JP2012212831A

JP2012212831A - 複合配線基板

Info

Publication number: JP2012212831A
Application number: JP2011078692A
Authority: JP
Inventors: Keizo Sakurai; 敬三櫻井; Toshiaki Takagi; 敏昭高木
Original assignee: Kyocer Slc Tech Corp; Kyocera SLC Technologies Corp
Current assignee: Kyocer Slc Tech Corp; Kyocera SLC Technologies Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-01

Abstract

【課題】設計自由度が大きく、かつ多機能、高機能の複合配線基板を提供すること。
【解決手段】上面中央部に電子部品Ｅ１を搭載する第１の配線基板１と、この第１の配線基板１の上面に電子部品Ｅ１を囲繞する開口部２ａを有して接合された第２の配線基板２と、この第２の配線基板２の上面に開口部２ａを塞ぐように接合された第３の配線基板３とを備えて成る複合配線基板１０であって、開口部２ａの内側における第１の配線基板１と第３の配線基板３との間に、第２の配線基板２と異なる層構成または異なる材料から成る第４の配線基板４が接合されている複合配線基板１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載する配線基板を複数積み重ねて成る複合配線基板に関するものである。

従来、図４に示すように、例えば半導体素子等の電子部品Ｅ１を搭載する第１の配線基板２１と、この第１の配線基板２１の上面に電子部品Ｅ１を囲繞する開口部２２ａを有して接合された枠状の第２の配線基板２２と、この第２の配線基板２２の上面に開口部２２ａを塞ぐように接合された第３の配線基板２３とから成る複合配線基板４０が知られている。このように第１および第３の配線基板２１，２３を第２の配線基板２２を介して積み重ねて接続することにより、電子部品の高密度実装が可能となる。

このような複合配線基板４０においては、第２の配線基板２２は、例えば単層のガラスエポキシ基板を打ち抜いて形成されている。配線基板２２にはスルーホール２４が形成されており、上下面にはスルーホール２４に接続された接続パッド２５が形成されている。

また、第１の配線基板２１の上面および第３配線基板２３の下面には、第２の配線基板２２の接続パッド２５に対応する位置にそれぞれ接続パッド２６，２７が形成されている。そして接続パッド２６，２７と接続パッド２５とが半田ボールＢを介して接続されている。

このような複合配線基板４０においては、第２の配線基板２２が単層のガラスエポキシ基板から成り、上下の接続パッド２５同士がスルーホール２４のみで接続されているので配線密度が高くない。したがって複合配線基板４０の小型化には向いていない。また、第１の配線基板２１と第３の配線基板２３とを単純なスルーホール２４のみでしか接続できないので、複合配線基板における設計自由度が大きく制限され、多機能、高機能の複合配線基板４０を提供することが困難である。

特開２００１−２１０９５４号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その課題は、設計自由度が大きく、多機能、高機能の複合配線基板を提供することにある。

本発明の複合配線基板は、上面中央部に電子部品を搭載する第１の配線基板と、該第１の配線基板の上面に前記電子部品を囲繞する開口部を有して接合された第２の配線基板と、該第２の配線基板の上面に前記開口部を塞ぐように接合された第３の配線基板とを備えて成る複合配線基板であって、前記開口部の内側における前記第１の配線基板と前記第３の配線基板との間に前記第２の配線基板と異なる層構成または異なる材料から成る第４の配線基板が接合されていることを特徴とするものである。

本発明の複合配線基板においては、第１の配線基板と第３の配線基板とを接合する第２の配線基板の開口部の内側に、第２の配線基板と異なる層構成または異なる材料から成る第４の配線基板が第１の配線基板と第３の配線基板とを接合するように配置されていることから、この第４の配線基板および第２の配線基板を介して第１の配線基板と第３の配線基板とを多彩な接続経路により接続することが可能となり、それにより設計自由度が大きく、かつ多機能、高機能の複合配線基板を提供することができる。

図１は、本発明の複合配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。図２は、本発明の複合配線基板の実施形態の別の例を示す概略断面図である。図３は、本発明の複合配線基板の実施形態の更に別の例を示す概略断面図である。図４は、従来の複合配線基板を示す概略断面図である。

次に、本発明の複合配線基板の実施形態の一例を添付の図を基に説明する。図１は、本発明の複合配線基板１０の実施形態の一例を示す概略断面図であり、図中、１は第１の配線基板、２は第２の配線基板、３は第３の配線基板、４は第４の配線基板であり、主としてこれらで本例の複合配線基板１０が形成されている。

第１の配線基板１は、例えばビルドアップ法により形成された高密度多層配線基板であり、その上面に電子部品Ｅ１が搭載されている。この第１の配線基板１の上面から下面にかけては、銅箔や銅めっき層から成る配線導体５が配設されている。配線導体５の一部は電子部品Ｅ１に電気的に接続された電子部品接続パッド５ａや外部電気回路基板に接続される外部接続パッド５ｂ、第２の配線基板２に接続された第２基板接続パッド５ｃ、第４の配線基板４に接続された第４基板接続パッド５ｄを形成している。この配線導体５は、その一部がビルドアップ法により形成されていることから、例えば配線幅および配線間隔が２０μｍ以下の極めて微細な配線により高密度な配線を形成することができる。

第２の配線基板２も第１の配線基板１と同様に例えばビルドアップ法により形成された高密度多層配線基板であり、第１の配線基板１に搭載された電子部品Ｅ１を囲繞する開口部２ａを有している。そしてその下面が第１の配線基板１に接合されており、その上面が第３の配線基板３に接合されている。第２の配線基板２の上面から下面にかけては、第１の配線基板１と同様に銅箔や銅めっき層から成る配線導体６が配設されている。配線導体６の一部は第１の配線基板１と接続された第１基板接続パッド６ａや第３の配線基板３と接続された第３基板接続パッド６ｂを形成している。

