JPH10163635A - プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板

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JPH10163635A
JPH10163635A JP8318183A JP31818396A JPH10163635A JP H10163635 A JPH10163635 A JP H10163635A JP 8318183 A JP8318183 A JP 8318183A JP 31818396 A JP31818396 A JP 31818396A JP H10163635 A JPH10163635 A JP H10163635A
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JP
Japan
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layer
hole
wiring board
printed wiring
wiring
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Hiroyuki Hasegawa
浩之 長谷川
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Original Assignee
Sony Corp
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線回路パターンの高密度化を妨げず、また
製造コストを安価に抑えることを可能とし、高機能化及
び高密度化された半導体素子等の電子部品のワイヤボン
ディング法による実装に対応可能とする。 【解決手段】 絶縁基板１上に、複数の配線層を絶縁層
を介して形成する際、第３及び第２，第１のレジスト層
６，４，２により絶縁基板１側から上層側に向かって上
り階段状の段差部を形成し、各レジスト層に段差部上面
に開口する第３の孔部１０、第５の孔部１４、第４の孔
部１３をそれぞれ形成し、下層となる第３の配線層７、
第２の配線層５、第１の配線層３の一部である電極部を
それぞれ露呈させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上に、複
数の配線層が、その間に絶縁層を介して形成されてなる
プリント配線板に関する。詳しくは、電子部品を実装す
る際に、当該電子部品とワイヤボンディング法により接
続される配線層の電極部の形状を改良することで、電子
部品として高機能化及び高密度化された半導体素子を用
いた場合にも対応可能なプリント配線板を提供すること
を目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来よりテレビジョン受像機やラジオ受
信機或いはカセットテープレコーダー等の各種電子機器
においては、半導体素子といった電子部品等を実装する
ために所定の配線回路が形成されたプリント配線板が多
用されている。
【０００３】そして、配線回路の高密度化に伴い、絶縁
基板の両面に配線層が形成されるプリント配線板、さら
には、この上に更に配線層が積層された多層プリント配
線板が使用されるようになってきている。
【０００４】一方、電子部品を実装するにあたっては、
電子部品の電極と配線回路パターンの電極部間をアルミ
ニウム等の金属よりなる非常に細いワイヤにより接続す
るワイヤボンディング法が多用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な半導体素子においては、高機能化及び高密度化が進め
られており、半導体素子の電極は増加してきている。上
記電極と接続されるワイヤボンドパッドと称される配線
回路パターン中の電極部は、通常、実装される半導体素
子の外周部を取り囲むようにして形成されている。しか
しながら、上記のように半導体素子の電極が増加してく
ると、半導体素子の外周部を取り囲むように１周するだ
けでは半導体素子の各電極に対応するワイヤボンドパッ
ドを配置しきれず、その外周側にまた取り囲むようにし
てワイヤボンドパッドを配置するようにしている。それ
