JP2015070117A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線板の反り。【解決手段】プリント配線板は製品領域とフレームを有する。そして、フレームに独立しているダミー導体が形成されていて、ソルダーレジスト層に溝が形成されている。ソルダーレジスト層の溝の位置とダミー導体間のスペースが重なっている。【選択図】図２

Description

本発明は、製品領域と製品領域を囲むフレームを有するプリント配線板に関する。

特許文献１は、パッケージ領域とパッケージ領域を囲むダミー領域を有する半導体パッケージ基板を開示している。特許文献１の目的は、半導体パッケージ基板のたわみを改善することである。その目的を達成するため、特許文献１では、ダミー領域がビーム領域とリブ領域で形成されている。
特許文献２は、製品領域と製品領域を囲む枠部領域を有する多層配線基板を開示している。そして、特許文献２の図２に示されているように、製品領域と枠部領域上にソルダーレジストが形成されている。

特許文献１は、ダミー領域上にソルダーレジスト層を形成することを明示していないが、特許文献２より、特許文献１のダミー領域はソルダーレジスト層で覆われていると考えられる。ソルダーレジスト層はプリント配線板の反りに影響を与えると考えられる。従って、特許文献１の半導体パッケージ基板のパッケージ領域とダミー領域上にソルダーレジスト層が形成されると、半導体パッケージ基板の反りやうねり、ネジレ、たわみが大きくなると予想される。

特開２００７−０１９４９６号公報 特開２００８−２７０７６９号公報

本発明の目的は、プリント配線板の変形量を小さくすることである。別の目的は、プリント配線板に電子部品を搭載する歩留りを高くすることである。さらなる別の目的は、プリント配線板とプリント配線板上に搭載されている電子部品間の接続信頼性を高くすることである。

本発明のプリント配線板は、最上の層間樹脂絶縁層と、前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成されている最上の導体層と、前記最上の層間樹脂絶縁層と前記最上の導体層上に形成されている上側のソルダーレジスト層とを有する。そして、前記プリント配線板は製品領域と前記製品領域を囲むフレームで形成されていて、前記最上の導体層は前記フレームに独立して形成されている複数のダミー導体を含み、前記上側のソルダーレジスト層は前記ダミー導体間に溝を有する。

本発明の実施形態に係るプリント配線板の平面図が示されている。（Ａ）は１つの製品領域１０と製品領域１０を囲むフレーム２０を有するプリント配線板を示しており、（Ｂ）は複数の製品領域１０と各製品領域１０を囲むフレーム２０を有するプリント配線板を示している。 実施形態のプリント配線板のフレームの一部の平面図が示されている。（Ａ）はソルダーレジスト層形成前のフレームの一部を示しており、（Ｂ）はソルダーレジスト層形成後のフレームの一部を示している。 図２（Ｂ）中のＡ部が拡大して示されている。（Ａ）は実施形態のプリント配線板のダミー導体とソルダーレジスト層を示しており、（Ｂ）は改変例のダミー導体とソルダーレジスト層を示している。 ソルダーレジスト層の溝の例を示す図。 本発明の他の実施形態に係るプリント配線板を示す断面図。 改変例のプリント配線板を示す断面図。

以下に、本発明の実施形態が図面に基づき詳細に説明される。図１には、実施形態に係るプリント配線板１の平面図が示されている。プリント配線板１の外形は略矩形である。実施形態のプリント配線板１は、製品領域１０と製品領域１０を囲むフレーム２０で形成されていて、製品領域１０に製品として複数のパッケージ基板３０が形成されている。製品はマトリクスに配置されている。製品と製品の間に切断部４０が形成されている。製品領域１０は、点線より内側の領域である。

図１（Ａ）に示されているプリント配線板１は１つの製品領域１０と製品領域１０を囲む１つのフレーム２０で形成されている。図１（Ａ）に示されているプリント配線板１は製品領域に５×１０個の製品３０を含んでいる。
図１（Ｂ）に示されているプリント配線板１は複数の製品領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを有し、各製品領域はフレーム２０で囲まれている。図１（Ｂ）に示されているプリント配線板１は、１つの製品領域に４×４個の製品３０を含んでいる。
切断部４０にダミー導体は形成されていない。

プリント配線板１は、最上の層間樹脂絶縁層３と、最上の層間樹脂絶縁層３上の最上の導体層５と、最上の層間樹脂絶縁層３と最上の導体層５上のソルダーレジスト層７を有している。プリント配線板１は、コア基板を有してもよい。コア基板を有するパッケージ基板の例が米国特許第７７８６３９０号公報に示されている。実施形態のプリント配線板１のパッケージ基板３０はコアレス基板でもよい。コアレス基板の例が特開２００５−３２７７８０号公報に示されている。なお、パッケージ基板３０は、半導体素子を搭載するための、図示しない多数のパッドを有する。そのパッド上に半田バンプが設けられている。

