(57)【要約】【課題】ソルダーレジスト層から露出する近接した導体パターン間における電気的な絶縁信頼性の高い配線基板を提供すること。【解決手段】絶縁基板１と、絶縁基板１の表面に互いに隣接して形成された第１の導体パターン６ａおよび第２の導体パターン６ｂと、絶縁基板１の表面に被着されており、第１の導体パターン６ａおよび第２の導体パターン６ｂを露出させる開口部３ｂを有するとともに開口部３ｂの開口縁が第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間を横切るよに形成されたソルダーレジスト層３と、開口部３ｂから露出する第１の導体パターン６ａおよび第２の導体パターン６ｂの表面に被着された無電解めっき金属層と、を具備して成る配線基板であって、前記開口縁は、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間で開口部３ｂの外側または内側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部Ａを有する。【選択図】図１
2013131626.tif 000002
【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互いに隣接して形成された第１の導体パターンおよび第２の導体パターンと、前記絶縁基板の表面に被着されており、前記第１の導体パターンおよび第２の導体パターンの一部を露出させる開口部を有するとともに該開口部の開口縁が前記第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間を横切るよに形成されたソルダーレジスト層と、前記開口部から露出する前記第１の導体パターンおよび第２の導体パターンの表面に被着された無電解めっき金属層と、を具備して成る配線基板であって、前記開口縁は、前記第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間で前記開口部の外側または内側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部を有す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、例えば半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載する配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に、半導体集積回路素子等の半導体素子Ｓを搭載するための従来の配線基板２０を示す。図５に示すように、従来の配線基板２０は、上面中央部に半導体素子Ｓを搭載するための搭載部１１ａを有する絶縁基板１１の上面から下面にかけて複数の配線導体１２を配設してなる。さらに絶縁基板１１の上下面には、配線導体１２の一部を露出させるようにしてソルダーレジスト層１３が被着されている。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む樹脂系絶縁材料からなる。また、配線導体１２は、例えば銅箔や銅めっき等の銅系の金属材料からなる。
【０００３】
配線導体１２は、その一部が搭載部１１ａ上に露出して半導体素子接続パッド１４を形成している。この半導体素子接続パッド１４には、半導体素子Ｓの電極Ｔが半田を介して接続される。また、配線導体１２の別の一部は、絶縁基板１１の下面に露出して外部接続パッド１５を形成している。この外部接続パッド１５は、外部の電気回路基板の配線導体に半田を介して接続される。なお、これらの半導体素子接続パッド１４と外部接続パッド１５とは、それぞれ対応するもの同士が絶縁基板１１内部に配設された配線導体１２を介して互いに接続されている。
【０００４】
さらに、絶縁基板１１の上面外周部には、配線導体１２の一部からなる検査用パッド１６が配設されている。検査用パッド１６は、互いに対となった第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂとを有している。これらの第１の導体パターン１６ａおよび第２の導体パターン１６ｂは、それぞれが特定の半導体素子接続パッド１４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１４に半導体素子Ｓの電極Ｔを接続した後、検査用パッド１６に電気的検査装置のプローブを接続して測定することにより、半導体素子Ｓの動作の状態を確認することができる。
【０００５】
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のうち、上面側のソルダーレジスト層１３は、半導体素子接続パッド１４を個別に露出させる開口部１３ａと検査用パッド１６の第１の導体パターン１６ａおよび第２の導体パターン１６ｂの対を一括して露出させる開口部１３ｂとを有している。また下面側のソルダーレジスト層１３は、外部接続パッド１５を個別に露出させる開口部１３ｃを有している。
【０００６】
そして、この配線基板２０においては、半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６におけるソルダーレジスト層１３からの露出表面にニッケルめっき層と金めっき層とを無電解めっき法により順次被着させておくことがある。これらのめっき層を被着させることにより、半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の酸化腐食を防止するとともに半導体素子接続パッド１４と半導体素子Ｓの電極Ｔとの接続および外部接続パッド１５と外部の電気回路基板の配線導体との接続ならびに検査用パッド１６と電気的検査装置のプローブとの接続を良好としている。
【０００７】
なお、ソルダーレジスト層１３から露出する半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の表面に無電解めっき法によりニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させるには、以下に述べる方法が採用される。
【０００８】
まず、半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６を露出させるソルダーレジスト層１３が被着された配線基板２０を準備する。
【０００９】
次に、この配線基板２０を洗浄して半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の露出表面の汚れや酸化膜を除去する。洗浄には、アルカリ洗浄や酸洗浄、純水洗浄等の各種洗浄が用いられる。
