JP2008091603A - ビルドアップ配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】コア層のスルーホールとビルドアップ層のビアの各々の金属層を接触させることで放熱性の高いビルドアップ配線板を提供する。
【解決手段】絶縁層１にビア２が形成されこれらのビア２内に層間接続するための導電性ペースト３が充填されたコア基板４と、このコア基板４の少なくとも一方の面に形成され層間接続するためのビア８が形成されたビルドアップ層５とを有するビルドアップ配線板であって、前記コア基板４の各絶縁層１には導電性ペースト３によって層間接続されるためのビア２が形成されるとともにコア基板４の全層を貫通するスルーホール６が形成され、前記ビルドアップ層５に形成されたビア８と前記スルーホール６とが、各々に形成された金属層７，９を介して接触している構造であることを特徴とするビルドアップ配線板である。
【選択図】図１

Description

本発明は産業用および民生用などの各種電子機器に広く用いられているビルドアップ配線板に関するものである。

近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、産業用にとどまらず、広く民生用機器の分野においても、ＬＳＩ等の半導体チップを高密度に実装できる多層配線基板が安価に供給されることが強く要望されている。このような多層配線基板では微細に配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要である。このような市場の要望に対して、多層配線基板の任意の電極を任意の配線パターン位置において、層間接続できるインナービアホール接続法すなわち全層ＩＶＨ構造樹脂多層基板と呼ばれるものがある。

一方、上記の全層ＩＶＨ構造多層基板では、ビアホール内にペーストを充填しているため、最外層における微細な配線層の形成およびビアホールの小径化に限界があった。そこで、全層ＩＶＨ構造多層基板の特徴である任意の電極を任意の配線パターン位置において層間接続できる点を活かしつつ、最外層の微細な配線および小径穴の実現を可能にしたビルドアップ配線板が開発されている。

なお、この発明の出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−９４２５４号公報

しかしながら全層ＩＶＨ構造の多層基板では、ビアホールは導電性ペーストを充填して構成され、導電性ペーストは樹脂に導電性の粒子を混合して成り、かつ粒子どうしの接触すなわち点接触により導通をとっているため、ビアホールを通しての基板自体の熱伝導性が低く、大電流対応の基板に適していないという課題を有していた。

また、従来のビルドアップ構造の基板においても、内層が導電性ペーストを充填したビアホールで構成されているため、全層ＩＶＨ構造と同様に基板の熱伝導性が低いという課題を有していた。

上記目的を達成するために、本発明は、ビアが形成されこのビア内に層間接続するための導電性ペーストが充填されたコア基板と、このコア基板の少なくとも一方の面に形成されたビルドアップ層とを有するビルドアップ配線板であって、前記コア基板の各絶縁層には導電性ペーストによって層間接続されるためのビアが形成されるとともにコア基板の全層を貫通するスルーホールが形成され、前記ビルドアップ層に形成されたビアと前記スルーホールとが、各々に形成された金属層を介して接触している構造であることを特徴とするビルドアップ配線板である。

この構成により、コア基板が任意の電極を任意の配線パターン位置において層間接続できる全層ＩＶＨ構造を構成するとともに、熱伝導性の良い金属層を介して最外層まで接触しているので、熱伝導性の良好なビルドアップ配線板を得ることができる。

以上のように本発明は、コア基板の全層を貫通するスルーホールが形成され、前記ビルドアップ層に形成されたビアと前記スルーホールとが、各々に形成された金属層を介して接触している構造であることにより、熱伝導性の良好なビルドアップ配線板を実現することができるので、基板自体からも効率よく放熱することができる構成となり、大電流対応基板や、半導体実装基板に使用することが可能となる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項１〜５に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１におけるビルドアップ配線板の構成を示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態のビルドアップ配線板は、ガラス織布とエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂の複合材料からなる絶縁層１にビア２が形成され、これらのビア２内に絶縁層１を層間接続するための導電性ペースト３が充填されたコア基板４と、このコア基板４の少なくとも一方の面にビルドアップ層５が形成されている。

さらに本実施の形態では、コア基板４の全層を貫通するスルーホール６が形成され、スルーホール６は、めっき等により壁面からコア基板４の表面に連続して、銅からなる金属層７が形成された構成となっている。

ここで、コア基板４は絶縁層１を層間接続するためにビア２内に導電性ペースト３が充填されているが、このペーストは樹脂に金属の粒子が混合され、粒子どうしの点接触により電気的に接続されているもので熱伝導が悪い。このために電気的には回路構成には無関係であってもスルーホール６を形成し、コア基板４をめっき等により熱伝導のために金属層７を形成する。

またビルドアップ層５には、層間接続するためのビア８が形成され、ビア８内に金属層９が充填されることによりフィルドビアを形成している。このビア８内への金属層９の充填はめっきにより成される。尚、このめっきによる充填は、ビア８がほぼ埋まったフィルドビアであるほうが望ましいが、熱が伝導される構造であれば、完全に埋まっていないコンフォーマルビアであってもよい。

さらに、スルーホール６とビア８が各々に形成された金属層７，９を介して接触した構造となっている。

ここで、本実施の形態のビルドアップ配線板は、スルーホール６の金属層７とビア８の金属層９を介しての放熱性が要求されるので、金属層７，９の厚みは厚い方が良く、具体的には５μｍ以上が好ましい。

