(57)【要約】【課題】配線基板の上面と下面との導体パターンの間に大きなずれが発生することがなく、外部の電気回路基板に対し、半導体素子を正確な位置で搭載することが可能な配線基板を提供すること。【解決手段】複数の貫通孔が形成された絶縁層１の貫通孔内に導体ペーストから成る貫通導体２を充填するとともに貫通導体２を覆うようにして絶縁層１の表面に導体パターン３を転写埋入させて成る複数の層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５を上下に多層に積層することにより上下の層ユニットにおける貫通導体２と導体パターン３とを接続して多層配線構造体を形成して成るとともに上下の層ユニットにおける貫通導体２と導体パターン３との間に積層ずれが生じている配線基板１０において、層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５は、多層配線構造体における厚み方向の中央部を境にして上面側と下面側とで積層ずれの向きが対称となるように積層されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔が形成された絶縁層の前記貫通孔内に導体ペーストから成る貫通導体を充填するとともに該貫通導体を覆うようにして前記絶縁層の表面に導体パターンを転写埋入させて成る複数の層ユニットを上下に多層に積層することにより上下の前記層ユニットにおける前記貫通導体と前記導体パターンとを接続して多層配線構造体を形成して成るとともに上下の前記層ユニットにおける前記貫通導体と前記導体パターンとの間に積層ずれが生じている配線基板において、前記層ユニットは、前記多層配線構造体における厚み方向の中央部を境にして上面側と下面側とで前記積層ずれの向きが対称となるように積層されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するために用いられる配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板として、絶縁層に設けた複数の貫通孔内に導体ペーストから成る貫通導体を充填するとともに絶縁層の表面に貫通導体を覆うようにして導体パターンを転写埋入させて成る複数の層ユニットを準備した後、これらの層ユニットを上下に多層に積層することにより上下の層ユニットにおける貫通導体と導体パターンとを接続して多層配線構造体を形成して成る配線基板が知られている。
【０００３】
このような配線基板においては、上下の層ユニットを積層する際に、上下の層ユニットにおける貫通導体と導体パターンとの間に僅かな積層ずれが発生する。このような積層ずれは、多層配線構造体における上下の層ユニットで一定の方向に発生する傾向がある。
【０００４】
このように多層配線構造体における上下の層ユニットで一定の方向に積層ずれが発生した場合の配線基板の例を図３に示す。図３に示す配線基板２０は、厚み方向の中央に位置する層ユニットＣ０の上面側と下面側とにそれぞれ５層ずつの層ユニットＴ１〜Ｔ５およびＢ１〜Ｂ５が積層されている。
【０００５】
各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５は、絶縁層１と貫通導体２と導体パターン３とを備えている。絶縁層１は、例えばガラスクロスにアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂を含浸させて成る。貫通導体２は、例えば熱硬化樹脂成分と金属粉末とを含有する導体ペーストを、絶縁層１に設けた貫通孔内に充填するとともに硬化させて成る。導体パターン３は、銅箔から成り、転写フィルム上に予め所定のパターンに形成したものを絶縁層１の表面に転写埋入したものである。
【０００６】
配線基板２０の上面には、半導体素子Ｓの電極Ｔが接続される半導体素子接続パッド４が配設されている。また、配線基板２０の下面には、外部の電気回路基板に接続するための外部接続パッド５が配設されている。これらの半導体素子接続パッド４，外部接続パッド５は、それぞれ層ユニットＴ５，Ｂ５の表面に転写埋入された導体パターン３により形成されており、これらの間の各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５における貫通導体２および導体パターン３を介して互いに電気的に接続されている。そして、半導体素子接続パッド４に半導体素子Ｓの電極Ｔをフリップチップ接続することにより、配線基板２０の上面に半導体素子Ｓが搭載され、外部接続パッド４を外部の電気回路基板における接続パッドに半田ボールＢを介して接続することにより半導体素子Ｓが搭載された配線基板２０が外部の電気回路基板上に実装される。
【０００７】
