JPH11186445A - 金属芯入りキャビティ型プリント配線板 - Google Patents
金属芯入りキャビティ型プリント配線板Info
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- JPH11186445A JPH11186445A JP35514797A JP35514797A JPH11186445A JP H11186445 A JPH11186445 A JP H11186445A JP 35514797 A JP35514797 A JP 35514797A JP 35514797 A JP35514797 A JP 35514797A JP H11186445 A JPH11186445 A JP H11186445A
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半導体チップ搭載用のプリント配線板を得
る。 【解決手段】 半導体チップｉを直接搭載し、ワイヤボ
ンディングｇで回路導体と半導体チップを接続するため
に用いるプリント配線板において、少なくとも半導体チ
ップ搭載部の周囲にワイヤボンディング用回路が形成さ
れており、その回路と、プリント配線板の反対側に形成
された回路或いはハンダボールでの接続用の導体パッド
がスルーホール導体ｊで接続されており、内層となる金
属板ａは、該スルーホール径より大きめにクリアランス
ホール径があけられており、且つ半導体チップとほぼ同
じ大きさの内層の金属の一部が表面に露出されており、
該露出金属板の表面に半導体チップｉが固定されて、ワ
イヤボンディング、樹脂封止されなることを特徴とす
る、半導体チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリン
ト配線板。
る。 【解決手段】 半導体チップｉを直接搭載し、ワイヤボ
ンディングｇで回路導体と半導体チップを接続するため
に用いるプリント配線板において、少なくとも半導体チ
ップ搭載部の周囲にワイヤボンディング用回路が形成さ
れており、その回路と、プリント配線板の反対側に形成
された回路或いはハンダボールでの接続用の導体パッド
がスルーホール導体ｊで接続されており、内層となる金
属板ａは、該スルーホール径より大きめにクリアランス
ホール径があけられており、且つ半導体チップとほぼ同
じ大きさの内層の金属の一部が表面に露出されており、
該露出金属板の表面に半導体チップｉが固定されて、ワ
イヤボンディング、樹脂封止されなることを特徴とす
る、半導体チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリン
ト配線板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップ搭載用プ
リント配線板に関し、詳しくは内層金属板の上に直接半
導体チップを搭載し、ワイヤボンディングで回路導体と
接続するための金属芯入りキャビティ型プリント配線板
に関するものである。
リント配線板に関し、詳しくは内層金属板の上に直接半
導体チップを搭載し、ワイヤボンディングで回路導体と
接続するための金属芯入りキャビティ型プリント配線板
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体チップを搭載するのに、両
面、又は多層のプリント配線板を作成し、上或いは下側
に銀ペースで半導体を接着し、ワイヤボンディング後、
封止樹脂で封止していた。これは高密度の半導体だと熱
が発生し、熱放散ができずに半導体が動作不良となるこ
とがあった。また、キャビティ型のプリント配線板を作
成し、これを接着剤で銅板のような放熱板を貼り付け
て、この放熱板の上に半導体を搭載していた。これだと
接着剤が耐熱性、耐湿性等に劣っており、耐マイグレー
ション性、プレッシャークッカー試験等の信頼性試験で
は、長期信頼性に劣るものであった。更に銅板の熱膨張
率がプリント配線板と異なるため、貼り合わせた場合、
ソリが発生する、ストレスがかかる等の欠点が生じてい
た。また、プリント配線板の特性は、耐熱性、耐湿性、
吸湿後の電気絶縁性等が今一歩であった。
面、又は多層のプリント配線板を作成し、上或いは下側
に銀ペースで半導体を接着し、ワイヤボンディング後、
封止樹脂で封止していた。これは高密度の半導体だと熱
が発生し、熱放散ができずに半導体が動作不良となるこ
とがあった。また、キャビティ型のプリント配線板を作
成し、これを接着剤で銅板のような放熱板を貼り付け
て、この放熱板の上に半導体を搭載していた。これだと
接着剤が耐熱性、耐湿性等に劣っており、耐マイグレー
ション性、プレッシャークッカー試験等の信頼性試験で
は、長期信頼性に劣るものであった。更に銅板の熱膨張
率がプリント配線板と異なるため、貼り合わせた場合、
ソリが発生する、ストレスがかかる等の欠点が生じてい
た。また、プリント配線板の特性は、耐熱性、耐湿性、
吸湿後の電気絶縁性等が今一歩であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を改善した半導体チップ搭載用金属芯入りキャビティ
型プリント配線板を提供するものである。
点を改善した半導体チップ搭載用金属芯入りキャビティ
型プリント配線板を提供するものである。
【０００４】
【発明が解決するための手段】半導体チップを直接搭載
し、ワイヤボンディングで回路導体と半導体チップを接
続するために用いるプリント配線板において、少なくと
も半導体チップ搭載部の周囲にワイヤボンディング用回
路が形成されており、その回路と、プリント配線板の反
対側に形成された回路或いはハンダボールでの接続用の
