JPH10116933A - Ｉｃ搭載用多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクを半田にて積層体側に強固に固
定し得ると共に、ＩＣを樹脂接着剤にてヒートシンクへ
強固に固定し得るＩＣ搭載用多層プリント配線板を提供
する。 【解決手段】 ヒートシンク４６が、銅板６０にニッケ
ルめっき６２を施し、該ニッケルめっき６２上にパラジ
ウムめっき６４を施して成る。即ち、パラジウムめっき
６４が最外層に施されている。パラジウムは、半田濡れ
性が高いと共に、金と比較して樹脂接着剤との密着性が
高い。このため、ヒートシンク４６を半田５４にて積層
体１２の導電回路１４ｆ側へ強固に固定し得ると共に、
ＩＣ５２を樹脂接着剤５６にてヒートシンク４６へ強固
に固定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放熱用のヒートシ
ンクを備えるＩＣ搭載用多層プリント配線板に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの高周波数化に伴い、高誘電率のた
めに信号伝搬速度の遅いセラミックスからなるＩＣパッ
ケージの代替として、低誘電率のため信号伝搬速度の早
い樹脂製のプリント配線板からなるＩＣパッケージが多
く用いられるようになっている。ここで、ＩＣの高周波
数化に伴う発熱量の増大に対応するため、熱を効率的に
逃がす金属製のヒートシンク板が、樹脂製ＩＣパッケー
ジにて多く用いられている。

【０００３】ところで、従来のＩＣ搭載用樹脂製多層プ
リント配線板にあっては、例えば、図６（Ａ）に示すよ
うに、中央に開口部４０の穿設された複数の樹脂基板１
１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃを積層して積層体１１２を
形成する。ここで、導体回路１４ｆが、最下層の基板１
１２Ｃの下面に形成されている。図６（Ｂ）に示すよう
に、この導体回路１４ｆに、ヒートシンク１４６を半田
５４にて固定する。そして、図６（Ｃ）に示すように、
該ヒートシンク１４６の上に、ＩＣ５２を導電性エポキ
シ樹脂５６にて固定する。ここで、導電性エポキシ樹脂
５６は銀等の導電性金属を含み、ＩＣ５２のアースライ
ンは、該導電性エポキシ樹脂５６、ヒートシンク１４６
及び半田５４を介して、積層体１１２の導体回路１４ｆ
に接続される。

【０００４】図６を参照して上述した従来のＩＣ搭載用
多層プリント配線板においては、ヒートシンク１１４
が、銅板にニッケルめっきを施し、該ニッケルめっき上
に金めっきを施すことにより形成されている。ここで、
表面に施されている金めっきは、半田濡れ性が良いた
め、該ヒートシンク１４６を半田５４にて導体回路１４
ｆへ強固に固定できた。しかしながら、該金めっきは、
エポキシ樹脂との密着性が低いため、ヒートシンク１４
６にＩＣ５２を強固に固定することが困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の経緯
を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課
題は、ヒートシンクを半田にて積層体側に強固に固定し
得ると共に、ＩＣを樹脂接着剤にてヒートシンクへ強固
に固定し得るＩＣ搭載用多層プリント配線板を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１では、開口部を有する基板積層体と、ＩＣ
が樹脂接着剤を介して載置されたヒートシンク板と、前
記基板積層体の底面に配設された導電パターンであっ
て、前記該ヒートシンク板が半田を介して固定される導
電パターンと、を有するＩＣ搭載用多層プリント配線板
であって、前記ヒートシンク板が、金属板にニッケルめ
っきを施し、該ニッケルめっき上にパラジウムめっきを
施して成ることを技術的特徴とする。

【０００７】上記の目的を達成するため、請求項２で
は、前記ヒートシンク板のパラジウムめっきの厚さが、
下層のニッケルめっきに酸化被膜を形成させ得る厚さで
あることを技術的特徴とする。

【０００８】上記の目的を達成するため、請求項３で
は、前記ヒートシンク板のパラジウムめっきの厚さが、
０．１μｍ〜２．０μｍの範囲であることを技術的特徴
とする。

【０００９】請求項１の発明によれば、ヒートシンク板
が、金属板にニッケルめっきを施し、該ニッケルめっき
上にパラジウムめっきを施して成る。即ち、パラジウム
めっきが最外層に施されている。パラジウムは、半田濡
れ性が高いと共に、金と比較して樹脂接着剤との密着性
が高い。このため、ヒートシンクを半田にて積層体側へ
強固に固定し得ると共に、ＩＣを樹脂接着剤にてヒート
シンクへ強固に固定することができる。

