JP2001007533A - Manufacture of ball grid array printed wiring board excellent in heat dissipating property - Google Patents

Manufacture of ball grid array printed wiring board excellent in heat dissipating property

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JP2001007533A
JP2001007533A JP17454999A JP17454999A JP2001007533A JP 2001007533 A JP2001007533 A JP 2001007533A JP 17454999 A JP17454999 A JP 17454999A JP 17454999 A JP17454999 A JP 17454999A JP 2001007533 A JP2001007533 A JP 2001007533A
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semiconductor chip
wiring board
printed wiring
board
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JP17454999A
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Hidenori Kanehara
秀憲 金原
Nobuyuki Ikeguchi
信之 池口
Katsuji Kobayashi
勝次 小林
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a wiring board to be improved in heat-resistant properties, electrical insulating properties, and profitability by a method wherein a truncated cone projection is formed on the backside of a both-sided metal plated laminate opposite to its chip mount surface, a prepreg and a metal foil are laminated on the front surface, and a hollow prepreg is stacked on the backside, and these components are thermocompressed into a laminated board. SOLUTION: Etching resist is applied on all the surface of a glass cloth-base both- sided metal plated laminated board, the backside is etched halfway, a truncated cone protrusion on the center surface of the board opposite to its other surface where a chip is mounted is left, and the board provided with a both-sided circuit d equipped with a center truncated cone protrusion e is formed by etching carried out from both its sides. A hollow prepreg g and a metal foil a are arranged on the backside, and a prepreg f and a metal foil a are arranged on the surface. These components are thermocompressed under vacuum into a both-sided metal plated multilayer board h. A part of the board other than a chip mounting part is covered with a protective resist and ground to enable a metal surface which serves as a chip mount to be exposed, and a chip is bonded for the formation of a semiconductor plastic package.

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
プリント配線板の製造方法に関する。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
る。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 method of manufacturing a novel printed circuit board for a ball grid array type semiconductor plastic package having at least one semiconductor chip mounted on the printed circuit board. The obtained printed wiring board is used for a relatively high wattage, multi-terminal, high-density semiconductor plastic package such as a microprocessor, a microcontroller, an ASIC, and a graphic. 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
ッケージは公知である。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用スルーホールが
形成されている。該スルーホールの孔を通して、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 on the lower surface of the printed wiring board, using a solder ball, a conductor pad for connecting to the motherboard printed wiring board is formed, 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, in order to diffuse heat generated from the semiconductor to the motherboard printed wiring board, plated through holes for heat diffusion are formed from the upper metal foil for fixing the semiconductor chip to the lower surface. Through the holes of 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 heating at the time of mounting on the motherboard and by heating at the time of removing the semiconductor components 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
点を改善したボールグリッドアレイ型半導プラスチッパ
ッケージ用プリント配線板の製造方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of manufacturing a printed wiring board for a ball-grid array type semiconductor plastic package which solves the above problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、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
する表面は平坦で、半導体チップ搭載部にほぼ対応する
領域の裏面には複数の金属円錐台形突起が裏面表層の銅
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、プリント配線板の表面の周囲の、1
又は2段になっているボンディングパッドを含む回路よ
りも窪んでいる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、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、少なくともプリント
配線板表面上の該回路導体と、プリント配線板裏面に形
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
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
ト配線板の製造方法において、 a. ガラス布基材両面金属板張積層板の表面の半導体チ
ップを搭載する領域以外に回路を形成し、半導体チップ
搭載面の裏面には複数の円錐台形突起及び回路を形成す
る工程、 b. 表面にはガラス布基材熱硬化性樹脂プリプレグを配
置し、その上に金属箔を置き、裏面には円錐台形金属突
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、その外側に金属箔を置いて、加熱、加
圧下に積層成形して両面金属張多層板を作成する工程、 c. 半導体チップ搭載部及び円錐台形突起部以外の箇所
にスルーホール用貫通孔を形成し、金属メッキを施した
後、少なくとも表面の半導体チップを搭載する箇所の上
の金属箔、ガラス布基材及び樹脂層を除去して、半導体
チップ搭載部となる金属面を露出する工程、 d. 表面には少なくとも第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表層
金属箔と接触した金属箔に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パッド部及びハン
ダボールパッド部を貴金属メッキする工程、からなるワ
イヤボンディングパッドが1又は2段に形成されている
ことを特徴とするボールグリッドアレイ型プリント配線
板の製造方法を提供する。
That is, according to the present invention, a semiconductor chip mounting surface is flat in a part of a printed wiring board in a thickness direction, and a back surface of a region substantially corresponding to the semiconductor chip mounting portion is provided. A metal plate having the same size as the printed wiring board, in which a plurality of metal truncated conical protrusions are connected to the copper foil on the back surface layer, is disposed around the surface of the printed wiring board.
Alternatively, a semiconductor chip is fixed on a metal plate that is more concave than a circuit including bonding pads in two stages, and the metal plate and a signal propagation circuit conductor on the surface of a printed wiring board are bonded with a thermosetting resin composition. Insulate, connect the circuit conductor and the semiconductor chip by wire bonding, and connect at least the circuit conductor on the surface of the printed wiring board and the circuit conductor or the package formed on the back surface of the printed wiring board to the outside with solder balls. In the method of manufacturing a printed wiring board used for a ball grid array type semiconductor plastic package having a structure in which circuit conductor pads formed for connection with through-hole conductors are used, a. A circuit is formed in a region other than the semiconductor chip mounting surface on the front surface, and a plurality of truncated cone-shaped protrusions and The process of forming a path, b. A glass cloth base thermosetting resin prepreg is placed on the surface, a metal foil is placed on it, and a glass cloth with a slightly larger area than the frusto-conical metal projection surface is cut on the back. Laminating a base material prepreg, placing a metal foil on the outside, laminating and molding under heat and pressure to create a double-sided metal-clad multilayer board, c. Through the parts other than the semiconductor chip mounting part and the truncated conical protrusion After forming a through hole for a hole and performing metal plating, at least the metal foil, the glass cloth base material and the resin layer on the surface where the semiconductor chip is to be mounted are removed, and the metal surface serving as the semiconductor chip mounting portion is removed. D. A solder board for forming at least a first-stage bonding pad and a circuit on the front surface, and connecting a heat-sinking solder ball to the metal foil having a frustoconical metal projection in contact with the surface metal foil on the rear surface. A ball grid comprising a step of forming pads and circuits, and a step of plating at least a semiconductor chip mounting portion, a wire bonding pad portion and a solder ball pad portion with a noble metal, in one or two stages. Provided is a method for manufacturing an array type printed wiring board.