導体パッドがスルーホール導体で接続されており、内層
となる金属板、好適には銅板は、該スルーホール径より
大きめにクリアランスホールがあけられており、且つ半
導体チップとほぼ同じ大きさの内層の金属の一部が表面
に露出されており、該露出金属板の表面に半導体チップ
が固定されて、ワイヤボンディング、樹脂封止されてな
る半導体チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリント
配線板を用い、該プリント配線板の樹脂組成物として、
多官能性シアン酸エステル、該シアン酸エステルプレポ
リマーを必須成分とする熱硬化性樹脂組成物を使用する
ことにより、放熱性、耐熱性、耐湿性、耐マイグレーシ
ョン性、吸湿後の電気的特性等の信頼性に優れたものを
得ることができた。
し、ワイヤボンディングで回路導体と半導体チップを接
続するために用いるプリント配線板において、少なくと
も半導体チップ搭載部の周囲にワイヤボンディング用回
路が形成されており、その回路と、プリント配線板の反
対側に形成された回路或いはハンダボールでの接続用の
導体パッドがスルーホール導体で接続されており、内層
となる金属板、好適には銅板は、該スルーホール径より
大きめにクリアランスホールがあけられており、且つ半
導体チップとほぼ同じ大きさの内層の金属の一部が表面
に露出されており、該露出金属板の表面に半導体チップ
が固定されて、ワイヤボンディング、樹脂封止されてな
る半導体チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリント
配線板を用い、該プリント配線板の樹脂組成物として、
多官能性シアン酸エステル、該シアン酸エステルプレポ
リマーを必須成分とする熱硬化性樹脂組成物を使用する
ことにより、放熱性、耐熱性、耐湿性、耐マイグレーシ
ョン性、吸湿後の電気的特性等の信頼性に優れたものを
得ることができた。
【０００５】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物の
樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用され
る。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エス
テル樹脂、多官能性マレイミド−シアン酸エステル樹
脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニ
レンエーテル樹脂等が挙げられ、１種或いは２種類以上
が組み合わせて使用される。耐熱性、耐湿性、耐マイグ
レーション性、吸湿後の電気的特性等の点から多官能性
シアン酸エステル樹脂組成物が好適である。
樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用され
る。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エス
テル樹脂、多官能性マレイミド−シアン酸エステル樹
脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニ
レンエーテル樹脂等が挙げられ、１種或いは２種類以上
が組み合わせて使用される。耐熱性、耐湿性、耐マイグ
レーション性、吸湿後の電気的特性等の点から多官能性
シアン酸エステル樹脂組成物が好適である。
【０００６】本発明の好適な熱硬化性樹脂分である多官
能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に２個以上の
シアナト基を有する化合物である。具体的に例示する
と、1,3-又は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシア
ナトベンゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-
ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレ
ン、4,4-ジシアナトビフェニル、ビス（4-ジシアナトフ
ェニル）メタン、2,2-ビス（4-シアナトフェニル）プロ
パン、2,2-ビス（3,5-ジブロモ-4- シアナトフェニル）
プロパン、ビス（4-シアナトフェニル）エーテル、ビス
（4-シアナトフェニル）チオエーテル、ビス（4-シアナ
トフェニル）スルホン、トリス（4-シアナトフェニル）
ホスファイト、トリス（4-シアナトフェニル）ホスフェ
ート、およびノボラックとハロゲン化シアンとの反応に
より得られるシアネート類などである。
能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に２個以上の
シアナト基を有する化合物である。具体的に例示する
と、1,3-又は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシア
ナトベンゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-
ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレ
ン、4,4-ジシアナトビフェニル、ビス（4-ジシアナトフ
ェニル）メタン、2,2-ビス（4-シアナトフェニル）プロ
パン、2,2-ビス（3,5-ジブロモ-4- シアナトフェニル）
プロパン、ビス（4-シアナトフェニル）エーテル、ビス
（4-シアナトフェニル）チオエーテル、ビス（4-シアナ
トフェニル）スルホン、トリス（4-シアナトフェニル）
ホスファイト、トリス（4-シアナトフェニル）ホスフェ
