JPS6381999A - Ｉｃチツプ搭載用多層板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＩＣチップ搭載用多層板の製造法であり、多
層化用の低流動性接着シートからの樹脂流れによる内層
用プリント配線板に形成された端子部の汚れからの保護
を信頬性よく達成したものであり、特に好ましい態様に
おいては、耐マイグレーション性（高湿度下、配線導体
間の絶縁が導体金属イオンの拡散により破壊される現り
が生じ難く、また耐水蒸気性の優れた多層板を提供する
ものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

ＩＣチップ搭載用の多層板、例えば、多層ピン・グリッ
ド・アレイ　（多層ＰＧＡ）の基板としてはセラミック
スが使用されている。しかし、セラミックスは耐衝撃性
に劣り、誘電率が高く、加工性に劣るなどの問題がある
。しかも、急速に高密度化しているＩＣチップを搭載す
る必要性から、現在はより低誘電率で、加工が簡便でよ
り低価格のものが要求されている。

又、プラスチック製の両面板を使用してプラスチック両
面ＰＧＡ基板が製造されているが、加工性の点から、ビ
ン数を１５０以上とした場合には、線巾及び線間間隔を
より狭くすることが必須となる為、不良が発生し易いと
いう問題点があった。

この不良の発生の低減策として、多層化する方法がある
が、公知の低流動性の多層化用接着シートは、耐マイグ
レーション性に劣り、耐水蒸気性も不十分であるという
実用上の問題がある。さらに、この接着シートの樹脂流
れを１００ｍ以下にすると、プリント配線金属箔（通常
は銅箔）の間に樹脂が充分に充填されず、層間密着不良
が生じるという問題が生じ、逆に、樹脂流れを必要充分
に設定した場合には端子部先端まで樹脂が流れて端子部
を汚染し、ワイヤボンディング不良が発生するという問
題点が生じるものである。この解決策として従来は、プ
リント配線銅箔間隙に樹脂を予め充填したプリント配線
板を使用する方法がとられていたが、工程面で不利とな
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決する方法について鋭意検
討した結果、多層化積層成形に先立って多層化用プリン
ト配線板の端子部の外周周囲に、多層化接着用シートか
らの樹脂流れを防止する枠を形成する方法を見出し、こ
れに基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は、少なくともＩＣチップ搭載用の穴
及び接続用の端子部を有する多層板の製造法において、
内層を形成するプリント配線板として、ＩＣチップ接続
用の端子部の外周周囲に、予め形成した光或いは熱硬化
性の樹脂シート或いはフィルムの打抜き枠を圧着・硬化
してなる多層化用のプリント配線板を使用し、これを所
定位置に所定の大きさの孔を形成した低流動性接着シー
トを用いて多層化積層成形することを特徴とするｒｃチ
ップ搭載用多層板の製造法であり、好ましい実施態様に
おいては、該低流動性接着シートが、（ａ）多官能性シ
アン酸エステル樹脂組成物、（′ｂ）実質的に非結晶性
の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂及び（Ｃ）硬化触媒を
必須成分とする熱硬化性樹脂組成物のシート若しくはフ
ィルム又は該熱硬化性樹脂組成物を補強基材に含浸・乾
燥してＢ−４ｔａｇｅ化してなるものを用いること、更
に多層化積層成形を１００ｍＨｇ以下の減圧状態で行う
ことを特徴とするものである。

以下、本発明の構成について説明する。

本発明のＩＣチップ搭載用の多層板（以下、単に「本多
層板」という）とは、ＩＣチップの搭載用の穴部とその
穴周囲に搭載したＩＣチップとの接続用の通常金メッキ
された端子部を形成してなる中間層を少なくとも１層有
する多層板であり、スルーホールメッキによる眉間の配
線、多数のピンを立てた所謂「ピン・グリッド・アレイ
Ｊなどを含むものである。

