JP4269746B2 - プリント配線板の製造方法、プリント配線板および半導体パッケージ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子をワイヤーボンディング方式により実装するプリント配線板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気・電子機器、通信機器、計算機器等に広く用いられているプリント配線板については、配線密度の高度化、高集積化が進展し、これに伴ってプリント配線板のファインパターン対応、及び耐熱性の向上による信頼性向上への要求が強まっている。
【０００３】
特に現在では、これらのプリント配線板は半導体パッケージ用基板としても利用され、半導体素子がプリント配線板に直接実装されたチップオンボード（ＣＯＢ）、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、マルチチップモジュール（ＭＣＭ）基板等の半導体パッケージが主流になりつつある。よって半導体素子とプリント配線板とを接続するワイヤーボンディングが欠かせない要素技術となっている。ワイヤーボンディングは熱圧着ボンディング法あるいは超音波ボンディング法（熱と超音波併用）により、金線を１０ｍｓ前後という超高速でプリント配線板上のパッドにボンディングするため、パッド付近のプリント配線板の温度が急激に上昇する。従来一般的に用いられてきたプリント配線板は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて半硬化状態としたプリプレグの片面あるいは両面に銅箔を貼り合わせて熱硬化させ、銅箔上に液状あるいはドライフィルムレジストを用いてレジストパターンを形成し、エッチングにより不要部分を除去するフォトリソ法より導体回路を形成させたものである。しかしながら、このエポキシ樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）が１２５〜１４５℃と低いため、ワイヤーボンディング時には樹脂がＴｇ以上の温度に達し、ゴム状態となる。これらの樹脂はガラスクロスで補強されているため、ワイヤーボンディングすることは可能であるが、樹脂の軟化が原因とされる接続不良が発生しやすいことが問題であった。したがって、ワイヤーボンディング用途のプリント配線板にはＴｇが１７０℃以上の高耐熱性で高温における樹脂の軟化が起こりにくい材料を使用することが好ましく、多官能エポキシ樹脂を主成分とする高耐熱エポキシ樹脂、ポリイミドあるいはビスマレイミドトリアジン樹脂等が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）をコア基材とするプリント配線板は、耐熱性に優れるものの、ガラスクロスを含むために樹脂表面の平滑性に乏しく、銅箔を貼り合わせるために真空プレス等の大がかりな設備を長時間使用することから、設備費や製造コストが高くなる。また、基材に貼り合わせた銅箔をフォトリソ法によりパターン形成するため、銅箔の厚さが厚くなってしまい、さらに銅箔の基板面側の凹凸が大きくなるため、エッチングにより高精度のファインパターンを形成することは難しいという欠点があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目的は、ガラスクロスを熱硬化性樹脂で含浸させたコア基材の最外層に、ガラスクロスを含まない絶縁樹脂層を形成することで樹脂表面を容易に平滑にするとともに、高ＴｇでかつＴｇ以下の温度において貯蔵弾性率変化の小さい高耐熱材料を用いることにより充分なワイヤーボンディング耐性を確保し、さらにセミアディティブ法あるいはフルアディティブ法による微細な導体回路パターンを形成する事でファインパターンへの対応を可能とする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明によれば、ガラスクロスを熱硬化性樹脂で含浸させて成るコア基材の最外層に、絶縁樹脂層を形成し、該絶縁樹脂層上に導体回路パターンを形成するプリント配線板の製造方法であって、該絶縁樹脂層が、動的粘弾性測定において１８０℃以上のガラス転移温度を有し、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲にあり、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化が、室温における貯蔵弾性率の５０％以内であり、ガラスクロスは含まず、しかも、少なくとも熱硬化性樹脂、硬化剤、無機または有機フィラー及び熱可塑性樹脂を含むこと、を特徴とするプリント配線板の製造方法が提供される。
【００１１】
請求項２の発明によれば、前記絶縁樹脂層が絶縁樹脂フィルムとして提供されることを特徴とした請求項１に記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１２】
請求項３の発明によれば、前記熱硬化性樹脂が多官能エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１３】
請求項４の発明によれば、前記無機あるいは有機フィラーが３μｍ以下の平均粒径であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１４】
請求項５の発明によれば、前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、フェノキシ樹脂のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１５】
請求項６の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法を用いて作製したことを特徴とするプリント配線板である。
【００１６】
請求項７の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法を用いて作製したことを特徴とするプリント配線板である。
【００１７】
請求項８の発明によれば、請求項７に記載のプリント配線板を用いて、ＩＣベアチップをワイヤーボンディング方式により実装したことを特徴とする半導体パッケージである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のプリント配線板の製造方法について、図１を用いて簡単に説明する。まず、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させて成るコア基材１（ａ）上に高耐熱性の絶縁樹脂層２を形成（ｂ）する。このコア基材は単層でも多層であってもよく、単層の場合はコア基材の片面または両面、多層の場合にはコア基材の最外層に絶縁樹脂層２を形成する。この絶縁樹脂層を熱硬化させた後、必要に応じて所定のスルーホール部等の穴開けを行い、酸化剤、アルカリ水溶液、有機溶剤等の粗化剤により粗面化処理を行って、絶縁樹脂層の表面及びスルーホール部に凹凸状の良好な粗化面を形成する。この粗化面を形成した絶縁樹脂層の表面及びスルーホール部に無電解めっき処理を施して厚さ２μｍ程度の無電解めっき層３を形成（ｃ）する。さらに、導体回路を形成する部位以外をめっきレジストで被覆して、パターンめっきにより導体回路部のみに選択的に電気めっき４をつける（ｄ）。この後、導体回路部以外の不要な無電解めっき層をクイックエッチングにより除去することにより、プリント配線板を得ることが出来る（ｅ）。上記の例では一般にセミアディティブ法といわれる方法で導体回路を形成したが、めっきレジストをパターニングして無電解めっきにより導体層を形成するフルアディティブ法でもかまわない。