ート、およびノボラックとハロゲン化シアンとの反応に
より得られるシアネート類などである。
【０００７】これらのほかに特公昭41-1928 、同43-184
68、同44-4791 、同45-11712、同46-41112、同47-26853
及び特開昭51-63149等に記載の多官能性シアン酸エステ
ル化合物類も用いられ得る。また、これら多官能性シア
ン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形成
されるトリアジン環を有する分子量400 〜6,000 のプレ
ポリマーが使用される。このプレポリマーは、上記の多
官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ルイ
ス酸等の酸類；ナトリウムアルコラート等、第三級アミ
ン類等の塩基；炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒として
重合させることにより得られる。このプレポリマー中に
は一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーとプ
レポリマーとの混合物の形態をしており、このような原
料は本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶な
有機溶剤に溶解させて使用する。
68、同44-4791 、同45-11712、同46-41112、同47-26853
及び特開昭51-63149等に記載の多官能性シアン酸エステ
ル化合物類も用いられ得る。また、これら多官能性シア
ン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形成
されるトリアジン環を有する分子量400 〜6,000 のプレ
ポリマーが使用される。このプレポリマーは、上記の多
官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ルイ
ス酸等の酸類；ナトリウムアルコラート等、第三級アミ
ン類等の塩基；炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒として
重合させることにより得られる。このプレポリマー中に
は一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーとプ
レポリマーとの混合物の形態をしており、このような原
料は本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶な
有機溶剤に溶解させて使用する。
【０００８】エポキシ樹脂としては、一般に公知のもの
が使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂；ブ
タジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシ
クロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポ
リエポキシ化合物類；ポリオール、水酸基含有シリコン
樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポ
リグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは１種或
いは２種類以上が組み合わせて使用され得る。
が使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂；ブ
タジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシ
クロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポ
リエポキシ化合物類；ポリオール、水酸基含有シリコン
樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポ
リグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは１種或
いは２種類以上が組み合わせて使用され得る。
【０００９】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のも
のが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類
とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406 に記載の
末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。
のが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類
とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406 に記載の
末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。
【００１０】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用さ
れ得るが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使
用するのが良い。
れ得るが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使
用するのが良い。
【００１１】本発明の熱硬化性樹脂組成物には、組成物
