(57)【要約】【課題】半導体素子が正常に機能することが可能な配線基板を提供することを課題とする。【解決手段】上から１層目の第１絶縁層６ａおよび２層目の第２絶縁層６ｂを含む３層以上の絶縁層６が互いに積層している積層体２と、積層体２の上面、下面および絶縁層６同士の間に位置している配線領域８と、第１絶縁層６ａ上面の配線領域８内において配線領域８の外周縁に沿って位置している電極３と、配線領域８内に位置している配線導体４と、絶縁層６上下の配線導体４同士を電気的に接続しているビアホール７とを有しており、電極３は、ビアホール７のうち電極３の直下に位置するビアホール７によって第２絶縁層６ｂ上面の配線導体４と電気的に接続しているとともに、複数の絶縁層６のうち第２絶縁層６ｂよりも下層の少なくとも一つに位置している配線領域８は、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線領域８内に収まるように位置している。【選択図】図１
2020072103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上から１層目の第１絶縁層および２層目の第２絶縁層を含む３層以上の絶縁層が互いに積層している積層体と、
前記積層体の上面、下面および前記絶縁層同士の間に位置している配線領域と、
前記第１絶縁層の上面における前記配線領域内において該配線領域の外周縁に沿って位置している電極と、
前記配線領域内に位置している配線導体と、
前記複数の絶縁層に位置しており、該絶縁層の上下に位置している前記配線導体同士を電気的に接続している複数のビアホールと、
を有しており、
前記電極は、前記複数のビアホールのうち前記電極の直下に位置するビアホールによって前記第２絶縁層の上面に位置する前記配線導体と電気的に接続しているとともに、
前記複数の絶縁層のうち前記第２絶縁層よりも下層の少なくとも一つに位置している前記配線領域は、平面透視で前記第１絶縁層に位置している前記配線領域内に収まるように位置していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記複数の絶縁層のうち前記第２絶縁層よりも下層の全てに位置している前記配線領域は、平面透視で前記第１絶縁層に位置している前記配線領域内に収まるように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。
【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】
近年、医療用の検査装置等に使用される積層型の配線基板において、Ｘ線等の放射線を受けた被検査物を透過するＸ線の撮像を行う半導体素子が搭載されるものがある。積層型の配線基板は、絶縁層と配線導体とが交互に積層された構造を有している。このような配線基板と半導体素子とは、平面視で同じ大きさの形状を有しており、互いに重なり合うように半導体素子が配線基板に実装されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５００８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査装置内において、上記のような半導体素子が縦横の並びに隙間なく並び、放射線が互いに隣接する半導体素子間から漏れないように配置されることがある。しかしながら、配線基板の互いに積層された絶縁層同士の間から、配線導体が露出していることがある。このような場合、半導体素子と同じ大きさの形状を有する配線基板同士が縦横の並びに隙間なく並んだときに、露出している配線導体同士が短絡してしまい半導体素子が正常に機能しない虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における配線基板は、上から１層目の第１絶縁層および２層目の第２絶縁層を含む３層以上の絶縁層が互いに積層している積層体と、積層体の上面、下面および絶縁層同士の間に位置している配線領域と、第１絶縁層の上面における配線領域内において配線領域の外周縁に沿って位置している電極と、配線領域内に位置している配線導体と、複数の絶縁層に位置しており、絶縁層の上下に位置している配線導体同士を電気的に接続している複数のビアホールと、を有しており、電極は、複数のビアホールのうち電極の直下に位置するビアホールによって第２絶縁層の上面に位置する配線導体と電気的に接続しているとともに、複数の絶縁層のうち第２絶縁層よりも下層の少なくとも一つに位置している配線領域は、平面透視で第１絶縁層に位置している配線領域内に収まるように位置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、半導体素子が正常に機能することが可能な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、本開示の配線基板の実施形態例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、半導体素子が実装された本開示の配線基板が互いに隣接している状態を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本開示の配線基板の一部を示す平面図である。