本多層板の製造工程は、通常の多層化積層成形方法が使
用され、例えば、両面銅張積層板の片面に公知方法で端
子部を含む配線網又はＩＣチップ搭載部若しくはＩＣチ
ップ搭載部に穴を掘り込んでなり、他面に所望の配線網
を形成してなるプリント配線板（基板Ｉ）、所望の孔及
び端子部を含む配線網を形成した片面銅張積層板（片面
板■）及び所望の孔を形成した接着シー）Ｉを準備し、
基板■に片面板■を接着シー１−Ｉを介して位置合わせ
して所望の組数重ね一回の積層成形により多層板とする
方法；両面銅張積層板の片面に公知方　法で端子部を含
む配線網又はｒ　Ｃチップ搭載部若しくはＩＣチップ搭
載部に穴を堀り込んでなり、他面は未処理銅箔の基板Ｉ
−１と片面銅張積層板とを必要に応じて所定の孔を形成
した接着シート■で多層化積層成形し、積層した銅箔面
に予め設けた基準マークに基づいて端子部を含む配線網
を形成し、再びこの上に片面銅張積層板を積層成形し、
配線網の作製をする工程を繰り返した後、必要に応じて
スルーホールメッキ、両面の配線網加工をし、切削加工
してＩＣ装着部及び端子部を露出させる方法、その他何
れの方法でもよい。

本多層板に使用するプリント配線板用の積層板としては
、ガラス繊維、石英繊維、全芳香族ポリアミド、ポリイ
ミド、セミカーボン繊維などの単独もしくは混合使用し
てなる不織布や織布強化の従来の両面又は片面金属箔張
積層板であれば何れも使用可能であるが、具体的にはガ
ラス布エポキシ積層板、耐熱性ガラス布エポキシ積層板
、石英繊維布エポキシ積層板、ガラス布シアン酸エステ
ル系樹脂積層板（三菱瓦斯化学■製、ＣＣＬ−Ｈ８００
゜ＣＣＬ−Ｈ８３０，ＣＣＬ−Ｈ８７０他）、石英繊維
布シアン酸エステル系樹脂積層板、ガラス布ポリイミド
系積層板などの熱硬化樹脂系の積層板および高耐熱性の
熱可塑性樹脂系の積層板が例示される。

端子部及び配線部を形成した基板■、積層した片面板■
又は片面板Ｈの端子部の外周周囲に細い枠を作製するた
めに用いる光若しくは熱硬化性の樹脂シート或いはフィ
ルムとしては、通常プリント配線板の製造に使用されて
いる光硬化性の耐熱性レジストフィルムや熱硬化性接着
シートが使用できるものである。この枠は通常、巾０．
２〜１鶴厚みは多層化接着用プリプレグと同程度のもの
が好適であり、通常金メッキを施す或いは施した端子部
より外側に位置し端子部の内端から通常１〜５１１の位
置に圧着し、光或いは熱で硬化する。

本発明の多層化接着用の低流動性接着シートとしては、
通常の多層化用接着シートの場合には樹脂流れが０．０
５〜３顛の範囲のものであれば使用可能である。樹脂流
れが少なすぎると基板との密着性が悪（、ｗ４箔で形成
した配線導体間への樹脂の充填が不十分となり、逆に樹
脂流れが大きすぎると樹脂が前記で説明した樹脂枠を超
えて端子部を汚染することとなる。このような特性の他
に、密着性、接着性、その他の物性面から本発明におい
ては、（ａ）多官能性シアン酸エステル樹脂組成物、φ
）実質的に非結晶性の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂及
び（Ｃ）硬化触媒を必須成分とする熱硬化性樹脂組成物
のシートもしくはフィルム又は該熱硬化製樹脂組成物を
補強基材に含浸・乾燥してＢ−ｓｔａｇｅ化してなるも
の（特開昭６０−１９２７７９　、同６０−２３３１７
５に記載）が好ましい。ここに、樹脂成分（ａ）である
多官能性シアン酸エステル樹脂組成物とは、シアナト基
を有する多官能性シアン酸エステル、そのプレポリマー
等を必須成分としてなるものであり、シアナト樹脂（特
公昭４１−１９２８　、同４５−１１７１２、同４４−
１２２２　、ＤＩ！−１，１９０，１８４等）、シアン
酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル−マレ
イミド−エポキシ樹脂（特公昭５４−３０４４０、同５
２−３１２７９、ＵＳＰ−４，１１０，３６４等）、シ
アン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭４６−４１１１
２）などで代表されるものである。又、０））成分の実
質的に非結晶性の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂とは、
芳香族乃至脂肪族のジカルボン酸と脂肪族乃至脂環族の
ジオール若しくはそのプレポリマーとを主成分として重
縮合させてなるものである。本発明においては、通常、
末端官能基数より算出される数平均分子量が１　、５０
０〜２５，０００、好ましくは５．０００〜２２．００
０のものが相溶性などより好ましい。また、水酸基価が
１〜３０■・ＫＯＨ／ｇのものが好適である。

