JP3297574B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
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- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を収容
するための半導体素子収納用パッケージや混成集積回路
基板等に用いられる配線基板に関するものである。
するための半導体素子収納用パッケージや混成集積回路
基板等に用いられる配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、配線基板、例えば半導体素子を収
容する半導体素子収納用パッケージに使用される配線基
板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスより
成り、その上面中央部に半導体素子を収容する凹部を有
する絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部周辺から下面にか
けて導出されたタングステン、モリブデン等の高融点金
属粉末から成る配線導体とから構成されており、前記絶
縁基体の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材
等の接着剤を介して接着固定するとともに半導体素子の
各電極を例えばボンディングワイヤ等の電気的接続手段
を介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、前記絶
縁基体の上面に、金属やセラミックス等から成る蓋体を
絶縁基体の凹部を塞ぐようにしてガラス、樹脂、ロウ材
等の封止材を介して接合させ、絶縁基体の凹部内に半導
体素子を気密に収容することによって製品としての半導
体装置となり、配線導体の絶縁基体凹部底面に導出した
部位を外部電気回路基板の配線導体に接続することによ
って半導体素子の各電極が外部電気回路基板に電気的に
接続されることとなる。
容する半導体素子収納用パッケージに使用される配線基
板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスより
成り、その上面中央部に半導体素子を収容する凹部を有
する絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部周辺から下面にか
けて導出されたタングステン、モリブデン等の高融点金
属粉末から成る配線導体とから構成されており、前記絶
縁基体の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材
等の接着剤を介して接着固定するとともに半導体素子の
各電極を例えばボンディングワイヤ等の電気的接続手段
を介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、前記絶
縁基体の上面に、金属やセラミックス等から成る蓋体を
絶縁基体の凹部を塞ぐようにしてガラス、樹脂、ロウ材
等の封止材を介して接合させ、絶縁基体の凹部内に半導
体素子を気密に収容することによって製品としての半導
体装置となり、配線導体の絶縁基体凹部底面に導出した
部位を外部電気回路基板の配線導体に接続することによ
って半導体素子の各電極が外部電気回路基板に電気的に
接続されることとなる。
【０００３】尚、前記配線基板は一般に、セラミックグ
リーンシート積層法によって製作されており、具体的に
は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、
酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バ
インダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となすとともに
これを従来周知のドクターブレード法を採用してシート
状とすることによって複数のセラミックグリーンシート
を得、しかる後、前記セラミックグリーンシートに適当
な打ち抜き加工を施すとともに配線導体となる金属ペー
ストを所定パターンに印刷塗布し、最後に前記セラミッ
クグリーンシートを所定の順に上下に積層して生セラミ
ック成形体となすとともに該セラミック生成形体を還元
雰囲気中約１６００℃の高温で焼成することによって製
作される。
リーンシート積層法によって製作されており、具体的に
は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、
酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バ
インダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となすとともに
これを従来周知のドクターブレード法を採用してシート
状とすることによって複数のセラミックグリーンシート
を得、しかる後、前記セラミックグリーンシートに適当
な打ち抜き加工を施すとともに配線導体となる金属ペー
ストを所定パターンに印刷塗布し、最後に前記セラミッ
クグリーンシートを所定の順に上下に積層して生セラミ
ック成形体となすとともに該セラミック生成形体を還元
雰囲気中約１６００℃の高温で焼成することによって製
作される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の配線基板は、絶縁基体を構成する酸化アルミニウム
質焼結体等のセラミックスが硬くて脆い性質を有するた
め、搬送工程や半導体装置製作の自動ライン等において
配線基板同士が、あるいは配線基板と半導体装置製作自
動ラインの一部とが激しく衝突すると絶縁基体に欠けや
