JPH09172233A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
配線基板及びその製造方法Info
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- JPH09172233A JPH09172233A JP33226395A JP33226395A JPH09172233A JP H09172233 A JPH09172233 A JP H09172233A JP 33226395 A JP33226395 A JP 33226395A JP 33226395 A JP33226395 A JP 33226395A JP H09172233 A JPH09172233 A JP H09172233A
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- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】外力印加によって絶縁基体に欠けや割れが発生
する。 【解決手段】60乃至95重量%の無機絶縁物粉末と5
乃至40重量%の熱硬化性樹脂とから成り、前記無機絶
縁物粉末を前記熱硬化性樹脂により結合して成る絶縁基
体1に、銅粉末をフェノール樹脂により結合した配線導
体2を被着させて成る。
する。 【解決手段】60乃至95重量%の無機絶縁物粉末と5
乃至40重量%の熱硬化性樹脂とから成り、前記無機絶
縁物粉末を前記熱硬化性樹脂により結合して成る絶縁基
体1に、銅粉末をフェノール樹脂により結合した配線導
体2を被着させて成る。
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、6
0乃至95重量%の無機絶縁物粉末と5乃至40重量%
の熱硬化性樹脂とから成り、前記無機絶縁物粉末を前記
熱硬化性樹脂により結合して成る絶縁基体に、銅粉末を
フェノール樹脂により結合した配線導体を被着させたこ
とを特徴とするものである。
0乃至95重量%の無機絶縁物粉末と5乃至40重量%
の熱硬化性樹脂とから成り、前記無機絶縁物粉末を前記
熱硬化性樹脂により結合して成る絶縁基体に、銅粉末を
フェノール樹脂により結合した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、前記配線導体の
銅粉末が半田で接合されていることを特徴とするもので
ある。
銅粉末が半田で接合されていることを特徴とするもので
ある。
【0008】更に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て成る前駆
体シートを準備する工程と、前記前駆体シートにフェノ
ール樹脂前駆体と銅粉末とを混合して成る金属ペースト
を所定パターンに印刷する工程と、前記前駆体シートの
熱硬化性樹脂前駆体及び金属ペーストのフェノール樹脂
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。
化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを混合して成る前駆
体シートを準備する工程と、前記前駆体シートにフェノ
ール樹脂前駆体と銅粉末とを混合して成る金属ペースト
を所定パターンに印刷する工程と、前記前駆体シートの
熱硬化性樹脂前駆体及び金属ペーストのフェノール樹脂
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。
【0009】また更に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て成る
前駆体シートを準備する工程と、前記前駆体シートにフ
ェノール樹脂前駆体と銅粉末と半田粉末を混合して成る
金属ペーストを所定パターンに印刷する工程と、前記金
属ペーストを熱処理し、銅粉末を半田で接合させる工程
と、前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び金属ペ
ーストのフェノール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て成る
前駆体シートを準備する工程と、前記前駆体シートにフ
ェノール樹脂前駆体と銅粉末と半田粉末を混合して成る
金属ペーストを所定パターンに印刷する工程と、前記金
属ペーストを熱処理し、銅粉末を半田で接合させる工程
と、前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び金属ペ
ーストのフェノール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。
【0010】更にまた本発明の配線基板の製造方法は、
前記金属ペースト中に更に半田濡れ促進剤が含有されて
いることを特徴とするものである。
前記金属ペースト中に更に半田濡れ促進剤が含有されて
い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、配線導体
の銅粉末を結合するフェノール樹脂が銅粉末の表面酸化
を有効に防止し、これによって銅粉末同士間の電気的接
続が良好となって耐マイグレーション性及び高周波特性
等が向上する。
の銅粉末を結合するフェノール樹脂が銅粉末の表面酸化
を有効に防止し、これによって銅粉末同士間の電気的接
続が良好となって耐マイグレーション性及び高周波特性
等が向上する。
【0013】更に本発明の配線基板によれば、配線導体
