JPH10150123A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
配線基板及びその製造方法Info
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- JPH10150123A JPH10150123A JP8304905A JP30490596A JPH10150123A JP H10150123 A JPH10150123 A JP H10150123A JP 8304905 A JP8304905 A JP 8304905A JP 30490596 A JP30490596 A JP 30490596A JP H10150123 A JPH10150123 A JP H10150123A
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- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】外力印加によって絶縁基体に欠けや割れが発生
し、また配線導体が絶縁基体より剥離してしまう。 【解決手段】６０重量％乃至９５重量％の無機絶縁物粉
末と５重量％乃至４０重量％の熱硬化性樹脂とからな
り、前記無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂により結合
した少なくとも一枚の絶縁基板から成る絶縁基体１に、
金属粉末を熱硬化性樹脂により結合した配線導体２を被
着させて成る配線基板であって、前記絶縁基体１と配線
導体２との間に熱硬化性樹脂にシランカップリング剤を
２乃至１０重量部含有させて成る中間層５を介在させ
た。
し、また配線導体が絶縁基体より剥離してしまう。 【解決手段】６０重量％乃至９５重量％の無機絶縁物粉
末と５重量％乃至４０重量％の熱硬化性樹脂とからな
り、前記無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂により結合
した少なくとも一枚の絶縁基板から成る絶縁基体１に、
金属粉末を熱硬化性樹脂により結合した配線導体２を被
着させて成る配線基板であって、前記絶縁基体１と配線
導体２との間に熱硬化性樹脂にシランカップリング剤を
２乃至１０重量部含有させて成る中間層５を介在させ
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板に関し、
より詳細には半導体素子を収容するための半導体素子収
納用パッケージや混成集積回路装置等に用いられる配線
基板に関するものである。
より詳細には半導体素子を収容するための半導体素子収
納用パッケージや混成集積回路装置等に用いられる配線
基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、配線基板、例えば半導体素子を収
容する半導体素子収納用パッケージに使用される配線基
板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスより
成り、その上面中央部に半導体素子を収容する凹部を有
する絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部周辺から下面にか
けて導出されたタングステン、モリブデン等の高融点金
属粉末から成る配線導体とから構成されており、前記絶
縁基体の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材
等の接着剤を介して接着固定するとともに該半導体素子
の各電極を、例えばボンディングワイヤ等の電気的接続
手段を介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、前
記絶縁基体の上面に、金属やセラミックス等から成る蓋
体を絶縁基体の凹部を塞ぐようにしてガラス、樹脂、ロ
ウ材等の封止部材を介して接合させ、絶縁基体の凹部内
に半導体素子を気密に収容することによって製品として
の半導体装置となる。
容する半導体素子収納用パッケージに使用される配線基
板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスより
成り、その上面中央部に半導体素子を収容する凹部を有
する絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部周辺から下面にか
けて導出されたタングステン、モリブデン等の高融点金
属粉末から成る配線導体とから構成されており、前記絶
縁基体の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材
等の接着剤を介して接着固定するとともに該半導体素子
の各電極を、例えばボンディングワイヤ等の電気的接続
手段を介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、前
記絶縁基体の上面に、金属やセラミックス等から成る蓋
体を絶縁基体の凹部を塞ぐようにしてガラス、樹脂、ロ
ウ材等の封止部材を介して接合させ、絶縁基体の凹部内
に半導体素子を気密に収容することによって製品として
の半導体装置となる。
【０００３】なお、この従来の配線基板は一般に、セラ
ミックグリーンシート積層法によって製作されており、
具体的には酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシ
ウム、酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な
有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となすと
ともにこれを従来周知のドクターブレード法を採用し、
シート状にすることによって複数枚のセラミックグリー
ンシートを得、しかる後、前記セラミックグリーンシー
トに適当な打ち抜き加工を施すとともに配線導体となる
金属ペーストを所定パターンに印刷塗布し、最後に前記
セラミックグリーンシートを所定の順に上下に積層して
生セラミック成形体となすとともに該生セラミック成形
体を還元雰囲気中、約１６００℃の高温で焼成すること
によって製作される。
ミックグリーンシート積層法によって製作されており、
具体的には酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシ
ウム、酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な
