JPH10163594A - 電子回路基板およびその製造方法 - Google Patents

電子回路基板およびその製造方法

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JPH10163594A
JPH10163594A JP21383397A JP21383397A JPH10163594A JP H10163594 A JPH10163594 A JP H10163594A JP 21383397 A JP21383397 A JP 21383397A JP 21383397 A JP21383397 A JP 21383397A JP H10163594 A JPH10163594 A JP H10163594A
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resin
high thermal
circuit board
laminated
conductive
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JP21383397A
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Yosuke Sagami
洋祐 佐上
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HAISOOLE KK
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    • H05K1/02Details
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 抜熱性、熱拡散性、ビアホール内面の導通膜
のクラック防止性、防水性にすぐれ、基板に反りがない
電子回路基板とその製造方法にかかわる。 【解決方法】 樹脂基板の両面に配線回路が積層一体化
され、該両面の配線回路を導通させるために該基板を貫
通するビアホール内面に導通膜が形成されてなる電子回
路基板において、該導通膜内面の空孔を、高熱伝導性で
電気絶縁性フィラーが混合された電気絶縁性で、かつ該
導通膜の金属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱
伝導性樹脂で充填して封孔してなると共に、該配線回路
の上に絶縁層を挟んでさらに一層あるいは多層の配線回
路を積層一体化させ、該積層した回路は該封孔した空孔
部の上に堆積するようにしてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は抜熱性、熱拡散性と
ビアホール内面の導通膜のクラック防止性、防水性に優
れた電子回路基板、およびその様な基板を安価に製造す
る方法に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】昨今、半導体の高密度化が進み、電子回
路基板の多層化は世の趨勢である。この結果、基板の上
下面を導通するためのビアホールの数も大幅に増加して
いる。現在、基板材料としては、エポキシ樹脂、または
ビスマールド、イミド樹脂にガラス繊維、ケプラ繊維あ
るいは金属繊維等が混ざった、いわゆるガラス・エポキ
シ、フェノール樹脂、BT樹脂、ポリイミド樹脂等の樹
脂材料が一般的に使用され、これらの樹脂基板には必要
に応じて金属基板が適宜積層され、あるいは必要に応じ
て異なった樹脂基板が適宜積層されて使用されている
が、これら樹脂基板の厚さ方向の熱膨張係数はおしなべ
て(60〜100)×10−6に達する。ビアホールの
導通膜の金属被膜は最も大きな銅被膜でも17〜18×
10−6程度であり、基板材料とは極端に熱膨張特性が
異なる。半導体の信頼性のテスト項目の中に−60℃×
30分−155℃×30分のヒートサイルを繰り返す熱
疲労テストがあるが、この時、基板は数十ミクロン伸縮
するのにたいし、導通膜はこの1/3程度伸縮するのみ
で、基板の伸縮に十分追随することができない。この結
果、導通膜に引っ張りの熱応力が作用し、クラックが発
