JPS63276257A - Ｉｃチッ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
を信頼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象
）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。

〔従来の技術窓よびその問題点〕

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、ピ
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、この低流動性の多層化用
接着シートの樹脂流れを１００ρ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、ボイドや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し樹脂流れを１０
０−以下の低流動性の多層化用接着シートで多層化する
方法がとられていたが、工程面で不利となる。また、積
層成形時の大部分の空気の熱膨張・収縮、真空成形した
後の大気圧による圧縮によって多層板のベース基板が内
側に凹む現象が生じることがあった。

〔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、多層化積層成形時に、内層の端子部形成空
間に、耐熱性の弾性体を入れることにより端子部の樹脂
による汚染を完全に防止するとともに積層成形時に積層
板に発生する凹みなどを防止する方法を見出し、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チップ接続用の端
子部を内層にもった多層板の製造法において、所定位置
に所定の大きさの孔を形成した多層化積層接着用の低流
動性接着シート又は所望組みの該低流動性接着シート及
びＩＣチップ搭載用の穴及び接続用の端子部を有する内
層用プリント配線板を配置して形成される穴或いは空間
部（以下「穴或いは空間部」という）に、該穴或いは空
間部と同一もしくはやや小さめの耐熱性の弾性体材料を
入れた構成とし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−ｓｔａｇｅ化してなるものを用いること
、更に多層化積層成形を１００ｍｍ１ｇ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
穴周囲に搭載する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層間の配
線、多数のピンを立てた所謂「ピン・グリッド・アレイ
」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
ップ搭載用の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（以下「配線基板Ｉ」と
いう）、所望の孔及び端子部を含む配線網を形成した内
層用並びに外層用の片面或いは両面銅張積層板（以下「
基板■」という）及び所望の孔を形成した接着シーｌ−
Ｉを準備し、配線基板■に基板■を接着シートＩを介し
て位置合わせして所望の組数重ね、穴或いは空間部に耐
熱性の弾性体を入れ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ＩＣチツブ搭載部若しくはＩＣチップ搭載部
に穴を掘り込んでなり、他面は未処理銅箔の基板（以下
「基板■」という）、所望の孔及び端子部を含む配線網
を形成した内層用の片面或いは両面銅張積層板（以下「
内層板」という）、片面銅張積層板或いは両面銅張積層
板の片面のみに配線網を形成した外層用積層板（以下「
外層板」という）及び所望の孔を形成した接着シートＩ
を準備し、基板Ｉに内層板及び接着シー）１を介して位
置合わせして重ね、穴或いは空間部に耐熱性の弾性体を
入れ、゛さらに外層板を位置合わせして重ね積層成形に
より多層板とする方法などである。

本発明において、穴或いは空間部に入れる耐熱性の弾性
体としては、多層化積層成形条件下にガスその他の有害
物を発生せず、かつ多層化用の低流動性接着シートとの
接着性の悪いものであれば特に限定はなく、例えば、シ
リコンゴム、ＮＢＲ、ポリブタジェン系ゴム、その他が
例示され、特に、シリコンゴムが好適である。またこれ
らの弾性体としては、予めこれらを所定の寸法に裁断し
たチップの形で通常は使用するが、特にこれは限定され
るものではなく、常温で液状の樹脂液として調製し、穴
或いは空間部にながしこみ、常温或いは加温下に適宜紫
外線などを照射して硬化させてなるものでもよい。この
場合、積層材料間に液状の樹脂液が流れ込むことを避け
るために、予め位置合わせした積層材料を短時間、低圧
プレスして一体化したものを使用するのがよい。

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（三菱瓦斯化学側製、ＣＣＬ−Ｉ＋　８
００゜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。

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　ｍｍの範囲のものが好適に使用可能である。樹
脂流れが少なすぎると基板との密着性が悪く、銅箔で形
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弾性体と
基板及び外層板との間を流れ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、ら）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
硬化性樹脂組成物を補強基材に含浸・乾燥して１３１３
−５ｔａ化してなるもの（特開昭６０−１９２７７９　
、同６０−２３３１７５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、シアナト樹脂く特公昭４１−１９２８　、同４５−
１１７１２、同４４−１２２２　、ＤＥ−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５２−３１２７９、ＵＳＰ−４，１
１０，３６４等）、シアン酸エステル−エポキシ樹脂（
特公昭４６−４１１１２）などで代表されるものである
。又、ら）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１．５００〜２５．０００、好ましくは５．０
００〜２２．０００のものが相溶性などより好ましい。

