JP2016086004A - Print wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁基板と上側の樹脂絶縁層と第1導体層と下側の樹脂絶縁層と第2導体層とを有するプリント配線板に関する。 The present invention relates to a printed wiring board having an insulating substrate, an upper resin insulating layer, a first conductor layer, a lower resin insulating layer, and a second conductor layer.
特許文献1は電子部品を内蔵する配線基板を開示している。特許文献1の図1に示される配線基板は、表面と裏面を有すると共に裏面側に形成されている凹部を有するコア基板とコア基板の凹部に内蔵されている電子部品とコア基板の表面上に形成されている絶縁層とコア基板の裏面上に形成されている絶縁層(ソルダーレジスト層)とを有する。そして、特許文献の図1によれば、コア基板の表面上に形成されている絶縁層の数は3層であり、コア基板の裏面上に形成されている絶縁層の数は1層である。そして、コア基板の裏面上に形成されている絶縁層はコア基板の凹部や電子部品上に形成されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses a wiring board with a built-in electronic component. The wiring substrate shown in FIG. 1 of
特許文献1の図1に示される配線基板では、コア基板の表面上に形成されている絶縁層の数とコア基板の裏面上に形成されている絶縁層の数が異なる。そのため、配線基板の反りが大きくなると考えられる。
In the wiring substrate shown in FIG. 1 of
本発明の目的は、プリント配線板の反りを小さくすることである。 An object of the present invention is to reduce the warpage of a printed wiring board.
本発明に係るプリント配線板は、第1面と前記第1面と反対側の第2面を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の前記第1面上に形成されている第1導体層と、前記第1面と前記第1導体層上に積層されているN層の上側の樹脂絶縁層と、隣接する前記上側の樹脂絶縁層間に形成されている(N−1)層の上側の導体層と、前記絶縁基板の前記第2面上に形成されている第2導体層と、
前記第2面と前記第2導体層上に積層されているK層の下側の樹脂絶縁層と、隣接する前記下側の樹脂絶縁層間に形成されている(K−1)層の下側の導体層と、を有する。そして、前記Nは2以上の整数であり、前記Kは1以上の整数であって、前記Nの数字は前記Kの数字より大きく、前記第2導体層の厚みは全ての前記上側の導体層の厚みと前記第1導体層の厚みより厚い。
A printed wiring board according to the present invention includes an insulating substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductor layer formed on the first surface of the insulating substrate, The N-layer upper resin insulation layer laminated on the first surface and the first conductor layer and the (N-1) upper conductor layer formed between the adjacent upper resin insulation layers. A second conductor layer formed on the second surface of the insulating substrate;
The lower side of the (K-1) layer formed between the lower resin insulation layer of the K layer laminated on the second surface and the second conductor layer and the adjacent lower resin insulation layer And a conductor layer. The N is an integer of 2 or more, the K is an integer of 1 or more, the number of N is larger than the number of K, and the thickness of the second conductor layer is all the upper conductor layers. And the thickness of the first conductor layer.
図7(A)は、実施形態のプリント配線板100の平面図であり、プリント配線板100は製品エリア10Gと枠部98で形成されている。枠部98は製品エリア10Gを囲んでいる。図7(A)に示されるように、製品エリア10G内に複数の製品(配線基板)10が形成されている。製品10はマトリクス状に配列されている。1つの製品10が図7(B)に示されている。図7(B)は1つの製品(配線基板)10の平面図である。
FIG. 7A is a plan view of the printed
図5(A)は、実施形態のプリント配線板100の断面の略図である。図5(A)に示されるように実施形態の配線基板10やプリント配線板100は、コア基板30を有する。コア基板30は第1面Fと第1面Fと反対側の第2面Sを有する絶縁基板(コア材)20zと絶縁基板20zの第1面F上に形成されている第1導体層34Fと絶縁基板20zの第2面S上に形成されている第2導体層34Sを有する。
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of the printed
コア基板30はさらに第1導体層34Fと第2導体層34Sとを接続しているスルーホール導体36を有する。スルーホール導体36は絶縁基板20zを貫通している貫通孔28に形成されている。図1(B)に示されるように、貫通孔28は、第1面側に形成されている第1開口部28Fと第2面側に形成されている第2開口部28Sで形成されている。貫通孔の形状は、砂時計形状である。貫通孔28やスルーホール導体36は、例えば、US7786390に開示されている方法で製造される。US7786390の内容は本明細書に取り込まれる。第1導体層や第2導体層は図示されていない複数の導体回路とスルーホール導体36直上の導体とスルーホール導体36の周りに形成されている導体で形成されているスルーホール導体のランドと枠部内回路98F、98Sを含む。図4(B)に示されるように、第1導体層は厚みt1を有し、第2導体層は厚みt2を有する。厚みt2は厚みt1より厚い。コア基板30の第1面と絶縁基板20zの第1面は同じ面であり、コア基板30の第2面と絶縁基板20zの第2面は同じ面である。コア基板は図5(A)に示されるように、電子部品を内蔵するための開口26を有する。開口26は絶縁基板を貫通している。開口26内に電子部品80が内蔵される。
The
絶縁基板20zの第1面Fと第1導体層34F上に上側の樹脂絶縁層50F、150F、250F、350Fが積層されている。上側の樹脂絶縁層の層数はNである。Nは2以上の整数である。N番目の上側の樹脂絶縁層は最上の樹脂絶縁層である。最上の樹脂絶縁層は上側のソルダーレジスト層350Fとして機能する。
隣接する上側の樹脂絶縁層間に上側の導体層58F、158F、258Fが形成されている。N番目の上側の樹脂絶縁層と(N−1)番目の上側の樹脂絶縁層に挟まれる上側の導体層は最上の導体層258Fである。最上の導体層は、図5(B)に示される電子部品90や第2のパッケージ基板130を搭載するための上側のパッド73F(73FI、73FO)を有する。
Upper
Upper conductor layers 58F, 158F, and 258F are formed between adjacent upper resin insulation layers. The upper conductor layer sandwiched between the Nth upper resin insulation layer and the (N-1) th upper resin insulation layer is the
各上側の樹脂絶縁層は開口を有する。各上側の樹脂絶縁層に形成されている開口はそれぞれの上側の樹脂絶縁層を貫通している。
上側のソルダーレジスト層350Fは開口71F(71FI、71FO)を有し、開口により露出される最上の導体層258Fは上側のパッド73Fとして機能する。図5などに示されるように、開口71FIにより露出される上側のパッドは上側の第1パッド73FIである。上側の第1パッド73FIは配線基板の実装面の略中央に形成されていて、複数の上側の第1パッド73FIでC4パッド群が形成される。開口71FOにより露出される上側のパッドは、上側の第2パッド73FOである。上側の第2パッド73FOはC4パッド群の外に形成されている。図5(B)に示されるように、上側の第1パッド73FI上にICチップ等の電子部品90が搭載される。上側の第2パッド73FOを介して配線基板上に第2のパッケージ基板130が搭載される。
Each upper resin insulating layer has an opening. The opening formed in each upper resin insulation layer passes through each upper resin insulation layer.