の銅粉末同士を半田を介して結合させておくと銅粉末同
士間の電気的接続がより良好となり、その結果、配線導
体の耐マイグレーション性及び高周波特性等がより向上
する。
の銅粉末同士を半田を介して結合させておくと銅粉末同
士間の電気的接続がより良好となり、その結果、配線導
体の耐マイグレーション性及び高周波特性等がより向上
する。
【0014】また更に本発明の配線基板の製造方法によ
れば、絶縁基体を得る際に焼成工程がないことから焼成
に伴う不均一な収縮による変形や寸法のばらつきが発生
することがない。
れば、絶縁基体を得る際に焼成工程がないことから焼成
に伴う不均一な収縮による変形や寸法のばらつきが発生
することがない。
【0015】更にまた本発明の配線基板の製造方法によ
れば、金属ペースト中に半田及び半田濡れ促進剤を含有
させておくと銅粉末同士間の半田を介しての接合を短い
時間に、且つ確実に行うことができ、これによって配線
導体の電気抵抗値を小さいものとするとともに耐マイグ
レーション性及び高周波特性等をよりよいものとするこ
とができる。
れば、金属ペースト中に半田及び半田濡れ促進剤を含有
させておくと銅粉末同士間の半田を介しての接合を短い
時間に、且つ確実に行うことができ、これによって配線
導体の電気抵抗値を小さいものとするとともに耐マイグ
レーション性及び高周波特性等をよりよいものとするこ
とができる。
【0016】
【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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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の熱膨張係数が半導体素子3
の熱膨張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張係数の相違に
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に割れや欠けが発生してしまう。また95重量%
を越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、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、1b、1cは、その各々の内部
に含有される無機絶縁物粉末の量が60乃至95重量%
の範囲に特定される。
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の熱膨張係数が半導体素子3
の熱膨張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張係数の相違に
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に割れや欠けが発生してしまう。また95重量%
を越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、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、1b、1cは、その各々の内部
に含有される無機絶縁物粉末の量が60乃至95重量%
の範囲に特定される。
【0021】また前記絶縁基体1は、その凹部1d周辺
から下面にかけて銅粉末をフェノール樹脂により結合し
た配線導体2が被着形成されている。
から下面にかけて銅粉末をフェノール樹脂により結合し
た配線導体2が被着形成されている。
【0022】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。
【0023】前記配線導体2はまた銅粉末をフェノール
樹脂を介して結合されており、該フェノール樹脂は銅粉
末の表面酸化を防止する作用があることから銅粉末の表
面に酸化物が形成されることは殆どなく、その結果、銅
粉末同士間の電気的接続が良好となり、配線導体2の耐
マイグレーション性及び高周波特性等が大きく向上す
る。
樹脂を介して結合されており、該フェノール樹脂は銅粉
末の表面酸化を防止する作用があることから銅粉末の表
面に酸化物が形成されることは殆どなく、その結果、銅
粉末同士間の電気的接続が良好となり、配線導体2の耐
マイグレーション性及び高周波特性等が大きく向上す
る。
【0024】尚、前記配線導体2に含有される銅粉末は
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%を越えると銅
粉末をフェノール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
末はその含有量が70重量乃至95重量%の範囲が好ま
しい。
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%を越えると銅
粉末をフェノール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
末はその含有量が70重量乃至95重量%の範囲が好ま
しい。
【0025】更に前記配線導体2はその内部に鉛半田や
鉛レス半田等の半田を含有させておき、該半田で銅粉末
同間を結合するようにしておくと銅粉末同士間の電気的
接続が確実となり、配線導体2の耐マイグレーション性
及び高周波特性等がより大きく向上する。
鉛レス半田等の半田を含有させておき、該半田で銅粉末
同間を結合するようにしておくと銅粉末同士間の電気的
接続が確実となり、配線導体2の耐マイグレーション性
