(57)【要約】【課題】  配線基板に加わる熱変動の影響により絶縁層を構成する樹脂の膨張や収縮によって生じる応力によって、ランド導体にクラックが生じることを抑制することができる配線基板を提供すること。【解決手段】  第１のビア導体７ｂで充填された第１のビアホール６ｂを有する第１の絶縁層３ｂの上に第２のビア導体７ｃで充填された第２のビアホール６ｃを有する第２の絶縁層３ｃが積層されており、前記第１のビアホール６ｂと第２のビアホール６ｃとを水平方向にずらして配置するとともに前記第１のビア導体７ｂと第２のビア導体７ｃとを前記第１の絶縁層３ｂと第２の絶縁層３ｃとの間に配置されたランド導体８により接続して成る配線基板２０であって、前記第１の絶縁層３ｂの下面に前記第２のビアホール６ｃと対向する第１のダミーのランド導体１０が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のビア導体で充填された第１のビアホールを有する第１の絶縁層の上に第２のビア導体で充填された第２のビアホールを有する第２の絶縁層が積層されており、前記第１のビアホールと第２のビアホールとを水平方向にずらして配置するとともに前記第１のビア導体と第２のビア導体とを前記第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に配置されたランド導体により接続して成る配線基板であって、前記第１の絶縁層の下面に前記第２のビアホールと対向する第１のダミーのランド導体が配設されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１のダミーのランド導体が前記第１のビア導体に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記第２の絶縁層の上面に前記第１のビアホールと対向する第２のダミーのランド導体が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第２のダミーのランド導体が前記第２のビア導体に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を搭載する高密度な配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型のゲーム機や通信機器に代表される電子機器の高機能化が進む中、それらに使用される高密度な配線基板として、ビルドアップ法により形成されたものがある。ビルドアップ法とは、表面に配線導体が形成された下層の絶縁層の上に上層の絶縁層と配線導体層とを交互に積層することにより高密度な多層配線基板を得る方法である。
【０００３】
このような配線基板においては、絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体層同士は、各絶縁層に配設された複数のビアホールを介して電気的に接続されている。なお、各ビアホールには上層の配線導体層と一体に形成されたビア導体が充填されており、このビア導体により上下の配線導体層同士が接続されている。
【０００４】
ところで、このような配線基板においては、複数の絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体層同士を接続する場合がある。このような場合、各絶縁層に設けたビアホール同士が互いに垂直に積み重ねられた、いわゆるスタックドビアと呼ばれる形態をとることが好ましい。このようなスタックドビアを採用することによって、各絶縁層上のスペースを効率的に利用することが可能となり、それにより高密度配線が容易となる。
【０００５】
しかしながら、スタックドビアにおいて互いに積み重ねられるビアホールの数が多くなると、スタックドビアの一部にクラックが生じる場合がある。これはスタックドビアを形成する導体の熱膨張係数に比べて、絶縁層を構成する樹脂の熱膨張係数の方が大きいため、例えば配線基板に搭載された半導体素子の作動時における発熱や作動停止時の冷却による熱変動の影響により、樹脂が導体より大きく膨張や収縮するためスタックドビアに応力が加わるためである。特に積み重ねられたビアホールの内、最下段のビアホールに充填されたビア導体と下層の配線導体層との接続箇所には、その上に積み重なった全てのビアホールが受ける応力が重畳するためクラックが生じ易かった。なお、このようなクラックの発生は、積み重ねられたビアホールが４段以上の場合に顕著となる傾向にある。そこで、積み重ねるビア数を２段程度までとし、例えば４層の絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体層同士を接続する場合であれば、下側の２層と上側の２層とでそれぞれ２段ずつ積み重ねたスタックドビア同士を水平方向にビアホールの直径の１〜数個分ずらして形成するとともに、それらのスタックドビア同士をランド導体で接続する構造をとり、スタックドビアに加わる応力を分散させることでクラックの発生を回避する構造がとれられていた。
【０００６】
