(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒートサイクルが加わっても反りが生じ難く、部品の実装歩留りの高いプリント配線板を提供する。【解決手段】プリント配線板は最外の樹脂絶縁層を含むビルドアップ層の最外樹脂絶縁層上に反対面に存在するソルダーレジスト層に対応するソルダーレジスト層を有しておらず、ダム５２０とスティフナー５７を有する。そのため、各層の導体の体積差が小さい。また、ダム５２０によって、その外側にアンダーフィルが流れてパッド５９ＰＦに影響を与えることがないので、受動部品とパッド５９ＰＦ間の接続信頼性が高くなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上の樹脂絶縁層を含むビルドアップ層と、
前記最上の樹脂絶縁層上に形成されているＩＣチップ搭載用のパッド群と、
前記最上の樹脂絶縁層上であって前記最上の樹脂絶縁層の外周に形成されているスティフナーと、
前記最上の樹脂絶縁層上であって前記パッド群と前記スティフナ―との間に形成されているダムとを有するプリント配線板であって、
前記最上の樹脂絶縁層上にソルダーレジスト層が形成されていない。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板であって、前記パッド群の各パッドと前記スティフナーと前記ダムは同時に形成されている。
【請求項３】
請求項２のプリント配線板であって、前記パッド群の各パッドと前記スティフナーと前記ダムは同じめっき膜で形成されている。
【請求項４】
請求項１のプリント配線板であって、さらに、前記最上の樹脂絶縁層上に形成されているチップコンデンサ搭載用のパッドを有し、前記チップコンデンサ搭載用のパッドは前記ダムと前記スティフナーの間に形成されている。
【請求項５】
請求項４のプリント配線板であって、前記パッド群の各パッドと前記スティフナーと前記ダムと前記チップコンデンサ搭載用のパッドは、同時に同じめっき膜で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最外の樹脂絶縁層を含むビルドアップ層と最外の樹脂絶縁層上に形成されているパッドとスティフナーを有するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ソルダーレジスト層を有しないビルドアップ多層プリント配線板を開示している。そのビルドアップ多層プリント配線板は、コア基板とそのコア基板上に交互に積層されている樹脂絶縁層と配線パターンを有する。そして、最外の樹脂絶縁層上にソルダーレジスト層が形成されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６３９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の請求項２等によれば、最外の樹脂絶縁層上に導電パッドのみが形成されている。導電パッドは一般的にプリント配線板の中央に密集して形成されるので、特許文献１のプリント配線板では、最外の樹脂絶縁層の外周に配線パターンが形成されていないと考えられる。そのため、特許文献１のプリント配線板では、最外の樹脂絶縁層上の導体層とそれ以外の導体層で導体層の体積が大きくことなると考えられる。このため、特許文献１のプリント配線板にヒートサイクルが加わると、導体層の体積差に起因してプリント配線板に反りが生じ易いと考えられる。
【０００５】
本発明の１つの目的は、部品の実装歩留りの高いプリント配線板を提供することである。本発明の別の目的は、反りの少ないプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るプリント配線板は、最上の樹脂絶縁層を含むビルドアップ層と、前記最上の樹脂絶縁層上に形成されているＩＣチップ搭載用のパッド群と、前記最上の樹脂絶縁層上であって前記最上の樹脂絶縁層の外周に形成されているスティフナーと、前記最上の樹脂絶縁層上であって前記パッド群と前記スティフナ―との間に形成されているダムとを有する。