2, (2-)). 2)). (3) On this back surface, a glass cloth base prepreg (Fig. 1,
f), a copper foil (FIG. 1, g) is placed outside the prepreg, a prepreg (FIG. 1, h) without a hollow is placed on the surface, and a second-stage bonding pad (FIG. 1) is placed thereon. , I) and other circuits (FIG. 1, j) formed on the double-sided copper-clad laminate (FIG. 1,
In step (k), the surface of the copper foil is subjected to a chemical treatment so that the circuit side faces inward. (4) Laminate under heat, pressure and vacuum to form a double-sided metal foil-clad multilayer board with a metal core (Fig. 1, l). (5) In the clearance hole, use a mechanical drill to prevent the metal core from coming into contact with the through hole.
Open m) and after desmearing, copper plating the whole. (6) The copper foil in the area of the surface semiconductor chip and the second-stage bonding pad (FIG. 2, n) is removed by etching, and the surface is sandblasted to the second-stage bonding pad (FIG. 2, n). The glass cloth substrate and the thermosetting resin composition are cut and removed. (7) Protect the area other than the semiconductor chip mounting area with metal sheet
After protection by o (FIG. 2, o), the metal core is ground again by the sand blast method to expose a flat inner metal core surface (p in FIG. 2) to be a semiconductor mounting portion. (8) After forming the circuit on the front and back, the exposed metal surface of the cavity, which becomes the semiconductor chip mounting portion on the surface,
The printed wiring board is prepared by coating the portions other than the bonding pads on the lower side and the solder ball pads on the back surface with a plating resist (t in FIG. 2) and attaching nickel plating and gold plating. A semiconductor chip (FIG. 2, q) is bonded and fixed to the semiconductor chip mounting portion (FIG. 2, p) of the printed wiring board with the exposed metal core with a thermally conductive adhesive (FIG. 2, r), and a bonding wire
(FIG. 2, s) is connected to the first and second bonding pads, sealed with a sealing resin (FIG. 2, u), and then solder ball (FIG. 2, v) to the solder ball pad (FIG. 2, v). 2, w) is melted and bonded and fixed to obtain a semiconductor plastic package.

【0028】[0028]

【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。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. Unless otherwise specified, “parts” indicates parts by weight.

【0029】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℃に溶融させ、
撹拌しながら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
一撹拌混合してワニスAを得た。このワニスを厚さ50μm
のガラス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間(at170℃)5
0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75μmの半硬化状態のプ
リプレグBを得た。
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, followed by uniform stirring and mixing to obtain Varnish A. This varnish is 50μm thick
Impregnated into glass woven fabric, dried and gelled (at 170 ° C) 5
A semi-cured prepreg B having an insulating layer thickness of 75 μm was prepared so that the resin flow was 10 mm in 5 seconds at 170 ° C., 20 kgf / cm 2 for 5 seconds.

【0030】一方、内層金属板となる厚さ300μmのCu:9
9.9%,Fe:0.07%,P:0.03%の合金板を用意し、この全体に2
5μmの液状エxッツチングレジストを形成し、大きさ50
mm角のパッケージ面積の中央部の半導体チップを搭載す
る部分の15mm角内の正反対面に、250μmの円形のレジス
トを400個残し、表面は孔径0.6mmのクリアランスを作成
するために、この部分のエッチングレジストを除去し、
両面からエッチングして、裏面には高さ153μm、底部径
645μm、上部径110μmの円錐台形の突起を400個、周囲
に孔径0.6mmのクリアランスホールを形成した(図1、
2)。
On the other hand, Cu: 9 having a thickness of 300 μm serving as an inner metal plate
Prepare an alloy plate of 9.9%, Fe: 0.07%, P: 0.03%, and
Form a liquid etching resist of 5μm, size 50
On the diametrically opposite surface within the 15 mm square of the part where the semiconductor chip is mounted in the center of the package area of the mm square, 400 circular resists of 250 μm are left, and the surface of this part is created in order to create a clearance with a hole diameter of 0.6 mm. Remove the etching resist,
Etching from both sides, height 153μm on the back, bottom diameter
400 frusto-conical protrusions with 645 μm and upper diameter of 110 μm were formed, and a clearance hole with a hole diameter of 0.6 mm was formed around it (Fig. 1,
2).

