(57)【要約】【課題】  半導体素子と電気回路基板との電気的接続が良好な配線基板を提供することを課題とする。【解決手段】  絶縁基板１と、絶縁基板１の表面に形成された配線導体層２と、絶縁基板１および配線導体層２上に形成されており、配線導体層２の一部を半田ボールＢ２が溶着される外部接続パッド６として露出させる開口部３ｂを有するとともに外部接続パッド６周辺の配線導体層２を被覆するソルダーレジスト層３とを備えた配線基板１０であって、ソルダーレジスト層３は、開口部３ｂ周囲に、外部接続パッド６を取り囲んだ状態で厚み方向に断続的に突起する突堤部７が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、該絶縁基板の表面に形成された配線導体層と、前記絶縁基板および前記配線導体層上に形成されており、前記配線導体層の一部を半田ボールが溶着される外部接続パッドとして露出させる開口部を有するとともに前記外部接続パッド周辺の前記配線導体層を被覆するソルダーレジスト層とを備えた配線基板であって、前記ソルダーレジスト層は、前記開口部周囲に、前記外部接続パッドを取り囲んだ状態で厚み方向に断続的に突起する突堤部が形成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、半田ボールを介して電気回路基板に接続される配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３（ａ）および図３（ｂ）に、外部の電気回路基板Ｅに接続される従来の配線基板２０の一例を示す。配線基板２０は、図３（ａ）に示すように、上面中央部に半導体素子Ｓを搭載するための搭載部１１ａを有するとともに上下に貫通する複数の貫通孔１１ｂを有する絶縁基板１１と、絶縁基板１１の上下面および貫通孔１１ｂ内に被着された配線導体層１２と、絶縁基板１１の上下面に被着されたソルダーレジスト層１３とを有している。絶縁基板１１やソルダーレジスト層１３は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂系絶縁材料から成る。また、配線導体層１２は銅等の良導電性材料から成る。
【０００３】
絶縁基板１１の上面に被着された配線導体層１２の一部は、ソルダーレジスト層１３に設けた開口部１３ａ内に露出して複数の半導体素子接続パッド１５を形成している。半導体素子接続パッド１５には、半田バンプＢ１が溶着されている。そして、この半導体素子接続パッド１５に半導体素子Ｓの電極を半田バンプＢ１を介して接続することにより、半導体素子Ｓと配線導体層１２とが電気的に接続される。
【０００４】
また、絶縁基板１１の下面に被着された配線導体層１２の一部は、下面側のソルダーレジスト層１３に設けた開口部１３ｂ内に露出して複数の外部接続パッド１６を形成している。外部接続パッド１６には、半田ボールＢ２が溶着されている。そして、半導体素子Ｓの電極を半導体素子接続パッド１５に接続するとともに、外部接続パッド１６を電気回路基板Ｅの電極Ｔに半田ボールＢ２を介して接続することにより半導体素子Ｓが電気回路基板Ｅに電気的に接続され、半導体素子Ｓと電気回路基板Ｅとの間で配線導体層１２を介して信号を伝送することにより半導体素子Ｓが作動する。
【０００５】
このような配線基板２０において、外部接続パッド１６に半田ボールＢ２を溶着するには、以下に説明する方法が用いられる。具体的には、図４（ａ）に示すように、まず配線基板２０の各外部接続パッド１６上にフラックスＦを塗布する。次に図４（ｂ）に示すように、フラックスＦが塗布された各外部接続パッド１６上に、それぞれ半田ボールＢ２を載置する。次に図４（ｃ）に示すようにリフロー処理により半田ボールＢ２を溶融させた後、冷却することで外部接続パッド１６に溶着させる。
【０００６】
ところで、近年、配線基板２０の高密度化により外部接続パッド１６が小径化するのに伴い、半田ボールＢ２も例えば直径が６０〜５００μｍ程度に小径化されて軽量なものになってきている。そのため、図５に示すように、半田ボールＢ２をフラックスＦが塗布された外部接続パッド１６上に載置する際に、小径で軽量な半田ボールＢ２が開口部１３ｂ内付近に滞留するフラックスＦ上に浮遊して外部接続パッド１６上から外へ移動してしまうことがある。その結果、半田ボールＢ２が所定の外部接続パッド１６上に載置されないために、一部の外部接続パッド１６と電気回路基板Ｅの電極Ｔとが確実に接合されないことがある。このため、半導体素子Ｓと電気回路基板Ｅとの電気的接続が正常に行なえない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−９９７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、外部接続パッドのそれぞれに、小径の半田ボールを正確に溶着することができ、それにより、半導体素子と電気回路基板との電気的接続を良好に行なう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】
【０００９】
本発明の配線基板は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に形成された配線導体層と、絶縁基板および配線導体層上に形成されており、配線導体層の一部を半田ボールが溶着される外部接続パッドとして露出させる開口部を有するとともに外部接続パッド周辺の配線導体層を被覆するソルダーレジスト層とを備えた配線基板であって、ソルダーレジスト層は、開口部周囲に、外部接続パッドを取り囲んだ状態で厚み方向に断続的に突起する突堤部が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の配線基板は、半田ボールが載置される外部接続パッドを取り囲んだ状態で厚み方向に断続的に突起する突堤部がソルダーレジスト層上に形成されている。これにより、外部接続パッドに半田ボールを溶着する際に、半田ボールがフラックスにより浮遊した場合でも、外部接続パッドを取り囲む突堤部により、半田ボールが外部接続パッド上から外へ移動することを阻止することができる。これにより、半田ボールを所定の外部接続パッド上に載置して、外部接続パッドと電気回路基板の電極とを確実に接合することが可能となる。その結果、半導体素子と電気回路基板との電気的接続が良好な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す概略断面図および平面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板に半田ボールを載置した状態を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は、従来の配線基板の実施の形態の一例を示す概略断面図および平面図である。