及び高周波特性等がより大きく向上する。
【0026】前記配線導体2に鉛半田や鉛レス半田等の
半田を含有させておく場合、銅粉末と、半田の合計重量
を配線導体2の全重量に対し、60重量%乃至95重量
%の範囲としておく必要があり、更に銅粉末と半田は、
銅粉末の量が該銅粉末と半田の合計重量に対し20重量
%未満となると銅粉末に対して半田が多くなり、半田同
士が溶融し合って銅粉末を取り込んだ一体化が困難とな
って配線導体2の電気抵抗値が高くなる傾向にあり、ま
た80重量%を越えると銅粉末を接合させる半田の量が
相対的に少なくなり、銅粉末を完全に結合させることが
できず配線導体2の電気抵抗値が高くなってしまう傾向
にある。従って、配線導体2に鉛半田や鉛レス半田等の
半田を含有させておく場合、銅粉末は、該銅粉末と半田
の合計重量に対し20重量%乃至80重量%の範囲とし
ておくことが好ましい。
半田を含有させておく場合、銅粉末と、半田の合計重量
を配線導体2の全重量に対し、60重量%乃至95重量
%の範囲としておく必要があり、更に銅粉末と半田は、
銅粉末の量が該銅粉末と半田の合計重量に対し20重量
%未満となると銅粉末に対して半田が多くなり、半田同
士が溶融し合って銅粉末を取り込んだ一体化が困難とな
って配線導体2の電気抵抗値が高くなる傾向にあり、ま
た80重量%を越えると銅粉末を接合させる半田の量が
相対的に少なくなり、銅粉末を完全に結合させることが
できず配線導体2の電気抵抗値が高くなってしまう傾向
にある。従って、配線導体2に鉛半田や鉛レス半田等の
半田を含有させておく場合、銅粉末は、該銅粉末と半田
の合計重量に対し20重量%乃至80重量%の範囲とし
ておくことが好ましい。
【0027】また前記配線導体2に含有される銅粉末や
半田は、その平均粒径が0.1μm未満となると銅粉末
及び半田が凝集して均一な分散が得られなくなり、また
50μmを越えると配線導体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
る銅粉末と半田はその平均粒径を0.1μm乃至50μ
mの範囲としておくことが好ましい。
半田は、その平均粒径が0.1μm未満となると銅粉末
及び半田が凝集して均一な分散が得られなくなり、また
50μmを越えると配線導体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
る銅粉末と半田はその平均粒径を0.1μm乃至50μ
mの範囲としておくことが好ましい。
【0028】更に前記配線導体2は、その露出する表面
にニッケル、金等の耐食性に優れ、かつ良導電性の金属
をメッキ法により1.0乃至20.0μmの厚みに層着
させておくと配線導体2の酸化腐食を有効に防止するこ
とができるとともに配線導体2とボンディングワイヤ4
とを強固に電気的に接続させることができる。従って前
記配線導体2は、その露出する表面にニッケルや金等の
耐食性に優れ、且つ良導電性の金属をメッキ法により
1.0乃至20.0μmの厚みに層着させておくことが
好ましい。
にニッケル、金等の耐食性に優れ、かつ良導電性の金属
をメッキ法により1.0乃至20.0μmの厚みに層着
させておくと配線導体2の酸化腐食を有効に防止するこ
とができるとともに配線導体2とボンディングワイヤ4
とを強固に電気的に接続させることができる。従って前
記配線導体2は、その露出する表面にニッケルや金等の
耐食性に優れ、且つ良導電性の金属をメッキ法により
1.0乃至20.0μmの厚みに層着させておくことが
好ましい。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】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〜
100℃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〜
100℃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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】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。
【0036】前記配線導体2となる金属ペースト12と
しては、例えば粒径が0.1〜20μm程度の銅粉末
に、フェノール樹脂前駆体を添加混合したものが使用さ
れる。
しては、例えば粒径が0.1〜20μm程度の銅粉末
に、フェノール樹脂前駆体を添加混合したものが使用さ
れる。
【0037】また前記配線導体2となる金属ペースト1
2は銅粉末に、フェノール樹脂前駆体を添加混合したも
のが使用され、フェノール樹脂は銅粉末の表面酸化を有
効に防止する作用をなすことから銅粉末表面に酸化物の
膜が形成されることは殆どなく、その結果、銅粉末同士
間の電気的接続が良好となって耐マイグレーション性及
び高周波特性等が向上する。
2は銅粉末に、フェノール樹脂前駆体を添加混合したも
のが使用され、フェノール樹脂は銅粉末の表面酸化を有
効に防止する作用をなすことから銅粉末表面に酸化物の
膜が形成されることは殆どなく、その結果、銅粉末同士
間の電気的接続が良好となって耐マイグレーション性及
び高周波特性等が向上する。
【0038】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のフェノ
ール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11
