JP2020161641A - Multilayer substrate and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は多層基板およびその製造方法に関し、例えばコア層を有する多層基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a multilayer substrate and a method for producing the same, for example, a multilayer substrate having a core layer and a method for producing the same.
金属コア層を含む複数の金属層と絶縁層とが積層された多層基板が知られている(例えば特許文献1)。 A multilayer substrate in which a plurality of metal layers including a metal core layer and an insulating layer are laminated is known (for example, Patent Document 1).
コア層の本体に開口を設け、開口内にコア層の島部を設けることがある。しかしながら、島部を開口内の所望の位置に設けることが難しい。 An opening may be provided in the main body of the core layer, and an island portion of the core layer may be provided in the opening. However, it is difficult to provide the islands at desired positions within the opening.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、島部を本体部の開口内の所望の位置に設けることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an island portion at a desired position in an opening of a main body portion.
本発明は、本体部と、前記本体部に設けられた略矩形の開口内に設けられた略矩形の島部と、前記島部の前記略矩形の4つの角部の側面またはその近傍と前記本体部の側面とを接続する4つの接続部と、を含む金属コア層を形成する工程と、前記金属コア層上および前記開口内に第1絶縁層を形成する工程と、前記第1絶縁層に前記接続部に通じる穴を形成し、前記穴を介し前記接続部の少なくとも一部を除去することで前記本体部と前記島部とを電気的に分離する工程と、を含む多層基板の製造方法である。 In the present invention, the main body portion, the substantially rectangular island portion provided in the substantially rectangular opening provided in the main body portion, the side surface of the four corner portions of the substantially rectangular portion of the island portion, or the vicinity thereof, and the above. A step of forming a metal core layer including four connecting portions connecting the side surfaces of the main body portion, a step of forming a first insulating layer on the metal core layer and in the opening, and a step of forming the first insulating layer. Manufacture of a multilayer substrate including a step of forming a hole leading to the connection portion and electrically separating the main body portion and the island portion by removing at least a part of the connection portion through the hole. The method.
上記構成において、前記接続部の少なくとも一部が除去された領域に第2絶縁層を形成する工程を含む構成とすることができる。 In the above configuration, the configuration may include a step of forming a second insulating layer in a region where at least a part of the connecting portion is removed.
上記構成において、前記金属コア層下に第3絶縁層を形成する工程と、前記第1絶縁層上に設けられ前記島部と複数の第1金属ピラーを介し接続される第1金属層を形成する工程と、前記第3絶縁層下に設けられ前記島部と複数の第2金属ピラーを介し接続される第2金属層を形成する工程と、を含む構成とすることができる。 In the above configuration, a step of forming a third insulating layer under the metal core layer and a first metal layer provided on the first insulating layer and connected to the island portion via a plurality of first metal pillars are formed. The configuration can include a step of forming a second metal layer provided under the third insulating layer and connected to the island portion via a plurality of second metal pillars.
上記構成において、前記接続部を除去する工程は、前記島部の側面の角を鈍角とする工程を含む構成とすることができる。 In the above configuration, the step of removing the connecting portion may include a step of making the angle of the side surface of the island portion obtuse.
本発明は、本体部と、前記本体部に設けられた略矩形の開口内に設けられ前記本体部と電気的に分離された略矩形の島部と、を含む金属コア層と、前記金属コア層上および前記開口内に設けられ、前記島部の前記略矩形の4つの角部またはその近傍と前記開口の前記略矩形の4つの頂点またはその近傍との間の4つの領域に、前記本体部の側面および前記島部の側面が露出し表面に通じる4つの穴が形成された第1絶縁層と、前記4つの穴を埋め込む第2絶縁層と、を備える多層基板である。 The present invention comprises a metal core layer including a main body portion, a substantially rectangular island portion provided in a substantially rectangular opening provided in the main body portion and electrically separated from the main body portion, and the metal core. The main body is provided on the layer and in the opening in four regions between the four corners of the substantially rectangle of the island and the vicinity thereof and the four vertices of the substantially rectangle of the opening or the vicinity thereof. It is a multilayer substrate including a first insulating layer in which the side surface of the portion and the side surface of the island portion are exposed and four holes leading to the surface are formed, and a second insulating layer in which the four holes are embedded.
上記構成において、前記本体部および前記島部の少なくとも一方は前記4つの穴に側面が露出する凸部を有する構成とすることができる。 In the above configuration, at least one of the main body portion and the island portion may have a convex portion whose side surface is exposed in the four holes.
上記構成において、前記島部の側面の角は鈍角である構成とすることができる。 In the above configuration, the angle of the side surface of the island portion may be an obtuse angle.
