JP2007096246A - 配線基板およびそれを用いた電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁基体の一方主面に形成された電極パッドから他方主面に形成された電極パッドまで、ノイズの影響を受けたり与えたりすることを抑制可能で、信号の電圧降下の少ない、信号の伝送特性に優れた配線基板を提供する。
【解決手段】絶縁基体２と、絶縁基体２の一方の主面上に配される複数の第１電極パッド３と、複数の第１電極パッド３に対応し、少なくとも隣り合う第１電極パッド３の離間距離より離間距離が大きくなるよう、絶縁基体２の他方の主面上に配される複数の第２電極パッド４と、複数の第１電極パッド３と複数の第２電極パッド４とを電気的に接続するための複数の導体６と、を備え、少なくとも隣り合う第２電極パッド４とそれらに対応する第１電極パッド３間を電気的に接続する導体６は、少なくとも一部において互いに傾斜角が異なっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は配線基板に関し、より詳細には半導体集積回路素子を収容するための半導体素子収納用パッケージ等の電子部品収納用パッケージや、半導体集積回路等の電気的な検査をするためのプローブカードや、コンピュータ，ルータ等の中央処理装置等に使用される配線基板に関するものである。

従来、例えば半導体素子や容量素子等の電子部品を搭載するための配線基板は、電気絶縁材料からなる絶縁層を複数積層して形成された絶縁基体と、絶縁基体の両主面に配列形成された複数の電極パッドと、一方主面の電極パッドから絶縁基体の内部を経て、他方主面の電極パッドにかけて形成された貫通導体とを有する構造である。貫通導体は、絶縁層に形成された信号用や接地用等の複数の配線導体と接続されており、このような貫通導体を介して、電極パッドと配線導体とは電気的に接続されている。このような従来の配線基板の断面図を図９に示す。

図９において、１１は配線基板、１２は絶縁基体、１３、１４は電極パッド、１６は貫通導体、１７は配線導体をそれぞれ示しており、絶縁基体１２の一方主面に電子部品を載置し、電子部品の各電極を絶縁基体１２の一方主面に形成した電極パッド１３に接続して、必要に応じて電子部品を蓋体や封止用樹脂等で封止することにより、パワーアンプモジュール等の電子装置が形成される。

この電子装置は、絶縁基体１２に形成した他方主面の電極パッド１４を外部電気回路にはんだ等を介して接続することにより、外部の電気回路と電気的に接続される。あるいは図９に示すように支持用配線基板Ｑ上に絶縁基体１２を積層して用いることもできる。

近年、配線基板１１の上面に搭載される電子部品の小型化に応じて、電子部品が接続される電極パッド１３、１４や貫通導体１６を高密度で形成する必要が生じている。
特開２００１−２３７５４７号公報

しかしながら、従来の配線基板において電子部品の小型化や外部電気回路の多様な配線に対応するため、多数の電極パッドや貫通導体等を高密度で形成する際に発生するノイズの影響をそれらが互いに受け、あるいは、一方主面の電極パッドから他方主面の電極パッドへ信号を伝送する際に信号の電圧降下が大きくなり、信号を正確に伝送することができなくなるという問題があった。

このような問題は、特にパワーアンプモジュールや中央処理装置等の電子装置において伝送される高周波信号の周波数が約８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ程度に進んできているため、より顕著なものとなってきている。

