TW201607384A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

本發明的配線基板具備：具有貫穿孔的核心基板、絕緣層、從絕緣層的上表面貫通到下表面的通孔、配線形成層以及接地或者電源用導體；其中，配線形成層係由複數個帶狀導體以及至少被填充在帶狀導體之間的絕緣樹脂部形成，接地或者電源用導體係形成為包含與帶狀導體對向的區域，絕緣層的相對介電常數比絕緣樹脂部的相對介電常數大。

Description

配線基板

本發明係關於搭載半導體元件的配線基板。

近年來，在以可擕式的遊戲機或通訊設備為代表的電子設備的小型化、高速化的進行中，要求用於這些的配線基板可在高密度形成的配線中以高速傳輸訊號。為了應對這種高速傳輸，有時使用高頻訊號並採用被稱為差動傳輸的方式。

所謂差動傳輸，是指例如日本特開2007-201221號公報中所述般，使用由相互並行的2根帶狀導體構成的差動線路來傳輸訊號的方式。在各個帶狀導體中，從發送部發送電壓的正負不同的訊號，由接收部獲得並讀取各個訊號的差分，因此即使不增大各個帶狀導體中發送的訊號的振幅，也可容易讀取訊號。因此，訊號的振幅形成的時間可以較短，故能夠高速地傳輸訊號。

第4圖中表示使用了差動傳輸方式的以往的配線基板B的示意剖面圖。配線基板B由芯板(core)用的絕緣板11、絕緣層12、配線導體13、阻焊層14構成。在配線基板B的上表面中央部，形成搭載了半導體元件的 搭載部11a。絕緣板11具有從其上表面貫通到下表面的複數個貫穿孔(through hole)15。絕緣層12在絕緣板11的兩面各積層2層，並具有複數個通孔(via hole)16。配線導體13被附著於絕緣板11的表面以及貫穿孔15內、還有絕緣層12表面以及通孔16內。該配線導體13包含由相互並行的2根帶狀導體構成的差動線路13a。在絕緣板11以及絕緣層12的包含與差動線路13a對向的區域的表面，形成接地用或者電源用導體13b。

進一步地，在絕緣板11上側的表層側的絕緣層12所形成的配線導體13的一部分，作為與半導體元件連接的半導體元件連接焊盤17而起作用，在絕緣板11下側的表層側的絕緣層12所形成的配線導體13的一部分，作為與外部的電路基板連接的外部連接焊盤18而起作用。阻焊層14形成在表層側的絕緣層12的表面。上側的阻焊層14具有使半導體元件連接焊盤17露出的開口部14a，下側的阻焊層14具有使外部連接焊盤18露出的開口部14b。藉由將半導體元件的電極與半導體元件連接焊盤17連接，並且將外部連接焊盤18與外部的電路基板的配線導體連接，從而半導體元件與外部的電路基板電連接。其結果，藉由在半導體元件與外部的電路基板之間經由配線導體13、差動線路13a來傳輸訊號，由此半導體元件進行工作。

在訊號流過帶狀導體時，電磁波從訊號的發送部向接收部傳播。該電磁波不僅在帶狀導體的內部產 生，還在其周圍產生。因此，若相互並行延伸的帶狀導體隨著配線的高密度化而非常接近地形成，則訊號傳輸時在各個帶狀導體的周圍產生的電磁波可能干擾相互接近的帶狀導體而引起雜訊。特別地，隨著訊號的高頻化，雜訊的產生正在變得顯著。因此，存在被傳輸的訊號中產生雜訊從而導致半導體元件誤動作的問題。

本發明的課題在於提供一種高密度的配線基板，係在高速傳輸高頻訊號的配線基板中，藉由傳輸雜訊少的訊號從而使半導體元件能夠穩定地工作者。

本發明實施方式的配線基板具備：絕緣層；通孔，係從前述絕緣層的上表面貫通到下表面，將上表面以及下表面電連接；配線形成層，係形成在前述絕緣層的表面；以及接地或者電源用導體，係形成在前述絕緣層的與形成有配線形成層的表面相反的一側的表面；其中，前述配線形成層係由相互並行且延伸的複數個帶狀導體以及至少被填充在該帶狀導體之間的絕緣樹脂部形成，前述接地或者電源用導體係形成為包含與前述帶狀導體對向的區域，前述絕緣層的相對介電常數係比前述絕緣樹脂部的相對介電常數大。

