JP2001267705A - Metal core material for resin board metal core using the same, resin board using the metal core, method of manufacturing metal core material for resin board and method of manufacturing the metal core for resin board - Google Patents

Metal core material for resin board metal core using the same, resin board using the metal core, method of manufacturing metal core material for resin board and method of manufacturing the metal core for resin board

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JP2001267705A
JP2001267705A JP2000076561A JP2000076561A JP2001267705A JP 2001267705 A JP2001267705 A JP 2001267705A JP 2000076561 A JP2000076561 A JP 2000076561A JP 2000076561 A JP2000076561 A JP 2000076561A JP 2001267705 A JP2001267705 A JP 2001267705A
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metal core
metal
thermal expansion
resin substrate
hole
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Shingo Kumamoto
晋吾 熊本
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal core material for resin boards which has superior etching characteristics and low thermal expansion characteristic compatible with each other and a high heat conduction characteristics, a metal core using the same, resin board using the metal core, a method of manufacturing the metal core material for resin boards and a method of manufacturing the metal core for resin boards. SOLUTION: The material for making a metal core provided in a resin board is a low-thermal expansion metal material having a mean thermal expansion coefficient of 10 ppm/ deg.C or less and a diffraction line integral strength ratio of 70% or more on the (200) plane. The sum of diffraction line integral intensities is set to 100% on principal orientation planes (111), (200), (220) and (311) detected when the crystal orientation of the surface of the low-thermal expansion metal material is measured by the X-ray diffraction.

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、電子機器の回路基
板及び半導体パッケージに用いられる樹脂基板におい
て、樹脂基板の低熱膨張化のためにその内部に配置され
るような樹脂基板用メタルコアの素材及びそれを用いて
なるメタルコア並びに該メタルコアを用いてなる樹脂基
板及び樹脂基板用メタルコアの素材の製造方法並びに樹
脂基板用メタルコアの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin substrate used for a circuit board and a semiconductor package of an electronic device, and a material for a metal core for a resin substrate which is disposed inside the resin substrate to reduce the thermal expansion of the resin substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a metal core using the same, a material for a resin substrate and a metal core for the resin substrate using the metal core, and a method for manufacturing a metal core for the resin substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯情報・通信端末に代表される
電子機器では、高機能化及び小型化が目覚しく、これら
電子機器に用いられる半導体チップを回路基板に高密度
実装する形態として、半導体チップのサイズで回路基板
に表面実装を行うフリップチップ方式や、PBGA(Plastic
Ball Grid Array)に代表される格子端子型パッケー
ジが採用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices typified by portable information and communication terminals have been remarkably enhanced in function and reduced in size. Semiconductor chips used in these electronic devices are mounted on a circuit board at a high density. Flip-chip method for surface mounting on a circuit board with a size of PBGA (Plastic
A lattice terminal type package represented by a Ball Grid Array) is employed.

【0003】具体的な一例として、フリップチップ方式
による半導体チップ実装形態の代表例を、模式的に図1
に表す。半導体チップ(1)は、半田ボール(2)を介して回
路基板(3)を構成する樹脂基板に直接接続される。回路
基板内部には多層に配線パターン(4)が形成されてお
り、各層を電気的に接続させるため、スルーホール(5)
と呼ばれる貫通孔が板厚方向に設けられる。スルーホー
ル内面は銅メッキ等により電気伝導層(6)が形成され、
各層の導通が得られる。
[0003] As a specific example, a typical example of a semiconductor chip mounting form by a flip chip method is schematically shown in FIG.
To The semiconductor chip (1) is directly connected to a resin substrate constituting a circuit board (3) via a solder ball (2). A wiring pattern (4) is formed in multiple layers inside the circuit board, and through holes (5) are used to electrically connect each layer.
A through-hole, which is called a through-hole, is provided in the thickness direction. An electric conductive layer (6) is formed on the inner surface of the through hole by copper plating, etc.
Conduction of each layer is obtained.

【0004】また、図2にPBGAの構造を模式的に表す
と、半導体チップ(1)は、半田ボール(2)を介してインタ
ーポーザー(7)と呼ばれる樹脂基板に接続される。イン
ターポーザーは、半田ボール(2)を介して回路基板(3)に
接続される。半導体チップ側の半田ボールと、回路基板
側の半田ボールを電気的に接続させるため、インターポ
ーザーにも前述のスルーホール(5)が設けられる。イン
ターポーザーを補強するため、スティフナーあるいはサ
ポートリングと呼ばれる金属製枠(8)が用いられること
がある。また、半導体チップの放熱のため、ヒートスプ
レッダーと呼ばれる金属製放熱部材(9)を使用すること
もある。
FIG. 2 schematically shows the structure of a PBGA. A semiconductor chip (1) is connected to a resin substrate called an interposer (7) via a solder ball (2). The interposer is connected to the circuit board (3) via the solder balls (2). In order to electrically connect the solder ball on the semiconductor chip side and the solder ball on the circuit board side, the above-mentioned through hole (5) is also provided in the interposer. In order to reinforce the interposer, a metal frame (8) called a stiffener or a support ring may be used. In addition, a metal heat radiating member (9) called a heat spreader may be used for heat radiation of the semiconductor chip.

【0005】上記の回路基板及びインターポーザーとし
て使用される樹脂基板には、エポキシ樹脂やBT(ビスマ
レイミド・トリアジン)樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブタ
ジエン樹脂、フェノール樹脂、LCP(液晶ポリマ)等が使
用される。これらの樹脂の熱膨張係数は約12〜16ppm/℃
(30〜150℃)であり、半導体チップであるシリコンの熱
膨張係数(約3.5ppm/℃)と比較すると、約四倍も大き
い。従って、前述のフリップチップ方式やPBGAでは、半
導体チップの発熱に伴う温度変化が繰り返し生じた場
合、半導体チップと樹脂基板との熱膨張量及び収縮量の
違いにより、半田ボールの接続部が破壊される深刻な問
題が発生することがあった。
[0005] Epoxy resin, BT (bismaleimide / triazine) resin, polyimide resin, polybutadiene resin, phenol resin, LCP (liquid crystal polymer) and the like are used for the circuit board and the resin substrate used as the interposer. . The thermal expansion coefficient of these resins is about 12-16 ppm / ° C
(30 to 150 ° C.), which is about four times as large as the thermal expansion coefficient of silicon as a semiconductor chip (about 3.5 ppm / ° C.). Therefore, in the above-described flip-chip method and PBGA, when the temperature change accompanying the heat generation of the semiconductor chip repeatedly occurs, the connection portion of the solder ball is broken due to the difference in the amount of thermal expansion and contraction between the semiconductor chip and the resin substrate. Serious problems could occur.

【0006】上述した問題を解決するには、樹脂基板の
低熱膨張化を行い、半導体チップとの熱膨張差を低減す
ることが求められる。この樹脂基板の低熱膨張化を行う
手段としては、低熱膨張特性を持つ金属層(以下、低熱
膨張金属材料と記す)を樹脂基板内部に配置し、樹脂基
板の熱膨張を抑制することが挙げられ、図1及び図2に
示した模式図には、樹脂基板の熱膨張を抑制する金属層
を含んでおり、この金属層をメタルコア(10)と呼び、本
発明で言う樹脂基板用メタルコア(以下、メタルコアと
記す)である。
In order to solve the above-mentioned problem, it is required to reduce the thermal expansion of the resin substrate to reduce the thermal expansion difference with the semiconductor chip. Means for reducing the thermal expansion of the resin substrate include disposing a metal layer having low thermal expansion characteristics (hereinafter, referred to as a low thermal expansion metal material) inside the resin substrate to suppress the thermal expansion of the resin substrate. The schematic diagrams shown in FIGS. 1 and 2 include a metal layer that suppresses the thermal expansion of the resin substrate. This metal layer is referred to as a metal core (10), and is referred to as a metal core for a resin substrate (hereinafter referred to as a metal core for the present invention). , Metal core).

【0007】メタルコアの形態としては、低熱膨張金属
材料単独で用いる場合と、低熱膨張金属材料では電気伝
導率及び熱伝導率が低いため、これら電気伝導特性及び
熱伝導特性を付与することを目的として、図4に示すよ
うに、これらの低熱膨張金属材料(11)の表裏面の一方も
しくは両方にCuを主成分とする金属層(12)を形成し、電
気伝導率及び熱伝導率を改善させたメタルコアも提案さ
れている。
As the form of the metal core, when the low thermal expansion metal material is used alone, and when the low thermal expansion metal material has a low electric conductivity and a low heat conductivity, the purpose is to provide these electric conduction characteristics and the heat conduction characteristics. As shown in FIG. 4, a metal layer (12) containing Cu as a main component is formed on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material (11) to improve the electrical conductivity and the thermal conductivity. Metal cores have also been proposed.

【0008】つまり、このメタルコアに求められる特性
は、第一に、特定の熱膨張特性を有すること。第二に、
特定の熱膨張特性に、更に優れた熱伝導特性を付与した
ものが求められている。そして、図3及び図4に示すよ
うに、メタルコアには、スルーホール(5)が配置される
位置に、貫通孔を予めエッチングで設けておく必要があ
る。特に、メタルコアとスルーホール内部の電気伝導層
との電気的接続を行わず、メタルコアと電気伝導層の接
触を避ける場合に必要である。
That is, the characteristics required of the metal core are, first, to have a specific thermal expansion characteristic. Secondly,
There is a need for a specific thermal expansion characteristic to which more excellent thermal conductivity is imparted. Then, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, it is necessary to previously provide a through hole in the metal core at a position where the through hole (5) is arranged by etching. In particular, it is necessary when the metal core and the electric conduction layer inside the through hole are not electrically connected to avoid contact between the metal core and the electric conduction layer.