生し、電気特性の劣化となり、水分の吸水を招く結果と
なり、リフロー半田処理のときポップコーンの発生の原
因となる。また、基板内部のガラス繊維の界面にもクラ
ックが発生し、PCTテストで水が浸入する。また更に
基板自体に反りが発生する。また一方電子回路基板の最
近の傾向は、高電流を使用するためにチップのジャンク
ション部分の発熱が多くなり、この部分を過昇温させな
いために熱を拡散、放熱させることが重要な問題になっ
ており、現状ではチップの下面にヒートシンクやヒート
スプレッダーを装着して熱を拡散、放熱しているが、こ
のヒートシンクやヒートスプレッダーの装着は基板全体
のコスト高を招く。ヒートシンクやヒートスプレッダー
は可能な限り縮小、あるいは省略することが好ましい。
また一方、従来の電子回路基板はビアホールの部分は空
孔になっているので、配線回路を積層する場合、この空
孔部分は避けて積層させる必要があるために、配線回路
を高密度に積層することができない欠点もある。ビアホ
ールの上にいかにして配線回路を載せるかということ
は、高密度化に当たって極めて重要な課題である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上
記した熱疲労によるクラックの問題、水の浸入の問題、
基板の反りの問題、およびヒートシンク、ヒートスプレ
ッダーを使用することによるコストアップの問題、さら
に配線回路の高密度化の問題を同時に解決できる電子回
路基板の新しい構造およびその製造方法を提供せんとす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題に関
して鋭意研究を行った結果、次の知見を得た。すなわ
ち、 1.絶縁基材を貫通するビアホール内面に導通膜が形成
されてなる電子回路基板において、該絶縁基材の構造
を、繊維強化樹脂からなる芯材の両面に高熱伝導性で電
気絶縁性フィラーが混合された高熱伝導性樹脂層を積層
一体化した構造にし、該導通膜内面の空孔に、高熱伝導
性で電気絶縁性フィラーが混合され、かつ該導通膜の金
属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝導性樹脂
を充填して、該充填樹脂と導通膜を接着した構造にする
と、導通膜のクラック、ガラス繊維界面のクラックの問
題、基板の反りの問題が解決され、しかも基材の熱拡散
性、放熱性が顕著に改善され、この結果ヒートシンク、
ヒートスプレッダーを完全省略あるいは大巾省略できる
ことを見出だした。また、 2.樹脂基板の両面に配線回路が積層一体化され、該両
面の配線回路を導通させるために該基板を貫通するビア
ホール内面に導通膜が形成されてなる電子回路基板にお
いて、該導通膜内面の空孔を、高熱伝導性で電気絶縁性
フィラーが混合された電気絶縁性で、かつ該導通膜の金
属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝導性樹脂
で充填して封孔してなると共に、該配線回路の上に絶縁
層を挟んでさらに一層あるいは多層の配線回路を積層一
体化させ、該積層した回路は該封孔した空孔部の上に堆
積するようにしても、充填樹脂の線膨張係数を銅回路の
それよりも小さくできるために回路との密着性に優れ、
しかも高密度に積層できることを見出だした。またこの
時、導通膜のクラック、ガラス繊維界面のクラックの問
題、基板の反りの問題、熱拡散、放熱の問題も同時に解
決できることを見出だした。また、 3.樹脂基板の両面に配線回路が積層一体化され、該両
面の配線回路を導通させるために該基板を貫通するビア
ホール内面に導通膜が形成されてなる電子回路基板にお
いて、該樹脂基板の構造を、繊維強化樹脂からなる芯材
の両面に高熱伝導性で電気絶縁性フィラーが混合された
高熱伝導性樹脂層を積層一体化した構造にし、該導通膜
内面の空孔を、高熱伝導性で電気絶縁性フィラーが混合
された電気絶縁性で、かつ該導通膜の金属と同等以下の
低い熱膨張特性を有する高熱伝導性樹脂で充填して封孔
し、さらに該配線回路の上に絶縁層を挟んでさらに一層
あるいは多層の配線回路を積層一体化させ、該積層した