【0005】さらに本発明は、上記多層板の第2段目の
ボンディングパッド部及び半導体チップ搭載金属面を露
出させるのに、該多層板表層の金属箔を除去後、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
基材層を内層の第2段目のボンディングパッドまで研削
して、第2段目のボンディングパッドを露出した後、第
2段目のボンディングパッド部分を被覆し、サンドブラ
スト法で更に金属板まで樹脂層及びガラス布基材層を切
削除去して作成するボールグリッドアレイ用プリント配
線板の製造方法を提供する。
Further, according to the present invention, in order to expose a second-stage bonding pad portion and a semiconductor chip mounting metal surface of the above-mentioned multilayer board, the metal foil of the surface layer of the multilayer board is removed, and then the heat of the surface layer is removed by sandblasting. After the curable resin composition and the glass cloth base material layer are ground to the second-stage bonding pad of the inner layer to expose the second-stage bonding pad, the second-stage bonding pad portion is covered, Provided is a method for manufacturing a printed wiring board for a ball grid array, which is formed by further cutting and removing a resin layer and a glass cloth base layer up to a metal plate by a sandblast method.

【0006】このプリント配線板を用い、キャビティ状
となっている金属板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が製造される。。
Using this printed wiring board, a semiconductor chip is bonded and fixed to the surface of the metal plate in the form of a cavity with a thermally conductive adhesive, and after wire bonding, the semiconductor chip is sealed with a sealing resin and then solder balls are formed on the back surface. Are melt-connected to produce a semiconductor plastic package. .

【0007】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。また、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
ことができる。
The obtained semiconductor plastic package has excellent thermal conductivity, does not absorb moisture from the lower surface of the semiconductor chip, and can greatly improve the heat resistance after moisture absorption, ie, the popcorn phenomenon. In addition, by using a polyfunctional cyanate ester composition as a thermosetting resin, it is excellent in electrical insulation after pressure cooker, migration resistance, etc., and is also suitable for mass production, and is economically improved. Further, a semiconductor plastic package having a novel structure can be obtained.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法により製造され
たプリント配線板を用いた半導体プラスチックパッケー
ジについてまず説明する。プリント配線板の厚み方向の
一部に、半導体チップを搭載する面は平坦で、半導体チ
ップ搭載部にほぼ対応するその裏面には複数の円錐台形
金属突起が裏面の表層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する。プリン
ト配線板の表面の周囲の、1又は2段になっているボン
ディングパッドを含む回路の位置よりも低い位置にある
金属板の上に半導体チップを固定する。プリント配線板
表面の信号伝播回路の面よりも半導体チップを搭載する
面は低い位置にある。金属板の半導体チップ搭載部は露
出しており、この露出面に少なくとも1個以上の半導体
チップを固定する。金属板とプリント配線板表面の信号
伝播回路導体とは熱硬化性樹脂組成物で絶縁され、該回
路導体と半導体チップとはワイヤボンディングで接続さ
れている。プリント配線板の裏面には金属板からの円錐
台形突起が表層の金属箔と接触接続しており、この突起
部から接続して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、少なくとも表面の回路導体とスルー
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に用
いるプリント配線板である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a semiconductor plastic package using a printed wiring board manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described. In a part of the printed wiring board in the thickness direction, the surface on which the semiconductor chip is mounted is flat, and a plurality of truncated conical metal protrusions are connected to the surface metal foil on the back surface on the back surface almost corresponding to the semiconductor chip mounting portion. And a metal plate approximately the same size as the printed wiring board is arranged. A semiconductor chip is fixed on a metal plate at a position lower than a position of a circuit including one or two levels of bonding pads around a surface of a printed wiring board. The surface on which the semiconductor chip is mounted is lower than the surface of the signal propagation circuit on the surface of the printed wiring board. The semiconductor chip mounting portion of the metal plate is exposed, and at least one or more semiconductor chips are fixed to the exposed surface. The metal plate and the signal propagation circuit conductor on the surface of the printed wiring board are insulated by a thermosetting resin composition, and the circuit conductor and the semiconductor chip are connected by wire bonding. On the back side of the printed wiring board, a truncated conical protrusion from the metal plate is in contact with and connected to the surface metal foil, and a circuit conductor formed by connecting from this protrusion or the package is connected to the outside with a solder ball. Printed on a ball grid array type semiconductor plastic package having at least a semiconductor chip, a wire, and a bonding pad sealed with a resin by connecting the circuit conductor pad formed on the substrate with at least a surface circuit conductor and a through-hole conductor. It is a wiring board.

【0009】まずガラス布基材両面金属張積層板表面の
半導体チップを搭載する部分以外に回路を形成し、半導
体チップ搭載部にほぼ対応する裏面に複数の円錐台形金
属突起及び回路を形成する。半導体チップ搭載側である
表面にガラス布基材熱硬化性樹脂プリプレグを配置し、
その上に金属箔を配置する。裏面には、円錐台形突起部
面積よりやや大きめに孔をあけたガラス布基材プリプレ
グを重ね、その外側に金属箔を配置する。これを、加
熱、加圧、好ましくは真空下に積層成形して両面銅張多
層板を作成する。その後、半導体チップ搭載部及びその
裏面の円錐台形突起部以外の箇所にスルーホール用貫通
孔を形成し、金属メッキを施す。少なくとも表面の半導
体チップを搭載する箇所の上の金属箔、ガラス布基材及
び樹脂層を除去して、半導体チップ搭載部となる金属面
を露出する。表面には第1段目のボンディングパッド及
び回路を形成する。裏面には円錐台形金属突起が表層金
属箔と接触した金属箔に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、ワイヤボンディン
グパッドが1又は2段形成されたボールグリッドアレイ
型プリント配線板を製造する。
First, a circuit is formed on the surface of the glass cloth base material double-sided metal-clad laminate other than the portion on which the semiconductor chip is mounted, and a plurality of truncated conical metal protrusions and circuits are formed on the back surface substantially corresponding to the semiconductor chip mounting portion. Place a glass cloth base thermosetting resin prepreg on the surface that is the semiconductor chip mounting side,
A metal foil is placed thereon. On the back surface, a glass cloth base material prepreg having a hole slightly larger than the area of the truncated conical protrusion is overlapped, and a metal foil is arranged outside the prepreg. This is laminated under heat, pressure and preferably under vacuum to form a double-sided copper-clad multilayer board. Thereafter, through-holes for through holes are formed in portions other than the semiconductor chip mounting portion and the back surface of the truncated conical projection, and metal plating is performed. At least the metal foil, the glass cloth base material, and the resin layer on the surface where the semiconductor chip is mounted are removed to expose the metal surface to be the semiconductor chip mounting portion. First-stage bonding pads and circuits are formed on the surface. On the back surface, a solder ball pad and a circuit are formed to connect a heat radiating solder ball to a metal foil in which a truncated conical metal projection is in contact with a surface metal foil, and at least a semiconductor chip mounting portion, a wire bonding pad portion, and a solder ball pad portion are formed of a noble metal. By plating, a ball grid array type printed wiring board having one or two stages of wire bonding pads is manufactured.