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するために完成されたものであり、その目的は、絶縁基体の一方主面に形成された電極パッドから他方主面に形成された電極パッドまで、ノイズの影響を受けたり与えたりすることを抑制可能で、信号の電圧降下の少ない、信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、絶縁基体と、該絶縁基体の一方の主面上に配される複数の第１電極パッドと、該複数の第１電極パッドに対応し、少なくとも隣り合う前記第１電極パッドの離間距離より離間距離が大きくなるよう、前記絶縁基体の他方の主面上に配される複数の第２電極パッドと、前記複数の第１電極パッドと前記複数の第２電極パッドとを電気的に接続するための複数の導体と、を備え、前記少なくとも隣り合う前記第２電極パッドとそれらに対応する第１電極パッド間を電気的に接続する導体は、厚み方向の少なくとも一部において互いに非平行であることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記第２電極パッドは、平面透視において、対応する第１電極パッドよりも、前記複数の第１電極パッドにより構成される第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きくなるように配されていることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記絶縁基体は複数の絶縁層を積層してなり、前記複数の導体のうち少なくとも一つは、少なくとも前記複数の絶縁層の二層以上を直線的に貫通するように形成されていることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の導体のうち少なくとも一つは、前記複数の絶縁層の全てを直線的に貫通するように形成されていることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記絶縁基体の厚さ方向に対して交差する方向に延びる部位の前記導体は、平面透視において前記第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きい位置に形成される導体ほど、前記厚さ方向に対する傾斜角度が大きいことを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の導体は、前記第１電極パッド群の中央領域に接続された導体より前記第１電極パッド群の外周領域に接続された導体の方が太いことを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の第１電極パッドまたは前記複数の第２電極パッドは、前記複数の導体に接合される部位に凹部が設けられており、前記凹部の最深部が前記凹部の開口部の中心から偏った位置に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の第１電極パッドまたは前記複数の第２電極パッドは、前記複数の導体に接合される部位に凸部が設けられており、前記凸部の中心軸が前記絶縁基体の厚み方向に対して傾斜していることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の第２電極パッドの面積が、前記複数の第１電極パッドの面積より大きく、前記複数の導体の前記第２電極パッドに接続されている面積が、前記複数の導体の前記第１電極パッドに接続されている面積より大きいことを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の導体は、前記複数の第１の電極パッドから前記複数の第２の電極パッドに向かって、横断面積が漸次大きくなっていることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記絶縁層はセラミックスを含んで構成されることを特徴とする。

また、本発明の配線基板によれば、前記複数の絶縁層は、ポリイミド樹脂を含んでなる１または複数の第１絶縁層と、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂または前記第１絶縁層に含まれるポリイミド樹脂より融点の低い熱可塑性ポリイミド樹脂を含んでなる１または複数の第２絶縁層と、を有することを特徴とする。

本発明の電子装置は、上記本発明の配線基板と該配線基板の一方の主面上に搭載された電子部品とを具備してなることを特徴とする。

本発明の配線基板は、少なくとも隣り合う第２電極パッドとそれらに対応する第１電極パッド間を電気的に接続する導体が、厚み方向の少なくとも一部において互いに非平行に形成されているため、ノイズの影響や信号の電圧降下を抑制することができ、信号の伝送特性に優れた配線基板とすることが可能となる。つまり、断面視で絶縁基体を斜めに横切る導体を用いることによって、絶縁基体内部に多数の貫通導体や配線導体等を引き回すことなく隣り合う第２電極パッドの離間距離を対応する第１電極パッドの離間距離よりも大きくし、さらに、第１電極パッドから第２電極パッドまで短い距離で電気的に接続できるため、電子部品の小型化等に対応するとともに配線基板に生じる信号の電圧降下やノイズそのものを抑制することができる。

本発明の配線基板は、第２電極パッドが、平面透視において、対応する第１電極パッドよりも、複数の第１電極パッドにより構成される第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きくなるように配されていることにより、第１電極パッドを高密度に形成し、電子部品の小型化等に対応することが可能な配線基板とすることができる。つまり、高密度に配置された第１電極パッド群を互いに間隔の広い第２電極パッド群に導体で引き出す際、従来では導体を絶縁基体に垂直な方向の貫通導体と、絶縁基体に平行な方向の配線導体とを用いて構成していたため、隣接する貫通導体同士が平行となり、高密度に形成しようとした場合には絶縁基体の貫通導体同士の間に位置する部位が薄くなり、強度が弱く、熱膨張係数差による応力によって絶縁破壊が生じやすくなり、高密度化が困難であった。しかしながら、本発明では、導体の少なくとも一部において傾斜が異なっているので、高密度に第１電極パッドを配置したとしても、隣接する導体同士は互いに間隔が広くなるように傾斜し、よって、絶縁基体の導体間に位置する部位は十分な強度を有することとなり、高密度化が向上できる。

本発明の配線基板は、複数の導体のうち少なくとも一つが、少なくとも複数の絶縁層の二層以上を直線的に貫通するように形成されていることにより、第１電極パッドから第２電極パッドまで、短い距離で信号を伝達でき、より一層電圧降下を少なく信号を伝達できる。

