JP3181194B2 - 電子部品搭載用基板 - Google Patents
電子部品搭載用基板Info
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Description
関するものである。
ップや、BGA等のようなパッケージを搭載するための
プリント配線板として、例えば図3に示されるような電
子部品搭載用基板21が知られている。
ース基板22として、主にサブトラクティブ法によって
形成された導体層を表裏に持つ両面板が使用される。ベ
ース基板22の表面の中央部には、部品搭載用エリアが
設けられている。同エリア内には、多数のパッド23か
らなる第1のパッド群が密集した状態で形成されてい
る。前記各パッド23の形成位置は、電子部品であるベ
アチップC1 の底面にあるバンプBPの位置に対応して
いる。一方、ベース基板22の裏面の外周部には、多数
のパッド24からなる第2のパッド群が形成されてい
る。これらのパッド24上には、マザーボード側との接
続を図るための突起電極としてバンプ25が形成されて
いる。また、ベース基板22の外周部には、表裏を貫通
する多数のスルーホール26が形成されている。これら
のスルーホール26と表面側のパッド23とは、ベース
基板22の表面に形成された導体パターン27を介して
接続されている。また、スルーホール26と裏面側のパ
ッド24とは、同様にベース基板22の裏面に形成され
た導体パターン28を介して接続されている。その結
果、この電子部品搭載用基板21においては、第1のパ
ッド群と第2のパッド群とが互いに電気的に接続された
状態となっている。
部品搭載用基板21の場合、図3に示されるように、表
面側においていったん外周部まで引き出した配線を裏面
側において再び中心方向に引き戻す、という構造になっ
ている。従って、パッド23,24間を接続する配線が
必要以上に長くなりやすく、配線効率が悪かった。ま
た、このような電子部品搭載用基板21を用いた電子部
品搭載装置では、高速化の達成が難しいという問題があ
った。
でつなぐためには、スルーホール26を基板外周部では
なく基板中央部に形成すればよいとも考えられる。しか
し、この場合にはスルーホール26の形成面積分だけ配
線不能なスペース(デッドスペース)ができてしまう。
よって、配線可能なスペースを確保しようとすると、全
体の大型化が避けられないという事情があった。
たものであり、その目的は、全体の大型化を回避しつつ
配線効率を向上させることができる電子部品搭載用基板
を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、スルーホールを有する
ベース基板の表面側の中央部に密集した状態で形成され
た複数の接続端子からなる第1の接続端子群と、裏面側
の外周部に形成された複数の接続端子からなる第2の接
続端子群とが電気的に接続されてなる電子部品搭載用基
板において、前記第1の接続端子群は、酸あるいは酸化
剤に難溶性の感光性樹脂と酸あるいは酸化剤に可溶性の
耐熱性樹脂粒子とからなる層間絶縁層及び内層導体層を
交互に積層してなるビルドアップ層の最外層に形成され
てなり、前記第1の接続端子群と前記第2の接続端子群
とをつなぐ前記内層導体層は、スルーホール及び前記層
間絶縁層に形成されたバイアホールによって接続されつ
つ、基板外周部に向かって常に順方向にかつ遠心的に配
線されてなる電子部品搭載用基板をその要旨とする。
て、前記層間絶縁層は、酸あるいは酸化剤に難溶性であ
って熱硬化性樹脂を感光化した樹脂及び熱可塑性樹脂の
複合樹脂と、酸あるいは酸化剤の可溶性の耐熱性樹脂粒
子とからなることをその要旨とする。
て、前記酸あるいは酸化剤に難溶性であって熱硬化性樹
脂を感光化した樹脂は、エポキシアクリレート及び感光
性ポリイミドから選択される少なくともいずれか1つの
樹脂であり、前記熱可塑性樹脂は、ポリエーテルスルホ
ン、ポリスルホン、フェノキシ樹脂及びポリエチレンの
うちから選択される少なくともいずれか1つの樹脂であ
ることをその要旨とする。
3において、前記耐熱性樹脂粒子は、アミノ樹脂粒子及
びエポキシ樹脂粒子のうちから選択される少なくともい
ずれか1つであることをその要旨とする。
き戻すことがない分だけ、第1及び第2の接続端子間を
接続する配線の長さが短くなる。また、層間絶縁層中に
は耐熱性樹脂粒子が含まれていることから、露光時に光