【0009】特に、近年、インターポーザーではスルー
ホール径が200μm以下、スルーホール間隔が500μm以
下と高密度配線が要求されており、これに伴いメタルコ
アに設ける貫通孔も、より微小で近接したパターンが要
求され、メタルコアに求められる第三の特性として、優
れたエッチング特性が求められるようなってきた。
In particular, in recent years, interposers have been required to have high-density wiring with a through-hole diameter of 200 μm or less and a through-hole interval of 500 μm or less. As a third property required and required for the metal core, an excellent etching property has been required.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、メタルコ
アに求められる熱膨張特性や、更には熱伝導特性を併せ
持ち、特に、エッチングによる微小で近接したスルーホ
ール・パターンの要求を満たすべく、新規なメタルコア
の素材について鋭意検討を行った結果、以下の知見を得
た。先ず、メタルコアの素材である低熱膨張金属材料に
エッチング加工する場合、加工されたスルーホールとな
る貫通孔の内部が突起状に溶け残ることがあり、特に、
両面からエッチング加工を行う場合は、板厚中心付近が
突起状に溶け残りやすい。また、片面からエッチング加
工する場合は、エッチング液を噴き付ける面と逆面側に
突起部が生じる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has developed a new metal core having a thermal expansion characteristic and a heat conduction characteristic. The following findings were obtained as a result of intensive studies on various metal core materials. First, when etching into a low thermal expansion metal material which is a material of the metal core, the inside of the processed through hole which becomes a through hole may remain in a protruding shape, and in particular,
When etching is performed from both sides, the vicinity of the center of the thickness tends to remain in a protruding shape. When etching is performed from one side, a projection is formed on the side opposite to the side on which the etchant is sprayed.

【0011】図5に、両面からエッチングした場合のメ
タルコアのスルーホール内の断面模式図を示す。この図
中のエッチング加工による溶け残りである突起部をエッ
ジ(13)と呼ぶ。このエッジは、板厚方向に進むエッチン
グ量に対して、平面方向に進むエッチング量が大きくな
ると発生し易く、発生したエッジがスルーホール内面に
突出し、電気伝導層と接触した場合、メタルコアと回路
との短絡により電気回路が正常に機能しない深刻な問題
が発生する。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing the inside of a through hole of a metal core when etching is performed from both sides. In this figure, the protrusion that is left undissolved by the etching process is called an edge (13). This edge is likely to occur when the amount of etching that proceeds in the plane direction is greater than the amount of etching that proceeds in the plate thickness direction.If the generated edge protrudes into the inner surface of the through hole and comes into contact with the electric conductive layer, the metal core and the circuit A serious problem arises that the electrical circuit does not function properly due to the short circuit.

【0012】このエッジの除去には、エッチング時間を
長くすることにより溶かして除去することが可能であ
る。しかし、エッジ除去のためにエッチングを継続する
と、エッチング液を噴き付ける面側のエッチング量が増
大し、所望の寸法の孔径よりも大きくなる。また、エッ
ジ部と接触しないようにスルーホールを設ける場合、所
望のスルーホール径に対し、メタルコアにはエッジの突
出量に見合った大きな径の貫通孔を設ける必要がある。
結果として、スルーホールの径及び間隔を小さくするこ
とが困難になるため、スルーホールの高密度化にとって
大きな障害となる。
The edge can be removed by melting it by lengthening the etching time. However, if the etching is continued to remove the edge, the amount of etching on the surface side on which the etchant is sprayed increases, and becomes larger than the desired diameter of the hole. In addition, when a through hole is provided so as not to contact the edge portion, it is necessary to provide a through hole having a large diameter corresponding to the projection amount of the edge in the metal core with respect to a desired through hole diameter.
As a result, it becomes difficult to reduce the diameter and interval of the through-holes, which is a major obstacle to increasing the density of the through-holes.

【0013】また、図4に示したように、樹脂基板用メ
タルコアの素材の低熱膨張金属材料の表裏面の一方もし
くは両方にCuを主成分とする金属層を形成した樹脂基板
用メタルコアの場合、低熱膨張金属材料とCuを主成分と
する金属のエッチング速度の違いにより、低熱膨張金属
材料が突出した形状が研著となる。この場合、図7に示
すように、突出した低熱膨張金属材料の先端をエッジ(1
2)と呼ぶ。
Further, as shown in FIG. 4, in the case of a metal core for a resin substrate in which a metal layer containing Cu as a main component is formed on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material of the metal core for the resin substrate, Due to the difference in the etching rate between the low thermal expansion metal material and the metal containing Cu as a main component, the shape in which the low thermal expansion metal material protrudes becomes sharp. In this case, as shown in FIG. 7, the tip of the protruding low thermal expansion metal material is
Call it 2).

【0014】このエッジが発生すると、スルーホール内
での電気伝導層とメタルコアの短絡を回避するために
は、突出した低熱膨張金属材料を避けてスルーホールを
形成する必要があり、所望のスルーホール径に対して、
低熱膨張金属材料の層の突出量を足した貫通孔をメタル
コアに形成する必要がある。すなわち、低熱膨張金属材
料の表裏面の一方もしくは両方にCuを主成分とする金属
層を形成したメタルコアの場合は特に、スルーホールの
高密度化が一層困難となる。
When this edge is generated, it is necessary to form the through hole avoiding the protruding low thermal expansion metal material in order to avoid a short circuit between the electric conductive layer and the metal core in the through hole. For the diameter,
It is necessary to form a through hole in the metal core by adding the amount of protrusion of the low thermal expansion metal material layer. That is, in the case of a metal core in which a metal layer containing Cu as a main component is formed on one or both of the front and back surfaces of a low thermal expansion metal material, it is particularly difficult to increase the density of through holes.

【0015】従って、メタルコアとしては、低熱膨張金
属材料単体の場合、及び低熱膨張金属材料の表裏面の一
方もしくは両方にCuを主成分とする金属層を形成した場
合の何れにおいても、低熱膨張金属材料の板厚方向にエ
ッチング速度が速く、前述したエッジや突出部が形成さ
れ難いことが必要となる。
Therefore, the metal core may be made of a low thermal expansion metal material alone, or a metal layer mainly composed of Cu may be formed on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material. It is necessary that the etching rate is high in the thickness direction of the material and that the above-described edges and protrusions are not easily formed.

【0016】本発明の目的は、優れたエッチング特性
と、低熱膨張特性を両立し、更には、高熱伝導特性まで
をも有する樹脂基板用メタルコアの素材及びそれを用い
てなるメタルコア並びに該メタルコアを用いてなる樹脂
基板及び樹脂基板用メタルコアの素材の製造方法並びに
樹脂基板用メタルコアの製造方法を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide a material for a metal core for a resin substrate, which has both excellent etching characteristics and low thermal expansion characteristics, and also has high thermal conductivity characteristics, a metal core using the same, and a method using the metal core. It is an object of the present invention to provide a method for producing a resin substrate and a material for a metal core for a resin substrate, and a method for producing a metal core for a resin substrate.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の問題
に対して鋭意検討を行った結果、メタルコアに用いる素
材である低熱膨張金属材料の表面の結晶方位を(200)面
に特定量以上配向させることにより、エッチング後のメ
タルコアの貫通孔内に残存するエッジの突出量を低減す
ることが可能であることを見出した。そして、この低熱
膨張金属材料を用いることにより、スルーホール内で電
気伝導層とメタルコアが短絡する危険性が無く、高密度
スルーホールのパターン設計が可能な低熱膨張樹脂基板
用メタルコアが作製可能なことを見出し本発明に到達し
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the above-mentioned problems, and as a result, determined that the crystal orientation of the surface of the low thermal expansion metal material used as the material for the metal core is a specific amount on the (200) plane. It has been found that by performing the above orientation, the protrusion amount of the edge remaining in the through hole of the metal core after the etching can be reduced. By using this low-thermal-expansion metal material, there is no danger of short-circuiting between the electric conductive layer and the metal core in the through-hole, and a low-thermal-expansion resin substrate metal core capable of pattern design of high-density through-holes can be manufactured And arrived at the present invention.

【0018】即ち本発明は、樹脂基板内に具備されるメ
タルコアの素材であって、該メタルコアの素材は30〜20
0℃の平均熱膨張係数が10ppm/℃以下の低熱膨張金属材
料からなり、該低熱膨張金属材料の表面の結晶方位をエ
ックス線回折により測定した時、検出される主方位であ
る(111)、(200)、(220)、(311)面の回折線積分強度の総
和を100%として、(200)面の回折線積分強度比が70%以
上である樹脂基板用メタルコアの素材である。
That is, the present invention relates to a material of a metal core provided in a resin substrate, wherein the material of the metal core is 30 to 20.
It is composed of a low thermal expansion metal material having an average thermal expansion coefficient of 10 ppm / ° C. or less at 0 ° C. When the crystal orientation of the surface of the low thermal expansion metal material is measured by X-ray diffraction, it is a main orientation detected (111), ( This is a material for a metal core for a resin substrate having a diffraction line integrated intensity ratio of the (200) surface of 70% or more, with the sum of the integrated diffraction lines of the (200), (220), and (311) surfaces being 100%.

【0019】好ましくは、前記の低熱膨張金属材料は、
質量%でNiを30〜50%含有し、残部は実質的にFeでなる
Fe-Ni系合金若しくは前記Niの一部を質量%で20%以下
のCoで置換したFe-Ni-Co系合金である樹脂基板用メタル
コアの素材であり、前記の低熱膨張金属材料の表裏面の
一方もしくは両方にCuを主成分とした金属層が形成され
た樹脂基板用メタルコアの素材である。
Preferably, the low thermal expansion metal material is
Contains 30 to 50% Ni by mass%, the balance being substantially Fe
A material for a metal core for a resin substrate, which is a Fe-Ni-based alloy or an Fe-Ni-Co-based alloy in which a part of the Ni is replaced by 20% by mass or less of Co, and the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material Is a material of a metal core for a resin substrate in which a metal layer mainly composed of Cu is formed on one or both of them.