本発明の配線基板は、複数の導体のうち少なくとも一つが、複数の絶縁層の全てを直線的に貫通するように形成されていることにより、第１電極パッドから第２電極パッドまで、最短で信号を伝達でき、より一層電圧降下を少なく信号を伝達できる。

本発明の配線基板は、絶縁基体の厚さ方向に対して交差する方向に延びる部位の導体が、平面透視において第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きい位置に形成される導体ほど、厚さ方向に対する傾斜角度が大きいことから、絶縁基体の一方主面側に近い位置に形成される導体をより接近させて形成し、電子部品の小型化や電子部品が接続される電極パッド等の高密度化に対応することができる。

本発明の配線基板は、複数の導体が第１電極パッド群の中央領域に接続された導体より第１電極パッド群の外周領域に接続された導体の方が太いことにより、複数の導体のうち第１電極パッド群の外周領域に接続された導体の抵抗値を低減させることができる。

本発明の配線基板は、凹部の最深部が凹部の開口部の中心から偏った位置に形成されていることにより、凹部に導体が入り込み、半導体素子実装後、配線基板のあらゆる方向に生じようとする応力を緩和できるため、導体と電極パッドとの接合強度を向上させることができる。

本発明の配線基板は、複数の第１電極パッドまたは複数の第２電極パッドは、複数の導体に接合される部位に凸部が設けられており、凸部の中心軸が絶縁基体の厚み方向に対して傾斜していることにより、導体に凸部が入り込み、半導体素子実装後、配線基板のあらゆる方向に生じようとする応力を緩和できるため、導体と電極パッドとの接合強度を向上させることができる。

本発明の配線基板は、複数の第２電極パッドの面積が、複数の第１電極パッドの面積より大きく、複数の導体の第２電極パッドに接続されている面積が、複数の導体の第１電極パッドに接続されている面積より大きいことにより、導体の抵抗値を低減させることができ、導体を伝わる信号の電圧降下を低減させることが可能となる。また、本発明の配線基板は、このような構成により、複数の第１電極パッドおよび複数の第２電極パッド間の放熱特性を向上させることができ、電子部品から発せられた熱を、複数の第２電極パッドに接続された外部回路基板に効率よく伝えることが可能となる。

本発明の配線基板において、複数の導体が、複数の第１の電極パッドから複数の第２の電極パッドに向かって、横断面積が漸次大きくなっていることにより、電気特性および放熱特性をさらに向上させることができる。

本発明の配線基板は、絶縁層がセラミックスを含んで構成されることから、樹脂で形成される場合と比べて、ワイヤボンディングやバンプ等を用いて電子部品を絶縁基体上に搭載する際に、絶縁基体の表面の機械的、熱的強度が強くなる。よって、熱や応力等により搭載部が沈み込むことが抑制され、接続の信頼性が向上する。

本発明の配線基板は、複数の絶縁層が、ポリイミド樹脂を含んでなる１または複数の第１絶縁層と、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂または第１絶縁層に含まれるポリイミド樹脂より融点の低い熱可塑性ポリイミド樹脂を含んでなる１または複数の第２絶縁層とを有することから、耐熱性の高い配線基板とすることができ、信号の伝送特性の優れた高信頼のものとすることができる。

本発明の電子装置は、上記本発明の配線基板と、該配線基板の一方の主面上に搭載された電子部品とを具備してなることにより、信号の伝送特性の優れた高信頼のものとなる。

本発明の配線基板を添付の図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）、図６（ａ）はそれぞれ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）は図１（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。また、図８は、本発明の配線基板に電子部品を搭載した実施の形態の一例を示す断面図である。これらの図において、１は配線基板、２は絶縁基体、３は第１電極パッド、４は第２電極パッド、５は絶縁層、６は導体、７は貫通孔、８は半田、Ｐは支持用配線基板、Ｍは電子部品を示している。また、ｘは隣接する第１の電極パッド間の距離、ｄは隣接する第１電極パッドに対応して隣接する第２電極パッド間の距離を示す。

