金属芯入りプリント配線板用金属芯の製造方法
【課題】 金属芯入りプリント配線板に於いて、放熱性、吸湿後の耐熱性等に優れたプリント配線板用金属芯を作業性良く、安価に得る。
【解決手段】 金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップ搭載箇所を、表裏に複数の円錐台形状突起が、金属芯の高さよりやや高くなるように機械加工して金属芯を作成する。更には、熱硬化性樹脂組成物として多官能性シアン酸エステル系樹脂組成物を用いる。
【効果】 内層金属芯と表裏面外層金属箔層との接続性、熱の放散性に優れ、大量生産に適した新規な構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板用金属芯を得ることができた。さらにはプレッシャークッカー後の電気絶縁性、耐マイグレーション性などの特性に優れたパッケージを提供できる金属芯を得ることができた。
【解決手段】 金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップ搭載箇所を、表裏に複数の円錐台形状突起が、金属芯の高さよりやや高くなるように機械加工して金属芯を作成する。更には、熱硬化性樹脂組成物として多官能性シアン酸エステル系樹脂組成物を用いる。
【効果】 内層金属芯と表裏面外層金属箔層との接続性、熱の放散性に優れ、大量生産に適した新規な構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板用金属芯を得ることができた。さらにはプレッシャークッカー後の電気絶縁性、耐マイグレーション性などの特性に優れたパッケージを提供できる金属芯を得ることができた。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップを少なくとも1個小型プリント配線板に搭載した形の、新規な金属芯入り半導体プラスチックパッケージの金属芯の製造方法に関する。得られたプリント配線板は、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、ASIC、グラフィック等の比較的高ワットで、多端子高密度の半導体プラスチックパッケージへの使用に適している。本半導体プラスチックパッケージは、ハンダボールを用いてマザーボードプリント配線板に実装して電子機器として使用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体プラスチックパッケージとして、プラスチックボールグリッドアレイ(P-BGA)やプラスチックランドグリッドアレイ(P-LGA)等、プラスチックプリント配線板の上面に半導体チップを固定し、このチップを、プリント配線板上面に形成された導体回路にワイヤボンディングで結合し、プリント配線板の下面にはハンダボールを用いて、マザーボードプリント配線板と接続するための導体パッドを形成し、表裏回路導体がメッキされたスルーホールで接続されて、半導体チップが樹脂封止されている構造の半導体プラスチックパッケージが公知である。本公知構造において、半導体から発生する熱をマザーボードプリント配線板に拡散させるため、半導体チップを固定するための上面の金属箔から下面に接続するメッキされた熱拡散スルーホールが形成されている。この熱拡散スルーホールの孔を通して、水分が半導体固定に使われている銀粉入り樹脂接着剤に吸湿され、マザーボードへの実装時の加熱により、また、半導体部品をマザーボードから取り外す際の加熱により、層間フクレを生じさせる危険性があり、これはポップコーン現象と呼ばれている。このポップコーン現象が発生した場合、パッケージは使用不能となることが多く、この現象を大幅に改善する必要がある。また、半導体の高機能化、高密度化は、ますます発熱量の増大を意味し、熱放散用のための半導体チップ直下のスルーホールのみでは熱の放散は不十分となってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題点を改善した金属芯入り半導プラスチッパッケージ用プリント配線板を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、プリント配線板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に少なくとも１個の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、該回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンデヂィングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の信号伝搬回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該パッケージを外部とハンダボールで接続するために形成された回路導体パッドとを、金属板と熱硬化性樹脂組成物組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線し、ワイヤボンデヂィング接続の場合には、少なくとも半導体チップ、半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドを樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板用金属芯の製造方法において、まず金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔をあけ、次いで、半導体チップ搭載箇所を、金型などで異形状に加工して、表裏に複数の円錐台形の金属突起を、金属板より高さがやや高くなるように両側から圧力を掛けて形成して金属芯を作成するプリント配線板用金属芯の製造方法を提供する。この金属芯を化学処理し、その両側に、半導体チップ搭載用円錐台形状金属突起部面積をくりぬいたプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を、積層成形後に金属突起よりやや低めに絶縁層が形成されるように配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧、好ましくは真空下に積層成形して一体化し、金属芯入り両面金属箔張積層板を作成する。これに、スルホール用貫通孔などをあけ、必要によりデスミア処理を施し、金属メッキを施し、表面の半導体チップ搭載部金属箔上の部分を残し、その他には回路を形成し、少なくとも表面の半導体チップ搭載用金属箔上、ボンディングパッド、裏面のボールパッド上を除いてメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施して金属芯入半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板とする。得られた半導体プラスチックパッケージは、熱伝導性に優れ、半導体チップの下面からの吸湿がなく、吸湿後の耐熱性すなわちポップコーン現象が大幅に改善される。さらに、熱硬化性樹脂として多官能性シアン酸エステル樹脂組成物を用いることにより、プレッシャークッカー後の電気絶縁性、耐マイグレーション性等に優れ、加えて大量生産にも適しており、経済性の改善された、新規な構造の半導体プラスチックパッケージを得ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で製造された銅張板を用いて作成された半導体プラスチックパッケージは、厚み方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に少なくとも１個以上の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、この信号伝搬回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の該回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該パッケージを外部とハンダボールで接続するために形成された回路導体パッドとを、金属板と樹脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線し、ワイヤボンディング接続の場合、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドを樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージである。本発明の金属芯は、まず金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外に、クリアランスホール、又はスリット孔を形成し、次いで、パッケージのほぼ中央に形成された半導体チップを搭載する部分は、金型加工などで表裏に圧力を掛けて複数の円錐台形状突起を、その高さが金属板よりやや高めとなるように形成し、金属芯とする。この金属芯の表面を化学処理し、金属突起部を有する面積よりやや大きめに突起部分を切除した半硬化状態のプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧下、好ましくは真空下に積層成形して一体化した後、メカニカルドリル、レーザーなどにてスルーホール用貫通孔を、内層の金属板に接触しないようにあけ、必要によりデスミア処理後に金属メッキを施し、表裏に回路を形成する。ワイヤボンディング接続の場合、少なくとも表面の半導体チップ、ワイヤボンディングパッド、裏面のボールパッド以外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板を作成する。表面の円錐台形状金属突起に接触した金属箔上に半導体チップを固定し、半導体チップはワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで周囲の回路導体と接続されている。、ワイヤボンディングの場合には、少なくとも半導体チップ、ボンディングワイヤ、ボンディングパッドが樹脂封止されている。裏面の円錐台形突起上の、貴金属メッキされた金属箔と接続したハンダボールパッドにはハンダボールを溶融させてマザーボードプリント配線板と接合した形態とし、表裏の回路導体及び導通用のメッキされたスルーホールは、熱硬化性樹脂組成物で絶縁された構造となっている。
