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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte, die sowohl auf
ihrer Oberseite als auch auf ihrer Rückseite Verbindungsklemmen
aufweist und die mit elektronischen Schaltungsteilen bestückt werden
soll.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Eine
Verdrahtungsplatte 21 zur Bestückung mit elektronischen Schaltungsteilen,
wie in 8 gezeigt, ist zum Beispiel als herkömmliche
gedruckte Leiterplatte zur Bestückung
mit einem nackten Chip, wie einem Flip-Chip, oder einem Gehäuse, wie
BGA (Bump Grid Array), bekannt.
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Diese
Art von Verdrahtungsplatte 21 weist ein Substrat 22 auf,
das Leiterschichten aufweist, die sowohl auf der Oberseite als auch
auf der Rückseite
hauptsächlich
durch ein Subtraktivverfahren ausgebildet sind. Ein Teilebestückungsbereich
ist in der Mitte der Oberseite des Substrats 22 zur Verfügung gestellt.
In diesem Bereich sind zahlreiche Anschlussflächen 23 in dichter
Anordnung ausgebildet, welche eine erste Anschlussflächengruppe
darstellen. Die einzelnen Anschlussflächen 23 entsprechen
Kontakthöckern
BP, die unten an einem nackten Chip C1 positioniert sind.
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Zahlreiche
Anschlussflächen 24,
welche eine zweite Anschlussflächengruppe
darstellen, sind auf dem umlaufenden Abschnitt der Rückseite
des Substrats 22 ausgebildet. Auf diesen Anschlussflächen 24 sind
Kontakthöcker 25 als
hervorstehende Elektroden zur Verbindung mit einer Hauptplatine
ausgebildet. Zahlreiche Durchgangslöcher 26 sind durch
das Substrat 22 hindurch an dem umlaufenden Abschnitt des
Substrats 22 ausgebildet. Diese Durchgangslöcher 26 sind
mit den Anschlussflächen 23 auf
der Oberseite mittels eines Leitermusters 27 verbunden,
welches auf der Oberseite des Substrats 22 ausgebildet
ist. Die Durchgangslöcher 26 sind
auch mit den Anschlussflächen 24 auf
der Rückseite
mittels eines Leitermusters 28 verbunden, welches auf der
Rückseite
des Substrats 22 ausgebildet ist. Folglich ist auf dieser
Verdrahtungsplatte 21 die erste Gruppe von Anschlussflächen 23 jeweils
mit der zweiten Gruppe von Anschlussflächen 24 elektrisch
verbunden.
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Gemäß der herkömmlichen
Verdrahtungsplatte 21, wie in 8 gezeigt,
werden Drähte,
die vorübergehend
zu dem umlaufenden Abschnitt auf der Oberseite geführt sind,
auf der Rückseite
zu der Mitte zurückgeführt. Die
Drähte
zum Verbinden der Anschlussflächen 23 mit
den Anschlussflächen 24 sind
deswegen länger
als notwendig, was zu einer geringen Verdrahtungseffizienz führt. Die
Verwendung dieser Verdrahtungsplatte 21 erschwert es, die
Geschwindigkeit von Signalübertragung
zwischen elektronischen Schaltungsteilen, mit denen sie bestückt werden
soll, und der Hauptplatine zu erhöhen.
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Um
die Anschlussflächen 23 und 24 durch
die kürzesten
Drähte
miteinander zu verbinden, können
die Durchgangslöcher 26 in
dem mittleren Abschnitt der Leiterplatte, nicht ihrem umlaufenden
Abschnitt, ausgebildet werden. In diesem Fall wird allerdings, wo
keine Verdrahtung möglich
ist, Totraum in dem Abschnitt ausgebildet, wo die Durchgangslöcher 26 ausgebildet
sind. Infolgedessen würde
die Leiterplatte selbst, um Verdrahtungsraum sicherzustellen, unweigerlich
größer.
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In
Bezug auf eine andere herkömmliche
Verdrahtungsplatte 60, die in 9 dargestellt
ist, weisen Signalleitungen 62, die mit Anschlussflächen 61 verbunden
sind, unabhängig
von den Positionen der Signalleitungen, eine gegebene Breite auf.
In diesem Fall ist es notwendig, die Breiten der Signalleitungen 62 kleiner einzurichten, so
dass der Verdrahtungswiderstand wahrscheinlich ansteigen wird und
eine Leitungsunterbrechung leicht auftreten kann. Dies reduziert
die Zuverlässigkeit
der Verdrahtungsplatte 60.
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Es
wird eine Lösung
für diese
Unzulänglichkeit
vorgeschlagen, wonach jede Signalleitung 62 aus einem ersten
Leiterbild 62b mit einer vorbestimmten Breite und einem
zweiten Leiterbild 62a mit einer größeren Breite als derjenigen
des ersten Leiterbilds 62a besteht, wie durch die strichpunktierten
Linen in 9 gezeigt. In diesem Fall sind
die ersten Leiterbilder 62b in einem Abschnitt hoher Verdrahtungsdichte
angeordnet und die zweiten Leiterbilder 62a sind in einem
Abschnitt niedriger Verdrahtungsdichte angeordnet, um die Verdrahtung
zu erleichtern und das Auftreten einer Leitungsunterbrechung zu
unterdrücken.
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Weil
das erste Leiterbild 62b in diesem Fall direkt mit dem
zugehörigen
zweiten Leiterbild 62a verbunden ist, werden zwei scharfe
Ecken an dem verbundenen Abschnitt ausgebildet. Mechanische Spannung
konzentriert sich wahrscheinlich an diesen Ecken, wodurch ein anderes
Problem entsteht, nämlich
dass sich Bruchstellen 64 leicht in einem permanenten Schutzlack 63 in
der Nähe
der Ecken bildet, wie in 10 gezeigt.
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JP-A-3222348 offenbart
eine Halbleitervorrichtung, welche Leiterbilder
2 aufweist.
Jedes Leiterbild
2 weist ein sich verjüngendes Muster auf, das ein
schmales Teilstück
des Musters mit einem breiten Teilstück des Musters verbindet. Ein
Metallvorsprung
4 ist mit dem schmalen Teilstück des Musters
verbunden. Der Metallvorsprung dient zur Verbindung mit einer Halbleitervorrichtung.
Die in diesem Dokument offenbarte Erfindung betrifft die Reduzierung
des Abstandes zwischen einer Substratendfläche und einem Halbleiterelement.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Mit
der Absicht, die vorstehend erwähnten
Probleme zu lösen,
ist die vorliegende Erfindung erstellt worden, und es ist eine Hauptaufgabe
der vorliegenden Erfindung, die Verdrahtungseffizienz zu verbessern, während gleichzeitig
die Vergrößerung der
gesamten Leiterplatte vermieden wird. Ferner besteht eine andere Aufgabe
dieser Erfindung darin, die Verdrahtungseffizienz zu verbessern,
während
gleichzeitig eine Erhöhung bei
dem Verdrahtungswiderstand und das Auftreten einer Leitungsunterbrechung
unterdrückt
wird und dem Auftreten von Rissen in einem permanenten Schutzlack
vorgebeugt wird.
