JP2002353377A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2002353377A
JP2002353377A JP2001159067A JP2001159067A JP2002353377A JP 2002353377 A JP2002353377 A JP 2002353377A JP 2001159067 A JP2001159067 A JP 2001159067A JP 2001159067 A JP2001159067 A JP 2001159067A JP 2002353377 A JP2002353377 A JP 2002353377A
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光寿 岸野
Kamio Yonemoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of making lightweight and thinning. SOLUTION: A high polymer polyphenylene ether whose number average molecular weight is 10,000 or 30,000 and a phenol compound are redistributed and reacted under the existence of a radical initiator to produce a modified phenol product. A modified epoxy resin product reacts a phenol hydroxyl group in the modified phenol product and an epoxy compound. An epoxy composition containing an epoxy resin, a curing agent of the epoxy resin, silica powder whose average particle diameter is 0.1-10 μm, aluminum hydroxide powder whose average particle diameter is 0.1-10 μm is cured to form a laminated plate. A semiconductor chip 2 is mounted on a core material 1 formed of the laminated plate. The deflection of the core material 1 can be lessened.

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、電子回路等を作成
するのに用いられる半導体装置(半導体パッケージ)に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device (semiconductor package) used for producing an electronic circuit or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、金属箔張り積層板にサブトラ
クティブ法などの回路形成工程を施すことによって回路
パターンを有する配線基板(プリント配線板)を形成
し、この配線基板を半導体装置のコア材として用いるこ
とが行われており、このコア材に半導体チップを実装す
ると共に実装した半導体チップを樹脂等で封止すること
によって半導体装置を形成することができるものであ
る。上記のコア材に適用される金属箔張り積層板として
は高周波特性が優れる点などから、ビスマレイミドとト
リアジン樹脂からなるポリイミド樹脂(以下、BT樹脂
という)で絶縁層を形成するようにしている。すなわ
ち、ガラスクロス等で形成される補強基材にBT樹脂を
含浸させてプリプレグを形成し、このプリプレグに銅箔
等に金属箔を重ね合わせて加熱加圧成形することによっ
て、プリプレグ中のBT樹脂を硬化させて補強基材とB
T樹脂の硬化物からなる絶縁層を形成すると共にBT樹
脂の硬化により絶縁層と金属箔を接着して一体化する。
このように半導体装置のコア材用の金属箔張り積層板
(ガラス基材BT樹脂積層板)を形成することができる
ものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring board (printed wiring board) having a circuit pattern is formed by performing a circuit forming process such as a subtractive method on a metal foil-clad laminate, and this wiring board is used as a core material of a semiconductor device. The semiconductor device can be formed by mounting a semiconductor chip on the core material and sealing the mounted semiconductor chip with a resin or the like. The insulating layer is formed of a polyimide resin (hereinafter, referred to as a BT resin) composed of bismaleimide and a triazine resin, because the metal foil-clad laminate applied to the core material has excellent high-frequency characteristics. That is, a prepreg is formed by impregnating a reinforcing substrate formed of a glass cloth or the like with a BT resin, and laminating a metal foil on a copper foil or the like on the prepreg, followed by heating and pressing to form a BT resin in the prepreg. Is cured and the reinforcing substrate and B
An insulating layer made of a cured product of the T resin is formed, and the insulating layer and the metal foil are bonded and integrated by the curing of the BT resin.
As described above, a metal foil-clad laminate (glass base material BT resin laminate) for a core material of a semiconductor device can be formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のBT樹
脂の硬化物を絶縁層とするコア材は剛性が低いものであ
って、荷重による撓み量が大きくなるものであった。こ
のようにコア材の撓み量が大きいと、プリント配線板で
あるコア材と半導体チップとの接着部が機械的衝撃によ
り剥離し、電気的接合部分が短絡することがあり、ま
た、半導体動作時の発熱による膨張収縮で半導体装置
(半導体パッケージ)とこれを搭載した母基板との接合
部が剥離して短絡することがある。そこで、撓み量を少
なくするためにはコア材の厚みを大きくしなければなら
ず、半導体装置を軽薄化することができないという問題
があった。また、BT樹脂の硬化物を絶縁層とするコア
材は線膨張係数(熱膨張率)が大きいものであり、ビア
ホールでコア材の内層や外層に設けた回路パターンを接
続したものにおいては、コア材の熱伸縮によりビアホー
ルのめっきが断線することがあり、ビアホール信頼性
(スルーホール信頼性)が低いという問題があった。
However, the core material using the above cured BT resin as an insulating layer has low rigidity and has a large amount of deflection due to a load. When the amount of deflection of the core material is large, the bonding portion between the core material, which is a printed wiring board, and the semiconductor chip is separated by a mechanical impact, and the electrical connection may be short-circuited. The junction between the semiconductor device (semiconductor package) and the motherboard on which the semiconductor device (semiconductor package) is mounted may be peeled off and short-circuited due to expansion and contraction due to heat generated by the semiconductor device. Therefore, in order to reduce the amount of bending, the thickness of the core material must be increased, and there has been a problem that the semiconductor device cannot be reduced in weight. A core material having a cured product of BT resin as an insulating layer has a large linear expansion coefficient (coefficient of thermal expansion). In a case where a circuit pattern provided in an inner layer or an outer layer of the core material is connected by a via hole, a core material is used. There is a problem that via hole plating may be broken due to thermal expansion and contraction of the material, and via hole reliability (through hole reliability) is low.

【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、軽薄化することができると共にビアホール信頼性
を高くすることができる半導体装置を提供することを目
的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor device which can be reduced in weight and which can enhance the reliability of via holes.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
半導体装置は、数平均分子量が10000乃至3000
0の高分子ポリフェニレンエーテルとフェノール性化合
物をラジカル開始剤の存在下で再分配反応させて変成フ
ェノール生成物を生成し、この変成フェノール生成物中
のフェノール性水酸基とエポキシ化合物を反応させた変
成エポキシ樹脂生成物と、エポキシ樹脂と、このエポキ
シ樹脂の硬化剤と、平均粒径が0.1〜10μmのシリ
カ粉体と、平均粒径が0.1〜10μmの水酸化アルミ
ニウム粉体とを含有するエポキシ組成物を硬化させて積
層板を形成し、この積層板から形成されるコア材1に半
導体チップ2を実装して成ることを特徴とするものであ
る。
The semiconductor device according to claim 1 of the present invention has a number average molecular weight of 10,000 to 3,000.
A polyphenolene ether and a phenolic compound in the presence of a radical initiator to produce a modified phenol product, and a modified epoxy obtained by reacting a phenolic hydroxyl group in the modified phenol product with an epoxy compound. Contains a resin product, an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, silica powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm, and aluminum hydroxide powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm. The epoxy composition is cured to form a laminate, and the semiconductor chip 2 is mounted on a core material 1 formed from the laminate.

【0006】また、本発明の請求項2に係る半導体装置
は、請求項1の構成に加えて、信号伝達用のビアホール
3を有するコア材1であることを特徴とするものであ
る。
A semiconductor device according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in addition to the configuration of the first aspect, the semiconductor device is a core material 1 having a via hole 3 for signal transmission.

【0007】また、本発明の請求項3に係る半導体装置
は、請求項1又は2の構成に加えて、少なくとも一層の
ビルドアップ層4を有するコア材1であることを特徴と
するものである。
A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in addition to the configuration of the first or second aspect, the semiconductor device is a core material 1 having at least one build-up layer 4. .