【０００６】公知のスルーホールを有する金属芯プリント配線板の上面に半導体チップを固定する方法においては、従来のP-BGAパッケージと同様に半導体チップからの熱は直下の熱放散用スルーホールに落として熱放散せざるを得ず、 ポップコーン現象は改善できない。本発明においては、金属芯とする金属平板の、半導体チップを搭載する箇所以外に、公知の方法で、クリアランスホール又はスリット孔をあけ、次いで中央の半導体チップ搭載面積部分に、機械加工で圧力を両面に掛け、複数の円錐台形状の金属突起を形成する。この金属突起の高さは、金属板の高さよりやや高め、好ましくは50〜150μmの高さとなるように形成する。この金属芯の両面に、金属突起面積よりやや大きめに孔をあけた半硬化状態のプリプレグ、樹脂シート或いは塗布樹脂層を積層成形後に突起の高さよりやや低めになるようにして配置し、その外側には金属箔を置いて、加熱、加圧、好ましくは真空下に、積層成形して、内層金属芯入り両面金属箔張板を製造する。クリアランスホール又はスリット孔の箇所に、内層の金属芯に接触しないように、メカニカルドリル或いはレーザーなどで表裏回路導通用のスルーホールをあけ、必要によりデスミア処理を施し、金属メッキを施した後に、表裏に回路を形成する。その後、少なくとも、半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、及び裏面のハンダボールパッド部以外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板とする。
【０００７】金属芯の形成方法としては、特に限定しないが、例えば、まず金属平板の、円錐台形金属突起部を形成する範囲を残して、クリアランスホール又はスリット孔を、打ち抜き加工、ドリル、レーザー、エッチングなどであけ、次いで、金属板の円錐台形突起を形成する位置のみに、金型などで上下から圧力を掛けて、円錐台形突起を機械的な加工で形成する。この場合、円錐台形の突起の大きさは特に限定しないが、好ましくは、台形上部の径が50〜500μm、下部の径が100μm〜1mmとする。金属突起の高さは、元の金属板の高さよりやや高め、好ましくは５０〜１５０μｍ高めとする。
【０００８】円錐台形状突起とクリアランスホール又はスリット孔が形成された金属板の表面を公知の方法で酸化処理、微細凹凸形成、皮膜形成等の接着性や電気絶縁性向上のための表面処理を必要に応じて施す。円錐台形状突起上には、熱伝導性接着剤、又はハンダを付着させておいてもよい。表面処理された表裏面の円錐台形状突起の部分には、その形状の面積よりやや大きめのプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を、円錐台形状の突起の高さより積層成形後にやや低めになるように配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧、好ましくは真空下に積層成形し、クリアランスホール又はスリット孔に熱硬化性樹脂を充填するとともに、円錐台形金属突起部先端を表層の金属箔に食い込ませるか、強く接触させて接合させて一体化し、金属芯入り両面金属箔張板を作成する。
【０００９】得られた両面金属箔張板の、クリアランスホールまたはスリット孔が形成された箇所に、スルーホールをメカニカルドリル或いはレーザー等、公知の方法で金属芯と接触しないようにあけ、全体を金属メッキする。裏面は金属突起部と接触する箇所を避けてボールパッドを形成するのが好ましい。この場合、このボールパッドを金属突起上の金属箔と回路で接続するようにして全体に公知の方法で回路を形成するようにする。この場合、少なくとも表層の半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、及び裏面のハンダボールパッド部以外をメッキレジストで被覆し、ニッケル、金メッキを施し、プリント配線板を作成する。その後、ワイヤボンディングでは、表面の半導体チップ搭載部に熱伝導性接着剤で半導体チップを接着固定し、ワイヤボンディングし、樹脂封止して半導体プラスチックパッケージとする。フリップチップボンディングの場合、放熱用のバンプは中央の円錐台形状突起が接触している金属箔面の上に接続し、信号伝播用バンプは、それ以外の信号伝播用回路に接続する。基板と半導体チップの間の隙間はアンダーフィルレジンにて充填し、硬化して固定する。裏面のハンダボールパッドは、円錐台形突起上に形成しても良いが、ボールの接着力を向上させるためには円錐台形突起上にボールパッドと接続する回路を設け、この導体と接続するようにして、突起部上部以外に作成するのが好ましい。そしてこの裏面のハンダボールパッド部をハンダボールでマザーボードプリント配線板に接合する。半導体チップから発生した熱は、半導体チップ搭載部分から熱伝導して金属芯の円錐台形突起部を通り、金属芯に伝達し、反対面の金属円錐台形突起を通ってハンダボール用パッドに伝導し、ハンダボールで接合したマザーボードプリント配線板に拡散する。
【００１０】金属板の側面については、熱硬化性樹脂組成物で埋め込まれている形、露出している形、いずれの形でも良いが、錆発生を防ぐ等の点から熱硬化性樹脂組成物で被覆されている方が好ましい。
【００１１】表裏信号回路用のスルーホール用孔は、樹脂の埋め込まれた金属板クリアランスホール又はスリット孔のほぼ中央に、金属板と接触しないように形成する。次いで無電解メッキや電解メッキによりスルーホール内部の導体層を形成して、メッキされたスルーホールを形成する。
【００１２】表裏の回路を形成後、貴金属メッキを、少なくとも、半導体チップ搭載部分、ボンディングパッド部分及びハンダボールパッド部分の表面に形成してプリント配線板を完成させる。この場合、貴金属メッキの必要のない箇所は、事前にメッキレジストで被覆しておく。または、メッキ後に、必要により公知の熱硬化性樹脂組成物、或いは光選択熱硬化性樹脂組成物で、少なくともボンディングパッド、反対面のハンダボール接着用パッド以外の表面に皮膜を形成する。
【００１３】ワイヤボンディングの場合、該プリント配線板の、内層円錐台形金属芯上に接触した表層の金属箔上に半導体チップを、熱伝導性接着剤を用いて固定し、さらに半導体チップとプリント配線板回路のボンディングパッドとをワイヤボンディング法で接続し、少なくとも、半導体チップ、ボンディングワイヤ、及びボンディングパッドを公知の封止樹脂で封止する。
【００１４】半導体チップと反対面のハンダボール接続用導体パッドに、ハンダボールを接続してP-BGAを作り、マザーボードプリント配線板上の回路にハンダボールを重ね、熱によってボールを熔融接続するか、またはパッケージにハンダボールをつけずにP-LGAを作り、マザーボードプリント配線板に実装する時に、マザーボードプリント配線板面に形成されたハンダボール接続用導体パッドとP-LGA用のハンダボール用導体パッドとを、ハンダボールを加熱熔融することにより接続する。
【００１５】本発明に用いる金属板は、特に限定しないが、高弾性率、高熱伝導性で、厚さ30〜100μm、好適には50〜75μmである。具体的には、純銅、無酸素銅、その他、銅が95重量%以上のFe、Sn、P、Cr、Zr、.Zn等との合金が好適に使用される。また、合金の表面を銅メッキした金属板等も使用され得る。
【００１６】本発明の金属円錐台形突起部の高さは、特に限定はないが、ベースの金属板より50〜150μm高めとなるようにするのが好い。又、プリプレグ、樹脂シート等の絶縁層の厚さは、積層成形後に金属円錐台形突起の高さよりやや低め、好ましくは5〜10μm低めとなるようにし、積層成形後に、円錐台形突起の間、及びクリアランスホール又はスリット孔に樹脂を充填し、円錐台形突起の先端部は、少なくとも表層金属箔の一部と圧力で接触、接合させる。
【００１７】金属円錐台形突起部形成範囲は、半導体チップ面積前後であり、一般的には5〜20mm角以内とし、半導体チップ固定箇所及びその反対面に存在するようにする。好ましくは、裏面の金属突起部と接触した金属箔の箇所を避けてボールパッドを形成し、このボールパッドと回路で突起上の金属箔と接続するようにして、ボールパッド部と基板との接着強度を保持し、ボールに横から圧力がかかった場合の剥離強度（ボールシェア強度）が保持できるようにする。
【００１８】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物の樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用される。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エステル樹脂、 多官能性マレイミドーシアン酸エステル樹脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられ、1種或いは2種類以上が組み合わせて使用される。耐熱性、耐湿性、耐マイグレーション性、吸湿後の電気的特性等の点から多官能性シアン酸エステル樹脂組成物が好適である。
【００１９】本発明の好適な熱硬化性樹脂分である多官能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に2個以上のシアナト基を有する化合物である。具体的に例示すると、1,3-又は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシアナトベンゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレン、4,4-ジシアナトビフェニル、ビス(4-ジシアナトフェニル)メタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジブロモー4-シアナトフェニル)プロパン、ビス(4-シアナトフェニル)エーテル、ビス(4-シアナトフェニル)チオエーテル、ビス(4-シアナトフェニル)スルホン、トリス(4-シアナトフェニル)ホスファイト、トリス(4-シアナトフェニル)ホスフェート、およびノボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られるシアネート類などである。
【００２０】これらのほかに特公昭41-1928、同43-18468、同44-4791、同45-11712、同46-41112、同47-26853及び特開昭51-63149号公報等に記載の多官能性シアン酸エステル化合物類も用いられ得る。また、これら多官能性シアン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形成されるトリアジン環を有する分子量400〜6,000のプレポリマーが使用される。このプレポリマーは、上記の多官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ルイス酸等の酸類;ナトリウムアルコラート等、第三級アミン類等の塩基;炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒として重合させることにより得られる。このプレポリマー中には一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーとプレポリマーとの混合物の形態をしており、このような原料は本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶な有機溶剤に溶解させて使用する。