【００１０】また、請求項２の発明によれば、パラジウ
ムめっきが最外層に施されているため、半田濡れ性が高
く、ヒートシンクを半田にて積層体側へ強固に固定し得
る。また、パラジウムめっきの厚さが、下層のニッケル
めっきに酸化被膜を形成させ得る厚さである。即ち、ニ
ッケルめっきに酸化被膜を形成させるため、金属酸化被
膜との密着性の高い樹脂接着剤を介して、ＩＣをヒート
シンクへ強固に固定することができる。

【００１１】また、請求項３の発明によれば、パラジウ
ムめっきが最外層に施されているため、半田濡れ性が高
く、ヒートシンクを半田にて積層体側へ強固に固定し得
る。また、パラジウムめっきの厚さが、０．１μｍ〜
２．０μｍの範囲であり、下層のニッケルめっきに酸化
被膜を形成させ得る。即ち、ニッケルめっきに酸化被膜
を形成させるため、金属酸化被膜との密着性の高い樹脂
接着剤を介して、ＩＣをヒートシンクへ強固に固定する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明に係るＩＣ搭載用多層
プリント配線板の製造方法の実施例を図面によって説明
する。図１（Ａ）に示すように、ガラスエポキシ樹脂板
１１ａの両面に銅箔１１ｂ、１１ｂをラミネートした銅
張積層板１１から成る基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを出
発材料とし、両面の銅箔１１ｂを常法に従い、パターン
状にエッチングすることにより、図１（Ｂ）に示すよう
に基板１２Ａの上面に外層導体回路となる導体回路１４
ａを、また、下面に内層導体回路となる導体回路１４ｂ
を形成する。同様に、基板１２Ｂの上下面に内層導体回
路となる導体回路１４ｃ、１４ｄを形成する。更に、基
板１２Ｃの上面に内層導体回路となる導体回路１４ｅ
を、また、下面に外層導体回路となる導体回路１４ｆを
形成する。

【００１３】本実施態様では、基板１２Ａ、１２Ｂ、１
２Ｃとしてガラスエポキシ樹脂の銅張積層板１１を用い
るが、基板材料としては、ガラスビスマレイミドトリア
ジン樹脂、ガラスポリイミド樹脂等の基板やポリエチレ
ンテレフタレート、ポリフェニルスルホン、ポイリミド
等のフィルムや射出成形基板等を使用することができ
る。

【００１４】また、導体回路の形成方法としては、テン
ティング法、半田剥離法、フルアディティブ法等の常
法、予め電解銅めっき等で導体回路を形成し、接着剤や
プリプレグに転写させる転写法等が用いることができ
る。

【００１５】引き続き、図１（Ｃ）に示すように、基板
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの略中央部に金型パンチング加
工によりＩＣ搭載用の開口部４０を設ける。この開口部
４０の形成は、金型によるパンチング加工の他にエンド
ミルによる切削加工等により行なうことができる。ま
た、開口部の穿設は、導体回路の形成前であっても形成
後であっても良い。射出成形基板の場合には、射出成形
の際に形成しておいてもよい。

【００１６】次に、図２（Ｄ）、図２（Ｅ）に示すよう
に基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを、予め基板１２Ａ、１
２Ｂ、１２Ｃの開口部４０に対応する開口部１８ａを設
けた接着剤１８を介して貼り合わせる。即ち、基板１２
Ａの上面にエッチングにより形成した導体回路１４ａ
と、基板１２Ｃの下面に形成した導体回路１４ｆとをＩ
Ｃ搭載用多層プリント配線板の外層導体回路として露出
させるように基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを積層する。
ここで、接着剤としては接着シートを使用する。この接
着剤１８には、予め接着剤を印刷し、開口部をパッチン
グ加工等で形成した接着シート、プリプレグ等が使われ
る。望ましくは、基板と同材質のものがよく、ガラスエ
ポキシ樹脂板１１ａには、ガラスエポキシを浸漬させた
プリプレグが望ましい。

【００１７】次に、基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを積層
して成る積層体１２の所定位置にドリル孔明け加工によ
り図２（Ｆ）に示すようにスルーホール用貫通孔２０を
設ける。その後、図３（Ｇ）に示すように常法により積
層体１２全体にめっき触媒を付けた後、無電解銅めっき
して導体被膜２２を、０．１から５．０μｍ、好ましく
は１μｍ付着する。そして、積層体１２の両面にドライ
フィルムレジストをラミネートした後、図３（Ｈ）に示
すように露光、現像によって開口部４０のみをエッチン
グレジスト３０によりマスクし、図３（Ｉ）に示すよう
に貫通孔２０及び貫通孔２０の開口部の周囲に、銅めっ
き層２６を少なくとも５〜４０μｍ、好ましくは２０μ
ｍ厚付けする。即ち、少なくともスルーホール用貫通孔
２０内壁の導体被膜の厚さを５から４０μｍとしてスル
ーホール２４を完成する。この後、エッチングレジスト
３０を過マンガン酸カリウムにより剥膜除去する。そし
て、図３（Ｊ）に示すようにエッチングにより不要な導
体被膜２２を除去する。

