(57)【要約】【課題】信号の伝送特性に優れた配線基板を提供すること。【解決手段】第１絶縁層５ａの上面に積層された第２絶縁層５ｂを含む絶縁基板１と、絶縁基板１の上面に区画された実装領域３と、第１絶縁層５ａの上面に実装領域３の内から外に跨る状態で延在している一以上の線状導体８と、第１絶縁層５ａの上面に、線状導体８を挟む状態で位置している第１ランド９と、第１絶縁層５ａの下面に少なくとも第１ランド９と重なる領域を有している第２ランド１０と、第２絶縁層５ｂの上面に少なくとも第１ランド９と重なる領域を有している第３ランド１１と、を有しており、第１絶縁層５ａは、第１ランド９および第２ランド１０に接続しており、線状導体８に沿って位置している第１金属壁１２を有しているとともに、第２絶縁層５ｂは、第１ランド９および第３ランド１１に接続しており、線状導体８に沿って位置している第２金属壁１３を有している。【選択図】図１
2020102580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層および該第１絶縁層の上面に積層された第２絶縁層を含む絶縁基板と、
該絶縁基板の上面に区画された実装領域と、
前記第１絶縁層の上面において、平面透視で前記実装領域の内から外に跨る状態で延在している一以上の線状導体と、
平面視で前記第１絶縁層の上面に、前記線状導体を挟む状態で位置している第１ランドと、
前記第１絶縁層の下面に、平面透視で少なくとも前記第１ランドと重なる領域を有している第２ランドと、
前記第２絶縁層の上面に、平面透視で少なくとも前記第１ランドと重なる領域を有している第３ランドと、を有しており、
前記第１絶縁層は、前記第１ランドおよび第２ランドに接続しており、前記線状導体に沿って前記実装領域の内から外に跨る状態で位置している第１金属壁を有しているとともに、
前記第２絶縁層は、前記第１ランドおよび第３ランドに接続しており、前記線状導体に沿って前記実装領域の内から外に跨る状態で位置している第２金属壁を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１絶縁層の下面において、平面透視で前記線状導体を含む領域に、一以上の面状導体が位置していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記面状導体は、前記第２ランドと接続していることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第１金属壁および前記第２金属壁は、平面視で屈曲部を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配線基板の上面に半導体素子を搭載する配線基板の開発が進められている。このような配線基板は、樹脂絶縁層上に位置する導体層を有している。導体層は、半導体素子に電気的に接続された複数の信号線を含んでおり、これらの信号線が基板面方向に沿って放射状に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８７８１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
配線基板の高機能化および小型化に伴って、多くの信号を伝送するために信号線の微細化が進んでいる。しかしながら、例えば半導体素子からの放熱によって配線基板が熱伸縮するときに、信号線にクラックが生じたり、断線したりする場合がある。このため、信号の伝送特性が劣化してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施形態に係る配線基板は、第１絶縁層および第１絶縁層の上面に積層された第２絶縁層を含む絶縁基板と、絶縁基板の上面に区画された実装領域と、第１絶縁層の上面において、平面透視で実装領域の内から外に跨る状態で延在している一以上の線状導体と、平面視で第１絶縁層の上面に、線状導体を挟む状態で位置している第１ランドと、第１絶縁層の下面に、平面透視で少なくとも第１ランドと重なる領域を有している第２ランドと、第２絶縁層の上面に、平面透視で少なくとも第１ランドと重なる領域を有している第３ランドと、を有しており、第１絶縁層は、第１ランドおよび第２ランドに接続しており、線状導体に沿って実装領域内から領域外に跨る状態で位置している第１金属壁を有しているとともに、第２絶縁層は、第１ランドおよび第３ランドに接続しており、線状導体に沿って実装領域の内から外に跨る状態で位置している第２金属壁を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示に係る配線基板を説明するための概略断面図である。
【図２】図２は、本開示に係る配線基板を説明するための概略平面図である。
【図３】図３は、本開示に係る配線基板を説明するための概略平面図である。
【図４】図４は、本開示に係る配線基板の要部を説明するための概略断面図である。
【図５】図５は、本開示に係る配線基板の別の形態の要部を説明するための概略断面図である。
