JPH10270858A

JPH10270858A - 多層配線板及びその製造法

Info

Publication number: JPH10270858A
Application number: JP9076802A
Authority: JP
Inventors: Nagatoshi Shinada; 詠逸品田; 義之 ▲つる▼; Yoshiyuki Tsuru; Masao Sugano; 雅雄菅野; Yuichi Shimayama; 裕一島山
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-09
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3897136B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】接続信頼性やはんだ耐熱性の高い多層配線板を
製造する方法を提供する。【解決手段】導体回路と電気的に接続されたスルーホー
ル４と、半導体チップ６を納めるためのキャビティ５と
を有する多層配線板において、Ｂステージでの貯蔵弾性
率が３０℃で１０００〜５０００ＭＰａの範囲にあり、
Ｃステージでの貯蔵弾性率が３００℃で３０ＭＰａ以上
であり、ガラス転移温度が１８０℃以上である絶縁接着
層１を有する多層配線板と、予め半導体チップを納める
ためのキャビティの部分をくり抜き加工した、絶縁層上
に導体回路を形成した回路板と、絶縁接着層と、導体回
路を形成した回路板とを重ねて、加熱・加圧して積層
し、スルーホールとなる穴をあけ、その穴の内壁に導体
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線板、特に
半導体チップ用パッケージに用いる多層配線板とその製
造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多層配線板は、通常、絶縁接着層と、電
源層と、グランド層と、その表面に形成された回路導体
と、内部に形成された内層回路と、各層の回路の電気的
接続を行う貫通穴あるいは非貫通穴と、表面の回路の絶
縁化を行うソルダーレジストから成るものである。

【０００３】このような多層配線板の製造法は多く、例
えば、内部の回路や電源層及びグランド層となる内層回
路板を、銅張積層板の銅箔の不要な箇所をエッチング除
去して作製し、その上に、プリプレグと銅箔を重ねて加
熱・加圧して積層一体化した後、接続に必要な箇所に穴
をあけて、無電解めっき等でその内壁を金属化し、表面
の銅箔の不要な箇所をエッチング除去して、ソルダーレ
ジストを塗布・乾燥して作製する方法が、一般的に知ら
れている。

【０００４】また、各層の内層回路板を別々に作製して
おき、ガイドピンを用いて位置合わせし、一括して積層
一体化した後貫通穴の形成、表面の回路の形成、ソルダ
ーレジストの形成を行う方法も一般的に知られている。

【０００５】半導体チップ用パッケージに関するものと
しては、パッケージの外側の一部に半導体チップと接続
された端子部を内部から延長して形成するリードレスチ
ップキャリアとすることが、特開昭５９−１５８５７９
号公報に記載されている。また、パッケージを搭載す
る、他の配線板のスルーホールに接続するための端子ピ
ンを複数有するピングリッドアレイとその製造法が、特
公昭５８−１１１００号公報に開示されている。さら
に、ピングリッドアレイのピンに代えて、ランド部には
んだボールを融着し、はんだ付けによって電気的接続を
行うボールグリッドアレイとすることが、特公昭５８−
１１１００号公報に開示されている。また、端子部を先
に形成し、テープ状絶縁フィルムで絶縁化したテープ自
動化キャリアとする方法が、特公昭５８−２６８２８号
公報に開示されている。

【０００６】このような半導体チップ用パッケージ（以
下チップキャリアという）は、絶縁材料にセラミックス
を使用するものが多く、これらのチップキャリアに半導
体チップの端子とワイヤボンディングによって電気的接
続を行うものであり、有機絶縁材料は、これらのチップ
キャリアに半導体チップを搭載した後に、環境から半導
体チップや接続部を保護するための封止材料として用い
られていた。

【０００７】さらに、近年では、セラミックスのチップ
キャリアが、焼成を行うための工程が多くなり経済的で
ないことから、有機絶縁材料を用いた、いわゆる多層配
線板の技術によって、チップキャリアを製造する方法が
開発されている。例えば、ピングリッドアレイのパッケ
ージを有機絶縁材料を用いて製造する方法が、特公平３
−２５０２３号公報に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多層配線板
においても、近年では、電子機器の小型化・多機能化が
求められ、配線の高密度化、薄型化が必要となってきて
いる。そこで、内層回路間の絶縁接着層に使用する絶縁
材料にも、薄型化が求められてきており、従来のガラス
織布や不織布を使用したプリプレグでは、ガラス織布や
不織布の厚さによる対応ができなくなってきた。したが
って、絶縁樹脂を塗布したり、絶縁樹脂のフィルム化が
行われている。

【０００９】しかし、このような絶縁接着層に、ガラス
織布や不織布等の強化材を含まないものを使用すると、
絶縁接着層中にボイドや剥離の発生が見られるようにな
り、接続信頼性やはんだ耐熱性が低下するという課題が
あった。

【００１０】本発明は、接続信頼性やはんだ耐熱性の高
い多層配線板、特に半導体チップ用パッケージに用いる
多層配線板と、そのような多層配線板を製造する方法を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の多層配線板は、
例えば図１に示すように、複数の絶縁層２と、絶縁層２
に支持された導体回路３からなる複数の導体回路層と、
絶縁層２と導体回路層または絶縁層２とを接着する絶縁
接着層１と、導体回路３と電気的に接続された導体をそ
の内壁に有するスルーホール４と、半導体チップ６を納
めるためのキャビティ５とを有する多層配線板におい
て、絶縁接着層１のＢステージでの貯蔵弾性率が３０℃
で１０００〜５０００ＭＰａの範囲にあり、絶縁接着層
１のＣステージでの貯蔵弾性率が３００℃で３０ＭＰａ
以上であり、かつ、絶縁接着層１のガラス転移温度が１
８０℃以上であることを特徴とする。