有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となすと
ともにこれを従来周知のドクターブレード法を採用し、
シート状にすることによって複数枚のセラミックグリー
ンシートを得、しかる後、前記セラミックグリーンシー
トに適当な打ち抜き加工を施すとともに配線導体となる
金属ペーストを所定パターンに印刷塗布し、最後に前記
セラミックグリーンシートを所定の順に上下に積層して
生セラミック成形体となすとともに該生セラミック成形
体を還元雰囲気中、約１６００℃の高温で焼成すること
によって製作される。
【０００４】しかしながら、この従来の配線基板は、絶
縁基体を構成する酸化アルミニウム質焼結体等のセラミ
ックスが硬くて脆い性質を有するため、搬送工程や半導
体装置製作の自動ライン等において配線基板同士が、あ
るいは配線基板と半導体装置製作自動ラインの一部とが
激しく衝突すると絶縁基体に欠けや割れ、クラック等が
発生し、その結果、半導体素子を気密に収容することが
できず、半導体素子を長期間にわたり正常、かつ安定に
作動させることができなくなるという欠点を有してい
た。
縁基体を構成する酸化アルミニウム質焼結体等のセラミ
ックスが硬くて脆い性質を有するため、搬送工程や半導
体装置製作の自動ライン等において配線基板同士が、あ
るいは配線基板と半導体装置製作自動ラインの一部とが
激しく衝突すると絶縁基体に欠けや割れ、クラック等が
発生し、その結果、半導体素子を気密に収容することが
できず、半導体素子を長期間にわたり正常、かつ安定に
作動させることができなくなるという欠点を有してい
た。
【０００５】また、前記配線基板の製造方法によれば、
生セラミック成形体を焼成する際、生セラミック成形体
に不均一な焼成収縮が生じ、得られる配線基板に反り等
の変形や寸法のばらつきが発生して半導体素子の各電極
を所定の配線導体に、あるいは配線導体を所定の外部電
気回路に正確、かつ確実に電気的接続することができな
いという欠点を有していた。
生セラミック成形体を焼成する際、生セラミック成形体
に不均一な焼成収縮が生じ、得られる配線基板に反り等
の変形や寸法のばらつきが発生して半導体素子の各電極
を所定の配線導体に、あるいは配線導体を所定の外部電
気回路に正確、かつ確実に電気的接続することができな
いという欠点を有していた。
【０００６】そこで、配線基板の絶縁基体を従来のセラ
ミックスに代えて無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で結合
したものに、配線導体を従来の高融点金属粉末に代えて
金属粉末を熱硬化性樹脂で結合したものにした配線基板
が提案されている。この無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂
で結合して成る絶縁基体と金属粉末を熱硬化性樹脂で結
合して成る配線導体とから成る配線基板は、熱硬化性樹
脂と無機絶縁物粉末とを混合して成る半硬化状態の前駆
体シートを準備するとともに該前駆体シートに適当な打
ち抜き加工を施し、次にこれに熱硬化性樹脂と金属粉末
とを混合して成る金属ペーストを所定パターンに印刷塗
布し、最後に前記金属ペーストが印刷塗布された前駆体
シートを必要に応じて積層するとともにこれを約１００
〜３００℃の温度で熱硬化させることによって製作され
る。
ミックスに代えて無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で結合
したものに、配線導体を従来の高融点金属粉末に代えて
金属粉末を熱硬化性樹脂で結合したものにした配線基板
が提案されている。この無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂
で結合して成る絶縁基体と金属粉末を熱硬化性樹脂で結
合して成る配線導体とから成る配線基板は、熱硬化性樹
脂と無機絶縁物粉末とを混合して成る半硬化状態の前駆
体シートを準備するとともに該前駆体シートに適当な打
ち抜き加工を施し、次にこれに熱硬化性樹脂と金属粉末
とを混合して成る金属ペーストを所定パターンに印刷塗
布し、最後に前記金属ペーストが印刷塗布された前駆体
シートを必要に応じて積層するとともにこれを約１００
〜３００℃の温度で熱硬化させることによって製作され
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この無
機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で結合して成る絶縁基体と
金属粉末を熱硬化性樹脂で結合して成る配線導体とから
成る配線基板は、絶縁基体に対する配線導体の接合強度
が若干弱く、配線導体に半導体素子の電極を接続する際
等において配線導体に大きな外力が印加されると該外力
によって配線導体が絶縁基体より剥離し、半導体素子等
の電極と配線導体との電気的接続の信頼性が若干劣ると
いう解決すべき課題を有していた。
機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で結合して成る絶縁基体と
金属粉末を熱硬化性樹脂で結合して成る配線導体とから
成る配線基板は、絶縁基体に対する配線導体の接合強度
が若干弱く、配線導体に半導体素子の電極を接続する際
等において配線導体に大きな外力が印加されると該外力
によって配線導体が絶縁基体より剥離し、半導体素子等
の電極と配線導体との電気的接続の信頼性が若干劣ると
いう解決すべき課題を有していた。
【０００８】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は絶縁基体と配線導体との接合を強固と
し、配線導体に半導体素子の電極等を強固に電気的接続
することができる配線基板を提供することにある。
で、その目的は絶縁基体と配線導体との接合を強固と
し、配線導体に半導体素子の電極等を強固に電気的接続
することができる配線基板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、６０重量％乃
至９５重量％の無機絶縁物粉末と５重量％乃至４０重量
％の熱硬化性樹脂とからなり、前記無機絶縁物粉末を前
記熱硬化性樹脂により結合した少なくとも一枚の絶縁基
板から成る絶縁基体に、金属粉末を熱硬化性樹脂により
結合した配線導体を被着させて成る配線基板であって、
前記絶縁基体と配線導体との間に熱硬化性樹脂にシラン
カップリング剤を２乃至１０重量部含有させて成る中間
層を介在させたことを特徴とするものである。
至９５重量％の無機絶縁物粉末と５重量％乃至４０重量
