JPH118454A - 電子回路基板とビヤホールの封孔方法 - Google Patents
電子回路基板とビヤホールの封孔方法Info
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- JPH118454A JPH118454A JP19769897A JP19769897A JPH118454A JP H118454 A JPH118454 A JP H118454A JP 19769897 A JP19769897 A JP 19769897A JP 19769897 A JP19769897 A JP 19769897A JP H118454 A JPH118454 A JP H118454A
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- circuit board
- via hole
- electronic circuit
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0094—Filling or covering plated through-holes or blind plated vias, e.g. for masking or for mechanical reinforcement
Landscapes
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビヤホール内面の導通膜にクラックが発生し
にくく、基板に反りがなく、水が浸透しにくく、かつビ
ヤホール部の熱伝導性に優れた電子回路基板の構造とそ
のビアホールの封孔方法にに係わるものである。 【解決方法】 電子回路基板のビヤホール内面に、無機
質フィラーを混合したＢステージ化した樹脂を減圧下、
加熱、圧入して、該ビヤホール内面の導通膜と接着、硬
化させてなることを特徴とする。
にくく、基板に反りがなく、水が浸透しにくく、かつビ
ヤホール部の熱伝導性に優れた電子回路基板の構造とそ
のビアホールの封孔方法にに係わるものである。 【解決方法】 電子回路基板のビヤホール内面に、無機
質フィラーを混合したＢステージ化した樹脂を減圧下、
加熱、圧入して、該ビヤホール内面の導通膜と接着、硬
化させてなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビアホール内面に無
機質フィラーを混合した複合樹脂材料を充填した電子回
路基板とそのビアホールの封孔方法に係わり、更に詳し
くは、ビヤホール内面の導通膜にクラックが発生しにく
く、基板に反りがなく、水が浸透しにくく、かつビヤホ
ール部の熱伝導性に優れた電子回路基板の構造とそのビ
アホールの封孔方法にに係わるものである。
機質フィラーを混合した複合樹脂材料を充填した電子回
路基板とそのビアホールの封孔方法に係わり、更に詳し
くは、ビヤホール内面の導通膜にクラックが発生しにく
く、基板に反りがなく、水が浸透しにくく、かつビヤホ
ール部の熱伝導性に優れた電子回路基板の構造とそのビ
アホールの封孔方法に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、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
ており、ビヤホールに関係するいろいろな問題が起こっ
ている。ビヤホール内面の導通膜のクラックの問題、基
板の反りの問題、ビヤホールから水が浸透する問題、か
つビヤホールは空孔であるために熱が伝導しない問題等
である。
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
ており、ビヤホールに関係するいろいろな問題が起こっ
ている。ビヤホール内面の導通膜のクラックの問題、基
板の反りの問題、ビヤホールから水が浸透する問題、か
つビヤホールは空孔であるために熱が伝導しない問題等
である。
【０００３】現在、基板材料としては、エポキシ樹脂に
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（６０〜７０）×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１７〜１８×１０６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−５０℃×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
