JPH11186429A - 樹脂パッケージの製造方法 - Google Patents

樹脂パッケージの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂基板の機械加工性が良好であり、かつ信
頼性に優れた樹脂パッケージの製造方法を提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂を含有する樹脂基板に機械
的な加工を加える第一のステップと、第一のステップの
後に前記樹脂基板が有する元のガラス転移温度またはそ
れ以上の温度に前記樹脂基板を加熱して樹脂基板が有す
るガラス転移温度を新たなガラス転移温度に高める第二
のステップと、その後、前記新たなガラス転移温度を有
する樹脂基板の少なくとも一部に樹脂層を重ねて前記元
のガラス転移温度または前記元のガラス転移温度と前記
新たなガラス転移温度との間の温度に加熱して前記樹脂
基板に前記樹脂層を固着させる第三のステップとを含む
ことを特徴とする樹脂パッケージの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品などに用い
られる樹脂パッケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂基板上に半導体チップなどの電子部
品をフリップチップ実装した後に、適宜、シリコーン樹
脂などの樹脂層で電子部品を覆って封止するチップオン
ボード(COB)構造の樹脂パッケージや、樹脂基板を
多層に積層接着したピングリッドアレイ(PGA)やボ
ールグリッドアレイ(BGA)樹脂パッケージなどの樹
脂パッケージ(以下、樹脂パッケージ)は、樹脂基板が
機械的な加工性に富むのでドリルやルータなどの機械加
工によって経済的かつ高精度に外形加工やスルーホール
の開設、チップ搭載用凹部の形成などができ、最近はセ
ラミックパッケージに代わってICやセンサ、表面弾性
波素子などのパッケージにも広く使われている。
【0003】樹脂パッケージは基本的に、1)軽薄短小
性、2)高密度実装に応える高精度性、3)多様な形状
に対する対応性、4)高信頼性などの特性を備えること
が望ましい。特に、最近では、更なる高密度実装を実現
するために樹脂パッケージの一段の小型化が進められて
おり、高精度で微細な機械加工と高い信頼性の両立が要
求されている。
【0004】以下、図面を参照して従来の技術を説明す
る。図7は、チップが搭載される第一の樹脂基板と、枠
体になる第二の樹脂基板で構成される樹脂基板を用いた
樹脂パッケージの製造方法を示す説明図である。厚さが
0.5mm程度の第二の樹脂基板51にはドリルやルー
タなどを用いた機械加工によって矩形の窓52aやスル
ーホール52bなどが形成されている。次いで、厚みが
0.1mm程度のプリプレグ53を間に挟んで第二の樹
脂基板51と第一の樹脂基板54を位置合わせして重ね
(図7(A)参照)、加圧しながら200℃程度に加熱
し、プリプレグに流動性を持たせながら樹脂基板を積層
接着する(図7(B)参照)。この場合の第一の樹脂基
板54もドリルなどにより機械加工されている。その
後、積層接着された樹脂基板は、図示の破線に示すよう
にダイシングなどによって分離され(図7(C)参
照)、矩形の窓52aの内部にチップを実装した後、図
示されぬ蓋によって窓52aを封止する。なお、第一の
樹脂基板54および/または第二の樹脂基板51には必
要に応じて導体がパターニングされている。従来、この
ようにしてチップを収容した樹脂パッケージが形成され
ていた。
【0005】図8は、樹脂基板を積層接着して形成する
従来の樹脂パッケージの製造工程を示す工程図である。
BT樹脂などの熱硬化性樹脂によって形成された従来の
樹脂基板は、当初は比較的低いガラス転移温度(Tg:
Tg=T1℃)を有しており、一般に重合度が未飽和な
高分子成分を含んで機械加工が可能な硬さや弾力を残し