割れ、クラック等が発生し、その結果、半導体素子を気
密に収容することができず、半導体素子を長期間にわた
り正常、且つ安定に作動させることができなくなるとい
う欠点を有していた。
来の配線基板は、絶縁基体を構成する酸化アルミニウム
質焼結体等のセラミックスが硬くて脆い性質を有するた
め、搬送工程や半導体装置製作の自動ライン等において
配線基板同士が、あるいは配線基板と半導体装置製作自
動ラインの一部とが激しく衝突すると絶縁基体に欠けや
割れ、クラック等が発生し、その結果、半導体素子を気
密に収容することができず、半導体素子を長期間にわた
り正常、且つ安定に作動させることができなくなるとい
う欠点を有していた。
【０００５】また、前記配線基板の製造方法によれば、
セラミック生成形体を焼成する際、セラミック生成形体
に不均一な焼成収縮が発生し、得られる配線基板に反り
等の変形や寸法のばらつきが発生し、その結果、半導体
素子の各電極と配線導体とを、或いは配線導体と外部電
気回路基板の配線導体とを正確、且つ確実に電気的に接
続することが困難であるという欠点を有していた。
セラミック生成形体を焼成する際、セラミック生成形体
に不均一な焼成収縮が発生し、得られる配線基板に反り
等の変形や寸法のばらつきが発生し、その結果、半導体
素子の各電極と配線導体とを、或いは配線導体と外部電
気回路基板の配線導体とを正確、且つ確実に電気的に接
続することが困難であるという欠点を有していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、無
機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂により結合して成り、前記
無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂の前駆体で結合して
成る前駆体シートを半硬化させてその複数枚を積層して
熱硬化させた、前記無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂
により結合した複数枚の絶縁基板を積層して成る絶縁基
体の前記絶縁基板に、半硬化の前記前駆体シートととも
に熱硬化させた、表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末を熱硬化性樹脂で結合して成る配線
導体を被着させたことを特徴とするものである。
機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂により結合して成り、前記
無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂の前駆体で結合して
成る前駆体シートを半硬化させてその複数枚を積層して
熱硬化させた、前記無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂
により結合した複数枚の絶縁基板を積層して成る絶縁基
体の前記絶縁基板に、半硬化の前記前駆体シートととも
に熱硬化させた、表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末を熱硬化性樹脂で結合して成る配線
導体を被着させたことを特徴とするものである。
【０００７】また本発明の配線基板は、前記絶縁基体に
含有される無機絶縁物粉末の量を絶縁基体の全重量に対
し６０重量％乃至９５重量％としたことを特徴とするも
のである。
含有される無機絶縁物粉末の量を絶縁基体の全重量に対
し６０重量％乃至９５重量％としたことを特徴とするも
のである。
【０００８】更に本発明の配線基板は、前記表面がアル
ミニウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末の粒径を
０．１μｍ乃至５０μｍとしたことを特徴とするもので
ある。
ミニウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末の粒径を
０．１μｍ乃至５０μｍとしたことを特徴とするもので
ある。
【０００９】また更に本発明の配線基板は、前記配線導
体の銅粉末の表面を被覆するアルミニウムもしくはニッ
ケルの厚みを０．１μｍ乃至１０μｍとしたことを特徴
とするものである。
体の銅粉末の表面を被覆するアルミニウムもしくはニッ
ケルの厚みを０．１μｍ乃至１０μｍとしたことを特徴
とするものである。
【００１０】更にまた本発明の配線基板の製造方法は、
熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合した絶縁
基体と成る前駆体シートを準備する工程と、前記前駆体
シートに、表面がアルミニウムもしくはニッケルで被覆
された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合した配線導
体となる金属ペーストを所定パターンに印刷する工程
と、前記前駆体シートを加熱して半硬化させる工程と、
前記金属ペーストが印刷された半硬化の前記前駆体シー
トを複数枚上下に積層するとともにこれを加熱して前記
前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前記金属ペース
トの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程と、から成
ることを特徴とするものである。
熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合した絶縁
基体と成る前駆体シートを準備する工程と、前記前駆体
シートに、表面がアルミニウムもしくはニッケルで被覆