【図４】図４は、本開示の配線基板の一部を示す平面図である。
【図５】図５は、本開示の配線基板の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜図５を基にして、本開示の配線基板１の実施形態例を説明する。図１は、配線基板１を示す概略断面図である。図２は、半導体素子Ｓが実装された配線基板１が、互いの側面が接触するように並んでいる状態を示す概略断面図である。
【０００９】
図２に示すように、配線基板１は、例えば医療用の検査装置内等に互いの側面が接触する状態に並び、上面に実装された半導体素子Ｓ同士が、互いに隙間の無いように配置させる機能を有している。図２においては、説明の便宜上、配線基板１が３個並んでいる一例を示したが、実際には、配線基板１が、縦横の並びでおよそ５００〜５０００個程度並んでいる。
【００１０】
配線基板１は、積層体２と、電極３と、配線導体４と、ソルダーレジスト５と、を有している。
【００１１】
積層体２は、上から１層目の第１絶縁層６ａおよび２層目の第２絶縁層６ｂを含む３層以上の絶縁層６が、互いに積層して構成されている。積層体２は、絶縁層６同士の層間に配線導体４を設ける領域を確保しつつ、近接する配線導体４同士の絶縁性を確保する機能を有している。
【００１２】
絶縁層６は、例えばアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、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。絶縁材料は、絶縁粒子を含有している。絶縁粒子は、例えばシリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（ＡｌＯ３）等が挙げられる。絶縁層６は、ガラス繊維を含んでいる。ガラス繊維を含んでいなくても構わないが、配線基板１の平坦性や剛性を確保する観点からは、ガラス繊維を含む方が有利である。
【００１３】
本例においては、第１絶縁層６ａおよび第２絶縁層６ｂを含む８層の絶縁層６が積層されている例を示しているが、必要に応じて積層数を調整すればよい。各々の絶縁層６の厚さは、例えば５０〜２００μｍに設定されている。
【００１４】
各々の絶縁層６には、絶縁層６の上下に位置している配線導体４同士を電気的に接続している複数のビアホール７が位置している。ビアホール７の内側には、ビアホール導体７ａが位置している。つまり、ビアホール７は、絶縁層６を介して上下に位置する配線導体４同士を電気的に接続するための導電経路である。ビアホール７の直径は、例えば５０〜２００μｍに設定されている。
【００１５】
積層体２の上面、下面および絶縁層６同士の間には、それぞれ配線領域８が位置している。配線領域８の内側には、後述する電極３、配線導体４および外部電極９が位置している。つまり、配線領域８は、配線基板１における導電経路が位置している領域である。配線領域８は、絶縁層６の外周縁から所定の間隔だけ内側に位置しており、配線基板１の側面に露出しない状態になっている。
【００１６】
本開示においては、第２絶縁層６ｂよりも下層の少なくとも一つに位置している配線領域８は、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線領域８内に収まるように位置している。
【００１７】
言い換えれば、第２絶縁層６ｂよりも下層の少なくとも一つに位置している配線導体４は、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線導体４よりも絶縁層６の中央寄りに位置しているといえる。
【００１８】
図１では、第２絶縁層６ｂよりも下層の全てに位置している配線領域８が、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線領域８内に収まるように位置している一例を示している。言い換えれば、第２絶縁層６ｂよりも下層の全てに位置している配線導体４は、第１絶縁層６ａに位置している配線導体４よりも絶縁層６の中央寄りに位置しているといえる。これにより、配線基板１の外周縁と第２絶縁層６ｂよりも下層の配線導体４との最短間隔は、配線基板１の外周縁と第１絶縁層６ａ上面に位置する配線導体４との最短間隔よりも大きい。
【００１９】
図３に示すように、電極３は、第１絶縁層６ａ上面の配線領域８内に位置している。電極３は、半導体素子Ｓの電極と例えば半田によって接続される。これにより、半導体素子Ｓと配線基板１とが電気的に接続状態となる。電極３は例えば円形状を有している。電極３の直径は、例えば２００〜４００μｍに設定されている。
