JP2015012022A - Printed wiring board - Google Patents
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Description
本発明は、プリント配線板に関する。 The present invention relates to a printed wiring board.
日本国特許出願公開2008−112987号公報(特許文献1)は、スタックビアを有する配線基板を開示している。特許文献1の図1では、スタックビアを形成している各ビア導体が一直線に位置している。特許文献1の図5では、スタックビアを形成している最も下のビア導体(コア材に最も近いビア導体)の軸線と他のビア導体の軸線がオフセットしている。特許文献1の図1では、4つのビア導体が一直線に配置されていて、特許文献1の図5では、3つのビア導体が一直線に配置されている。また、ビア導体が形成されている層間絶縁材の熱膨張係数は35ppm/℃以上50ppm/℃以下である。
Japanese Patent Application Publication No. 2008-112987 (Patent Document 1) discloses a wiring substrate having a stacked via. In FIG. 1 of
特許文献1の図1に示されている配線基板は、コア材を有している。プリント配線板を薄くするため、コア材を有しないプリント配線板や、薄いコア材を有するプリント配線板が開発されている。層間絶縁材の熱膨張係数が35ppm/℃以上50ppm/℃以下であっても、そのようなプリント配線板に、特許文献1の図1に示されているような3つ以上のビア導体が一直線に積層されているスタックビアが形成される場合、ヒートサイクルで、スタックビアと、スタックビアが接続している導体回路との間に大きな応力が働くと考えられる。そして、その応力により、スタックビアと、スタックビアが接続している導体回路との間の接続信頼性が低下すると予想される。
The wiring board shown in FIG. 1 of
本明細書中には、日本国特許出願公開2008−112987号公報の内容が取り込まれる。 The contents of Japanese Patent Application Publication No. 2008-112987 are incorporated in this specification.
本発明に係るプリント配線板は、第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に形成されている第1導体層と、前記第1絶縁層を貫通し前記第1導体層に繋がっている第1ビア導体とを有する第1ビルドアップ層と、前記第1ビルドアップ層上に形成されている第2絶縁層と、前記第2絶縁層上に形成されている第2導体層と、前記第2絶縁層を貫通し前記第1導体層と第2導体層を電気的に接続している第2ビア導体とを有する第2ビルドアップ層と、前記第2ビルドアップ層上に形成されている第3絶縁層と、前記第3絶縁層上に形成されている第3導体層と、前記第3絶縁層を貫通し前記第3導体層と前記第2導体層とを電気的に接続している第3ビア導体とを有する第3ビルドアップ層と、を有する。そして、前記第2絶縁層の熱膨張係数は、前記第1絶縁層の熱膨張係数と前記第3絶縁層の熱膨張係数より小さく、前記第1ビア導体と前記第2ビア導体と前記第3ビア導体は階段のように積層されていて、前記第1ビア導体と前記第2ビア導体と前記第3ビア導体とでスタックビア構造が形成されている。 The printed wiring board according to the present invention includes a first insulating layer, a first conductor layer formed on the first insulating layer, and a first conductor layer penetrating the first insulating layer and connected to the first conductor layer. A first build-up layer having one via conductor; a second insulating layer formed on the first build-up layer; a second conductor layer formed on the second insulating layer; A second buildup layer having a second via conductor penetrating through the two insulating layers and electrically connecting the first conductor layer and the second conductor layer; and formed on the second buildup layer. A third insulating layer, a third conductor layer formed on the third insulating layer, and electrically connecting the third conductor layer and the second conductor layer through the third insulating layer; And a third buildup layer having a third via conductor. A thermal expansion coefficient of the second insulating layer is smaller than a thermal expansion coefficient of the first insulating layer and a thermal expansion coefficient of the third insulating layer, and the first via conductor, the second via conductor, and the third Via conductors are stacked like a staircase, and the first via conductor, the second via conductor, and the third via conductor form a stacked via structure.
コア材を有しないプリント配線板や、400μm以下の厚さのコア材を有するプリント配線板や、130μm以下のC4パッドピッチを有するプリント配線板に、特許文献1の図1に示されているスタックビア構造が形成され、かつスタックビア構造が貫通している各層間樹脂絶縁層の熱膨張係数が、同じである場合、スタックビア構造に大きなストレスが掛かると予想される。そのストレスによりスタックビア構造の接続信頼性が低下すると推察される。 A printed wiring board having no core material, a printed wiring board having a core material having a thickness of 400 μm or less, and a printed wiring board having a C4 pad pitch of 130 μm or less are shown in FIG. When the thermal expansion coefficient of each interlayer resin insulating layer through which the via structure is formed and the stacked via structure passes through is the same, it is expected that a large stress is applied to the stacked via structure. It is assumed that the connection reliability of the stacked via structure is lowered due to the stress.
以下、本発明の実施形態に係るプリント配線板及びその製造方法が、図面を参照しつつ詳細に説明される。なお、図中、矢印Z1、Z2は、それぞれ配線板の主面(表裏面)の法線方向に相当する配線板の積層方向(又は配線板の厚み方向)を指す。一方、矢印X1、X2及びY1、Y2は、それぞれ積層方向に直交する方向を指す。プリント配線板の主面は、X−Y平面となる。 Hereinafter, a printed wiring board and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, arrows Z1 and Z2 indicate the stacking direction of the wiring boards (or the thickness direction of the wiring boards) corresponding to the normal direction of the main surface (front and back surfaces) of the wiring boards. On the other hand, arrows X1, X2 and Y1, Y2 indicate directions orthogonal to the stacking direction. The main surface of the printed wiring board is an XY plane.
導体層は、一乃至複数の導体回路を含む。導体層は、パッドやランド等を含む。 The conductor layer includes one or more conductor circuits. The conductor layer includes pads, lands, and the like.
ランドは、ビア導体用の開口やスルーホール導体用の貫通孔の上又は周囲に形成される導体であり、ランドはビア導体やスルーホール導体に直接繋がっている。ビア導体がフィルドビアの場合、ビア導体のランドはビア導体の周囲とビア導体上に形成されている。ビア導体やスルーホール導体は、開口内や貫通孔内に形成されている導体である。 The land is a conductor formed on or around the opening for the via conductor or the through hole for the through-hole conductor, and the land is directly connected to the via conductor or the through-hole conductor. When the via conductor is a filled via, the land of the via conductor is formed around the via conductor and on the via conductor. Via conductors and through-hole conductors are conductors formed in openings and through holes.
スタックビア構造の例が図7A、図7B、及び図7Cに示されている。図7Aに、2つのビア導体(ビア導体UVとビア導体LV)で形成されているスタックビア構造が示されている。図7Cに、3つのビア導体で形成されているスタックビア構造が示されている。また、図7Bに、ビア導体LVのランドの上面等が示されている。ビア導体LVのランドの外周S111が実線で示されていて、ビア導体UVのボトム開口S123が点線で示されている。さらに、ビア導体LVのトップ開口S112が破線で示されている。ビア導体UVはビア導体LVのランド上に形成されていて、ビア導体UVの底面はビア導体LVのランド内に位置している。図7Aと図7Bが対応している。スタックビア構造の各ビア導体はフィルドビアであることが好ましい。 Examples of stacked via structures are shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C. FIG. 7A shows a stacked via structure formed by two via conductors (via conductor UV and via conductor LV). FIG. 7C shows a stacked via structure formed of three via conductors. FIG. 7B shows the top surface of the land of the via conductor LV and the like. An outer periphery S111 of the land of the via conductor LV is indicated by a solid line, and a bottom opening S123 of the via conductor UV is indicated by a dotted line. Furthermore, the top opening S112 of the via conductor LV is indicated by a broken line. The via conductor UV is formed on the land of the via conductor LV, and the bottom surface of the via conductor UV is located in the land of the via conductor LV. FIG. 7A corresponds to FIG. 7B. Each via conductor of the stacked via structure is preferably a filled via.
