JPH0690086A - 電子部品の接続方法 - Google Patents

電子部品の接続方法

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JPH0690086A
JPH0690086A JP4231644A JP23164492A JPH0690086A JP H0690086 A JPH0690086 A JP H0690086A JP 4231644 A JP4231644 A JP 4231644A JP 23164492 A JP23164492 A JP 23164492A JP H0690086 A JPH0690086 A JP H0690086A
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JP
Japan
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laser
layer circuit
resin
plate
layer
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JP4231644A
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English (en)
Inventor
Tadashi Hirakawa
董 平川
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、電子部品と有機積層板との
間における高密度で高信頼性の接続方法を提供すること
にある。 【構成】 少なくとも一部が有機積層板からなる多層板
の最外層をレーザーで穴明け後、内層回路とチップ電極
とを接続することを特徴とする電子部品の接続方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品の接続方法に関
し、さらに詳しくは半導体、抵抗体、コンデンサなどの
電子部品と多層板との接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体、抵抗体、コンデンサなど
の電子部品は、これらのチップ部品の外部接続のために
設けられた電極、すなわちパッドをはんだなどのバンプ
等でプリント配線板に接続されてきた。特に半導体チッ
プにおいては、従来のパッケージ実装から基板に直接取
りつけるダイレクトマウント(チップオンボード)の傾
向が強まり、高密度、高信頼性の接続方法が求められて
きた。
【0003】従来のプリント基板技術では、最外層の回
路が電子部品と接続され、その接続方法として部品に取
りつけられた電極(パッド)とプリント基板上の回路
(パッド)をはんだ等のバンプで接続するのが一般的で
あった。
【0004】このような方法では、プリント基板の最外
層に回路を形成し、ここにバンプを接続するため、配線
密度が高くなると回路上のパッドがブリッジ(電気的に
つながる)し、またバンプ同士がつながるという問題点
があった。
【0005】この欠点を解消する一つの方法は、回路上
に感光性レジストを塗工し、このレジストをレーザーで
穴明けして互いの接続を防止する方法が開発された。し
かし、一般的に感光性レジストは耐熱性が不良で、その
後のバンプ溶融、すなわちリフロー工程で軟化し、互い
の絶縁を阻害するために信頼性が低下するという欠点が
あった。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、上記のような従来技術
の欠点を改良し、高密度で高信頼性の接続方法を提供す
ることにある。
【0007】
【発明の構成】すなわち本発明は、少なくとも一部が有
機積層板からなる多層板の最大層をレーザーで穴明け
後、内層回路とチップ電極とを接続することを特徴とす
る電子部品の接続方法である。
【0008】本発明で用いる多層板は、少なくとも一
部、好ましくは最外層が有機積層板からなる多層板であ
る。
【0009】ここでいう有機積層板とは、補強材、マト
リックス樹脂ともに有機材料からなる積層板である。具
体的には、補強剤として使用できる繊維はアラミド繊
維、ポリエーテルイミド繊維、ポリエーテルエーテルケ
トン繊維、テフロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチ
レン繊維など、あらゆる種類の有機繊維を含む。
【0010】アラミド繊維の組成としては、下記反復単
位(I)式および/または(II)式からなるものであ
る。
【0011】
【化1】
【0012】
【化2】
【0013】上記式中、Ar1 ,Ar2 ,Ar3 は置換
されたもしくは置換されない芳香環であって、下記の基