【００１２】このような多層配線板は、予め半導体チッ
プ６を納めるためのキャビティ５の部分をくり抜き加工
した、絶縁層２上に導体回路３を形成した回路板と、絶
縁接着層１と、絶縁層２または絶縁層２上に導体回路３
を形成した回路板とを重ねて、加熱・加圧して積層一体
化し、スルーホール４となる穴をあけ、その穴の内壁に
導体回路３と電気的に接続された導体を形成する多層配
線板の製造法において、Ｂステージでの貯蔵弾性率が３
０℃で１０００〜５０００ＭＰａの範囲にあり、Ｃステ
ージでの貯蔵弾性率が３００℃で３０ＭＰａ以上であ
り、かつ、ガラス転移温度が１８０℃以上である絶縁接
着層１を用いることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に用いる絶縁接着層は、Ｂ
ステージでの貯蔵弾性率が３０℃で１０００〜５０００
ＭＰａの範囲であり、Ｃステージでの貯蔵弾性率が３０
０℃で３０ＭＰａ以上、かつ、ガラス転移温度が１８０
℃以上である必要があるが、Ｂステージでの粘弾性が３
０℃で１０００ＭＰａ未満であると、樹脂の流動が大き
く、そのため、キャビティへのしみ出しが大きくなり、
５０００ＭＰａを超えると、内層野導体回路の充填性が
低くなったり、取り扱い性が低下し、Ｃステージでの貯
蔵弾性率が３００℃で３０ＭＰａ未満であるか、あるい
は、ガラス転移温度が１８０℃未満であると、樹脂の流
動や絶縁層２とのガラス転移温度の差により、接続信頼
性及びはんだ耐熱性が低下してしまう。

【００１４】本発明では、絶縁接着層１が、ポリアミド
イミド樹脂と熱硬化性樹脂成分とから成る接着フィルム
であることが好ましく、このポリアミドイミド樹脂に
は、芳香族環を３個以上有するジアミンと無水トリメッ
ト酸とを反応させて得られる一般式（１）で示される芳
香族ジイミドジカルボン酸と一般式（２）で示される芳
香族ジイソシアネートとを反応させて得られる芳香族ポ
リアミドイミド樹脂、または、芳香族ジイミドジカルボ
ン酸として、２，２−ビス〔４−｛４−（５−ヒドロキ
シカルボニル−１，３−ジオン−イソインドリノ）フェ
ノキシ｝フェニル〕プロパンと、芳香族ジイソシアネー
トとして、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネー
トとを反応させて得られる芳香族ポリアミドイミド樹脂
を使用することが好ましい。

【００１５】

【化１】

【００１６】

【化２】

【００１７】芳香族環を３個以上有するジアミンには、
２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕プロパン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フ
ェニル〕スルホン、ビス〔４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕スルホン、２，２−ビス〔４−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、
ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕メタ
ン、４，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニ
ル、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エ
ーテル、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕ケトン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベ
ンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン等を、単独でまたはこれらを組み合わせて用いること
ができる。

【００１８】また芳香族ジイソシアネートには、４，
４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−ト
リレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシア
ネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、２，
４−トリレンダイマー等を、単独でまたは組み合わせて
用いることができる。

【００１９】熱硬化性樹脂成分には、２個以上のグリシ
ジル基を持つエポキシ樹脂とその硬化剤、もしくは、２
個以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂とその硬化促
進剤を用いることが好ましい。また、グリシジル基は多
いほどよく、３個以上であればさらに好ましい。グリシ
ジル基の数により、配合量が異なり、グリシジル基が多
いほど配合量が少なくても、Ｃステージでの３００℃の
貯蔵弾性率の向上が可能である。また、エポキシ樹脂の
硬化剤と硬化促進剤を併用すればさらに好ましい。エポ
キシ樹脂の硬化剤または硬化促進剤は、エポキシ樹脂と
反応するもの、または、硬化を促進させるものであれば
どのようなものでもよく、例えば、アミン類、イミダゾ
ール類、多官能フェノール類、酸無水物類等が使用でき
る。

【００２０】アミン類としては、ジシアンジアミド、ジ
アミノジフェニルメタン、グアニル尿素等が使用でき、
イミダゾール類としては、アルキル基置換イミダゾー
ル、ベンズイミダゾール等が使用でき、多官能フェノー
ル類としては、ヒドロキノン、レゾルシノール、ビスフ
ェノールＡ及びこれらのハロゲン化合物、さらに、アル
デヒドとの縮合物であるノボラック、レゾール樹脂等が
使用でき、酸無水物類としては、無水フタル酸、ヘキサ
ヒドロ無水フタル酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸
等が使用できる。このうち、硬化剤としては、多官能フ
ェノール類、硬化促進剤としては、イミダゾール類を用
いることが好ましい。

【００２１】これらの硬化剤または硬化促進剤の必要な
量は、アミン類の場合は、アミンの活性水素の当量と、
エポキシ樹脂のエポキシ基のエポキシ当量がほぼ等しく
なる量が好ましい。次に、イミダゾール類の場合は、単
純に活性水素との当量比とならず、経験的にエポキシ１
００重量部に対して、１〜１０重量部必要となる。多官
能フェノール類や酸無水物類の場合、エポキシ樹脂１当
量に対して、０．８〜１．２当量必要である。これらの
硬化剤または硬化促進剤の量は、少なければ未硬化のエ
ポキシ樹脂が残り、Ｃステージでの３００℃の貯蔵弾性
率が小さく、多すぎると、未反応の硬化剤及び硬化促進
剤が残り、絶縁性が低下する。