【0010】この両面金属張多層板に半導体チップ搭載
部となるキャビィティ部を作成する方法は、特に限定は
ないが、好ましくは、半導体チップ搭載部上の金属箔、
基材及び熱硬化性樹脂組成物をサンドブラスト法にて切
削除去することにより作成する。ボンディングパッドを
2段とする場合には、まず半導体チップ搭載部上及び第
2段目のボンディングパッド部となる領域の上の金属
箔、ガラス布基材及び熱硬化性樹脂組成物を、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
を露出した後、必要により第2段目のボンディンングパ
ッド部を保護皮膜、保護金属などで切削加工されないよ
うに保護し、サンドブラスト法などで半導体チップ搭載
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半導体チップ搭載部となる金属板
を露出させる。表面には第1段目のボンディングパッド
及び回路を形成し、裏面には円錐台形突起が接触する金
属箔を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として形成し、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。
The method of forming a cavity portion serving as a semiconductor chip mounting portion on this double-sided metal-clad multilayer board is not particularly limited, but preferably, a metal foil on the semiconductor chip mounting portion,
It is prepared by cutting and removing a base material and a thermosetting resin composition by a sandblast method. When the bonding pads are formed in two stages, first, the metal foil, the glass cloth base material, and the thermosetting resin composition on the semiconductor chip mounting portion and the region to be the second-stage bonding pad portion are subjected to sandblasting. After exposing the second-stage bonding pad by cutting, the second-stage bonding pad is protected by a protective film, a protective metal, etc., as necessary, so that it is not cut. The glass mounting member and the thermosetting resin composition are cut and removed from the chip mounting portion to reach the metal core, thereby exposing the metal plate serving as the semiconductor chip mounting portion. A first-stage bonding pad and a circuit are formed on the front surface, and a metal foil in contact with the truncated conical protrusion is formed on the back surface as a solder ball pad for connecting a solder ball for heat radiation and a circuit for connecting the solder ball pad.
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.

【0011】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
久保護レジスト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 sides before cutting by the sand blast method. In this case, the front and back circuits are covered with a protective resist or the like before the sand blast. In the case of precious metal plating, it is also possible to perform precious metal plating on the whole, and then to cover unnecessary portions with a permanent protection resist.

【0012】従来公知のスルーホールを有する金属芯プ
リント配線板の上面に半導体チップを固定する方法にお
いては、従来のP-BGAパッケージと同様に半導体チップ
からの熱は直下の熱放散用スルーホールに落として熱放
散せざるを得ず、ポ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は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い。こ
のため、ポップコーン現象は極めて発生しにくく、熱放
散性の優れた半導体プラスチックパッケージが製造され
る。
In a method of fixing a semiconductor chip on the upper surface of a conventionally known metal-core printed wiring board having a through hole, heat from the semiconductor chip is transferred to a heat-dissipating through hole immediately below, similarly to a conventional P-BGA package. There is no choice but to drop heat and dissipate heat, and the popcorn phenomenon cannot be improved. In the present invention, since the through hole is not formed below the semiconductor chip mounting surface, there is no moisture absorption from the back surface. Therefore, the popcorn phenomenon is extremely unlikely to occur, and a semiconductor plastic package having excellent heat dissipation properties is manufactured.

【0013】本発明に使用される金属板の形成方法とし
ては、特に制限はないが、例えば、下記の方法により製
造することができる。まず両面金属箔張積層板の裏面の
円錐台形金属突起部を形成する範囲及び表面の金属箔全
面にエッチングレジストを残し、エッチングして円錐台
形の円錐台形金属突起を形成する範囲の金属箔を台形状
に残す。メッキレジストを剥離除去した後に、再び全面
をメッキレジストで被覆し、表面は第2段目のボンディ
ングパッド部を必要とする場合はそのボンディングパッ
ドを形成した回路を形成し、裏面は円錐台形の突起を形
成する箇所となる台形状に残した金属箔上に、エッチン
グレジストを小径の円形として残し、その他は回路とす
るようにしてエッチングし、円錐台形突起を形成すると
ともに回路を作成する。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。
The method of forming the metal plate used in the present invention is not particularly limited, but for example, it can be manufactured by the following method. First, the metal foil in the range where the truncated cone-shaped metal protrusions on the back surface of the double-sided metal foil-clad laminate and in the range where the etching resist is left on the entire surface of the metal foil on the front surface and then etched to form the truncated cone-shaped metal protrusions in the shape of a truncated cone. Leave in shape. After peeling off the plating resist, the entire surface is again covered with the plating resist. On the front surface, if a second-stage bonding pad portion is required, a circuit on which the bonding pad is formed is formed. The etching resist is left as a small-diameter circle on the metal foil left in the trapezoidal shape where the is to be formed, and the other portions are etched so as to form a circuit, thereby forming a truncated conical projection and creating a circuit. In this case, the size of the truncated cone is not particularly limited, but preferably, the diameter of the trapezoidal upper part is
The diameter of the lower part should be 0.5 to 5 mm.

【0014】円錐台形突起と回路が両面に形成された両
面金属張積層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、その円錐台形状の突起が形成された面積の
部分を、それよりやや大きめに切削除去したガラス布基
材プリプレグを、積層成形後に、台形状の突起の高さよ
りやや低めになるように配置し、その外側に金属箔を配
置する。半導体チップ搭載側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、その外側に銅箔
を配置する。この積層物を加熱、加圧、好ましくは真空
下に積層成形し、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、両面金属張多層板を作成する。
The surface of the double-sided metal-clad laminate having the truncated conical protrusions and the circuit formed on both sides is subjected to a surface treatment for improving adhesiveness and electrical insulation such as oxidation treatment, formation of fine irregularities, and formation of a film by a known method. Apply as needed. A heat conductive adhesive or solder may be attached to the truncated conical projection. The portion of the area on which the truncated cone-shaped protrusions are formed on the rear surface of the surface-treated rear surface, the glass cloth substrate prepreg that is cut and removed slightly larger than the area where the truncated cone-shaped protrusions are formed, after lamination molding, Arrange so as to be slightly lower than the height of the trapezoidal projection, and arrange the metal foil on the outside. An unprocessed glass cloth base prepreg is arranged on the surface on the semiconductor chip mounting side, and a copper foil is arranged outside thereof. This laminate is heated, pressurized, preferably laminated and formed under vacuum, and the tip of the truncated conical metal projection is cut into the metal foil of the surface layer, or is brought into strong contact and joined to form a single-sided metal-clad multilayer board. create.