そして、前記最上の樹脂絶縁層上にソルダーレジスト層が形成されていない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図２】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図３】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図４】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図５】第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。
【図６】本発明の第１実施形態のプリント配線板の断面図。
【図７】ＩＣチップが実装されている第１実施形態のプリント配線板の断面図。
【図８】第１実施形態のプリント配線板の平面図。
【図９】本発明の第２実施形態のプリント配線板の断面図。
【図１０】ＩＣチップとチップコンデンサが実装されている第２実施形態のプリント配線板の断面図。
【図１１】第２実施形態のプリント配線板の平面図。
【図１２】パッド群とダムを有するプリント配線板の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[第１実施形態]
図６は本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
第１実施形態のプリント配線板１０は、第１面Ｆとその第１面と反対側の第２面Ｓとを有するコア基板３０を有する。コア基板３０は、第１面Ｆと第１面Ｆとは反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板２０と絶縁基板２０の第１面上の導体層３４Ｆと絶縁基板の第２面上の導体層３４Ｓと絶縁基板２０を貫通し導体層３４Ｆと導体層３４Ｓとを接続するスルーホール導体３６で形成されている。導体層３４Ｆはスルーホールランド３６ｆを有し、導体層３４Ｓはスルーホールランド３６ｓを有する。コア基板の第１面と絶縁基板の第１面は同じ面であり、コア基板の第２面と絶縁基板の第２面は同じ面である。
コア基板３０の第１面上に上側のビルドアップ層が形成されている。上側のビルドアップ層は最上の樹脂絶縁層５０Ｆと最上の樹脂絶縁層上に形成されている複数のパッド（Ｃ４パッド）５９ＰＦと最上の樹脂絶縁層を貫通しパッド５９ＰＦと導体層３４Ｆまたはスルーホール導体を接続する最上のビア導体６０Ｆを有する。パッド５９ＰＦはプリント配線板の中央部分に形成されている。複数のパッドでパッド群が形成されている。パッド５９ＰＦ上に半田バンプ（Ｃ４バンプ）７６Ｆが形成されていて、この半田バンプ７６Ｆでプリント配線板にＩＣチップが搭載される（図７）。
【０００９】
最上の樹脂絶縁層５０Ｆの外周にスティフナー５７が形成されている。スティフナー５７の形状は枠状である。
スティフナーとパッド群の間であって最上の樹脂絶縁層上にダム５２０が形成されている。ダム５２０の形状は枠状である。ダム５２０によりアンダーフィルの流れが防止される。
上側のビルドアップ層上にソルダーレジスト層は形成されていない。また、最上の樹脂絶縁層上にパッド５９ＰＦに繋がる配線は形成されていない。
【００１０】
コア基板の第２面Ｓ上に下側のビルドアップ層が形成されている。下側のビルドアップ層は、最下の樹脂絶縁層５０Ｓと最下の樹脂絶縁層上に形成されている最下の導体層５８Ｓと最下の樹脂絶縁層を貫通し最下の導体層５８Ｓと導体層３４Ｓまたはスルーホール導体を接続する最下のビア導体６０Ｓを有する。
下側のビルドアップ層上に下側のソルダーレジスト層７０Ｓが形成されている。下側のソルダーレジスト層は開口７１Ｓを有する。開口７１Ｓにより露出される最下の導体層や最下のビア導体がパッド（ＢＧＡパッド）５９ＰＳとして機能する。パッド（ＢＧＡパッド）５９ＰＳに下側の半田バンプ（ＢＧＡバンプ）７６Ｓが形成されている。下側の半田バンプ７６Ｓはマザーボードと接続するためのバンプである。上側のビルドアップ層上にダムやスティフナーが形成されていて、ソルダーレジスト層が形成されていない。そして、下側のビルドアップ層上にソルダーレジスト層が形成されている。コア基板の表裏で導体の体積や樹脂の体積が調整されることでプリント配線板の反りが小さくなる。