【図６】図６は、本開示に係る配線基板の別の形態の要部を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜図４を基に、本開示の配線基板２０の実施形態例を説明する。図１は、図２および図３に示すＡ−Ａ間を通る配線基板２０の概略断面図を示している。図２は、配線基板２０の上面を示す概略平面図である。図３は、後述する第１絶縁層５ａの上面を示す概略平面図である。図４は、後述する第１金属壁１２付近を示す概略断面図である。
【０００９】
配線基板２０は、絶縁基板１と、配線導体２とを備えている。配線基板２０は、例えば、平面視において四角形状を有している。配線基板２０の厚さは、例えば０．３〜１．５ｍｍ程度に設定されている。配線基板２０のヤング率は、例えば５〜１５ＧＰａである。
【００１０】
絶縁基板１は、上面に区画された実装領域３を有している。実装領域３には、例えば半導体素子等の電子部品が実装される。本例では、実装領域３は四角形状を有しているが、電子部品の形状に合わせて任意の形状にすることができる。また、複数の実装領域が位置していても構わない。
【００１１】
絶縁基板１は、コア用絶縁層４とビルドアップ用絶縁層５とを有している。コア用絶縁層４は、例えば配線基板２０の剛性を確保して配線基板２０の平坦性を保持する等の機能を有している。コア用絶縁層４は、ガラスクロス、およびエポキシ樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の絶縁材料を含んでいる。このようなコア用絶縁層４は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸した半硬化状態のプリプレグを、加熱しながら平坦にプレス加工することで形成される。
【００１２】
コア用絶縁層４は、コア用絶縁層４の上下面を貫通する複数のスルーホール６を有している。互いに隣接するスルーホール６同士は、所定の隣接間隔をあけて位置している。スルーホール６の直径は、例えば１００〜３００μｍに設定されている。スルーホール６の隣接間隔は、例えば１５０〜３５０μｍに設定されている。スルーホール６は、例えばブラスト加工やドリル加工により形成される。
【００１３】
ビルドアップ用絶縁層５は、コア用絶縁層４の上面に２層が位置しており、コア用絶縁層４の下面に２層が位置している。説明の便宜上、コア用絶縁層４の直上のビルドアップ用絶縁層５を第１絶縁層５ａ、その上のビルドアップ用絶縁層５を第２絶縁層５ｂとして記載する。
【００１４】
ビルドアップ用絶縁層５は、例えば、後で詳しく説明する配線導体２の配置用領域を確保する機能を有している。ビルドアップ用絶縁層５は、絶縁粒子、およびエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の絶縁材料を含んでいる。このようなビルドアップ用絶縁層５は、例えばシリカが分散したエポキシ樹脂を含む樹脂フィルムを、真空下でコア用絶縁層４の上面および下面に貼着して熱硬化することで形成される。ビルドアップ用絶縁層５は、上記機能を有するため、コア用絶縁層４よりも薄い。なお、樹脂フィルムは、感光性のものであっても構わない。
【００１５】
ビルドアップ用絶縁層５は、配線導体２を底部とする複数のビアホール７を有している。ビアホール７の直径は、例えば２０〜１００μｍに設定されている。ビアホール７は、例えばレーザー加工により形成される。
【００１６】
配線導体２は、コア用絶縁層４の上下面、ビルドアップ用絶縁層５の上面または下面、スルーホール６内、およびビアホール７内に位置している。配線導体２は、例えばセミアディティブ法またはサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて、銅等の良導電性金属により形成されている。
【００１７】
実装領域３内には、配線導体２の一部により構成されている複数の第１電極３Ｅが位置
している。第１電極３Ｅは、例えば電子部品の電極と半田を介して接続される。これにより、電子部品が実装領域３に実装される。第１電極３Ｅのピッチは、電子部品の電極のピッチに対応して、例えば１３０〜２３０μｍに設定されている。第１電極３Ｅのピッチは、隣接するそれぞれの第１電極３Ｅの中心間距離のことを指す。
【００１８】
最下層に位置しているビルドアップ用絶縁層５の下面には、配線導体２の一部により構成されている複数の第２電極５Ｅが位置している。第２電極５Ｅは、例えば外部基板の電極と半田を介して接続される。これにより、配線基板２０が外部基板に実装される。第２電極５Ｅのピッチは、外部基板の電極のピッチに対応して、例えば５００〜１０００μｍに設定されている。
【００１９】
スルーホール６内には、配線導体２の一部により構成されているスルーホール導体６ａが位置している。スルーホール導体６ａは、コア用絶縁層４の上面および下面に位置する配線導体２同士を電気的につないでいる。
【００２０】
ビアホール７内には、配線導体２の一部により構成されているビアホール導体７ａが位置している。ビアホール導体７ａは、ビルドアップ用絶縁層５の上下に位置する配線導体２同士を電気的につないでいる。
