JPH0613723A - 混成集積回路 - Google Patents
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワイヤーボンディング信頼性が高く、良好な
精度の微細回路を有する混成集積回路を提供する。 【構成】 本発明の混成集積回路は、金属基板に絶縁
層、アルミニウム−銅クラッド箔を順に積層してなる積
層物のアルミニウム−銅クラッドをエッチングして配線
回路およびワイヤーボンディング用アルミニウム接合部
面を形成させ、この接合部面と半導体がリード線で固着
されてなる混成集積回路であって、アルミニウム箔の厚
さが１０μｍ未満であることを特徴とする。アルミニウ
ム箔の厚さが１０μｍ未満と薄いので、サイドエッチン
グされにくく、良好な精度の微細回路を有する。
精度の微細回路を有する混成集積回路を提供する。 【構成】 本発明の混成集積回路は、金属基板に絶縁
層、アルミニウム−銅クラッド箔を順に積層してなる積
層物のアルミニウム−銅クラッドをエッチングして配線
回路およびワイヤーボンディング用アルミニウム接合部
面を形成させ、この接合部面と半導体がリード線で固着
されてなる混成集積回路であって、アルミニウム箔の厚
さが１０μｍ未満であることを特徴とする。アルミニウ
ム箔の厚さが１０μｍ未満と薄いので、サイドエッチン
グされにくく、良好な精度の微細回路を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路に関し、特
に微細な配線回路有する高密度実装用混成集積回路に関
するものである。
に微細な配線回路有する高密度実装用混成集積回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】混成集積回路は電子機器の小型化、軽量
化、量産性の要求に伴い、高密度化、回路の微細化、ア
ッセンブリーの自動化が強く要望されている。これに呼
応して、近年金属に絶縁層を被覆した基板（以下、金属
ベース基板という）の使用が急速に増大してきた。
化、量産性の要求に伴い、高密度化、回路の微細化、ア
ッセンブリーの自動化が強く要望されている。これに呼
応して、近年金属に絶縁層を被覆した基板（以下、金属
ベース基板という）の使用が急速に増大してきた。
【０００３】一般に金属ベース基板を使用した混成集積
回路基板上には半田付けによる半導体のダイボンディン
グ、外部への端子接続、チップコンデンサー等のチップ
部品の取付けがなされ、半導体と回路との接続は金線ま
たはアルミニウム線によるワイヤーボンディングにより
なされている。また、導体の防錆、半田付け性の向上を
目的として回路部の金属メッキ等が施されてきた。アル
ミワイヤーの接続は混成集積回路の性能上重要であり、
種々の方法が行われている。
回路基板上には半田付けによる半導体のダイボンディン
グ、外部への端子接続、チップコンデンサー等のチップ
部品の取付けがなされ、半導体と回路との接続は金線ま
たはアルミニウム線によるワイヤーボンディングにより
なされている。また、導体の防錆、半田付け性の向上を
目的として回路部の金属メッキ等が施されてきた。アル
ミワイヤーの接続は混成集積回路の性能上重要であり、
種々の方法が行われている。
【０００４】例えば、ニッケルメッキ（特開昭５２−３
４６１号）、アルミニウム蒸着メッキ（特開昭５１−２
８６６２号）及びアルミニウム−銅クラッド箔を使用し
た金属ベース基板（特公平１−１５１５３号）などにお
いて各種の提案があるが、特にアルミニウム−銅クラッ
ド箔を用いた方法は他の方法の問題点を補う方法として
工学的に広く行われている。
４６１号）、アルミニウム蒸着メッキ（特開昭５１−２
８６６２号）及びアルミニウム−銅クラッド箔を使用し
た金属ベース基板（特公平１−１５１５３号）などにお
いて各種の提案があるが、特にアルミニウム−銅クラッ
ド箔を用いた方法は他の方法の問題点を補う方法として
工学的に広く行われている。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述
した方法においては次のような問題点がある。すなわ
ち、メッキ法の場合は特に微細回路形成を行う場合、耐
メッキレジストが極めて細いためにメッキ時のレジスト
剥がれや密着界面へのメッキ液のしみ込み現象等が発生
し、所望の寸法形状の接合部面を形成することができな
いという問題点があった。
した方法においては次のような問題点がある。すなわ
ち、メッキ法の場合は特に微細回路形成を行う場合、耐
メッキレジストが極めて細いためにメッキ時のレジスト
剥がれや密着界面へのメッキ液のしみ込み現象等が発生
し、所望の寸法形状の接合部面を形成することができな
いという問題点があった。
【０００６】さらにメッキ設備を必要とする他、メッキ
表面の精度、層厚みの管理が困難であるという問題点が
あった。また、アルミニウム−銅クラッド箔を用いる方
法ではアルミニウムが１０μｍ未満では太いアルミニウ
ムリード線の固着が出来ないという問題点があった。さ
らにアルミニウムは銅等に比べてエッチング時のサイド