【００２２】この他に、必要に応じてスルーホール内壁
等のめっき密着性を上げること、及びアディティブ法で
配線板を製造するために、無電解めっき用触媒を加える
こともできる。

【００２３】本発明では、これらの組成物を有機溶媒中
で混合して、耐熱性樹脂組成物とする。このような有機
溶媒としては、溶解性が得られるものであればどのよう
なものでもよく、ジメチルアセトアミド、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルフォキシド、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、γ−ブチロラクトン、スルホラン、シクロ
ヘキサノン等が使用できる。この耐熱性樹脂組成物を、
離型ＰＥＴ等に塗布して接着シートを作製したり、金属
箔の片面に塗布して金属箔付き接着シートとすることが
でき、塗布した後は目的に応じた硬化状態に加熱乾燥し
て使用することができる。

【００２４】この耐熱性樹脂組成物の配合比は、ポリア
ミドイミド樹脂１００重量部に対し、熱硬化性樹脂成分
１０〜１５０重量部であることが好ましく、熱硬化性樹
脂成分が１０重量部未満であると、Ｃステージでの３０
０℃の貯蔵弾性率が低く、１５０重量部を越えると、相
溶性が低下し撹拌時にゲル化してしまったり、フィルム
の可撓性が低下してしまう。

【００２５】本発明の回路板は、通常の配線板に用いる
銅張り積層板の不要な銅箔をエッチング除去して得られ
たものを用いることができる。この銅張り積層板の絶縁
層２には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリアミド樹脂などの熱硬化性樹脂や、これらの
樹脂をガラス布、ガラス紙、アラミド紙等の強化繊維に
含浸したもの、あるいはこれらの樹脂に前記繊維やガラ
スチョップドストランド、樹脂による短繊維、セラミッ
クスファイバ、ウイスカなどの強化繊維を混入したもの
が使用できる。この銅張り積層板の銅箔には、通常の圧
延銅箔や電解銅箔に加えて、薄い銅箔とそれを支持する
キャリア金属からなる複合金属箔を使用することもで
き、このような複合金属箔としてアルミニウム箔に離型
処理をして銅箔と貼り合わせたものや、薄い銅層／ニッ
ケル層／厚い銅層のように、中間に銅と異なるエッチン
グ処理が行える金属層を設けエッチング除去するときの
ストッパとして用いるものなどがある。

【００２６】このような回路板は、上記のように、不要
な箇所の銅箔をエッチング除去したものを用いることも
できるが、先にバイアホールを形成しておくこともでき
る。それは、例えば、銅張り積層板に両面銅張り積層板
を用い、通常の両面配線板を作製する要領で、バイアホ
ールとなる穴をあけ、少なくともその穴内壁にめっきに
よって導体を形成し、不要な銅をエッチング除去して両
面に配線導体を有する回路板を作製することである。ま
た、導体回路を形成した回路板の上に絶縁接着層を介し
てバイアホールとなる穴をあけた銅張り積層板を重ね、
加熱加圧して積層一体化し、銅めっきを行って、バイア
ホールの内壁を金属化し、不要な銅をエッチング除去し
て作製することもできる。さらに、その上に、絶縁接着
層を介してバイアホールとなる穴をあけた銅張り積層板
を重ね、加熱加圧して積層一体化し、銅めっきを行っ
て、バイアホールの内壁を金属化し、不要な銅をエッチ
ング除去して、これを繰り返し、全ての導体回路を必要
な層数にすることもできる。

【００２７】本発明のキャビティは、図２に示すよう
に、半導体チップ６を搭載するための空間を形成するも
のであるが、さらに、この多層配線板と半導体チップ６
とを接続するために、多層配線板の方に内部端子となる
導体回路３を設けなければならず、その内部端子の数が
多いと、１層の配線だけでは不足することがあり、この
場合には、図３に示すように、複数の層に内部端子とな
る導体回路３を設けることができる。この場合、キャビ
ティの形状は、半導体チップ６を接着固定する箇所に最
も近い絶縁層２から順に、その大きさを同じか大きく
し、それぞれの絶縁層２上に形成され露出した導体回路
３に、半導体チップ６と電気的接続を行うための内部端
子となる導体回路３を設けることができる。

【００２８】また、本発明のキャビティは、貫通孔と
し、図４に示すように、その貫通孔の一方の開口部を塞
ぐようにヒートシンク８を設け、放熱性の高い多層配線
板とすることもできる。このヒートシンク８には、図５
に示すように、半導体チップ６を搭載する支持部８１と
支持部８１の周囲に支持部８１より薄い鍔部８２を設け
たものを用い、最外層の絶縁層２に支持部８１とほぼ同
じ大きさの孔を設け、その孔にヒートシンク８の支持部
８１を嵌合できるようにすることもできる。このヒート
シンク８の、絶縁層２と接着される鍔部８２の面には、
凹凸を形成することもでき、ヒートシンク８と多層配線
板の接着強度を高めることができ、好ましい。

【００２９】このような多層配線板の積層形成方法とし
ては、上記のようにして形成した、絶縁接着層１と回路
板を、図６（ａ）に示すように、鏡板１０１／製品の表
面を保護する保護フィルム１０５／上記絶縁層２と絶縁
接着層１と絶縁層２または回路板を重ねた多層配線板の
構成１０４／クッション材１０３／キャビティの形状に
孔をあけた成形品１０２／鏡板１０１、の順に重ね、加
熱・加圧して積層一体化することによって製造すること
ができる。