(実施形態)
本実施形態に係るプリント配線板1000は、図1に示されている。本明細書内で、プリント配線板は配線板とも称される。
(Embodiment)
A printed
配線板1000は、図1に示されるように、第1面F1と第1面と反対側の第2面F2を有するコア基板104を有する。コア基板104は、第1面F1と、第1面と反対側の第2面F2とを有する絶縁層10と、絶縁層10の第1面F1上の上側の導体層20aと、絶縁層10の第2面F2上の下側の導体層20bと、絶縁層10を貫通し、上側の導体層20aと下側の導体層20bとを接続しているスルーホール導体101とを有する。絶縁層10は、硬化済の樹脂と、ガラスクロスなどの補強材とで形成されている。
As shown in FIG. 1, the
配線板1000は、さらに、コア基板の第2面F2上に形成されている第1絶縁層(下側の第1絶縁層)11bと、第1絶縁層11b上に形成されている第1導体層(下側の第1導体層)21bと、第1絶縁層11bを貫通し第1導体層21bとコア基板の下側の導体層20bとを接続している第1ビア導体(下側の第1ビア導体)31bとで形成されている第1ビルドアップ層(下側の第1ビルドアップ層)B1bを有する。配線板1000は、さらに、下側の第1ビルドアップ層B1b上に形成されている第2絶縁層(下側の第2絶縁層)12bと、第2絶縁層12b上に形成されている第2導体層(下側の第2導体層)22bと、第2絶縁層12bを貫通し第2導体層22bと第1導体層21bとを接続している第2ビア導体(下側の第2ビア導体)32bとで形成されている第2ビルドアップ層(下側の第2ビルドアップ層)B2bを有する。配線板1000は、さらに、下側の第2ビルドアップ層B2b上に形成されている第3絶縁層(下側の第3絶縁層)13bと、第3絶縁層13b上に形成されている第3導体層(下側の第3導体層)23bと、第3絶縁層13bを貫通し第2導体層22bと第3導体層23bを接続している第3ビア導体(下側の第3ビア導体)33bとで形成されている第3ビルドアップ層(下側の第3ビルドアップ層)B3bを有する。
The
下側の第1ビルドアップ層B1bと、下側の第2ビルドアップ層B2bと、下側の第3ビルドアップ層B3bとで、下側のビルドアップ層Bbが形成される。プリント配線板は下側のビルドアップ層Bbのみで形成されても良い。 A lower buildup layer Bb is formed by the lower first buildup layer B1b, the lower second buildup layer B2b, and the lower third buildup layer B3b. The printed wiring board may be formed of only the lower buildup layer Bb.
配線板1000は、さらに、コア基板の第1面F1上に形成されている第1絶縁層(上側の第1絶縁層)11aと、第1絶縁層11a上に形成されている第1導体層(上側の第1導体層)21aと、第1絶縁層11aを貫通し第1導体層21aとコア基板の上側の導体層20aを接続している第1ビア導体(上側の第1ビア導体)31aとで形成されている第1ビルドアップ層(上側の第1ビルドアップ層)B1aを有する。配線板1000は、さらに、上側の第1ビルドアップ層B1a上に形成されている第2絶縁層(上側の第2絶縁層)12aと、第2絶縁層12a上に形成されている第2導体層(上側の第2導体層)22aと、第2絶縁層12aを貫通し第2導体層22aと第1導体層21aを接続している第2ビア導体(上側の第2ビア導体)32aとで形成されている第2ビルドアップ層(上側の第2ビルドアップ層)B2aを有する。配線板1000は、さらに、上側の第2ビルドアップ層B2a上に形成されている第3絶縁層(上側の第3絶縁層)13aと、第3絶縁層13a上に形成されている第3導体層(上側の第3導体層)23aと、第3絶縁層13aを貫通し第2導体層22aと第3導体層23aを接続している第3ビア導体(上側の第3ビア導体)33aとで形成されている第3ビルドアップ層(上側の第3ビルドアップ層)B3aを有する。
The
上側の第1ビルドアップ層B1aと、上側の第2ビルドアップ層B2aと、上側の第3ビルドアップ層B3aとで、上側のビルドアップ層Baが形成される。プリント配線板は上側のビルドアップ層Baのみで形成されても良い。 The upper buildup layer Ba is formed by the upper first buildup layer B1a, the upper second buildup layer B2a, and the upper third buildup layer B3a. The printed wiring board may be formed of only the upper buildup layer Ba.
配線板1000は、下側のビルドアップ層Bb上に、下側の第3導体層23bに含まれる導体回路232bや下側の第3ビア導体33bのランド231bを露出するための開口52b、51bを有する下側のソルダーレジスト層5bを有しても良い。その開口により露出する下側の第3導体層23bに含まれる導体回路232bや下側の第3ビア導体33bのランド231bはBGAパッドとして機能し、BGAパッド上にマザーボードと接続するための半田バンプ(BGAバンプ)62b、61bが形成される。
The
配線板1000は、上側のビルドアップ層Ba上に上側の第3導体層23aに含まれる導体回路232aや上側の第3ビア導体33aのランド231aを露出するための開口52a、51aを有する上側のソルダーレジスト層5aを有しても良い。その開口により露出する上側の第3導体層23aに含まれる導体回路232aや上側の第3ビア導体33aのランド231aはC4パッドとして機能し、C4パッド上にICを搭載するための半田バンプ(C4バンプ)62a、61aが形成される。隣接するC4パッドの重心間の距離がC4パッドピッチである。
The
プリント配線板は下側のビルドアップ層Bbと下側のソルダーレジスト層5bのみで形成されても良い。
プリント配線板は下側のビルドアップ層と下側のビルドアップ層を挟むソルダーレジスト層で形成されても良い。その場合、下側のビルドアップ層の両面に、ソルダーレジスト層が形成されている。
The printed wiring board may be formed of only the lower buildup layer Bb and the lower solder resist
The printed wiring board may be formed of a solder resist layer that sandwiches the lower buildup layer and the lower buildup layer. In that case, solder resist layers are formed on both sides of the lower buildup layer.
なお、本発明のプリント配線板においては、第1ビルドアップ層は、複数の第1導体層と、複数の第1絶縁層と、各第1絶縁層を貫通する複数の第1ビア導体とを有しても良い。ここで、第1導体層と第1絶縁層は交互に積層され、隣接する導体層は隣接する導体層で挟まれていて第1絶縁層を貫通する第1ビア導体で接続される。同様に、第3ビルドアップ層は、複数の第3導体層と、複数の第3絶縁層と、各第3絶縁層を貫通する複数の第3ビア導体とを有しても良い。ここで、第3導体層と第3絶縁層は交互に積層され、隣接する導体層は隣接する導体層で挟まれていて第3絶縁層を貫通する第3ビア導体で接続される。例えば、図2に示される実施形態では、第1ビルドアップ層B1aは、第1導体層2101aと第1導体層2102a、第1絶縁層111aと第1絶縁層112a、各第1絶縁層を貫通する第1ビア導体311aと第1ビア導体312aを有している。ここで、第1導体層と第1絶縁層は、第1絶縁層111a、第1導体層2101a、第1絶縁層112a、第1導体層2102aの順に積層され、隣接する導体層2101aと導体層2102aは第1絶縁層112aを貫通する第1ビア導体312aで接続され、第1導体層2101aとコア基板の導体層20aは第1絶縁層111aを貫通する第1ビア導体311aで接続される。
In the printed wiring board of the present invention, the first buildup layer includes a plurality of first conductor layers, a plurality of first insulating layers, and a plurality of first via conductors penetrating each first insulating layer. You may have. Here, the first conductor layers and the first insulating layers are alternately stacked, and adjacent conductor layers are sandwiched between adjacent conductor layers and connected by first via conductors that penetrate the first insulating layer. Similarly, the third buildup layer may include a plurality of third conductor layers, a plurality of third insulating layers, and a plurality of third via conductors penetrating each third insulating layer. Here, the third conductor layer and the third insulating layer are alternately laminated, and the adjacent conductor layers are sandwiched between the adjacent conductor layers and connected by the third via conductor that penetrates the third insulating layer. For example, in the embodiment shown in FIG. 2, the first buildup layer B1a passes through the
上側の第1ビルドアップ層に属する上側の第1絶縁層の層数と、上側の第3ビルドアップ層に属する上側の第3絶縁層の層数は同じであることが好ましい。下側の第1ビルドアップ層に属する下側の第1絶縁層の層数と、下側の第3ビルドアップ層に属する下側の第3絶縁層の層数は同じであることが好ましい。 The number of upper first insulating layers belonging to the upper first buildup layer is preferably the same as the number of upper third insulating layers belonging to the upper third buildup layer. The number of lower first insulating layers belonging to the lower first buildup layer is preferably the same as the number of lower third insulating layers belonging to the lower third buildup layer.
