JP2020072103A - Wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、配線基板に関するものである。 The present disclosure relates to a wiring board.
近年、医療用の検査装置等に使用される積層型の配線基板において、X線等の放射線を受けた被検査物を透過するX線の撮像を行う半導体素子が搭載されるものがある。積層型の配線基板は、絶縁層と配線導体とが交互に積層された構造を有している。このような配線基板と半導体素子とは、平面視で同じ大きさの形状を有しており、互いに重なり合うように半導体素子が配線基板に実装されることがある。 2. Description of the Related Art In recent years, some laminated wiring boards used for medical inspection devices and the like are equipped with a semiconductor element that images an X-ray transmitted through an inspection object that has received radiation such as X-rays. The laminated wiring board has a structure in which insulating layers and wiring conductors are alternately laminated. Such a wiring board and a semiconductor element have the same shape in plan view, and the semiconductor element may be mounted on the wiring board so as to overlap each other.
検査装置内において、上記のような半導体素子が縦横の並びに隙間なく並び、放射線が互いに隣接する半導体素子間から漏れないように配置されることがある。しかしながら、配線基板の互いに積層された絶縁層同士の間から、配線導体が露出していることがある。このような場合、半導体素子と同じ大きさの形状を有する配線基板同士が縦横の並びに隙間なく並んだときに、露出している配線導体同士が短絡してしまい半導体素子が正常に機能しない虞がある。 In an inspection apparatus, the above-described semiconductor elements may be arranged vertically and horizontally without a gap, and may be arranged so that radiation does not leak from between adjacent semiconductor elements. However, the wiring conductor may be exposed from between the insulating layers that are laminated on the wiring board. In such a case, when wiring boards having the same size as the semiconductor element are arranged vertically and horizontally without any gap, exposed wiring conductors may be short-circuited and the semiconductor element may not function properly. is there.
本開示における配線基板は、上から1層目の第1絶縁層および2層目の第2絶縁層を含む3層以上の絶縁層が互いに積層している積層体と、積層体の上面、下面および絶縁層同士の間に位置している配線領域と、第1絶縁層の上面における配線領域内において配線領域の外周縁に沿って位置している電極と、配線領域内に位置している配線導体と、複数の絶縁層に位置しており、絶縁層の上下に位置している配線導体同士を電気的に接続している複数のビアホールと、を有しており、電極は、複数のビアホールのうち電極の直下に位置するビアホールによって第2絶縁層の上面に位置する配線導体と電気的に接続しているとともに、複数の絶縁層のうち第2絶縁層よりも下層の少なくとも一つに位置している配線領域は、平面透視で第1絶縁層に位置している配線領域内に収まるように位置していることを特徴とするものである。 The wiring board according to the present disclosure includes a laminated body in which three or more insulating layers including a first insulating layer that is the first layer from the top and a second insulating layer that is the second layer are laminated together, and an upper surface and a lower surface of the laminated body. And a wiring region located between the insulating layers, an electrode located along the outer peripheral edge of the wiring region in the wiring region on the upper surface of the first insulating layer, and a wiring located in the wiring region A conductor and a plurality of via holes that are located in a plurality of insulating layers and electrically connect wiring conductors located above and below the insulating layer, and the electrodes are a plurality of via holes. Is electrically connected to a wiring conductor located on the upper surface of the second insulating layer by a via hole located directly below the electrode, and is located in at least one of lower layers than the second insulating layer among the plurality of insulating layers. The wiring area that is being insulated is the first insulation when seen through a plane. And it is characterized in that it is positioned to fit with and wiring region positioned.
本開示によれば、半導体素子が正常に機能することが可能な配線基板を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a wiring board that allows a semiconductor element to function normally.