上記構成において、前記穴に露出する前記金属コア層の側面の領域は、前記金属コア層の他の表面より平坦である構成とすることができる。 In the above configuration, the side area of the metal core layer exposed to the holes may be flatter than the other surfaces of the metal core layer.
上記構成において、前記金属コア層下に設けられた第3絶縁層と、前記第1絶縁層上に設けられ前記島部と複数の第1金属ピラーを介し接続される第1金属層と、前記第3絶縁層下に設けられ前記島部と複数の第2金属ピラーを介し接続される第2金属層と、を備える構成とすることができる。 In the above configuration, the third insulating layer provided under the metal core layer, the first metal layer provided on the first insulating layer and connected to the island portion via a plurality of first metal pillars, and the above. The configuration may include a second metal layer provided under the third insulating layer and connected to the island portion via a plurality of second metal pillars.
本発明は、本体部と、前記本体部の表面から裏面に渡り設けられた略矩形の開口内に設けられ、前記本体部と電気的に分離された略矩形の島部と、を含む金属コア層と、前記金属コア層上および前記開口内に設けられ、前記島部の前記略矩形の4つの角部またはその近傍と、または前記開口の前記略矩形の4つの角部またはその近傍との間の4つの領域に、前記本体部と前記島部とを接続する接続部の痕跡である凸部が設けられ、前記本体部の側面、前記島部の側面および前記凸部の側面の間に充填された第1絶縁層と、を備える多層基板である。 The present invention is a metal core including a main body portion and a substantially rectangular island portion provided in a substantially rectangular opening provided from the front surface to the back surface of the main body portion and electrically separated from the main body portion. The layer and the four corners of the substantially rectangular shape of the island or the vicinity thereof provided on the metal core layer and in the opening, or the four corners of the substantially rectangular shape of the opening or the vicinity thereof. In the four regions between them, convex portions that are traces of the connecting portion connecting the main body portion and the island portion are provided, and between the side surface of the main body portion, the side surface of the island portion, and the side surface of the convex portion. It is a multilayer substrate including a filled first insulating layer.
上記構成において、前記島部上に設けられた第2絶縁層と、前記第2絶縁層上に設けられた第1金属層と、前記第2絶縁層を貫通し前記島部と前記第1金属層とを機械的に接続する複数の第1金属ピラーと、前記島部下に設けられた第3絶縁層と、前記第3絶縁層下に設けられた第2金属層と、前記第3絶縁層を貫通し前記島部と前記第2金属層とを機械的に接続する複数の第2金属ピラーと、を備える構成とすることができる。 In the above configuration, the island portion and the first metal penetrate the second insulating layer, the second insulating layer provided on the island portion, the first metal layer provided on the second insulating layer, and the second insulating layer. A plurality of first metal pillars that mechanically connect the layers, a third insulating layer provided under the island portion, a second metal layer provided under the third insulating layer, and the third insulating layer. It can be configured to include a plurality of second metal pillars that penetrate the island and mechanically connect the island portion and the second metal layer.