【００３０】また、ヒートシンク８を同時に接着すると
きには、図６（ｂ）に示すように、積層時の構成を、鏡
板１０１／クッション材１０３／（例えばポリエチレン
フィルム）のように積層加熱温度でフローの大きい融点
の低いフィルム１１１／製品の表面を保護する融点の高
いフィルム１１０／上記絶縁層２と絶縁接着層１と絶縁
層２または回路板を重ねた多層配線板の構成１０４／ク
ッション材１０３／キャビティの形状に孔をあけた成形
品１０２／鏡板１０１、の順に重ねることによって製造
することができる。

【００３１】このような多層配線板には、他の配線板と
の電気的接続を行うための外部端子１１を設けることが
でき、例えば、図７（ａ）に示すように、複数のピン９
を用いれば、ピングリッドアレイとすることができ、ま
た、図７（ｂ）に示すように、はんだボール１０による
電気的接続を行うためのランドを形成すれば、ボールグ
リッドアレイとすることもできる。さらには、図７
（ｃ）に示すように,これらを組み合わせて、チップ−
オン−チップ配線板、あるいは、マルチチップモジュー
ルとすることもできる。

【００３２】

【実施例】

（芳香族ポリアミドイミドの合成）還流冷却器を連結し
たコック付き２５ｍｌの水分定量受器、温度計、撹拌機
を備えた１リットルのセパラブルフラスコに芳香族環を
３個以上有するジアミンとして２，２−ビス−［４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン１２３．
２ｇ（０．３ｍｏｌ）、無水トリメリット酸１１５．３
ｇ（０．６ｍｏｌ）を、溶媒としてＮＭＰ（Ｎ−メチル
−２−ピロリドン）７１６ｇを仕込み、８０℃で３０分
間撹拌した。そして水と共沸可能な芳香族炭化水素とし
てトルエン１４３ｇを投入してから温度を上げ約１６０
℃で２時間還流させた。水分定量受器に水が約１０．８
ｍｌ以上たまっていること、水の留出が見られなくなっ
ていることを確認し、水分定量受器にたまっている留出
液を除去しながら、約１９０℃まで温度を上げて、トル
エンを除去した。その後、溶液を室温に戻し、芳香族ジ
イソシアネートとして４，４’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート７５．１ｇ（０．３ｍｏｌ）を投入し、１
９０℃で２時間反応させた。反応終了後、芳香族ポリア
ミドイミド樹脂（以下ＰＡＩと略す）のＮＭＰ溶液樹脂
を得た。

【００３３】実施例１この実施例を図８〜図１０を参照して説明する。（１）絶縁層２として、図８（ａ）に示すような、厚さ
が０．４ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層板であるＣＣ
Ｈ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）の
銅箔を除去したものの片面に、０．２ｍｍの深さで座ぐ
り加工し、キャビティとなる凹所１１を形成した２ａ基
板と、（２）絶縁接着層１として、図８（ｂ）に示すよ
うな、Ｂステージでの貯蔵弾性率が３０℃で３０００Ｍ
Ｐａ、Ｃステージでの貯蔵弾性率が３００℃で１００Ｍ
Ｐａ、ガラス転移温度が２１７℃である、芳香族ポリア
ミドイミド樹脂／エポキシ樹脂であるＥＯＣＮ１０２０
（日本化薬株式会社製、商品名）／多官能フェノール類
であるＫＡ１１６０（大日本インキ工業株式会社製、商
品名）の重量比が１００／２１／１１で構成される、厚
み０．０５ｍｍの接着フィルムに、基板２ａの座ぐり加
工部１１より大きいキャビティとなる開口部１２ｂを設
けた接着フィルム１ｂと、（３）図８（ｃ）に示すよう
な、厚さが０．４ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層板で
あるＣＣＨ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商
品名）に、接着フィルム１ｂのキャビティとなる開口部
１２ｂと同じ大きさのキャビティとなる開口部１２ｃを
設け、基板２ｅと重ねたときに露出する部分に、半導体
チップ６とワイヤボンディング１３で接続するための内
部端子となる導体回路３を形成した基板２ｃと、（４）
図８（ｄ）に示すような、（２）と同じ材質で厚さ０．
０７５ｍｍの接着フィルムに、基板２ｃのキャビティと
なる開口部１２ｃより大きい開口部１２ｄを設けた接着
フィルム１ｄと、（５）図８（ｅ）に示すような、厚さ
が０．４ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層板であるＣＣ
Ｈ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）の
銅箔を除去し、接着フィルム１ｄのキャビティとなる開
口部１２ｄと同じ大きさの開口部１２ｅを設けた基板２
ｅと、（６）図８（ｆ）に示すような、（２）と同じ材
質で厚さ０．１ｍｍの接着フィルムに接着フィルムに、
基板２ｅのキャビティとなる開口部１２ｅと同じ大きさ
のキャビティとなる開口部１２ｆを設けた接着フィルム
１ｆと、（７）図８（ｇ）に示すような、厚さが０．２
ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層板であるＣＣＨ−ＨＬ
８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）の銅箔を除
去した基板２ｇとして準備し、（８）図９に示すよう
に、鏡板１０１／保護フィルム１０５／上記（１）〜
（７）の多層配線板の構成１０４／クッション材１０３
／キャビティの形状に孔をあけた成形品１０２／鏡板１
０１、の順に重ねて、１８０℃、３０kgf/cm²で１５０
分の条件で、加熱加圧して積層一体化した。（９）図１
０（ａ）に示すように、前記積層したものに、スルーホ
ール４となる穴をあけ、図１０（ｂ）に示すように、穴
内壁及び表面への無電解めっき１４を行い、図１０
（ｃ）に示すように、不要な銅をエッチング除去して外
層の導体回路３を形成し、さらにキャビティを形成する
ために、図１０（ｄ）に示すように、基板２ｅのキャビ
ティとなる開口部１２ｅと同じ箇所に同じ大きさの開口
部１５を、基板２ｇの該当する箇所に、ルーター加工に
より設け、スルーホール４に複数のピン９を固定して、
キャビティを有するピングリッドアレイを作製した。