また、水酸基価が１〜３０ｍｇ４０１１／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。又、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、日本合成化学工業側から商品名「
ポリエスタ−」として市販されているものが好適である
。更に、（ｃ）硬化触媒としてはシアン酸エステル系樹
脂組成物に公知のものであればいずれも使用可能である
が、特に有機過酸化物や有機金属塩、金属キレートなど
有機の金属化合物が好適である。

上記した成分（ａ）と成分（ｂ）との配合比率は、特に
限定のないものであるが、通常、成分（ａ）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（ｂ）成分又はら）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。

補強基材としては、前記した基板Ｉに使用するものと同
様の繊維布基材類、及び四フッ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
ｍｍ程度のものである。

シートもしくはフィルムは、上記で得た無溶剤或いは溶
液とした組成物を、通常、離型性を有するフィルム等に
塗布し適宜乾煙することにより製造する。また、上記で
調製した本樹脂溶液を補強基材に樹脂量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−ｓｔａ
ｇｅ　」化して基材含浸の接着シートとする。

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　／　ｃ督、好ましくは５〜５０ｋ
ｇ／ｃＪ、特に１０〜４０ｋｇ／ｃｎｆの範囲内である
。又、本発明においては、多層化積層成形を１００ｍｍ
ｔｆｇ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。

実施例１ ２．２−ヒス（４−シアナトフェニル）プロパン８００
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■製、末端官能基数より算出され
る数平均分子ｆｆｉ　１６，０００　、水酸基価６ｍｇ
　ＫＯＩＩ／ｇ　）　　２００部、さらにビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂（商品名：エピコート８２８、油化
シェルエポキシ０１製）５０部を加え、メチルエチルケ
トン（以下、ＭＥＫ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１５０−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
５０虜の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、厚み０．５ｍｍの片面銅張積層板及び厚み１ｍｍ
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−１（Ｌ　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添着して基板■と
し、片面銅張積層板も同様にして金メッキした端子部の
大きさの異なる片面板Ｉを２種作製した。

次に、上記で得たシー）Ｉを前記で得た２種の片面板Ｉ
の裏面に重ね、温度１２０℃の熱ロールで接着剤層を転
写した後、端子部内側にＩＣチップ装着用の孔を所定の
大きさに打抜きした。

基板ＩのＩＣＣチップ装着影形成面側、接着シート層付
きの片面板Ｉを順次位置合わせして重ねた後、穴或いは
空間部にやや小さめのシリコンゴム製のチップを入れ、
温度１７５℃、圧力２０ｋｇ／ｃｎｆで２時間積層成形
し多層板を得た。この多層板の金メッキしていない部分
にシアン酸エステル−マレイミド樹脂系のコーディング
剤（商品名；ＢＴＭ４５０、三菱瓦斯化学側製）を塗布
し、乾燥した。

この多層板の所定のピン立て位置に孔をあけ、ついで外
形加工し、スルーホールメッキを施すことなくピン立て
を行い３層のプラスチックＰＧＡとした。孔あけ時にス
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１０８Ω以下になるまでの時間は２６
０時間であった。

また、接着シートの端子部側へのはみ出しは、３０ρ以
下に止まるものであり（シリコンゴム製弾性体チップの
無い場合は、２ｍｍ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
ートによっても層間剥離や膨れなどの不良の発生はなか
った。

実施例２ ２．２−ヒス（４−シアナトフェニル）プロパン９００
部とビス（４−マレイミドフェニル）メタン１００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−０
３３、日本合成化学工業側製、末端官能基数より算出さ
れる数平均分子量１６．０００、水酸基価６■ＫＯ）ｌ
／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−０４
４、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７．０００、水酸基価１５■ＫＤＨ／ｇ
）　１００部を加え、ＭＢＫに溶解混合し、濃度６０％
の溶液とした（ワニス（ｂ）という）。