本発明によれば、島部を本体部の開口内の所望の位置に設けることができる。 According to the present invention, the island portion can be provided at a desired position in the opening of the main body portion.
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は、実施例1に係る多層基板の平面図、図1(b)は、図1(a)のA−A断面図である。図1(a)は主に、コア層10、ビア13、17、開口30、32および電子部品34を図示している。
1 (a) is a plan view of the multilayer substrate according to the first embodiment, and FIG. 1 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (a). FIG. 1A mainly illustrates the
図1(a)および図1(b)に示すように、多層基板100では、コア層10は本体部10aと島部10bを有している。本体部10aには開口30および32が形成されている。開口30内に島部10bが設けられている。本体部10aと島部10bとは絶縁されている。島部10bおよび開口30の平面形状は略矩形である。略矩形の4つの頂点の島部10bの側面(角部およびその近傍)に凸部10cが設けられ、開口30の側面(角部およびその近傍)に凸部10dが設けられている。凸部10cと10dとは対向して設けられている。開口32内に電子部品34が埋め込まれている。または、開口32が設けられず、電子部品34は埋め込まれなくてもよい。開口30および32内には絶縁層11が埋め込まれている。凸部10cと10dとの間には絶縁層36が埋め込まれている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, in the
コア層10上に絶縁層12が設けられ、絶縁層12上に金属層14が設けられている。金属層14および絶縁層12上に絶縁層22が設けられ、絶縁層22上に金属層24が設けられている。複数のビア13は絶縁層12を貫通し、島部10bと金属層14とを電気的に接続する。複数のビア23は絶縁層22を貫通し、金属層14と24とを電気的に接続する。絶縁層22上の金属層24上に開口を有する絶縁層25が設けられている。
An
コア層10下に絶縁層16が設けられ、絶縁層16下に金属層18、18aおよび18bが設けられている。金属層18、18a、18bおよび絶縁層16下に絶縁層26が設けられ、絶縁層26下に金属層28、28aおよび28bが設けられている。複数のビア17、17aおよび17bは絶縁層16を貫通し、複数のビア27、27aおよび27bは絶縁層26を貫通する。ビア17は金属層18と島部10bとを電気的に接続する。ビア27は金属層18と金属層28とを電気的に接続する。金属層28aは、ビア27a、金属層18aおよびビア17aを介し本体部10aに電気的に接続されている。金属層28aにグランド電位を供給することで、本体部10aは接地される。金属層28bは、ビア27b、金属層18bおよびビア17bを介し電子部品34に電気的に接続されている。金属層28、28aおよび28bはランド等の端子として機能する。絶縁層26下に金属層28、28aおよび28b下に開口を有する絶縁層29が設けられている。
An insulating
なお、上層の金属層14、24、下層の金属層18および28は、一般に導電パターンと呼ばれ、電極、電極と一体の配線(再配線)、ビアやピラーなどとコンタクトし、その上をカバーするパッド、またはパッドと一体の配線などからなるものである。
The upper metal layers 14 and 24 and the
コア層10は、例えば銅、銅を主成分とする金属材料、銅合金、鉄または鉄合金等の金属層である。絶縁層11、12、16、22、26および36は、例えば合成樹脂であり、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂またはポリイミド樹脂であり、合成樹脂にガラス繊維等のフィラーが混合されていてもよい。絶縁層25および29は例えばエポキシ樹脂等のソルダーレジストである。金属層14、18、18a、18b、24、28、28a、28b、ビア13、17、17a、17b、23、27、27aおよび27bは、例えば銅、金または銀を主成分とする金属層であり、バリア層および/または密着層を含んでもよい。電子部品34は、例えばチップコンデンサ、チップインダクタまたはチップ抵抗等のチップ部品でもよく、集積回路またはトランジスタ等の半導体装置である。半導体装置は、ベアチップでもよいし、ベアチップが実装されたパッケージでもよい。
The
コア層10の厚さT1は、一例として340μmであり、例えば35μmから500μmである。絶縁層12および16の各々の厚さT2は、一例として34μmであり、例えば5μmから100μmである。金属層14および18の各々の厚さT3は、一例として23μmであり、例えば5μmから100μmである。絶縁層22および26の各々の厚さT4は、一例として29μmであり、例えば5μmから100μmである。金属層24および28の各々の厚さT5は、一例として23μmであり、例えば5μmから100μmである。絶縁層25および29の各々の厚さT6は、一例として15μmであり、例えば2μmから50μmである。多層基板100の厚さTは、一例として588μmである。接続部10eの厚さT7は例えばコア層10の厚さT1の1/10から1倍である。
