JPS63155692A - 多層プリント配線板及びその製造方法 - 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、各種の所謂半導体チップあるいはその他のチ
ップ部品を搭載するために用いられる多層プリント配線
板、及びその製造方法に関するものであり、特にこの多
層プリント配線板及びその製造方法は、チップキャリア
、ピングリッドアレイ等のパッケージに応用されるもの
である。

（従来の技術） 近年、半導体チップ等と称される電子部品は、その集積
度が非常に密になってきており、そのためこれを実装す
るためのプリント配線板も高密度化しなければならなく
なってきている。このような実状に対処するために開発
されたのが、多層プリント配線板である。

この多層プリント配線板は、これを構成する複数の基板
に予じめ導体回路を形成しておき、これらの基板を互い
に接合することによって高集積電子部品の実装に対応し
ようとするものである。

このようにして開発された多層プリント配線板の接合に
は、従来ガラスクロスのあるプリプレグやガラスクロス
のない接着シートか使用されているか、これをそのまま
プレスにより接合しても多層プリント配線板の内層パタ
ーン間の追従性が悪いために接着性に乏しい欠点を有す
る。

また、プリプレグや接着シートは、これを構成している
樹脂の接着すべき箇所以外へのフロー量をコントロール
することが困難であるため、多層プリント配線板の開口
部からの樹脂のはみ出しによりポンディングパッドの長
さを確保てきない欠点かある。つまり、ポンディングパ
ッド上に樹脂かはみ出してきた場合には、当該ボンディ
ングバットは電気的に絶縁された状態となるため、その
ボンディングバットとしての役目を充分果さなくなるか
らである。

換言すれば、従来の接着シートにより接合した多層プリ
ント配線板は、第４図及び第５図に示したように、多層
プリント配線板（ＺＯＯ）であるピンクリッドアレイの
ポンディングパッド（２５ａ）への樹脂のはみ出しく２
８）がし易く、かつその量のコントロールが困難てあり
、樹脂のはみ出しく２８）の量が多ければ電気的導通の
確保が困難となっていたのである。また、樹脂のはみ出
しく２８）の量が少ない場合には、基板（２０）と接着
シート（２４ａ）の間にボイド（２９）か発生しやすく
、基板（２０）間の接着性に乏しかったのである。

従来の技術にあっては、多層プリント配線板の上基板と
下基板の接合に樹脂等から成る接着剤を使用した適度な
例はなく樹脂のはみ出し量が少なくてボイドのないもの
はなかったのである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、以上のような実状に鑑みてなされたもので、
その解決しようとする問題点は、多層プリント配線板に
おける接合部の樹脂のはみ出しによるポンディングパッ
ド部の電気的導通確保の困難性及び基板間の接合部の接
着性の不充分さによるプリント配線板自体の信頼性の悪
さにある。

そして、本発明の目的とするところは、ポンディングパ
ッド部の電気的導通を確保し、基板間の接着性を強化し
た多層プリント配線板及びその製造方法を提供すること
にある。

（ｒ？；１題点を解決するための手段）以上の問題点を
解決するために、本発明が採った第一の手段は、電子部
品搭載部（１１）及び導体回路（１５）が形成された下
基板（１０ａ）と、電子部品搭載部（１１）に対応する
開口部（１２）及び導体回路（１５）か形成された少な
くとも一つの上基板（１０ｂ）とを、上記の下基板（］
［ｌａ）上の一部に形成された接着剤（１４ａ）を介し
て積層することにより構成した多層プリント配線板（１
００）であり、特にこの場合に使用される接着剤（１４
ａ）は下記の組成から成るものである。

（イ）ビス−フェノール型エポキシ樹脂とノボラック型
エポキシ樹脂から成る耐熱エポキシ樹脂及びジシアンジ
アミドから成る硬化剤から構成された耐熱エポキシ樹脂
組成物７０重量部。

（ロ）シランカップリング処理された溶融シリカまたは
結晶性シリカ３０〜５０重量部と無定形シリカ５〜１０
重量部。

（ハ）メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びジメチ
ルホルムアミドから成る溶剤３０重量部。

すなわち、この第一の手段に係る多層プリント配線板（
１００）は、上記（イ）〜（ニ）からなる組成の接着剤
（１４ａ）を、互いに接合されるべき下基板（１０ａ）
と上基板（］Ｏｂ）との間に介装し、これを硬化させる
ことにより接着層（１４）を形成したものである。