図1〜図5を基にして、本開示の配線基板1の実施形態例を説明する。図1は、配線基板1を示す概略断面図である。図2は、半導体素子Sが実装された配線基板1が、互いの側面が接触するように並んでいる状態を示す概略断面図である。
An embodiment example of the
図2に示すように、配線基板1は、例えば医療用の検査装置内等に互いの側面が接触する状態に並び、上面に実装された半導体素子S同士が、互いに隙間の無いように配置させる機能を有している。図2においては、説明の便宜上、配線基板1が3個並んでいる一例を示したが、実際には、配線基板1が、縦横の並びでおよそ500〜5000個程度並んでいる。
As shown in FIG. 2, the
配線基板1は、積層体2と、電極3と、配線導体4と、ソルダーレジスト5と、を有している。
The
積層体2は、上から1層目の第1絶縁層6aおよび2層目の第2絶縁層6bを含む3層以上の絶縁層6が、互いに積層して構成されている。積層体2は、絶縁層6同士の層間に配線導体4を設ける領域を確保しつつ、近接する配線導体4同士の絶縁性を確保する機能を有している。
The laminated
絶縁層6は、例えばアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の絶縁材料を含んでいる。絶縁材料は、絶縁粒子を含有している。絶縁粒子は、例えばシリカ(SiO2)、アルミナ(AlO3)等が挙げられる。絶縁層6は、ガラス繊維を含んでいる。ガラス繊維を含んでいなくても構わないが、配線基板1の平坦性や剛性を確保する観点からは、ガラス繊維を含む方が有利である。
The
本例においては、第1絶縁層6aおよび第2絶縁層6bを含む8層の絶縁層6が積層されている例を示しているが、必要に応じて積層数を調整すればよい。各々の絶縁層6の厚さは、例えば50〜200μmに設定されている。
In this example, an example is shown in which eight
各々の絶縁層6には、絶縁層6の上下に位置している配線導体4同士を電気的に接続している複数のビアホール7が位置している。ビアホール7の内側には、ビアホール導体7aが位置している。つまり、ビアホール7は、絶縁層6を介して上下に位置する配線導体4同士を電気的に接続するための導電経路である。ビアホール7の直径は、例えば50〜200μmに設定されている。
A plurality of via holes 7 that electrically connect the
積層体2の上面、下面および絶縁層6同士の間には、それぞれ配線領域8が位置している。配線領域8の内側には、後述する電極3、配線導体4および外部電極9が位置している。つまり、配線領域8は、配線基板1における導電経路が位置している領域である。配線領域8は、絶縁層6の外周縁から所定の間隔だけ内側に位置しており、配線基板1の側面に露出しない状態になっている。
本開示においては、第2絶縁層6bよりも下層の少なくとも一つに位置している配線領域8は、平面透視で第1絶縁層6aに位置している配線領域8内に収まるように位置している。
In the present disclosure, the
言い換えれば、第2絶縁層6bよりも下層の少なくとも一つに位置している配線導体4は、平面透視で第1絶縁層6aに位置している配線導体4よりも絶縁層6の中央寄りに位置しているといえる。
In other words, the
図1では、第2絶縁層6bよりも下層の全てに位置している配線領域8が、平面透視で第1絶縁層6aに位置している配線領域8内に収まるように位置している一例を示している。言い換えれば、第2絶縁層6bよりも下層の全てに位置している配線導体4は、第1絶縁層6aに位置している配線導体4よりも絶縁層6の中央寄りに位置しているといえる。これにより、配線基板1の外周縁と第2絶縁層6bよりも下層の配線導体4との最短間隔は、配線基板1の外周縁と第1絶縁層6a上面に位置する配線導体4との最短間隔よりも大きい。
In FIG. 1, an example in which the
図3に示すように、電極3は、第1絶縁層6a上面の配線領域8内に位置している。電極3は、半導体素子Sの電極と例えば半田によって接続される。これにより、半導体素子Sと配線基板1とが電気的に接続状態となる。電極3は例えば円形状を有している。電極3の直径は、例えば200〜400μmに設定されている。
As shown in FIG. 3, the
電極3は、配線領域8の外周縁に沿って位置している第1電極3a、および第1電極3aよりも中央側に位置している第2電極3bを含んでいる。言い換えれば、第1電極3aは、配線領域8において最外周に位置している。
The
第1電極3aは、直下に位置しているビアホール7によって第2絶縁層6bの上面に位置している配線導体4と電気的に接続している。これは、配線領域8内に電極3を可能な限り高密度に配置しているため、平面視で、第1電極3aから第1絶縁層6aの中央側に向けて導電経路を設ける領域を確保することが困難であることによる。
The
図4に示すように、第2絶縁層6b上面の配線導体4は、第1電極3aと電気的に接続している第1ビアランド4a、および第2電極3bと電気的に接続している第2ビアランド4bを有している。
As shown in FIG. 4, the
第1ビアランド4aは、例えば第2絶縁層6bの外周側から中央側に向けて長手方向を持つ長円形状を有している。第1ビアランド4aは、外周側の上面で第1電極3a直下のビアホール7と接続している。また、第1ビアランド4aは、中央側の下面で下層の配線導体4と接続するビアホール7と接続している。
The first via
つまり、第2絶縁層6bにおいて、第1ビアランド4aは、外周側から中央側に向けて位置しており、外周側の導電経路を中央側に寄せる機能を有している。これは、第2ビアランド4bの面積が、電極3の面積よりも小さいことから、外周側の導電経路を中央側に寄せるための導電経路である第1ビアランド4aを設ける領域を確保することが可能であることによる。
That is, in the second insulating
第2ビアランド4bは、例えば円形状を有している。第2ビアランド4bは、上面で第2電極3b直下のビアホール7と接続している。また、第2ビアランド4bは、下面で下層の配線導体4と接続するビアホール7と接続している。第2ビアランド4bの直径は、例えば150〜350μmに設定されている。
The second via
上記のように、第1ビアランド4aが、外周側の導電経路を中央側に寄せる機能を有していることから、第2絶縁層6bよりも下層の絶縁層6に位置している配線領域8は、図5に示すように、平面透視で第1絶縁層6aに位置している配線領域8内に収まるように位置することが可能になる。
As described above, since the first via