された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合した配線導
体となる金属ペーストを所定パターンに印刷する工程
と、前記前駆体シートを加熱して半硬化させる工程と、
前記金属ペーストが印刷された半硬化の前記前駆体シー
トを複数枚上下に積層するとともにこれを加熱して前記
前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前記金属ペース
トの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程と、から成
ることを特徴とするものである。
【００１１】本発明の配線基板によれば、絶縁基体が無
機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合するこ
とによって形成されていることから配線基板同士あるい
は配線基板と半導体装置製作自動ラインの一部とが激し
く衝突しても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等が発生
することはない。
機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合するこ
とによって形成されていることから配線基板同士あるい
は配線基板と半導体装置製作自動ラインの一部とが激し
く衝突しても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等が発生
することはない。
【００１２】また本発明の配線基板によれば、絶縁基体
の無機絶縁物粉末の含有量を６０重量％乃至９５重量％
の範囲としておくと、絶縁基体の機械的強度を強いもの
としつつ絶縁基体の熱膨脹係数を搭載される半導体素子
の熱膨脹係数に近似させ、両者間に両者の熱膨脹係数の
相違に起因して発生する熱応力を小さくするとともに、
該熱応力によって半導体素子に割れや欠け等が発生する
のを有効に防止することができる。
の無機絶縁物粉末の含有量を６０重量％乃至９５重量％
の範囲としておくと、絶縁基体の機械的強度を強いもの
としつつ絶縁基体の熱膨脹係数を搭載される半導体素子
の熱膨脹係数に近似させ、両者間に両者の熱膨脹係数の
相違に起因して発生する熱応力を小さくするとともに、
該熱応力によって半導体素子に割れや欠け等が発生する
のを有効に防止することができる。
【００１３】更に本発明の配線基板によれば、配線導体
を形成する銅粉末の表面をニッケルもしくはアルミニウ
ムで０．０１μｍ乃至１０μｍの厚みに被覆したことか
ら銅粉末の不要な酸化が防止されて配線導体の電気抵抗
を低抵抗のものとなすことができる。
を形成する銅粉末の表面をニッケルもしくはアルミニウ
ムで０．０１μｍ乃至１０μｍの厚みに被覆したことか
ら銅粉末の不要な酸化が防止されて配線導体の電気抵抗
を低抵抗のものとなすことができる。
【００１４】また更に本発明の配線基板の製造方法によ
れば、熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合し
た絶縁基体と成る前駆体シートを準備する工程と、前記
前駆体シートに、表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合した
配線導体となる金属ペーストを所定パターンに印刷する
工程と、前記前駆体シートを加熱して半硬化させる工程
と、前記金属ペーストが印刷された半硬化の前記前駆体
シートを複数枚上下に積層するとともにこれを加熱して
前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前記金属ペ
ーストの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程とで製
作され、焼成工程がないことから不均一な焼成収縮によ
る変形や寸法のばらつきが発生することもない。
れば、熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合し
た絶縁基体と成る前駆体シートを準備する工程と、前記
前駆体シートに、表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合した
配線導体となる金属ペーストを所定パターンに印刷する
工程と、前記前駆体シートを加熱して半硬化させる工程
と、前記金属ペーストが印刷された半硬化の前記前駆体
シートを複数枚上下に積層するとともにこれを加熱して
前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前記金属ペ
ーストの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程とで製
作され、焼成工程がないことから不均一な焼成収縮によ
る変形や寸法のばらつきが発生することもない。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の配線基板を半導体素子を
収容する半導体素子収納用パッケージに適用した場合の
一実施例を示し、１は絶縁基体、２は配線導体である。
収容する半導体素子収納用パッケージに適用した場合の
一実施例を示し、１は絶縁基体、２は配線導体である。
【００１７】前記絶縁基体１は、三枚の絶縁基板１ａ、
１ｂ、１ｃを積層することによって形成されており、そ
の上面中央部に半導体素子を収容するための凹部１ｄを
有し、該凹部１ｄの底面には半導体素子３が樹脂等の接
着剤を介して接着固定される。
１ｂ、１ｃを積層することによって形成されており、そ
の上面中央部に半導体素子を収容するための凹部１ｄを
有し、該凹部１ｄの底面には半導体素子３が樹脂等の接
着剤を介して接着固定される。
【００１８】前記絶縁基体１を構成する絶縁基板１ａ、
