JP2010226122A - パッケージ基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導体層5を設けた基板上に、マザーボードとの電気的接続を得るための導電性接続ピン100が固定されてなるパッケージ基板310に導電性接続ピンを固定するためのパッド16を形成する。パッド16を部分的に露出させる開口部18が形成された有機樹脂絶縁層15で被覆し、開口部から露出したパッドに導電性接続ピン100を導電性接着剤17により固定することにより、実装の際などに、導電性接続ピン100を基板から剥離しにくくする。
【選択図】 図7
Description
このピンはT型ピンと呼ばれ、図18に示すように柱状の接続部122と板状の固定部121とで側面視略T字形状に形成されており、接続部122を介してマザーボードのソケット等に接続するようになっている。この導電性接続ピン120は、ビルトアップ多層配線板の最外層の層間樹脂絶縁層200(又は、コア基板)の導体層をパッド16とし、このパッド16にハンダなどの導電性接着剤17を介して接着固定される。
このパッケージ基板によれば、外部端子である導電性接続ピンと、当該導電性接続ピンが設けられる側の反対側面にある他の基板との配線長を短くすることができる。具体的には、コア基板において、スルーホール周辺のランドおよびスルーホール内に充填された樹脂充填材にバイアホールを介してパッドを接続する。また、スルーホールを導体層で被う、いわゆる蓋めっきを行い、この導体層に、バイアホールを介してパッドを接続することもできる。さらに、スルーホールのランドのみにバイアホールを介してパッドを接続してもよい。
(1) まず、基板の表面に導体層を形成したコア基板を作成する。コア基板としては、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板などの樹脂絶縁基板の両面に銅箔8を貼った銅張積層板を使用することができる(図1(a)参照)。銅箔8は、片面が粗化面(マット面)となっており、樹脂基板に強固に密着している。この基板に、ドリルで貫通孔を設けた後、無電解めっきを施しスルーホール9を形成する。無電解めっきとしては銅めっきが好ましい。引き続き、めっきレジストを形成し、エッチング処理して導体層4を形成する。なお、銅箔の厚付けのためにさらに電気めっきを行ってもよい。この電気めっきにも銅めっきが好ましい。また、電気めっきの後、導体層4の表面およびスルーホール9の内壁面を粗面4a,9aとしてもよい(図1(b)参照)。
上記樹脂絶縁体層(以下、層間樹脂絶縁層200)を構成する材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂またはこれらの複合樹脂などが挙げられる。層間樹脂絶縁層2として、無電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。この無電解めっき用接着剤は、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、酸あるいは酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなるものが最適である。後述するように酸、酸化剤の溶液で処理することにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面を形成できるからである。
上述した無電解めっき用接着剤を用いる場合には、バイアホール形成のための円パターンが描画されたフォトマスクを載置し、露光、現像処理してから熱硬化することで開口6を設ける。一方、熱硬化性樹脂を用いた場合には、熱硬化したのちレーザー加工することにより、上記層間樹脂絶縁層にバイアホール用の開口6を設ける。また、樹脂フィルムを貼り付けて層間絶縁層を形成させた場合には、炭酸、YAG、エキシマ、UVレーザ等のレーザで加工することにより、バイアホール用の開口を設ける。必要に応じて過マンガン酸などによるディップあるいは、プラズマなどのドライエッチングによってデスミヤ処理をする。
一方、上記酸化剤としては、クロム酸、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリウムなど)の水溶液を用いることが望ましい。
また、電気めっき後に、電解ニッケルめっき、無電解ニッケルめっき、またはスパッタから選ばれる少なくとも1の方法により、ニッケル膜14を形成する(図3(c)参照)。このニッケル膜14上にはCu−Ni−Pからなる合金めっきが析出しやすいからである。また、ニッケル膜はメタルレジストとして作用するため、その後の工程でも過剰エッチングを防止するという効果を奏する。
このグリコールエーテル系の溶媒は、有機樹脂絶縁層の組成物の全重量に対して10〜40重量%がよい。
なお、パッケージ基板310において、上面側の開口18には、ICチップなどの部品に接続可能なハンダバンプ230を設けた。