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0009】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物のエポ
キシ樹脂としては、従来から積層板に使用されている既
知のエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではな
く、例えば、ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノ−ルF型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ルS型エポキ
シ樹脂、フェノ−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、イソシアヌレート型エ
ポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、及び、多官能エ
ポキシ樹脂等を挙げることができ、これらを単独である
いは複数混合して使用することができる。さらに、上記
のエポキシ樹脂を臭素化した難燃化エポキシ樹脂も使用
することができる。
The epoxy resin of the epoxy resin composition used in the present invention is not particularly limited as long as it is a known epoxy resin conventionally used for laminates. For example, bisphenol A type epoxy resin , Bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, isocyanurate type epoxy resin, hydantoin type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, biphenyl type epoxy resin Resins, polyfunctional epoxy resins and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. Further, a flame-retardant epoxy resin obtained by brominating the above-mentioned epoxy resin can also be used.

【0010】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物の上記
エポキシ樹脂の硬化剤としては、通常使用される第一
級、第二級アミン等のアミン系、ビスフェノールA、ビ
スフェノールF等のポリフェノールを含むフェノール
系、酸無水物系などを挙げることができる。これらは、
単独あるいは複数混合して使用される。また、エポキシ
樹脂の硬化反応には必要に応じて例えばイミダゾール系
の硬化促進剤を添加することができる。
As the curing agent for the epoxy resin of the epoxy resin composition used in the present invention, amines such as commonly used primary and secondary amines and phenols containing polyphenols such as bisphenol A and bisphenol F are used. And acid anhydrides. They are,
Used alone or in combination. Further, for example, an imidazole-based curing accelerator can be added to the curing reaction of the epoxy resin as needed.

【0011】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ樹脂の架橋構造に関与するものとして、数平均分
子量が10000乃至30000の高分子ポリフェニレ
ンエーテルとフェノール性化合物をラジカル開始剤の存
在下で再分配反応させて末端にフェノール性化合物のフ
ェノール性水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテ
ルから成る変成フェノール生成物を生成し、この変成フ
ェノール生成物のフェノール性水酸基とエポキシ化合物
を反応させた変成エポキシ樹脂生成物を含有するもので
ある。
The epoxy resin composition used in the present invention redistributes a high molecular weight polyphenylene ether having a number average molecular weight of 10,000 to 30,000 and a phenolic compound in the presence of a radical initiator as being involved in the crosslinked structure of the epoxy resin. A modified phenol product comprising a low molecular weight polyphenylene ether having a phenolic hydroxyl group of a phenolic compound at a terminal is produced by reacting, and a modified epoxy resin product obtained by reacting the phenolic hydroxyl group of the modified phenol product with an epoxy compound is produced. It contains.

【0012】上記の数平均分子量が10000乃至30
000の高分子ポリフェニレンエーテルとしては、代表
的な一例を示すとポリ(2,6−ジメチル−1,4フェ
ニレンオキサイド)を挙げることができる。このような
ポリフェニレンエーテルは、たとえば米国特許第405
9568号の明細書に開示された合成法により製造する
ことができる。また、上記のフェノール性化合物として
は、ポリフェノールのビスフェノールA、フェノ−ルノ
ボラック、クレゾールノボラック等、フェノール性水酸
基を分子内に2個以上有する多官能のフェノール類が好
ましい。また、上記のラジカル開始剤としては、過酸化
ベンゾイル(ベンゾイルパーオキサイド)、ジクミルパ
ーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ−tert−ブチルパーオキシヘキ
シン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ−tert−
ブチルパーオキシヘキサン、α,α′−ビス(tert
−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン
〔1,4(または1,3)−ビス(tert−ブチルパ
ーオキシイソプロピル)ベンゼンともいう〕などの過酸
化物があげられる。また、ラジカル開始剤としては過酸
化物ではないが、市販の開始剤である日本油脂(株)製
の商品名「ビスクミル」(1分半減温度330℃)を使
用することもできる。
The above number average molecular weight is 10,000 to 30.
As a typical example of the high molecular weight polyphenylene ether of 000, poly (2,6-dimethyl-1,4 phenylene oxide) can be given. Such polyphenylene ethers are described, for example, in US Pat.
It can be produced by the synthesis method disclosed in the specification of No. 9568. The phenolic compound is preferably a polyfunctional phenol having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, such as polyphenol bisphenol A, phenol novolak, and cresol novolak. Examples of the radical initiator include benzoyl peroxide (benzoyl peroxide), dicumyl peroxide, tert-butylcumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5-dioxide. -Tert-butylperoxyhexyne-3,2,5-dimethyl-2,5-di-tert-
Butyl peroxyhexane, α, α'-bis (tert
Peroxides such as -butylperoxy-m-isopropyl) benzene [also referred to as 1,4 (or 1,3) -bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene]. In addition, although the radical initiator is not a peroxide, a commercially available initiator “Biscumyl” (trade name, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) (1 minute half-life temperature 330 ° C.) can also be used.

【0013】ラジカル開始剤の存在下で数平均分子量が
10000乃至30000の高分子ポリフェニレンエー
テルとフェノール性化合物をトルエン、クロロホルム等
の溶媒中で反応させると、先ず、高分子ポリフェニレン
エーテルがラジカル化され、直鎖が切断された低分子の
ポリフェニレンエーテルが生成する再分配反応が進行
し、この活性化されたポリフェニレンエーテルとフェノ
ール性化合物と反応して末端にフェノール性化合物のフ
ェノール性水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテ
ルから成る変成フェノール生成物が生成する。この変成
フェノール生成物の数平均分子量は1000〜3000
に制限される。すなわち、3000を越えると本発明の
エポキシ樹脂組成物の半硬化物の溶融粘度が増大し、ま
た1000を下まわると積層板の機械的強度や耐熱性が
低下するからである。
When a polymer polyphenylene ether having a number average molecular weight of 10,000 to 30,000 is reacted with a phenolic compound in a solvent such as toluene or chloroform in the presence of a radical initiator, first, the polymer polyphenylene ether is radicalized, A redistribution reaction in which a low-molecular-weight polyphenylene ether whose straight chain is cleaved proceeds to proceed, and the activated polyphenylene ether reacts with the phenolic compound to produce a low-molecular-weight polyphenylene having a phenolic hydroxyl group of a phenolic compound at a terminal. A modified phenol product consisting of ether is formed. The number average molecular weight of this modified phenol product is from 1000 to 3000
Is limited to That is, if it exceeds 3,000, the melt viscosity of the semi-cured product of the epoxy resin composition of the present invention increases, and if it is less than 1,000, the mechanical strength and heat resistance of the laminate decrease.

【0014】上記の再配分反応において、ラジカル開始
剤(特に、過酸化ベンゾイル)の添加量は高分子ポリフ
ェニレンエーテル100重量部に対して3〜20重量部
にするのが好ましく、また、フェノール性化合物の添加
量は高分子ポリフェニレンエーテル100重量部に対し
て3〜20重量部にするのが好ましい。すなわち、ラジ
カル開始剤(特に、過酸化ベンゾイル)ならびにフェノ
ール性化合物の添加量が過剰になると、再分配反応が過
度に進行し低分子のポリフェニレンエーテルの数平均分
子量が低下し、その結果前述の如く機械的強度や耐熱性
が低下する恐れがある。また、ラジカル開始剤(特に、
過酸化ベンゾイル)ならびにフェノール性化合物の添加
量が少な過ぎると、再分配反応が進行せず数平均分子量
の低下が起こらない。その結果ポリフェニレンエーテル
はエポキシ樹脂の硬化物を構成する架橋構造に関与せ
ず、遊離した形態で残る恐れがある。
In the above redistribution reaction, the amount of the radical initiator (particularly, benzoyl peroxide) is preferably 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer polyphenylene ether. Is preferably 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer polyphenylene ether. That is, when the amount of the radical initiator (particularly, benzoyl peroxide) and the amount of the phenolic compound are excessive, the redistribution reaction proceeds excessively and the number average molecular weight of the low-molecular-weight polyphenylene ether is reduced. Mechanical strength and heat resistance may be reduced. In addition, a radical initiator (particularly,
If the amounts of benzoyl peroxide) and the phenolic compound are too small, the redistribution reaction does not proceed and the number average molecular weight does not decrease. As a result, the polyphenylene ether does not take part in the crosslinked structure constituting the cured product of the epoxy resin, and may remain in a free form.

