TWI578480B - 天線基板 - Google Patents

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Description

天線基板
本發明係關於將天線焊墊與接地用導體以相對向之方式設在多層配線基板中的天線基板。
以往，以天線基板而言，已知有一種天線基板30，如第3圖所示，該天線基板30係在多層配線基板之一方的主面側設置有天線焊墊27，並且，以與天線焊墊27電性連接的方式在另一方的主面側搭載有半導體元件S。該天線基板30係在具有貫通孔22之芯絕緣板21的兩主面，交互地積層複數層具有連通孔(via hole)25之增層絕緣層24與增層配線層26。天線焊墊27係藉由增層配線層26而形成，且設在一方之主面側最表層的增層絕緣層24上。此外，在該一方之主面側的芯絕緣板21的主面，係以與天線焊墊27相對向的方式配置有接地用導體23。該接地用導體23係為用以使從天線焊墊27發射之電波反射之反射用導體，藉此，形成為從天線焊墊27發射之電波從天線基板30一方的主面側有效率地朝外部發射。另外，天線焊墊27與接地用導體23係包夾複數個增層絕緣層24而相對向，藉此，能夠在天線焊墊27與接地用導體23之 間確保適當的間隔。當天線焊墊27與接地用導體23的間隔過窄時，會在兩者間形成大的蓄電體而成為電波發射的障礙。
在天線基板30另一方之主面側最表層的增層絕緣層24上，係形成有藉由增層配線層26而形成，且與半導體元件S連接之複數個半導體元件連接焊墊29。而且，該等半導體元件連接焊墊29的其中之一與天線焊墊27係經由以彼此上下重疊的方式形成之連通孔25以及貫通孔22而電性連接。在貫通孔22內形成有貫通孔導體22a，在連通孔25內形成有連通導體25a。此外，在上下相互重疊的連通導體25a彼此之間形成有連通焊盤(via land)25b。連通焊盤25b係為與連通導體25a一體形成，且其直徑比連通孔25之直徑稍大者。如此，藉由使連通焊盤25b的直徑比連通孔25之直徑稍大，而即使在位於上下之連通孔25彼此的位置相互地稍微偏移時，仍然能夠確實地連接該等連通孔25之間。此外，在貫通孔導體22a的兩端形成有貫通孔焊盤22b。貫通孔焊盤22b係為與貫通孔導體22a一體形成，且其直徑比貫通孔22的直徑稍大者。如此，藉由使貫通孔焊盤22b的直徑比貫通孔22的直徑稍大，而即使在貫通孔22與位在上下之連通孔25之位置相互地稍微偏移時，仍然能夠確實地連接該等貫通孔22與連通孔25之間。再者，在天線基板30的兩主面之最表面披覆有阻焊劑(solder resist)層28。阻焊劑層28係具有用以使增層配線層26的一部分露出作為半導體元件連接焊 墊29的開口部28a，並且披覆增層配線層26之剩餘的部份。
而且，在該天線基板30中，係從半導體元件S經由貫通孔22及連通孔25而對天線焊墊27供應高頻訊號，藉此從天線焊墊27發射高頻訊號作為電波。
另外，此種天線基板30係組入通訊機器，而使用於例如送訊至位於遠離聲音或影像等高頻訊號之場所的其他通訊機器之用途等。例如，在日本特開平5-183328號公報記載有一種微波電路，該微波電路係使用於路面車輛間通訊系統等行動無線通訊系統的行動台無線通訊終端。近年來，要求將該等通訊機器作成為能夠以更廣的範圍進行收送訊。為了應對該要求，必須以更高輸出來發射高頻訊號。
