(57)【要約】      （修正有）【課題】ボンディングワイヤ接続時のボンディングパッド剥離を防止する。【解決手段】配線基板は、少なくとも一方の主面に凹部２１ａを有している絶縁層２１と、凹部２１ａ内に埋没して位置している配線導体２２とを含む。配線導体２２の一部が、ボンディングワイヤ４を接続するためのボンディングパッド２２ａを形成している。ボンディングパッド２２ａの表面が、絶縁層２１の主面よりも内部に存在し、且つニッケル層２６ａおよび金層２６ｂで順次被覆されている。ボンディングパッド２２ａの表面外周縁と絶縁層２１との間に溝２５が形成されており、溝２５に面するボンディングパッド２２ａの側面にニッケル層２６ａが延在している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の主面に凹部を有している絶縁層と、
凹部内に埋没して位置している配線導体と、
を含み、
配線導体の一部が、ボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッドを形成しており、
ボンディングパッドの表面が、絶縁層の主面よりも内部に存在し、且つニッケル層および金層で順次被覆されており、
ボンディングパッドの表面外周縁と絶縁層との間に溝が形成されており、溝に面するボンディングパッドの側面にニッケル層が延在している、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記凹部内に配線導体を有している少なくとも２層の絶縁層が積層された構造を有し、
絶縁層が、異なる絶縁層に埋入された配線導体間を電気的に接続するための貫通導体を含んでいる請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記ボンディングパッドの表面が、前記絶縁層の主面よりも０．３μｍ以上３μｍ以下内部に存在している請求項１または２のいずれかに記載の配線基板。
【請求項４】
前記溝が、最大部で１μｍ以上３μｍ以下の幅を有する請求項１〜３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項５】
前記溝が、最深部で５μｍ以上１０μｍ以下の深さを有する請求項１〜４のいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
前記金層の表面は、前記ボンディングパッドが埋入されている絶縁層の表面よりも突出している請求項１〜５のいずれかに記載の配線基板。
【請求項７】
前記ニッケル層および前記金層との間に、パラジウム層がさらに形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の配線基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の配線基板と電子部品とを含み、
配線基板と電子部品とがボンディングワイヤを介して接続されており、
ボンディングワイヤの配線基板側の端部が金層に接続されている、
ことを特徴とする電子部品実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板およびそれを用いた電子部品実装構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品（半導体素子）を配線基板に接続する方法として、例えば、特許文献１に記載のように、ボンディングワイヤを用いて接続する方法が挙げられる。ボンディングワイヤは、一般的に、電子部品に設けられた電極と配線基板に設けられたボンディングパッドとを、電気的に接続する。ボンディングパッドは表面が露出するように絶縁層内に埋設される場合がある。この場合、ボンディングパッドとボンディングワイヤとの接続性をより向上させるために、ボンディングパッドの表面に、例えばニッケルめっきなどの層が形成されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−５１８０３号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示に係る配線基板は、少なくとも一方の主面に凹部を有している絶縁層と、凹部内に埋没して位置している配線導体とを含む。配線導体の一部が、ボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッドを形成している。ボンディングパッドの表面が、絶縁層の主面よりも内部に存在し、且つニッケル層および金層で順次被覆されている。ボンディングパッドの表面外周縁と絶縁層との間に溝が形成されており、溝に面するボンディングパッドの側面にニッケル層が延在している。
【０００５】
さらに、本開示に係る電子部品実装構造体は、本開示に係る配線基板と電子部品とを含む。配線基板と電子部品とがボンディングワイヤを介して接続されており、ボンディングワイヤの配線基板側の端部が金層に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る電子部品実装構造体の断面を示す模式図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の矢印Ａ方向から見た場合の模式図である。
【図２】図１（Ａ）に示す領域Ｘの拡大説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る配線基板において、ボンディングパッドを形成する工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