１ｂ、１ｃは、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、窒
化アルミニウム、炭化珪素、チタン酸バリウム、ゼオラ
イト等の無機絶縁物粉末をエポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂，ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂で結
合することによって形成されており、絶縁基体１を構成
する三枚の絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃはその各々が無機
絶縁物粉末を靭性に優れる熱硬化性樹脂で結合すること
によって形成されていることから絶縁基体１に外力が印
加されても該外力によって絶縁基体１に欠けや割れ、ク
ラック等が発生することはない。
１ｂ、１ｃは、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、窒
化アルミニウム、炭化珪素、チタン酸バリウム、ゼオラ
イト等の無機絶縁物粉末をエポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂，ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂で結
合することによって形成されており、絶縁基体１を構成
する三枚の絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃはその各々が無機
絶縁物粉末を靭性に優れる熱硬化性樹脂で結合すること
によって形成されていることから絶縁基体１に外力が印
加されても該外力によって絶縁基体１に欠けや割れ、ク
ラック等が発生することはない。
【００１９】尚、前記無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で
結合して成る絶縁基体１を構成する三枚の絶縁基板１
ａ、１ｂ、１ｃは、無機絶縁物粉末の含有量が６０重量
％未満であると絶縁基体１の熱膨脹係数が半導体素子３
の熱膨脹係数に対して大きく相違し、半導体素子３が作
動時に熱を発し、該熱が半導体素子３と絶縁基体１の両
者に印加されると、両者間に両者の熱膨脹係数の相違に
起因する大きな熱応力が発生し、この大きな熱応力によ
って半導体素子３が絶縁基体１から剥離したり、半導体
素子３に割れや欠け等が発生する危険性がある。また９
５重量％を超えると無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で完
全に結合させることができず、機械的強度の強い所定の
絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃを得ることができなくなる。
従って、前記絶縁基体１を構成する絶縁基板１ａ、１
ｂ、１ｃは、その各々の内部に含有される無機絶縁物粉
末の量を６０重量％乃至９５重量％の範囲としておくこ
とが好ましい。
結合して成る絶縁基体１を構成する三枚の絶縁基板１
ａ、１ｂ、１ｃは、無機絶縁物粉末の含有量が６０重量
％未満であると絶縁基体１の熱膨脹係数が半導体素子３
の熱膨脹係数に対して大きく相違し、半導体素子３が作
動時に熱を発し、該熱が半導体素子３と絶縁基体１の両
者に印加されると、両者間に両者の熱膨脹係数の相違に
起因する大きな熱応力が発生し、この大きな熱応力によ
って半導体素子３が絶縁基体１から剥離したり、半導体
素子３に割れや欠け等が発生する危険性がある。また９
５重量％を超えると無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂で完
全に結合させることができず、機械的強度の強い所定の
絶縁基板１ａ、１ｂ、１ｃを得ることができなくなる。
従って、前記絶縁基体１を構成する絶縁基板１ａ、１
ｂ、１ｃは、その各々の内部に含有される無機絶縁物粉
末の量を６０重量％乃至９５重量％の範囲としておくこ
とが好ましい。
【００２０】また前記絶縁基体１は、その凹部１ｄ周辺
から下面にかけて配線導体２が被着形成されており、該
配線導体２は表面がアルミニウムもしくはニッケルで被
覆された銅粉末を熱硬化性樹脂を介し絶縁基体１に取着
させて形成されている。
から下面にかけて配線導体２が被着形成されており、該
配線導体２は表面がアルミニウムもしくはニッケルで被
覆された銅粉末を熱硬化性樹脂を介し絶縁基体１に取着
させて形成されている。
【００２１】前記配線導体２は、内部に収容する半導体
素子３の各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用
を為し、絶縁基体１の凹部１ｄ周辺に位置する部位には
半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ４を介して
電気的に接続され、また絶縁基体１の下面に導出された
部位は外部電気回路に電気的に接続される。
素子３の各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用
を為し、絶縁基体１の凹部１ｄ周辺に位置する部位には
半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ４を介して
電気的に接続され、また絶縁基体１の下面に導出された
部位は外部電気回路に電気的に接続される。
【００２２】前記配線導体２は銅粉末を熱硬化性樹脂に
より接合させることによって形成されており、該銅粉末
は良電導性であることから配線導体２の電気抵抗を低抵
抗となすことができる。
より接合させることによって形成されており、該銅粉末
は良電導性であることから配線導体２の電気抵抗を低抵