の散乱が起こりやすくなる。そのため、アスペクト比の
高いバイアホールであっても、その形成時に現像残りが
生じにくくなる。よって、小径のバイアホールを容易に
かつ確実に形成することができる。それゆえ、バイアホ
ールを配線が密集する中央部に形成できるため、このバ
イアホールを介して配線を中央部から外周部へと順方向
に配置でき、配線を引き戻すことがない分だけ、第1及
び第2の接続端子間の配線長が短くなる。
基づき詳細に説明する。この電子部品搭載用基板1で
は、ベース基板として両面板2が使用されている。この
両面板2は、サブトラクティブ法によって形成された導
体層3,4を樹脂製の基材5の表面S1 及び裏面S2 の
両方に有している。この両面板2には、全面にわたっ
て、導体層3,4間の導通を図るためのスルーホール6
が形成されている。これらのスルーホール6内には、銅
などの金属粉末を含む導電性樹脂7等が充填されてい
る。
裏面S2 には、層間絶縁層8a,8bと導体層9a,9
bとを交互に積層してなるビルドアップ層B1 ,B2 が
それぞれ形成されている。
1 において、内層に位置する第1の層間絶縁層8aの上
面には、永久レジスト10が形成されている。この永久
レジスト10が形成されていない部分には、内層導体層
9aが形成されている。そして、この内層導体層9aと
両面板2側の内層導体層3とは、第1の層間絶縁層8a
に設けられたバイアホール11によって電気的に接続さ
れている。また、前記層間絶縁層8aに設けられた第2
の層間絶縁層8b上にも、同様に永久レジスト10が形
成されている。この永久レジスト10が形成されていな
い部分には、外層導体層9bが形成されている。そし
て、この外層導体層9bと内層導体層9aとは、第2の
層間絶縁層8bに設けられたバイアホール11によって
電気的に接続されている。また、第2の層間絶縁層8b
の中央部は、電子部品としてのLSIのベアチップC1
を搭載するための部品搭載エリアになっている。このエ
リア内には、接続端子としての多数のパッド12からな
る第1のパッド群が密集した状態で形成されている。な
お、これらのパッド12の位置は、ベアチップC1 の底
面に形成されたバンプBPの形成位置に対応している。
2 において、内層に位置する第1の層間絶縁層8a上に
は、永久レジスト10が形成されている。この永久レジ
スト10が形成されていない部分には、内層導体層9a
が形成されている。そして、この内層導体層9aと両面
板2側の内層導体層4とは、第1の層間絶縁層8aに設
けられたバイアホール11によって電気的に接続されて
いる。また、前記層間絶縁層8aに設けられた第2の層
間絶縁層8b上にも、同様に永久レジスト10が形成さ
れている。この永久レジスト10が形成されていない部
分には、外層導体層9bが形成されている。そして、こ
の外層導体層9bと内層導体層9aとは、第2の層間絶
縁層8bに設けられたバイアホール11によって電気的
に接続されている。また、第2の層間絶縁層8bの外周
部には、接続端子としての多数のパッド13からなる第
2のパッド群が形成されている。これらのパッド13上
には、図示しないマザーボード側との電気的な接続を図
るための突起電極としてバンプ14が形成されている。
のパッド群を構成するパッド12は、外層導体層9b、
バイアホール11、内層導体層9a、バイアホール11
及び内層導体層3を介してスルーホール6に接続されて
いる。そして、同スルーホール6に接続される内層導体
層4は、バイアホール11、内層導体層9a、バイアホ
ール11及び外層導体層9bを介して第2のパッド群を
構成するパッド13に接続されている。また、内層導体
層3,4,9a及び外層導体層9bは、バイアホール1
1によって接続されつつ、基板外周部に向かって常に順
方向にかつ遠心的に配線されている。なお、前記パッド
12,13のうちの一部のものについては、外層導体層
9bに接続されることなく、バイアホール11の上面に
じかに接続されていてもよい。また、第1の層間絶縁層
8a内のバイアホール11及び第2の層間絶縁層8b内
のバイアホール11は、直列に配置されていてもよい。
する層間絶縁層8a,8bは、酸あるいは酸化剤に難溶
性の感光性樹脂と、酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性
樹脂粒子とからなることが必要である。その理由は、耐
熱性樹脂粒子が含まれていると露光時に光の散乱が起こ