図２（Ａ）は、ソルダーレジスト層形成前の実施形態のプリント配線板１のフレーム２０の一部を示している。図２（Ａ）は、平面図であって、ダミー導体６とダミー導体６から露出する最上の層間樹脂絶縁層３が描かれている。ダミー導体６は最上の層間樹脂絶縁層３上に形成されていて、最上の導体層５に含まれる。図２（Ａ）に示されるように、各ダミー導体６は独立している。ダミー導体６は他のダミー導体６や製品領域内のパッケージ基板３０の導体回路に繋がっていない。

実施形態のプリント配線板１はダミー導体６を有するので、フレーム２０の剛性が高くなる。さらに、各ダミー導体６は独立しているので、プリント配線板１の反りが小さくなる。もし、ダミー導体６がダミー導体６間の配線で繋がっていると、プリント配線板１を変形させる力が１つのダミー導体６から隣のダミー導体６に伝わる。そのため、各ダミー導体６に働く力が同じ方向を向きやすい。プリント配線板１の反りが大きくなると考えられる。実施形態のプリント配線板では、ダミー導体６間にスペースＳが形成されているので、スペースＳで応力が緩和される。プリント配線板１を変形させる力が一つの方向に揃わない。プリント配線板１の反りが小さくなる。

図２（Ｂ）は、ソルダーレジスト層（上側のソルダーレジスト層）７形成後の実施形態のプリント配線板１のフレーム２０の一部を示している。ソルダーレジスト層７の下に存在しているダミー導体６は点線で描かれている。実施形態のプリント配線板１では、反りを小さくするために、各ダミー導体６が独立している。しかしながら、ダミー導体６およびダミー導体６間のスペースＳ上に略平坦なソルダーレジスト層７が形成されると、ソルダーレジスト層７を介して一つのダミー導体６から別のダミー導体６へ力が伝達される。それを防止するために、実施形態のプリント配線板１では、ダミー導体６間に形成されているソルダーレジスト層７は溝８を有する。図２（Ｂ）では溝８に斜線が描かれている。

図４にフレーム２０の断面図を示す。図４中に、最上の層間樹脂絶縁層３と、ダミー導体６と、ソルダーレジスト層７と、ソルダーレジスト層７の溝８が示されている。図４（Ａ）では、溝８の底はダミー導体６の上面と最上の層間樹脂絶縁層３の上面との間に位置している。溝８により、最上の層間樹脂絶縁層３は露出されない。ソルダーレジスト層７でスペースＳにより露出される最上の層間樹脂絶縁層３は覆われている。図４（Ａ）中の点線がダミー導体６の上面の位置を示している。ソルダーレジスト層７を介して一つのダミー導体６から別のダミー導体６へ伝達する力が小さくなる。
図４（Ｂ）では、溝８により、最上の層間樹脂絶縁層３の上面が露出している。ソルダーレジスト層７を介して一つのダミー導体６から別のダミー導体６へ力が伝達しない。
反りの点で、図４（Ｂ）の例は図４（Ａ）の例より優れる。

溝８の幅はダミー導体６間のスペースＳの幅より小さいことが好ましい。ダミー導体６の側壁がソルダーレジスト層７で覆われる。ダミー導体６が腐食しがたい。フレーム２０の剛性が維持される。
溝８は全てのスペースＳに形成されていることが好ましい。ダミー導体６は溝８で囲まれる。プリント配線板１の縦方向の変形と横方向の変形が小さくなる。
例えば、図示されているダミー導体６の大きさは０．４ｍｍ×０．４ｍｍであり、ダミー導体６はマトリクスに形成されている。そして、ダミー導体６間のスペースＳの幅は、０．２ｍｍであり、溝８の幅は０．１ｍｍである。

実施形態のプリント配線板１の温度が上昇すると、ソルダーレジスト層７が膨張する。また、プリント配線板１の温度が低下すると、ソルダーレジスト層７は収縮する。ソルダーレジスト層７の膨張と収縮によりプリント配線板１は変形する。実施形態のプリント配線板１は溝８を有するので、ソルダーレジスト層７の体積が小さくなる。そのため、ソルダーレジスト層７の膨張量や収縮量は小さくなる。ソルダーレジスト層７の影響によるプリント配線板１の反りを抑制することができる。

さらに、実施形態では、溝８の位置とスペースＳの位置が重なっている。ソルダーレジスト層７の上面が略平坦であると、ダミー導体６間のソルダーレジスト層７の体積はダミー導体６上のソルダーレジスト層７の体積より大きくなる。従って、ダミー導体６間のソルダーレジスト層７に溝８を形成することで、ソルダーレジスト層７の体積を効果的に減らすことが出来る。また、スペースＳにダミー導体６が存在していないので、その部分の剛性が低い。そのため、スペースＳを起点として、ソルダーレジスト層７の膨張や収縮によりプリント配線板１に変形が発生しやすい。しかしながら、実施形態では、ダミー導体６間のソルダーレジスト層７に溝８が形成されているので、ソルダーレジスト層７の膨張や収縮によりダミー導体６間のスペースＳに働く力が弱くなる。