本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の
添加物を配合することができる。これらの添加物として
は、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマ
ー類及びそのプレポリマー類；ポリブタジエン、エポキ
シ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン−
アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジ
エン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量
のelastic なゴム類；ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン、ポリ-4- メチルペンテン、ポリスチレン、
AS樹脂、ABS 樹脂、MBS 樹脂、スチレン−イソプレンゴ
ム、ポリエチレン−プロピレン共重合体、4-フッ化エチ
レン-6- フッ化エチレン共重合体類；ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエス
テル、ポリフェニレンサルファイド等の高分子量プレポ
リマー若しくはオリゴマー；ポリウレタン等が例示さ
れ、適宜使用される。また、その他、公知の無機或いは
有機の充填剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分
散剤、レベリング剤、光増感剤、難燃剤、光沢剤、重合
禁止剤、チキソ性付与剤等の各種添加剤が、所望に応じ
て適宜組み合わせて用いられる。必要により、反応基を
有する化合物は硬化剤、触媒が適宜配合される。
本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の
添加物を配合することができる。これらの添加物として
は、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマ
ー類及びそのプレポリマー類；ポリブタジエン、エポキ
シ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン−
アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジ
エン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量
のelastic なゴム類；ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン、ポリ-4- メチルペンテン、ポリスチレン、
AS樹脂、ABS 樹脂、MBS 樹脂、スチレン−イソプレンゴ
ム、ポリエチレン−プロピレン共重合体、4-フッ化エチ
レン-6- フッ化エチレン共重合体類；ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエス
テル、ポリフェニレンサルファイド等の高分子量プレポ
リマー若しくはオリゴマー；ポリウレタン等が例示さ
れ、適宜使用される。また、その他、公知の無機或いは
有機の充填剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分
散剤、レベリング剤、光増感剤、難燃剤、光沢剤、重合
禁止剤、チキソ性付与剤等の各種添加剤が、所望に応じ
て適宜組み合わせて用いられる。必要により、反応基を
有する化合物は硬化剤、触媒が適宜配合される。
【００１２】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体
は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済
性等に劣るため使用した熱硬化性樹脂に対して公知の熱
硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂100 重量
部に対して0.005 〜10重量部、好ましくは0.01〜５重量
部である。
は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済
性等に劣るため使用した熱硬化性樹脂に対して公知の熱
硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂100 重量
部に対して0.005 〜10重量部、好ましくは0.01〜５重量
部である。
【００１３】本発明で使用される内層用金属板は、公知
の金属板が使用される。具体的には、圧延或いは電解法
で作成した銅板、ニッケル板、スズ板、鉄板、アルミ
板、42アロイ等が挙げられる。これらの金属の表面は一
般に公知の内層用表面処理を行う。例えば、銅板は、ブ
ラックオキサイド処理等の化学処理、化学薬品で表面を
粗化する方法等、公知の内層処理が用いられ得る。42ア
ロイ等の樹脂が接着しにくい金属は、表面に銅を接着さ
せ、これの表面を前述の処理を施して使用する。好適に
は、銅95重量％以上の合金、或いは純銅が用いられる。
の金属板が使用される。具体的には、圧延或いは電解法
で作成した銅板、ニッケル板、スズ板、鉄板、アルミ
板、42アロイ等が挙げられる。これらの金属の表面は一
般に公知の内層用表面処理を行う。例えば、銅板は、ブ
ラックオキサイド処理等の化学処理、化学薬品で表面を
粗化する方法等、公知の内層処理が用いられ得る。42ア
ロイ等の樹脂が接着しにくい金属は、表面に銅を接着さ
せ、これの表面を前述の処理を施して使用する。好適に