以下に１以上のような構成を有する本発明に係る多層プ
リント配線板（１００）を、図面に示した具体例に従っ
てより詳細に説明する。

第１図には本発明に係る多層プリント配線板（１００）
の表面斜視図が示してあり、この実施例における多層プ
リント配線板（１００）は、ピングリッドアレイであっ
て、第２図に示したように合計４枚の基板（１０）から
成るものである。これらの各基板（１０）は、樹脂材料
によって形成したものか主として使用されその接合部は
本発明の前述の組成から成る接着剤によって接合されて
いる。また、これらの基板（１０）の内、特にその上下
を区別して説明する場合には「上基板（１０ｂ）　Ｊ及
び「下基板（１０ａ）　Ｊとして示し、一括して言う場
合には単に「基板（１０）Ｊとして表現するものとする
。

第３図は接合部の一部を拡大した縦断面図であり、ポン
ディングパッド（１５ａ）への接着剤（１４ａ）のはみ
出しがほとんど無く、基板（１０）と接着剤（１４ａ）
の間にボイドか発生していない。これらは接着剤（１４
ａ）を各基板（１０）上の一部に印刷などの方法により
塗布し、この接着剤（１４ａ）を指触乾燥した後に、各
基板（１０）をプレスにより積層することによって達成
されるものである。

次に、本発明が採った第二の手段について説明すると、
この第二の手段は上記多層プリント配線板（１００）の
製造方法てあって、次の工程から成るものである。

（１）電子部品搭載部（１１）及び導体回路（１５）が
形成された下基板（１０ａ）上の一部に下記の組成を有
する接着剤（１４ａ）を塗布する工程：（２）下基板（
１０ａ）　Ｊ：の＃着剤（１４ａ）を指触乾燥する工程
： （３）電子部品搭載部（１１）に対応する開口部（Ｉ２
）及び導体回路（１５）が形成された少なくとも一つの
上基板（１０ｂ）と、下基板（１０ａ）とを接着剤（１
４ａ）を介して積層する工程。

ここで使用される接着剤（１４ａ）の組成は次の通りで
ある。

（イ）ビス−フェノール型エポキシ樹脂とノボラック型
エポキシ樹脂から成る耐熱エポキシ樹脂及びジシアンジ
アミドから成る硬化剤から構成された耐熱エポキシ樹脂
組成物７０重量部。

（ロ）シランカップリング処理された溶融シリカまたは
結晶性シリカ３０〜５０重量部と無定形シリカ５〜ｉｏ
重量部。

（ハ）メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びジメチ
ルホルムアミドから成る溶剤３０重量部。

すなわち、この第二の手段にあっては、上記組成の接着
剤（１４ａ）を、電子部品搭載部（１１）及び導体回路
（１５）が形成された下基板（］、Ｏａ）上の一部に塗
布してから、この接着剤（１４ａ）を指触乾燥し、その
後に上基板（１０ｂ）と下基板（１０ａ）とをプレス等
により圧着接合させるものである。

（発明の作用） まず、本発明に係る多層プリント配線板（１００）にあ
っては、上記組成の接着剤（１４ａ）を使用したから、
これを」二基板（１０ｂ）及び下基板（１０ａ）間に介
装してこれを圧着して硬化させた場合であっても、当該
接着剤（］、４ａ）が上基板（１０ｂ）と下基板（１０
ａ）との接着部分以外にはみ出すようなことはないので
ある。従って、各ポンディングパッド（１５ａ）上には
電気的導通の妨げとなる接着剤（１４ａ）は存在しない
ことになる。また、これとは逆に、この接着剤（１４ａ
）は導体回路間への追従性が良いから、この接着剤（１
４ａ）は上基板（１，Ｏｂ）と下基板（１０ａ）間に確
実に入り込んで従来のようなボイドな生じさせることは
なく、両者の接合を確実なものとしているのである。

さらに、本発明に係る多層プリント配線板（１００）の
製造方法にあっては、上記組成の接着剤（１４ａ）を使
用し、これを塗布してから指触乾燥するようにしている
から、上基板（１０ｂ）及び下基板（ＩＱａ）の接合に
際して他に当該接着剤（１４ａ）が付着するようなこと
はなく、上基板（１０ｂ）及び下基板（］Ｏａ）の接合
作業が容易となっているのである。

（実施例） 次に、本発明に係る多層プリント配線板（１００）及び
その製造方法に必要とされる接着剤（１４ａ）の実施例
について詳細に説明する。

この接着剤（１４ａ）は前述の組成から成るものである
か、この組成においては、耐熱エポキシ樹脂及び硬化剤
から構成された耐熱エポキシ樹脂組成物７０重量部に対
してシランカップリング処理された溶融シリカまたは結
晶性シリカ３０〜５０重量部と無定形シリカ５〜ｉｏ重
量部を配合することが重要である。その理由は、この接
着剤（１４ａ）を各基板（１０）上の一部に印刷などの
方法により塗布した際のにじみの発生を防止するととも
に、その後のプレスの際の樹脂のはみ出しを防止するた
めにはこの配合比が不可欠であるからである。

