JPH0629424A - 電子回路パッケージ・モジュール及びその製造方法 - Google Patents

電子回路パッケージ・モジュール及びその製造方法

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JPH0629424A
JPH0629424A JP3337908A JP33790891A JPH0629424A JP H0629424 A JPH0629424 A JP H0629424A JP 3337908 A JP3337908 A JP 3337908A JP 33790891 A JP33790891 A JP 33790891A JP H0629424 A JPH0629424 A JP H0629424A
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JP3337908A
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Edward J Bonafino
エドワード・ジヨセフ・ボナフイーノ
Richard W Carpenter
リチヤード・ウイリアム・カーペンター
Peter J Lueck
ピーター・ジユエルゲン・ルーイツク
William J Summa
ウイリアム・ジヨセフ・サンマ
David W Wang
デビツド・ウエイ・ワン
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International Business Machines Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、従来の多層剛性ボ−ドの製造環境に
おいて容易に製造できる超小型電子パッケ−ジ内に与え
る、積層時には引き裂き抵抗及び靱性を示す高電気性能
の薄い合成コア構造を提供することを目的とする。 【構成】本発明の電子パッケ−ジ・モジュ−ル１は、少
なくとも一つの表面に回路化２１された薄い誘電体コア
１１を備えている。誘電体コア１１は、二つの分離した
接着層１５、１７の間に挿入される熱塑性層１３を備え
る積層合成物であり、該熱塑性層と該接着層の間は良好
な接着が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超小型電子回路パッケ
ージ、とりわけ、高密度Ｉ／Ｏパッケージに関するもの
である。回路パッケージは、製造時における可撓性及び
引き裂き抵抗、仕上げられたモジュールの高引き裂き抵
抗、熱膨張の効率のよい制御と、３．８未満のモジュー
ル誘電率、２．５４ｍｍ未満の全モジュール厚、１００
万分の２００未満の割合をなす積層時における寸法の安
定性（成長及び収縮）を組み合わせる個々のコアまたは
モジュールを特徴としている。
【０００２】パッケージの個々のモジュールは、少なく
とも１つの表面に表面回路化が施された誘電体コアを備
えている。モジュールの誘電体コアは、例えば、エポキ
シ・プリプレグ誘電体薄膜または接着誘電体薄膜といっ
た、熱硬化誘電体材料の独立した層の間に挿入された有
機熱塑性誘電体層を有する誘電体合成物である。熱塑性
層は、ポリイミドが望ましいが、熱硬化誘電体は、均質
な（非強化）接着薄膜、または、例えば、織ポリテトラ
フルオロエチレンまたは不織ポリテトラフルオロエチレ
ンまたはガラス繊維で強化したエポキシ・プリプレグと
いった強化プリプレグとすることができる。
【０００３】電子パッケージに関する一般構造及び製造
プロセスについては、例えば、ニューヨーク州ニューヨ
ーク市の McGraw-Hill Book Company が刊行した Donal
d P.Seraphim, Ronald Lasky, 及び、Che-Yo Li による
Principles of ElectronicPackaging（１９８８年）、
及び、ニューヨーク州ニューヨーク市の Van Nostrand
Reinhold が刊行した Rao R. Tummala 及び、Eugene J.
Rymazewski によるMicroelectronic Packaging Handbo
ok（１９８８年）に解説がある。
【０００４】Seraphim 他及び Tummala 他の説明によれ
ば、電子回路には、例えば、数千ないし数百万もの独立
した抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、及
び、トランジスタといった、多数の独立した電子回路コ
ンポーネントが含まれている。これらの独立した回路コ
ンポーネントは、相互接続されて回路を形成し、独立し
た回路が相互接続されて機能ユニットを形成する。これ
らの相互接続によって、電力及び信号の配分が行われ
