(57)【要約】【課題】接地導体または電源導体に剥離が拡がることがなく、半導体素子を長期間にわたり正常に作動させることが可能な信頼性の高い配線基板を提供すること。【解決手段】絶縁層２ａ〜２ｅの少なくともいずれかの表面に、ガス抜き用の多数の開口部７ａを有する接地導体または電源導体７が形成されている配線基板１０であって、開口部７ａは、それぞれ長穴形状をしており、その長径Ｌが第１の方向に向いた第１の向きの開口部７ａ１と、その長径Ｌが第１の方向と直角な第２の方向に向いた第２の向きの開口部７ａ２とを有し、第１の向きの開口部７ａ１の長径Ｌ方向の中央部と第２の向きの開口部７ａ２の長径Ｌ方向の端部とが長径Ｌの半分以下の距離Ｄで向き合うとともに、第１の向きの開口部７ａ１の長径Ｌ方向の端部と第２の向きの開口部７ａ２の長径Ｌ方向の中央部とが長径Ｌの半分以下の距離で向き合うように配置されている。【選択図】図２
2015162528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁樹脂層と、該第１の絶縁樹脂層上に形成されており、ガス抜き用の多数の開口部を有する接地導体または電源導体と、前記第１の絶縁樹脂層上に前記接地導体または電源導体を覆うように積層された第２の絶縁樹脂層と、該第２の絶縁樹脂層上に形成されており、前記接地導体または電源導体と対向するように配設された信号導体と、を具備して成る配線基板であって、前記開口部は、それぞれ長穴形状をしており、その長径が第１の方向に向いた第１の向きの開口部と、その長径が前記第１の方向と直角な第２の方向に向いた第２の向きの開口部とを有し、前記第１の向きの開口部の長径方向の中央部と前記第２の向きの開口部の長径方向の端部とが前記長径の半分以下の距離で向き合うとともに、前記第１の向きの開口部の長径方向の端部と前記第２の向きの開口部の長径方向の中央部とが前記長径の半分以下の距離で向き合うように配置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、半導体素子等を搭載するための配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば移動体通信機器等に代表される電子機器には、小型の配線基板上に半導体素子を実装した半導体装置が多数用いられている。このような半導体装置においては、電子機器に対する小型化、薄型化等の要求に応えるために、小型化、薄型化、多端子化が進んでいる。そのため、半導体素子を搭載する配線基板では、信号導体等の配線の幅を細くするとともにその間隔を狭くし、さらに配線の多層化により高密度配線化が図られている。
【０００３】
このような高密度配線化が可能な配線基板として、ビルドアップ法を採用して製作された多層配線基板が知られている。ビルドアップ法とは、ベースとなる支持基板上に絶縁樹脂層と配線導体層とを交互に積層することにより多層配線構造を形成する方法である。
【０００４】
ここで、ビルドアップ法により配線基板を形成する方法をコアレス基板の場合を例にとって説明する。まず、ベースとなる支持基板上に配線導体層用の銅箔を剥離可能な状態で積層する。次に、その銅箔上に熱硬化性樹脂組成物を含有する樹脂フィルムを積層するとともに熱硬化させて絶縁樹脂層を形成する。次に、その絶縁樹脂層にレーザ加工によりビアホールを形成する。次に、絶縁樹脂層上およびビアホール内に周知のセミアディティブ法によりめっき導体から成る配線導体層を所望のパターンに形成する。さらにその上に、次層の絶縁樹脂層および配線導体層を形成することを必要回数繰り返すことにより、支持基板上に配線導体層用の銅箔および絶縁樹脂層およびめっき配線導体層から成る積層体を形成する。次に、その積層体を支持基板から剥離した後、配線導体層用の銅箔を所定のパターンにエッチングする。最後に、必要に応じて積層体の上下面にソルダーレジスト層を形成することによりビルドアップ法による多層配線構造の配線導体層が完成する。
【０００５】
ところで、このような配線基板の配線導体層は、用途によって、接地導体、電源導体および信号導体に機能化されている。このうち接地導体は、半導体素子に接地電位を供給するために機能し、絶縁樹脂層上の略全面をめっきしたベタパターンの導体から構成されている。電源導体は、半導体素子に電源電位を供給するために機能し、絶縁樹脂層の略全面をめっきしたベタパターンの導体から構成されている。信号導体は、半導体素子に電気信号を入出力するために機能し、細い帯状パターンの導体から構成されている。なお、接地導体および電源導体は、信号導体に対するシールド層としても機能し、絶縁樹脂層を挟んで信号導体の上下を覆うことにより、信号導体にノイズが発生することを低減している。
【０００６】
また、接地導体および電源導体のベタパターンには、絶縁樹脂層の樹脂が硬化する際に発生するガスや絶縁樹脂層が吸湿した水分から発生するガスを逃すため格子状に配列された方形または円形の多数の開口部が設けられている。このような開口部は、例えば一辺の長さが６０〜２５０μｍの正方形または直径が６０〜２５０μｍの円形をしており、隣接する開口部同士の間隔が３００〜６００μｍとなるように配置されている。
【０００７】