％の熱硬化性樹脂とからなり、前記無機絶縁物粉末を前
記熱硬化性樹脂により結合した少なくとも一枚の絶縁基
板から成る絶縁基体に、金属粉末を熱硬化性樹脂により
結合した配線導体を被着させて成る配線基板であって、
前記絶縁基体と配線導体との間に熱硬化性樹脂にシラン
カップリング剤を２乃至１０重量部含有させて成る中間
層を介在させたことを特徴とするものである。
【００１０】また本発明の配線基板の製造方法は、熱硬
化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合してなる前駆
体シートを準備する工程と、前記前駆体シートの一面に
熱硬化性樹脂前駆体にシランカップリング剤を添加した
樹脂ペーストを塗布する工程と、前記塗布された樹脂ペ
ースト上に熱硬化性樹脂前駆体と金属粉末とを混合して
なる金属ペーストを所定パターンに塗布する工程と、前
記前駆体シート、樹脂ペースト及び金属ペーストを加熱
処理し、熱硬化させる工程と、から成ることを特徴とす
るものである。
化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合してなる前駆
体シートを準備する工程と、前記前駆体シートの一面に
熱硬化性樹脂前駆体にシランカップリング剤を添加した
樹脂ペーストを塗布する工程と、前記塗布された樹脂ペ
ースト上に熱硬化性樹脂前駆体と金属粉末とを混合して
なる金属ペーストを所定パターンに塗布する工程と、前
記前駆体シート、樹脂ペースト及び金属ペーストを加熱
処理し、熱硬化させる工程と、から成ることを特徴とす
るものである。
【００１１】本発明の配線基板によれば、絶縁基体が無
機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合するこ
とによって形成されていることから配線基板同士あるい
は配線基板と半導体装置製作ラインの一部とが激しく衝
突したとしても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等を発
生することはない。
機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合するこ
とによって形成されていることから配線基板同士あるい
は配線基板と半導体装置製作ラインの一部とが激しく衝
突したとしても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等を発
生することはない。
【００１２】また本発明の配線基板によれば、絶縁基体
と配線導体との間に両者に対し密着性が良い熱硬化性樹
脂にγグリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシ
ランカップリング剤を２乃至１０重量部含有させて成る
中間層を介在させたことから絶縁基体に対する配線導体
の接合強度が前記中間層によって極めて強いものとな
り、その結果、配線導体に半導体素子の電極を接続する
際等において配線導体に大きな外力が印加されても配線
導体が絶縁基体より剥離することはなく、半導体素子等
の電極を配線導体に確実、強固に電気的接続することが
可能となる。
と配線導体との間に両者に対し密着性が良い熱硬化性樹
脂にγグリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシ
ランカップリング剤を２乃至１０重量部含有させて成る
中間層を介在させたことから絶縁基体に対する配線導体
の接合強度が前記中間層によって極めて強いものとな
り、その結果、配線導体に半導体素子の電極を接続する
際等において配線導体に大きな外力が印加されても配線
導体が絶縁基体より剥離することはなく、半導体素子等
の電極を配線導体に確実、強固に電気的接続することが
可能となる。
【００１３】更に本発明の配線基板は、熱硬化性樹脂前
駆体と無機絶縁物粉末とを混合してなる前駆体シートを
準備する工程と、前記前駆体シートの一面に熱硬化性樹
脂前駆体にシランカップリング剤を添加した樹脂ペース
トを塗布する工程と、前記塗布された樹脂ペースト上に
熱硬化性樹脂前駆体と金属粉末とを混合してなる金属ペ
ーストを所定パターンに塗布する工程と、前記前駆体シ
ート、樹脂ペースト及び金属ペーストを加熱処理し、熱
硬化させる工程とで製作され、前駆体シート、樹脂ペー
スト、金属ペーストの熱硬化性樹脂前駆体は熱硬化時に
殆ど収縮しないことから不均一な収縮による変形や寸法
のばらつきが発生することもない。
駆体と無機絶縁物粉末とを混合してなる前駆体シートを
準備する工程と、前記前駆体シートの一面に熱硬化性樹
脂前駆体にシランカップリング剤を添加した樹脂ペース
トを塗布する工程と、前記塗布された樹脂ペースト上に
熱硬化性樹脂前駆体と金属粉末とを混合してなる金属ペ
ーストを所定パターンに塗布する工程と、前記前駆体シ
ート、樹脂ペースト及び金属ペーストを加熱処理し、熱
硬化させる工程とで製作され、前駆体シート、樹脂ペー
スト、金属ペーストの熱硬化性樹脂前駆体は熱硬化時に
殆ど収縮しないことから不均一な収縮による変形や寸法
のばらつきが発生することもない。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の配線基板を
半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適
用した場合の一実施医を示し、１は絶縁基体、２は配線
導体である。
詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の配線基板を
半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに適
用した場合の一実施医を示し、１は絶縁基体、２は配線
導体である。
【００１５】前記絶縁基体１は３枚の絶縁基板１ａ、１
ｂ、１ｃを積層することによって形成されており、その
上面の中央部に半導体素子を収容するための凹部１ｄを
有し、該凹部１ｄ底面には半導体素子３が樹脂等の接着
材を介して接着固定される。
ｂ、１ｃを積層することによって形成されており、その
上面の中央部に半導体素子を収容するための凹部１ｄを
有し、該凹部１ｄ底面には半導体素子３が樹脂等の接着
材を介して接着固定される。
【００１６】前記絶縁基体１を構成する３枚の絶縁基板
１ａ、１ｂ、１ｃは、例えば酸化珪素、酸化アルミニウ
ム、窒化アルミニウム、炭化珪素、チタン酸バリウム、
ゼオライト等の無機絶縁物粉末をエポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂で結合することによって形成