る。独立した機能ユニットには、機械的な支持と構造上
の保護が必要になる。電気回路は、機能を果たすために
電気エネルギを必要とし、また、機能を保持するために
熱エネルギの除去を必要とする。チップ、モジュール、
回路カード、及び、回路ボードといった超小型電子パッ
ケージは、回路コンポーネント、及び、回路を保護し、
収容し、冷却し、相互接続するのに用いられる。
【０００５】単一の集積回路内における回路コンポーネ
ント間及び回路間の相互接続、熱放散、及び、機械的保
護が、集積回路チップによって得られる。チップは、
「ゼロ次パッケージ」と呼ばれる。モジュール内に密閉
されたこのチップまたはゼロ次パッケージは、第１レベ
ルのパッケージングと呼ばれる。
【０００６】少なくとももう１つのパッケージング・レ
ベルがある。第２レベルのパッケージングは、回路カー
ドである。回路カードは、少なくとも４つの機能を果た
す。第１に、所望の機能を果たすのに必要な全回路また
はビット・カウントが、第１レベルのパッケージ、すな
わち、チップのビット・カウントを超え、複数チップが
必要になるので、回路カードが用いられる。第２に、回
路カードが、他の回路素子との信号の相互接続を可能に
する。第３に、第２レベルのパッケージ、すなわち、回
路カードは、第１レベルのパッケージ、すなわち、チッ
プまたはモジュールに対する集積化が容易でないコンポ
ーネントの配置を可能にする。これらのコンポーネント
には、例えば、コンデンサ、精密抵抗器、インダクタ、
電気機械式スイッチ、光学カップラ等がある。第４に、
第２レベルのパッケージは、熱管理、すなわち、熱放散
を可能にする。
【０００７】ほとんどの用途において、とりわけ、パー
ソナル・コンピュータ、高性能ワークステーション、ミ
ッド・レンジ・コンピュータ、及び、本体コンピュータ
においては、第３レベルのパッケージが存在する。これ
は、ボード・レベルのパッケージである。ボードには、
複数のカードを受けるコネクタ、カード間の通信を可能
にする回路、外部通信を可能にするＩ／Ｏ装置、及び、
しばしば、精巧な熱管理システムが含まれている。
【０００８】ポリマ・ベースの合成物によるパッケージ
製造の基本プロセスについては、Principles of Electr
onic Packaging の３３４〜３７１頁における"Polymers
andPolymer Based Composites for Electronic Applic
ations"、及び、Microelectronics Packaging Handbook
の８５３〜９２２頁における"Printed Circuit Board
Packaging" を参照にされたい。
【０００９】通常のパッケージ製造プロセスの場合、不
織マットまたは織ウェブのような繊維体に、積層樹脂が
含侵される。このステップには、繊維体に、例えば、エ
ポキシ樹脂溶液のコーティングを施すことと、その樹脂
に関連した溶剤を蒸発させることと、樹脂を部分的に硬
化させることが含まれる。部分的に硬化した樹脂は、Ｂ
段階樹脂と呼ばれる。繊維材料及びＢ段階樹脂による本
体は、プリプレグと呼ばれる。扱いが容易で、安定した
プリプレグは、後続の処理に備えて、裁断し、シートに
することができる。
【００１０】プリプレグの形成に用いられる一般的な樹
脂には、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリイ
ミド、炭化水素をベースにした樹脂、及び、フルオロポ
リマが含まれる。プリプレグの１つは、ＦＲ−４プリプ
レグである。ＦＲ−４は、エポキシ樹脂が、２,２’の
ジグリシジル・エーテル − ビス（４ヒドロキシフェニ
ール）プロパンである、難燃性のエポキシ・ガラス布材
料である。このエポキシ樹脂は、ビスフェノール−Ａの
ジグリシジル（ＤＧＥＢＡ）としても知られている。Ｆ
Ｒ−４プリプレグの難燃性は、樹脂に重量百分率が約１
５〜２０の臭素を含めることによって得られる。これ
は、ＤＧＥＢＡの代わりに部分的に臭素化ＤＧＥＢＡを
用いることによって行われる。
【００１１】プリプレグを得るのに役立つ他のエポキシ
樹脂の化学式には、エポキシ化クレゾール・ノボラッ
ク、及び、トリフェニル・メタンのエポキシ化誘導体と
いった高官能性樹脂が含まれる。この多官能エポキシ樹
脂は、高ガラス遷移温度、高熱安定性、及び、水分によ
る縮充の減少を特徴とする。
【００１２】その他のエポキシ樹脂には、Ｃｉｂａ−Ｇ
ｉｅｇｙ ＲＤ８６−１７０(TM)、Ｃｉｂａ−Ｇｉｅｇ
ｙ ＲＤ８７−２１１(TM)、Ｃｉｂａ−Ｇｉｅｇｙ ＲＤ
８７−２１２(TM)、Ｄｏｗ Ｑｕａｔｒｅｘ(R)５０１０
(TM)、Ｓｈｅｌｌ Ｅｐｏｎ(R )１１５１(TM)等のよう
なフェノール硬化エポキシがある。これらのエポキシ