然而，隨著高輸出化的進展，會有從天線焊墊27發射之電波中之朝天線基板30的內部方向發射之電波的一部分，變成由介設於連接天線焊墊27與貫通孔焊盤22b之連通導體25a彼此之間之連通焊盤25b中之位在比接地用導體23更靠近天線焊墊27側處的連通焊盤25b來接收的情況。結果，連通焊盤25b所接收之電波的一部分會與從天線焊墊27發射之電波混合為雜訊，而有無法正常地發送聲音或影像等高頻訊號的情況。
本發明之課題係為提供一種藉由減少與從 天線焊墊發射之電波混合的雜訊，即能夠正常地發送高頻訊號的天線基板。
本發明之天線基板係在具有貫通孔之芯絕緣板之一方的主面設置接地用導體，並且在包含該接地用導體的前述一方的主面上交互地積層厚度比前述芯絕緣板薄的增層絕緣層與增層配線層，在前述芯絕緣板之另一方的主面，於與前述接地用導體相對向的位置設置有天線焊墊，該天線焊墊係經由前述貫通孔與前述增層配線層電性連接。
本發明之天線基板係在具有貫通孔之芯絕緣板之一方的主面設置接地用導體，並且在前述芯絕緣板之另一方的主面形成有與接地用導體相對向的天線焊墊。亦即，天線焊墊與接地用導體係包夾芯絕緣板而相對向。芯絕緣板即使其厚度較厚也不須在貫通孔導體的中途設置焊墊。因此，不須在比接地用導體更靠近天線焊墊側處介設不必要的焊盤，而能夠在天線焊墊與接地用導體之間確保充分的間隔。因此，可提供一種能夠防止因焊盤產生的雜訊混合到從天線焊墊發射的電波中，且能夠正常地發送聲音或影像等高頻訊號之天線基板。
1、11、21‧‧‧芯絕緣板
2、22‧‧‧貫通孔
2a、22a‧‧‧貫通孔導體
2b、22b‧‧‧貫通孔焊盤
3、13、23‧‧‧接地用導體
4、14、24‧‧‧增層絕緣層
5、25‧‧‧連通孔
5a‧‧‧連通導體
5b、25b‧‧‧連通焊盤
6、26‧‧‧增層配線層
7、17、27‧‧‧天線焊墊
8、28‧‧‧阻焊劑層
8a‧‧‧開口部
9、29‧‧‧半導體元件連接焊墊
10、20、30‧‧‧天線基板
11a、11b、11c‧‧‧絕緣層
18‧‧‧芯配線層
28a‧‧‧開口部
S‧‧‧半導體元件
T‧‧‧電極
第1圖係為本發明之一實施形態之天線基板的概略剖 面圖。
第2圖係為顯示本發明之天線基板的其他實施形態的概略剖面圖。
第3圖係為顯示習知之天線基板的概略剖面圖。
接著，根據第1圖說明本發明之天線基板的一實施形態。如第1圖所示，本發明之天線基板10，係僅在具有貫通孔2之芯絕緣板1之一方的主面側交互地積層具有連通孔5之增層絕緣層4與增層配線層6而形成。在該一方主面側之最表層的增層絕緣層4上，形成有以增層配線層6所構成，且用以連接在半導體元件S的電極T之半導體元件連接焊墊9。在芯絕緣板1之一方的主面，係配置有接地用導體3，而且，在芯絕緣板1之另一方的主面，係以與接地用導體3相對向之方式形成有天線焊墊7。再者，該天線焊墊7與半導體元件連接焊墊9的其中之一(連通焊盤5b)，係經由以互相上下重疊的方式形成之貫通孔2及連通孔5而互相電性連接。而且，在兩主面側的最表面披覆有阻焊劑層8。
在上述之貫通孔2內形成有貫通孔導體2a，且在連通孔5內形成有連通導體5a。在上下相重疊之連通導體5a之間形成有連通焊盤5b。在貫通孔導體2a的兩端形成有貫通孔焊盤2b。此外，半導體元件連接焊墊9(亦包含形成於最表層之增層絕緣層4的連通焊盤5b)與半導體元件S的電極T係經由焊料凸塊而電性連接。從半 導體元件S經由連通孔5及貫通孔2而對天線焊墊7供應高頻信號，藉此從天線焊墊7發射高頻信號作為電波。
芯絕緣板1係例如由使環氧樹脂或雙馬來醯亞胺-三嗪樹脂等熱硬化性樹脂含浸於玻璃纖維布的電性絕緣材料所構成。芯絕緣板1的厚度為後述之增層絕緣層4的厚度以上。天線焊墊7與接地用導體3必須隔開某種程度的間隔來設置，以抑制形成在兩者間的電容成分(蓄電體)。因此，芯絕緣板1必須具有某種程度的厚度。而且，藉由將芯絕緣板1的厚度設為增層絕緣層4的厚度以上，而不須使天線焊墊7與接地用導體3包夾增層絕緣層而相對向。結果，設於被包夾之增層絕緣層的連通焊盤亦不會接收到電波，而能夠減少雜訊。