回路は該封孔した空孔部の上に堆積するようにすると、
導通膜のクラック、ガラス繊維界面のクラックの問題、
基板の反りの問題、配線回路の高密度積層の問題が解決
され、しかも基材の熱拡散性、放熱性が顕著に改善さ
れ、この結果ヒートシンク、ヒートスプレッダーを完全
省略あるいは大巾省略できることを見出だした。また、 4.上記高熱伝導性で電気絶縁性フィラーには、(窒化
アルミニウム、炭化ケイ素、マグネシア、アルミナ)の
中から選ばれた一種あるいは二種以上のセラミックフィ
ラーがとくに好ましいこと。また、 5.上記高熱伝導性樹脂層の中のフィラーの量は20〜
85wt%の範囲がとくに好ましいこと。そして 6.上記充填樹脂の中のフィラーの量は、20〜85w
t%の範囲が好ましいこと。そして 7.上記高熱伝導性樹脂層は高熱伝導性樹脂のフィルム
が最も好ましいこと。 8.ビアホールの上に配線回路を載せる課題、およびヒ
ートシンクやヒートスプレッダーを縮小、あるいは省略
する課題を解決できる多層電子回路基板の新しい製法。 本発明は以上の知見に基づいてなされたもので下記の構
成よりなる。
【0005】(1)絶縁基材<101>を貫通するビア
ホール<102>内面に導通膜<103>が形成されて
なる電子回路基板において、該絶縁基材<101>は繊
維強化樹脂からなる芯材<104>の両面に高熱伝導性
で電気絶縁性フィラーが混合された高熱伝導性樹脂層<
105>が積層一体化された構造からなり、該導通膜<
103>内面の空孔<102>は、高熱伝導性で電気絶
縁性フィラーが混合され、かつ該導通膜<103>の金
属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝導性樹脂
を充填され、該充填樹脂と導通膜が接着されてなること
を特徴とする電子回路基板。(図1参照)
【0006】(2)樹脂基板<201>の両面に配線回
路<206>が積層一体化され、該両面の配線回路<2
06>を導通させるために該基板<201>を貫通する
ビアホール<202>内面に導通膜<203>が形成さ
れてなる電子回路基板において、該導通膜<203>内
面の空孔<202>を、高熱伝導性で電気絶縁性フィラ
ーが混合された電気絶縁性で、かつ該導通膜<203>
の金属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝導性
樹脂で充填して封孔してなると共に、該配線回路<20
6>の上に絶縁層<207>を挟んでさらに一層あるい
は多層の配線回路<208>を積層一体化させ、該積層
した回路<208>は該封孔した空孔部<202>の上
に堆積するようにしてなることを特徴とする電子回路基
板。(図2参照)。
【0007】(3)樹脂基板<201>の両面に配線回
路<206>が積層一体化され、該両面の配線回路<2
06>を導通させるために該基板<201>を貫通する
ビアホール<202>内面に導通膜<203>が形成さ
れてなる電子回路基板において、該樹脂基板<201>
は繊維強化樹脂からなる芯材<204>の両面に高熱伝
導性で電気絶縁性フィラーが混合された高熱伝導性樹脂
層<205>が積層一体化された構造であって、該導通
膜<203>内面の空孔<202>が、高熱伝導性で電
気絶縁性フィラーが混合された電気絶縁性で、かつ該導
通膜の金属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝
導性樹脂で充填されて封孔されてなり、該配線回路<2
06>の上に絶縁層<207>を挟んでさらに一層ある
いは多層の配線回路<208>を積層一体化させ、該積
層した回路<208>は該封孔した空孔部<202>の
上に堆積するようにしてなることを特徴とする電子回路
基板。(図2参照)。
【0008】(4)上記高熱伝導性で電気絶縁性フィラ
ーが、(窒化アルミニウム、炭化ケイ素、マグネシア、
アルミナ)の中から選ばれた一種あるいは二種以上のセ
ラミックフィラーである上記1〜3のいずれかに記載の
電子回路基板。
【0009】(5)上記高熱伝導性樹脂層の中のフィラ
ーの量が20〜85wt%である上記1〜3のいずれか
に記載の電子回路基板。