ワニス（ｂ）に触媒としてオクチル酸亜鉛０．０７部を
加え均一に混合し、この溶液を厚み０．０４ｍｍのガラ
ス織布に含浸・乾燥して、上下の樹脂層厚４０ρのＢ−
ｓｔａｇｅのプリプレグ（以下、シート■という）を製
造した。

他方、厚み０．３ｎ＋ｎ＋の片面銅張積層板及び厚み１
ｍｍ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添着して基板■
とし、片面銅張積層板も同様にして金メッキした端子部
の大きさの異なる片面板■を２種作製した。

次に、上記で得たシート■を前記で得た２種の片面板■
の裏面に重ね、温度１４０℃の熱ロールで接着した後、
端子部内側にＩＣチップ装着用の孔を所定の大きさに打
抜きした。

基板ＨのＩＣＣチップ装着影形成面側、接着シート層付
きの片面板■を順次位置合わせして重ねた後、圧力５ｋ
ｇ／ｃｎｆで温度１７０℃の熱盤にはさみ、１０分間積
層成形し積層材を仮接着した。

この仮接着した積層材の穴或いは空間部に常温硬化型の
シリコン樹脂を流し込み、２５℃で２４時間硬化させた
後、温度１７５℃、圧力２０ｋｇ／ｃｎｆで２時間積層
成形し多層板を得、コーディング剤を塗布し、乾燥した
。

この多層板の所定のピン立て位置に孔をあけ、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１０”Ω以下になるまでの時間は３０
０時間であった。

また、接着シートからの端子部側へのはみ出しは１８−
以下に止まるものであり（シリコンゴム製のチップの無
い場合は、２ｍｍ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、空隙は全く認
められず、更に、２６０℃の半田浴に２０秒フロートに
よっても層間剥離や膨れなどの不良の発生はなかった。

実施例３ 実施例１において、基板Ｉにかえて、両面銅張積層板に
、公知方法により片面は金メッキを施したＩＣチップ装
着部を形成し、裏面はそのままとしたもの（基板■）を
用い、片面板■に代えて、片面銅張積層板に同様にして
金メッキした端子部を有するもの（片面板■−１）及び
無処理の片面銅張積層板を使用し、シー）Ｉを片面板ｌ
ｌｌ−１の裏面に重ね、温度１２０℃の熱ロールで接着
剤層を転写した後、端子部内側にＩＣチップ装着用の孔
を所定の大きさに打抜き、及びシー）Ｉ単独も孔を所定
の大きさに打抜きした。

基板■のＩＣＣチップ装着影形成面側、接着シート層付
きの片面板ｌｌｌ−１及び孔明けしたシートエを順次位
置合わせして重ねた後、穴或いは空間部にやや小さめの
シリコンゴム製のチップを入し、さ−らに片面銅張積層
板を重ね、温度１７５℃、圧力　２０ｋｇ／ｃｎｆ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あけ、スルーホ
ールメッキ、外層配線網及び端子部の形成、ＩＣ搭載部
用の孔を外層板（上層の片面銅張積層板）をザグリによ
り形成した後、外形を打抜き、ビン立てを行い３層のプ
ラスチックＰＧＡとした。スルーホール用の孔あけ時に
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１０８Ω以下になるまでの時間は３２
０時間であった。

また、接着シートからの端子部側へのはみ出しは　３５
ρ以下に止まるものであり（シリコンゴム製のチップの
無い場合は、２ｍｍ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、空隙は全く
認められず、更に、２６０℃の半田浴に２０秒フロート
によっても層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ョ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チップ接続用の端子部を内層に持っ
   た多層板の製造法において、所定位置に所定の大きさの
   孔を形成した多層化積層接着用の低流動性接着シート又
   は所望組みの該低流動性接着シート及びＩＣチップ搭載
   用の穴及び接続用の端子部を有する内層用プリント配線
   板を配置して形成される穴或いは空間部に、該穴或いは
   空間部と同一もしくはやや小さめの耐熱性の弾性体材料
   を入れた構成とし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。