【００１０】
次に、洗浄された半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の露出表面に無電解めっきのためのパラジウム触媒を付与する。パラジウム触媒を付与するには、パラジウム触媒溶液の中に配線基板２０を所定時間浸漬した後に触媒溶液中から引き上げる方法が採用される。
【００１１】
次に、触媒が付与された半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の表面に無電解ニッケルめっき層を被着させる。無電解ニッケルめっき層を被着させるには、無電解ニッケルめっき液中に配線基板２０を所定時間浸漬した後に無電解ニッケルめっき液中から引き上げる方法が採用される。
【００１２】
次に、無電解ニッケルめっき層が被着された半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の表面に無電解金めっき層を被着させる。無電解金めっき層を被着させるには、無電解金めっき液中に配線基板２０を所定時間浸漬した後に無電解金めっき液中から引き上げる方法が採用される。
【００１３】
以上のようにして、ソルダーレジスト層１３から露出する半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５ならびに検査用パッド１６の表面に無電解めっき法によりニッケルめっき層と金めっき層とが被着される。なお、パラジウム触媒溶液や無電解ニッケルめっき液、無電解金めっき液への配線基板２０の浸漬は、配線基板２０を垂直に立てた状態で行なわれる。したがって引上げも垂直に立てた状態で行なわれ、引上げた後は、純水洗浄の後、乾燥が行なわれる。
【００１４】
しかしながら、近時の配線基板は、その高密度微細配線化が進んでおり、検査用パッド１６においても、第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂとの間隔が例えば３０μｍ以下の狭いものが出現するようになってきている。このように第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂとの間隔が３０μｍ以下の狭いものである場合、第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂとの間の電気的な絶縁性が損なわれてしまうことがあった。
【００１５】
そこで、本発明者が詳細に観察した結果、図６に示すように、配線基板２０をパラジウム触媒溶液や無電解ニッケルめっき液、無電解金めっき液中に浸漬した後に引き上げた際、第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂとを露出させるソルダーレジスト層１３の開口部１３ｂの下端側において、触媒溶液やめっき液が良好に排出されないまま第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂとの間に残渣Ｒとして残り、それにより第１の導体パターン１６ａと第２の導体パターン１６ｂと間に微量のめっき金属層が析出してそれが電気的な絶縁性を低下させていることが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１１−１２９９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、ソルダーレジスト層から露出する近接した導体パターン間における電気的な絶縁信頼性の高い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】
【００１８】
本発明の配線基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に互いに隣接して形成された第１の導体パターンおよび第２の導体パターンと、前記絶縁基板の表面に被着されており、前記第１の導体パターンおよび第２の導体パターンの一部を露出させる開口部を有するとともに該開口部の開口縁が前記第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間を横切るよに形成されたソルダーレジスト層と、前記開口部から露出する前記第１の導体パターンおよび第２の導体パターンの表面に被着された無電解めっき金属層と、を具備して成る配線基板であって、前記開口縁は、前記第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間で前記開口部の外側または内側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の配線配線によれば、互いに隣接して形成された第１の導体パターンおよび第２の導体パターンとの間を横切るソルダーレジスト層の開口縁は、第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間でソルダーレジスト層の開口部の外側または内側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部を有することから、配線基板をパラジウム触媒溶液や無電解ニッケルめっき液、無電解金めっき液に浸漬した後に引き上げた際、触媒溶液やめっき液が屈曲部を伝って第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間から良好に排出される。したがって、第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間に触媒溶液やめっき液の残渣に起因して微量なめっき金属層が析出することはなく、両者間における電気的な絶縁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】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の配線基板における実施形態の一例を示す断面図および上面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の要部拡大図である。
【図３】図３は、本発明の配線基板における実施形態の他の例を示す断面図および上面図である。
【図４】図４は、図３に示す配線基板の要部拡大図である。
【図５】図５は、従来の配線基板の断面図および上面図である。