でも配置しきれない場合には、さらに外周側に同様にし
てワイヤボンドパッドを配置するようにしている。
【０００６】ところが、このようにワイヤボンドパッド
を半導体素子の外周部を取り囲むように何重にも配置す
ると、各電極と対応するワイヤボンドパッド間をワイヤ
により接続した場合に、複数のワイヤが高さは異なるも
のの、同じ方向に延在されることとなり、ワイヤ間が接
触する可能性が高くなる。
【０００７】そこで、これまで、ワイヤボンドパッド間
の間隔を大きく採って複数のワイヤの延在方向がなるべ
く一致しないようにしたり、キャビティーダウン法によ
る接続を行うようにしている。
【０００８】しかしながら、上記のようにワイヤボンド
パッド間の間隔を大きく採るようにすると、配線回路パ
ターンの高密度化を妨げることとなり、好ましくない。
【０００９】また、キャビティーダウン法とは、例え
ば、図９に示すような方法である。ここでは、絶縁基板
１０１の一主面１０１ａ上に第３の有機絶縁膜１０７を
介して第３の配線層１０６が形成され、さらにその上に
第２の有機絶縁膜１０５を介して第２の配線層１０４が
形成され、さらにまたその上に第１の有機絶縁膜１０３
を介して第１の配線層１０２が形成される３層の配線回
路パターンを有するプリント配線板を用いて説明する。
【００１０】すなわち、第３の有機絶縁膜１０７の半導
体素子１０８の実装位置近傍にこれを取り囲むような第
３の孔部１０９を形成し（ただし、図９においては、一
方の端部のみ示す。）、第２の有機絶縁膜１０５の第３
の孔部１０９に対応する位置にこれよりも大きな開口面
積の第２の孔部１１０を形成し、第１の有機絶縁膜１０
３の第２の孔部１１０に対応する位置にこれよりも大き
な開口面積の第１の孔部１１１を形成し、半導体素子１
０８を取り囲むような階段状の段差部を形成する。な
お、半導体素子１０８は図９中に示すように、第３の孔
部１０９内において絶縁基板１０１上に直接載置される
こととなる。
【００１１】そして、第３の有機絶縁膜１０７の段差部
の上面１０７ａに第３の配線層１０６中のワイヤボンド
パッドが位置するようにし、第２の有機絶縁膜１０５の
段差部の上面１０５ａに第２の配線層１０４中のワイヤ
ボンドパッドが位置するようにし、第１の有機絶縁膜１
０３の上面１０３ａの第１の孔部１１１近傍に第１の配
線層１０２中のワイヤボンドパッドが位置するようにす
る。
【００１２】この状態で半導体素子１０８の第１の電極
１１２とこれに対応する第１の配線層１０２のワイヤボ
ンドパッドをアルミニウム等よりなる非常に細いワイヤ
１１５により接続し、第２の電極１１３とこれに対応す
る第２の配線層１０４のワイヤボンドパッドを同様にワ
イヤ１１６により接続し、第３の電極１１４とこれに対
応する第３の配線層１０６のワイヤボンドパッドを同様
にワイヤ１１７により接続するようにしている。
【００１３】このキャビティーダウン法によれば、ワイ
ヤボンドパッドを高さの異なる配線層に形成するように
していることから、接続に使用しているワイヤ間の高さ
方向の間隔が大きく採れ、これらの接触が発生せず、ま
たワイヤボンドパッド間の間隔をさほど大きく採る必要
もなく、配線回路パターンの高密度化を妨げることはな
い。
【００１４】しかしながら、このキャビティーダウン法
を用いたプリント配線板においては、これを製造する際
に各有機絶縁膜に所定の孔部をプレス加工等の手法によ
り予め形成し、これを積層するため、プレス加工分、通
常のプリント配線板よりも製造工程数が多くなってしま
い、製造コストが高価となるという不都合が生じる。
【００１５】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、配線回路パターンの高密度化を妨げ
ることがなく、また製造コストを安価に抑えることが可
能であり、高機能化及び高密度化された半導体素子等の
電子部品をワイヤボンディング法によって実装してもワ
イヤ間の接触が発生しないプリント配線板を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、絶縁基板上に、複数の配線層が、その間
に絶縁層を介して形成されてなるプリント配線板におい
て、各絶縁層により絶縁基板側から上層側に向かって上
り階段状の段差部が形成されており、各絶縁層に段差部