なお、この耐熱エポキシ樹脂は、ビス−フェノール型エ
ポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂から成り、その
硬化剤はジシアンジアミドから成るために、これらの溶
剤としてメチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びジメ
チルホルムアミドの混合溶剤が使用されている。

この接着剤（１４ａ）は、耐熱性のエポキシ樹脂に耐水
性向上の為に、カップリング処理された溶融シリカ（Ｄ
Ｒ３−３Ｉ−２０龍森社製、最大粒径５ＪＬｍ）と、印
刷性向上の為のアエロジルＬｏｔ３００（日本アエロジ
ル社製）が耐熱エポキシ樹脂及び硬化剤から構成された
耐熱エポキシ樹脂組成物７０重量部に対し、それぞれ３
９．８重量部と９．６重量部の配合比で３本ロールを通
してフェス状にされており、耐熱エポキシ樹脂組成物：
溶剤が７＝３の割合で混合されている。

また、上記の配合比以外でフェス状にされた樹脂を、次
の表で示したような、他の２種の配合比で実施してみる
と、表中のＡの場合、印刷後のにじみが発生し、８０℃
、３０分の熱処理を行った後はにじみが発生するのとパ
ターン上にくぼみが発生し、一方表中のＢの場合は印刷
後のにじみは発生しなかったか、８０°Ｃ２３０分熱処
理後はパターン上にくぼみが発生した。しかし、表中の
Ｃの場合は印刷後のにじみもなく、８０°Ｃ１３０分熱
処理後の状態も良かった。

（以下余白） 表 （この表中の単位は全て重量部である）また、以上のよ
うなこの接着剤（１４ａ）を、印刷によるソルダーレジ
ストとして使用する場合には、印刷者が印刷後の飛び散
りゃにじみを判断しやすくするために着色すると良い。

具体的な着色方法としては、上記組成の接着剤（１４ａ
）中にカーボンブラックを０．５〜１．０％の割合で入
れると良い。その理由は、印刷後の膜厚か通常よく用い
られる厚さである５０１１−ｍの場合、０．５％未満に
なるとソルダーレジストとしてすけて見えるようになり
、着色するメリットが少なくなるからである。また、こ
れとは逆に、接着剤（１４ａ）中に入れられるカーボン
ブラックの量が１ｘを越えると、導体回路（Ｉ５）との
絶縁性の劣化が生じるからである。

この組成からなる接着剤は評価試験を行うと、２６０℃
の半田槽に浸漬した場合には３分間の耐久性、熱衝撃性
試験の常温２５℃、１５秒←２６０℃、１０秒のオイル
槽に浸漬のくり返しを２００サイクル、プレッシャーク
ッカーテスト１５０Ｈｒ以上及びプレッシャークツカー
テストを１０Ｈｒ行いその後、２６０℃の半田槽に１０
秒浸漬した場合は変化が起らないことを確認している。

また、連続的に印刷しようとする場合、接着剤内の溶剤
、主として低沸点の溶剤メチルセロソルブ（Ｂ、Ｐ、１
２４°Ｃ）が揮発しやすく粘度の向上につながるので、
高沸点の溶剤ブチルセロソルブ（Ｂ、Ｐ、１７２℃）を
ディスペンサーにより注入することにより、印刷可能な
粘度２５０〜３００ボイズに戻し、連続的に印刷するこ
とかてきる。

本発明に使用される接着剤（１４ａ）は溶融タイプのも
のであり、ボイドなつぶすためには下基板（１０ａ）に
印刷後、５０℃〜８０６Ｃの指触乾燥をし、貼り合わゼ
を真空プレスにより行い、ボイドと樹脂のはみ出し量を
コントロールし、また、多層プリント配線板のコーナに
はテーパ状にデザイン化し、樹脂の膜厚と樹脂のはみ出
し量を適度にコントロールして接合できる。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明に係る多層プリント配線板（
１００）にあっては、上記実施例にて例示した如く、次
の組成を有する接着剤（１４ａ）　、すなわち、 「　（イ）とスーツエノール型エポキシ樹脂とノボラッ
ク型エポキシ樹脂から成る耐熱エポキシ樹脂及びジシア
ンジアミドから成る硬化剤から構成された耐熱エポキシ
樹脂組成物７０重量部。

（ロ）シランカップリング処理された溶融シリカまたは
納品性シリカ３０〜５０重量部と無定形シリカ５〜１０
重量部。

（ハ）メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びジメチ
ルホルムアミドから成る溶剤３０重量部。」 を採用するとともに、電子部品搭載部（１１）及び導体
回路（１５）が形成された下基板（１０ａ）と、電子部
品搭載部（１１）に対応する開口部（１２）及び導体回
路（１５）か形成された少なくとも一つの上基板（１０
ｂ）とを、−に記の下基板（１０ａ）　ｌの一部に形成
された接着剤（１４ａ）を介して積層することにより構
成しだから、ポンディングパッド部の電気的導通を確保
し、基板（１０）間の接着性を強化した多層プリント配
線板（１，００）を提供することができるのである。