は、それぞれ、官能性が少なくとも２のエポキシと、官
能性が少なくとも２のフェノール硬化剤と、イミダゾー
ル触媒の混合物である。
【００１３】プリプレグの形成には、シアン酸エステル
樹脂も用いられる。あるタイプのシアン酸エステル樹脂
には、メチレン・ジアニリン・ビスマレイミドと混合さ
れたジシアン酸塩が含まれる。この生成物と相溶性のエ
ポキシドをさらに混合することによって、積層材料が得
られる。こうした積層材料の１つは、５０：４５：５
（重量による割合）のエポキシ：シアン酸塩：マレイミ
ドである。プリプレグの形成に役立つ典型的なシアン酸
エステル樹脂は、積層時に重合して、架橋構造を形成す
るビスフェノール−Ａのジシアン酸塩及びエポキシの生
成物である。
【００１４】剛性多層ボード用のプリプレグの形成に役
立つもう１つのクラスの材料は、熱硬化ポリイミドであ
る。熱硬化ポリイミドは、吸水率が高く、コストも高い
が、熱特性に優れ、機械的特性も望ましい。プリプレグ
に用いるのに望ましいポリイミドは、低分子量のビスマ
レイミドをベースにしたポリイミドのような付加生成物
である。
【００１５】これに対して、可撓性回路用の安定した可
撓性薄膜の形成に役立つもう１つのタイプのポリイミド
には、二無水物及びジアミンから誘導される高分子量の
ポリマがある。
【００１６】ジフェニレン二無水物をベースにした縮合
ポリイミドの１つが、米国特許第４、７２５、４８４号
に開示されている。この特許では、Ｕｐｉｌｅｘ(R)Ｓ
として市場では知られている、３, ３’, ４, ４’−ビ
フェニルテトラカルボキシル無水物及びＰ−フェニレン
・ジアミンの共重合体について解説されている。
【００１７】上述のように、熱硬化ポリイミドを繊維で
強化して、剛性回路ボードを形成することができる。例
えば、ポリテトラフルオロエチレン繊維で強化された熱
硬化ポリイミドが、米国特許第４、７７２、５０９号に
開示されている。
【００１８】ポリイミドは、例えば、米国特許第４、７
０５、７２０号に記載のように、基板と回路化層との間
におけるコアの中間層とすることができる。この特許
は、例えば、回路化層が接着剤によって接合される完全
反応した、完全に芳香族の縮合タイプ・ポリイミドに完
全なカプセル封じを施された金属基板のような、基板を
備える可撓性回路パッケージについて説明している。こ
の特許の接着剤には、ポリアクリレート、ポリスルホ
ン、エポキシ、フルオロポリマ、シリコン、及び、ブチ
ル・ゴムがある。
【００１９】剛性ボードと可撓性回路の処理は、明らか
に、かなり異なる製造プロセスである。可撓性回路を製
造する場合、後続の処理には、回路化、すなわち、薄膜
に対するＣｕ信号パターンまたは電力パターンの形成が
含まれる。回路化は、アディティブの場合もあれば、サ
ブトラクティブの場合もある。クロムまたは銅のスパッ
タリング等の直接金属被着プロセスが利用されないので
あれば、とりわけ、ポリイミド薄膜の場合、通常回路化
層と可撓性キャリヤ薄膜の間に接着剤が必要になる。可
撓性薄膜の処理は、薄膜幅が２５．４ｃｍ以下のロール
間プロセスで処理されることが最も多い。
【００２０】ポリイミド可撓性回路薄膜に対する積層銅
回路化のため、各種接着剤の報告がなされている。例え
ば、米国特許第４、６３４、６３１号には、可撓性ポリ
イミド回路に関する絶縁接着剤としてマイクロ・ガラス
強化フルオロポリマの利用について説明がある。
【００２１】上述の米国特許第４、７２５、７２０号に
は、ポリイミド層と回路化部分と接着するため、ポリア
クリレート、ポリスルホン、エポキシ、フルオロポリ
マ、シリコン、及び、ブチル・ゴムといった接着剤の利
用についての説明がある。
【００２２】米国特許第４、７２５、５０４号には、Ｃ
ｕ回路化層とプリント回路板のポリイミド層とのボンデ
ィングに用いる無電界ＮｉまたはＣｏについての説明が
ある。
【００２３】米国特許第３、７１７、５４３号には、ポ
リイミドと回路化層としての金属、あるいは、別のポリ
イミド薄膜とのボンディング用接着剤についての説明が
ある。接着剤は、アンモニア化アクリル、及び、低分子
量エピクロロヒドリン・ビスフェノールＡ共重合体のよ
うなアクリル−エポキシ共重合体である。
【００２４】米国特許第３、９０４、８１３号には、カ
ルボキシル停止ポリマ（アゼライン酸及びネオペンチル
・グリコールのような）、及び、ビスフェノールＡとエ
ピクロルヒドリンの高分子量ポリマ反応生成物による反
応生成物である接着剤について解説がある。
【００２５】米国特許第４、７６２、７４７号には、ポ
リイミドに接着層を重ねたプリント回路板についての説
明がある。接着剤には、（１）アクリロニトリル、
（２）アルキル・アクリレートまたはメタクリレート、
（３）重合化エチレン単量体を含むオキシラン、（４）
