JP2003068920A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線基板の接続パッドを外部回路基板の端子
パッドと導体バンプを介して接続する際に、配線基板の
全体の複雑な反りや接続パッドの高密度化の影響で半田
ブリッジによる接続パッド間の電気的な短絡が生じる。 【解決手段】 絶縁基体１の主面に多数個の接続パッド
３を形成してなり、接続パッド３が導体バンプ７を介し
て外部電気回路基板８に接続される配線基板６であっ
て、絶縁基体１の主面の接続パッド３が形成された領域
の周囲に、外部電気回路基板８に当接して接続パッド３
からの導体バンプ７のはみ出しを防止する支持部４を枠
状に設けるとともに、支持部４の少なくとも２箇所に切
り欠き部５を形成した配線基板である。半田ブリッジに
よる配線基板６の接続パッド３間の電気的な短絡を防ぐ
ことができるとともに、導体バンプ７による接続の際に
用いるフラックス等の接着助剤を効果的に洗浄すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基体の一主面
に接続パッドが配置され、この接続パッドが外部回路基
板に導体バンプを介して接続される配線基板に関するも
のであり、詳細には、接続パッドの外部回路基板に対す
る接続信頼性が良好な配線基板に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】半導体素子や容量素子・圧電振動子等の
電子部品が搭載される配線基板は、一般に、酸化アルミ
ニウム質焼結体等から成り、表面および内部に配線層が
形成された板状の絶縁基体と、絶縁基体の一主面に配線
層と接続するようにして形成された外部接続用の接続パ
ッドとを有する構造である。 【０００３】そして、絶縁基体の、接続パッドが形成さ
れた一主面と反対側の主面（他方主面）に電子部品を搭
載するとともに、電子部品の電極を配線層と半田やボン
ディングワイヤを介して接続し、必要に応じて電子部品
を樹脂やキャップで封止することにより電子装置として
完成する。 【０００４】その後、絶縁基体の一主面に形成した接続
パッドを外部電気回路基板の回路配線に接続することに
より、電子装置が外部電気回路基板に実装される。 【０００５】この実装は、一般に、いわゆるＢＧＡ（ボ
ールグリッドアレイ）実装により行なわれる。具体的に
は、外部電気回路基板に回路配線と導通するようにして
端子パッドを形成するとともに、予めこの端子パッドに
半田ボール等の導体バンプをフラックス等の接着助剤を
用いて取着し、この導体バンプを介して外部電気回路基
板の端子パッドと配線基板の接続パッドとを接合するこ
とにより行なわれ、配線基板に搭載した電子部品と外部
回路基板の回路配線とは、配線層・接続パッド・導体バ
ンプおよび端子パッドを介して電気的に接続される。 【０００６】また、外部電気回路基板の端子パッドと配
線基板の接続パッドとの導体バンプを介しての接合は、
例えば、配線基板の接続パツド上に予め取着しておいた
導体バンプを外部電気回路基板の端子パッド上に位置合
わせして載せ、その後これらをリフロー炉等によって加
熱・冷却し、導体バンプを溶融・固化させることにより
行なわれる。 【０００７】なお、この配線基板の接続パッドと外部電
気回路基板（端子パッド）との接合時には、通常、導体
バンプの接続パッドに対する濡れ性を良好とするため
に、フラックス等の接着助剤が用いられる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな配線基板は、絶縁基体と配線導体との熱膨張係数の
違いや電子部品を樹脂で封止した場合の封止樹脂の収縮
に伴う応力によって、全体が複雑に反っていることが多
い。そのため、配線基板の接続パッドを外部電気回路基
板（端子パッド等）に導体バンプを介して接続する際、
接続パッドと外部電気回路基板との間の距離が各接続パ
ッドの間で大きくばらついてしまい、接続パッドと外部
電気回路基板との距離が近い部位では、接続パッドと外
部電気回路基板との間の距離（つまり両者間の空間の容
積）に比べて導体バンプの容積が大きくなりすぎ、溶融
した導体バンプの成分が接続パッドと外部電気回路基板
との間からはみ出してしまい、このはみ出した導体バン
プの成分が隣接する接続パッドや導体バンプと接触・電
気的短絡する、いわゆる半田ブリッジを生じ易いという
問題点がある。特に、近年、配線基板の小型化・高機能
化に伴い接続パッドが隣接間隔を狭くして高密度で形成
されるようになってきつつあることから、半田ブリッジ
等の不具合がより多発するようになっている。 【０００９】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて案
出されたものであり、その目的は、外部回路基板が小型
化し、配線基板の接続パッドが隣接間隔を狭くして高密
度で形成され、さらに配線基板全体に複雑な反りが生じ
ていたとしても、その一主面に形成した接続パッドを外
部回路基板の端子パッドに対して半田ブリッジによる短
絡等の不具合を生じることなく確実に電気的接続させる
ことができる、高い電気的な接続信頼性を有する配線基
板を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、絶
縁基体の主面に多数個の接続パッドを形成してなり、こ
の接続パッドが導体バンプを介して外部電気回路基板に
接続される配線基板であって、前記絶縁基体の主面の前
記接続パッドが形成された領域の周囲に、前記外部電気
回路基板に当接して前記接続パッドからの前記導体バン