【0015】上記の再分配反応はトルエン、ベンゼン、
キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒中で80〜120℃
に10〜100分加熱して行う。この再分配反応を通じ
て生成した、末端にフェノール性化合物のフェノール性
水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテルから成る
変成フェノール生成物にエピクロルヒドリン等のエポキ
シ化合物を反応させると、ポリフェニレンエーテルで変
成された変成エポキシ樹脂生成物が得られる。
The above redistribution reaction comprises toluene, benzene,
80 to 120 ° C in an aromatic hydrocarbon solvent such as xylene
To 10 to 100 minutes. When an epoxy compound such as epichlorohydrin is reacted with a modified phenol product comprising a low-molecular-weight polyphenylene ether having a phenolic hydroxyl group of a phenolic compound at the end, which is formed through this redistribution reaction, a modified epoxy resin modified with polyphenylene ether is formed. Things are obtained.

【0016】なお、この変成エポキシ樹脂生成物の生成
反応条件について述べると、エポキシ化合物は、末端に
フェノール性化合物のフェノール性水酸基を有する低分
子ポリフェニレンエーテルのフェノール性水酸基に対し
て、エポキシ基のモル数で1倍以上好ましくは2倍以上
添加し、反応温度は80〜120℃に加熱し、反応時間
は通常1時間〜10時間で実施され、好ましくは5〜8
時間で実施される。この反応には、低分子ポリフェニレ
ンエーテルのフェノール性水酸基と同等量の塩基性触
媒、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
水溶液が用いられる。塩基性触媒の添加量はエポキシ化
合物のエポキシ基に対して1当量以上、好ましくは1.
2当量以上で、特に好ましくは1.5当量以上である。
また、この反応は、必要に応じて再分配反応で使用した
溶媒と同一の溶媒を加えて添加してもよく、さらには他
の溶媒を加えて添加してもよい。
The reaction conditions for the formation of the modified epoxy resin product are as follows. The epoxy compound has a molar ratio of epoxy group to the phenolic hydroxyl group of a low molecular weight polyphenylene ether having a phenolic hydroxyl group of a phenolic compound at the end. The reaction is carried out at a temperature of 80 to 120 ° C. for a reaction time of usually 1 hour to 10 hours, preferably 5 to 8 hours.
Implemented in time. In this reaction, a basic catalyst, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like is used in the same amount as the phenolic hydroxyl group of the low molecular weight polyphenylene ether. The amount of the basic catalyst added is at least 1 equivalent, preferably 1.
It is at least 2 equivalents, particularly preferably at least 1.5 equivalents.
In this reaction, if necessary, the same solvent as the solvent used in the redistribution reaction may be added, and further, another solvent may be added.

【0017】この変成エポキシ樹脂生成物の生成反応後
は、生成系を冷却しメタノールの如きポリフェニレンエ
ーテルに対して貧溶媒に注ぎ込み沈殿物として析出させ
て分離し、さらにこの沈殿物を水、メタノールで洗浄し
て未反応のエポキシ化合物及び塩基性触媒を除去する。
この変成エポキシ樹脂生成物は溶融粘度が低く流動性に
富み、さらには前記した各種のエポキシ樹脂との相溶性
にも富み、均質なエポキシ樹脂ワニスを構成する。ま
た、この変成エポキシ樹脂生成物は、更にポリアミンや
ポリカルボン酸を反応させて末端アミンのポリフェニレ
ンエーテル、末端カルボン酸のポリフェニレンエーテル
を製造する原料としても有用である。
After the formation reaction of the modified epoxy resin product, the resulting system is cooled, poured into a poor solvent with respect to polyphenylene ether such as methanol, and precipitated as a precipitate to be separated. The precipitate is further separated with water and methanol. Washing removes unreacted epoxy compound and basic catalyst.
The modified epoxy resin product has a low melt viscosity and a high fluidity, and further has a high compatibility with the various epoxy resins described above, and constitutes a homogeneous epoxy resin varnish. The modified epoxy resin product is also useful as a raw material for producing polyphenylene ether having terminal amine and polyphenylene ether having terminal carboxylic acid by further reacting polyamine or polycarboxylic acid.

【0018】ここで、変成エポキシ樹脂生成物の構成物
質に言及すると、低分子化したポリフェニレンエーテル
の末端に結合したフェノール性化合物のフェノール性水
酸基を介してエポキシ化合物のエポキシ基を導入した化
合物を成分とする。したがって、この化合物は上記のエ
ポキシ樹脂の硬化剤によって架橋反応が進行し、その結
果、ポリフェニレンエーテルは架橋構造に関与すること
になる。
Here, referring to the constituent substances of the modified epoxy resin product, a compound in which an epoxy group of an epoxy compound is introduced via a phenolic hydroxyl group of a phenolic compound bonded to a terminal of a low molecular weight polyphenylene ether is used as a component. And Therefore, this compound undergoes a crosslinking reaction by the curing agent for the epoxy resin, and as a result, the polyphenylene ether participates in the crosslinked structure.

【0019】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は無機
充填材として平均粒径が0.1〜10μm好ましくは
0.4〜0.6μmのシリカ粉体と、平均粒径が0.1
〜10μm好ましくは2.0〜4.0μmの水酸化アル
ミニウム粉体を含有する。シリカ粉体は他の無機質粉体
よりも、電気絶縁性、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、
補強性に優れ、水酸化アルミニウムは他の無機質粉体よ
りも、難燃性、補強性に優れ、安価である。従って、シ
リカ粉体と水酸化アルミニウム粉体とを使用することに
よって他の無機質粉体を用いるよりも、電気絶縁性、耐
熱性、寸法安定性、耐薬品性、強度、難燃性が優れる安
価な積層板やコア材を形成することができるものであ
る。
The epoxy resin composition used in the present invention comprises, as an inorganic filler, silica powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm, preferably 0.4 to 0.6 μm;
It contains aluminum hydroxide powder of 10 to 10 µm, preferably 2.0 to 4.0 µm. Silica powder is better than other inorganic powders in electrical insulation, heat resistance, dimensional stability, chemical resistance,
It is excellent in reinforcing property, and aluminum hydroxide is more excellent in flame retardancy and reinforcing property than other inorganic powders, and is inexpensive. Therefore, by using silica powder and aluminum hydroxide powder, compared to using other inorganic powders, the electric insulation, heat resistance, dimensional stability, chemical resistance, strength, and flame retardancy are excellent and inexpensive. It is possible to form a laminated plate and a core material.

