部品実装基板
【課題】基板表面に露出した端子パッドを介して電子部品が実装されてなる配線基板において、基板表面と部品との間に、ボイドを生じることなく十分な量の封止樹脂を注入及び充填させる。
【解決手段】基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、前記端子パッドに実装される複数の部品とを備え、前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、前記部品が実装される一対の前記端子パッドを複数有し、前記基板表面には、前記一対の端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、前記第1溝部と連通し、前記第1溝部の幅よりも大きな幅を有する第2溝部とを形成する。
【解決手段】基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、前記端子パッドに実装される複数の部品とを備え、前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、前記部品が実装される一対の前記端子パッドを複数有し、前記基板表面には、前記一対の端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、前記第1溝部と連通し、前記第1溝部の幅よりも大きな幅を有する第2溝部とを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品実装基板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、導体層と絶縁層とがそれぞれ少なくとも1層積層されてなる配線基板、いわゆる樹脂製配線基板やセラミック基板を用い、この上にICチップを実装し、樹脂封止することによって半導体パッケージを製造することが盛んに行われている。
【0003】
ICチップは、基板表面をなす端子パッドと、ICチップ実装部の複数の端子パッドそれぞれの上に形成された複数のバンプを介して電気的に接続する。一方、配線基板の裏面側にはベース基板と電気的に接続したり、ソケットに挿入して電気的に接続したりするための外部端子が形成されている。
【0004】
上述のような半導体パッケージにおいては、ICチップに対して電力供給を行うためのコンデンサや抵抗などの部品が、ICチップと同じ基板表面に複数のバンプを介し、上記配線基板の端子パッドと電気的に接続するようにして形成されている場合が多い。
【0005】
このような半導体パッケージを使用すると、基板上に実装されたICチップや部品が発熱するようになるので、半導体パッケージの繰り返し使用によって、ICチップや部品は加熱及び冷却を繰り返すようになる。その結果、ICチップや部品を基板表面の配線パターンに接続しているバンプが膨張あるいは部分的に溶解し、特にICチップに比較して小さい部品のバンプにおいては、隣接するバンプ同士が結合し、短絡してしまう場合がある。
【0006】
したがって、基板表面にICチップや部品が実装されてなる構造体を樹脂封止し、半導体パッケージとして構成するに際しては、ICチップ及び部品の上面及び側面を樹脂で被覆して埋設することに加えて、特に部品の下面側にも樹脂を注入し、この注入した樹脂によって部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することが要求される。
【0007】
しかしながら、ディスペンサーなどを用いて樹脂を供給し、これによって樹脂封止を行うような場合においては、部品の下面側に対して充分に樹脂を注入することができず、部品の下面側に充填された樹脂中にボイドが発生してしまう場合がある。このボイドがある程度の大きさになると、隣接するバンプ間に樹脂が全く存在しない領域が形成されてしまい、この領域を介して上述のようにバンプ同士が部分的に結合し、短絡してしまう場合がある。したがって、樹脂封止して半導体パッケージを製造するに際しては、部品の下面側に、ボイドが発生しないように充分に樹脂を注入及び充填する必要がある。
【0008】
このような問題に鑑みて、特許文献1においては、基板表面の、部品と対向する位置において、部品の長さ方向に均一な幅の溝を形成し、部品の下面側に充分な量の樹脂を充填する技術が開示されている。また、特許文献2及び3においても、目的は異なるものの、基板表面の、部品と対向する位置において、部品の長さ方向において均一な幅の溝を形成することが開示されている。
【0009】
しかしながら、これらの技術によっても、部品の下面側に十分な量の樹脂を充填することはできず、ボイドの発生を十分に抑制することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2006−5112号
【特許文献2】特開2003−46216号
【特許文献3】特開2008−244044号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、基板表面に露出した端子パッドを介して部品が実装されてなる部品実装基板において、基板表面と部品との間に、ボイドを生じることなく十分な量の封止樹脂を注入及び充填させ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成すべく、本発明は、
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される複数の部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記部品が実装される一対の前記端子パッドを複数有し、
前記基板表面には、前記一対の端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
前記第1溝部と連通し、前記第1溝部の幅よりも大きな幅を有する第2溝部とが形成されてなることを特徴とする、部品実装基板に関する。
【0013】
本発明によれば、配線基板を構成する基板の表面に複数の端子パッドを設け、これら複数の端子パッドから一対の端子パッドを複数選択して各一対の端子パッドに部品を実装する際に、基板表面の、一対の端子パッド間であって、端子パッドが配列する第1配列方向、すなわち、部品と対向する少なくとも一部に第1溝部を形成し、この第1溝部と連通した前記第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成するようにしている。この場合、基板表面と部品との間に樹脂を注入及び充填するに際しては、例えばディスペンサーを用いて行うが、当該樹脂は、上記溝部を介して基板表面と部品との間に充填されるようになる。
【0014】
上記樹脂は、当初溝部の幅が拡大されてなる第2溝部に導入されることになる。第2溝部は、その幅が連通した第1溝部に比して拡大されているので、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。
【0015】
したがって、上記樹脂は、上記溝部を介することにより、基板表面と部品との間に迅速かつスムースに導入されるようになるので、これらの間において、ボイドを生じることなく十分な量の樹脂を注入及び充填させることができ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0016】
また、本発明の一例において、第2溝部は、前記部品の投影領域より外方に形成することができる。この場合、第2溝部が部品の投影領域から外方に露出するようになるので、第2溝部を介して溝部への樹脂の導入を容易に行うことができるようになり、その結果、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。
【0017】
さらに、本発明の一例においては、複数の一対の端子パッドを、第1配列方向に配列し、複数形成されてなる第2溝部を、第1配列方向に直線状に配列することができる。この場合、一対の端子パッドが基板表面に複数設けられるとともに、基板表面の第1配列方向、すなわち縦方向あるいは横方向に配列され、複数の一対の端子パッドそれぞれに対して部品が実装されている場合において、上記第1溝部は、基板表面の、上記複数の部品それぞれと対向する少なくとも一部において形成することができ、上記第2溝部は、複数形成されてなる第1溝部それぞれと連通するよう形成される。
【0018】
したがって、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、各部品と基板表面との間に、第1溝部、及びこの第1溝部と連通した第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成することができる。
【0019】
この結果、上述したように、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。したがって、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。このため、各部品と基板表面との間にも上記樹脂をボイドを生じることなく迅速かつスムースに導入することができ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。また、複数の第2溝部が直線状に配列しているため、例えばディスペンサーを直線状に移動させるだけで第2溝部に樹脂を注入できるので、樹脂充填時の作業性を向上させることができる。
【0020】
さらに、本発明の一例においては、複数の一対の端子パッドが、上記交差方向に配列され、複数形成されてなる第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通するようにすることができる。この場合、一対の端子パッドが基板表面に複数設けられるとともに、基板表面の上記交差方向、すなわち縦方向あるいは横方向に配列され、複数の一対の端子パッドそれぞれに対して部品が実装されている場合において、上記第1溝部は、基板表面の、上記複数の部品それぞれと対向する少なくとも一部において形成することができ、上記第2溝部は、複数形成されてなる第1溝部それぞれと連通するよう形成される。
【0021】