【0020】また本発明は、前述のメタルコアの素材に
貫通孔(スルーホール)を形成して樹脂基板用メタルコア
とすることもできる。更に本発明は、樹脂基板内に具備
されるメタルコアであって、該メタルコアは30〜200℃
の平均熱膨張係数が10ppm/℃以下の低熱膨張金属材料か
らなり、該低熱膨張金属材料にエッチングで形成した貫
通孔の中心を通る断面において、板厚の半分t/2を、貫
通孔の淵から貫通孔内に形成されたエッジまでの間隔s
で割った値で定義されるエッチングファクター Eが6以
上である樹脂基板用メタルコアである。
In the present invention, a metal core for a resin substrate may be formed by forming a through hole (through hole) in the above-mentioned metal core material. Furthermore, the present invention relates to a metal core provided in a resin substrate, wherein the metal core is at 30 to 200 ° C.
Is formed of a low thermal expansion metal material having an average thermal expansion coefficient of 10 ppm / ° C. or less, and in a cross section passing through the center of the through hole formed by etching in the low thermal expansion metal material, half of the plate thickness t / 2 is defined as the edge of the through hole. S from the edge to the edge formed in the through hole
This is a metal core for resin substrates with an etching factor E defined by the value divided by

【0021】また本発明は、樹脂基板内に具備されるメ
タルコアであって、該メタルコアの30〜200℃の平均熱
膨張係数が10ppm/℃以下の低熱膨張金属材料からなり、
該低熱膨張金属材料の表裏面側の何れか若しくは両方に
Cuを主成分とした金属層が形成され、エッチングで形成
した貫通孔の中心を通る断面において、Cuを主成分とし
た金属層を含む全板厚の半分t/2を、Cuを主成分とした
金属層の貫通孔の淵から貫通孔内の低熱膨張金属材料部
に形成されたエッジまでの間隔sで割った値で定義され
るエッチングファクター Eが6以上である樹脂基板用メ
タルコアである。また、本発明は、前述の樹脂基板用メ
タルコアを用いてなる樹脂基板である。
The present invention also provides a metal core provided in a resin substrate, wherein the metal core is made of a low thermal expansion metal material having an average coefficient of thermal expansion at 30 to 200 ° C. of 10 ppm / ° C. or less;
Either or both of the front and back sides of the low thermal expansion metal material
A metal layer mainly composed of Cu is formed, and in a cross section passing through the center of the through hole formed by etching, half of the total plate thickness including the metal layer mainly composed of Cu, t / 2, is made mainly of Cu. A metal core for a resin substrate having an etching factor E of 6 or more defined by a value obtained by dividing by a distance s from an edge of a through hole of a metal layer to an edge formed in a low thermal expansion metal material portion in the through hole. Further, the present invention is a resin substrate using the above-described metal core for a resin substrate.

【0022】本発明の樹脂基板用メタルコアの製造方法
としては、質量%でNiを30〜50%含有し、残部は実質的
にFeでなるFe-Ni系合金若しくは前記Niの一部を質量%
で20%以下のCoで置換したFe-Ni-Co系合金素材を圧延率
70%以上で冷間圧延を行い薄板材とした後、該薄板材を
700℃以上で焼鈍を行う樹脂基板用メタルコアの素材の
製造方法である。
The method for producing a metal core for a resin substrate according to the present invention is characterized in that Ni is contained in an amount of 30 to 50% by mass, and the remainder is substantially composed of Fe-Ni-based alloy or a part of Ni by mass%.
Reduction of Fe-Ni-Co alloy material substituted with less than 20% Co
After cold rolling at 70% or more to make a sheet material, the sheet material is
This is a method for manufacturing a metal core material for a resin substrate that is annealed at 700 ° C. or higher.

【0023】また、質量%でNiを30〜50%含有し、残部
は実質的にFeでなるFe-Ni系合金若しくは前記Niの一部
を質量%で20%以下のCoで置換したFe-Ni-Co系合金を圧
延率70%以上で冷間圧延を行い薄板材とした後、該薄板
材を700℃以上で焼鈍を行い、焼鈍後の薄板材の表裏面
側の何れか若しくは両方の面側にCuを主成分とする金属
層を圧延率3%以下のロール圧接により接合する樹脂基
板用メタルコア用素材の製造方法であり、これらの樹脂
基板用メタルコア用素材の製造方法で得られた樹脂基板
用メタルコア用素材にエッチングによってスルーホール
を形成する樹脂基板のメタルコアの製造方法である。
Also, an Fe-Ni alloy containing 30 to 50% by mass of Ni by mass% and the balance being substantially Fe or an Fe-Ni alloy in which a part of Ni is replaced by 20% or less by mass of Co. After the Ni-Co alloy is subjected to cold rolling at a rolling reduction of 70% or more to form a thin plate, the thin plate is annealed at 700 ° C or more, and either or both of the front and back surfaces of the annealed thin plate are processed. This is a method for producing a metal core material for a resin substrate, in which a metal layer mainly composed of Cu is joined to the surface side by roll pressing at a rolling reduction of 3% or less, and obtained by these methods for producing a metal core material for a resin substrate. This is a method for manufacturing a metal core of a resin substrate in which a through hole is formed in a material for a metal core for a resin substrate by etching.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明の重要な特徴は、メタルコアとして使用する
金属材料において、特定の熱膨張特性を有する金属材料
を選択すると共に、その表面の結晶方位が(200)面に70
%以上配向させることで優れたエッチング特性を付与し
ていることにある。先ず、本発明の樹脂基板用メタルコ
アの素材の基本的な特性としての低熱膨張特性の付与に
ついて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. An important feature of the present invention is that, in the metal material used as the metal core, a metal material having a specific thermal expansion characteristic is selected, and the crystal orientation of the surface is set to 70 (200) plane.
% Or more to impart excellent etching characteristics. First, the provision of the low thermal expansion characteristic as a basic characteristic of the material of the metal core for a resin substrate of the present invention will be described.

【0025】本発明のメタルコアとなるメタルコアの素
材は、樹脂基板の熱膨張を抑制する目的として使用され
ることから、樹脂よりも低熱膨張であること、さらに
は、電子機器の信頼性を評価する上限温度まで低熱膨張
特性が得られることが必要であり、本発明では、30〜20
0℃の平均熱膨張係数が10ppm/℃の低熱膨張金属材料と
規定した。
Since the material of the metal core to be the metal core of the present invention is used for the purpose of suppressing the thermal expansion of the resin substrate, it is evaluated that the material has a lower thermal expansion than that of the resin, and furthermore, the reliability of the electronic equipment. It is necessary that low thermal expansion characteristics be obtained up to the upper limit temperature, and in the present invention, 30 to 20
It was defined as a low thermal expansion metal material having an average thermal expansion coefficient of 10 ppm / ° C. at 0 ° C.

【0026】このような低熱膨張特性を持つ金属材料と
しては、質量%でNiを30〜50%を含有し、残部が実質的
にFeでなる合金であれば良く、例えば、リードフレーム
に広く用いられるFe-42%Ni合金、インバーと称されるF
e-36%Ni合金等のFe-Ni系合金を用いることができ、更
には、前記のNiの一部を質量%で20%以下のCo置換した
スーパーインバーと称されるFe-31%Ni-5%Co合金、コ
バールと称されるFe-29%Ni-17%Co合金等のFe-Ni-Co系
合金等が使用可能である。
The metal material having such a low thermal expansion characteristic may be an alloy containing 30 to 50% of Ni by mass% and the balance being substantially Fe. Fe-42% Ni alloy, called Invar F
An Fe-Ni-based alloy such as an e-36% Ni alloy can be used. Further, Fe-31% Ni referred to as a super-invar in which a part of the above-mentioned Ni is substituted by 20% or less of Co by mass%. Fe-Ni-Co alloys such as a -5% Co alloy and an Fe-29% Ni-17% Co alloy called Kovar can be used.

【0027】これら上述の低熱膨張金属材料に、電気伝
導特性及び熱伝導特性を付与するには、低熱膨張金属材
料の表裏面の一方若しくは両方側に、Cuを主成分とする
金属層を形成すれば優れた低熱膨張特性、電気伝導特
性、熱伝導特性を兼ね備える樹脂基板用メタルコアの素
材とすることができる。この時、低熱膨張金属材料の片
方の面にのみCuを主成分とする金属層を形成した場合、
両者の熱膨張、収縮量の違いからバイメタルのように反
り変形が発生する場合があるので、メタルコア単体での
反り変形を抑制するためには、低熱膨張金属材料の両面
にCuを主成分とした金属層を形成することが好ましい。
In order to impart electric conduction characteristics and heat conduction characteristics to these low thermal expansion metal materials, a metal layer containing Cu as a main component is formed on one or both sides of the low thermal expansion metal material. It can be used as a material for a metal core for a resin substrate having excellent low thermal expansion characteristics, electric conduction characteristics, and heat conduction characteristics. At this time, when a metal layer mainly composed of Cu is formed only on one surface of the low thermal expansion metal material,
Since the warp deformation may occur like a bimetal due to the difference in the amount of thermal expansion and contraction between the two, in order to suppress the warpage deformation of the metal core alone, Cu was used as a main component on both surfaces of the low thermal expansion metal material It is preferable to form a metal layer.

【0028】なお、上述のCuを主成分とする金属材料に
は、純Cuや、種々のCu合金を用いることができるが、電
気伝導特性、熱伝導特性を付与するのは、Cuを主成分と
していれば良く、なかでも純Cuは最も安価で、しかも優
れた電気伝導特性、熱伝導特性を有しているので、純Cu
の使用が最も好ましい。
Note that pure Cu and various Cu alloys can be used as the above-mentioned metal material containing Cu as a main component. Pure Cu is the most inexpensive, and has excellent electrical and thermal conductive properties.
Is most preferred.