The thickness T1 of the
図2(a)から図4(c)は実施例1に係る多層基板の製造方法を示す断面図である。断面は、図1(a)のA−A断面に相当する。図2(a)に示すように、コア層10となる金属箔を準備する。図2(b)に示すように、コア層10に開口30および32を形成する。開口30および32は、例えばエッチング法を用い形成する。本体部10aと島部10bとは接続部10e(ブリッジ)により接続される。接続部10eは、平面視において、島部10bの4頂点の側面に設けられ、断面視において、コア層10の上部(または下部)からコア層10の真ん中あたりまで構成されている。ここでは、いわゆる、ハーフエッチングで上半分または下半分が取り除かれて形成されている。島部10bと本体部10aとは接続部10eにより接続されているため、コア層10をハンドリングしても島部10bが本体部10aから分離することを抑制できる。図2(c)に示すように、コア層10を支持層50に貼り付ける。支持層50は、例えば上面に接着剤が塗布された樹脂シートである。
2 (a) to 4 (c) are cross-sectional views showing a method of manufacturing a multilayer substrate according to the first embodiment. The cross section corresponds to the AA cross section of FIG. 1 (a). As shown in FIG. 2A, a metal foil to be the
図3(a)に示すように、開口32内の支持層50上に電子部品34を搭載する。図3(b)に示すように、開口30および32内に絶縁層11となる樹脂を充填する。図3(c)に示すように、支持層50をコア層10から剥離する。コア層10の上面および下面に絶縁層12および16を形成する。絶縁層12および16を貫通する貫通孔33および37を形成する。
As shown in FIG. 3A, the
図4(a)に示すように、貫通孔33および37内にビア13および17を形成する。絶縁層12上に金属層14を形成し、絶縁層16下に金属層18を形成する。図4(b)に示すように、接続部10eを切断する。これにより、島部10bの側面および本体部10aの側面に凸部10cおよび10dが形成される。凸部10cおよび10d間に絶縁層36として樹脂を充填する。金属層14および18を所望の形状に加工する。図3(c)において、絶縁層12の形成後、貫通孔33および37を形成する前に、接続部10eの切断を行ってもよい。
As shown in FIG. 4A, vias 13 and 17 are formed in the through
図4(c)に示すように、絶縁層12および金属層14上に絶縁層22を形成する。絶縁層16および金属層18下に絶縁層26を形成する。絶縁層22および26を貫通するビア23および27を形成する。絶縁層22上に金属層24を形成する。これにより、第2層目の電極や配線などの導電パターンが形成される。絶縁層26下に金属層28を形成する。その後、図1(b)のように、ソルダーレジストである絶縁層25および29を形成する。
As shown in FIG. 4C, the insulating
図4(a)と図4(b)との間、または図3(c)における貫通孔33および37の形成前に、接続部10eを切断する工程を詳細に説明する。図5(a)から図8(b)は、実施例1に係る多層基板の製造方法を示す図である。図5(a)、図6(a)および図7(a)は、開口30付近の主にコア層を示す平面図である。図5(b)、図6(b)および図7(b)から図8(b)は、図5(a)、図6(a)および図7(a)のA−A断面に相当する図である。
The step of cutting the
図5(a)および図5(b)に示すように、図4(a)の状態では、島部10bと本体部10aとは接続部10eにより接続されている。接続部10eは、平面視において略矩形状の4つの頂点およびその近傍に設けられ、断面視において、側面の上部または下部に設けられている。接続部10e下の開口30内には絶縁層11が充填されている。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), in the state of FIG. 4 (a), the
図6(a)および図6(b)に示すように、接続部10e上に金属層14および絶縁層12に開口52を形成する。開口52の形成には、例えばエッチング法、サンドブラスト法またはレーザ光照射法を用いる。開口52の平面形状は略長方形(または矩形状)であり、長方形の長辺は接続部10eの延伸方向にほぼ直交する。開口52の接続部10eの延伸方向の幅は接続部10eの長さより短く、開口52の接続部10eの延伸方向に直交する方向の幅は接続部10eより短い。
As shown in FIGS. 6A and 6B,
図7(a)および図7(b)に示すように、接続部10eを開口52からエッチング液を導入するウエットエッチング法を用い除去する。これにより、接続部10eから凸部10cおよび10dが形成される。ウエットエッチング法では接続部10eは等方的にエッチングされる。このため、接続部10eが除去された開口54は開口52より大きくなる。凸部10cおよび10dの側面および平面は円弧状となる。凸部10cおよび10dの角は鋭角となる(別の言い方をすれば、凸部に2つのツノが形成される)。凸部10cおよび10dは、本体部10aと島部10bとを接続する接続部10eの痕跡である。
As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the
