JP3199193B2 - 半導体搭載用回路基板およびその製造方法 - Google Patents
半導体搭載用回路基板およびその製造方法Info
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Description
気機器、通信機、自動車等に用いられる半導体搭載用回
路基板に関する。
実装化および高性能化が要求され、半導体素子の小型
化、高性能化、配線回路の微細化が要求されている。ま
た、電源用金属基板等においては、ハイパワー化が必要
とされ大電流を流すことができる配線回路(以下、パタ
ーンと言う)が要求されている。例えば、従来では35μ
m厚の箔を用い 600μmの幅のパターンを作成していた
ところを、 105μm厚の箔を用いることにより 200μm
幅のパターンを形成し小型化したいという要求がある。
半導体素子と回路をワイヤーボンディングにて接合する
ことが可能なアルミニウム付き電解銅箔が使用されてい
る。しかしながら、厚みが 100μmを越える導電箔をエ
ッチングする場合、長時間エッチングを行うため、エッ
チングレジストの剥離や脱落に起因するサイドエッチン
グや配線回路の破壊が生じ、パターン精度の良い 100μ
m以上の回路を有する半導体搭載用回路基板を得ること
ができなかった。
に鑑みてなされたものであって、箔厚と回路幅と安全電
流および形成される回路の精度について検討し、高精度
で高密度実装に適した大電流化が可能な半導体搭載用回
路基板を提供することを目的とするものでる。
基板に絶縁層を介してアルミニウム−銅接合箔を積層し
てなる回路基板において、前記接合箔によって形成され
た回路の厚さが 100μm以上であり、かつ厚みに対する
回路の幅の比が1〜5であることを特徴とする半導体搭
載用回路基板とその製造方法であって、その製造方法は
前記接合箔をエッチングして回路を形成する際に、該接
合箔を構成する箔のうち絶縁層と接する反対側の箔をレ
ジストとしてエッチングすることを特徴とするものであ
る。
る。図1(a)〜(d)は本発明の半導体搭載用回路基
板(以下、回路基板と言う)とその製造方法を示す断面
図である。図1(a)は、ベース金属基板1に絶縁層2
を介して導電箔の厚さが 320μmのアルミニウム−銅接
合箔3のアルミニウム箔5を上面として積層したもので
ある。
は、良熱伝導性を持つアルミニウムおよびアルミニウム
合金、銅および銅合金、鉄および鉄合金等あるいは銅/
鉄−ニッケル系合金/銅、アルミニウム/鉄−ニッケル
系合金/アルミニウム等の複合材料等が使用可能であ
る。本発明においては、ベース金属基板1としては、
0.5mm〜 3.0mmのアルミニウムが用いられ
る。
る高分子樹脂絶縁層、および耐熱性高分子樹脂絶縁層を
用い、その厚みは20μm〜 300μmが好適であ
る。前記無機粉体としては、アルミナ、ベリリヤ、ボロ
ンナイトライド、マグネシア、シリカ、窒化ケイ素、窒
化アルミ等が好ましく、高分子樹脂としては、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、各種エンジニ
アリングプラスチックが用いられる。本発明においては
エポキシ樹脂が用いられる。
箔3の接合方法としては、圧延法でもメッキ法でもかま
わない。圧延法にてアルミニウム−銅接合箔を作製する
場合、箔と絶縁層の接着強さを保持するため、粗面化処
理を行ってもかまわない。この粗面化処理方法としては
機械的方法あるいは化学的方法のいずれの方法でもかま
わない。さらに接着面には接合箔と絶縁層との接着強さ
を保持するため、銅および銅合金粒子の電着処理を行う
ことができる。また、銅の電着処理のほかに、銅−ニッ
ケル合金、銅−コバルト合金、銅−ニッケル−コバルト
合金等の銅合金を用いてもかまわない。また、電着処理
を行った後、防錆処理等を行ってもかまわない。
は、 100μm〜1000μmが好ましく、さらに好ましくは
150μm〜 500μmの箔厚が望ましい。箔の厚みが 100
μm未満では箔の厚みが薄すぎて高密度実装に対応でき
る回路幅を形成する事ができない。また、箔の厚みが10
00μmを越えるとサイドエッチングが大きく、精度の良
いパターンを形成することが難しい。
成する方法として、アルミニウム−銅接合箔のアルミニ
ウム箔をエッチングレジストとして用いる。図1(a)
〜(d)にアルミニウム−銅接合箔のアルミニウム面を
上面とした場合のエッチングの過程を示した。
ト6を塗布し、アルミニウムのみを選択的にエッチング
するエッチング液、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液
等でエッチングを行う。エッチングレジストを除去した
後、アルミニウム層を侵さず、銅のみエッチング可能な
エッチング液、たとえば硫酸−過酸化水素水溶液等で銅
のエッチング行う。
ウム箔5が銅のエッチングレジストとなるが銅箔の厚み
が厚いのでエッチング時間が長くかかる。従来使用して
いる有機系のレジスト材料では剥離や脱落等が生じ易い
が、上層のアルミニウム箔をレジスト材料として利用す
るため、レジストの剥離や脱落によるサイドエッチやパ
ターンの破壊等が発生することなく、精度の良いパター
ンを形成することが可能となる。
ッド等を残したい部分に有機系レジスト7を塗布し、ア
ルミニウムのみ選択的にエッチングする液でエッチング
を行なうことにより、たとえば図1(d)に示すような
ルミパッド8を有する所望のパターンを得る。
mmのアルミニウム基板上に、絶縁層2となるシリカ含
有エポキシ樹脂を 100μmの厚みで塗布し、アルミニウ
ム20μm−銅 300μmの接合箔をアルミニウム箔を上面
として張り合わせた回路基板を用い、半導体10等を実装
した半導体搭載回路基板の断面図である。
成の基板(アルミニウム基板1;厚さ 3.0mm、絶縁層
2;厚さ100 μm、アルミニウム−銅接合箔3;厚さ20
μm− 300μm、アルミニウム箔5面を上面)にスクリ
ーン印刷法でレジスト6(NAZDAR 205、吉川加工販売)
を塗布し、1500μm幅のラインを形成し乾燥した。つぎ
に、この基板をアルミニウム−銅接合箔3のアルミニム
に対しエッチング可能な水酸化ナトリウム水溶液等でエ
ッチングした。
をエッチングレジストとして銅のエッチングが可能な硫