から選ばれる。
【0014】
【化3】
【0015】ただし、Xは下記の2価の基などである。
【0016】
【化4】
【0017】Ar1 ,Ar2 ,Ar3 の芳香環への置換
基としては炭素原子数1〜3のアルキル基、ハロゲン原
子、フェニル基などがある。
【0018】上記反復単位(I)式の芳香族ポリアミド
のうちAr1 の15〜30モル%が
【0019】
【化5】
【0020】および/または
【0021】
【化6】
【0022】であり、残りが
【0023】
【化7】
【0024】および/または
【0025】
【化8】
【0026】および/または
【0027】
【化9】
【0028】である直線あるいは平行軸結合の芳香族残
基(ただし芳香族環に直接結合している水素原子の一部
がハロゲン原子、メチル基、メトキシ基で置換されてい
てもよい)で構成される共重合物を十分に延伸して高度
に分子配向させた高モジュラス全芳香族ポリアミド共重
合体繊維がとくに良好である。
【0029】本発明の芳香族ポリアミド繊維の単糸繊維
は0.1〜10デニール、好ましくは0.3〜5デニー
ルである。0.1デニール未満では製糸技術上困難な点
が多い(断糸、毛羽の発生など)。一方、10デニール
を越えると機械的物性の点で実用的でなくなる。
【0030】有機繊維は種々の形態をとることができ
る。例えば、織物、長繊維不織布、短繊維不織布、紙な
どのシート形態としての基材であってもよく、また単に
エポキシ樹脂中に分散されてなる短繊維形態としての基
材であってもよい。不織布や紙などの形態において有機
繊維は短繊維あるいはフィブリル状パルプのいずれの形
態でもよく、またこれらの任意の組み合わせからなる混
合物であってもよい。
【0031】短繊維の場合、繊維長は1〜60mmが好ま
しく、さらには2〜50mmが好ましい。繊維長が1mm未
満の場合、得られる不織布や紙の機械的物性が低下す
る。また繊維長が60mmを越えると得られる不織布や紙
中における短繊維の分布状態が不良となりやはり機械的
物性が低下する。短繊維を機械的剪断力によりフィブリ
ル化させたパルプは製糸困難な繊度の短繊維まで得るこ
とができ、特に紙では短繊維の分布状態をより向上させ
地合を改良することができる。総じてエポキシ樹脂の含
浸性が良好で均一な地合、性能の得られる形態は紙であ
る。
【0032】本発明において、積層板の含浸樹脂は、熱
または/および光で硬化する樹脂(硬化型樹脂)または
熱可塑性樹脂である。熱で硬化する樹脂とは、加熱によ
り化学反応が起こり、分子量の増大や橋架けを行うこと
ができる樹脂または化合物あるいはこれらの組成物をい
う。加熱によってひき起こされる反応としてはラジカル
反応、イオン反応、付加反応、縮合反応、置換反応、水
素引き抜き反応、酸化反応などがある。
【0033】具体的に樹脂を例示すれば、フェノール樹
脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ホルムアルデヒド/ケ
トン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、ス
ルホンアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ト
リアリルシアヌレート樹脂、ジアリルフタレート系樹
脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミド系樹脂および
これらの混合物、例えばエポキシ樹脂/アクリルニトリ
ル―ブタジエン共重合組成物、エポキシ樹脂/ポリアミ
ド樹脂、エポキシ樹脂/ポリイミド樹脂、フェノール樹
脂/ポリビニルブチラール樹脂を挙げることができる。
この中で、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂はもっとも汎
用的に用いられ、加工性も良好なため特に好適に用いら
れる。
【0034】なお、基材および樹脂には、本発明の目的
を阻害しない範囲でシリカ、アルミナ、酸化チタンなど
の無機充填物を含有せしめることができる。
【0035】本発明において、表面の銅はサブトラクテ
ィブ法で用いられる銅箔であってもよく、またアディテ
ィブ法などで形成された銅めっき回路であってもよい。
【0036】該有機積層板は、通常の方法で多層化され
る。多層板の一部、とくに内層にガラス、セラミックな
どの非有機積層板が使用されていてもよい。
【0037】該有機積層板の最外層はレーザーで穴明け
される。レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、YAG
レーザー、エキシマレーザーなどが用いられる。エキシ
マ・レーザーの発振源としてはArF、KrF、XeC