は、銅95重量％以上の合金、或いは純銅が用いられる。
【００１４】プリント配線板のスルーホールをあける位
置に、内層の金属板にあらかじめスルーホール径より50
〜500 μm 大きめの穴をあけておく。穴のあけかたは、
打ち抜き、ドリル、レーザー、薬液で溶解する方法等、
公知の方法で穴をあける。穴の形は特に限定はないが、
円形が好ましい。
置に、内層の金属板にあらかじめスルーホール径より50
〜500 μm 大きめの穴をあけておく。穴のあけかたは、
打ち抜き、ドリル、レーザー、薬液で溶解する方法等、
公知の方法で穴をあける。穴の形は特に限定はないが、
円形が好ましい。
【００１５】プリプレグの基材として使用するものは、
一般に公知の無機或いは有機の織布、不織布が使用され
る。具体的には、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス等の公
知のガラス繊維布、全芳香族ポリアミド繊維布、液晶ポ
リエステル繊維布等が挙げられる。
一般に公知の無機或いは有機の織布、不織布が使用され
る。具体的には、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス等の公
知のガラス繊維布、全芳香族ポリアミド繊維布、液晶ポ
リエステル繊維布等が挙げられる。
【００１６】本発明の多層プリント配線板用プリプレグ
を作成する場合、基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸、乾
燥し、Ｂステージの積層材料とする。また基材を使用し
ないＢステージ化された樹脂シートも使用できる。さら
には、塗料をスクリーン印刷等で金属板の半導体チップ
を固定する部分以外に塗布、乾燥し、Ｂステージとした
ものも使用できる。この場合、Ｂステージ化の程度によ
り、ハイフロー化、ローフロー化、ノーフロー化する。
ノーフローとした場合、加熱、加圧して積層成形した
時、樹脂の流れ出しが100 μm 以下、好ましくは50μm
以下とする。また、この際、銅板、銅箔とは接着し、ボ
イドが発生しないことが肝要である。Ｂステージとする
時の加熱温度は一般的には100 〜180 ℃である。時間は
５〜60分であり、目的とするフローの程度により、適宜
選択する。
を作成する場合、基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸、乾
燥し、Ｂステージの積層材料とする。また基材を使用し
ないＢステージ化された樹脂シートも使用できる。さら
には、塗料をスクリーン印刷等で金属板の半導体チップ
を固定する部分以外に塗布、乾燥し、Ｂステージとした
ものも使用できる。この場合、Ｂステージ化の程度によ
り、ハイフロー化、ローフロー化、ノーフロー化する。
ノーフローとした場合、加熱、加圧して積層成形した
時、樹脂の流れ出しが100 μm 以下、好ましくは50μm
以下とする。また、この際、銅板、銅箔とは接着し、ボ
イドが発生しないことが肝要である。Ｂステージとする
時の加熱温度は一般的には100 〜180 ℃である。時間は
５〜60分であり、目的とするフローの程度により、適宜
選択する。
【００１７】本発明の金属芯プリント配線板を作成する
方法は特に限定しないが、例えば以下の方法による。 (1) 内層となる金属板を用意し、この金属板のスルーホ
ールを形成する位置に、スルーホール径より少し大きめ
のクリアランスホールを形成し、必要により化学表面処
理を施し、(2) クリアランスホールを形成した金属板の
片面に、少なくとも半導体チップを該金属板に直接搭載
する位置のプリプレグを切除したローフロー或いはノー
フロープリプレグを置き、(3) 該金属板の反対側にハイ
フロープリプレグを配置し、(4) 両面のプリプレグの外
側に片面銅張積層板を置き、(5)加熱、加圧下、好まし
くは真空下にプリプレグの樹脂を熱硬化して全体を一体
化するとともに、金属板中に形成されたクリアランスホ
ール部に樹脂を充填して３層板とする。(6) スルーホー
ル部にクリアランスホールより小さい穴を内層金属板に
接触しないようにあけ（レーザー、ドリル、プラズマ等
公知の方法が使用できる）、デスミア処理を施した後、
金属メッキを行い、(7) 公知の方法にて上下に回路を作
成し、ニッケルメッキ、金メッキを施す。(8) 半導体チ
ップを接着する場所の外層積層板部を切削除去する。
(9) 半導体チップを銀ペーストで表面に露出した金属板
の上に接着し、(10)ワイヤボンディングで半導体チップ
と表層のボンディング端子を接続し、(11)樹脂封止を行
い、必要によりハンダボールを接合する。
方法は特に限定しないが、例えば以下の方法による。 (1) 内層となる金属板を用意し、この金属板のスルーホ
ールを形成する位置に、スルーホール径より少し大きめ
のクリアランスホールを形成し、必要により化学表面処
理を施し、(2) クリアランスホールを形成した金属板の
片面に、少なくとも半導体チップを該金属板に直接搭載
する位置のプリプレグを切除したローフロー或いはノー
フロープリプレグを置き、(3) 該金属板の反対側にハイ
フロープリプレグを配置し、(4) 両面のプリプレグの外
側に片面銅張積層板を置き、(5)加熱、加圧下、好まし
くは真空下にプリプレグの樹脂を熱硬化して全体を一体
化するとともに、金属板中に形成されたクリアランスホ
ール部に樹脂を充填して３層板とする。(6) スルーホー
ル部にクリアランスホールより小さい穴を内層金属板に
接触しないようにあけ（レーザー、ドリル、プラズマ等
公知の方法が使用できる）、デスミア処理を施した後、
金属メッキを行い、(7) 公知の方法にて上下に回路を作
成し、ニッケルメッキ、金メッキを施す。(8) 半導体チ