上面に開口する孔部が形成され、下層となる配線層の一
部である電極部が露呈していることを特徴とするもので
ある。なお、上記のような絶縁層としてはレジスト層が
好ましい。
【００１７】なお、本発明のプリント配線板において
は、電子部品が実装されており、当該電子部品の外周を
囲むようにして段差部が形成されていることが好まし
い。
【００１８】さらに、本発明のプリント配線板において
は、電子部品が実装されており、当該電子部品と配線層
の電極部がワイヤボンディング法により接続されている
ことが好ましい。
【００１９】本発明のプリント配線板においては、複数
の配線層間に介在する絶縁層により絶縁基板側から上層
側に向かって上り階段状の段差部が形成されており、各
絶縁層に段差部上面に開口する孔部が形成され、下層と
なる配線層の一部である電極部が露呈しており、各電極
部は高さの異なる配線層に形成されていることから、電
子部品を実装する際に、当該電子部品と電極部をワイヤ
ボンディング法により接続しても、接続に使用している
ワイヤ間の高さ方向の間隔が確保されてこれらの接触が
発生しない。
【００２０】また、各電極部を高さの異なる配線層に形
成していることから、電極部間の間隔をさほど大きく採
る必要はない。
【００２１】なお、本発明のプリント配線板において、
配線層間に介在する絶縁層をレジスト層とすれば、上記
のような段差部や孔部は当該レジスト層の形成と同時に
容易に形成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００２３】本例のプリント配線板は、図１に示すよう
に、絶縁基板１の相対向する主面１ａ，１ｂの両側に配
線層が積層形成されてなるものである。一方の主面１ｂ
側には図示しない第４の配線層が形成されており、その
上には感光性レジスト等の有機材料よりなる絶縁層であ
る第４のレジスト層８を介して図示しない第５の配線層
が形成され、さらには感光性レジスト等の有機材料より
なる絶縁層である第５のレジスト層９を介して図示しな
い第６の配線層が形成されている。
【００２４】他方の主面１ａ側においては、第３の配線
層７が形成されており、その上には感光性レジスト等の
有機材料よりなる絶縁層である第３のレジスト層６を介
して第２の配線層５が形成され、さらには感光性レジス
ト等の有機材料よりなる絶縁層である第２のレジスト層
４を介して第１の配線層３が形成され、その上には感光
性レジスト等の有機材料よりなる絶縁層である第１のレ
ジスト層２が形成されている。
【００２５】すなわち、本例のプリント配線板は、第６
の配線層、第５のレジスト層９、第５の配線層、第４の
レジスト層８、第４の配線層、絶縁基板１、第３の配線
層７、第３のレジスト層６、第２の配線層５、第２のレ
ジスト層４、第１の配線層３、第１のレジスト層２が順
次積層形成され、６層の配線層を有するプリント配線板
となされている。
【００２６】そして、本例のプリント配線板において
は、第３のレジスト層６の下層となる第３の配線層７中
の電極部に対応する位置に第３の孔部１０を形成し、第
２のレジスト層４の第３の孔部１０に対応する位置にこ
れよりも若干大径の第２の孔部１１を形成し、第１のレ
ジスト層２の第２の孔部１０に対応する位置にこれより
も大径の第１の孔部１２を形成して、第３のレジスト層
６、第２のレジスト層４、第１のレジスト層２により、
絶縁基板１側から上層側に向かって上り階段状の段差部
が形成されるようにしている。なお、上記第３の孔部１
０、第２の孔部１１は、後述の半導体素子１８を取り囲
むように枠状をなす。
【００２７】さらに、本例のプリント配線板において
は、第１のレジスト層２の段差部の下層となる第１の配
線層３中の電極部に対応する位置に段差部上面に開口す
る第４の孔部１３を形成し、第２のレジスト層４の段差
部の下層となる第２の配線層５中の電極部に対応する位
置に段差部上面に開口する第５の孔部１４を形成してい
る。そして、第４の孔部１３内の第１の配線層３上、第
５の孔部１４内の第２の配線層５上、第３の孔部１０内
の第３の配線層７上に、金めっき膜１５，１６，１７を
それぞれ形成するようにしている。
【００２８】さらにまた、本例のプリント配線板におい
ては、絶縁基板１の主面１ａ側の第３のレジスト層６、
第２のレジスト層４が積層された上に第１の配線層３と
