JP2020088005A - 配線基板及び半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図1〜図11に従って第1実施形態を説明する。
図1に示すように、半導体装置10は、配線基板11と、配線基板11に実装された1つ又は複数の電子部品12とを有している。電子部品12としては、例えば、半導体素子、チップ部品(チップコンデンサ、チップ抵抗やチップインダクタ等)や水晶振動子などを用いることができる。半導体素子としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)チップ、MPU(Micro Processing Unit)チップやGPU(Graphics Processing Unit)チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体素子としては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)チップ、SRAM(Static Random Access Memory)チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることもできる。
配線基板11は、電子部品12が実装される実装部11Aと、電子部品12が実装されずに屈曲可能に構成された非実装部11Bとを有している。本例の配線基板11は、3つの実装部11Aと2つの非実装部11Bとが交互に並んで設けられている。具体的には、3つの実装部11Aと2つの非実装部11Bとは、配線基板11の長手方向(図1における左右方向)に沿って交互に並んで設けられている。
図2に示すように、配線基板11は、絶縁層21と、配線層22と、絶縁層23と、配線層24と、絶縁層25と、配線層26と、絶縁層27と、配線層28と、絶縁層29と、配線層30と、絶縁層31と、配線層32と、ソルダーレジスト層33とが順次積層された構造を有している。このように、本実施形態の配線基板11は、一般的なビルドアップ法を用いて作製される配線基板(つまり、支持基材としてのコア基板の両面又は片面に所要数のビルドアップ層を順次形成して積層したもの)とは異なり、支持基材を含まない所謂コアレス基板の形態を有している。
次に、図7(a)に示す工程では、導電層73をエッチングマスクとして、不要なシード層71をエッチングにより除去する。シード層71が無電解銅めっき層である場合には、例えば、硫酸過水系のエッチング液を用いたウェットエッチングにより不要なシード層71を除去する。これにより、シード層71と導電層73とからなる配線層22が形成される。この配線層22は、配線パターン22Aと、実装部11Aのみに設けられたシールドパターン22Bとを有している。配線層22は、非実装部11Bには形成されていない。なお、これ以降の図7(b)〜図11では、シード層71と導電層73との図示を省略し、配線層22(又は配線層22A,22B)として図示する。
(1)非実装部11Bに配置されたシールドパターン26Bに、平面形状が屈曲部C1,C2を有する形状に形成された複数の貫通孔26Xを所定間隔で配列した。これにより、シールドパターンが貫通孔を有しないベタパターンである場合に比べて、シールドパターン26Bの曲げ弾性率を低減することができ、非実装部11Bの曲げ弾性率を低減することができる。この結果、非実装部11Bにおける屈曲性を向上させることができる。
なお、上記第1実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・上記第1実施形態では、シールドパターン26Bの連結部45の接続部47を、延出部46,48の延出方向(ここでは、屈曲方向と一致する方向)と直交する方向に延びるように形成した。換言すると、接続部47を、支持部44の延出方向と平行な方向に延びるように形成した。しかし、接続部47の構造はこれに限定されない。
以下、図13に従って第2実施形態を説明する。この実施形態の配線基板は、非実装部に設けられたシールドパターンの構造が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。先の図1〜図12に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
(他の実施形態)
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。なお、以下の説明では、シールドパターン26Bの変更例を中心に説明するが、他のシールドパターン28B,30B,32Bについても同様に変更することができる。
例えば図14に示すように、支持部44を、屈曲方向に沿って延びるように形成してもよい。この場合には、屈曲方向と直交する短手方向に隣り合う支持部44の間に連結部45が形成される。なお、図14に示したシールドパターン26Bは、図3に示したシールドパターン26Bを平面視で右回り(時計回り)に90度回転した構造になっている。
例えば図15に示すように、支持部84を、屈曲方向に沿って延びるように形成してもよい。この場合には、屈曲方向と直交する短手方向に隣り合う支持部84の間に連結部85が形成される。なお、図15に示したシールドパターン26Bは、図13に示したシールドパターン26Bを平面視で左回り(反時計回り)に90度回転した構造になっている。
・上記各実施形態における連結部45,85の構造は特に限定されない。すなわち、連結部45,85の平面形状は、少なくとも1つの屈曲部を有する形状であれば、その形状は特に限定されない。例えば、連結部45,85の平面形状を、3つ以上の屈曲部を有する形状に変更してもよい。例えば、連結部45,85の平面形状を、U字状やW字状に形成してもよい。