【００１１】
図８（Ａ）は、図６に示されているプリント配線板の平面図である。最上の樹脂絶縁層やＣ４パッドやスティフナーやダムの上面が示されている。
プリント配線板の最上の樹脂絶縁層５０Ｆ上の中央領域に円形のパッド（Ｃ４パッド）５９ＰＦがマトリクス状に配置されている。Ｃ４パッドは密集して形成されていて、複数のＣ４パッドでＣ４パッド群（パッド群）５９ＰＦＡが形成されている。最上の樹脂絶縁層の外周に枠状のスティフナー５７が形成されている。最上の樹脂絶縁層上であって、Ｃ４パッド群とスティフナーの間に枠状のダム５２０が形成されている。スティフナー５７は、プリント配線板の中央領域に開口５７ａを有する。図８（Ｂ）は、図７に示されているプリント配線板とＩＣチップの平面図である。図７では、Ｃ４パッドを介してＩＣチップ９０がプリント配線板に実装されている。
【００１２】
第１実施形態のプリント配線板では、上側のビルドアップ層は最上の樹脂絶縁層上にＣ４パッドしか有していない。最上の樹脂絶縁層上にＣ４パッドしか形成されていない場合、最上の樹脂絶縁層上の導体層とそれ以外の導体層で導体の体積の差が大きくなる。しかしながら、第１実施形態では、最上の樹脂絶縁層上にＣ４パッド以外にスティフナーとダムが形成されている。そのため、最上の樹脂絶縁層上の導体の体積とそれ以外の導体層の導体の体積が近づく。反りが防止される。また、スティフナーとダムでプリント配線板の剛性が高くなる。ＩＣチップ９０がプリント配線板に実装される時、プリント配線板の反りが小さくなる。ＩＣチップなどの部品の実装歩留りが高くなる。
【００１３】
第１実施形態のプリント配線板では、スティフナー５７やダム５２０でプリント配線板の強度が高くなるので、上側のビルドアップ層上にソルダーレジスト層を形成することは必要ない。プリント配線板の製造工程が減るため、プリント配線板の信頼性が高くなる。歩留りが高くなる。
【００１４】
第１実施形態のプリント配線板は、最上の樹脂絶縁層５０Ｆ上にパッド以外の導体回路を有しないので、絶縁信頼性が高くなる。
【００１５】
第１実施形態のプリント配線板では、パッド５９ＰＦとスティフナー５７とダム５２０は同じ工程で形成されている。それらは、同時に形成される。それらは、同じめっき膜で形成されている。それらは同じ無電解めっき膜５２と同じ電解めっき膜５６により形成されている。パッド、スティフナーとダムの上に耐食層として錫膜などの保護膜７４が形成されている。パッド、スティフナーとダムの上に形成されている保護膜は同時に形成されていて同じ種類である。保護膜として、ＯＳＰやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕが挙げられる。保護膜により、ダムやスティフナーの酸化が防止される。
製造工程を減らすことで、プリント配線板に蓄積される応力が減少する。そのため、リフロー時、開放される応力が小さくなるので、実装での反りが少なくなり、実装歩留まりが高くなる。
上側のビルドアップ層上にスティフナーを形成することなく、ダムが形成されるだけで、バンプを有するプリント配線板の反り量が常温で１００μｍ以下であれば、第１実施形態のプリント配線板からスティフナーを除去することができる。その断面図が図１２に示されている。
【００１６】
ダムの外側にアンダーフィルが流れることをダムにより防止される。アンダーフィルが受動部品用のパッドに影響を与えないので受動部品と受動部品用のパッド間の接続信頼性が高くなる。受動部品の実装歩留りが高くなる。
【００１７】
プリント配線板１０の製造方法が図１〜図７を参照して説明される。
（１）絶縁基板２０と銅箔とからなる両面銅張積層板が用意される（図１（Ａ））。絶縁基板２０は第１面Ｆと第１面と反対側の第２面Ｓを有する。絶縁基板２０の厚みは１５０μｍである。出発材料として、住友ベークライト株式会社製の４７８５ＧＳシリーズを用いることができる。
【００１８】
