JPH04119696A - 金属板ベース多層回路基板 - Google Patents

金属板ベース多層回路基板

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JPH04119696A
JPH04119696A JP2240350A JP24035090A JPH04119696A JP H04119696 A JPH04119696 A JP H04119696A JP 2240350 A JP2240350 A JP 2240350A JP 24035090 A JP24035090 A JP 24035090A JP H04119696 A JPH04119696 A JP H04119696A
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multilayer circuit
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Chiharu Watanabe
千春 渡辺
Yoshitaka Usami
宇佐美 好孝
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Denki Kagaku Kogyo KK
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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) 本発明は、電気機器、通信機器、自動車などの電気回路
に用いられる高い電気的信頼性、高い放熱性及び電気的
接合が容易な金属板ベース多層回路基板に関するもので
ある。
(従来の技術) 従来から金属板の絶縁層上に主に樹脂状フィルムで作成
された可どう性絶縁フィルムの両面に導体回路を設けた
フィルムが貼着された複合プリント配線板は知られてい
る(特開昭58−9399号公報、特開昭61−769
4号公報)。
さらに金属板ベース基板の絶縁上に設けた導体回路と多
層回路樹脂基板間との電気的接合は、通常ジャンパーチ
ップを用いるか、金属板ベース基板上の絶縁層にベアー
チップがある場合には、多層回路樹脂基板上にニッケル
メッキとベアーチッブでワイヤーボンディングを施す場
合かある。
(発明が解決しようとする課題) 通常半導体装置や抵抗体等と導体回路(パッド)とのボ
ンディングワイヤーとしては、アルミニウム線又は金線
か一般に使用されている。そして金属板をベース基板と
して、特に利用されるパワー半導体においては、アルミ
ニウム線が一般に使用されている。この場合ボンディン
グワイヤーとパッドとが同一金属でないとボンディング
自体の信頼性が高くないことが知られている。
また金線においてもパッド部分がニッケルメッキでは、
接続信頼性が低いことも知られており、そのためパッド
となるニッケルメッキ上には金メツキを施すことが行わ
れている。このようにパッド部分が従来のニッケルメッ
キでは、ワイヤーボンディングの接続信頼性に問題があ
った。
一方特開昭58−48432号公報、同59−3389
4号公報及び同59−84491号公報には、アルミニ
ウム/銅クラッド箔を金属基板の絶縁層上に貼り合わせ
、このアルミニウムと銅との金属箔部分を任意にエツチ
ングすることにより、ワイヤーボンディング可能な片面
回路基板を形成させることができると記載されているが
、より高密度実装か要求される回路基板には対応できな
いという問題があった。
このように金属板をベース基板として高密度実装するこ
とができ、かつ高信頼性ワイヤーボンディング可能な多
層回路基板を形成することは困難であった。さらに金属
板ベース基板の絶縁層上に設けた導電回路と多層回路樹
脂基板導体回路との電気的接合にワイヤーボンディング
を用いた場合、パッド部分がニッケルメッキては、その
接続信頼性に問題かあり、ニッケルメッキのパッド部分
に金メツキを施して金線でボンディングしたのではコス
ト高となる。また前記の導体回路の接続にジャンパーチ
ップを用いたのでは、回路間に段差かあるため接続作業