【００１９】
本発明における絶縁樹脂は熱硬化性樹脂を主成分として成る。例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂類、ビスマレイミド類とジアミンとの付加重合物、フェノール樹脂、レゾール樹脂、イソシアネート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート及びビニル基含有ポリオレフィン化合物等があげられるが、これらに限定されない。これら熱硬化性樹脂の中でも耐熱性、絶縁性等の性能とコストとのバランスからエポキシ樹脂、特に多官能エポキシ樹脂が好ましい。
【００２０】
本発明で使用されるエポキシ樹脂は公知のものを用いることができる。例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂等の芳香族環を含むエポキシ類化合物の水素添加化合物、脂環式エポキシ樹脂やシクロヘキセンオキシドの各種誘導体、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の含ハロゲンエポキシ樹脂等があげられ、これらを単独もしくは混合して用いることができる。
【００２１】
本発明にて用いられる硬化剤は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂の選択によってそれに対応する硬化剤を選ぶことができる。例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、公知のエポキシ樹脂硬化剤を用いることができる。このようなエポキシ樹脂硬化剤として、例えばフェノールノボラック等の多価フェノール類、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等のアミン系硬化剤、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物硬化剤またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、低吸水性の点からフェノールノボラック等の多価フェノール類の使用が特に好ましい。
【００２２】
エポキシ樹脂硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂との組み合わせで任意の割合で使用することができるが、通常はＴｇが高くなるようにその配合比が決定される。例えば、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラックを用いる場合は、エポキシ当量と水酸基当量が１：１になるように配合するのが好ましい。
【００２３】
本発明における絶縁樹脂層には機械的、熱的、または電気的性質の改質を目的として公知の無機または有機フィラーを加えることができる。ファインパターンを形成するためにはこれらのフィラーの平均粒径が小さいもの程好ましく、平均粒径３μｍ以下のものが使用される。また、その配合比は熱硬化性樹脂の選択によって異なり、絶縁樹脂層全体に対して５〜４０ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。有機フィラーとしては、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、グアナミン樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末等を、無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、酸化チタン等を挙げることができる。なかでも、シリカフィラーは誘電率が低いこと、線膨張率が低いこと、表面粗化処理により絶縁性樹脂中から脱離してアンカーを形成しやすいことなどからより好ましく用いられている。
【００２４】
本発明にて用いられる熱可塑性樹脂の添加の目的は、特に樹脂の強靱性を向上させるためである。通常エポキシ樹脂は銅とのめっき密着性や耐熱性に優れるが、固くて脆い特性を有しており、冷熱衝撃試験での樹脂クラック等の不具合を生じることがある。本発明ではポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチックを加えることにより、耐熱性に優れたプリント配線板用絶縁樹脂層を形成することができる。このような熱可塑性樹脂としては、上述した熱硬化性樹脂、硬化剤と同一の溶媒に溶解して混合できることが望ましい。また、熱可塑性樹脂の配合比は全樹脂固形分の１０〜４０％の範囲であることが好ましい。これは、熱可塑性樹脂の含量が全樹脂固形分の１０重量％以下では熱可塑性樹脂による靱性効果があまり得られない傾向があり、また４０重量％以上では充分なめっき密着性が得られない傾向にあるためである。
【００２５】
本発明における絶縁樹脂層は、所定の溶媒に溶解させた絶縁樹脂のワニスを直接コア基材上にカーテンコーター、スロットコーター等で塗布した後、これを熱硬化させることにより形成する事ができる。あるいは前記ワニスを、ロールコーター等で支持体に塗布した後、乾燥させて半硬化状態とした絶縁樹脂フィルムを作製し、これをコア基材上に真空加圧式ラミネーター等でラミネートすることにより形成できる。本発明においては作業性の点から後者の絶縁樹脂フィルムを用いる方法が特に好ましい。
【００２６】
絶縁樹脂フィルムの支持体としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリカーボネート、さらには離型紙や銅箔、アルミニウム箔の如き金属箔等が挙げられる。なかでも、価格・耐熱性・寸法安定性等の点においてポリエステル系フィルムを使用することが特に好ましい。支持体の厚みとしては１０〜１５０μｍが一般的である。なお、支持体にはマッド処理、エンボス加工の他、離型処理が施してあっても良い。さらに必要に応じて、絶縁樹脂フィルムの支持体が無い面を保護フィルムで覆い、ロール状に巻き取って保存することもできる。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、さらには離型紙等が挙げられる。保護フィルムの厚みとしては１０〜１００μｍが一般的である。また、保護フィルムにはマッド処理、エンボス加工の他、離型処理を施してあっても良い。
【００２７】
また、本発明で述べる絶縁樹脂層の厚さとしては１０μｍ〜５０μｍ程度であることが好ましい。この理由としては、１０μｍ以下であるとコア基材の凹凸が埋まりにくく、フィルムの取り扱いが不便であること、５０μｍ以上であると最終的なプリント基板の厚さが厚くなってしまうこと、及びワイヤーボンディング時に樹脂の沈み込みの影響を受けやすくなること等があげられる。