酸−過酸化水素水溶液(商品名:クリーンエッチ、三菱
ガス化学製)でエッチングして銅のパターンを形成す
る。アルミニウムパッドが必要な部分に再びレジスト塗
布、乾燥し不必要なアルミニウム部分を苛性ソーダ水溶
液にて取り除き、銅箔部を露出させ、ワイヤーボンディ
ングできるアルミニウムパッド部を有する厚さ300 μ
m、幅1438μmのパターンを形成した。
でき、従来の35μm厚の回路を有する基板よりパターン
密度の高い回路基板を得ることができた。また、上述の
とおり形成されたパターンを有する回路基板の温度が40
℃以下で使用できる安全電流は表1に示すとおり45Aで
あった。
mmのアルミニウム基板上に、絶縁層2としてシリカ含
有エポキシ樹脂を100 μmの厚みで塗布し、アルミニウ
ム厚20μm−銅厚が 100μm〜1000μmの表1に示した
接合箔を、アルミニウム面を上面として張り合わせ回路
基板用基板を作製し、上記方法と同様にパターン印刷、
エッチングを行なった。パターンの幅は表1に示した通
り、回路幅と箔の厚みとの比が1〜5となるように設計
した。
セスサービス(株)製TDS-600B)にて測定した実測
値及びそれぞれの条件で形成された回路を有する回路基
板の温度が40℃以下で使用できる安全電流は表1に示す
とおりであった。
回路の断面図を図3に示すが、回路幅の実測値lはパタ
ーン設計値Lに対して近く良好なパターンが得られた。
3.0 mmのアルミニウム基板上に、絶縁層2としてシリ
カ含有エポキシ樹脂を100 μmの厚みで塗布し、アルミ
ニウム厚20μm−銅厚が 100μm〜1000μmの表1に示
した接合箔を、アルミニウム面を上面として張り合わせ
基板を作製した。この基板を実施例1と同様な方法でパ
ターン印刷、エッチングを行なった。この時の回路幅と
箔の厚みとの比は 0.5、6となるように設計した。エッ
チング後、回路幅を測長機(東京プロセスサービス
(株)製TDS-600B)にて測定した。その測定結果を
実施例と併せ表1に示した。
は、サイドエッチングにより、アルミニウム箔が剥離し
てしまい、パターンが形成できなかった。また、回路幅
と箔の厚みの比が6のものでは、箔厚 100μmで回路幅
の実測値が 575μmを示した。また各膜厚に対する回路
幅の実測値は表1に示すとおりであり、それぞれ所望の
電流を流す回路基板として十分な回路密度をとることが
できず電子部品の小型化の要求を満たすには不十分であ
った。
3.0 mmのアルミニウム基板上に、絶縁層2としてシリ
カ含有エポキシ樹脂を100 μmの厚みで塗布し、銅厚 3
00μmの箔を張り合わせ基板を作製した。この基板にエ
ッチングレジストとして熱乾燥タイプのインク(GR147
C, サンワ化学工業(株)製)で1500μmの回路パター
ンを形成し、実施例1と同様の方法で硫酸−過酸化水素
水溶液を用いエッチングを行なった。この時の回路の断
面を図4に示した。この図から明らかなように、回路幅
の実測値lはサイドエッチングが激しく、設計値Lに対
してかなり小さく使用することができなかった。
厚みに対する回路幅が1〜5の大電流、高密度実装に適
した半導体搭載用回路基板を提供することが可能となる
とともに、その効率よく製造することが可能となった。
路基板とその製造工程の、一例を示す断面図である。
を模式的に示した図である。
アルミニウム箔部をエッチングレジストとしてアルミニ
ウム−銅接合箔をエッチングした際の断面図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】厚さが0.5〜3.0mmのアルミニウム
基板に無機粉体を含有するエポキシ樹脂からなる絶縁層
を介してアルミニウム−銅接合箔を前記銅箔が前記絶縁
層に接するように積層してなる回路基板において、前記
接合箔によって形成された回路の厚さが100μm以上
であり、厚さに対する回路の幅の比が1〜5であり、し
かも40℃以下で使用できる安全電流が282A以下で
あることを特徴とする半導体搭載用回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31242892A JP3199193B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 半導体搭載用回路基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31242892A JP3199193B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 半導体搭載用回路基板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06164090A JPH06164090A (ja) | 1994-06-10 |
JP3199193B2 true JP3199193B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18029096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31242892A Expired - Lifetime JP3199193B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 半導体搭載用回路基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3199193B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019225273A1 (ja) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | 住友ベークライト株式会社 | 回路基板の製造方法 |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP31242892A patent/JP3199193B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06164090A (ja) | 1994-06-10 |
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