本発明の配線基板１は、絶縁基体２と、絶縁基体２の一方の主面上に配される複数の第１電極パッド３と、複数の第１電極パッド３に対応し、少なくとも隣り合う第１電極パッド３の離間距離より離間距離が大きくなるよう、絶縁基体２の他方の主面上に配される複数の第２電極パッド４と、複数の第１電極パッド３と複数の第２電極パッド４とを電気的に接続するための複数の導体６とから主に成る。

絶縁基体２は、低温焼成ガラスセラミックス，酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等の酸化物系セラミックス、表面に酸化物膜を有する窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体等の非酸化物系セラミックス、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ樹脂、あるいはガラス繊維から成る基材にビスマレイミドトリアジン樹脂を含浸させたもの等の電気絶縁材料から成る。

絶縁基体２が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、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、これをドクターブレード法等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。

また、絶縁基体２が、例えば低温焼成ガラスセラミックスから成る場合には、例えば上述の酸化アルミニウム質焼結体から成る場合の製作法において主成分の原料粉末にアルミナ，ガラスを用い、約９００℃で焼成する。

このような絶縁基体２には導体６により充填された貫通孔７が形成されている。貫通孔７は、絶縁基体２の一部を研磨や切削加工、エッチング等で除去することにより形成したり、あるいは、絶縁基体２に３次元レーザ等を用い絶縁基体２の所望の部位を除去して貫通孔７とする方法などで形成することもできる。そして、貫通孔７の内部をスパッタリング法や真空蒸着法、めっき法等を用いてあるいは金属粉末に有機溶剤，樹脂バインダ等を添加して作製した金属ペーストを、貫通孔７の内部に印刷塗布，充填することにより形成される。また、導体６は絶縁基体２の表面に、スパッタリング法や真空蒸着法、めっき法、印刷塗布方法等により形成された配線導体を含んでもよい。

このようにして、貫通孔７，導体６を形成することにより絶縁基体２を得る。なお、絶縁基体２は、一層でも複数層でもよく、異なる材料から成る絶縁層５を複数積層してもよい。例えば、絶縁フィルム層と絶縁性接着剤層とから構成することもでき、絶縁フィルム層はポリイミド樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，全芳香族ポリエステル樹脂，フッ素樹脂等から、絶縁性接着剤層はシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリイミド樹脂，ポリイミド樹脂,ビスマレイミドトリアジン樹脂等から形成することができる。

このようにして形成された絶縁基体２は、半導体素子や容量素子，圧電振動子等の電子部品を搭載，支持するための基体として機能し、通常、後述するように第１電極パッド３が形成される一方主面（図１（ｂ）の例では上面）に電子部品Ｍが搭載される。

絶縁基体２の一方主面には複数の第１電極パッド３、絶縁基体２の他方の主面（図１（ｂ）の例では下面）には複数の第２電極パッド４が少なくとも隣り合う第２電極パッド４の離間距離ｄが、それらに対応する第１電極パッド３の離間距離ｘより大きくなるように配置されており、図１において、第１電極パッド３は電子部品等接続用のパッドとして、第２の電極パッド４は配線基板１の外部接続用のパッドとして機能しており、導体バンプ等を介して外部電気回路基板の回路配線と電気的に接続される。あるいは、プリント配線基板等からなる支持用配線基板Ｐの電極等に接合されることによって、電子部品Ｍが外部電気回路基板や支持用配線基板Ｐと電気的に接続される。

また、第１、第２電極パッド３，４および導体６は、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ）およびそれらの合金等の金属材料から成り、少なくとも隣り合う第２電極パッド４とそれらに対応する第１電極パッド３間を電気的に接続する導体６は、厚み方向の少なくとも一部において互いに非平行である。なお、ここで非平行であるというのは、導体６の中心軸が互いに、厚み方向に対し異なる方向に傾斜している、あるいは導体６の中心軸が互いに、厚み方向に対し異なる傾斜角を有していることを示す。すなわち、絶縁基体２の厚み方向における同じ深さ位置で隣り合う導体６が互いに非平行となっていることを示しており、好ましくは、一方の導体が他方の導体に対し５度以上傾斜しているのがよい。