【００２１】エポキシ樹脂としては、一般に公知のものが使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂;ブタジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシクロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポリエポキシ化合物類;ポリオール、水酸基含有シリコン樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポリグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは1種或いは2種類以上が組み合わせて使用され得る。
【００２２】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のものが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406 に記載の末端三重結合のポリイミドが挙げられる。
【００２３】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用されるが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使用するのが良い。
【００２４】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物には、組成物本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の添加物を配合することができる。これらの添加物としては、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマー類及びそのプレポリマー類;ポリブタジエン、エポキシ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン-アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジエン-スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量のelasticなゴム類;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ-4-メチルペンテン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、スチレン-イソプレンゴム、ポリエチレン-プロピレン共重合体、4-フッ化エチレン-6-フッ化エチレン共重合体類;ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド等の高分子量プレポリマー若しくはオリゴマー;ポリウレタン等が例示され、適宜使用される。また、その他、公知の無機或いは有機の充填剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光増感剤、難燃剤、光沢剤、重合禁止剤、チキソ性付与剤等の各種添加剤が、所望に応じて適宜組み合わせて用いられる。必要により、反応基を有する化合物は硬化剤、触媒が適宜配合される。
【００２５】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済性等に劣るため使用した熱硬化性樹脂に対して公知の熱硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂100重量部に対して0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部である。
【００２６】プリプレグの補強基材として使用するものは、一般に公知の無機或いは有機の織布、不織布が使用される。具体的には、Eガラス、Sガラス、Dガラス等の公知のガラス繊維布、全芳香族ポリアミド繊維布、液晶ポリエステル繊維布等が挙げられる。これらは、混抄でも良い。 また、ポリイミドフィルム等のフィルムの表裏に熱硬化性樹脂組成物を塗布、加熱して半硬化状態にしたものも使用できる。
【００２７】最外層の金属箔は、一般に公知のものが使用できる。好適には厚さ3〜18μmの銅箔、ニッケル箔等が使用される。
【００２８】金属板に形成するクリアランスホール径又はスリット幅は、表裏導通用スルーホール径よりやや大きめに形成する。具体的には、該スルーホール壁と金属板クリアランスホール又はスリット孔壁とは50μm以上の距離が、熱硬化性樹脂組成物で絶縁されていることが好ましい。表裏導通用スルーホール径については、特に限定はないが、50〜300μmが好適である。
【００２９】本発明のプリント配線板用プリプレグを作成する場合、基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸、乾燥し、半硬化状態の積層材料とする。また基材を使用しない半硬化状態とした樹脂シートが使用できる。また塗料も使用できる。プリプレグ等の半硬化の樹脂層を作成する温度は一般的には100〜180℃である。時間は5〜60分であり、目的とするフローの程度により、適宜選択する。
【００３０】本発明の金属芯及びこれを用いた半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板を作成する方法は特に限定しないが、例えば以下（図１、２）の方法による。
(1) 金属芯となる金属板(a)の、半導体チップを固定する箇所以外の箇所にクリアランスホール(b)を打ち抜きであけ、(2) 中央部の半導体チップ搭載部面積部分に金型(c)で円錐台形状突起(d)を形成し、この表面を黒色酸化銅処理する。
(3) この両面に、中央部の金属突起部面積部分よりやや大きめにくりぬいたプリプレグを配置し、加熱、加圧、真空下に積層成形して金属芯入り両面金属箔張積層板(e)を作成する。その後、(4) クリアランスホール部に、金属芯と接触しないようにメカニカルドリルにて孔をあけ、(5) デスミア処理後に全体を銅メッキし、(6) 表裏に回路を形成し、(7) 金属芯の表面の円錐台形突起と接触する半導体チップの搭載用金属箔を残し、裏面のハンダボールパッドを円錐台形突起部上を避けて直接金属突起部上の銅箔と回路で接続するようにして表裏に回路を形成し、半導体チップ搭載部となる表面の金属箔部、ボンディングパッド、及び裏面のハンダボールパッド部を除いてメッキレジストで覆い、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板を作成する。
(8-1) ワイヤボンディングの場合、表面には半導体チップを銀ペーストで接着固定し、ワイヤボンディング後、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ワイヤボンディングパッドを樹脂封止する。裏面には、ハンダボールをパッドに溶融接合して半導体プラスチックパッケージとする。
(8-2) フリップチップボンディングの場合、放熱用バンプを金属芯が接触した中央の金属箔上に接合し、信号用バンプは信号伝播用パッドにバンプを接合する。
【００３１】
【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表す。
実施例１2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン900部、ビス(4-マレイミドフェニル)メタン100部を150℃に熔融させ、撹拌しながら4時間反応させ、プレポリマーを得た。これをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドの混合溶剤に溶解した。これにビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:エピコート1001、油化シェルエポキシ＜株＞製)400部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(商品名:ESCN-220F、住友化学工業＜株＞製)600部を加え、均一に溶解混合した。更に触媒としてオクチル酸亜鉛0.4部を加え、溶解混合し、これに無機充填剤(商品名:焼成タルク、日本タルク＜株＞製)500部を加え、均一撹拌混合してワニスAを得た。このワニスを厚さ150μmのガラス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間(at170℃)50秒、170℃、20kgf/cm2、5分間での樹脂流れ10mmとなるように作成した、絶縁層の厚さ80μmの半硬化状態のプリプレグＢを得た。
【００３２】一方、内層金属板となる厚さ70μmのCu:99.9%,Fe:0.07%,P:0.03%の合金板を用意し、大きさ50mm角のパッケージの半導体チップ搭載部以外に、孔径0.6mmのクリアランスホールをあけた。一方、中央部の半導体チップを搭載する部分の15mm角内に、上下から金型を使用して、元の金属板より高さ75μm、底部径945μm、上部径212μmの円錐台形の突起を36個、裏面にも36個作成した。金属板全面に黒色酸化銅処理を施し、この表裏面に上記プリプレグＢの半導体チップ搭載部を面積15mm角打ち抜いたものを置き、その上下に12μmの電解銅箔を配置して、200℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下で2時間積層成形し、一体化した。クリアランスホール部に孔径0.25mmのスルーホールをメカニカルドリルにてあけ、デスミア処理後に全体に無電解、電解メッキにて20μm銅メッキを施し、表裏面に回路を形成した。裏面のハンダボールパッドは、円錐台形上を避けて作成した。半導体チップ搭載部、ワイヤボンディング部、及び裏面のボールパッド部以外にメッキレジストを形成し、ニッケル、金メッキを施してプリント配線板を完成した。表面の半導体チップ搭載部である円錐台形状突起部先端と接触して熱伝導性のある銅箔表面に、大きさ13mm角の半導体チップを銀ペーストで接着固定した後、ワイヤボンディングを行い、次いでシリカ入りエポキシ封止用コンパウンド樹脂を用い、半導体チップ、ワイヤ及びボンディングパッドを樹脂封止し、裏面にハンダボールを接合して半導体パッケージを作成した。この半導体プラスチックパッケージをエポキシ樹脂マザーボードプリント配線板にハンダボールを熔融接合した。評価結果を表1に示す。
【００３３】比較例１実施例1において、裏面のハンダボールパッドを円錐台形状突起の上に形成し、プリント配線板を同様に作成し、マザーボードプリント配線板にハンダボールで接合した。評価結果を表１に示す。