【0031】一方、上記プリプレグB1枚の表裏に18μ
mの電解銅箔を配置し、200℃、20kgf/cm2、2時間積層成
形して両面銅張積層板を作成し、この片面に第2段目の
ボンディングパッド、その他の回路を形成し、黒色酸化
銅処理を施した後、回路側が内側を向くように配置し
た。又、裏面には、半導体チップ搭載部の正反対面に作
成された円錐台形金属突起よりやや大きめに孔をあけた
上記プリプレグBを2枚置き、その外側には18μmの電
解銅箔を配置し、同様に積層成形し、一体化した。
On the other hand, 18 μm of the prepreg B
m electrolytic copper foil placed, 200 ℃, 20kgf / cm 2 , lamination molding for 2 hours to make a double-sided copper-clad laminate, forming a second-stage bonding pad and other circuits on this one side, After the black copper oxide treatment, the circuit was placed so that the circuit side faced inside. In addition, on the back surface, two prepregs B, each having a hole slightly larger than the truncated cone-shaped metal projection formed on the opposite surface of the semiconductor chip mounting portion, are placed, and an 18 μm electrolytic copper foil is arranged outside thereof. Similarly, they were laminated and integrated.

【0032】クリアランスホール部に孔径0.25mmのスル
ーホールをメカニカルドリルにてあけ、デスミア処理後
に全体に無電解、電解銅メッキにて20μm銅メッキを施
した。半導体チップ搭載部及び第2段目のボンディング
ワイヤの範囲の表面の銅箔をエッチング除去し、表面か
らサンドブラスト法にて第2段目のボンディングワイヤ
までガラス布基材及び熱硬化性樹脂組成物を切削除去し
た。その後、金属保護シートを半導体チップ搭載部上に
被せ、再びサンドブラスト法にて金属芯に到達するまで
ガラス布基材及び熱硬化性樹脂組成物を切削除去し、ソ
フトエッチング工程を通して表面のサンドブラスト砂な
どを除去した後、表裏面に回路を形成した。裏面のハン
ダボールパッドは、円錐台形上を避けて作成した。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平坦な内層金属芯上に大き
さ13mm角の半導体チップを銀ペーストで接着固定した
後、半導体チップと1,2段目のボンディングパッドに
ワイヤボンディングを行い、次いでシリカ入りエポキシ
封止用液状樹脂を用い、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熔融接合した。評価結果を 表
1、表2及び表3に示す。
A through hole having a hole diameter of 0.25 mm was formed in the clearance hole with a mechanical drill, and after desmearing, the whole was electrolessly and electrolytically plated with 20 μm copper. The copper foil on the surface of the semiconductor chip mounting portion and the area of the second-stage bonding wire is removed by etching, and the glass cloth base material and the thermosetting resin composition are sand-blasted from the surface to the second-stage bonding wire. Cutting removed. Then, a metal protective sheet is put on the semiconductor chip mounting portion, and the glass cloth base material and the thermosetting resin composition are cut and removed again by the sandblasting method until the metal core is reached. After the removal, a circuit was formed on the front and back surfaces. The solder ball pad on the back was created avoiding the truncated cone. A plating resist was formed on portions other than the semiconductor chip mounting portion, the wire bonding portion, and the ball pad portion on the back surface, and nickel and gold plating were performed thereon to complete a printed wiring board. A 13 mm square semiconductor chip is bonded and fixed with a silver paste on the flat inner metal core, which is the mounting surface of the semiconductor chip, and then the semiconductor chip and the first and second stage bonding pads are wire-bonded, then silica Semiconductor chips, wires, and bonding pads were resin-encapsulated using a liquid resin for epoxy encapsulation, 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. The evaluation results are shown in Tables 1, 2 and 3.