アクリレートまたはメタクリレートを含むヒドロキシル
またはアミド、及び、（５）スチレンが含まれている。
【００２６】米国特許第４、６２７、４７４号には、金
属箔をポリイミド薄膜に対して積層するための非強化エ
ポキシ接着剤に関する説明がある。
【００２７】可撓性回路に関する上述のプロセスとは対
照的に、剛性多層合成物によるプリント回路パッケージ
は、コア（信号コア、信号／信号コア、電力コア、電力
／電力コア、信号／電力コア）に、プリプレグの追加シ
ート、及び、表面回路化層を交互に重ねることによって
製造される。積層、ドリル穴あけ加工、フォトリソグラ
フィ、及び、メッキ・プロセスを繰り返した後、剛性多
層合成物が得られる。剛性多層合成物のサイズは、４３
２２．５ｃｍ2（６０．９ｃｍ × ７１．１２ｃｍ）以
上に達し、厚さは、６．３５ｃｍ以上になる可能性があ
る。
【００２８】コアの初期製造は、８６．４ｃｍ以上の大
面積の積層について実施され、該積層は、引き続き、小
面積のアセンブリに裁断される。特に重要なのは、これ
らの積層は、製造時に、剥離したり、引き裂かれたりす
ることがないという点である。さらに、これらのステッ
プの複雑なシーケンスと、これらのステップの多くに関
する化学的及び物理的にアグレッシブな性質が組み合わ
せられると、製品の妥協や損失が生じることになる。さ
らに、クロック速度が増すと、低インピーダンス、低誘
電率の薄いコアが必要になる。従って、高剥離強度、引
き裂き抵抗、及び、靱性を有し、製造しやすく、同時
に、従来の剛性コアの製造プロセスを用いることによっ
て、大表面積の、薄い、すなわち、厚さ２．０３ｍｍの
コアの生産を可能にする材料から製造される、層間にお
ける膨張係数に整合がとれ、薄く、丈夫で、熱的に安定
した超小型電子パッケージ・コアが、明らかに必要にな
る。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、薄い合成物のコア構造に高い電気性能を与え、従来
の多層剛性ボードの製造環境における製造が容易になっ
ている超小型電子パッケージ内に、この合成物のコア構
造を設け、積層時における引き裂き抵抗及び靱性が得ら
れるようにすることにある。
【００３０】本発明のもう１つの目的は、例えば、織材
料または不織材料によって均質にする、あるいは、強化
することが可能な、接着層間の薄い、可撓性の熱塑性膜
によるプリント回路の薄いコア積層を提供することにあ
る。
【００３１】本発明のもう１つの目的は、製造時におけ
る靱性及び引き裂き抵抗を備え、同時に、回路化層から
有機層を経て反対側の回路化層に至る信号コア有機層の
厚さを２．５４ミリ未満、できれば、２．０３ｍｍ未満
に維持する超小型電子パッケージを提供することにあ
る。
【００３２】本発明のもう１つの目的は、従来の厚いコ
アの製造装置で、この薄いコアの積層を作れるようにす
ることにある。
【００３３】本発明のもう１つの目的は、製造時におけ
る積層間剥離強度の高い超小型電子パッケージを提供す
ることにある。
【００３４】本発明のもう１つの目的は、個々の層の熱
膨張係数の不整合を最小限にとどめる、１℃当たり１０
０万分の８〜２５の熱膨張係数を有する有機的部分を備
えた超小型電子パッケージを提供することにある。
【００３５】本発明のさらにもう１つの目的は、コンポ
ーネントと層との熱膨張係数の不整合がひどくならない
ようにする構造を備えた、超小型電子パッケージを提供
することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】本発明に従う電子パッケ
ージ及びパッケージ・モジュールによって、従来技術の
欠陥が除去され、本発明の目的が達成される。
【００３７】本発明の電子パッケージ・モジュールは、
少なくとも１つの表面に回路化が施された、薄い誘電体
コアを備えている。誘電体コアは、２つの分離した接着
層の間に挿入された熱塑性層を備える積層合成物であ
り、該熱塑性層と該接着層の間は良好な接着が与えられ
る。熱塑性層は、Ｕｐｉｌｅｘ(R)ＳＧＡ(TM)のような
ポリイミドが望ましい。接着剤は、エポキシ接着剤また
はシアン酸エステル接着剤といった熱硬化接着剤が望ま
しく、均質なエポキシまたはシアン酸エステル接着剤
（例えば、非強化エポキシまたはシアン酸エステル接着
層）及び繊維による強化接着剤（例えば、織ガラス繊維
または不織ガラス繊維、または、ポリテトラフルオロエ
チレン強化エポキシまたはシアン酸エステル接着剤）の
いずれかである。
【００３８】
【実施例】本発明の超小型電子パッケージ及びパッケー
ジ・モジュールは、例えば、信号平面層間が約２．５４
ｍｍ未満といった、隣接する信号平面層間、及び、信号
平面層と隣接する電力及びアース・コア層の間といっ