ここで、従来の配線基板４０の概略断面図を図４に示す。従来の配線基板４０は、例えば上面に配線導体１２が形成された絶縁基板１１の上に、４層の絶縁層１３ａ〜１３ｄが順次積層されているとともに、各絶縁層１３ａ〜１３ｄの上面に配線導体層１４が被着されている。配線導体層１４のうち、最上層の配線導体層１４は、その一部が半導体素子接続パッド１９を形成している。この半導体素子接続パッド１９には、半導体素子の電極が電気的に接続される。さらに、最上層の絶縁層１３ｄ上面には半導体素子接続パッド１９を露出させる開口部１５ａを有するソルダーレジスト層１５が形成されている。
【０００７】
各絶縁層１３ａ〜１３ｄには、ビアホール１６ａ〜１６ｄが穿孔されているとともに、これらのビアホール１６ａ〜１６ｄ内にはビア導体１７ａ〜１７ｄがそれぞれ充填されている。なお、各ビア導体１７ａ〜１７ｄは、各絶縁層１３ａ〜１３ｄ上に被着された配線導体層１４と一体的に形成されている。そして、これらのビア導体１７ａ〜１７ｄおよび配線導体層１４を介して絶縁基板１１上の配線導体１２と半導体素子接続パッド１９とが電気的に接続されている。
【０００８】
ここで、配線導体１２と半導体素子接続パッド１９とを接続するためのビアホール１６ａ〜１６ｄは、下層側の２つのビアホール１６ａと１６ｂとが互いに積み重ねられた下層側のスタックドビア１６Ａと、上層側のビアホール１６ｃと１６ｄとが互いに積み重ねられた上層側のスタックドビア１６Ｂとに分けられている。そして、絶縁層１３ｂと１３ｃとの間で下層側のスタックドビア１６Ａの上から上層側のスタックドビア１６Ｂの下に延びるランド導体１８により下層側のスタックドビア１６Ａのビア導体１７ｂと上層側のスタックドビア１６Ｂのビア導体１７ｃとが接続されている。
【０００９】
このようにビアホール１６ａ〜１６ｄを下層側のスタックドビア１６Ａと上層側のスタックドビア１６Ｂとに分けることにより、最下段のビアホール１６ａ内のビア導体１７ａが受ける応力を分散するようにしている。
【００１０】
ところが最近では、先述の電子機器の高機能化に加えて小型化が進む中、それらに使用される配線基板４０にも小型化に対応するために更なる微細配線化が要求されている。このような高密度な微細配線化の要求に答えるため、配線基板４０を構成する配線導体層１４やランド導体１８の幅を微細なものにする要求が高まっている。
【００１１】
しかしながら、先述の熱変動の影響によりスタックドビア１６Ｂの下部にある絶縁層１３ａおよび１３ｂが膨張や収縮したときに、ランド導体１８における下層側のスタックドビア１６Ａ近傍に応力が集中し、上述のような微細配線化に伴い幅が細くなったランド導体１８にクラックが生じる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４７０５２６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、高密度な微細配線基板において、配線基板に加わる熱変動の影響により絶縁層を構成する樹脂の膨張や収縮によって生じる応力によって、ランド導体にクラックが生じることを抑制することができる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】
【００１４】
第１のビア導体で充填された第１のビアホールを有する第１の絶縁層の上に第２のビア導体で充填された第２のビアホールを有する第２の絶縁層が積層されており、第１のビアホールと第２のビアホールとを水平方向にずらして配置するとともに第１のビア導体と第２のビア導体とを第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に配置されたランド導体により接続して成る配線基板であって、第１の絶縁層の下面に第２のビアホールと対向する第１のダミーのランド導体が配設されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の配線基板によれば、第２のビアホールの下に位置する第１の絶縁層の下面に、第２のビアホールと対向する第１のダミーのランド導体が配設されていることから、第２のビアホールの下部に存在する第１の絶縁層の厚みが第１のダミーのランドの厚みの分だけ薄いものとなる。したがって、配線基板に加わる熱変動により第２のビアホールの下の第１の絶縁層が膨張や収縮する変動量を厚みが薄くなった分だけ低減できる。このため、ランド導体の第１のビアホール近傍に集中する応力を小さくできる。これにより、熱変動が配線基板に加わっても微細化されたランド導体に発生するクラックを抑制することができる配線基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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は本発明の配線基板の他の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３は本発明の配線基板の他の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図４】図４は従来の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を図１を基にして詳細に説明する。
【００１８】