すなわち、第２図に示すような本発明に係る多層プリン
ト配線板（１００）の下基板（］、Ｏａ）と上基板（］
、Ｏｂ）との接合は、下基板（１０ａ）の導体回路（１
５）間への樹脂の極入りと最外層に位置するプリント配
線板及び中基板の樹脂の接着により強化され、それらの
界面での耐水性も良好となり、基板（１０）間の接着性
を強化することができたのである。また、これにより、
本発明に係る多層プリント配線板（１００）にあっては
、プリプレグなどの接着シートはいらないことになるの
て、コスト的に安価な多層プリント配線板とすることか
てきるのである。なお、この場合、接着レジンのみの接
合は筒便である効果もある。

また、本発明に使用される接着剤（１４ａ）は、−般の
プリント配線板上に印刷することができるものであり、
回路の永久保護および部品のはんだ付けの際、回路間の
はんだブリッジ防止のためのソルダーレジストとしての
永久マスクにも利用できる。

一方、本発明に係る製造方法にあっては、上記組成の接
着剤（１４８）を採用するとともに、（１）電子部品搭
載部（１１）及び導体回路（１５）が形成された下基板
（１０ａ）上の一部に下記の組成を有する接着剤（１４
ａ）を塗布する工程：（２）下基板（１０ａ）上の接着
剤（１４ａ）を指触乾燥する工程： （３）電子部品搭載部（１１）に対応する開口部（Ｉ２
）及び導体回路（１５）か形成された少なくとも一つの
上基板（］Ｏｂ）と、下基板（］Ｏａ）とを接着剤（１
４ａ）を介して積層する工程。

を経るようにしたから、上記のような効果を有する多層
プリント配線板（１００）を簡単に製造することができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多層プリント配線板の表面斜視図
、第２図は第１図の■−■線に沿って見た本発明の接着
剤により接合した多層プリント配線板の縦断面図、第３
図は第２図の■線部の接合部の部分拡大縦断面図である
。第４図は従来の接着シートにより接合した多層プリン
ト配線板の縦断面図、第５図は第４図のＶ線部の接合部
の部分拡大縦断面図である。 符　　　号　　　の　　　説　　　明 １００・・・多層プリント配線板、ＩＯ・・・基板、　
１０ａ・・・下基板、　１０　ｂ−・・上基板、１１・
・・電子部品搭載部、１２−・・開口部、１４−・・接
着層、　１４ａ−接着剤、１５−・・導体回路、　１５
　ａ−ボンディングパット、１６−・・スルーホール、
　１６ａ・・・導体層、１７・・・導体ピン。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、電子部品搭載部及び導体回路が形成された下基板
   と、前記電子部品搭載部に対応する開口部及び導体回路
   が形成された少なくとも一つの上基板とを、前記下基板
   の一部に形成された下記の組成から成る接着剤を介して
   積層することにより構成したことを特徴とする多層プリ
   ント配線板。 （イ）ビス−フェノール型エポキシ樹脂とノボラック型
   エポキシ樹脂から成る耐熱エポキシ樹脂及びジシアンジ
   アミドから成る硬化剤から構成された耐熱エポキシ樹脂
   組成物７０重量部。 （ロ）シランカップリング処理された溶融シリカまたは
   結晶性シリカ３０〜５０重量部と無定形シリカ５〜１０
   重量部。 （ハ）メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びジメチ
   ルホルムアミドから成る溶剤３０重量部。 ２）、前記各基板は、樹脂材料から成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の多層プリント配線板。 ３）、前記多層プリント配線板は、チップキャリアまた
   はピングリッドアレイであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の多層プリント配線板。 ４）、次の工程から成る多層プリント配線板の製造方法
   。 （１）電子部品搭載部及び導体回路が形成された下基板
   上の一部に下記の組成の接着剤を塗布する工程： （２）前記下基板上の接着剤を指触乾燥する工程： （３）前記電子部品搭載部に対応する開口部及び導体回
   路が形成された少なくとも一つの上基板と、前記下基板
   とを前記接着剤を介して積層する工程。 接着剤の組成： （イ）ビス−フェノール型エポキシ樹脂とノボラック型
   エポキシ樹脂から成る耐熱エポキシ樹脂及びジシアンジ
   アミドから成る硬化剤から構成された耐熱エポキシ樹脂
   組成物７０重量部。 （ロ）シランカップリング処理された溶融シリカまたは
   結晶性シリカ３０〜５０重量部と無定形シリカ５〜１０
   重量部。 （ハ）メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びジメチ
   ルホルムアミドから成る溶剤３０重量部。