た、回路化層間の極めて狭い間隔を特徴とする。これら
のパッケージは、頻度の高い用途を意図したものであ
る。薄い有機的な層に転換される平面間のこの狭い間隔
は、とりわけ、引き裂き及び積層剥離といった製造上の
問題を生じることになり、一方、信号平面におけるこの
狭い間隔と、予測される高頻度とが組み合わさると、パ
ッケージの主たる設計要素を消失する結果になる。平面
間の間隔が狭いため、複雑なインピーダンスの影響で信
号が散逸し、ひずみを生じることになる。インピーダン
スによって、失われる電気エネルギは熱エネルギＨに変
換され、信頼性及び構造上の完全性の損失（熱膨張係数
の不整合による）を含む、熱管理問題の全範囲にわたっ
て、関連性が強くなる。
【００３９】図１には、本発明の電子パッケージ・モジ
ュールに関する実施例の１つが示されており、図２に
は、この電子パッケージ・モジュールを組み込んだプリ
ント回路板が示されている。電子パッケージ・モジュー
ル（１）は、少なくとも１つの表面に表面回路化層（２
１）及び集積回路チップ（３１）が設けられた誘電体コ
ア（１１）を備えている。誘電体コア（１１）は、例え
ば、熱硬化エポキシ樹脂、シアン酸エステル、ポリイミ
ド等の高分子樹脂といった、接着剤の２つの分離した層
（１５、１７）の間に挿入された、ポリイミドのような
丈夫な熱塑性層（１３）を備える合成物である。
【００４０】望ましい実施例の場合、熱塑性層（１３）
は、ポリイミドであり、接着層（１５、１７）は、シア
ン酸エステル及びエポキシ重合体である。この結果、熱
膨張係数が一様に低い、すなわち、熱膨張係数が銅の回
路化層に近い、寸法上の安定性の高い、製造しやすい、
すなわち、特に、少なくとも１つのディメンションが４
５．７２ｃｍを超える大形シートで形成される場合に、
引き裂き、剥離、または、積層剥離が生じない積層が得
られることになる。
【００４１】望ましい熱塑性プラスチックは、ポリイミ
ドであり、特に望ましいポリイミドは、Ｕｐｉｌｅｘ
(R)ＳＧＡ(TM)である。ポリイミド、とりわけ、Ｕｐｉ
ｌｅｘ( R)ＳＧＡ(TM)は、耐湿性、熱特性に優れ、望ま
しい機械特性を有している。これらの特性のため、ポリ
イミドは、特に、プリント回路板モジュールに有効であ
る。薄膜として用いるのに望ましいポリイミドは、ビフ
ェニレン二無水物をベースにしたポリイミドのような縮
合生成物である。とりわけ望ましいのは、ビフェニレン
二無水物及びフェニレン・ジアミンから誘導される共重
合体である。特に望ましいのは、３, ３’, ４, ４’−
ビフェニルテトラカルボキシル無水物及びＰ−フェニレ
ン・ジアミンから誘導されるポリイミドである。この共
重合体は、下記に示す構造を有している。
【００４２】
【化１】
【００４３】この材料をベースにした特に望ましい合成
物であるＵｐｉｌｅｘ(R)Ｓ(TM)は、誘電率が３．２〜
３．５であり、熱分解温度が約６００℃を超える。この
材料に対する典型的なエポキシ接着力は、１インチ
（２．５４ｃｍ）当たり約１ポンド（４５３ｇ）であ
り、プリフレグ・ボードにとってとりわけ望ましいもの
にしている。
【００４４】この特に望ましいポリイミドが、Ｕｐｉｌ
ｅｘ(R)ＳＧＡ(TM)の場合のように、例えば、シラン結
合剤を高分子マトリックスに組み込むことによって適正
に改質されると、接着力は、約９ポンド／インチ（１６
０５ｇ／ｃｍ）を超えることになる。シラン結合剤で改
質したポリイミドは、とりわけ、熱塑性コア材料にとっ
て望ましい。改質された該材料の特性は０．２０３ｍｍ
ぼどの薄いポリイミド厚さで、ポリエポキシド接着剤と
組み合わせて用いるのをとりわけ有効にする。
【００４５】接着層は、エポキシ層と呼ばれるが、エポ
キシ接着剤が望ましいとは言うものの、他の接着剤を利
用することも可能である。エポキシ層（１５、１７）
は、均質な（非強化）エポキシ接着層及び繊維で強化し
たエポキシ接着層のいずれかである。望ましいエポキシ
は、ＢｒＤＧＥＢＡとフェノール樹脂の高分子反応生成
物である。これらの特に望ましいエポキシは、それぞ
れ、少なくとも２の官能性を有する２つ以上のエポキシ
と、やはり、２以上の官能性を備えたフェノール硬化
剤、及び、イミダゾール触媒の混合物である。これらの
エポキシは、Ｃｉｂａ−ＧｉｅｇｙによってＲＤ８６−
１７０(TM)、ＲＤ８７−２１１(TM)、及び、ＲＤ８７−
２１２(TM)の名称で、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ．によってＥＰＯＮ(R)１１５１(TM)の名称で、Ｄ
ｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．によってＱｕａｔ
ｒｅｘ(R)５０１０(TM)の名称で販売されている。
【００４６】接着層（１５、１７）が強化される場合、