【0015】この場合、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、塗布樹脂なども適宜使用でき、限定されるものでは
ない。
In this case, a glass cloth base prepreg is preferable from the viewpoint of strength and the like, but an organic base prepreg, a coating resin and the like can be used as appropriate, and are not limited.

【0016】得られた両面金属張多層板に、スルーホー
ル用貫通孔をメカニカルドリル或いはレーザー等であけ
る場合、半導体チップを搭載する箇所が周囲の金属板と
独立して作成されている場合には、周囲の金属板を回路
として使用するために金属と一部接触するようにして孔
をあけ、スルーホールメッキを行う。又、半導体チップ
を搭載する金属板と周囲の金属板が接続している場合に
は、金属板と接触しないように孔をあけ、全体を銅メッ
キする。裏面は、好適には円錐台形突起先端部が表層金
属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。
When a through hole for a through hole is formed in the obtained double-sided metal-clad multilayer board with a mechanical drill or a laser or the like, and a place for mounting a semiconductor chip is formed independently of a surrounding metal plate. In order to use the surrounding metal plate as a circuit, a hole is made so as to make partial contact with the metal, and through-hole plating is performed. When the metal plate on which the semiconductor chip is mounted and the surrounding metal plate are connected, holes are made so as not to contact the metal plate, and the whole is plated with copper. On the back surface, a ball pad is formed preferably at a location where the tip of the truncated cone-shaped projection is in contact with the surface metal foil or at such a location. 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.

【0017】表面はザグリ加工、レーザー、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金属箔、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
金属板まで切削除去して金属板を露出させ、半導体チッ
プ搭載部がキャビティ状となった基板を作成する。この
場合、第2段目のボンディングパッド部を作る方法は、
サンドブラスト法の方が精度などの点からも好ましい。
表裏に回路を形成した後、少なくともボンディングパッ
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。
The surface is coated with a semiconductor chip and a metal foil, a glass cloth base material and a thermosetting resin on the second-stage wire bonding pads by a counterbore processing, a laser, a sandblasting method or the like. Cutting is performed until the bonding pad is exposed. Thereafter, the semiconductor chip mounting portion is cut and removed to an inner metal plate to expose the metal plate, and a substrate having a cavity in the semiconductor chip mounting portion is created. In this case, the method of forming the second stage bonding pad portion is as follows.
The sand blast method is more preferable in terms of accuracy and the like.
After forming the circuit on the front and back, at least the portions other than the bonding pad portion and the solder ball pad portion on the back surface are covered with a plating resist, and nickel and gold plating is performed to produce a printed wiring board.

【0018】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。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 thermally conductive adhesive, wire-bonded, and resin-sealed, and the back surface is melt-connected with a solder ball to form 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 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. .

【0019】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 from the viewpoint of preventing rusting and the like. It is more preferable that it is coated with.

【0020】表裏信号回路導通用のスルーホール用孔
は、裏面に円錐台形状突起を有する金属板においては、
中央部の半導体チップ搭載部が周囲の金属箔と接続して
いる場合は、金属板と接触しないように形成する。半導
体チップ搭載部と周囲の金属板が独立した形態の場合、
この周囲の金属板を回路として使用できるため、この回
路を接続する形で形成する。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。サンドブラスト法
は、一般に公知のものが使用できる。具体的には、ドラ
イタイプのサンドブラスト法、ショットブラスト法、ウ
エットタイプのウェットブラスト法などが挙げられる。
使用される粉体は適宜選択されるが、好的には20μm以
下の珪砂、ガラス粉など公知のものが適宜選択して使用
される。圧力は特に限定はないが、一般的には0.1〜0.5
Mpaである。
In the case of a metal plate having a truncated cone-shaped projection on the back surface, the through-hole for conducting the front and back signal circuits is formed as follows.
When the semiconductor chip mounting portion at the center is connected to the surrounding metal foil, it is formed so as not to contact the metal plate. When the semiconductor chip mounting part and the surrounding metal plate are independent,
Since the surrounding metal plate can be used as a circuit, the circuit is formed in such a manner that the circuit is connected. Next, a metal layer inside the through hole is formed by electroless plating or electrolytic plating to form a plated through hole. As the sandblasting method, a generally known method can be used. Specifically, a dry type sand blast method, a shot blast method, a wet type wet blast method, and the like can be given.
The powder to be used is appropriately selected, but preferably a known powder such as silica sand or glass powder having a size of 20 μm or less is appropriately selected and used. The pressure is not particularly limited, but is generally 0.1 to 0.5.
Mpa.

【0021】表裏の回路を形成後、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
面のハンダボール接着用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 on the semiconductor chip mounting portion, the bonding pad portion, and the surface other than the solder ball bonding pad portion on the opposite surface. Form a film.

【0022】ワイヤボンディングを行うる場合、該プリ
ント配線板の、内層の平坦な金属板上に、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 performing wire bonding, a semiconductor chip is fixed on a flat metal plate in an inner layer of the printed wiring board by using a heat conductive adhesive, and further, the semiconductor chip and one step of the printed wiring board circuit are fixed. The first and second bonding pads are connected by a wire bonding method, and at least the semiconductor chip, the bonding wires and the bonding pads are sealed with a known sealing resin.

【0023】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。あるいは
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
ルを加熱熔融することにより接続する。
A solder ball is connected to the solder ball connection conductor pad on the opposite side of the semiconductor chip to form a P-BGA, and the solder ball is superimposed on a circuit on a motherboard printed wiring board, and the ball is melt-connected by heat. Or, when mounting on the printed wiring board, the solder ball connection conductor pads formed on the motherboard printed wiring board surface
The solder ball conductive pad for P-LGA is connected to the solder ball by heating and melting the solder ball.

【0024】本発明に用いる金属箔は、特に限定しない
が、高弾性率、高熱伝導性で、好適には厚さ5〜200μm
のものが使用される。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
キした金属箔等も使用され得る。
The metal foil used in the present invention is not particularly limited, but has a high elastic modulus and a high thermal conductivity, and preferably has a thickness of 5 to 200 μm.
Is used. 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 foil or the like in which the surface of the alloy is plated with copper may be used.

【0025】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、ベースの金属面より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積層成形後に
やや低め、好ましくは5〜10μm低めとなるようにする。
積層成形後に、円錐台形突起、回路の間に絶縁性樹脂を
充填させ、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 frustoconical projection of the present invention is not particularly limited, but is preferably set to be 50 to 150 μm higher than the metal surface of the base. The thickness of the insulating layer such as a prepreg is set to be slightly lower than the height of the metal truncated conical projection after lamination molding, preferably lower by 5 to 10 μm.
After lamination molding, an insulating resin is filled between the truncated cone-shaped protrusion and the circuit, and the tip of the truncated cone-shaped protrusion is brought into contact with and joined to at least a part of the surface copper foil by pressure.