下側の第2絶縁層は、下側のビルドアップ層内でプリント配線板の断面方向Z1−Z2で中心に位置する。そのため、下側のビルドアップ層が異なる熱膨張係数を有する絶縁層を含んでも、プリント配線板の反りが小さくなる。上側の第1ビルドアップ層に属する上側の第1絶縁層の層数と、下側の第1ビルドアップ層に属する下側の第1絶縁層の層数は同じであることが好ましい。上側の第3ビルドアップ層に属する上側の第3絶縁層の層数と、下側の第3ビルドアップ層に属する下側の第3絶縁層の層数は同じであることが好ましい。 The lower second insulating layer is positioned in the center in the cross-sectional direction Z1-Z2 of the printed wiring board in the lower buildup layer. Therefore, even if the lower buildup layer includes insulating layers having different thermal expansion coefficients, warpage of the printed wiring board is reduced. The number of upper first insulating layers belonging to the upper first buildup layer is preferably the same as the number of lower first insulating layers belonging to the lower first buildup layer. The number of upper third insulating layers belonging to the upper third buildup layer is preferably the same as the number of lower third insulating layers belonging to the lower third buildup layer.
下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は、下側の第1ビルドアップ層B1bに属する下側の第1絶縁層11bおよび下側の第3ビルドアップ層B3bに属する下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数より小さい。下側の第1ビルドアップ層B1bに属する下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数と下側の第3ビルドアップ層B3bに属する下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数は等しいことが好ましい。
上側の第2絶縁層12aの熱膨張係数は、上側の第1ビルドアップ層B1aに属する上側の第1絶縁層11aや上側の第3ビルドアップ層B3aに属する上側の第3絶縁層13aの熱膨張係数より小さいことが好ましい。
上側の第1ビルドアップ層B1bに属する下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数と上側の第3ビルドアップ層B3bに属する下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数は等しいことが好ましい。上側の第二絶縁層12aの熱膨張係数は、下側の第二絶縁層12bの熱膨張係数と同じであることが好ましい。上側と下側のビルドアップ層に属する絶縁層がヒートサイクルで同様に収縮する。
The thermal expansion coefficient of the lower second insulating
The thermal expansion coefficient of the upper second insulating
The thermal expansion coefficient of the lower first insulating
上側のビルドアップ層に属する導体の体積が下側のビルドアップ層に属する導体の体積より少ない場合、上側の第1ビルドアップ層に属する上側の第1絶縁層の熱膨張係数と、上側の第3ビルドアップ層に属する上側の第3絶縁層の熱膨張係数と、上側の第2絶縁層の熱膨張係数は等しいことが好ましい。上側のビルドアップ層の導体の体積が少ないため、上側のビルドアップ層は、剛性が低い。そのため、絶縁層の熱膨張係数が異なると、プリント配線板の反りが大きくなったり、上側の第3ビルドアップ層と上側の第2ビルドアップ層との間で剥がれが発生したりする可能性がある。 When the volume of the conductor belonging to the upper buildup layer is smaller than the volume of the conductor belonging to the lower buildup layer, the thermal expansion coefficient of the upper first insulating layer belonging to the upper first buildup layer and the upper first The thermal expansion coefficient of the upper third insulating layer belonging to the three buildup layers is preferably equal to the thermal expansion coefficient of the upper second insulating layer. Since the volume of the conductor of the upper buildup layer is small, the upper buildup layer has low rigidity. For this reason, if the thermal expansion coefficients of the insulating layers are different, there is a possibility that the warp of the printed wiring board is increased or peeling occurs between the upper third buildup layer and the upper second buildup layer. is there.
下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数を、それ以外の絶縁層の熱膨張係数より小さくする方法として、例えば、絶縁層12bに熱膨張係数の小さい樹脂を用いる方法、絶縁層12bに用いる樹脂に無機粒子などのフィラーを加える方法が挙げられる。下側の第2絶縁層12bに含まれる無機粒子の量をそれ以外の絶縁層に含まれる無機粒子の量より多くすることで、下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数はそれ以外の絶縁層の熱膨張係数より小さくなる。また、下側の第2絶縁層12bにアラミド系のフィルムが用いられ、それ以外の絶縁層にエポキシ系のフィルムが用いられると、下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数はそれ以外の絶縁層の熱膨張係数より小さくなる。また、具体的には、25℃から150℃の範囲で、下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は、15ppm/℃から30ppm/℃であり、下側の第2絶縁層12bより大きな熱膨張係数を有する他の絶縁層の熱膨張係数は、35ppm/℃から50ppm/℃である。
As a method of making the thermal expansion coefficient of the lower second insulating
また、下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は、下側の第2絶縁層12bより大きな熱膨張係数を有する他の絶縁層の熱膨張係数の70%以下であると好ましく、50%以下であるとより好ましく、30%以下であると特に好ましい。ここで、絶縁層の熱膨張係数は、プリント配線板の完成品における熱膨張係数であって、25℃から150℃の範囲での値である。また、熱膨張係数は、配線板の主面方向における値である。
Further, the thermal expansion coefficient of the lower second insulating
コア基板104の絶縁層10は、例えばガラスクロスなどの補強材と硬化済のエポキシ樹脂で形成されている。
The insulating
上側のビルドアップ層Baに属する絶縁層と下側のビルドアップ層Bbに属する絶縁層はそれぞれ、樹脂と無機粒子で形成される。全ての絶縁層は、さらに、補強材を有することができる。この場合、樹脂の種類や無機粒子の量で熱膨張係数が変えられる。下側の第2絶縁層のみガラスクロスなどの補強材を含んでも良い。下側の第2絶縁層の熱膨張係数がそれ以外の絶縁層の熱膨張係数より小さくなる。また、下側のビルドアップ層の剛性が上がるので、プリント配線板の反りが小さくなる。 The insulating layer belonging to the upper buildup layer Ba and the insulating layer belonging to the lower buildup layer Bb are each formed of a resin and inorganic particles. All the insulating layers can further have a reinforcing material. In this case, the thermal expansion coefficient can be changed depending on the type of resin and the amount of inorganic particles. Only the lower second insulating layer may include a reinforcing material such as glass cloth. The thermal expansion coefficient of the lower second insulating layer is smaller than the thermal expansion coefficients of the other insulating layers. Moreover, since the rigidity of the lower buildup layer is increased, the warp of the printed wiring board is reduced.