【００３４】比較例２実施例１のプリプレグB（図３、g）を2枚使用し、上下に12μmの電解銅箔(図３、f)を配置し、200℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下に2時間積層成形し、両面銅張積層板を得た。所定の位置に孔径0.25mmφのスルーホールをドリルであけ、デスミア処理後に銅メッキを施した。この板の上下に公知の方法で回路を形成し、メッキレジストで被覆後、ニッケル、金メッキを施した。これは半導体チップを搭載する箇所に放熱用のスルーホール(図３、h)が形成されており、この上に銀ペースト(図３、l)で半導体チツプを接着し、ワイヤボンディング(図３、m)後、エポキシの封止用コンパウンドで実施例1と同様に樹脂封止（図３、j）し、ハンダボール(図３、o)を接合した。同様にマザーボードに接合した。評価結果を表1に示す。
【００３５】比較例３エポキシ樹脂（商品名：エピコート5045、油化シェルエポキシ＜株＞製）300部、及びエポキシ樹脂（商品名：ESCN220F、住友化学工業＜株＞製）700部、ジシアンジアミド35部、2-エチル-4-メチルイミダゾール1部をメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドとの混合溶剤に溶解し、これを厚さ100μmのガラス織布に含浸、乾燥させて、ゲル化時間10秒、樹脂流れ98μmのノーフロープリプレグ（プリプレグC、図４、p）、及びゲル化時間150秒、樹脂流れ18mmのハイフロープリプレグ（プリプレグD）を作成した。このプリプレグDを2枚使用し、190℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下で2時間積層成形し、両面銅張積層板を作成した。後は比較例1と同様にしてプリント配線板を作成し、半導体チップ搭載部分をザグリマシーンにてくりぬき、裏面に厚さ200μmの銅板を、上記ノーフロープリプレグＣ(図４、p)を打ち抜いたものを使用して、加熱、加圧下に同様に接着させ、放熱板付きプリント配線板を作成した。これはややソリが発生した。この放熱板に直接銀ペースト(図４、l)で半導体チップ(図４、k)を接着させ、ワイヤボンディング(図４、m)で接続後、液状エポキシ樹脂(図４、j)で封止した。同様にマザーボードプリント配線板に接合した。評価結果を表1に示す。
【００３６】
表１項 目 実 施 例 比 較 例 １ １ ２ ３ ボールシェア強度 1.5 1.0 ー ー (kgf)吸湿後の耐熱性A) 常 態 異常なし ー 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし ー 異常なし 異常なし 48hrs. 異常なし ー 異常なし 異常なし 72hrs. 異常なし ー 異常なし 異常なし 96hrs. 異常なし ー 異常なし 一部剥離 120hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 144hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 168hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離吸湿後の耐熱性B) 常 態 異常なし ー 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 48hrs. 異常なし ー 剥離大 剥離大 72hrs. 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 96hrs. 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 120hrs. 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 144hrs. 異常なし ー − − 168hrs. 異常なし ー − −
【００３７】
表１（続）
項 目 実 施 例 比 較 例 １ １ ２ ３ プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値(Ω）
常 態 5X1014 ー 6X1014 6X1014 200hrs. 7X1012 ー 5X1012 5X108 500hrs. 8X1011 ー 4X1011 < 108 700hrs. 3X1010 ー 5X1010 ー 1000hrs. 2X1010 ー 2X1010 ー耐マイグレーション性Ω）
常 態 5X1013 ー 5X1013 4X1013 200hrs. 6X1011 ー 4X1011 3X109 500hrs. 7X1011 ー 5X1011 < 108 700hrs. 2X1011 ー 1X1011 ー 1000hrs. 8X1010 ー 8X1010 ーガラス転移温度(℃) ２３４ ２３４ ２３４ １６０ 放熱性（℃） ３６ ー ５６ ４８
【００３８】＜測定方法＞1)ボールシェア強度径0.65mmのボールパッド部にハンダボールを付け、横から押して剥離する時の強度を測定した。
2)吸湿後の耐熱性A)JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL3:30℃・60%RHで所定時間処理後、220℃リフローソルダー3サイクル後の基板の異常有無について、断面観察及び電気的チェックによって確認した。
3)吸湿後の耐熱性B)JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL2:85℃・60%RHで所定時間(Max.168hrs.)処理後、220℃リフローソルダー3サイクル後の基板の異常の有無を断面観察及び電気的チェックによって確認した。
4)プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値端子間（ライン／スペース＝70/70μm）の櫛形パターンを作成し、この上に、それぞれ使用したプリプレグを配置し、積層成形したものを、121℃・2気圧で所定時間処理した後、25℃・60%RHで2時間後処理を行い、500VDCを印加60秒後に、端子間の絶縁抵抗値を測定した。
5)耐マイグレーション性上記4)の試験片を85℃・85%RH、50VDC 印加して端子間の絶縁抵抗値を測定した。
6)ガラス転移温度ＤＭＡ法にて測定した。
7)放熱性パッケージを同一マザーボードプリント配線板にハンダボールで接着させ、1000時間連続使用してから、パッケージの温度を測定した。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、プリント配線板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に、少なくとも１個の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、信号伝搬回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の該回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該半導体プラスチックパッケージを外部とハンダボール導体で結線し、ワイヤボンディングにおいては、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドを樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板金属芯の製造方法において、金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップを搭載する箇所に、機械加工で表裏に複数の円錐台形状突起を、金属芯の元の高さよりやや高くなるように形成して金属芯を作成する金属芯の製造方法が提供される。機械加工により円錐台形状突起を形成することにより、エッチングなどで形成するよりは安価に、且つ短時間で製造でき、経済的である。更に、この金属芯の全面に化学処理を施し、その両面に、円錐台形状突起面積よりやや大きめに切除した熱硬化性樹脂組成物のプリプレグ、樹脂シート或いは塗布樹脂層を配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧下に積層成形して一体化した後、表面に回路を形成し、スルーホール用貫通孔をあけ、デスミア処理後に金属メッキを施し、表面の半導体チップ搭載部分に半導体チップを固定し、好適には裏面のハンダボールパッドを円錐台形突起部上を避けて、表裏に回路を形成し、少なくとも表裏の半導体チップ搭載用金属箔上、ボンディングパッド、裏面のボールパッド以外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施して得られる金属芯入りプリント配線板とすることにより、ハンダボールとの接着強度にも優れ、半導体チップの下面からの吸湿がなく、吸湿後の耐熱性、すなわちポップコーン現象が大幅に改善できるプリント配線板の提供を可能とする金属芯の製造方法が提供される。さらに、樹脂として多官能性シアン酸エステル樹脂組成物を用いることにより、プレッシャークッカー処理後の電気絶縁性、耐マイグレーション性に優れ、加えて大量生産にも適しており、経済性の改善された、新規な構造の半導体プラスチックパッケージの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属芯入り半導体プラスチックパッケージに使用する両面銅張積層板の製造工程図である。
【図２】本発明のその他の形状の金属芯の製造工程図である。
【図３】比較例１の半導体プラスチックパッケージ製造工程図である。
【図４】比較例２の半導体プラスチックパッケージ製造工程図である。
【符号の説明】
ａ 金属板
ｂ クリアランスホール
ｃ 円錐台形突起作成用金型
ｄ 円錐台形金属突起
ｅ 金属芯入り両面銅張積層板
ｆ 銅箔
ｇ プリプレグＢ
ｈ 放熱用スルーホール
ｉ 表裏回路導通用スルーホール
ｊ 封止樹脂
ｋ 半導体チップ
ｌ 銀ペースト
ｍ ボンディングワイヤ
ｎ メッキレジスト
ｏ ハンダボール