配線導体4は、それぞれの配線領域8内に位置している。配線導体4は、主に配線基板1の導電経路を構成するものである。
The
配線導体4は、例えば銅箔等の良導電性金属を含んでいる。配線導体4の厚みは、例えば10〜20μmに設定されている。
The
積層体2の下面に位置する配線導体4の一部は、外部基板と接続する外部電極9を有している。外部電極9は、外部基板と半田またはコネクターを介して接続される。これにより、半導体素子Sおよび外部基板は、それぞれ配線導体1を介して、互いに電気的に接続される。
A part of the
ソルダーレジスト5は、本開示においては必須の要件ではないが、積層体2の上面および下面に位置している。ソルダーレジスト5は、電極3を露出する第1開口5aおよび外部電極9を露出する第2開口5bを有している。
The solder resist 5 is located on the upper surface and the lower surface of the
ソルダーレジスト5は、例えば半導体素子Sを実装するときの熱処理により、配線導体4が受けるダメージを軽減する機能を有している。それぞれの開口は、互いに異なる形状でも構わない。異なる形状の開口は、例えば半導体素子Sを実装する際のアライメントマークとして兼用することが可能である。
The solder resist 5 has a function of reducing damage to the
このような配線基板1は、例えば次のような工程を経て形成される。
Such a
まず、絶縁層6用のプリプレグを用意してレーザー加工によりビアホール7を形成する。ビアホール7の直径は、例えば50〜200μm程度に設定されている。
First, a prepreg for the insulating
なお、プリプレグは、複数の配線基板1が同時に複数個形成できるように、複数の製品領域を有している。
The prepreg has a plurality of product areas so that a plurality of
次に、ビアホール7内に導体ペーストを充填してスルーホール導体7aを形成する。
Next, the via hole 7 is filled with a conductor paste to form a through-
次に、プリプレグの上面および下面に、導体パターンを転写埋入する。このとき、スルーホール導体7aと導体パターンとが電気的に接続される。導体パターンは、転写フィルム上に銅箔を所定のパターンに形成したものである。これにより、プリプレグの上面および下面に配線導体4を有するユニット1を形成する。
Next, conductor patterns are transferred and embedded on the upper surface and the lower surface of the prepreg. At this time, the through-
次に、上記と同じ処理を施して、スルーホール導体7aとプリプレグの片面側にだけ配線導体4を有するユニット2を用意する。そして、ユニット2の配線導体4が形成されていない側の面と、ユニット1の上面とが重なる状態でユニット1にユニット2を積層する。
Next, the same processing as above is performed to prepare the
次に、ユニット2の上方から加熱下で加圧することでユニット1とユニット2とを密着させる。
Next, the
次に、スルーホール導体7aとプリプレグの片面側にだけ配線導体4を有するユニット3を用意する。そして、ユニット3の配線導体4が形成されていない側の面と、ユニット1の下面とが重なる状態でユニット1にユニット3を積層する。
Next, the
次に、ユニット3の上方から加圧することでユニット1とユニット3とを密着させる。
Next, pressure is applied from above the
以下同様に、片面側にだけ配線導体4を有するユニットを用意して、必要な層数になるまで順次積層処理を行うことで、パネル状積層体が形成される。なお、パネル状積層体の最上面となるユニットには、配線導体4と同時に形成された複数の電極3が形成されている。これにより、パネル状積層体の上面には、複数の電極3が位置している。
Similarly, a panel-shaped laminated body is formed by preparing a unit having the
次に、パネル状積層体の上面および下面にソルダーレジスト5を形成する。ソルダーレジスト5は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂のフィルムを、パネル状積層体の上面および下面に貼着し、露光および現像により電極3を露出する第1開口5a、および外部電極9を露出する第2開口5bを形成した後に熱硬化することで形成される。
Next, the solder resist 5 is formed on the upper surface and the lower surface of the panel-shaped laminate. The solder resist 5 is, for example, a film of a thermosetting resin having a photosensitivity such as an acrylic modified epoxy resin attached to the upper surface and the lower surface of the panel-shaped laminate, and the
最後に、パネル状積層体を切断して個片にすることで、複数の配線基板1が同時に形成される。切断のときは、配線基板1の外周縁と電極3との間隔が所定の値になるように切断位置を決める。言い換えれば、パネル状積層体の上面側の電極3を基準として切断することで、半導体素子Sが配線基板1上面の所定の位置に実装することが可能になる。
Finally, the plurality of
このため、配線基板1においては、第1絶縁層6aに位置している電極3および配線導体4は、配線基板1の外周縁から所定の間隔で位置している。そして、第1電極3aは、直下のビアホール7によって第2絶縁層6b上面の配線導体4と電気的に接続している。
Therefore, in the
しかしながら、第2絶縁層6bよりも下層の絶縁層6に位置している配線導体4は、例えば上述の積層工程等で積層ズレが生じていた場合、必ずしも配線基板1の外周縁から所定の間隔で位置しているとは限らない。つまり、パネル状積層体を切断するときに、第2絶縁層6b以下の絶縁層6に位置している配線導体4を基準にしていないため、配線基板1の外周縁と配線導体4とを所定の間隔に形成することができない場合がある。
