JPH0370194A - 電子部品搭載用多層回路基板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体素子等の電子部品を収納するためのキ
ャビティーを備えた多層回路基板の製造法に関するもの
である。

［従来技術およびその問題点］ 半導体素子等の電子部品を収納するためのキャビティー
を設けた回路基板は、一般に、半導体素子等の電子部品
を搭載する位置の周囲番こ、適数個の導体パターンを整
列形成してなるポンディングパッドを設けて、これら各
ポンディングパッドは同体の導体パターンにより格子状
に配設された外部接続用のビン端子に接続させる構造に
なっている。このような回路基板は、近年、高密度化の
要求により導体パターンが多層化し、この導体パターン
の多層化に伴ってボンディングバッ、ドも多段に配置す
ることにより階段状のキャビティーを形成した多層回路
基板が用いられる。

このような構造の多層回路基板において、構成材料の物
性的な面から、絶縁抵抗、誘電率、ハンダ耐熱性、回路
銅箔の引剥し強度、曲げ強度、耐薬品性、耐熱性、吸水
率、熱伝導率、寸法変化率、等の特性を重要視すること
は従来の多層回路基板の場合と同様であり、また加工寸
法精度の面から、キャビティーの側壁の段部に幅が約０
−１５　ｍｍ〜０．４０Ｉ１ｍで厚みが約０．０３ｍｍ
〜０．０５ｍｍ程度の導体箔パターンを約０．１５＋＊
ｓ”０．４０ｉｎ程度の間隔に整列させ端部を約１．０
　ｍｍ〜２０Ｉ１ｍ程度に露出させてワイヤーボンディ
ング用のポンディングパッドを形成する必要がある。

係る寸法精度上の要求、構成材料の物性上の要求を満た
さんとして、従来より、■所定の回路に形成した回路基
板をプリプレグを介して多層構造の回路基板に形成し、
この多層構造の回路基板の所定位置に半導体素子等の電
子部品を収納するためのキャビティーをザグリ等の機械
加工により階段状に穿孔する方法、■回路基板の上に大
きさの異なる貫通孔を穿設した適数枚の回路基板を貫通
孔の小さい順に間にプリプレグを挟んで積み重ねこれを
加圧・加熱して多層構造に一体戒形することにより、階
段状のキャビティーを形成すると云う方法が提案されて
いる。前者の方法はザグリ加工等による穿孔作業は内層
のポンディングパッド部を適度に露出させるために切削
部の深さを正確に出して階段状キャビティーに仕上げる
、と云う高寸法精度技術が必要になり、この高寸法精度
の穿孔作業を１個毎に行うことになり、量産品の加工手
段としては不向きである。後者の方法は一度に多数を加
工できるので量産向きの方法であるが、多１ＩＩＩ造に
一体化する際に、プリプレグの樹脂がキャビティーのポ
ンディングパッド部に流れ出し易いと云う問題点がある
。

このようなプリプレグ樹脂の流れ出ることを防止するた
めに、発明者は先に回路基板の上に透孔を形成した回路
基板を接着層を介して積み重ねて階段状のキャビティー
を形成し、このキャビティー内に外径がキャビティーの
外径より小さく厚みがキャビティーの深さより大きいゴ
ムシートを入れ、上下より加熱加圧して回路基板間を一
体に貼り合わせて後、前記ゴムシートを取り外すことを
特徴とする多層回路基板の製造法を出願している（特願
昭６３−１４８５２０号）。

この製造方法は、ゴムシートにより、キャビティー内へ
の樹脂の流れ出を防止できる優れたものである。しかし
、使用するゴムシートの外径寸法を一定とした場合、そ
の厚みの許容範囲が狭く、厚みの下限を越えた場合には
樹脂の流れ出を防止できず、厚みの上限を越えた場合に
は加圧によるゴムシートの弾性変形によりプリプレグ接
着層への食い込みが発生すると云う問題点がある。

一方、ゴムシートの厚みに応じて外径寸法を変えると云
う方法により厚みの許容範囲を広げることが可能である
が、寸法の少しずつ異なるゴムシートを混同させないた
めの充分な管理が必要になり、これを怠ると作業ミスに
結びつくと云う問題点が生じる。