ている。この状態の樹脂基板に切断や穴加工などの機械
加工を行う。次いで、機械加工を済ませた樹脂基板をプ
リプレグを重ね、あるいは封止剤や接着剤などを樹脂基
板上にポッティングした後、これらの樹脂を前記配線基
板のガラス転移温度以上の温度Tb(℃)で加熱して積
層接着あるいは固着させる。その後、自然に冷却させ、
ダイシング加工して一個一個に分離する。従来、このよ
うにして樹脂パッケージを製造するという工程をとって
いた。
【0006】しかしながら、上記の従来技術によれば、
BT基板などを積層した樹脂基板の加熱接着は、樹脂基
板のガラス転移温度を超える温度で行われていたため
に、次のような相反する問題点があった。
【0007】(1)樹脂基板の一例としてのBT基板で
は、ガラス転移温度(Tg)が170℃〜190℃以下
であれば機械加工が容易である。しかし、ガラス転移温
度(Tg)を200℃以上にまで高めた樹脂基板は、B
T樹脂の重合度が高まって硬くなり、機械加工性が悪
く、樹脂基板自体が脆く、機械加工によって割れや欠
け、剥離などを生じやすく、高精度な機械加工には耐え
られなくなる。同時に、ドリルやルーターの刃などの工
具の消耗が激しくなり、穴開け数量が激減してしまうな
どの欠点を持っている。
【0008】(2)これに対して、樹脂基板が当初に有
するガラス転移温度(Tg)を低く設定すると、樹脂基
板の積層接着などの後工程における加熱温度が当初のガ
ラス転移温度(Tg)を大幅に超える結果となり、後工
程の加熱温度で樹脂基板の重合度が高まるので加熱時の
加圧と相まって、図7(C)に図示するように、また図
8の工程図に示すように反りや収縮、変形などの熱変形
を生じることになる。その結果、一個一個の樹脂パッケ
ージに分離するダイシング加工が困難になる。さらに
は、図9の従来の樹脂パッケージの変形を示した断面図
にも見られるように、樹脂パッケージの空洞内にフリッ
プチップボンディング実装する際にチップ素子との間の
各バンプ高さが不均一となり接合強度不足の部分が生
じ、バンプが外れるなど、故障の原因にもなり、樹脂パ
ッケージ製品の信頼性が低下する。また、変形の大きい
パッケージにチップを電気的に接続するにはワイヤーボ
ンディングなど、寸法自由度の大きい手段を選ばなけれ
ばならず、その分パーケージの寸法が大きくなり小型化
できない。
【0009】(3)後工程における熱変形を避けるため
にガラス転移温度(Tg)以下の温度でプリプレグを加
熱すると、接着強度が不足して樹脂基板の密着が悪く、
封止性能が低下して樹脂パッケージの気密信頼性が低下
する。樹脂基板をプリプレグによって積層接着して樹脂
パッケージを製造する場合には、プリプレグの流動性を
高めてボイドの内部残留を抑えたりプリプレグと被着体
との接着強度を高めるために、上記のガラス転移温度
(Tg)を超える200℃以上にまでプリプレグを加熱
することが必要である。
【0010】総じて、上記従来技術によれば、高精度で
微細な機械加工ができて、しかも信頼性にも優れた樹脂
パッケージを提供することができないという課題が残さ
れていた。
【0011】一方、例えば特開平8−316374号公
報には、樹脂を主成分とする封止材により片面モールド
されている構造のBGAパッケージが示されており、封
止樹脂組成物による封止成形を樹脂組成物硬化物のガラ
ス転移温度(Tg)以下の温度で行うことが開示されて
いる。これによりBGAパッケージの反り量が低減でき
るとされている。しかしながら、このような効果を十分
得るためには、樹脂組成物中の樹脂や硬化剤等の種類を
選択する必要があり、材質的な面での制約が多く、また
選択された樹脂の硬化温度が低い分、できあがった製品
の耐熱信頼性は低くなる欠点がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
課題を解決し、樹脂基板の有する優れた機械加工性を活
かしながら、信頼性に優れた樹脂パッケージの製造方法