エッチが大きく、アルミニウム箔の厚さが厚いときには
配線回路精度が低下し、回路幅が２００μｍ以下の微細
回路を形成することが困難であるという問題点があっ
た。
表面の精度、層厚みの管理が困難であるという問題点が
あった。また、アルミニウム−銅クラッド箔を用いる方
法ではアルミニウムが１０μｍ未満では太いアルミニウ
ムリード線の固着が出来ないという問題点があった。さ
らにアルミニウムは銅等に比べてエッチング時のサイド
エッチが大きく、アルミニウム箔の厚さが厚いときには
配線回路精度が低下し、回路幅が２００μｍ以下の微細
回路を形成することが困難であるという問題点があっ
た。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高密度実装に伴って要求されている微細回
路を有した混成集積回路を提供することを目的とするも
のである。
のであって、高密度実装に伴って要求されている微細回
路を有した混成集積回路を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の混成集積回路
は、金属基板に絶縁物層、アルミニウム−銅クラッド箔
を順に積層してなる積層物のアルミニウム−銅クラッド
箔をエッチングして配線回路を形成させ、さらにエッチ
ングして、ワイヤーボンディング用アルミニウム接合部
面を形成させ、該アルミニウム箔の厚さが１０μｍ未満
であることを特徴とするものである。
は、金属基板に絶縁物層、アルミニウム−銅クラッド箔
を順に積層してなる積層物のアルミニウム−銅クラッド
箔をエッチングして配線回路を形成させ、さらにエッチ
ングして、ワイヤーボンディング用アルミニウム接合部
面を形成させ、該アルミニウム箔の厚さが１０μｍ未満
であることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、アルミニウム−銅クラッド
箔のアルミニウム層の厚さが１０μｍ以下と薄いので、
エッチングして配線回路、及び接合部面を形成する際に
サイドエッチが発生しにくい。
箔のアルミニウム層の厚さが１０μｍ以下と薄いので、
エッチングして配線回路、及び接合部面を形成する際に
サイドエッチが発生しにくい。
【００１０】従って、特に２００μｍ以下の幅の微細回
路でも、精度よく形成することができ、ワイヤーボンデ
ィング用接合部面も所望の寸法形状のものが確実に得ら
れ、ボンディング強度が強く、信頼性の高い混成集積回
路を作製することができる。
路でも、精度よく形成することができ、ワイヤーボンデ
ィング用接合部面も所望の寸法形状のものが確実に得ら
れ、ボンディング強度が強く、信頼性の高い混成集積回
路を作製することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。 〔実施例１〕図１（ａ）は本発明の一例である実施例１
の混成集積回路の断面図である。図１（ｂ）に示すよう
に、まず、金属基板１の上に絶縁物層２を積層した金属
ベース基板上にアルミニウム箔３と銅箔４からなるクラ
ッド箔を積層した積層物を形成させる。この時アルミニ
ウム層の厚さは１０μｍ未満である。
参照して具体的に説明する。 〔実施例１〕図１（ａ）は本発明の一例である実施例１
の混成集積回路の断面図である。図１（ｂ）に示すよう
に、まず、金属基板１の上に絶縁物層２を積層した金属
ベース基板上にアルミニウム箔３と銅箔４からなるクラ
ッド箔を積層した積層物を形成させる。この時アルミニ
ウム層の厚さは１０μｍ未満である。
【００１２】次に、アルミニウム及び銅の両方ともエッ
チング可能である塩化鉄でエッチングして、アルミニウ
ム−銅箔からなる配線回路３’４’を形成させる。この
配線回路の一部をアルカリエッチングして銅回路４’を
露出させるとともに接合部面３’を形成させる。この銅
回路４’上に半田８を介して半導体７やチップ抵抗等を
搭載した後で、半導体７とワイヤーボンディング用アル
ミニウム接合部面３’とにアルミニウムリード線６を超
音波振動法によって固着させ、混成集積回路図１（ａ）
を作製した。
チング可能である塩化鉄でエッチングして、アルミニウ
ム−銅箔からなる配線回路３’４’を形成させる。この
配線回路の一部をアルカリエッチングして銅回路４’を
露出させるとともに接合部面３’を形成させる。この銅
回路４’上に半田８を介して半導体７やチップ抵抗等を
搭載した後で、半導体７とワイヤーボンディング用アル
ミニウム接合部面３’とにアルミニウムリード線６を超
音波振動法によって固着させ、混成集積回路図１（ａ）
を作製した。
【００１３】この混成集積回路における配線回路の幅は
１５０μｍであり、ワイヤーボンディング用接合部面の
大きさは１５０μｍ×１５０μｍであり、設計値に近い
ものであった。
１５０μｍであり、ワイヤーボンディング用接合部面の
大きさは１５０μｍ×１５０μｍであり、設計値に近い
ものであった。
【００１４】図１（ｃ）に示すとおり、ワイヤーボンデ
ィング用接合部面はアルミニウム−銅箔上にレジスト５
を塗布して、塩化鉄によりエッチングするが、エッチン
