JP5080234B2 - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
配線基板に、特に反りの変形が発生すると、電子部品実装工程中の設備内における自動基板搬送時に、当該変形を原因とする搬送不良や基板破壊等の障害が発生し得る。半導体パッケージに対するより一層の小型化が要請されている昨今、配線基板の厚さが薄くなるにつれて、障害発生傾向が特に顕著となっており、基板厚の薄型化による電気的性能の向上およびパッケージ・コストの減少を図ろうとするうえでの障害となっている。
本実施の形態に係る配線基板1として、図2の断面図(一部拡大図)に示すように、コア層10の両面にそれぞれ中間層4、表面層3が積層された多層配線基板を例にとり説明する。中間層4は、表面層3と同様に、配線層が積層された絶縁層であり、本実施例では上下に一層ずつの構成としているが、必要に応じて複数の中間層4が積層される。
なお、配線基板1は上記構成に限定されるものではなく、中間層4を設けない構成であってもよく、また、コア層10の一面側のみに積層される構成であってもよい。
一方、コア層10の下層として配線層21が積層され、配線層21の下層として絶縁層22が積層される。さらに絶縁層22の下層として配線層23が積層される。同様に、配線層23の下層として絶縁層24が積層され、絶縁層24の下層として配線層25が積層される。なお、絶縁層24および配線層25の所定位置がソルダーレジスト52で被覆される。
なお、「配線層」なる用語は、層間接続を行う「ヴィア」と所定形状に形成された「配線パターン」とを合わせて指すものとする。配線層13を例にとれば、符号13aで示されるヴィアと、符号13bで示される配線パターンとを備える。
先ず、コア層10は一例として、プリプレグ材を用いて形成される。プリプレグ材とは、カーボン、ガラス等の繊維補強材に熱硬化性樹脂(エポキシ系樹脂等)を含浸させた成形用材料であり、熱硬化後の剛性が一般的なビルドアップ樹脂材料よりも高いという特徴を有する。
次いで、表面層3および中間層4を構成する絶縁層は一例として、熱硬化性を有するエポキシ系のビルドアップ樹脂材料を用いて形成される。
また、表面層3および中間層4を構成する配線層は一例として、導電性材料である銅(Cu)を用いて形成される。
このように、コア層と表面層(または表面層および中間層)とが熱膨張率の異なる材料により形成されること、および基板そのものの薄型化等を原因として、製造された配線基板1には変形(特に反り)が発生するという課題が生じ得る。
一例として、電子部品2の実装領域は図中の符号5で示される矩形の領域である。したがって、コア層の分割方法として、例えば5a〜5hのように実装領域ごとに対応させて、10a〜10hのようにコア層を設けてもよく、また、例えば4箇所の実装領域にわたる実装領域群となる6a〜6dにそれぞれ対応させて、10i〜10lのようにコア層を設けてもよく、さらに、例えば16箇所の実装領域にわたる実装領域群となる7a、7bにそれぞれ対応させて、10m、10nのようにコア層を設けてもよい。
ここで、隙間9は、完全にコア層を分断するものではなく、当該隙間9により複数の実装領域ごとに分けられたコア層は、所定部分が連結部(後述の分割工程により分割されないコア層部分)により連結されている構成である。なお、隙間9の幅(面内方向における隣接コア層間の間隔)は特に限定されず、配線基板1の厚さ等に応じて適切に設定される。
本実施例においては、隙間9と面直方向において一致する位置の全部に、溝部31が設けられる構成としたが(図3参照)、所定の箇所のみに設ける構成としてもよい。ここで、図3は、説明のために、異なる大きさのコア層が併存する便宜的な記載とした。
なお、溝部31の幅および深さは特に限定されず、配線基板1の厚さ等に応じて適切に設定される。また、溝形状も特に限定されず、形成方法によって、U字状、V字状等様々な形状となり得る。
本実施例においては、隙間9と面直方向において一致する位置の一部、より具体的には、配線基板1の外縁部からそれぞれ所定長さ切り込まれた位置まで、切込部33が設けられる構成とした。また、これと共にもしくはこれに代えて、所定の箇所に孔部35(貫通孔)を設ける構成としてもよい。孔部35は図5に示すような矩形に限定されず、一または複数の丸孔で構成してもよい。
なお、切込部33および孔部35の面内方向における幅および長さは特に限定されず、配線基板1の厚さ等に応じて適切に設定される。
これらによって、第二の実施の形態の構成と比較して、より一層、配線基板1に凸状反りに代表される変形が発生することの防止、もしくは変形量を大幅に低減する効果が達成される。
また、これ以降の工程では、コア層10を挟んだ上下層における加工は一括的に行われる。