a、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が発生せず、配線導体に断線が
招来することはなく、配線導体を介して半導体素子等の
電極を外部電気回路に確実に電気的接続することが可能
となる。
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のフェノ
ール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11
a、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が発生せず、配線導体に断線が
招来することはなく、配線導体を介して半導体素子等の
電極を外部電気回路に確実に電気的接続することが可能
となる。
【0039】また本発明の製造方法において、上述する
銅粉末とフェノール樹脂前駆体とから成る金属ペースト
12中に更に鉛半田や鉛レス半田等の半田及び半田と銅
粉末との濡れ性を良好とするための半田濡れ促進剤、具
体的にはロジン系フラックスや脂肪酸またはその金属
塩、金属キレート剤、オキシジルカルボン酸またはその
金属塩、アミノジカルボン酸またはその金属塩等を含有
させておくと、金属ペーストを前駆体シート11b、1
1cの上下面等に印刷塗布した後、これを約200℃程
度の温度で加熱し、半田を溶融させ、該溶融した半田で
銅粉末を結合するようにすれば、銅粉末同士間の結合が
完全となって配線導体の電気的接続がより良好となり、
その結果、配線導体の耐マイグレーション性及び高周波
特性等をより向上させことが可能となる。従って、本発
明の配線基板の製造方法においては配線導体となる金属
ペースト中に鉛半田や鉛レス半田等の半田、及び半田と
銅粉末との濡れ性を良好とするための半田濡れ促進剤を
含有させておくことが好ましい。
銅粉末とフェノール樹脂前駆体とから成る金属ペースト
12中に更に鉛半田や鉛レス半田等の半田及び半田と銅
粉末との濡れ性を良好とするための半田濡れ促進剤、具
体的にはロジン系フラックスや脂肪酸またはその金属
塩、金属キレート剤、オキシジルカルボン酸またはその
金属塩、アミノジカルボン酸またはその金属塩等を含有
させておくと、金属ペーストを前駆体シート11b、1
1cの上下面等に印刷塗布した後、これを約200℃程
度の温度で加熱し、半田を溶融させ、該溶融した半田で
銅粉末を結合するようにすれば、銅粉末同士間の結合が
完全となって配線導体の電気的接続がより良好となり、
その結果、配線導体の耐マイグレーション性及び高周波
特性等をより向上させことが可能となる。従って、本発
明の配線基板の製造方法においては配線導体となる金属
ペースト中に鉛半田や鉛レス半田等の半田、及び半田と
銅粉末との濡れ性を良好とするための半田濡れ促進剤を
含有させておくことが好ましい。
【0040】更に、配線導体となる金属ペースト12中
に更に鉛半田や鉛レス半田等の半田及び半田と銅粉末と
の濡れ性を良好とするための半田濡れ促進剤を含有させ
る場合、ロジン系フラックスや脂肪酸等から成る半田濡
れ促進剤の量は全金属ペーストの重量に対し、0.1重
量%未満となると、半田と銅粉末との濡れ性が低下する
傾向にあり、また20重量%を越えると配線導体の電気
抵抗が大きなものとなる傾向にある。従って、金属ペー
スト12中に半田濡れ促進剤を含有させる場合は、その
量を金属ペースト12の全重量に対し、0.1重量%乃
至20重量%の範囲としておくことが好ましい。
に更に鉛半田や鉛レス半田等の半田及び半田と銅粉末と
の濡れ性を良好とするための半田濡れ促進剤を含有させ
る場合、ロジン系フラックスや脂肪酸等から成る半田濡
れ促進剤の量は全金属ペーストの重量に対し、0.1重
量%未満となると、半田と銅粉末との濡れ性が低下する
傾向にあり、また20重量%を越えると配線導体の電気
抵抗が大きなものとなる傾向にある。従って、金属ペー
スト12中に半田濡れ促進剤を含有させる場合は、その
量を金属ペースト12の全重量に対し、0.1重量%乃
至20重量%の範囲としておくことが好ましい。
【0041】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。
【0042】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。
【0043】
【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。
【0044】また本発明の配線基板によれば、配線導体
の銅粉末を結合するフェノール樹脂が銅粉末の表面酸化
を有効に防止し、これによって銅粉末同士間の電気的接
続が良好となって耐マイグレーション性及び高周波特性
等が向上する。
の銅粉末を結合するフェノール樹脂が銅粉末の表面酸化
を有効に防止し、これによって銅粉末同士間の電気的接
続が良好となって耐マイグレーション性及び高周波特性
等が向上する。
【0045】更に本発明の配線基板によれば、配線導体
の銅粉末同士を半田を介して結合させておくと銅粉末同
士間の電気的接続がより良好となり、その結果、配線導
体の耐マイグレーション性及び高周波特性等がより向上
する。
の銅粉末同士を半田を介して結合させておくと銅粉末同
士間の電気的接続がより良好となり、その結果、配線導
体の耐マイグレーション性及び高周波特性等がより向上
する。
【0046】また更に本発明の配線基板の製造方法によ
れば、絶縁基体を得る際に焼成工程がないことから焼成
に伴う不均一な収縮による変形や寸法のばらつきが発生