グ液のまわり込みによりサイドエッチを起こして、レジ
ストの寸法より小さくなる。しかしながら、アルミニウ
ム層の厚さが１０μｍと薄いのでサイドエッチの量は小
さく、レジスト寸法とあまり変わらず設計値に近いもの
が得られる。
ィング用接合部面はアルミニウム−銅箔上にレジスト５
を塗布して、塩化鉄によりエッチングするが、エッチン
グ液のまわり込みによりサイドエッチを起こして、レジ
ストの寸法より小さくなる。しかしながら、アルミニウ
ム層の厚さが１０μｍと薄いのでサイドエッチの量は小
さく、レジスト寸法とあまり変わらず設計値に近いもの
が得られる。
【００１５】本発明に用いる金属基板１としては、良熱
伝導性をもつ０．５〜３．０ｍｍのアルミニウム、アル
ミニウム合金、銅、鉄等が用いられ、絶縁物層２として
は各種セラミック、無機粉体を含有する高分子樹脂絶縁
層、ガラス繊維を含有する高分子樹脂層、及び耐熱性高
分子樹脂絶縁層を用い、その肉厚は２０μｍ以上であ
る。
伝導性をもつ０．５〜３．０ｍｍのアルミニウム、アル
ミニウム合金、銅、鉄等が用いられ、絶縁物層２として
は各種セラミック、無機粉体を含有する高分子樹脂絶縁
層、ガラス繊維を含有する高分子樹脂層、及び耐熱性高
分子樹脂絶縁層を用い、その肉厚は２０μｍ以上であ
る。
【００１６】前記アルミニウムはアルミニウムおよびア
ルミニウム合金のいずれでもよいが、アルミニウム合金
としてはＳｉを０．０５〜１５％、Ｍｇを０．０１〜
５．０％、Ｍｎを０．０１〜２．０％、Ｚｎを０．０２
〜８．０％含有したものが好ましい。
ルミニウム合金のいずれでもよいが、アルミニウム合金
としてはＳｉを０．０５〜１５％、Ｍｇを０．０１〜
５．０％、Ｍｎを０．０１〜２．０％、Ｚｎを０．０２
〜８．０％含有したものが好ましい。
【００１７】前記無機粉体としては、アルミナ、ベリリ
ア、ボロンナイトライド、マグネシア、シリカ等が好ま
しく、高分子樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリイミド樹脂が好ましい。
ア、ボロンナイトライド、マグネシア、シリカ等が好ま
しく、高分子樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリイミド樹脂が好ましい。
【００１８】また、絶縁物層２としては、高分子樹脂を
含有する絶縁物層が好ましく、さらに、アルミニウム−
銅クラッド箔のアルミニウムの厚さは１０μｍ未満であ
り、アルミニウムが１０μｍ以上の場合には形成した微
細な配線回路の幅精度が悪くなる。銅は１〜１００μｍ
が好ましい。
含有する絶縁物層が好ましく、さらに、アルミニウム−
銅クラッド箔のアルミニウムの厚さは１０μｍ未満であ
り、アルミニウムが１０μｍ以上の場合には形成した微
細な配線回路の幅精度が悪くなる。銅は１〜１００μｍ
が好ましい。
【００１９】さらに、アルミニウムに銅をメッキした箔
でもよい。また、アルミニウムに異種金属、例えばニッ
ケル、銅を順にメッキする事もできる。尚、アルミニウ
ム−銅クラッド箔の積層順序は上述の場合に限定される
ものではなく、逆の場合でも構成が異なるが同様のこと
が言える。
でもよい。また、アルミニウムに異種金属、例えばニッ
ケル、銅を順にメッキする事もできる。尚、アルミニウ
ム−銅クラッド箔の積層順序は上述の場合に限定される
ものではなく、逆の場合でも構成が異なるが同様のこと
が言える。
【００２０】次に、２ｍｍ厚のアルニニウム板にアルミ
ニウム箔（９μｍ）−銅（１０μｍ）のクラッド箔を、
又はニッケルメッキした３５μｍの銅箔をエポキシ系接
着剤で接合した金属ベ−ス基板を用い配線回路を形成し
た。これらの配線回路のアルミニウム接合部面と素子と
を２５μｍのアルミニウムリード線を用いて超音波ワイ
ヤーボンディングして結合した。そのワイヤーボンディ
ング強度の測定結果を図３に示した。その結果、アルミ
ニウム箔（９μｍ）−銅箔（１０μｍ）のクラッド箔を
使用した混成集積回路のワイヤーボンディングの引張強
度は３５μｍの銅箔上にニッケルメッキして接合部面を
形成した混成集積回路のそれよりも高く、かつ引張強度
のバラツキが少ないことがわかる。
ニウム箔（９μｍ）−銅（１０μｍ）のクラッド箔を、
又はニッケルメッキした３５μｍの銅箔をエポキシ系接
着剤で接合した金属ベ−ス基板を用い配線回路を形成し
た。これらの配線回路のアルミニウム接合部面と素子と
を２５μｍのアルミニウムリード線を用いて超音波ワイ
ヤーボンディングして結合した。そのワイヤーボンディ
ング強度の測定結果を図３に示した。その結果、アルミ
ニウム箔（９μｍ）−銅箔（１０μｍ）のクラッド箔を
使用した混成集積回路のワイヤーボンディングの引張強
度は３５μｍの銅箔上にニッケルメッキして接合部面を
形成した混成集積回路のそれよりも高く、かつ引張強度
のバラツキが少ないことがわかる。
【００２１】〔比較例１〕実施例１の基板にかえて、ア
ルミニウムベースの金属ベース基板にアルミニウム（４
０μｍ）−銅（１０μｍ）クラッド箔基板（電気化学工