この場合においても、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、各部品と基板表面との間に、第1溝部が形成され、この第1溝部と連通した第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成することができる。
【0022】
したがって、上述したように、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。このため、各部品と基板表面との間にも上記樹脂をボイドを生じることなく迅速かつスムースに導入することができ部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0023】
また、上記第2溝部のうち少なくとも2つを互いに連通するようにしているので、上記複数の一対の端子パッド及びこれら複数の一対の端子パッドそれぞれに部品を実装する場合に、上記複数の一対の端子パッド及び実装すべき部品の配列が、第1溝部及び第2溝部の配列(形成)方向と同一となった場合において、各一対の端子パッド及び部品において、1つの第2溝部を共有することができる。したがって、溝部の形成工程を単純化することができる。さらに、第2溝部の少なくとも2つが互いに連通するようにしている場合には、1つの第2溝部に樹脂を注入するだけで、樹脂が注入された第2溝部と連通する他の第2溝部にも樹脂が流動することとなるため、第1溝部と連通してなる第2溝部すべてに樹脂を注入する作業を省略することもでき、樹脂注入時の作業性を向上させることができる。
【0024】
本発明の一例においては、複数の部品を直線状に配列し、複数形成されてなる第2溝部を、複数の部品が配列する方向に直線状に配列することができる。この場合においても、一対の端子パッドが基板表面に複数設けられるとともに、縦方向あるいは横方向に配列され、複数の一対の端子パッドそれぞれに対して部品が実装されている場合において、上記第1溝部は、基板表面の、上記複数の部品それぞれと対向する少なくとも一部において形成することができ、上記第2溝部は、複数形成されてなる第1溝部それぞれと連通するよう形成される。
【0025】
この場合、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、各部品と基板表面との間に、第1溝部を形成し、この第1溝部と連通した第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成することができる。
【0026】
したがって、上述したように、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。このため、各部品と基板表面との間にも上記樹脂をボイドを生じることなく迅速かつスムースに導入することができ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0027】
また、上記例においても、複数形成されてなる第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通するようにすることができる。この場合、上記複数の一対の端子パッド及びこれら複数の一対の端子パッドそれぞれに部品を実装する場合に、上記複数の一対の端子パッド及び実装すべき部品の配列が、第1溝部及び第2溝部の配列(形成)方向と同一となった場合において、各一対の端子パッド及び部品において、1つの第2溝部を共有することができる。したがって、溝部の形成工程を単純化することができる。
【0028】
なお、上述した内容においては、部品が複数存在する場合について説明したが、本発明は、部品が単一の場合においても適用できる。この場合の部品実装基板は、
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記基板表面には、前記部品が実装される一対の前記端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
該第1溝部と連通し、前記第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0029】
以上説明したように、本発明によれば、配線基板の基板表面に露出した端子パッドを介して部品が実装されてなる部品実装基板において、基板表面と部品との間に、ボイドを生じることなく十分な量の封止樹脂を注入及び充填させ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】実施形態における部品実装基板の平面図である。
【図2】図1に示す部品実装基板をI−I線に沿って切った場合の断面図である。
【図3】図1に示す部品実装基板をII−II線に沿って切った場合の断面図である。
【図4】図1に示す部品実装基板の領域Aで示す部分を拡大して示す図である。
【図5】図1に示す部品実装基板の領域Bで示す部分を拡大して示す図である。
【図6】実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図7】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図8】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図9】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図10】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図11】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図12】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図13】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図14】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図15】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0032】
(部品実装基板)
図1は、本実施形態における部品実装基板の上平面図であり、図2は、図1に示す部品実装基板のI−I線に沿って切った場合の断面図であり、図3は、図1に示す部品実装基板のII−II線に沿って切った場合の断面図である。図4は、図1に示す部品実装基板の領域Aで示す部分を拡大して示す図であり、図5は、図1に示す部品実装基板の領域Bで示す部分を拡大して示す図である。なお、図2及び図3においては、本実施形態の部品実装基板の特徴を明確にすべく、電子部品(部品)の数を3から2に減じ、部品実装基板の内部構造が明確となるようにして記載している。
【0033】
図2及び図3に示すように、本実施形態の部品実装基板1を構成する配線基板10は、耐熱性樹脂板(たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)や、繊維強化樹脂板(たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂)等で構成された板状コア101を有している。
【0034】
また、板状コア101には、ドリル等により穿設されたスルーホール111が形成され、その内壁面にはスルーホール導体112が形成されている。また、スルーホール111は、エポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材114により充填されている。
【0035】
板状コア101の表面101A上にはコア導体層M1が形成され、板状コア101の裏面101B上にはコア導体層M11が形成されている。コア導体層M1,M11は板状コア101の表面101A及び裏面101Bの大部分を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層または接地層として用いられるとともに、第1のビアパッド121及び第2のビアパッド122を構成する。
【0036】
なお、本実施形態においては、図2に示すように、第1のビアパッド121及び第2のビアパッド122の一部は、スルーホール導体112と連結するようにして形成されている。
【0037】
板状コア101の表面101A上には、コア導体層M1を覆うようにして第1の絶縁層131が形成され、板状コア101の裏面101B上には、コア導体層M11を覆うようにして第2の絶縁層132が形成されている。
【0038】
第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上には、それぞれ第1の導体層M2及びM12が形成されている。第1の導体層M2及びM12は、それぞれ図示しない配線層(配線パターン)を構成するとともに、第3のビアパッド123、受けパッド125及び第4のビアパッド124を構成する。なお、受けパッド125は、以下に説明する溝部16及び17をレーザ照射によって形成する場合において、照射されたレーザビームが下方に位置する第1の絶縁層131に達するのを防止するためのものである。
【0039】
また、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上には、それぞれ第1の導体層M2及びM12を覆うようにして第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134が形成されている。
【0040】
さらに、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上には、それぞれ第2の導体層M3及びM13が形成されている。第2の導体層M3及びM13は、それぞれ図示しない配線層(配線パターン)を構成するとともに、第1の金属パッド(端子パッド)141及び第2の金属パッド(端子パッド)142を構成する。
【0041】
また、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上には、それぞれ第1の金属パッド141及び第2の金属パッド142を覆うようにして第1のレジスト層161及び第2のレジスト層162が形成されている。なお、第1のレジスト層161及び第2のレジスト層162には、それぞれ開口部161A及び162Aが形成され、これら開口部161A及び162Aを介して、第1の金属パッド141及び第2の金属パッド142が露出している。