【0010】(6)上記充填樹脂の中のフィラーの量が
20〜85wt%である上記1〜3のいずれかに記載の
電子回路基板。
【0011】(7)上記高熱伝導性樹脂層が高熱伝導性
樹脂フィルムである上記1〜6のいずれかに記載の電子
回路基板。
【0012】(8)樹脂基板<301>の両面に第1の
配線回路<306>が積層一体化され、該基板<301
>を貫通するビアホール<302>内面に該両面の第1
の配線回路<306>を導通させる導通膜<303>が
形成されてなる電子回路基板の、該ビアホールの導通膜
<303>内面の空孔部<302>に高熱伝導性で電気
絶縁性セラミックフィラーが混合された樹脂を充填する
工程(1)と、該ビアホール空孔<302>が該樹脂で
充填された電子回路基板の上に、高熱伝導性で電気絶縁
性セラミックフィラーが混合された第1の樹脂層<30
7(1)>をB−ステージ化させた状態で積層一体化さ
せる工程(2)と、該第1の樹脂層<307(1)>の
上に、金属箔<308>の片面に高熱伝導性で電気絶縁
性セラミックフィラーが混合された第2の樹脂層<30
7(2)>が積層一体化された構造の金属箔とBステー
ジ化樹脂膜の積層体の、該樹脂膜側を重ね合せ、圧着、
加熱して該第1の樹脂層<307(1)>と第2の樹脂
層<307(2)>を接着、硬化させる工程(3)と、
該金属箔をエッチングして第2の配線回路<308>を
形成する工程(4)と、 第1の該配線回路<306>
と第2の配線回路<308>の間に連通孔を穿孔する工
程(5)と、該穿孔した連通孔の内面にメッキによって
導電層を形成して第1の配線回路、306。と第2の配
線回路<308>を電気的に導通させる工程(6)を備
えてなり、逐次(1)〜(6)の工程を繰り返して配線
回路を多層化することを特徴とする多層電子回路基板の
製造方法。(図3参照)
【0013】(9)上記第1の樹脂層<307(1)>
と第2の樹脂層<307(2)>を接着、硬化させる方
法が、第1の樹脂層と第2の樹脂層を一端から順次連続
的に圧着、加熱して接着硬化させる方法である請求項8
に記載の多層配線板の製造方法。(図3参照)
【0014】(10)上記一端から順次連続的に圧着さ
せる方法が、ロール<309>圧着である上記9に記載
の電子回路基板の製造方法。(図3参照)
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子回路基板の各
構成要素および本発明の電子回路基板の製造方法の各工
程を詳細を説明する(図1〜3を参照)。 [工程1:絶縁基材の構成]樹脂基材には、第1の配線
回路(一般には銅配線回路)が積層一体化され、基板を
貫通するビアホール内面には基板両面の配線回路を電気
的に導通させるための導通膜が形成されている。現在、
回路基板の絶縁基材には、ガラス・エポキシ、フェノー
ル樹脂、BT樹脂、ポリイミド樹脂、あるいはセラミッ
クスと有機材料のハイブリッド基材からなる絶縁基材等
々が使用され、通常これらの樹脂とガラス繊維が複合さ
れた、いわゆる繊維強化樹脂の形で使用されている。本
発明の絶縁基材は通常使用されているこれらの基材はそ
のまますべて使用できる。本発明の絶縁基材は、これら
の繊維強化された樹脂基板を芯材として両面に電気絶縁
性で、高熱伝導性の樹脂の層が積層一体化されている。
また、ビアホール内面に形成された導通膜の内面空孔部
にも電気絶縁性で、高熱伝導性の樹脂が充填され、かつ
充填樹脂と導通膜は接着された状態で封孔されている。
【0016】本発明第一工程では、導通膜内面の空孔に
高熱伝導性で電気絶縁性セラミックフィラーが混合され
た樹脂を充填する。電気絶縁性で、高熱伝導性の樹脂と
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、BT樹脂、ポリイ
ミド樹脂等々の樹脂基材に電気絶縁性で高熱伝導性のセ
ラミックフィラーが混合されたものである。ここでフィ
ラーとは、粉末、繊維状の骨材である。
【0017】セラミックはおしなべて樹脂に比較して極
めて低膨脹性である。したがってセラミックフィラーを
樹脂に混合すると、その混合された樹脂は線膨脹係数が
著しく小さくなる。