The upper solder resist
1番目の上側の樹脂絶縁層から(N−1)番目の上側の樹脂絶縁層はビア導体用の開口を有する。ビア導体用の開口にビア導体60F、160F、260Fが形成され、ビア導体により隣接する導体層が接続される。
各上側の樹脂絶縁層50F、150F、250F、350Fはコア基板30と電子部品80を内蔵する開口26上に形成されていて、1番目の上側の樹脂絶縁層50Fはコア基板と電子部品を内蔵する開口26を覆っている。
図5(A)では、上側の樹脂絶縁層50F、150F、250F、350Fは4層である。4番目の上側の樹脂絶縁層350Fは上側のソルダーレジスト層である。そして、ソルダーレジスト層350Fは上側のパッド73Fを露出する開口71Fを有する。
The (N-1) th upper resin insulation layer from the first upper resin insulation layer has openings for via conductors. Via
Each upper
In FIG. 5A, the upper resin insulation layers 50F, 150F, 250F, and 350F are four layers. The fourth upper
実施形態の配線基板10やプリント配線板100では、上側の導体層58F、158F、258Fは3層である。1番目の上側の樹脂絶縁層50Fと2番目の上側の樹脂絶縁層150Fに挟まれている上側の導体層58Fが第1の上側の導体層である。2番目の上側の樹脂絶縁層150Fと3番目の上側の樹脂絶縁層250Fに挟まれている上側の導体層158Fが第2の上側の導体層である。3番目の上側の樹脂絶縁層250Fと4番目の上側の樹脂絶縁層350Fに挟まれている上側の導体層258Fが第3の上側の導体層である。第3の上側の導体層258Fが最上の導体層であり、最上の導体層はICチップ等の電子部品90や第2のパッケージ基板130を搭載するための上側のパッド73Fを有する。上側のパッドは、上側の第2パッド73FOを有さず、上側の第1パッド73FIのみで形成されてもよい。上側のパッドは上側のソルダーレジスト層350Fの開口71Fにより露出される。
In the
実施形態の配線基板10では、1番目の上側の樹脂絶縁層50Fと2番目の上側の樹脂絶縁層150Fと3番目の上側の樹脂絶縁層250Fは、それぞれ、ビア導体用の開口を有する。
実施形態の配線基板10では、上側の樹脂絶縁層50Fのビア導体用の開口に第1の上側のビア導体60Fが形成されている。ビア導体60Fで第1導体層34Fと導体層58Fが接続されている。ビア導体60Fで電極82と導体層58Fが接続されている。上側の樹脂絶縁層150Fのビア導体用の開口に第2の上側のビア導体160Fが形成されている。ビア導体160Fで導体層58Fと導体層158Fが接続されている。上側の樹脂絶縁層250Fのビア導体用の開口に第3の上側のビア導体260Fが形成されている。ビア導体260Fで導体層158Fと導体層258Fが接続されている。
In the
In the
図5(A)に示されるように、絶縁基板20zの第2面Sと第2導体層34S上に下側の樹脂絶縁層50Sが積層されている。下側の樹脂絶縁層の層数はKである。Kは1以上の整数である。Kの数字はNの数字より小さい。NとKの差は、2以下であることが好ましい。プリント配線板の反りが小さくなる。上側の樹脂絶縁層の数は下側の樹脂絶縁層の数より多い。K番目の下側の樹脂絶縁層は最下の下側の樹脂絶縁層である。最下の下側の樹脂絶縁層は下側のソルダーレジスト層(下側の保護層)として機能する。
各下側の樹脂絶縁層はコア基板と電子部品を内蔵する開口上に形成されていて、1番目の下側の樹脂絶縁層50Sはコア基板30と電子部品80を内蔵する開口26を覆っている。
As shown in FIG. 5A, the lower
Each lower resin insulation layer is formed on the opening containing the core substrate and the electronic component, and the first lower
Kが1の時、下側の樹脂絶縁層は1番目の下側の樹脂絶縁層(最下の下側の樹脂絶縁層)のみである。また、下側の導体層は存在しない。Kが1の時、最下の下側の樹脂絶縁層は下側のソルダーレジスト層として機能する。下側のソルダーレジスト層は開口51Sを有する。下側のソルダーレジスト層50Sの開口51Sにより第2導体層34Sが露出される。下側のソルダーレジスト層50Sの開口51Sにより露出される第2導体層34Sは下側のパッド53Sとして機能する。図4(C)に示されるように、下側のソルダーレジスト層50Sは電子部品の電極82を露出する開口51Sを有しても良い。下側のパッド53Sや電極82を介して配線基板はマザーボードに搭載される。
全ての下側の導体層34Sの厚みは全ての上側の導体層58F、158F、258Fの厚みより厚い。
When K is 1, the lower resin insulation layer is only the first lower resin insulation layer (the lowermost lower resin insulation layer). There is no lower conductor layer. When K is 1, the lowermost lower resin insulating layer functions as a lower solder resist layer. The lower solder resist layer has an
The thickness of all the
Kが2以上であると、隣接する下側の樹脂絶縁層間に下側の導体層が形成される。K番目の下側の樹脂絶縁層と(K−1)番目の下側の樹脂絶縁層に挟まれる下側の導体層は最下の下側の導体層である。最下の下側の導体層はマザーボードと接続するための下側のパッド53Sを有する。
When K is 2 or more, a lower conductor layer is formed between adjacent lower resin insulation layers. The lower conductor layer sandwiched between the Kth lower resin insulation layer and the (K-1) th lower resin insulation layer is the lowermost lower conductor layer. The lowermost lower conductive layer has a
各下側の樹脂絶縁層は開口を有する。各下側の樹脂絶縁層に形成されている開口はそれぞれの下側の樹脂絶縁層を貫通している。
下側のソルダーレジスト層は開口を有し、開口により露出される最下の下側の導体層は下側のパッドとして機能する。下側のパッドを介して配線基板はマザーボードに接続される。
1番目の下側の樹脂絶縁層から(K−1)番目の下側の樹脂絶縁層はビア導体用の開口を有する。ビア導体用の開口に下側のビア導体が形成され、ビア導体により隣接する導体層が接続される。
図5(A)では、下側の樹脂絶縁層の数は1である。図5(A)に示される1番目の下側の樹脂絶縁層50Sは下側のソルダーレジスト層50Sである。そして、ソルダーレジスト層50Sは開口51Sを有する。開口51Sにより第2導体層に含まれる下側のパッド53Sや電極82が露出される。
Each lower resin insulating layer has an opening. The opening formed in each lower resin insulation layer penetrates each lower resin insulation layer.