これは、該ポリエステル樹脂に遊離の水酸基もしくはカ
ルボキシル基が過剰に有った場合には、これらの基と（
ａ）成分のシアナト基とが徐々に常温においても反応し
、組成物の保存安定性が劣ることとなるためである。ま
た、結晶性は低い程好ましく、用いる酸およびアルコー
ル成分の種類および使用量比を選択されるものである。

かかる実質的に非結晶性の熱可塑性飽和ポリエステル樹
脂としては、日本合成化学工業■から商品名「ポリエス
タ−」として市販されているものが好適である。

上記した成分（ａ）と成分中）との配合比率は、特に限
定のないものであるが、通常、成分＋８）３０〜９５重
量部、成分（ｂ）７０〜５重量部であり、成分（ａ）及
び（ｂ）の混合方法は特に限定されないが、通常、（ａ
）成分の溶液を調製し、これに山）成分又は（′ｂ）成
分の溶液を混合する方法；無溶剤でそれぞれの成分を溶
融混合した後、溶液とする方法；更に、前記した併用可
能成分のなかの反応性希釈剤などを使用し無溶剤の液状
乃至ペースト状の組成物とする方法等によって樹脂組成
物を予め調製し、これに必要に応じて公知の触媒、特に
有機過酸化物、有機金属塩などを添加し混合する方法；
前記した混合時に触媒等を併用して混合する方法などに
よる。有機溶媒としては好適には、メチルエチルケトン
、アセトン、トルエン、キシレン、トリクロロエチレン
、ジオキサンなどが例示され、濃度としては含浸に必要
な樹脂量及び粘度により選択されるが、通常、２０〜６
０重量％が好適である。

更に、（Ｃ１成分の補強基材としては、前記した基板■
に使用するものと同様の繊維布基材類、及び四フフ化エ
チレン製の連続気泡の多孔質基材が例示され、通常、厚
み０．０３〜０．２　ｍ程度のものである。

上記で調製した本樹脂溶液を（Ｃ）成分の補強基材に樹
脂量　３５〜８５重量％の範囲となるように含浸した後
、１２０〜１７０℃、１〜２０分間乾燥して溶剤を除去
し、所謂ｒＢ−ｓｔａｇｅ　Ｊ化する。

多層化積層成形の条件は、触媒・組成成分、基材の種類
などによっても変化するが、通常１００〜３００℃、０
．１〜１００　ｋｇ／ｃｄ、好ましくは５〜５０ｋｇ／
−１特に１０〜４０ｋｇ／ａ！の範囲内である。又、本
発明においては、多層化積層成形を１００＋ｍＨｇ以下
の減圧状態で実施することが、ボイドの発生などを無く
す面から特に好適である。

以下、実施例、比較例−によって本発明をさらに具体的
に説明する。尚、実施例、比較例中の部は特に断らない
限り重量部であるゆ 実施例−１ ２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン７５０
部を１６０℃で４時間予備反応させてプレポリマーとし
た。このプレポリマーに実質的に非結晶性の熱可塑性飽
和ポリエステル樹脂（商品名：ポリエスタ−ＬＰ−０３
５、日本合成化学工業側型、末端官能基数より算出され
る数平均分子！　１６，０００　、水酸基価６■ＫＯＨ
／ｇ　）　２５０部、さらにビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（商品名：エビコート８２８、油化−シエルエポ
キシ側製）５０部を加え、メチルエチルケトン（以下、
ＭＢＫという）に溶解混合し、濃度６０％の溶液とした
（ワニス（ａ）という）。

ワニス（ａ）に触媒としてオクチル酸亜鉛０．１２部を
加え均一に混合し、この溶液を厚み１５０Ｉｎａの表面
処理した離型紙の片面に連続的に塗布して、接着剤層の
厚み４０−のＢ−ｓｔａｇｅの離型紙付き接着シート（
以下、シートＩという）を製造した。