同一高さで半導体素子１８が実装されている。
【００２９】そして、本例のプリント配線板において
は、半導体素子１８の第１の電極１９と第１の配線層３
中の電極部がアルミニウム等よりなる非常に細いワイヤ
２０により接続され、半導体素子１８の第２の電極２１
と第２の配線層５の電極部がアルミニウム等よりなる非
常に細いワイヤ２２により接続され、半導体素子１８の
第３の電極２３と第３の配線層７の電極部がアルミニウ
ム等よりなる非常に細いワイヤ２４により接続されてい
る。
【００３０】本例のプリント配線板においては、複数の
配線層間に介在する第３のレジスト層６、第２のレジス
ト層４、第１のレジスト層２により絶縁基板１側から上
層側に向かって上り階段状の段差部が形成されており、
各レジスト層に段差部上面に開口する第３の孔部１０、
第５の孔部１４、第４の孔部１３がそれぞれ形成され、
下層となる第３の配線層７、第２の配線層５、第１の配
線層３の一部である電極部がそれぞれ露呈しており、各
電極部は高さの異なる配線層に形成されていることか
ら、半導体素子１８の第１及び第２の電極１９，２１、
第３の電極２３と対応する配線層の電極部をワイヤボン
ディング法により接続しても、接続に使用しているワイ
ヤ２０，２２，２４間の高さ方向の間隔が確保されてこ
れらの接触が発生せず、高機能化及び高密度化された半
導体素子への対応が可能である。
【００３１】また、各電極部を高さの異なる配線層に形
成していることから、電極部間の間隔をさほど大きく採
る必要はなく、配線回路パターンの高密度化を妨げるこ
ともない。
【００３２】さらに、本例のプリント配線板において
は、半導体素子１８を第１の配線層３と同一の高さに配
置していることから、これよりも下層となる第２の配線
層５及び第３の配線層７においては、上記半導体素子１
８の下部となる部分も配線回路パターン形成スペースと
して使用することが可能であり、小型化が可能である。
【００３３】次に、本例のプリント配線板の製造方法に
ついて述べる。すなわち、先ず、図２に示すように相対
向する主面１ａ，１ｂに第３の配線回路パターン７と図
示しない第４の配線回路パターンがそれぞれ形成されて
いる絶縁基板１を用意する。なお、これら第３の配線回
路パターン７及び第４の配線回路パターンは銅等の金属
をめっきして形成すれば良い。
【００３４】次に、図３に示すように、絶縁基板１の一
方の主面１ａ側にソルダーレジストを塗布してこれを硬
化させて第３のレジスト層６を形成する。この第３のレ
ジスト層６は第３の配線層７を覆うものであるが、第３
の配線層７中の電極部を露呈させ、後述の半導体素子を
取り囲むような枠状の第３の孔部１０が形成されてお
り、この第３の孔部１０は第３のレジスト層６を形成す
るべく、硬化させる際にこの形状となるように硬化させ
て形成すれば良い。さらに、この第３のレジスト層６上
に第２の配線層５をやはり銅等の金属をめっきして形成
する。
【００３５】続いて、図４に示すように、第３のレジス
ト層６及び第２の配線層５上にソルダーレジストを塗布
してこれを硬化させて第２のレジスト層４を形成する。
この第２のレジスト層４は第２の配線層５を覆うもので
あるが、第２の配線層５中の電極部を露呈させる第５の
孔部１４が形成されるとともに、第３のレジスト層６の
第３の孔部１０に対応する位置にこれよりも若干大径で
後述の半導体素子を取り囲むような枠状の第２の孔部１
１が形成されており、この第２の孔部１１及び第５の孔
部１４は第２のレジスト層４を形成するべく、硬化させ
る際にこの形状となるように硬化させて形成すれば良
い。さらに、この第２のレジスト層４上に第１の配線層
３をやはり銅等の金属をめっきして形成する。
【００３６】さらに、図５に示すように、第２のレジス
ト層４及び第１の配線層３上にソルダーレジストを塗布
してこれを硬化させて第１のレジスト層２を形成する。
この第１のレジスト層２は第１の配線層３を覆うもので
あるが、第１の配線層３中の電極部を露呈させるような
第４の孔部１３が形成されるとともに、第３のレジスト
層６の第３の孔部１０に対応する位置にこれよりもかな
り大径の第１の孔部１２が形成されており、この第１の
孔部１２及び第４の孔部１３は第１のレジスト層２を形
成するべく、硬化させる際にこの形状となるように硬化