【００２８】
本発明における絶縁樹脂は、ワイヤーボンディングにおける接続信頼性を高くするため、充分な耐熱性、すなわち高温下における樹脂の硬さが要求される。高分子材料はＴｇ以上の温度ではやわらかいゴム状態となってしまうため、高Ｔｇの材料が必要とされる。しかしながら、従来ビルドアップ用途で用いられてきたような高Ｔｇタイプの材料は、Ｔｇ以下の温度においも貯蔵弾性率の変化が大きい、すなわち樹脂が軟化するため、ワイヤーボンディング用途にはあまり適していない。検討の結果、ＤＭＡにおいて１８０℃以上のＴｇを示し、尚かつ、室温と１５０℃における弾性率の変化が室温の５０％以内となる絶縁樹脂であればワイヤーボンディングが問題なく行えることがわかった。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］
（ａ）エポキシ樹脂成分としてＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（ジャパンエポキシレジン社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてカヤハードＮＨＮ（日本化薬社製）９９．４重量部、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホン（スミカエクセル５００３Ｐ、住友化学工業社製）５９．８重量部を４−ブチロラクトンとＮ−メチル−２−ピロリドンの混合溶媒に溶解させた。この溶液にシリカフィラーのアドマファインＳＯ−Ｃ１（アドマテックス社製）７７．８重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．７８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作成した。尚、このワニスを熱硬化させてフィルムを作製し、そのＤＭＡ測定をしたところＴｇは１９５℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は室温の貯蔵弾性率の５０％以内であった。
【００３１】
（ｂ）このワニスをガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板 Ｒ−１７０５（松下電工社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したガラスエポキシ基材上にカーテンコーターにより塗工し、オーブンで熱硬化させて、高耐熱性の絶縁樹脂層を形成した。さらに裏面にも同様にして絶縁樹脂層を形成した。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３２】
［実施例２］
（ａ）実施例１の（ａ）と同様にして高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、支持体の無い樹脂面に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルムを張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た。
【００３３】
（ｂ）このようにして得られた絶縁樹脂フィルムの保護フィルムをはがして、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板 Ｒ−１７０５（松下電工社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したガラスエポキシ基材上に真空加圧式ラミネート装置を用いて、温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２で両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体を剥離した後、１８０℃のオーブン中で２時間加熱して樹脂を硬化させた。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３４】
［実施例３］
（ａ）エポキシ樹脂成分としてエポトートＹＤＣＮ−７０３（東都化成社製）９０重量部、エポトートＹＤ−１２８（東都化成社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）５３．３重量部、熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミド（ウルテム１０００、ＧＥプラスチックス社製）３８．４重量部をジメチルアセトアミドに溶解させた。この溶液にシリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ ＲＹ２００（日本アエロジル社製）５７．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作製した。尚、このワニスを熱硬化させてフィルムを作製し、そのＤＭＡ測定を行ったところＴｇは１８２℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は、室温の貯蔵弾性率の５０％以内であった。
【００３５】
（ｂ）このワニスを高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上にカーテンコーターにより塗工し、オーブンで熱硬化させて、高耐熱性の絶縁樹脂層を形成した。さらに裏面にも同様にして絶縁樹脂層を形成した。このようにして得られたプリント配線板コアをアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３６】
［実施例４］
（ａ）実施例３の（ａ）と同様にして高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、支持体の無い樹脂面に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルムを張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た。
【００３７】
（ｂ）このようにして得られた絶縁樹脂フィルムの保護フィルムをはがして、高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上に真空加圧式ラミネート装置を用いて、温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２で両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体を剥離した後、１８０℃のオーブン中で２時間加熱して樹脂を硬化させた。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、フルアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３８】
［比較例１］