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Um
die vorstehenden Ziele zu erreichen, weist eine Leiterplatte zur
Bestückung
mit elektronischen Schaltungsteilen, gemäß einem Aspekt der Erfindung,
eine Vielzahl von Verbindungsklemmen und eine Vielzahl von auf einer
Isolierschicht ausgebildeten Signalleitungen auf, wobei die Vielzahl
von Verbindungsklemmen in dichter Anordnung ausgebildet und jeweils
mit den Signalleitungen verbunden sind, wobei die Verbindungsklemmen
innere Anschlussflächen
und äußere Anschlussflächen enthalten,
welche sich in einem Teilebestückungsbereich
befinden, wobei jede der Signalleitungen Folgendes aufweist: eine
Vielzahl von Leiterbildern mit unterschiedlichen Breiten und ein
sich verjüngendes
Muster, welches die Leiterbilder mit den unterschiedlichen Breiten
verbindet, so dass eine sich kontinuierlich ändernde Breite vorliegt, wobei
jede der Signalleitungen in einem Bereich mit einer relativ hohen
Verdrahtungsdichte, bei dem es sich um den mittleren Abschnitt der
Leiterplatte handelt, eine geringere Breite hat als in einem Bereich
mit einer relativ niedrigen Verdrahtungsdichte, bei dem es sich
um den äußeren umlaufenden
Abschnitt der Leiterplatte handelt, wobei die inneren Anschlussflächen jeweils über ein
Leiterbild mit einem in einem Zwischenraum liegenden und in der Leiterplatte
ausgebildeten Via verbunden sind, wobei die äußeren Anschlussflächen außerhalb
der inneren Anschlussflächen
angeordnet und mit einem Leiterbild verbunden sind, das sich zu
dem äußeren umlaufenden Abschnitt
der Leiterplatte hin erstreckt.
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Weil
jede Signalleitung so ausgebildet ist, dass sie in einem Bereich,
der eine relativ hohe Verdrahtungsdichte aufweist, eine schmalere
Breite aufweist als in einem Bereich, der eine relativ niedrige
Verdrahtungsdichte aufweist, ist es möglich, ein Leiterbild mit schmalen
Leitungsbreiten in dem Bereich hoher Verdrahtungsdichte und mit
breiten Leitungsbreiten in dem Bereich niedriger Verdrahtungsdichte
auszubilden. Dies unterdrückt
den Widerstand und verhindert eine Leitungsunterbrechung. Es ist
außerdem
möglich,
die Isolierung zwischen Mustern in dem Bereich hoher Verdrahtungsdichte
sicherzustellen.
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Weil
Leiterbilder mit unterschiedlichen Breiten durch das sich verjüngende Muster
verbunden werden können,
kann eine Isolierung zwischen Signalleitungen sichergestellt werden,
ohne Risse in dem permanenten Schutzlack zu verursachen und der
Verdrahtungswiderstand wird nicht erhöht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Verdrahtungsplatte;
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2 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Verdrahtungsplatte gemäß einer
Modifizierung dessen, was in 1 gezeigt
ist;
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3 ist
eine teilweise Draufsicht auf eine Verdrahtungsplatte gemäß der ersten
Ausführungsform dieser
Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Querschnittsansicht, die Teile von Signalleitungen
zeigt, die auf der Verdrahtungsplatte von 3 verwendet
werden;
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5A bis 5C sind
teilweise Draufsichten, welche einige Varianten der Signalleitungen
von 3 darstellen;
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6 ist
eine teilweise vergrößerte Draufsicht,
die eine Anordnung von Anschlussflächen zeigt, die für die Verdrahtungsplatte
von 3 verwendet werden;
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7 ist
eine teilweise Draufsicht auf eine Verdrahtungsplatte gemäß einer
Modifizierung der ersten Ausführungsform;
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8 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen Verdrahtungsplatte;
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9 ist
eine teilweise Draufsicht, die eine herkömmliche Verdrahtungsplatte
entsprechend der Verdrahtungsplatte von 3 zeigt;
und
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10 ist
eine perspektivische Querschnittsansicht, die Teile von Signalleitungen
abbildet, die auf der Verdrahtungsplatte von 9 verwendet
werden.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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1 und 2 zeigen
eine Verdrahtungsplatte, welche nicht zu dem Umfang der beanspruchten
Erfindung gehört,
welche aber das Verständnis
für die
nachfolgenden Anordnungen fördert,
die zu dem Umfang der Erfindung gehören. Die Verdrahtungsplatte 1 zur
Bestückung
mit elektronischen Schaltungsteilen weist ein Substrat 2 auf,
dessen Oberseite S1 und Rückseite
S2 beide verwendbar sind. Das Substrat 2 weist Leiterschichten 3 und 4 auf,
die sowohl auf der Oberseite S1 als auch auf Rückseite S2 eines Basismaterials 5 aus Harz
durch ein Subtraktivverfahren ausgebildet sind. Eine Vielzahl von
Durchgangslöchern 6 sind
in dem Substrat 2 ausgebildet, um den Leiterschichten 3 und 4 zu
erlauben, durch das Substrat 2 hindurch zu gehen und sowohl über die
Oberseite als auch die Rückseite
des Substrats 2. Diese Durchgangslöcher 6 sind mit einem wärmebeständigen Harz 7 gefüllt.
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Auf
der Oberseite S1 und der Rückseite
S2 des Substrats 2 sind aufgebaute, mehrschichtige Verbindungsschichten
B1 und B2 ausgebildet, die jeweils dielektrische Zwischenschichten 8a und 8b und
Leiterschichten 9a und 9b aufweisen, die abwechselnd übereinander
gestapelt sind.
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Auf
der aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschicht B1 auf der Oberseite
S1 ist ein permanenter Schutzlack 10 eines lichtempfindlichen
Harzes oben auf der ersten dielektrischen Zwischenschicht 8a örtlich ausgebildet,
welche nahe der Oberseite S1 liegt. Die innere Leiterschicht 9a ist
in dem Abschnitt ausgebildet, wo der permanente Schutzlack 10 nicht
ausgebildet ist. Diese innere Leiterschicht 9a ist elektrisch
mit der inneren Leiterschicht 3 auf der Oberseite S1 des
Substrats 2 durch Vias 11 verbunden, die in der
ersten dielektrischen Zwischenschicht 8a ausgebildet sind.
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Gleichfalls
ist ein anderer permanenter Schutzlack 10 auf der zweiten
dielektrischen Zwischenschicht 8b örtlich ausgebildet, der auf
der ersten dielektrischen Zwischenschicht 8a zur Verfügung gestellt
ist. Die äußere Leiterschicht 9b ist
dort ausgebildet, wo dieser permanente Schutzlack 10 nicht
ausgebildet ist. Die äußere Leiterschicht 9b ist
mit der inneren Leiterschicht 9a über Vias 11 elektrisch
verbunden, die in der zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b ausgebildet
sind.