されており、絶縁基体１を構成する３枚の絶縁基板１
ａ、１ｂ、１ｃはその各々が無機絶縁物粉末を靱性に優
れる熱硬化性樹脂で接合することによって形成されてい
ることから絶縁基体１に外力が印加されても、該外力に
よって絶縁基体１に欠けや割れ、クラック等が発生する
ことはない。
１ａ、１ｂ、１ｃは、例えば酸化珪素、酸化アルミニウ
ム、窒化アルミニウム、炭化珪素、チタン酸バリウム、
ゼオライト等の無機絶縁物粉末をエポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂で結合することによって形成
されており、絶縁基体１を構成する３枚の絶縁基板１
ａ、１ｂ、１ｃはその各々が無機絶縁物粉末を靱性に優
れる熱硬化性樹脂で接合することによって形成されてい
ることから絶縁基体１に外力が印加されても、該外力に
よって絶縁基体１に欠けや割れ、クラック等が発生する
ことはない。
【００１７】なお、前記無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂
で結合して成る絶縁基体１を構成する３枚の絶縁基板１
ａ、１ｂ、１ｃは無機絶縁物粉末の含有量が６０重量％
未満であると絶縁基体１の熱膨張係数が半導体素子３の
熱膨張係数に対して大きく相違し、半導体素子３が作動
時に熱を発し、該熱が半導体素子３と絶縁基体１の両者
に印加されると両者間に熱膨張係数の相違に起因する大
きな熱応力が発生し、この大きな熱応力によって半導体
素子３が絶縁基体１より剥離したり、半導体素子３に割
れや欠け等が発生してしまう。また９５重量％を越える
と無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で完全に結合させるこ
とができず、所定の絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃを得るこ
とができなくなる。従って、前記絶縁基体１を構成する
絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃはその各々の内部に含有され
る無機絶縁物粉末の量が６０重量％乃至９５重量％の範
囲に特定される。
で結合して成る絶縁基体１を構成する３枚の絶縁基板１
ａ、１ｂ、１ｃは無機絶縁物粉末の含有量が６０重量％
未満であると絶縁基体１の熱膨張係数が半導体素子３の
熱膨張係数に対して大きく相違し、半導体素子３が作動
時に熱を発し、該熱が半導体素子３と絶縁基体１の両者
に印加されると両者間に熱膨張係数の相違に起因する大
きな熱応力が発生し、この大きな熱応力によって半導体
素子３が絶縁基体１より剥離したり、半導体素子３に割
れや欠け等が発生してしまう。また９５重量％を越える
と無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で完全に結合させるこ
とができず、所定の絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃを得るこ
とができなくなる。従って、前記絶縁基体１を構成する
絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃはその各々の内部に含有され
る無機絶縁物粉末の量が６０重量％乃至９５重量％の範
囲に特定される。
【００１８】また前記絶縁基体１はその凹部１ｄの周辺
から下面にかけて例えば、銅、銀、金等の金属粉末をエ
ポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂より結合した配線導体２が
形成されている。
から下面にかけて例えば、銅、銀、金等の金属粉末をエ
ポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂より結合した配線導体２が
形成されている。
【００１９】前記配線導体２は、内部に収容する半導体
素子３を外部電気回路に電気的に接続する作用をなし、
凹部１ｄの周辺部位には半導体素子３の各電極がボンデ
ィングワイヤ４を介して電気的に接続され、また絶縁基
体１の下面に導出する部位は外部電気回路基板に電気的
に接続される。
素子３を外部電気回路に電気的に接続する作用をなし、
凹部１ｄの周辺部位には半導体素子３の各電極がボンデ
ィングワイヤ４を介して電気的に接続され、また絶縁基
体１の下面に導出する部位は外部電気回路基板に電気的
に接続される。
【００２０】前記配線導体２はそれに含有される金属粉
末の量が７０重量％未満では配線導体２の導電性が悪く
なる傾向にあり、また９５重量％を越えると金属粉末を
熱硬化性樹脂で強固に結合することが困難となる傾向に
ある。従って、前記金属粉末を熱硬化性樹脂で結合して
成る配線導体２は金属粉末の含有量を７０重量％乃至９
５重量％の範囲としておくことが好ましい。
末の量が７０重量％未満では配線導体２の導電性が悪く
なる傾向にあり、また９５重量％を越えると金属粉末を
熱硬化性樹脂で強固に結合することが困難となる傾向に
ある。従って、前記金属粉末を熱硬化性樹脂で結合して
成る配線導体２は金属粉末の含有量を７０重量％乃至９
５重量％の範囲としておくことが好ましい。
【００２１】また前記配線導体２は、その露出する表面
にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、かつ良導電性の金属
をめっき法により１μｍ乃至２０μｍの厚みに被着させ
ておくと、配線導体２の酸化腐食を有効に防止すること
ができるとともに配線導体２とボンディングワイヤ４と
を強固に電気的接続させることができる。従って、前記
配線導体２はその露出する表面にニッケルや金等の耐蝕
性に優れ、かつ良導電性である金属をめっき法により１
μｍ乃至２０μｍ厚みに被着させておくことが好まし
い。
にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、かつ良導電性の金属
をめっき法により１μｍ乃至２０μｍの厚みに被着させ
ておくと、配線導体２の酸化腐食を有効に防止すること
ができるとともに配線導体２とボンディングワイヤ４と
を強固に電気的接続させることができる。従って、前記
配線導体２はその露出する表面にニッケルや金等の耐蝕
性に優れ、かつ良導電性である金属をめっき法により１
μｍ乃至２０μｍ厚みに被着させておくことが好まし
い。
【００２２】前記配線導体２はまた絶縁基体１の下面に
導出する部位に、外部電気回路と電気的に接続されるバ
ンプ電極２ａが形成されており、該バンプ電極２ａを外