プのはみ出しを防止する支持部を枠状に設けるととも
に、この支持部の少なくとも２箇所に切り欠き部を形成
した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、絶縁基体の主
面の接続パッドが形成された領域の周囲に支持部を枠状
に設けることにより、この支持部で絶縁基体の主面と外
部電気回路基板の表面との間に一定の距離を確保するこ
とができ、各接続パッドにおいて、導体バンプの容積に
見合った容積の空間を外部電気回路基板との間に確保す
ることができる。 【００１２】その結果、配線基板の全体に複雑な反りが
発生し、さらに配線基板の接続パッドが隣接間隔を狭く
して高密度で形成されていたとしても、接続パッドと外
部電気回路基板との間から溶融した導体バンプがはみ出
すことを効果的に防止することができ、いわゆる半田ブ
リッジ等の不具合を生じることなく、接続パッドと外部
電気回路基板の端子パッドや配線導体とを確実に導体バ
ンプを介して電気的・機械的に接続することができる。 【００１３】また、支持部の少なくとも２箇所に切り欠
き部を形成したときには、導体バンプを介して接続パッ
ドと外部電気回路基板とを接合するときに用いるフラッ
クス等の接着助剤を、導体バンプによる接続後にこの切
り欠き部を通して洗浄液ならびに空気等を供給・排出さ
せて効果的に洗浄することが可能となる。 【００１４】 【発明の実施の形態】次に、本発明を添付の図面に基づ
き詳細に説明する。 【００１５】図１（ａ）は本発明の配線基板の実施の形
態の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）はその断面図
である。 【００１６】これらの図において、１は絶縁基体、２は
配線導体、３は接続パッド、４は支持部である。これら
絶縁基体１・配線導体２・接続パッド３・支持部４によ
り配線基板６が構成される。また、７は導体バンプ、８
は外部電気回路基板である。 【００１７】絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体
・窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化
珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミックス
焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニ
ウム質焼結体から成る場合であれば、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・溶剤を添加混
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なすことにより複数
枚のセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラ
ミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工により
適当な形状とするとともにこれを複数枚積層し、最後に
この積層されたセラミックグリーンシートを還元雰囲気
中、約1600℃の温度で焼成することによって製作され
る。 【００１８】また絶縁基体１には、電子部品が搭載され
る表面、例えば上面から、後述する一主面（例えば下
面）に形成した接続パッド３にかけて、タングステン・
モリブデン・銅・銀等のメタライズ金属から成る配線導
体２が導出するように形成されている。 【００１９】配線導体２は、例えば、絶縁基体１の表面
から内部にかけて形成されたスルーホール導体と、この
スルーホール導体と接続するようにして絶縁基体１の内
部に形成された内層導体とから成り、絶縁基体１となる
セラミックグリーンシートに予め所定のスルーホールを
形成しておくとともに、タングステン・モリブデン・銅
・銀等の金属ペーストをセラミックグリーンシートのス
ルーホール内および表面に印刷塗布し、また充填してお
くことにより形成される。 【００２０】この配線導体２には、電子部品（図示せ
ず）の電極が電気的に接続される。また、配線導体２と
電気的に接続した電子部品は、例えば封止樹脂等により
封止される。 【００２１】絶縁基体１の外部電気回路基板８に対向す
る側の主面、例えば下面には、接続パッド３が配線導体
２と接続するようにして形成されている。 【００２２】接続パッド３は、配線基板６の外部接続用
のパッドとして機能し、この接続パッド３を導体バンプ
７を介して外部電気回路基板８の例えば端子パッド９に
接合することにより、配線基板６が外部電気回路基板８
に対して電気的・機械的に接続され、電子部品が外部電
気回路と電気的に接続される。 【００２３】この接続パッド３は、通常、配線導体２と
同種・同系のメタライズ金属から成り、例えば配線導体
２と同様の金属ペーストを絶縁基体１となるアルミナセ
ラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印
刷法により所定のパターンに印刷塗布しておくことによ
り形成される。 【００２４】絶縁基体１の主面、この例では下面の接続
パッド３が形成された領域の周囲には、外部電気回路基
板８に当接して接続パッド３からの導体バンプ７のはみ
出しを防止するように、支持部４が枠状に設けられてい
る。 【００２５】この支持部４は、外部電気回路基板８に当
接することにより、この支持部４の高さ以下に接続パッ
ド３と外部電気回路基板８との間の距離が狭くなること