（ａ）エポキシ樹脂成分としてエピコート１００１（ジャパンエポキシレジン社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（ジャパンエポキシレジン社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）２４．６重量部、熱可塑性樹脂としてフェノトートＹＰ−５０（東都化成社製）３７．４重量部をシクロヘキサノンとＭＥＫの混合溶媒に溶解させた。この溶液にシリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ ＲＹ２００（日本アエロジル社製）４０．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３２重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、プリント配線板用絶縁樹脂のワニスを作成した。尚、このワニスを熱硬化させてフィルムを作製し、そのＤＭＡ測定を行ったところＴｇは１６３℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は室温の貯蔵弾性率の５０％以上であった。
【００３９】
（ｂ）このワニスを高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上にカーテンコーターにより塗工し、オーブンで熱硬化させて、高耐熱性の絶縁樹脂層を形成した。さらに裏面にも同様にして絶縁樹脂層を形成した。このようにして得られたプリント配線板コアをアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００４０】
［比較例２］
ビルドアップ用層間絶縁フィルム ＡＢＦ−４５ＳＨ（味の素ファインテクノ製）の保護フィルムを剥がして、高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上に真空加圧式ラミネート装置を用いて、温度１１０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２で両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体を剥離した後、１７０℃のオーブン中で３０分加熱して樹脂を硬化させた。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。尚、ＡＢＦ−４５ＳＨのＤＭＡ測定を行ったところＴｇは１９８℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は、室温の貯蔵弾性率の５０％以上であった。
【００４１】
［比較例３］
高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅をエッチングしてワイヤーボンディングパターンを形成した。このワイヤーボンディングパターンにニッケルめっき、さらに金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製して、ワイヤーボンディング評価用基板とした。また、同様にして基板上の銅箔をエッチングすることにより櫛形パターン評価用基板を作製した。
【００４２】
［比較例４］
ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板 Ｒ−１７０５（松下電工社製）表面の銅をエッチングしてワイヤーボンディングパターンを形成した。このワイヤーボンディングパターンにニッケルめっき、さらに金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製し、ワイヤーボンディング評価用基板とした。また、同様にして基板上の銅箔をエッチングすることにより櫛形パターン評価用基板を作製した。
【００４３】
それぞれの実施例及び比較例では、ワイヤーボンディング耐性とファインピッチ対応の検討を行った。ワイヤーボンディング耐性の評価は、絶縁樹脂層上の全面銅めっきあるいは銅張積層板表面の銅をエッチングすることにより、ワイヤーボンディングパッドのパターンを形成し、これにＮｉめっきを約３μｍ、さらに金めっきを約０．０５μｍの厚さでつけてワイヤーボンディングパッドを作製した。このワイヤーボンディングパッドにキャピラリー径１５０μｍ、ボンディング荷重２００ｇの条件でワイヤーボンディングテストを行い、１００００回の試験で何回接続不良が発生したかを検査することによりワイヤーボンディング耐性を評価した。また、ファインピッチ対応の検討は設計Ｌ／Ｓ＝２０／２０（μｍ）の所定の櫛形パターンをセミアディティブ法あるいはフルアディティブ法により作製し、その形状を測定顕微鏡により観察し、誤差が±５μｍ以内のものを良好、それ以外を不良とした。以上の結果を表１に示す。尚、参考までにそれぞれの樹脂のＴｇ、及び室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化（ΔＥ’）も示す。ただし、比較例３と比較例４のＴｇの値はそれぞれの基板メーカーのカタログ値である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】
本発明のプリント配線板製造方法によれば、コア基材上に形成した高耐熱性の絶縁樹脂層上に、セミアディティブ法あるいはフルアディティブ法による導体層を形成することで、ワイヤーボンディングの接続性に優れ、かつファインピッチ対応のプリント配線板を製造することができる。また、この高耐熱性の絶縁樹脂層はガラスクロスを含まないため、従来のガラスクロスを含んだコア基材のように長時間の加熱・加圧プレス等で表面を平滑にする必要が無く、容易、且つ安価にプリント配線板を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント配線板の製造方法の断面説明図である。
【符号の説明】
１ コア基材
２ 絶縁樹脂層
３ 無電解めっき層
４ 電気めっき層
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子をワイヤーボンディング方式により実装するプリント配線板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気・電子機器、通信機器、計算機器等に広く用いられているプリント配線板については、配線密度の高度化、高集積化が進展し、これに伴ってプリント配線板のファインパターン対応、及び耐熱性の向上による信頼性向上への要求が強まっている。
【０００３】