抗となすことができる。
【００２３】また前記銅粉末から成る配線導体２はその
表面が耐蝕性に優れるアルミニウムもしくはニッケルで
被覆されており、該アルミニウムもしくはニッケルによ
って銅粉末の表面が酸化することは殆どなく、これによ
って配線導体２の電気抵抗をより低抵抗となすことがで
きる。
表面が耐蝕性に優れるアルミニウムもしくはニッケルで
被覆されており、該アルミニウムもしくはニッケルによ
って銅粉末の表面が酸化することは殆どなく、これによ
って配線導体２の電気抵抗をより低抵抗となすことがで
きる。
【００２４】尚、前記配線導体２となる表面がアルミニ
ウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末は、その含有
量が７０重量％未満では配線導体２の電気抵抗値が高く
なる傾向にあり、また９５重量％を超えると銅粉末を熱
硬化性樹脂で強固に結合するのが困難となる傾向にあ
る。従って、前記配線導体２に含有される銅粉末はその
含有量を７０重量％乃至９５重量％の範囲としておくこ
とが好ましい。
ウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末は、その含有
量が７０重量％未満では配線導体２の電気抵抗値が高く
なる傾向にあり、また９５重量％を超えると銅粉末を熱
硬化性樹脂で強固に結合するのが困難となる傾向にあ
る。従って、前記配線導体２に含有される銅粉末はその
含有量を７０重量％乃至９５重量％の範囲としておくこ
とが好ましい。
【００２５】また、前記配線導体２となる表面がアルミ
ニウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末は、その平
均粒径が０．１μｍ未満となると銅粉末が凝集して均一
な分散が得られなくなり、また５０μｍを超えると配線
導体２の幅を一般的に要求される５０μｍ〜２００μｍ
の範囲に印刷形成するのが困難となる傾向にある。従っ
て、前記配線導体２に含有される銅粉末はその平均粒径
を０．１μｍ乃至５０μｍの範囲としておくことが好ま
しい。
ニウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末は、その平
均粒径が０．１μｍ未満となると銅粉末が凝集して均一
な分散が得られなくなり、また５０μｍを超えると配線
導体２の幅を一般的に要求される５０μｍ〜２００μｍ
の範囲に印刷形成するのが困難となる傾向にある。従っ
て、前記配線導体２に含有される銅粉末はその平均粒径
を０．１μｍ乃至５０μｍの範囲としておくことが好ま
しい。
【００２６】更に前記配線導体２となる表面がアルミニ
ウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末は、銅粉末の
表面を被覆するアルミニウムもしくはニッケルの厚みが
０．０１μｍ未満であると銅粉末の表面をアルミニウム
もしくはニッケルで完全に被覆することができず銅粉末
の酸化を有効に防止するのが困難となり、また１０μｍ
を超えると配線導体２の電気抵抗が大きなものとなる傾
向にある。従って、前記配線導体２となる銅粉末は、そ
の表面を被覆するアルミニウムもしくはニッケルの厚み
を０．０１μｍ乃至１０μｍの範囲としておくことが好
ましい。
ウムもしくはニッケルで被覆された銅粉末は、銅粉末の
表面を被覆するアルミニウムもしくはニッケルの厚みが
０．０１μｍ未満であると銅粉末の表面をアルミニウム
もしくはニッケルで完全に被覆することができず銅粉末
の酸化を有効に防止するのが困難となり、また１０μｍ
を超えると配線導体２の電気抵抗が大きなものとなる傾
向にある。従って、前記配線導体２となる銅粉末は、そ
の表面を被覆するアルミニウムもしくはニッケルの厚み
を０．０１μｍ乃至１０μｍの範囲としておくことが好
ましい。
【００２７】かくして本発明の配線基板によれば、絶縁
基体１の凹部１ｄ底面に半導体素子３を樹脂等の接着剤
を介して接着固定するとともに半導体素子３の各電極を
ボンディングワイヤ４を介して配線導体２に電気的に接
続し、最後に前記絶縁基体１の上面に蓋体５を樹脂等か
ら成る封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体５と
から成る容器内部に半導体素子３を気密に収容すること
により製品としての半導体装置が完成する。
基体１の凹部１ｄ底面に半導体素子３を樹脂等の接着剤
を介して接着固定するとともに半導体素子３の各電極を
ボンディングワイヤ４を介して配線導体２に電気的に接
続し、最後に前記絶縁基体１の上面に蓋体５を樹脂等か
ら成る封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体５と
から成る容器内部に半導体素子３を気密に収容すること
により製品としての半導体装置が完成する。
【００２８】次に前記半導体素子収納用パッケージに使
用される配線基板の製造方法について図２に基づき説明
する。
用される配線基板の製造方法について図２に基づき説明
する。
【００２９】先ず、図２（ａ）に示すように三枚の前駆
体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃを準備する。
体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃを準備する。
【００３０】前記三枚の前駆体シート１１ａ、１１ｂ、
１１ｃは、無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂前駆体で結合
することによって形成されており、例えば、粒径が０．
１μｍ〜１００μｍ程度の酸化珪素粉末にビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂及びア
ミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化
剤等の硬化剤を添加混合してペースト状となし、しかる
後、このペーストをシート状になすとともに約２５〜１
００℃の温度で１〜６０分間加熱し、半硬化させること
によって製作される。
１１ｃは、無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂前駆体で結合
することによって形成されており、例えば、粒径が０．
１μｍ〜１００μｍ程度の酸化珪素粉末にビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂及びア
ミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化
剤等の硬化剤を添加混合してペースト状となし、しかる
後、このペーストをシート状になすとともに約２５〜１
００℃の温度で１〜６０分間加熱し、半硬化させること
によって製作される。
【００３１】次に図２（ｂ）に示すように前記三枚の前
駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち二枚の前駆体
シート１１ａ、１１ｂに半導体素子３を収容する凹部１
ｄとなる開口Ａ、Ａ’を、二枚の前駆体シート１１ｂ、
１１ｃに配線導体２を引き回すための貫通孔Ｂ、Ｂ’を
各々形成する。
駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち二枚の前駆体
シート１１ａ、１１ｂに半導体素子３を収容する凹部１
ｄとなる開口Ａ、Ａ’を、二枚の前駆体シート１１ｂ、
１１ｃに配線導体２を引き回すための貫通孔Ｂ、Ｂ’を
各々形成する。
【００３２】前記開口Ａ、Ａ’及び貫通孔Ｂ、Ｂ’は、
前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに従来周知のパン
チング加工法を施し、前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１
１ｃの各々に所定形状の孔を穿孔することによって形成
される。
前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに従来周知のパン
チング加工法を施し、前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１
１ｃの各々に所定形状の孔を穿孔することによって形成
される。
【００３３】次に図２（ｃ）に示すように、前記前駆体
シート１１ｂ、１１ｃの上下面及び貫通孔Ｂ、Ｂ’内に
配線導体２となる金属ペースト１２を従来周知のスクリ
ーン印刷法及び充填法を採用して所定パターンに印刷塗
布するとともにこれを所定温度で熱処理し、半硬化させ
る。
シート１１ｂ、１１ｃの上下面及び貫通孔Ｂ、Ｂ’内に
配線導体２となる金属ペースト１２を従来周知のスクリ
ーン印刷法及び充填法を採用して所定パターンに印刷塗
布するとともにこれを所定温度で熱処理し、半硬化させ
る。
【００３４】前記配線導体２となる金属ペースト１２と
しては、例えば、表面が厚さ０．０１μｍ乃至１０μｍ
のアルミニウムもしくはニッケルで被覆された粒径が
０．１〜２０μｍ程度の銅粉末に、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジル
エステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂及びアミン系
硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等の
硬化剤を添加混合してペースト状となしたものが使用さ
れる。
しては、例えば、表面が厚さ０．０１μｍ乃至１０μｍ
のアルミニウムもしくはニッケルで被覆された粒径が
０．１〜２０μｍ程度の銅粉末に、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジル
エステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂及びアミン系
硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等の
硬化剤を添加混合してペースト状となしたものが使用さ
れる。
【００３５】そして最後に前記三枚の半硬化された前駆
体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃを上下に積層するとと
もにこれを約８０〜３００℃の温度で約１０秒〜２４時
間加熱し、前記前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃの
熱硬化性樹脂前駆体と前駆体シート１１ｂ、１１ｃに所
定パターンに印刷塗布された金属ペースト１２の熱硬化
性樹脂前駆体とを完全に熱硬化させることによって図１
に示すような絶縁基体１に配線導体２を被着させた配線
基板が完成する。この場合、前記前駆体シート１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ及び金属ペースト１２は、熱硬化時に収
縮することは殆どなく、従って、得られる配線基板に変
形や寸法にばらつきを発生させることも殆どない。
体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃを上下に積層するとと
もにこれを約８０〜３００℃の温度で約１０秒〜２４時
間加熱し、前記前駆体シート１１ａ、１１ｂ、１１ｃの
熱硬化性樹脂前駆体と前駆体シート１１ｂ、１１ｃに所