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Der
mittlere Abschnitt der Oberseite der zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b bildet,
auf der Seite der Oberseite (S1) oder dem mittleren Abschnitt der
ersten Oberfläche
des Substrats 1, einen Bereich aus, wo ein nackter Chip
C1, als elektronische Schaltungsteile, montiert werden soll. Zahlreiche
Anschlussflächen 12A und 12B,
welche eine erste Verbindungsklemmengruppe oder eine Anschlussflächengruppe
darstellen, sind in diesem Bereich in dichter Anordnung ausgebildet.
Diese Anschlussflächen 12A und 12B entsprechen Kontakthöckern BP,
die unten an dem Chip C1 ausgebildet sind. Die äußersten Anschlussflächen in
der ersten Anschlussflächengruppe
werden „äußere Anschlussflächen 12B" genannt. Die Anschlussflächen, die
sich in dem mittleren Abschnitt in der ersten Anschlussflächengruppe
befinden, oder die Anschlussflächen,
die sich innerhalb der äußeren Anschlussflächen 12B befinden,
werden „innere
Anschlussflächen 12A" genannt.
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Obwohl
diese Anordnung nur eine äußerste Reihe
von äußeren Anschlussflächen 12B aufweist,
können
die erste bis fünfte
Reihe von äußeren Anschlussflächen, angefangen
bei der äußersten
Reihe, als äußere Anschlussflächen verwendet
werden. In diesem Fall sind die Anschlussflächen, ausgenommen dieser äußeren Anschlussflächen, die
inneren Anschlussflächen 12A.
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Auf
der aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschicht B2 auf der Rückseite
S2 ist ein permanenter Schutzlack 10 oben auf der ersten
dielektrischen Zwischenschicht 8a örtlich ausgebildet, welche
nahe an der Rückseite
S2 liegt. Die innere Leiterschicht 9a ist dort ausgebildet,
wo der permanente Schutzlack 10 nicht ausgebildet ist.
Diese innere Leiterschicht 9a ist mit der inneren Leiterschicht 4 auf
der Rückseite
S2 des Substrats 2 durch Vias 11 elektrisch verbunden,
die in der ersten dielektrischen Zwischenschicht 8a ausgebildet sind.
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Gleichfalls
ist ein anderer permanenter Schutzlack 10 auf der zweiten
dielektrischen Zwischenschicht 8b örtlich ausgebildet, die auf
der ersten dielektrischen Zwischenschicht 8a auf der Rückseite
S2 zur Verfügung
gestellt ist. Die äußere Leiterschicht 9b ist
dort ausgebildet, wo dieser permanente Schutzlack 10 nicht ausgebildet
ist. Die äußere Leiterschicht 9b ist
mit der inneren Leiterschicht 9a über Vias 11 elektrisch
verbunden, die in der zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b auf
der Rückseite
S2 ausgebildet sind. Zahlreiche Anschlussflächen 13, welche eine
zweite Verbindungsklemmengruppe oder eine Anschlussflächengruppe
darstellen, sind an dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b auf
der Seite der Rückseite
oder an dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der zweiten Oberfläche
der Verdrahtungsplatte 1 einzeln angeordnet. Auf diesen
Anschlussflächen 13 sind
Kontakthöcker 14 als
hervorstehende Elektroden ausgebildet, um eine elektrische Verbindung
zu einer nicht dargestellten Hauptplatine herzustellen.
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Die äußeren Anschlussflächen 12B in
der ersten Anschlussflächengruppe
sind mit den zugehörigen Vias 11 mittels
der äußeren Leiterschicht 9b elektrisch
verbunden, welche sich zu dem äußeren umlaufenden Abschnitt
der Leiterplatte erstreckt. Die inneren Anschlussflächen 12A bestehen
aus den Vias 11, welche hergestellt werden, indem Metallfilme
auf den Seitenwänden
und Bodenwänden
von Löchern
ausgebildet werden, die in der dielektrischen Zwischenschicht 8b ausgebildet
sind, und indem die Leiterschichten 9b und 9a mit diesen
Metallfilmen verbunden werden.
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Lötmittel
SL wird in jedes Via 11 gefüllt und steht aus dem Loch 11 hervor,
um einen so genannten Lötkontakthöcker darzustellen.
Die Kontakthöcker
des Lötmittels
SL werden mit dem nackten Chip C1 verbunden. Hinsichtlich der inneren
Anschlussflächen 12A ist
es unnötig,
Drähte
zu dem Umfang der Leiterplatte hinaus zu führen, und es ist möglich, die
Drahtlängen
zu verkürzen
und die Drahtdichte zu erhöhen.
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Die
Vias 11 der zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b sind
ferner mit den zugehörigen
Durchgangslöchern 6 durch
die innere Leiterschicht 9a, die Vias 11 und die
innere Leiterschicht 3 elektrisch verbunden. Die innere
Leiterschicht 4, welche mit den Durchgangslöchern 6 verbunden
ist, ist mit den Anschlussflächen 13 in
der zweiten Anschlussflächengruppe über die
Vias 11, die innere Leiterschicht 9a und die äußere Leiterschicht 9b elektrisch
verbunden. Die inneren Leiterschichten 3, 4 und 9a und
die äußere Leiterschicht 9b,
welche die erste Anschlussflächengruppe
mit der zweiten Anschlussflächengruppe
verbinden, sind ausgelegt und erstrecken sich in eine Richtung von
dem mittleren Abschnitt zu dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der Leiterplatte, das heißt in die radiale Richtung.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, ist Lötabdecklack 19 auf
den Oberflächen
der aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschichten und auf der
Verbindungsfläche
zu der Hauptplatine ausgebildet. Der Lötabdecklack 19 ist
zur Verfügung
gestellt, um die Leiterschichten zu schützen und um geschmolzenes Lötmittel daran
zu hindern, auszufließen
und dadurch Kurzschlüsse
zwischen den Mustern zu verursachen.
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Die
dielektrischen Zwischenschichten 8a, 8b, welche
die jeweiligen aufgebauten Schichten B1, B2 darstellen, sind vorzugsweise
unter Verwendung einer Mischung aus (a) einem lichtempfindlichen
Harz ausgebildet, welches in Säuren
oder Oxidationsmitteln nur schwer löslich ist, und (b) aus gehärteten wärmebeständigen Harzpartikeln,
welche in Säuren
oder Oxidationsmitteln löslich
sind. Der Grund dafür
besteht darin, dass die dielektrischen Zwischenschichten, die solche
gehärteten
wärmebeständigen Harzpartikel
enthalten, eine Entwicklungsbehandlung unterstützen, und sogar, wenn Reste
von entwickelten Abschnitten auf dem Substrat zurückbleiben,
können
solche Restabschnitte in einer Aufraubehandlung entfernt werden.
Folglich haben es, selbst wenn die Vias 11 ein hohes Seitenverhältnis aufweisen,
solche entwickelten Restabschnitte schwer sich auszubilden. In dem
Fall, wo nur ein lichtempfindliches Harz verwendet wird, wird die
Ausbildung von Vias 11, die einen Durchmesser von ungefähr 80 μm oder weniger
aufweisen, schwierig.