根據本發明實施方式的配線基板，在帶狀導體的上下方向配置的絕緣層的相對介電常數比填充帶狀導體之間的絕緣樹脂部的相對介電常數大。如此，由於在相對介電常數不同的物質接近並配置的情況下，電磁波具 有向相對介電常數較大的物質方向集中而產生的特徵，因此能夠使訊號傳輸時在各個帶狀導體的周圍產生的電磁波比帶狀導體之間的絕緣樹脂部方向更向帶狀導體上下的絕緣層方向集中分布。其結果，能夠抑制各個帶狀導體的周圍產生的電磁波對隔著絕緣樹脂部而彼此接近的帶狀導體進行干擾而引起雜訊。藉此，能夠提供一種可傳輸雜訊少且良好的訊號以使半導體元件穩定地工作的配線基板。

1‧‧‧絕緣板(核心基板)

1a‧‧‧搭載部

2‧‧‧絕緣層

3‧‧‧配線導體

3a‧‧‧差動線路

3b‧‧‧接地用或者電源用導體

4‧‧‧阻焊層

4a、4b‧‧‧開口部

5、15‧‧‧貫穿孔

6、16‧‧‧通孔

7、17‧‧‧半導體元件連接焊盤

8、18‧‧‧外部連接焊盤

9‧‧‧絕緣樹脂部

11‧‧‧絕緣板

12‧‧‧絕緣層

13‧‧‧配線導體

13a‧‧‧差動線路

14‧‧‧阻焊層

A、B‧‧‧配線基板

L‧‧‧配線形成層

第1圖是表示本發明的一實施方式的配線基板的示意剖面圖。

第2圖是表示本發明的一實施方式的配線基板的主要部位放大圖。

第3圖是表示本發明的另一實施方式的配線基板的主要部位放大圖。

第4圖是表示以往的配線基板的示意剖面圖。

接下來，基於第1圖來說明一實施方式的配線基板。該實施方式的配線基板A由芯板用的絕緣板1(核心基板)、絕緣層2、配線導體3、和阻焊層4構成。進一步地，配線基板A在其上表面中央部具有搭載半導體元件的搭載部1a。

絕緣板1具有從上表面貫通到下表面的複數個貫穿孔5。進一步地，在絕緣板1的上下表面以及貫 穿孔5內附著配線導體3，絕緣板1的上下表面的配線導體3彼此電連接。絕緣板1由例如使環氧樹脂或雙馬來醯亞胺三樹脂等浸漬到玻璃布並使其熱硬化的絕緣材料構成。貫穿孔5藉由例如鑽孔加工、雷射加工或者噴砂加工(blasting)而形成。

絕緣層2在絕緣板1的上下表面具有內層側以及表層側的絕緣層2。絕緣層2具有複數個通孔6。進一步地，在表層側的絕緣層2的表面以及通孔6內附著配線導體3，絕緣層2上下的配線導體3彼此電連接。絕緣層2例如由使雙馬來醯亞胺三樹脂、聚醯亞胺樹脂等熱硬化而得到的絕緣材料構成。如此的絕緣層2的相對介電常數為大約4.5以上。

通孔6藉由例如雷射加工而形成。如上所述，配線導體3附著在絕緣板1的上下表面以及貫穿孔5內或者絕緣層2的表面以及通孔6內。進一步地，在絕緣板1上表面的表層側的絕緣層2所附著的配線導體3的一部分，作為與半導體元件連接的半導體元件連接焊盤7而起作用。在絕緣板1下表面的表層側的絕緣層2所附著的配線導體3的一部分，作為與外部的電路基板連接的外部連接焊盤8而起作用。

在絕緣板1或者絕緣層2附著的配線導體3例如由鍍銅或銅箔等良導電性金屬構成，藉由公知的圖案形成法而形成。

阻焊層4由聚醯亞胺樹脂等熱硬化性樹脂 構成，形成在表層側的絕緣層2表面。絕緣板1的上表面側的阻焊層4具有使半導體元件連接焊盤7露出的開口部4a，絕緣板1的下表面側的阻焊層4具有使外部連接焊盤8露出的開口部4b。藉由將半導體元件的電極與半導體元件連接焊盤7連接，並且將外部連接焊盤8與外部的電路基板的配線導體連接，從而半導體元件與外部的電路基板電連接。其結果，在半導體元件與外部的電路基板之間經由配線導體3來傳輸訊號，從而半導體元件進行工作。

此外，在本實施方式的配線基板A中，配線導體3包含由相互並行的2根帶狀導體構成的複數個差動線路3a。在包含與這些差動線路3a對向的區域的絕緣板1表面以及表層側的絕緣層2的上表面，形成接地或者電源用導體3b。構成差動線路3a的各個帶狀導體的寬度為5至15μm左右，帶狀導體彼此的間隔為1至3μm左右。