【0018】セラミックフィラーは、電気絶縁性、高熱
伝導性あれば、ほとんどすべてのセラミック粉末、繊維
を使用できる。窒化アルミニウム、炭化ケイ素、マグネ
シア、アルミナ、窒化ボロン、ダイヤモンド等を適宜使
用できる。とりわけ窒化アルミニウム、炭化ケイ素、マ
グネシア、アルミナは好適である。これらの粉末、繊維
は一種あるいは必要に応じて二種以上を適宜混合して使
用できる。また、これら以外の例えば、溶融シリカ、ム
ライト、コージライト、ジルコン、チタン酸アルミナ、
ジルコニア、スピネル、クロミア等のあるいはこれらの
複合セラミック等々は膨脹係数の調整等の目的で、必要
に応じて適宜混合して使用してよい。
【0019】なお、導通膜の空孔に充填する電気絶縁
性、高熱伝導性の樹脂と導通膜は接着されていることが
必要で、接着されていない場合、導通膜に対する補強効
果は発生しない。充填した樹脂は導通膜の機械的強度を
補強し、導通膜に作用する引っ張りの応力に対抗できる
ようにしたものである。充填した樹脂の熱膨脹係数は絶
縁基板の熱膨脹係数以下、さらに好ましくは導通膜の熱
膨脹係数値以下が好適である。充填材料の熱膨張特性が
絶縁基板の熱膨脹係数を越えると、基板の伸びに抗して
充填材が導通膜の伸びを抑制する効果は発生しない。ま
た、更に充填材料として導通膜の熱膨脹係数値以下の熱
膨脹係数を有する材料を選択すると、導通膜には常に圧
縮の補強応力が作用し、クラックが発生しなくなる。こ
のクラック抑制効果は、導通膜のみならず絶縁基板に対
しても有効で、ガラス繊維界面のクラックおよびソルダ
ーレジストのくラックを抑制する。また、基板の反りの
解消にも有効に作用する。
【0020】[工程2]ビアホール空孔に上記樹脂が充
填された基層となる電子回路基板の片面あるいは両面に
高熱伝導性で電気絶縁性セラミックフィラーが混合され
た樹脂層(以下第1の樹脂層と表現する)を塗着して完
全硬化させずに半硬化したBステージ状態で止めた状態
で積層一体化させる。
【0021】上記した基層となる電子回路基板の両面あ
るいは片面に積層させる電気絶縁性、高熱伝導性の樹脂
と絶縁基材のビアホールに充填する電気絶縁性、高熱伝
導性の樹脂の組成は、電気絶縁性、高熱伝導性のセラミ
ックフィラーが20〜85wt%混合された組成が好ま
しい。下限未満では十分な熱伝導性が得られないため
に、熱拡散、放熱性が十分でない。また、上限を越える
と樹脂が脆くなるので好ましくない。充填する樹脂と回
路基板に積層させる樹脂は必ずしも同一のものを使用し
なくてもよい。少なくともセラミックフィラーが上記組
成範囲のものであればよい。
【0022】基層となる電子回路基板に積層させる電気
絶縁性、高熱伝導性の第1の樹脂層の厚さは20〜30
0ミクロンの範囲が好ましい。下限値未満では十分な放
熱性が得られない。また上限値を越えても放熱性は微増
するだけで、厚くするのはコストアップの原因となり、
経済的でない。層は上記組成の樹脂のペーストを塗布し
て形成してもよいし、またフィルムにしてこれを張り付
けるようにしてもよい。フィルムにして張り付ける場合
は、基材をエポキシ樹脂にして、これにセラミックフィ
ラーを混合してシートに加工したものをB・ステージ化
(半硬化)し、接着面をタッキー状態(粘着状)にして
基層の電子回路基板の面に重ね合わせて加熱硬化する方
法がよい。
【0023】本発明では、芯材の両面に電気絶縁性、高
熱伝導性の樹脂層を形成するのが、ポイントで、片面だ
けでは、芯材と樹脂層の線膨脹係数が異なるので、反っ
てしまう。両面に接着することによって反りが解消され
ることとなる。また、両面に張り付けることによって、
表の熱がビアホールの高熱伝導性充填樹脂を通って裏面
に良く拡散して過昇温が防止できる。
【0024】[工程3]電気絶縁性、高熱伝導性のセラ
ミックフィラーが20〜85wt%混合された組成から
なり、かつBステージ化された状態の電気絶縁性、高熱
伝導性樹脂層(以下第2の樹脂層と表現する)が金属箔
(一般に銅箔)の片面に積層された構造の金属箔(銅
箔)と樹脂層の積層体を用意する。次にBステージ化さ
れた第2の樹脂層側を上記工程2で用意した第1の樹脂