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Die
dielektrischen Zwischenschichten 8a, 8b werden
vorzugsweise unter Verwendung einer Mischung ausgebildet, die durch
Hinzufügen
von (b) gehärteten
wärmebeständigen Harzpartikeln,
welche in Säuren
oder Oxidationsmitteln löslich
sind, zu einem Verbundharz erhalten wird, einschließlich (a1)
eines in Säuren
oder Oxidationsmitteln nur schwer löslichen Harzes, welches erhalten
wird, indem ein wärmehärtendes
Harz und (a2) ein thermoplastisches Harz lichtempfindlich gemacht
werden. Mit den hier angesprochenen Säuren oder Oxidationsmitteln
sind Chromsäure,
Chromate, Permanganate, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Schwefelsäure und
Fluorwasserstoffsäure
gemeint.
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Das
in diesen Säuren
oder Oxidationsmitteln nur schwer lösliche Harz (a1), welches erhalten
wird, indem das wärmehärtende Harz
lichtempfindlich gemacht wird, ist vorzugsweise mindestens ein Harz,
das aus Epoxidacrylaten und lichtempfindlichen Polyimiden (lichtempfindlichem
PI) ausgewählt
wird. Der Grund dafür ist,
dass diese Harze eine hohe Wärmebeständigkeit
und große
Festigkeit aufweisen.
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Das
thermoplastische Harz (a2) ist vorzugsweise mindestens ein Harz,
das aus Polyethersulfonen (PES), Polysulfonen (PSF), Phenoxyharzen
und Polyethylenen (PE) ausgewählt
wird. Der Grund dafür
ist, dass den dielektrischen Zwischenschichten 8a, 8b eine
hohe Glasübergangstemperatur
Tg und ein hohes Elastizitätsmodul
verliehen werden können,
ohne die Eigenschaften des wärmehärtenden
Harzes (a1) zu beeinträchtigen.
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Das
granuläre
wärmebeständige Harz
(b) ist vorzugsweise mindestens eines, das aus Aminoharzpartikeln
und Epoxidharzpartikeln (EP-Harzen) ausgewählt wird. Der Grund dafür ist, dass
die Partikel von solchen Harzen die Eigenschaften der dielektrischen
Zwischenschichten nicht verschlechtern. Nebenbei bemerkt weist ein
Epoxidharz, das durch ein aminoartiges Härtemittel gehärtet wird,
einen Hydroxyether-Aufbau auf, und Körner eines solchen Harzes weisen
die Eigenschaft auf, dass sie sich vorteilhafterweise leicht in
dem Harz (a1) oder (a2) auflösen.
Das Aminoharz kann beispielsweise aus Melaninharzen, Harnstoffharzen
und Guanaminharzen ausgewählt
werden. Die Auswahl eines Melaninharzes wird anderen gegenüber nicht
nur wegen seiner elektrischen Eigenschaften vorgezogen, sondern
auch weil Eigenschaften verbessert werden können, die durch PCT (pressure
cooker test) und HHBT (high humidity bias test) bestimmt werden
sollen.
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Die
wärmebeständigen Partikel
(b) weisen vorzugsweise eine Größe von 10 μm oder weniger
auf. Dies ist so, weil die Dicke der dielektrischen Zwischenschichten
reduziert werden kann, und feine Muster ausgebildet werden können. Die
wärmebeständigen Harzpartikel
können
aus unterschiedlichen Formen wie Kugeln, Splittern und Aggregaten
ausgewählt
werden.
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Die
somit erstellte Verdrahtungsplatte 1 kann beispielsweise
gemäß den nachfolgenden
Prozeduren hergestellt werden. Erstens kann ein Klebstoff, der zum
Ausbilden der dielektrischen Zwischenschichten 8a, 8b mittels
des Additivverfahrens eingesetzt werden soll, folgendermaßen zubereitet
werden. Dieser Klebstoff enthält
eine Komponente, welche in Säuren
oder Oxidationsmitteln nur schwer löslich ist, und eine Komponente,
welche in ihnen löslich
ist.
- 1. Ein lichtempfindlich gemachtes Oligomer,
das durch Acrylieren von 25 % Epoxidgruppen in einem Epoxidharz
der Art Creosol-Novolak (CNA 25; Molekulargewicht: 4.000) zubereitet
wird, ein PES (Molekulargewicht: 17.000), ein Imidazol Härtemittel
(2B4MZ-CN, Handelsbezeichnung, hergestellt von Shikoku Chemicals
Corporation), Trimethyltriacrylat (TMPTA) als lichtempfindliches
Monomer und ein Photoinitiator (I-907, Handelsbezeichnung, hergestellt
von Ciby Geigy) werden in einem vorbestimmten Verhältnis mit
N-Methylpyrrolidon
gemischt. Das Mischungsverhältnis
der Bestandteile ist wie folgt:
| Oligomer | 70
Masseteile |
| PES | 30
Masseteile |
| Imidazol | 4
Masseteile |
| TMPTA | 10
Masseteile |
| Photoinitiator | 5
Masseteile |
| N-Methylpyrrolidon | 80
Masseteile |
- 2. Ferner werden 20 Masseteile
eines pulvrigen Epoxidharzes (TOREPAL EP-B, Handelsbezeichnung,
hergestellt von Toray Industries, Inc.) mit einer mittleren Korngröße von 5,5 μm und 10
Masseteile desselben pulvrigen Epoxidharzes mit einer mittleren
Korngröße von 0,5 μm der Mischung
zugesetzt.
- 3. Die Viskosität
der daraus resultierenden Mischung wird dann unter Verwendung eines
homodispergierenden Elementes auf 120 cps eingestellt, gefolgt von
Kneten in einer dreifachen Walzenmühle, um einen Klebstoff zu
erhalten.
- 4. Als Nächstes
werden beide Oberflächen
eines Substrats 2, das Leiterschichten 3, 4,
Durchgangslöcher 6 und
ein wärmebeständiges Harz 7 aufweist,
vollständig
mit diesem Klebstoff beschichtet, nacheinander gefolgt von Vakuumtrocknen
bei 25°C
oder Lufttrocknen bei 80°C,
Ausbilden von Öffnungen
für Vias
durch Ultravioletthärten
und Entwicklungsbehandlungen und Wärmehärten. Somit ist eine erste
dielektrische Zwischenschicht 8a auf jeder Oberfläche ausgebildet.
- 5. Anschließend
wird die Oberfläche
von jeder ersten dielektrischen Zwischenschicht 8a mit
einem Aufraumittel wie beispielsweise Chromsäure behandelt, um eine raue
Oberfläche
mit einer Multiplizität
von Verankerungsgrübchen
auszubilden.
- 6. Danach werden das Aufbringen von Katalysatorkernen, das Ausbilden
eines permanenten Schutzlacks 10, eine Aktivierungsbehandlung
und eine stromlose Kupferplattierung durch die herkömmlichen
Prozeduren ausgeführt,
um innere Leiterschichten 9a und Vias 11 auszubilden.