【００２１】
第１絶縁層５ａの上面には、平面透視で実装領域３の内から外に跨る状態で延在する複数の線状導体８が位置している。線状導体８は、例えば電気信号を伝送する機能を有している。線状導体８の幅は、例えば２〜２５μｍである。
【００２２】
線状導体８は、例えば実装領域３の直下において第１電極３Ｅとビアホール導体７ａを介して電気的に接続している。また、線状導体８は、実装領域３の領域外においてビアホール導体７ａおよびスルーホール導体６ａを介して第２電極５Ｅと電気的に接続している。つまり、線状導体８は、高密度に位置している第１電極３Ｅから信号の導電経路を実装領域３の領域外へ展開して、比較的小さな密度で位置している第２電極５Ｅとつながる構造の一翼を担っている。言い換えれば、高密度に位置している導電経路の一部が、線状導体８によって実装領域３の領域外へ引き出され、導電経路が低密度に再配置されて下側の導電経路につながれる。
【００２３】
図３に示すように、第１絶縁層５ａの上面には、線状導体８を挟む状態で第１ランド９が位置している。本例の場合、互いに隣接している二本の線状導体８の両側に第１ランド９が位置している。第１ランド９は、配線導体２の一部により構成されている。第１ランド９の幅は、例えば１５〜１００μｍであり、線状導体８の幅よりも大きい。なお、本例では、第１ランド９に挟まれている線状導体８が二本である場合を示しているが、一本でも構わないし、三本以上であっても構わない。
【００２４】
なお、本例においては、それぞれの第１ランド９が互いに一体的である場合を示したが、個々の第１ランド９が線状導体８を挟む状態で位置していても構わない。
【００２５】
第１絶縁層５ａの下面には、平面透視で少なくとも第１ランド９と重なる領域を有している第２ランド１０が位置している。第２ランド１０は、コア用絶縁層４の上面に位置しているということもできる。本例の場合、平面透視で互いに隣接している二本の線状導体８の両側に第２ランド１０が位置している。第２ランド１０の幅は、例えば１５〜１００μｍであり、線状導体８の幅よりも大きい。
【００２６】
第２絶縁層５ｂの上面には、平面透視で線状導体８を挟む状態で第３ランド１１が位置している。本例の場合、互いに隣接している二本の線状導体８の両側に第３ランド１１が
位置している。第３ランド１１は、配線導体２の一部により構成されている。第３ランド１１の幅は、例えば１５〜１００μｍであり、線状導体８の幅よりも大きい。
【００２７】
第１ランド９、第２ランド１０および第３ランド１１は、後述する第１金属壁１２および第２金属壁１３と接続して固定する機能のほかに、絶縁基板１の剛性を向上させる機能を有している。これらのランドは、線状導体８と比較して大きな幅を有していることから、特に絶縁基板１の平面方向の変形を抑制する特性に優れている。第１ランド９、第２ランド１０および第３ランド１１のヤング率は、例えば７０〜８０ＧＰａである。
【００２８】
第１絶縁層５ａは、第１ランド９および第２ランド１０に接続しており、線状導体８に沿って実装領域３の内から外に跨る状態で位置している第１金属壁１２を有している。第１金属壁１２の幅は、例えば１０〜７０μｍの幅を有している。第１金属壁１２は、例えば銅等の金属を含んでいる。第１金属壁１２のヤング率は、例えば７０〜８０ＧＰａである。
【００２９】
第２絶縁層５ｂは、第１ランド９および第３ランド１１に接続しており、線状導体８に沿って実装領域３の内から外に跨る状態で位置している第２金属壁１３を有している。第２金属壁１３の幅は、例えば１０〜７０μｍの幅を有している。第２金属壁１３は、例えば銅等の金属を含んでいる。第２金属壁１３のヤング率は、例えば７０〜８０ＧＰａである。
【００３０】
第１金属壁１２および第２金属壁１３は、上記のように配線基板２０よりも大きなヤング率を有しており、配線基板２０の剛性を向上させる機能を有している。第１金属壁１２および第２金属壁１３は、第１絶縁層５ａおよび第２絶縁層５ｂの厚さ方向に金属が充填している状態であるため、特に、配線基板２０の厚み方向の変形を抑制する特性に優れている。なお、第１金属壁１２および第２金属壁１３は、銅の他に、タングステン、モリブデン、ジュラルミン、アルミ等を含む金属であっても構わない。
【００３１】
このような第１金属壁１２および第２金属壁１３は、例えば次のようにして形成することができる。まず、上面に第２ランド１０が形成されたコア用絶縁層４を準備する。そしてコア用絶縁層４の上面に第１絶縁層５ａ用の感光性の樹脂フィルムを貼着する。次に、第２ランド１０に対応する部分をマスキングして露光および現像処理を行い熱硬化することで第２ランド１０上に長尺状の溝を有する第１絶縁層５ａを形成する。溝の底部には、第２ランド１０が露出している。次に、セミアディティブ法により第１絶縁層５ａ上面および溝内に銅めっき金属を析出させて配線導体２および第１金属壁１２を形成する。このとき、第１金属壁１２の上部から第１絶縁層５ａの上面にかけて第１ランド９が同時に形成される。次に、第１絶縁層５ａの上面に第２絶縁層５ｂ用の感光性の樹脂フィルムを貼着する。次に、第１ランド９に対応する部分をマスキングして露光および現像処理を行い熱硬化することで第１ランド９上に長尺状の溝を有する第２絶縁層５ｂを形成する。溝の底部には、第１ランド９が露出している。次に、セミアディティブ法により第２絶縁層５ｂ上面および溝内に銅めっき金属を析出させて配線導体２および第２金属壁１３を形成する。このとき、第２金属壁１３の上部から第２絶縁層５ｂの上面にかけて第３ランド１１が同時に形成される。