このように本発明の配線基板１においては、絶縁基体２の内部に断面視で絶縁層５を斜めに横切る導体６が形成されているため、絶縁基体２の内部を多数の貫通導体や配線導体等を引き回して電気的に接続する必要なく、少なくとも１方向において隣り合う第２電極パッドの離間距離ｄが、それらに対応する第１電極パッドの離間距離ｘより大きく形成でき、さらに、第１電極パッド３から第２電極パッド４までを短い距離で電気的に接続することができる。よって、絶縁基体２の一方主面に搭載される電子部品Ｍの小型化や電子部品Ｍの電極の高密度化等に対応し、第１、第２電極パッド３，４や導体６に生じるノイズそのものを抑制することができ、信号の伝送特性に優れた配線基板１とすることができる。

また、好ましくは、第２電極パッド４が、平面透視において、対応する第１電極パッド３よりも、複数の第１電極パッド３により構成される第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きくなるように配されているのがよい。つまり、高密度に配置された第１電極パッド群を互いに間隔の広い第２電極パッド群に導体で引き出す際、従来では導体を絶縁基体１２に垂直な方向の貫通導体１６と、絶縁基体１２に平行な方向の配線導体１７とを用いて構成していたため、隣接する貫通導体１６同士が平行となり、高密度に形成しようとした場合には絶縁基体１２の貫通導体１６同士の間に位置する部位が薄く弱くなって、熱膨張係数差による応力により絶縁破壊が生じやすくなり、高密度化が困難であったが、上述のように導体６の少なくとも一部の傾斜を異ならせることにより、隣接する導体６同士の間隔が広くなり、よって、第１電極パッド３を高密度に配置したとしても、絶縁基体２の導体６間に位置する部位は十分な強度を有し、高密度化を向上することができる。例えば、このような配線基板１をプローブ基板に用いる場合、プローブピンが接続される第１電極パッド３の配列は高密度に形成し、第２電極パッド４の配列は接続される外部の電気回路に対応するように形成することができ、半導体集積回路等の電気的な検査を高信頼に行えるプローブカードとすることができる。ここで、第１電極パッド群とは、配線基板１に搭載される電子部品Ｍの電極に合わせて、あるいはプローブピンに合わせて配列形成された第１電極パッド３の集合体のことであり、例えば列状や格子状、千鳥状の配列として形成されている。また、第１電極パッド群の中心とは、上述の第１電極パッド群の外周に位置する第１電極パッド同士を結んで得られる図形の重心をさす。

また、複数の導体６のうち少なくとも一つは、少なくとも複数の絶縁層５の二層以上を直線的に貫通するように形成されているのが好ましい。二層以上を直線的に貫通することにより、第１電極パッドから第２電極パッドまで不要な配線導体を介すことなく短い距離で信号を伝達でき、より一層電圧降下を少なく信号を伝達できる。

また、さらに好ましくは、複数の導体６のうち少なくとも一つは、複数の絶縁層５の全てを直線的に貫通するように形成されるのがよい。全層を直線的に貫通することにより、第１電極パッド３から第２電極パッド４まで、最短で信号を伝達でき、より一層電圧降下を少なく信号を伝達できる。

また、好ましくは、絶縁基体２の厚さ方向に対して交差する方向に延びる部位の導体６において、平面透視で第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きい位置に形成される導体６ほど、厚さ方向に対する傾斜角度が大きくなるように形成されているのがよい。このように断面視で絶縁基体２の主面に対する傾斜角が大きくなるよう導体６を形成することで、絶縁基体２の一方主面側に近い位置に形成される導体６をより接近させて形成し電子部品Ｍの小型化や電子部品Ｍが接続される電極パッド等の高密度化に対応することができる。

図２に示すように、本発明の配線基板において、複数の導体６は、第１電極パッド群の中央領域に接続された導体６ａより第１電極パッド群の外周領域に接続された導体６ｂの方が太い。本発明は、このような構成により、複数の導体６のうち絶縁基体２の外周領域に形成された導体６ｂの抵抗値を低減させることができる。