そこで、本願発明の電子部品搭載用多層回路基板の製造
法はその製造法に使用するゴム弾性体の外径寸法を変え
ずに使用可能な厚み範囲を広くすることにより、キャビ
ティ一部への樹脂の流れでとプリプレグ層へのゴムの食
い込みのない高精度の電子部品搭載用多層回路基板を安
定的に製造することを目的に戒されたものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決するために、回路基板の
上に貫通孔を形成した回路基板をプリプレグを介して積
み重ねて階段状のキャビティーを形成し、このキャビテ
ィー内にゴム弾性体を入れて上下よりの加圧・加熱によ
り回路基板間を一体に形成して後、前記ゴム弾性体を取
り外す電子部品搭載用多層回路基板の製造法であって、
ゴム弾性体をその外径がキャビティーの外径より小さく
厚みがキャビティーの深さより大きくし、且つ中を剰員
いた形状に形成したことを特徴とする電子部品搭載用多
層回路基板の製造法に構成したのである。

ゴムシートの中央部に形成の刳貫き部の形状は、第３図
（イ）、（ロ）に例示するように、円形または正方形な
いし矩形の貫通孔でも良く、また第３図（ハ〉、（二〉
に例示するように、上下面の片面または両面に形成の凹
欠状の刳貫き穴であっても良く、その形状は特に限定す
るものではない。

［作用］ ゴム弾性体をキャビティーの外径より小さく厚みがキャ
ビティーの深さより大きく且つ中を剖貫いた形状に形成
することにより、キャビティー内へのゴム弾性体の挿入
が容易になる。加圧・加熱の際に、プリプレグの樹脂が
加熱による反応硬化の過程で軟化を伴い流出し易くなる
が、同時に加圧しているのでこの加圧力がゴム弾性体を
弾性変形させながらプリプレグ層のキャビティー壁面部
の対向部にも伝達して軟化したプリプレグ樹脂の流れ出
を阻止するようになる。また、加圧・加熱の際の加圧力
が強い場合にゴム弾性体の弾性変形量をゴム弾性体の中
を刳貫いた孔の方向にバイパスさせることができ、プリ
プレグ層のキャビティー壁面部へのゴム弾性体の圧接力
を所望の範囲内にすることができるので、ゴム弾性体の
プリプレグ接着層への食い込みを少なくすることができ
る。

［実施例コ 以下に、図面を用いて本願発明の詳細な説明する。尚、
第１図、第２図はこの発明の工程説明図、第３図（イ〉
、（ロ）、（ハ〉、（二〉はゴム弾性体の中を刳貫いた
刳貫き部分の形状を例示する立体断面図、第４図は第１
図に示す製造工程により製作される多層回路基板の説明
破断面図、第５図は第２図に示す製造工程により製作さ
れる多層回路基板の説明破断面図、第６図は実施例と比
較例のプリプレグ樹脂の流れ出し長さ（＋表示）とゴム
弾性体の食い込み深さ（−表示）を示した特性図である
。

少なくとも電子部品塔載用のグイバット１及び回路パタ
ーン２を設けた回路基板Ａ、１０ｍ５＋ＸＩＯ關の貫通
孔４！を形成した通常樹脂フローのプリプレグシートＢ
、１０關Ｘ１０＋ｕの貫通孔４１を形戒した回路基板Ｃ
１及び外径が９．５　＋ｎ　Ｘ　９．５市で中に４．０
φの貫通孔を形成し、厚みがそれぞれに０．６６＋＊＋
＊、　０．６４ｍ＋１．０．６２ｍｍ、　０．６０關。

０、５８　ａｍ　、　０．５６　ｍｍ　、　Ｏ１５４ｍ
ｍ　、　０．５２　ｍｍである８種類のゴム弾性体６を
準備する。

第１図に示すように、回路基板Ａの上に間にプリプレグ
シートＢを介して回路基板Ｃをそれぞれ位置決めしなが
ら積み重ねて、回路基板Ａの上面、プリプレグシートＢ
の貫通孔の壁面および回路基板Ｃの貫通孔の壁面によっ
て凹欠部５を形戒し、次に、この凹欠部５にゴム弾性体
６をく遊嵌状態に）挿入して上と下より鏡面板７，７′
を介して熱盤８，８′により加圧・加熱して一体に形成
して後、ゴム弾性体６を取り外して電子部品搭載用多層
回路基板を得ることができ、ゴム弾性体６として上記８
種類を各別に用いて８種類の電子部品搭載用多層回路基
板を製作した。