を防止する機能を有している。 【００２６】このように枠状の支持部４により接続パッ
ド３と外部電気回路基板８との間の距離を配線基板６の
一主面のほぼ全域でほぼ一定となるように確保しておく
と、接続パッド３と外部電気回路基板８の例えば端子パ
ッド９との間から導体バンプ７がはみ出ることを効果的
に防止することができ、配線基板６の全体が、絶縁基体
１と配線導体２との熱膨張係数の違いや電子部品を樹脂
で封止した場合の封止樹脂の収縮に伴う応力によって複
雑に反っていたとしても、また接続パッド３が隣接間隔
を狭くして高密度で形成されていたとしても、隣接する
接続パッド３間で半田ブリッジによる短絡等の不具合を
生じることはなく、外部電気回路基板８の端子パッド９
と配線基板６の接続パッド３との電気的な短絡の発生を
効果的に防止することができる。 【００２７】支持部４は、例えば、絶縁基板１と同様の
材料（絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る
場合であれば、酸化アルミニウム質焼結体）で形成され
ており、絶縁基板１を形成する際のセラミック泥漿物
を、絶縁基板１の外周に枠状に従来周知のスクリーン印
刷法より印刷塗布し、しかる後、これを所定の温度で焼
成することによって形成される。 【００２８】なお、支持部４は、外部電気回路基板８に
当接して接続パッド３からの導体バンプ７のはみ出しを
防止することができれば、どのような形状のものでもよ
く、例えば、断面形状が半円状の断面でも四角形状の断
面でもよい。 【００２９】また支持部４の高さは、接続パッド３と外
部電気回路基板８との間の距離（両者間の空間の容積）
が導体バンプ７の容積とほぼ同程度確保できるように、
適宜調整しておく。 【００３０】本発明においては、さらに、支持部４の少
なくとも２箇所に切り欠き部５を形成しておくことが重
要である。 【００３１】この切り欠き部５は、配線基板６の接続パ
ッド３と外部電気回路基板８の端子パッド９とを導体バ
ンプ７で接続した後に、導体バンプ７による接続の際に
用いられるフラックス等の接着助剤を洗浄除去すること
を容易とする機能を有している。 【００３２】切り欠き部５は、少なくとも２箇所あれ
ば、一方が洗浄液ならびに空気等の供給口となり、他方
が洗浄液とともに接着助剤を排出し、また洗浄液を空気
等とともに排出する排出口となって、接着助剤を配線基
板６と外部電気回路基板８との間からスムーズに洗浄・
除去することができる。 【００３３】この場合、切り欠き部５は、四角枠状の支
持部４に２箇所設ける場合であれば、支持部４の対向す
る２辺にそれぞれ設けるようにしておくことが好まし
い。 【００３４】かくして上述の配線基板６によれば、絶縁
基体１の上面に電子部品を搭載するとともにその電極を
配線導体２と半田等を介して接続し、必要に応じて電子
部品を封止用樹脂または蓋体等で封止することにより製
品としての電子装置となり、接続パッド３を外部電気回
路基板８の端子パッド９に接続することにより、封止し
た電子部品が外部電気回路と接続される。 【００３５】なお、本発明は上述の実施の形態の例に限
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る。例えば、切り欠き部
５を、それぞれの大きさを異ならせて形成しても良く、
支持部４の３箇所以上に設けても良い。 【００３６】 【発明の効果】本発明の配線基板によれば、絶縁基体の
主面の接続パッドが形成された領域の周囲に支持部を枠
状に設けることにより、この支持部で絶縁基体の主面と
外部電気回路基板の表面との間に一定の距離を確保する
ことができ、各接続パッドにおいて、導体バンプの容積
に見合った容積の空間を外部電気回路基板との間に確保
することができる。 【００３７】その結果、配線基板の全体に複雑な反りが
発生し、さらに配線基板の接続パッドが隣接間隔を狭く
して高密度で形成されていたとしても、接続パッドと外
部電気回路基板との間から溶融した導体バンプがはみ出
すことを効果的に防止することができ、いわゆる半田ブ
リッジによる短絡等の不具合を生じることなく、接続パ
ッドと外部電気回路基板の端子パッドや配線導体とを確
実に導体バンプを介して電気的・機械的に接続すること
ができる。 【００３８】また、支持部の少なくとも２箇所に切り欠
き部を形成したときには、導体バンプを介して接続パッ
ドと外部電気回路基板とを接合するときに用いるフラッ
クス等の接着助剤を、導体バンプによる接続後にこの切
り欠き部を通して洗浄液ならびに空気等を供給・排出さ
せて効果的に洗浄することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例
を示す平面図であり、（ｂ）は本発明の配線基板の実施
の形態の一例を示す断面図である。 【符号の説明】 １・・・絶縁基体 ２・・・配線導体 ３・・・接続パッド ４・・・支持部 ５・・・切り欠き部 ６・・・配線基板 ７・・・導体バンプ ８・・・外部電気回路基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁基体の主面に多数個の接続パッドを
   形成してなり、該接続パッドが導体バンプを介して外部
   電気回路基板に接続される配線基板であって、前記絶縁
   基体の主面の前記接続パッドが形成された領域の周囲
   に、前記外部電気回路基板に当接して前記接続パッドか
   らの前記導体バンプのはみ出しを防止する支持部を枠状
   に設けるとともに、該支持部の少なくとも２箇所に切り
   欠き部を形成したことを特徴とする配線基板。