The lower solder resist layer has an opening, and the lowermost conductive layer exposed by the opening functions as a lower pad. The wiring board is connected to the motherboard via the lower pad.
The (K-1) th lower resin insulation layer from the first lower resin insulation layer has openings for via conductors. A lower via conductor is formed in the opening for the via conductor, and adjacent conductor layers are connected by the via conductor.
In FIG. 5A, the number of lower resin insulation layers is one. The first lower
図5(A)に示されるように、上側のソルダーレジスト層350Fの開口71Fから露出している上側のパッド73Fに半田バンプ76Fを形成することができる。
図4(C)に示されるように、下側のソルダーレジスト層50Sの開口51Sから露出するパッド53Sや電子部品の電極82に半田バンプ76Sを形成することができる。
As shown in FIG. 5A, the
As shown in FIG. 4C, solder bumps 76S can be formed on the
図5(B)は、実施形態の配線基板10の応用例1000を示す。応用例1000は、POP(Package on Package)基板である。
実施形態の配線基板10にC4パッド上の半田バンプ76FIを介してICチップ(ロジックチップ)等の電子部品90が実装される。配線基板10と電子部品90とからなる第1のパッケージ基板が完成する。そして、応用例では、第1のパッケージ基板120に第2パッド(上側の第2パッド)73FO上の半田バンプ76FOを介して第2のパッケージ基板130が搭載されている。第2のパッケージ基板130は上基板110と上基板上に実装されているメモリ等の電子部品190有する。
第1のパッケージ基板120と第2のパッケージ基板130との間にモールド樹脂102が形成されている。
上基板110上に電子部品190を封止するモールド樹脂202が形成されている。
図5(B)では、第1のパッケージ基板と第2のパッケージ基板を接続する接続体76FOは半田バンプ76FOである。半田バンプ以外に、接続体として、めっきポストやピンなどの金属ポストを例示することができる。めっきポストやピンの形状は円柱である。直円柱が好ましい。
また、配線基板10は下側のパッドにマザーボードと接続するための半田バンプ76Sを有しても良い。
FIG. 5B shows an application example 1000 of the
An
A
In FIG. 5B, the connection body 76FO that connects the first package substrate and the second package substrate is a solder bump 76FO. In addition to the solder bumps, examples of the connection body include metal posts such as plating posts and pins. The shape of the plating posts and pins is a cylinder. A right circular cylinder is preferable.
Further, the
図1(D)や図2(A)等に示されるように、絶縁基板20zは、電子部品収容用の開口26を有する。開口26は絶縁基板を貫通している。実施形態の配線基板の絶縁基板(コア材)20zは開口26を有するので、配線基板の強度が低下する。実施形態のプリント配線板では、コア基板の第1面上に積層されている樹脂絶縁層の数とコア基板の第2面上に積層されている樹脂絶縁層の数が異なる。そのため、実施形態の配線基板は反りやすい。そのため、プリント配線板100も反りやすい。
As shown in FIG. 1D, FIG. 2A, and the like, the insulating
図5(A)は、プリント配線板100の断面の略図である。図5(A)は図7(A)中のX1−X1間に存在するプリント配線板の断面の略図である。図7(A)はソルダーレジスト層より上の位置からプリント配線板100を見ることで得られる図である。図7(A)は、上側のソルダーレジスト層350Fと上側のソルダーレジスト層の開口から露出する上側のパッド73Fとアライメントマーク258FAが示されている。図6(A)は、コア基板30の第1面Fの平面図である。図6(A)に第1導体層34Fと第1導体層34Fから露出するコア材の第1面が示されている。図6(A)に示されるように、第1導体層は製品エリア10G内に形成されている製品エリア内第1導体層34FPと枠部98(98F)内に形成されている枠部内第1導体層34FWで形成されている。枠部内第1導体層の面積を枠部内の絶縁基板の第1面の面積で割ることで得られる値は0.15以下である。図6(A)の例では、枠部内第1導体層はアライメントマーク34FAのみで形成されている。
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of the printed
図6(B)は、コア基板30の第2面の平面図である。図6(B)に第2導体層34Sと第2導体層34Sから露出するコア材の第2面が示されている。図6(B)に示されるように、第2導体層は製品エリア10G内に形成されている製品エリア内第2導体層34SPと枠部98(98S)内に形成されている枠部内第2導体層34SWで形成されている。枠部内第2導体層34SWは枠部のほぼ全面を覆っている。枠部内第2導体層34SWはベタパターン(solid pattern)である。枠部内第2導体層の面積を枠部内の絶縁基板の第2面の面積で割ることで得られる値は0.85以上である。コア基板は、第2面Sの枠部98にアライメントマーク34SAを有する。アライメントマーク34SAは、枠部内第2導体層34SWから露出する第2面Sで形成されている。図4(A)は、図7(A)中のX3−X3間の断面図である。図4(A)に示されるように、コア基板30の第2面Sの枠部にベタパターン34SW(枠部内第2導体層)が形成されている。そして、ベタパターン34SWは、開口を有する。開口から露出する絶縁基板の第2面がアライメントマーク34SAとして機能する。
FIG. 6B is a plan view of the second surface of the
