JP2006066665A - 配線基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 スルーホールにより両主面の導体部間を接続する配線基板において、特殊な設備や製造工程を必要とすることなく接続信頼性を向上する。
【解決手段】 絶縁性基板の両面に導体部を有し、両面の導体部間をスルーホールにより電気的に接続する配線基板であって、一主面側の１の導体部と他主面側の１の導体部とが、複数のスルーホールによって並列に接続される。表面には半導体チップが実装され、半導体チップと導体パターンとはＡｕ等からなるボンディングワイヤによって電気的に接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、絶縁基板の両面に形成された導体部をスルーホールで電気的に接続する配線基板に関する。
例えば携帯電話等の移動体通信機器に代表されるように、電子機器に対しては、小型・薄型・軽量等の要求が年々厳しくなりつつある。これに伴って、電子機器に内蔵され、各種部品が実装される配線基板に対しても、よりいっそうの小型化・薄型化等が求められている。配線基板の小型化や薄型化を実現する手段の１つとして、従来から絶縁基板の両面に導体部を持つ配線基板が提案され、例えばＣＳＰ（Chip Size Package）型半導体装置用の配線基板等、様々な分野において広く使用されている。通常、絶縁基板の両面に形成された導体部は、絶縁基板を貫通するスルーホールによって電気的に接続がとられている。スルーホールは、例えば絶縁基板に所定の径の孔をドリル等によって穿設し、この孔の内壁に金属めっきを施すことによって形成される。
ところで、スルーホールは前述のとおり、絶縁基板の厚み方向に金属等の導体を設けることにより形成されることから、外部から機械的応力を受けた場合や、温度や湿度等の環境変化により基板寸法が変動した場合等に、スルーホール内壁の金属が割れること等によって、断線を引き起こし易いという欠点がある。スルーホールが断線することにより、配線基板を用いた半導体装置や、これを用いた電子機器の動作が不安定になったり、場合によっては電子機器の誤作動を引き起こすという致命的な問題を招くことがあるため、スルーホールの接続信頼性は非常に重要視されている。
そこで、スルーホールの接続信頼性を高めるための改良が各方面で活発に進められている。例えば特許文献１では、絶縁基板の両面に設けられた導体配線をスルーホールにより電気的に接続し、スルーホールが設けられた部分を陥没させるようにした配線基板が提案されている。特許文献１によれば、スルーホールが設けられた部分の基板を陥没させることで、変形によるストレス（応力）が小さくなり、クラックによる断線などが防げるとされる。
特開２００２−３３５０５９号公報
しかしながら、特許文献１の配線基板は、絶縁基板を陥没させるために例えば先端が半球状に加工された特殊な押し込み治具を必要とし、また、絶縁基板材料のガラス転移温度付近に絶縁基板を加熱しながら適度な圧力を加えるなどの通常のプリント配線基板の製造プロセスでは用いられない極めて特殊な製造プロセスを用い、製造工程が高度化及び複雑化するという欠点がある。
そこで本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、スルーホールにより両主面の導体部間を接続する配線基板において、特殊な設備や製造工程を必要とすることなく接続信頼性を向上することが可能な配線基板を提供することを目的とする。
上述の問題を解決するために、本発明に係る配線基板は、絶縁性基板の両面に導体部を有し、両面の導体部間をスルーホールにより電気的に接続する配線基板であって、一主面側の１の導体部と他主面側の１の導体部とが複数のスルーホールで電気的に接続されることを特徴とする。
従来の両面配線基板において、絶縁基板の両側に形成された一対の導体部を接続する際、対応するスルーホールは１つである。つまり、配線基板の両主面には、それぞれに多数の配線パターンが形成されているが、一方の主面のある１の導体部を他方の主面に導体されたある１の導体部と電気的に接続する際には、ただ１つのスルーホールが用いられる。
これに対し、本発明に係る配線基板では、一方の主面のある１の導体部を他方の主面に形成されたある１の導体部と接続する際、複数個のスルーホールを用いて並列に接続し、電気的接続を確保するようにしている。本発明の配線基板では、両面の導体部の間を複数個のスルーホールによって並列に接続しているため、例えば外部から機械的応力を受けたり温度や湿度等の環境変化により基板寸法が変動したりして、ある１のスルーホールが断線するようなことがあっても、他のスルーホールが断線していなければ、導体部間の電気的接続は維持される。したがって、導体部間の電気的な接続が完全に遮断される確率は低下するため、個々のスルーホールの接続信頼性は従来と同じであっても、配線基板全体で見たときの接続信頼性は飛躍的に高くなる。
また、スルーホールの接続信頼性の向上効果は、通常のスルーホールの形成プロセスをそのまま用いスルーホールの個数を増やすことにより実現可能であり、特殊な製造プロセスや製造設備は一切不要である。したがって、製造工程の高度化や複雑化を招くことなく、既存の設備をそのまま用いて、信頼性に優れた配線基板を製造可能である。