第３の配線基板３も第１の配線基板１や第２の配線基板２と同様に例えばビルドアップ法により形成された高密度多層配線基板であり、第２の配線基板２の上面に開口部２ａを塞ぐようにして接合されている。またその上面に電子部品Ｅ２が搭載されている。この第３の配線基板３においても、その上面から下面にかけて銅箔や銅めっき層から成る配線導体７が配設されている。配線導体７の一部は電子部品Ｅ２に電気的に接続された電子部品接続パッド７ａや第２の配線基板に接続された第２基板接続パッド７ｂを形成している。

第４の配線基板４は、例えば単層のガラスエポキシ板にスルーホール８を設けたものであり、電子部品Ｅ１を囲繞する開口４ａを有している。
そしてその下面が第１の配線基板１に接合されており、その上面が第３の配線基板３に接合されている。第４の配線基板４の上面から下面にかけては銅箔および銅めっき層から成る配線導体９がスルーホール８を通って配設されている。配線導体９の一部は、第１の配線基板１に接続された第１基板接続パッド９ａや第３の配線基板３に接続された第３基板接続パッド９ｂを形成している。スルーホール８の直径は１００〜３００μｍ程度と大径であり、この大径のスルーホール８を介して第１基板接続パッド９ａと第３基板接続パッド９ｂとの間を低抵抗で電気的に接続することが可能である。

そして、これらの第１の配線基板１と第２の配線基板２および第４の配線基板４や、第２の配線基板２および第４の配線基板４と第３の配線基板３とが半田ボールＢを介して接合されることにより互いに固定されるとともに電気的に接続されている。このように、この例では、第２の配線基板２がビルドアップ法により形成された高密度多層配線基板であることから、同じくビルドアップ法により形成された高密度配線基板である第１の配線基板１と第３の配線基板３とを高密度で接続することができる。さらに第４の配線基板４は、スルーホール８を介して第１の配線基板１と第３の配線基板３とを電気的に低抵抗で接続することができる。

この場合、例えば多数の接続が要求される第１の配線基板１と第３の配線基板３における信号配線同士を第２の配線基板２の高密度な配線導体６を介して電気的に接続するとともに、大きな電流を必要とする接地や電源配線同士を第４の配線基板４の低抵抗の配線導体９を介して電気的に接続すると、第１の配線基板１と第３の配線基板３との間で配線導体６を介して多数の信号のやり取りが可能となるとともに、配線導体９を介して十分な接地および電源の供給を行なうことが可能な複合配線基板１０を提供することができる。

また、例えば第４の配線基板４を熱伝導性に優れる材料、例えば銅等の高熱伝導性の金属や窒化アルミニウム等の高熱伝導性のセラミック材料から形成すると、第１の配線基板１と第３の配線基板３との間を熱的に低抵抗で接続することができ、電子部品Ｅ１の熱を効率的に外部に放熱することが可能な複合配線基板１０を提供することができる。さらに、第４の配線基板４を窒化アルミニウム等の剛性の高い材料により形成すると、例えば第１の配線基板１や第２の配線基板２、第３の配線基板３としてコア基板を有しないコアレスのビルドアップ基板を用いる場合に、反りや変形の少ない複合配線基板１０を提供することができる。

このように、本例の複合配線基板１０によれば、第１の配線基板１と第３の配線基板３とを接合する第２の配線基板２の開口部の内側に、第２の配線基板２と異なる層構成または異なる材料から成る第４の配線基板が第１の配線基板と第３の配線基板とを接合するように配置されていることから、この第４の配線基板および第２の配線基板を介して第１の配線基板と第３の配線基板とを多彩な接続経路により接続することが可能となり、それにより設計自由度が大きく、かつ多機能、高機能の複合配線基板１０を提供することができる。

なお、本発明は上述の実施形態の一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り、例えば図２に示すように第４の配線基板４の内側のみを封止樹脂１１により部分的に封止してもよい。この場合、電子部品Ｅ１を少ない量の封止樹脂１１で封止することが可能であるとともに封止樹脂１１による複合配線基板１０への反り影響を少なくすることができる。さらに、図３に示すように、第４の配線基板４の側面に例えばチップコンデンサ１２を第１の配線基板１と第３の配線基板３との間に跨るように配置してもよい。この場合、第１の配線基板１と第３の配線基板３との間にチップコンデンサ１２により低抵抗かつ短経路で接続することができる。さらに、上述の実施形態の一例では、外側の第２の配線基板２をビルドアップ法による高密度多層配線基板で形成し、内側の第４の配線基板４を単層のガラスエポキシ板で形成したが、外側の第２の配線基板２を単層のガラスエポキシ板で形成し、内側の第４の配線基板４をビルドアップ法による高密度多層配線基板で形成してもよい。

１第１の配線基板
２第２の配線基板
２ａ第２の配線基板の開口部
３第３の配線基板
４第４の配線基板

Claims

上面中央部に電子部を搭載する第１の配線基板と、該第１の配線基板の上面に前記電子部品を囲繞する開口部を有して接合された第２の配線基板と、該第２の配線基板の上面に前記開口部を塞ぐように接合された第３の配線基板とを備えて成る複合配線基板であって、前記開口部の内側における前記第１の配線基板と前記第３の配線基板との間に前記第２の配線基板と異なる層構成または異なる材料から成る第４の配線基板が接合されていることを特徴とする複合配線基板。
前記第２の配線基板がビルドアップ多層基板であり、前記第４の配線基板がスルーホール基板であることを特徴とする請求項１記載の複合配線基板。
前記第４の配線基板の熱伝導率が前記第２の配線基板の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。