【0020】また、シリカ粉体や水酸化アルミニウム粉
体の平均粒径が0.1μm未満であると、後述の樹脂ワ
ニスの粘度が上昇しすぎることになり、この粘度上昇を
避けるために溶媒を追加すると樹脂ワニス中の樹脂量が
不足するために、結果として成形後の積層板にカスレ等
の不良が発生する。また、シリカ粉体の平均粒径が10
μmを超えると、異物除去を目的とするフィルターに目
詰まりが生じ易くなり生産性が低下し、また、球状シリ
カにするとかなりの材料のコストアップにつながること
になり、さらに、コア材(積層板)の表面粗度が大きく
なることにより、半導体チップとコア材(積層板)の端
子接合部の強度が低下することになる。また、水酸化ア
ルミニウム粉体の平均粒径が10μmを超えると、異物
除去を目的とするフィルターに目詰まりが生じ易くなり
生産性が低下し、さらに、コア材(積層板)の表面粗度
が大きくなることにより、半導体チップとコア材(積層
板)の端子接合部の強度が低下することになる。
If the average particle size of the silica powder or the aluminum hydroxide powder is less than 0.1 μm, the viscosity of the resin varnish described below will increase too much. If added, the amount of resin in the resin varnish becomes insufficient, and as a result, defects such as fraying occur in the formed laminate. The average particle size of the silica powder is 10
If it exceeds μm, the filter for removing foreign substances is likely to be clogged and the productivity is reduced, and if spherical silica is used, the cost of the material will be considerably increased, and the core material (laminate) The increase in the surface roughness of (1) decreases the strength of the terminal joint between the semiconductor chip and the core material (laminate). If the average particle size of the aluminum hydroxide powder exceeds 10 μm, the filter for removing foreign substances is likely to be clogged and the productivity is reduced, and the surface roughness of the core material (laminate) is reduced. As the size increases, the strength of the terminal joint between the semiconductor chip and the core material (laminate) decreases.

【0021】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は上記
の変性エポキシ樹脂生成物とエポキシ樹脂とこれの硬化
剤とシリカ粉末と水酸化アルミニウム粉体とを配合して
調製することができる。硬化剤の配合割合はエポキシ樹
脂1当量に対して0.03〜0.4当量の範囲に設定す
ることが好ましい。また、変性エポキシ樹脂生成物の配
合量は、エポキシ樹脂とこれの硬化剤とを合わせた固形
分35〜95重量%(重量部)に対して、5〜65重量
%(重量部)にするのが好ましい。さらに、シリカ粉末
の配合量は上記の変性エポキシ樹脂生成物とエポキシ樹
脂とこれの硬化剤に対して30〜50重量%にするのが
好ましく、水酸化アルミニウム粉体の配合量は上記の変
性エポキシ樹脂生成物とエポキシ樹脂とこれの硬化剤に
対して10〜20重量%にするのが好ましい。
The epoxy resin composition used in the present invention can be prepared by mixing the above modified epoxy resin product, epoxy resin, a curing agent thereof, silica powder and aluminum hydroxide powder. It is preferable that the mixing ratio of the curing agent is set in the range of 0.03 to 0.4 equivalent with respect to 1 equivalent of the epoxy resin. The amount of the modified epoxy resin product is 5 to 65% by weight (parts by weight) based on 35 to 95% by weight (parts by weight) of the solid content of the epoxy resin and its curing agent. Is preferred. Further, the amount of the silica powder is preferably 30 to 50% by weight based on the modified epoxy resin product, the epoxy resin and the curing agent thereof, and the amount of the aluminum hydroxide powder is preferably the above-mentioned modified epoxy resin. Preferably, the amount is 10 to 20% by weight based on the resin product, the epoxy resin and the curing agent thereof.

【0022】本発明に用いる積層板は、上記のエポキシ
樹脂組成物の硬化物を絶縁層に有する片面あるいは両面
金属箔張り積層板である。このような積層板を形成する
にあたっては次のようにして行う。まず、上記のエポキ
シ樹脂組成物を溶媒に溶解して樹脂ワニスを調製する。
この樹脂ワニスの溶媒としては、トルエン、キシレン、
ベンゼン、ケトン、アルコール類等を用いることがで
き、また、エポキシ樹脂組成物と溶媒の配合割合は所望
の粘度等を考慮して適宜設定することができる。
The laminate used in the present invention is a single-sided or double-sided metal foil-clad laminate having an insulating layer containing a cured product of the above epoxy resin composition. The formation of such a laminate is performed as follows. First, the epoxy resin composition is dissolved in a solvent to prepare a resin varnish.
Solvents for this resin varnish include toluene, xylene,
Benzene, ketone, alcohols and the like can be used, and the mixing ratio of the epoxy resin composition and the solvent can be appropriately set in consideration of a desired viscosity and the like.

【0023】次に、上記の樹脂ワニスを補強基材に含浸
乾燥し、補強基材中のエポキシ樹脂組成物をBステージ
状態にまで半硬化させることによりプリプレグを形成す
る。補強基材としては、ガラスクロス、アラミドクロ
ス、ポリエステルクロス、パルプ紙、リンター紙等の既
知のものを例示することができる。また、プリプレグの
形成は一般的な方法を採用することができ、例えば、樹
脂ワニス中に補強基材を浸漬するなどして、補強基材に
これらの樹脂ワニスを含浸させ付着させる。プリプレグ
の樹脂含有量は、特に限定しないが、30〜70重量%
とするのが好ましい。また、含浸時には、樹脂ワニスを
25〜35℃に保つと樹脂ワニス中の変成エポキシ樹脂
生成物、エポキシ樹脂に対する硬化剤の硬化反応を阻止
し、基材への含浸性を高めることができ、積層板の特性
を良好にすることができる。樹脂ワニスを含浸後加熱乾
燥するに当たっては、80〜180℃の温度が好まし
い。その理由は、この加熱乾燥が不十分であると、プリ
プレグ表面部分のみの乾燥に止まり溶媒が内部に残留す
る為にプリプレグの表面と内部との間で樹脂の濃度差に
起因する歪が生じ、プリプレグ表面に微細なクラックが
発生する。また、過度に加熱乾燥をすると、プリプレグ
表面では乾燥過程で急激な粘度変化が起こるためにプリ
プレグ表面にスジムラや樹脂タレが発生し、金属箔とプ
リプレグとの密着性にムラが生じ、その結果金属箔の引
き剥がし強さ、半田耐熱性、誘電特性に大小、強弱のム
ラが発生する。
Next, a prepreg is formed by impregnating and drying the above-mentioned resin varnish in a reinforcing base material and semi-curing the epoxy resin composition in the reinforcing base material to a B-stage state. Examples of the reinforcing substrate include known materials such as glass cloth, aramid cloth, polyester cloth, pulp paper, and linter paper. The prepreg can be formed by a general method. For example, the reinforcing base material is impregnated with the resin varnish and adhered thereto by, for example, immersing the reinforcing base material in a resin varnish. Although the resin content of the prepreg is not particularly limited, it is 30 to 70% by weight.
It is preferred that In addition, at the time of impregnation, if the resin varnish is kept at 25 to 35 ° C., the modified epoxy resin product in the resin varnish, the curing reaction of the curing agent to the epoxy resin can be prevented, and the impregnation property to the base material can be increased, The properties of the plate can be improved. In heating and drying after impregnating the resin varnish, a temperature of 80 to 180 ° C is preferable. The reason is that if this heating and drying is insufficient, only the surface of the prepreg is dried and the solvent remains inside, causing distortion due to the difference in resin concentration between the surface and the inside of the prepreg, Fine cracks occur on the prepreg surface. Also, if the prepreg surface is excessively heated and dried, the viscosity of the prepreg surface changes rapidly during the drying process, causing uneven streaks and resin sagging on the prepreg surface, resulting in uneven adhesion between the metal foil and the prepreg. Large and small unevenness in the peeling strength of the foil, the heat resistance of the solder, and the dielectric properties occur.