【0042】
第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132には、それぞれビアホール131A及び132Aが形成され、これらビアホール内には、第1のビア導体151及び第2のビア導体152が形成されており、第1のビアパッド121及び第3のビアパッド123間、並びに第2のビアパッド122及び第4のビアパッド124間を電気的に接続している。
【0043】
第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134には、それぞれビアホール133A及び134Aが形成され、これらビアホール内には、第3のビア導体153及び第4のビア導体154が形成されており、第3のビアパッド123及び第1の金属パッド141間、並びに第4のビアパッド124及び第2の金属パッド142間を電気的に接続している。
【0044】
また、図2に示すように、第1の金属パッド141上には、はんだ層18を介して電子部品12が実装されている。
【0045】
図1及び図2に示すように、配線基板10のレジスト層161の表面とレジスト層161の開口部161Aから露出する第1の金属パッド141の表面とで構成される基板表面10Aの横方向(第1配列方向)には、はんだ層18を介して電子部品12が複数実装されている。また、図1及び図5に示すように、配線基板10の基板表面10Aの縦方向(交差方向)には、はんだ層19を介して電子部品13が複数実装されている。さらに、基板表面10Aの略中心部においては、半導体チップ11が実装されている。半導体チップ11と電子部品12及び13とは、第1の金属パッド141で構成される配線パターン15によって電気的に接続されている。
【0046】
なお、配線基板10の裏面側において、第2のレジスト層162の開口部162Aから露出するようにして形成された第2の金属パッド142は、配線基板10をマザーボードに接続するための裏面ランド(LGAパッド)として利用されるものである。
【0047】
スルーホール導体112、コア導体M1,M11,第1の導体層M2,M12, 及び第2の導体層M3,M13は、それぞれ金、銀、銅などの電気的良導体から構成することができる。また、第1のビア導体151〜第4のビア導体154も、それぞれ金、銀、銅などの電気的良導体から構成することができる。しかしながら、一般的には、メッキ法によって簡易に形成することができ、また安価であることから銅から構成する。
【0048】
第1の絶縁層131〜第4の絶縁層134は、例えば熱硬化性樹脂によって構成することができる。
【0049】
また、本実施形態においては、電子部品に対して参照数字“12”及び“13”を付しているが、電子部品12及び13は、互いに同一の種類であってもよいし、異なる種類のものであってもよい。上述のように電子部品に対して異なる参照数字を付したのは、以下に説明する溝部の配列を、電子部品に関連させて説明するために便宜上行ったものである。
【0050】
さらに、電子部品12及び13は、例えばコンデンサ、抵抗などの受動部品とすることができる。
【0051】
図2及び図4に示すように、本実施形態の部品実装基板1を構成する配線基板10においては、基板表面10Aの横方向において、3対の金属パッド141が配列されており、3対の金属パッド141のそれぞれには電子部品12が実装されており、これによって、基板表面10Aの横方向においては3つの電子部品12が配列されている。
【0052】
各電子部品12の下部、すなわち各電子部品12と対向する配線基板10の表面10Aには、溝部16が第1のレジスト層161を貫通するようにして形成されている。
【0053】
溝部16は、第1の幅h1を有する第1溝部16Aと、この第1溝部16Aの端部において設けられるとともに、第1溝部16Aと連通し、第1溝部16Aの幅h1よりも大きな第2の幅H1を有する第2溝部16Bとからなる。また、図3に示すように第2溝部16Bは、各電子部品12の投影領域より外方に形成され、各電子部品12の外方に露出している。
【0054】
配線基板10の表面10Aと各電子部品12との間に樹脂16cを注入及び充填するに際しては、例えばディスペンサーを用いて行うが、当該樹脂は、第2溝部16Bを介して充填されるようになる。
【0055】
第2溝部16Bは、その幅H1が連通した第1溝部16Aの幅h1に比して拡大されているので、第2溝部16Bに導入された樹脂16cは、第1溝部161に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部16Bに導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部16の全体に亘り迅速に流動するようになる。
【0056】
したがって、上記樹脂16cは、溝部16を介することにより、各電子部品12と基板表面10Aとの間に迅速かつスムースに導入されるようになるので、これらの間において、ボイドを生じることなく十分な量の樹脂を注入及び充填させることができ、電子部品12を保持するはんだ層(バンプ)18同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0057】
また、本実施形態において、第2溝部16Bは、各電子部品12の幅方向において、各電子部品12の投影領域より外方に形成され、各電子部品12の外方に露出しているので、第2溝部16Bを介して溝部16への樹脂16cの導入を容易に行うことができるようになり、その結果、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。
【0058】
なお、本実施形態において、電子部品の幅方向とは、電子部品の短尺側の方向を意味し、電子部品の長さ方向とは、電子部品の長尺側の方向を意味する。
【0059】
さらに、図3及び図5に示すように、本実施形態の配線基板10においては、基板表面10Aの縦方向において、3対の金属パッド141が配列されており、3対の金属パッド141のそれぞれには電子部品13が実装されており、これによって、基板表面10Aの縦方向においては3つの電子部品13が配列されている。
【0060】
また、電子部品13が実装される一対の金属パッド141の間に位置する基板表面10Aには、溝部17が第1のレジスト層161を貫通するようにして形成されている。
【0061】
溝部17は、第1の幅h2を有する第1溝部17Aと、この第1溝部17Aの端部において設けられるとともに、第1溝部17Aと連通し、第1溝部17Aの幅h2よりも大きな第2の幅H2を有する第2溝部17Bとからなる。また、第2溝部17Bは、各電子部品13の投影領域の外方に形成され、各電子部品13の外方に露出している。
【0062】
配線基板10の表面10Aと各電子部品13との間に樹脂17cを注入及び充填するに際しては、例えばディスペンサーを用いて行うが、当該樹脂は、第2溝部17Bを介して充填されるようになる。
【0063】
第2溝部17Bは、その幅H2が連通した第1溝部17Bの幅h2に比して拡大されているので、第2溝部17Bに導入された樹脂は、第1溝部17Aに導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部17Bに導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部17の全体に亘り迅速に流動するようになる。
【0064】
したがって、上記樹脂は、溝部17を介することにより、各電子部品13と基板表面10Aとの間に迅速かつスムースに導入されるようになるので、これらの間において、ボイドを生じることなく十分な量の樹脂を注入及び充填させることができ、電子部品13を保持するはんだ層(バンプ)19同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0065】
また、本実施形態において、第2溝部17Bは、各電子部品13の幅方向において、各電子部品13の投影領域の外方に形成され、各電子部品13の外方に露出しているので、第2溝部17Bを介して溝部17への樹脂17cの導入を容易に行うことができるようになり、その結果、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。
【0066】
溝部16の、第1溝部16Aの幅h1と第2溝部16Bの幅H1との比は、上述した作用効果を奏する限りにおいて特に限定するものではないが、例えば幅h1を“1”とした場合において、幅H1は、2〜5の範囲とすることができる。具体的な幅の大きさについては、配線基板10の大きさ及び電子部品12の大きさ等を考慮して決定する。なお、溝部16の深さは、レーザ照射により溝部16を形成する場合には、照射出力や照射回数に依存して決定される。
【0067】
同様に、溝部17の、第1溝部17Aの幅h2と第2溝部17Bの幅H2との比は、上述した作用効果を奏する限りにおいて特に限定するものではないが、例えば幅h2を“1”とした場合において、幅H2は、2〜5の範囲とすることができる。具体的な幅の大きさについては、配線基板10の大きさ及び電子部品13の大きさ等を考慮して決定する。なお、溝部17の深さは、レーザ照射により溝部16を形成する場合には、照射出力や照射回数に依存して決定される。
【0068】
(部品実装基板の製造方法)
次に、図1〜5に示す部品実装基板の製造方法について説明する。図6〜15は、実施形態の製造方法おける工程図である。なお、以下に示す工程図は、図2に相当する、配線基板のI−I線に沿って切った場合の断面で見た場合の順次の工程を示すものである。
【0069】
最初に、図6に示すように、板形状の耐熱性樹脂板(たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)または繊維強化樹脂板(たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂)を、コア基板101として用意し、ドリリング等の方法でスルーホール111を穿孔する。次いで、図7に示すように、コア基板101の表面101A及び裏面101B上に、パターンメッキによりコア導体層M1,M11を形成し、スルーホール111内にスルーホール導体112を形成し、スルーホール111に樹脂製穴埋め材114を充填する。
【0070】