業製商品名：ＨＩＴＴプレート）により、実施例１と同
様の回路パターンを形成したが、図２に示すとおりアル
ミニウムエッチング時のサイドエッチングが大きく、ボ
ンディング接合部面が５０μｍ×５０μｍ以下となり、
ボンディング用接合部面を形成するためには十分な面積
がとれず、超音波によるアルミニウムリード線をボンデ
ィングすることができず、良好な混成集積回路を作成す
ることができなかった。
ルミニウムベースの金属ベース基板にアルミニウム（４
０μｍ）−銅（１０μｍ）クラッド箔基板（電気化学工
業製商品名：ＨＩＴＴプレート）により、実施例１と同
様の回路パターンを形成したが、図２に示すとおりアル
ミニウムエッチング時のサイドエッチングが大きく、ボ
ンディング接合部面が５０μｍ×５０μｍ以下となり、
ボンディング用接合部面を形成するためには十分な面積
がとれず、超音波によるアルミニウムリード線をボンデ
ィングすることができず、良好な混成集積回路を作成す
ることができなかった。
【００２２】〔実施例２〕３．０ｍｍ厚さのアルミニウ
ム基板に圧延法によるアルミニウム箔（５μｍ）−銅
（１８μｍ）クラッド箔を無機物を充填したエポキシ樹
脂により接着した金属ベース基板を用いて、実施例１と
同様の配線回路を形成した。得られた混成集積回路は実
施例１と同様、サイドエッチもなく、良好な精度の配線
回路を有するものでり、１５０μｍ×１５０μｍの接合
部面を形成することができた。この配線回路のアルミニ
ウム接合部面と素子を２５μｍの金線を用いて超音波ワ
イヤーボンディングした時の引張強度の測定結果を図３
に示す。この結果、引張強度が高く、かつ安定した引張
強度を示した。
ム基板に圧延法によるアルミニウム箔（５μｍ）−銅
（１８μｍ）クラッド箔を無機物を充填したエポキシ樹
脂により接着した金属ベース基板を用いて、実施例１と
同様の配線回路を形成した。得られた混成集積回路は実
施例１と同様、サイドエッチもなく、良好な精度の配線
回路を有するものでり、１５０μｍ×１５０μｍの接合
部面を形成することができた。この配線回路のアルミニ
ウム接合部面と素子を２５μｍの金線を用いて超音波ワ
イヤーボンディングした時の引張強度の測定結果を図３
に示す。この結果、引張強度が高く、かつ安定した引張
強度を示した。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムワイヤー
ボンディングの信頼性が高い、良好な精度の微細配線回
路を有する混成集積回路を提供することができ、産業上
極めて有用である。
ボンディングの信頼性が高い、良好な精度の微細配線回
路を有する混成集積回路を提供することができ、産業上
極めて有用である。
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）本発明の実施例の断面
図である。
図である。
【図２】比較例の接合部面の断面図である。
１ ；金属基板 ２ ；絶縁物層 ３ ；アルミニウム箔 ３’；アルミニウム接合部面 ４ ；銅箔 ４’；配線回路の銅箔部 ５ ；レジスト ６ ；リード線 ７ ；半導体 ８ ；半田
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】本発明の実施例の配線回路のアルミニウム接合
面と素子とをリード線を用いて超音波ワイヤーボンディ
ングをしたときの、ワイヤーボンディングの引張強度の
測定結果を示す。
面と素子とをリード線を用いて超音波ワイヤーボンディ
ングをしたときの、ワイヤーボンディングの引張強度の
測定結果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 1/05 Ｚ 8727−4Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】 金属基板に絶縁物層、アルミニウム−銅
クラッド箔を順に積層してなる積層物のアルミニウム−
銅クラッド箔をエッチングして配線回路を形成させ、さ
らにエッチングしてワイヤーボンディング用アルミニウ
ム接合部面を形成させ、該接合部面と半導体とをリード
線で固着されてなる混成集積回路において、該アルミニ
ウム箔の厚さが１０μｍ未満であることを特徴とする混
成集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211292A JPH0613723A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 混成集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211292A JPH0613723A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 混成集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613723A true