【図６】図６は、図５に示す配線基板の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を添付の図を参照して説明する。図１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２とソルダーレジスト層３とを具備している。
【００２２】
絶縁基板１は、略四角形状の平板であり、樹脂系絶縁材料からなる。樹脂系絶縁材料としては、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絶縁材料や、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂中に酸化ケイ素粉末等の無機絶縁フィラーを分散させた絶縁材料が好適に用いられる。
【００２３】
絶縁基板１の上面中央部には半導体素子Ｓを搭載するための搭載部１ａが形成されている。また、絶縁基板１の下面は、外部の電気回路基板と接続するための外部接続面となっている。
【００２４】
配線導体２は、厚みが１０〜２０μｍ程度の銅箔や銅めっき層からなり、絶縁基板１の上面から下面にかけて被着されている。配線導体２の一部は、絶縁基板１の搭載部１ａ上に露出して複数の半導体素子接続パッド４を形成している。半導体素子接続パッド４は、例えば直径が５０〜１００μｍ程度の円形である。半導体素子接続パッド４には、半導体素子Ｓの電極Ｔが接続される。また、配線導体２の別の一部は、絶縁基板１の下面に露出して複数の外部接続パッド５を形成している。外部接続パッド５は、例えば直径が３００〜１０００μｍ程度の円形である。外部接続パッド５は、外部の電気回路基板の配線導体に接続される。なお、これらの半導体素子接続パッド４と外部接続パッド５とは、それぞれ対応するもの同士が絶縁基板1の内部に配設された配線導体２を介して互いに電気的に接続されている。
【００２５】
さらに、絶縁基板１の上面外周部には、配線導体２の一部からなる検査用パッド６が配設されている。検査用パッド６は、互いに対となって配置された第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとを有している。これらの第１の導体パターン６ａおよび第２の導体パターン６ｂは、それぞれが特定の半導体素子接続パッド４に電気的に接続されている。なお第１の導体パターン６ａおよび第２の導体パターン６ｂはそれぞれの幅が２０〜５０μｍ程度であり、互いに２０〜３０μｍ程度の間隔をあけて配置されている。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を接続した後、検査用パッド６に電気的検査装置のプローブを接続して測定することにより、半導体素子Ｓの動作の状態を確認することができる。
【００２６】
ソルダーレジスト層３は、絶縁基板１の上下面に被着されている。そして上面側のソルダーレジスト層３は、半導体素子接続パッド４を個別に露出させる開口部３ａと検査用パッド６の第１の導体パターン６ａおよび第２の導体パターン６ｂの対を一括して露出させる開口部３ｂとを有している。下面側のソルダーレジスト層３は、外部接続パッド５を個別に露出させる開口部３ｃを有している。このようなソルダーレジスト層３は、厚みが１０〜３０μｍ程度の樹脂系の電気絶縁材料からなる。ソルダーレジスト層３を形成する樹脂系の電気絶縁材料としては、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材料が好適に用いられる。
【００２７】
ソルダーレジスト層３から露出する半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の表面には、図示しない無電解ニッケルめっき層と無電解金めっき層とが順次被着されている。無電解ニッケルめっき層の厚みは０．１〜３μｍ程度である。また無電解金めっき層の厚みは、０．０２〜０．２μｍ程度である。これらのめっき層を被着させることにより、半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の酸化腐食を防止するとともに半導体素子接続パッド４と半導体素子Ｓの電極Ｔとの接続および外部接続パッド５と外部の電気回路基板の配線導体との接続ならびに検査用パッド６と電気的検査装置のプローブとの接続を良好としている。
【００２８】
なお、ソルダーレジスト層３から露出する半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の表面に無電解ニッケルめっき層と無電解金めっき層とを被着させるには、従来と同様の方法が採用される。
【００２９】
即ち、まず、半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６を露出させるソルダーレジスト層３が被着された配線基１０を準備する。
【００３０】
次に、この配線基板１０を洗浄して半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の露出表面の汚れや酸化膜を除去する。洗浄には、アルカリ洗浄や酸洗浄、純水洗浄等の各種洗浄が用いられる。
【００３１】
次に、洗浄された半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の露出表面に無電解めっきのためのパラジウム触媒を付与する。パラジウム触媒を付与するには、パラジウム触媒溶液の中に配線基板１０を所定時間浸漬した後に触媒溶液中から引き上げる方法が採用される。
【００３２】
次に、触媒が付与された半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の表面に無電解ニッケルめっき層を被着させる。無電解ニッケルめっき層を被着させるには、無電解ニッケルめっき液中に配線基板１０を所定時間浸漬した後に無電解ニッケルめっき液中から引き上げる方法が採用される。
【００３３】
次に、無電解ニッケルめっき層が被着された半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の表面に無電解金めっき層を被着させる。無電解金めっき層を被着させるには、無電解金めっき液中に配線基板１０を所定時間浸漬した後に無電解金めっき液中から引き上げる方法が採用される。
【００３４】
以上のようにして、ソルダーレジスト層３から露出する半導体素子接続パッド４および外部接続パッド５ならびに検査用パッド６の表面に無電解ニッケルめっき層と無電解金めっき層とが被着される。なお、パラジウム触媒溶液や無電解ニッケルめっき液、無電解金めっき液への配線基板１０の浸漬は、配線基板１０を垂直に立てた状態で行なわれる。したがって引上げも垂直に立てた状態で行なわれ、引上げた後は、純水洗浄の後、乾燥が行なわれる。