【0026】金属円錐台形突起部形成範囲は、表面の半
導体チップ面積前後とし、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銅箔の
箇所を避けてハンダボールパッドを形成し、このハンダ
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、ハンダボールパッド部と基板との接着強度を保持
し、ハンダ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)を保持できるようにする。
The range in which the metal truncated cone-shaped protrusions are formed is around the semiconductor chip area on the surface, and generally within 5 to 20 mm square. Preferably, a solder ball pad is formed avoiding a portion of the copper foil in contact with the metal projection on the back surface, and the solder ball pad and the circuit are connected to the metal foil on the projection so that the solder ball pad and the substrate are connected. To maintain the peel strength (ball shear strength) when pressure is applied to the solder ball from the side.

【0027】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.

【0028】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 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.

【0029】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.

【0030】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.

【0031】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.

【0032】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 combination as appropriate in consideration of the balance of properties.

【0033】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.

【0034】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 economy, so that a known thermosetting catalyst is used for the thermosetting resin used. 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.

【0035】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。
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.

【0036】金属箔は、一般に公知のものが使用でき
る。具体的には純銅、銅合金、ニッケル箔等が使用さ
れ、好適には厚さ3〜18μmの銅箔が使用される。
As the metal foil, generally known ones can be used. Specifically, pure copper, a copper alloy, a nickel foil, or the like is used, and a copper foil having a thickness of 3 to 18 μm is preferably used.

【0037】金属板に形成するクリアランスホール径又
はスリット孔幅は、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 hole formed in the metal plate is formed to be slightly larger than the diameter of the through hole for front / 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.

【0038】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。
When preparing a prepreg for a printed wiring board of the present invention, a base material 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.

【0039】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) 片面の金属板が厚いガラス布基材両面金属張積層
板を用意し、 (2) この全面にエッチングレジストを付着させ、厚い
金属板の、円錐台形突起を形成する位置にエッチングレ
ジストを残し、反対面の金属板上に全面エッチングレジ
ストを残し、裏面途中までエッチングし、次いで中央部
の半導体チップ搭載部面積部分の反対側に台形状の突起
(c)を残し、周囲にはこの突起より低めに金属板を残
し、メッキレジストを除去後、 (3) 再び全面にメッキレジストを付着させ、台形状の
突起上に複数の円錐台形突起を形成する箇所に小径の円
形レジストを残し、回路形成する箇所にもレジストを残
し、両側からエッチングして、プリント配線板の片面の
中央に円錐台形突起(e)を有する、両面回路(d)付きの基
板を作成し、この金属板表面に黒色酸化銅処理を行う。
この場合、円錐台形金属突起の有する金属板部を下側か
ら見た場合、中央部の、裏面に円錐台形突起を有する半
導体チップ搭載部は、周囲の回路が形成された金属板と
一部を除いて切り離された形状(i)となっている。この
場合、切り離されていない場合もある。 (4) 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(g)を配
置し、その外側に金属箔(a)を配置し、表面にはくり抜
きのないプリプレグ(f)を置き、その外側に金属箔(a)を
配置し、 (5) 加熱、加圧、真空下に積層成形して両面金属張多
層板(h)を作成する。 (6) メカニカルドリルにてスルーホール用貫通孔をあ
け、デスミア処理後に全体を銅メッキして、表裏に回路
を形成する(図2−(6))。 (7) 表面の半導体チップ及び2段目のボンディングパ
ッドの領域の金属箔をエッチング除去し、表面側からサ
ンドブラスト法で第2段目のボンディングパッド(k)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
去し(図2−(7−1))、 (8) 半導体チップ搭載部以外の場所を保護レジストで
被覆保護してからサンドブラスト法で再び金属板まで研
削し、半導体チップ搭載部となる平坦な金属面(m)を
露出させる。表面の半導体チップ搭載部となる、露出し
たキャビティ状の金属表面部、第1,2段目のボンディ
ングパッド部、裏面のハンダボールパッド部以外をメッ
キレジスト(n)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、金属板が露出した半導体チップ搭載部(m)に半
導体チップ(q)を熱伝導性接着剤(r)で接着固定し、ボン
ディングワイヤ(p)で接続し、封止樹脂(o)で封止してか
ら、ハンダボールパッドにハンダボール(s)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。2
段目のボンディングパッド(k)を作成しない場合、サン
ドブラスト法で半導体チップを搭載する金属面(m)まで
直接研削する(図2−(7−2))。後は上記(8)と同様
にして半導体プラスチックパッケージとする。
The method for producing the metal core of the present invention and the printed wiring board for a semiconductor plastic package using the metal core are not particularly limited, but for example, the following method (FIGS. 1 and 2). (1) Prepare a double-sided metal-clad laminate of a glass cloth base material with a thick metal plate on one side. (2) Attach an etching resist to the entire surface, and place an etching resist on the thick metal plate at the position where a frustoconical projection is to be formed. Leave the entire surface of the etching resist on the metal plate on the opposite side, etch the back halfway, and then trapezoidal projections on the opposite side of the central semiconductor chip mounting area
(c), leaving a metal plate lower than these protrusions around the periphery, removing the plating resist, and (3) again applying plating resist over the entire surface, forming a plurality of truncated conical protrusions on the trapezoidal protrusions With a double-sided circuit (d), a small diameter circular resist is left at the place where the circuit is to be formed, the resist is also left at the place where the circuit is formed, etched from both sides, and has a truncated conical projection (e) at the center of one side of the printed wiring board. A substrate is prepared, and a black copper oxide treatment is performed on the surface of the metal plate.
In this case, when the metal plate portion having the truncated cone-shaped metal projection is viewed from below, the semiconductor chip mounting portion having the truncated cone-shaped projection on the back surface in the center portion is partly formed with the metal plate on which the surrounding circuits are formed. Except for the shape (i) that is separated. In this case, it may not be separated. (4) On this back surface, place the glass cloth base material prepreg (g), which is slightly larger than the central metal protrusion area, and place the metal foil (a) on the outside, and cut out the front surface. A prepreg (f) is placed, and a metal foil (a) is placed on the outside of the prepreg (f). (6) A through hole for a through hole is made with a mechanical drill, and after desmearing, the whole is plated with copper to form circuits on the front and back (FIG. 2- (6)). (7) The surface of the semiconductor chip and the metal foil in the region of the second-stage bonding pad are removed by etching, and the surface of the glass cloth base material and the thermosetting from the surface side to the second-stage bonding pad (k) by sandblasting. (8) After the conductive resin composition is removed by cutting (FIG. 2- (7-1)), the area other than the semiconductor chip mounting portion is covered and protected with a protective resist, and then ground again by a sandblast method to a metal plate. Expose the flat metal surface (m) that will be the mounting part. Except for the exposed cavity-shaped metal surface, the first and second bonding pads, and the solder ball pads on the back surface, which are to be the semiconductor chip mounting parts on the front surface, are coated with plating resist (n), nickel plating, and gold plating To make a printed wiring board. The semiconductor chip (q) is bonded and fixed with a thermally conductive adhesive (r) to the semiconductor chip mounting portion (m) of the printed wiring board where the metal plate is exposed, and is connected with a bonding wire (p). After sealing with (o), the solder ball (s) is melted and adhered and fixed to a solder ball pad to obtain a semiconductor plastic package. 2
When the bonding pad (k) of the step is not formed, the metal surface (m) on which the semiconductor chip is mounted is directly ground by a sand blast method (FIG. 2- (7-2)). After that, a semiconductor plastic package is formed in the same manner as in (8).