が煩雑となり、実用上大きな問題となる。
(課題を解決するための手段) 本発明は、これらの問題を解決するために、金属板ベー
ス基板の絶縁層上に多層回路樹脂基板を貼り合わせ、該
多層回路樹脂基板の最上層導体回路又は他の導体回路に
アルミニウム/銅クラッド箔を設け、このアルミニウム
箔部分をワイヤーボンディング用パッドとして用いるこ
とにより、半導体装置や抵抗体及びパッド間のボンディ
ングが容易となって接続信頼性の向上がはかれ、本問題
を解決するに至った。
すなわち本発明は、 1 金属板ベースの絶縁層上に、最上層部かアルミニウ
ム/銅クラッド箔導体回路で形成された多層回路樹脂基
板を設けてなることを特徴する金属板ベース多層回路基
板、 2  金11fヘースの絶縁層上に、アルミニウム/銅
クラッド箔導体回路と、多層回路樹脂基板とを設けてな
ることを特徴とする金属板ベース多層回路基板、 3 金属板ベースの絶縁層上に、最上層部かアルミニウ
ム/銅クラッド箔導体回路で形成された多層回路樹脂基
板と、銅回路又はアルミニウム/銅クラッド箔導体回路
とを設けてなることを特徴する金属板ベース多層回路基
板及び 4 請求項】記載、請求項2記載又は請求項3記載の金
属板ベース多層回路基板の銅回路部分に半導体チップを
載置し、該半導体チップとアルミニウムパッド部分及び
/又はアルミニウム部分同士とをアルミニウムワイヤー
でボンディングしてなることを特徴とする金属板ベース
多層回路基板である。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第1図及び第2図は、請求項1に該当する本発明の金属
板ベース多層回路基板の断面図であり、第4図〜第6図
及び第8図〜第1O図は、請求項2に該当する本発明の
金属板ベース多層回路基板断面図を示すものである。
さらに第3図〜第5図、第6図、第7図、第9図及び第
1O図は、請求項3に該当する本発明の金属板ベース多
層回路基板断面図を示すものであり、第1図及び第6図
〜第1o図は、請求項4に該当する本発明の金属板ベー
ス多層回路基板を示すものである。
金属板1には絶縁層2が形成され、さらに該絶縁層2の
上には、多層回路樹脂基板11が接着剤7により貼り合
わされている。
前記多層回路樹脂基板11は、多層回路用樹脂基板5の
それぞれの面に銅箔及びアルミニウム/銅クラッド筒を
貼り、エツチングして両面に所望の銅回路3及び中間導
体回路6を形成するか、片面に所望の中間導体回路6が
、他面には所望のアルミニウム/銅クラッド箔導体回路
か形成された構成からなる。そして前記アルミニウム/
銅クラッド筒の多層回路用樹脂基板5への貼り合わせ方
法は、クラッド箔において銅回路3の面又はアルミニウ
ムパッド4の面か多層回路用樹脂基板5と接着して構成
するいずれのものであってもよい。
本発明の金属板ベース多層回路基板は、多層回路樹脂基
板11にアルミニウム/銅クラッド箔導体回路を設けた
場合には、多層回路樹脂基板11の表面層すなわち最上
層部分に銅回路3及びアルミニウムパッド4からなるア
ルミニウム/銅クラッド箔導体回路が備わる構成からな
る。
本発明の金属板ベース多層回路基板は、多層回路樹脂基
板11を接着した以外の絶縁層2に銅箔又はアルミニウ
ム/銅クラッド筒を貼り合わせ、エツチングして所望の
銅回路3又はアルミニウム/銅クラッド箔導体回路を設
けることかでき、該アルミニウム/銅クラッド箔導体回
路を構成する銅回路3及びアルミニウムパッド4は、絶
縁層2に対していずれの面が接着するものであってもよ
い。
第6図〜第10図は、本発明の銅回路3に半導体チップ
8を接着し、ポンディングワイヤー9でアルミニウムパ
ッド4と接続したものであり、第9図は、アルミニウム
パッド4を利用して段差のある導体回路をポンディング
ワイヤー9で電気的接続を確実に行うことを示している
ものである。
また第10図は、多層回路用樹脂基板の両面に導体回路
を形成した複数の多層回路樹脂基板11を設けた金属板
ベース多層回路基板を示すものであり、多層回路樹脂基
板11の重ねる数は、特に制限がなく、多層回路樹脂基