ところで、この配線基板２０においては、上下の各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５における貫通導体２と導体パターン３とが、一定方向に僅かずつずれている。この例では、配線基板２０の下面側から上面側に向けてそれぞれ図の右側に僅かずつずれている。そしてこのようなずれが累積されることにより、配線基板２０の上面に位置する半導体素子接続パッド４と配線基板２０の下面に位置する外部接続パッド５とでは、その形成位置に大きなずれが生じることがある。
【０００８】
このように、配線基板２０の上面に位置する半導体素子接続パッド４と配線基板２０の下面に位置する外部接続パッド５とで、その形成位置に大きなずれが生じると、例えば配線基板２０に搭載される半導体素子Ｓが撮像素子である場合に、その撮像素子を搭載した配線基板２０を撮像装置における回路基板上に実装すると、撮像素子の位置が本来の位置から大きくずれてしまい、その結果、対象となる画像を正確に撮像することができなくなってまうという問題が発生する。
【０００９】
なお、このようなずれが発生する要因は様々あるが、例えば、導体パターン３を転写フィルム上に形成する場合、図４に示すように、ポリエチレンテレフタレート等の耐熱性の樹脂から成る長尺の転写フィルムの一方の主面の全面に銅箔を貼着してロールＲに巻き取り、それを各層ユニットに対応する長さだけ引き出すとともに、引き出された転写フィルム上の銅箔を各層ユニットに対応する導体パターン３にエッチングする方法が採用されている。この場合、長尺の転写フィルムには、その長手方向に引っ張り応力Ｆ１，Ｆ２が内在しており、転写フィルム上の銅箔を導体パターン３にエッチングすると、その応力Ｆ１，Ｆ２が開放されて導体パターン３に僅かな歪みが発生する。転写フィルムの長手方向に内在する引っ張り応力Ｆ１，Ｆ２は、転写フィルムの幅方向で均一に内在するわけではなく、幅方向の一方側で強く、他方側で弱い傾向がある。すると、転写フィルム上の導体パターン３は、転写フィルムの幅方向の一方側で大きく歪み、他方側で小さく歪むことになる。
【００１０】
絶縁層１に導体パターン３を転写する場合、図５に示すように、絶縁層１に設けた貫通導体２から成る位置決めマークＭ１（便宜上、丸印で表示）と、転写フィルムＦ上に設けた導体パターン３から成る位置決めマークＭ２（便宜上、角印で表示）とを画像認識装置で認識し、両者の重心Ｇ１，Ｇ２が合うように位置決めする。このとき、転写フィルムＦ上の導体パターン３に一定方向の歪があると、導体パターン３が貫通導体２に対して一定方向にずれることになる。
【００１１】
さらに、上下の層ユニット同士を積層する場合にも同様のずれが発生する。例えば先ず、図６（ａ）に示すように、層ユニットＣ０とＴ１とを準備する。層ユニットＴ１の下面には、上述した位置決めマークＭ１の重心Ｇ１があり、層ユニットＣ０の上面には、上述した位置決めマークＭ２の重心Ｇ２がある。なお、重心Ｇ２は上述したように、導体パターン３の歪みにより設計上の位置から一定方向にずれている。次に、図６（ｂ）に示すように、両者の重心Ｇ１，Ｇ２の位置が一致するように画像認識装置で位置合わせをし、積層する。このとき、層ユニットＴ１の貫通導体２と層ユニットＣ０の導体パターン３との間にはずれが発生する。
【００１２】
さらに、図７（ｃ）に示すように、層ユニットＴ１とＣ０との積層体を上下ひっくり返して配置するとともに、層ユニットＢ１を準備する。積層体における層ユニットＣ０の上面には位置決めマークＭ２の重心Ｇ２がある。層ユニットＢ１の下面には上述したＴ１の場合と同様に位置決めマークＭ１の重心Ｇ１がある。次に、図７（ｄ）に示すように、両者の重心Ｇ１，Ｇ２の位置が一致するように画像認識装置で位置合わせをし積層する。このとき、層ユニットＢ１の貫通導体２と層ユニットＣ０の導体パターン３との間には、ずれが発生する。以後、同様の工程を繰り返すことにより、図３に示したように、上下の各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５における貫通導体２と導体パターン３とが、一定方向に僅かずつずれた配線基板２０が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−２８６７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、配線基板を構成する上下の層ユニットの間の貫通導体と導体パターンとの間にずれが発生したとしても、配線基板の上面と下面との導体パターンの間に大きなずれが発生することがなく、外部の電気回路基板に対し、半導体素子を正確な位置で搭載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