ｐ プリプレグＣ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップを少なくとも1個小型プリント配線板に搭載した形の、新規な金属芯入り半導体プラスチックパッケージの金属芯の製造方法に関する。得られたプリント配線板は、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、ASIC、グラフィック等の比較的高ワットで、多端子高密度の半導体プラスチックパッケージへの使用に適している。本半導体プラスチックパッケージは、ハンダボールを用いてマザーボードプリント配線板に実装して電子機器として使用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体プラスチックパッケージとして、プラスチックボールグリッドアレイ(P-BGA)やプラスチックランドグリッドアレイ(P-LGA)等、プラスチックプリント配線板の上面に半導体チップを固定し、このチップを、プリント配線板上面に形成された導体回路にワイヤボンディングで結合し、プリント配線板の下面にはハンダボールを用いて、マザーボードプリント配線板と接続するための導体パッドを形成し、表裏回路導体がメッキされたスルーホールで接続されて、半導体チップが樹脂封止されている構造の半導体プラスチックパッケージが公知である。本公知構造において、半導体から発生する熱をマザーボードプリント配線板に拡散させるため、半導体チップを固定するための上面の金属箔から下面に接続するメッキされた熱拡散スルーホールが形成されている。この熱拡散スルーホールの孔を通して、水分が半導体固定に使われている銀粉入り樹脂接着剤に吸湿され、マザーボードへの実装時の加熱により、また、半導体部品をマザーボードから取り外す際の加熱により、層間フクレを生じさせる危険性があり、これはポップコーン現象と呼ばれている。このポップコーン現象が発生した場合、パッケージは使用不能となることが多く、この現象を大幅に改善する必要がある。また、半導体の高機能化、高密度化は、ますます発熱量の増大を意味し、熱放散用のための半導体チップ直下のスルーホールのみでは熱の放散は不十分となってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題点を改善した金属芯入り半導プラスチッパッケージ用プリント配線板を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、プリント配線板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に少なくとも１個の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、該回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンデヂィングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の信号伝搬回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該パッケージを外部とハンダボールで接続するために形成された回路導体パッドとを、金属板と熱硬化性樹脂組成物組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線し、ワイヤボンデヂィング接続の場合には、少なくとも半導体チップ、半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドを樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板用金属芯の製造方法において、まず金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔をあけ、次いで、半導体チップ搭載箇所を、金型などで異形状に加工して、表裏に複数の円錐台形の金属突起を、金属板より高さがやや高くなるように両側から圧力を掛けて形成して金属芯を作成するプリント配線板用金属芯の製造方法を提供する。この金属芯を化学処理し、その両側に、半導体チップ搭載用円錐台形状金属突起部面積をくりぬいたプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を、積層成形後に金属突起よりやや低めに絶縁層が形成されるように配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧、好ましくは真空下に積層成形して一体化し、金属芯入り両面金属箔張積層板を作成する。これに、スルホール用貫通孔などをあけ、必要によりデスミア処理を施し、金属メッキを施し、表面の半導体チップ搭載部金属箔上の部分を残し、その他には回路を形成し、少なくとも表面の半導体チップ搭載用金属箔上、ボンディングパッド、裏面のボールパッド上を除いてメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施して金属芯入半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板とする。得られた半導体プラスチックパッケージは、熱伝導性に優れ、半導体チップの下面からの吸湿がなく、吸湿後の耐熱性すなわちポップコーン現象が大幅に改善される。さらに、熱硬化性樹脂として多官能性シアン酸エステル樹脂組成物を用いることにより、プレッシャークッカー後の電気絶縁性、耐マイグレーション性等に優れ、加えて大量生産にも適しており、経済性の改善された、新規な構造の半導体プラスチックパッケージを得ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で製造された銅張板を用いて作成された半導体プラスチックパッケージは、厚み方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に少なくとも１個以上の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、この信号伝搬回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の該回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該パッケージを外部とハンダボールで接続するために形成された回路導体パッドとを、金属板と樹脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線し、ワイヤボンディング接続の場合、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドを樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージである。本発明の金属芯は、まず金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外に、クリアランスホール、又はスリット孔を形成し、次いで、パッケージのほぼ中央に形成された半導体チップを搭載する部分は、金型加工などで表裏に圧力を掛けて複数の円錐台形状突起を、その高さが金属板よりやや高めとなるように形成し、金属芯とする。この金属芯の表面を化学処理し、金属突起部を有する面積よりやや大きめに突起部分を切除した半硬化状態のプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧下、好ましくは真空下に積層成形して一体化した後、メカニカルドリル、レーザーなどにてスルーホール用貫通孔を、内層の金属板に接触しないようにあけ、必要によりデスミア処理後に金属メッキを施し、表裏に回路を形成する。ワイヤボンディング接続の場合、少なくとも表面の半導体チップ、ワイヤボンディングパッド、裏面のボールパッド以外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板を作成する。表面の円錐台形状金属突起に接触した金属箔上に半導体チップを固定し、半導体チップはワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで周囲の回路導体と接続されている。、ワイヤボンディングの場合には、少なくとも半導体チップ、ボンディングワイヤ、ボンディングパッドが樹脂封止されている。裏面の円錐台形突起上の、貴金属メッキされた金属箔と接続したハンダボールパッドにはハンダボールを溶融させてマザーボードプリント配線板と接合した形態とし、表裏の回路導体及び導通用のメッキされたスルーホールは、熱硬化性樹脂組成物で絶縁された構造となっている。
【０００６】公知のスルーホールを有する金属芯プリント配線板の上面に半導体チップを固定する方法においては、従来のP-BGAパッケージと同様に半導体チップからの熱は直下の熱放散用スルーホールに落として熱放散せざるを得ず、 ポップコーン現象は改善できない。本発明においては、金属芯とする金属平板の、半導体チップを搭載する箇所以外に、公知の方法で、クリアランスホール又はスリット孔をあけ、次いで中央の半導体チップ搭載面積部分に、機械加工で圧力を両面に掛け、複数の円錐台形状の金属突起を形成する。この金属突起の高さは、金属板の高さよりやや高め、好ましくは50〜150μmの高さとなるように形成する。この金属芯の両面に、金属突起面積よりやや大きめに孔をあけた半硬化状態のプリプレグ、樹脂シート或いは塗布樹脂層を積層成形後に突起の高さよりやや低めになるようにして配置し、その外側には金属箔を置いて、加熱、加圧、好ましくは真空下に、積層成形して、内層金属芯入り両面金属箔張板を製造する。クリアランスホール又はスリット孔の箇所に、内層の金属芯に接触しないように、メカニカルドリル或いはレーザーなどで表裏回路導通用のスルーホールをあけ、必要によりデスミア処理を施し、金属メッキを施した後に、表裏に回路を形成する。その後、少なくとも、半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、及び裏面のハンダボールパッド部以外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板とする。
【０００７】金属芯の形成方法としては、特に限定しないが、例えば、まず金属平板の、円錐台形金属突起部を形成する範囲を残して、クリアランスホール又はスリット孔を、打ち抜き加工、ドリル、レーザー、エッチングなどであけ、次いで、金属板の円錐台形突起を形成する位置のみに、金型などで上下から圧力を掛けて、円錐台形突起を機械的な加工で形成する。この場合、円錐台形の突起の大きさは特に限定しないが、好ましくは、台形上部の径が50〜500μm、下部の径が100μm〜1mmとする。金属突起の高さは、元の金属板の高さよりやや高め、好ましくは５０〜１５０μｍ高めとする。
【０００８】円錐台形状突起とクリアランスホール又はスリット孔が形成された金属板の表面を公知の方法で酸化処理、微細凹凸形成、皮膜形成等の接着性や電気絶縁性向上のための表面処理を必要に応じて施す。円錐台形状突起上には、熱伝導性接着剤、又はハンダを付着させておいてもよい。表面処理された表裏面の円錐台形状突起の部分には、その形状の面積よりやや大きめのプリプレグ、樹脂シート、或いは塗布樹脂層を、円錐台形状の突起の高さより積層成形後にやや低めになるように配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧、好ましくは真空下に積層成形し、クリアランスホール又はスリット孔に熱硬化性樹脂を充填するとともに、円錐台形金属突起部先端を表層の金属箔に食い込ませるか、強く接触させて接合させて一体化し、金属芯入り両面金属箔張板を作成する。