るのである。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、水圧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のである。
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（６０〜７０）×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１７〜１８×１０６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−５０℃×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
るのである。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、水圧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のである。
【０００４】かかる問題を解決するために、本発明者ら
は先に次のような発明を行った。すなわち、特願平７−
号発明では、ビアホールに低熱膨張特性を有す
る絶縁材料（樹脂＋低熱膨張性無機質フィラー）を充填
し、充填材料と導通膜を接着することによって導通膜の
機械的強度を補強し、導通膜に圧縮の補強応力を作用さ
せ、クラックが発生しないようにしたものである。また
特願平８− 号発明では、充填する低熱膨張性無
機質フィラーとして熱伝導性の良い窒化アルミ粉末を使
用して放熱性を改善したものであるが、これらの発明で
はいずれも、充填時の樹脂の粘性が高いために、フィラ
ーの量を多くするのは実用上困難であった。
は先に次のような発明を行った。すなわち、特願平７−
号発明では、ビアホールに低熱膨張特性を有す
る絶縁材料（樹脂＋低熱膨張性無機質フィラー）を充填
し、充填材料と導通膜を接着することによって導通膜の
機械的強度を補強し、導通膜に圧縮の補強応力を作用さ
せ、クラックが発生しないようにしたものである。また
特願平８− 号発明では、充填する低熱膨張性無
機質フィラーとして熱伝導性の良い窒化アルミ粉末を使
用して放熱性を改善したものであるが、これらの発明で
はいずれも、充填時の樹脂の粘性が高いために、フィラ
ーの量を多くするのは実用上困難であった。
【０００５】
【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、フ
ィラーの量を多く充填でき、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、熱伝
導の問題を更に改善できる電子回路基板の新しい構造と
そのビヤホールの封孔方法を提供せんとするものであ
る。
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フ
ィラーの量を多く充填でき、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、熱伝
導の問題を更に改善できる電子回路基板の新しい構造と
そのビヤホールの封孔方法を提供せんとするものであ
る。
【０００６】
【問題を解決するための手段】上記問題点は次の方法で
解決される。すなわち、 １．電子回路基板のビヤホール内面に、無機質フィラー
を混合したＢステージ化した樹脂を減圧下、加熱、圧入
して、該ビヤホール内面の導通膜と接着、硬化させてな
ることを特徴とする電子回路基板。 ２．上記複合樹脂充填ビヤホールの上にフリップチップ
の電極端子を形成してなる上記１に記載の電子回路基
板。 ３．上記複合樹脂充填ビヤホールの上に電極回路を形成
してなる上記１に記載の電子回路基板。 ４．電子回路基板のビヤホールと同じ数の孔が同じ位置
に、該ビヤホールの直径よりも若干大きめに穿孔された
マスクを、該電子回路基板の両面に、該孔の位置が該ビ
アホールの孔の位置と一致する様に重ね合わせる工程
と、該両側に重ね合わせたマスクの上に更に、Ｂステー
ジ化され、中に無機質のフィラーが混合された樹脂フィ
ルムを重ね合わせる工程と、該両側に重ね合わせた樹
脂フィルムの上に更に分離シートを重ね合わせる工程
と該分離シート全体をカバーフィルムで覆う工程と、
該カバーフィルムの周囲をシールしてカバーフィルムの
中を減圧、加熱して該電子回路基板のビヤホールの中に
該樹脂フィルムを圧入して硬化させる工程と、該圧
入、硬化後、分離シートと電子回路基板を分離する工程
を備えてなることを特徴とする電子回路基板のビアホ
ールの封孔方法。 ５．上記の圧入、硬化工程で、カバーフィルムをプレ