Die Vias 11 werden ausgebildet, indem die Wandflächen und
der Boden von jedem Loch, das in dem die Schicht isolierenden Material
definiert ist, mit einem Plattierungsfilm dergestalt bedeckt werden,
dass die unteren und oberen Leiterschichten 9a und 9b elektrisch
verbunden sind. Die Wandfläche
von jedem Loch wird aufgeraut (nicht gezeigt), so dass die Plattierung
eng daran anhaftet und nur schwer davon getrennt werden kann.
- 7. Ferner wird derselbe Klebstoff auf die somit behandelte erste
dielektrische Zwischenschicht 8a aufgebracht und danach
gehärtet,
um eine zweite dielektrische Zwischenschicht 8b auf jeder
Seite auszubilden.
- 8. Die Oberfläche
der daraus resultierenden zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b wird
danach mit einem Aufraumittel behandelt, um eine raue Oberfläche auszubilden.
Anschließend
werden das Aufbringen von Katalysatorkernen, Ausbilden eines permanenten
Schutzlacks 10, eine Aktivierungsbehandlung und eine stromlose
Kupferplattierung ausgeführt,
um äußere Leiterschichten 9b,
Anschlussflächen 12A, 12B und 13,
und Vias 11 an vorbestimmten Stellen auszubilden. Auf jede
Oberfläche
der so behandelten Leiterplatte wird ein lichtempfindliches Harz
aufgetragen, und die daraus resultierende Leiterplatte wird einer
Belichtung und Entwicklungsbehandlungen unterzogen, um einen Lötabdecklack 19 auszubilden,
wobei die Anschlussflächen 12A, 12B und 13 freiliegen.
- 9. Eine Lötmittelschicht
SL wird auf diesen Anschlussflächen 12A, 12B und 13 ausgebildet.
Erstens wird eine Nickel-Gold-Plattierung (nicht gezeigt) auf die
Anschlussflächen 12A, 12B und 13 aufgetragen,
und danach wird Lötpaste
mittels des Druckverfahrens darauf gedruckt und wird einem Schmelzvorgang
unterzogen, um Lötkontakthöcker auszubilden,
oder ein Film mit einem darauf ausgebildeten Lötmuster wird über die
Anschlussflächen 12A, 12B und 13 gelegt,
um das Lötmuster
darauf unter Erwärmen
zu übertragen
und um Lötschichten
(Lötkontakthöcker) auszubilden.
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Die
gewünschte
Verdrahtungsplatte 1 wird fertig gestellt, indem die vorstehend
beschriebenen Prozeduren durchlaufen werden. Wenn die so ausgebildete
Verdrahtungsplatte 1 mit einem Nacktchip C1 bestückt wird,
kann eine mit elektronischen Schaltungsteilen bestückte Vorrichtung
M1, wie in 1 gezeigt, erhalten werden.
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Keine
der inneren Anschlussflächen 12A,
die in dem mittleren Abschnitt in der ersten Anschlussflächengruppe
angeordnet sind, ist mit der äußeren Leiterschicht 9b verbunden,
aber die Vias 11 dienen als die inneren Anschlussflächen 12A,
die direkt mit der inneren Leiterschicht 9a elektrisch
verbunden werden sollen. Das heißt, dass die einzelnen inneren
Anschlussflächen 12A mit
der inneren Leiterschicht 9a über die zugehörigen Vias 11 elektrisch
verbunden werden.
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Deswegen
ist es unnötig,
die äußere Leiterschicht 9a in
Richtung des äußeren umlaufenden
Abschnittes der Leiterplatte auf der zweiten dielektrischen Zwischenschicht 8b heraus
zu führen,
wo die erste Anschlussflächengruppe
ausgebildet ist. Sogar wenn die äußeren Anschlussflächen 12B außerhalb
der inneren Anschlussflächen 12A angeordnet
sind, stören
sie daher die Verbindung nicht. Weil es keine äußere Leiterschicht 9b gibt,
die von den inneren Anschlussflächen 12A herausgeführt werden
muss, ist es möglich,
die äußere Leiterschicht 9b,
die von den äußeren Anschlussflächen 12B herausgeführt wird,
in dichter Anordnung auszulegen. Anders ausgedrückt, die gesamte Verdrahtungsdichte
kann, verglichen mit dem herkömmlichen Aufbau,
erhöht
werden.
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Ferner
wird ein Klebstoff eingesetzt, welcher aus einer Mischung eines
in Säuren
oder Oxidationsmitteln nur schwer löslichen lichtempfindlichen
Harzes und aus in Säuren
oder Oxidationsmitteln löslichen
wärmebeständigen Harzpartikeln
besteht, wenn die dielektrischen Zwischenschichten 8a, 8b ausgebildet
werden, welche die aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschichten
B1, B2 darstellen. Deswegen verbleiben, wenn die dielektrischen
Zwischenschichten 8a, 8b ultravioletter Belichtung
ausgesetzt werden, um Vias auszubilden, nur geringe Reste von entwickelten
Abschnitten an den Stellen, wo die Vias ausgebildet werden.
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Obwohl
der Grund dafür
nicht geklärt
ist, wird vermutet, dass im Fall, wo die wärmebeständigen Harzpartikel vorhanden
sind, die gesamte aufzulösende
Harzmenge kleiner ist als in dem Fall, wo nur das liphtempfindliche
Harz aufgelöst
werden soll, und selbst wenn Reste von entwickelten Abschnitten
vorhanden sind, werden die wärmebeständigen Harzpartikel
und das lichtempfindliche Harz zusammen aufgelöst, wenn die wärmebeständigen Harzpartikel
durch die Aufraubehandlung aufgelöst werden sollen.
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Somit
ist es möglich,
kleinere Vias 11 als die herkömmlichen Vias einfach und sicher
auszubilden. Selbstverständlich
werden die durch ein Additivverfahren ausgebildeten Leiterschichten 9a und
b feiner als die durch das Subtraktivverfahren ausgebildeten herkömmlichen
Leiterschichten. Somit kann die Verdrahtungsdichte verglichen mit
dem herkömmlichen
Aufbau verbessert werden.
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Die
inneren Leiterschichten 3, 4 und 9a und
die äußere Leiterschicht 9b,
welche die erste Anschlussflächengruppe 12 mit
der zweiten Anschlussflächengruppe 13 verbinden,
sind durch die Vias 11 verbunden und in die radiale Richtung
ausgelegt (ausgehend von dem mittleren Abschnitt zu dem äußeren umlaufenden Abschnitt
der Leiterplatte). Dieser Aufbau unterscheidet sich von dem herkömmlichen
Aufbau, der in 8 gezeigt ist, in welchem Drähte, die
zu dem äußeren umlaufenden
Abschnitt herausgeführt
sind, zu dem mittleren Abschnitt zurückgeführt werden. Die Drähte, welche
die Anschlussflächen 12 mit
den Anschlussflächen 13 verbinden,
werden durch das Wegfallen solcher herkömmlicher zurückgeführter Drähte kürzer, folglich
wird die Verdrahtungseffizienz positiv verbessert. Deswegen ist
es möglich,
eine schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhalten.