However, the
本開示の配線基板1は、第1絶縁層6aおよび第2絶縁層6bを含む3層以上の絶縁層6が互いに積層している積層体2と、積層体2の上面、下面および絶縁層6同士の間に位置している配線領域8と、第1絶縁層6aの上面における配線領域8内において配線領域8の外周縁に沿って位置している第1電極3aと、配線領域8内に位置している配線導体4と、複数のビアホール7とを有している。
The
第1電極3aは、複数のビアホール7のうち第1電極3aの直下に位置するビアホール7によって第2絶縁層6bの上面に位置する配線導体4と電気的に接続しているとともに、複数の絶縁層6のうち第2絶縁層6bよりも下層に位置している配線領域8は、平面透視で第1絶縁層6aに位置している配線領域8内に収まるように位置している。
The
このため、配線基板1の外周縁と、第2絶縁層6bよりも下層の絶縁層6に位置している配線導体4とが所定の間隔で位置していない場合であっても、配線導体4が配線基板1の外周縁から露出することを低減することが可能になる。
Therefore, even if the outer peripheral edge of the
言い換えれば、第2絶縁層6bよりも下層に位置している配線領域8が、平面透視で第1絶縁層6aに位置している配線領域8内に収まるようにあらかじめ設定しておくことで、積層ズレ等による配線導体4の位置ズレの影響を小さくすることが可能になる。
In other words, by setting in advance such that the
これにより、検査装置内において、半導体素子Sを実装した配線基板1が縦横の並びに隙間なく並び、放射線が互いに隣接する半導体素子S間から漏れないように配置された場合に、配線基板1の互いに積層された絶縁層6同士の間から、配線導体4が露出することを抑制して互いに隣接する配線導体同士が短絡することを抑制することが可能になる。その結果、半導体素子Sが正常に機能できる配線基板1を提供することができる。
As a result, when the
1 配線基板
2 積層体
3 電極
4 配線導体
6 絶縁層
6a 第1絶縁層
6b 第2絶縁層
7 ビアホール
8 配線領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記積層体の上面、下面および前記絶縁層同士の間に位置している配線領域と、
前記第1絶縁層の上面における前記配線領域内において該配線領域の外周縁に沿って位置している電極と、
前記配線領域内に位置している配線導体と、
前記複数の絶縁層に位置しており、該絶縁層の上下に位置している前記配線導体同士を電気的に接続している複数のビアホールと、
を有しており、
前記電極は、前記複数のビアホールのうち前記電極の直下に位置するビアホールによって前記第2絶縁層の上面に位置する前記配線導体と電気的に接続しているとともに、
前記複数の絶縁層のうち前記第2絶縁層よりも下層の少なくとも一つに位置している前記配線領域は、平面透視で前記第1絶縁層に位置している前記配線領域内に収まるように位置していることを特徴とする配線基板。 A laminated body in which three or more insulating layers including a first insulating layer which is the first layer from the top and a second insulating layer which is the second layer are laminated with each other;
A wiring region located between the upper surface of the laminate, the lower surface and the insulating layers,
An electrode located along the outer peripheral edge of the wiring region in the wiring region on the upper surface of the first insulating layer;
A wiring conductor located in the wiring region,
A plurality of via holes that are located in the plurality of insulating layers and that electrically connect the wiring conductors located above and below the insulating layer,
Has
The electrode is electrically connected to the wiring conductor located on the upper surface of the second insulating layer by a via hole located directly below the electrode among the plurality of via holes, and
The wiring region located in at least one lower layer than the second insulating layer among the plurality of insulating layers fits within the wiring region located in the first insulating layer when seen in a plan view. Wiring board characterized by being located.
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JPH0582964A (en) * | 1991-09-19 | 1993-04-02 | Fujitsu Ltd | Multilayered ceramic substrate |
JP2016058417A (en) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 日本特殊陶業株式会社 | Semiconductor power module manufacturing method |
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2018
- 2018-10-29 JP JP2018202510A patent/JP2020072103A/en active Pending
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