【0024】次に、このようにして作製した一枚あるい
は複数枚のプリプレグと金属箔を積層して被圧体とし、
この被圧体を加熱加圧することによって、プリプレグ中
のエポキシ樹脂組成物を硬化させて補強基材とエポキシ
樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を形成すると共にエ
ポキシ樹脂組成物の硬化により絶縁層と金属箔を接着し
て一体化して積層板を得る。金属箔としては、銅箔、ア
ルミニウム箔等を用いることができる。また、上記の加
圧は金属箔およびプリプレグの接合と、厚みの調整のた
めに行うので、加圧条件は必要に応じて選択することが
できる。また、ポリフェニレンエーテルで変成した変成
フェノール生成物とエポキシ樹脂とこのエポキシ樹脂の
硬化剤の架橋反応は、主として硬化剤の反応特性に依存
するので、硬化剤の種類に応じて加熱温度、加熱時間を
選ぶ。たとえば、一般には温度150〜300℃、圧力
4.9MPa(50kg/cm2)、時間10〜60分
程度が目安である。
Next, one or a plurality of prepregs thus produced and a metal foil are laminated to form a pressure-receiving body.
By heating and pressurizing the pressure-receiving body, the epoxy resin composition in the prepreg is cured to form an insulating layer composed of a cured material of the reinforcing base material and the epoxy resin composition, and the insulating layer is cured by curing the epoxy resin composition. And a metal foil are bonded together to obtain a laminate. As the metal foil, a copper foil, an aluminum foil, or the like can be used. In addition, since the above-mentioned pressing is performed for joining the metal foil and the prepreg and adjusting the thickness, the pressing conditions can be selected as needed. In addition, since the crosslinking reaction between the modified phenol product modified with polyphenylene ether, the epoxy resin, and the curing agent of the epoxy resin mainly depends on the reaction characteristics of the curing agent, the heating temperature and the heating time are set according to the type of the curing agent. Choose. For example, generally, a temperature of 150 to 300 ° C., a pressure of 4.9 MPa (50 kg / cm 2 ), and a time of about 10 to 60 minutes are guidelines.

【0025】このようにして得られた金属箔張り積層板
は、エポキシ樹脂とポリフェニレンエーテルとの特性が
損なわれず、誘電特性等の高周波特性が優れ、しかも半
田耐熱性を左右する耐熱性、接着強度の強弱に起因する
スルーホール、パンチング等の加工性、エッチング性に
起因する回路形成の信頼性も優れたものとなる。
The metal foil-clad laminate thus obtained does not impair the properties of the epoxy resin and the polyphenylene ether, has excellent high-frequency properties such as dielectric properties, and furthermore has the heat resistance and adhesive strength that affect the solder heat resistance. The processability such as through-holes and punching due to the strength of the substrate and the reliability of circuit formation due to the etching property are also excellent.

【0026】尚、本発明の積層板は上記の樹脂ワニスを
キャスティング法により補強基材を含まないフィルムに
作成し、このシートをプリプレグの代わりに用いて形成
することもできる。このキャスティング法によるとき
は、例えば、樹脂ワニスをポリエステルシートやポリイ
ミドシートなどの樹脂ワニスの前記溶媒に不溶のシート
に5〜700μmの厚みに塗布し、十分に乾燥させる
と、ブレンドした樹脂を熱溶融する押出成形によるのと
比較すると比較的低温でより容易にフィルムを造ること
ができる点で優れている。樹脂ワニスをキャステングす
る前記シートは、離型剤で表面処理したシートを用いる
と剥離が容易になるので実際的である。
The laminate of the present invention can be formed by forming the above resin varnish into a film containing no reinforcing base material by a casting method, and using this sheet instead of a prepreg. When using this casting method, for example, a resin varnish is applied to a sheet insoluble in the solvent of a resin varnish such as a polyester sheet or a polyimide sheet to a thickness of 5 to 700 μm and dried sufficiently to melt the blended resin. It is superior in that a film can be produced more easily at a relatively low temperature than by extrusion molding. The above-mentioned sheet for casting the resin varnish is practical because the use of a sheet surface-treated with a release agent facilitates peeling.

【0027】そして、本発明の半導体装置は既知の定法
を用いて、上記の積層板からコア材を形成すると共にこ
のコア材に半導体チップ(半導体素子)を実装すること
によって形成することができる。
The semiconductor device of the present invention can be formed by forming a core material from the above-mentioned laminate and mounting a semiconductor chip (semiconductor element) on the core material using a known method.

【0028】図1に示す半導体装置は積層板として片面
金属箔張り積層板を用いたものであって、まず、片面金
属箔張り積層板の下面にサブトラクティブ法などの回路
形成工程を施すことによって回路パターン5を形成し、
次に、この回路パターン5上にリフロー等を用いて複数
個の半田ボールを接合することによって、下面に複数個
の半田バンプ6を有するコア材1を形成する。次に、コ
ア材1の下面にIC等の半導体チップ2を実装すると共
に実装した半導体チップ2を封止樹脂7で封止すること
によって、表面実装型の半導体装置を形成することがで
きる。
The semiconductor device shown in FIG. 1 uses a single-sided metal foil-clad laminate as a laminate. First, a circuit forming step such as a subtractive method is performed on the lower surface of the single-sided metal-foiled laminate. Forming a circuit pattern 5,
Next, a plurality of solder balls are joined on the circuit pattern 5 by using reflow or the like to form the core material 1 having a plurality of solder bumps 6 on the lower surface. Next, a semiconductor chip 2 such as an IC is mounted on the lower surface of the core material 1 and the mounted semiconductor chip 2 is sealed with a sealing resin 7, whereby a surface-mounted semiconductor device can be formed.

【0029】図2に示す半導体装置は積層板として両面
金属箔張り積層板を用いたものであって、まず、両面金
属箔張り積層板にサブトラクティブ法などの回路形成工
程を施すことによって両面の回路パターン5及びこれら
を接続するための信号伝達用のビアホール(めっきスル
ーホール)3を形成し、次に、片側の回路パターン5上
にリフロー等を用いて複数個の半田ボールを接合するこ
とによって、下面に複数個の半田バンプ6を有する多層
のコア材1を形成する。次に、コア材1の上面にIC等
の半導体チップ2を実装すると共に実装した半導体チッ
プ2を封止樹脂7で封止することによって、表面実装型
の半導体装置を形成することができる。
The semiconductor device shown in FIG. 2 uses a double-sided metal foil-clad laminate as a laminate. First, a circuit-forming step such as a subtractive method is performed on the double-sided metal-foil-clad laminate to form a double-sided metal foil-clad laminate. A circuit pattern 5 and a via hole (plated through hole) 3 for signal transmission for connecting these are formed, and then a plurality of solder balls are joined on the circuit pattern 5 on one side by using reflow or the like. Then, a multilayer core material 1 having a plurality of solder bumps 6 on the lower surface is formed. Next, a semiconductor chip 2 such as an IC is mounted on the upper surface of the core material 1, and the mounted semiconductor chip 2 is sealed with a sealing resin 7, whereby a surface-mounted semiconductor device can be formed.