図1に示されるように、上側の第1ビア導体31aと上側の第2ビア導体32aと上側の第3ビア導体33aとで形成されているスタックビア構造S1が、上側のビルドアップ層Baに形成されている。上側のスタックビア構造S1の上側の第1ビア導体31aは、コア基板104の上側の導体層20a上に形成される。図1では、上側のスタックビア構造S1を形成している上側の第1ビア導体31aの中心軸と上側の第2ビア導体32aの中心軸と上側の第3ビア導体33aの中心軸は一致している。このようなスタックビア構造は同心軸スタックビア構造と称される。ここで、中心軸は絶縁層11aの上面に形成されているビア導体用の開口のトップ開口の中心を通りプリント配線板のコア基板の第1面などの主面に垂直な直線である。上面からレーザ等でビア導体用の開口が形成される。トップ開口は、絶縁層とビア導体のランドとの界面におけるビア導体用の開口の開口部である。上面と反対側の下面にビア導体の底面が形成される。ただし、上側のスタックビア構造は同心軸スタックビア構造でなくても良い。
As shown in FIG. 1, the stacked via structure S1 formed by the upper first via
また、図1に示されるように、下側の第1ビア導体31bと下側の第2ビア導体32bと下側の第3ビア導体33bとで形成されている下側のスタックビア構造S2が下側のビルドアップ層Bbに形成されている。下側のスタックビア構造S2の下側の第1ビア導体31bは、コア基板104の下側の導体層20b上に形成される。図1では、下側のスタックビア構造S2を形成している下側の第1ビア導体31bの中心軸と下側の第2ビア導体32bの中心軸と下側の第3ビア導体33bの中心軸はオフセットしている。下側のスタックビア構造S2は、配線基板の主面の法線(Z軸)方向に対し傾斜している。図1では、下側のスタックビア構造S2は、階段型のスタックビア構造である。下側のスタックビア構造S2を形成している各ビア導体の中心軸は、下側の第1ビア導体31bから下側の第3ビア導体33bに向かって順にプリント配線板の外周方向に移動している。本明細書において、用語「プリント配線板の外周方向」は、プリント配線板の主面における中心部から外周に向かう方向を意味する。コア基板の第1面の重心を通りコア基板の第1面に垂直な直線は、プリント配線板の中心軸と称される。例えばプリント配線板の中心軸と下側の第2ビア導体の中心軸との間の距離がプリント配線板の中心軸と下側の第1ビア導体の中心軸との間の距離より大きくなるようにビア導体UVはビア導体LV上に積層される(図7A)。下側の第三ビア導体は同様に下側の第二ビア導体上に形成される。上側のビルドアップ層Baの絶縁層の構成は、下側のビルドアップ層Bbの絶縁層の構成と同様であって、上側のビルドアップ層は階段型のスタックビア構造を有しても良い。
Further, as shown in FIG. 1, the lower stacked via structure S2 formed by the lower first via
同心軸スタックビア構造では、各ビア導体の中心軸が一致しているため、ビア導体のランドとそこに接続しているビア導体との界面と、ビア導体の中心軸が交差する箇所に応力が集中しやすい。そのため、同心軸スタックビア構造はヒートサイクルで接続信頼性が劣化する可能性がある。それに対し、階段型のスタックビア構造では、各ビア導体の中心軸が一致しないため、一箇所に応力が集中しがたい。また、階段型のスタックビア構造では、各ビア導体の中心軸が一致しないため、上下のビア導体の中心軸間に、プリント配線板の水平方向の配線(ビア導体のランド)が存在する。その水平方向の配線で応力が緩和される。従って、階段型のスタックビア構造の接続信頼性は高い。ここで、プリント配線板の水平方向とは、プリント配線板の主面と平行な方向である。 In the concentric stack via structure, the center axis of each via conductor is coincident, so stress is applied to the interface between the land of the via conductor and the via conductor connected to the via conductor and the center axis of the via conductor. Easy to concentrate. Therefore, there is a possibility that the connection reliability of the concentric axis stack via structure deteriorates in a heat cycle. On the other hand, in the staircase type stacked via structure, since the central axes of the via conductors do not coincide with each other, it is difficult for stress to concentrate on one place. In the staircase type stacked via structure, since the central axes of the via conductors do not coincide with each other, horizontal wiring (via conductor land) of the printed wiring board exists between the central axes of the upper and lower via conductors. The stress is relieved by the horizontal wiring. Therefore, the connection reliability of the staircase type stacked via structure is high. Here, the horizontal direction of the printed wiring board is a direction parallel to the main surface of the printed wiring board.
図7Aは、階段型のスタックビア構造内の隣接する2つのビア導体を示している。図で上に描かれているビア導体が下のビア導体LVで、下に描かれているビア導体が上のビア導体UVである。上のビア導体UVが下のビア導体LVのランド上に積層されている。ビア導体UVは下側のソルダーレジスト層に近く、ビア導体LVはコア基板に近い。上のビア導体の中心軸と下のビア導体の中心軸との間の距離はシフト量δであり、シフト量δは図7Aに示されている。 FIG. 7A shows two adjacent via conductors in a stepped stacked via structure. In the drawing, the via conductor drawn at the top is the lower via conductor LV, and the via conductor drawn at the bottom is the upper via conductor UV. The upper via conductor UV is stacked on the land of the lower via conductor LV. The via conductor UV is close to the lower solder resist layer, and the via conductor LV is close to the core substrate. The distance between the central axis of the upper via conductor and the central axis of the lower via conductor is the shift amount δ, which is shown in FIG. 7A.
図7A、Bの例では、上のビア導体UVの底面は下のビア導体LVのトップ開口上に位置していない。上のビア導体UVの底面は下のビア導体LVのランド上に形成されているが、下のビア導体のトップ開口上のランド以外のランド上に形成されている。しかしながら、図7A、Bの例によれば、シフト量が大きいため、ビルドアップ層の層数が多くなると、プリント配線板のサイズが大きくなる。階段型のスタックビア構造を有するビルドアップ層の絶縁層の層数が4層以上になると、プリント配線板のサイズの影響でスタックビア構造の接続信頼性が低下しやすい。4層以上の絶縁層を有するビルドアップ層に階段型のスタックビア構造が形成される場合、図7Cに示される階段型のスタックビア構造が好ましい。図7Cの例では、上のビア導体の底面は下のビア導体のトップ開口の外周S112上に位置している。そのため、図7Cのシフト量は図7Bのシフト量より小さくなる。プリント配線板のサイズが小さくなる。プリント配線板のサイズによる応力の影響が小さくなる。階段型のスタックビア構造の接続信頼性が高くなる。さらに、上のビア導体の中心軸が下のビア導体のトップ開口を通過することが好ましい。プリント配線板のサイズが小さくなる。スタックビア構造が階段型のスタックビア構造であって、上のビア導体の底面の全てが下のビア導体のトップ開口上に形成されていることが好ましい。プリント配線板のサイズが小さくなる。トップ開口の外周上に底が位置していないので、複雑な応力を上側のビア導体が受けにくい。 In the example of FIGS. 7A and 7B, the bottom surface of the upper via conductor UV is not located on the top opening of the lower via conductor LV. The bottom surface of the upper via conductor UV is formed on the land of the lower via conductor LV, but is formed on a land other than the land on the top opening of the lower via conductor. However, according to the examples of FIGS. 7A and 7B, since the shift amount is large, the size of the printed wiring board increases as the number of build-up layers increases. If the number of insulating layers of the build-up layer having a staircase type stacked via structure is four or more, the connection reliability of the stacked via structure is likely to be lowered due to the size of the printed wiring board. When a staircase type stacked via structure is formed in a build-up layer having four or more insulating layers, the staircase type stacked via structure shown in FIG. 7C is preferable. In the example of FIG. 7C, the bottom surface of the upper via conductor is located on the outer periphery S112 of the top opening of the lower via conductor. Therefore, the shift amount in FIG. 7C is smaller than the shift amount in FIG. 7B. The size of the printed wiring board is reduced. The effect of stress due to the size of the printed wiring board is reduced. The connection reliability of the staircase type stacked via structure is increased. Furthermore, it is preferable that the central axis of the upper via conductor passes through the top opening of the lower via conductor. The size of the printed wiring board is reduced. It is preferable that the stack via structure is a step-type stack via structure, and the entire bottom surface of the upper via conductor is formed on the top opening of the lower via conductor. The size of the printed wiring board is reduced. Since the bottom is not located on the outer periphery of the top opening, it is difficult for the upper via conductor to receive complicated stress.