配線基板おいて、ボンディングパッドが絶縁層内に埋設されている場合、上述のように、ボンディングパッドの表面に、例えばニッケルめっき層が形成されることがある。しかし、ニッケルめっき層は、ボンディングパッドの表面に付着しているだけである。そのため、ボンディングワイヤを接続する際に使用されるキャビラリなどの装置による機械的応力が、ボンディングパッドに負荷されると、ニッケルめっき層がボンディングパッドから剥離することがある。ニッケルめっき層がボンディングパッドから剥離すると、配線基板と配線基板に搭載される電子部品との電気的接続を安定に保つことができない。その結果、電子部品が正常に作動しなくなる。
【０００８】
本開示に係る配線基板は、ボンディングパッドの表面外周縁と絶縁層との間に溝が形成されており、溝に面するボンディングパッドの側面にニッケル層が延在している。そのため、ニッケル層が、ボンディングパッドの表面外周縁に対して立体的に係止される。その結果、ニッケル層がボンディングパッドから剥離しにくくなる。したがって、配線基板と配線基板に搭載される電子部品との電気的接続を安定に保つことが可能となり、電子部品を正常に作動させることができる。
【０００９】
本開示の一実施形態に係る配線基板を、図１および２に基づいて説明する。図１（Ａ）に、本開示の一実施形態に係る配線基板２を含む電子部品実装構造体１を示す。すなわち、一実施形態に係る電子部品実装構造体１は、一実施形態に係る配線基板２と電子部品３とを含む。
【００１０】
配線基板２は、絶縁層２１、配線導体２２およびソルダーレジスト２４を含む。図１（Ａ）に示すように、絶縁層２１は複数積層された多層構造を有している。絶縁層２１は、絶縁性を有する素材で形成されていれば特に限定されない。絶縁性を有する素材としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂が挙げられる。これらの樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。複数の絶縁層２１は、同じ樹脂で形成されていてもよく、それぞれ異なる樹脂で形成されていてもよい。
【００１１】
絶縁層２１には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機絶縁性フィラーが、さらに分散されていてもよい。絶縁層２１の厚みは特に限定されず、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下程度である。複数の絶縁層２１は、同じ厚みを有していてもよく、それぞれ異なる厚みを有していてもよい。
【００１２】
絶縁層２１には、層間を電気的に接続するための貫通導体２３が形成されている。貫通導体２３は、絶縁層２１の上下面を貫通する孔に形成されている。このような孔は、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下程度の内径を有しており、例えば、ＣＯ2レーザー、ＵＶ−ＹＡＧレーザーなどのようなレーザー加工によって形成される。貫通導体２３は、例えば、銅などの良電導性金属から粉末を低融点半田および樹脂で接合してなる導体で形成されている。貫通導体２３は、それぞれの絶縁層２１に形成された少なくとも一部の配線導体２２に接続されている。
【００１３】
絶縁層２１は、図２に示すように、少なくとも一方の主面に凹部２１ａを有している。図２は、図１（Ａ）に示す領域Ｘの拡大説明図である。凹部２１ａ内には、配線導体２２が埋没されている。凹部２１ａの大きさは、埋没される配線導体２２に応じて適宜設定される。絶縁層２１の凹部２１ａに形成される配線導体２２は、例えば銅などの金属で形成されている。配線導体２２は、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下程度の厚みを有している。
【００１４】
配線導体２２の一部は、ボンディングパッド２２ａを形成している。ボンディングパッド２２ａは、配線基板２と電子部品３とを電気的に接続するためのボンディングワイヤ４を接続するパッドである。ボンディングパッド２２は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、千鳥状に形成されている。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢印Ａ方向から見た場合の模式図を示す。
【００１５】
ボンディングパッド２２ａは、図２に示すように、表面が絶縁層２１の主面よりも内部に存在するように形成されている。ボンディングパッド２２ａの表面は、絶縁層２１の主面から例えば０．３μｍ以上３μｍ以下程度内部に存在している。
【００１６】
ボンディングパッド２２ａの表面外周縁と絶縁層２１との間には溝２５が形成されている。溝２５の大きさは特に限定されない。例えば、溝２５は最大部で１μｍ以上３μｍ以下程度の幅Ｗを有しており、最深部で５μｍ以上１０μｍ以下程度の深さＤを有している。このように溝２５が存在することによって、後述するニッケル層２６ａが、ボンディングパッド２２ａの表面外周縁に対して立体的に係止される。その結果、ニッケル層２６ａがボンディングパッド２２ａから剥離しにくくなる。したがって、配線基板２と配線基板２に搭載される電子部品３との電気的接続を安定に保つことが可能となり、電子部品３を正常に作動させることができる。
【００１７】
ボンディングパッド２２ａの表面はニッケル層２６ａで被覆されており、溝２５に面するボンディングパッド２２ａの側面にニッケル層２６ａが延在している。ニッケル層２６ａは、ボンディングパッド２２ａの表面を被覆し、ボンディングパッド２２ａに酸化が発生するのを抑制している。