ップを接着する場所の外層積層板部を切削除去する。
(9) 半導体チップを銀ペーストで表面に露出した金属板
の上に接着し、(10)ワイヤボンディングで半導体チップ
と表層のボンディング端子を接続し、(11)樹脂封止を行
い、必要によりハンダボールを接合する。
【００１８】
【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説
明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表
す。 実施例１ 2,2-ビス（4-シアナトフェニル）プロパン 900部、ビス
（4-マレイミドフェニル）メタン 100部を 150℃に熔融
させ、撹拌しながら４時間反応させプレポリマーを得
た。これをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミド
の混合溶剤に溶解した。これにビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（商品名：エピコート1001、油化シェルエポキ
シ＜株＞製） 400部、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂（商品名：ESCN-220F 、住友化学工業＜株＞製） 6
00部を加え、均一に溶解混合した。触媒としてオクチル
酸亜鉛0.4 部を加え、溶解混合した後、これを 100μｍ
厚みのガラス織布に含浸し150 ℃で乾燥して、ゲル化時
間（at170 ℃）０秒、 170℃、20kgf/cm2 、５分間での
樹脂流れ60μｍとなるように作成したＢステージのノー
フロープリプレグ（プリプレグＡ）を得た。また、 145
℃で乾燥し、ゲル化時間(at170℃)120秒、樹脂流れ13mm
のハイフロープリプレグ（プリプレグＢ）を作成した。
明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表
す。 実施例１ 2,2-ビス（4-シアナトフェニル）プロパン 900部、ビス
（4-マレイミドフェニル）メタン 100部を 150℃に熔融
させ、撹拌しながら４時間反応させプレポリマーを得
た。これをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミド
の混合溶剤に溶解した。これにビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（商品名：エピコート1001、油化シェルエポキ
シ＜株＞製） 400部、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂（商品名：ESCN-220F 、住友化学工業＜株＞製） 6
00部を加え、均一に溶解混合した。触媒としてオクチル
酸亜鉛0.4 部を加え、溶解混合した後、これを 100μｍ
厚みのガラス織布に含浸し150 ℃で乾燥して、ゲル化時
間（at170 ℃）０秒、 170℃、20kgf/cm2 、５分間での
樹脂流れ60μｍとなるように作成したＢステージのノー
フロープリプレグ（プリプレグＡ）を得た。また、 145
℃で乾燥し、ゲル化時間(at170℃)120秒、樹脂流れ13mm
のハイフロープリプレグ（プリプレグＢ）を作成した。
【００１９】一方、プリプレグＢを１枚用い、片面に18
μｍの電解銅箔、片面に離型フィルムを配置し、 190
℃,20kgf/cm2にて90分間積層成形し、片面銅張積層板を
得た。内層金属板となる厚さ 200μｍの圧延銅板にクリ
アランスホールを、所定の位置に、スルーホール径より
500μｍ大きめの穴を、エッチングにてあけ、これを黒
化処理した。半導体チップを直接搭載する位置と同じ箇
所に、半導体チップより 200μｍ大きめの穴をパンチン
グでノーフロープリプレグＡにあけ、上記内層銅板の片
面に配置した。更にその外側に上記で得た片面銅張積層
板を配置した。また、銅板の反対側にハイフロー化した
プリプレグＢを置き、その外側に片面銅張積層板を配置
し、 190℃、25kgf/cm2 にて、30mmHg以下の真空下に90
分積層成形し、３層銅張板を作成した。ボイドは見られ
なかった。
μｍの電解銅箔、片面に離型フィルムを配置し、 190
℃,20kgf/cm2にて90分間積層成形し、片面銅張積層板を
得た。内層金属板となる厚さ 200μｍの圧延銅板にクリ
アランスホールを、所定の位置に、スルーホール径より
500μｍ大きめの穴を、エッチングにてあけ、これを黒
化処理した。半導体チップを直接搭載する位置と同じ箇
所に、半導体チップより 200μｍ大きめの穴をパンチン
グでノーフロープリプレグＡにあけ、上記内層銅板の片
面に配置した。更にその外側に上記で得た片面銅張積層
板を配置した。また、銅板の反対側にハイフロー化した
プリプレグＢを置き、その外側に片面銅張積層板を配置
し、 190℃、25kgf/cm2 にて、30mmHg以下の真空下に90
分積層成形し、３層銅張板を作成した。ボイドは見られ
なかった。
【００２０】この板のスルーホールをあけるべき所定位
置の銅箔をエッチングにて除去後、炭酸ガスレーザーで
穴径0.25mmφのスルーホールをあけ、デスミア処理を行
い、銅メッキを施した。公知の方法で上下に回路を形成
し、メッキする箇所以外はメッキレジストで被覆した
後、ニッケルメッキ、金メッキを施した後、半導体チッ
プを搭載する位置の上の基材をザグリマシーンで切除し
て金属芯入りキャビティ型プリント配線板を作成した。
この半導体チップ搭載部分に半導体チップを銀ペースト
で接着させ、ワイヤボンディング後、液状封止樹脂で封
止した（図１）。この試験結果を表１に示す。