下側の第1ビア導体31bと下側の第2ビア導体間32bのシフト量δ12は下側の第2ビア導体32bと下側の第3ビア導体間33bのシフト量δ23より小さいことが好ましい。ビルドアップ層を形成している絶縁層と導体層で材質が異なるため、ヒートサイクルでプリント配線板が収縮しプリント配線板に反りが発生する。その反りにより、スタックビア構造に応力が掛かる。この実施形態では、下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数がその他の絶縁層11b、13bの熱膨張係数より小さいので、その応力は大きくなる。また、この実施形態では、下側のスタックビア構造S2はプリント配線板の外周方向に傾いている。そのため、下側の第3ビア導体33bは下側の第2ビア導体32bよりプリント配線板の外側に位置している。プリント配線板の外周領域の変形量はプリント配線板の中央領域の変形量より大きいので、下側の第3ビア導体33bと下側の第2ビア導体32bとの間のストレスは、下側の第2ビア導体32bと下側の第1ビア導体31bとの間のストレスより大きいと考えられる。シフト量δ23をシフト量δ12より大きくすることで、下側の第3ビア導体33bと下側の第2ビア導体32bとの間のストレスを緩和することができる。下側のスタックビア構造の信頼性が向上する。
The shift amount δ12 between the lower first via
シフト量δは5μmから50μmであることが好ましい。シフト量が5μm未満であると、応力が一箇所に集中しやすい。シフト量が50μmを越えると、プリント配線板のサイズの影響でスタックビア構造に掛かる応力が大きくなる。 The shift amount δ is preferably 5 μm to 50 μm. If the shift amount is less than 5 μm, the stress tends to concentrate on one place. When the shift amount exceeds 50 μm, the stress applied to the stacked via structure increases due to the influence of the size of the printed wiring board.
本発明に係る実施形態のプリント配線板は、階段型のスタックビア構造を有する。そのため、階段型のスタックビア構造を有していないプリント配線板よりプリント配線板のサイズが大きくなりやすい。サイズが大きくなると、プリント配線板の変形量が大きくなる。スタックビアに掛かる応力が大きくなる。また、実施形態のプリント配線板はICチップを搭載するためのプリント配線板に適している。実施形態のプリント配線板にICチップが実装され、実施形態のプリント配線板はマザーボードに搭載される。そのため、プリント配線板に掛かる応力を小さくするため、プリント配線板の熱膨張係数はICチップの熱膨張係数とマザーボードの熱膨張係数の間の値であることが好ましい。サイズの影響を小さくするため、実施形態では、下側の第2絶縁層の熱膨張係数がそれ以外の絶縁層の熱膨張係数より小さい。また、実施形態のプリント配線板の熱膨張係数を調整するため、実施形態では、下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数がそれ以外の絶縁層11b、13bの熱膨張係数より小さい。熱膨張係数の小さな下側の第2絶縁層12bが下側の第1ビルドアップ層B1bと下側の第3ビルドアップ層B3bの間に形成されているため、下側の第1ビルドアップ層B1bの変形と下側の第2ビルドアップ層B2bの変形を抑制することができる。また、プリント配線板の熱膨張係数を効率的に調整することができる。従って、階段型のスタックビア構造の接続信頼性が高くなる。仮に、熱膨張係数の小さな下側の第2絶縁層12b上に下側の第1ビルドアップ層B1bと下側の第3ビルドアップ層B3bが積層されると、下側の第2絶縁層12bと下側の第3ビルドアップ層B3bとの間の距離が長くなる。そのため、下側の第2絶縁層12bで下側の第3ビルドアップ層B3bの変形を抑制することが難しくなる。スタックビア構造の接続信頼性が低下すると考えられる。
以上の観点から、上側のビルドアップ層も階段型のスタックビア構造を有し、上側の第2絶縁層の熱膨張係数が、上側の第1ビルドアップ層の絶縁層の熱膨張係数および/または上側の第3ビルドアップ層の絶縁層の熱膨張係数より小さいことが好ましい。
The printed wiring board according to the embodiment of the present invention has a staircase type stacked via structure. Therefore, the size of the printed wiring board tends to be larger than that of the printed wiring board that does not have the staircase type stacked via structure. As the size increases, the amount of deformation of the printed wiring board increases. Stress applied to the stacked via increases. The printed wiring board of the embodiment is suitable for a printed wiring board for mounting an IC chip. An IC chip is mounted on the printed wiring board of the embodiment, and the printed wiring board of the embodiment is mounted on a motherboard. Therefore, in order to reduce the stress applied to the printed wiring board, the thermal expansion coefficient of the printed wiring board is preferably a value between the thermal expansion coefficient of the IC chip and the thermal expansion coefficient of the motherboard. In order to reduce the influence of the size, in the embodiment, the thermal expansion coefficient of the lower second insulating layer is smaller than the thermal expansion coefficients of the other insulating layers. Further, in order to adjust the thermal expansion coefficient of the printed wiring board of the embodiment, in the embodiment, the thermal expansion coefficient of the lower second insulating
In view of the above, the upper buildup layer also has a stepped stack via structure, and the thermal expansion coefficient of the upper second insulating layer is higher than the thermal expansion coefficient of the upper first buildup layer insulating layer and / or It is preferable that it is smaller than the thermal expansion coefficient of the insulating layer of the upper third buildup layer.
本実施形態では、上側のビルドアップ層Baの全層のビア導体で上側のスタックビア構造S1が形成され、下側のビルドアップ層Bbの全層のビア導体で下側のスタックビア構造S2が形成される。このため、配線スペースの確保が容易になり、配線パターンの設計自由度が高くなる。その結果、高密度配線が実現されやすい。また、X方向又はY方向の配線を省略できる。そのため、配線長の短縮を図ることができる。 In the present embodiment, the upper stacked via structure S1 is formed by the via conductors of all layers of the upper buildup layer Ba, and the lower stacked via structure S2 is formed by the via conductors of all layers of the lower buildup layer Bb. It is formed. For this reason, it becomes easy to secure the wiring space, and the degree of freedom in designing the wiring pattern increases. As a result, high-density wiring is easily realized. Also, wiring in the X direction or Y direction can be omitted. Therefore, the wiring length can be shortened.
上側のスタックビア構造S1と下側のスタックビア構造S2は、スルーホール導体101を介して、電気的に接続されている。
The upper stacked via structure S1 and the lower stacked via structure S2 are electrically connected through the through-
ICチップ直下のストレスは大きいので、階段型のスタックビア構造S2はICチップ直下に形成されることが好ましい。スタックビア構造S1、S2は複数あってもよい。 Since the stress directly under the IC chip is large, it is preferable that the stepped stack via structure S2 is formed immediately under the IC chip. There may be a plurality of stacked via structures S1 and S2.