図4(A)に示されるように、1番目の上側の樹脂絶縁層50Fと2番目の上側の樹脂絶縁層150Fと3番目の上側の樹脂絶縁層250Fは枠部98を有する。そして、1番目の上側の樹脂絶縁層50Fの枠部上に枠部内の第1の上側の導体層58FWが形成されている。2番目の上側の樹脂絶縁層150Fの枠部上に枠部内の第2の上側の導体層158FWが形成されている。3番目の上側の樹脂絶縁層250Fの枠部上に枠部内の第3の上側の導体層258FWが形成されている。
枠部内の第1の上側の導体層58FWの面積を枠部内の1番目の上側の樹脂絶縁層50Fの面積で割ることで得られる値は0より大きく0.15以下である。
枠部内の第2の上側の導体層158FWの面積を枠部内の2番目の上側の樹脂絶縁層150Fの面積で割ることで得られる値は0より大きく0.15以下である。
枠部内の第3の上側の導体層258FWの面積を枠部内の3番目の上側の樹脂絶縁層250Fの面積で割ることで得られる値は0より大きく0.15以下である。
枠部内の第1の上側の導体層と枠部内の第2の上側の導体層と枠部内の第3の上側の導体層はアライメントマークのみで形成されることが好ましい。
As shown in FIG. 4A, the first upper
A value obtained by dividing the area of the first upper conductor layer 58FW in the frame by the area of the first upper
A value obtained by dividing the area of the second upper conductor layer 158FW in the frame by the area of the second upper
A value obtained by dividing the area of the third upper conductor layer 258FW in the frame by the area of the third upper
The first upper conductor layer in the frame portion, the second upper conductor layer in the frame portion, and the third upper conductor layer in the frame portion are preferably formed only by alignment marks.
実施形態のプリント配線板100では、絶縁基板20zの第1面F上の上側の樹脂絶縁層50F、150F、250F、350Fの数は4であって、絶縁基板20zの第2面S上の下側の樹脂絶縁層50Sの数は1である。Nの数はKの数より大きい。両者の差は3である。また、プリント配線板100では、絶縁基板20zの第1面上の導体層34F、58F、158F、258Fの数が、絶縁基板20zの第2面上の導体層34Sの数より多い。プリント配線板100では、コア材の表裏で樹脂の体積や導体の体積が異なる。プリント配線板100は非対称な構造である。ここで、表は第1面であり、裏は第2面である。プリント配線板100では、Nの値がKの値より大きいので、第1面F上の導体の体積は第2面S上の導体の体積より大きくなりやすい。しかしながら、プリント配線板100では、第2導体層34Sの厚みが第1導体層34Fの厚みや全ての上側の導体層の厚みより厚い。図4(A)では、第1の上側の導体層58Fと第2の上側の導体層158Fと第3の上側の導体層258Fが上側の導体層に属する。第2導体層34Sの厚みが第1面F上の導体層34F、58F、158F、258Fの厚みより厚いので、第1面F上に存在する導体の体積と第2面S上に存在する導体の体積の差が小さくなる。そのため、実施形態のプリント配線板100によれば、反りが小さくなる。さらに、上側の導体層58F、158F、258Fの内、最上の導体層258Fの厚みが最も厚い。厚い厚みを有する導体層34S、258Fが上側の樹脂絶縁層50F、150F、250Fと絶縁基板20zを挟むので、プリント配線板100の強度が高くなる。そのため、プリント配線板100は非対称に起因する応力に対抗することができる。反りが小さくなる。
図4(B)中に各導体層の厚みt1、t2、t3、t4、t5が示される。例えば、第1導体層34Fの厚みt1は14μmである。第2導体層34Sの厚みt2は16μmである。第1の上側の導体層58Fの厚みt3は7.5μmであり、第2の上側の導体層158Fの厚みt4は7.5μmであり、第3の上側の導体層258Fの厚みt5は10μmである。即ち、第2導体層34Sの厚みt2が、第1導体層34Fの厚みt1、及び、導体層58F、158F、258Fの厚みt3、t4、t5より厚い。また、上側の導体層58F、158F、258Fの中で第3の上側の導体層(最上の上側の導体層)の厚みが最も厚い。絶縁基板の表裏で導体の体積の均衡が図られ、反りが小さくなる。
In the printed
FIG. 4B shows the thicknesses t1, t2, t3, t4, and t5 of each conductor layer. For example, the thickness t1 of the
プリント配線板100では、枠部の面積に占める枠部内第2導体層34SWの面積の比率R2が枠部の面積に占める枠部内第1導体層34FWの面積の比率R1より大きい。枠部はプリント配線板の外周に形成されているので、枠部の強度を高くすることでプリント配線板の反りを小さくすることがでる。プリント配線板100は非対称な構造なので、絶縁基板20zの第1面F上の枠部の強度と第2面S上の枠部の強度が同じであると、非対称に起因する応力を小さくすることができない。しかしながら、プリント配線板100では、枠部内第2導体層34SWの面積が枠部内第1導体層34FWの面積より大きいので、枠部内第2導体層34SWによる第2面Sの強化は枠部内第1導体層34FWによる第1面Fの強化より強い。そのため、プリント配線板100は非対称な構造であっても、反りが小さい。また、枠部の面積に占める枠部内の第1の上側の導体層58FWの面積の比率は比率R3である。枠部の面積に占める枠部内の第2の上側の導体層158FWの面積の比率は比率R4である。枠部の面積に占める枠部内の第3の上側の導体層258FWの面積の比率は比率R5である。そして、比率R2は、比率R3より大きい。比率R2は、比率R4より大きい。比率R2は、比率R5より大きい。その場合、絶縁基板20zの第2面上の枠部の強度は、絶縁基板20zの第1面上に存在する各枠部の強度より強い。非対称に起因する応力を効果的に小さくすることができる。プリント配線板100では、比率R2が0.85以上であって、比率R1、R3、R4、R5が0.15以下である。両者の差が大きいので、プリント配線板100の反りが小さくなる。例えば、R2は0.89であり、R1は0.1であり、R3は0.06であり、R4は0.12であり、R5は0.15である。絶縁基板の第1面の枠部上に存在している枠部内の導体層の内、枠部内の最上の上側の導体層258Fの面積の比率が最も大きい。絶縁基板20zの第1面上に形成されている枠部内の導体層の面積は小さいが、枠部内の最上の上側の導体層の面積を大きくすることで効果的にプリント配線板の強度を高くすることができる。反りが小さくなる。