置の銅箔をエッチングにて除去後、炭酸ガスレーザーで
穴径0.25mmφのスルーホールをあけ、デスミア処理を行
い、銅メッキを施した。公知の方法で上下に回路を形成
し、メッキする箇所以外はメッキレジストで被覆した
後、ニッケルメッキ、金メッキを施した後、半導体チッ
プを搭載する位置の上の基材をザグリマシーンで切除し
て金属芯入りキャビティ型プリント配線板を作成した。
この半導体チップ搭載部分に半導体チップを銀ペースト
で接着させ、ワイヤボンディング後、液状封止樹脂で封
止した（図１）。この試験結果を表１に示す。
【００２１】比較例１ 実施例１のハイフロープリプレグＢを２枚使用し、上下
に上記電解銅箔を配置し、 190℃、20kgf/cm2 、30mmHg
以下の真空下で90分間積層成形し、両面銅張積層板を得
た。所定の位置に穴径0.25mmφのスルーホールをドリル
であけ、銅メッキを施した。この板の上下に公知の方法
で回路を形成し、メッキする箇所以外はメッキレジスト
で被覆した後、ニッケルメッキ、金メッキを施した。こ
れは半導体チップを搭載する箇所に放熱用のスルーホー
ルが形成されており、この上に銀ペーストで半導体チッ
プを接着し、ワイヤボンディング後、エポキシ樹脂コン
パウンド封止樹脂で封止した（図２）。これの試験結果
を表１に示す。
に上記電解銅箔を配置し、 190℃、20kgf/cm2 、30mmHg
以下の真空下で90分間積層成形し、両面銅張積層板を得
た。所定の位置に穴径0.25mmφのスルーホールをドリル
であけ、銅メッキを施した。この板の上下に公知の方法
で回路を形成し、メッキする箇所以外はメッキレジスト
で被覆した後、ニッケルメッキ、金メッキを施した。こ
れは半導体チップを搭載する箇所に放熱用のスルーホー
ルが形成されており、この上に銀ペーストで半導体チッ
プを接着し、ワイヤボンディング後、エポキシ樹脂コン
パウンド封止樹脂で封止した（図２）。これの試験結果
を表１に示す。
【００２２】比較例２ 比較例１のプリント配線板の半導体チップ搭載部分をザ
グリマシーンで上下くりぬいてから裏面に厚さ 200μｍ
の銅板を、上記ノーフロープリプレグＡを打ち抜いたも
ので加熱、加圧下に接着させ、放熱板付きプリント配線
板を作成した。これはややソリが見られた。これの放熱
板に銀ペーストで半導体チップを接着し、ワイヤボンデ
ィングした後、液状封止樹脂で封止した（図３）。この
プリント配線板の試験結果を表１に示す。
グリマシーンで上下くりぬいてから裏面に厚さ 200μｍ
の銅板を、上記ノーフロープリプレグＡを打ち抜いたも
ので加熱、加圧下に接着させ、放熱板付きプリント配線
板を作成した。これはややソリが見られた。これの放熱
板に銀ペーストで半導体チップを接着し、ワイヤボンデ
ィングした後、液状封止樹脂で封止した（図３）。この
プリント配線板の試験結果を表１に示す。
【００２３】＜測定方法＞ (1).吸湿後の耐熱性 : 40℃・90％RHの雰囲気下に放置
後、所定時間で取り出してから240 ℃の半田中に30秒浸
せきし、基板の金属との剥離、ワイヤ切れについて断面
及び電気的チェック法にて確認した。 (2).ガラス転移温度 : DMA 法によって測定した。 (3).プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値 :121℃
・２気圧で所定時間処理後、25℃・65％RHで２時間後処
理し、500VDC印加60秒で、その端子間（ライン／スペー
ス＝100 μm/100 μm)の絶縁抵抗値を測定した。 (4).耐マイグレーション性 :85℃・85％RH、50VDC に
て端子間の絶縁抵抗値を測定した。
後、所定時間で取り出してから240 ℃の半田中に30秒浸
せきし、基板の金属との剥離、ワイヤ切れについて断面
及び電気的チェック法にて確認した。 (2).ガラス転移温度 : DMA 法によって測定した。 (3).プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値 :121℃
・２気圧で所定時間処理後、25℃・65％RHで２時間後処
理し、500VDC印加60秒で、その端子間（ライン／スペー
ス＝100 μm/100 μm)の絶縁抵抗値を測定した。 (4).耐マイグレーション性 :85℃・85％RH、50VDC に
て端子間の絶縁抵抗値を測定した。
【００２４】
【表１】試 験 項 目 条件etc 実施例１ 比較例１ 比較例２ 吸湿後の耐熱性 常態 異常なし 異常なし 異常なし 24hrs 異常なし やや剥離 異常なし 48hrs 異常なし 剥離 やや剥離 72hrs 異常なし 剥離 剥離 96hrs 異常なし ワイヤ 切れ 剥離 120hrs やや剥離 − − ガラス転移温度 (℃) ２１３ − − プレッシャクッカー 常態 ５×1014 − − 処理後の絶縁抵抗値 200hrs ４×1012 (Ω) 500hrs ３×1011 700hrs ６×1010 1000hrs １×1010 耐マイグレーション 常態 ５×1013 − − 性 200hrs ６×1011 (Ω) 500hrs ３×1011 700hrs ２×1011 1000hrs ７×1010
【００２５】
【発明の効果】半導体チップを直接搭載し、ワイヤボン
ディングで回路導体と半導体チップを接続するために用
いるプリント配線板の製造において、少なくとも半導体
チップ搭載部の周囲にワイヤボンディング用回路が形成
されており、その回路と、プリント配線板の反対側に形
成された回路或いはハンダボールでの接続用の導体パッ
ドがスルーホール導体で接続されており、内層となる金
属板は、該スルーホール径より大きめにクリアランスホ
ール径があけられており、且つ半導体チップとほぼ同じ