ビア導体の寸法は特に限定されないが、例えば、ビア導体用の開口の幅D1(トップ開口の直径)は100μmであり、ビア導体31bの底面の幅D2(ボトム開口の直径)は80μmである。本実施形態では、各ビア導体の各々が、略同じ寸法を有する。
The size of the via conductor is not particularly limited. For example, the width D1 (top opening diameter) of the via conductor opening is 100 μm, and the bottom width D2 (bottom opening diameter) of the via
スタックビア構造が配線基板の主面の法線方向に傾斜していると、スタックビア構造の厚さ方向の中心付近に応力が集中する傾向がある。特に、配線板に工程で熱がかけられる。このような場合、冷却時に絶縁層と導体層との熱膨張係数の差による応力が厚さ方向の中心付近に集中する傾向がある。そのため、スタックビア構造に負荷がかかり亀裂または層間剥離が発生することがある。これは、厚さ方向の中心付近では、応力が逃げにくいためと考えられる。本実施形態では、厚さ方向の中心付近に位置する絶縁層の熱膨張係数をそれ以外の絶縁層の熱膨張係数より小さくすることで、スタックビア構造の厚さ方向の中心に位置するビア導体に掛かる応力が小さくなると考えられる。ビア導体の底面とビア導体のランド間での剥離の発生を防ぐことができる。熱膨張係数の小さな絶縁層がその絶縁層を挟んでいる絶縁層の変形を抑えると考えられる。そのため、熱膨張係数の小さな絶縁層に形成されているビア導体とそのビア導体の上下に形成されているビア導体間に掛かる応力が小さくなるので剥離などの不具合が発生しがたいと推察される。また、厚さ方向の中心に位置する部分での変形量がそれ以外の絶縁層の変形量に比べて相対的に小さくなるためと考えられる。このように、本実施形態によれば、プリント配線板の接続信頼性が向上する。 When the stack via structure is inclined in the normal direction of the main surface of the wiring board, stress tends to concentrate near the center of the stack via structure in the thickness direction. In particular, heat is applied to the wiring board in the process. In such a case, stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the insulating layer and the conductor layer tends to concentrate near the center in the thickness direction during cooling. Therefore, a load is applied to the stacked via structure, and cracks or delamination may occur. This is presumably because the stress is difficult to escape near the center in the thickness direction. In this embodiment, the via conductor located at the center in the thickness direction of the stacked via structure is made by making the thermal expansion coefficient of the insulating layer located near the center in the thickness direction smaller than the thermal expansion coefficient of the other insulating layers. It is considered that the stress applied to is reduced. Generation of peeling between the bottom surface of the via conductor and the land of the via conductor can be prevented. It is considered that an insulating layer having a small thermal expansion coefficient suppresses deformation of the insulating layer sandwiching the insulating layer. For this reason, it is assumed that the stress applied between the via conductors formed in the insulating layer having a small thermal expansion coefficient and the via conductors formed above and below the via conductors is small, so that problems such as peeling are unlikely to occur. . Further, it is considered that the deformation amount in the portion located at the center in the thickness direction becomes relatively smaller than the deformation amounts of the other insulating layers. Thus, according to this embodiment, the connection reliability of the printed wiring board is improved.
ビルドアップ層に属する絶縁層の層数は4層以上13層以下であることが好ましい。絶縁層が4層以上であると、スタックビア構造にかかる応力が大きいので、階段型のスタックビア構造が好ましい。絶縁層が14層以上であると、スタックビア構造にかかる応力が大きすぎる。スタックビア構造に不具合が発生しやすい。ビルドアップ層の絶縁層の層数がnであって偶数の場合、第1ビルドアップ層の絶縁層の層数はn/2層であり、第2ビルドアップ層の絶縁層の層数は1層であり、第3ビルドアップ層の層数は(n/2−1)層であることが好ましい。ビルドアップ層の絶縁層の層数がnであって奇数の場合、第1ビルドアップ層の絶縁層の層数は((n−1)/2)層であり、第2ビルドアップ層の絶縁層の層数は1層であり、第3ビルドアップ層の層数は((n−1)/2)層であることが好ましい。第2のビルドアップ層の絶縁層(その他の絶縁層より小さい熱膨張係数を有する絶縁層)の層数は複数であっても良い。プリント配線板の熱膨張係数が小さくなるので、階段型のスタックビア構造の信頼性が高くなる。 The number of insulating layers belonging to the buildup layer is preferably 4 or more and 13 or less. Since the stress applied to the stacked via structure is large when the number of insulating layers is four or more, a step-type stacked via structure is preferable. When the insulating layer is 14 layers or more, the stress applied to the stacked via structure is too large. Problems are likely to occur in the stacked via structure. When the number of insulating layers in the buildup layer is n and an even number, the number of insulating layers in the first buildup layer is n / 2, and the number of insulating layers in the second buildup layer is 1. It is preferable that the number of layers in the third buildup layer is (n / 2-1). When the number of insulating layers of the buildup layer is n and an odd number, the number of insulating layers of the first buildup layer is ((n−1) / 2) layers, and the insulation of the second buildup layer The number of layers is preferably one, and the number of third buildup layers is preferably ((n-1) / 2). A plurality of insulating layers (insulating layers having a smaller thermal expansion coefficient than other insulating layers) of the second buildup layer may be provided. Since the thermal expansion coefficient of the printed wiring board is reduced, the reliability of the staircase type stacked via structure is increased.
下側のビルドアップ層は図5に示される積層インダクタ400を有してもよい。積層インダクタは導体層に含まれるコイルパターンと隣接する導体層に形成されているコイルパターンを繋いでいるビア導体で形成される。例えば、積層インダクタ400は、図5に示されるように3層の導体パターン(コイルパターン)及び隣接するコイルパターンを繋ぐビア導体で、略1.5巻きのインダクタが形成されている。コイルパターン401は下側の第1導体層に含まれ、コイルパターン402は下側の第2導体層に含まれ、コイルパターン403は下側の第3導体層に含まれる。また、ビア導体411は下側の第1ビア導体に含まれ、ビア導体412は下側の第2ビア導体に含まれ、ビア導体413は下側の第3ビア導体に含まれる。積層インダクタが下側のビルドアップ層に形成されると、上側のビルドアップ層内の導体の体積と下側のビルドアップ層内の導体の体積が大きく異なる。そのため、プリント配線板の反りが大きくなる。従って、積層インダクタを有する下側のビルドアップ層は、階段型のスタックビア構造を有すると共に、実施形態に記載されている下側の第1ビルドアップ層B1bと下側の第2ビルドアップ層B2bと下側の第3ビルドアップ層B3bで形成されることが好ましい。
The lower buildup layer may have the
図6は積層インダクタを有する下側のビルドアップ層を示している。絶縁層11bは下側の第1絶縁層であり、絶縁層12bは下側の第2絶縁層であり、絶縁層13bは下側の第3絶縁層である。下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は、下側の第1絶縁層11bと下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数より小さい。また、図6に示されるように、下側のビルドアップ層は階段型のスタックビア構造S2を含む。
FIG. 6 shows a lower buildup layer having a multilayer inductor. The insulating
以下、本実施形態に係るプリント配線板1000の製造方法が説明される。