lなどが用いられる。穴明けの径は数ミクロンから数1
00ミクロンである。
【0038】エキシマ・レーザーの加工条件、すなわち
エネルギ密度、照射時間、スキャニングの速度などは、
加工対象の厚み、樹脂の種類などにより適宜選択され
る。
【0039】基板についている銅(多くの場合は銅箔)
は、レーザー穴明けのさい、コンフォーマルマスクとし
て働くよう、予め必要な位置に微細穴明けされる。この
穴明けの方法としては、通常の機械加工のほか、炭酸ガ
スレーザーやYAGレーザーを用いる方法、銅に感光性
レジストをコーティングして紫外線で露光することによ
りオープニング(レジストをコーティングしていない部
分)を得、銅を塩化第2銅などでエッチングする方法な
どが適用できる。
【0040】このようにして多層板の最外層に穴明け
後、内層回路とチップ部品の電極とを接続する。内層回
路は最外層の穴の底に位置し、多層板の他の回路と接続
されている。
【0041】接続方法としては、バンプやめっきが好ま
しい。バンプとしてははんだ、金ボール、他の金属ボー
ルなどが用いられ、このバンプで内層回路と電子部品の
電極、すなわちパッドとが接続される。
【0042】内層回路からめっきでニッケルなどのめっ
きを盛り上げてもよい。これにより電子部品のパッドと
の接続がはかられる。
【0043】
【発明の効果】本発明の接続方法では、穴の底にある内
層と電子部品のパッドとが接続されるため、パッド間は
最外層の絶縁物で完全に絶縁されるため、高い信頼性が
得られる。さらに最外層の樹脂層はレーザーで穴明けさ
れるため、精密な加工が可能で、パッド間隔50μm以
下の超精密配線も可能となる。
【0044】
【実施例1】高純度のテレフタル酸クロライド100モ
ル%、パラフェニレンジアミン50モル%、3,4′―
ジアミノジフェニルエーテル50モル%を共重合させて
なる全芳香族ポリエーテルアミド(ポリパラフェニレン
―3,4′―ジアミノジフェニルエーテルテレフタルア
ミド)を湿式紡糸し、さらに製糸条件の変更により平衡
水分率、含有ナトリウム、抽出ナトリウム、抽出塩素量
を低減させた単糸繊度1.0デニールの繊維を得た。得
られた全芳香族ポリエーテルアミド繊維を3mm長にカッ
トしこれを水に分散させ坪量30g/m2 の紙を抄紙し
た。バインダとしては、水分散型エポキシ樹脂組成物を
用い、抄紙後スプレー法により添加、乾燥した。バイン
ダ付着量は約12重量%であった。該紙状物に表面温度
190℃の金属ロールを有する一対の金属ロールカレン
ダを用いて200kg/cm、5m/分の条件で熱圧加工を
行った。
【0045】次に、ビスフェノールAとホルムアルデヒ
ドとの重縮合物のグリシジルエーテル化物(エポキシ当
量208)80重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(エポキシ当量187)20重量部およびテトラブロ
モビスフェノールA30重量部をジメチルイミダゾール
0.03重量部の存在下で反応させてエポキシ当量34
2、ブロム含有量23重量%のエポキシ樹脂a―1を得
た。次にビスフェノールAとホルムアルデヒドとを重縮
合させ硬化剤b―1を得た。エポキシ樹脂a―1を56
重量部、ブロム化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エ
ポキシ当量470、ブロム含有量48重量%)を29重
量部、硬化剤b―1を24重量部、2―エチル―4―メ
チルイミダゾール0.04重量部からなるエポキシ樹脂
組成物にメチルエチルケトン/エチレングリコールモノ
メチルエーテル混合溶剤(混合重量比1/1)を加えて
不揮発分60重量%、ブロム含有量22.5重量%(固
形分対比)のワニスを調整した。
【0046】上述の紙状物に該ワニスを含浸させ、10
0℃で3分間乾燥しエポキシ樹脂組成物固形分含有量が
60重量%のプリプレグを得た。次に厚み18μmの電
解銅箔2枚と該プリプレグ2枚とを積層しホットプレス
にて170℃、40kg/cm2の条件で1時間プレスを行
い銅張積層板を作成した。該積層版中のエポキシ樹脂の
組成物の体積比率は約60%、樹脂層の厚みは0.1mm
であった。樹脂層の温度膨張係数はTMA(熱力学分析
機)で測定して、6ppm/℃であった。
【0047】このようにして得られた両面板に通常の方
法でブラックオキサイド処理を行ったのち、両側にプリ
プレグと銅箔とを各1枚積層してプレスし、4層のシー
ルド板を得た。第1、第4層の厚みは各0.05mmであ
った。
【0048】このようにして得られたシールト板(図1
A)に感光性レジスト2を片面にコーティングした(図
1B)のち、片面のみ紫外線で露光後アルカリで現像し