【００３４】実施例２（１）絶縁層２として、図１１（ａ）に示すような、厚
さが０．２ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層板であるＣ
ＣＨ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）
から銅箔を除去した基板２ｈとし、（２）絶縁接着層１
として、図１１（ｂ）に示すような、実施例１の（２）
と同じ材質の厚さ０．０５ｍｍの接着フィルムに、キャ
ビティを形成する開口部１２ｉを設けた接着フィルム１
ｉと、（３）図１１（ｃ）に示すような、厚さが０．４
ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層板であるＣＣＨ−ＨＬ
８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）に、接着フ
ィルム１ｉのキャビティとなる開口部１２ｉと同じ大き
さの開口部１２ｊを設け、基板２ｌと重ねたときに露出
する部分に、半導体チップ６とボンディングワイヤ１３
で接続するための内部端子となる導体回路３を形成した
基板２ｊと、（４）図１１（ｄ）に示すような、前記
（２）と同じ材質の厚さ０．０５ｍｍの接着フィルム
に、基板２ｊのキャビティとなる開口部１２ｊより大き
い開口部１２ｋを設けた接着フィルム１ｋと、（５）図
１１（ｅ）に示すような、厚さが０．４ｍｍのＢＴレジ
ン系片面銅張積層板であるＣＣＨ−ＨＬ８３０（三菱瓦
斯化学株式会社製、商品名）に、接着フィルム１ｋのキ
ャビティとなる開口部１２ｋと同じ大きさの開口部１２
ｌを設け、基板２ｎと重ねたときに露出する部分に、半
導体チップ６とボンディングワイヤ１３で接続するため
の内部端子となる導体回路３を形成した基板２ｌと、
（６）図１１（ｆ）に示すような、前記（２）と同じ材
質の厚さ０．０５ｍｍの接着フィルムに、基板２ｌのキ
ャビティとなる開口部１２ｌより大きい開口部１２ｍを
設けた接着フィルム１ｍと、（７）図１１（ｇ）に示す
ような、厚さが０．４ｍｍのＢＴレジン系片面銅張積層
板であるＣＣＨ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社
製、商品名）の銅箔を除去し、接着フィルム１ｍのキャ
ビティとなる開口部１２ｍと同じ大きさの開口部１２ｎ
を設けた基板２ｎと、（８）図１１（ｈ）に示すよう
な、前記（２）と同じ材質の厚さ０．０５ｍｍの接着フ
ィルムに、基板１ｎのキャビティとなる開口部１２ｎと
同じ大きさの開口部１２ｏを設けた接着フィルム１ｏ
と、（９）図１１（ｉ）に示すような、厚さが０．４ｍ
ｍのＢＴレジン系片面銅張積層板であるＣＣＨ−ＨＬ８
３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）の銅箔を除去
した基板２ｐとして準備し、（１０）図９に示すよう
に、鏡板１０１／保護フィルム１０５／上記（１）〜
（９）の多層配線板の構成１０４／クッション材１０３
／キャビティの形状に孔をあけた成形品１０２／鏡板１
０１、の順に重ね、１８０℃、３０kgf/cm²で１５０分
の条件で加熱加圧して積層一体化した。（１１）図１２
（ａ）に示すように、積層成形したものに、スルーホー
ル４となる穴をあけ、図１２（ｂ）に示すように、穴内
壁及び表面に無電解によるめっき１４を行い、図１２
（ｃ）に示すように、はんだボール１０を融着するため
のランドを含む導体回路３を形成し、さらにキャビティ
を形成するために、図１２（ｄ）に示すように、基板１
ｏの開口部１２ｏと同じ箇所に同じ大きさの開口部１５
を、基板１ｐの該当する箇所に、ルーター加工により設
け、ソルダーレジストを塗布乾燥して、ボールグリッド
アレイを作製した。

【００３５】実施例３実施例１において、基板２ａの座ぐり加工に代えて、貫
通穴を設け、図５に示すような、鍔部を有するヒートシ
ンク８を準備し、図６（ｂ）に示すように、積層の構成
を、鏡板１０１／クッション材１０３／融点の低いフィ
ルム１１１／融点の高いフィルム１１０／上記絶縁層２
と絶縁接着層１と絶縁層２または回路板を重ねた多層配
線板の構成１０４／クッション材１０３／キャビティの
形状に孔をあけた成形品１０２／鏡板１０１、の順に重
ねた以外は、同じ条件でピングリッドアレイを作製し
た。

【００３６】実施例４〜６実施例１〜３に用いたＢＴレジン系片面銅張積層板であ
るＣＣＨ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商品
名）を、エポキシ樹脂含浸ガラス布銅張積層板であるＭ
ＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に
代えた以外は、同じ条件でピングリッドアレイまたはボ
ールグリッドアレイを作製した。