スすることを特徴とする電子回路基板のビアホールの封
孔方法。
解決される。すなわち、 １．電子回路基板のビヤホール内面に、無機質フィラー
を混合したＢステージ化した樹脂を減圧下、加熱、圧入
して、該ビヤホール内面の導通膜と接着、硬化させてな
ることを特徴とする電子回路基板。 ２．上記複合樹脂充填ビヤホールの上にフリップチップ
の電極端子を形成してなる上記１に記載の電子回路基
板。 ３．上記複合樹脂充填ビヤホールの上に電極回路を形成
してなる上記１に記載の電子回路基板。 ４．電子回路基板のビヤホールと同じ数の孔が同じ位置
に、該ビヤホールの直径よりも若干大きめに穿孔された
マスクを、該電子回路基板の両面に、該孔の位置が該ビ
アホールの孔の位置と一致する様に重ね合わせる工程
と、該両側に重ね合わせたマスクの上に更に、Ｂステー
ジ化され、中に無機質のフィラーが混合された樹脂フィ
ルムを重ね合わせる工程と、該両側に重ね合わせた樹
脂フィルムの上に更に分離シートを重ね合わせる工程
と該分離シート全体をカバーフィルムで覆う工程と、
該カバーフィルムの周囲をシールしてカバーフィルムの
中を減圧、加熱して該電子回路基板のビヤホールの中に
該樹脂フィルムを圧入して硬化させる工程と、該圧
入、硬化後、分離シートと電子回路基板を分離する工程
を備えてなることを特徴とする電子回路基板のビアホ
ールの封孔方法。 ５．上記の圧入、硬化工程で、カバーフィルムをプレ
スすることを特徴とする電子回路基板のビアホールの封
孔方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】樹脂と無機質フィラーを混合した
複合樹脂の充填は、無機質フィラーを混合した複合樹脂
のシートを使って充填する。すなわちシートの樹脂をＢ
ステージ化して半硬化状態にし、このシートをビヤホー
ルに押しあて、硬化温度に加熱する。硬化に先立ち、樹
脂は粘性が低下して流動状態になる。減圧にともなって
ビヤホールの中の空気と置換される形で流動状態のシー
トは大気圧で孔の中に押し込まれる。減圧下で充填され
るので、気泡の巻込みがなく、樹脂の粘性が小さいの
で、多量の無機質フィラーを充填できる。樹脂＋フィラ
ーの複合樹脂の中に無機質フィラーは最高９３％まで混
合できる。
複合樹脂の充填は、無機質フィラーを混合した複合樹脂
のシートを使って充填する。すなわちシートの樹脂をＢ
ステージ化して半硬化状態にし、このシートをビヤホー
ルに押しあて、硬化温度に加熱する。硬化に先立ち、樹
脂は粘性が低下して流動状態になる。減圧にともなって
ビヤホールの中の空気と置換される形で流動状態のシー
トは大気圧で孔の中に押し込まれる。減圧下で充填され
るので、気泡の巻込みがなく、樹脂の粘性が小さいの
で、多量の無機質フィラーを充填できる。樹脂＋フィラ
ーの複合樹脂の中に無機質フィラーは最高９３％まで混
合できる。
【０００８】フィラーには、シリカ、アルミナ、マグネ
シア、窒化アルミ、窒化ボロン、窒化ケイ素等々、電気
絶縁性のセラミック粉末、ウイスカーはすべて選択、使
用できる。基板の放熱性が重要になる場合は、フィラー
にはマグネシア、窒化アルミ、窒化ボロン等のセラミッ
ク粉末、ウイスカーが好ましい。
シア、窒化アルミ、窒化ボロン、窒化ケイ素等々、電気
絶縁性のセラミック粉末、ウイスカーはすべて選択、使
用できる。基板の放熱性が重要になる場合は、フィラー
にはマグネシア、窒化アルミ、窒化ボロン等のセラミッ
ク粉末、ウイスカーが好ましい。
【０００９】樹脂は、Ｂステージ化可能な接着性樹脂で
あればいかなる樹脂も使用できるが、とりわけエポキシ
系樹脂が好ましい。
あればいかなる樹脂も使用できるが、とりわけエポキシ
系樹脂が好ましい。
【００１０】図１は本発明のビヤホール封孔方法を説明
するための模式図である。ビヤホールを穿孔された電子
回路基板の両面にマスクを重ね合わせる。マスクには電
子回路基板と同じ数の孔が同じ位置に、かつ孔径はビヤ
ホールの孔よりも若干大きめに穿孔されており、対応す
る孔の中心が一致するように重ね合わせる。次に上下の
マスクの上面に、樹脂と無機質フィラーを混合した複合
樹脂（樹脂はＢステージ化）のフィルムを重ね合わせ
る。次に上下二枚の複合樹脂フィルムの上面に分離シー
トを重ね合わせる。電子回路基板、マスク、複合樹脂シ
ート、分離シートを重ねたものを台の上に載せて上から
カバーフィルムを被せる。カバーフイルムは電子回路基
板、マスク、複合樹脂シート、分離シートを重ねたもの
をすべて包み込む大きさのフィルムで、台および真空パ
イプとカバーフイルムの接触面は密着させて真空シール
する。また真空パイプと台の接触面も密着させて真空シ