Hereinafter, a method for manufacturing the printed
図3Aに示されるように、両面銅張積層板100(出発材料)が準備される。両面銅張積層板100は、第1面F1と第1面F1と反対側の第2面F2を有する絶縁層10と、絶縁層10の第1面F1上に積層されている金属箔102aと、絶縁層10の第2面F2上に積層されている金属箔102bとで形成されている。絶縁層10の厚さは60〜600μmである。
As shown in FIG. 3A, a double-sided copper clad laminate 100 (starting material) is prepared. The double-sided copper-clad
続いて、図3Bに示されるように、銅張積層板100にスルーホール導体用の貫通孔103が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, a through
続いて、貫通孔103内と金属箔(銅箔)102a、102b上に無電解銅めっき処理及び電解銅めっき処理が行われる。貫通孔103が電解銅めっき膜で充填される。貫通孔内にスルーホール導体が形成される(図3C参照)。
Subsequently, an electroless copper plating process and an electrolytic copper plating process are performed in the through
それから、いわゆるテンティング法により、絶縁層10の第1面上に上側の導体層20aが形成され、絶縁層10の第2面上に下側の導体層20bが形成される(図3D参照)。各導体層20a、20bは、それぞれ導体回路202a、202bやスルーホール導体のランド201a、201bを含む。コア基板104が得られる(図3D参照)。コア基板104の第1面F1と絶縁層10の第1面は同じであり、コア基板104の第2面F2と絶縁層10の第2面は同じである。
Then, the
続いて、図4Aに示されるように、コア基板104の第1面F1上に上側の第1絶縁層(上側の第1層間樹脂絶縁層)11aが形成され、コア基板104の第2面F2上に下側の第1絶縁層(下側の第1層間樹脂絶縁層)11bが形成される。
4A, an upper first insulating layer (upper first interlayer resin insulating layer) 11a is formed on the first surface F1 of the
続いて、図4Bに示されるように、レーザなどを用いて、上側の第1絶縁層11aを貫通し上側の導体層20aに至るビアホール311aが形成され、下側の第1絶縁層11bを貫通し下側の導体層20bに至るビアホール311bが形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, using a laser or the like, a via
続いて、図4Cに示されるように、セミアディティブ法で上側の第1絶縁層11a上に上側の第1導体層21aが形成され、ビアホール311aに上側の導体層20aと上側の第1導体層21aを接続する上側の第1ビア導体31aが形成される。上側の第1導体層21aは上側の第1導体回路212aや上側の第1ビア導体のランド211aを有する。このようにして、上側の第1ビルドアップ層B1aが形成される。また、図4Cに示されるように、下側の第1絶縁層11b上に下側の第1導体層21bが形成され、ビアホール311bに下側の導体層20bと下側の第1導体層21bを接続する下側の第1ビア導体31bが形成される。下側の第1導体層21bは下側の第1導体回路212bや下側の第1ビア導体のランド211bを有する。このようにして、下側の第1ビルドアップ層B1bが形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 4C, the upper
続いて、図4Dに示されるように、上側の第1ビルドアップ層B1a上に上側の第2ビルドアップ層B2aが形成され、下側の第1ビルドアップ層B1b上に下側の第2ビルドアップ層B2bが形成される。製造方法は図4A、図4B、および図4Cを用いて説明されている方法と同様である。但し、下側の第2ビルドアップ層B2bに属する下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数より小さい。例えば、下側の第1絶縁層11bに含まれる無機粒子の量は30vol%であり、下側の第2絶縁層12bに含まれる無機粒子の量は45vol%である。
上側の第2ビルドアップ層B2aに属する上側の第2絶縁層12aの熱膨張係数と上側の第1絶縁層11aの熱膨張係数と下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数は同じであってもよい。この場合、上側のビルドアップ層Baの熱膨張係数が下側のビルドアップ層Bbの熱膨張係数より大きくなりやすい。下側のビルドアップ層Bbが積層コイルを有する時、上側と下側のビルドアップ層で導体の体積が異なるが、導体の体積の差と熱膨張係数の差によりプリント配線板の反りが小さくなる。上側の第2絶縁層12aの熱膨張係数と下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は同じであって、上側の第1絶縁層11aの熱膨張係数と下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数は同じであってもよい。上側と下側のビルドアップ層でバランスが良いのでプリント配線板の反りが小さくなる。
4D, an upper second buildup layer B2a is formed on the upper first buildup layer B1a, and a lower second buildup is formed on the lower first buildup layer B1b. The up layer B2b is formed. The manufacturing method is similar to the method described with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C. However, the thermal expansion coefficient of the lower second insulating
The thermal expansion coefficient of the upper second insulating
また、図7Cに示されているように、下側の第2ビア導体32bは下側の第1ビア導体31bのランド上に形成されている。下側の第2ビア導体32bの中心軸は下側の第1ビア導体31bの中心軸に対しプリント配線板の外周方向にシフトしている。シフト量δ12は約40μmである。図4Dに示されるように、上側の第2ビア導体32aは上側の第1ビア導体31aのランド211a上に形成されている。上側の第2ビア導体32aの中心軸は上側の第1ビア導体31aの中心軸と一致している。
Further, as shown in FIG. 7C, the lower second via
続いて、図4Eに示されるように、上側の第2ビルドアップ層B2a上に上側の第3ビルドアップ層B3aが形成され、下側の第2ビルドアップ層B2b上に下側の第3ビルドアップ層B3bが形成される。製造方法は図4A、図4B、および図4Cを用いて説明されている方法と同様である。但し、下側の第3ビルドアップ層B3bに属する下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数は下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数とほぼ同じである。例えば、下側の第3絶縁層13bに含まれる無機粒子の量は30vol%である。このようにして、上側と下側のビルドアップ層B3a、B3bが完成する。
Subsequently, as shown in FIG. 4E, an upper third buildup layer B3a is formed on the upper second buildup layer B2a, and a lower third buildup layer B2b is formed. The up layer B3b is formed. The manufacturing method is similar to the method described with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C. However, the thermal expansion coefficient of the lower third insulating
上側の第3絶縁層13aの熱膨張係数と上側の第2絶縁層12aの熱膨張係数と上側の第1絶縁層11aの熱膨張係数と下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数と下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数は同じであってもよい。この場合、上側のビルドアップ層Baの熱膨張係数が下側のビルドアップ層Bbの熱膨張係数より大きくなりやすい。下側のビルドアップ層Bbが積層コイルを有する場合、上側と下側のビルドアップ層で導体の体積が異なるが、導体の体積の差と熱膨張係数の差によりプリント配線板の反りが小さくなる。上側の第2絶縁層12aの熱膨張係数と下側の第2絶縁層12bの熱膨張係数は同じであって、上側の第3絶縁層13aの熱膨張係数と上側の第1絶縁層11aの熱膨張係数と下側の第3絶縁層13bの熱膨張係数と下側の第1絶縁層11bの熱膨張係数は同じであってもよい。上側と下側のビルドアップ層でバランスが良いのでプリント配線板の反りが小さくなる。
The thermal expansion coefficient of the upper third insulating
また、図7Bに示されているように、下側の第3ビア導体33bは下側の第2ビア導体32bのランド221b上に形成されている。下側の第3ビア導体33bの中心軸は下側の第2ビア導体32bの中心軸に対しプリント配線板の外周方向にシフトしている。シフト量δ23は約50μmである。図4Eに示されるように、上側の第3ビア導体33aは上側の第2ビア導体32aのランド221a上に形成されている。上側の第3ビア導体33aの中心軸は上側の第2ビア導体32aの中心軸と一致している。各ビア導体の位置を制御することは、例えば、ビア導体用の開口の形成位置をレーザ加工機に設定することで達成される。
Further, as shown in FIG. 7B, the lower third via
図4Fに示されているように、下側のビルドアップ層Bbに階段型のスタックビア構造S2が形成され、上側のビルドアップ層Baに同心軸スタックビア構造S1が形成される。上側のビルドアップ層に階段型のスタックビア構造が形成されても良い。階段型のスタックビア構造はプリント配線基板の主面の法線方向に対し傾いている。階段型のスタックビア構造が種々のシフト量δを含む場合、図8に示されるように、スタックビア構造は曲がっているように見えたり、複数の傾きを持つように見えたりする。 As shown in FIG. 4F, a stepped stack via structure S2 is formed in the lower buildup layer Bb, and a concentric stack via structure S1 is formed in the upper buildup layer Ba. A stepped stacked via structure may be formed in the upper buildup layer. The staircase type stacked via structure is inclined with respect to the normal direction of the main surface of the printed wiring board. When the staircase type stacked via structure includes various shift amounts δ, as shown in FIG. 8, the stacked via structure may appear to be bent or have a plurality of inclinations.