In the printed
実施形態の製品エリア10Gの面積に占める各導体層の面積の比率の例が以下に示される。製品エリア内第1導体層の面積の比率は比率r1である。製品エリア内第2導体層の面積の比率は比率r2である。製品エリア内の第1の上側の導体層の面積の比率は比率r3である。製品エリア内の第2の上側の導体層の面積の比率は比率r4である。製品エリア内の第3の上側の導体層の面積の比率は比率r5である。比率r1、r3、r4、r5は、0.54〜0.58である。比率r1、r3、r4、r5の中で最も比率r5が最も大きい。比率r2が比率r1、r2、r3、r4、r5の中で最も大きく、0.60〜0.9である。比率R1、R2、R3、R4、R5は各枠部内の導体層の面積を枠部の面積で割ることで得られる。比率r1、r2、r3、r4、r5は各製品エリア内の導体層の面積を製品エリアの面積で割ることで得られる。
An example of the ratio of the area of each conductor layer to the area of the
実施形態のプリント配線板では、上側のソルダーレジスト層350Fと下側のソルダーレジスト層50Sの材質が異なる。上側のソルダーレジスト層は光硬化タイプの樹脂絶縁層であり、下側のソルダーレジスト層は熱硬化タイプの樹脂絶縁層である。そのため、樹脂絶縁層の数が異なっても、実施形態のプリント配線板の反りが小さくなる。上側のソルダーレジスト層は樹脂と無機粒子で形成され、下側のソルダーレジスト層は樹脂と無機粒子で形成される。下側のソルダーレジスト層はガラスクロスやアラミド繊維等の補強材を有することができる。上側のソルダーレジスト層は補強材を有していない。
In the printed wiring board of the embodiment, the materials of the upper solder resist
[実施形態のプリント配線板の製造方法]
実施形態のプリント配線板100の製造方法が図1〜図3に示される。
ガラスクロスと樹脂と無機粒子を含む絶縁基板(コア材)20zが準備される。絶縁基板20zは図1(A)に示されるように、製品エリア10Gと製品エリアを囲む枠部98を有する。出発基板は、絶縁基板20zと絶縁基板20zの両面に積層されている銅箔22F、22Sで形成されている(図1(A))。絶縁基板の第1面F上の銅箔は第1銅箔22Fであり、絶縁基板の第2面S上の銅箔は第2銅箔22Sである。
[Method for Manufacturing Printed Wiring Board of Embodiment]
A method of manufacturing the printed
An insulating substrate (core material) 20z containing glass cloth, resin, and inorganic particles is prepared. As shown in FIG. 1A, the insulating
第1銅箔22FにCO2レーザが照射される。絶縁基板20zの第1面F側にスルーホール導体用の貫通孔を形成するための第1開口部28Fが絶縁基板20zに形成される。第2銅箔22SにCO2レーザが照射される。第1開口部28Fに繋がる第2開口部28Sが形成される。スルーホール導体用の貫通孔28が形成される(図1(B))。第1開口部28Fは第1面Fから第2面Sに向かってテーパーしている。第2開口部28Sは第2面Sから第1面Fに向かってテーパーしている。
The
第1銅箔と第2銅箔、貫通孔28の側壁上に無電解めっき膜が形成される。その後、無電解めっき膜上に電解めっき膜25F、25Sが形成される。電解めっき膜25Fは第1面F上に形成されている電解めっき膜であり、電解めっき膜25Sは第2面S上に形成されている電解めっき膜である。第2面上の電解銅めっき膜25Sを形成するための電流密度は第1面上の電解銅めっき膜25Fを形成するための電流密度より大きい。そのため、電解めっき膜25Sの厚みは電解めっき膜25Fの厚みより厚い。貫通孔内に無電解めっき膜と無電解めっき膜上の電解めっき膜とからなるめっき膜24が形成される。同時に、絶縁基板の第1面と第2面上にめっき膜24が形成される。電解めっき膜で貫通孔28が充填される。めっき膜24上にエッチングレジストが形成される。エッチングレジストから露出するめっき膜24と銅箔22F、22Sが除去される。エッチングレジストが除去される。絶縁基板の第1面に第1導体層34Fが形成される。絶縁基板の第2面に第2導体層34Sが形成される。図1(C)に示されるように、第1導体層34Fは製品エリア内第1導体層34FPと枠部内第1導体層34FWを有し、第2導体層34Sは製品エリア内第2導体層34SPと枠部内第2導体層34SWを有する。製品エリア内導体層や枠部内導体層の面積はエッチングレジストのパターンで調整される。貫通孔28に第1導体層と第2導体層を接続するスルーホール導体36が形成される。第1導体層34Fの厚みt1は14μmである。第2導体層34Sの厚みt2は16μmである。貫通孔28を有する絶縁基板20zと貫通孔28に形成されているスルーホール導体36と絶縁基板の第1面上に形成されている第1導体層34Fと絶縁基板の第2面上に形成されている第2導体層34Sとを有する回路基板3000が得られる(図1(C))。回路基板3000はUS7786390に開示されている方法で製造される。
An electroless plating film is formed on the side walls of the first copper foil, the second copper foil, and the through
回路基板3000にCO2ガスレーザにより電子部品収容用の開口26が形成される(図1(D))。図6(A)は、プリント配線板100のコア基板30の第1面Fの平面図である。図1(D)は、図6(A)中のX2−X2間の断面図である。但し、製品エリア内の製品は簡略化されている。略1つの製品が描かれている。枠部内第1導体層34FWはアライメントマーク34FAのみで形成されている。図6(B)は、プリント配線板100のコア基板30の第2面Sの平面図である。枠部内第2導体層34SWはベタパターンで形成されている。開口26は第1導体層34Fに含まれるアライメントマーク34FAまたは第2導体層34Sに含まれるアライメントマーク34SAを用い形成される。尚、アライメントマーク34SAは枠部内第2導体層34SWに形成されている開口である。図1(C)にアライメントマーク34SAは描かれていない。
回路基板3000に電子部品収容用の開口26を形成することでコア基板30が完成する。コア基板30の第1面Fと絶縁基板20zの第1面は同じ面であり、コア基板30の第2面Sと絶縁基板20zの第2面は同じ面である。
An
The
コア基板が反転され、コア基板30の第1面にPETフィルム94が貼られる(図1(E))。PETフィルム94で開口26が塞がれる。