また、図３（ａ）の要部拡大図に示すよう、本発明の配線基板において、複数の第１電極パッド３または複数の第２電極パッド４は、複数の導体６に接合される部位に凹部８が設けられており、凹部８の最深部が凹部８の開口部の中心から偏った位置に形成されている。または、図３（ｂ）の要部拡大図に示すよう、本発明の配線基板において、複数の第１電極パッド３または複数の第２電極パッド４は、複数の導体６に接合される部位に凸部９が設けられており、凸部９の中心軸Ｌが絶縁基体２の厚み方向に対して傾斜している。換言すると、本発明は、凹部８が絶縁基体２の外方向に傾斜していることにより、または、凸部９が絶縁基体２の中心方向に傾斜していることにより、凹部８に導体６が入り込み、または、導体６に凸部９が入り込み、半導体素子実装後、配線基板のあらゆる方向に生じようとする応力を緩和できるため、導体６と第１、第２の電極パッド３、４との接合強度を向上させることができる。ここで、中心軸Ｌとは、凸部９の厚みが最も厚い部位（凸部９の頂部）と平面視で凸部９の幅が最も広い位置の中心（つまり凸部９の根元の中心）とを結ぶ直線のことをいう。

また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように複数の導体６に接合される部位の中心から偏った位置に凹部８または凸部９が設けられると、仮に半導体素子の実装後に配線基板にどのような応力が加わっても凹部８または凸部９の中心にかかる応力を緩和でき、導体６と第１、第２の電極パッド３、４との接続信頼性をさらに向上させることができる。

図５に示すように、本発明の配線基板において、複数の第２電極パッド４の面積が、複数の第１電極パッド３の面積より大きく、複数の導体６の第２電極パッド４に接続されている面積が、複数の導体６の第１電極パッド３に接続されている面積より大きい。

本発明の配線基板は、このような構成により、導体６の抵抗値を低減させることができ、導体６を伝わる信号の電圧降下を低減させることが可能となる。また、本発明の配線基板は、このような構成により、複数の第１電極パッド３および複数の第２電極パッド４間の放熱特性を向上させることができ、電子部品から発せられた熱を、複数の第２電極パッド４に接続された外部回路基板に効率よく伝えることが可能となる。このように、本発明の構成により、電気特性および放熱特性を向上させた配線基板を実現することができる。

また、図５に示すように、本発明の配線基板において、複数の導体６は、複数の第１の電極パッド３から複数の第２の電極パッド４に向かって、横断面積が漸次大きくなっている。本発明の配線基板は、このような構成により、電気特性および放熱特性をさらに向上させることができる。

また、必要に応じて隣り合う導体６の間に、配線導体を形成してもよい。これにより、絶縁層を多層積層することなく所望の位置に第１、第２電極パッド３，４を形成することができる。

このような配線導体は、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，銀（Ａｇ）等の導体により形成されており、例えば、めっき法やスパッタリング法、真空蒸着法等によってＴｉ等から成る密着金属層、Ｔｉ−Ｗ等から成る拡散防止層、Ｃｕ等から成る主導体層を順次成膜し、フォトリソグラフィ法およびエッチング法によりパターン加工する方法や、あるいは金属ペーストを印刷塗布方法を用いたメタライズ法等により絶縁基体２の内部に形成される。

なお、第１、第２電極パッド３，４および導体６は、横断面形状が円形状または楕円形状等の角部のない形状であることが好ましい。角部があると、その角部に、第１、第２電極パッド３，４および導体６と絶縁基体２との熱膨張係数の差に起因する熱応力等の応力が集中し、角部から導体６、第１、第２電極パッド３，４、絶縁基体２、または導体６と絶縁基体２との接合界面等に、亀裂等の機械的な破壊が生じやすくなり、配線基板１の外部接続等の長期信頼性が劣化するおそれがある。

また、第１、第２電極パッド３，４および導体６は、より大きな熱応力等の作用する絶縁基体２の外側に位置するものほど、内側に位置するものよりも平面視で面積の大きい形状（横断面形状）としておくことが好ましい。

また、好ましくは絶縁基体２が、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セラミックスから成る絶縁層５を含んで成るのがよい。樹脂のみで形成される絶縁基体２と比べて、ワイヤボンディングやバンプ等を用いて電子部品Ｍを絶縁基体２上に搭載する際に、絶縁基体２の表面の機械的、熱的強度が強くなり、熱や応力等による搭載部の沈み込みを抑制でき、接続の信頼性が向上する。