【0033】比較例1 実施例1のプリプレグB(図3、h)を2枚使用し、上下
に12μmの電解銅箔(図3、g)を配置し、200℃、20kgf/c
m2、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(図3、t)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(図3、q)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(図3、r)で半導体チップを接着し、ワイヤボン
ディング(図3、s)後、エポキシ樹脂封止用コンパウン
ド(図3、u)で実施例1と同様に樹脂封止し、ハンダボー
ル(図3、w)を接合した。同様にマザーボードに接合し
た。評価結果を 表1、表2及び表3に示す。
Comparative Example 1 Two prepregs B (FIG. 3, h) of Example 1 were used, and 12 μm electrolytic copper foils (FIG. 3, g) were arranged on the upper and lower sides at 200 ° C. and 20 kgf / c.
Lamination molding was performed for 2 hours under a vacuum of m 2 and 30 mmHg or less to obtain a double-sided copper-clad laminate. 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 (t in FIG. 3) and then plated with nickel and gold. This has a through hole for heat dissipation formed at the place where the semiconductor chip (FIG. 3, q) is mounted, and the semiconductor chip is bonded thereon with a silver paste (FIG. 3, r), and wire bonding (FIG. 3, FIG. s) After that, resin sealing was carried out using an epoxy resin sealing compound (FIG. 3, u) in the same manner as in Example 1, and solder balls (FIG. 3, w) were joined. Similarly joined to the motherboard. The evaluation results are shown in Tables 1, 2 and 3.