・上記各実施形態における実装部11A及び非実装部11Bにおける配線層数は特に限定されない。例えば、非実装部11Bにおける配線層数は、実装部11Aにおける配線層数と同じ層数であってもよい。
・上記各実施形態では、配線基板11をコアレス基板に具体化したが、これに限定されない。例えば、配線基板11を、コア基板を有する配線基板に具体化してもよい。
配線基板11と同様の層構造、つまり実装部11Aの配線層数が6層で、非実装部11Bの配線層数が4層の配線基板に関し、曲げ弾性率についてシミュレーションを実施した。シミュレーションは、解析ツール(具体的には、Ansys Workbench v18)を用い、1/2対象モデルで実施した。
まず、実施例1〜4のモデル構造と、比較例1のモデル構造とについて説明する。
実施例1〜4及び比較例1のモデル構造は、図2に示した構造の配線基板11と同様の層構造を有している。実施例1と実施例2と実施例3と実施例4と比較例1とでは、非実装部11Bに配置されたシールドパターン26B,28B,30B,32Bの構造が互いに異なっている。但し、各例のモデル構造では、シールドパターン26B,28B,30B,32Bが互いに同じ構造に形成されており、シールドパターン26B,28B,30B,32Bが平面視で全て重なるように形成されている。このため、以下の説明では、各例のシールドパターン26Bの構造のみについて説明する。
比較例1のシールドパターン26Bは、貫通孔が形成されていないベタパターンのみを有している。
(シミュレーション結果)
図19に示すように、比較例1の貫通孔を形成しない場合に比べて、実施例1,2のクランク状の貫通孔26Xを形成した場合や、実施例3,4のV字状の貫通孔26Yを形成した場合には、非実装部11Bの曲げ弾性率を低減できることが確認された。具体的には、屈曲部を有する貫通孔26X,26Yを形成した実施例1〜4では、貫通孔を形成しない比較例1よりも、非実装部11Bの曲げ弾性率を50%以上低減している。
11 配線基板
11A 実装部
11B 非実装部
12 電子部品
21,23,25,27,29,31 絶縁層
22,24,26,28,30,32 配線層
26B,28B,30B,32B シールドパターン
26X,26Y,28X,30X,32X 貫通孔
28A 配線パターン
44,54,64,84 支持部
45,55,65,85 連結部
C1,C2,C5 屈曲部
C3,C4,C6 屈曲部
V1〜V5 ビア配線
Claims (10)
- 複数の配線層と複数の絶縁層とが交互に積層された構造を有する配線基板であって、
電子部品が実装される実装部と、
電子部品が実装されずに屈曲可能に構成された非実装部と、を有し、
前記複数の配線層のうち少なくとも1つの配線層は、シールドパターンを有し、
前記非実装部に配置された前記シールドパターンには、複数の貫通孔が所定間隔で配列されており、
前記各貫通孔の平面形状は、少なくとも1つの屈曲部を有する形状に形成されている配線基板。 - 前記非実装部に配置された前記シールドパターンは、所定の方向に沿って延びるとともに互いに平行に形成された複数の支持部と、隣り合う前記支持部の間に形成され、隣り合う前記支持部を接続するように形成された連結部とを有し、
前記連結部の平面形状は、少なくとも1つの屈曲部を有する形状に形成されている請求項1に記載の配線基板。 - 前記所定の方向は、前記非実装部が屈曲される屈曲方向と直交する方向である請求項2に記載の配線基板。
- 前記所定の方向は、前記非実装部が屈曲される屈曲方向である請求項2に記載の配線基板。
- 前記連結部の平面形状は、2つの屈曲部を有するクランク状に形成されている請求項2〜4のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記連結部の平面形状は、1つの屈曲部を有するV字状に形成されている請求項2〜4のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記シールドパターンを第1シールドパターンとし、前記貫通孔を第1貫通孔としたときに、
前記複数の配線層は、前記第1シールドパターンを有する配線層と積層方向に隣接するとともに、第2シールドパターンを有する他の配線層を有し、
前記非実装部に配置された第2シールドパターンには、前記第1貫通孔と同じ形状を有する複数の第2貫通孔が所定間隔で配列されており、
前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とが平面視で重なるように形成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の配線基板。 - 前記複数の配線層は、前記シールドパターンを有する配線層と積層方向に隣接するとともに、前記非実装部に配置された配線パターンを有する他の配線層を有し、
前記シールドパターンは、前記配線パターンと平面視で重なるように形成されている請求項1〜7のいずれか一項に記載の配線基板。 - 積層方向に隣接する前記配線層同士を電気的に接続するビア配線を有し、
前記ビア配線は、前記実装部のみに配置されている請求項1〜8のいずれか一項に記載の配線基板。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の配線基板と、
前記配線基板に実装された電子部品と、を有する半導体装置。
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