また、絶縁基体２を異なる材料からなる第１絶縁層と第２絶縁層とで構成してもよく、例えば、第１絶縁層と第２絶縁層との組み合わせとして、第１絶縁層をポリイミド樹脂からなる絶縁フィルム層、第２絶縁層をシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂から成る絶縁性接着剤層とするのが好ましい。この組み合わせによれば、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂とポリイミド樹脂との接着性が良好であり、さらにこれら樹脂は耐熱性が高いため、配線基板１をプリント基板等に実装する際、耐半田耐熱性等が良好なものとなる。

また、より好ましくは、第１絶縁層をポリイミド樹脂とし、第２絶縁層を第１絶縁層よりも融点が低い熱可塑性のポリイミド樹脂とすることにより、さらに耐熱性が高い配線基板１とすることができ、第１絶縁層と第２絶縁層との線膨張係数差を小さくして線膨張係数の差による応力を低くし、配線導体と貫通導体６との界面に生じる応力を小さくできる。また、配線基板１の全体の反りを低減することができるため、一方主面に実装される電子部品Ｍの小型化にもよりよく対応でき、信号の伝送特性を優れた配線基板１とすることができる。

また、第１、第２電極パッド３，４および導体６は、その露出表面にＮｉ，Ａｕ等のめっき層を被着させておくことが好ましい。例えば、厚さが１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と、厚さが０．０５〜２μｍ程度のＡｕめっき層とを順次被着させておくと、第１、第２電極パッド３，４および導体６の酸化腐食を効果的に防止することができるとともに、第１、第２電極パッド３，４に対する導体バンプ等との濡れ性を良好とすることができる。この場合、第１電極パッド３と第２電極パッド４に被着させるめっき層とは、同じ層構成、同じ厚みとする必要はなく、使用目的等に応じて、層構成や厚みを変えるようにしてもよい。

また、図１と図６の実施の形態を比較する場合、図１の配線基板における導体６は、平面透視で絶縁基体２の中心から絶縁基体２の外方に向かって放射状に形成され、全ての隣り合う第２電極パッド４の離間距離ｄが、それらに対応する第１電極パッド３の離間距離ｘより大きく形成されている。よって、図１の配線基板は隣接する全ての導体６同士の間隔が広く形成されるため、図６の配線基板よりも、絶縁基体の導体間に位置する部位が十分な強度を有するため好ましい。

次に、本発明の配線基板１の製造方法例を示す。例えば、まず、上述のような方法等によって貫通孔７の内部を導体６で充填した絶縁基体２を準備し、次に複数の第１電極パッド３を絶縁基体２の一方主面に、複数の第２電極パッド４を絶縁基体２の他方主面に、金属材料をスパッタリング法，蒸着法，めっき法等の薄膜形成技術、あるいは金属粉末に有機溶剤，樹脂バインダ等を添加して作製した金属ペーストを厚膜印刷塗布する技術等用いて導体６と接続されるよう形成する。なお、第１、第２電極パッド３，４を形成する位置は、少なくとも隣り合う第２電極パッド４の離間距離ｄが、それらに対応する第１電極パッド３の離間距離ｘより大きくなるよう配置する。このような方法により、ノイズの影響を抑制した、信号の伝送特性に優れた本発明の配線基板１とすることができる。

また、絶縁基体２を形成する方法としては、例えばガラスエポキシ樹脂から成る場合は、例えばガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ貫通孔７を形成後、貫通孔７の埋め込みを印刷法等により行い、この導体６の形成されたエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって形成する方法等もある。

また、絶縁基体２に貫通孔７を形成する方法として、絶縁基体２がセラミックスからなる場合、焼成前のセラミックスグリーンシートに炭酸ガス（二酸化炭素）レーザやＹＡＧレーザ等のレーザで貫通孔７を形成する方法がある。特に、貫通孔７の開口の径が小さい場合、貫通孔７の内壁面の角度をコントロールすることが容易で貫通孔７の内壁面が滑らかに加工される紫外線レーザ等で形成することが望ましい。

また、貫通孔７に形成される導体６は、例えば、無電解めっきにて下地となる導体を貫通孔７に形成した後、電解めっきにより金属材料からなる導体６を埋め込み、絶縁基体２の各主面より飛び出た導体６を各主面の高さと均一になるよう研磨することで、貫通導体６を形成する方法等もある。

かくして、図８に示すように上記構成の配線基板１の一方の主面上に半田８等を介して電子部品Ｍをフリップチップ実装等により搭載することによって、信号の伝送特性の優れた高信頼な電子装置となる。