定パターンに印刷塗布された金属ペースト１２の熱硬化
性樹脂前駆体とを完全に熱硬化させることによって図１
に示すような絶縁基体１に配線導体２を被着させた配線
基板が完成する。この場合、前記前駆体シート１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ及び金属ペースト１２は、熱硬化時に収
縮することは殆どなく、従って、得られる配線基板に変
形や寸法にばらつきを発生させることも殆どない。
【００３６】かくして、本発明の配線基板の製造方法よ
れば、絶縁基体１に変形や寸法にばらつきのない配線基
板を提供することが可能となる。
れば、絶縁基体１に変形や寸法にばらつきのない配線基
板を提供することが可能となる。
【００３７】尚、本発明は、上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれ
ば、種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例で
は、本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素
子収納用パッケージに適用した場合を例に採って説明し
たが、例えば混成集積回路等他の用途に使用される配線
基板に適用してもよい。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれ
ば、種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例で
は、本発明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素
子収納用パッケージに適用した場合を例に採って説明し
たが、例えば混成集積回路等他の用途に使用される配線
基板に適用してもよい。
【００３８】また、上述の実施例では、三枚の前駆体シ
ートを積層することによって配線基板を製作したが、一
枚や二枚、あるいは四枚以上の前駆体シートを使用して
配線基板を製作してもよい。
ートを積層することによって配線基板を製作したが、一
枚や二枚、あるいは四枚以上の前駆体シートを使用して
配線基板を製作してもよい。
【００３９】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、絶縁基体が
無機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合する
ことによって形成されていることから配線基板同士ある
いは配線基板と半導体装置製作自動ラインの一部とが激
しく衝突しても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等が発
生することはない。
無機絶縁物粉末を靱性に優れる熱硬化性樹脂で結合する
ことによって形成されていることから配線基板同士ある
いは配線基板と半導体装置製作自動ラインの一部とが激
しく衝突しても絶縁基体に欠けや割れ、クラック等が発
生することはない。
【００４０】また本発明の配線基板によれば、絶縁基体
の無機絶縁物粉末の含有量を６０重量％乃至９５重量％
の範囲としておくと、絶縁基体の機械的強度を強いもの
としつつ絶縁基体の熱膨脹係数を搭載される半導体素子
の熱膨脹係数に近似させ、熱膨脹係数応力によって半導
体素子に割れや欠け等が発生するのを有効に防止するこ
とができる。
の無機絶縁物粉末の含有量を６０重量％乃至９５重量％
の範囲としておくと、絶縁基体の機械的強度を強いもの
としつつ絶縁基体の熱膨脹係数を搭載される半導体素子
の熱膨脹係数に近似させ、熱膨脹係数応力によって半導
体素子に割れや欠け等が発生するのを有効に防止するこ
とができる。
【００４１】更に本発明の配線基板によれば、配線導体
を形成する銅粉末の表面をニッケルもしくはアルミニウ
ムで０．０１μｍ乃至１０μｍの厚みに被覆したことか
ら銅粉末の不要な酸化が防止されて配線導体の電気抵抗
を低抵抗のものとなすことができる。
を形成する銅粉末の表面をニッケルもしくはアルミニウ
ムで０．０１μｍ乃至１０μｍの厚みに被覆したことか
ら銅粉末の不要な酸化が防止されて配線導体の電気抵抗
を低抵抗のものとなすことができる。
【００４２】また更に本発明の配線基板の製造方法によ
れば、熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合し
た絶縁基体と成る前駆体シートを準備する工程と、前記
前駆体シートに、表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合した
配線導体となる金属ペーストを所定パターンに印刷する
工程と、前記前駆体シートを加熱して半硬化させる工程
と、前記金属ペーストが印刷された半硬化の前記前駆体
シートを複数枚上下に積層するとともにこれを加熱して
前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前記金属ペ
ーストの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程とで製
作され、焼成工程がないことから不均一な焼成収縮によ
る変形や寸法のばらつきが発生することもない。
れば、熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合し
た絶縁基体と成る前駆体シートを準備する工程と、前記
前駆体シートに、表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを混合した
配線導体となる金属ペーストを所定パターンに印刷する
工程と、前記前駆体シートを加熱して半硬化させる工程
と、前記金属ペーストが印刷された半硬化の前記前駆体