【0029】次に、本発明の最大の特徴である優れたエ
ッチング特性について説明する。上述したような低熱膨
張金属材料の表面をエックス線回折すると、(111)、(20
0)、(220)、(311)の主方位が検出される。このうち、エ
ッチング特性に大きな影響を及ぼす(200)面への集積が
特に重要であり、前述の主方位の積分強度の総和を100
%として、(200)面へ70%以上集積させることで、エッ
チング速度を早め、大きなエッチングファクターを得る
ことができるため、エッジの発生を抑制することができ
る。好ましくは90%以上集積させると良い。しかし、70
%未満の集積では上記の効果が小さくなり、また、好ま
しい上限としては、(200)面への集積が99%を超えて集
積すると、エッチングによる貫通孔の異形化が発生する
可能性があるので、上限は99%とすると良い。
Next, a description will be given of the excellent etching characteristic which is the greatest feature of the present invention. When the surface of the low thermal expansion metal material as described above is subjected to X-ray diffraction, (111), (20
The main directions of (0), (220), and (311) are detected. Of these, integration on the (200) plane, which greatly affects the etching characteristics, is particularly important, and the sum of the integrated intensities in the main direction described above is 100%.
By integrating 70% or more on the (200) plane as%, the etching rate can be increased and a large etching factor can be obtained, so that the occurrence of edges can be suppressed. Preferably, 90% or more is integrated. But 70
%, The above effect is reduced, and as a preferable upper limit, if the concentration on the (200) plane exceeds 99%, the through-holes may be deformed due to etching. The upper limit should be 99%.

【0030】なお、本発明で言う結晶方位の(200)面
は、(100)面と等価な面指数である。結晶方位の配向度
を調査するために、本発明ではエックス線回折を使用す
るが、このエックス線回折では、(100)面は検出され
ず、(100)面と等価な(200)面として検出される。従っ
て、本発明では混乱を避けるため、エックス線回折によ
り得られたデータをそのまま表記し、(100)面と等価な
面指数として(200)面と表記することにした。また、(11
0)面も同じ理由から、(220)面として表記している。
The (200) plane of the crystal orientation referred to in the present invention is a plane index equivalent to the (100) plane. In order to investigate the degree of orientation of the crystal orientation, X-ray diffraction is used in the present invention.In this X-ray diffraction, the (100) plane is not detected, but is detected as a (200) plane equivalent to the (100) plane. . Therefore, in the present invention, in order to avoid confusion, data obtained by X-ray diffraction is described as it is, and the (200) plane is described as a plane index equivalent to the (100) plane. Also, (11
The (0) plane is also described as (220) plane for the same reason.

【0031】以上、説明するように、特定の低熱膨張特
性を有し、更には熱伝導特性、電気伝導特性を併せ持
ち、特に、エッチングによる微小で近接したパターン形
成可能な要求を満たすような結晶方位を有する樹脂基板
用メタルコアの素材を用いて、貫通孔(スルーホール)を
形成すれば、優れたエッチング特性と低熱膨張特性を両
立し、更には電気伝導特性、熱伝導特性を有した樹脂基
板用のメタルコアを得ることができる。
As described above, as described above, it has a specific low thermal expansion characteristic, and further has both a heat conduction characteristic and an electric conduction characteristic. By forming a through hole (through hole) using the material of a metal core for a resin substrate that has excellent etching characteristics and low thermal expansion characteristics, it is also suitable for resin substrates with electrical and thermal conductivity characteristics. Metal core can be obtained.

【0032】また、本発明のメタルコアは、上述したで
は特定の低熱膨張特性を有し、更には熱伝導特性、電気
伝導特性を併せ持ち、特に、エッチングによる微小で近
接したスルーホールのパターン形成可能な要求を満たす
ような結晶方位を有する樹脂基板用メタルコア素材を用
いているため、特別に優れたエッチング特性を示す指標
として、以下に定義するエッチングファクター Eが6以
上として規定した。
Further, the metal core of the present invention has a specific low thermal expansion characteristic as described above, and further has both a heat conduction characteristic and an electric conduction characteristic. Particularly, it is possible to form a pattern of minute and close through holes by etching. Since a metal core material for a resin substrate having a crystal orientation satisfying the requirements is used, an etching factor E defined below is defined as 6 or more as an index showing particularly excellent etching characteristics.

【0033】エッチング時に発生するエッジは、板厚方
向に進むエッチング量に対して、平面方向に進むエッチ
ング量が大きくなると発生し易い。そこで、板厚方向へ
のエッチングが容易であり、エッジが発生し難いことを
示す数値として、図6に示すように、エッチング加工で
形成した貫通孔の中心を通る断面において、板厚の半分
t/2を貫通孔の淵から貫通孔内に形成されたエッジまで
の間隔sで割った値を、エッチングファクター Eとす
る。
Edges generated during etching are more likely to occur when the amount of etching in the plane direction is larger than the amount of etching in the plate thickness direction. Therefore, as a numerical value indicating that etching in the plate thickness direction is easy and an edge hardly occurs, as shown in FIG. 6, in a cross section passing through the center of a through hole formed by etching, half the plate thickness.
The value obtained by dividing t / 2 by the distance s from the edge of the through hole to the edge formed in the through hole is defined as an etching factor E.

【0034】ここで、貫通孔の淵から貫通孔内に形成さ
れたエッジまでの間隔sを実測する場合は、貫通孔の外
径ODと貫通孔の内径IDの差の1/2として算出することが
できる。すなわち、同じ板厚で比較した場合、エッチン
グファクターが大きいほどエッジの突出量が小さく、板
厚方向のエッチングが容易と言え、このエッチングファ
クター Eが6以上であれば、エッジの発生を抑制でき、
スルーホールの高密度化にとって特別に重要であるが、
エッチングファクター Eが6に満たない時は、発生した
エッジがスルーホール内面に突出し過ぎて、メタルコア
と回路との短絡により電気回路が正常に機能しない深刻
な問題を発生し易いため、エッチングファクター Eを6
以上に規定した。
Here, when the distance s from the edge of the through hole to the edge formed in the through hole is actually measured, it is calculated as 1/2 of the difference between the outer diameter OD of the through hole and the inner diameter ID of the through hole. be able to. That is, when compared at the same plate thickness, the larger the etching factor, the smaller the amount of edge protrusion, and it can be said that etching in the plate thickness direction is easy.If the etching factor E is 6 or more, the occurrence of edges can be suppressed,
It is especially important for high density through holes,
If the etching factor E is less than 6, the generated edge protrudes too much into the inner surface of the through-hole, and it is easy to cause serious problems that the electric circuit does not function properly due to the short circuit between the metal core and the circuit. 6
It was specified above.

【0035】また、上述した低熱膨張金属材料の表裏面
の一方もしくは両方にCuを主成分とする金属層を形成し
たメタルコアの場合、低熱膨張金属材料とCuを主成分と
する金属層のエッチング速度の違いにより、低熱膨張金
属材料のエッジ形状が研著となるが、この場合のエッチ
ング特性の指標としては、図7に示すように、エッチン
グで形成した貫通孔の中心を通る断面において、Cuを主
成分とする金属層を含む全板厚の半分t/2を、Cuを主成
分とする金属層の貫通孔の淵から貫通孔内の低熱膨張金
属材料に形成されたエッジまでの間隔sで割った値をエ
ッチングファクター Eとする。
In the case of a metal core having a metal layer mainly composed of Cu on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material, the etching rate of the low thermal expansion metal material and the metal layer mainly composed of Cu is increased. Due to the difference, the edge shape of the low thermal expansion metal material is sharpened. As an index of the etching characteristic in this case, as shown in FIG. 7, in the cross section passing through the center of the through hole formed by etching, Cu is used. Half the thickness t / 2 of the total thickness including the metal layer containing the main component as the interval s from the edge of the through hole of the metal layer containing Cu as the main component to the edge formed on the low thermal expansion metal material in the through hole. The resulting value is referred to as the etching factor E.

【0036】ここで、Cuを主成分とする金属層の貫通孔
の淵から貫通孔内の低熱膨張金属材料に形成されたエッ
ジまでの間隔sを実測する場合は、Cuを主成分とする金
属層の貫通孔の外径ODと低熱膨張金属材料に形成された
エッジ部での貫通孔の内径IDの差の1/2として算出する
ことができる。
Here, when measuring the distance s from the edge of the through hole of the metal layer mainly composed of Cu to the edge formed on the low thermal expansion metal material in the through hole, it is necessary to use the metal mainly composed of Cu. It can be calculated as 1/2 of the difference between the outer diameter OD of the through hole of the layer and the inner diameter ID of the through hole at the edge formed in the low thermal expansion metal material.

【0037】この構造の場合も、同じ板厚で比較した場
合、エッチングファクターが大きいほどエッジの突出量
が小さく、板厚方向のエッチングが容易と言え、このエ
ッチングファクター Eが6以上であれば、エッジの発生
を抑制でき、スルーホールの高密度化が一層容易となる
が、エッチングファクター Eが6に満たない時は、発生
したエッジがスルーホール内面に突出し過ぎて、メタル
コアと回路との短絡により電気回路が正常に機能しない
深刻な問題を発生し易いため、エッチングファクター
Eを6以上に規定した。
Also in the case of this structure, when compared with the same plate thickness, it can be said that the larger the etching factor, the smaller the amount of protrusion of the edge and the easier the etching in the plate thickness direction. If this etching factor E is 6 or more, Edge generation can be suppressed and through-hole densification becomes easier, but when the etching factor E is less than 6, the generated edge protrudes too much into the through-hole inner surface, causing a short circuit between the metal core and the circuit. It is easy to cause serious problems that the electric circuit does not work properly.
E was specified to be 6 or more.

【0038】次に、上述した本発明のメタルコアの製造
方法と、実験結果に基づいて本発明を更に詳細に説明す
る。先ず、表面の結晶方位を(200)面に70%以上配向さ
せる方法の一例を以下に示すと、前述した低熱膨張金属
材料を、圧延率70%以上で冷間圧延により冷間加工を行
う。ここで圧延率とは、圧延前の板厚から圧延後の板厚
を引いた値を、圧延前の板厚で割った値の百分率であ
り、冷間圧延を行った試料は圧延による変形集合組織を
示し、このような圧延による変形集合組織を持つ試料の
表面についてエックス線回折を行うと、(220)面の配向
度が高く検出される。
Next, the present invention will be described in more detail based on the above-described method of manufacturing the metal core of the present invention and experimental results. First, an example of a method for orienting the crystal orientation of the surface to the (200) plane by 70% or more will be described below. The above-mentioned low thermal expansion metal material is subjected to cold working by cold rolling at a rolling reduction of 70% or more. Here, the rolling ratio is a percentage of the value obtained by subtracting the thickness after rolling from the thickness before rolling and dividing the value by the thickness before rolling. When the X-ray diffraction is performed on the surface of the sample showing the texture and having such a texture deformed by rolling, the degree of orientation of the (220) plane is detected to be high.