ールする。ここで、電子回路基板、マスク、複合樹脂シ
ート、分離シートを重ねたものがズレないように、必要
に応じて側面にガイドを当てて、動きを拘束するように
してもよい。
するための模式図である。ビヤホールを穿孔された電子
回路基板の両面にマスクを重ね合わせる。マスクには電
子回路基板と同じ数の孔が同じ位置に、かつ孔径はビヤ
ホールの孔よりも若干大きめに穿孔されており、対応す
る孔の中心が一致するように重ね合わせる。次に上下の
マスクの上面に、樹脂と無機質フィラーを混合した複合
樹脂（樹脂はＢステージ化）のフィルムを重ね合わせ
る。次に上下二枚の複合樹脂フィルムの上面に分離シー
トを重ね合わせる。電子回路基板、マスク、複合樹脂シ
ート、分離シートを重ねたものを台の上に載せて上から
カバーフィルムを被せる。カバーフイルムは電子回路基
板、マスク、複合樹脂シート、分離シートを重ねたもの
をすべて包み込む大きさのフィルムで、台および真空パ
イプとカバーフイルムの接触面は密着させて真空シール
する。また真空パイプと台の接触面も密着させて真空シ
ールする。ここで、電子回路基板、マスク、複合樹脂シ
ート、分離シートを重ねたものがズレないように、必要
に応じて側面にガイドを当てて、動きを拘束するように
してもよい。
【００１１】次に図示した真空脱気用の真空パイプで脱
気しながら樹脂の硬化温度に加熱する。樹脂は硬化に先
立ち粘性が低下して流動状態になりビヤホールの空気と
置換される形で大気圧で加圧されてビヤホールに充填さ
れる。充填後樹脂は硬化する。また、樹脂の圧入には必
要に応じてプレスで加圧してもよい。なお、実際の施工
に当たり、樹脂フィルムと台が接着されないように、台
の表面に離型剤を塗ったり、分離シートのような材料を
挟んだり、あるいは樹脂が接着しない材料で台を構成す
るような措置を講ずる必要がある。
気しながら樹脂の硬化温度に加熱する。樹脂は硬化に先
立ち粘性が低下して流動状態になりビヤホールの空気と
置換される形で大気圧で加圧されてビヤホールに充填さ
れる。充填後樹脂は硬化する。また、樹脂の圧入には必
要に応じてプレスで加圧してもよい。なお、実際の施工
に当たり、樹脂フィルムと台が接着されないように、台
の表面に離型剤を塗ったり、分離シートのような材料を
挟んだり、あるいは樹脂が接着しない材料で台を構成す
るような措置を講ずる必要がある。
【００１２】硬化後、減圧状態を解除してカバーフィル
ムを剥がし、分離シート、マスクを基板から分離する。
分離シート、マスクの役割は、樹脂シートが基板、カバ
ーフィルムにくっつかないように樹脂シートと分離する
ものであり、マスクの孔は基板の孔よりも若干大きいの
で、この大きい部分、基板の孔の端面部に樹脂が若干く
っつく程度で、樹脂シートは基板から容易に分離でき
る。
ムを剥がし、分離シート、マスクを基板から分離する。
分離シート、マスクの役割は、樹脂シートが基板、カバ
ーフィルムにくっつかないように樹脂シートと分離する
ものであり、マスクの孔は基板の孔よりも若干大きいの
で、この大きい部分、基板の孔の端面部に樹脂が若干く
っつく程度で、樹脂シートは基板から容易に分離でき
る。
【００１３】減圧するときの真空度は、概ね１／１０ト
ール程度でよい。加熱する温度は、樹脂を本硬化する温
度で、エポキシ樹脂であれば、１５０〜２００℃程度の
温度となる。この温度は樹脂の種類によって適宜選択す
ればよいことである。
ール程度でよい。加熱する温度は、樹脂を本硬化する温
度で、エポキシ樹脂であれば、１５０〜２００℃程度の
温度となる。この温度は樹脂の種類によって適宜選択す
ればよいことである。
【００１４】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、しかも充填樹脂と導通膜は接着
されて一体化されているので、充填樹脂の上に配線回路
を積層させることができる。絶縁基板はあたかもビアホ
ールのない一枚の平板として取り扱うことができ配線回
路の高度な高密度化が可能になる。また充填樹脂部の線
膨張係数は９〜１０×１０６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．
６〜２．０ｋｇに向上する。高密度実装と共に信頼性も
向上する。
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、しかも充填樹脂と導通膜は接着
されて一体化されているので、充填樹脂の上に配線回路
を積層させることができる。絶縁基板はあたかもビアホ
ールのない一枚の平板として取り扱うことができ配線回
路の高度な高密度化が可能になる。また充填樹脂部の線