【００１８】
このようにニッケル層２６ａが、ボンディングパッド２２ａの表面を被覆し、溝２５に面するボンディングパッド２２ａの側面まで延在していることによって、上記のように、ニッケル層２６ａが、ボンディングパッド２２ａの表面外周縁に対して立体的に係止される。その結果、ニッケル層２６ａがボンディングパッド２２ａから剥離しにくくなる。ニッケル層２６ａの厚みは特に限定されず、例えば４μｍ以上８μｍ以下程度である。
【００１９】
ニッケル層２６ａの表面は金層２６ｂで被覆されている。金層２６ｂは、ボンディングワイヤ４との接続を良好とするために使用される。金層２６ｂの厚みは特に限定されず、例えば０．１μｍ以上１μｍ以下程度である。図２に示すように、金層２６ｂの表面は、ボンディングワイヤ４との接続を容易とする点で、ボンディングパッド２２ａが埋入されている絶縁層２１の表面よりも突出しているのがよい。
【００２０】
一実施形態に係る配線基板２の両表面の一部には、ボンディングパッド２２ａを露出させるソルダーレジスト２４が形成されている。ソルダーレジスト２４は、例えば、アクリル変性エポキシ樹脂で形成されている。
【００２１】
一実施形態に係る配線基板２において、ボンディングパッド２２ａを形成する方法は特に限定されない。ボンディングパッド２２ａを形成する一実施形態について、図３（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、ボンディングパッドを形成する工程を示す説明図である。
【００２２】
まず、図３（Ａ）に示すように、絶縁層２１の凹部２１ａに、配線導体２２を形成する。配線導体２２を形成する方法は、次の通りである。まず、絶縁層２１用のプリプレグおよび配線導体２２用の転写シートを準備する。絶縁層２１の両主面に配線導体２２用の転写シートを重ねて位置合わせした後、主面の上下方向からプレスする。次いで、プリプレグの表面に埋入された配線導体２２から、転写シートに含まれる剥離フィルムを除去する。この工程を、積層させる絶縁層２１の層数を考慮して繰り返し行う。
【００２３】
最表層に位置する絶縁層２１の凹部２１ａに形成された配線導体２２のうち、図３（Ｂ）に示すように、一部の配線導体２２をボンディングパッド２２ａに加工する。加工方法としてはエッチングなどが挙げられる。具体的には、ボンディングパッド２２ａに加工する配線導体２２の露出主面側からエッチングを行うと、配線導体２２の露出主面がエッチングされ、ボンディングパッド２２ａが形成される。さらに、ボンディングパッド２２ａ（配線導体２２）の側面と絶縁層２１との界面（凹部２１ａの内壁面）に沿ってエッチング液が浸入し、ボンディングパッド２２ａの側面の一部までエッチングが進行して、ボンディングパッド２２ａの表面外周縁と絶縁層２１との間には溝２５が形成される。このようにして、ボンディングパッド２２ａが形成される。エッチング液としては、例えば過酸化水素水と硫酸とを含むエッチング液が挙げられる。
【００２４】
次いで、図３（Ｃ）に示すように、ボンディングパッド２２ａの表面を被覆するように、ニッケル層２６ａが形成される。ニッケル層２６ａは、例えば無電解めっきなどによって形成される。ニッケル層２６ａは、溝２５に面するボンディングパッド２２ａの側面まで延在するように形成される。次いで、ニッケル層２６ａの表面を被覆するように、金層２６ｂが形成される。金層２６ｂは、例えば無電解めっきなどによって形成される。
【００２５】
次に、本開示の一実施形態に係る電子部品実装構造体１は、図１（Ａ）に示すように、一実施形態に係る配線基板２と電子部品３とがボンディングワイヤ４を介して、電気的に接続された構造を有している。ボンディングワイヤ４の端部は、配線基板２に形成されたボンディングパッド２２ａ（金層２６ｂ）と電子部品３に形成された電極とに接続されている。電子部品３としては限定されず、例えば、半導体素子、コンデンサなどが挙げられる。
【００２６】
本開示の配線基板および電子部品実装構造体は、上述の一実施形態に限定されない。例えば、上述の配線基板２では、金層２６ｂの表面は、ボンディングパッド２２ａが埋入されている絶縁層２１の表面よりも突出している。しかし、金層の表面は、ボンディングパッドが埋入されている絶縁層の表面よりも突出している必要はなく、例えば、ボンディングパッドが埋入されている絶縁層の表面と面一であってもよい。
【００２７】
上述の配線基板２では、ニッケル層２６ａの表面は金層２６ｂで被覆されている。しかし、ニッケル層と金層との間にパラジウム層が存在していてもよい。すなわち、ボンディングパッドの表面に、ニッケル層、パラジウム層および金層がこの順序で形成されていてもよい。パラジウム層が存在すると、ニッケル層と金層とが接着しやすくなる。パラジウム層の厚みは特に限定されず、例えば０．１μｍ以上１μｍ以下程度である。
【００２８】
上述の配線基板２では、絶縁層２１が５層積層されたビルドアップ構造を有している。しかし、絶縁層の層数は、少なくとも２層積層されていれば、限定されない。
【符号の説明】
【００２９】
１    電子部品実装構造体
２    配線基板
２１  絶縁層
２１ａ  凹部
２２  配線導体
２２ａ  ボンディングパッド
２３  貫通導体
２４  ソルダーレジスト
２５  溝
２６ａ  ニッケル層
２６ｂ  金層
３    電子部品
【図１】
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【図２】
2020194875.tif 000004
【図３】
2020194875.tif 000005