The core substrate is inverted, and a
電子部品収容用の開口26により露出するPETフィルム上に積層セラミックコンデンサ等の電子部品80が置かれる。電子部品80が開口26内に収容される(図2(A))。電子部品80は図4(A)に示されるアライメントマーク34SAを用いて置かれる。電子部品80は、PETフィルム94の粘着力により、PETフィルム94上に保持される。コア基板30の第1導体層34Fの上面と電子部品80の電極82の上面は略同一平面上に位置する。
An
コア基板30の第2面と電子部品上に下側の樹脂絶縁層50S用の樹脂フィルムが積層される。下側の樹脂絶縁層用の樹脂フィルム(下側の樹脂フィルム)はエポキシ等の樹脂とシリカ等無機粒子を含む。下側の樹脂フィルムは、さらに、ガラスクロス等の補強材を有しても良い。実施形態の下側の樹脂フィルムは、ガラスクロスとシリカ粒子とエポキシ樹脂を含む。
下側の樹脂フィルム上に銅箔等の金属箔48Sが積層される。金属箔48Sの厚みは3μm〜5μmである。
加熱プレスを行うことで、下側の樹脂フィルムから下側の樹脂絶縁層(最下の下側の樹脂絶縁層)50Sがコア基板30の第2面Sと電子部品80上に形成される。同時に、下側の樹脂絶縁層50S上に銅箔48Sが接着される。この際、下側の樹脂フィルムに含まれる樹脂と無機粒子が開口26の側壁と電子部品80との間の隙間に流れ込む。隙間中の樹脂を硬化することで隙間を充填する充填剤50SSが形成される。充填剤により電子部品はコア基板に内蔵される(図2(B))。充填剤50SSにより電子部品80はコア基板30に固定される。充填剤50SSと下側の樹脂絶縁層50Sは同時に形成される。下側の樹脂絶縁層は樹脂と無機粒子と補強材を含む。充填剤は樹脂と無機粒子を含む。充填剤に含まれる樹脂と下側の樹脂絶縁層に含まれる樹脂は同じである。充填剤に含まれる無機粒子と下側の樹脂絶縁層に含まれる無機粒子は同じである。
下側の樹脂絶縁層50Sは熱硬化タイプの樹脂絶縁層である。
A resin film for the lower
A
By performing the heat press, the lower resin insulating layer (the lowermost lower resin insulating layer) 50S is formed on the second surface S of the
The lower
コア基板30からPETフィルム94が除去される(図2(C))。中間基板300が得られる(図2(C))。中間基板300は、コア基板30とコア基板30に内蔵されている電子部品80と電子部品とコア基板間の隙間を充填している充填剤50SSとコア基板の第2面と電子部品上に形成されている下側の樹脂絶縁層50Sと下側の樹脂絶縁層50S上の銅箔48Sとを有する。
The
中間基板300のコア基板の第1面と電子部品上に1番目の上側の樹脂絶縁層用の樹脂フィルムが積層される。上側の樹脂絶縁層用の樹脂フィルム(上側の樹脂フィルム)はエポキシ等の樹脂とシリカ等の無機粒子を含む。上側の樹脂フィルムは、さらに、ガラスクロス等の補強材を有しても良い。実施形態の上側の樹脂フィルムは、シリカ粒子とエポキシ樹脂を含む。加熱プレスにより、上側の樹脂フィルムから1番目の上側の樹脂絶縁層50Fが形成される(図2(D))。1番目の上側の樹脂絶縁層50Fは熱硬化タイプの樹脂絶縁層である。
A resin film for the first upper resin insulation layer is laminated on the first surface of the core substrate of the
次に、CO2ガスレーザにて樹脂絶縁層50Fにビア導体用の開口51Fが形成される。開口51Fは電極82と第1導体層34Fに至る。
樹脂絶縁層50F上と開口51Fの内壁に無電解銅めっき層52が形成される。
無電解銅めっき層52上にめっきレジストが形成される。
めっきレジストから露出する無電解銅めっき層52上に、電解銅めっき層56が形成される。
めっきレジストが除去される。電解銅めっき層56間の無電解銅めっき層52がエッチングで除去される。1番目の上側の樹脂絶縁層50F上に第1の上側の導体層58Fが形成される。上側の第1導体層は製品エリア内の第1の上側の導体層58FPと枠部内の第1の上側の導体層58FWを有する。枠部内の第1の上側の導体層58FWはアライメントマークのみで形成されることが好ましい。同時に、1番目の上側の樹脂絶縁層を貫通し、第1導体層34Fや電極82に至る上側の第1のビア導体60Fが形成される(図3(A))。導体層58FP、58FWの面積はめっきレジストのパターンで調整される。
Next, an
Electroless
A plating resist is formed on the electroless
Electrolytic
The plating resist is removed. The electroless
1番目の上側の樹脂絶縁層50Fと第1の上側の導体層58F上に2番目の上側の樹脂絶縁層150Fが形成される。2番目の上側の樹脂絶縁層に第2の上側のビア導体用の開口が形成される。2番目の上側の樹脂絶縁層の形成方法は、1番目の上側の樹脂絶縁層の形成方法と同様である。上側の樹脂絶縁層150Fは第2の上側のビア導体用の開口を有する。2番目の上側の樹脂絶縁層150Fは熱硬化タイプの樹脂絶縁層である。
2番目の上側の樹脂絶縁層上に第2の上側の導体層158Fが形成される。第2の上側の導体層158Fは製品エリア内の第2の上側の導体層158FPと枠部内の第2の上側の導体層158FWを有する。枠部内の第2の上側の導体層158FWはアライメントマークのみで形成されることが好ましい。第2の上側の導体層の形成方法は、第1の上側の導体層の形成方法と同様である。導体層158FP、158FWの面積はめっきレジストのパターンで調整される。
第2の上側の導体層158Fの厚みt3は7.5μmである。
第2の上側のビア導体用の開口に第2の上側のビア導体160Fが形成される。第2の上側のビア導体の形成方法は、第2の上側のビア導体の形成方法と同様である。
A second upper
A second
The thickness t3 of the second
A second upper via
前の段落に示されている方法と同様な方法で3番目の上側の樹脂絶縁層250Fと第3の上側の導体層258Fと第3の上側のビア導体260Fが形成される。第3の上側の導体層258Fは製品エリア内の第3の上側の導体層258FPと枠部内の第3の上側の導体層258FWを有する。枠部内の第3の上側の導体層258FWはアライメントマークとダミーパターンで形成されることが好ましい。アライメントマーク以外にダミーパターンを形成することで、枠部内の第3の上側の導体層(最上の導体層)158FWの面積が増える(図3(B))。第3の上側の導体層の厚みt5は10μmである。導体層258FP、258FWの面積はめっきレジストのパターンで調整される。
A third upper