を提供することである。また、これらに加えて効率のよ
い樹脂パッケージの製造方法を提供することであり、さ
らにはパッケージの小型化を図ることができる樹脂パッ
ケージの製造方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の事項によって特定される。
【0014】(1)熱硬化性樹脂を含有する樹脂基板に
機械的な加工を加える第一のステップと、第一のステッ
プの後に前記樹脂基板が有する元のガラス転移温度また
はそれ以上の温度に前記樹脂基板を加熱して樹脂基板が
有するガラス転移温度を新たなガラス転移温度に高める
第二のステップと、その後、前記新たなガラス転移温度
を有する樹脂基板の少なくとも一部に樹脂層を重ねて前
記元のガラス転移温度または前記元のガラス転移温度と
前記新たなガラス転移温度との間の温度に加熱して前記
樹脂基板に前記樹脂層を固着させる第三のステップとを
含むことを特徴とする樹脂パッケージの製造方法であ
り、これにより基板の変形を極微し、パッケージの高信
頼性が実現する。
【0015】(2)上記(1)の製造方法により極微の
変形に抑えられるため、上記(1)において、前記第三
のステップが、前記第二のステップを経た前記樹脂基板
に電子部品を実装した後に行われるものであって、かつ
電子部品が実装された樹脂基板の少なくとも一部に樹脂
層を重ねて前記元のガラス転移温度または前記元のガラ
ス転移温度と新たなガラス転移温度との間の温度に加熱
して固着する樹脂パッケージの製造方法をとることを可
能とし、実装工程の簡便性が実現する。
【0016】(3)前記第三のステップが、蓋体を用い
て行われ、前記加熱により前記蓋体を接着し、前記樹脂
基板に実装された電子部品を封止する上記(2)の樹脂
パッケージの製造方法であり、これにより加熱封止工程
の短縮および簡便性が実現する。
【0017】(4)前記樹脂基板が蓋体を有し、電子部
品がバンプにより実装される第一の樹脂基板と、この第
一の樹脂基板を覆って空洞を形成してこの空洞内に電子
部品を収容する蓋体としての第二の樹脂基板とによって
構成されており、前記第一の樹脂基板と前記第二の樹脂
基板の間の樹脂層を加熱して電子部品を封止する上記
(3)の樹脂パッケージの製造方法であり、これにより
パッケージの小型化が実現する。
【0018】なお、例えば特開平8−316374号公
報には、封止樹脂組成物による封止成形を、樹脂組成物
硬化物のガラス転移温度(Tg)以下の温度で行うこと
が開示されている。しかし、本発明と異なり、樹脂パッ
ケージの材料となる樹脂基板の機械的加工の工程におけ
るガラス転移温度と、封止段階の工程におけるガラス転
移温度とを加熱処理によって変化させることについては
全く示されていない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明では、まず、樹脂パッケージ用の熱硬化性樹脂を
含有する樹脂基板(具体的にはガラス繊維強化基板、樹
脂成形基板、コンポジット基板など)に対し機械的な加
工を施した後に、この樹脂基板がもともと有するガラス
転移温度(Tg)をTg1あるいはTg1より高い温度
Taで熱処理し、樹脂基板とガラス転移温度をTg2に
高める。その後、この樹脂基板に必要に応じ電子部品を
実装し、さらに樹脂層(封止樹脂、プリプレグ)を重
ね、さらに必要に応じて枠や蓋となる樹脂基板を重ねた
後、Tg1あるいはTg1とTg2との間の温度で加熱
して樹脂層を固着させる。そして必要に応じたダイシン
グなどを行って樹脂パッケージまたは樹脂封止電子部品
を得る。
【0020】これによれば、ガラス転移温度が低い高分
子を含んだ軟質の状態で先に機械加工を済ませることが
できるので機械加工が容易になる。例えば、樹脂成形基
板などは、成形による孔加工が困難な方向に孔を開けた
い場合、また、成形では困難な狭ピッチのスルーホール
を作る場合には、後から孔加工を行う必要があるが、成