【０００９】得られた両面金属箔張板の、クリアランスホールまたはスリット孔が形成された箇所に、スルーホールをメカニカルドリル或いはレーザー等、公知の方法で金属芯と接触しないようにあけ、全体を金属メッキする。裏面は金属突起部と接触する箇所を避けてボールパッドを形成するのが好ましい。この場合、このボールパッドを金属突起上の金属箔と回路で接続するようにして全体に公知の方法で回路を形成するようにする。この場合、少なくとも表層の半導体チップ搭載部、ボンディングパッド部、及び裏面のハンダボールパッド部以外をメッキレジストで被覆し、ニッケル、金メッキを施し、プリント配線板を作成する。その後、ワイヤボンディングでは、表面の半導体チップ搭載部に熱伝導性接着剤で半導体チップを接着固定し、ワイヤボンディングし、樹脂封止して半導体プラスチックパッケージとする。フリップチップボンディングの場合、放熱用のバンプは中央の円錐台形状突起が接触している金属箔面の上に接続し、信号伝播用バンプは、それ以外の信号伝播用回路に接続する。基板と半導体チップの間の隙間はアンダーフィルレジンにて充填し、硬化して固定する。裏面のハンダボールパッドは、円錐台形突起上に形成しても良いが、ボールの接着力を向上させるためには円錐台形突起上にボールパッドと接続する回路を設け、この導体と接続するようにして、突起部上部以外に作成するのが好ましい。そしてこの裏面のハンダボールパッド部をハンダボールでマザーボードプリント配線板に接合する。半導体チップから発生した熱は、半導体チップ搭載部分から熱伝導して金属芯の円錐台形突起部を通り、金属芯に伝達し、反対面の金属円錐台形突起を通ってハンダボール用パッドに伝導し、ハンダボールで接合したマザーボードプリント配線板に拡散する。
【００１０】金属板の側面については、熱硬化性樹脂組成物で埋め込まれている形、露出している形、いずれの形でも良いが、錆発生を防ぐ等の点から熱硬化性樹脂組成物で被覆されている方が好ましい。
【００１１】表裏信号回路用のスルーホール用孔は、樹脂の埋め込まれた金属板クリアランスホール又はスリット孔のほぼ中央に、金属板と接触しないように形成する。次いで無電解メッキや電解メッキによりスルーホール内部の導体層を形成して、メッキされたスルーホールを形成する。
【００１２】表裏の回路を形成後、貴金属メッキを、少なくとも、半導体チップ搭載部分、ボンディングパッド部分及びハンダボールパッド部分の表面に形成してプリント配線板を完成させる。この場合、貴金属メッキの必要のない箇所は、事前にメッキレジストで被覆しておく。または、メッキ後に、必要により公知の熱硬化性樹脂組成物、或いは光選択熱硬化性樹脂組成物で、少なくともボンディングパッド、反対面のハンダボール接着用パッド以外の表面に皮膜を形成する。
【００１３】ワイヤボンディングの場合、該プリント配線板の、内層円錐台形金属芯上に接触した表層の金属箔上に半導体チップを、熱伝導性接着剤を用いて固定し、さらに半導体チップとプリント配線板回路のボンディングパッドとをワイヤボンディング法で接続し、少なくとも、半導体チップ、ボンディングワイヤ、及びボンディングパッドを公知の封止樹脂で封止する。
【００１４】半導体チップと反対面のハンダボール接続用導体パッドに、ハンダボールを接続してP-BGAを作り、マザーボードプリント配線板上の回路にハンダボールを重ね、熱によってボールを熔融接続するか、またはパッケージにハンダボールをつけずにP-LGAを作り、マザーボードプリント配線板に実装する時に、マザーボードプリント配線板面に形成されたハンダボール接続用導体パッドとP-LGA用のハンダボール用導体パッドとを、ハンダボールを加熱熔融することにより接続する。
【００１５】本発明に用いる金属板は、特に限定しないが、高弾性率、高熱伝導性で、厚さ30〜100μm、好適には50〜75μmである。具体的には、純銅、無酸素銅、その他、銅が95重量%以上のFe、Sn、P、Cr、Zr、.Zn等との合金が好適に使用される。また、合金の表面を銅メッキした金属板等も使用され得る。
【００１６】本発明の金属円錐台形突起部の高さは、特に限定はないが、ベースの金属板より50〜150μm高めとなるようにするのが好い。又、プリプレグ、樹脂シート等の絶縁層の厚さは、積層成形後に金属円錐台形突起の高さよりやや低め、好ましくは5〜10μm低めとなるようにし、積層成形後に、円錐台形突起の間、及びクリアランスホール又はスリット孔に樹脂を充填し、円錐台形突起の先端部は、少なくとも表層金属箔の一部と圧力で接触、接合させる。
【００１７】金属円錐台形突起部形成範囲は、半導体チップ面積前後であり、一般的には5〜20mm角以内とし、半導体チップ固定箇所及びその反対面に存在するようにする。好ましくは、裏面の金属突起部と接触した金属箔の箇所を避けてボールパッドを形成し、このボールパッドと回路で突起上の金属箔と接続するようにして、ボールパッド部と基板との接着強度を保持し、ボールに横から圧力がかかった場合の剥離強度（ボールシェア強度）が保持できるようにする。
【００１８】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物の樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用される。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エステル樹脂、 多官能性マレイミドーシアン酸エステル樹脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられ、1種或いは2種類以上が組み合わせて使用される。耐熱性、耐湿性、耐マイグレーション性、吸湿後の電気的特性等の点から多官能性シアン酸エステル樹脂組成物が好適である。
【００１９】本発明の好適な熱硬化性樹脂分である多官能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に2個以上のシアナト基を有する化合物である。具体的に例示すると、1,3-又は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシアナトベンゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレン、4,4-ジシアナトビフェニル、ビス(4-ジシアナトフェニル)メタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジブロモー4-シアナトフェニル)プロパン、ビス(4-シアナトフェニル)エーテル、ビス(4-シアナトフェニル)チオエーテル、ビス(4-シアナトフェニル)スルホン、トリス(4-シアナトフェニル)ホスファイト、トリス(4-シアナトフェニル)ホスフェート、およびノボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られるシアネート類などである。
【００２０】これらのほかに特公昭41-1928、同43-18468、同44-4791、同45-11712、同46-41112、同47-26853及び特開昭51-63149号公報等に記載の多官能性シアン酸エステル化合物類も用いられ得る。また、これら多官能性シアン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形成されるトリアジン環を有する分子量400〜6,000のプレポリマーが使用される。このプレポリマーは、上記の多官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ルイス酸等の酸類;ナトリウムアルコラート等、第三級アミン類等の塩基;炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒として重合させることにより得られる。このプレポリマー中には一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーとプレポリマーとの混合物の形態をしており、このような原料は本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶な有機溶剤に溶解させて使用する。
【００２１】エポキシ樹脂としては、一般に公知のものが使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂;ブタジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシクロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポリエポキシ化合物類;ポリオール、水酸基含有シリコン樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポリグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは1種或いは2種類以上が組み合わせて使用され得る。
【００２２】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のものが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406 に記載の末端三重結合のポリイミドが挙げられる。
【００２３】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用されるが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使用するのが良い。
【００２４】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物には、組成物本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の添加物を配合することができる。これらの添加物としては、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマー類及びそのプレポリマー類;ポリブタジエン、エポキシ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン-アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジエン-スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量のelasticなゴム類;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ-4-メチルペンテン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、スチレン-イソプレンゴム、ポリエチレン-プロピレン共重合体、4-フッ化エチレン-6-フッ化エチレン共重合体類;ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド等の高分子量プレポリマー若しくはオリゴマー;ポリウレタン等が例示され、適宜使用される。また、その他、公知の無機或いは有機の充填剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光増感剤、難燃剤、光沢剤、重合禁止剤、チキソ性付与剤等の各種添加剤が、所望に応じて適宜組み合わせて用いられる。必要により、反応基を有する化合物は硬化剤、触媒が適宜配合される。