【００１８】この方法では、スルーホール２４完成後
に、開口部４０に設けられたエッチングレジスト３０を
除去し、開口部４０内の導体被膜２２をエッチングによ
り除去する。この際に、基板表面に残存しているめっき
触媒も同時に除去されるため、回路間（例えば、ボンデ
ィングパッド５０間）におけるめっき触媒の残存に起因
する絶縁不良が起き難い。

【００１９】図１〜図３を参照して上述したように導体
回路を形成した後に、図４（Ｋ）に示すようにＩＣと電
気的に接続されるボンディングパッド５０、ヒートシン
クが接続される導体回路１４ｆ、チップ部品実装部を除
いてソルダーマスクレジスト３６で保護を行い、引き続
き、ボンディングパッド５０上にニッケル−金めっき又
は銀めっき（図示せず）を施す。これは、後述するよう
にＩＣ５２とボンディングパッド５０とを金又はアルミ
ワイヤーでワイヤーボンディングする際の接続を容易に
するためである。なお、ＴＡＢ実装やフリップチップ実
装する場合には、半田めっきを施す。

【００２０】次に、図４（Ｌ）に示すように外部リ一ド
ピン４２をスルーホール２４に半田付けすることにより
取り付ける。本実施態様では、ＩＣ搭載用多層プリント
配線板をマザーボードに実装するに際して、スルーホー
ル実装する。なお、スルーホール実装ではなく、表面実
装する場合には、チップキャリアと同様に実装用パッド
が基板の外周付近に配役される。また、マルチチップモ
ジュールの様な形態を成す場合には、コネクター接続端
子が設けられる。

【００２１】本実施態様では、発熱量の大きいＩＣを用
いるため、図４（Ｌ）に示すように開口部４０の裏面側
の導体回路１４ｆに半田５４を介してヒートシンク４６
を取り付ける。このヒートシンク４６の製造方法につい
て、図５を参照して説明する。

【００２２】この実施態様では、図５（Ａ）に示すよう
にヒートシンクとして銅板６０を用いる。ここで、銅板
を用いる理由は、図１を参照して上述した積層体１２を
構成する基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが、該基板表面上
の導体回路１４ａ〜１４ｆの剥離を防止するため、該導
体回路１４ａ〜１４ｆを構成する銅箔の熱膨張率とほぼ
等しいガラスエポキシ樹脂板を用いているため、該ガラ
スエポキシ樹脂板の熱膨張率（即ち、銅の熱膨張率）に
等しい銅板を用いるのである。ここでは、銅板を用いて
いるが、この代わりに放熱性の高いアルミニウム板、或
いは、耐腐食性の高いステンレス板等を用いることがで
きる。

【００２３】図５（Ｂ）に示すように、銅板６０に、２
〜１０μｍのニッケルめっき層６２を電解めっきにより
形成する。引き続き、ニッケルめっき層６２を形成する
際に付着した酸性成分を水洗いし、ニッケルめっき層６
２に酸化被膜が形成されないよう大気中に晒さない状態
で、図３（Ｃ）に示すように０．１〜４μｍのＰｄめっ
き層６４をフラッシュめっきにより形成する。ここで、
Ｐｄめっき層６４の厚みは、０．１〜２．０μｍが好ま
しい。この理由は、Ｐｄめっき層６４の厚みを０．１〜
２．０μｍと薄くすることで、該Ｐｄめっき層６４の空
孔を通して下層のニッケルめっき層６２の一部に酸化被
膜を形成させる。即ち、ニッケルめっき層６２に酸化被
膜を形成させることにより、金属酸化被膜との密着性の
高い樹脂接着剤を介して、後述するようにＩＣをヒート
シンクへ強固に固定させる。また更に、Ｐｄめっき層６
４の厚みは、０．１〜０．５μｍが特に好ましい。これ
は、０．１μｍ未満ではピンホールが発生し易くなり、
他方、０．５μｍを越えるとコストが高くなるからであ
る。