りやすく、よってアスペクト比の高いバイアホール11
であってもその形成時に現像残りが生じにくくなるから
である。なお、単なる感光性樹脂を使用した場合には、
小径(直径約80μm以下)のバイアホール11を形成
することが困難になる。
酸化剤に難溶性であって熱硬化性樹脂を感光化した樹脂
及び熱可塑性樹脂の複合樹脂と、酸あるいは酸化剤の可
溶性の耐熱性樹脂粒子とからなることが好ましい。その
理由は、層間剤と銅めっきとの密着性を向上させるため
のアンカーを形成するためである。なお、ここでいう酸
あるいは酸化剤とは、例えば表面粗化工程において使用
されるクロム酸、クロム酸塩、過マンガン塩等を指す。
硬化性樹脂を感光化した樹脂は、エポキシアクリレート
及び感光性ポリイミド(感光性PI)から選択される少
なくともいずれか1つの樹脂であることが好ましい。そ
の理由は、高耐熱、高強度を有するからである。
ン(PES)、ポリスルホン(PSF)、フェノキシ樹
脂及びポリエチレン(PE)のうちから選択される少な
くともいずれか1つの樹脂であることが好ましい。その
理由は、前記熱硬化性樹脂の特性を保持したまま、高T
g、高弾性率を付与することができるためである。
びエポキシ樹脂(EP樹脂)粒子のうちから選択される
少なくともいずれか1つであることが好ましい。その理
由は、層間絶縁層の特性を劣化させないことである。な
お、アミン系硬化剤で硬化したエポキシ樹脂はヒドロエ
キシエーテル構造を持っていることから、この樹脂から
なる粒子は特に溶けやすいという有利な性質を有する。
また、アミノ樹脂粒子としては、例えばメラミン樹脂、
尿素樹脂、グアナミン樹脂等が選択可能である。なかで
も、メラミン樹脂を選択することが、電気特性、PC
T、HHBT特性が良好になるという点において好まし
い。
下であることがよい。その理由は、層間膜厚を薄くで
き、またファインパターンの形成ができるからである。
なお、耐熱性樹脂粒子の形状としては、真球状、破砕
片、凝集粒子など種々のものを選択することができる。
は、例えば以下のような手順を経ることによって作製す
ることができる。層間絶縁層8a,8bを形成するため
のアディティブ用接着剤の調製方法は、以下の通りであ
る。クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基
の25%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(C
NA25,分子量4000)、PES(分子量1700
0)、イミダゾール硬化剤(四国化成製,商品名:2B
4MZ−CN)、感光性モノマーであるトリメチルトリ
アクリレート(TMPTA)、光開始剤(チバガイギー
製,商品名:I−907)を用い、下記組成でDMFを
用いて混合し、さらにこの混合物に対してエポキシ樹脂
粉末(東レ製,商品名:トレパールEP−B)を平均粒
径5.5μmのものを20重量部、平均粒径0.5μm
のものを10重量部を混合した後、ホモディスパー攪拌
機で粘度120cps に調整し、続いて3本ロールで混練
することによって、アディティブ用接着剤とする。次い
で、この接着剤を両面板2の両面全体に塗布した後、8
0℃で乾燥を行い、さらにUV硬化及び熱硬化を行う。
その結果、まず第1の層間絶縁層8aが形成される。
クロム酸等の粗化剤で処理することによって、多数のア
ンカー用凹部を備える粗化面を形成する。この後、常法
に従って触媒核付与、永久レジスト10の形成、活性化
処理及び無電解銅めっきを行うことによって、内層導体
層9a及びバイアホール11を形成する。
に塗布・硬化することにより、第2の層間絶縁層8bを
形成する。次いで、得られた第2の層間絶縁層8bの表
面を粗化剤で処理することによって、粗化面を形成す
る。この後、触媒核付与、永久レジスト10の形成、活
性化処理及び無電解銅めっきを行い、所定部分に外層導
体層9b、パッド12,13及びバイアホール11を形
成する。以上の工程を経ると、所望の電子部品搭載用基
板1が完成する。そして、このようにして得られた電子
部品搭載用基板1上にベアチップC1 を搭載すれば、図
1のような電子部品搭載装置M1 を得ることができる。
13間をつなぐ内層導体層3,4,9b及び外層導体層
9bが、バイアホール11によって接続されつつ基板外
周部に向かって常に順方向にかつ遠心的に配線されてい
る。従って、いったん外周部まで引き出した配線を再び