この８種類の電子部品搭載用多層回路基板のプリプレグ
樹脂の流れ出の最長距離を１０倍のルーペを用いて読み
取り、ゴム弾性体６の食い込み深さの最長距離を電子部
品搭載用多層回路基板の断面をカットして１０倍のルー
ペを用いて読み取り、プリプレグ樹脂の流れ出は十の符
号を付し白Ｏ印で示し、ゴム弾性体６の食い込みは−の
符号を付し×印で第６図（口〉の特性図中に示した。

［比較例］ ゴム弾性体６′として、実施例のゴム弾性体６と同一材
質のものを、外径が９．５　ａｍ　Ｘ　９．５　ｍ１ｍ
で厚みがそれぞれ０．５８　ｍｍ　、　０．５６　ａｍ
　、　０．５４　ｖａｎ　、　Ｏ。

５２關の４種類の寸法に形成したものを準備し、ゴム弾
性体６をゴム弾性体６′に代えて用いる他は実施例と同
一条件で製作した。この４種類の電子部品搭載用多層回
路基板のプリプレグ樹脂の流れ出の長さ、ゴム弾性体６
′の食い込み深さを実施例と同一方法により測定し第６
図（イ〉の特性図中に示した。

今、プリプレグ樹脂の流れ出の長さの許容限界を＋〇、
　１　ａＬゴム弾性体の食い込み深さの許容限界を−０
，１＋ｕとすると、比較例の製造法によるものはゴム弾
性体６′の厚みが０．５４　ｍｍから０．５６麿量の範
囲になり、実施例の製造法によるものはゴム弾性体６の
厚みが０．５４　ａｍから０．６４　ｍ＋＊の範囲にな
る。これをゴム弾性体の寸法精度の観点からみると、比
較例ではゴム弾性体６′の厚みを０．０２關の寸法精度
の範囲内に加工する必要があるのに対し、実施例ではゴ
ム弾性体６の厚みを０．１　ｍｍの寸法精度の範囲内で
加工するれば良いことになる。

以上は回路基板が二層の場合の実施例の説明であるが、
二層以上でキャビティーが階段状に形成する場合には、
第２図に三層の場合を例示するように、ダイパッド１及
び回路パターン２を設けた回路基板Ａの上に、貫通孔４
１．４□を同一寸法に形成したプリプレグシートＢ１、
回路基板Ｃ１、貫通孔４１．４１の寸法より大の寸法の
貫通孔４□、４２で貫通孔４□、４□を同一寸法に形成
したプリプレグシートＢ２、回路基板Ｃ２、および中に
貫通孔を形成し、外径寸法が貫通孔４１より僅かに小さ
いゴム弾性体６１と外径寸法が貫通孔４２より僅かに小
さいゴム弾性体６□を準備して、前記二層の回路基板の
場合と同様の工程により製作することができる。

［発明の効果］ この発明の電子部品搭載用多層回路基板の製造法は、ゴ
ム弾性体としてその外径がキャビティーの外径より小さ
く厚みがキャビティーの深さより大であり且つ中を剰員
いた形状に形成したものを用いることにより、ゴム弾性
体の厚さの許容範囲が大幅に拡大する効果がある。換言
すれば、ゴム弾性体１種類当たりの使用可能な範囲が広
がる効果があると云うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図はこの発明の工程説明図、第３図（イ）
、（口〉、（ハ）、（ニ）はゴム弾性体の中を刳貫いた
刳貫き部分の形状を例示する立体断面図、第４図は第１
図に示す製造工程により製作される多層回路基板の説明
破断面図、第５図は第２図に示す製造工程により製作さ
れる多層回路基板の説明破断面図、第６図は実施例と比
較例のプリプレグ樹脂の流れ出し長さく＋表示〉とゴム
弾性体の食い込み深さ（−表示）を示した特性図である
。 Ａ、Ｃ・・・それぞれ回路基板、Ｂ・・・プリプレグシ
ート、１・・・ダイパッド、２・・・回路パターン、４
゜４・・・それぞれ貫通孔、５・・・凹欠部、６・・・
ゴム弾性体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回路基板の上に貫通孔を形成した回路基板をプリプレ
   グを介して積み重ねて階段状のキャビティーを形成し、
   このキャビティー内にゴム弾性体を入れ、上下よりの加
   圧・加熱により回路基板間を一体に形成して後、前記ゴ
   ム弾性体を取り外す電子部品搭載用多層回路基板の製造
   法であって、ゴム弾性体をその外径がキャビティーの外
   径より小さく厚みがキャビティーの深さより大きくし、
   且つ中を刳貫いた形状に形成したことを特徴とする電子
   部品搭載用多層回路基板の製造法。