特に現在では、これらのプリント配線板は半導体パッケージ用基板としても利用され、半導体素子がプリント配線板に直接実装されたチップオンボード（ＣＯＢ）、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、マルチチップモジュール（ＭＣＭ）基板等の半導体パッケージが主流になりつつある。よって半導体素子とプリント配線板とを接続するワイヤーボンディングが欠かせない要素技術となっている。ワイヤーボンディングは熱圧着ボンディング法あるいは超音波ボンディング法（熱と超音波併用）により、金線を１０ｍｓ前後という超高速でプリント配線板上のパッドにボンディングするため、パッド付近のプリント配線板の温度が急激に上昇する。従来一般的に用いられてきたプリント配線板は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて半硬化状態としたプリプレグの片面あるいは両面に銅箔を貼り合わせて熱硬化させ、銅箔上に液状あるいはドライフィルムレジストを用いてレジストパターンを形成し、エッチングにより不要部分を除去するフォトリソ法より導体回路を形成させたものである。しかしながら、このエポキシ樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）が１２５〜１４５℃と低いため、ワイヤーボンディング時には樹脂がＴｇ以上の温度に達し、ゴム状態となる。これらの樹脂はガラスクロスで補強されているため、ワイヤーボンディングすることは可能であるが、樹脂の軟化が原因とされる接続不良が発生しやすいことが問題であった。したがって、ワイヤーボンディング用途のプリント配線板にはＴｇが１７０℃以上の高耐熱性で高温における樹脂の軟化が起こりにくい材料を使用することが好ましく、多官能エポキシ樹脂を主成分とする高耐熱エポキシ樹脂、ポリイミドあるいはビスマレイミドトリアジン樹脂等が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）をコア基材とするプリント配線板は、耐熱性に優れるものの、ガラスクロスを含むために樹脂表面の平滑性に乏しく、銅箔を貼り合わせるために真空プレス等の大がかりな設備を長時間使用することから、設備費や製造コストが高くなる。また、基材に貼り合わせた銅箔をフォトリソ法によりパターン形成するため、銅箔の厚さが厚くなってしまい、さらに銅箔の基板面側の凹凸が大きくなるため、エッチングにより高精度のファインパターンを形成することは難しいという欠点があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目的は、ガラスクロスを熱硬化性樹脂で含浸させたコア基材の最外層に、ガラスクロスを含まない絶縁樹脂層を形成することで樹脂表面を容易に平滑にするとともに、高ＴｇでかつＴｇ以下の温度において貯蔵弾性率変化の小さい高耐熱材料を用いることにより充分なワイヤーボンディング耐性を確保し、さらにセミアディティブ法あるいはフルアディティブ法による微細な導体回路パターンを形成する事でファインパターンへの対応を可能とする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明によれば、ガラスクロスを熱硬化性樹脂で含浸させて成るコア基材の最外層に、絶縁樹脂層を形成し、該絶縁樹脂層上に導体回路パターンを形成するプリント配線板の製造方法であって、該絶縁樹脂層が、動的粘弾性測定において１８０℃以上のガラス転移温度を有し、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲にあり、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化が、室温における貯蔵弾性率の５０％以内であり、ガラスクロスは含まず、しかも、少なくとも熱硬化性樹脂、硬化剤、無機または有機フィラー及び熱可塑性樹脂を含むこと、を特徴とするプリント配線板の製造方法が提供される。
【００１１】
請求項２の発明によれば、前記絶縁樹脂層が絶縁樹脂フィルムとして提供されることを特徴とした請求項１に記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１２】
請求項３の発明によれば、前記熱硬化性樹脂が多官能エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１３】
請求項４の発明によれば、前記無機あるいは有機フィラーが３μｍ以下の平均粒径であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１４】
請求項５の発明によれば、前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、フェノキシ樹脂のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法である。
【００１５】
請求項６の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法を用いて作製したことを特徴とするプリント配線板である。
【００１６】
請求項７の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法を用いて作製したことを特徴とするプリント配線板である。
【００１７】
請求項８の発明によれば、請求項７に記載のプリント配線板を用いて、ＩＣベアチップをワイヤーボンディング方式により実装したことを特徴とする半導体パッケージである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のプリント配線板の製造方法について、図１を用いて簡単に説明する。まず、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させて成るコア基材１（ａ）上に高耐熱性の絶縁樹脂層２を形成（ｂ）する。このコア基材は単層でも多層であってもよく、単層の場合はコア基材の片面または両面、多層の場合にはコア基材の最外層に絶縁樹脂層２を形成する。この絶縁樹脂層を熱硬化させた後、必要に応じて所定のスルーホール部等の穴開けを行い、酸化剤、アルカリ水溶液、有機溶剤等の粗化剤により粗面化処理を行って、絶縁樹脂層の表面及びスルーホール部に凹凸状の良好な粗化面を形成する。この粗化面を形成した絶縁樹脂層の表面及びスルーホール部に無電解めっき処理を施して厚さ２μｍ程度の無電解めっき層３を形成（ｃ）する。さらに、導体回路を形成する部位以外をめっきレジストで被覆して、パターンめっきにより導体回路部のみに選択的に電気めっき４をつける（ｄ）。この後、導体回路部以外の不要な無電解めっき層をクイックエッチングにより除去することにより、プリント配線板を得ることが出来る（ｅ）。上記の例では一般にセミアディティブ法といわれる方法で導体回路を形成したが、めっきレジストをパターニングして無電解めっきにより導体層を形成するフルアディティブ法でもかまわない。
【００１９】
本発明における絶縁樹脂は熱硬化性樹脂を主成分として成る。例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂類、ビスマレイミド類とジアミンとの付加重合物、フェノール樹脂、レゾール樹脂、イソシアネート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート及びビニル基含有ポリオレフィン化合物等があげられるが、これらに限定されない。これら熱硬化性樹脂の中でも耐熱性、絶縁性等の性能とコストとのバランスからエポキシ樹脂、特に多官能エポキシ樹脂が好ましい。
【００２０】