典型的な強化材には、織繊維及び不織繊維があり、ガラ
ス繊維からなる薄膜には、織溶融石英、Ｅガラス繊維、
Ｓガラス繊維、Ｄガラス繊維、及び、高シリカ・ガラス
繊維といったガラス繊維、及び、アラミド(aramids)
（例えば、Ｋｅｖｌａｒ(R)及びＮｏｍｅｘ(R)）、ポリ
エーテル・エーテル・ケトン、芳香族ポリエステル、ポ
リベンゾビスチアゾール（ＰＢＺＴ）、ポリベンゾビス
オキサゾール（ＰＢＯ）、ポリテトラフルオロエチレン
のようなフルオロカーボン、及び、黒鉛繊維といった有
機の繊維がある。
【００４７】図に戻ると、図１に明示されているよう
に、合成物（１１）は、非強化エポキシ接着剤またはガ
ラス繊維で強化したエポキシ接着剤、あるいは、織ポリ
テトラフルオロエチレンまたは不織ポリテトラフルオロ
エチレンで強化したエポキシ接着剤といった、エポキシ
接着剤の２つの分離した層（１５、１７）の間に挿入さ
れたポリイミド層（１３）から構成される。図１に示す
特定の望ましい実施例の場合、ポリイミド熱塑性層（１
３）の厚さは、約０．２０３ｍｍ〜約０．５０８ｍｍで
あり、エポキシ接着層（１５、１７）の厚さは、均質な
層の場合、約０．０２５ｍｍ〜約０．２０３ｍｍ、プリ
プレグ層の場合、約０．２５４ｍｍ〜約１．０１６ｍｍ
である。この範囲の厚さによって、製造時における引き
裂き、剥離、及び、積層剥離の大幅な減少を特徴とす
る、とりわけ、望ましい製造特性が得られる。図３に
は、代替構造が示されている。図３に示す構造の場合、
３つの接着層（３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ）と２つ
の熱塑性層（３１３ａ、３１３ｂ）が、回路化層（３２
１ａ、３２１ｂ）を分離している。この構造の場合、合
成物（３１１）は、それぞれ、ポリテトラフルオロエチ
レンで強化したエポキシ及びガラスで強化したエポキシ
を含む、１対のエポキシ接着層（３１５ａ及び３１５
ｂ、３１５ｂ及び３１５ｃ）の間に挿入された、２つの
ポリイミド層（３１３ａ、３１３ｂ）から構成される。
図３に示す実施例の場合、各ポリイミド熱塑性層（３１
３ａ、３１３ｂ）の厚さは、約０．２０３ｍｍ〜約０．
５０８ｍｍであり、３つのエポキシ層（３１５ａ、３１
５ｂ、３１５ｃ）の厚さは、均質な層の場合、約０．０
２５ｍｍ〜約０．２０３ｍｍ、プリプレグの場合、約
０．２５４ｍｍ〜約１．０１６ｍｍである。
【００４８】図４には、本発明の薄いコア（４１１ａ、
４１１ｂ）を組み込んだ多層構造が示されている。とり
わけ、図４に示す構造には、２つの信号コア（４１１
ａ、４１１ｂ）が含まれている。各信号コア（４１１
ａ、４１１ｂ）は、２つの回路化層（４２１ａａ及び４
２１ｂｂ、４２１ｂａ及び４２１ｂｂ）を備えており、
図１に示す信号熱塑性層タイプの構造と、図３に示す熱
塑性多層タイプの構造のいずれかを備えることができ
る。２つの信号コア（４１１ａ、４１１ｂ）は、互い
に、２つの接着層（４１５ａ、４１５ｂ）及び１つの熱
塑性層（４１３）によって分離されており、一方、各電
力層（４２３ａ、４２３ｂ）は、熱塑性層（４１３ａ、
４１３ｂ）が間に挿入された２つの接着層（４１７ａ
ａ、４１７ａｂ；４１７ｂａ、４１７ｂｂ）によって隣
接する信号コア（４１１ａ、４１１ｂ）から分離されて
いる。図４に示す実施例の場合、各ポリイミド熱塑性層
（４１３ａ、４１３ｂ）の厚さは、約０．２０３ｍｍ〜
約０．５０８ｍｍであり、エポキシ接着層（４１５、４
１７）の厚さは、均質な層の場合には約０．０２５ｍｍ
〜約０．２０３ｍｍ、プリプレグの場合には約０．２５
４ｍｍ〜約１．０１６ｍｍである。
【００４９】図５には、本発明の薄いコア（５０１）を
組み込んだ２Ｓ／２Ｐ（２信号平面、２電力平面）構造
のさらにもう１つの実施例が示されている。詳述する
と、図５に示す構造には、信号コア（５０１）が１つ含
まれている。この信号コア（５０１）は、２つの回路化
層（５２１ａ、５２１ｂ）を備えており、図１に示す信
号熱塑性層タイプの構造、または、図３に示す熱塑性多
層タイプの構造をとることができる。各電力層（５２３
ａ、５２３ｂ）は、各対をなす接着層の間に熱塑性層
（５１３ａａ、５１３ａｂ；５１３ｂａ、５１３ｂｂ）
が挿入された、均質な接着層またはプリプレグ（強化）
層といった３つの接着層（５１５ａａ、５１５ａｂ、５
１５ａｃ；５１５ｂａ、５１５ｂｂ、５１５ｂｃ）によ
って信号コア（５０１）から分離されている。図５に示
す実施例の場合、各ポリイミド熱塑性層（５１３ａａ、
５１３ａｂ、５１３ｂａ、５１３ｂｂ）の厚さは、約
０．２０３ｍｍ〜約０．５０８ｍｍであり、エポキシ接
着層（５１５ａａ、５１５ａｂ、５１５ａｃ；５１５ｂ
ａ、５１５ｂｂ、５１５ｂｃ）の厚さは、均質な層の場