【0034】比較例2 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C)、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D)を作成
した。このプリプレグD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(図4、a)
を、上記ノーフロープリプレグC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(図4、q)
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(図4、u)で封止した。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、表2及び表
3に示す。
Comparative Example 2 300 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 produce a no-flow prepreg (prepreg C) having a gelling time of 10 seconds and a resin flow of 98 μm, and a high-flow prepreg (prepreg D) having a gelling time of 150 seconds and a resin flow of 18 mm. Using two prepregs D, 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, and the semiconductor chip mounting portion was cut out using a counterbore machine, and a copper plate having a thickness of 200 μm was formed on the back surface (FIG. 4, a).
Was bonded in a similar manner under heat and pressure using a punched-out Noflow prepreg C to prepare a printed wiring board with a heat sink. This slightly warped.
Semiconductor chips (Fig. 4, q) with silver paste directly on this heat sink
And bonded by wire bonding, and sealed with a liquid epoxy resin (FIG. 4, u). Similarly, it was joined to a motherboard printed wiring board. The evaluation results are shown in Tables 1, 2 and 3.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】<測定方法> 1)ボールシェア強度 径0.65mm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 is attached to a ball pad having a diameter of 0.65 mm.
The strength when peeling by pushing 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 treatment 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 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】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、プリント配線板の半導体チップを搭載する面は、
キャビィティ型になっており、金属芯は露出しており、
この表面に少なくとも1個以上の半導体チップが熱伝導
性接着剤で接着固定し、該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、プリント配線板の反対面
には内層金属芯からの円錐台形突起が表層の銅箔と接触
接続しており、この突起部に接続する回路導体もしくは
パッケージを外部とハンダボールで接続する回路導体パ
ッドとを、少なくとも表面の回路導体と、金属板に対し
て熱硬化性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ボールグリッドア
レイ型半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板
において、まず金属芯となる金属板において、金属板の
半導体チップを搭載する側の面は平坦とし、その正反対
面には複数の円錐台形突起を形成し、該半導体チップ搭
載部及び円錐台形突起部以外の箇所にクリアランスホー
ル又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップの搭
載面である金属板の平坦面にガラス布基材プリプレグを
置き、その外側に第2段目のボンディングパッドとする
回路とその他の回路を形成した片面回路付き両面銅張積
層板を化学処理したものを、回路側が内側を向くように
配置し、裏面には円錐台形突起よりやや大きめに孔をあ
けたガラス布基材プリプレグを配置し、その外側に銅箔
を置き、加熱、加圧、真空下に積層成形して得られる両
面銅張多層板を用い、クリアランスホール又はスリット
孔のほぼ中央に、金属芯と接触しないように小さめのス
ルーホール用貫通孔をあけ、デスミア処理後に銅メッキ
を施し、表面の半導体チップ搭載部分及び第2段目のボ
ンディングパッド部となる表面の銅箔、ガラス布基材及
び熱硬化性樹脂組成物を、第2段目のボンディングパッ
ドが露出するまで、サンドブラスト法などで研削除去
し、次いで該2段目のボンディングパッド部を保護金属
シート、レジストなどで保護してから、再度サンドブラ
スト法などで金属芯まで切削除去して金属芯を露出さ
せ、その後表裏に回路を形成し、少なくとも半導体チッ
プ搭載部、ワイヤボンディング部及びボールパッド部以
外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッ
キを施して得られる金属芯入りプリント配線板を提供す
る。本発明によれば、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されたプ
リント配線板が提供される。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用いることによ
り、プレッシャークッカー処理後の絶縁性、耐マイグレ
ーション性に優れ、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 a printed wiring board is disposed in a part of the printed wiring board in a thickness direction, and a surface of the printed wiring board on which a semiconductor chip is mounted is provided.
It is a cavity type, the metal core is exposed,
At least one semiconductor chip is bonded and fixed to this surface with a heat conductive adhesive, and the circuit conductor and the semiconductor chip are connected by wire bonding. On the opposite surface of the printed wiring board, a truncated cone from an inner metal core is formed. The protrusions are in contact with the surface copper foil, and the circuit conductors connected to the protrusions or the circuit conductor pads that connect the package to the outside with solder balls are connected to at least the surface circuit conductors and the metal plate by heat. In a printed circuit board for a ball grid array type semiconductor plastic package having a structure in which at least a semiconductor chip, a wire, and a bonding pad are resin-sealed by connecting with a through-hole conductor insulated by a curable resin composition, The surface of the metal plate on which the semiconductor chip is mounted is flat, and the opposite surface is Forming a projection, forming a clearance hole or a slit hole at a location other than the semiconductor chip mounting portion and the truncated cone-shaped projection, and then applying a glass cloth base material prepreg on a flat surface of a metal plate which is a mounting surface of the semiconductor chip. A double-sided copper-clad laminate with a single-sided circuit on which a circuit to be used as a second-stage bonding pad and other circuits are formed is disposed on the outside thereof, and the circuit side faces inward. Using a double-sided copper-clad multilayer board obtained by placing a glass cloth base prepreg with a hole slightly larger than the truncated conical projection, placing a copper foil on the outside, heating, pressing, laminating under vacuum, In the center of the clearance hole or slit hole, make a small through hole for through hole so as not to contact the metal core, apply copper plating after desmearing, and mount the semiconductor chip on the surface And grinding the copper foil, glass cloth base material and thermosetting resin composition on the surface to be the second-stage bonding pad portion by sandblasting or the like until the second-stage bonding pad is exposed, After protecting the second-stage bonding pad portion with a protective metal sheet, a resist, etc., the metal core is exposed by cutting and removing the metal core again by a sandblasting method or the like, and thereafter, a circuit is formed on both sides, and at least a semiconductor chip is formed. Provided is a printed wiring board with a metal core obtained by covering portions other than a mounting portion, a wire bonding portion, and a ball pad portion with a plating resist and performing nickel plating and gold plating. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the printed wiring board which is excellent also in the adhesive strength with a solder ball, there is no moisture absorption from the lower surface of a semiconductor chip, and the heat resistance after moisture absorption, ie, popcorn phenomenon, is improved significantly. By using a polyfunctional cyanate ester resin composition as the thermosetting resin composition, it has excellent insulation properties after pressure cooker treatment, excellent migration resistance, and is also suitable for mass productivity,
A printed wiring board for a semiconductor plastic package having a novel structure with improved economic efficiency was obtained.

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

【図1】本発明の金属芯入りボールグリッドアレイ用プ
リント配線板を用いた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 using a printed wiring board for a ball grid array with a metal core according to the present invention.

【図2】本発明の金属芯入りボールグリッドアレイ型プ
リント配線板を用いた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 a semiconductor plastic package using a ball grid array type printed wiring board with a metal core according to the present invention.

【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.