他方、熱硬化性のポリイミド樹脂（商品名、　ＫＥＲＩ
ＭＩＤ　６０１、ロース・ブーラン社製）７００部とエ
ポキシ樹脂（商品名：エビコート１００１　、油化シェ
ルエポキシ側型）３００部とをＮ−メチルピロリドンに
溶解し、触媒として過酸化ベンゾイル１部を添加したも
のを厚み０．ＩＨのガラス織布に含浸・乾燥してＢ−ｓ
ｔａｇｅのプリプレグとし、このプリプレグと厚み３５
−の電解銅箔を用いて、１８０℃、２０ｋｇ−／ｄで１
時間、更に温度を２３０℃に昇温後、４０ｋｇ／ｃｉで
１５分間積層成形して、厚み０．３鶴の片面銅張積層板
及び厚み０．７鶴の両面銅張積層板を製造した。

この両面銅張積層板に、公知方法により、端子部には金
メッキを施し、ＩＣチップ装着部を彫り込みし、裏面に
も所望の配線網並びにその保護膜を形成して基板■とし
、片面銅張積層板も同様に端子部には金メッキを施しそ
の周囲の配線網には保護膜を形成した片面板■を作製し
た。基板■の端子部の周囲外周に端子内端から１ｍ１ｍ
の位置に巾０．５酊の枠を多官能性シアン酸エステル系
の片面接着剤付き連続シート（商品名；　ＧＨＬ　８０
９Ｓ、三菱瓦斯化学潤製）を打抜きしたものを、３０　
ｋｇ　／　ｃｄ、１７０℃で６０分間の条件で圧着硬化
させた。

次に、上記で得たシートＩを前記で得た片面板■の裏面
に重ね、温度１２０℃の熱ロールで接着剤層を片面板■
に転写した後、ＩＣチップ装着部を所定の大きさに打抜
きした。

基板Ｉの端子部形成面の上に、接着シート層付きの片面
板■を位置合わせして重ね、温度１７５℃、圧力　２０
１ｇ　／　Ｃｌ１１で２時間積層成形し多層板を得た。

この多層板の所定のビン立て位置に孔を開け、ついで外
形加工し、スルーホールメッキを施すことなくビン立て
を行い３層のプラスチックＰＧＡとした。孔開は時にス
ミアの発生を観察したが、スミア発生は認められなかっ
た。

このプラスチックＰＧＡの内層の表面抵抗劣化を１３０
℃、２．８気圧のプレッシャークツカーテストで測定し
た結果、抵抗値が１０ＩΩ以下になるまでの時間は２９
０時間であった。

また、接着シートの端子部側への樹脂硬化枠を超えての
はみ出しは、７０−以下に止まるものであり（レジスト
枠の無い場合は、２ｆｉ程度である）、内層配線網間間
隙について、断面切断サンプルを顕微鏡観察した結果、
空隙は全く認めらず、更に、２６０℃の半田浴に２０秒
フロートによっても眉間剥離や膨れなどの不良の発生は
なかった。

実施例−２ １，３−ジシアナトベンゼン８５０部とビス（４−マレ
イミドフェニル）メタン１５０部とを１５０℃で１．５
時間予備反応させてプレポリマーとした。このプレポリ
マーに実質的に非結晶性の熱可塑性飽和ポリエステル樹
脂（商品名：ポリエスタ−ＬＰ−０３３、日本合成化学
工業■製、末端官能基数より算出される数平均分子量１
６，０００　、水酸基価６■ＫＯＨ／ｇ）５５０部及び
実質的に非結晶性の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂（商
品名：ポリエスタ−ＬＰ−０４４、日本合成化学工業■
製、末端官能基数より算出される数平均分子量７，００
０、水酸基価１５■ＫＯＨ／ｇ）　１００部を加え、Ｍ
ＢＫに溶解混合し、濃度６０％の溶液とした（ワニス山
）という）。

ワニス中）に触媒としてオクチル酸亜鉛０３０７部を加
え均一に混合し、この溶液を厚み０．０４　ｔｍのガラ
ス織布に含浸・乾燥して、上下の樹脂Ｎ厚４０−のＢ−
ｓｔａｇｅのプリプレグ（以下、シー）Ｉｆという）を
製造した。