中心方向に引き戻す、という従来の構造とは異なってい
る(図3参照)。従って、このような配線の引き戻しが
ない分だけ、パッド12,13間を接続する配線の長さ
が短くなり、配線効率も確実に向上する。このため、処
理速度の速い電子部品搭載装置M1 を実現することがで
きる。
,B2 を構成する層間絶縁層8a,8bの形成におい
て、酸等に難溶性の感光性樹脂と酸等に可溶性の耐熱性
樹脂粒子とからなるアディティブ用接着剤が使用されて
いる。そのため、露光時にバイアホール形成用凹部の底
面に現像残りが生じにくい。よって、従来よりも小径の
バイアホール11を容易にかつ確実に形成することがで
きる。勿論、アディティブ法によって形成される導体層
9a,9bは、従来のサブトラクティブ法に従って形成
されるものに比べてファインなものになる。即ち、前記
のような構成は、電子部品搭載用基板1の小型化にとっ
て極めて好都合である。
両面板2の導体層3,4ばかりでなく、ビルドアップ層
B1 ,B2 の導体層9a,9bにも配線が形成されてい
るという特徴がある。このため、両面板2にスルーホー
ル6があったとしても、配線に特に悪影響を及ぼすもの
ではなく、従来のように配線可能なスペースを確保する
必要もなくなる。このことは、電子部品搭載用基板1の
大型化を確実に回避できることを意味する。
表面S1 及び裏面S2 にほぼ同じ厚さのビルドアップ層
B1 ,B2 が設けられている。このため、両面板2の両
側に付加する応力の大きさがほぼ等しくなり、結果とし
て応力が互いに相殺されやすくなる。よって、反りにく
い電子部品搭載用基板1を実現することができる。
ことが可能である。 (1)図2には、別例の電子部品搭載用基板18上にベ
アチップC1 を搭載してなる電子部品搭載装置M2 が示
されている。この電子部品搭載用基板18では、表面S
1 側だけに3層構造のビルドアップ層B3 が設けられて
いる。一方、第2のパッド群を構成するパッド13は、
裏面S2 側に形成された導体層4に接続されている。そ
して、裏面S2 側の導体層4は、全体的にソルダーレジ
スト19によって被覆されている。このような構成であ
っても、実施例と同様の作用効果を奏する。
(層間絶縁層8a,8bの層数)は2層または3層に限
定されることはなく、1層のみまたは4層,5層,6
層,7層,8層…であってもよい。また、表面S1 側の
積層数及び裏面S2 側の積層数は、必ずしも同一でなく
てもよい。
た実施例に代え、4層板,5層板,6層板,7層板,8
層板等の多層板を使用してもよい。なお、低コスト化を
優先したい場合には両面板2を選択することが有利であ
り、さらなる高密度化・小型化を達成したい場合には多
層板を選択することが有利である。
13上には、実施例のバンプ14に代えてピン等を設け
ることが可能である。また、バンプ14もピンも設けな
い構成とすることも勿論可能である。
つのみであってもよく、または複数であってもよい。 (6)第2のパッド群を構成するパッド13は、裏面S
2 側のビルドアップ層B2 の全体にわたって設けられて
いてもよい。この構成であると、より多くのパッド13
を配置することができる。
る導体層9a,9bは、無電解銅めっき以外の金属めっ
き(例えば、無電解ニッケルめっきや無電解金めっきな
ど)であってもよい。また、めっきのような化学的成膜
方法によって形成される金属層に代え、例えばスパッタ
リング等の物理的薄膜方法によって形成される金属層を
選択することも可能である。
る電子部品は、実施例のベアチップ2のほかに、例えば
BGA,QFN,ショートピンを持つPGA等の半導体
パッケージであってもよい。
可塑性樹脂及び耐熱性樹脂の組み合わせ(R1 +R2 +
R3 )は、実施例の組み合わせ以外にも、以下に列挙さ
れるようなものであってもよい。即ち、R1 +R2 +R
3 =エポキシアクリレート+PES+アミノ樹脂,エポ
キシアクリレート+PSF+EP,エポキシアクリレー
ト+フェノキシ樹脂+EP,エポキシアクリレート+P
E+EP,エポキシアクリレート+PSF+アミノ樹
脂,エポキシアクリレート+フェノキシ樹脂+アミノ樹
脂,エポキシアクリレート+PE+アミノ樹脂,エポキ
シアクリレート+PES+アミノ樹脂及びEP,エポキ
シアクリレート+PSF+アミノ樹脂及びEP,エポキ
シアクリレート+フェノキシ樹脂+アミノ樹脂及びE
P,エポキシアクリレート+PE+アミノ樹脂及びE