【0040】[0040]

【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、
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、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℃)50秒、170
℃、20kgf/cm2、5分間での樹脂流れ12mmとなるように作
成した、絶縁層の厚さ137μmの半硬化状態のプリプレグ
Bを得た。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. Unless otherwise specified, “parts” indicates parts by weight. Example 1 900 parts of 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane,
100 parts of (maleimidophenyl) methane are melted at 150 ° C,
The mixture was reacted for 4 hours with stirring to obtain a prepolymer. This was dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and dimethylformamide. Add bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 1001, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
) And 600 parts of a cresol novolac type epoxy resin (trade name: ESCN-220F, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were uniformly mixed and dissolved. Further, as a catalyst, zinc octylate 0.4
Was added and dissolved and mixed. To this, 500 parts of an inorganic filler (trade name: calcined talc, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.) was added, and uniformly mixed by stirring to obtain Varnish A. This varnish is impregnated with a 50 μm thick glass woven fabric, dried, and gelled (at 170 ° C.) 50 seconds, 170
A prepreg B in a semi-cured state having an insulating layer thickness of 137 μm was prepared so that the resin flow was 12 mm in 5 minutes at 20 ° C. and 20 kgf / cm 2 .

【0041】一方、このプリプレグBを用い、片面に35
μmの電解銅箔、片面に165μmの電解銅箔を置き、200
℃、20kgf/cm2 で2時間積層成形して両面銅張積層板を
得た。この全面に厚さ25μmのエッチングレジストを付
着させ、35μm銅箔側には全面エッチングレジストを残
し、165μm側には円錐台形の突起を形成する面積でレジ
ストを残し、両面からエッチングして片面に台形状突起
(c)を有する両面銅張積層板〔図1−(2)〕を得た。
このレジストを除去後、再度全面に液状エッチングレジ
ストを25μm付着させ、大きさ50mm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225個残し、その
周囲には回路を形成するためのレジストを残し、表面は
第2段目のボンディングパッド及び表層の回路形成用の
レジストを残し、両面からエッチングして、裏面には高
さ130μm、底部径612μm、上部径180μmの円錐台形の突
起(e)を225個、表裏面の周囲に回路(d)を形成した〔図
1ー(3)〕。裏面の円錐台形突起を有する半導体搭載
部となる銅箔は周囲の回路形成用銅箔とは切り離された
形状(i)となっている。
On the other hand, using this prepreg B, 35
μm electrolytic copper foil, put 165 μm electrolytic copper foil on one side, 200
Laminate molding was performed at 20 ° C. and 20 kgf / cm 2 for 2 hours to obtain a double-sided copper-clad laminate. An etching resist with a thickness of 25 μm is adhered to the entire surface, the etching resist is left entirely on the 35 μm copper foil side, the resist is left on the 165 μm side with an area that forms a frustoconical projection, and the etching is performed from both sides, and the surface is etched on one side. Shape projection
A double-sided copper-clad laminate having (c) was obtained [FIG. 1- (2)].
After removing the resist, a liquid etching resist of 25 μm is again adhered to the entire surface, and a 250 μm circular resist is applied on the diametrically opposite surface within the 15 mm square of the portion where the semiconductor chip is mounted in the center of the 50 mm square package area. The resist for forming a circuit is left around the surface, the surface is left for the second-stage bonding pad and the resist for forming the circuit of the surface layer, and the surface is etched from both sides. 225 frustoconical protrusions (e) having a bottom diameter of 612 μm and an upper diameter of 180 μm were formed, and a circuit (d) was formed around the front and back surfaces (FIG. 1- (3)). The copper foil serving as the semiconductor mounting portion having the truncated conical protrusion on the back surface has a shape (i) separated from the surrounding circuit-forming copper foil.

【0042】この銅箔表面に黒色酸化銅処理を施した
後、表面側にはプリプレグB(f)を1枚配置し、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(e)よりやや大きめに孔をあけた上記プリプ
レグB(g)を1枚置き、表裏の外側には18μmの電解銅箔
(a)を配置し、同様に積層成形し、一体化して両面銅張
多層板(h)を得た。
After the copper foil surface is subjected to black copper oxide treatment, one prepreg B (f) is disposed on the front surface side, and the truncated cone-shaped metal formed on the opposite surface of the semiconductor chip mounting portion is disposed on the back surface. Place one prepreg B (g) with a hole slightly larger than the projection (e), and place 18 μm electrolytic copper foil on the outside of the front and back.
(a) was arranged, laminated and molded in the same manner, and integrated to obtain a double-sided copper-clad multilayer board (h).