【0039】次に、冷間圧延後の低熱膨張金属材料を70
0℃以上で焼鈍することにより、圧延による再結晶集合
組織である(200)面配向の集合組織が発達し、低熱膨張
金属材料の表面についてエックス線回折を行うと、(20
0)面の配向度が高く検出される。焼鈍時間は材料の厚
み、幅に依存するが、例えば厚さ100μm×幅200mm程
度であれば、5分間程度の焼鈍時間で十分である。ここ
で、前述の冷間圧延率が低い場合、及び焼鈍温度が低い
場合は、変形集合組織である(220)面の方位が残存した
り、結晶方位がランダムとなり、所望の(200)面に70%
以上配向した組織は得られない。
Next, the low thermal expansion metal material after cold rolling is
By annealing at 0 ° C. or higher, a texture of (200) plane orientation, which is a recrystallized texture by rolling, is developed, and X-ray diffraction is performed on the surface of the low thermal expansion metal material.
0) The degree of orientation of the plane is detected high. Although the annealing time depends on the thickness and width of the material, if the thickness is, for example, about 100 μm × 200 mm, an annealing time of about 5 minutes is sufficient. Here, when the above-mentioned cold rolling reduction is low, and when the annealing temperature is low, the orientation of the (220) plane that is the deformation texture remains or the crystal orientation becomes random, and the desired (200) plane 70%
A texture oriented as described above cannot be obtained.

【0040】上述の方法により、結晶方位を(200)面に7
0%以上配向させた低熱膨張金属材料を、エッチングに
よりスルーホール形成のために穿孔した場合、前述した
エッチングファクター Eは6以上の値が容易に得られ
る。例えば、(200)面に70%以上配向したFe-36%Ni合金
からなるメタルコアをエッチングした場合、そのエッチ
ングファクター Eは約8であるのに対し、(200)面の配
向率が50%以下の場合、エッチングファクター Eは2〜
3程度である。
According to the method described above, the crystal orientation is
When a low thermal expansion metal material oriented at 0% or more is perforated to form a through hole by etching, the above-mentioned etching factor E of 6 or more can be easily obtained. For example, when etching a metal core made of a Fe-36% Ni alloy with 70% or more orientation on the (200) plane, the etching factor E is about 8, while the orientation ratio of the (200) plane is 50% or less. , The etching factor E is 2 ~
About three.

【0041】実際に、厚さ100μmのメタルコアに、直
径100μmのスルーホール用の貫通孔を設ける場合、エ
ッチングファクター Eが2程度ではエッジ突出量が約25
μmとなり、スルーホール内壁の電気伝導層とエッジの
接触を避けるために最小でも直径150μmの外径が必要
となる。一方、上述のエッチングファクター Eは約8の
本発明メタルコアであれば、エッジ突出量はわずか6.25
μmであり、メタルコアには最小外径112.5μmの穿孔
で良い。
Actually, when a through hole for a through hole having a diameter of 100 μm is provided in a metal core having a thickness of 100 μm, when the etching factor E is about 2, the edge protrusion amount is about 25.
μm, and an outer diameter of at least 150 μm is required to avoid contact between the electric conduction layer on the inner wall of the through hole and the edge. On the other hand, if the etching factor E described above is about 8 of the present invention metal core, the edge protrusion amount is only 6.25.
μm, and the metal core may be perforated with a minimum outer diameter of 112.5 μm.

【0042】これを、メタルコア表面にスルーホール1
ヶが占める面積で比較すると、エッチングファクター
Eが2の場合は、8の場合と比べて約1.78倍の面積を占有
することになる。すなわち、(200)面配向度を70%以上
とした本発明のメタルコアでは、(200)面の配向度が50
%以下の場合と比較して約1.78倍のスルーホール高密度
化が可能となるのである。
The through hole 1 was formed on the surface of the metal core.
The etching factor is
When E is 2, it occupies about 1.78 times the area of the case of 8. That is, in the metal core of the present invention in which the (200) plane orientation degree is 70% or more, the (200) plane orientation degree is 50%.
%, The through-hole density can be increased about 1.78 times as compared with the case of less than 0.1%.

【0043】次に、本発明では、低熱膨張金属材料の表
裏面の一方もしくは両方にCuを主成分とする金属層を形
成したメタルコアを製造することも可能である。低熱膨
張金属材料の表面にCuを主成分とする金属層を形成する
手法の第一としては、例えばメッキによりCuを主成分と
する金属層を形成することが可能である。ただし、電解
銅メッキ等により形成する場合、メッキ速度が遅く、製
造可能なメッキ厚さとしては10μm程度である。
Next, according to the present invention, it is possible to manufacture a metal core in which a metal layer mainly composed of Cu is formed on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material. As a first method of forming a metal layer mainly containing Cu on the surface of the low thermal expansion metal material, it is possible to form a metal layer mainly containing Cu by plating, for example. However, when formed by electrolytic copper plating or the like, the plating speed is slow, and the plating thickness that can be manufactured is about 10 μm.

【0044】さらに厚いCuを主成分とする金属層が必要
であれば、電解銅箔または圧延銅箔などの銅箔を用いて
形成することが好ましい。特に圧延銅箔は、厚さ10μm
以上から比較的容易に入手可能である。銅箔を低熱膨張
金属材料の表裏面に接合させる方法としては、クラッド
圧延によるロール圧接方法がある。例えば、低熱膨張金
属材料と銅箔を積層し、常温または加熱した状態で圧延
することにより、両者の接合が可能であり、低熱膨張金
属材料の表面にCuを主成分とする金属層を形成する手法
の第二である。
If a thicker metal layer mainly composed of Cu is required, it is preferable to use a copper foil such as an electrolytic copper foil or a rolled copper foil. Especially rolled copper foil is 10μm thick
From the above, it is relatively easily available. As a method of joining the copper foil to the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material, there is a roll pressing method by clad rolling. For example, by laminating a low-thermal-expansion metal material and a copper foil and rolling at room temperature or in a heated state, it is possible to join the two, and form a metal layer mainly composed of Cu on the surface of the low-thermal-expansion metal material This is the second method.

【0045】この時、通常のクラッド法で接合すると、
接合のための圧延率は常温の場合50%以上、加熱した状
態でも20〜30%は必要である。従って、低熱膨張金属材
料表面は、(200)面に70%以上配向していた状態から圧
延変形により配向度が低下し、他の方位を持つ結晶面が
多くなる。すなわち、エッチング時のエッジが発生し易
く、エッチングファクター Eが小さくなり、本発明品
としての優れたエッチング特性が損なわれる場合があ
る。そこで、接合後に再び焼鈍を行い、再結晶により再
び(200)面に配向させることも可能であるが、銅箔中に
低熱膨張金属材料中のFe及びNiが拡散することにより、
銅の熱伝導率及び電気伝導率が著しく損なわれることか
ら、最適なクラッド法ではない。
At this time, when bonding is performed by a normal cladding method,
The rolling reduction for joining should be 50% or more at room temperature and 20 to 30% even in a heated state. Therefore, the degree of orientation of the low thermal expansion metal material surface is reduced by rolling deformation from the state of being oriented 70% or more to the (200) plane, and the number of crystal planes having other orientations increases. That is, an edge is easily generated at the time of etching, the etching factor E becomes small, and the excellent etching characteristics of the product of the present invention may be impaired. Therefore, it is also possible to perform annealing again after joining and re-orientate the (200) plane by recrystallization, but by diffusing Fe and Ni in the low thermal expansion metal material into the copper foil,
This is not an optimal cladding method because the thermal and electrical conductivity of copper is significantly impaired.

【0046】そこで、低熱膨張金属材料の表面にCuを主
成分とする金属層を形成する手法の第三として、ロール
圧接時の圧延による大きな変形を与えない手法を採れば
良い。この、大きな圧延率を用いずに接合する手法とし
ては、活性面同士の接合が挙げられる。例えば、低熱膨
張金属材料と銅箔のそれぞれの接合面に、プラズマ雰囲
気中でArイオンを照射することにより、表面の酸化層を
除去し、活性面を露出させ、続いて活性面同士を低い圧
延率でロール圧接させることにより、3%以下の圧延率で
大きな変形を与えずに、両者を接合することが可能であ
る。さらに、ロール圧接時の圧延率が3%以下であれ
ば、低熱膨張金属材料とCuを主成分とする金属層の変形
抵抗の違いに起因した、板厚中央に配置された低熱膨張
金属材料の板厚が局所的に異なる現象を、回避すること
ができる。
Therefore, as a third method of forming a metal layer containing Cu as a main component on the surface of the low thermal expansion metal material, a method that does not cause large deformation due to rolling during roll pressing may be adopted. As a method of joining without using a large rolling reduction, there is joining of active surfaces. For example, by irradiating Ar ions in a plasma atmosphere to each bonding surface of the low thermal expansion metal material and the copper foil, an oxide layer on the surface is removed, the active surfaces are exposed, and then the active surfaces are rolled at a low rate. By rolling the rolls at a reduction ratio, it is possible to join them at a rolling reduction of 3% or less without giving a large deformation. Furthermore, if the rolling reduction at the time of roll pressing is 3% or less, the low thermal expansion metal material disposed in the center of the sheet thickness due to the difference in deformation resistance between the low thermal expansion metal material and the metal layer mainly composed of Cu is used. The phenomenon that the plate thickness is locally different can be avoided.