また、他の例として、前述のソルダーレジスト上に開口部を形成する方法と同様の方法によって、配線基板1の表面層3に溝部31を形成することも可能である。
このようにして、図3に示す溝部31を備える配線基板1が製造される。
一方、配線基板1に孔部35を形成する場合には、一例として、ドリル装置を用いて、図10に示す配線基板1の所定位置にドリル加工を行うことで、配線基板1に孔部35形成することが可能となる。
このようにして、図5に示す切込み部33および孔部35の少なくとも一方を備える配線基板1が製造される。
その結果、配線基板に電子部品を実装する製造工程において、配線基板の変形に起因して発生する搬送不良、実装不良を防止することが可能となる。
2 電子部品
3 表面層
4 中間層
5、5a、5b、・・・ 電子部品の実装領域
6a、6b、・・・ 電子部品の実装領域群
7a、7b 電子部品の実装領域群
9 隣接コア層間の隙間
10、10a、10b、・・・ コア層
11、13、15、21、23、25 配線層
11a、13a、15a、21a、23a、25a ヴィア
11b、13b、15b、21b、23b、25b 配線パターン
12、14、22、24 絶縁層
31 溝部
33 切込部
35 孔部
52、59 ソルダーレジスト
Claims (9)
- コア層の少なくとも一面側に、該コア層と熱膨張率の異なる絶縁層および配線層が積層されてなり、該積層された層の表面層上に電子部品が実装される複数の実装領域が所定の間隔を置いて形成されている配線基板であって、
前記コア層が、前記実装領域ごと、もしくは複数の実装領域にわたる実装領域群に対応して分割され、
且つ互いに隣接するコア層間の隙間には、前記絶縁層を構成する絶縁材料が充填されており、
前記隙間部分の前記絶縁層には、該絶縁層を厚さ方向に貫通する切込部もしくは孔部の少なくとも一方が設けられること
を特徴とする配線基板。 - 前記コア層の他面側に、該他面と前記隙間を被覆する絶縁層が設けられ、
前記コア層の一面側に、該一面を被覆し、前記隙間に充填される絶縁層が設けられること
を特徴とする請求項1記載の配線基板。 - 前記表面層には、前記隙間に対応する位置に、溝部が設けられること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の配線基板。 - 前記配線基板の外周縁に対して直角方向に、前記隙間に沿って、前記切込部が設けられること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の配線基板。 - コア層の少なくとも一面側に、該コア層と熱膨張率の異なる絶縁層および配線層が積層されてなり、該積層された層の表面層上に電子部品が実装される複数の実装領域が所定の間隔を置いて形成されている配線基板の製造方法であって、
一枚のシート状の板体の少なくとも一面側に、実装される電子部品の各々に対応する配線パターンを形成し、該配線パターンごと、もしくは複数の配線パターンにわたって前記板体を分割して複数片のコア層を形成する工程と、
一枚のシート状の絶縁体の一面側に、前記コア層の各々を配設する工程と、
前記コア層上に絶縁層を形成し、該コア層間の隙間に該絶縁層を形成する絶縁材料を充填する工程と、
前記隙間部分の絶縁層に、該絶縁層を厚さ方向に貫通する切込部もしくは孔部の少なくとも一方を形成する工程と、を備えること
を特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記絶縁体は、前記コア層の他面側を被覆する絶縁層となること
を特徴とする請求項5記載の配線基板の製造方法。 - 前記コア層の各々を配設する工程は、前記絶縁体上に該コア層を接着する工程を有し、
前記コア層上に絶縁層を形成し、該コア層間の隙間に該絶縁層を形成する絶縁材料を充填する工程は、熱硬化性樹脂を塗布すること、もしくは樹脂フィルムを積層することによって、前記隙間に前記絶縁層を形成する絶縁材料としての樹脂を充填する工程を有すること
を特徴とする請求項5または請求項6記載の配線基板の製造方法。 - 前記表面層の、前記隙間に対応する位置に、溝部を形成する工程を備えること
を特徴とする請求項5〜7のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。 - 前記配線基板の外周縁に対して直角方向に、前記隙間に沿って、前記切込部を形成する工程を備えること
を特徴とする請求項5〜8のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
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