絶縁基板は補強材を含む。補強材として、例えばガラスクロス、アラミド繊維、ガラス繊維などが挙げられる。ガラスクロスはＴガラス（日東紡社製）が好ましい。樹脂としては、エポキシ樹脂、ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂などが挙げられる。さらに、樹脂中にシリカ等からなる無機粒子が含有されている。絶縁基板２０の樹脂中に水酸化物からなる粒子が含有されてもよい。水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物が挙げられる。熱で分解されることで水酸化物から水が生成する。このため、水酸化物は、コア基板３０を構成する材料から熱を奪うことが可能であると考えられる。コア基板３０が水酸化物を含むことで、レーザの加工性が向上すると推測される。
【００１９】
（２）絶縁基板２０の第１面Ｆ側からＣＯ２レーザにて、絶縁基板２０の第１面Ｆ側にテーパーを有する第１開口部３１Ｆが形成され、絶縁基板２０の第２面Ｓ側からＣＯ２レーザにて、絶縁基板の第２面Ｓ側にテーパーを有する第２開口部３１Ｓが形成される（図１（Ｂ））。第１開口部３１Ｆと第２開口部３１Ｓとがコア基板内で連結することで、貫通孔３１が形成される。
【００２０】
（３）絶縁基板２０の表面及びスルーホール導体用貫通孔３１に１μｍの無電解めっき膜３２が形成される（図１（Ｃ））。
【００２１】
（４）無電解めっき膜３２の表面に所定パターンのめっきレジスト３５が形成される（図２（Ａ））。
【００２２】
（５）めっきレジストから露出する無電解めっき膜上に電解めっき膜３３が形成される（図２（Ｂ））。
【００２３】
（６）めっきレジストが剥離され、電解めっき膜間の無電解めっき膜３２と銅箔がエッチングで除去され、スルーホール導体３６やコア基板の導体層３４Ｆ、３４Ｓが形成される（図２（Ｃ））。コア基板が完成する。コア基板の第１面と絶縁基板の第１面は同じ面であり、コア基板の第２面と絶縁基板の第２面は同じ面である。
【００２４】
（７）コア基板３０の第１面Ｆ上及び第２面Ｓ上に、樹脂絶縁層が形成される。樹脂絶縁層の材料として、住友ベークライト株式会社製の６７８５ＧＳシリーズが挙げられる。コア基板の第１面上の樹脂絶縁層５０Ｆが最上の樹脂絶縁層であって、第２面上の樹脂絶縁層５０Ｓが最下の樹脂絶縁層である（図２（Ｄ））。
【００２５】
（８）次に、ＣＯ２ガスレーザにて樹脂絶縁層５０Ｆ，５０Ｓにそれぞれビア導体用の開口５１Ｆ，５１Ｓが形成される（図３（Ａ））。
【００２６】
（９）樹脂絶縁層５０Ｆ，５０Ｓの表面とビア導体用の開口５１Ｆ，５１Ｓの内壁に無電解めっき膜５２，５２が形成される（図３（Ｂ））。
【００２７】
（１０）無電解めっき膜５２上にめっきレジスト５４が形成される（図３（Ｃ））。
【００２８】
（１１）めっきレジスト５４から露出する無電解めっき膜５２上に、電解めっき膜５６が形成される（図４（Ａ））。
【００２９】
（１２）めっきレジスト５４が除去される。電解めっき膜間の無電解めっき膜がエッチングで除去される。最上の樹脂絶縁層上にパッド５９ＰＦとスティフナー５７とダム５２０が同時に形成される。これらは、同じ無電解めっき膜と無電解めっき膜上の電解めっき膜で形成されている。無電解めっきや電解めっきのめっき膜は銅めっき膜が好ましい。必要に応じて、スティフナーは形成される。スティフナーは無でもよい。最上の樹脂絶縁層を貫通し、パッド５９ＰＦとスルーホール導体３６またはコア基板の導体層３４Ｆを接続するビア導体６０Ｆが形成される。
最下の樹脂絶縁層上にマザーボードと接続するためのパッド５９ＰＳや導体層５８Ｓが形成される。最下の樹脂絶縁層を貫通し、マザーボードと接続するためのパッド５９ＰＳとスルーホール導体３６またはコア基板の導体層３４Ｓを接続するビア導体６０Ｓが形成される（図４（Ｂ））。
【００３０】
（１３）下側のビルドアップ層上に、開口７１Ｓを有するソルダーレジスト層７０Ｓが形成される（図５（Ａ））。例えば日立化成工業株式会社からソルダーレジスト層の材料を入手することができる。開口７１Ｓから露出されるビア導体６０Ｓや導体層５８Ｓがパッド（ＢＧＡパッド）５９ＰＳとして機能する。
ソルダーレジスト層は下側のビルドアップ層上にしか形成されていない。上側のビルドアップ層上にソルダーレジスト層は存在していない。
【００３１】