P,感光性PI+PES+EP,感光性PI+PES+
アミノ樹脂,感光性PI+PSF+EP,感光性PI+
フェノキシ樹脂+EP,感光性PI+PE+EP,感光
性PI+PSF+アミノ樹脂,感光性PI+フェノキシ
樹脂+アミノ樹脂,感光性PI+PE+アミノ樹脂,感
光性PI+PES+アミノ樹脂及びEP,感光性PI+
PSF+アミノ樹脂及びEP,感光性PI+フェノキシ
樹脂+アミノ樹脂及びEP,感光性PI+PE+アミノ
樹脂及びEP,エポキシアクリレート及び感光性PI+
PES+アミノ樹脂,エポキシアクリレート及び感光性
PI+PSF+EP,エポキシアクリレート及び感光性
PI+フェノキシ樹脂+EP,エポキシアクリレート及
び感光性PI+PE+EP,エポキシアクリレート及び
感光性PI+PSF+アミノ樹脂,エポキシアクリレー
ト及び感光性PI+フェノキシ樹脂+アミノ樹脂,エポ
キシアクリレート及び感光性PI+PE+アミノ樹脂,
エポキシアクリレート及び感光性PI+PES+アミノ
樹脂及びEP,エポキシアクリレート及び感光性PI+
PSF+アミノ樹脂及びEP,エポキシアクリレート及
び感光性PI+フェノキシ樹脂+アミノ樹脂及びEP,
エポキシアクリレート及び感光性PI+PE+アミノ樹
脂及びEP。勿論、ここに列挙されなかったその他の可
能な組み合わせであっても許容される。
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記ビルド
アップ層はベース基板の両面に設けられていること。こ
の構成であると、より配線効率を向上できかつ反りが生
じにくくなる。
層は、25%アクリル化したエポキシアクリレート、P
ES、エポキシ樹脂粒子(5.5μm及び0.5μmの
混合物)及び感光性モノマーからなること。この構成で
あると、よりいっそう配線効率を向上できる。
シ樹脂粒子をメラミン樹脂粒子に代えたこと。この構成
であると、よりいっそう配線効率を向上できる。なお、
本明細書中において使用した技術用語を次のように定義
する。
いて使用されるクロム酸、クロム酸塩、過マンガン塩、
塩酸、リン酸、ギ酸、硫酸、フッ酸等を指す。」
載の発明によれば、全体の大型化を回避しつつ配線効率
を向上させることができる電子部品搭載用基板を提供す
ることができる。特に、請求項2〜4に記載の発明によ
れば、全体の大型化をより確実に回避することができ
る。
図。
図。
層、9a…内層導体層、11…バイアホール、12,1
3…接続端子としてのパッド、S1 …表面、S2 …裏
面、B1 ,B2 ,B3 …ビルドアップ層。
Claims (4)
- 【請求項1】スルーホールを有するベース基板の表面側
の中央部に密集した状態で形成された複数の接続端子か
らなる第1の接続端子群と、裏面側の外周部に形成され
た複数の接続端子からなる第2の接続端子群とが電気的
に接続されてなる電子部品搭載用基板において、 前記第1の接続端子群は、酸あるいは酸化剤に難溶性の
感光性樹脂と酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒
子とからなる層間絶縁層及び内層導体層を交互に積層し
てなるビルドアップ層の最外層に形成されてなり、前記
第1の接続端子群と前記第2の接続端子群とをつなぐ前
記内層導体層は、スルーホール及び前記層間絶縁層に形
成されたバイアホールによって接続されつつ、基板外周
部に向かって常に順方向にかつ遠心的に配線されてなる
電子部品搭載用基板。 - 【請求項2】前記層間絶縁層は、酸あるいは酸化剤に難
溶性であって熱硬化性樹脂を感光化した樹脂及び熱可塑
性樹脂の複合樹脂と、酸あるいは酸化剤の可溶性の耐熱
性樹脂粒子とからなる請求項1に記載の電子部品搭載用
基板。 - 【請求項3】前記酸あるいは酸化剤に難溶性であって熱
硬化性樹脂を感光化した樹脂は、エポキシアクリレート
及び感光性ポリイミドから選択される少なくともいずれ
か1つの樹脂であり、前記熱可塑性樹脂は、ポリエーテ
ルスルホン、ポリスルホン、フェノキシ樹脂及びポリエ
チレンのうちから選択される少なくともいずれか1つの
樹脂である請求項2に記載の電子部品搭載用基板。 - 【請求項4】前記耐熱性樹脂粒子は、アミノ樹脂粒子及
びエポキシ樹脂粒子のうちから選択される少なくともい
ずれか1つである請求項2または3に記載の電子部品搭
載用基板。
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