【００３５】
ところで本例の配線基板１０においては、検査用パッド６を露出させるソルダーレジスト３の開口部３ｂの開口縁が第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間を横切る位置に開口部３ｂの外側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部Ａが形成されている。このように、開口部３ｂの開口縁が第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間に開口部３ｂの外側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部Ａを有することら、図２に示すように、配線基板１０をパラジウム触媒溶液や無電解ニッケルめっき液、無電解金めっき液中に浸漬した後に引き上げた際、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとを露出させるソルダーレジスト層３の開口部３ｂの下端側において、触媒溶液やめっき液が屈曲部Ａを伝って第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間から排出される。したがって、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間に触媒溶液やめっき液の残渣Ｒに起因して微量なめっき金属層が析出することはなく、両者間における電気的な絶縁信頼性の高い配線基板１０を提供することができる。
【００３６】
なお、Ｖ字状に屈曲する屈曲部Ａは、その幅Ｗが１５μｍ未満では屈曲部Ａを良好な形状で形成することが困難となる傾向にあり、５０μｍを超えると第１の導体パターン６ａや第２の導体パターン６ｂが屈曲部Ａ内に露出する面積が大きくなり、第１の導体パターン６ａや第２の導体パターン６ｂの露出形状が歪なものとなる。したがって、屈曲部Ａの幅Ｗは１５〜５０μｍの範囲が好ましい。また屈曲部Ａは、その深さＤが１５μｍ未満では第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間の電気的な絶縁信頼性を十分に確保することが困難となり、５０μｍを超えると屈曲部Ａの深さＤが不要に深くなってしまう。したがって、屈曲部Ａの深さＤは、１５〜５０μｍの範囲が好ましい。さらに屈曲部Ａは、その角度θが３０度未満では屈曲部Ａを良好な形状で形成することが困難となり、角度θが９０度を超えると、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間の電気的な絶縁信頼性を十分に確保することが困難となる。したがって、屈曲部Ａの角度θは３０〜６０度の範囲が好ましい。
【００３７】
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、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば上述した実施形態の一例では、開口部３ｂの開口縁が第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間に開口部３ｂの外側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部Ａを有していたが、図３に示すように、開口部３ｂの開口縁が第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間に開口部３ｂの内側に向けてＶ字状に屈曲する屈曲部Ｂを有していてもよい。なお、図３および図４において図１および図２で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。この場合も、図４に示すように、配線基板１０をパラジウム触媒溶液や無電解ニッケルめっき液、無電解金めっき液中に浸漬した後に引き上げた際、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとを露出させるソルダーレジスト層３の開口部３ｂの下端側において、触媒溶液やめっき液が屈曲部Ｂを伝って第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間から排出される。したがって、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間に触媒溶液やめっき液の残渣Ｒに起因して微量なめっき金属層が析出することはなく、両者間における電気的な絶縁信頼性の高い配線基板１０を提供することができる。
【００３８】
なお、Ｖ字状に屈曲する屈曲部Ｂは、その幅Ｗが２０μｍ未満では第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間の電気的な絶縁信頼性を十分に確保することが困難となり、５０μｍを超えると、第１の導体パターン６ａや第２の導体パターン６ｂに覆いかぶさる面積が大きくなり、第１の導体パターン６ａや第２の導体パターン６ｂの露出形状が歪なものとなる。したがって、屈曲部Ｂの幅Ｗは２０〜５０μｍの範囲が好ましい。また屈曲部Ｂは、その高さＨが１０μｍ未満では第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間の電気的な絶縁信頼性を十分に確保することが困難となり、５０μｍを超えると屈曲部Ｂの高さＨが不要に高くなってしまう。したがって、屈曲部Ｂの高さＨは、１０〜５０μｍの範囲が好ましい。さらに屈曲部Ｂは、その角度θが３０度未満では屈曲部Ｂを良好な形状で形成することが困難となる傾向にあり、角度θが１２０度を超えると、第１の導体パターン６ａと第２の導体パターン６ｂとの間の電気的な絶縁信頼性を十分に確保することが困難となる。したがって、屈曲部Ｂの角度θは３０〜１２０度の範囲が好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１      絶縁基板
２      配線導体
３      ソルダーレジスト層
３ｂ    開口部
６ａ    第１の導体パターン
６ｂ    第２の導体パターン
１０    配線基板
Ａ，Ｂ  屈曲部
【図１】
2013131626.tif 000003
【図２】
2013131626.tif 000004
【図３】
2013131626.tif 000005
【図４】
2013131626.tif 000006
【図５】
2013131626.tif 000007
【図６】
2013131626.tif 000008