次に、コア導体層M1,M11に粗化処理を施したのち、図8に示すように、コア導体層M1,M11を被覆するように、コア基板101の主面101A及び101B上に樹脂フィルムをラミネート及び硬化させて、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132を得る。樹脂フィルムは、必要に応じてフィラーを含んでいてもよい。
【0071】
次いで、図9に示すように、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132に対して、その表面からレーザを照射し、所定のパターンにてビアホール131A及び132Aを形成し、ビアホール131A及び132Aを含む第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132に対して粗化処理を実施する。なお、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132がフィラーを含む場合は、上述のようにして第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132に対して粗化処理を施すと、フィラーが遊離して、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上に残存するようになるので、適宜水洗浄を実施して、遊離したフィラーを除去する。
【0072】
次いで、デスミア処理及びアウトラインエッチングを実施してビアホール131A及び132A内を洗浄する。なお、本例では、水洗浄を実施しているので、デスミア工程における水洗浄の際に、上記フィラーの凝集を抑制することができる。
【0073】
また、本例では、上述した高水圧による水洗浄と上記デスミア処理の間に、エアーブローを行うことができる。これによって、上述した水洗浄によって遊離したフィラーが完全に除去されていない場合でも、エアーブローにおいてフィラーの除去を補完することができる。
【0074】
次いで、図10に示すように、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上に、パターンメッキにより第1の導体層M2,M12及びビア導体151,152を形成する。第1の導体層M2等は、セミアディティブ法等により、以下のようにして形成する。最初に、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上に、例えば無電解銅めっき膜を形成した後、この無電解銅メッキ膜上にレジストを形成し、このレジストの非形成部分に電解銅めっきを行うことによって形成する。なお、前記レジストはKOH等で剥離除去し、パターニングされた第1の導体層M2等を形成することができる。
【0075】
次いで、第1の導体層M2,M12に粗化処理を施したのち、図11に示すように、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上において、第1の導体層M2,M12を被覆するように樹脂フィルムをラミネート及び硬化させて、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134を形成する。この樹脂フィルムも、上述したように、必要に応じてフィラーを含んでいてもよい。
【0076】
次いで、図12に示すように、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134に対してその表面からレーザを照射し、所定のパターンにてビアホール133A及び134Aを形成し、ビアホール133A及び134Aを含む第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134に対して粗化処理を実施する。第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134がフィラーを含む場合は、上述のようにして第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134に対して粗化処理を施すと、フィラーが遊離して、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上に残存するようになるので、上記同様に適宜水洗浄、エアーブローを行う。次いで、ビアホール133A及び134Aに対して、デスミア処理及び外形エッチング(アウトラインエッチング)を実施してビアホール133A及び134A内を洗浄する。
【0077】
次いで、図13に示すように、パターンメッキにより、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上に第2の導体層M3,M13を形成し、ビアホール133A及び134A内にビア導体153及び154を形成する。
【0078】
その後、図14に示すように、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上に、第2の導体層M3,M13における第1の金属パッド141及び第2の金属パッド142が露出するような開口部161A及び162Aを有する第1のレジスト層161及び162を形成する。
【0079】
次いで、第3の絶縁層133の表面に対して部分的にCO2レーザを照射し、第1のレジスト層161を貫通するようにして、第3の絶縁層133に対して溝部16及び溝部17を形成する。なお、溝部16及び17を形成するに際しては、CO2レーザのスポットの照射位置を適宜調整して、図4及び図5に示すような、溝部16に関しては、第1溝部16Aとその端部において連通するようにして設けられた第2溝部16Bとからなり、溝部17に関しては、第1溝部17Aとその端部において連通するようにして設けられた第2溝部17Bとからなるようにして、図15に示す配線基板10を得る。
【0080】
なお、第1の導体層M2を構成する受けパッド125によって、CO2レーザは、下方に位置する第1の絶縁層131に達するのを防止され、溝部16及び17が第1のレジスト層161と第3の絶縁層133のみに形成される。
【0081】
その後、溝部16及び17を跨ぐようにして電子部品12及び13をはんだ層18及び19によって支持するとともに、はんだ層18及び19を介して第1の金属パッド141と電気的に接続する。これによって、下方に溝部16及び17が存在するようにして電子部品12及び13を実装することができ、図1〜3に示すような部品実装基板1を得ることができる。
【0082】
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【0083】
例えば、上記具体例では、電子部品12及び電子部品13を、それぞれ基板表面Aの横方向及び縦方向に3つずつ配列させたが、電子部品の数は必要に応じて任意に設定することができる。
【0084】
また、上記具体例では、複数の電子部品を実装する場合について説明したが、単一の電子部品を実装する場合おいても同様である。すなわち、単一の電子部品12又は13を実装する場合においても、これらの下方に位置する基板表面に、上述のような第1溝部及び第2溝部を形成することにより、同様の作用効果を得ることができる。
【0085】
さらに、上記具体例では、配線基板10を、コア基板101の両面において、コア導体層M1,M11,第1の導体層M2,M12,第2の導体層M3,M13を有し、第1の絶縁層131〜第4の絶縁層134を有するようにし、コア基板101の一方の側において、導体層を3層とし、絶縁層を2層としているが、導体層及び絶縁層の数も必要に応じて任意の数とすることができる。
【0086】
上記実施例では、第2溝部162の形状を略矩形状としているものの、第1溝部161、171の第1配列方向に沿った幅の最大値が、第2溝部162、172の第1配列方向に沿った幅の最大値よりも大きければ、特に形状は限定されず、多角形状や、円形状など任意の形状にすることができる。
【符号の説明】
【0087】
10 配線基板、
11 半導体チップ
12,13 電子部品
15 配線パターン
16,17 溝部
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品実装基板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、導体層と絶縁層とがそれぞれ少なくとも1層積層されてなる配線基板、いわゆる樹脂製配線基板やセラミック基板を用い、この上にICチップを実装し、樹脂封止することによって半導体パッケージを製造することが盛んに行われている。
【0003】
ICチップは、基板表面をなす端子パッドと、ICチップ実装部の複数の端子パッドそれぞれの上に形成された複数のバンプを介して電気的に接続する。一方、配線基板の裏面側にはベース基板と電気的に接続したり、ソケットに挿入して電気的に接続したりするための外部端子が形成されている。
【0004】
上述のような半導体パッケージにおいては、ICチップに対して電力供給を行うためのコンデンサや抵抗などの部品が、ICチップと同じ基板表面に複数のバンプを介し、上記配線基板の端子パッドと電気的に接続するようにして形成されている場合が多い。
【0005】
このような半導体パッケージを使用すると、基板上に実装されたICチップや部品が発熱するようになるので、半導体パッケージの繰り返し使用によって、ICチップや部品は加熱及び冷却を繰り返すようになる。その結果、ICチップや部品を基板表面の配線パターンに接続しているバンプが膨張あるいは部分的に溶解し、特にICチップに比較して小さい部品のバンプにおいては、隣接するバンプ同士が結合し、短絡してしまう場合がある。
【0006】
したがって、基板表面にICチップや部品が実装されてなる構造体を樹脂封止し、半導体パッケージとして構成するに際しては、ICチップ及び部品の上面及び側面を樹脂で被覆して埋設することに加えて、特に部品の下面側にも樹脂を注入し、この注入した樹脂によって部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することが要求される。
【0007】