【0030】図3に示す半導体装置は積層板として両面
金属箔張り積層板を用いたものであって、まず、両面金
属箔張り積層板にサブトラクティブ法などの回路形成工
程を施すことによって両面の回路パターン5を形成す
る。次に、回路パターン5を形成した積層板の片面にビ
ルドアップ層4を形成する。このビルドアップ層4は回
路パターン5を形成した積層板の表面に上記のプリプレ
グやフィルム等の絶縁部材8を介して銅箔等の金属箔を
重ねた後加熱加圧により一体化して積層することにより
形成することができる。このようにして多層の積層板を
形成した後、上記と同様の回路形成工程を施すことによ
ってビルドアップ層4の金属箔に回路パターン5を形成
すると共に複数の回路パターン5を接続するための信号
伝達用のビアホール(めっきスルーホール)3を形成
し、次に、最下面の回路パターン5上にリフロー等を用
いて複数個の半田ボールを接合することによって、下面
に複数個の半田バンプ6を有する多層のコア材1を形成
する。次に、コア材1の下面にIC等の半導体チップ2
を実装すると共に実装した半導体チップ2を封止樹脂7
で封止することによって、表面実装型の半導体装置を形
成することができる。尚、上記のビルドアップ層4は必
要に応じて回路パターン5を形成した積層板の両面に形
成しても良い。
The semiconductor device shown in FIG. 3 uses a double-sided metal foil-clad laminate as a laminate. First, a double-sided metal foil-clad laminate is subjected to a circuit forming process such as a subtractive method to form a double-sided metal foil-clad laminate. The circuit pattern 5 is formed. Next, the build-up layer 4 is formed on one surface of the laminate on which the circuit pattern 5 is formed. The build-up layer 4 is formed by laminating a metal foil such as a copper foil or the like via the insulating member 8 such as a prepreg or a film on the surface of the laminate on which the circuit pattern 5 is formed, and then integrating the layers by heating and pressing. Can be formed. After forming a multi-layered laminate in this way, by performing the same circuit forming process as described above, a signal for forming the circuit pattern 5 on the metal foil of the build-up layer 4 and connecting the plurality of circuit patterns 5 is formed. A via hole (plating through hole) 3 for transmission is formed, and then a plurality of solder balls are bonded on the lowermost circuit pattern 5 by using reflow or the like, thereby forming a plurality of solder bumps 6 on the lower surface. To form a multilayer core material 1. Next, a semiconductor chip 2 such as an IC is provided on the lower surface of the core material 1.
Is mounted, and the mounted semiconductor chip 2 is sealed with a sealing resin 7.
By performing sealing, a semiconductor device of a surface mount type can be formed. The above build-up layer 4 may be formed on both sides of the laminate on which the circuit pattern 5 is formed, if necessary.

【0031】そして、本発明の半導体装置は上記のエポ
キシ組成物を硬化させて積層板を形成し、この積層板か
ら形成されるコア材1を用いるので、ガラス基材BT樹
脂積層板から形成されるコア材を用いた場合に比べて、
コア材1の剛性を高くすることができて撓み量を少なく
することができ、従って、従来よりもコア材1の厚みを
薄くして軽薄化することができるものである。また、本
発明で使用するコア材1はガラス基材BT樹脂積層板か
ら形成されるコア材よりも線膨張係数を小さくすること
ができ、従って、コア材の熱伸縮が小さくなってビアホ
ールのめっきが断線することなく、ビアホール信頼性
(スルーホール信頼性)を高くすることができるもので
ある。
In the semiconductor device of the present invention, the epoxy composition is cured to form a laminate, and the core material 1 formed from the laminate is used. Compared to using a core material
The rigidity of the core material 1 can be increased, and the amount of deflection can be reduced. Therefore, the thickness of the core material 1 can be made thinner and lighter than before. Further, the core material 1 used in the present invention can have a smaller linear expansion coefficient than the core material formed from the glass base material BT resin laminate, and therefore, the thermal expansion and contraction of the core material is reduced, and the plating of the via hole is performed. Can improve via hole reliability (through hole reliability) without disconnection.

【0032】[0032]

【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0033】(実施例1)先ず、数平均分子量Mn=2
0000の高分子ポリフェニレンエーテル(以下PPE
と記す)(日本G.Eプラスチック(株)社製)100
重量部(以下、部と記す)過酸化ベンゾイル6部、及び
フェノール性化合物のビスフェノ−ルA6部にトルエン
100部を添加し90℃にて60分間攪拌し、再分配反
応させて末端にフェノール性化合物のフェノール性水酸
基を有する低分子PPEから成る変性フェノール生成物
を溶液で得た。この変性フェノール生成物をゲル浸透ク
ロマトグラフ(カラム構成:東ソー(株)社製Supe
rHM−M(1本)+SuperHM−H(1本))に
て分子量分布を測定した結果、数平均分子量は2300
であった。
Example 1 First, the number average molecular weight Mn = 2
0000 polymer polyphenylene ether (hereinafter referred to as PPE
(Manufactured by Japan GE Plastics Co., Ltd.) 100
100 parts of toluene was added to 6 parts by weight of benzoyl peroxide and 6 parts of bisphenol A, a phenolic compound, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 60 minutes, and redistributed to give phenolic terminal A modified phenol product consisting of a low molecular weight PPE having the phenolic hydroxyl group of the compound was obtained in solution. This denatured phenol product was subjected to gel permeation chromatography (column configuration: Super manufactured by Tosoh Corporation).
As a result of measuring the molecular weight distribution by rHM-M (1) + SuperHM-H (1), the number average molecular weight was 2300.
Met.

【0034】次に、エピクロルヒドリン8部と水酸化ナ
トリウム水溶液(50%)8部を加えて100℃で4時
間攪拌し、上記の変成フェノール生成物中のフェノール
性水酸基とエポキシ化合物を反応させて変成エポキシ樹
脂生成物とした。
Next, 8 parts of epichlorohydrin and 8 parts of an aqueous sodium hydroxide solution (50%) were added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 4 hours to react the phenolic hydroxyl group in the above-mentioned modified phenol product with an epoxy compound, thereby modifying the compound. The product was an epoxy resin product.

【0035】この変成エポキシ樹脂生成物を室温まで冷
却後、メタノール1リットルを加えて沈殿させた。この
沈殿物をさらにメタノール1リットルで洗浄し、さらに
水1リットルで2回洗浄し、再びメタノール1リットル
で洗浄した。この固形物を70℃で減圧乾燥し、試料と
した。この試料を四塩化炭素の溶媒中に溶かして1.5
%の四塩化炭素溶液とし、光路長10mmの石英セルを
用いて赤外線スペクトルを測定し、反応前後のフェノー
ル性水酸基の吸光度(3622cm-1)の値により、P
PEに結合したビスフェノ−ルAのフェノール性水酸基
とエピクロルヒドリンとの反応率を求めたところ、フェ
ノール性水酸基の91%が反応していた。
The modified epoxy resin product was cooled to room temperature, and precipitated by adding 1 liter of methanol. The precipitate was washed with 1 liter of methanol, twice with 1 liter of water, and again with 1 liter of methanol. This solid was dried under reduced pressure at 70 ° C. to obtain a sample. This sample was dissolved in a solvent of carbon tetrachloride to give 1.5
A% carbon tetrachloride solution, using a quartz cell having an optical path length of 10mm was measured infrared spectrum, the value of absorbance of the phenolic hydroxyl groups before and after the reaction (3622cm -1), P
When the reaction rate between the phenolic hydroxyl group of bisphenol A bound to PE and epichlorohydrin was determined, 91% of the phenolic hydroxyl groups had reacted.