芯絕緣板1的厚度較佳為150至400μm左右。當比150μm小時，會有在天線焊墊7與接地用導體3之間形成蓄電體的可能性，且有成為從天線焊墊7正常發射電波的障礙之虞。此外，當比400μm大時，必須使貫通孔2開口徑擴大以形成貫通孔導體2a，而有成為高密度配線化之妨礙之虞。
貫通孔2之開口徑為100至150μm左右，且例如藉由鑽孔加工而形成。當使貫通孔的開口徑過大時，會如上述有成為高密度配線化之妨礙之虞。貫通孔導體2a係由鍍銅層所構成，在藉由例如無電解鍍銅法而對貫通孔內壁披覆鍍銅層後，藉由電解鍍銅法使鍍銅層析出而形成。
貫通孔焊盤2b、接地用導體3及天線焊墊7，主要係以銅等金屬而藉由鍍覆法而形成，例如藉由公知之半加成法而以較佳為5至25μm左右的厚度形成。
天線焊墊7係作為發射從半導體元件S供應之高頻訊號作為電波之天線而發揮作用。天線焊墊7係為具有預定面積之圓形或方形、多角形，其大小在例如為方形時，較佳係一邊為0.3至1.5μm左右。
接地用導體3係為與天線焊墊7相對向之整面狀的圖案，且作為使從天線焊墊7發射之電波中之朝天線基板10內部方向發射的電波朝外部反射之反射板而發揮功能。
此時，天線焊墊7與接地用導體3係包夾厚度為150至400μm左右的芯絕緣板1而相對向。芯絕緣板1即使在將其厚度設為150至400μm左右而較厚時，仍然不須在貫通孔導體2a的中途設置焊盤。因此，能夠在天線焊墊7與接地用導體3之間確保充分的間隔，而不須在比接地用導體3更靠近天線焊墊7側處介設不必要的焊盤。
增層絕緣層4係使含有例如環氧樹脂或聚醯亞胺樹脂等熱硬化性樹脂的電性絕緣材料熱硬化而成者。增層絕緣層4係形成為比芯絕緣板1薄。當增層絕緣層4過厚時，連通孔5的深寬比會在使連通孔5縮小時高，而難以利用連通導體5a來充填連通孔5內。增層絕緣層4的厚度係較佳為每1層為30至70μm。另外，連通孔5係 藉由雷射加工而形成。在連通孔5充填有構成連通焊盤5b等增層配線層6之導體的一部分以作為連通導體5a，藉此進行增層配線層之上下的導通。
增層配線層6係主要以藉由鍍覆法而利用銅等金屬而形成之配線，並利用例如公知的半加成法而形成，且在半導體元件S與天線焊墊7之間作為供給電力或訊號之路徑而發揮功能。在交互地積層增層絕緣層4與增層配線層6之際，係以增層配線層6形成於最表層的方式進行積層。半導體元件連接焊墊9及連通焊盤5b係由增層配線層6的一部分所形成。增層配線層6的厚度係較佳為每一層為10至25μm左右。
增層絕緣層4及增層配線層6係僅披覆形成於芯絕緣板1上之形成有接地用導體3的主面上。因此，在例如對增層絕緣層4進行熱硬化時，會有產生熱收縮而在加工中的天線基板10產生翹曲之虞，為了避免此情形，係在依序形成複數層增層配線層6之際，也同時使鍍覆析出於成為前述天線焊墊7之金屬上表面，而增加該金屬之厚度。藉此，能夠對未形成增層絕緣層4及增層配線層6之另一方的主面側賦予剛性，並能夠抑制因增層絕緣層4的熱收縮所造成之天線基板10的翹曲。而且，在全部增層配線層6的形成結束之後，只要藉由蝕刻或研磨等將作為天線焊墊7之金屬上表面的鍍覆薄化至預定的厚度即可。
增層絕緣層4及增層配線層6較佳係分別交互地積層2層或3層。藉由設為前述層數，能夠進一步 抑制因增層絕緣層4的熱收縮所造成之天線基板10的翹曲。
