説明

配線基板

【課題】各半導体素子接続パッド上の加熱溶融処理された金属層の高さに大きな違いが無く、半導体素子の電極と半導体素子接続パッドとを常に正常に接続することが可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】上面中央部に搭載部1aを有する絶縁基板1と、搭載部1aの外周部に内側の列と外側の列との2列の並びで設けられた多数の半導体素子接続パッド4と、絶縁基板1の上面に被着されており、半導体素子接続パッド4の2列の並びを露出させる開口部6aを有するソルダーレジスト層6と、内側の列の半導体素子接続パッド4に接続されており、開口部6a内を通って搭載部1aの外側に延びる引出配線3cと、半導体素子接続パッド4の表面に被着されており、加熱溶融処理された金属層7とを有する配線基板10であって、引出配線3cは、開口部6aよりも内側のソルダーレジスト層6の下で半導体素子接続パッド4に接続されている。

【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ために用いられる配線基板に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、図4に示すように、下面外周部に電極端子Tがペリフェラル配置された半導体素子Sをフリップチップ接続により搭載する配線基板20として、多数のスルーホール12を有する樹脂系絶縁材料から成る絶縁基板11の上面の中央部に半導体素子Sを搭載するための搭載部11aを設けるとともに、絶縁基板11の上面からスルーホール12内を介して下面に導出する銅から成る複数の配線導体13を被着させ、この配線導体13の一部を搭載部11aの外周部において半導体素子Sの電極端子Tに接続するための半導体素子接続パッド14として配置するとともに絶縁基板11の下面において外部電気回路基板と接続するための外部接続パッド15として配置し、さらに絶縁基板11の上下面およびスルーホール12内に半導体素子接続パッド14および外部接続パッド15を露出させる開口部16aおよび16bを有する樹脂系絶縁材料から成るソルダーレジスト層16を被着させてなる配線基板20が知られている。なお、半導体素子Sの電極端子Tの下端には半導体素子接続パッド14と接続するための鉛フリー半田から成る半田バンプBが被着されており、半導体素子接続パッド14の露出する上面には半田バンプBとの濡れ性を向上させるための金属層17が被着されている。金属層17は、例えば錫めっきから成り、半導体素子接続パッド14の露出面に電解めっき法により0.5〜5μmの厚みに被着された後、加熱溶融処理されて高さが2〜25μmのドーム状となっている。
【0003】
このような配線基板20においては、半導体素子接続パッド14に被着された金属層17上に半導体素子Sの電極端子Tを載置し、その状態で半田バンプBおよび金属層17を加熱溶融することによって半導体素子Sが配線基板20上に実装される。
【0004】
ところで、このような配線基板においては、図5に上面図で示すように、多数の半導体素子接続パッド14が搭載部11aの外周部に内側の列と外側の列との2列の並びに設けられることがある。このように2列の並びで設けられた半導体素子接続パッド14は、ソルダーレジスト16に設けられた枠状の開口部16a内に露出している。そして一般的に、内側の並びの半導体素子接続パッド14は搭載部11aの内側へ延びる引出配線13aにより搭載部11aの内側に引き出され、外側の並びの半導体素子接続パッド14は搭載部11aの外側に延びる引出配線13bにより搭載部11aの外側に引き出される。しかしながら、内側の列の半導体素子接続パッド14であっても、搭載部11aの内側に引き出すことが設計的に困難である場合、搭載部11aの外側に延びる引出配線13cにより搭載部11aの外側に引き出されることもある。この場合、内側の列の半導体素子接続パッド14から搭載部11aの外側に延びる引出配線13cはソルダーレジスト層16の開口部16a内で半導体素子接続パッド14に接続されて搭載部11aの外側に延びていた。
【0005】
しかしながら、このように内側の列の半導体素子接続パッド14から搭載部11aの外側に延びる引出配線13cがソルダーレジスト層16の開口部16a内で半導体素子接続パッド14に接続されて搭載部11aの外側に延びている場合、半導体素子接続パッド14の露出面に例えば錫めっきにより金属層17を被着させる際に引出配線13cの露出面にも金属層17が被着されてしまう。そして、これらの露出面に被着された金属層17を加熱溶融すると、図6に要部拡大上面図で示すように、溶融した金属層17が半導体素子接続パッド14と引出配線13cとの接続部Xに表面張力により集まってきて、この接続部Xにおいて形成されるドーム状の金属層17の高さが他の半導体素子接続パッド14のドーム状の金属層17よりも高くなり大きく異なったものとなってしまう。
【0006】
このように、半導体素子接続パッド14上に形成されたドーム状の金属層17の高さに大きな違いがあると、半導体素子接続パッド14の金属層17上に半導体素子Sの電極端子Tを載置し、その状態で半田バンプBおよび金属層17を加熱溶融することによって半導体素子Sを配線基板20上に実装する際に、半導体素子Sの電極端子Tの半田バンプBと半導体素子接続パッド14の金属層17とが良好に接触せずに半導体素子Sの電極端子Tと半導体素子接続パッド14とを正常に接続することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−127198号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の課題は、内側の列の半導体素子接続パッドに搭載部の外側に延びる引出配線が接続されている場合であっても、各半導体素子接続パッド上に形成された加熱溶融処理された金属層の高さに大きな違いが無く、それにより半導体素子の電極と半導体素子接続パッドとを常に正常に接続することが可能な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】