ソルダーレジスト層７の下にダミー導体６が存在している。そのため、ソルダーレジスト層７が収縮しても、ダミー導体６によりソルダーレジスト層７の収縮の影響が緩和される。ソルダーレジスト層７が膨張しても、溝８でソルダーレジスト層７の膨張を吸収することができる。

従って、実施形態のプリント配線板１によれば、ソルダーレジスト層７の溝８の位置とダミー導体６間のスペースＳの位置が重なっている。プリント配線板１を変形させる力が分散される。そのため、プリント配線板１や個々のパッケージ基板３０の反りやうねり、ネジレ、たわみが小さくなる。

なお、プリント配線板１の各パッケージ基板３０に半導体素子などの電子部品が搭載される。その後、プリント配線板１は切断部４０に沿って切断され、個々のパッケージ基板３０に分割される。１つのプリント配線板１からＩＣチップが実装されているパッケージ基板３０が多数製造される。

図３は、図２（Ｂ）中のＡ部を拡大して示している。図３（Ａ）では、ダミー導体６は製品領域１０に沿っている行と列に形成されている。ダミー導体６は、図３（Ｂ）に示されるように、製品領域１０の外周に対し斜めに形成されても良い。

図５は、本発明の他の実施形態に係るプリント配線板を示す断面図である。この実施形態のプリント配線板１は、先の実施形態の構成に加えて、コア基板１００と、コア基板１００上の最下の層間樹脂絶縁層１３と、最下の層間樹脂絶縁層１３上の最下の導体層１５と、最下の層間樹脂絶縁層１３および最下の導体層１５上に形成されている下側のソルダーレジスト層１７を有する。最下の導体層１５は、フレーム２０に最上の導体層５におけると同様なダミー導体６を有する。そして、下側のソルダーレジスト層１７は、上側のソルダーレジスト層７と同様に、ダミー導体６間に溝８を有する。下側のソルダーレジスト層７の溝８の位置や深さは、上側のソルダーレジスト層７の溝８の位置や深さと同様である。

図６は、図５の実施形態に係るプリント配線板の改変例を示す断面図である。この改変例のように、最上の導体層５のダミー導体６の配置と最下の導体層１５のダミー導体６の配置がずれてもよい。最上の導体層５のダミー導体６が、上側のソルダーレジスト層７に垂直な光で最下の導体層１５に等倍で投影されると、最上の導体層５のダミー導体６と最下の導体層１５のダミー導体６は重ならない。上側のソルダーレジスト層７の溝の位置と下側のソルダーレジスト層１７の位置はずれても良い。上側のソルダーレジスト層７の溝８が上側のソルダーレジスト層７に垂直な光で下側のソルダーレジスト層１７に等倍で投影されると、上側のソルダーレジスト層７の溝８と下側のソルダーレジスト層１７の溝８は重ならない。プリント配線板１を変形させる力の掛かり方がプリント配線板１の上下で異なる。プリント配線板１の変形が小さくなる。
ダミー導体６の形状は多角形や円や楕円形であってもよい。

実施形態のプリント配線板１によれば、反りやうねり、ネジレ、たわみが小さくなる。そのため、プリント配線板に電子部品を搭載することが容易になる。また、プリント配線板とプリント配線板上に搭載されている電子部品間の接続信頼性が高くなる。

１ プリント配線板
３ 最上の層間樹脂絶縁層
５ 最上の導体層
６ ダミー導体
７ ソルダーレジスト層
８ ソルダーレジスト層の溝
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 製品領域
１３ 最下の層間樹脂絶縁層
１５ 最下の導体層
１７ 下側のソルダーレジスト層
２０ フレーム
３０ パッケージ基板
４０ 切断部
Ｓ スペース

Claims (3)

1. 最上の層間樹脂絶縁層と、前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成されている最上の導体層と、前記最上の層間樹脂絶縁層と前記最上の導体層上に形成されている上側のソルダーレジスト層とを有するプリント配線板であって、
   前記プリント配線板は製品領域と前記製品領域を囲むフレームで形成されていて、
   前記最上の導体層は前記フレームに独立して形成されている複数のダミー導体を含み、
   前記上側のソルダーレジスト層は前記ダミー導体間に溝を有する。
2. 請求項１に記載のプリント配線板であって、
   前記溝の底はダミー導体の上面と最上の層間樹脂絶縁層の上面との間に位置している。
3. 請求項１もしくは２に記載のプリント配線板であって、
   前記ダミー導体は、前記プリント配線板の両面に配置され、
   前記ダミー導体の位置は、前記基板の一方の面側と他方の面側とでずれている。

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