【００２０】
電極３は、配線領域８の外周縁に沿って位置している第１電極３ａ、および第１電極３ａよりも中央側に位置している第２電極３ｂを含んでいる。言い換えれば、第１電極３ａは、配線領域８において最外周に位置している。
【００２１】
第１電極３ａは、直下に位置しているビアホール７によって第２絶縁層６ｂの上面に位置している配線導体４と電気的に接続している。これは、配線領域８内に電極３を可能な限り高密度に配置しているため、平面視で、第１電極３ａから第１絶縁層６ａの中央側に向けて導電経路を設ける領域を確保することが困難であることによる。
【００２２】
図４に示すように、第２絶縁層６ｂ上面の配線導体４は、第１電極３ａと電気的に接続している第１ビアランド４ａ、および第２電極３ｂと電気的に接続している第２ビアランド４ｂを有している。
【００２３】
第１ビアランド４ａは、例えば第２絶縁層６ｂの外周側から中央側に向けて長手方向を持つ長円形状を有している。第１ビアランド４ａは、外周側の上面で第１電極３ａ直下のビアホール７と接続している。また、第１ビアランド４ａは、中央側の下面で下層の配線導体４と接続するビアホール７と接続している。
【００２４】
つまり、第２絶縁層６ｂにおいて、第１ビアランド４ａは、外周側から中央側に向けて位置しており、外周側の導電経路を中央側に寄せる機能を有している。これは、第２ビアランド４ｂの面積が、電極３の面積よりも小さいことから、外周側の導電経路を中央側に寄せるための導電経路である第１ビアランド４ａを設ける領域を確保することが可能であることによる。
【００２５】
第２ビアランド４ｂは、例えば円形状を有している。第２ビアランド４ｂは、上面で第２電極３ｂ直下のビアホール７と接続している。また、第２ビアランド４ｂは、下面で下層の配線導体４と接続するビアホール７と接続している。第２ビアランド４ｂの直径は、例えば１５０〜３５０μｍに設定されている。
【００２６】
上記のように、第１ビアランド４ａが、外周側の導電経路を中央側に寄せる機能を有していることから、第２絶縁層６ｂよりも下層の絶縁層６に位置している配線領域８は、図５に示すように、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線領域８内に収まるように位置することが可能になる。
【００２７】
配線導体４は、それぞれの配線領域８内に位置している。配線導体４は、主に配線基板１の導電経路を構成するものである。
【００２８】
配線導体４は、例えば銅箔等の良導電性金属を含んでいる。配線導体４の厚みは、例えば１０〜２０μｍに設定されている。
【００２９】
積層体２の下面に位置する配線導体４の一部は、外部基板と接続する外部電極９を有している。外部電極９は、外部基板と半田またはコネクターを介して接続される。これにより、半導体素子Ｓおよび外部基板は、それぞれ配線導体１を介して、互いに電気的に接続される。
【００３０】
ソルダーレジスト５は、本開示においては必須の要件ではないが、積層体２の上面および下面に位置している。ソルダーレジスト５は、電極３を露出する第１開口５ａおよび外部電極９を露出する第２開口５ｂを有している。
【００３１】
ソルダーレジスト５は、例えば半導体素子Ｓを実装するときの熱処理により、配線導体４が受けるダメージを軽減する機能を有している。それぞれの開口は、互いに異なる形状でも構わない。異なる形状の開口は、例えば半導体素子Ｓを実装する際のアライメントマークとして兼用することが可能である。
【００３２】
このような配線基板１は、例えば次のような工程を経て形成される。
【００３３】
まず、絶縁層６用のプリプレグを用意してレーザー加工によりビアホール７を形成する。ビアホール７の直径は、例えば５０〜２００μｍ程度に設定されている。
【００３４】
なお、プリプレグは、複数の配線基板１が同時に複数個形成できるように、複数の製品領域を有している。
【００３５】
次に、ビアホール７内に導体ペーストを充填してスルーホール導体７ａを形成する。
【００３６】
次に、プリプレグの上面および下面に、導体パターンを転写埋入する。このとき、スルーホール導体７ａと導体パターンとが電気的に接続される。導体パターンは、転写フィルム上に銅箔を所定のパターンに形成したものである。これにより、プリプレグの上面および下面に配線導体４を有するユニット１を形成する。
【００３７】
次に、上記と同じ処理を施して、スルーホール導体７ａとプリプレグの片面側にだけ配線導体４を有するユニット２を用意する。そして、ユニット２の配線導体４が形成されていない側の面と、ユニット１の上面とが重なる状態でユニット１にユニット２を積層する。
【００３８】
次に、ユニット２の上方から加熱下で加圧することでユニット１とユニット２とを密着させる。