（１４）パッド５９ＰＦとスティフナー５７とダム５２０上に錫などの保護膜７４が形成される。パッド５９ＰＦとスティフナー５７とダム５２０の上面と側面は保護膜で覆われる。それらの保護膜は同時に形成される。同時に、パッド５９ＰＳ上に保護膜が形成される（図５（Ｂ））。保護膜として、錫以外にニッケル−錫層、ニッケル−金層、ニッケル−パラジウム−金層が挙げられる。
【００３２】
（１５）この後、パッド５９ＰＦ上にＳｎ／Ａｇなどの上側の半田バンプ（Ｃ４バンプ）７６Ｆが形成される。パッド５９ＰＳに下側の半田バンプ（ＢＧＡバンプ）７６Ｓが形成される（図６）。
【００３３】
（１６）上側の半田バンプ７６Ｆを介してプリント配線板１０にＩＣチップ９０が実装される（図７）。その後、ＩＣチップが実装されている第１実施形態のプリント配線板はマザーボードに搭載される（図示せず）。第１実施形態のプリント配線板は上側のビルドアップ層上にソルダーレジスト層や配線を有していなくても、少なくともダムを有するので、反りが小さい。そのため、ＩＣチップとプリント配線板間の接続信頼性やマザーボードとプリント配線板間の接続信頼性が向上する。
【００３４】
[第２実施形態]
図９は第２実施形態のプリント配線板の断面図である。図１１（Ａ）は図９のプリント配線板の平面図であり、Ｃ４パッド側からの図である。図１０では図９のプリント配線板にＩＣチップが実装され、ＩＣチップとプリント配線板間にアンダーフィル９６が充填されている。アンダーフィルがダムで止まっている。図１１（Ｂ）は図１０のプリント配線板の平面図である。
【００３５】
図１１（Ａ）に示されるように第２実施形態のプリント配線板は、プリント配線板の中央部分にＣ４パッド群５９ＰＦＡを有する。そして、Ｃ４パッド群の外側にダム５２０が形成され、プリント配線板の外周にスティフナーが形成されている。Ｃ４パッド群とダムとスティフナーは第１実施形態のプリント配線板と同様である。それら以外に、第２実施形態のプリント配線板はダムとスティフナーとの間にチップコンデンサなどの受動部品９８を実装するためのパッド５８ＦＣを有する。
第２実施形態のダムやスティフナーの形状は図１１に示されているように枠状である。
【００３６】
第２実施形態のプリント配線板は第１実施形態のプリント配線板に加えさらに受動部品用のパッド５８ＦＣを有する。プリント配線板が高機能になる上、最上の樹脂絶縁層上の導体の体積がその他の層の導体層の導体の体積に近づく。プリント配線板の反りが防止される。
【００３７】
ダムより外側にアンダーフィルが流れることをダムにより防止される。アンダーフィルが受動部品用のパッドに影響を与えないので受動部品と受動部品用のパッド間の接続信頼性が高くなる。受動部品の実装歩留りが高くなる。
【００３８】
第２実施形態のプリント配線板は、図１（Ａ）〜図５（Ｂ）に示されている第１実施形態と同様な工程で製造される。ＩＣチップ搭載用のパッド５９ＰＦ、受動部品搭載用のパッド５８ＦＣ、スティフナー５７とダム５２０は同時に形成される。これらは、同じめっき膜で形成されている。これらは第１実施形態と同様に同じ無電解めっき膜５２と同じ無電解めっき膜５２上の電解めっき膜５６で形成されている。更に、図５（Ｂ）に示されている第１実施形態と同様な工程で、ＩＣチップ搭載用のパッド５９ＰＦ、受動部品搭載用のパッド５８ＦＣ、スティフナー５７とダム５２０上に同じ保護膜が形成されている。第２実施形態のプリント配線板は第１実施形態のプリント配線板と同様な効果を有する。
各実施形態で無電解めっき膜や電解めっき膜は銅めっき膜であることが好ましい。各実施形態のプリント配線板のビルドアップ層は２層以上であっても良い。
【符号の説明】
【００３９】
２０  絶縁基板
３１  貫通孔
３０  コア基板
３４Ｆ、３４Ｓ  導体層
３６  スルーホール導体
５０Ｆ  最上の樹脂絶縁層
５０Ｓ  最下の樹脂絶縁層
５２  無電解めっき膜
５６  電解めっき膜
５７  スティフナー
５８Ｆ  導体層
５８Ｓ  導体層
５９ＰＦ  Ｃ４パッド
５９ＰＳ  ＢＧＡパッド
６０Ｆ、６０Ｓ  ビア導体
７４  保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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