形後のガラス転移温度が低い状態で孔加工を行うことに
より、ドリルやルーターの摩耗が少なく、また、容易に
加工ができる。
【0021】また、樹脂基板に対し先に機械加工を済ま
せたのち、ガラス転移温度を高める熱処理が加えられ、
新たなガラス転移温度Tg2に変質させ、その後は、新
たなガラス転移温度Tg2より低い温度で加熱接着がさ
れるので、樹脂基板が接着段階では変形しない。より具
体的にいうと、この方法によれば、従来発生していた基
板の熱変形や、収縮応力等の影響による反りがなくな
る。その結果、従来は樹脂基板に搭載される素子の接合
部分の寸法的不均一により断線を生じたり、大きなパッ
ケージの場合には未だ部品が装着されていない個々の樹
脂パッケージが反ってしまったために、半田実装時の端
子の浮きによる実装不良が発生していたが、本発明によ
れば、上記の不良が生じなくなる。また、樹脂基板を積
層接着して多数の樹脂パッケージを集合した集合基板を
個々の樹脂パッケージに分離するためカットする際に
は、反りや変形がないので、ダイシングにおける寸法精
度を向上することができる。
【0022】これに対し、ガラス転移温度を高めるため
の所定の熱処理を施さないと樹脂基板の接着段階での変
形が生じ歩留りが低下する。また、接着段階での加熱を
Tg1より低い温度で行うと接着不良が生じ、Tg2以
上の温度で行うと樹脂基板の変形が生じてしまう。さら
に所定の熱処理を施してから機械加工をすると、加工性
が悪化する。
【0023】このように、本発明は、所定の温度におけ
る熱処理により、樹脂基板のガラス転移温度を、成形時
のガラス転移温度よりも高い温度であって、かつ接着温
度よりも高い温度にするところに特徴がある。このよう
なガラス転移温度の変化は、樹脂基板中に含有される熱
硬化性樹脂の重合度ないし架橋度と密接な関係があると
考えられる。すなわち、成形時において重合度ないし架
橋度が未飽和である高分子成分が存在するが、これが所
定温度による熱処理による重合ないし架橋が進行するも
のと考えられる。これを数値化して重合度として示せ
ば、高分子の種類にもよるが、成形時に比べ熱処理後に
おいては重合度が2〜10%程度向上し、熱処理後の重
合度は95%以上に達し、ほぼ100%に近い値に達す
るものもある。この場合の重合度は樹脂基板が含有する
熱硬化性樹脂中の官能基の数、樹脂の骨格、成形時およ
び熱処理後のガラス転移温度などから推定したものであ
る。
【0024】なお、樹脂基板のガラス転移温度は架橋の
度合いによって上昇し、一旦、ガラス転移温度が高まる
と、室温に戻した後も、高いガラス転移温度を維持し続
ける。重合度においても同様であり、一旦加熱処理をう
けた樹脂基板は、室温に戻した後も高い重合度を維持し
続ける。
【0025】以下、本発明を図面を参照して説明する。
図1は、本発明を適用した樹脂パッケージの構造の一例
を示す斜視図である。なお、図示の樹脂パッケージ1
は、樹脂基板を積層接着して形成した積層体からダイシ
ングによって切り分けた一個の樹脂パッケージを示して
いる。第一の樹脂基板2は所定厚さの熱硬化剤樹脂を含
有する基板であり、切断分離された樹脂基板2の端面に
は端面スルーホール9が形成されている。なお、スルー
ホール9からは導体パターン7が延びている。樹脂枠3
は所定厚さの第一の樹脂基板2と同材質の枠用樹脂基板
がルータによって機械加工された枠であり、後に第一の
樹脂基板2上に積層されることにより樹脂パッケージ1
の中央部に空洞を形成する枠である。樹脂枠3は、第一
の樹脂基板2上に所定厚さの第一のプリプレグ4を挟ん
で積層接着されている。樹脂枠3上には、所定厚さの第
二のプリプレグ4を挟んで、樹脂枠3とともに樹脂パッ
ケージの蓋体(第二の樹脂基板)8となる蓋用樹脂基板
6が積層接着されている。なお、蓋用樹脂基板6は第一
の樹脂基板2と同材質の樹脂基板からなる所定厚さの樹
脂基板である。そして、上記第一の樹脂基板2と蓋体
(第二の樹脂基板)8により形成される中空部5の内部