しかしながら、ディスペンサーなどを用いて樹脂を供給し、これによって樹脂封止を行うような場合においては、部品の下面側に対して充分に樹脂を注入することができず、部品の下面側に充填された樹脂中にボイドが発生してしまう場合がある。このボイドがある程度の大きさになると、隣接するバンプ間に樹脂が全く存在しない領域が形成されてしまい、この領域を介して上述のようにバンプ同士が部分的に結合し、短絡してしまう場合がある。したがって、樹脂封止して半導体パッケージを製造するに際しては、部品の下面側に、ボイドが発生しないように充分に樹脂を注入及び充填する必要がある。
【0008】
このような問題に鑑みて、特許文献1においては、基板表面の、部品と対向する位置において、部品の長さ方向に均一な幅の溝を形成し、部品の下面側に充分な量の樹脂を充填する技術が開示されている。また、特許文献2及び3においても、目的は異なるものの、基板表面の、部品と対向する位置において、部品の長さ方向において均一な幅の溝を形成することが開示されている。
【0009】
しかしながら、これらの技術によっても、部品の下面側に十分な量の樹脂を充填することはできず、ボイドの発生を十分に抑制することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2006−5112号
【特許文献2】特開2003−46216号
【特許文献3】特開2008−244044号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、基板表面に露出した端子パッドを介して部品が実装されてなる部品実装基板において、基板表面と部品との間に、ボイドを生じることなく十分な量の封止樹脂を注入及び充填させ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成すべく、本発明は、
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される複数の部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記部品が実装される一対の前記端子パッドを複数有し、
前記基板表面には、前記一対の端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
前記第1溝部と連通し、前記第1溝部の幅よりも大きな幅を有する第2溝部とが形成されてなることを特徴とする、部品実装基板に関する。
【0013】
本発明によれば、配線基板を構成する基板の表面に複数の端子パッドを設け、これら複数の端子パッドから一対の端子パッドを複数選択して各一対の端子パッドに部品を実装する際に、基板表面の、一対の端子パッド間であって、端子パッドが配列する第1配列方向、すなわち、部品と対向する少なくとも一部に第1溝部を形成し、この第1溝部と連通した前記第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成するようにしている。この場合、基板表面と部品との間に樹脂を注入及び充填するに際しては、例えばディスペンサーを用いて行うが、当該樹脂は、上記溝部を介して基板表面と部品との間に充填されるようになる。
【0014】
上記樹脂は、当初溝部の幅が拡大されてなる第2溝部に導入されることになる。第2溝部は、その幅が連通した第1溝部に比して拡大されているので、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。
【0015】
したがって、上記樹脂は、上記溝部を介することにより、基板表面と部品との間に迅速かつスムースに導入されるようになるので、これらの間において、ボイドを生じることなく十分な量の樹脂を注入及び充填させることができ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0016】
また、本発明の一例において、第2溝部は、前記部品の投影領域より外方に形成することができる。この場合、第2溝部が部品の投影領域から外方に露出するようになるので、第2溝部を介して溝部への樹脂の導入を容易に行うことができるようになり、その結果、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。
【0017】
さらに、本発明の一例においては、複数の一対の端子パッドを、第1配列方向に配列し、複数形成されてなる第2溝部を、第1配列方向に直線状に配列することができる。この場合、一対の端子パッドが基板表面に複数設けられるとともに、基板表面の第1配列方向、すなわち縦方向あるいは横方向に配列され、複数の一対の端子パッドそれぞれに対して部品が実装されている場合において、上記第1溝部は、基板表面の、上記複数の部品それぞれと対向する少なくとも一部において形成することができ、上記第2溝部は、複数形成されてなる第1溝部それぞれと連通するよう形成される。
【0018】
したがって、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、各部品と基板表面との間に、第1溝部、及びこの第1溝部と連通した第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成することができる。
【0019】
この結果、上述したように、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。したがって、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。このため、各部品と基板表面との間にも上記樹脂をボイドを生じることなく迅速かつスムースに導入することができ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。また、複数の第2溝部が直線状に配列しているため、例えばディスペンサーを直線状に移動させるだけで第2溝部に樹脂を注入できるので、樹脂充填時の作業性を向上させることができる。
【0020】
さらに、本発明の一例においては、複数の一対の端子パッドが、上記交差方向に配列され、複数形成されてなる第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通するようにすることができる。この場合、一対の端子パッドが基板表面に複数設けられるとともに、基板表面の上記交差方向、すなわち縦方向あるいは横方向に配列され、複数の一対の端子パッドそれぞれに対して部品が実装されている場合において、上記第1溝部は、基板表面の、上記複数の部品それぞれと対向する少なくとも一部において形成することができ、上記第2溝部は、複数形成されてなる第1溝部それぞれと連通するよう形成される。
【0021】
この場合においても、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、各部品と基板表面との間に、第1溝部が形成され、この第1溝部と連通した第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成することができる。
【0022】
したがって、上述したように、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。このため、各部品と基板表面との間にも上記樹脂をボイドを生じることなく迅速かつスムースに導入することができ部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0023】
また、上記第2溝部のうち少なくとも2つを互いに連通するようにしているので、上記複数の一対の端子パッド及びこれら複数の一対の端子パッドそれぞれに部品を実装する場合に、上記複数の一対の端子パッド及び実装すべき部品の配列が、第1溝部及び第2溝部の配列(形成)方向と同一となった場合において、各一対の端子パッド及び部品において、1つの第2溝部を共有することができる。したがって、溝部の形成工程を単純化することができる。さらに、第2溝部の少なくとも2つが互いに連通するようにしている場合には、1つの第2溝部に樹脂を注入するだけで、樹脂が注入された第2溝部と連通する他の第2溝部にも樹脂が流動することとなるため、第1溝部と連通してなる第2溝部すべてに樹脂を注入する作業を省略することもでき、樹脂注入時の作業性を向上させることができる。
【0024】
本発明の一例においては、複数の部品を直線状に配列し、複数形成されてなる第2溝部を、複数の部品が配列する方向に直線状に配列することができる。この場合においても、一対の端子パッドが基板表面に複数設けられるとともに、縦方向あるいは横方向に配列され、複数の一対の端子パッドそれぞれに対して部品が実装されている場合において、上記第1溝部は、基板表面の、上記複数の部品それぞれと対向する少なくとも一部において形成することができ、上記第2溝部は、複数形成されてなる第1溝部それぞれと連通するよう形成される。
【0025】
この場合、基板表面に複数の一対の端子パッドを形成し、これら一対の端子パッドに部品を実装する場合においても、各部品と基板表面との間に、第1溝部を形成し、この第1溝部と連通した第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部を形成することができる。
【0026】
したがって、上述したように、第2溝部に導入された樹脂は、第1溝部に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部に導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部の全体に亘り迅速に流動するようになる。このため、各部品と基板表面との間にも上記樹脂をボイドを生じることなく迅速かつスムースに導入することができ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0027】
また、上記例においても、複数形成されてなる第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通するようにすることができる。この場合、上記複数の一対の端子パッド及びこれら複数の一対の端子パッドそれぞれに部品を実装する場合に、上記複数の一対の端子パッド及び実装すべき部品の配列が、第1溝部及び第2溝部の配列(形成)方向と同一となった場合において、各一対の端子パッド及び部品において、1つの第2溝部を共有することができる。したがって、溝部の形成工程を単純化することができる。
【0028】
なお、上述した内容においては、部品が複数存在する場合について説明したが、本発明は、部品が単一の場合においても適用できる。この場合の部品実装基板は、