層と重ね合わせ圧着加熱して第1の樹脂層と第2の樹脂
層を接着硬化させる。
【0025】[工程4]第2の樹脂層の表面の金属箔
(銅箔)をエッチングして第2の配線回路を形成する。
【0026】[工程5]第1の配線回路と第2の配線回
路の間に連通孔を穿孔する。穿孔は正確に位置決めした
後、配線回路1を目掛けてCOガスレーザーで行うの
がよい。
【0027】[工程6:導通膜の形成]穿孔した連通孔
内面にメッキによって電気的導通膜を形成する。導通膜
には通常銅メッキ膜が使用されているが、銅のみに限ら
ずニッケル、コバルト、金、銀等、通常のこの種の用途
に使用されている金属膜はすべて適用できる。導通膜は
単一金属膜に限らず、異種金属の積層膜でもすべて適用
できる。なお、上記した樹脂基材に銅、金、銀、ニッケ
ル等の金属微粉が混合されているとメッキ膜の密着強度
が改良されるので、樹脂基材の絶縁性が阻害されない範
囲でこれらの金属粉末を上記した絶縁基材に混合しても
よい。
【0028】以上[工程1]から[工程6]を逐次繰り
返して配線回路を多層化する。
【0029】絶縁基材の上に形成された配線回路の上に
さらに絶縁膜を介して一層あるいはさらに多層の配線回
路を積層させる場合、つまりビルドアップ方式では、ビ
アホールの部分は空孔になっているためにこの部分を回
避して積層させる必要がある。空孔の存在によって配線
回路を高密度に積層できない場合が多い。本発明ではビ
アホール内面の導通膜内面の空孔は電気絶縁性、高熱伝
導性の樹脂で充填され、しかも充填樹脂の上に金属箔
(銅箔)が積層、接着され、この金属箔が配線回路とな
るので、空孔の上に配線回路が高密度に積層できること
になる。また第1、第2の樹脂層の熱膨張係数は、9〜
10×10−6程度で低膨脹であるために、積層させた
銅回路との密着性が向上し、剥離に対する信頼性が向上
する。ちなみに従来の絶縁基材を使用した場合の剥離強
度は約1.2kg程度、本発明では1.6〜1.8kg
に向上する。高密度実装と共に信頼性も向上する。
【0030】
【実施例】
実施例1 基材となる電子回路基板 : 27mm×27mm×
0.6mm厚さのガラスエポキシ基板を芯材とし、芯材
の両面に同じくBステージ化した30μmのエポキシ樹
脂フィルムを重ね、エポキシ樹脂フィルムの上にさらに
18μmの銅箔を重ね合せ、200℃で熱圧着した。エ
ポキシ樹脂フィルムの組成:窒化アルミニウム80、ア
ルミナ20の割合で混合されたセラミックフィラーを7
0%,エポキシ樹脂30%の割合で混ぜた組成。フィル
ムの厚さは、30μm。エポキシ樹脂フィルムの接着面
は粘着しやすいようにタッキー化した。圧着後、銅箔を
エッチングして第1の配線回路を形成した。配線回路形
成後、φ0.23mmの貫通孔を248個穿孔した。な
お、因みに配線基板の各層の熱膨脹係数は下記の通りで
あった。 エポキシ樹脂フィルムの熱膨脹係数:(13〜17)×
10−6 ガラスエポキシ基板芯材 厚さ方向(Z方向) 80〜100×10−6 X 方向 13〜15×10−6 Y 方向 13〜15×10−6 導通膜の形成 ビアホール内面に無電解銅メッキによって16ミクロン
の銅被膜を形成した。 [工程1]次に導通膜の内面空孔部に下記組成の充填材
を充填した。充填材の組成(商品名ハイソールCB01
5) エポキシ接着剤 18wt% (硬化剤含む) セラミックフィラー 82wt% セラミックフィラーの組成:窒化アルミニウム80%、
アルミナ20% 充填材の熱膨脹係数 X,Y,Z方向共 10〜1
3×10−6 充填材をビアホールに充填した後、180℃に2時間加
熱して硬化させた。 [工程2]下記組成の絶縁性、高熱伝導性樹脂を工程1
の両面の第1の銅配線回路の上に配線回路の高さに塗着
して、70℃に8時間加熱して半硬化させ、Bステージ
化した。 [工程3]銅箔とBステージ化した樹脂膜の積層体の製
造 20μmの銅箔にセラミックフィラーを混ぜた下記組成
のエポキシ樹脂フィルムを圧着して70℃に加熱して半
硬化(Bステージ)させた。次にエポキシ樹脂のBステ
ージ面を工程2の半硬化した樹脂面(両面)と重ね合
せ、圧着(圧力: 2.5kg/cm)し、150℃