図8(a)に示すように、開口52および54内に樹脂を充填し、硬化させる。これにより、開口52および54内に絶縁層36が形成される。絶縁層36の形成には、例えば印刷法またはポッティング法を用いる。絶縁層36は絶縁層11および12と同じ材料でもよいし、異なる材料でもよい。絶縁層36は、表面が盛り上がって形成されることもある。この場合、図8(b)に示すように、絶縁層36の上面と金属層14の上面とが平坦となるように、絶縁層36の上面を研磨または研削する。その後、金属層14および18を所望の形状に加工することで、図4(b)の状態となる。
As shown in FIG. 8A, the
実施例1によれば、図2(b)において、本体部10aと、本体部10aに設けられた略矩形状の開口30内に設けられた略矩形状の島部10bと、島部10bと本体部10aとを接続する4つの接続部10eを含むコア層10(金属コア層)が形成されている。そして、図3(b)および図3(c)のように、コア層10上および開口30内に絶縁層11および12(第1絶縁層)を形成する。さらには、図6(a)および図6(b)のように、絶縁層11および12に接続部10eに通じる開口52(穴)を形成する。図7(a)および図7(b)のように、開口52を介し接続部10eを除去することで本体部10aと島部10bとを電気的に分離する。このように、絶縁層11および12を形成するときに接続部10eが存在することで、島部10bの平坦性を維持し、島部10bの位置を維持しながら開口30内に島部10bが形成される。その後接続部10eを除去する。
According to the first embodiment, in FIG. 2B, the
接続部10eを設ける位置について検討する。図9(a)から図9(c)は、比較例1、2および実施例1の島部付近の平面図である。図9(a)の比較例1のように接続部10eが2本の場合、矢印67のように横から力が加わると、島部10bが回転してしまう。図9(b)の比較例2のように、4本の接続部10eが島部10bの4辺の真ん中付近に設けられている場合、矢印67のように島部10bの角に力が加わると、島部10bが回転、本体部10aから分離および/または変形してしまう。
Consider the position where the connecting
図9(c)に示すように、実施例1では、4つの接続部10eは、平面的にみたとき、島部10bの略矩形状の4頂点(角部)およびその近傍であり、断面的に見た場合、島部10bの側面と本体部10aの側面を接続する。これにより、図2(b)から図3(b)の間において、島部10bに力が加わっても、島部10bが回転、分離および/または変形することを抑制できる。なお、実施例1では、ハーフエッチングにより側面の上半分に接続部10eが形成されるが、接続部10eは側面の下半分に形成されていてもよく、さらには接続部10eは側面の上から下まで形成されていてもよい。
As shown in FIG. 9C, in the first embodiment, the four connecting
図3(c)のように、コア層10下に絶縁層16(第3絶縁層)を形成する。図4(a)のように、絶縁層12上に設けられ島部10bと複数のビア13(第1金属ピラー)を介し機械的に接続される金属層14(第1金属層)を形成する。絶縁層16下に島部10bとビア17(第2金属ピラー)を介し機械的に接続される金属層18(第2金属層)を形成する。ビア13および17を多く設けることにより、金属層14と18との間の電気抵抗および熱抵抗を低減できる。島部10bは、例えばヒートシンクのように、金属層14と18とを接続する用途以外のために設けられてもよい。
As shown in FIG. 3C, an insulating layer 16 (third insulating layer) is formed under the
絶縁層12および16の厚さT2をコア層10の厚さT1の1/5以下とすることが好ましい。これにより、金属層14と18との間の電気抵抗および熱抵抗を低減できる。ビア13が島部10bに接続する面における断面積の合計は、島部10bの平面面積の1%以上が好ましく、2%以上がより好ましく、5%以上がさらに好ましい。ビア17が島部10bに接続する面における断面積の合計は、島部10bの平面面積の1%以上が好ましく、2%以上がより好ましく、5%以上がさらに好ましい。これにより、金属層14と18との間の電気抵抗および熱抵抗を低くできる。
It is preferable that the thickness T2 of the insulating
このようにして製造された多層基板では、絶縁層11および12は、以下の部分に設けられる。まずは、島部10bの略矩形状の4つの頂点と開口30の略矩形状の4つの頂点との間の4つの領域(空間)、島部10bを囲むリング状の空間に設けられる。さらに言えば、本体部10aの側面および島部10bの側面が露出し絶縁層12の表面に通じる4つの開口52および54(穴)が形成されている。絶縁層36(第2絶縁層)は、この4つの開口52および54を埋め込む。さらに、コア層10の表面と裏面に絶縁層12および16が被覆される。また、本体部10aおよび島部10bの少なくとも一方は4つの開口54に側面が露出する凸部10c(ツノの部分)を有する。
In the multilayer substrate manufactured in this manner, the insulating
島部10bは樹脂等の絶縁層11、12、16および36に覆われている。絶縁層11、12、16および36と島部10bとは線膨張係数が異なる。これにより、島部10bに応力が加わり、島部10bが上にまたは下に反ることがある。これにより、島部10bとビア13および17とが剥がれることがある。そこで、凸部10cおよび10dを設けることで、アンカー効果により絶縁層11、12および36と島部10bとの密着性を向上させることができる。これにより、島部10bの反りを抑制し、島部10bと上下のビア13および17との良好なコンタクトを維持できる。