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記基板表面には、前記部品が実装される一対の前記端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
該第1溝部と連通し、前記第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0029】
以上説明したように、本発明によれば、配線基板の基板表面に露出した端子パッドを介して部品が実装されてなる部品実装基板において、基板表面と部品との間に、ボイドを生じることなく十分な量の封止樹脂を注入及び充填させ、部品を保持するバンプ同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】実施形態における部品実装基板の平面図である。
【図2】図1に示す部品実装基板をI−I線に沿って切った場合の断面図である。
【図3】図1に示す部品実装基板をII−II線に沿って切った場合の断面図である。
【図4】図1に示す部品実装基板の領域Aで示す部分を拡大して示す図である。
【図5】図1に示す部品実装基板の領域Bで示す部分を拡大して示す図である。
【図6】実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図7】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図8】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図9】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図10】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図11】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図12】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図13】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図14】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【図15】同じく、実施形態における部品実装基板の製造方法における一工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0032】
(部品実装基板)
図1は、本実施形態における部品実装基板の上平面図であり、図2は、図1に示す部品実装基板のI−I線に沿って切った場合の断面図であり、図3は、図1に示す部品実装基板のII−II線に沿って切った場合の断面図である。図4は、図1に示す部品実装基板の領域Aで示す部分を拡大して示す図であり、図5は、図1に示す部品実装基板の領域Bで示す部分を拡大して示す図である。なお、図2及び図3においては、本実施形態の部品実装基板の特徴を明確にすべく、電子部品(部品)の数を3から2に減じ、部品実装基板の内部構造が明確となるようにして記載している。
【0033】
図2及び図3に示すように、本実施形態の部品実装基板1を構成する配線基板10は、耐熱性樹脂板(たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)や、繊維強化樹脂板(たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂)等で構成された板状コア101を有している。
【0034】
また、板状コア101には、ドリル等により穿設されたスルーホール111が形成され、その内壁面にはスルーホール導体112が形成されている。また、スルーホール111は、エポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材114により充填されている。
【0035】
板状コア101の表面101A上にはコア導体層M1が形成され、板状コア101の裏面101B上にはコア導体層M11が形成されている。コア導体層M1,M11は板状コア101の表面101A及び裏面101Bの大部分を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層または接地層として用いられるとともに、第1のビアパッド121及び第2のビアパッド122を構成する。
【0036】
なお、本実施形態においては、図2に示すように、第1のビアパッド121及び第2のビアパッド122の一部は、スルーホール導体112と連結するようにして形成されている。
【0037】
板状コア101の表面101A上には、コア導体層M1を覆うようにして第1の絶縁層131が形成され、板状コア101の裏面101B上には、コア導体層M11を覆うようにして第2の絶縁層132が形成されている。
【0038】
第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上には、それぞれ第1の導体層M2及びM12が形成されている。第1の導体層M2及びM12は、それぞれ図示しない配線層(配線パターン)を構成するとともに、第3のビアパッド123、受けパッド125及び第4のビアパッド124を構成する。なお、受けパッド125は、以下に説明する溝部16及び17をレーザ照射によって形成する場合において、照射されたレーザビームが下方に位置する第1の絶縁層131に達するのを防止するためのものである。
【0039】
また、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上には、それぞれ第1の導体層M2及びM12を覆うようにして第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134が形成されている。
【0040】
さらに、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上には、それぞれ第2の導体層M3及びM13が形成されている。第2の導体層M3及びM13は、それぞれ図示しない配線層(配線パターン)を構成するとともに、第1の金属パッド(端子パッド)141及び第2の金属パッド(端子パッド)142を構成する。
【0041】
また、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上には、それぞれ第1の金属パッド141及び第2の金属パッド142を覆うようにして第1のレジスト層161及び第2のレジスト層162が形成されている。なお、第1のレジスト層161及び第2のレジスト層162には、それぞれ開口部161A及び162Aが形成され、これら開口部161A及び162Aを介して、第1の金属パッド141及び第2の金属パッド142が露出している。
【0042】
第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132には、それぞれビアホール131A及び132Aが形成され、これらビアホール内には、第1のビア導体151及び第2のビア導体152が形成されており、第1のビアパッド121及び第3のビアパッド123間、並びに第2のビアパッド122及び第4のビアパッド124間を電気的に接続している。
【0043】
第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134には、それぞれビアホール133A及び134Aが形成され、これらビアホール内には、第3のビア導体153及び第4のビア導体154が形成されており、第3のビアパッド123及び第1の金属パッド141間、並びに第4のビアパッド124及び第2の金属パッド142間を電気的に接続している。
【0044】
また、図2に示すように、第1の金属パッド141上には、はんだ層18を介して電子部品12が実装されている。
【0045】
図1及び図2に示すように、配線基板10のレジスト層161の表面とレジスト層161の開口部161Aから露出する第1の金属パッド141の表面とで構成される基板表面10Aの横方向(第1配列方向)には、はんだ層18を介して電子部品12が複数実装されている。また、図1及び図5に示すように、配線基板10の基板表面10Aの縦方向(交差方向)には、はんだ層19を介して電子部品13が複数実装されている。さらに、基板表面10Aの略中心部においては、半導体チップ11が実装されている。半導体チップ11と電子部品12及び13とは、第1の金属パッド141で構成される配線パターン15によって電気的に接続されている。
【0046】
なお、配線基板10の裏面側において、第2のレジスト層162の開口部162Aから露出するようにして形成された第2の金属パッド142は、配線基板10をマザーボードに接続するための裏面ランド(LGAパッド)として利用されるものである。
【0047】
スルーホール導体112、コア導体M1,M11,第1の導体層M2,M12, 及び第2の導体層M3,M13は、それぞれ金、銀、銅などの電気的良導体から構成することができる。また、第1のビア導体151〜第4のビア導体154も、それぞれ金、銀、銅などの電気的良導体から構成することができる。しかしながら、一般的には、メッキ法によって簡易に形成することができ、また安価であることから銅から構成する。
【0048】
第1の絶縁層131〜第4の絶縁層134は、例えば熱硬化性樹脂によって構成することができる。
【0049】
また、本実施形態においては、電子部品に対して参照数字“12”及び“13”を付しているが、電子部品12及び13は、互いに同一の種類であってもよいし、異なる種類のものであってもよい。上述のように電子部品に対して異なる参照数字を付したのは、以下に説明する溝部の配列を、電子部品に関連させて説明するために便宜上行ったものである。
【0050】
さらに、電子部品12及び13は、例えばコンデンサ、抵抗などの受動部品とすることができる。
【0051】
図2及び図4に示すように、本実施形態の部品実装基板1を構成する配線基板10においては、基板表面10Aの横方向において、3対の金属パッド141が配列されており、3対の金属パッド141のそれぞれには電子部品12が実装されており、これによって、基板表面10Aの横方向においては3つの電子部品12が配列されている。