には、チップ(電子部品)10がバンプ11を介してフ
ェースダウンボンディングされている。
【0026】第一の樹脂基板2および蓋体(第二の樹脂
基板)8は上記のように同材質であることが好ましく、
熱硬化性樹脂を含有するものである。このようなものと
してはまずBT基板が好ましく挙げられる。ここで、樹
脂基板の一例としてあげたBT基板とは、トリアジン樹
脂成分を主成分とし、多官能マレイミド化合物および/
または他の改質用化合物により構成された高耐熱付加重
合型熱硬化性樹脂(以下、BTレジン)を用いた樹脂基
板の総称である。具体的には、BT基板としてBT樹脂
にエポキシ樹脂を混合し、接着性、耐PCT(プレッシ
ャークックテスト)特性、耐熱性、電気的特性を向上さ
せ、ガラス転移温度(熱機械分析(TMA)法による。
以下同じ)が190℃(カタログ値)のガラス繊維強化
基板CCL−HL−830(三菱ガス化学製)などがあ
る。
【0027】また、樹脂基板としては、上記のガラス繊
維強化基板において、熱硬化性樹脂としてベンゼン骨格
を含むBisフェノールA型エポキシの誘導体を含む樹
脂基板、あるいは熱硬化性樹脂としてBisフェノール
F型エポキシ、オルトクレゾールノボラック、フェノー
ルノボラック型エポキシなどのエポキシとその誘導体を
含む樹脂基板、熱硬化性樹脂としてビスマレイミド、お
よびトリアジン樹脂とその誘導体から選ばれる1種また
は2種以上を含む樹脂基板などを用いることもできる。
【0028】本発明に用いる樹脂基板としては、前述の
とおり、ガラス繊維強化基板のみならず、樹脂成形基板
やコンポジット基板を用いてもよい。
【0029】なお、樹脂基板における熱硬化性樹脂成分
の含有量は10wt%以上であることが好ましい。
【0030】このような樹脂基板の厚さは、目的・用途
等に応じて適宜選択すればよいが、例えばSAWフィル
ターのようなものを裏面実装する場合においては、第一
の樹脂基板、枠用樹脂基板、蓋用樹脂基板の厚さは、各
々0.1〜1mm、0.35〜1mm、0.1〜0.5mm程
度である。
【0031】また、各樹脂基板間に挟まれるプリプレグ
は、樹脂基板材質に応じて適宜選択すればよいが、本発
明において好ましく用いられるBT基板との組み合わせ
では、例えば200℃、2時間で硬化するGHPL−8
30NF(三菱ガス化学製)BTレジンを好ましく用い
ることができる。このようなプリプレグは樹脂基板の熱
処理前のガラス転移温度Tg1あるいはTg1と熱処理
後のガラス転移温度Tg2との間の温度で硬化するもの
が好ましい。プリプレグの厚さは60〜100μm 程度
である。
【0032】図2および図3は、図1示される本発明の
樹脂パッケージの製造方法を示す説明図および製造工程
を示す工程図である。第一の樹脂基板2と第二の樹脂基
板(枠用樹脂基板3および蓋用樹脂基板6)8は、当
初、同じガラス転移温度Tg1(℃;第一のガラス転移
温度)を有する。第一の樹脂基板2にはドリル加工やル
ーター加工等の機械加工により孔が形成される。第一の
樹脂基板2と同様に、蓋用樹脂基板6にもスルーホール
9や導体パターン7が形成される(図示省略)。また、
枠用樹脂基板3にも矩形の窓が形成される(以上工程
A)。その後、第一の樹脂基板2と枠用および蓋用樹脂
基板3、6を第一のガラス転移温度Tg1あるいはTg
1より高い温度Ta(℃)で熱処理する(工程B)。こ
れにより、それぞれの樹脂基板2、3、6は、第一のガ
ラス転移温度Tg1より高い第二のガラス転移温度Tg
2(℃)を有する樹脂基板に改質される。その後、第一
の樹脂基板2に電子部品をフェイスダウンボンディング
により実装する(工程C)。この後電子部品(チップ)
を実装した第一の樹脂基板2と蓋体となる枠用および蓋
用樹脂基板3、6を位置合わせして積層し、これらの樹
脂基板の間にプリプレグ(図示せず)を挟んで第一のガ
ラス転移温度Tg1以上で、かつ第二のガラス転移温度
Tg2より低い温度Tb(℃)で加熱して積層接着する