【図４】図４は、図３に示す配線基板に半田ボールを溶着する方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図５】図５は、図３に示す配線基板に半田ボールを搭載する際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】
【００１２】
次に、本発明の実施形態の一例を図１（ａ）および（ｂ）を基に説明する。図１（ａ）に示すように本例の配線基板１０は、主として絶縁基板１と、配線導体層２と、ソルダーレジスト層３とを具備している。
【００１３】
絶縁基板１は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。絶縁基板１は、この例では単層構造であるが、同一または異なる電気絶縁材料から成る複数の絶縁層を多層に積層した多層構造であってもよい。
【００１４】
絶縁基板１は、その上面中央部に半導体素子Ｓが搭載される搭載部１ａを有しているとともに上下に貫通する複数の貫通孔１ｂを有している。また、絶縁基板１の下面は、外部の電気回路基板Ｅと接続するための接続面となっている。そして、絶縁基板１の上下面および貫通孔１ｂ内に配線導体層２が被着されている。
【００１５】
配線導体層２は、例えば銅箔や銅めっき等の良導電性材料により形成されている。そして、これらの配線導体層２の一部は、上面のソルダーレジスト層３に設けられた開口部３ａ内に露出して半導体素子接続パッド５を形成している。この半導体素子接続パッド５には、半田バンプＢ１が溶着される。また、絶縁基板１の下面に被着された配線導体層２の一部は、下面のソルダーレジスト層３に設けられた開口部３ｂ内に露出して外部の電気回路基板Ｅに接続するための外部接続パッド６を形成している。この外部接続パッド６には、半田ボールＢ２が溶着される。
【００１６】
ソルダーレジスト層３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を硬化させた電気絶縁材料から成る。そして、ソルダーレジスト層３は配線基板１０の上面および下面に形成されており、絶縁基板１および配線導体層２を外部環境から保護している。
【００１７】
そして、本例の配線基板１０によれば、半導体素子Ｓの電極を半導体素子接続パッド５に半田バンプＢ１を介して接続するとともに、外部接続パッド６を電気回路基板Ｅの電極Ｔに半田ボールＢ２を介して接続することにより、半導体素子Ｓが電気回路基板Ｅに電気的に接続され、半導体素子Ｓと電気回路基板Ｅとの間で配線導体層２を介して信号を伝送することによって半導体素子Ｓが作動する。
【００１８】
なお、本例の配線基板１０においては、下面側のソルダーレジスト層３上に突堤部７が形成されている。突堤部７は、図１（ｂ）に示すように、外部接続パッド６を取り囲んだ状態で厚み方向に断続的に突起している。このような突堤部７が形成されていることにより、図２に示すように、フラックスＦが塗布された外部接続パッド６上に半田ボールＢ２を載置する際に半田ボールＢ２がフラックスにより浮遊したとしても、外部接続パッド６を取り囲む突堤部７により、半田ボールＢ２が外部接続パッド６上から外へ移動することを阻止することができる。さらに、突堤部７は、外部接続パッド６を取り囲んだ状態で厚み方向に断続的に突起していることから、外部接続パッド６上にフラックスＦを塗布した際にフラックスＦが余剰となったとしても、余剰となったフラックスＦは突堤部７同士の間から外側に流出することから、開口部３ｂ内の滞留するフラックスＦの深さを適正な深さに保持することができる。その結果、半田ボールＢ２を所定の外部接続パッド６上に正確に載置して、外部接続パッド６と電気回路基板Ｅの電極Ｔとを半田ボールＢ２を介して確実に接合することが可能となる。これにより、半導体素子Ｓと電気回路基板Ｅとの電気的接続が良好な配線基板１０を提供することができる。
【００１９】
なお、突堤部７の高さは、１０〜４０μｍであることが好ましい。１０μｍよりも小さいと浮遊した半田ボールＢ２の移動を阻止する効果が小さくなる。また、４０μｍよりも大きいと突堤部７から突出する半田ボールＢ２の高さが小さくなり電気回路基板Ｅの電極Ｔとの接合時の障害になる。
【００２０】
このような突堤部７は、例えば次のように形成することができる。まず、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有するペースト状の電気絶縁材料を周知の印刷技術でソルダーレジスト層３上に塗布する。次に突堤部７に対応する電気絶縁材料を露出させる開口部を有する露光マスクを電気絶縁材料上に配置する。その後フォトリソグラフィ技術により露光および現像を行い紫外線硬化および熱硬化させることで形成される。
【００２１】
このような配線基板１０の外部接続パッド６を、先述のように電気回路基板Ｅの電極Ｔに半田ボールＢ２を介して接合することにより、配線基板１０に搭載された半導体素子Ｓが電気回路基板Ｅに電気的に接続され、半導体素子Ｓと電気回路基板Ｅとの間で配線導体層２を介して信号を伝送することにより半導体素子Ｓが作動する。
【符号の説明】
【００２２】
１            絶縁基板
２            配線導体層
３            ソルダーレジスト層
３ｂ          開口部
６            外部接続パッド
７            突堤部
１０          配線基板
Ｂ２          半田ボール
【図１】
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【図２】
2014045131.tif 000004
【図３】
2014045131.tif 000005
【図４】
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【図５】
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