【００３２】
上記のように、線状導体８は、配線基板２０の平面方向の剛性向上に優れた第１ランド９、第２ランド１０および第３ランド１１、さらに配線基板２０の厚み方向の剛性向上に優れた第１金属壁１２および第２金属壁１３に挟まれた状態で位置している。これにより、配線基板２０が、例えば熱応力を受けた場合でも線状導体８が受ける熱応力の影響を低減して変形を抑制することが可能になる。
【００３３】
なお、第１金属壁１２および第２金属壁１３は、線状導体８の経路に沿うように屈曲部を有している。このように線状導体８に沿う状態で第１金属壁１２および第２金属壁１３が位置していることで、線状導体８が受ける熱応力の影響を低減することが可能になる。
【００３４】
このように、本開示に係る配線基板２０によれば、第１絶縁層５ａの上面に延在している一以上の線状導体８と、平面視で第１絶縁層５ａの上面に線状導体８を挟む状態で位置している第１ランド９と、第１絶縁層５ａの下面に、平面透視で少なくとも第１ランド９と重なる領域を有している第２ランド１０と、第２絶縁層５ｂの上面に、平面透視で少なくとも第１ランド９と重なる領域を有している第３ランド１１とを有している。さらに、第１絶縁層５ａは、第１ランド９および第２ランド１０に接続しており、線状導体８に沿って実装領域３の内から外に跨る状態で位置している第１金属壁１２を有しているとともに、第２絶縁層５ｂは、第１ランド９および第３ランド１１に接続しており、線状導体８に沿って実装領域３の内から外に跨る状態で位置している第２金属壁１３を有している。
【００３５】
つまり、線状導体８は、配線基板２０の平面方向の剛性向上に優れた第１ランド９、第２ランド１０および第３ランド１１、さらに配線基板２０の厚み方向の剛性向上に優れた第１金属壁１２および第２金属壁１３に挟まれた領域に位置している。これにより、配線基板２０が、例えば熱応力を受けた場合でも、上記領域に位置している線状導体８が受ける熱応力の影響を低減することが可能になる。
【００３６】
このため、電子部品の実装時、あるいは電子部品の作動時に、配線基板２０に熱応力が生じる場合でも、配線基板２０の変形を抑制することが可能になる。特に大きな熱応力が生じる実装領域３の領域内と領域外との境界付近においても、線状導体８に沿って実装領域３の内から外に跨る状態で、配線基板２０のヤング率よりも大きいヤング率を有する第１金属壁１２および第２金属壁１３が位置していることから線状導体８にクラックが生じたり、断線したりすることを抑制することができる。その結果、電気信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。
【００３７】
なお、本開示は、上述の実施形態例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００３８】
例えば、図５に示すように、第１絶縁層５ａの下面において、平面透視で線状導体８を含む領域に、一以上の面状導体１４が位置していても構わない。面状導体１４に接地導体の機能を付与することで、線状導体８との間で、マイクロストリップ線路を構成することが可能になり、電気信号の伝送特性の向上に有利である。面状導体１４は、例えば配線導体２と同じ銅等の良導電性金属を含んでいても構わない。
【００３９】
また、第１ランド９、第２ランド１０および第３ランド１１、および第１金属壁１２および第２金属壁１３が接地導体の機能を有していれば、図６に示すように、面状導体１４と第２ランド１０とが接続していても構わない。このような場合、線状導体８から生じるノイズの発散や、外部から線状導体８にノイズが混入することを抑制することが可能になる点で有利である。
【符号の説明】
【００４０】
１          絶縁基板
３          実装領域
５ａ        第１絶縁層
５ｂ        第２絶縁層
８          線状導体
９          第１ランド
１０        第２ランド
１１        第３ランド
１２        第１金属壁
１３        第２金属壁
１４        面状導体
【図１】
2020102580.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020102580.tif 000005
【図４】
2020102580.tif 000006
【図５】
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【図６】
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