合、約０．０２５ｍｍ〜約０．２０３ｍｍ、プリプレグ
の場合、約０．２５４ｍｍ〜約１．０１６ｍｍである。
【００５０】特定の幾何学形状の接着層及び熱塑性層に
ついて図解し、説明したが、もちろん、こうした図解及
び説明は、例示のためのものであって、制限を意味する
ものではなく、他の幾何学形状及び構成も、本発明の範
囲内に含まれるものとする。
【００５１】
【発明の効果】本発明は、従来の多層剛性ボードの製造
環境において容易に製造できる超小型電子パッケージ内
に与える、積層時には引き裂き抵抗及び靭性を示す高電
気性能の薄い合成コア構造を提供することを目的とす
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的な積層合成物を組み込んだ単純
な信号コア構造を示す側面図である。
【図２】図１の信号コアを組み込んだ単純化超小型電子
パッケージの部分的斜視図である。
【図３】２つの熱塑性層及び３つの接着層を備えた代替
構造を示す図である。
【図４】本発明の多回数反復を利用した多層超小型電子
パッケージを示す分解図である。
【図５】本発明の多回数反復を利用して、誘電体の厚さ
を増す、代替多層超小型パッケージを示す分解図であ
る。
【符号の説明】
１ 電子パッケージ・モジュール １１ 誘電体コア １３ 熱塑性層 １５ 接着層 １７ 接着層 ２１ 表面回路化層 ３１ 集積回路チップ ３１１ 合成物 ３１３ 熱塑性層 ３１５ 接着層 ３２１ 回路化層 ４１１ 信号コア ４１３ 熱塑性層 ４１５ 接着層 ４１７ 接着層 ４２１ 回路化層 ４２３ 電力層 ５０１ コア ５１３ 熱塑性層 ５１５ 接着層 ５２１ 回路化層 ５２３ 電力層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード・ウイリアム・カーペンター アメリカ合衆国ニユーヨーク州ジヨンソ ン・シテイ、ヨーク・ロード189番地 (72)発明者 ピーター・ジユエルゲン・ルーイツク ドイツ連邦共和国レオンバーグ、ハツケン ウエツグ40−４ (72)発明者 ウイリアム・ジヨセフ・サンマ アメリカ合衆国ニユーヨーク州エンドウエ ル、エルムウツド・ドライブ1022番地 (72)発明者 デビツド・ウエイ・ワン アメリカ合衆国ニユーヨーク州ベスタル、 オーバーブルツク・ドライブ800番地

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱硬化性樹脂からなる２つの独立した層
    の間に挿入された熱塑性層を有する高分子誘電体合成物
    から成る誘電体コアに、表面電気回路化が施される電子
    パッケージ・モジュール。
  2. 【請求項２】 前記熱塑性層がポリイミドから成ること
    を特徴とする、請求項１に記載の電子パッケージ・モジ
    ュール。
  3. 【請求項３】 前記熱硬化性樹脂層が、強化熱硬化性樹
    脂層であることを特徴とする、請求項２に記載の電子パ
    ッケージ・モジュール。
  4. 【請求項４】 前記熱塑性ポリイミド層の厚さは、約
    ０．２０３ｍｍ〜０．５０８ｍｍであり、前記強化熱硬
    化性樹脂層の厚さは、約０．２５４ｍｍ〜約１．０１６
    ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載の電子パ
    ッケージ・モジュール。
  5. 【請求項５】 前記強化熱硬化性樹脂層が、織ガラス繊
    維および不織ガラス繊維、ポリテトラフルオロエチレ
    ン、及び、有機繊維から成るグループから選択されるこ
    とを特徴とする、請求項３に記載の電子パッケージ・モ
    ジュール。
  6. 【請求項６】 前記熱硬化性樹脂層が均質層であること
    を特徴とする、請求項２に記載の電子パッケージ・モジ
    ュール。
  7. 【請求項７】 前記熱塑性ポリイミド層の厚さは、約
    ０．２０３ｍｍ〜０．５０８ｍｍであり、前記均質な熱
    硬化性樹脂層の厚さは、約０．０２５ｍｍ〜０．２０３
    ｍｍであることを特徴とする、請求項６に記載の電子パ
    ッケージ・モジュール。
  8. 【請求項８】 前記熱硬化性樹脂層が、エポキシ樹脂及
    びシアン酸エステル樹脂から成るグループから選択され
    ることを特徴とする、請求項２に記載の電子パッケージ
    ・モジュール。
  9. 【請求項９】 複数の回路化積層電子パッケージ・モジ
    ュールから構成され、電気信号平面と電力平面を備え、
    前記モジュールの少なくとも１つが、２つの独立した熱
    硬化性樹脂層の間に挿入された熱塑性層を有する高分子
    誘電体合成物であることを特徴とする、剛性多層電子回
    路パッケージ。