3番目の上側の樹脂絶縁層250Fと第3の上側の導体層258F上に4番目の上側の樹脂絶縁層350Fが形成される。4番目の上側の樹脂絶縁層は光硬化タイプの樹脂絶縁層である。4番目の上側の樹脂絶縁層に露光処理と現像処理により開口71F(71FI、71FO)が形成される(図3(B))。開口71Fにより第3の上側の導体層が露出される。開口71Fにより露出される導体部分は上側のパッド73F(73FI、73FO)として機能する。また、4番目の上側の樹脂絶縁層は上側のソルダーレジスト層350Fとして機能する。
A fourth upper
下側の樹脂絶縁層50S上の金属箔48Sがエッチングにより除去される。下側の樹脂絶縁層50Sは下側のソルダーレジスト層として機能する。この時、上側のパッドがエッチングで溶解されないように、上側のソルダーレジスト層上に保護フィルムが貼られている。上側のパッドが露出しない。保護フィルムは図に示されていない。また、金属箔48Sの除去により、金属箔の粗面が下側のソルダーレジスト層50Sに転写される。下側のソルダーレジスト層は粗面を有する。
The
下側の樹脂絶縁層50Sにレーザで開口51Sが形成される(図3(C))。金属箔48Sにレーザを照射することで、開口51Sが形成されてもよい。開口51Sにより、下側のパッド53Sが露出される。下側のパッドは第2導体層34Sに含まれる。電子部品の電極82を露出する開口51Sを下側のソルダーレジスト層に形成することができる(図3(C))。
An
上側のパッド73F(73FI、73FO)と下側のパッド53S上に保護膜を形成することができる。開口51Sから露出している電子部品の電極82上に保護膜を形成することができる。保護膜は、パッドや電極の酸化を防止するための膜である。保護膜は、例えば、Ni/Au、Ni/Pd/Au、Pd/AuやOSP(Organic Solderability Preservative)膜で形成される。
A protective film can be formed on the
上側のパッド73FI、73FO上に半田バンプ76FI、76FOが形成される。半田バンプ76FIはC4パッド(上側の第1パッド)73FI上に形成されていて、半田バンプ76FOは上側の第2パッド73FO上に形成されている。プリント配線板の下側のパッド53Sに半田バンプ76Sを形成することができる。図4(C)に示される半田バンプ76FI,76FO、76Sを有する配線基板が完成する。
Solder bumps 76FI and 76FO are formed on the upper pads 73FI and 73FO. The solder bump 76FI is formed on the C4 pad (upper first pad) 73FI, and the solder bump 76FO is formed on the upper second pad 73FO. Solder bumps 76S can be formed on the
プリント配線板の各製品10に半田バンプ76FIを介して電子部品90が実装される。第1のパッケージ基板120が完成する。この際、リフローの熱が加えられるが、プリント配線板100では第2導体層の厚みが第1導体層の厚みより厚い。枠部内第2導体層の面積が枠部内第1導体層の面積より大きい。そのため、第1面Fの導体の体積と第2面の導体の体積の差が小さくなる。リフロー前後の配線基板や第1のパッケージ基板の反りが小さい。半田バンプ76FOを介して第2のパッケージ基板130が第1のパッケージ基板120に搭載される。パッケージ基板10と第2のパッケージ基板130との間にモールド樹脂102が形成される(図5(B))。POP基板1000が完成する。その後、個々のPOP基板に分割される。
An
[実施形態の改変例]
図7(C)は実施形態の改変例に係る配線基板を示す。
実施形態の改変例に係る配線基板では、コア基板30に形成されている電子部品80を収容するための開口26は、テーパーを有する。それ以外、改変例の配線基板と実施形態の配線基板は同様である。枠部に関わる構成は実施形態と改変例で同様である。従って、開口26の形状以外、改変例のプリント配線板と実施形態のプリント配線板は同様である。
開口26は、第2面Sから第1面Fに向けてテーパーしている。第1面上の開口26のサイズは第2面上の開口26のサイズより小さい。開口の側壁は図7(C)に示されるように、第2面Sから第1面Fに向かってテーパーしている。開口26のサイズは第2面から第1面に向かって小さくなっている。
絶縁基板20zは補強材を有するので、絶縁基板20zの剛性は高い。そのため、絶縁基板20zは、絶縁基板20z上に形成されている樹脂絶縁層の変形を抑えることができる。
改変例によれば、1番目の上側の樹脂絶縁層50Fとコア基板30の第1面との接触面積は、下側の樹脂絶縁層50Sとコア基板30の第2面Sとの接触面積より大きい。
改変例では、コア基板の第1面上の上側の樹脂絶縁層の数はコア基板の第2面上の下側の樹脂絶縁層の数より多い。そのため、上側の樹脂絶縁層がコア基板に与える力は、下側の樹脂絶縁層がコア基板に与える力より大きい。
コア基板の第1面の面積は大きく、コア基板の第1面に働く力は大きい。それに対し、コア基板の第2面の面積は小さく、コア基板の第2面に働く力は小さい。そのため、コア基板の第1面と第2面で単位面積当たりの力が比較されると、両者の差は小さくなる。もしくは、両者は略同等である。従って、コア基板に形成されている電子部品収容用の開口が、第2面から第1面に向かうテーパーを有し、さらに、コア基板の表裏で樹脂絶縁層の数が異なっても、反りの小さなプリント配線板やPOP基板を提供することができる。電子部品を内蔵する配線基板の接続信頼性が高くなる。
[Modification of Embodiment]
FIG. 7C shows a wiring board according to a modification of the embodiment.
In the wiring board according to the modification of the embodiment, the
The
Since the insulating
According to the modification, the contact area between the first upper
In the modified example, the number of the upper resin insulation layers on the first surface of the core substrate is larger than the number of the lower resin insulation layers on the second surface of the core substrate. Therefore, the force that the upper resin insulation layer gives to the core substrate is larger than the force that the lower resin insulation layer gives to the core substrate.