【0052】
各電子部品12の下部、すなわち各電子部品12と対向する配線基板10の表面10Aには、溝部16が第1のレジスト層161を貫通するようにして形成されている。
【0053】
溝部16は、第1の幅h1を有する第1溝部16Aと、この第1溝部16Aの端部において設けられるとともに、第1溝部16Aと連通し、第1溝部16Aの幅h1よりも大きな第2の幅H1を有する第2溝部16Bとからなる。また、図3に示すように第2溝部16Bは、各電子部品12の投影領域より外方に形成され、各電子部品12の外方に露出している。
【0054】
配線基板10の表面10Aと各電子部品12との間に樹脂16cを注入及び充填するに際しては、例えばディスペンサーを用いて行うが、当該樹脂は、第2溝部16Bを介して充填されるようになる。
【0055】
第2溝部16Bは、その幅H1が連通した第1溝部16Aの幅h1に比して拡大されているので、第2溝部16Bに導入された樹脂16cは、第1溝部161に導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部16Bに導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部16の全体に亘り迅速に流動するようになる。
【0056】
したがって、上記樹脂16cは、溝部16を介することにより、各電子部品12と基板表面10Aとの間に迅速かつスムースに導入されるようになるので、これらの間において、ボイドを生じることなく十分な量の樹脂を注入及び充填させることができ、電子部品12を保持するはんだ層(バンプ)18同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0057】
また、本実施形態において、第2溝部16Bは、各電子部品12の幅方向において、各電子部品12の投影領域より外方に形成され、各電子部品12の外方に露出しているので、第2溝部16Bを介して溝部16への樹脂16cの導入を容易に行うことができるようになり、その結果、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。
【0058】
なお、本実施形態において、電子部品の幅方向とは、電子部品の短尺側の方向を意味し、電子部品の長さ方向とは、電子部品の長尺側の方向を意味する。
【0059】
さらに、図3及び図5に示すように、本実施形態の配線基板10においては、基板表面10Aの縦方向において、3対の金属パッド141が配列されており、3対の金属パッド141のそれぞれには電子部品13が実装されており、これによって、基板表面10Aの縦方向においては3つの電子部品13が配列されている。
【0060】
また、電子部品13が実装される一対の金属パッド141の間に位置する基板表面10Aには、溝部17が第1のレジスト層161を貫通するようにして形成されている。
【0061】
溝部17は、第1の幅h2を有する第1溝部17Aと、この第1溝部17Aの端部において設けられるとともに、第1溝部17Aと連通し、第1溝部17Aの幅h2よりも大きな第2の幅H2を有する第2溝部17Bとからなる。また、第2溝部17Bは、各電子部品13の投影領域の外方に形成され、各電子部品13の外方に露出している。
【0062】
配線基板10の表面10Aと各電子部品13との間に樹脂17cを注入及び充填するに際しては、例えばディスペンサーを用いて行うが、当該樹脂は、第2溝部17Bを介して充填されるようになる。
【0063】
第2溝部17Bは、その幅H2が連通した第1溝部17Bの幅h2に比して拡大されているので、第2溝部17Bに導入された樹脂は、第1溝部17Aに導入されるに際して流動速度が増大し、樹脂が流れやすくなる。この結果、第2溝部17Bに導入された樹脂は、上述した流動速度の増大によって、溝部17の全体に亘り迅速に流動するようになる。
【0064】
したがって、上記樹脂は、溝部17を介することにより、各電子部品13と基板表面10Aとの間に迅速かつスムースに導入されるようになるので、これらの間において、ボイドを生じることなく十分な量の樹脂を注入及び充填させることができ、電子部品13を保持するはんだ層(バンプ)19同士が結合し、短絡するのを防止することができる。
【0065】
また、本実施形態において、第2溝部17Bは、各電子部品13の幅方向において、各電子部品13の投影領域の外方に形成され、各電子部品13の外方に露出しているので、第2溝部17Bを介して溝部17への樹脂17cの導入を容易に行うことができるようになり、その結果、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。
【0066】
溝部16の、第1溝部16Aの幅h1と第2溝部16Bの幅H1との比は、上述した作用効果を奏する限りにおいて特に限定するものではないが、例えば幅h1を“1”とした場合において、幅H1は、2〜5の範囲とすることができる。具体的な幅の大きさについては、配線基板10の大きさ及び電子部品12の大きさ等を考慮して決定する。なお、溝部16の深さは、レーザ照射により溝部16を形成する場合には、照射出力や照射回数に依存して決定される。
【0067】
同様に、溝部17の、第1溝部17Aの幅h2と第2溝部17Bの幅H2との比は、上述した作用効果を奏する限りにおいて特に限定するものではないが、例えば幅h2を“1”とした場合において、幅H2は、2〜5の範囲とすることができる。具体的な幅の大きさについては、配線基板10の大きさ及び電子部品13の大きさ等を考慮して決定する。なお、溝部17の深さは、レーザ照射により溝部16を形成する場合には、照射出力や照射回数に依存して決定される。
【0068】
(部品実装基板の製造方法)
次に、図1〜5に示す部品実装基板の製造方法について説明する。図6〜15は、実施形態の製造方法おける工程図である。なお、以下に示す工程図は、図2に相当する、配線基板のI−I線に沿って切った場合の断面で見た場合の順次の工程を示すものである。
【0069】
最初に、図6に示すように、板形状の耐熱性樹脂板(たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)または繊維強化樹脂板(たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂)を、コア基板101として用意し、ドリリング等の方法でスルーホール111を穿孔する。次いで、図7に示すように、コア基板101の表面101A及び裏面101B上に、パターンメッキによりコア導体層M1,M11を形成し、スルーホール111内にスルーホール導体112を形成し、スルーホール111に樹脂製穴埋め材114を充填する。
【0070】
次に、コア導体層M1,M11に粗化処理を施したのち、図8に示すように、コア導体層M1,M11を被覆するように、コア基板101の主面101A及び101B上に樹脂フィルムをラミネート及び硬化させて、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132を得る。樹脂フィルムは、必要に応じてフィラーを含んでいてもよい。
【0071】
次いで、図9に示すように、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132に対して、その表面からレーザを照射し、所定のパターンにてビアホール131A及び132Aを形成し、ビアホール131A及び132Aを含む第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132に対して粗化処理を実施する。なお、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132がフィラーを含む場合は、上述のようにして第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132に対して粗化処理を施すと、フィラーが遊離して、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上に残存するようになるので、適宜水洗浄を実施して、遊離したフィラーを除去する。
【0072】
次いで、デスミア処理及びアウトラインエッチングを実施してビアホール131A及び132A内を洗浄する。なお、本例では、水洗浄を実施しているので、デスミア工程における水洗浄の際に、上記フィラーの凝集を抑制することができる。
【0073】
また、本例では、上述した高水圧による水洗浄と上記デスミア処理の間に、エアーブローを行うことができる。これによって、上述した水洗浄によって遊離したフィラーが完全に除去されていない場合でも、エアーブローにおいてフィラーの除去を補完することができる。
【0074】
次いで、図10に示すように、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上に、パターンメッキにより第1の導体層M2,M12及びビア導体151,152を形成する。第1の導体層M2等は、セミアディティブ法等により、以下のようにして形成する。最初に、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上に、例えば無電解銅めっき膜を形成した後、この無電解銅メッキ膜上にレジストを形成し、このレジストの非形成部分に電解銅めっきを行うことによって形成する。なお、前記レジストはKOH等で剥離除去し、パターニングされた第1の導体層M2等を形成することができる。
【0075】
次いで、第1の導体層M2,M12に粗化処理を施したのち、図11に示すように、第1の絶縁層131及び第2の絶縁層132上において、第1の導体層M2,M12を被覆するように樹脂フィルムをラミネート及び硬化させて、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134を形成する。この樹脂フィルムも、上述したように、必要に応じてフィラーを含んでいてもよい。
【0076】