【００３９】
次に、スルーホール導体７ａとプリプレグの片面側にだけ配線導体４を有するユニット３を用意する。そして、ユニット３の配線導体４が形成されていない側の面と、ユニット１の下面とが重なる状態でユニット１にユニット３を積層する。
【００４０】
次に、ユニット３の上方から加圧することでユニット１とユニット３とを密着させる。
【００４１】
以下同様に、片面側にだけ配線導体４を有するユニットを用意して、必要な層数になるまで順次積層処理を行うことで、パネル状積層体が形成される。なお、パネル状積層体の最上面となるユニットには、配線導体４と同時に形成された複数の電極３が形成されている。これにより、パネル状積層体の上面には、複数の電極３が位置している。
【００４２】
次に、パネル状積層体の上面および下面にソルダーレジスト５を形成する。ソルダーレジスト５は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂のフィルムを、パネル状積層体の上面および下面に貼着し、露光および現像により電極３を露出する第１開口５ａ、および外部電極９を露出する第２開口５ｂを形成した後に熱硬化することで形成される。
【００４３】
最後に、パネル状積層体を切断して個片にすることで、複数の配線基板１が同時に形成される。切断のときは、配線基板１の外周縁と電極３との間隔が所定の値になるように切断位置を決める。言い換えれば、パネル状積層体の上面側の電極３を基準として切断することで、半導体素子Ｓが配線基板１上面の所定の位置に実装することが可能になる。
【００４４】
このため、配線基板１においては、第１絶縁層６ａに位置している電極３および配線導体４は、配線基板１の外周縁から所定の間隔で位置している。そして、第１電極３ａは、直下のビアホール７によって第２絶縁層６ｂ上面の配線導体４と電気的に接続している。
【００４５】
しかしながら、第２絶縁層６ｂよりも下層の絶縁層６に位置している配線導体４は、例えば上述の積層工程等で積層ズレが生じていた場合、必ずしも配線基板１の外周縁から所定の間隔で位置しているとは限らない。つまり、パネル状積層体を切断するときに、第２絶縁層６ｂ以下の絶縁層６に位置している配線導体４を基準にしていないため、配線基板１の外周縁と配線導体４とを所定の間隔に形成することができない場合がある。
【００４６】
本開示の配線基板１は、第１絶縁層６ａおよび第２絶縁層６ｂを含む３層以上の絶縁層６が互いに積層している積層体２と、積層体２の上面、下面および絶縁層６同士の間に位置している配線領域８と、第１絶縁層６ａの上面における配線領域８内において配線領域８の外周縁に沿って位置している第１電極３ａと、配線領域８内に位置している配線導体４と、複数のビアホール７とを有している。
【００４７】
第１電極３ａは、複数のビアホール７のうち第１電極３ａの直下に位置するビアホール７によって第２絶縁層６ｂの上面に位置する配線導体４と電気的に接続しているとともに、複数の絶縁層６のうち第２絶縁層６ｂよりも下層に位置している配線領域８は、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線領域８内に収まるように位置している。
【００４８】
このため、配線基板１の外周縁と、第２絶縁層６ｂよりも下層の絶縁層６に位置している配線導体４とが所定の間隔で位置していない場合であっても、配線導体４が配線基板１の外周縁から露出することを低減することが可能になる。
【００４９】
言い換えれば、第２絶縁層６ｂよりも下層に位置している配線領域８が、平面透視で第１絶縁層６ａに位置している配線領域８内に収まるようにあらかじめ設定しておくことで、積層ズレ等による配線導体４の位置ズレの影響を小さくすることが可能になる。
【００５０】
これにより、検査装置内において、半導体素子Ｓを実装した配線基板１が縦横の並びに隙間なく並び、放射線が互いに隣接する半導体素子Ｓ間から漏れないように配置された場合に、配線基板１の互いに積層された絶縁層６同士の間から、配線導体４が露出することを抑制して互いに隣接する配線導体同士が短絡することを抑制することが可能になる。その結果、半導体素子Ｓが正常に機能できる配線基板１を提供することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１            配線基板
２            積層体
３            電極
４            配線導体
６            絶縁層
６ａ          第１絶縁層
６ｂ          第２絶縁層
７            ビアホール
８            配線領域
【図１】
2020072103.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020072103.tif 000007