(工程D)。その後、積層された樹脂基板をダイシング
などにより切断分離し、一個一個の樹脂パッケージを形
成する(工程E)。
【0033】この場合、樹脂基板2、3、6に対する熱
処理は無荷重で行われる。熱処理温度Taは樹脂基板
2、3、6の第一のガラス転移温度Tg1より0〜30
℃程度高い温度で行うことが好ましい。また、熱処理時
間は、樹脂材質や熱処理温度などによるが、通常0.5
〜3時間程度行うことが好ましい。
【0034】また、熱処理後の樹脂基板2、3、6の第
二のガラス転移温度Tg2はTg1より1〜40℃程
度、さらには5〜30℃程度、特には15〜30℃程度
高いことが好ましい。
【0035】樹脂基板2、3、6同士の積層接着のため
の加熱は通常加圧(圧力10〜60kg/cm2)下に行われ
る。また加熱温度TbはTg1以上でTg2より低い温
度で行われるが、通常熱処理温度Taと同程度の温度で
あることが好ましい。また、加熱時間は0.5〜3時間
程度であることが好ましい。
【0036】以上、図示例に従って樹脂基板を積層する
例をあげて本発明を説明したが、それに限られず、スル
ーホールなどを機械加工した後に加熱処理して樹脂基板
のガラス転移温度を高め、その後、チップを樹脂基板上
に実装し、チップの上面を別な樹脂基板で覆わずに、実
装されたチップとその周囲を覆って樹脂基板上にシリコ
ーン樹脂やエポキシ樹脂をポッティングし、これらの被
覆樹脂を加熱して硬化させる工程に本発明を適用させる
こともできる。これによれば、樹脂基板上にシリコーン
樹脂やエポキシ樹脂がポッティングされただけの比較的
に付着力の弱い構造であっても、樹脂基板がポッティン
グ樹脂の加熱硬化時に反りや変形を生じないので、ポッ
ティングされた被覆樹脂が樹脂基板から剥がれないとい
う効果がある。
【0037】また、枠と蓋とが一体となった蓋体を用い
て、この蓋体とチップを実装した樹脂基板とをプリプレ
グを介して加熱接着する際に本発明を適用してもよい。
【0038】また、電子部品の樹脂基板への実装はバン
プによることが好ましいが、本発明はこれに限定される
ものではない。
【0039】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 実施例1 図1に示すような樹脂パッケージを図2、図3に示すよ
うな工程に従って作製した。樹脂基板としてBT基板を
用いた。このときのBT基板は、ガラス繊維強化基板C
CL−HL−830(三菱ガス化学製)であり、熱処理
前、すなわち成形時のガラス転移温度Tg1は187℃
であった。この値はTMA法により求めたものである。
また、プリプレグとして、200℃、2時間で硬化する
GHPL−830NF(三菱化学製)BTレジンを用い
た。
【0040】第一の樹脂基板および枠用樹脂基板として
は各々0.5mm厚、たて75mm、よこ75mmのBT基
板、蓋用樹脂基板としては0.2mm厚、たて75mm、よ
こ75mmのBT基板を用いた。プリプレグは60μm
厚、たて75mm、よこ75mmのものを用いた。
【0041】BT基板に対し、所定の機械加工を施した
後の熱処理は200℃、2時間の条件とし、熱処理後の
樹脂基板Tg2は215℃(TMA法)であった。また
プリプレグ接着のための加熱条件は200℃、2時間と
した。また40kg/cm2程度の加圧下に行った。
【0042】さらにダイシング加工を行い、このように
して、チップを収納した樹脂パッケージ(たて3.8m
m、よこ3.8mm、高さ1.3mm)を得た。なお、チッ
プを実装する際に用いたバンブの高さは20μm であっ
た。
【0043】得られた樹脂パッケージ100個に対し、
不良品の有無を調べたが、プリプレグの接着不足による
接着不良、基板変形による実装不良などがなく、不良品
の発生はなかった。また、熱処理前のTgの低いBT基
板を機械加工したので加工が容易であり、機械加工によ
る不良品の発生もなかった。なお、基板変形による実装