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Die
Verdrahtungsplatte 1 ist auch dadurch gekennzeichnet, dass
Drähte
sowohl auf den Leiterschichten 9a und 9b der aufgebauten,
mehrschichtigen Verbindungsschichten B1 und B2 als auch auf den
Leiterschichten 3 und 4 des Substrats 2 ausgebildet
sind. Obwohl die Durchgangslöcher 6 in
dem Substrat 2 ausgebildet sind, beeinträchtigt eine
solche Ausbildung die Verdrahtung nicht, und der Raum auf dem Substrat 2 kann
effektiv genutzt werden. Das bedeutet, dass die Vergrößerung der
Leiterplatte 1 zur Bestückung
mit elektronischen Schaltungsteilen vermieden werden kann.
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Die
aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschichten B1 und B2, die
im Wesentlichen dieselbe Dicke aufweisen, sind jeweils auf der Oberseite
S1 und der Rückseite
S2 zur Verfügung
gestellt. Somit werden mechanische Spannungen, die auf beide Seiten
des Substrats 2 ausgeübt
werden können,
im Wesentlichen gleichwertig und heben sich gegenseitig auf. Deswegen
verformt sich die Verdrahtungsplatte 1 nicht so leicht.
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Weil
die aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschichten B1 und B2
in dieser Ausführungsform jeweils
auf beiden Seiten des Substrats 2 zur Verfügung gestellt
sind, kann die Verdrahtungsplatte 1 bei höherer Dichte
kompakter gemacht werden im Vergleich zu dem Fall, wo die aufgebauten,
mehrschichtigen Verbindungsschichten nur auf beispielsweise der
Oberseite S1 ausgebildet sind.
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Diese
Anordnung kann folgendermaßen
modifiziert werden.
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2 stellt
eine mit elektronischen Schaltungsteilen bestückte Vorrichtung M2 dar, bei
welcher eine andere Verdrahtungsplatte 18 mit dem Nacktchip
C1 bestückt
ist. Diese Verdrahtungsplatte 18 ist nur auf der Oberseite
S1 mit einer dreischichtigen, aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschicht
B3 versehen. Die Anschlussflächen 13,
welche die zweite Anschlussflächengruppe
ausbilden, sind mit der Leiterschicht 4 verbunden, die
auf der Rückseite
S2 ausgebildet ist. Die Leiterschicht 4 auf der Rückseite
S2 ist vollständig
mit dem Lötschutzlack 19 bedeckt.
Dieser Aufbau hat dieselbe Funktion und dieselben Vorteile wie der
in 1 gezeigte Aufbau.
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Die
Anzahl von gestapelten Schichten in jeder der aufgebauten, mehrschichtigen
Verbindungsschichten B1-B3, d.h. die Anzahl der dielektrischen Zwischenschichten 8a und 8b ist
nicht auf zwei oder drei begrenzt, sondern kann auch auf andere
Anzahlen festgesetzt werden. Ferner muss die Anzahl von gestapelten Schichten
auf der Oberseite S1 nicht notwendigerweise gleichwertig zu der
Anzahl von gestapelten Schichten auf der Rückseite S2 sein.
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Ein
Mehrschichtsubstrat, das vier bis acht Schichten einschließt, kann
als das Substrat verwendet werden. Vom Standpunkt der Kostenreduzierung
aus ist es vorteilhaft, ein Einzelschichtsubstrat 2 auszuwählen, wohingegen
ein Mehrschichtsubstrat vorteilhaft ist, um eine höhere Dichte
und eine kleinere Größe zu erreichen.
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Anstelle
der Kontakthöcker 14 in
den Ausführungsformen,
können
Stifte auf den Anschlussflächen 13 zur
Verfügung
gestellt sein, welche die zweite Anschlussklemmengruppe darstellen.
Es ist auch möglich,
die Bereitstellung von entweder den Kontakthöckern 14 oder den
Stiften wegfallen zu lassen. Im Gegensatz zu den Anordnungen von 1,
kann es eine Vielzahl von Bereichen zur Bestückung mit Teilen geben.
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Die
Anschlussflächen 13,
welche die zweite Anschlussflächengruppe
darstellen, können
insgesamt auf der aufgebauten, mehrschichtigen Verbindungsschicht
B2 auf der Rückseite
S2 zur Verfügung
gestellt sein. Dieser Aufbau ermöglicht,
mehr Anschlussflächen 13 zur
Verfügung
zu stellen.
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Die
Leiterschichten 9a und 9b, welche die aufgebauten,
mehrschichtigen Verbindungsschichten B1-B3 darstellen, können durch
eine von stromloser Kupferplattierung verschiedene Metallplattierung
ausgebildet werden (z.B. stromlose Nickelplattierung oder stromlose
Goldplattierung). Anstelle von Metallschichten, die durch ein chemisches
einen Film bildendes Verfahren, wie Plattierung, ausgebildet werden,
können
Metallschichten ausgewählt
werden, welche durch ein einen physisch dünnen Film ausbildendes Verfahren,
wie Zerstäubung,
ausgebildet werden.
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Elektronische
Schaltungsteile, mit denen die Verdrahtungsplatte 1 bestückt werden
soll, können
aus einem Halbleitergehäuse
wie beispielsweise BGA (Bump Grid Array), QFN (Quad Flat Non-Leaded
Array) oder PGA (Pin Grid Array) mit kurzen Stiften bestehen, als
Alternativen zu dem Nacktchip 2 wie in der vorstehend beschriebenen
Anordnung.
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Die
inneren Anschlussflächen 12A müssen nicht
direkt mit den Oberseiten der Vias 11 verbunden sein, sondern
können
mit den Vias 11 mittels der äußeren Leitungsschicht 9b verbunden
werden, welche sich nicht bis zu dem äußeren umlaufenden Abschnitt
der Leiterplatte erstreckt.
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Die
Kombination des Harzes, die erhalten wird, indem ein wärmehärtendes
Harz, das thermoplastische Harz und das wärmebeständige Harz (a1 + a2 + b) lichtempfindlich
gemacht werden, schließt
zusätzlich zu
derjenigen, die in der Ausführungsform
beschrieben wird, jene ein, die nachstehend aufgeführt sind:
a1
+ a2 + b =
Epoxidacrylat + PES + Aminoharz,
Epoxidacrylat
+ PSF + EP,
Epoxidacrylat + Phenoxyharz + EP,
Epoxidacrylat
+ PE + EP,
Epoxidacrylat + PSF + Aminoharz,
Epoxidacrylat
+ Phenoxyharz + Aminoharz,
Epoxidacrylat + PE + Aminoharz,
Epoxidacrylat
+ PES + Aminoharz und EP,
Epoxidacrylat + PSF + Aminoharz und
EP,
Epoxidacrylat + Phenoxyharz + Aminoharz und EP,
Epoxidacrylat
+ PE + Aminoharz und EP,
lichtempfindliches PI + PES + EP,
lichtempfindliches
PI + PES + Aminoharz,
lichtempfindliches PI + PSF + EP,
lichtempfindliches
PI + Phenoxyharz + EP,
lichtempfindliches PI + PE + EP,
lichtempfindliches
PI + PSF + Aminoharz,
lichtempfindliches PI + Phenoxyharz +
Aminoharz,
lichtempfindliches PI + PE + Aminoharz,
lichtempfindliches
PI + PES + Aminoharz und EP,
lichtempfindliches PI + PSF +
Aminoharz und EP,
lichtempfindliches PI + Phenoxyharz + Aminoharz
und EP,
lichtempfindliches PI + PE + Aminoharz und EP,
Epoxidacrylat
und lichtempfindliches PI + PES + Aminoharz,
Epoxidacrylat
und lichtempfindliches PI + PSF + EP,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches
PI + Phenoxyharz + EP,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches
PI + PE + EP,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches PI + PSF
+ Aminoharz,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches PI + Phenoxyharz
+ Aminoharz,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches PI + PE +
Aminoharz,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches PI + PES +
Aminoharz und EP,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches PI +
PSF + Aminoharz und EP,
Epoxidacrylat und lichtempfindliches
PI + Phenoxyharz + Aminoharz und EP, und
Epoxidacrylat und
lichtempfindliches PI + PE + Aminoharz und EP.