The
島部10bおよび開口30が略矩形とは、比較例1、2に比べ島部10bの変形が抑制できる程度を意味する。例えば、島部10bおよび開口30の平面形状は、島部10bおよび開口30を形成する工程(例えばエッチングする工程)において、矩形から変形することを許容する程度に略矩形であればよく、接続部10e、凸部10cおよび10dが設けられることを許容する程度に略矩形であればよい。
The fact that the
開口54をウエットエッチング法を用い形成すると、開口54の大きさの制御が難しい。開口54が大きくなりすぎると島部10bの面積が小さくなってしまう。そこで、接続部10eは1つの島部10bに4本のみ設けられていることが好ましい。また、接続部10eの幅D2は島部10bの短辺の幅D3の1/5以下が好ましく、1/10以下がより好ましい。さらに、幅D2は、島部10bの厚さT1の2倍以下が好ましい。接続部10eの厚さT7は、島部10bの厚さT1の2/3以下が好ましく、1/2以下がより好ましい。接続部10eの強度を確保するため、接続部10eの幅D2は幅D3の1/100以上が好ましい。接続部10eの厚さT7は島部10bの厚さT1の1/10以上が好ましい。
When the
島部10bの4つの辺と開口30の4つの辺との距離D1は互いに略等しいことが好ましい。これにより、4本の接続部10eにより島部10bをバランスよく保持することができる。距離D1は、島部10bの幅D3の1/5以下が好ましく、1/10以下がより好ましい。これにより、小型化が可能となる。4本の接続部10eと島部10bの辺とのなす角度θは鈍角であることが好ましい。これにより、4本の接続部10eにより島部10bをバランスよく保持することができる。
It is preferable that the distances D1 between the four sides of the
図10(a)および図10(b)は、実施例1の島部付近の平面図である。接続部10eのうち凸部10cおよび10dとなる箇所を破線で示している。図10(a)に示すように、接続部10eは島部10bの頂点64aの近傍と開口30の頂点65aの近傍を接続する。図10(b)のように、接続部10eは島部10bの辺に対し直交する方向に延伸してもよい。
10 (a) and 10 (b) are plan views of the vicinity of the island portion of Example 1. Of the connecting
接続部10eが島部10bの頂点64aの近傍と開口30の頂点65aの近傍に設けられた場合、凸部10cは頂点64aの近傍に設けられ、凸部10dは頂点65aの近傍に設けられる。頂点64aおよび65aの近傍とは、比較例2に比べ島部10bの変形が抑制できる程度を意味する。頂点64aの近傍とは、例えば島部10bの辺の中点64bと頂点64aとの中点64cより頂点64a側である。頂点65aの近傍とは、例えば開口30の辺の中点65bと頂点65aとの中点65cより頂点65a側である。
When the connecting
このように、4つの接続部10eは、島部10bの略矩形状の4頂点またはその近傍の側面と本体部10aの側面を接続すればよい。島部10bの頂点64aまたはその近傍と開口30の頂点65aまたはその近傍との間の4つの領域において開口52および54が形成されていればよい。
In this way, the four connecting
図11(a)から図11(c)は、実施例1における頂点付近の平面図である。図11(a)に示すように、開口52をマスクにウエットエッチング法を用い接続部10eを除去すると、開口54に露出し絶縁層36に接する凸部10cおよび10dの側面62は中央が遠ざかり端が近づく曲面となる。このように、凸部10cおよび10dにツノ60が形成され、ツノ60の角度が鋭角となる。
11 (a) to 11 (c) are plan views of the vicinity of the apex in the first embodiment. As shown in FIG. 11A, when the connecting
図11(b)に示すように、開口52が島部10b寄りに設けられると、島部10bの側面には凸部10cは形成されず島部10bの凸部10dに対向する側面62は曲面となる。凸部10dおよび島部10bの側面62のツノ60が鋭角となる。図11(c)に示すように、開口52が本体部10a寄りに設けられると、本体部10aの側面には凸部10dは形成されず本体部10aの凸部10cに対向する側面62は曲面となる。凸部10cおよび本体部10aの側面62のツノ60が鋭角となる。
As shown in FIG. 11B, when the
図11(a)から図11(c)のように、凸部10cおよび10dは、4つの頂点64aまたはその近傍と開口30の略矩形状の4つの頂点65aまたはその近傍との間の4つの領域において島部10bの側面および本体部10aの側面の少なくとも一方に設けられていればよい。
As shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), the
実施例1において、島部10b内を金属層14から金属層18に流れる電流密度をシミュレーションした。
シミュレーションの条件は以下である。
コア層10、金属層14および18の材料:銅
コア層10の厚さT1:340μm
ビア13および17の厚さT2:68μm
ビア13および17の直径:50μm
ビア13および17の個数:21個×21個
In Example 1, the current density flowing from the
The conditions of the simulation are as follows.