に40分加熱して完全硬化させた。 [工程4]両面の銅箔をエッチングして第2の配線回路
を形成した。 [工程5]COガスレーザーで第2の配線回路と第1
の配線回路の間に連通孔を穿孔した。 [工程6]連通孔の内面に無電解銅メッキによって20
ミクロンの銅被膜を形成して回路1と2を電気的に導通
させた。以後[工程1]〜[工程6]の操作を3回繰り
返して合計7層積層された回路基板を製造した。
【0031】[特性] 実装密度の比較 従来のビアホールを迂回する場合に比べて本例の場合、
概ね3倍の実装密度が得られた。 熱疲労テスト −65℃×30分−155℃×30分のヒートサイクル
を2000回繰り返した。基板の反りは20ミクロン以
下であった。 水圧テスト 121℃、2気圧の水圧テストを行なった。従来のビア
ホールを迂回する構造のものに比較してほぼ95%以上
改善された。 クラックの発生状況 次に各ビアホールの断面を切断してクラックの発生状況
を調べた。各ビアホールの内面のメッキ層にはクラック
は皆無であった。また、基材のガラスエポキシのガラス
繊維界面にもクラックは認められなかった。因みに充填
材を充填していない、従来の配線基板ではビアホールの
約80%に導通膜のクラック、約95%にガラス繊維界
面にクラックが発生している。また基板にほとんど反り
は認められなかった。
【0032】放熱性テスト。 通常の回路基板では、LSIの下にヒートシンク、ヒー
トシンクの下にさらにヒートスプレダーを装着して使用
されるものについて、本例ではヒートスプレダーを省略
して実使用に供してみた。実使用時の温度上昇は従来品
に比べて有為な差異は認められず、ほとんど支障なく使
用できた。本発明はヒートスプレダーを省略して実使用
できることが確認できた。
【0033】製造コストの比較従来のビアホールを迂回
する構造の多層基板に比較して本発明構造のものは製造
コストを約半分に下げることができた。
【0034】
【発明の効果】
1.ビアホール内面の導通膜および基板材料のガラス繊
維界面のクラックの発生を防止できる。 2.基板の放熱性と熱拡散性が極めて優れている。 3.ビアホールの上に回路形成が可能になったために高
密度な実装が可能。 4.製造工程が簡単で不良率が極めて低い。 5.製造コストが安価。 6.スループットが極めて早い。
【手続補正書】
【提出日】平成9年10月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の電子回路基板の構造の説明図
【図2】 図2は本発明の電子回路基板の構造の説明図
【図3】 図3は本発明の電子回路基板の製造方法の説
明図
【符号の説明】 101…絶縁基材 102…ビアホール
103…導通膜 104…芯材 105…高熱伝導性樹脂層 201…樹脂基板 202…ビアホール
203…導通膜 204…芯材 205…高熱伝導性樹脂層 206…配線回路 207…絶縁層 208…配線回路 301…樹脂基板 302…ビアホール
303…導通膜 306…配線回路 307(1)…樹脂層 307(2)…樹脂層 308…金属箔 309…ロール

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基材を貫通するビアホール内面に導通
    膜が形成されてなる電子回路基板において、該絶縁基材
    は繊維強化樹脂からなる芯材の両面に高熱伝導性で電気
    絶縁性フィラーが混合された高熱伝導性樹脂層が積層一
    体化された構造からなり、該導通膜内面の空孔は、高熱
    伝導性で電気絶縁性フィラーが混合され、かつ該導通膜
    の金属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝導性
    樹脂を充填され、該充填樹脂と導通膜が接着されてなる
    ことを特徴とする電子回路基板。
  2. 【請求項2】樹脂基板の両面に配線回路が積層一体化さ
    れ、該両面の配線回路を導通させるために該基板を貫通
    するビアホール内面に導通膜が形成されてなる電子回路
    基板において、該導通膜内面の空孔を、高熱伝導性で電
    気絶縁性フィラーが混合された電気絶縁性で、かつ該導