膨張係数は９〜１０×１０６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．
６〜２．０ｋｇに向上する。高密度実装と共に信頼性も
向上する。
【００１５】ビアホールの充填樹脂の上には配線回路と
共にフリップチップの電極も形成できる。形成した電極
面にバンプを形成して半導体チップとフリップチップ方
式で接合できる。
共にフリップチップの電極も形成できる。形成した電極
面にバンプを形成して半導体チップとフリップチップ方
式で接合できる。
【００１６】
【実施例】本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 実施例１ 図１に示す装置で充填した。 配線基板 ：２７ｍｍ×２７ｍｍ×０．６ｍｍ厚
さのガラスエポキシ基板にφ０．２３ｍｍの貫通孔が２
４８個穿孔された基板を使用。 配線基板の熱膨脹係数： 厚さ方向（Ｚ方向） ６０〜７０×１０−６ Ｘ 方向 １３〜１５×１０−６ Ｙ 方向 １３〜１５×１０−６ 導通膜 ：ビアホール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。 ［充填用の樹脂フィルム］ 樹脂成分 ： エポキシ樹脂（ １０重量％） フィラー ： 窒化アルミ粉末（平均粒度 ５ミ
クロン）９０重量％ 樹脂フィルムの線膨脹係数 ：Ｘ，Ｙ，Ｚ方向とも８〜
１２×１０−６ 上記樹脂とフィラーを混合して、９０℃でＢステージ化
した。 ［マスク］配線基板と同じ位置に同じ個数の貫通孔を穿
孔した。貫通孔の直径は、配線基板の孔よりも若干大き
い、直径０．２３ｍｍの孔を穿孔した。 ［カバーフィルム、分離シート］厚さ０．２ｍｍの樹脂
フィルムを使用した。 ［充填処理］配線基板の上下面に孔の位置を合わせてマ
スクを重ね、マスクの両面に充填用の樹脂フィルムを重
ね、樹脂フィルムに分離シート重ね、テフロン製の台の
上に載置した。次にカバーフィルムをかぶせ、カバーフ
ィルムの中に真空パイプ差し込み、カバーフィルム、真
空パイプ、テフロン台を密着させ、図示していない真空
減圧装置でカバーフィルムの中を減圧した。次にプレス
で加圧しながらカバーフィルムの中を１６０℃に２時間
加熱。粘性が小さくなって流動化した樹脂フィルムを配
線基板、分離シートの孔の中に充填して硬化させた。充
填後、冷却し、中を大気圧に戻し、カバーフィルムを外
し、分離シートを基板から切り取り、基板の上下面を平
面研磨して充填樹脂のバリを除去した。 ［テスト］ 熱疲労テスト −５０℃×３０分−１５５℃×３０分のヒートサイクル
を１２００回繰り返した。基板の反りは２０ミクロン以
下となった。 水圧テスト １２１℃、２気圧の水圧テストを行なった。従来構造の
基板の貫通孔を充填処理してないものに比較して９０％
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。
さのガラスエポキシ基板にφ０．２３ｍｍの貫通孔が２
４８個穿孔された基板を使用。 配線基板の熱膨脹係数： 厚さ方向（Ｚ方向） ６０〜７０×１０−６ Ｘ 方向 １３〜１５×１０−６ Ｙ 方向 １３〜１５×１０−６ 導通膜 ：ビアホール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。 ［充填用の樹脂フィルム］ 樹脂成分 ： エポキシ樹脂（ １０重量％） フィラー ： 窒化アルミ粉末（平均粒度 ５ミ
クロン）９０重量％ 樹脂フィルムの線膨脹係数 ：Ｘ，Ｙ，Ｚ方向とも８〜
１２×１０−６ 上記樹脂とフィラーを混合して、９０℃でＢステージ化
した。 ［マスク］配線基板と同じ位置に同じ個数の貫通孔を穿
孔した。貫通孔の直径は、配線基板の孔よりも若干大き
い、直径０．２３ｍｍの孔を穿孔した。 ［カバーフィルム、分離シート］厚さ０．２ｍｍの樹脂
フィルムを使用した。 ［充填処理］配線基板の上下面に孔の位置を合わせてマ
スクを重ね、マスクの両面に充填用の樹脂フィルムを重
ね、樹脂フィルムに分離シート重ね、テフロン製の台の
上に載置した。次にカバーフィルムをかぶせ、カバーフ
ィルムの中に真空パイプ差し込み、カバーフィルム、真
空パイプ、テフロン台を密着させ、図示していない真空
減圧装置でカバーフィルムの中を減圧した。次にプレス
で加圧しながらカバーフィルムの中を１６０℃に２時間
加熱。粘性が小さくなって流動化した樹脂フィルムを配
線基板、分離シートの孔の中に充填して硬化させた。充
填後、冷却し、中を大気圧に戻し、カバーフィルムを外
し、分離シートを基板から切り取り、基板の上下面を平
面研磨して充填樹脂のバリを除去した。 ［テスト］ 熱疲労テスト −５０℃×３０分−１５５℃×３０分のヒートサイクル