【００２５】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済性等に劣るため使用した熱硬化性樹脂に対して公知の熱硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂100重量部に対して0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部である。
【００２６】プリプレグの補強基材として使用するものは、一般に公知の無機或いは有機の織布、不織布が使用される。具体的には、Eガラス、Sガラス、Dガラス等の公知のガラス繊維布、全芳香族ポリアミド繊維布、液晶ポリエステル繊維布等が挙げられる。これらは、混抄でも良い。 また、ポリイミドフィルム等のフィルムの表裏に熱硬化性樹脂組成物を塗布、加熱して半硬化状態にしたものも使用できる。
【００２７】最外層の金属箔は、一般に公知のものが使用できる。好適には厚さ3〜18μmの銅箔、ニッケル箔等が使用される。
【００２８】金属板に形成するクリアランスホール径又はスリット幅は、表裏導通用スルーホール径よりやや大きめに形成する。具体的には、該スルーホール壁と金属板クリアランスホール又はスリット孔壁とは50μm以上の距離が、熱硬化性樹脂組成物で絶縁されていることが好ましい。表裏導通用スルーホール径については、特に限定はないが、50〜300μmが好適である。
【００２９】本発明のプリント配線板用プリプレグを作成する場合、基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸、乾燥し、半硬化状態の積層材料とする。また基材を使用しない半硬化状態とした樹脂シートが使用できる。また塗料も使用できる。プリプレグ等の半硬化の樹脂層を作成する温度は一般的には100〜180℃である。時間は5〜60分であり、目的とするフローの程度により、適宜選択する。
【００３０】本発明の金属芯及びこれを用いた半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板を作成する方法は特に限定しないが、例えば以下（図１、２）の方法による。
(1) 金属芯となる金属板(a)の、半導体チップを固定する箇所以外の箇所にクリアランスホール(b)を打ち抜きであけ、(2) 中央部の半導体チップ搭載部面積部分に金型(c)で円錐台形状突起(d)を形成し、この表面を黒色酸化銅処理する。
(3) この両面に、中央部の金属突起部面積部分よりやや大きめにくりぬいたプリプレグを配置し、加熱、加圧、真空下に積層成形して金属芯入り両面金属箔張積層板(e)を作成する。その後、(4) クリアランスホール部に、金属芯と接触しないようにメカニカルドリルにて孔をあけ、(5) デスミア処理後に全体を銅メッキし、(6) 表裏に回路を形成し、(7) 金属芯の表面の円錐台形突起と接触する半導体チップの搭載用金属箔を残し、裏面のハンダボールパッドを円錐台形突起部上を避けて直接金属突起部上の銅箔と回路で接続するようにして表裏に回路を形成し、半導体チップ搭載部となる表面の金属箔部、ボンディングパッド、及び裏面のハンダボールパッド部を除いてメッキレジストで覆い、ニッケルメッキ、金メッキを施してプリント配線板を作成する。
(8-1) ワイヤボンディングの場合、表面には半導体チップを銀ペーストで接着固定し、ワイヤボンディング後、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ワイヤボンディングパッドを樹脂封止する。裏面には、ハンダボールをパッドに溶融接合して半導体プラスチックパッケージとする。
(8-2) フリップチップボンディングの場合、放熱用バンプを金属芯が接触した中央の金属箔上に接合し、信号用バンプは信号伝播用パッドにバンプを接合する。
【００３１】
【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表す。
実施例１2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン900部、ビス(4-マレイミドフェニル)メタン100部を150℃に熔融させ、撹拌しながら4時間反応させ、プレポリマーを得た。これをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドの混合溶剤に溶解した。これにビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:エピコート1001、油化シェルエポキシ＜株＞製)400部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(商品名:ESCN-220F、住友化学工業＜株＞製)600部を加え、均一に溶解混合した。更に触媒としてオクチル酸亜鉛0.4部を加え、溶解混合し、これに無機充填剤(商品名:焼成タルク、日本タルク＜株＞製)500部を加え、均一撹拌混合してワニスAを得た。このワニスを厚さ150μmのガラス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間(at170℃)50秒、170℃、20kgf/cm2、5分間での樹脂流れ10mmとなるように作成した、絶縁層の厚さ80μmの半硬化状態のプリプレグＢを得た。
【００３２】一方、内層金属板となる厚さ70μmのCu:99.9%,Fe:0.07%,P:0.03%の合金板を用意し、大きさ50mm角のパッケージの半導体チップ搭載部以外に、孔径0.6mmのクリアランスホールをあけた。一方、中央部の半導体チップを搭載する部分の15mm角内に、上下から金型を使用して、元の金属板より高さ75μm、底部径945μm、上部径212μmの円錐台形の突起を36個、裏面にも36個作成した。金属板全面に黒色酸化銅処理を施し、この表裏面に上記プリプレグＢの半導体チップ搭載部を面積15mm角打ち抜いたものを置き、その上下に12μmの電解銅箔を配置して、200℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下で2時間積層成形し、一体化した。クリアランスホール部に孔径0.25mmのスルーホールをメカニカルドリルにてあけ、デスミア処理後に全体に無電解、電解メッキにて20μm銅メッキを施し、表裏面に回路を形成した。裏面のハンダボールパッドは、円錐台形上を避けて作成した。半導体チップ搭載部、ワイヤボンディング部、及び裏面のボールパッド部以外にメッキレジストを形成し、ニッケル、金メッキを施してプリント配線板を完成した。表面の半導体チップ搭載部である円錐台形状突起部先端と接触して熱伝導性のある銅箔表面に、大きさ13mm角の半導体チップを銀ペーストで接着固定した後、ワイヤボンディングを行い、次いでシリカ入りエポキシ封止用コンパウンド樹脂を用い、半導体チップ、ワイヤ及びボンディングパッドを樹脂封止し、裏面にハンダボールを接合して半導体パッケージを作成した。この半導体プラスチックパッケージをエポキシ樹脂マザーボードプリント配線板にハンダボールを熔融接合した。評価結果を表1に示す。
【００３３】比較例１実施例1において、裏面のハンダボールパッドを円錐台形状突起の上に形成し、プリント配線板を同様に作成し、マザーボードプリント配線板にハンダボールで接合した。評価結果を表１に示す。
【００３４】比較例２実施例１のプリプレグB（図３、g）を2枚使用し、上下に12μmの電解銅箔(図３、f)を配置し、200℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下に2時間積層成形し、両面銅張積層板を得た。所定の位置に孔径0.25mmφのスルーホールをドリルであけ、デスミア処理後に銅メッキを施した。この板の上下に公知の方法で回路を形成し、メッキレジストで被覆後、ニッケル、金メッキを施した。これは半導体チップを搭載する箇所に放熱用のスルーホール(図３、h)が形成されており、この上に銀ペースト(図３、l)で半導体チツプを接着し、ワイヤボンディング(図３、m)後、エポキシの封止用コンパウンドで実施例1と同様に樹脂封止（図３、j）し、ハンダボール(図３、o)を接合した。同様にマザーボードに接合した。評価結果を表1に示す。
【００３５】比較例３エポキシ樹脂（商品名：エピコート5045、油化シェルエポキシ＜株＞製）300部、及びエポキシ樹脂（商品名：ESCN220F、住友化学工業＜株＞製）700部、ジシアンジアミド35部、2-エチル-4-メチルイミダゾール1部をメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドとの混合溶剤に溶解し、これを厚さ100μmのガラス織布に含浸、乾燥させて、ゲル化時間10秒、樹脂流れ98μmのノーフロープリプレグ（プリプレグC、図４、p）、及びゲル化時間150秒、樹脂流れ18mmのハイフロープリプレグ（プリプレグD）を作成した。このプリプレグDを2枚使用し、190℃、20kgf/cm2、30mmHg以下の真空下で2時間積層成形し、両面銅張積層板を作成した。後は比較例1と同様にしてプリント配線板を作成し、半導体チップ搭載部分をザグリマシーンにてくりぬき、裏面に厚さ200μmの銅板を、上記ノーフロープリプレグＣ(図４、p)を打ち抜いたものを使用して、加熱、加圧下に同様に接着させ、放熱板付きプリント配線板を作成した。これはややソリが発生した。この放熱板に直接銀ペースト(図４、l)で半導体チップ(図４、k)を接着させ、ワイヤボンディング(図４、m)で接続後、液状エポキシ樹脂(図４、j)で封止した。同様にマザーボードプリント配線板に接合した。評価結果を表1に示す。
【００３６】
表１項 目 実 施 例 比 較 例 １ １ ２ ３ ボールシェア強度 1.5 1.0 ー ー (kgf)吸湿後の耐熱性A) 常 態 異常なし ー 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし ー 異常なし 異常なし 48hrs. 異常なし ー 異常なし 異常なし 72hrs. 異常なし ー 異常なし 異常なし 96hrs. 異常なし ー 異常なし 一部剥離 120hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 144hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 168hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離吸湿後の耐熱性B) 常 態 異常なし ー 異常なし 異常なし 24hrs. 異常なし ー 一部剥離 一部剥離 48hrs. 異常なし ー 剥離大 剥離大 72hrs. 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 96hrs. 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 120hrs. 異常なし ー ワイヤ切れ ワイヤ切れ 144hrs. 異常なし ー − − 168hrs. 異常なし ー − −