進一步地，在本實施方式的配線基板A中，在形成有差動線路3a的絕緣層2的表面附著絕緣樹脂部9。如第2圖所示般附著絕緣樹脂部9，使其以與配線導體3實質上相同的厚度填充在形成有差動線路3a的絕緣層2表面的配線導體3之間以及差動線路3a的帶狀導體之間。在本說明書中，將形成有該差動線路3a的絕緣層2表面的配線導體3以及絕緣樹脂部9稱為“配線形成層L”。構成配線形成層L的絕緣樹脂部9由例如環氧樹脂等電絕緣材料構成，具有比絕緣層2的相對介電常數小的相對介電常數。例如，絕緣層2的相對介電常數與絕緣樹脂部9的 相對介電常數的差較佳係0.5以上。具體來講，在絕緣層2的相對介電常數為4.5以上的情況下，絕緣樹脂部9的相對介電常數大約為2至4左右。

如此，根據本實施方式的配線基板A，由於在夾著具有4.5以上的相對介電常數的絕緣層2而在上下配置接地或者電源用導體3b的差動線路3a的帶狀導體之間以及配線導體3之間，填充具有2至4左右的相對介電常數的絕緣樹脂部9，因此能夠使訊號傳輸時在各個帶狀導體的周圍產生的電磁波比帶狀導體之間的絕緣樹脂部9方向更向帶狀導體上下的絕緣層2方向集中分佈。這是由於：在相對介電常數不同的物質被接近配置的情況下，電磁波具有向相對介電常數大的物質方向集中產生的性質。其結果，能夠抑制在各個帶狀導體的周圍產生的電磁波對隔著絕緣樹脂部9而相互接近的帶狀導體進行干擾而引起雜訊。由此，能夠提供一種傳輸雜訊少的良好的訊號，使半導體元件穩定地工作的配線基板。

配線形成層L例如如下所述般形成。在絕緣層2的表面積層絕緣樹脂部9。接下來，對絕緣樹脂部9實施與配線導體3的圖案對應的溝槽加工，並且形成貫通絕緣樹脂部9以及絕緣層2的通孔6。溝槽加工、通孔6的形成是藉由雷射加工來進行的。接著，在絕緣樹脂部9的表面附著電鍍導體層，以使得完全埋沒溝槽加工部以及通孔6。最後，電鍍導體層表面和絕緣樹脂部9表面平坦地研磨為同一高度。

另外，本發明並不被限定於上述的一個實施方式，只要是不脫離本發明的主旨的範圍即可進行各種變更。例如，在上述的實施方式中，示出了帶狀導體的剖面為四角形狀的例子，但也可以如第3圖所示，將帶狀導體的剖面設為三角形狀。藉由設為三角形狀，能夠設置帶狀導體彼此的間隔寬的區域，因此能夠更加減少訊號傳輸時的電磁波的干擾。

在上述的一個實施方式中，積層在絕緣板1的上下表面的絕緣層都是2層，但也可以是2層以外的層數，在絕緣板1的上下表面，層數也可以不同。

1‧‧‧絕緣板(核心基板)

2‧‧‧絕緣層

3a‧‧‧差動線路

3b‧‧‧接地用或者電源用導體

4‧‧‧阻焊層

9‧‧‧絕緣樹脂部

L‧‧‧配線形成層

Claims (5)

1. 一種配線基板，具備：絕緣層；通孔，係從前述絕緣層的上表面貫通至下表面，將上表面以及下表面電連接；配線形成層，係形成在前述絕緣層的表面；以及接地或者電源用導體，係形成在前述絕緣層的與形成有配線形成層的表面相反的一側的表面；其中，前述配線係形成層由相互並行且延伸的複數個帶狀導體以及至少被填充在該帶狀導體之間的絕緣樹脂部形成，前述接地或者電源用導體係形成為包含與前述帶狀導體對向的區域，前述絕緣層的相對介電常數係大於前述絕緣樹脂部的相對介電常數。
2. 如申請專利範圍第1項所述的配線基板，其中，前述帶狀導體的與延伸方向垂直的剖面為三角形狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述的配線基板，其中，前述絕緣層的相對介電常數與前述絕緣樹脂部的相對介電常數的差為0.5以上。
4. 如申請專利範圍第1項所述的配線基板，其中，前述絕緣層具有4.5以上的相對介電常數。
5. 如申請專利範圍第1項所述的配線基板，其中，前述絕緣樹脂部具有2至4的相對介電常數。