を１２００回繰り返した。基板の反りは２０ミクロン以
下となった。 水圧テスト １２１℃、２気圧の水圧テストを行なった。従来構造の
基板の貫通孔を充填処理してないものに比較して９０％
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。
【００１７】実施例２ 配線基板 ： ２７ｍｍ×２７ｍｍ×０．６ｍｍ
厚さのＢＴ樹脂を使用したＢステージ化したガラスエポ
キシ基板を芯材とし、芯材の両面に同じくＢステージ化
した下記組成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
８０％，エポキシ樹脂２０％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、φ
０．２３ｍｍの貫通孔を２４８個穿孔。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。導通膜
の内面空孔部に実施例１と同じ方法で樹脂フィルムを充
填した。 樹脂フィルムの組成 エポキシ接着剤 １５ｗｔ％ セラミックフィラー ８５ｗｔ％ セラミックフィラーの組成：窒化アルミニウム９０％、
シリカ１０％ 充填材の熱膨脹係数 Ｘ，Ｙ，Ｚ方向共 １０〜１
３×１０−６ ［熱疲労テスト］−６５℃×３０分−１５５℃×３０分
のヒートサイクルを１５００回繰り返した。基板の反り
は１０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。孔を埋めて
ないものに比較して９０〜９５％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。
厚さのＢＴ樹脂を使用したＢステージ化したガラスエポ
キシ基板を芯材とし、芯材の両面に同じくＢステージ化
した下記組成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
８０％，エポキシ樹脂２０％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、φ
０．２３ｍｍの貫通孔を２４８個穿孔。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。導通膜
の内面空孔部に実施例１と同じ方法で樹脂フィルムを充
填した。 樹脂フィルムの組成 エポキシ接着剤 １５ｗｔ％ セラミックフィラー ８５ｗｔ％ セラミックフィラーの組成：窒化アルミニウム９０％、
シリカ１０％ 充填材の熱膨脹係数 Ｘ，Ｙ，Ｚ方向共 １０〜１
３×１０−６ ［熱疲労テスト］−６５℃×３０分−１５５℃×３０分
のヒートサイクルを１５００回繰り返した。基板の反り
は１０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。孔を埋めて
ないものに比較して９０〜９５％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。
【００１８】実施例３ ［実装密度の比較］実施例２と同じ条件で作成した配線
基板の実回路面に樹脂膜を被覆して絶縁処理し、この上
に銅の実回路を積層させた。銅の実回路はビアホールの
上に積層させた。従来のビアホールを迂回する場合と本
例のビアホールの上に積層される場合についてその実装
密度について比較した。本例の場合、ビアホールを迂回
する場合に比べて概ね４倍の実装密度が得られた。
基板の実回路面に樹脂膜を被覆して絶縁処理し、この上
に銅の実回路を積層させた。銅の実回路はビアホールの
上に積層させた。従来のビアホールを迂回する場合と本
例のビアホールの上に積層される場合についてその実装
密度について比較した。本例の場合、ビアホールを迂回
する場合に比べて概ね４倍の実装密度が得られた。
【００１９】実施例４ 実施例２と同じ条件で作成した配線基板のビアホールの
上にフリップチップ用の実電極を形成し、半田バンプを
使って半導体チップを接合することができた。
上にフリップチップ用の実電極を形成し、半田バンプを
使って半導体チップを接合することができた。
【００２０】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明はビアホー
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
ック発生防止，基板の反り防止に顕著な効果を有し、か
つ耐水性が向上し、基板の放熱性と熱拡散性、および回
路の実装密度の向上に極めて優れた特徴を有するもので