【００３７】実施例７（１）絶縁層２として、図１３（ａ）に示すような、厚
さが０．２ｍｍのエポキシ樹脂含浸ガラス布銅張積層板
であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商
品名）の銅箔を除去したものの片面に０．１ｍｍの深さ
で座ぐり加工し、キャビティとなる凹所１１を形成した
基板２ｑと、（２）絶縁接着層１として、図１３（ｂ）
に示すような、実施例１の（２）と同じ材質の厚さ０．
０５ｍｍの接着フィルムに、基板２ｑの座ぐり加工部１
１より大きいキャビティとなる開口部１２ｒを設けた接
着フィルム１ｒと、（３）図１３（ｅ）に示すような、
予め、厚さが０．１ｍｍのエポキシ樹脂含浸ガラス布銅
張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会
社製、商品名）２枚２０１、２０２にそれぞれ導体回路
３と後にバイアホール７となる穴を形成したものを、
（２）と同じ材質で厚さ０．１ｍｍの接着フィルム２１
１を介して、１８０℃、３０kgf/cm²の条件で積層接着
したものに、図１３（ｄ）に示すような、接着フィルム
１ｒのキャビティとなる開口部１２ｒと同じ大きさの開
口部１２ｓを設け、基板２ｕと重ねたときに露出する部
分に、半導体チップ６とワイヤボンディング１３で接続
するための内部端子となる導体回路３を形成した基板２
ｓを準備し、（４）図１３（ｅ）に示すような、前記
（２）と同じ材質の厚さ０．０５ｍｍの接着フィルム
に、基板２ｓのキャビティとなる開口部１２ｓより大き
い開口部１２ｔを設けた接着フィルム１ｔと、（５）図
１３（ｆ）に示すような、予め、厚さが０．１ｍｍのエ
ポキシ樹脂含浸ガラス布銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−
６７（日立化成工業株式会社製、商品名）２枚２０３、
２０４に、それぞれ導体回路３と、バイアホール７とな
る穴を形成したものを、（２）と同じ材質で厚さ０．１
ｍｍの接着フィルム２１２を介して、１８０℃、３０kg
f/cm²の条件で積層接着したものに、図１３（ｇ）に示
すような、接着フィルム１ｔのキャビティとなる開口部
１２ｔと同じ大きさの開口部１２ｕを設け、基板２ｗと
重ねたときに露出する部分に、半導体チップ６とボンデ
ィングワイヤ１３で接続するための内部端子となる導体
回路３を形成した基板２ｕと、（６）図１３（ｈ）に示
すような、前記（２）と同じ材質の厚さ０．０５ｍｍの
接着フィルムに、基板２ｕのキャビティとなる開口部１
２ｕより大きい開口部１２ｖを設けた接着フィルム１ｖ
と、（７）図１３（ｉ）に示すような、厚さが０．４ｍ
ｍのエポキシ樹脂含浸ガラス布銅張積層板であるＭＣＬ
−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）の銅箔
を除き、接着フィルム１ｖのキャビティとなる開口部１
２ｖと同じ大きさの開口部１２ｗを設けた基板２ｗと、
（８）図１３（ｊ）に示すような、前記（２）と同じ材
質の厚さ厚さ０．０５ｍｍの接着フィルムに、基板２ｗ
のキャビティとなる開口部１２ｗと同じ大きさの開口部
１２ｘを設けた接着フィルム１ｘと、（９）図１３
（ｋ）に示すような、厚さが０．４ｍｍのエポキシ樹脂
含浸ガラス布銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立
化成工業株式会社製、商品名）の銅箔を除いた基板２ｙ
として準備し、（１０）図９に示すように、鏡板１０１
／保護フィルム１０５／上記（１）〜（９）の多層配線
板の構成１０４／クッション材１０３／キャビティの形
状に孔をあけた成形品１０２／鏡板１０１、の順に重
ね、１８０℃、３０kgf/cm²で１５０分の条件で加熱加
圧し積層一体化した。（１１）積層成形したものに、ス
ルーホール４となる穴をあけ、穴内壁及び表面に無電解
によるめっき１４を行い、さらに電気めっきを行い、外
層の導体回路３を形成し、さらにキャビティを形成する
ために、基板２ｗのキャビティとなる開口部１２ｗと同
じ箇所に同じ大きさの開口部１５を、基板２ｙの該当す
る箇所に、ルーター加工により設け、図１２に示すよう
な多層チップキャリア用配線板を作製した。

【００３８】実施例８〜１１実施例１〜３において、ＢＴレジン系片面銅張積層板で
あるＣＣＨ−ＨＬ８３０（三菱瓦斯化学株式会社製、商
品名）と、実施例７において、エポキシ樹脂含浸ガラス
布銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株
式会社製、商品名）に代えて、ポリイミド樹脂含浸ガラ
ス布銅張積層板であるＭＣＬ−Ｉ−６７１（日立化成工
業株式会社製、商品名）を用いた以外は、実施例１〜３
及び７と同じ条件で、ピングリッドアレイまたはボール
グリッドアレイまたは、多層チップキャリア用配線板を
作製した。

【００３９】実施例１２〜２２実施例１〜１１に用いた、絶縁接着層に代えて、Ｂステ
ージでの弾性率が３０℃で３５００ＭＰａ、Ｃステージ
での弾性率が３００℃で１７０ＭＰａ、ガラス転移温度
が２２３℃である芳香族ポリアミドイミド樹脂／ＥＯＣ
Ｎ１０２０（エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製）／Ｋ
Ａ１１６０（多官能フェノール類、大日本インキ工業株
式会社製）の重量比が、１００／４３／２３の接着フィ
ルムを用いた以外は、それぞれの実施例と同じ条件で、
ピングリッドアレイまたはボールグリッドアレイまた
は、多層チップキャリア用配線板を作製した。