本例の配線基板２０は、絶縁基板１と、絶縁基板１の上面に形成された配線導体２との上側に、４層の絶縁層３ａ〜３ｄが順次積層されているとともに、各絶縁層３ａ〜３ｄの上面には配線導体層４が配設されている。配線導体層４のうち、最上層の配線導体層４は、その一部が半導体素子接続パッド９を形成している。この半導体素子接続パッド９には、半導体素子の電極が電気的に接続される。さらに、最上層の絶縁層３ｄ上面には半導体素子接続パッド９を露出させる開口部５ａを有するソルダーレジスト層５が形成されている。
【００１９】
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り、０．０５〜０．８ｍｍ程度の厚みである。また絶縁基板１上面の配線導体２は、例えば銅箔や銅めっきにより形成されており、５〜３０μｍ程度の厚みである。
【００２０】
各絶縁層３ａ〜３ｄは、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁材料からなり、１０〜５０μｍ程度の厚みである。各絶縁層３ａ〜３ｄの上面から下面にかけては、直径が３０〜１００μｍ程度のビアホール６ａ〜６ｄが複数形成されている。ビアホール６ａ〜６ｄは、各絶縁層３ａ〜３ｄに例えばレーザ加工を施すことにより複数形成されている。なお、各絶縁層３ａ〜３ｄの熱膨張係数は６０〜１１０ｐｐｍ／℃程度である。
【００２１】
各絶縁層３ａ〜３ｄ上に被着された配線導体層４は、例えば銅めっきからなり、厚みが１０〜２０μｍ程度である。また各ビアホール６ａ〜６ｄ内にはビア導体７ａ〜７ｄが充填されている。ビア導体７ａ〜７ｄは、配線導体層４と同じ銅めっきから成り、
各絶縁層３ａ〜３ｄ上の配線導体層４と一体的に形成されている。そして、これらのビア導体７ａ〜７ｄおよび配線導体層４を介して絶縁基板１上の配線導体２と最上層の絶縁層３ｄ上の半導体素子接続パッド９とが電気的に接続されている。なお、銅めっきから成る配線導体層４および各ビア導体７ａ〜７ｄの熱膨張係数は１７ｐｐｍ／℃程度である。
【００２２】
ここで、配線導体２と半導体素子接続パッド９とを接続するためのビアホール６ａ〜６ｄは、下層側の２つのビアホール６ａと６ｂとが互いに積み重ねられた下層側のスタックドビア６Ａと、上層側のビアホール６ｃと６ｄとが互いに積み重ねられた上層側のスタックドビア６Ｂとに分けられている。そして、絶縁層３ｂと３ｃとの間で下層側のスタックドビア６Ａの上から上層側のスタックドビア６Ｂの下に延びる配線導体層４から成るランド導体８により下層側のスタックドビア６Ａのビア導体７ｂと上層側のスタックドビア６Ｂのビア導体７ｃとが接続されている。ランド導体８の幅は４５〜１２０μｍ程度であり、ビア導体７ｂと一体的に形成されている。
【００２３】
さらに、上層側のスタックドビア６Ｂの下に位置する絶縁層３ａと３ｂとの間には、上層側のスタックドビア６Ｂと対向する位置に、ビア導体７ａと一体的に形成された配線導体層４から成るダミーのランド導体１０が配設されている。ダミーのランド導体１０は、幅が４５〜１２０μｍ程度であり、ランド導体８と重なる位置に配置されている。この構造により上層側のスタックドビア６Ｂの下部に存在する絶縁層３ｂの体積がダミーのランド導体１０の厚みの分だけ薄いものとなる。したがって、熱変動により上層側のスタックドビア６Ｂの下の絶縁層３ｂが膨張や収縮する変動量を低減できる。このため、ランド導体８の下層側のスタックドビア６Ａ近傍に集中する応力を小さくできる。これにより、熱変動が配線基板２０に加わっても微細化されたランド導体８に発生するクラックを抑制することができる配線基板２０を提供できる。また、ダミーのランド導体１０をビア導体７ａと一体的に形成することによって、両者が電気的に接続されることになり、その結果、ダミーのランド導体１０が配線導体２と半導体素子接続パッド９との間の接続経路に電気的な悪影響を及ぼすことを低減することができる。
【００２４】
なお、本発明は上述の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は可能であり、例えば上述の実施の形態の一例では、ダミーのランド導体１０は最下層のビア導体７ａと一体的に形成されているが、図２に示すように、ビア導体７ａから独立した状態に形成してもよい。また、例えば上述の実施の形態の一例では、ダミーのランド導体１０は、絶縁層３ａと３ｂとの間にのみ形成されていたが、これに加えて、図３に示すように、上層側のスタックドビア６Ｂに対向するように、絶縁基板１と絶縁層３ａとの間に配線導体２の一部により形成してもよく、さらには、下層側のスタックドビア６Ａに対向するように、絶縁層３ｃや３ｄの上面に配線導体４により形成してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
３ｂ          第１の絶縁層
３ｃ          第２の絶縁層
６ｂ          第１のビアホール
６ｃ          第２のビアホール
７ｂ          第１のビア導体
７ｃ          第２のビア導体
８            ランド導体
１０          ダミーのランド導体
２０          配線基板
【図１】
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【図２】
2013131618.tif 000004
【図３】
2013131618.tif 000005
【図４】
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