部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接着剤を介
して接合することにより内部に収容する半導体素子３は
外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
導出する部位に、外部電気回路と電気的に接続されるバ
ンプ電極２ａが形成されており、該バンプ電極２ａを外
部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接着剤を介
して接合することにより内部に収容する半導体素子３は
外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００２３】更に前記配線導体２と絶縁基体１を構成す
る絶縁基板１ｂの上面との間に図２に示すように、中間
層５が介在されており、該中間層５によって配線導体２
と絶縁基板１ｂとの密着性が大きく向上し、配線導体２
に半導体素子３の電極をボンディングワイヤ４を介して
接続させる際等において、配線導体２に大きな外力が印
加されたとしても該外力によって配線導体２が絶縁基体
１（絶縁基板１ｂの上面）より剥離することはなく、こ
れによって半導体素子３の各電極を配線導体２に確実、
強固に電気的接続することが可能となる。
る絶縁基板１ｂの上面との間に図２に示すように、中間
層５が介在されており、該中間層５によって配線導体２
と絶縁基板１ｂとの密着性が大きく向上し、配線導体２
に半導体素子３の電極をボンディングワイヤ４を介して
接続させる際等において、配線導体２に大きな外力が印
加されたとしても該外力によって配線導体２が絶縁基体
１（絶縁基板１ｂの上面）より剥離することはなく、こ
れによって半導体素子３の各電極を配線導体２に確実、
強固に電気的接続することが可能となる。
【００２４】前記中間層５はエポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂等の熱硬化性樹脂にシランカップリング剤を２乃至
１０重量部含有させて成り、該シランカップリング剤は
その官能基が絶縁基板１ｂの表面に露出する無機絶縁物
粉末及び配線導体２の金属粉末と水素結合し、同時に親
油基が中間層５の熱硬化性樹脂と結合することによって
配線導体２を絶縁基板１ｂの上面に極めて強固に接合さ
せる。
樹脂等の熱硬化性樹脂にシランカップリング剤を２乃至
１０重量部含有させて成り、該シランカップリング剤は
その官能基が絶縁基板１ｂの表面に露出する無機絶縁物
粉末及び配線導体２の金属粉末と水素結合し、同時に親
油基が中間層５の熱硬化性樹脂と結合することによって
配線導体２を絶縁基板１ｂの上面に極めて強固に接合さ
せる。
【００２５】前記中間層５に含有されるシランカップリ
ング剤としてはγグリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γグリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン等があるが、特にγグリシドキシプロピルトリ
メトキシシランは中間層５の熱硬化性樹脂と相溶性が良
く、膜表面も滑らかとなることから好適である。
ング剤としてはγグリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γグリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン等があるが、特にγグリシドキシプロピルトリ
メトキシシランは中間層５の熱硬化性樹脂と相溶性が良
く、膜表面も滑らかとなることから好適である。
【００２６】また前記中間層５に含有されるシランカッ
プリング剤はその含有量が２重量部未満であると配線導
体２を絶縁基板１ｂ上に強固に接合することができなく
なり、また１０重量部を越えると中間層５の膜強度が低
下してしまう。従って、前記中間層５に含有されるシラ
ンカップリング剤はその含有量が２乃至１０重量部の範
囲に特定される。
プリング剤はその含有量が２重量部未満であると配線導
体２を絶縁基板１ｂ上に強固に接合することができなく
なり、また１０重量部を越えると中間層５の膜強度が低
下してしまう。従って、前記中間層５に含有されるシラ
ンカップリング剤はその含有量が２乃至１０重量部の範
囲に特定される。
【００２７】更に前記中間層５はその厚みが３μｍ未満
となると配線導体２を絶縁基板１ｂ上に強固に接合する
のが困難となり、また２０μｍを越えると熱硬化性樹脂
に無機絶縁物粉末を含有させて成る絶縁基板１ｂと、熱
硬化性樹脂にシランカップリング剤を含有させて成る中
間層５の熱膨張係数の相異に起因して両者に熱が印加さ
れた場合に両者間に剥離が発生してしまう危険性があ
る。従って、前記中間層５はその厚みを３μｍ乃至２０
μｍの範囲としておくことが好ましい。
となると配線導体２を絶縁基板１ｂ上に強固に接合する
のが困難となり、また２０μｍを越えると熱硬化性樹脂
に無機絶縁物粉末を含有させて成る絶縁基板１ｂと、熱
硬化性樹脂にシランカップリング剤を含有させて成る中
間層５の熱膨張係数の相異に起因して両者に熱が印加さ
れた場合に両者間に剥離が発生してしまう危険性があ
る。従って、前記中間層５はその厚みを３μｍ乃至２０
μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００２８】かくして上述の配線基板よれば、絶縁基体
１の凹部１ｄ底面に半導体素子３を接着剤を介して接着
固定するとともに半導体素子３の各電極をボンディング
ワイヤ４を介して配線導体２に電気的に接続し、しかる
後、前記絶縁基体１の上面に蓋体６を封止剤を介して接
合させ、絶縁基体１１と蓋体６とから成る容器内部に半
導体素子３を気密に収容することによって製品としての
半導体装置となる。
１の凹部１ｄ底面に半導体素子３を接着剤を介して接着
固定するとともに半導体素子３の各電極をボンディング
ワイヤ４を介して配線導体２に電気的に接続し、しかる
後、前記絶縁基体１の上面に蓋体６を封止剤を介して接
合させ、絶縁基体１１と蓋体６とから成る容器内部に半
導体素子３を気密に収容することによって製品としての
半導体装置となる。
【００２９】次に前記半導体素子収納用パッケージに使
用される配線基板の製造方法について図３に基づき説明
する。まず図３（ａ）に示すように、３枚の前駆体シー
ト１１ａ、１１ｂ、１１ｃを準備する。
用される配線基板の製造方法について図３に基づき説明
する。まず図３（ａ）に示すように、３枚の前駆体シー
ト１１ａ、１１ｂ、１１ｃを準備する。