阻焊劑層8係由使丙烯酸改質環氧樹脂等具有感光性的熱硬化性樹脂硬化後之電性絕緣材料所構成。阻焊劑層8具有使增層配線層6的一部分露出作為半導體元件連接焊墊9的開口部8a，並且披覆增層配線層6之剩餘部份。藉此，能夠使半導體元件S的電極T連接至半導體元件連接焊墊9，並且保護增層配線層6之剩餘的部份免於受到外部環境之影響。
如此，本發明之天線基板10係在芯絕緣板1之一方的主面形成有接地用導體3，且在與接地用導體3相對向之芯絕緣板1的另一方主面形成有天線焊墊7，因此能夠在接地用導體3與天線焊墊7之間確保充分的間隔，而不須在比接地用導體3更靠近天線焊墊7側處介設不必要之焊盤。因此，可提供一種能夠防止因焊盤所造成的雜訊混合到從天線焊墊7發射的電波中，且能夠正常地發送聲音或影像等高頻訊號之天線基板10。
另外，本發明並不限定於上述實施形態之一例，只要在不脫離本發明之要旨的範圍內，皆可進行各種變更。
在上述之實施形態中，芯絕緣板1係為單層構造。但是，如第2圖所示，亦可為將由相同或不同的電性絕緣材料所構成之複數個絕緣層11a、11b、11c予以多層地積層之多層構造。藉由作成為此種多層構造，而能 夠例如在芯絕緣板11中之以接地用導體13與天線焊墊17所包夾之區域以外形成芯配線層18。另外，芯配線層18係為形成在芯絕緣板11之內部(例如，絕緣層11a及11b間、絕緣層11b及11c間等)的配線層，且為與增層配線層不同者。藉此，可提供一種能夠進行高密度的配線形成而不須增加增層絕緣層14的層數，且芯絕緣板11的剛性高之天線基板20。
此外，在上述實施形態中，天線焊墊7係直接形成在芯絕緣板1之另一方的主面。但是，如第2圖所示，天線焊墊17也能夠形成在1層積層於芯絕緣板11之另一方主面的增層絕緣層14上。如此，藉由在芯絕緣板11的上側積層1層增層絕緣層14，而能夠緩和起因於積層於芯絕緣板11的下表面之增層絕緣層14因製造時的熱歷程而伸縮所產生的翹曲。因此，能夠提供翹曲小的天線基板20。
1‧‧‧芯絕緣板
2‧‧‧貫通孔
2a‧‧‧貫通孔導體
2b‧‧‧貫通孔焊盤
3‧‧‧接地用導體
4‧‧‧增層絕緣層
5‧‧‧連通孔
5a‧‧‧連通導體
5b‧‧‧連通焊盤
6‧‧‧增層配線層
7‧‧‧天線焊墊
8‧‧‧阻焊劑層
8a‧‧‧開口部
9‧‧‧半導體元件連接焊墊
10‧‧‧天線基板
S‧‧‧半導體元件
T‧‧‧電極

Claims (5)

  1. 一種天線基板，係在具有貫通孔之芯絕緣板之一方的主面直接設置接地用導體，並且在包含該接地用導體的前述一方的主面上交互地積層厚度比前述芯絕緣板薄的增層絕緣層與增層配線層；在前述芯絕緣板之另一方的主面，於與前述接地用導體相對向的位置直接設置有天線焊墊，該天線焊墊係經由前述貫通孔與前述增層配線層電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線基板，其中，前述芯絕緣板的厚度係為150至400μm，前述增層絕緣層的厚度係為30至70μm。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之天線基板，其中，前述貫通孔之開口徑為100至150μm。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之天線基板，其中，前述增層絕緣層及前述增層配線層係分別交互地積層2層或3層。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之天線基板，其中，前述芯絕緣板係由複數個絕緣層所形成。
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