【００２４】なお、Ｐｄめっき層６４の厚みを４．０μ
ｍを越えるようにすることも可能である。厚みを厚くし
ても、Ｐｄめっき層は、従来技術のＡｕめっき層と比較
して樹脂接着剤との密着性が高いので、後述するように
ＩＣをヒートシンクへ強固に固定することができる。

【００２５】図４（Ｌ）を参照して上述したように開口
部４０の裏面側の導体回路１４ｆに半田５４を介してヒ
ートシンク４６を取り付ける際に、ヒートシンク４６の
表面に被覆されたＰｄめっき層６４は、半田濡れ性が高
いため、半田５４にてヒートシンク４６を導体回路１４
ｆへ強固に固定できる。

【００２６】引き続き、図４（Ｍ）に示すように、銀ペ
ーストを含み導電性を有するエポキシ樹脂接着剤５６に
て、ヒートシンク４６上にＩＣ５２を固定する。ここ
で、ヒートシンク４６にＩＣ５２を接着する樹脂接着剤
は、銀ペーストを混入することによって導電性を持たせ
ると共に熱導電性を高めている。これにより、ＩＣとヒ
ートシンク４６とを電気的に接続すると共に、ＩＣにて
発生した熱を効率的にヒートシンク４６側に逃がす。し
かしながら、該導電性エポキシ樹脂接着剤は、通常のエ
ポキシ樹脂接着剤よりも、種々の金属材料が混ぜられて
いる分だけ接着力が劣る。これに対して上述したよう
に、Ｐｂ層を設け、エポキシ系等の樹脂接着剤との密着
性を改善してあるため、本実施態様の該ヒートシンク４
６は、該ＩＣ５２を強固に固定することができる。な
お、導電性エポキシ樹脂接着剤５６は、ヒートシンク４
６へＩＣ５２のアースライン（図示せず）を接続し、半
田５４を介して導体回路１４ｆ側へ連結している。

【００２７】その後、図４（Ｎ）に示すように該ＩＣの
入出力端子５２ａとボンディングパッド５０との間をボ
ンディングワイヤー５４にて接続する。なお、図中に示
さないが、ヒートシンク４６の下面にてアルミニウム、
或いは、銅製の放熱フィンが銀等を含む高熱伝導性の樹
脂接着剤を介して取り付けられる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１のＩＣ搭載用多層プリント配線
板においては、ヒートシンクの最外層に半田濡れ性が高
いと共に、樹脂接着剤との密着性が高いパラジウムめっ
きが形成されているため、ヒートシンクを半田にて積層
体側へ強固に固定し得ると共に、ＩＣを樹脂接着剤にて
ヒートシンクへ強固に固定することができる。

【００２９】また、請求項２及び３の発明によれば、ヒ
ートシンクの最外層にパラジウムめっきが下層のニッケ
ルめっきに酸化被膜を形成させ得る厚さに形成されてい
る。即ち、ニッケルめっきに酸化被膜を形成させるた
め、金属酸化被膜との密着性の高い樹脂接着剤を介し
て、ＩＣをヒートシンクへ強固に固定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図２】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図３】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図４】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図５】ヒートシンクの製造方法を示す工程概略図であ
る。

【図６】従来技術のＩＣ搭載用多層プリント配線板の製
造方法を示す工程概略図である。

【符号の説明】

１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 基板 １４ａ〜１４ｆ 導体回路 ４０ 開口部 ４６ ヒートシンク ５０ ボンディングパッド ５２ ＩＣ ５４ 半田 ５６ 樹脂接着剤 ６０ 銅板 ６２ ニッケルめっき層 ６４ Ｐｄめっき層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を有する基板積層体と、 ＩＣが樹脂接着剤を介して載置されたヒートシンク板
   と、 前記基板積層体の底面に配設された導電パターンであっ
   て、前記該ヒートシンク板が半田を介して固定される導
   電パターンと、を有するＩＣ搭載用多層プリント配線板
   であって、 前記ヒートシンク板が、金属板にニッケルめっきを施
   し、該ニッケルめっき上にパラジウムめっきを施して成
   ることを特徴とするＩＣ搭載用多層プリント配線板。
2. 【請求項２】 前記ヒートシンク板のパラジウムめっき
   の厚さが、下層のニッケルめっきに酸化被膜を形成させ
   得る厚さであることを特徴とする請求項１のＩＣ搭載用
   多層プリント配線板。
3. 【請求項３】 前記ヒートシンク板のパラジウムめっき
   の厚さが、０．１μｍ〜２．０μｍの範囲であることを
   特徴とする請求項１のＩＣ搭載用多層プリント配線板。