【００３０】前記３枚の前駆体シート１１ａ、１１ｂ、
１１ｃは酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、炭化珪素、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化チタン等の無機絶縁物粉末をエポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬
化性樹脂前駆体で結合することによって形成されてお
り、例えば粒径が０．１〜１００μｍの酸化珪素粉末
に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等のエ
ポキシ樹脂、及びアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化
剤、酸無水物系硬化剤等の硬化剤を添加混合してペース
ト状となし、しかる後、このペーストをシート状になす
とともに約２５〜１００℃の温度で１〜６０分間加熱
し、半硬化させことによって製作される。
１１ｃは酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、炭化珪素、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化チタン等の無機絶縁物粉末をエポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬
化性樹脂前駆体で結合することによって形成されてお
り、例えば粒径が０．１〜１００μｍの酸化珪素粉末
に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等のエ
ポキシ樹脂、及びアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化
剤、酸無水物系硬化剤等の硬化剤を添加混合してペース
ト状となし、しかる後、このペーストをシート状になす
とともに約２５〜１００℃の温度で１〜６０分間加熱
し、半硬化させことによって製作される。
【００３１】次に図３（ｂ）に示すように、前記前駆体
シート１１ｂの上面に樹脂ペースト膜１５を形成する。
シート１１ｂの上面に樹脂ペースト膜１５を形成する。
【００３２】前記樹脂ペースト膜１５はエポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬
化性樹脂前駆体にγグリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン等のシランカップリング剤を２乃至１０重量部含
有させた樹脂ペーストをつくるとともにこれを前記前駆
体シート１１ｂの上面に３μｍ〜２０μｍの厚みに被着
させることよって前駆体シート１１ｂの上面に形成され
る。
ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬
化性樹脂前駆体にγグリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン等のシランカップリング剤を２乃至１０重量部含
有させた樹脂ペーストをつくるとともにこれを前記前駆
体シート１１ｂの上面に３μｍ〜２０μｍの厚みに被着
させることよって前駆体シート１１ｂの上面に形成され
る。
【００３３】前記樹脂ペースト膜１５の前駆体シート１
１ｂの上面への形成は一旦、前駆体シート１１ｂを形成
し、その後に前記前駆体シート１１ｂの上面に熱硬化性
樹脂前駆体にシランカップリング剤を含有させた樹脂ペ
ーストを塗布するとともにこれを熱処理し、樹脂ペース
ト中の熱硬化性樹脂を半硬化させることによって、或い
は無機絶縁物粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合したペ
ーストをシート状に成形し、このシートの上面に熱硬化
性樹脂前駆体にシランカップリング剤を含有させた樹脂
ペーストを所定厚みに被着させ、その後、これらを約２
５〜１００℃の温度で１〜６０分間熱処理し、シートの
熱硬化性樹脂及び樹脂ペースト中の熱硬化性樹脂の各々
半硬化させることによって行われる。
１ｂの上面への形成は一旦、前駆体シート１１ｂを形成
し、その後に前記前駆体シート１１ｂの上面に熱硬化性
樹脂前駆体にシランカップリング剤を含有させた樹脂ペ
ーストを塗布するとともにこれを熱処理し、樹脂ペース
ト中の熱硬化性樹脂を半硬化させることによって、或い
は無機絶縁物粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合したペ
ーストをシート状に成形し、このシートの上面に熱硬化
性樹脂前駆体にシランカップリング剤を含有させた樹脂
ペーストを所定厚みに被着させ、その後、これらを約２
５〜１００℃の温度で１〜６０分間熱処理し、シートの
熱硬化性樹脂及び樹脂ペースト中の熱硬化性樹脂の各々
半硬化させることによって行われる。
【００３４】次に図３（ｃ）に示すように、前記３枚の
前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち２枚の前駆
体シート１１ａ、１１ｂに半導体素子３を収容する凹部
１ｄとなる開口Ａ、Ａ’を、２枚の前駆体シート１１
ｂ、１１ｃに配線導体２を引き回すための貫通孔Ｂ、
Ｂ’を各々形成する。
前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち２枚の前駆
体シート１１ａ、１１ｂに半導体素子３を収容する凹部
１ｄとなる開口Ａ、Ａ’を、２枚の前駆体シート１１
ｂ、１１ｃに配線導体２を引き回すための貫通孔Ｂ、
Ｂ’を各々形成する。
【００３５】前記開口Ａ、Ａ’及び貫通孔Ｂ、Ｂ’は前
駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに従来周知のパンチ
ング加工法を施し、前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１
ｃの各々に所定形状の孔を穿孔することによって形成さ
れる。
駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに従来周知のパンチ
ング加工法を施し、前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１
ｃの各々に所定形状の孔を穿孔することによって形成さ
れる。
【００３６】次に図３（ｄ）に示すように、前記前駆体
シート１１ｂ、１１ｃの上下面及び貫通孔Ｂ、Ｂ’内に