【００４０】比較例１〜８実施例１〜８に用いた、絶縁接着層に代えて、Ｂステー
ジでの弾性率が３０℃で２５００ＭＰａ、Ｃステージで
の弾性率が３００℃で５．２ＭＰａ、ガラス転移温度が
２２９℃であるポリアミドイミド樹脂のみから成る接着
フィルムを用いた以外は、それぞれの実施例と同じ条件
で、ピングリッドアレイまたはボールグリッドアレイま
たは、多層チップキャリア用配線板を作製した。

【００４１】比較例９〜１６実施例１〜８に用いた、絶縁接着層に代えて、芳香族ポ
リアミドイミド樹脂／ＥＯＣＮ１０２０（エポキシ樹
脂、日本化薬株式会社製）／ＫＡ１１６０（多官能フェ
ノール類、大日本インキ工業株式会社製）の重量比が１
００／９８／５８とから成る接着フィルムを用いた以外
は、それぞれの実施例と同じ条件で、ピングリッドアレ
イまたはボールグリッドアレイまたは、多層チップキャ
リア用配線板を作製した。

【００４２】このようにして作製した多層配線板は、初
期の状態では、剥離、ボイドともに無く良好であった。
しかし、２６０℃、２分間のはんだフロート試験を行う
と、実施例のものでは絶縁接着層に剥離、ボイドが発生
しなかったが、比較例１〜８のものでは、Ｃステージで
の貯蔵弾性率が低いため、絶縁接着層中に剥離、ボイド
が多数発生した。また、比較例９〜１６のものでは、熱
硬化性樹脂成分の配合量が多く、撹拌時にゲル化したも
のや、フィルム形成が不可能であり、多層配線板を作製
できなかった。

【００４３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明により、
多層配線板に用いる絶縁接着層を、Ｂステージでの貯蔵
弾性率が３０℃において、１０００〜５０００ＭＰａの
範囲にあり、Ｃステージでの貯蔵弾性率が３００℃にお
いて、３０ＭＰａ以上、かつ、ガラス転移温度が１８０
℃以上とすることで、Ｂステージの取り扱い性が良好
で、かつ、接続信頼性や耐熱性に優れた多層配線板とそ
の製造法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一使用例を説明するための断面図であ
る。

【図２】本発明の第1の実施態様を示す断面図である。

【図３】本発明の第２の実施態様を示す断面図である。

【図４】本発明の第３の実施態様を示す断面図である。

【図５】本発明の第４の実施態様を示す断面図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施
例を説明するための概略断面図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の他の実
施形態を示す断面図である。

【図８】（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ本発明の一実施例
の構成を示す断面図である。

【図９】本発明の一実施例の方法を説明するための断面
図である。

【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ本発明の第１の
実施形態における方法を説明するための断面図である。

【図１１】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ本発明の他の実
施例の構成を示す断面図である。

【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の他の実
施例における方法を説明するための断面図である。