【0036】次に、90重量部の上記の変性エポキシ樹
脂生成物と、135重量部のエポキシ樹脂(東都化成
(株)製の臭素化したビスフェノールA型のエポキシ樹
脂「YDB−500」)と、1重量部の硬化剤(ジシア
ンジアミド)と、1重量部の触媒(2−エチル−4−メ
チルイミダゾール)と、286重量部の溶媒(トルエ
ン)とをセパラブルフラスコに入れ、室温で30分間攪
拌し空冷を行い25℃の樹脂液を得た。次に、225重
量部のシリカ粉末(アドマテックス製の「SO−C2
(球状)」、平均粒径が0.5μm)と、80重量部の
水酸化アルミニウム粉体(住友化学製の「CL−30
3」、平均粒径が3μm)とをディスパーでプレミック
スしたものを上記の樹脂液に加え、この後、ディスパー
で1000〜1500rpm下で5分間攪拌した。その
後、バスケットミルで1時間攪拌し、本発明のエポキシ
樹脂組成物を成分とする樹脂ワニスとした。このワニス
は初期の粘度も小さく、析出現象もなく保存性に優れて
いた。
Next, 90 parts by weight of the above modified epoxy resin product and 135 parts by weight of an epoxy resin (a brominated bisphenol A type epoxy resin “YDB-500” manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) 1 part by weight of a curing agent (dicyandiamide), 1 part by weight of a catalyst (2-ethyl-4-methylimidazole), and 286 parts by weight of a solvent (toluene) are placed in a separable flask and stirred at room temperature for 30 minutes. Air cooling was performed to obtain a resin liquid at 25 ° C. Next, 225 parts by weight of silica powder ("SO-C2"
(Sphere), average particle size of 0.5 μm) and 80 parts by weight of aluminum hydroxide powder (“CL-30” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
3) and an average particle size of 3 μm) were added to the above resin solution by a disper, and then the mixture was stirred with the disper at 1,000 to 1,500 rpm for 5 minutes. Thereafter, the mixture was stirred in a basket mill for 1 hour to obtain a resin varnish containing the epoxy resin composition of the present invention as a component. This varnish had a low initial viscosity, had no precipitation phenomenon, and had excellent storage stability.

【0037】次に、24時間後に樹脂ワニスを0.1m
m厚のEガラスクロスに含浸し、140℃で4分間乾燥
し、Bステージ状にまで半硬化させることによって、樹
脂含有率65重量%のプリプレグを得た。次に、このプ
リプレグの片面に18μmの銅箔を配置して被圧体と
し、190℃で圧力20kg/cm2で100分加熱加
圧し、片面に銅箔が積層された厚み0.8mmの片面銅
張り積層板を得た。
Next, after 24 hours, the resin varnish was
A prepreg having a resin content of 65% by weight was obtained by impregnating a m-thick E glass cloth, drying at 140 ° C. for 4 minutes, and semi-curing to a B-stage shape. Next, an 18 μm copper foil was placed on one side of this prepreg to form a pressure-receiving body, and heated and pressed at 190 ° C. at a pressure of 20 kg / cm 2 for 100 minutes, and a copper foil laminated on one side having a thickness of 0.8 mm. A copper-clad laminate was obtained.

【0038】次に、上記の片面銅張り積層板にサブトラ
クティブ法により回路形成工程を施すことによって回路
パターン5を形成した後、回路パターン5を形成した積
層板にソルダーレジスト(太陽インキ製の「PSR40
00AUS5」)をパターニングして形成し、次に、回
路パターン5上にリフローを用いて複数個の半田ボール
(千住金属製の「SMICスパークボール」)を接合す
ることによって、下面に複数個の半田バンプ6を有する
コア材1を形成した。
Next, after forming a circuit pattern 5 by subjecting the above single-sided copper-clad laminate to a circuit forming process by a subtractive method, a solder resist (“Taiyo Ink”) is applied to the laminate on which the circuit pattern 5 is formed. PSR40
00AUS5 ”) is formed by patterning, and then a plurality of solder balls (“ SMIC spark balls ”manufactured by Senju Metal) are joined on the circuit pattern 5 by reflow, so that a plurality of solder balls are formed on the lower surface. The core material 1 having the bumps 6 was formed.

【0039】次に、コア材1の下面にIC等の半導体チ
ップ2(松下電工製の櫛形アルミニウム配線テストエレ
メントグループ(TEG)素子)を銀ペーストを用いて
接合して実装すると共に実装した半導体チップ2を封止
樹脂7(松下電工製の液状封止材「パナシーラーCV5
193AN」)で封止(ポッティング法にて液状封止)
して硬化させることによって、図1に示すような表面実
装型の半導体装置を形成した。
Next, a semiconductor chip 2 such as an IC (a comb-shaped aluminum wiring test element group (TEG) element manufactured by Matsushita Electric Works) is bonded and mounted on the lower surface of the core material 1 using a silver paste and mounted. 2 is a sealing resin 7 (Panasealer CV5, a liquid sealing material manufactured by Matsushita Electric Works)
193AN ”) (liquid sealing by potting method)
Then, a surface-mounted semiconductor device as shown in FIG. 1 was formed.

【0040】(実施例2)実施例1と同様にして得られ
たプリプレグの両面に18μmの銅箔を配置して被圧体
とし、190℃で圧力20kg/cm2で100分加熱
加圧し、両面に銅箔が積層された厚み0.8mmの両面
銅張り積層板を得た。次に、上記の両面銅張り積層板に
サブトラクティブ法により回路形成工程を施すことによ
って両面に回路パターン5を形成すると共にこれら回路
パターン5を接続するための信号伝達用のビアホール
(めっきスルーホール)3を形成した後、回路パターン
5を形成した積層板に上記と同様のソルダーレジストを
パターニングして形成し、次に、回路パターン5上にリ
フローを用いて複数個の上記と同様の半田ボールを接合
することによって、下面に複数個の半田バンプ6を有す
る多層のコア材1を形成した。この後、実施例1と同様
にして図2に示すような表面実装型の半導体装置を形成
した。
Example 2 A prepreg obtained in the same manner as in Example 1 was provided with 18 μm copper foil on both surfaces to form a pressure-receiving body, and heated and pressed at 190 ° C. at a pressure of 20 kg / cm 2 for 100 minutes. A double-sided copper-clad laminate having a thickness of 0.8 mm and a copper foil laminated on both sides was obtained. Next, a circuit forming process is performed on the double-sided copper-clad laminate by a subtractive method to form circuit patterns 5 on both sides and via holes for signal transmission for connecting these circuit patterns 5 (plating through holes). After forming the circuit pattern 3, a solder resist similar to the above is patterned and formed on the laminate on which the circuit pattern 5 is formed, and then a plurality of solder balls similar to the above are formed on the circuit pattern 5 by reflow. By joining, a multilayer core material 1 having a plurality of solder bumps 6 on the lower surface was formed. Thereafter, a surface-mounted semiconductor device as shown in FIG.

【0041】(実施例3)実施例2と同様にして得られ
た両面銅張り積層板にサブトラクティブ法により回路形
成工程を施すことによって両面に回路パターン5を形成
し、次に、回路パターン5を形成した積層板の片面にビ
ルドアップ層4を形成した。ビルトアップ層4は回路パ
ターン5を形成した積層板の片面に厚み0.06mmの
絶縁フィルム(味の素製の「ABF−H」)と厚み18
μmの銅箔とを載置し、これを真空ラミネータを用いて
ラミネートした後、オーブン硬化することによって形成
した。このようにして多層の積層板を形成した後、上記
と同様の回路形成工程を施すことによってビルドアップ
層4の銅箔に回路パターン5を形成すると共に複数の回
路パターン5を接続するための信号伝達用のビアホール
(めっきスルーホール)3を形成した。この後、回路パ
ターン5を形成した多層の積層板に上記と同様のソルダ
ーレジストをパターニングして形成し、次に、最下面の
回路パターン5上にリフローを用いて複数個の上記の半
田ボールを接合することによって、下面に複数個の半田
バンプ6を有する多層のコア材1を形成した。この後、
実施例1と同様にして図3に示すような表面実装型の半
導体装置を形成した。
Example 3 A circuit pattern 5 was formed on both sides by subjecting a double-sided copper-clad laminate obtained in the same manner as in Example 2 to a circuit forming step by a subtractive method. The build-up layer 4 was formed on one side of the laminated plate on which was formed. The build-up layer 4 has an insulating film of 0.06 mm thickness (“ABF-H” made by Ajinomoto) and a thickness of 18
A copper foil having a thickness of μm was placed thereon, laminated using a vacuum laminator, and then cured by oven curing. After forming a multi-layered laminate in this way, by performing the same circuit forming process as described above, a signal for forming the circuit pattern 5 on the copper foil of the build-up layer 4 and connecting the plurality of circuit patterns 5 is formed. A via hole (plated through hole) 3 for transmission was formed. Thereafter, a solder resist similar to the above is patterned and formed on the multilayer laminate on which the circuit pattern 5 is formed, and then a plurality of the solder balls are formed on the lowermost circuit pattern 5 by reflow. By joining, a multilayer core material 1 having a plurality of solder bumps 6 on the lower surface was formed. After this,
A surface-mounted semiconductor device as shown in FIG. 3 was formed in the same manner as in Example 1.