大きさの内層の金属の一部が表面に露出されており、該
露出金属板の表面に半導体チップが固定されてなる半導
体チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリント配線板
は、熱放散性も良く、半導体裏側からの湿気の侵入を防
ぎ、且つプリプレグの樹脂組成物として、多官能性シア
ン酸エステル、該シアン酸エステルプレポリマーを必須
成分とする熱硬化性樹脂組成物を用いることにより、耐
熱性、耐マイグレーション性、プレッシャークッカー処
理後の電気絶縁性に優れたものを得ることができた。
ディングで回路導体と半導体チップを接続するために用
いるプリント配線板の製造において、少なくとも半導体
チップ搭載部の周囲にワイヤボンディング用回路が形成
されており、その回路と、プリント配線板の反対側に形
成された回路或いはハンダボールでの接続用の導体パッ
ドがスルーホール導体で接続されており、内層となる金
属板は、該スルーホール径より大きめにクリアランスホ
ール径があけられており、且つ半導体チップとほぼ同じ
大きさの内層の金属の一部が表面に露出されており、該
露出金属板の表面に半導体チップが固定されてなる半導
体チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリント配線板
は、熱放散性も良く、半導体裏側からの湿気の侵入を防
ぎ、且つプリプレグの樹脂組成物として、多官能性シア
ン酸エステル、該シアン酸エステルプレポリマーを必須
成分とする熱硬化性樹脂組成物を用いることにより、耐
熱性、耐マイグレーション性、プレッシャークッカー処
理後の電気絶縁性に優れたものを得ることができた。
【図１】実施例１のプリント配線板を用いた半導体プラ
スチックパッケージの製造工程
スチックパッケージの製造工程
【図２】比較例１のプリント配線板を用いた半導体プラ
スチックパッケージの製造工程
スチックパッケージの製造工程
【図３】比較例２のプリント配線板を用いた半導体プラ
スチックパッケージの製造工程
スチックパッケージの製造工程
ａ：金属板、ｂ：片面銅張積層板、ｃ：プリプレグＡ、
ｄ：プリプレグＢ、ｅ：エッチングレジスト、ｆ：封止
樹脂、ｇ：金ワイヤ、ｈ：銀ペースト、ｉ：半導体チッ
プ、ｊ：上下回路導通用スルーホール、ｋ：ハンダボー
ル、ｌ：放熱用スルーホール、ｍ：金属箔
ｄ：プリプレグＢ、ｅ：エッチングレジスト、ｆ：封止
樹脂、ｇ：金ワイヤ、ｈ：銀ペースト、ｉ：半導体チッ
プ、ｊ：上下回路導通用スルーホール、ｋ：ハンダボー
ル、ｌ：放熱用スルーホール、ｍ：金属箔
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体チップを直接搭載し、ワイヤボン
ディングで回路導体と半導体チップを接続するために用
いるプリント配線板において、少なくとも半導体チップ
搭載部の周囲にワイヤボンディング用回路が形成されて
おり、その回路と、プリント配線板の反対側に形成され
た回路或いはハンダボールでの接続用の導体パッドがス
ルーホール導体で接続されており、内層となる金属板
は、該スルーホール径より大きめにクリアランスホール
があけられており、且つ半導体チップとほぼ同じ大きさ
の内層の金属の一部が表面に露出されており、該露出金
属板の表面に半導体チップが固定されて、ワイヤボンデ
ィング、樹脂封止されてなることを特徴とする、半導体
チップ搭載用金属芯入りキャビティ型プリント配線板。 - 【請求項２】 該金属板及び表層の金属板が銅95重量％
以上の合金、或いは純銅板である請求項１に記載の金属
芯入りキャビティ型プリント配線板。 - 【請求項３】 該プリプレグの樹脂組成物が、多官能性
シアン酸エステル、該シアン酸エステルプレポリマーを
必須成分とする熱硬化性樹脂組成物である請求項１に記
載の金属芯入りキャビティ型プリント配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35514797A JPH11186445A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 金属芯入りキャビティ型プリント配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35514797A JPH11186445A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 金属芯入りキャビティ型プリント配線板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186445A true JPH11186445A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18442222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35514797A Pending JPH11186445A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 金属芯入りキャビティ型プリント配線板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186445A (ja) |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP35514797A patent/JPH11186445A/ja active Pending
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