Material of
Thickness of
Diameters of
Number of
図12は、実施例1における島部を流れる電流密度を示す図である。図12において、領域70aにおける電流密度が最も高く、領域70b、70c、70dおよび70eに従い電流密度が低い。図12に示すように、島部10bの中央部を流れる電流密度が高く、頂点(角部)付近の電流密度が低い。
FIG. 12 is a diagram showing the current density flowing through the island portion in the first embodiment. In FIG. 12, the current density in the
実施例1およびその変形例のように、島部10bの頂点付近に接続部10eを設ける。これにより、接続部10eを除去するときに、図11(b)のように、島部10bの一部が除去されたとしても、島部10bの電流密度が低い領域が除去される。よって、島部10bの抵抗への影響が小さい。
As in the first embodiment and its modifications, the connecting
[実施例1の変形例1]
図13(a)から図13(c)は、実施例1の変形例1における頂点付近の平面図である。図13(a)から図13(c)に示すように、開口52の形状を3角形の頂点を接続した形状とする。図13(a)では、開口52は接続部10eの島部10bと本体部10aとの中間付近に設けられている。図13(b)では、開口52は接続部10eの島部10b寄りに設けられている。図12(c)では、開口52は接続部10eの本体部10a寄りに設けられている。
[Modification 1 of Example 1]
13 (a) to 13 (c) are plan views of the vicinity of the apex in the first modification of the first embodiment. As shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c), the shape of the
図14(a)から図14(c)は、実施例1の変形例1における頂点付近の平面図である。図14(a)に示すように、図13(a)の開口52を用い接続部10eをエッチングすると、開口54に露出する凸部10cおよび10dの側面62は中央部が近づき端部が遠ざかる局面となる。これにより、凸部10cおよび10dの側面に鋭角な角は形成されない。
14 (a) to 14 (c) are plan views of the vicinity of the apex in the first modification of the first embodiment. As shown in FIG. 14 (a), when the
図14(b)に示すように、図13(b)の開口52を用い接続部10eをエッチングすると、凸部10cは設けられず、凸部10dが設けられる。凸部10dの側面および島部10bの側面に鋭角な角は形成されない。図14(c)に示すように、図13(c)の開口52を用い接続部10eをエッチングすると、凸部10dは設けられず、凸部10cが設けられる。凸部10cの側面および本体部10a側面に鋭角な角は形成されない。
As shown in FIG. 14 (b), when the connecting
実施例1の図11(a)から図11(c)のように、側面62のツノ60が鋭角となると、絶縁層11および36に熱衝撃等によりクラックが発生しやすくなる。さらに、島部10bと本体部10aとの間に高電圧がかかると、ツノ60の鋭角さと、クラック等により島部10bと本体部10aとの間に放電が発生することがある。実施例1の変形例1では、島部10bの側面のツノは丸められて側面は全てが鈍角である。これにより、絶縁層11および36等のクラックが抑制され、島部10bと本体部10aとの間の放電等をなくすことができる。
As shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c) of the first embodiment, when the
[実施例1の変形例2]
実施例1の変形例2では、図2(b)の後に、コア層10の表面を粗化する。粗化は例えばエッチングまたはブラスト処理により行う。これにより、絶縁層11、12および16とコア層10との密着性が向上する。一方、実施例1の図11(a)から図11(c)並びに図14(a)から図14(c)の側面62は粗化工程の後に形成される。このため、側面62は粗化されていない。
[
In the second modification of the first embodiment, the surface of the
図15(a)から図15(c)は、実施例1の変形例2における頂点付近の拡大図である。図15(a)から図15(c)のように、開口54に露出するコア層10の側面62は粗化されていない。側面62以外のコア層10の表面66は粗化されている。開口54に露出するコア層10の側面62は、コア層10の他の表面66より平坦となる。実施例1およびその変形例1にいて表面66を粗化すると、粗化されていない側面62は、島部10bの側面に4か所となる。島部10bの側面全体に対する側面62の面積は50%以下となる。
15 (a) to 15 (c) are enlarged views of the vicinity of the apex in the modified example 2 of the first embodiment. As shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c), the
以上のように、実施例1およびその変形例では、島部10bの4つの角部にツノを残し、このツノのアンカー効果によって、島部10bの反りを抑制し、その結果ビア13および17(ピラー)と島部10bとのコンタクト不良を抑制することができる。また、ツノは放電を発生しやすくするため、実施例1の変形例1のように、このツノを丸めることにより、放電を抑止し、回路の破壊を抑制することができる。また、接続部10eを4つの角部およびその近傍に設けることで、島部10bの平坦性を維持し、ビア13および17(ピラー)の均一な充填を可能とする。島部10bが傾くことにより、あるものはメッキの深さが深く、あるものはメッキの深さが浅くなるからである。
As described above, in Example 1 and its modifications, horns are left at the four corners of the
また、図12のように、この4つの角部は、電流密度分布を見てみると、電流が流れにくい部分であり、ここに接続部10eを設け、後の工程で取り除いても、電流容量自体は、大きく減少することはない。
Further, as shown in FIG. 12, these four corners are portions where current does not easily flow when looking at the current density distribution, and even if a connecting
また、島部10bのサイズ、つまり体積が大きい、または平面視の表面の面積が大きいほど、抵抗値が低く形成され、大電流が流せる。その結果、本多層基板の裏から表、表から裏への電流通路として有効となる。
Further, the larger the size of the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 コア層
10a 本体部
10b 島部
10c、10d 凸部
10e 接続部
11、12、16、22、25、26、29、36 絶縁層
13、17 ビア
14、18、24、28 金属層
60 ツノ
62 側面
64a、65a 頂点
10
Claims (11)
前記金属コア層上および前記開口内に第1絶縁層を形成する工程と、
前記第1絶縁層に前記接続部に通じる穴を形成し、前記穴を介し前記接続部の少なくとも一部を除去することで前記本体部と前記島部とを電気的に分離する工程と、
を含む多層基板の製造方法。 The main body, the substantially rectangular island portion provided in the substantially rectangular opening provided in the main body portion, the side surface of the four corner portions of the substantially rectangular portion of the island portion or its vicinity, and the side surface of the main body portion. A process of forming a metal core layer including four connecting portions for connecting to and
A step of forming a first insulating layer on the metal core layer and in the opening,
A step of forming a hole leading to the connection portion in the first insulating layer and removing at least a part of the connection portion through the hole to electrically separate the main body portion and the island portion.