【００３７】
表１（続）
項 目 実 施 例 比 較 例 １ １ ２ ３ プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値(Ω）
常 態 5X1014 ー 6X1014 6X1014 200hrs. 7X1012 ー 5X1012 5X108 500hrs. 8X1011 ー 4X1011 < 108 700hrs. 3X1010 ー 5X1010 ー 1000hrs. 2X1010 ー 2X1010 ー耐マイグレーション性Ω）
常 態 5X1013 ー 5X1013 4X1013 200hrs. 6X1011 ー 4X1011 3X109 500hrs. 7X1011 ー 5X1011 < 108 700hrs. 2X1011 ー 1X1011 ー 1000hrs. 8X1010 ー 8X1010 ーガラス転移温度(℃) ２３４ ２３４ ２３４ １６０ 放熱性（℃） ３６ ー ５６ ４８
【００３８】＜測定方法＞1)ボールシェア強度径0.65mmのボールパッド部にハンダボールを付け、横から押して剥離する時の強度を測定した。
2)吸湿後の耐熱性A)JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL3:30℃・60%RHで所定時間処理後、220℃リフローソルダー3サイクル後の基板の異常有無について、断面観察及び電気的チェックによって確認した。
3)吸湿後の耐熱性B)JEDEC STANDARD TEST METHOD A113-A LEVEL2:85℃・60%RHで所定時間(Max.168hrs.)処理後、220℃リフローソルダー3サイクル後の基板の異常の有無を断面観察及び電気的チェックによって確認した。
4)プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値端子間（ライン／スペース＝70/70μm）の櫛形パターンを作成し、この上に、それぞれ使用したプリプレグを配置し、積層成形したものを、121℃・2気圧で所定時間処理した後、25℃・60%RHで2時間後処理を行い、500VDCを印加60秒後に、端子間の絶縁抵抗値を測定した。
5)耐マイグレーション性上記4)の試験片を85℃・85%RH、50VDC 印加して端子間の絶縁抵抗値を測定した。
6)ガラス転移温度ＤＭＡ法にて測定した。
7)放熱性パッケージを同一マザーボードプリント配線板にハンダボールで接着させ、1000時間連続使用してから、パッケージの温度を測定した。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、プリント配線板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に、少なくとも１個の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、信号伝搬回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の該回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該半導体プラスチックパッケージを外部とハンダボール導体で結線し、ワイヤボンディングにおいては、少なくとも半導体チップ、ワイヤ、ボンディングパッドを樹脂封止している構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板金属芯の製造方法において、金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップを搭載する箇所に、機械加工で表裏に複数の円錐台形状突起を、金属芯の元の高さよりやや高くなるように形成して金属芯を作成する金属芯の製造方法が提供される。機械加工により円錐台形状突起を形成することにより、エッチングなどで形成するよりは安価に、且つ短時間で製造でき、経済的である。更に、この金属芯の全面に化学処理を施し、その両面に、円錐台形状突起面積よりやや大きめに切除した熱硬化性樹脂組成物のプリプレグ、樹脂シート或いは塗布樹脂層を配置し、その外側に金属箔を置き、加熱、加圧下に積層成形して一体化した後、表面に回路を形成し、スルーホール用貫通孔をあけ、デスミア処理後に金属メッキを施し、表面の半導体チップ搭載部分に半導体チップを固定し、好適には裏面のハンダボールパッドを円錐台形突起部上を避けて、表裏に回路を形成し、少なくとも表裏の半導体チップ搭載用金属箔上、ボンディングパッド、裏面のボールパッド以外をメッキレジストで被覆し、ニッケルメッキ、金メッキを施して得られる金属芯入りプリント配線板とすることにより、ハンダボールとの接着強度にも優れ、半導体チップの下面からの吸湿がなく、吸湿後の耐熱性、すなわちポップコーン現象が大幅に改善できるプリント配線板の提供を可能とする金属芯の製造方法が提供される。さらに、樹脂として多官能性シアン酸エステル樹脂組成物を用いることにより、プレッシャークッカー処理後の電気絶縁性、耐マイグレーション性に優れ、加えて大量生産にも適しており、経済性の改善された、新規な構造の半導体プラスチックパッケージの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属芯入り半導体プラスチックパッケージに使用する両面銅張積層板の製造工程図である。
【図２】本発明のその他の形状の金属芯の製造工程図である。
【図３】比較例１の半導体プラスチックパッケージ製造工程図である。
【図４】比較例２の半導体プラスチックパッケージ製造工程図である。
【符号の説明】
ａ 金属板
ｂ クリアランスホール
ｃ 円錐台形突起作成用金型
ｄ 円錐台形金属突起
ｅ 金属芯入り両面銅張積層板
ｆ 銅箔
ｇ プリプレグＢ
ｈ 放熱用スルーホール
ｉ 表裏回路導通用スルーホール
ｊ 封止樹脂
ｋ 半導体チップ
ｌ 銀ペースト
ｍ ボンディングワイヤ
ｎ メッキレジスト
ｏ ハンダボール
ｐ プリプレグＣ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 プリント配線板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に少なくとも１個の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、該回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の信号伝播回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該パッケージを外部とハンダボールで接続するために形成された回路導体パッドとを、金属板と樹脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線している構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板用金属芯の製造方法において、金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップ搭載箇所を、表裏に複数の円錐台形状突起が金属芯の高さよりやや高くなるように、機械加工して形成することを特徴とする金属芯入りプリント配線板用の金属芯の製造方法。
【請求項２】 機械加工が、半導体チップ搭載部分となる金属板の両面から凹凸のある金型をプレスして金属板の両面に円錐台形状突起を設ける方法であることを特徴とする請求項１記載の金属芯入りプリント配線板用の金属芯の製造方法。
【請求項３】 金属板が、銅95重量%以上の銅合金、或いは純銅である請求項１または２記載の金属芯入りプリント配線板用の金属芯の製造方法。
【請求項４】 熱硬化性樹脂が、多官能性シアン酸エステル、該シアン酸エステルプレポリマーを必須成分とする熱硬化性樹脂組成物である請求項1記載の半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板の製造方法。
【請求項１】 プリント配線板の厚さ方向の一部に、プリント配線板とほぼ同じ大きさの金属板を配置し、プリント配線板の片面に少なくとも１個の半導体チップを固定し、該金属板とプリント配線板表面の信号伝播回路導体とを熱硬化性樹脂組成物で絶縁し、該回路導体と半導体チップとをワイヤボンディング或いはフリップチップボンディングで接続し、少なくともプリント配線板表面上の信号伝播回路導体と、プリント配線板反対面に形成された回路導体もしくは該パッケージを外部とハンダボールで接続するために形成された回路導体パッドとを、金属板と樹脂組成物で絶縁されたスルーホール導体で結線している構造の半導体プラスチックパッケージに用いるプリント配線板用金属芯の製造方法において、金属芯となる金属板の、半導体チップを搭載する箇所以外にクリアランスホール又はスリット孔を形成し、次いで、半導体チップ搭載箇所を、表裏に複数の円錐台形状突起が金属芯の高さよりやや高くなるように、機械加工して形成することを特徴とする金属芯入りプリント配線板用の金属芯の製造方法。
【請求項２】 機械加工が、半導体チップ搭載部分となる金属板の両面から凹凸のある金型をプレスして金属板の両面に円錐台形状突起を設ける方法であることを特徴とする請求項１記載の金属芯入りプリント配線板用の金属芯の製造方法。
【請求項３】 金属板が、銅95重量%以上の銅合金、或いは純銅である請求項１または２記載の金属芯入りプリント配線板用の金属芯の製造方法。
【請求項４】 熱硬化性樹脂が、多官能性シアン酸エステル、該シアン酸エステルプレポリマーを必須成分とする熱硬化性樹脂組成物である請求項1記載の半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０００−３２３８３６（Ｐ２０００−３２３８３６Ａ）
【公開日】平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１３３３３３
【出願日】平成１１年５月１３日（１９９９．５．１３）
【出願人】（０００００４４６６）三菱瓦斯化学株式会社 (1,281)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年５月１３日（１９９９．５．１３）
【出願人】（０００００４４６６）三菱瓦斯化学株式会社 (1,281)
【Ｆターム（参考）】
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