することがない。
れば、絶縁基体を得る際に焼成工程がないことから焼成
に伴う不均一な収縮による変形や寸法のばらつきが発生
することがない。
【0047】更にまた本発明の配線基板の製造方法によ
れば、金属ペースト中に半田及び半田濡れ促進剤を含有
させておくと銅粉末同士間の半田を介しての接合を短い
時間に、且つ確実に行うことができ、これによって配線
導体の電気抵抗値を小さいものとするとともに耐マイグ
レーション性及び高周波特性等をよりよいものとするこ
とができる。
れば、金属ペースト中に半田及び半田濡れ促進剤を含有
させておくと銅粉末同士間の半田を介しての接合を短い
時間に、且つ確実に行うことができ、これによって配線
導体の電気抵抗値を小さいものとするとともに耐マイグ
レーション性及び高周波特性等をよりよいものとするこ
とができる。
【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
Claims (5)
- 【請求項1】60乃至95重量%の無機絶縁物粉末と5
乃至40重量%の熱硬化性樹脂とから成り、前記無機絶
縁物粉末を前記熱硬化性樹脂により結合して成る絶縁基
体に、銅粉末をフェノール樹脂により結合した配線導体
を被着させて成る配線基板。 - 【請求項2】前記配線導体の銅粉末が半田で接合されて
い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】熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを
混合して成る前駆体シートを準備する工程と、前記前駆
体シートにフェノール樹脂前駆体と銅粉末とを混合して
成る金属ペーストを所定パターンに印刷する工程と、前
記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆体及び金属ペースト
のフェノール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。 - 【請求項4】熱硬化性樹脂前駆体と無機絶縁物粉末とを
混合して成る前駆体シートを準備する工程と、前記前駆
体シートにフェノール樹脂前駆体と銅粉末と半田粉末を
混合して成る金属ペーストを所定パターンに印刷する工
程と、前記金属ペーストを熱処理し、銅粉末を半田で接
合させる工程と、前記前駆体シートの熱硬化性樹脂前駆
体及び金属ペーストのフェノール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。 - 【請求項5】前記金属ペースト中に更に半田濡れ促進剤
が含有されていることを特徴とする請求項4に記載の配
線基板の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33226395A JP3292645B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 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 |
---|---|---|---|
JP33226395A JP3292645B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 配線基板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09172233A true JPH09172233A (ja) | 1997-06-30 |
JP3292645B2 JP3292645B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=18252997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33226395A Expired - Fee Related JP3292645B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-12-20 | 配線基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3292645B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009241472A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ngk Insulators Ltd | セラミック成形体、セラミック部品、セラミック成形体の製造方法及びセラミック部品の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33226395A patent/JP3292645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009241472A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ngk Insulators Ltd | セラミック成形体、セラミック部品、セラミック成形体の製造方法及びセラミック部品の製造方法 |
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---|---|
JP3292645B2 (ja) | 2002-06-17 |
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