  10. 【請求項１０】 前記熱塑性層がポリイミドから成るこ
    とを特徴とする、請求項９に記載の剛性多層電子回路パ
    ッケージ。
  11. 【請求項１１】 前記熱硬化性樹脂層が、強化熱硬化性
    樹脂層であることを特徴とする、請求項１０に記載の剛
    性多層電子回路パッケージ。
  12. 【請求項１２】 前記熱塑性ポリイミド層の厚さが約
    ０．２０３ｍｍ〜約０．５０８ｍｍであり、前記強化熱
    硬化性樹脂層の厚さが、約０．２５４ｍｍ〜約１．０１
    ６ｍｍであることを特徴とする、請求項１１に記載の剛
    性多層電子回路パッケージ。
  13. 【請求項１３】 前記強化熱硬化性樹脂層が、織ガラス
    繊維及び不織ガラス繊維、ポリテトラフルオロエチレ
    ン、及び、有機繊維から成るグループから選択されるこ
    とを特徴とする、請求項１１に記載の剛性多層電子回路
    パッケージ。
  14. 【請求項１４】 前記熱硬化性樹脂層が、均質層である
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の剛性多層電子回
    路パッケージ。
  15. 【請求項１５】 前記熱塑性ポリイミド層の厚さが、約
    ０．２０３ｍｍ〜０．５０８ｍｍであり、前記均質な熱
    硬化性樹脂層の厚さが、約０．０２５ｍｍ〜０．２０３
    ｍｍであることを特徴とする、請求項１４に記載の剛性
    多層電子回路パッケージ。
  16. 【請求項１６】 前記熱硬化性樹脂層が、エポキシ樹脂
    及びシアン酸エステル樹脂から成るグループから選択さ
    れることを特徴とする、請求項１０に記載の剛性多層電
    子回路パッケージ。
  17. 【請求項１７】 ２つの独立した熱硬化性樹脂接着層の
    間に挿入されたポリイミド層を有する誘電体合成物から
    成る誘電体コアに、表面電気回路化が施されるようにな
    っている電子パッケージ・モジュール。
  18. 【請求項１８】 ２つの独立した熱硬化性樹脂層の間に
    挿入された熱塑性層を有する高分子誘電体合成物から成
    る誘電体コアに、表面電気回路化が施されるようになっ
    ている電子パッケージ・モジュールの製造方法におい
    て、熱硬化性樹脂層の間に熱塑性層を積層することと、
    次に、熱硬化性樹脂表面に回路化を施すことから成る電
    子パッケージ・モジュール製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記熱塑性層がポリイミドから成るこ
    とを特徴とする、請求項１８に記載の電子パッケージ・
    モジュール製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記熱硬化性樹脂層が、強化熱硬化性
    樹脂層であることを特徴とする、請求項１９に記載の電
    子パッケージ・モジュール製造方法。
  21. 【請求項２１】 熱塑性ポリイミド層の厚さが、約０．
    ２０３ｍｍ〜約０．５０８ｍｍであり、強化熱硬化性樹
    脂層の厚さが、約０．２５４ｍｍ〜１．０１６ｍｍであ
    ることを特徴とする、請求項２０に記載の電子パッケー
    ジ・モジュール製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記強化熱硬化性樹脂層が、織ガラス
    繊維及び不織ガラス繊維、ポリテトラフルオロエチレ
    ン、及び、有機繊維から成るグループから選択されるこ
    とを特徴とする、請求項２０に記載の電子パッケージ・
    モジュール製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記熱硬化性樹脂層が、均質な層であ
    ることを特徴とする、請求項１８に記載の電子パッケー
    ジ・モジュール製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記熱塑性ポリイミド層の厚さが約
    ０．２０３ｍｍ〜約０．５０８ｍｍであり、前記均質な
    熱硬化性樹脂層の厚さが、約０．０２５ｍｍ〜０．２０
    ３ｍｍであることを特徴とする、請求項２３に記載の電
    子パッケージ・モジュール製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記熱硬化性樹脂層が、エポキシ樹脂
    及びシアン酸エステル樹脂から成るグループから選択さ
    れることを特徴とする、請求項１９に記載の電子パッケ
    ージ・モジュール製造方法。
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