配線導体２となる金属ペースト１２を従来周知のスクリ
ーン印刷法により所定パターンに印刷塗布するとともに
これを約２５〜１００℃の温度で１〜６０分間加熱し、
半硬化させる。
シート１１ｂ、１１ｃの上下面及び貫通孔Ｂ、Ｂ’内に
配線導体２となる金属ペースト１２を従来周知のスクリ
ーン印刷法により所定パターンに印刷塗布するとともに
これを約２５〜１００℃の温度で１〜６０分間加熱し、
半硬化させる。
【００３７】前記金属ペースト１２としては、例えば、
粒径が０．１〜２０μｍ程度の銅等の粉末にビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グ
リシジルエステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、及
びアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系
硬化剤等の硬化剤を添加混合しペースト状となしたもの
が使用される。
粒径が０．１〜２０μｍ程度の銅等の粉末にビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グ
リシジルエステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、及
びアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系
硬化剤等の硬化剤を添加混合しペースト状となしたもの
が使用される。
【００３８】そして最後に前記３枚の前駆体シート１１
ａ、１１ｂ、１１ｃを上下に積層するとともにこれを約
８０〜３００℃の温度で１０秒〜２４時間加熱し、前記
前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、樹脂ペースト膜
１５及び所定パターンに印刷塗布された金属ペースト１
２を完全に熱硬化させることによって図１に示すような
絶縁基体１に配線導体２を被着させた配線基板が完成す
る。この場合、前記前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、樹脂ペースト膜１５及び金属ペースト１２は熱硬化
時に収縮することは殆どなく、従って、得られる配線基
板に変形や寸法のばらつきが発生することはなく、これ
によって半導体素子と配線導体とを正確に接続すること
が可能となる。
ａ、１１ｂ、１１ｃを上下に積層するとともにこれを約
８０〜３００℃の温度で１０秒〜２４時間加熱し、前記
前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、樹脂ペースト膜
１５及び所定パターンに印刷塗布された金属ペースト１
２を完全に熱硬化させることによって図１に示すような
絶縁基体１に配線導体２を被着させた配線基板が完成す
る。この場合、前記前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、樹脂ペースト膜１５及び金属ペースト１２は熱硬化
時に収縮することは殆どなく、従って、得られる配線基
板に変形や寸法のばらつきが発生することはなく、これ
によって半導体素子と配線導体とを正確に接続すること
が可能となる。
【００３９】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では、本
発明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納
用パッケージに適用した場合を例に採って説明したが、
これを構成集積回路等に用いられる配線基板としても適
用できることはいうまでもない。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では、本
発明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納
用パッケージに適用した場合を例に採って説明したが、
これを構成集積回路等に用いられる配線基板としても適
用できることはいうまでもない。
【００４０】また上述の実施例では、３枚の前駆体シー
トを積層することによって配線基板を製作したが、一枚
や二枚、或いは四枚以上の絶縁基板を積層することによ
って形成してもよい。
トを積層することによって配線基板を製作したが、一枚
や二枚、或いは四枚以上の絶縁基板を積層することによ
って形成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、絶縁基体が
無機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合する
ことによって形成されていることから配線基板同士ある
いは配線基板と半導体装置製作ラインの一部とが激しく
衝突したとしても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等を
発生することはない。
無機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合する
ことによって形成されていることから配線基板同士ある
いは配線基板と半導体装置製作ラインの一部とが激しく
衝突したとしても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等を
発生することはない。
【００４２】また本発明の配線基板によれば、絶縁基体
と配線導体との間に両者に対し密着性が良い熱硬化性樹
脂にγグリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシ
ランカップリング剤を２乃至１０重量部含有させて成る
中間層を介在させたことから絶縁基体に対する配線導体
の接合強度が前記中間層によって極めて強いものとな
り、その結果、配線導体に半導体素子の電極を接続する
際等において配線導体に大きな外力が印加されても配線
導体が絶縁基体より剥離することはなく、半導体素子等
の電極を配線導体に確実、強固に電気的接続することが
可能となる。
と配線導体との間に両者に対し密着性が良い熱硬化性樹
脂にγグリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシ
ランカップリング剤を２乃至１０重量部含有させて成る
中間層を介在させたことから絶縁基体に対する配線導体
の接合強度が前記中間層によって極めて強いものとな
り、その結果、配線導体に半導体素子の電極を接続する
際等において配線導体に大きな外力が印加されても配線