本発明で使用されるエポキシ樹脂は公知のものを用いることができる。例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂等の芳香族環を含むエポキシ類化合物の水素添加化合物、脂環式エポキシ樹脂やシクロヘキセンオキシドの各種誘導体、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の含ハロゲンエポキシ樹脂等があげられ、これらを単独もしくは混合して用いることができる。
【００２１】
本発明にて用いられる硬化剤は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂の選択によってそれに対応する硬化剤を選ぶことができる。例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、公知のエポキシ樹脂硬化剤を用いることができる。このようなエポキシ樹脂硬化剤として、例えばフェノールノボラック等の多価フェノール類、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等のアミン系硬化剤、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物硬化剤またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、低吸水性の点からフェノールノボラック等の多価フェノール類の使用が特に好ましい。
【００２２】
エポキシ樹脂硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂との組み合わせで任意の割合で使用することができるが、通常はＴｇが高くなるようにその配合比が決定される。例えば、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラックを用いる場合は、エポキシ当量と水酸基当量が１：１になるように配合するのが好ましい。
【００２３】
本発明における絶縁樹脂層には機械的、熱的、または電気的性質の改質を目的として公知の無機または有機フィラーを加えることができる。ファインパターンを形成するためにはこれらのフィラーの平均粒径が小さいもの程好ましく、平均粒径３μｍ以下のものが使用される。また、その配合比は熱硬化性樹脂の選択によって異なり、絶縁樹脂層全体に対して５〜４０ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。有機フィラーとしては、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、グアナミン樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末等を、無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、酸化チタン等を挙げることができる。なかでも、シリカフィラーは誘電率が低いこと、線膨張率が低いこと、表面粗化処理により絶縁性樹脂中から脱離してアンカーを形成しやすいことなどからより好ましく用いられている。
【００２４】
本発明にて用いられる熱可塑性樹脂の添加の目的は、特に樹脂の強靱性を向上させるためである。通常エポキシ樹脂は銅とのめっき密着性や耐熱性に優れるが、固くて脆い特性を有しており、冷熱衝撃試験での樹脂クラック等の不具合を生じることがある。本発明ではポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチックを加えることにより、耐熱性に優れたプリント配線板用絶縁樹脂層を形成することができる。このような熱可塑性樹脂としては、上述した熱硬化性樹脂、硬化剤と同一の溶媒に溶解して混合できることが望ましい。また、熱可塑性樹脂の配合比は全樹脂固形分の１０〜４０％の範囲であることが好ましい。これは、熱可塑性樹脂の含量が全樹脂固形分の１０重量％以下では熱可塑性樹脂による靱性効果があまり得られない傾向があり、また４０重量％以上では充分なめっき密着性が得られない傾向にあるためである。
【００２５】
本発明における絶縁樹脂層は、所定の溶媒に溶解させた絶縁樹脂のワニスを直接コア基材上にカーテンコーター、スロットコーター等で塗布した後、これを熱硬化させることにより形成する事ができる。あるいは前記ワニスを、ロールコーター等で支持体に塗布した後、乾燥させて半硬化状態とした絶縁樹脂フィルムを作製し、これをコア基材上に真空加圧式ラミネーター等でラミネートすることにより形成できる。本発明においては作業性の点から後者の絶縁樹脂フィルムを用いる方法が特に好ましい。
【００２６】
絶縁樹脂フィルムの支持体としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリカーボネート、さらには離型紙や銅箔、アルミニウム箔の如き金属箔等が挙げられる。なかでも、価格・耐熱性・寸法安定性等の点においてポリエステル系フィルムを使用することが特に好ましい。支持体の厚みとしては１０〜１５０μｍが一般的である。なお、支持体にはマッド処理、エンボス加工の他、離型処理が施してあっても良い。さらに必要に応じて、絶縁樹脂フィルムの支持体が無い面を保護フィルムで覆い、ロール状に巻き取って保存することもできる。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、さらには離型紙等が挙げられる。保護フィルムの厚みとしては１０〜１００μｍが一般的である。また、保護フィルムにはマッド処理、エンボス加工の他、離型処理を施してあっても良い。
【００２７】
また、本発明で述べる絶縁樹脂層の厚さとしては１０μｍ〜５０μｍ程度であることが好ましい。この理由としては、１０μｍ以下であるとコア基材の凹凸が埋まりにくく、フィルムの取り扱いが不便であること、５０μｍ以上であると最終的なプリント基板の厚さが厚くなってしまうこと、及びワイヤーボンディング時に樹脂の沈み込みの影響を受けやすくなること等があげられる。
【００２８】
本発明における絶縁樹脂は、ワイヤーボンディングにおける接続信頼性を高くするため、充分な耐熱性、すなわち高温下における樹脂の硬さが要求される。高分子材料はＴｇ以上の温度ではやわらかいゴム状態となってしまうため、高Ｔｇの材料が必要とされる。しかしながら、従来ビルドアップ用途で用いられてきたような高Ｔｇタイプの材料は、Ｔｇ以下の温度においも貯蔵弾性率の変化が大きい、すなわち樹脂が軟化するため、ワイヤーボンディング用途にはあまり適していない。検討の結果、ＤＭＡにおいて１８０℃以上のＴｇを示し、尚かつ、室温と１５０℃における弾性率の変化が室温の５０％以内となる絶縁樹脂であればワイヤーボンディングが問題なく行えることがわかった。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］