させて形成すれば良い。この第１の孔部１２は第２の孔
部１１及び第３の孔部１０よりもかなり大径とされ、且
つ第５の凹部１４よりも外周側となるように形成てお
り、第１の孔部１２内において第２及び第３のレジスト
層４，６が積層される半導体素子載置部２５が形成され
ることとなる。
【００３７】この結果、第３のレジスト層６、第２のレ
ジスト層４、第１のレジスト層２により、絶縁基板１側
から上層側に向かって上り階段状の段差部が形成される
こととなる。
【００３８】さらに、図６に示すように、第４の孔部１
３内の第１の配線層３上、第５の孔部１４の第２の配線
層５上、第３の孔部１０内の第３の配線層７上に、金め
っき膜１５，１６，１７をそれぞれ形成する。
【００３９】次いで、図７に示すように、第１の孔部１
２内の半導体素子載置部２５上に半導体素子１８を実装
し、当該半導体素子１８の第１の電極１９と第１の配線
層３中の電極部を金めっき膜１５を介してワイヤ２０に
より接続し、半導体素子１８の第２の電極２１と第２の
配線層５の電極部を金めっき膜１６を介してワイヤ２２
により接続し、半導体素子１８の第３の電極２３と第３
の配線層７の電極部を金めっき膜１７を介してワイヤ２
４により接続して半導体素子１８の実装を完了する。
【００４０】さらに、絶縁基板１の他方の主面１ｂ側に
通常の製造方法に従って、第４のレジスト層８、第５の
配線層、第５のレジスト層９、第６の配線層を形成して
本例のプリント配線板を完成する。
【００４１】本例のプリント配線板においては、配線層
間に介在する絶縁層をレジスト層としいることから、上
述のように段差部や各孔部は当該レジスト層の形成と同
時に容易に形成され、製造工程が不用意に増えることは
なく、製造コストが抑えられる。
【００４２】また、本例のプリント配線板においては、
絶縁層をレジスト層としていることから、全体の軽量化
も達成される。
【００４３】本発明を適用したプリント配線板として
は、以下に示すようなものも挙げられる。すなわち、図
８に示すように、図１に示したプリント配線板と略同様
の構成を有するものであり、図１に示したプリント配線
板においては、半導体素子１８を第３のレジスト層６及
び第２のレジスト層４が積層された上に載置して第１の
配線層３と同一の高さに配置するようにしているのに対
し、図８に示すプリント配線板においては、半導体素子
１８を絶縁基板１上に直接載置し、第３の配線層７と同
一の高さに配置するようにしている。
【００４４】なお、図８においては、図１のプリント配
線板と同様の構成の部分においては、同一の符号を付
し、説明を省略することとする。
【００４５】すなわち、本例のプリント配線板において
は、第３のレジスト層６に第３の孔部１０の他に半導体
素子１８の平面面積よりも大きな開口面積を有し、半導
体素子１８の外周を取り囲むような第６の孔部２６が形
成されている。そしてこれに伴い、第２のレジスト層４
に形成される第２の孔部１１を第３の孔部１０及び第６
の孔部２６を内部に含包できるような大径の孔部として
形成するようにしている。この結果、本例のプリント配
線板においても、第３のレジスト層６、第２のレジスト
層４、第１のレジスト層２により、絶縁基板１側から上
層側に向かって上り階段状の段差部が形成されることと
なる。
【００４６】従って、本例のプリント配線板においても
前述のプリント配線板と同様に、半導体素子１８の第１
及び第２の電極１９，２１、第３の電極２３と対応する
配線層の電極部をワイヤボンディング法により接続して
も、接続に使用しているワイヤ２０，２２，２４間の高
さ方向の間隔が確保されてこれらの接触が発生せず、高
機能化及び高密度化された半導体素子への対応が可能で
ある。
【００４７】また、各電極部を高さの異なる配線層に形
成していることから、電極部間の間隔をさほど大きく採
る必要はなく、配線回路パターンの高密度化を妨げるこ
ともない。
【００４８】さらに、本例のプリント配線板は前述のプ
リント配線板と同様にして製造することが可能であり、
配線層間に介在する絶縁層をレジスト層としていること
から、上述のように段差部や各孔部は当該レジスト層の
形成と同時に容易に形成され、製造工程が不用意に増え
ることはなく、製造コストが抑えられる。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のプリント配線板においては、複数の配線層間に介在