不良については、次のような基準に従って評価した。す
なわち図9を参照して説明すると、基板の反り量は図9
のtで示されるが、tが7μm 程度であると、図9に示
されるようにバンプがはずれるなどの実装不良が生じて
しまう。こうした実装不良が生じないのはtが2μm 程
度以下のときである。実際、反り量tを調べたところい
ずれも2μm 以下であり、最大2μm であった。
【0044】これに対し、上記の本発明の工程におい
て、BT基板に対し熱処理を施さないものとするほかは
同様にして樹脂パッケージを製造した。同様にして不良
品の有無を調べたところ、図9に示されるような基板変
形による実装不良が発生した。この場合、反り量tが7
μm 程度の不良品が50%発生し、歩留りが悪かった。
【0045】また、上記の本発明の工程において、プリ
プレグ接着のための加熱条件を180℃、3時間とする
ほかは同様にして樹脂パッケージを製造したところ、接
着不良の発生が著しかった。
【0046】さらに、上記の本発明の工程において、プ
リプレグ接着のための加熱条件を230℃、1時間とす
るほかは同様にして樹脂パッケージを製造したところ、
基板変形による実装不良が発生した。
【0047】また、上記の本発明の工程において、ガラ
ス転移温度を高めるための熱処理を施してから機械的加
工を試みたところ、加工性に著しく劣ることがわかっ
た。
【0048】以上より、本発明の製造方法をとることに
よって、機械加工性および歩留りの両立を図ることがで
きることがわかった。
【0049】上記本発明の熱処理条件の選択にあたり、
BT基板の熱処理条件と特性変化の関係について検討し
たが、以下にこれについて述べる。
【0050】(反り量、Tg)上記のBT基板(たて7
5mm、よこ75mm、厚さ0.5mm)に対し、熱処理温度
を180℃、190℃、200℃とし、熱処理時間を1
時間、2時間、3時間としたときの基板の反り量の変化
とTgの変化を調べた。結果を図4、図5に示す。
【0051】反り量はプリプレグの接着条件の200
℃、2時間で加圧加熱したときの反り量(図9のtに相
当)であり、表面粗さ計(Talystep−1:TA
YLORHOBSON社製)を用いて測定した。Tgは
TMA法により求めた。
【0052】図4によれば、熱処理前のBT基板は反り
量が7μm 程度であり、樹脂パッケージとしての使用に
は適さない。反り量が2μm 程度以下であるのは200
℃で1〜3時間あるいは190℃3時間の熱処理条件で
あり、これらの熱処理条件を選択する必要があることが
わかる。
【0053】一方、図5によれば、熱処理前のBT基板
のTg(187℃)より高い温度の190℃、200℃
で1〜3時間熱処理を施すことによって187℃より高
いTgが実現するが、プリプレグの接着条件を考慮する
と200℃で2〜3時間熱処理を施すことが好ましい。
【0054】従って、図4、図5の結果から200℃、
2時間の熱処理によってTgは215℃に変化するが、
このようなTg領域では反り量のバラツキも少なく反り
量が安定していることもわかった。なお、Tgが200
℃付近である場合は反り量のバラツキが大きくなること
も確認した。
【0055】(重合度)熱処理前のBT基板の熱硬化性
樹脂の重合度を樹脂中の官能基の数、樹脂の骨格、Tg
等から90%と推定し、160℃、180℃、200
℃、220℃の各温度で2時間加熱した場合の各重合度
をTgの値から推定した。この関係を図6に示す。
【0056】図6からわかるように、200℃、2時間
の加熱により重合度が97%程度に高められる。従っ
て、熱処理により重合度が変化していることがわかっ
た。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、樹脂基板を用いて形成
する樹脂パッケージにおいて、樹脂基板に機械加工を済
ませてから熱処理を加え、樹脂基板が当初に有していた
ガラス転移温度を新たなガラス転移温度に高めあるい