この構成により、コア基板４とビルドアップ層５とが互いに熱伝導性の良好な金属層７，９で接触することになるので、ビルドアップ配線板から発生する熱がコア基板４のスルーホール６の金属層７とビルドアップ層５のビア８の金属層９とを介して容易に放熱することが可能となる。

なお、本実施の形態において、スルーホール６とビア８に形成された各々の金属層７，９は、放熱を目的としているので、それぞれが機械的に接触していれば良く、必ずしも電気的に接触している必要はない。

また、本実施の形態では、金属層７，９に用いる金属を銅としたが、銀や黄銅，青銅など銅化合物のほかに鉄やニッケルなど比較的熱伝導率の大きい金属であっても良い。

本実施の形態では、図２（ａ）に示すような、１つのスルーホール６に１つのビア８を接触させた形態でも放熱の効果を得ることができるが、図２（ｂ）（ｃ）に示すような、１つのスルーホール６に複数個のビア８を接触させた形態であっても良い。図１では、１つのスルーホールに複数個のビア８を接触させた形態を示している。複数個のビア８を接触させた場合、各々のビアから放熱することが可能となるので、基板の放熱性がさらに向上する。

本実施の形態では、コア基板４に形成するビルドアップ層５は、少なくとも片側の面に形成していれば良いが、両面にビルドアップ層５を形成し、さらに金属層９を有するビア８を形成すればさらに放熱性が向上する。またコア基板４に形成するビルドアップ層５は少なくとも片側に１層形成すればよいが、複数層積層して形成しても良い。複数層形成する場合においては、図１に示すように、スルーホール６の金属層７に接触するビア８から最外層のビア８までが連続して金属層９を介して接触するように形成される構成となる。これによりビルドアップ層のさらなる多層化が可能となるので、設計の自由度が向上するとともに、小型化の対応も可能となる。

また、図３に示すように、スルーホール６のビルドアップ層５に接する面に形成された金属層７が導体パターンとして連続して形成されていれば、この導体パターンの任意の箇所でビア８の金属層９と接触している構成であっても良い。これにより、コア基板４に形成されるパターンの設計自由度を向上させることが可能となる。

また、図４に示すように、本実施の形態のビルドアップ配線板に半導体１０を実装した場合においても、半導体１０にて発生する熱をビルドアップ配線板側からも放出することができるので、半導体実装の配線板として使用することも可能となる。

また、本実施の形態のビルドアップ層５のビア８は、ビア８内に金属層９を充填したフィルドビアで形成した場合について説明したが、コンフォーマルビアで形成しても良い。

また、本実施の形態において、コア基板４の絶縁層にガラス織布とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の複合材料を用いているが、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布のいずれか一つとエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材、またはガラス織布、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布のいずれか一つと全芳香族ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂との複合材、あるいはフィルム樹脂を用いて絶縁層を形成しても良い。

また、ビルドアップ層５の絶縁材料は、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、感光性フィルム、熱硬化性フィルムのいずれかを用いて形成することができる。

以上のように本実施の形態によれば、熱伝導性の良好なビルドアップ配線板を実現することができるので、基板自体からも効率よく放熱することができる構成となり、半導体実装基板に使用することが可能となる。

本発明にかかる多層プリント配線基板の層間接続構造は、高い層間接続信頼性を得ることができるため、微細な配線パターンや半導体実装等のより高い信頼性基準を満足する必要のある半導体パッケージや小型モジュール部品等の実装基板に関する用途に適用できる。

本発明の実施の形態におけるビルドアップ配線板を示す断面図 本発明の実施の形態におけるビルドアップ配線板のスルーホールとビアを示す平面図 本発明の実施の形態におけるビルドアップ配線板を示す断面図 本発明の実施の形態におけるビルドアップ配線板を示す断面図

符号の説明

１ 絶縁層
２ ビア
３ 導電性ペースト
４ コア基板
５ ビルドアップ層
６ スルーホール
７、９ 金属層
８ ビア
１０ 半導体

Claims (5)

1. 絶縁層にビアが形成されこれらのビア内に層間接続するための導電性ペーストが充填されたコア基板と、このコア基板の少なくとも一方の面に形成され層間接続するためのビアが形成されたビルドアップ層とを有するビルドアップ配線板であって、前記コア基板の各絶縁層には導電性ペーストによって層間接続されるためのビアが形成されるとともにコア基板の全層を貫通するスルーホールが形成され、前記ビルドアップ層に形成されたビアと前記スルーホールとが、各々に形成された金属層を介して接触している構造であることを特徴とするビルドアップ配線板。
2. スルーホールに形成される金属層の厚みは、５μｍ以上である請求項１に記載のビルドアップ配線板。
3. １つのスルーホールと複数個のビアとが各々に形成された金属層を介して接触していることを特徴とする、請求項１に記載のビルドアップ配線板。
4. ビルドアップ層が複数層形成されたビルドアップ配線板において、スルーホールに接触するビアから最外層のビアまでが連続して金属層を介して接触するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ配線板。
5. 金属層は、銅からなる請求項１に記載のビルドアップ配線板。

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