する絶縁層により絶縁基板側から上層側に向かって上り
階段状の段差部が形成されており、各絶縁層に段差部上
面に開口する孔部が形成され、下層となる配線層の一部
である電極部が露呈しており、各電極部は高さの異なる
配線層に形成されていることから、電子部品を実装する
際に、当該電子部品と配線層の電極部をワイヤボンディ
ング法により接続しても、接続に使用しているワイヤ間
の高さ方向の間隔が確保されてこれらの接触が発生せ
ず、高機能化及び高密度化された半導体素子等の電子部
品への対応が可能である。
【００５０】また、各電極部を高さの異なる配線層に形
成していることから、電極部間の間隔をさほど大きく採
る必要はなく、配線回路パターンの高密度化を妨げるこ
ともない。
【００５１】さらに、本発明のプリント配線板において
は、配線層間に介在する絶縁層をレジスト層とすれば、
上記のような段差部や孔部は当該レジスト層の形成と同
時に容易に形成され、製造工程が不用意に増えることは
なく、製造コストが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプリント配線板の一例を示す
要部拡大断面図である。
【図２】本発明を適用したプリント配線板の製造方法を
工程順に示すものであり、絶縁基板を用意する工程を示
す要部拡大断面図である。
【図３】本発明を適用したプリント配線板の製造方法を
工程順に示すものであり、第３のレジスト層と第２の配
線層を形成する工程を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明を適用したプリント配線板の製造方法を
工程順に示すものであり、第２のレジスト層と第１の配
線層を形成する工程を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明を適用したプリント配線板の製造方法を
工程順に示すものであり、第１のレジスト層を形成する
工程を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明を適用したプリント配線板の製造方法を
工程順に示すものであり、金めっき膜を形成する工程を
示す要部拡大断面図である。
【図７】本発明を適用したプリント配線板の製造方法を
工程順に示すものであり、半導体素子を実装する工程を
示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明を適用したプリント配線板の他の例を示
す要部拡大断面図である。
【図９】キャビティーダウン法を使用した従来のプリン
ト配線板を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁基板、２ 第１のレジスト層、３ 第１の配線
層、４ 第２のレジスト層、 ５ 第２の配線層、６
第３のレジスト層、７ 第３の配線層、１０第３の孔
部、１１ 第２の孔部、１２ 第１の孔部、１３ 第４
の孔部、１４第５の孔部、１８ 半導体素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁基板上に、複数の配線層が、その間
    に絶縁層を介して形成されてなるプリント配線板におい
    て、 各絶縁層により絶縁基板側から上層側に向かって上り階
    段状の段差部が形成されており、各絶縁層に段差部上面
    に開口する孔部が形成され、下層となる配線層の一部で
    ある電極部が露呈していることを特徴とするプリント配
    線板。
  2. 【請求項２】 電子部品が実装されており、当該電子部
    品の外周を囲むようにして段差部が形成されていること
    を特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
  3. 【請求項３】 電子部品が実装されており、当該電子部
    品と配線層の電極部がワイヤボンディング法により接続
    されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配
    線板。
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