【0047】また、低熱膨張金属材料の表面にCuを主成
分とする金属層を形成する第四の手法として、低熱膨張
金属材料と銅箔のそれぞれの接合面に蒸着膜を形成し、
その活性な蒸着面同士をロール圧接により接合させるこ
とが可能である。ここで蒸着する元素としては、Cu、N
i、Sn等、蒸着可能な元素であれば特に限定する必要は
ない。これらの活性面同士の接合を行う場合には、形成
した活性面の酸化を避けるため、真空中またはAr等の不
活性ガス中でロール圧接することが望ましい。また、前
述したように圧延率が3%以下であれば、板厚中央に配
置された低熱膨張金属材料の板厚が局所的に異なる現象
を避けることができる。以上に説明したような低圧延率
のロール圧接によるクラッド法で低熱膨張金属材料と銅
箔を接合することにより、同じ厚みをメッキ法で形成す
るよりも短時間で形成することができ、生産性が極めて
向上するといった利点がある。
As a fourth method of forming a metal layer containing Cu as a main component on the surface of the low thermal expansion metal material, a vapor deposition film is formed on each joining surface of the low thermal expansion metal material and the copper foil,
The active vapor-deposited surfaces can be joined to each other by roll pressing. The elements to be deposited here are Cu, N
There is no particular limitation on elements that can be deposited, such as i and Sn. When these active surfaces are joined to each other, it is desirable to perform roll pressure welding in a vacuum or in an inert gas such as Ar in order to avoid oxidation of the formed active surfaces. Further, when the rolling reduction is 3% or less as described above, it is possible to avoid a phenomenon in which the thickness of the low thermal expansion metal material arranged in the center of the thickness is locally different. By joining the low thermal expansion metal material and the copper foil by the clad method by the roll pressing of the low rolling ratio as described above, the same thickness can be formed in a shorter time than by forming by the plating method, and the productivity can be improved. Is greatly improved.

【0048】[0048]

【実施例】以下に実施例として更に詳しく説明する。先
ず最初に、厚さ9.6mmのFe-36%Ni合金、Fe-42%Ni合
金及びFe-29%Ni-17%Co合金の熱間圧延材を準備した。
次に、これらの素材を冷間圧延により厚さ4.0mmに圧
延した。水素による還元雰囲気中で950℃×10分間の焼
鈍後、冷間圧延により厚さ1.5mmに圧延し、再度、水
素による還元雰囲気中で950℃×10分間の焼鈍後、冷間
圧延により厚さ0.80mmに圧延した。さらに水素による
還元雰囲気中で780℃×5分間の焼鈍後、冷間圧延により
厚さ0.10mm(100μm)、幅50mmの冷間圧延材のメタ
ルコアの素材を作製した。
EXAMPLES Examples will be described in more detail below. First, hot-rolled materials of Fe-36% Ni alloy, Fe-42% Ni alloy and Fe-29% Ni-17% Co alloy having a thickness of 9.6 mm were prepared.
Next, these materials were rolled to a thickness of 4.0 mm by cold rolling. After annealing at 950 ° C. for 10 minutes in a reducing atmosphere with hydrogen, cold-rolled to a thickness of 1.5 mm, again annealing at 950 ° C. for 10 minutes in a reducing atmosphere with hydrogen, and then cold rolling. It was rolled to 0.80 mm. After annealing at 780 ° C. for 5 minutes in a reducing atmosphere with hydrogen, a cold-rolled metal core material having a thickness of 0.10 mm (100 μm) and a width of 50 mm was prepared by cold rolling.

【0049】以下、Fe-36%Ni合金の冷間圧延材のメタ
ルコアの素材を試料No.1、Fe-42%Ni合金の冷間圧延材
のメタルコアの素材を試料No.2、Fe-29%Ni-17%Co合金
の冷間圧延材のメタルコアの素材を試料No.3とする。次
に、上記のメタルコアの素材について、水素による還元
雰囲気中で730℃×5分間の焼鈍を行い、焼鈍材のメタル
コアの素材を作製した。以下、Fe-36%Ni合金の焼鈍材
のメタルコアの素材を試料No.4、Fe-42%Ni合金の焼鈍
材のメタルコアの素材を試料No.5、Fe-29%-17%Co合金
の焼鈍材のメタルコアの素材を試料No.6とする。次に、
これらの試料No.1〜6について、前述したエックス線回
折の積分強度比より、試料表面の集合組織の面方位を測
定し、30〜200℃の平均熱膨張を測定した。測定結果を
表1に示す。
The material of the metal core of the Fe-36% Ni alloy cold-rolled material was sample No. 1, and the material of the metal core of the Fe-42% Ni alloy cold-rolled material was sample No. 2, Fe-29. The material of the metal core of the cold-rolled material of the% Ni-17% Co alloy is designated as Sample No.3. Next, the above-mentioned metal core material was annealed at 730 ° C. for 5 minutes in a reducing atmosphere with hydrogen to produce a metal core material as an annealed material. Hereinafter, the material of the metal core of the annealed material of Fe-36% Ni alloy is sample No. 4, the material of the metal core of the annealed material of Fe-42% Ni alloy is sample No. 5, and the material of the metal core of Fe-29% -17% The material of the metal core of the annealed material is Sample No. 6. next,
With respect to these sample Nos. 1 to 6, the plane orientation of the texture on the sample surface was measured from the integrated intensity ratio of the X-ray diffraction described above, and the average thermal expansion at 30 to 200 ° C. was measured. Table 1 shows the measurement results.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】次に、上記の試料No.1〜6の表裏面に、Cu
を主成分とする金属層として純銅でなる厚さ50μmの無
酸素銅製圧延銅箔を接合した。接合時には、1.33×10-2
Pa以下に減圧した真空チャンバー内で、試料No.1〜6と
圧延銅箔のそれぞれ接合する面側に、厚さ約0.5μmのC
u蒸着層を設け、真空チャンバー内で蒸着面同士を圧延
ロールにより貼り合わせてロール圧接した。この時の圧
延ロールによる圧下は殆ど行わず、前述した圧延率で3
%以下の1%でロール圧接した。本製造方法では、通常
のクラッド圧延による接合とは異なり、活性な蒸着面同
士の接合であるため、接合に大きな圧延率は必要としな
い。従って、過度な圧延を行うことにより、試料1〜6
の低熱膨張金属材料と圧延銅箔の板厚比が部分的に異な
るのを避けるため、圧延率を3%以下に制限した。
Next, on the front and back surfaces of the above sample Nos. 1 to 6, Cu
A 50 μm thick rolled copper foil made of oxygen-free copper made of pure copper was bonded as a metal layer mainly containing. 1.33 × 10 -2 at the time of joining
In a vacuum chamber decompressed to Pa or less, a sample having a thickness of about 0.5 μm
A vapor deposition layer was provided, and the vapor deposition surfaces were adhered to each other by a rolling roll in a vacuum chamber and roll-pressed. At this time, the rolling by the rolling roll is hardly performed, and the rolling rate is 3
Roll welding was performed at 1% or less. In the present production method, unlike the joining by ordinary clad rolling, the joining is performed between the active vapor-deposited surfaces, so that a large rolling reduction is not required for the joining. Therefore, by performing excessive rolling, samples 1 to 6
The rolling reduction was limited to 3% or less in order to avoid a partial difference in the thickness ratio between the low thermal expansion metal material and the rolled copper foil.

【0052】上述の方法を用いて冷間圧延材のメタルコ
アの素材の試料No.1、試料No.2及び試料No.3の両面に圧
延銅箔を接合したメタルコアの素材を、それぞれ試料N
o.7、No.8及びNo.9とする。同じく、焼鈍材のメタルコ
アの素材の試料No.4、試料No.5及び試料No.6の両面に圧
延銅箔を接合したメタルコアの素材を試料No.10、試料N
o.11及び試料No.12とする。
Using the above-mentioned method, a metal core material having a rolled copper foil bonded to both surfaces of sample No. 1, sample No. 2 and sample No. 3 of a metal core material of a cold-rolled material was used as a sample N.
o.7, No.8 and No.9. Similarly, Sample No. 10, Sample No. 10, Sample No. 10, Sample No. 5, Sample No. 5 and Sample No. 6 with rolled copper foil bonded to both sides of Sample No. 6
o.11 and Sample No.12

【0053】次に、上述の方法で製造した試料No.1〜6
のメタルコアの素材を下記の方法でエッチングし、直径
100μmのスルーホール用貫通孔を作製し、メタルコア
とした。それぞれの試料番号の最後に(A)を付して記
す。まずエッチング前処理として、NaOH水溶液で試料の
脱脂を行った。NaOHの濃度は8質量%であり、液温60℃
で1分間浸漬後、水洗、乾燥した。次に、CPE水溶液を用
いて、整面処理を行った。ここでCPE水溶液の成分は、
過酸化水素が13質量%、一水素二フッ化アンモニウムが
2質量%、残部水であり、液温20℃で30秒間浸漬後、水
洗、乾燥した。
Next, samples Nos. 1 to 6 manufactured by the above-described method were used.
Etch the metal core material of
A 100 μm through hole for a through hole was prepared and used as a metal core. (A) is added to the end of each sample number. First, as an etching pretreatment, the sample was degreased with an aqueous NaOH solution. The concentration of NaOH is 8% by mass, and the liquid temperature is 60 ° C.
For 1 minute, washed with water and dried. Next, surface conditioning was performed using an aqueous CPE solution. Here, the components of the CPE aqueous solution are:
13% by mass of hydrogen peroxide and ammonium dihydrogen difluoride
2% by mass, the balance being water, immersed at a liquid temperature of 20 ° C. for 30 seconds, washed with water and dried.

【0054】次に、直径100μmの孔を描いたレジスト
パターンを試料両面に形成し、スルーホールの内径が10
0μmになるまで両面エッチングにより穿孔した。すな
わち、スルーホール内部で最も突出しているエッジ部で
の内径が100μmである。エッチング液は塩化第二鉄水
溶液を使用し、液温60℃、スプレー圧力0.147MPaで行っ
た。
Next, a resist pattern in which a hole having a diameter of 100 μm was drawn was formed on both surfaces of the sample.
Perforation was performed by double-sided etching until the thickness became 0 μm. That is, the inner diameter at the edge portion most protruding inside the through hole is 100 μm. The etching was performed using an aqueous solution of ferric chloride at a liquid temperature of 60 ° C. and a spray pressure of 0.147 MPa.