    通膜の金属と同等以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝
    導性樹脂で充填して封孔してなると共に、該配線回路の
    上に絶縁層を挟んでさらに一層あるいは多層の配線回路
    を積層一体化させ、該積層した回路は該封孔した空孔部
    の上に堆積するようにしてなることを特徴とする電子回
    路基板。
  3. 【請求項3】樹脂基板の両面に配線回路が積層一体化さ
    れ、該両面の配線回路を導通させるために該基板を貫通
    するビアホール内面に導通膜が形成されてなる電子回路
    基板において、該樹脂基板は繊維強化樹脂からなる芯材
    の両面に高熱伝導性で電気絶縁性フィラーが混合された
    高熱伝導性樹脂層が積層一体化された構造であって、該
    導通膜内面の空孔が、高熱伝導性で電気絶縁性フィラー
    が混合された電気絶縁性で、かつ該導通膜の金属と同等
    以下の低い熱膨張特性を有する高熱伝導性樹脂で充填さ
    れて封孔されてなり、該配線回路の上に絶縁層を挟んで
    さらに一層あるいは多層の配線回路を積層一体化させ、
    該積層した回路は該封孔した空孔部の上に堆積するよう
    にしてなることを特徴とする電子回路基板。
  4. 【請求項4】上記高熱伝導性で電気絶縁性フィラーが、
    (窒化アルミニウム、炭化ケイ素、マグネシア、アルミ
    ナ)の中から選ばれた一種あるいは二種以上のセラミッ
    クフィラーである請求項1〜3のいずれかに記載の電子
    回路基板。
  5. 【請求項5】上記高熱伝導性樹脂層の中のフィラーの量
    が20〜85wt%である請求項1〜3のいずれかに記
    載の電子回路基板。
  6. 【請求項6】上記充填樹脂の中のフィラーの量が20〜
    85wt%である請求項1〜3のいずれかに記載の電子
    回路基板。
  7. 【請求項7】上記高熱伝導性樹脂層が高熱伝導性樹脂フ
    ィルムである請求項1〜6のいずれかに記載の電子回路
    基板。
  8. 【請求項8】樹脂基板の両面に第1の配線回路が積層一
    体化され、該基板を貫通するビアホール内面に該両面の
    第1の配線回路を導通させる導通膜が形成されてなる電
    子回路基板の、該ビアホールの導通膜内面の空孔部に高
    熱伝導性で電気絶縁性セラミックフィラーが混合された
    樹脂を充填する工程(1)と、 該ビアホール空孔が該樹脂で充填された電子回路基板の
    上に、高熱伝導性で電気絶縁性セラミックフィラーが混
    合された第1の樹脂層をB−ステージ化させた状態で積
    層一体化させる工程(2)と、 該第1の樹脂層の上に、金属箔の片面に高熱伝導性で電
    気絶縁性セラミックフィラーが混合された第2の樹脂層
    が積層一体化された構造の金属箔とBステージ化樹脂膜
    の積層体の、該樹脂膜側を重ね合せ、圧着、加熱して該
    第1の樹脂層と第2の樹脂層を接着、硬化させる工程
    (3)と、 該金属箔をエッチングして第2の配線回路を形成する工
    程(4)と、 該第1の配線回路と第2の配線回路の間に連通孔を穿孔
    する工程(5)と、該穿孔した連通孔の内面にメッキに
    よって導電層を形成して第2の配線回路と第1の配線回
    路を電気的に導通させる工程(6)を備えてなり、逐次
    (1)〜(6)の工程を繰り返して配線回路を多層化す
    ることを特徴とする多層電子回路基板の製造方法。
  9. 【請求項9】上記第1の樹脂層と第2の樹脂層を接着、
    硬化させる方法が、第1の樹脂層と第2の樹脂層を一端
    から順次連続的に圧着、加熱して接着硬化させる方法で
    ある請求項8に記載の多層配線板の製造方法。
  10. 【請求項10】上記一端から順次連続的に圧着させる方
    法が、ロール圧着である請求項9に記載の多層配線板の
    製造方法。
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