は、新たなガラス転移温度を有する樹脂基板に改質し、
その後、新たなガラス転移温度より低い温度で加熱して
樹脂層を固着するようにしたので、精度の高い微細な機
械加工が可能であり、しかも加熱による樹脂基板の変形
が少ないので信頼性に優れた樹脂パッケージを提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した樹脂パッケージの構造を示す
斜視図である。
【図2】本発明の樹脂パッケージの製造方法を示す説明
図である。
【図3】本発明の樹脂パッケージの製造工程を示す工程
図である。
【図4】熱処理条件による樹脂基板の反り量の変化を示
すグラフである。
【図5】熱処理条件による樹脂基板のガラス転移温度の
変化を示すグラフである。
【図6】熱処理条件と樹脂基板の重合度との関係を示す
グラフである。
【図7】従来の樹脂基板を用いた樹脂パッケージの製造
方法を示す説明図である。
【図8】従来の樹脂パッケージの製造工程を示す工程図
である。
【図9】従来の樹脂パッケージの変形を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 樹脂パッケージ 2 第一の樹脂基板 3 樹脂枠 4 プリプレグ(樹脂層) 5 中空部 6 蓋用樹脂基板 7 導体パターン 8 蓋体(第二の樹脂基板) 9 スルーホール 10 チップ(電子部品) 11 バンプ 51 第二の樹脂基板 52a 窓 52b スルーホール 53 プリプレグ 54 第一の樹脂基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 賢司 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性樹脂を含有する樹脂基板に機械
    的な加工を加える第一のステップと、第一のステップの
    後に前記樹脂基板が有する元のガラス転移温度またはそ
    れ以上の温度に前記樹脂基板を加熱して樹脂基板が有す
    るガラス転移温度を新たなガラス転移温度に高める第二
    のステップと、その後、前記新たなガラス転移温度を有
    する樹脂基板の少なくとも一部に樹脂層を重ねて前記元
    のガラス転移温度または前記ガラス転移温度と前記新た
    なガラス転移温度との間の温度に加熱して前記樹脂基板
    に前記樹脂層を固着させる第三のステップとを含むこと
    を特徴とする樹脂パッケージの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第三のステップが、前記第二のステ
    ップを経た前記樹脂基板に電子部品を実装した後に行わ
    れるものであって、かつ前記電子部品が実装された樹脂
    基板の少なくとも一部に樹脂層を重ねて前記元のガラス
    転移温度と新たなガラス転移温度との間の温度に加熱し
    て固着する請求項1の樹脂パッケージの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第三のステップが、蓋体を用いて行
    われ、前記加熱により前記蓋体を接着し、前記樹脂基板
    に実装された電子部品を封止する請求項2の樹脂パッケ
    ージの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記樹脂基板が蓋体を有し、電子部品が
    バンプにより実装される第一の樹脂基板と、この第一の
    樹脂基板を覆って空洞を形成してこの空洞内に電子部品
    を収容する蓋体としての第二の樹脂基板とによって構成
    されており、前記第一の樹脂基板と前記第二の樹脂基板
    の間の樹脂層を加熱して電子部品を封止する請求項3の
    樹脂パッケージの製造方法。
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