【図4】比較例3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 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 金属板 b エッチングレジスト c パッケージ内に作成された円錐台形突起 d クリアランスホール e パッケージ外に作成された円錐台形突起 f 孔が形成されたプリプレグB g 銅箔 h 孔の形成されていないプリプレグB i 両面銅張積層板に形成された2段目のボン
ディングパッド j 両面銅張積層板に形成された内層回路 k 両面銅張積層板 l 金属芯入り両面銅張多層板 m 表裏回路導通用スルーホール n 2段目のボンディングワイヤ o 金属製保護シート p 半導体搭載部である内層金属芯露出部 q 半導体チップ r 熱伝導性接着剤 s ボンディングワイヤ t メッキレジスト u 封止樹脂 v ハンダボールパッド w ハンダボール x 熱放散用スルーホール y プリプレグC
a metal plate b etching resist c frusto-conical projection formed in package d clearance hole e frusto-conical projection formed outside package f prepreg B with holes formed g copper foil h prepreg B without holes formed Second-stage bonding pad formed on double-sided copper-clad laminate j Inner-layer circuit formed on double-sided copper-clad laminate k Double-sided copper-clad laminate l Double-sided copper-clad multilayer board with metal core m Through hole for front / back circuit conduction n Second-stage bonding wire o Metal protection sheet p Inner layer metal core exposed part as semiconductor mounting part q Semiconductor chip r Heat conductive adhesive s Bonding wire t Plating resist u Sealing resin v Solder ball pad w Solder ball x Heat Through hole for radiation y Prepreg C

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 勝次 東京都葛飾区新宿6丁目1番1号 三菱瓦 斯化学株式会社東京工場内 Fターム(参考) 5E315 AA05 BB01 BB14 CC16 DD15 DD16 DD17 DD20 DD25 GG01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Katsuji Komatsu 6-1-1, Shinjuku, Katsushika-ku, Tokyo Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Tokyo factory F-term (reference) 5E315 AA05 BB01 BB14 CC16 DD15 DD16 DD17 DD20 DD25 GG01