導体が絶縁基体より剥離することはなく、半導体素子等
の電極を配線導体に確実、強固に電気的接続することが
可能となる。
【００４３】更に本発明の配線基板は、熱硬化性樹脂前
駆体と無機絶縁物粉末とを混合してなる前駆体シートを
準備する工程と、前記前駆体シートの一面に熱硬化性樹
脂前駆体にシランカップリング剤を添加した樹脂ペース
トを塗布する工程と、前記塗布された樹脂ペースト上に
熱硬化性樹脂前駆体と金属粉末とを混合してなる金属ペ
ーストを所定パターンに塗布する工程と、前記前駆体シ
ート、樹脂ペースト及び金属ペーストを加熱処理し、熱
硬化させる工程とで製作され、前駆体シート、樹脂ペー
スト、金属ペーストの熱硬化性樹脂前駆体は熱硬化時に
殆ど収縮しないことから不均一な収縮による変形や寸法
のばらつきが発生することもない。
駆体と無機絶縁物粉末とを混合してなる前駆体シートを
準備する工程と、前記前駆体シートの一面に熱硬化性樹
脂前駆体にシランカップリング剤を添加した樹脂ペース
トを塗布する工程と、前記塗布された樹脂ペースト上に
熱硬化性樹脂前駆体と金属粉末とを混合してなる金属ペ
ーストを所定パターンに塗布する工程と、前記前駆体シ
ート、樹脂ペースト及び金属ペーストを加熱処理し、熱
硬化させる工程とで製作され、前駆体シート、樹脂ペー
スト、金属ペーストの熱硬化性樹脂前駆体は熱硬化時に
殆ど収縮しないことから不均一な収縮による変形や寸法
のばらつきが発生することもない。
【図１】本発明の配線基板を半導体素子収納用パッケー
ジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
ジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の配線基板の製造方
法を説明するための工程毎の断面図である。
法を説明するための工程毎の断面図である。
１・・・・・・・・・・絶縁基体 １ａ、１ｂ、１ｃ・・・絶縁基板 ２・・・・・・・・・・配線導体 ５・・・・・・・・・・中間層 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・前駆体シート １２・・・・・・・・・・・金属ペースト １５・・・・・・・・・・・樹脂ペースト膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｅ
Claims (4)
- 【請求項１】６０重量％乃至９５重量％の無機絶縁物粉
末と５重量％乃至４０重量％の熱硬化性樹脂とからな
り、前記無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂により結合
した少なくとも一枚の絶縁基板から成る絶縁基体に、金
属粉末を熱硬化性樹脂により結合した配線導体を被着さ
せて成る配線基板であって、前記絶縁基体と配線導体と
の間に熱硬化性樹脂にシランカップリング剤を２乃至１
０重量部含有させて成る中間層を介在させたことを特徴
とする配線基板。 - 【請求項２】前記中間層の厚みが３μｍ乃至２０μｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。 - 【請求項３】前記シランカップリング剤がγグリシドキ
シプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする
請求項１に記載の配線基板。 - 【請求項４】熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを
混合してなる前駆体シートを準備する工程と、前記前駆
体シートの一面に熱硬化性樹脂前駆体にシランカップリ
ング剤を添加した樹脂ペーストを塗布する工程と、前記
塗布された樹脂ペースト上に熱硬化性樹脂前駆体と金属
粉末とを混合してなる金属ペーストを所定パターンに塗
布する工程と、前記前駆体シート、樹脂ペースト及び金
属ペーストを加熱処理し、熱硬化させる工程と、から成
る配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30490596A JP3393768B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 配線基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30490596A JP3393768B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 配線基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150123A true JPH10150123A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3393768B2 JP3393768B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=17938713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30490596A Expired - Fee Related JP3393768B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 配線基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393768B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002261427A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Kyocera Corp | 配線基板及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP30490596A patent/JP3393768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002261427A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Kyocera Corp | 配線基板及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3393768B2 (ja) | 2003-04-07 |
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