他方、厚み０．３鶴の片面銅張積層板及び厚み１鰭の両
面銅張積層板として多官能性シアン酸エステル系ガラス
布銅張積層板（商品名、ＣＣＬ　ＨＬ　８３０、三菱瓦
斯化学■製）を用い、両面銅張積層板に、公知方法によ
り片面に金メッキを施したＩＣチップ装着部を、裏面に
所望の配線網及びその保護膜を形成して基板Ｉとし、片
面銅張積層板も同様に端子部には金メッキを施した片面
板ｎ−１並びに更に端子部の周囲の配線網には保護膜を
形成した片面板ｌｌ−２を作製した後、基板■金メッキ
部及び片面板ｎ−１の端子部の周囲外周に端子内端から
１Ｎの位置に巾０．６ｍの枠を多官能性シアン酸エステ
ル系の片面接着剤付き連続シート（商品名、　ＧＨＬ　
８０９Ｓ、三菱瓦斯化学■製）を打抜きしたものを、３
０ｋｇ／ｃｌＩ、　１７０℃で６０分間の条件で圧着硬
化させた。

次に、上記で得たシートｎを前記で得た片面板ｌｌ−１
、ｌｌ−２の裏面に重ねた後、それぞれのＩＣチップ装
着部を所定の大きさに打抜きした。

基板■の金メツキＩＣチップ装着部側面の上に、接着シ
ート■と片面板■−１、接着シートＩＩと片面板１１−
２を位置合わせして重ね、温度１７５℃、圧力　２０ｋ
ｇ／ｃｄで２時間積層成形し多層板を得た。

この多層板の所定のビン立て位置に孔を開け、ついで外
形を打抜き、スルーホールメッキを施すことなくピン立
てを行い３層のプラスチックＰＧＡとした。孔開は時に
スミアの発生を観察したが、スミア発生は認められなか
った。

このプラスチックＰＧＡの内層の表面抵抗劣化ヲ１３０
℃、２．８気圧のプレッシャークツカーテストで測定し
た結果、抵抗値が１０３Ω以下になるまでの時間は２４
７時間であった。

また、接着シートからの端子部側へのレジスト枠を超え
てのはみ出しは５０−以下に止まるものであり（レジス
ト枠の無い場合は、２Ｎ程度）、内層配線網間間隙につ
いて、切断したサンプルを顕微鏡観察した結果、全く認
めらず、更に、２６０℃の半田浴に２０秒フロートによ
っても眉間剥離や膨れなどの不良の発生はなかった。

〔発明の作用および効果〕

以上の発明の詳細な説明および実施例等から明らかなよ
うに、本発明のＩＣチップ搭載用多層板の製法によれば
、層間接着用のシートとして配線網の導体間間隙を充分
に充填できる樹脂流れの大きい接着シートを使用しても
、樹脂流れによる端子部などの汚染が防止されるもので
あり、多層化積層成形時に生じる問題を解決できるもの
であり、新規な工業的製法として実用性の極めて大きい
ものである。

更に、本発明の好ましい態様において使用する接着シー
トは銅のマイグレーシラン防止の効果が著しいものであ
り、実使用時の長期の信頼性にも優れたものとなるもの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくともＩＣチップ搭載用の穴及び接続用の端子
   部を有する多層板の製造法において、内層を形成するプ
   リント配線板として、ＩＣチップ接続用の端子部の外周
   周囲に、予め形成した光或いは熱硬化性の樹脂シート或
   いはフィルムの打抜き枠を圧着・硬化してなる多層化用
   のプリント配線板を使用し、これを所定位置に所定の大
   きさの孔を形成した低流動性接着シートを用いて多層化
   積層成形することを特徴とするＩＣチップ搭載用多層板
   の製造法。 ２　該低流動性接着シートが、（ａ）多官能性シアン酸
   エステル樹脂組成物、（ｂ）実質的に非結晶性の熱可塑
   性飽和ポリエステル樹脂及び（ｃ）硬化触媒を必須成分
   とする熱硬化性樹脂組成物のシート若しくはフィルム又
   は該熱硬化性樹脂組成物を補強基材に含浸・乾燥してＢ
   −ｓｔａｇｅ化してなるものである特許請求の範囲第１
   項記載のＩＣチップ搭載用多層板の製造法。 ３　多層化積層成形を１００ｍｍＨｇ以下の減圧状態で
   行う特許請求の範囲第１項または２項記載のＩＣチップ
   搭載用多層板の製造法。