The area of the first surface of the core substrate is large, and the force acting on the first surface of the core substrate is large. On the other hand, the area of the second surface of the core substrate is small, and the force acting on the second surface of the core substrate is small. Therefore, when the force per unit area is compared between the first surface and the second surface of the core substrate, the difference between the two becomes small. Or both are substantially equivalent. Therefore, the opening for housing the electronic component formed in the core substrate has a taper from the second surface to the first surface, and even if the number of resin insulating layers on the front and back surfaces of the core substrate is different, the warp does not occur. A small printed wiring board or POP board can be provided. The connection reliability of the wiring board incorporating the electronic component is increased.
[実施形態の改変例のプリント配線板の製造方法]
実施形態の改変例では、絶縁基板の第2面側から絶縁基板にレーザを照射することで電子部品収容用の開口26が形成される。それ以外、図7(C)の改変例の製法は実施形態の製法と同様である。
レーザで開口26が形成されるため、開口の側壁は図7(C)に示されるように第2面から第1面に向かってテーパーしている。レーザの例はUVレーザやCO2レーザである。
[Method of Manufacturing Printed Wiring Board of Modified Example of Embodiment]
In the modification of the embodiment, the
Since the
実施形態と各改変例のプリント配線板で、Nの数字が2であって、Kの数字が1であることが好ましい。もしくは、Nの数字が3であって、Kの数字が1であることが望ましい。反りが小さくなる。 In the printed wiring board of the embodiment and each modified example, it is preferable that the number of N is 2 and the number of K is 1. Alternatively, it is desirable that the number of N is 3 and the number of K is 1. Warpage is reduced.
100 プリント配線板
10 製品
20z 絶縁基板
28 貫通孔
30 コア基板
34F 第1導体層
34S 第2導体層
34SW 枠部内第2導体層
50F、50S 樹脂絶縁層
58F、58S 導体層
60F、60S ビア導体
80 電子部品
98 枠部
10G 製品エリア
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記絶縁基板の前記第1面上に形成されている第1導体層と、
前記第1面と前記第1導体層上に積層されているN層の上側の樹脂絶縁層と、
隣接する前記上側の樹脂絶縁層間に形成されている(N−1)層の上側の導体層と、
前記絶縁基板の前記第2面上に形成されている第2導体層と、
前記第2面と前記第2導体層上に積層されているK層の下側の樹脂絶縁層と、
隣接する前記下側の樹脂絶縁層間に形成されている(K−1)層の下側の導体層と、からなるプリント配線板であって、
前記Nは2以上の整数であり、前記Kは1以上の整数であって、前記Nの数字は前記Kの数字より大きく、前記第2導体層の厚みは全ての前記上側の導体層の厚みと前記第1導体層の厚みより厚い。 An insulating substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
A first conductor layer formed on the first surface of the insulating substrate;
A resin insulation layer above the N layer laminated on the first surface and the first conductor layer;
An upper conductor layer of the (N-1) layer formed between adjacent upper resin insulation layers;
A second conductor layer formed on the second surface of the insulating substrate;
A resin insulation layer below the K layer laminated on the second surface and the second conductor layer;
A printed wiring board comprising a lower conductive layer of the (K-1) layer formed between adjacent lower resin insulating layers,
The N is an integer of 2 or more, the K is an integer of 1 or more, the number of N is larger than the number of K, and the thickness of the second conductor layer is the thickness of all the upper conductor layers. And thicker than the thickness of the first conductor layer.
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