【0042】(比較例1)BT樹脂を用いた積層板(三
菱瓦斯化学社製のHL−830)を使用した以外は、実
施例1と同様にして半導体装置を形成した。
Comparative Example 1 A semiconductor device was formed in the same manner as in Example 1 except that a laminated plate using BT resin (HL-830 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) was used.

【0043】(比較例2)比較例1の積層板を用いた以
外は、実施例2と同様にして半導体装置を形成した。
Comparative Example 2 A semiconductor device was formed in the same manner as in Example 2 except that the laminated plate of Comparative Example 1 was used.

【0044】(比較例3)比較例1の積層板を用いた以
外は、実施例3と同様にして半導体装置を形成した。
Comparative Example 3 A semiconductor device was formed in the same manner as in Example 3 except that the laminated plate of Comparative Example 1 was used.

【0045】上記実施例1乃至3及び比較例1乃至3の
半導体装置について荷重による撓み量を測定すると共に
実施例2、3及び比較例2、3の半導体装置についてビ
アホール信頼性を測定した。荷重による撓み量は、支点
間距離が100mmの二点支持棒に半導体装置を載せ、
この半導体装置の中央部に荷重をかけたときの撓み変化
量を計測した。荷重は0.5kgと1.0kgの二種類
で行った。また、ビアホール信頼性は上記の半導体装置
にT/C温度サイクル(−55〜125℃間の温度変化
サイクル)を施した後、ビアホールの導通抵抗値が初期
から20%変化したときのT/C温度サイクルの回数を
測定した。結果を表1に示す。
With respect to the semiconductor devices of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the amount of deflection due to the load was measured, and the reliability of the via holes of the semiconductor devices of Examples 2, 3 and Comparative Examples 2, 3 were measured. The semiconductor device is placed on a two-point support rod with a fulcrum distance of 100 mm,
The amount of change in deflection when a load was applied to the center of the semiconductor device was measured. The load was 0.5 kg and 1.0 kg. In addition, via hole reliability is determined by performing a T / C temperature cycle (a temperature change cycle between −55 ° C. and 125 ° C.) on the above semiconductor device and then changing the T / C when the conduction resistance value of the via hole changes by 20% from the initial value. The number of temperature cycles was measured. Table 1 shows the results.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】表1から明らかなように、実施例1乃至3
は比較例1乃至3よりも撓み量が少なくなった。また、
比較例2、3ではビアホール信頼性が1000サイクル
で良好であったが、実施例2、3では1500サイクル
であってもビアホール信頼性が良好であった。
As is clear from Table 1, Examples 1 to 3
Has a smaller amount of bending than Comparative Examples 1 to 3. Also,
In Comparative Examples 2 and 3, the via hole reliability was good at 1000 cycles, but in Examples 2 and 3, the via hole reliability was good even at 1500 cycles.

【0048】[0048]

【発明の効果】上記のように本発明の請求項1の発明
は、数平均分子量が10000乃至30000の高分子
ポリフェニレンエーテルとフェノール性化合物をラジカ
ル開始剤の存在下で再分配反応させて変成フェノール生
成物を生成し、この変成フェノール生成物中のフェノー
ル性水酸基とエポキシ化合物を反応させた変成エポキシ
樹脂生成物と、エポキシ樹脂と、このエポキシ樹脂の硬
化剤と、平均粒径が0.1〜10μmのシリカ粉体と、
平均粒径が0.1〜10μmの水酸化アルミニウム粉体
とを含有するエポキシ組成物を硬化させて積層板を形成
し、この積層板から形成されるコア材に半導体チップを
実装するので、コア材の撓み量を少なくすることがで
き、コア材の厚みを薄くして軽薄化することができるも
のである。
As described above, the invention of claim 1 of the present invention provides a modified phenol by redistributing a high-molecular polyphenylene ether having a number average molecular weight of 10,000 to 30,000 and a phenolic compound in the presence of a radical initiator. A modified epoxy resin product in which a product is produced, and a phenolic hydroxyl group in the modified phenol product is reacted with an epoxy compound, an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and an average particle size of 0.1 to 10 μm silica powder,
An epoxy composition containing an aluminum hydroxide powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm is cured to form a laminate, and a semiconductor chip is mounted on a core material formed from the laminate. The amount of bending of the core material can be reduced, and the thickness of the core material can be reduced to reduce the weight.

【0049】また本発明の請求項2の発明は、信号伝達
用のビアホールを有するコア材であるので、熱伸縮の小
さなコア材を用いることによって、ビアホールのめっき
に断線が生じないようにすることができ、ビアホール信
頼性を高くすることができるものである。
Further, according to the invention of claim 2 of the present invention, since the core material has via holes for signal transmission, by using a core material having a small thermal expansion and contraction, it is possible to prevent disconnection in the plating of the via holes. And the reliability of the via hole can be improved.

【0050】また本発明の請求項3の発明は、少なくと
も一層のビルドアップ層を有するコア材であるので、ビ
ルドアップ層によりコア材を補強することができ、さら
に撓み量を少なくすることができるものである。
According to the third aspect of the present invention, since the core material has at least one build-up layer, the core material can be reinforced by the build-up layer, and the amount of bending can be further reduced. Things.

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

【図1】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an embodiment of the present invention.

【図2】同上の他の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of another embodiment of the above.

【図3】同上の他の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コア材 2 半導体チップ 3 ビアホール 4 ビルドアップ層 Reference Signs List 1 core material 2 semiconductor chip 3 via hole 4 build-up layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 数平均分子量が10000乃至3000
0の高分子ポリフェニレンエーテルとフェノール性化合
物をラジカル開始剤の存在下で再分配反応させて変成フ
ェノール生成物を生成し、この変成フェノール生成物中
のフェノール性水酸基とエポキシ化合物を反応させた変
成エポキシ樹脂生成物と、エポキシ樹脂と、このエポキ
シ樹脂の硬化剤と、平均粒径が0.1〜10μmのシリ
カ粉体と、平均粒径が0.1〜10μmの水酸化アルミ
ニウム粉体とを含有するエポキシ組成物を硬化させて積
層板を形成し、この積層板から形成されるコア材に半導
体チップを実装して成ることを特徴とする半導体装置。
1. A number average molecular weight of 10,000 to 3000.
A polyphenolene ether and a phenolic compound in the presence of a radical initiator to produce a modified phenol product, and a modified epoxy obtained by reacting a phenolic hydroxyl group in the modified phenol product with an epoxy compound. Contains a resin product, an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, silica powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm, and aluminum hydroxide powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm. A semiconductor device comprising: curing a cured epoxy composition to form a laminate; and mounting a semiconductor chip on a core material formed from the laminate.
【請求項2】 信号伝達用のビアホールを有するコア材
であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a core material having a via hole for signal transmission.
【請求項3】 少なくとも一層のビルドアップ層を有す
るコア材であることを特徴とする請求項1又は2に記載
の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a core material having at least one buildup layer.
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