【0055】上述したエッチング後の試料No.1(A)〜6
(A)について、電子顕微鏡により試料平面からスルーホ
ールを観察し、本発明で定義したエッチングファクター
E=t/(2s)を測定した。図6に示したように、貫通孔の淵
からエッジまでの間隔sは、スルーホール外径ODとスル
ーホール内径IDの差の1/2として算出した。
Sample Nos. 1 (A) to 6 after etching as described above
For (A), the through hole was observed from the sample plane with an electron microscope, and the etching factor defined in the present invention was used.
E = t / (2s) was measured. As shown in FIG. 6, the distance s from the edge of the through-hole to the edge was calculated as 1/2 of the difference between the through-hole outer diameter OD and the through-hole inner diameter ID.

【0056】また、表面に圧延銅箔を接合したメタルコ
アの素材である試料No.7〜12を、下記の方法でエッチン
グし、直径200μmのスルーホール用貫通孔を形成し、
メタルコアとした。それぞれの試料番号の最後に(A)を
付して記す。まずエッチング前処理として、HCl水溶液
で表面の圧延銅箔の酸化層を除去した。HClの濃度は10
質量%であり、液温20℃で1分間浸漬後、水洗、乾燥し
た。次に、直径200μmの孔を描いたレジストパターン
を試料両面に形成し、スルーホールの内径が200μmに
なるまで両面エッチングにより穿孔した。すなわちスル
ーホール内部において、メタルコアの中心に位置する低
熱膨張金属材料に形成されたエッジ部での内径が200μ
mである。エッチング液は塩化第二鉄水溶液を使用し、
液温60℃、スプレー圧力0.196MPaで行った。
Samples Nos. 7 to 12, which are a material of a metal core having a rolled copper foil bonded to the surface, were etched by the following method to form a through hole for a through hole having a diameter of 200 μm.
Metal core was used. (A) is added to the end of each sample number. First, as an etching pretreatment, the oxide layer of the rolled copper foil on the surface was removed with an aqueous HCl solution. HCl concentration is 10
It was immersed at a liquid temperature of 20 ° C. for 1 minute, washed with water and dried. Next, a resist pattern in which a hole having a diameter of 200 μm was drawn was formed on both sides of the sample, and a hole was formed by double-sided etching until the inside diameter of the through hole became 200 μm. That is, inside the through hole, the inner diameter at the edge formed of the low thermal expansion metal material located at the center of the metal core is 200μ.
m. The etching solution uses an aqueous ferric chloride solution,
The test was performed at a liquid temperature of 60 ° C. and a spray pressure of 0.196 MPa.

【0057】上述したエッチング後のメタルコア試料N
o.7〜12についても試料No.1〜6と同ように、電子顕微鏡
により試料平面からスルーホールを観察し、本発明で定
義したエッチングファクターE=t/(2s)を測定した。前述
したように、表面にCuを主成分とした金属層を形成した
メタルコアの場合は、全板厚の半分t/2をCuを主成分と
した金属層の貫通孔の淵からエッジまでの間隔sで割っ
た値Eをエッチングファクターとしている。図7に示し
たように、貫通孔の淵からエッジまでの間隔sは、Cuを
主成分とした金属層のスルーホール外径ODと低熱膨張金
属材料に形成されたエッジ部でのスルーホール内径IDの
差の1/2として算出した。測定結果を表2に示す。
The above-described etched metal core sample N
As for samples Nos. 7 to 12, through holes were observed from the sample plane using an electron microscope, and the etching factor E = t / (2s) defined in the present invention was measured in the same manner as in Sample Nos. 1 to 6. As described above, in the case of a metal core having a metal layer mainly composed of Cu formed on the surface, half of the total thickness t / 2 is the distance from the edge of the through hole to the edge of the metal layer mainly composed of Cu. The value E divided by s is used as the etching factor. As shown in FIG. 7, the distance s from the edge of the through hole to the edge is determined by the outer diameter OD of the through hole of the metal layer mainly composed of Cu and the inner diameter of the through hole at the edge formed in the low thermal expansion metal material. It was calculated as 1/2 of the difference between IDs. Table 2 shows the measurement results.

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】表1に示した通り、試料No.1、試料No.2及
び試料No.3の(200)面配向度は50%以下であり、本発明
である試料No.4、試料No.5及び試料No.6では90%以上の
高い配向度が得られている。また、表2に示す通り、試
料No.4、試料No.5及び試料No.6をメタルコア素材とした
試料No.4(A)、試料No.5(A)及び試料No.6(A)のメタルコ
アのエッチングファクター Eは6以上と大きい一方で、
試料No.1、試料No.2及び試料No.3をメタルコア素材とし
た試料No.1(A)、試料No.2(A)及び試料No.3(A)のエッチ
ングファクター Eは5以下である。
As shown in Table 1, the degree of (200) plane orientation of Sample No. 1, Sample No. 2 and Sample No. 3 was 50% or less, and Sample No. 4 and Sample No. In Sample No. 5 and Sample No. 6, a high degree of orientation of 90% or more was obtained. In addition, as shown in Table 2, Sample No. 4, Sample No. 5 and Sample No. 6 using a metal core material as Sample No. 4 (A), Sample No. 5 (A) and Sample No. 6 (A) While the metal core etching factor E is as large as 6 or more,
Sample No. 1, Sample No. 2 (A), Sample No. 2 (A), and Sample No. 3 (A) using Sample No. 1, Sample No. 2, and Sample No. 3 as a metal core material had an etching factor E of 5 or less. is there.

【0060】この結果から、本発明のメタルコア用素材
を用いてメタルコアとして使用する場合、(200)面配向
度を70%以上(本実施例では90%以上)に調整されたメタ
ルコアとなっているため、エッチングファクターが改善
され、より高密度にスルーホールを配置することが出来
る。このことは、例えば内径100μmのスルーホールを
設ける場合、比較例の試料No.2(A)では外径142μmが必
要であるが、本発明の試料No.5(A)では外径116μmであ
る。
From these results, when the metal core material of the present invention is used as a metal core, the (200) plane orientation degree is adjusted to 70% or more (90% or more in the present embodiment). Therefore, the etching factor is improved, and the through holes can be arranged at a higher density. This means that, for example, when a through hole having an inner diameter of 100 μm is provided, the outer diameter of 142 μm is necessary in the sample No. 2 (A) of the comparative example, but the outer diameter is 116 μm in the sample No. 5 (A) of the present invention. .

【0061】従って、メタルコア表面にスルーホール1
ヶが占める面積で比較すると、試料No.2(A)は試料No.5
(A)の約1.5倍の面積を占有することになる。すなわち、
(200)面配向度を90%以上とした試料No.5を素材とする
試料No.5(A)は、(200)面配向度が50%以下の試料No.2を
素材とする試料No.2(A)と比較して約1.5倍のスルーホー
ル高密度化が可能となる。
Therefore, the through hole 1 is formed on the surface of the metal core.
No. 2 (A) shows that sample No. 5
It occupies about 1.5 times the area of (A). That is,
Sample No. 5 (A) using the sample No. 5 having a (200) plane orientation degree of 90% or more as a material is a sample No. 2 using a sample No. 2 having a (200) plane orientation degree of 50% or less as a material. It is possible to increase the through-hole density by approximately 1.5 times compared to .2 (A).

【0062】また、低熱膨張金属材料の表面に圧延銅箔
を接合したメタルコア用素材である試料No.7〜12の場
合、(200)面配向度を90%以上とした低熱膨張金属材料
(試料No.4、試料No.5及び試料No.6)を使用したメタル
コアである試料No.10(A)、試料No.11(A)及び試料No.12
(A)は、エッチングファクター Eで6以上の値が得られ
ている。一方、(200)面配向度が50%以下の低熱膨張金
属材料(試料No.1、試料No.2及び試料No.3)を使用した
試料No.7(A)、試料No.8(A)及び試料No.9(A)は、エッチ
ングファクター Eが2〜3程度と低く、表面に圧延銅箔
を接合していない試料No.1、試料No.2及び試料No.3の結
果と類似した結果となった。
In the case of Samples Nos. 7 to 12 which are metal core materials in which a rolled copper foil is joined to the surface of a low thermal expansion metal material, the low thermal expansion metal material (sample) having a (200) plane orientation degree of 90% or more was used. Sample No.10 (A), Sample No.11 (A) and Sample No.12 which are metal cores using No.4, Sample No.5 and Sample No.6)
In (A), an etching factor E of 6 or more was obtained. On the other hand, sample No. 7 (A) and sample No. 8 (A) using low thermal expansion metal materials (sample No. 1, sample No. 2 and sample No. 3) having a (200) plane orientation of 50% or less. ) And sample No. 9 (A) have a low etching factor E of about 2 to 3 and are similar to the results of sample No. 1, sample No. 2 and sample No. 3 where the rolled copper foil is not bonded to the surface. The result was.

【0063】従って、表面に圧延銅箔を接合したメタル
コアを作製する場合にも、使用する低熱膨張金属材料表
面の(200)面配向度を70%以上(本実施例では90%以上)
とすることによりエッチングファクター Eが改善さ
れ、より高密度にスルーホールを配置することが出来
る。例えば内径200μmのスルーホールを設ける場合、
試料No.7(A)では外径274μmが必要であるが、本発明の
試料No.10(A)では外径228μmである。これをメタルコ
ア表面にスルーホール1ヶが占める面積で比較すると、
試料No.7(A)は試料No.10(A)の約1.44倍の面積を占有す
ることになる。すなわち、低熱膨張金属材料表面の(20
0)面配向度を90%以上とした素材からなる試料No.10(A)
は、(200)面配向度が50%以下の素材を用いた試料No.7
(A)と比較して約1.44倍のスルーホール高密度化が可能
となる。
Therefore, even when a metal core having a surface to which a rolled copper foil is bonded is produced, the degree of (200) plane orientation of the surface of the low thermal expansion metal material used is 70% or more (90% or more in this embodiment).
By doing so, the etching factor E is improved, and through holes can be arranged at a higher density. For example, when providing a through hole with an inner diameter of 200 μm,
Sample No. 7 (A) requires an outer diameter of 274 μm, whereas Sample No. 10 (A) of the present invention has an outer diameter of 228 μm. Comparing this with the area occupied by one through hole on the metal core surface,
Sample No. 7 (A) occupies about 1.44 times the area of Sample No. 10 (A). In other words, (20)
0) Sample No. 10 (A) made of a material with a plane orientation degree of 90% or more
Sample No. 7 using a material with a (200) plane orientation of 50% or less
Through hole density can be increased about 1.44 times as compared with (A).