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Selbstverständlich sind
andere Kombinationen als diejenigen, die hier aufgelistet sind,
akzeptabel.
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Nun
wird eine Ausführungsform
dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 3 bis 7 ausführlich beschrieben.
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3 zeigt
ungefähr
ein Viertel einer Verdrahtungsplatte 51 zur Bestückung mit
elektronischen Schaltungsteilen. Die Verdrahtungsplatte 51 weist
ein Epoxid-Glassubstrat 54 als Kernmaterial auf. Es ist
auch möglich,
andere Substrate als das Epoxid-Glassubstrat 54 einzusetzen,
wie beispielsweise ein Polyimidsubstrat und ein BT (Bismaleimidotriazin)
Harzsubstrat. Eine Klebstoffschicht (dielektrischer Film) 55 wird
auf jeder Oberfläche
des Substrats 54 unter Verwendung eines Klebstoffes ausgebildet,
der für
das Additivverfahren spezifisch ist. Die Oberfläche von jeder Klebstoffschicht 55 wird
dergestalt aufgeraut, dass sie eine Multiplizität von Verankerungsgrübchen aufweist.
Als der hier einzusetzende Klebstoff wird eine Mischung aus einem
lichtempfindlichen Harz, welches, durch eine Härtungsbehandlung, in Säuren oder
Oxidationsmitteln nur schwer löslich
gemacht werden kann, und einem gehärteten granulären, wärmebeständigen Harz
eingesetzt, das in Säuren
oder Oxidationsmitteln löslich
ist. Der Klebstoff mit einer solchen Zusammensetzung ist zum Ausbilden von
feinen Bildern mit hoher Präzision
geeignet. Einzelheiten der Zusammensetzung des Klebstoffes sind
dieselben wie in der vorhergehenden Ausführungsform.
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Jede
Klebstoffschicht 55 weist einen permanenten Schutzlack 56 auf,
welcher aus einem lichtempfindlichem Harz besteht, das auf ihrer
aufgerauten Oberfläche
ausgebildet ist. Die Abschnitte, welche keinen permanenten Schutzlack 56 aufweisen,
weisen eine Leiterschicht auf, wie beispielsweise Anschlussflächen 53, die
durch stromlose Kupferplattierung ausgebildet werden. Eine andere
(nicht gezeigte) Leiterschicht wird auf der hinteren Seite der Verdrahtungsplatte 51 ausgebildet,
d.h. auf der Oberfläche,
die der Hauptplatine gegenüberliegt.
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Ein
Teilebestückungsbereich 1 ist
ungefähr
in der Mitte der Oberseite der Verdrahtungsplatte 51 definiert,
wo ein Chip montiert werden soll. Eine Vielzahl von Signalleitungen 52 und
eine Vielzahl von kreisförmigen
Anschlussflächen 53 sind
auf der Oberseite der Verdrahtungsplatte 51 an dem umlaufenden
Abschnitt des Teilebestückungsbereichs
A1 ausgebildet. Diese Anschlussflächen 53 sind zu vier
Reihen von Anschlussflächen
L1 bis L4 an dem umlaufenden Abschnitt des Teilestückungsbereichs
A1 gruppiert, welche im Zickzack verlaufend angeordnet sind. Eine
Signalleitung 52 ist mit jeder Anschlussfläche 53 verbunden.
Die meisten der Signalleitungen 52 erstrecken sich radial
zu dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der Leiterplatte. Eines der Enden von solchen Signalleitungen 52 ist
jeweils mit einer Vielzahl von Anschlussflächen (nicht gezeigt) verbunden,
welche auf der Rückseite
der Leiterplatte 51 einzeln angeordnet sind, die mittels
Durchgangslöchern (nicht
gezeigt) an dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der Leiterplatte einzeln ausgebildet sind. Einige der
Signalleitungen 52 sind sehr kurz und sind mit angrenzenden
in einem Zwischenraum liegenden Vias 57 verbunden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
weist jede Signalleitung 52 ein erstes Leiterbild 58 mit
einer vorbestimmten Breite, ein zweites Leiterbild 59,
das breiter als das erste Leiterbild 58 ist, und ein fast
trapezförmiges, sich
verjüngendes
Muster 60 auf, welches beide Leiterbilder 58 und 59 verbindet.
Das erste Leiterbild 58 ist im Wesentlichen in dem mittleren
Abschnitt der Leiterplatte angeordnet, welcher eine relativ hohe
Verdrahtungsdichte aufweist und mit der zugehörigen Anschlussfläche 53 verbunden
ist. Das zweite Leiterbild 59 ist in dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der Leiterplatte angeordnet, welcher eine relativ niedrige
Verdrahtungsdichte aufweist. Deswegen variiert die Breite von jeder
Signalleitung 52 gemäß einer Änderung
der Verdrahtungsdichte. Das erste Leiterbild 58 und das
zweite Leiterbild 59 sind miteinander entlang einer gemeinsamen
Mittellinie CL durch das sich verjüngende Muster 60 verbunden.
Beide Seitenränder
T1 des sich verjüngenden Musters 60 und
beide Seitenränder
von jedem Leiterbild 59 sind unter einem vorbestimmten
Winkel θ zu
der Mittellinie CL geneigt (siehe 5).
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Die
Breite des sich verjüngenden
Musters 60 ist so festgesetzt, dass sie in Richtung der
Breite des zweiten Leiterbilds 59 von der Breite des ersten
Leiterbilds 58 aus zunimmt.
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Wie
in 5A gezeigt, sollte der Winkel θ im Bereich
von 10° bis
45°, vorzugsweise
von 15° bis
40° und
insbesondere von 20° bis
35° liegen.
Der Winkel θ,
wenn er auf 10° bis
45° festgesetzt
ist, ist in dem Fall geeignet, wo automatische Verdrahtung durch
ein CAD-System (Computerunterstütztes
Design) ausgeführt wird.