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の配線基板は、複数の貫通孔が形成された絶縁層の前記貫通孔内に導体ペーストから成る貫通導体を充填するとともに該貫通導体を覆うようにして前記絶縁層の表面に導体パターンを転写埋入させて成る複数の層ユニットを上下に多層に積層することにより上下の前記層ユニットにおける前記貫通導体と前記導体パターンとを接続して多層配線構造体を形成して成るとともに上下の前記層ユニットにおける前記貫通導体と前記導体パターンとの間に積層ずれが生じている配線基板において、前記層ユニットは、前記多層配線構造体における厚み方向の中央部を境にして上面側と下面側とで前記積層ずれの向きが対称となるように積層されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の配線基板によれば、配線基板を構成する層ユニットは、前記多層配線構造体における厚み方向の中央部を境にして上面側と下面側とで前記積層ずれの向きが対称となるように積層されていることから、配線基板を構成する上下の層ユニットの間の貫通導体と導体パターンとの間にずれが発生したとしても、配線基板の上面と下面との導体パターンの間に大きなずれが発生することがなく、外部の電気回路基板に対し、半導体素子を正確な位置で搭載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】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図３】図３は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図４】図４は、図３に示す配線基板の問題点を説明するための概略斜視図である。
【図５】図５は、図３に示す配線基板の問題点を説明するための概略平面図である。
【図６】図６は、図３に示す配線基板の問題点を説明するための概略断面図である。
【図７】図７は、図３に示す配線基板の問題点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】
【００１８】
次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を添付の図１を基にして説明する。図１に示すように、本発明の配線基板１０は、厚み方向の中央に位置する層ユニットＣ０の上面側と下面側とにそれぞれ５層ずつの層ユニットＴ１〜Ｔ５およびＢ１〜Ｂ５が積層されている。
【００１９】
各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５は、絶縁層１と貫通導体２と導体パターン３とを備えている。絶縁層１は、例えばガラスクロスにアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂を含浸させて成る。貫通導体２は、例えば熱硬化樹脂成分と金属粉末とを含有する導体ペーストを、絶縁層１に設けた貫通孔内に充填するとともに硬化させて成る。導体パターン３は、銅箔から成り、転写フィルム上に予め所定のパターンに形成したものを絶縁層１の表面に転写埋入したものである。
【００２０】
配線基板１０の上面には、半導体素子Ｓの電極Ｔが接続される半導体素子接続パッド４が配設されている。また、配線基板１０の下面には、外部の電気回路基板に接続するための外部接続パッド５が配設されている。これらの半導体素子接続パッド４，外部接続パッド５は、それぞれ層ユニットＴ５，Ｂ５の表面に転写埋入された導体パターン３により形成されており、これらの間の各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５における貫通導体２および導体パターン３を介して互いに電気的に接続されている。そして、半導体素子接続パッド４に半導体素子Ｓの電極Ｔをフリップチップ接続することにより、配線基板１０の上面に半導体素子Ｓが搭載され、外部接続パッド４を外部の電気回路基板における接続パッドに半田ボールＢを介して接続することにより半導体素子Ｓが搭載された配線基板１０が外部の電荷回路基板上に実装される。
【００２１】
ところで、この配線基板１０では、上下の各層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５における貫通導体２と導体パターン３とが僅かずつずれている。これらのずれは、本発明の配線基板１０においては、その厚み方向の中央部に位置する層ユニットＣ０を境にして上面側の層ユニットＴ１〜Ｔ５と下面側の層ユニットＢ１〜Ｂ５とで対称となる向きにずれている。そして、このことが重要である。本発明の配線基板１０によれば、配線基板１０を構成する層ユニットＣ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５は、厚み方向の中央部を境にして上面側と下面側とで積層ずれの向きが対称となるように積層されていることから、配線基板１０を構成する上下の層ユニットの間の貫通導体２と導体パターン３との間にずれが発生したとしても、配線基板１０の上面と下面との導体パターン３の間に大きなずれが発生することがなく、外部の電気回路基板に対し、半導体素子Ｓを正確な位置で搭載することが可能な配線基板１０を提供することができる。