次いで、図12に示すように、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134に対してその表面からレーザを照射し、所定のパターンにてビアホール133A及び134Aを形成し、ビアホール133A及び134Aを含む第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134に対して粗化処理を実施する。第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134がフィラーを含む場合は、上述のようにして第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134に対して粗化処理を施すと、フィラーが遊離して、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上に残存するようになるので、上記同様に適宜水洗浄、エアーブローを行う。次いで、ビアホール133A及び134Aに対して、デスミア処理及び外形エッチング(アウトラインエッチング)を実施してビアホール133A及び134A内を洗浄する。
【0077】
次いで、図13に示すように、パターンメッキにより、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上に第2の導体層M3,M13を形成し、ビアホール133A及び134A内にビア導体153及び154を形成する。
【0078】
その後、図14に示すように、第3の絶縁層133及び第4の絶縁層134上に、第2の導体層M3,M13における第1の金属パッド141及び第2の金属パッド142が露出するような開口部161A及び162Aを有する第1のレジスト層161及び162を形成する。
【0079】
次いで、第3の絶縁層133の表面に対して部分的にCO2レーザを照射し、第1のレジスト層161を貫通するようにして、第3の絶縁層133に対して溝部16及び溝部17を形成する。なお、溝部16及び17を形成するに際しては、CO2レーザのスポットの照射位置を適宜調整して、図4及び図5に示すような、溝部16に関しては、第1溝部16Aとその端部において連通するようにして設けられた第2溝部16Bとからなり、溝部17に関しては、第1溝部17Aとその端部において連通するようにして設けられた第2溝部17Bとからなるようにして、図15に示す配線基板10を得る。
【0080】
なお、第1の導体層M2を構成する受けパッド125によって、CO2レーザは、下方に位置する第1の絶縁層131に達するのを防止され、溝部16及び17が第1のレジスト層161と第3の絶縁層133のみに形成される。
【0081】
その後、溝部16及び17を跨ぐようにして電子部品12及び13をはんだ層18及び19によって支持するとともに、はんだ層18及び19を介して第1の金属パッド141と電気的に接続する。これによって、下方に溝部16及び17が存在するようにして電子部品12及び13を実装することができ、図1〜3に示すような部品実装基板1を得ることができる。
【0082】
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【0083】
例えば、上記具体例では、電子部品12及び電子部品13を、それぞれ基板表面Aの横方向及び縦方向に3つずつ配列させたが、電子部品の数は必要に応じて任意に設定することができる。
【0084】
また、上記具体例では、複数の電子部品を実装する場合について説明したが、単一の電子部品を実装する場合おいても同様である。すなわち、単一の電子部品12又は13を実装する場合においても、これらの下方に位置する基板表面に、上述のような第1溝部及び第2溝部を形成することにより、同様の作用効果を得ることができる。
【0085】
さらに、上記具体例では、配線基板10を、コア基板101の両面において、コア導体層M1,M11,第1の導体層M2,M12,第2の導体層M3,M13を有し、第1の絶縁層131〜第4の絶縁層134を有するようにし、コア基板101の一方の側において、導体層を3層とし、絶縁層を2層としているが、導体層及び絶縁層の数も必要に応じて任意の数とすることができる。
【0086】
上記実施例では、第2溝部162の形状を略矩形状としているものの、第1溝部161、171の第1配列方向に沿った幅の最大値が、第2溝部162、172の第1配列方向に沿った幅の最大値よりも大きければ、特に形状は限定されず、多角形状や、円形状など任意の形状にすることができる。
【符号の説明】
【0087】
10 配線基板、
11 半導体チップ
12,13 電子部品
15 配線パターン
16,17 溝部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される複数の部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記部品が実装される一対の前記端子パッドを複数有し、
前記基板表面には、前記一対の端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
前記第1溝部と連通し、前記第1溝部の幅よりも大きな幅を有する第2溝部とが形成されてなることを特徴とする、部品実装基板。
【請求項2】
前記第2溝部は、前記部品の投影領域より外方に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の部品実装基板。
【請求項3】
複数の前記一対の端子パッドが、前記第1配列方向に配列され、
複数形成されてなる前記第2溝部は、前記第1配列方向に直線状に配列されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の部品実装基板。
【請求項4】
複数の前記一対の端子パッドが、前記交差方向に配列され、
複数形成されてなる前記第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の部品実装基板。
【請求項5】
複数の前記部品が直線状に配列され、
複数形成されてなる前記第2溝部は、複数の前記部品が配列する方向に直線状に配列されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の部品実装基板。
【請求項6】
複数の前記第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通していることを特徴とする、請求項5に記載の部品実装基板。
【請求項7】
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記基板表面には、前記部品が実装される一対の前記端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
該第1溝部と連通し、前記第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部と、
を含むことを特徴とする、部品実装基板。
【請求項8】
前記第2溝部は、前記部品の投影領域より外方に形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の部品実装基板。
【請求項1】
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される複数の部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記部品が実装される一対の前記端子パッドを複数有し、
前記基板表面には、前記一対の端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
前記第1溝部と連通し、前記第1溝部の幅よりも大きな幅を有する第2溝部とが形成されてなることを特徴とする、部品実装基板。
【請求項2】
前記第2溝部は、前記部品の投影領域より外方に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の部品実装基板。
【請求項3】
複数の前記一対の端子パッドが、前記第1配列方向に配列され、
複数形成されてなる前記第2溝部は、前記第1配列方向に直線状に配列されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の部品実装基板。
【請求項4】
複数の前記一対の端子パッドが、前記交差方向に配列され、
複数形成されてなる前記第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の部品実装基板。
【請求項5】
複数の前記部品が直線状に配列され、
複数形成されてなる前記第2溝部は、複数の前記部品が配列する方向に直線状に配列されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の部品実装基板。
【請求項6】
複数の前記第2溝部のうち少なくとも2つは互いに連通していることを特徴とする、請求項5に記載の部品実装基板。
【請求項7】
基板表面に露出してなる複数の端子パッドを有する配線基板と、
前記端子パッドに実装される部品とを備え、
前記基板表面と前記部品との間に樹脂が充填される部品実装基板であって、
前記基板表面には、前記部品が実装される一対の前記端子パッド間であって、前記一対の端子パッドを構成する前記端子パッドが配列する第1配列方向と交差する交差方向に延びる第1溝部と、
該第1溝部と連通し、前記第1溝部よりも大きな幅を有する第2溝部と、
を含むことを特徴とする、部品実装基板。
【請求項8】
前記第2溝部は、前記部品の投影領域より外方に形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の部品実装基板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2012−191084(P2012−191084A)
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−54812(P2011−54812)
【出願日】平成23年3月11日(2011.3.11)
【出願人】(000004547)日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月11日(2011.3.11)
【出願人】(000004547)日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Fターム(参考)】
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