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、半
導体チップを搭載する面は平坦で、反対面には複数の金
属円錐台形突起が裏面の金属箔と接続した形態のプリン
ト配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント
配線板の片面の、周囲の2段になっているボンディング
パッドを含む回路よりも低い金属板の上に半導体チップ
を固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回
路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、信号伝搬回路
導体と半導体チップとを2段ともワイヤボンディングで
接続し、少なくともプリント配線板表面上の信号伝搬回
路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体
もしくは該パッケージを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ている構造
のボールグリッドアレイ型半導体プラスチックパッケー
ジに用いるプリント配線板であって、まず金属芯となる
金属板は、半導体チップを搭載する面は平坦で、その正
反対面には複数の円錐台形突起を有し、該半導体チップ
及び円錐台形突起範囲以外の箇所に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平坦面にガラス布基
材熱硬化性樹脂プリプレグを置き、更にその上に2段目
のボンディングパッドとする回路と内層回路を形成した
片面回路付き両面銅張積層板を、回路側が内側になるよ
うに配置し、反対面の円錐台形金属突起がある面には、
突起面よりやや大きめの面積をくりぬいたガラス布基材
プリプレグを重ね、その外側に銅箔を置いて、加熱、加
圧下に積層成形して得られる両面銅張多層板を用い、ク
リアランスホール又はスリット孔のほぼ中央に、金属芯
と接触しないようにスルーホールを形成し、銅メッキ
し、表面の半導体チップを搭載する箇所及び第2段目の
ボンディングパッド部の上の銅箔、基材及び樹脂層を除
去して2段目の半導体チップ搭載用ボンディングパッド
を露出し、その後、内層金属芯も露出した形態とし、表
面には1段目のボンディングパッド及び回路を形成し、
裏面には円錐台形金属突起が接触する銅箔は、放熱用ハ
ンダボールを接続するハンダボールパッド、回路として
形成し、少なくとも半導体チップ搭載部、ワイヤボンデ
ィングパッド部及びハンダボールパッド部を貴金属メッ
キして得られる、ワイヤボンディングパッドが2段に形
成された金属芯入りボールグリッドアレイ型プラスチッ
クパッケージ用プリント配線板。
1. A printed wiring board in which a surface on which a semiconductor chip is mounted is flat on a part of the printed wiring board in a thickness direction, and a plurality of truncated metal conical protrusions are connected to a metal foil on a back surface on an opposite surface. A semiconductor chip is fixed on a metal plate having a size substantially the same as that of the printed circuit board, and on one side of the printed wiring board, a metal plate lower than a circuit including bonding pads formed in two steps around the semiconductor chip. The signal transmission circuit conductor on the surface of the printed wiring board is insulated from the signal transmission circuit conductor by a thermosetting resin composition, and the signal transmission circuit conductor and the semiconductor chip are connected in both stages by wire bonding. And a circuit conductor formed on the opposite surface of the printed wiring board or a circuit conductor pad formed for connecting the package to the outside with solder balls, and a metal plate and a resin composition insulated. A printed wiring board used for a ball grid array type semiconductor plastic package having a structure connected by through-hole conductors. First, the metal plate serving as a metal core has a flat surface on which the semiconductor chip is mounted, and a plurality of A glass cloth base thermosetting resin prepreg is placed on a flat surface of a metal plate in which a clearance hole or a slit hole is formed at a place other than the semiconductor chip and the truncated cone-shaped projection, and further placed thereon. A double-sided copper-clad laminate with a single-sided circuit formed with a circuit serving as a second-stage bonding pad and an inner-layer circuit is arranged so that the circuit side is on the inside, and the opposite surface having a truncated conical metal protrusion is
Using a double-sided copper-clad multilayer board obtained by laminating a glass cloth base prepreg with a slightly larger area than the projection surface, placing a copper foil on the outside, heating and pressing under pressure, and using a clearance hole or slit At the center of the hole, a through hole is formed so as not to come into contact with the metal core, copper-plated, and a copper foil, a base material and a resin on the surface where the semiconductor chip is to be mounted and the second-stage bonding pad portion The layer is removed to expose the second stage bonding pads for mounting the semiconductor chip, and then the inner layer metal core is also exposed, and the first stage bonding pads and circuits are formed on the surface,
Copper foil, on the back side of which a frusto-conical metal protrusion contacts, is formed as a solder ball pad and circuit for connecting solder balls for heat radiation, and at least the semiconductor chip mounting portion, wire bonding pad portion and solder ball pad portion are plated with noble metal. The obtained printed wiring board for a ball grid array type plastic package containing a metal core, in which wire bonding pads are formed in two stages.
【請求項2】 2段目のボンディングパッド及び半導体
チップ搭載用金属芯を露出させるのに、該表層の銅箔を
除去後、サンドブラスト法にて表層の熱硬化性樹脂組成
物及びガラス布層を内層の2段目のボンディングパッド
まで研削して、2段目のボンディングパッドを露出した
後、2段目のボンディングパッド部分を被覆し、サンド
ブラスト法で更に内層金属芯まで樹脂層及びガラス布基
材層を切削除去して作成されることを特徴とする請求項
1記載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。
2. A method for exposing a second-stage bonding pad and a metal core for mounting a semiconductor chip, after removing the surface copper foil, removing the surface thermosetting resin composition and the glass cloth layer by sandblasting. Grinding to the inner layer second bonding pad, exposing the second bonding pad, covering the second bonding pad portion, further sandblasting the inner metal core to the resin layer and glass cloth substrate The printed wiring board for a semiconductor plastic package containing a metal core according to claim 1, wherein the printed wiring board is formed by cutting and removing a layer.
【請求項3】 金属板が、銅95重量%以上の銅合金、或
いは純銅であることを特徴とする請求項1または2記載
の金属芯入りボールグリッドアレイ型半導体プラスチッ
クパッケージ用プリント配線板。
3. The printed wiring board for a ball grid array type semiconductor plastic package with a metal core according to claim 1, wherein the metal plate is a copper alloy containing 95% by weight or more of copper or pure copper.
【請求項4】 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ことを特徴とする請求項
1、2または3記載の金属芯入りボールグリッドアレイ型
半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板。
4. The thermosetting resin according to claim 1, wherein said thermosetting resin is a polyfunctional cyanate ester and a thermosetting resin composition containing said cyanate ester prepolymer as an essential component.
A printed wiring board for a ball grid array type semiconductor plastic package containing a metal core according to 1, 2, or 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008047843A (en) * 2006-07-20 2008-02-28 Sanyo Electric Co Ltd Circuit device, manufacturing method thereof, wiring board, and manufacturing method thereof
JP2018098496A (en) * 2016-12-16 2018-06-21 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Printed circuit board and production method thereof

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