【0043】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、スルーホール導体(j)
を形成した。表裏に回路を形成すると同時に、半導体チ
ップ搭載部及び第2段目のボンディングパッドとなる面
積上の銅箔をエッチング除去した後、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部となる箇所の上
以外をレジストで被覆し、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、レジスト剥離後、再
び保護レジストで半導体チップ搭載部上以外を被覆し、
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(l)を切削除去し、レジスト
を剥離除去後、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。裏面のハンダボールパ
ッドは、円錐台形の上を避けて、円錐台形上の銅箔と接
続する形で作成されている。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(n)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(q)を銀ペースト(r)で接着固定した後、第1,2段
目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(o)を用い、半導体チップ(q)、ワイ
ヤ(p)及びボンディングパッド(k)を樹脂封止し、裏面に
ハンダボール(s)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で溶融接合
した。評価結果を表1に示す。
A through hole having a hole diameter of 0.25 mm was drilled by a mechanical drill, and after desmearing, the entire surface was plated with 20 μm copper by electroless and electrolytic copper plating.
Was formed. At the same time as forming the circuit on the front and back, the semiconductor chip mounting portion and the copper foil on the area to be the second-stage bonding pad are removed by etching, and then the semiconductor chip mounting portion and the portion to be the second-stage bonding wire portion are removed. The top is covered with a resist, the glass cloth base material and the thermosetting resin composition are cut off from the surface to the second-stage bonding wire by sandblasting, the resist is peeled off, and the semiconductor chip mounting portion is again protected with a protective resist. Cover everything except the top,
The glass cloth base material and the thermosetting resin composition (l) were cut and removed until the metal core was reached by sandblasting, the resist was peeled off, and sandblasting sand and the like on the surface were removed through a soft etching process. The solder ball pad on the back side is formed so as to be connected to the copper foil on the truncated cone, avoiding the truncated cone. A plating resist (n) was formed at 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 to complete a printed wiring board. After bonding a semiconductor chip (q) having a size of 13 mm square with a silver paste (r) on a flat inner metal core which is a semiconductor chip mounting portion on the surface, a wire bonding is performed on the first and second stages, and then The semiconductor chip (q), wires (p) and bonding pads (k) are resin-sealed using a silica-containing epoxy sealing liquid resin (o), and solder balls (s) are bonded to the back surface to form a semiconductor package. Created. This semiconductor plastic package was melt-bonded to an epoxy resin motherboard printed wiring board with solder balls. Table 1 shows the evaluation results.

【0044】比較例1 実施例1において、裏面のハンダボールパッドを円錐台
形金属突起上に作成し、それ以外は実施例1と同様にし
て半導体プラスチックパッケージを作成した。評価結果
を表1に示す。
Comparative Example 1 A semiconductor plastic package was produced in the same manner as in Example 1 except that the solder ball pad on the back surface was formed on a truncated cone-shaped metal projection. Table 1 shows the evaluation results.

【0045】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ップを接着し、ワイヤボンデ
ィング後、エポキシ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 foils were arranged on the upper and lower sides, and laminated and formed 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, the semiconductor chip is bonded with a silver paste on this, and after wire bonding, resin sealing with a compound for epoxy stop as in Example 1 Then, solder balls were joined (FIG. 3). Similarly joined to the motherboard. Table 1 shows the evaluation results.

【0046】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/cm2
30mmHg以下の真空下で2時間積層成形し、両面銅張積
層板を作成した。後は比較例1と同様にしてプリント配
線板を作成し、半導体チップ搭載部分をザグリマシーン
にてくりぬき、裏面に厚さ200μmの銅板を、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 epoxy resin (trade name: Epicoat 5045, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and 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 / cm2
Laminate molding was performed for 2 hours under a vacuum of 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. heating,
The printed circuit board with a heat sink was similarly adhered under pressure to produce a printed wiring board. 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.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】<測定方法> 1)ボールシェア強度 径0.55mm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 0.55 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 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, and then the temperature of the package was measured.

【0050】[0050]

【発明の効果】ガラス布基材両面銅張積層板の、少なく
とも片面の金属箔の一部を残して周囲をエッチング除去
して凸部を形成した後、更にその表面の半導体を搭載す
る面積部分以外に回路を形成し、半導体チップ搭載面の
正反対面には複数の円錐台形金属突起及び回路を形成
し、表面にはガラス布基材プリプレグを置き、その上に
金属箔を配置し、反対面には円錐台形突起面積よりやや
大きめに面積をくり抜いたガラス布基材プリプレグを重
ね、その外側に金属箔を置いて、加熱、加圧、真空下に
積層成形して両面金属張積層板を作成する。
According to the present invention, the periphery of the double-sided copper-clad laminate of glass cloth substrate is etched away to leave a part of the metal foil on at least one side to form a convex portion, and further, the area of the surface on which the semiconductor is mounted In addition to forming a circuit, a plurality of truncated cone-shaped metal protrusions and circuits are formed on the surface directly opposite to the semiconductor chip mounting surface, a glass cloth base material prepreg is placed on the surface, and a metal foil is disposed thereon, and the opposite surface is provided. The glass cloth base prepreg, which is slightly larger than the area of the truncated cone, is layered, and a metal foil is placed on the outside of the prepreg, heated, pressed, and laminated under vacuum to create a double-sided metal-clad laminate I do.

【0051】その後、半導体チップ搭載部及びその反対
面の円錐台形突起以外の箇所にスルーホール用貫通孔を
形成し、デスミア処理後に金属メッキを施し、表裏に回
路を形成すると同時に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金属箔、
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
芯を露出させた後、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、金メッキを施してプ
リント配線板とすることにより、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、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用プリント配線板を製
造することができた。
Thereafter, through-holes for through holes are formed in portions other than the semiconductor chip mounting portion and on the opposite surface other than the truncated conical protrusions, metal plating is performed after desmearing, and circuits are formed on the front and back surfaces, and at the same time, the semiconductor chip mounting on the front surface is performed. Metal foil on the surface to be the part and the second-stage bonding pad part,
The glass cloth base material and the thermosetting resin composition are ground and removed by sandblasting or the like until the second-stage bonding pad is exposed, and then the second-stage bonding pad portion is protected with a protective metal sheet, a resist, or the like. After protection, the metal core is again cut and removed by sandblasting to expose the metal core, and at least parts other than the semiconductor chip mounting part, wire bonding part and ball pad part are covered with a plating resist, and nickel plating and gold plating are performed. By applying to the printed wiring board, the adhesive strength with the solder ball is excellent, and there is no moisture absorption from the lower surface of the semiconductor chip.
The heat resistance after moisture absorption, that is, the popcorn phenomenon, can be significantly improved, and by using a polyfunctional cyanate resin composition as the resin, it is excellent in electrical insulation and migration resistance after pressure cooker treatment, as well as mass production Thus, a printed wiring board for a semiconductor plastic package having a novel structure, which is suitable for and has improved economic efficiency, can be manufactured.

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

【図1】実施例1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に用いるプリント配線板
の製造工程図である。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a printed wiring board used for a ball grid array type semiconductor plastic package containing a metal core of Example 1.

【図2】実施例1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に用いるプリント配線板
の製造工程図である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a printed wiring board used for a ball grid array type semiconductor plastic package containing a metal core of Example 1.