Wenn der Winkel θ weniger
als 10° beträgt, wie
in 5c beispielhaft ausgeführt, wird
das sich verjüngende
Muster 60 lang, was zu einigen Schwierigkeiten beim Durchführen der
Verdrahtung führen
kann. Allerdings, wenn der Winkel θ 45° überschreitet, wie in 5b beispielhaft ausgeführt, könnte es sein, dass es nicht mehr
möglich
ist, das Auftreten von Rissen in dem permanenten Schutzlack 86 zu
verhindern.
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Wie
in 4 gezeigt, sind die Abschnitte C1 und C2 des sich
verjüngenden
Musters 60, welches Seitenränder sind, die mit dem ersten
und zweiten Leiterbild 58 und 59 gekoppelt werden
sollen, gerundet, um die scharfen Ecken zu entfernen.
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Die
Größen W1 bis
W9 der einzelnen Teile auf der Verdrahtungsplatte 51 in
dieser Ausführungsform sind
in den nachfolgenden Bereichen festgesetzt. Der Pitch zwischen den
Anschlussflächen 53,
angegeben durch W1 in 6, liegt in dem Bereich von
0,28 bis 0,43 mm (11 mil bis 17 mil), und der Pitch zwischen den Anschlussflächen 53,
angegeben durch W2, liegt in dem Bereich von 0,14 bis 0,215 mm (5,5
mil bis 8,5 mil). Der Pitch zwischen den Anschlussflächen 53,
angegeben durch W3, reicht von 0,20 bis 0,30 mm (8 mil bis 12 mil).
Der maximale Innendurchmesser der in dem Zwischenraum liegenden
Vias 57, angegeben durch W4, liegt in dem Bereich von 0,10
bis 0,15 mm (4 mil bis 6 mil). Der Durchmesser der Anschlussflächen 53 ist gleichwertig
zu diesem Innendurchmesser. Der minimale Innendurchmesser der in
dem Zwischenraum liegenden Vias 57, angegeben durch W5,
reicht von 0,076 bis 0,10 mm (3 mil bis 4 mil). Die Breite des ersten
Leiterbilds 58, angegeben durch W6, reicht von 0,033 bis
0,051 mm (1,3 mil bis 2 mil). Der Raum zwischen den ersten Leiterbildern 58,
angegeben durch W7, reicht von 0,033 bis 0,051 mm (1,3 mil bis 2
mil). Die Breite des zweiten Leiterbilds 59, angegeben
durch W8 in 3, reicht von 0,071 bis 0,147
mm (2,8 mil bis 5,8 mil), und der Raum zwischen den zweiten Leiterbildern 59,
angegeben durch W9, reicht von 0,046 bis 0,097 mm (1,8 mil bis 3,8
mil). Es sollte angemerkt werden, dass 1 „Mil" ein Tausendstel eines Zolls ist, was
gleichwertig zu ungefähr
0,0254 mm ist.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist das schmalere erste Leiterbild 58, das in dem mittleren
Abschnitt der Leiterplatte ausgebildet ist, mit dem breiteren zweiten
Leiterbild 59, das an dem äußeren umlaufenden Abschnitt
der Leiterplatte ausgebildet ist, durch das sich verjüngende Muster 60 verbunden.
Die Breite W6 der Signalleitung 52 ist schmaler festgesetzt,
fast in dem mittleren Abschnitt der Leiterplatte, welcher eine relativ hohe
Verdrahtungsdichte aufweist. Somit ist es möglich, den Raum W7 zwischen
den ersten Leiterbildern 58 ausreichend abzusichern, damit
relativ einfach ein geeigneter Isolierungszwischenraum zur Verfügung gestellt wird.
Dadurch kann die Schwierigkeit, Verdrahtung auf einem Bereich mit
einer relativ hohen Verdrahtungsdichte zur Verfügung zu stellen, überwunden
werden. Genauer gesagt kann, sogar wenn die Anschlussflächen 53 dicht
nebeneinander ausgebildet sind, eine Vielzahl von Signalleitungen 52 zwischen
den Anschlussflächen 53 ausgelegt
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Breite W8 der Signalleitung 52 an dem äußeren umlaufenden
Abschnitt der Leiterplatte breiter gemacht, welcher eine niedrige
Verdrahtungsdichte aufweist, wie in 3 gezeigt.
Deswegen wird der Verdrahtungswiderstand kleiner als derjenige des
herkömmlichen
Aufbaus (siehe 9), bei welchem einfach die
Signalleitungen 62 mit schmalen und einheitlichen Breiten
verwendet werden, damit es unwahrscheinlich ist, dass eine Schaltungsstörung auftritt.
Bei dieser Ausführungsform
sind das erste Leiterbild 58 und das zweite Leiterbild 59,
welche verschiedene Breiten aufweisen, durch das sich verjüngende Muster 60 miteinander
verbunden, dessen Breite sich kontinuierlich verändert. Deswegen ist es unwahrscheinlich,
dass sich mechanische Spannung an einem spezifischen Abschnitt des
permanenten Schutzlacks 56 konzentriert, verglichen mit
dem Stand der Technik (siehe 9), welche
das zweite Leiterbild 62a mit dem ersten Leiterbild 62b direkt
verbindet. Somit ist es möglich,
das Auftreten von Rissen 64 in dem permanenten Schutzlack 63 zu
verhindern, welche beim Stand der Technik auftreten, wie 10 angegeben.
Die Verdrahtungsplatte 51 zur Bestückung mit elektronischen Schaltungsteilen
gemäß dieser
Ausführungsform
weist deswegen eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit auf.
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Diese
Ausführungsform
kann folgendermaßen
modifiziert werden.
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Auf
der in 7 gezeigten Verdrahtungsplatte 65 werden
das erste und zweite Leiterbild 58 und 59 durch
das sich verjüngende
Muster 66 miteinander verbunden. In diesem Beispiel weist
der verbundene Abschnitt 66 einen ersten Seitenrand 66a,
der sich parallel zu den Mittellinien CL1 und CL2 von beiden Leiterbildern 58 und 59 erstreckt,
und einen zweiten Seitenrand 66b auf, der zu beiden Mittellinien
CL1 und CL2 geneigt ist. Auch dieser Aufbau hat dieselbe Funktion
und dieselben Vorteile der zweiten Ausführungsform. In diesem Fall
wird die Anzahl von Schnittpunkten reduziert, wo sich mechanische
Spannung wahrscheinlich konzentriert, so dass bei diesem Aufbau
Risse weniger wahrscheinlich auftreten, als bei der in 3 gezeigten Ausführungsform.
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Die
Arten von Leiterbildern 58 und 59, die jede Signalleitung 52 darstellen,
sind nicht auf zwei beschränkt,
wie in der Ausführungsform
gezeigt, sondern die Verdrahtungsbreite kann in Übereinstimmung mit der Verdrahtungsdichte
auf der Oberfläche
der Leiterplatte in drei oder mehr Stufen erhöht werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
insbesondere vorstehend diskutiert, kann diese Erfindung eine höhere Dichte
und kompakte Größe einer
Verdrahtungsplatte erzielen, was das Design von Verbindungen erleichtert.