て径0.1mmのオープニング(レジストをコーティング
していない部分、図1C)を列状にもつ基板4を得た。
【0049】このようにして得られた銅箔1のオープニ
ング部分をもつ積層板の表面から、KrFのエキシマレ
ーザー(波長248nm、エネルギ密度1.6J/c
m2 )を20cm/分の速度で幅約100μm、長さ5cm
にレンズで絞ったのちスキャニングした。エキシマレー
ザーはアブレージョンを起こし、銅箔1のオープニング
部分の樹脂層はエッチングされた(図1E)。
【0050】このようにして形成された微小穴列にバン
プ6を嵌め込むことができるように、外層回路を形成し
た。できあがった回路は、図2のように、穴の内部にパ
ッド状の銅箔があり、この銅箔が内層回路としてバンプ
6と接続する構造となっていた。
【0051】この回路に大きさ10mm、パッド数250
の半導体チップ(信頼性試験用)を搭載した。バンプの
径は50μmであった。
【0052】チップ搭載後、リフロー工程ではんだを溶
融し、チップと基板との接続を行った。−65℃〜15
0℃の熱サイクル試験(MIL法)を行ったところ、1
000サイクル以上の信頼性があった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバイアホールの形成方法例の各段
階を示す概略図(側断面図)である。
【図2】本発明によるバンプ接続の構造を示す。
【符号の説明】
A 銅張アラミド基材プリント回路板概略図 B レジストをコーティングしたのち現像したプリント
回路板概略図 C 銅箔をエッチングしたプリント回路板概略図 D レーザー加工後のプリント回路板概略図 E 樹脂層をエッチングしたプリント回路板概略図 1 銅箔 2 レジスト 3 レーザー光 4 チップ 5 基板 6 バンプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/60 311 S 6918−4M // B23K 101:36

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一部が有機積層板からなる多
    層板の最外層をレーザーで穴明け後、内層回路とチップ
    電極とを接続することを特徴とする電子部品の接続方
    法。
  2. 【請求項2】 有機積層板がアラミド基材積層板である
    請求項1の電子部品の接続方法。
  3. 【請求項3】 レーザーがエキシマ・レーザーである請
    求項1の電子部品の接続方法。
  4. 【請求項4】 内層回路とチップ電極をバンプで接続す
    る請求項1の電子部品の接続方法。
JP4231644A 1992-08-31 1992-08-31 電子部品の接続方法 Pending JPH0690086A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6274224B1 (en) 1999-02-01 2001-08-14 3M Innovative Properties Company Passive electrical article, circuit articles thereof, and circuit articles comprising a passive electrical article
US6577492B2 (en) 2001-07-10 2003-06-10 3M Innovative Properties Company Capacitor having epoxy dielectric layer cured with aminophenylfluorenes

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US6274224B1 (en) 1999-02-01 2001-08-14 3M Innovative Properties Company Passive electrical article, circuit articles thereof, and circuit articles comprising a passive electrical article
US6638378B2 (en) 1999-02-01 2003-10-28 3M Innovative Properties Company Passive electrical article, circuit articles thereof, and circuit articles comprising a passive electrical article
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