図17は、第1実施例の第1改変例に係るパッケージ基板319を示している。ここで、図17(A)は、パッケージ基板319の要部の断面図であり、図17(B)は、図17(A)のB矢視図である。ここで、図17(B)中のA−A断面が、図17(A)に相当する。図17(B)に示すように、ランド16は、導電性接続ピン100を取り付けるための円形の本体部16bと、該本体部16bの周縁に配設された延在部16aとからなり、該本体部16bには、更に信号線16cが接続されている。図8を参照して上述した例では、ランド16の周縁が層間樹脂絶縁層(有機樹脂絶縁層)15により押さえられていた。これに対して、第1改変例では、パッド(本体部16b)の周縁に配設された延在部16aが、ソルダーレジスト層15により覆われる。本体部16bは、ソルダーレジスト層15に設けられた開口部18により露出されている。
このパッケージ基板311は、基本的には図7および図8を参照して上述した第1実施例と同様であるが、導電性接続ピン100を固定するパッド16を、バイアホール7を介して、最外層側層間樹脂絶縁層200の内層の導体層160(5)に接続する。この例では、有機樹脂絶縁層15によりパッド16は被覆しなかった(図9参照)。製造工程は、(1)から(14)までは第1実施例と全く同じであるため、以下の工程(15)から説明する。
(16)導電性接続ピンのパッドへの固定は、第1実施例と同じである。
この例では、バイアホール7によってパッド16と基板との接着面積が大きくなっているので、パッド16の剥離強度を高めることができる。また、内層の導体層160は金属層であるので、同じ金属製のパッド16の接着性も良好で、剥がれにくい構造となっている。
基本的に第2実施例と同じであるが、パッド16を設けたバイアホール7を、そのパッドが部分的に露出する開口部18を有する有機樹脂絶縁層15によって被覆したパッケージ基板312である(図10参照)。このパッケージ基板312は、パッド16がバイアホール7に設けられ、しかもその表面を有機樹脂絶縁層15で覆っているので、パッド16と基板との剥離強度に優れている。
基本的に第1改変例と同じであるが、一の導電性接続ピン100を固定するパッド16を、複数のバイアホール7を介して、層間樹脂絶縁層200の内層の導体層160に接続したパッケージ基板313である(図11(A)参照)。本例では、図11(B)に示すように、バイアホール7を円形に6つ配置し、各バイアホール7を覆うようにパッド16を形成した。図11(B)は、図11(A)をバイアホール7側から見たB矢視図である。なお、図11(B)に示すバイアホール7の位置では、断面で示した場合、図11(A)のような3つのバイアホール7は現れないが、図示の便宜上、向こう側のバイアホールを点線で示してある。
基本的に第2改変例と同じであるが、バイアホール7の形状を、図12(B)で示すようなリング状としたパッケージ基板314である(図12参照)。図12(B)は図12(A)のB矢視図である。
基本的に図11に示して説明した第2改変例と同じであるが、内層の層間樹脂絶縁層200にも円形に配置した複数のバイアホール7を設け、パッド16が設けられる外層側バイアホール7と内層のバイアホール7とを接合したパッケージ基板315である(図13参照)。このパッケージ基板315では、複数のバイアホール7同士を結合しているので、パッド16が極めて剥がれ難くなっている。
基本的に第2実施例の第2改変例と同じであるが、パッド16を接続する内層の導体層をコア基板1のスルーホール9に設けた導体層(ランド91)とし、有機樹脂絶縁層15によりパッド16の周縁を覆ったパッケージ基板316である(図14参照)。図示されるように、スルーホール9のランド91およびスルーホール9内の樹脂充填材10に、バイアホール7を介してパッド16を接続している。
基本的に第3実施例と同じであるが、スルーホール9に当該スルーホール9を覆う蓋めっきと呼ばれる導体層90を形成し、この導体層90にバイアホール7を介してパッド16を接続したパッケージ基板317である(図15参照)。
基本的に第3実施例と同じであるが、バイアホールを介して、スルーホール9のランド91のみにパッド16を接続したパッケージ基板318である(図16参照)。これらの例では、パッド16が、コア基板1表面の導体層4と接着して剥がれにくい構造となっているだけでなく、特にスルーホールのランド91と結合させることで、基板裏面側との配線長を短くすることができる。
基本的に第2実施例と同じであるが、ハンダをボール状にしたものを導電性接続ピンに取り付けて、その後、導電性接続ピンを配設した。
2,200 層間樹脂絶縁層
3 めっきレジスト
4 導体層(下層)
4a 粗化面
5 導体層(上層)
6 バイアホール用開口
7 バイアホール
8 銅箔
9 スルーホール
9a 粗化面
91 スルーホールのランド
10 樹脂充填剤
11 粗化層
12 無電解めっき膜
13 電解めっき膜
14 ニッケルめっき層
15 有機樹脂絶縁層
16 パッド
16a 延在部
16b 本体部
17 導電性接着剤
18 開口部
100 導電性接続ピン
101 固定部
102 接続部
310,311,312,313 パッケージ基板
314,315,316,317,318 パッケージ基板
Claims (16)
- 基板に他の基板との電気的接続を得るための導電性接続ピンが固定されてなるパッケージ基板において、
前記基板上に導電性接続ピンを固定するためのパッドが形成され、
前記パッドは有機樹脂絶縁層で被覆されると共に、該有機樹脂絶縁層には、前記パッドを部分的に露出させる開口が形成されてなり、