しかしながら、このようなビルドアップ法による配線基板では、半導体素子を構成するシリコンと配線基板を構成する樹脂材料や導体材料との間に熱膨張係数の大きな相違がある。そのため、特に薄型の配線基板の場合、半導体素子を実装した後、半導体素子の作動時に発生する熱が繰り返し加えられると、両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力により、接地導体や電源導体のベタパターンと絶縁樹脂層との間に部分的な剥離が発生することがある。そして、半導体素子の作動時に発生する熱が長期間にわたり繰り返し加えられると、その剥離がベタパターンと絶縁樹脂層との境界を伝搬して拡がり、遂には配線基板としての正常な機能が損なわれてしまうという問題点を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４５４０２６２号公報
【特許文献２】特許第３８０１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、接地導体や電源導体に部分的な剥離が発生したとしても、それが接地導体や電源導体と絶縁樹脂層との境界を伝播して拡がることを有効に抑止することができ、半導体素子を長期間にわたり正常に作動させることが可能な信頼性の高い配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の配線基板は、第１の絶縁樹脂層と、該第１の絶縁樹脂層上に形成されており、ガス抜き用の多数の開口部を有する接地導体または電源導体と、前記第１の絶縁樹脂層上に前記接地導体または電源導体を覆うように積層された第２の絶縁樹脂層と、該第２の絶縁樹脂層上に形成されており、前記接地導体または電源導体と対向するように配設された信号導体と、を具備して成る配線基板であって、前記開口部は、それぞれ長穴形状をしており、その長径が第１の方向に向いた第１の向きの開口部と、その長径が前記第１の方向と直角な第２の方向に向いた第２の向きの開口部とを有し、前記第１の向きの開口部の長径方向の中央部と前記第２の向きの開口部の長径方向の端部とが前記長径の半分以下の距離で向き合うとともに、前記第１の向きの開口部の長径方向の端部と前記第２の向きの開口部の長径方向の中央部とが前記長径の半分以下の距離で向き合うように配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の配線基板によると、接地導体または電源導体に形成されたガス抜き用の開口部は、それぞれ長穴形状をしており、その長径が第１の方向に向いた第１の向きの開口部と、その長径が第１の方向と直角な第２の方向に向いた第２の向きの開口部とを有し、第１の向きの開口部の長径方向の中央部と第２の向きの開口部の長径方向の端部とが開口部の長径の半分以下の距離で向き合うとともに、第１の向きの開口部の長径方向の端部と第２の向きの開口部の長径方向の中央部とが開口部の長径の半分以下の距離で向かい合うように配置されている。そのため、どの方向から見てもこれらの開口部が水平方向に重なった部分が必ず形成される。これらの開口部においては、第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層とは、樹脂材料同士が互いに強固に接合している。したがって、半導体素子の作動時に発生する熱が繰り返し加えられることにより接地導体や電源導体に部分的な剥離が発生したとしても、それが接地導体または電源導体と絶縁樹脂層との境界を伝播して拡がることを、水平方向に重なる部分を必ず有するように配置された開口部により有効に抑止することができる。その結果、半導体素子を長期間にわたり正常に作動させることが可能な信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明が適用される配線基板の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の配線基板における配線導体層の実施形態の一例を示す要部透視平面図である。
【図３】図３は、本発明の配線基板における配線導体層の実施形態の別の例を示す要部透視平面図である。
【図４】図４は、本発明が適用される配線基板の実施形態の別の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明が適用される配線基板の一実施形態例について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本例の配線基板を説明するための概略断面図であり、図１において１ａ〜１ｆは導体層、２ａ〜２ｅは絶縁樹脂層、３ａ，３ｂはソルダーレジスト層であり、主としてこれらで本例の配線基板１０が構成されている。
【００１４】
この例の配線基板１０は、いわゆるコアレス基板と呼ばれるものであり、図１に示すように、６層の配線導体層１ａ〜１ｆと５層の絶縁樹脂層２ａ〜２ｅとが順次交互に積層されているとともに、上下の最表層にソルダーレジスト層３ａ，３ｂが積層されている。配線導体層１ａ〜１ｆは、厚みが５〜２０μｍ程度の銅からなる。絶縁樹脂層２ａ〜２ｅは、厚みが１０〜５０μｍ程度の熱硬化性樹脂からなる。ソルダーレジスト層３ａ，３ｂは、厚みが１０〜３０μｍ程度の熱硬化性樹脂からなる。
【００１５】
配線導体層１ａ〜１ｆは、例えば銅めっき等の良導電性材料から成り、配線基板１０に搭載する半導体素子Ｓの各電極を外部電気回路基板（不図示）の配線導体層に電気的に接続する作用をなす。
【００１６】
上面側最表層の配線導体層１ａには半導体素子接続パッド４が形成されている。この半導体素子接続パッド４には半導体素子Ｓの電極が半田バンプＢを介して電気的に接続される。
【００１７】