あるいは、第１電極パッド３の上面にプローブピンを接続し、配線基板１を外部電気回路に電気的および機械的に接続することによって、半導体集積回路等の電気的な検査をするためのプローブカードとすることもできる。

なお、本発明は以上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、図７（ａ）に平面透視図で、（ｂ）に断面図で示すように複数層積層した絶縁層５からなる絶縁基体２を貫通するように貫通孔７を形成してもよい。

また、第１電極パッド３と第２電極パッド４とを接続する導体６は、絶縁基体２を貫通する貫通導体のみからなるものであってもよく、絶縁基体２の主面と平行な配線導体と絶縁層５を貫通する貫通導体との組み合わせであってもよい。さらに、この導体６の一部と成る配線導体は、絶縁基体２を構成する絶縁層５間に形成されていてもよい。

（ａ）本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。 本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。 （ａ）（ｂ）本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。 （ａ）（ｂ）本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。 本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。 （ａ）本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。 （ａ）本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’における断面図である。 本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。 従来の配線基板の断面図である。

符号の説明

１：配線基板
２：絶縁基体
３：第１電極パッド
４：第２電極パッド
６：導体

Claims (13)

1. 絶縁基体と、該絶縁基体の一方の主面上に配される複数の第１電極パッドと、該複数の第１電極パッドに対応し、少なくとも隣り合う前記第１電極パッドの離間距離より離間距離が大きくなるよう、前記絶縁基体の他方の主面上に配される複数の第２電極パッドと、前記複数の第１電極パッドと前記複数の第２電極パッドとを電気的に接続するための複数の導体とを備え、前記少なくとも隣り合う前記第２電極パッドとそれらに対応する第１電極パッド間を電気的に接続する導体は、厚み方向の少なくとも一部において互いに非平行であることを特徴とする、配線基板。
2. 前記第２電極パッドは、平面透視において、対応する第１電極パッドよりも、前記複数の第１電極パッドにより構成される第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きくなるように配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。
3. 前記絶縁基体は複数の絶縁層を積層してなり、前記複数の導体のうち少なくとも一つは、少なくとも前記複数の絶縁層の二層以上を直線的に貫通するように形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の配線基板。
4. 前記複数の導体のうち少なくとも一つは、前記複数の絶縁層の全てを直線的に貫通するように形成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の配線基板。
5. 前記絶縁基体の厚さ方向に対して交差する方向に延びる部位の前記導体は、平面透視において前記第１電極パッド群の中心からの離間距離が大きい位置に形成される導体ほど、前記厚さ方向に対する傾斜角度が大きいことを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の配線基板。
6. 前記複数の導体は、前記第１電極パッド群の中央領域に接続された導体より前記第１電極パッド群の外周領域に接続された導体の方が太いことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の配線基板。
7. 前記複数の第１電極パッドまたは前記複数の第２電極パッドは、前記複数の導体に接合される部位に凹部が設けられており、前記凹部の最深部が前記凹部の開口部の中心から偏った位置に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の配線基板。
8. 前記複数の第１電極パッドまたは前記複数の第２電極パッドは、前記複数の導体に接合される部位に凸部が設けられており、前記凸部の中心軸が前記絶縁基体の厚み方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の配線基板。
9. 前記複数の第２電極パッドの面積が、前記複数の第１電極パッドの面積より大きく、前記複数の導体の前記第２電極パッドに接続されている面積が、前記複数の導体の前記第１電極パッドに接続されている面積より大きいことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の配線基板。
10. 前記複数の導体は、前記複数の第１の電極パッドから前記複数の第２の電極パッドに向かって、横断面積が漸次大きくなっていることを特徴とする請求項９記載の配線基板。
11. 前記絶縁層はセラミックスを含んで構成されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の配線基板。
12. 前記複数の絶縁層は、ポリイミド樹脂を含んでなる１または複数の第１絶縁層と、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂または前記第１絶縁層に含まれるポリイミド樹脂より融点の低い熱可塑性ポリイミド樹脂を含んでなる１または複数の第２絶縁層と、を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の配線基板。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の配線基板と、該配線基板の一方の主面上に搭載された電子部品とを具備してなる電子装置。

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