【図１３】（ａ）〜（ｋ）は、それぞれ本発明のさらに
他の実施例の構成を示す断面図である。

【図１４】本発明のさらに他の実施例における構造を説
明するための断面図である。

【符号の説明】

１．絶縁接着層２．絶縁層３．内部端子となる導体回路４．スルーホ
ール５．キャビティ６．半導体チ
ップ７．バイアホール８．ヒートシ
ンク８１．支持部８２．鍔部９．ピン１０．はんだ
ボール１１．キャビティとなる凹部１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｉ、１
２ｊ、１２ｋ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎ、１２ｏ、１２
ｒ、１２ｓ、１２ｔ、１２ｕ、１２ｖ、１２ｗ、１２
ｘ．キャビティとなる開口部１３．ボンディングワイヤ１４．めっき１５．開口部１０１．鏡板１０２．成形品１０３．クッシ
ョン材１０４．多層配線板の構成１０５．保護フ
ィルム１１０．融点の高いフィルム１１１．融点の
低いフィルム１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｉ、１ｋ、１ｍ、１ｏ、１ｒ、１
ｔ、１ｖ、１ｘ、２１１、２１２．接着フィルム２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇ、２ｈ、２ｊ、２ｌ、２ｎ、２
ｐ、２ｑ、２ｓ、２ｕ、２ｗ、２ｙ、２０１、２０２
０、２０３、２０４．基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島山裕一茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の絶縁層と、絶縁層に支持された回路
導体からなる複数の導体回路層と、絶縁層と導体回路層
または絶縁層とを接着する絶縁接着層と、導体回路と電
気的に接続された導体をその内壁に有するスルーホール
と、半導体チップを納めるためのキャビティとを有する
多層配線板において、絶縁接着層のＢステージでの貯蔵
弾性率が３０℃で１０００〜５０００ＭＰａの範囲にあ
り、絶縁接着層のＣステージでの貯蔵弾性率が３００℃
で３０ＭＰａ以上であり、かつ、絶縁接着層のガラス転
移温度が１８０℃以上であることを特徴とする多層配線
板。
【請求項２】絶縁接着層が、ポリアミドイミド樹脂と熱
硬化性樹脂成分とから成る接着フィルムであることを特
徴とする請求項１に記載の多層配線板。
【請求項３】熱硬化性樹脂成分が、２個以上のグリシジ
ル基を持つエポキシ樹脂とその硬化剤もしくは硬化促進
剤からなることを特徴とする請求項２に記載の多層配線
板。
【請求項４】ポリアミドイミド樹脂と熱硬化性樹脂成分
の重量比が、ポリアミドイミド樹脂１００重量部に対し
て、熱硬化性樹脂成分１０〜１５０重量部の範囲である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の多層配線
板。
【請求項５】多層配線板が、隣接する導体回路板層間の
電気的接続を行うバイアホールを有することを特徴とす
る請求項１〜４のうちいずれかに記載の多層配線板。
【請求項６】キャビティが、半導体チップを接着固定す
る箇所に最も近い絶縁層から順に、その大きさを同じか
あるいは大きくし、それぞれの絶縁層上に形成され露出
した導体回路に、半導体チップと電気的接続を行うため
の内部端子部を有することを特徴とする請求項１〜５の
うちいずれかに記載の多層配線板。
【請求項７】キャビティが、貫通孔であり、その貫通孔
の一方の開口部に、その開口部を塞ぐようにヒートシン
クが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のう
ちいずれかに記載の多層配線板。
【請求項８】他の配線板との電気的接続を行うための外
部端子が、最外層の絶縁層上に設けられていることを特
徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多層配線板。
【請求項９】外部端子が、複数のピンであることを特徴
とする請求項８に記載の多層配線板。
【請求項１０】外部端子が、はんだボールによる電気的
接続を行うためのランド部であることを特徴とする請求
項８に記載の多層配線板。
【請求項１１】予め半導体チップを納めるためのキャビ
ティの部分をくり抜き加工した、絶縁層上に導体回路を
形成した回路板と、絶縁接着層と、絶縁層または絶縁層
上に導体回路を形成した回路板とを重ねて、加熱・加圧
して積層一体化し、スルーホールとなる穴をあけ、その
穴の内壁に導体回路と電気的に接続された導体を形成す
る多層配線板の製造法において、Ｂステージでの貯蔵弾
性率が３０℃で１０００〜５０００ＭＰａの範囲にあ
り、Ｃステージでの貯蔵弾性率が３００℃で３０ＭＰａ
以上であり、かつ、ガラス転移温度が１８０℃以上であ
る絶縁接着層を用いることを特徴とする多層配線板の製
造法。
【請求項１２】絶縁接着層が、ポリアミドイミド樹脂と
熱硬化性樹脂成分とから成る接着フィルムであることを
特徴とする請求項１１に記載の多層配線板の製造法。
【請求項１３】熱硬化性樹脂成分が、２個以上のグリシ
ジル基を持つエポキシ樹脂とその硬化剤もしくは硬化促
進剤であることを特徴とする請求項１２に記載の多層配
線板の製造法。
【請求項１４】ポリアミドイミド樹脂と熱硬化性樹脂成
分の重量比が、ポリアミドイミド樹脂１００重量部に対
して、熱硬化性樹脂成分１０〜１００重量部の範囲であ
ることを特徴とする請求項１２または１３に記載の多層
配線板の製造法。
【請求項１５】予め半導体チップを納めるためのキャビ
ティ部をくり抜き加工した、絶縁層上に導体回路を形成
した回路板と、絶縁接着層と、絶縁層または絶縁層上に
導体回路を形成した回路板とを重ねて、加熱・加圧して
積層一体化する工程に、少なくとも隣接する導体回路層
間の電気的接続を行うバイアホールを形成する工程を有
することを特徴とする請求項１１〜１４のうちいずれか
に記載の多層配線板の製造法。
【請求項１６】回路板の導体回路の上に絶縁接着層を介
してバイアホールとなる穴をあけた銅張り積層板を重
ね、加熱加圧して積層一体化し、銅めっきを行って、バ
イアホールの内壁を金属化し、不要な銅をエッチング除
去し、さらに、その上に、絶縁接着層を介してバイアホ
ールとなる穴をあけた銅張り積層板を重ね、これを繰り
返すことを特徴とする請求項１５に記載の多層配線板の
製造法。
【請求項１７】先に、バイアホールとなる穴内壁を金属
化した回路板を用いることを特徴とする請求項１５に記
載の多層配線板の製造法。
【請求項１８】絶縁接着層と複数の回路板にくり抜き加
工して設けた、半導体チップを納めるためのキャビティ
部が、半導体チップを接着固定する箇所に最も近い絶縁
層から順に、その大きさを同じか大きくしたものを用い
ることを特徴とする請求項１１〜１７のうちいずれかに
記載の多層配線板の製造法。
【請求項１９】全ての絶縁接着層と絶縁層と回路板に、
予め半導体チップを納めるためのキャビティ部をくり抜
き加工し、回路板と、絶縁接着層と、絶縁層または回路
板とを重ねて、加熱加圧して積層一体化し、スルーホー
ルとなる穴をあけ、その穴の内壁に回路板の導体回路と
電気的に接続された導体を形成した後、その貫通孔の一
方の開口部に、その開口部を塞ぐようにヒートシンクを
設けることを特徴とする請求項１１〜１８のうちいずれ
かに記載の多層配線板の製造法。
【請求項２０】ヒートシンクに、半導体チップを搭載す
る支持部と、支持部の周囲に支持部より薄い鍔部を設け
たものを用い、最外層の絶縁層に支持部とほぼ同じ大き
さの孔を設け、その孔にヒートシンクの支持部を嵌合・
接着することを特徴とする請求項１９に記載の多層配線
板の製造法。
【請求項２１】ヒートシンクの鍔部に、凹凸を形成した
ものを用いることを特徴とする請求項１９または２０に
記載の多層配線板の製造法。
【請求項２２】予め半導体チップを納めるためのキャビ
ティ部をくり抜き加工した、回路板と、絶縁接着層と、
絶縁層または回路板とを重ねて、加熱・加圧して積層一
体化するにあたり、積層時の構成を、プレス鏡板／製品
の表面を保護するフィルム状物／絶縁接着層と複数の回
路板を重ねたもの／クッション材／キャビティの形状に
孔をあけた成形品／プレス鏡板の順に重ね、加熱・加圧
して積層一体化することを特徴とする請求項１１〜２１
のうちいずれかに記載の多層配線板の製造法。