次に、図4Fに示されるように、上側のビルドアップ層上に上側の第3導体層23aを露出する開口51a、52aを有する上側のソルダーレジスト層5aが形成され、下側のビルドアップ層上に下側の第3導体層23bを露出する開口51b、52bを有する下側のソルダーレジスト層5bが形成される。このようにして、プリント配線板が完成する。
上側のソルダーレジスト層の開口により露出される上側の第3導体層23aはC4パッドである。下側のソルダーレジスト層の開口により露出される下側の第3導体層23bはBGAパッドである。C4パッド上に半田バンプ(C4バンプ)61a、62aが形成され、BGAパッド上に半田バンプ(BGAバンプ)61b、62bが形成される。C4バンプを介してプリント配線板にICチップが実装され、BGAバンプを介してプリント配線板はマザーボードに搭載される。
Next, as shown in FIG. 4F, an upper solder resist
The upper
図2に別の実施形態のプリント配線板が示されている。別の実施形態のプリント配線板では、第1と第3のビルドアップ層は複数の絶縁層と複数の導体層を有し、それらは交互に積層されている。図2では、上側の第1のビルドアップ層B1aが2層の絶縁層111a、112aと2層の導体層2101a、2102aを有し、上側の第3のビルドアップ層B3aが2層の絶縁層131a、132aと2層の導体層2301a、2302aを有し、下側の第1のビルドアップ層B1bが2層の絶縁層111b、112bと2層の導体層2101b、2102bを有し、下側の第3のビルドアップ層B3bが2層の絶縁層131b、132bと2層の導体層2301b、2302bを有している。図2に示されているように、上側と下側のビルドアップ層が階段型のスタックビア構造を有している。
FIG. 2 shows a printed wiring board according to another embodiment. In a printed wiring board according to another embodiment, the first and third buildup layers have a plurality of insulating layers and a plurality of conductor layers, which are alternately stacked. In FIG. 2, the upper first buildup layer B1a has two insulating
上側と下側の第2ビルドアップ層は、複数の絶縁層と導体層を有することができる。ビルドアップ層が10層以上の絶縁層を含む場合、第2ビルドアップ層の絶縁層の層数は複数であることが好ましい。プリント配線板の熱膨張係数が小さくなる。スタックビア構造に掛かる応力が小さくなる。 The upper and lower second buildup layers can have a plurality of insulating layers and conductor layers. When the buildup layer includes 10 or more insulating layers, the number of insulating layers in the second buildup layer is preferably plural. The thermal expansion coefficient of the printed wiring board is reduced. Stress applied to the stacked via structure is reduced.
1000 プリント配線板
10 コア絶縁層
100 両面銅張積層板
101 スルーホール導体
102a、102b 金属箔
103 貫通孔
104 コア基板
20a、20b コア基板の導体層
201a、211a、2111a、2112a、221a、231a、2311a、2312a ランド
201b、211b、2111b、2112b、221b、231b、2311b、2312b ランド
202a、212a、232a、202b、212b、232b 導体回路
11a、111a、112a、12a、13a、131a、132a 絶縁層(層間樹脂絶縁層)
11b、111b、112b、12b、13b、131b、132b 絶縁層(層間樹脂絶縁層)
311a、311b ビアホール
21a、2101a、2102a、22a、23a、2301a、2302a 導体層
21b、2101b、2102b、22b、23b、2301b、2302b 導体層
31a、311a、312a、32a、33a、331a、332a ビア導体
31b、311b、312b、32b、33b、331b、332b ビア導体
Ba、B1a、B2a、B3a、Bb、B1b、B2b、B3b ビルドアップ層
F1 第1面
F2 第2面
S1、S2 スタックビア構造
LV、UV ビア導体
S111 ビア導体S11のランドの外周
S112 ビア導体S11のトップ開口
S123 ビア導体S12のボトム開口
400 積層インダクタ
401、402,403 コイルパターン
411、412、413 インダクタのビア導体
5a、5b ソルダーレジスト層
51a、52a、51b、52b ソルダーレジスト層の開口
61a、62a、61b、62b 半田バンプ
δ、δ12、δ23、δ34、δ45 シフト量
1000 Printed wiring
11b, 111b, 112b, 12b, 13b, 131b, 132b Insulating layer (interlayer resin insulating layer)
311a,
Claims (6)
前記第1ビルドアップ層上に形成されている第2絶縁層と、前記第2絶縁層上に形成されている第2導体層と、前記第2絶縁層を貫通し前記第1導体層と第2導体層を電気的に接続している第2ビア導体とを有する第2ビルドアップ層と、
前記第2ビルドアップ層上に形成されている第3絶縁層と、前記第3絶縁層上に形成されている第3導体層と、前記第3絶縁層を貫通し前記第3導体層と前記第2導体層とを電気的に接続している第3ビア導体とを有する第3ビルドアップ層と、を有するプリント配線板であって、
前記第2絶縁層の熱膨張係数は、前記第1絶縁層の熱膨張係数と前記第3絶縁層の熱膨張係数より小さく、
前記第1ビア導体と前記第2ビア導体と前記第3ビア導体は階段のように積層されていて、前記第1ビア導体と前記第2ビア導体と前記第3ビア導体とでスタックビア構造が形成されている。 A first build having a first insulating layer, a first conductor layer formed on the first insulating layer, and a first via conductor penetrating the first insulating layer and connected to the first conductor layer Up layer,
A second insulating layer formed on the first buildup layer; a second conductor layer formed on the second insulating layer; and the first conductor layer and the second conductor layer penetrating the second insulating layer. A second buildup layer having a second via conductor electrically connecting the two conductor layers;
A third insulating layer formed on the second buildup layer; a third conductor layer formed on the third insulating layer; the third conductor layer penetrating through the third insulating layer; A printed wiring board having a third buildup layer having a third via conductor electrically connecting the second conductor layer,
The thermal expansion coefficient of the second insulating layer is smaller than the thermal expansion coefficient of the first insulating layer and the thermal expansion coefficient of the third insulating layer,
The first via conductor, the second via conductor, and the third via conductor are stacked like a step, and the first via conductor, the second via conductor, and the third via conductor form a stacked via structure. Is formed.
前記第3ビルドアップ層の前記第3絶縁層と前記第3導体層と前記第3ビア導体は複数であって、前記第3絶縁層と前記第3導体層は交互に積層されていて、前記第3ビア導体は各前記第3絶縁層に形成されていて、
前記スタックビア構造は前記第1絶縁層にそれぞれ形成されている前記第1ビア導体と前記第2ビア導体と前記第3絶縁層にそれぞれ形成されている前記第3ビア導体で形成されている。 The printed wiring board according to claim 1, wherein the first build-up layer includes a plurality of the first insulating layer, the first conductor layer, and the first via conductor, and the first insulating layer and the The first conductor layers are alternately stacked, and the first via conductors are formed on the first insulating layers,
The third build-up layer includes a plurality of the third insulating layer, the third conductor layer, and the third via conductor, and the third insulating layer and the third conductor layer are alternately stacked, A third via conductor is formed in each of the third insulating layers;
The stacked via structure is formed by the first via conductor, the second via conductor, and the third via conductor respectively formed in the first insulating layer and the third insulating layer.
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