（ａ）エポキシ樹脂成分としてＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（ジャパンエポキシレジン社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてカヤハードＮＨＮ（日本化薬社製）９９．４重量部、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホン（スミカエクセル５００３Ｐ、住友化学工業社製）５９．８重量部を４−ブチロラクトンとＮ−メチル−２−ピロリドンの混合溶媒に溶解させた。この溶液にシリカフィラーのアドマファインＳＯ−Ｃ１（アドマテックス社製）７７．８重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．７８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作成した。尚、このワニスを熱硬化させてフィルムを作製し、そのＤＭＡ測定をしたところＴｇは１９５℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は室温の貯蔵弾性率の５０％以内であった。
【００３１】
（ｂ）このワニスをガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板 Ｒ−１７０５（松下電工社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したガラスエポキシ基材上にカーテンコーターにより塗工し、オーブンで熱硬化させて、高耐熱性の絶縁樹脂層を形成した。さらに裏面にも同様にして絶縁樹脂層を形成した。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３２】
［実施例２］
（ａ）実施例１の（ａ）と同様にして高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、支持体の無い樹脂面に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルムを張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た。
【００３３】
（ｂ）このようにして得られた絶縁樹脂フィルムの保護フィルムをはがして、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板 Ｒ−１７０５（松下電工社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したガラスエポキシ基材上に真空加圧式ラミネート装置を用いて、温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２で両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体を剥離した後、１８０℃のオーブン中で２時間加熱して樹脂を硬化させた。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３４】
［実施例３］
（ａ）エポキシ樹脂成分としてエポトートＹＤＣＮ−７０３（東都化成社製）９０重量部、エポトートＹＤ−１２８（東都化成社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）５３．３重量部、熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミド（ウルテム１０００、ＧＥプラスチックス社製）３８．４重量部をジメチルアセトアミドに溶解させた。この溶液にシリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ ＲＹ２００（日本アエロジル社製）５７．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作製した。尚、このワニスを熱硬化させてフィルムを作製し、そのＤＭＡ測定を行ったところＴｇは１８２℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は、室温の貯蔵弾性率の５０％以内であった。
【００３５】
（ｂ）このワニスを高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上にカーテンコーターにより塗工し、オーブンで熱硬化させて、高耐熱性の絶縁樹脂層を形成した。さらに裏面にも同様にして絶縁樹脂層を形成した。このようにして得られたプリント配線板コアをアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３６】
［実施例４］
（ａ）実施例３の（ａ）と同様にして高耐熱性絶縁樹脂のワニスを作製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、支持体の無い樹脂面に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルムを張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た。
【００３７】
（ｂ）このようにして得られた絶縁樹脂フィルムの保護フィルムをはがして、高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上に真空加圧式ラミネート装置を用いて、温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２で両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体を剥離した後、１８０℃のオーブン中で２時間加熱して樹脂を硬化させた。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、フルアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００３８】
［比較例１］
（ａ）エポキシ樹脂成分としてエピコート１００１（ジャパンエポキシレジン社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（ジャパンエポキシレジン社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）２４．６重量部、熱可塑性樹脂としてフェノトートＹＰ−５０（東都化成社製）３７．４重量部をシクロヘキサノンとＭＥＫの混合溶媒に溶解させた。この溶液にシリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ ＲＹ２００（日本アエロジル社製）４０．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３２重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、プリント配線板用絶縁樹脂のワニスを作成した。尚、このワニスを熱硬化させてフィルムを作製し、そのＤＭＡ測定を行ったところＴｇは１６３℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は室温の貯蔵弾性率の５０％以上であった。
【００３９】