下面側最表層の配線導体層１ｆには外部接続パッド５が形成されている。この外部接続パッド５は外部電気回路基板（不図示）の配線導体層に半田を介して電気的に接続される。それによって搭載する半導体素子Ｓが外部電気回路基板に電気的に接続される。
【００１８】
内層に位置する配線導体層１ｂ〜１ｅは、半導体素子接続パッド４と外部接続パッド５とを電気的に接続するためのものである。これらの配線導体層１ｂ〜１ｅは、細い帯状の信号導体６と、ベタパターン状の接地導体または電源導体７とを含んでいる。そしてこれらの信号導体６、接地導体または電源導体７や半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５のうち絶縁樹脂層２ａ〜２ｅを挟んで上下に位置する所定のもの同士が間絶縁樹脂層２ａ〜２ｅをそれぞれ貫通するビア導体８ａ〜８ｅにより電気的に接続されている。
【００１９】
絶縁樹脂層２ａ〜２ｅは、例えば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にシリカやタルク等の無機絶縁性フィラーを分散させた電気絶縁材料から成り、半導体素子接続パッド４や外部接続パッド５、あるいは導体層１ａ〜１ｆにおける配線パターンの所定のもの同士を電気的に絶縁する作用をなす。
【００２０】
ソルダーレジスト層３ａ，３ｂは、例えばアクリル変性エポキシ樹脂にシリカやタルク等の無機絶縁性フィラーを３０〜７０質量％程度分散させた電気絶縁材料から成り、上面側における半導体素子接続パッド４および下面側における外部接続パッド５の中央部を露出させている。
【００２１】
ここで、図１に示した配線基板１０における信号導体６と接地導体または電源導体７の一部を図２に要部透視平面図で示す。図２では、第１の絶縁樹脂層上に形成れた接地導体または電源導体７と、この第１の絶縁樹脂層上に積層された第２の絶縁樹脂層上に形成された信号導体６とのみを示している。なお、第１の絶縁樹脂層および第２の絶縁樹脂層とは、絶縁樹脂層２ａ〜２ｅのうちの互いに上下に重なったいずれか２つの層を指している。
【００２２】
図２に示すように、信号導体６は、例えば互いに並行に延びる一組の帯状のパターンにより構成されている。信号導体６は、その厚みが１０〜２０μｍ、幅が２０〜３０μｍ、互いの間隔が３０〜７５μｍ程度であり、その特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように配置されている。
【００２３】
接地導体または電源導体７は、概ねベタパターンであり、その一部にガス抜き用の長穴形状の開口部７ａが多数形成されている。開口部７ａは、その長径Ｌが図の上下方向に向いた第１の向きの開口部７ａ１と、その長径Ｌが図の左右方向に向いた第２の向きの開口部７ａ２とを有しており、これらの開口部７ａ１と７ａ２とは、その長径Ｌが互いに直角な方向に向いている。
【００２４】
開口部７ａは、その長径Ｌが３００〜５００μｍ程度であり、その短径Ｗが５０〜１５０μｍ程度である。また、隣接する開口部７ａ同士の中心間ピッチＰが２５０〜４５０μｍ程度である。そして、第１の向きの開口部７ａ１の長径Ｌ方向の中央部と、第２の向きの開口部７ａ２の長径Ｌ方向の端部とが長径Ｌの半分以下の距離Ｄで向き合うとともに、第１の向きの開口部７ａ１の長径Ｌ方向の端部と、第２の向きの開口部７ａ２の長径Ｌ方向の中央部とが長径Ｌの半分以下の距離Ｄで向き合うように配置されている。
【００２５】
開口部７ａがこのように配置されていることにより、どの方向から見ても開口部７ａが水平方向に重なった部分が必ず形成される。これらの開口部７ａにおいては、第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層とは、樹脂材料同士が互いに強固に接合している。したがって、半導体素子Ｓの作動時に発生する熱が繰り返し加えられることにより接地導体または電源導体７に部分的な剥離が発生したとしても、それが接地導体または電源導体７と絶縁樹脂層との境界を伝播して拡がることを、水平方向に重なる部分を必ず有するように配置された開口部７ａにより有効に抑止することができる。その結果、半導体素子Ｓを長期間にわたり正常に作動させることが可能な信頼性の高い配線基板１０を提供することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明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。例えば上述の実施形態例では、開口部７ａは長方形状であったが、図３に示すように、長円形状であってもよい。また、上述の実施形態例では、コアレス基板に適用した例を示したが、図４に示すように、スルーホール１２およびコア用の配線導体層１３ａを有するコア基板１１の上下面にビルドアップ法により絶縁樹脂層１１ｂ〜１１ｅと配線導体層１３ｂ〜１３ｅを形成した配線基板２０に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
２ａ〜２ｅ・・絶縁樹脂層
６・・・・・・信号導体
７・・・・・・接地導体または電源導体
７ａ・・・・・開口部
７ａ１・・・・第１の向きの開口部
７ａ２・・・・第２の向きの開口部
Ｌ・・・・・・長径
【図１】
2015162528.tif 000003
【図２】
2015162528.tif 000004
【図３】
2015162528.tif 000005
【図４】
2015162528.tif 000006