【００２２】
次に、上述した配線基板１０を製造する方法について図２を基にして説明する。まず、図２（ａ）に示すように、配線基板１０の厚み方向の中央に位置する層ユニットＣ０と上面側の第１層目の層ユニットＴ１とを準備する。層ユニットＣ０は、絶縁層１の両面に導体パターン３が転写埋入されている。層ユニットＴ１は、絶縁層１の一方の主面のみに導体パターン３が転写埋入されており、他方の主面には貫通導体２が露出している。このような層ユニットＣ０やＴ１は、絶縁層１用のプリプレグにレーザ加工により直径が５０〜１００μｍ程度の貫通孔を形成するとともに、貫通孔内に導体ペーストを充填して貫通導体２を形成した後、プリプレグの上面や下面に導体パターン３を転写埋入することにより形成される。ここで、層ユニットＣ０における導体パターン３の歪みが上下で逆方向の歪みとなるようにして導体パターン３を形成する。具体的には、図４で示したロールＲにおいて導体パターン３を形成する際に、上下の導体パターン３を水平方向に１８０度回転させた位置関係で形成する。
【００２３】
次に、図２（ｂ）に示すように、層ユニットＣ０を積層装置のテーブル上に載置するとともにその上に層ユニットＴ１を載置して上方から加圧して第１の積層体Ｌ１を形成する。このとき、層ユニットＣ０の上面の導体パターン３から成る図示しない位置決めマークと、層ユニットＴ１の下面の貫通導体２から成る図示しない位置決めマークとを画像認識装置で同時に認識し、両者の重心が合うように位置合わせする。その結果、導体パターン３の歪みに起因して層ユニットＣ０の導体パターン３に対して層ユニットＴ１の貫通導体２が例えば図の右側方向に僅かにずれる。
【００２４】
次に図２（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１を上下逆さまひっくり返して配置するとともに、下面側の第１層目の層ユニットＢ１を準備する。層ユニットＢ１は、絶縁層１の一方の主面のみに導体パターン３が転写埋入されており、他方の主面には貫通導体２が露出している。ここで、層ユニットＢ１における導体パターン３の歪みが層ユニットＴ１における歪みと逆方向の歪みとなるようにして導体パターン３を形成する。
【００２５】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１の積層体Ｌ１上に層ユニットＢ１を積層して第２の積層体Ｌ２を形成する。このとき、上述した第１の積層体Ｌ１の場合と同様に、第１の積層体Ｌ１の上面の導体パターン３から成る図示しない位置決めマークと、層ユニットＢ１の下面の貫通導体２から成る図示しない位置決めマークとを画像認識装置で同時に認識し、両者の重心が合うように位置合わせする。その結果、導体パターン３の歪みに起因して層ユニットＣ０の導体パターン３に対して層ユニットＢ１の貫通導体２が例えば図の左側方向に僅かにずれる。このずれの方向は、層ユニットＣ０を境にして上下対称となる。
【００２６】
以下同様にして上面側の層ユニットＴ２〜Ｔ５と下面側の層ユニットＢ２〜Ｂ５を順次積層していくことにより、図２（ｅ）に示すように、層ユニットＣ０の上面側と下面側とにそれぞれ５層ずつの層ユニットＴ１〜Ｔ５およびＢ１〜Ｂ５が積層された多層配線構造体が形成される。最後にこの多層配線構造体を所定の大きさに切断することで図１に示した配線基板１０が形成される。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施形態の一例に限定されるものではなく、例えば、導体パターン３の歪が一様な場合であって、積層する際の装置の癖などにより上下の層ユニットで一定方向に順次ずれが発生する場合等にも適用することができる。この場合、例えば上面側の層ユニットＴ１〜Ｔ５と下面側の層ユニットＢ１〜Ｂ５とで、積層装置のテーブルに載置する方向を水平方向に１８０度回転させて載置する方法が採用される。
【符号の説明】
【００２８】
１    絶縁層
２    貫通導体
３    導体パターン
Ｃ０，Ｔ１〜Ｔ５，Ｂ１〜Ｂ５    層ユニット
【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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