JPH0613723A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=16603521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211292A Pending JPH0613723A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 混成集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613723A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09199853A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 多層配線基板及び多層配線基板の製造方法 |
| JP2008210919A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混成実装用熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュール |
| US7514791B2 (en) | 2002-09-27 | 2009-04-07 | Medtronic Minimed, Inc. | High reliability multilayer circuit substrates |
| US7781328B2 (en) | 2002-09-27 | 2010-08-24 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer substrate |
| US8003513B2 (en) | 2002-09-27 | 2011-08-23 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer circuit devices and manufacturing methods using electroplated sacrificial structures |
| JP2020506297A (ja) * | 2017-01-16 | 2020-02-27 | イルジン マテリアルズ カンパニー リミテッドＩｌｊｉｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | キャリア箔付き極薄銅箔 |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3211292A patent/JPH0613723A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09199853A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 多層配線基板及び多層配線基板の製造方法 |
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| US7659194B2 (en) | 2002-09-27 | 2010-02-09 | Medtronic Minimed, Inc. | High reliability multilayer circuit substrates and methods for their formation |
| US7781328B2 (en) | 2002-09-27 | 2010-08-24 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer substrate |
| US8003513B2 (en) | 2002-09-27 | 2011-08-23 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer circuit devices and manufacturing methods using electroplated sacrificial structures |
| JP2009246401A (ja) * | 2003-09-26 | 2009-10-22 | Medtronic Minimed Inc | 高信頼性多層回路基板およびその形成方法 |
| JP2008210919A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混成実装用熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュール |
| JP2020506297A (ja) * | 2017-01-16 | 2020-02-27 | イルジン マテリアルズ カンパニー リミテッドＩｌｊｉｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | キャリア箔付き極薄銅箔 |
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