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

【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 金属箔 a' 金属板 b ガラス布基材熱硬化性樹脂層 c 台形状突起 d 表裏の回路 e 円錐台形突起 f プリプレグB g 円錐台形突起部をくり抜いたプリプレグB h 両面銅張多層板 i 半導体チップ搭載部と周囲の回路が切り離
されている図 j 金属メッキされたスルーホール k 第2段目のボンディングパッド l 半導体チップ搭載金属部上のガラス布基材
及び樹脂層 m 半導体チップ搭載金属露出部 n メッキレジスト o 封止樹脂 p ボンディングワイヤ q 半導体チップ r 熱伝導性接着剤 s ハンダボール t プリプレグB u 放熱用スルーホール v プリプレグC w 銅板 x 第1段目のボンディングパッド
a Metal foil a 'Metal plate b Glass cloth base thermosetting resin layer c Trapezoidal projection d Front and back circuit e Frustum conical projection f Prepreg B g Prepreg B with hollowed out truncated cone projection h h Double-sided copper-clad multilayer board i Semiconductor Figure showing the chip mounting part and surrounding circuits separated j Metal plated through hole k Second bonding pad l Glass cloth substrate and resin layer on semiconductor chip mounting metal part m Semiconductor chip mounting metal exposed part n Plating resist o Sealing resin p Bonding wire q Semiconductor chip r Thermal conductive adhesive s Solder ball t Prepreg Bu u Heat dissipation through hole v Prepreg Cw Copper plate x First-stage bonding pad

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 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) 5E346 AA42 CC04 CC08 CC09 CC32 CC37 CC38 CC39 CC41 DD23 EE09 EE13 EE18 FF04 FF07 FF09 FF10 FF13 FF19 FF24 FF37 GG15 GG17 GG28 HH17 HH18  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Katsuji Kobayashi F-term (reference) 5E346 AA42 CC04 CC08 CC09 CC32 CC37 CC38 CC39 CC41 at 6-1-1, Shinjuku, Katsushika-ku, Tokyo, Tokyo, Japan DD23 EE09 EE13 EE18 FF04 FF07 FF09 FF10 FF13 FF19 FF24 FF37 GG15 GG17 GG28 HH17 HH18

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表面は平坦で、半導体チップ搭載
部にほぼ対応する領域の裏面には複数の金属円錐台形突
起が裏面表層の銅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
表面の周囲の、1又は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窪んでいる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、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、少
なくともプリント配線板表面上の該回路導体と、プリン
ト配線板裏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の製造方法において、 a. ガラス布基材両面金属張積層板の表面の半導体チッ
プを搭載する領域以外に回路を形成し、半導体チップ搭
載面の裏面には複数の円錐台形突起及び回路を形成する
工程、 b. 表面にはガラス布基材熱硬化性樹脂プリプレグを配
置し、その上に金属箔を置き、裏面には円錐台形金属突
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、その外側に金属箔を置いて、加熱、加
圧下に積層成形して両面金属張多層板を作成する工程、 c. 半導体チップ搭載部及び円錐台形突起部以外の箇所
にスルーホール用貫通孔を形成し、金属メッキを施した
後、少なくとも表面の半導体チップを搭載する箇所の上
の金属箔、ガラス布基材及び樹脂層を除去して、半導体
チップ搭載部となる金属面を露出する工程、 d. 表面には少なくとも第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表層
金属箔と接触した金属箔に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パッド部及びハン
ダボールパッド部を貴金属メッキする工程、からなるワ
イヤボンディングパッドが1又は2段に形成されている
ことを特徴とするボールグリッドアレイ型プリント配線
板の製造方法。
1. A surface on which a semiconductor chip is mounted is flat in a part of a printed wiring board in a thickness direction, and a plurality of metal truncated cone-shaped protrusions are provided on a back surface of a region substantially corresponding to the semiconductor chip mounting portion on a back surface layer. A metal plate connected to a copper foil and having substantially the same size as the printed wiring board is arranged, and is recessed from a circuit including bonding pads in one or two steps around the surface of the printed wiring board. A semiconductor chip is fixed on a metal plate, 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 connected by wire bonding, At least the circuit conductor on the surface of the printed wiring board and a circuit conductor formed on the back surface of the printed wiring board or a circuit conductor pad formed for connecting the package to the outside with solder balls. In a method of manufacturing a printed wiring board used for a ball grid array type semiconductor plastic package having a structure connected by through-hole conductors, a. Forming and forming a plurality of truncated cone-shaped protrusions and circuits on the back surface of the semiconductor chip mounting surface; b. Placing a glass cloth base thermosetting resin prepreg on the front surface, placing metal foil on it, and placing the back surface A process to create a double-sided metal-clad multi-layer board by laminating a glass cloth base prepreg that has a slightly larger area than the truncated conical metal projection surface, placing a metal foil on the outside, and laminating and molding under heat and pressure C. Form through holes for through holes at locations other than the semiconductor chip mounting part and the truncated cone projection, apply metal plating, and mount the semiconductor chip on at least the surface. Removing the metal foil, glass cloth base material, and resin layer on the portion to be exposed to expose a metal surface to be a semiconductor chip mounting portion, d. Forming at least a first-stage bonding pad and a circuit on the surface A solder ball pad for connecting a heat radiating solder ball to a metal foil having a truncated conical metal projection in contact with a surface metal foil is formed on a rear surface, a circuit is formed, and at least a semiconductor chip mounting portion, a wire bonding pad portion, and a solder ball pad are formed. A method of manufacturing a ball grid array type printed wiring board, wherein a wire bonding pad comprising a step of plating a portion with a noble metal is formed in one or two stages.
【請求項2】 該半導体チップ搭載部の金属板とその周
囲の導体回路が独立して作成されている請求項1記載の
ボールグリッドアレイ型プリント配線板の製造方法。
2. The method for manufacturing a ball grid array type printed wiring board according to claim 1, wherein the metal plate of the semiconductor chip mounting portion and a conductor circuit around the metal plate are independently formed.
【請求項3】 該多層板の第2段目のボンディングパッ
ド部及び半導体チップ搭載金属面を露出させるのに、該
多層板表層の金属箔を除去後、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基材層を内層の第
2段目のボンディングパッドまで研削して、第2段目の
ボンディングパッドを露出した後、第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金属
板まで樹脂層及びガラス布基材層を切削除去して作成す
ることを特徴とする請求項1又は2記載のボールグリッ
ドアレイ用プリント配線板の製造方法。
3. A method for exposing a second-stage bonding pad portion and a semiconductor chip mounting metal surface of the multilayer board, removing a metal foil on a surface layer of the multilayer board, and then using a sand blast method to form a thermosetting resin on the surface layer. After grinding the composition and the glass cloth base material layer to the inner layer second bonding pad, exposing the second bonding pad, the second bonding pad portion is covered, and is sandblasted. 3. The method for manufacturing a printed circuit board for a ball grid array according to claim 1, further comprising cutting and removing the resin layer and the glass cloth base material layer up to the metal plate.
【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又は3記載の
ボールグリッドアレイ型プリント配線板の製造方法。
4. The ball grid array 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. Manufacturing method of die printed wiring board.
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