（ｂ）このワニスを高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上にカーテンコーターにより塗工し、オーブンで熱硬化させて、高耐熱性の絶縁樹脂層を形成した。さらに裏面にも同様にして絶縁樹脂層を形成した。このようにして得られたプリント配線板コアをアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。
【００４０】
［比較例２］
ビルドアップ用層間絶縁フィルム ＡＢＦ−４５ＳＨ（味の素ファインテクノ製）の保護フィルムを剥がして、高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅を全面エッチングにより除去したＢＴ基材上に真空加圧式ラミネート装置を用いて、温度１１０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２で両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体を剥離した後、１７０℃のオーブン中で３０分加熱して樹脂を硬化させた。このようにして得られたプリント配線板コアの表面をアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液で粗面化処理した後、無電解銅めっきを行った。さらにワイヤーボンディング耐性を評価する基板には全面に電気銅めっきを施した後、エッチングによりワイヤーボンディングパターンを形成し、ニッケルめっき、金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製した。また、櫛形パターンを作製する基板では、セミアディティブ法により所定の櫛形パターンを形成した。尚、ＡＢＦ−４５ＳＨのＤＭＡ測定を行ったところＴｇは１９８℃、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化は、室温の貯蔵弾性率の５０％以上であった。
【００４１】
［比較例３］
高耐熱性ＢＴレジンガラス布基材銅張積層板 ＣＣＬ−Ｈ７０２（三菱ガス化学社製）表面の銅をエッチングしてワイヤーボンディングパターンを形成した。このワイヤーボンディングパターンにニッケルめっき、さらに金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製して、ワイヤーボンディング評価用基板とした。また、同様にして基板上の銅箔をエッチングすることにより櫛形パターン評価用基板を作製した。
【００４２】
［比較例４］
ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板 Ｒ−１７０５（松下電工社製）表面の銅をエッチングしてワイヤーボンディングパターンを形成した。このワイヤーボンディングパターンにニッケルめっき、さらに金めっきを行いワイヤーボンディングパッドを作製し、ワイヤーボンディング評価用基板とした。また、同様にして基板上の銅箔をエッチングすることにより櫛形パターン評価用基板を作製した。
【００４３】
それぞれの実施例及び比較例では、ワイヤーボンディング耐性とファインピッチ対応の検討を行った。ワイヤーボンディング耐性の評価は、絶縁樹脂層上の全面銅めっきあるいは銅張積層板表面の銅をエッチングすることにより、ワイヤーボンディングパッドのパターンを形成し、これにＮｉめっきを約３μｍ、さらに金めっきを約０．０５μｍの厚さでつけてワイヤーボンディングパッドを作製した。このワイヤーボンディングパッドにキャピラリー径１５０μｍ、ボンディング荷重２００ｇの条件でワイヤーボンディングテストを行い、１００００回の試験で何回接続不良が発生したかを検査することによりワイヤーボンディング耐性を評価した。また、ファインピッチ対応の検討は設計Ｌ／Ｓ＝２０／２０（μｍ）の所定の櫛形パターンをセミアディティブ法あるいはフルアディティブ法により作製し、その形状を測定顕微鏡により観察し、誤差が±５μｍ以内のものを良好、それ以外を不良とした。以上の結果を表１に示す。尚、参考までにそれぞれの樹脂のＴｇ、及び室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化（ΔＥ’）も示す。ただし、比較例３と比較例４のＴｇの値はそれぞれの基板メーカーのカタログ値である。
【００４４】
【表１】
【発明の効果】
本発明のプリント配線板製造方法によれば、コア基材上に形成した高耐熱性の絶縁樹脂層上に、セミアディティブ法あるいはフルアディティブ法による導体層を形成することで、ワイヤーボンディングの接続性に優れ、かつファインピッチ対応のプリント配線板を製造することができる。また、この高耐熱性の絶縁樹脂層はガラスクロスを含まないため、従来のガラスクロスを含んだコア基材のように長時間の加熱・加圧プレス等で表面を平滑にする必要が無く、容易、且つ安価にプリント配線板を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント配線板の製造方法の断面説明図である。
【符号の説明】
１ コア基材
２ 絶縁樹脂層
３ 無電解めっき層
４ 電気めっき層
Claims (8)
- ガラスクロスを熱硬化性樹脂で含浸させて成るコア基材の最外層に、絶縁樹脂層を形成し、該絶縁樹脂層上に導体回路パターンを形成するプリント配線板の製造方法であって、該絶縁樹脂層が、動的粘弾性測定において１８０℃以上のガラス転移温度を有し、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲にあり、室温と１５０℃における貯蔵弾性率の変化が、室温における貯蔵弾性率の５０％以内であり、ガラスクロスは含まず、しかも、少なくとも熱硬化性樹脂、硬化剤、無機または有機フィラー及び熱可塑性樹脂を含むこと、
を特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 前記絶縁樹脂層が絶縁樹脂フィルムとして提供されることを特徴とした請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記熱硬化性樹脂が多官能エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記無機あるいは有機フィラーが３μｍ以下の平均粒径であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、フェノキシ樹脂のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記導体回路パターンがセミアディティブ法、あるいはフルアディティブ法により形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
- 請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法を用いて作製したことを特徴とするプリント配線板。
- 請求項７に記載のプリント配線板を用いて、ＩＣベアチップをワイヤーボンディング方式により実装したことを特徴とする半導体パッケージ。
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