シートを複数枚上下に積層するとともにこれを加熱して
前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前記金属ペ
ーストの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工程とで製
作され、焼成工程がないことから不均一な焼成収縮によ
る変形や寸法のばらつきが発生することもない。
【図１】本発明の配線基板を半導体素子収納用パッケー
ジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
ジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の配線基板の製造方法を説明するための
工程毎の断面図である。
工程毎の断面図である。
１・・・絶縁基体 ２・・・配線導体 １１・・・前駆体シート １２・・・金属ペースト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/02,1/03,1/09 H05K 3/12,3/46 H01L 23/12,23/14 H01B 1/00 - 1/24
Claims (5)
- 【請求項１】無機絶縁物粉末を熱硬化性樹脂により結合
して成り、前記無機絶縁物粉末を前記熱硬化性樹脂の前
駆体で結合して成る前駆体シートを半硬化させてその複
数枚を積層して熱硬化させた、前記無機絶縁物粉末を前
記熱硬化性樹脂により結合した複数枚の絶縁基板を積層
して成る絶縁基体の前記絶縁基板に、半硬化の前記前駆
体シートとともに熱硬化させた、表面がアルミニウムも
しくはニッケルで被覆された銅粉末を熱硬化性樹脂で結
合して成る配線導体を被着させて成ることを特徴とする
配線基板。 - 【請求項２】前記絶縁基体に含有される前記無機絶縁物
粉末の量が前記絶縁基体の全重量に対し６０重量％乃至
９５重量％であることを特徴とする請求項1に記載の配
線基板。 - 【請求項３】前記表面がアルミニウムもしくはニッケル
で被覆された銅粉末の粒径が０．１μｍ乃至５０μｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。 - 【請求項４】前記銅粉末の表面を被覆するアルミニウム
もしくはニッケルの厚みが０．０１μｍ乃至１０μｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。 - 【請求項５】熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを
混合した絶縁基体と成る前駆体シートを準備する工程
と、前記前駆体シートに、表面がアルミニウムもしくは
ニッケルで被覆された銅粉末と熱硬化性樹脂前駆体とを
混合した配線導体となる金属ペーストを所定パターンに
印刷する工程と、前記前駆体シートを加熱して半硬化さ
せる工程と、前記金属ペーストが印刷された半硬化の前
記前駆体シートを複数枚上下に積層するとともにこれを
加熱して前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び前
記金属ペーストの熱硬化性樹脂前駆体を熱硬化させる工
程と、から成ることを特徴とする配線基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33516995A JP3297574B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 配線基板及びその製造方法 |
| US08/717,119 US5837356A (en) | 1995-09-22 | 1996-09-20 | Wiring board and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33516995A JP3297574B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 配線基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09181213A JPH09181213A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3297574B2 true JP3297574B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=18285533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33516995A Expired - Fee Related JP3297574B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-12-22 | 配線基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297574B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101009176B1 (ko) * | 2008-03-18 | 2011-01-18 | 삼성전기주식회사 | 다층 인쇄회로기판의 제조방법 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33516995A patent/JP3297574B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09181213A (ja) | 1997-07-11 |
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