【0064】以上に示したメタルコアを樹脂基板内に配
置させることにより、樹脂基板の低熱膨張化が可能とな
り、かつ、高密度にスルーホールを配置させることが可
能となる。従って、半導体チップとの熱膨張差低減によ
り半導体チップとの接続信頼性に優れていると同時に、
高密度配線を持つ樹脂基板が得られる。
By arranging the above-described metal core in the resin substrate, it is possible to lower the thermal expansion of the resin substrate and to arrange the through holes with high density. Therefore, while reducing the difference in thermal expansion with the semiconductor chip, the connection reliability with the semiconductor chip is excellent, and at the same time,
A resin substrate having high-density wiring can be obtained.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、電子機器の回路基板及
び半導体パッケージに用いられる樹脂基板に関し、その
低熱膨張化のために配置されるメタルコアについて、エ
ッチング時に発生するエッジの突出量を低減したスルー
ホールが作製可能である。今後、スルーホールの高密度
化を行い、樹脂基板の高密度配線を実現するに際し、本
発明は欠くことのできない技術となる。
According to the present invention, with respect to a resin substrate used for a circuit board and a semiconductor package of an electronic device, a protrusion of an edge generated at the time of etching is reduced in a metal core arranged for low thermal expansion. Through holes can be made. In the future, the present invention will be an indispensable technology for realizing high-density wiring of a resin substrate by increasing the density of through holes.

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

【図1】メタルコアの使用例の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a usage example of a metal core.

【図2】メタルコアの使用例の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a usage example of a metal core.

【図3】メタルコアの一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a metal core.

【図4】メタルコアの一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a metal core.

【図5】メタルコアのスルーホール内部に生じる突起部
を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a projection formed inside a through hole of a metal core.

【図6】メタルコアのエッチングファクター測定方法を
示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a method for measuring an etching factor of a metal core.

【図7】メタルコアのエッチングファクター測定方法を
示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a method for measuring an etching factor of a metal core.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ、2 半田ボール、3 回路基板、4
配線パターン、5スルーホール、6 電気伝導層、7
インターポーザー、8 金属製枠、9 金属製放熱部
材、10 メタルコア、11 低熱膨張金属材料、12
Cuを主成分とした金属層、13 エッジ
1 semiconductor chip, 2 solder balls, 3 circuit board, 4
Wiring pattern, 5 through hole, 6 electric conduction layer, 7
Interposer, 8 metal frame, 9 metal heat dissipation member, 10 metal core, 11 low thermal expansion metal material, 12
Cu-based metal layer, 13 edges

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂基板内に具備されるメタルコアの素
材であって、該メタルコアの素材は30〜200℃の平均熱
膨張係数が10ppm/℃以下の低熱膨張金属材料からなり、
該低熱膨張金属材料の表面の結晶方位をエックス線回折
により測定した時、検出される主方位である(111)、(20
0)、(220)、(311)面の回折線積分強度の総和を100%と
して、(200)面の回折線積分強度比が70%以上であるこ
とを特徴とする樹脂基板用メタルコアの素材。
1. A material of a metal core provided in a resin substrate, wherein the material of the metal core is made of a low thermal expansion metal material having an average thermal expansion coefficient of 30 to 200 ° C. and 10 ppm / ° C. or less;
When the crystal orientation of the surface of the low thermal expansion metal material is measured by X-ray diffraction, the main orientations detected are (111) and (20).
A material for a metal core for a resin substrate, wherein the ratio of the integrated diffraction line intensity of the (200) plane is 70% or more, with the total sum of the integrated diffraction lines of the (0), (220), and (311) planes being 100%. .
【請求項2】 低熱膨張金属材料は、質量%でNiを30〜
50%含有し、残部は実質的にFeでなるFe-Ni系合金であ
ることを特徴とする請求項1に記載の樹脂基板用メタル
コアの素材。
2. The low-thermal-expansion metal material contains 30% by weight of Ni.
The material for a metal core for a resin substrate according to claim 1, wherein the material is a Fe-Ni-based alloy containing 50% and the balance being substantially Fe.
【請求項3】 低熱膨張金属材料は、Niの一部を質量%
で20%以下のCoで置換したFe-Ni-Co系合金であることを
特徴とする請求項2に記載の樹脂基板用メタルコアの素
材。
3. The low thermal expansion metal material contains a part of Ni by mass%.
3. The material for a metal core for a resin substrate according to claim 2, wherein the material is a Fe-Ni-Co-based alloy substituted with 20% or less of Co.
【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載の低熱膨
張金属材料の表裏面の一方もしくは両方にCuを主成分と
した金属層が形成されたことを特徴とする樹脂基板用メ
タルコアの素材。
4. A metal core for a resin substrate, wherein a metal layer mainly composed of Cu is formed on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material according to claim 1. Material.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れかに記載のメタル
コア用素材に貫通孔を形成してなる樹脂基板用メタルコ
ア。
5. A metal core for a resin substrate, wherein a through-hole is formed in the metal core material according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 樹脂基板内に具備されるメタルコアであ
って、該メタルコアは30〜200℃の平均熱膨張係数が10p
pm/℃以下の低熱膨張金属材料からなり、該低熱膨張金
属材料にエッチングで形成した貫通孔の中心を通る断面
において、板厚の半分t/2を、貫通孔の淵から貫通孔内
に形成されたエッジまでの間隔sで割った値で定義され
るエッチングファクター Eが6以上であることを特徴と
する樹脂基板用メタルコア。
6. A metal core provided in a resin substrate, wherein said metal core has an average thermal expansion coefficient of 10p at 30 to 200 ° C.
Made of a low thermal expansion metal material of pm / ° C or less, and in a cross section passing through the center of the through hole formed by etching the low thermal expansion metal material, half the plate thickness t / 2 is formed in the through hole from the edge of the through hole. A metal core for a resin substrate, wherein an etching factor E defined by a value divided by a distance s to a formed edge is 6 or more.
【請求項7】 樹脂基板内に具備されるメタルコアであ
って、該メタルコアは30〜200℃の平均熱膨張係数が10p
pm/℃以下の低熱膨張金属材料からなり、該低熱膨張金
属材料の表裏面側の何れか若しくは両方にCuを主成分と
した金属層が形成され、エッチングで形成した貫通孔の
中心を通る断面において、Cuを主成分とした金属層を含
む全板厚の半分t/2を、Cuを主成分とした金属層の貫通
孔の淵から貫通孔内の低熱膨張金属材料部に形成された
エッジまでの間隔sで割った値で定義されるエッチング
ファクター Eが6以上であることを特徴とする樹脂基板
用メタルコア。
7. A metal core provided in a resin substrate, wherein the metal core has an average thermal expansion coefficient at 30 to 200 ° C. of 10p.
a cross section passing through the center of a through-hole formed by etching, in which a metal layer mainly composed of Cu is formed on one or both of the front and back surfaces of the low thermal expansion metal material of pm / ° C. or lower. At the edge formed in the low thermal expansion metal material part in the through hole from the edge of the through hole of the metal layer mainly containing Cu A metal core for a resin substrate, wherein an etching factor E defined by a value obtained by dividing by an interval s to 6 is 6 or more.
【請求項8】 請求項5乃至7の何れかに記載の樹脂基
板用メタルコアを用いてなることを特徴とする樹脂基
板。
8. A resin substrate using the resin substrate metal core according to claim 5. Description:
【請求項9】 質量%でNiを30〜50%含有し、残部は実
質的にFeでなるFe-Ni系合金若しくは前記Niの一部を質
量%で20%以下のCoで置換したFe-Ni-Co系合金素材を圧
延率70%以上で冷間圧延を行い薄板材とした後、該薄板
材を700℃以上で焼鈍を行うことを特徴とする樹脂基板
用メタルコア用素材の製造方法。
9. An Fe-Ni alloy containing 30 to 50% by mass of Ni in mass%, and the balance being Fe-Ni-based alloy substantially composed of Fe or Fe-in which a part of Ni is substituted by 20% or less by mass of Co. A method for producing a metal core material for a resin substrate, comprising: performing cold rolling on a Ni-Co alloy material at a rolling reduction of 70% or more to form a thin plate material, and annealing the thin plate material at 700 ° C. or higher.
【請求項10】 質量%でNiを30〜50%含有し、残部は
実質的にFeでなるFe-Ni系合金若しくは前記Niの一部を
質量%で20%以下のCoで置換したFe-Ni-Co系合金を圧延
率70%以上で冷間圧延を行い薄板材とした後、該薄板材
を700℃以上で焼鈍を行い、焼鈍後の薄板材の表裏面側
の何れか若しくは両方の面側にCuを主成分とする金属層
を圧延率3%以下のロール圧接により接合することを特
徴とする樹脂基板用メタルコア用素材の製造方法。
10. An Fe-Ni alloy containing 30 to 50% by mass of Ni in mass%, and the balance being Fe-Ni-based alloy substantially composed of Fe or Fe-in which a part of Ni is substituted by 20% or less by mass of Co. After the Ni-Co alloy is subjected to cold rolling at a rolling reduction of 70% or more to form a thin plate, the thin plate is annealed at 700 ° C. or more, and either or both of the front and back surfaces of the annealed thin plate are processed. A method for producing a material for a metal core for a resin substrate, comprising joining a metal layer mainly composed of Cu to a surface side by roll pressing at a rolling reduction of 3% or less.
【請求項11】 請求項9または10に記載の樹脂基板
用メタルコア用素材の製造方法で得られた樹脂基板用メ
タルコア用素材にエッチングによって貫通孔を形成する
ことを特徴とする樹脂基板用メタルコアの製造方法。
11. A resin core metal core for a resin substrate, wherein a through hole is formed by etching in the resin core metal core material obtained by the method for manufacturing a resin substrate metal core material according to claim 9 or 10. Production method.
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