板と単層回路樹脂基板とを組み合わせたものであっても
何ら差し支えない。
本発明に用いる金属板Iは、アルミニウム、銅、鉄、珪
素鋼、ステンレス鋼及び銅/インバー/銅等が用いられ
、その厚みは0.3〜5mmである。
また絶縁層2には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フ
ェノール樹脂及びアクリル樹脂等の各種樹脂又はこれら
樹脂と無機充填剤との混合樹脂、さらに樹脂含浸ガラス
布等を用いることができ、その厚みは40〜200μm
か望ましい。
次に高密度実装に対応するために用いる多層回路用樹脂
基板5には、ガラス/エポキシ樹脂基板、ポリイミドフ
レキシブル基板及びフェノール樹脂基板等のいずれでも
よい。そして多層回路用樹脂基板5及び金属板lの絶縁
層2上に貼り合わされるアルミニウム/銅クラッド筒と
しては、銅箔が5〜300μm1アルミニウム箔が5〜
100μmの厚さであり、その他の導体回路用として用
いる銅箔は、5〜300μmが望ましい。
上記のアルミニウム箔及び銅箔から導体回路を形成する
ために使用するエツチング液は、アルミニウム箔には、
酸又はアルカリのいずれか、また銅箔には、硫酸/過酸
化水素水系、塩化第二鉄及び塩化第二銅が使用できる。
さらに多層回路樹脂基板5を絶縁層2に接着する接着剤
7としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂系及びアク
リル樹脂等の樹脂プリプレグ状態又は該樹脂と無機フィ
ラーとの混合樹脂を用いることができる。
(実施例) 実施例1 ベース金属板が500 X500 Xl、Ommの珪素
鋼上に絶縁層として100μmのエポキシ樹脂含浸ガラ
ス布を設けて、該絶縁層上に35μmの銅箔により所望
の導体回路を形成した。また多層回路用樹脂基板には、
スルーホールメツキ付き四層ガラス/エポキシ樹脂基板
(厚み200μm)を用い、その表面層となる最上層部
には導体回路としてアルミニウム40μm/銅10μm
クラッド箔を他の中間導体層には35μmの銅箔を用い
て、各導体回路を形成するためにエツチング液とじてア
ルミニウム箔には、苛性ソーダ−、銅箔には硫酸/過酸
化水素水系を使用した。
そして導体回路が形成された多層回路樹脂基板は、接着
剤として予備的に一定形状に打ち抜かれたプリプレグを
用いて、前記ベース金属板の絶縁層上に貼り合わせた(
第3図、第7図)。
このようにして作成した金属板ベース多層回路基板は、
多層回路樹脂基板の導体回路上にICシリコンベアチッ
プを搭載した後、直径25μmの金ワイヤーを前記チッ
プ及びエツチングにより形成された前記多層回路樹脂基
板表面上のアルミニウムパッド間でボンディングした(
第7図)。
実施例2 ベース金属板が500 X500 Xl、Ommのアル
ミニウム上に絶縁層として80μmの無機フィラー充填
剤含有エポキシ樹脂を設けて、該絶縁層上にアルミニウ
ム40μm/銅85μmクラッド箔を貼り合わせて、実
施例1と同様のエツチング液でそれぞれの箔をエツチン
グして所望の導体回路を作成した。また多層回路用樹脂
基板には、スルホールメツキ付二層両面ガラス/エポキ
シ樹脂基板(100μm)を用い、前記樹脂基板表面層
と中間導体層とには銅箔の35μm厚みを用いた。
そしてそれぞれの銅箔は、実施例1と同様のエツチング
液でエツチングし、所望の導体回路を形成した。得られ
た多層回路樹脂基板は、接着剤として厚み120μmの
無機フィラー充填エポキシ樹脂を用いて、前記ベース金
属板の絶縁層上に貼り合わせた。
このようにして作成した金属板ベース多層回路基板は、
ベース金属板上の導体回路にパワートランジスターであ
るシリコンベアチップを搭載した後、直径300μmの
アルミニウムワイヤーとエツチングにより形成されたア
ルミニウムパッドとをボンディングした(第8図)。
実施例3 ベース金属板が500 X500 Xl、5 mmのア
ルミニウム上に絶縁層として80μm厚みの無機フィラ
ー充填エポキシ樹脂を設けて、該絶縁層上にアルミニウ
ム40μm/銅10.czmクラッド箔を貼り合わせ、