前記開口から露出されるパッドには、前記導電性ピンが導電性接着剤を介して固定されていることを特徴とするパッケージ基板。 - 基板に他の基板との電気的接続を得るための導電性接続ピンが固定されてなるパッケージ基板において、
前記基板上に、導電性接続ピンを固定するためのパッドであって、該導電性接続ピンを固定するための本体部と当該本体部の周縁に配設された延在部とからなるパッドが形成され、
前記パッドの延在部は有機樹脂絶縁層で被覆されると共に、該有機樹脂絶縁層には、前記パッドの本体部を露出させる開口が形成されてなり、
前記開口から露出されるパッドの本体部には、前記導電性ピンが導電性接着剤を介して固定されていることを特徴とするパッケージ基板。 - 前記基板が導体層と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された構造を少なくとも一つ以上有するビルトアップ基板であることを特徴とする請求項1又は2に記載のパッケージ基板。
- 前記パッドの直径は、開口部の直径の1.02〜100倍であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 導体層と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された構造を少なくとも一つ以上有するビルドアップ基板に、他の基板との電気的接続を得るための導電性接続ピンが固定されてなるパッケージ基板において、
前記ビルドアップ基板の最外層の導体層の一部または全部に、前記導電性接続ピンを固定するためのパッドが形成され、
前記パッドは、バイアホールを介して内層の導体層に接続されるとともに、前記パッドに前記導電性接続ピンが導電性接着剤を介して固定されていることを特徴とするパッケージ基板。 - 導体層が形成されたコア基板の両面に導体層と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された構造を少なくとも一つ以上有するビルドアップ基板に、他の基板との電気的接続を得るための前記導電性接続ピンが固定されたパッケージ基板において、
前記ビルドアップ基板の、最外層の導体層の一部または全部に、前記導電性接続ピンを固定するためのパッドが形成され、
前記パッドはバイアホールを介して前記コア基板の導体層に接続されるとともに、当該パッドには前記導電性接続ピンが導電性接着剤を介して固定されていることを特徴とするパッケージ基板。 - 導体層を備えたスルーホールが形成されてなるコア基板の両面に、導体層と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された構造を少なくとも一つ以上有するビルドアップ基板に、他の基板との電気的接続を得るための導電性接続ピンが固定されたパッケージ基板において、
前記ビルドアップ基板の、最外層の導体層の一部または全部に、前記導電性接続ピンを固定するためのパッドが形成され、
前記パッドは、前記スルーホールの導体層とバイアホールを介して接続されているとともに、当該パッドには前記導電性接続ピンが導電性接着剤を介して固定されていることを特徴とするパッケージ基板。 - 前記パッドは、少なくとも一つ以上のバイアホールを介して内層の導体層に接続していることを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記パッドは、リング状のバイアホールを介して内層の導体層に接続されていることを特徴とする請求項5ないし8のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記パッドは、少なくとも二層以上に設けられたバイアホールを介して内層の導体層と接続していることを特徴とする請求項5ないし9のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記最外層の導体層は、パッドを部分的に露出させる開口部が形成された有機樹脂絶縁層で被覆され、前記開口部から露出したパッドに前記導電性接続ピンが導電性接着剤を介して固定されていることを特徴とする請求項5ないし10のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記パッドの直径は、前記開口部の直径の1.02〜100倍であることを特徴とする請求項11に記載のパッケージ基板。
- 前記導電性接続ピンは、柱状の接続部と板状の固定部とからなり、前記固定部がパッドに固定されていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記導電性接着剤は、融点が180〜280℃であることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記導電性接着剤は、スズ、鉛、アンチモン、銀、金、銅が少なくとも1種類以上で形成されていることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1に記載のパッケージ基板。
- 前記導電性接着剤は、Sn/Pb、Sn/Sb、Sn/Ag、Sn/Sb/Pbの合金であることを特徴とする請求項1ないし15のいずれか1に記載のパッケージ基板。
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