A method for manufacturing a multilayer substrate including.
前記第1絶縁層上に設けられ前記島部と複数の第1金属ピラーを介し接続される第1金属層を形成する工程と、
前記第3絶縁層下に設けられ前記島部と複数の第2金属ピラーを介し接続される第2金属層を形成する工程と、
を含む請求項1または2に記載の多層基板の製造方法。 A step of forming a third insulating layer under the metal core layer and
A step of forming a first metal layer provided on the first insulating layer and connected to the island portion via a plurality of first metal pillars.
A step of forming a second metal layer provided under the third insulating layer and connected to the island portion via a plurality of second metal pillars.
The method for manufacturing a multilayer substrate according to claim 1 or 2.
前記金属コア層上および前記開口内に設けられ、前記島部の前記略矩形の4つの角部またはその近傍と前記開口の前記略矩形の4つの頂点またはその近傍との間の4つの領域に、前記本体部の側面および前記島部の側面が露出し表面に通じる4つの穴が形成された第1絶縁層と、
前記4つの穴を埋め込む第2絶縁層と、
を備える多層基板。 A metal core layer including a main body portion and a substantially rectangular island portion provided in a substantially rectangular opening provided in the main body portion and electrically separated from the main body portion.
Provided on the metal core layer and in the opening, in four regions between the four corners of the substantially rectangular shape of the island or the vicinity thereof and the four vertices of the substantially rectangular shape of the opening or the vicinity thereof. A first insulating layer in which the side surface of the main body and the side surface of the island are exposed and four holes leading to the surface are formed.
The second insulating layer that embeds the four holes and
Multilayer board with.
前記第1絶縁層上に設けられ前記島部と複数の第1金属ピラーを介し接続される第1金属層と、
前記第3絶縁層下に設けられ前記島部と複数の第2金属ピラーを介し接続される第2金属層と、
を備える請求項5から8のいずれか一項に記載の多層基板。 A third insulating layer provided under the metal core layer and
A first metal layer provided on the first insulating layer and connected to the island via a plurality of first metal pillars.
A second metal layer provided under the third insulating layer and connected to the island via a plurality of second metal pillars.
The multilayer substrate according to any one of claims 5 to 8.
前記金属コア層上および前記開口内に設けられ、前記島部の前記略矩形の4つの角部またはその近傍と、または前記開口の前記略矩形の4つの角部またはその近傍との間の4つの領域に、前記本体部と前記島部とを接続する接続部の痕跡である凸部が設けられ、
前記本体部の側面、前記島部の側面および前記凸部の側面の間に充填された第1絶縁層と、
を備える多層基板。 A metal core layer including a main body portion and a substantially rectangular island portion provided in a substantially rectangular opening provided from the front surface to the back surface of the main body portion and electrically separated from the main body portion.
4 provided on the metal core layer and in the opening and between the four corners of the island and the vicinity thereof, or the four corners of the opening and the vicinity thereof. A convex portion, which is a trace of a connecting portion connecting the main body portion and the island portion, is provided in one region.
A first insulating layer filled between the side surface of the main body portion, the side surface of the island portion, and the side surface of the convex portion,
Multilayer board with.
前記第2絶縁層上に設けられた第1金属層と、
前記第2絶縁層を貫通し前記島部と前記第1金属層とを機械的に接続する複数の第1金属ピラーと、
前記島部下に設けられた第3絶縁層と、
前記第3絶縁層下に設けられた第2金属層と、
前記第3絶縁層を貫通し前記島部と前記第2金属層とを機械的に接続する複数の第2金属ピラーと、
を備える請求項10に記載の多層基板。 The second insulating layer provided on the island and
The first metal layer provided on the second insulating layer and
A plurality of first metal pillars that penetrate the second insulating layer and mechanically connect the island portion and the first metal layer.
With the third insulating layer provided under the island
A second metal layer provided under the third insulating layer and
A plurality of second metal pillars that penetrate the third insulating layer and mechanically connect the island portion and the second metal layer.
10. The multilayer substrate according to claim 10.
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