JPS6381998A - 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
を信軌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。

〔従来の技術およびその問題点〕

ＩＣチップ搭載用の多層板、例えば、多層ビン・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（、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、加工が筒便でよ
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
レーシヨン性に劣り、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１００−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、眉間密着不良
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、予め光若しくは熱硬化型のレ
ジストを用いて枠を作製した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であり、
好ましい実施Ｂ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１００ｗＨｇ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ゆ本発明のＩＣチ
ップ搭載用の多Ｎ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ンキされた端子部を
形成してなる中間層を少なくともＩＮ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、多数のビン
を立てた所謂「ビン・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トＩを準備し、
基板Ｉに片面板■を接着シート■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ＩＣ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、他面未処理の基板Ｉ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ｌ
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″ｍｍの形成を行い、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では
、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（三菱瓦斯化学側型、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Ｉ、積層した片面板Ｉ
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レジストとしては、通
常プリント配線板の製造に使用されている光若しくは熱
硬化性のレジストが使用できるものであり、通常のスク
リーン法やフォトレジスト法による。この枠の巾は通常
０．１〜１鶴の範囲であり、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
〜５龍の位置に形成する。

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
５〜３１息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、（ａｌ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（ｃ１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６０〜２３３１
７５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　、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５
２−３１２７９、［ＪＳＰ−４，１１０，３６４等）、
シアン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭４６−４１１
１２）などで代表されるものである。又、（ｂ）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　、５
００〜２５，０００、好ましくは５．０００〜２２．０
００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（
ａｌ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「ポリニス
クー」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（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、これに山）成分又は（ｂｌ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
、ア七トン、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、（ｃ）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鶴程度のものである。

上記で調製した本樹脂溶液を（ｃ１成分の補強基材に樹
脂！　　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−ｓｔａｇｅＪ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／
ｄ、特に１０〜４０ｋｇ／ｃｄの範囲内である。又、本
発明においては、多層化積層成形を１００ｍＨｇ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
固めら特に好適である。

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−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■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■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：エピコート８２８、油化シェルエポキシ
側型）５０部を加え、メチルエチルケトン（以下、ＭＥ
Ｋという）に溶解混合し、濃度６０％の溶液とした（フ
ェス（ａｌという）。

フェス（８）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
４０−のＢ−ｓｔａｇｅの離型紙付き接着シート　（以
下、シート■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；にＥＲＩＭ
ＩＤ　６０１、ロース・ブーラン社製）７００部とエポ
キシ樹脂（商品名；エピコート１００１　、油化シェル
エポキシ側製”）　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０．１ｍｍのガラス織布に含浸・乾燥してＢ
−ｓｔａｇｅのプリプレグとし、このプリプレグと厚み
３５ｕ−の電解銅箔を用いて、１８０℃、２０ｋｇ／ａ
ｄで１時間、更に温度を２３０℃に昇温後、４０ｋｇ／
ＣＩＪで１５分間積層成形して、厚み０．３Ｈの片面銅
張積層板及び厚みＱ、７ｍｍ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ａ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１ｍの位
置に中０．５鰭の枠を多官能性シアン酸エステル系レジ
スト（商品名、　ＢＴ　Ｍ　４５０、三菱瓦斯化学■製
）でスクリーン法にて印刷し、１５０℃で４０分間加熱
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■の端子部形成面の上に、接着シー）ＪＷ付きの片
面板■を位置合わせして重ね、）ユ度１７５℃、圧力　
２０　ｋｇ　／　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、接着シートの端子部側へのレジスト枠を超えての
はみ出しは、３０戸以下に止まるものであり（レジスト
枠の無い場合は、２１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■ＫＯ）Ｉ／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ｉ　７，
０００、水酸基価１５■ＫＯＨ／ｇ）　１００部を加え
、肝Ｋに溶解混合し、濃度６０％の溶液とした（ワニス
（１〕）という）。

ワニス山）に触媒どしてオクチル酸亜鉛０００７部を加
え均一に混合し、この溶液を厚み０．０４　ｍｍのガラ
ス織布に含浸・屹燥して、上下の樹脂層厚４〇−のＢ−
ｓｔａｇｅのプリプレグ（以下１、シート■という）を
製造した。

他方、厚み０．３ｍの片面銅張積層板及び厚み１１亀の
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（１１製）を用い、両面銅張積層板に、公知方
法により片面に金メ・ツキを施した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■
どし、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−ｉ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Ｔｌ−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
内輪から１鶴の位置に巾０．６籠の枠を多官能性シアン
酸エステル系レジスト（商品名；　ＢＴ　？Ｉ　４５０
、三菱瓦斯化学■製）でスクリーン法で印刷し、１５０
℃で４０分間加熱硬化させた。

次に、上記で得たシート■を前記で得た片面板■−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ＩＩと片面板■−１、接着シート■と片面板ｌｌ−
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１０１１Ω以下になるまでの時間は３
６２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３５−以下に止まるものであり（レジス
ト枠の無い場合は、２１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°Ｃ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、予め光若しくは熱硬化型のレジストを用いて細
   い枠を作製した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。