あり、高集積化された配線基板の信頼性向上と価格の低
減に多大の貢献を成すものである。
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
ック発生防止，基板の反り防止に顕著な効果を有し、か
つ耐水性が向上し、基板の放熱性と熱拡散性、および回
路の実装密度の向上に極めて優れた特徴を有するもので
あり、高集積化された配線基板の信頼性向上と価格の低
減に多大の貢献を成すものである。
【図１】図１は、本発明方法の説明図である。
Claims (5)
- 【請求項１】電子回路基板のビヤホール内面に、無機質
フィラーを混合したＢステージ化した樹脂を減圧下、加
熱、圧入して、該ビヤホール内面の導通膜と接着、硬化
させてなることを特徴とする電子回路基板。 - 【請求項２】上記複合樹脂充填ビヤホールの上にフリッ
プチップの電極端子を形成してなる請求項１に記載の電
子回路基板。 - 【請求項３】上記複合樹脂充填ビヤホールの上に電極回
路を形成してなる請求項１に記載の電子回路基板。 - 【請求項４】電子回路基板のビヤホールと同じ数の孔が
同じ位置に、該ビヤホールの直径よりも若干大きめに穿
孔されたマスクを、該電子回路基板の両面に、該孔の位
置が該ビアホールの孔の位置と一致する様に重ね合わせ
る工程と、該両側に重ね合わせたマスクの上に更に、
Ｂステージ化され、中に無機質のフィラーが混合された
樹脂フィルムを重ね合わせる工程と、該両側に重ね合
わせた樹脂フィルムの上に更に分離シートを重ね合わせ
る工程と、該分離シート全体をカバーフィルムで覆う
工程と、該カバーフィルムの周囲をシールしてカバー
フィルムの中を減圧、加熱して該電子回路基板のビヤホ
ールの中に該樹脂フィルムを圧入して硬化させる工程
と、該圧入、硬化後、分離シートと電子回路基板を分離
する工程を備えてなることを特徴とする電子回路基板
のビアホールの封孔方法。 - 【請求項５】上記の圧入、硬化工程で、カバーフィル
ムをプレスすることを特徴とする電子回路基板のビアホ
ールの封孔方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19769897A JPH118454A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 電子回路基板とビヤホールの封孔方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19769897A JPH118454A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 電子回路基板とビヤホールの封孔方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118454A true JPH118454A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=16378878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19769897A Pending JPH118454A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 電子回路基板とビヤホールの封孔方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8728873B2 (en) | 2010-09-10 | 2014-05-20 | Infineon Technologies Ag | Methods for filling a contact hole in a chip package arrangement and chip package arrangements |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP19769897A patent/JPH118454A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8728873B2 (en) | 2010-09-10 | 2014-05-20 | Infineon Technologies Ag | Methods for filling a contact hole in a chip package arrangement and chip package arrangements |
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