実施例1と同様の操作を行って所望の導電回路を作成し
た。
また多層回路用樹脂基板は、スルホールメツキ付二層両
面ガラス/エポキシ樹脂基板(厚み100μm)を用い
、その表面層となる最上層部には導体回路として銅85
μm/アルミニウム40μmクラッド箔を、さらに中間
導体層には銅箔35μmを用いてこれをエツチングして
導体回路の形成を行った。以下実施例1と同様にして多
層回路樹脂基板をベース金属板の絶縁層上に接着剤で貼
り合わせた(第5図、第6図)。
このようにして作成した金属板ベース多層回路基板は、
ベース金属板絶縁層上の導体回路上にパワートランジス
ターペアチップを搭載した後、直径400μmアルミニ
ウムワイヤーで上記エツチングで形成したアルミニウム
パッドへ超音波ワイヤボンディングを行った。また多層
回路樹脂基板の導体回路上においては、ICペアチップ
を搭載して金ワイヤーにより同基板上のアルミニウムパ
ッドへワイヤーボンディングを行った(第6図)。
実施例4 ベース金属板か500 X500 Xl、Ommの珪素
鋼上に絶縁層として100μmのエポキシ樹脂含浸ガラ
ス布を設けて、該絶縁層上に実施例1で用いた多層回路
樹脂基板を貼り合わせて金属板ベース多層回路基板を作
成した(第1図、第2図)。
そしてこのようにして作成した金属板ベース多層回路基
板は実施例1と同様に導体回路上にICシリコンベアチ
ップを搭載した後、直径25μmの金ワイヤーでアルミ
ニウムパッドとボンディングを行った(第1図)。
(発明の効果) 以上のとおり、本発明は高密度実装が要求される多層回
路を有する金属板ベースの多層回路樹脂基板において、
多層回路樹脂基板の最上層に当たる表面に露出された導
体回路及びベース金属板絶縁層上の導体回路にアルミニ
ウム/銅クラッド箔を用いることにより、半導体装置、
抵抗体及びパッド間のワイヤーボンディングが容易にな
り、しかも特にアルミニウムワイヤーを使用する際は、
接合信頼性か高く、さらに多層回路樹脂基板上とベース
金属板に近い絶縁層上との導体回路間の電気的接合も容
易となる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第2図〜第5図は、本発明の多層回路基板の断面図であ
り、第1図、第6図〜第10図はさらに半導体チップや
ワイヤーボンディングをした本発明の多層回路基板の断
面図である。 1・金属板  2・絶縁層  3:銅回路4ニアルミニ
ウムパツド 5:多層回路用樹脂基板 6:中間導体  7:接着剤  8:半導体チップ9:
ボンディングワイヤー  10:スルホール1 :多層
回路樹脂基板 特許出願人  電気化学工業株式会社 第1図 第2図 金属板 絶縁層 銅回路 アルミニウムパッド 多層回路用樹脂基板 中間導体 7 接着剤 8゛半導チ・プ 9°ボンデイングワイヤー 10:スルホール 11:多層回路樹脂基板 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属板ベースの絶縁層上に、最上層部がアルミニウ
    ム/銅クラッド箔導体回路で形成された多層回路樹脂基
    板を設けてなることを特徴する金属板ベース多層回路基
    板。 2 金属板ベースの絶縁層上に、アルミニウム/銅クラ
    ッド箔導体回路と、多層回路樹脂基板とを設けてなるこ
    とを特徴とする金属板べース多層回路基板。 3 金属板ベースの絶縁層上に、最上層部がアルミニウ
    ム/銅クラッド箔導体回路で形成された多層回路樹脂基
    板と、銅回路又はアルミニウム/銅クラッド箔導体回路
    とを設けてなることを特徴する金属板ベース多層回路基
    板。 4 請求項1記載、請求項2記載又は請求項3記載の金
    属板ベース多層回路基板の銅回路部分に半導体チップを
    載置し、該半導体チップとアルミニウムパッド部分及び
    /又はアルミニウム部分同士とをアルミニウムワイヤー
    でボンディングしてなることを特徴とする金属板ベース
    多層回路基板。
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