さらに、両面の導体部の間を複数個のスルーホールで並列に接続することにより、１個のスルーホールで接続する場合に比べて、接続抵抗を減らすことができるという利点もある。
本発明によれば、製造工程の高度化や複雑化を招くことなく、且つ特殊な設備を要せずに低コストにて、配線基板全体で見たときの極めて高い接続信頼性を実現し得る配線基板を提供することが可能である。
以下、本発明を適用した配線基板について、図面を参照しながら説明する。図１に示す配線基板は、絶縁基板１の一方の主面に導体部２が形成され、導体部２が形成された主面と反対側の主面に、導体部３が形成されている。図１に示す配線基板では、導体部２と導体部３とを２つのスルーホール４で並列に接続し、これらの電気的接続を確保している。各スルーホール４は、例えば絶縁基板１に所定の径の孔を穿設し、この孔の内壁を金属等の導電性材料５で被覆して形成される。
ここで、本発明を適用した配線基板の優位性について、従来の配線基板（図２）と比較しながら説明する。従来の配線基板は、例えば絶縁基板１０１の一方の主面に導体部１０２を、導体部１０２が形成された主面と反対側の主面に導体部１０３をそれぞれ有し、導体部１０２と導体部１０３とを１つのスルーホール１０４で接続し、電気的接続を図ったものである。スルーホール１０４は、孔の内壁を金属等の導電性材料１０５で被覆してなるものである。このような従来の配線基板において例えば外部から機械的な応力等を受けてスルーホール１０４に断線が発生した場合、導体部１０２，１０３間の電気的接続は直ちに失われてしまう。
これに対し本発明を適用した配線基板では、一方のスルーホール４が断線したとしても他のスルーホール４が断線しなければ両面間での電気的接続は維持されるので、従来の配線基板のようにスルーホールが１つである場合に比べ、基板全体で見たときの接続信頼性を高めることができる。
本発明の配線基板は、半導体装置に適用して好適である。例えば図３（ａ）に示す半導体装置においては、配線基板１１の一主面の中央部に半導体チップ１２が配置されている。図３（ａ）に示すように、配線基板１１の一主面には６つの端子１３が形成され、図３（ｂ）に示すように、配線基板１１の他主面側には一主面側の端子１３と対応する位置に６つの端子１４が形成される。両面間で対応する一対の端子１３，１４は２つのスルーホール１５によって並列に接続されることにより、電気的に接続される。半導体チップ１２とこれら端子１３とはＡｕ等からなるボンディングワイヤ１６によって接続される。配線基板１１の一主面側に搭載された半導体チップ１２等は、封止樹脂１７によって封止される。
また、本発明の配線基板は、例えば図４に示すような、半導体装置の一種であるＣＳＰ（Chip Size Package）に適用される。配線基板２１の導体パターン２２が形成された一主面側（チップ搭載側）には、ダイアタッチレジスト２３を介して半導体チップ２４が接着され、半導体チップ２４と導体パターン２２とはＡｕ等からなるボンディングワイヤ２５によって電気的に接続される。配線基板２１の他主面側には導体パターンとしての銅箔２６が形成されており、導体パターン２２と銅箔２６とが３つのスルーホール２７によって並列に接続され、電気的接続を確保している。銅箔２６の表面には表面処理層２８が形成され、この面にはんだバンプが形成される。
なお、前述の説明では、配線基板に実装される部品として半導体チップを例に挙げたが、本発明の配線基板はこれに限らず、あらゆる表面実装部品を実装可能である。
本発明を適用した配線基板の一例を示す要部概略断面図である。 従来の配線基板の要部概略断面図である。 本発明の配線基板を用いた半導体装置の一例であり、（ａ）は半導体チップが実装された一主面側から見た斜視図、（ｂ）は他主面側から見た斜視図である。 本発明の配線基板を用いた半導体装置の一例であり、ＣＳＰの要部概略断面図である。
符号の説明
１ 絶縁基板、２ 導体部、３ 導体部、４ スルーホール、１１ 配線基板、１２ 半導体チップ、１３ 端子、１４ 端子、１５ スルーホール、１６ ボンディングワイヤ、１７ 封止樹脂、２１ 配線基板、２２ 導体パターン、２３ ダイアタッチレジスト、２４ 半導体チップ、２５ ボンディングワイヤ、２６ 銅箔、２７ スルーホール、２８ 表面処理層

Claims (4)

  1. 絶縁性基板の両面に導体部を有し、両面の導体部間をスルーホールにより電気的に接続する配線基板であって、一主面側の１の導体部と他主面側の１の導体部とが、複数のスルーホールによって並列に接続されることを特徴とする配線基板。
  2. 表面に半導体チップが実装されることを特徴とする配線基板。
  3. 前記半導体チップは、前記第１の導体部と直接接続されていることを特徴とする請求項２記載の配線基板。
  4. 前記半導体チップは、前記第１の導体部とボンディングワイヤにより接続されていることを特徴とする請求項２記載の配線基板。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010062530A (ja) * 2008-08-07 2010-03-18 Canon Inc プリント配線板およびプリント回路板

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