JP2017135135A - 配線基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】両主面に配線導体4、6が配設された絶縁層5を有する配線基板Aであって、絶縁層5は、絶縁樹脂中に絶縁粒子が充填された複数の粒子含有樹脂層5aと、粒子含有樹脂層5a同士の間に挟持されており絶縁樹脂のみから形成された粒子非含有樹脂層5bと、を含んでいることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
配線基板Bは、コア基板21の上下面にビルドアップ部22が積層されている。コア基板21は、コア用の絶縁板23およびコア用の配線導体24から構成される。
ビルドアップ部22は、ビルドアップ用の絶縁層25およびビルドアップ用の配線導体26から構成される。
絶縁板23は、ガラスクロス入りの熱硬化性樹脂から成る。絶縁層25は、絶縁粒子が充填された熱硬化性樹脂から成る。配線導体24および26は、銅から成る。
配線基板Bの熱膨張係数は、およそ8〜13ppm/℃程度である。
ビルドアップ用の配線導体26は、各絶縁層25の表面およびビアホール28内に被着されている。
半導体素子Sは、例えばシリコンやゲルマニウム等から成る。半導体素子Sの熱膨張係数は、およそ3〜4ppm/℃程度である。
これに対応して、配線基板Bの半導体素子接続パッド29も小径かつ高密度化が進んでいる。
このため、半導体素子Sを配線基板Bに接続する場合には、両者の熱伸縮差を抑制して互いに対応する電極Tと半導体素子接続パッド29とを精度よく確実に接続させることが重要である。
このような熱伸縮差抑制のために、ビルドアップ用の絶縁層25に絶縁粒子を高密度に充填して配線基板Bの熱膨張係数を小さくすることで半導体素子Sの熱膨張係数との差を小さくする場合がある。
これにより、粒子含有樹脂層における絶縁樹脂と絶縁粒子との界面の連続性を、粒子非含有樹脂層によって分断することができるため、絶縁層の上面から下面にかけて金属イオンが移動することを有効に阻止することができる。その結果、絶縁信頼性に優れた高密度な配線を有する配線基板を提供することができる。
絶縁板3は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を含浸させて熱硬化した絶縁材料から成る。スルーホール7は、例えばドリル加工やレーザー加工あるいはブラスト加工により形成される。
ビルドアップ用の絶縁層5は、例えばエポキシ樹脂等の絶縁樹脂中に酸化ケイ素等の絶縁粒子を充填した2層の粒子含有樹脂層5aと、2層の粒子含有樹脂層5aの間に挟持されておりエポキシ樹脂等の絶縁樹脂のみから成る粒子非含有樹脂層5bとから構成される。
ところで、粒子含有樹脂層5aを構成する絶縁樹脂と、粒子非含有樹脂層5bを構成する絶縁樹脂とは異なる樹脂でも構わないが、同一の樹脂であることが好ましい。両者を同一の樹脂で構成することにより、両者の間の密着性を向上させることができる。
粒子含有樹脂層5aの厚みは、およそ3〜20μm程度である。粒子含有樹脂層5aに含まれる絶縁粒子は、およそ60〜72wt%程度である。
粒子非含有樹脂層5bの厚みは、およそ0.1〜10μm程度であり、この場合の配線基板Aの熱膨張係数は、およそ8〜15ppm/℃程度である。また、粒子非含有樹脂層5bの厚みは、0.1〜2μm程度であることが好ましい。この場合の配線基板Aの熱膨張係数は、およそ8〜13ppm/℃程度であり、粒子非含有樹脂層5bが存在しない場合の配線基板の熱膨張係数と同等に抑えることができる。
なお、0.1μmよりも薄い場合、絶縁信頼性が悪くなる恐れがある。10μmよりも厚い場合は、配線基板の熱膨張係数が大きくなり、電極Tと半導体素子接続パッド9とを精度よく確実に接続させることができなくなる恐れがある。
このようなビルドアップ用の絶縁層5は、例えば表面にスキン層と呼ばれる樹脂のみの薄い層を有する半硬化状態の粒子含有シートを、スキン層同士を向い合せて2層重ねて積層し、加熱しながら加圧することで形成される。あるいは、コア基板1の表面に、半硬化状態の粒子含有シートを1層積層し、その上にエポキシ樹脂等の絶縁樹脂のみから成る半硬化状態のシートを積層し、さらにその上に半硬化状態の粒子含有シートを1層積層して、加熱しながら加圧することでも形成できる。
ビアホール8は、例えばレーザー加工により形成される。
上面側の最表層の絶縁層5の表面に被着された配線導体6の一部は、半導体素子Sの電極Tに接続される半導体素子接続パッド9として機能する。また、下面側の最表層の絶縁層5の表面に被着された配線導体6の一部は、外部の回路基板に接続される外部接続パッド10として機能する。
配線導体4や6は、例えば銅箔や銅めっき等の良導電性金属から成り、周知のサブトラクティブ法やセミアディティブ法等により形成される。
そして、電極Tと半導体素子接続パッド9との間に介在させた半田を、熱溶融させた後に冷却して固着することで半導体素子Sを配線基板Bに接続するとともに、外部接続パッド10を外部の回路基板の配線導体に接続することにより、半導体素子Sが外部の回路基板に電気的に接続される。
これにより、粒子含有樹脂層5aにおける絶縁樹脂と絶縁粒子との界面の連続性が、粒子非含有樹脂層5bによって分断されることになり、絶縁層5の上面から下面にかけて金属イオンが移動することを有効に阻止することができる。その結果、絶縁信頼性に優れた高密度な配線を有する配線基板Aを提供することができる。
5 絶縁層
5a 粒子含有樹脂層
5b 粒子非含有樹脂層
A 配線基板
Claims (4)
- 両主面に配線導体が配設された絶縁層を有する配線基板であって、前記絶縁層は、絶縁樹脂中に絶縁粒子が充填された複数の粒子含有樹脂層と、該粒子含有樹脂層同士の間に挟持されており絶縁樹脂のみから形成された粒子非含有樹脂層と、を含んでいることを特徴とする配線基板。
- 前記粒子含有樹脂層を構成する絶縁樹脂と、前記粒子非含有樹脂層を構成する絶縁樹脂とが同一の組成であることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
- 前記粒子含有樹脂層の厚みが3〜20μmであり、前記粒子非含有樹脂層の厚みが、0.1〜10μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板。
- 前記粒子非含有樹脂層の厚みが0.1〜2μmであることを特徴とする請求項3記載の配線基板。
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