【0009】
本発明の配線基板は、上面中央部に半導体素子が搭載される搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部の外周部に内側の列と外側の列との2列の並びで設けられた多数の半導体素子接続パッドと、前記絶縁基板の上面に被着されており、前記半導体素子接続パッドの2列の並びを露出させる枠状の開口部を有するソルダーレジスト層と、前記内側の列の半導体素子接続パッドに接続されており、前記開口部内を通って前記搭載部の外側に延びる引出配線と、前記半導体素子接続パッドの表面に被着されており、加熱溶融処理された金属層とを有する配線基板であって、前記引出配線は、前記開口部よりも内側の前記ソルダーレジスト層の下で前記内側の列の半導体素子接続パッドに接続されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の配線基板によれば、内側の列の半導体素子接続パッドに接続されて搭載部の外側に延びる引出配線は、ソルダーレジスト層の開口部よりも内側のソルダーレジスト層の下で前記半導体素子接続パッドに接続されていることから、半導体素子接続パッドと引出配線との接続部がソルダーレジスト層の開口部内に露出することがない。したがって、内側の列の半導体素子接続パッドに搭載部の外側に延びる引出配線が接続されている場合であっても、各半導体素子接続パッド上に形成された加熱溶融処理された金属層の高さに大きな違いが発生することは無く、それにより半導体素子の電極と半導体素子接続パッドとを常に正常に接続することが可能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は、本発明の配線基板における実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図2】図2は、図1に示す配線基板の概略上面図である。
【図3】図3は、図2に示す配線基板の要部拡大概略上面図である。
【図4】図4は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図5】図5は、図4に示す配線基板の概略上面図である。
【図6】図6は、図5に示す配線基板の要部概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、本発明の配線基板について図1〜図3を基にして説明する。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3とソルダーレジスト層6とから構成されており、その上面中央部に半導体素子Sを搭載するための搭載部1aを有している。絶縁基板1は、例えばガラスクロス基材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厚みが30〜200μm程度の単層または多層の絶縁層を熱硬化させた樹脂系電気絶縁材料から成り、その上面から下面にかけては直径が50〜300μm程度のスルーホール2が形成されている。
【0013】
絶縁基板1の内部および上下面およびスルーホール2の内壁には、厚みが10〜20μm程度の銅箔や銅めっき層等の銅から成る配線導体3が被着形成されている。これらの配線導体3のうち絶縁基板1の内部および上下面の所定のもの同士がスルーホール2を介して互いに電気的に接続されている。また、絶縁基板1の上面における配線導体3の一部は、半導体素子Sの電極端子Tが接続される半導体素子接続パッド4を形成しており、絶縁基板1の下面における配線導体3の一部は外部電気回路基板に接続するための外部接続パッド5を形成している。そして、半導体素子接続パッド4には、半導体素子Sの電極端子Tが接続され、外部接続パッド5は外部電気回路の配線導体に接続される。なお、半導体素子Sの電極端子Tには半導体素子接続パッド4と接続するための鉛フリー半田から成る半田バンプBが被着されており、半導体素子接続パッド4の上面には半田バンプBとの濡れ性を向上させるための錫めっきから成る金属層7が被着されている。金属層7は、例えば半導体素子接続パッド4の露出面に電解めっき法により0.5〜5μmの厚みに被着された後、加熱溶融処理されて高さが2〜25μmのドーム状となっている。
【0014】
さらに、絶縁基板1の上下面およびスルーホール2の内部には、配線導体3を覆うようにしてソルダーレジスト層6が被着されている。ソルダーレジスト層6は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性熱硬化性樹脂の硬化物から成り、絶縁基板1の上下面での厚みが10〜30μm程であり、スルーホール2の内部を充填している。そして上面側のソルダーレジスト層6には、半導体素子接続パッド4を露出させる開口部6aが形成されているとともに、下面側のソルダーレジスト層6には外部接続パッド5を露出させる開口部6bが形成されている。
【0015】
そして、本例の配線基板10においては、半導体素子接続パッド4上に半導体素子Sの電極端子Tを載置し、その状態で半田バンプBおよび金属層7をを加熱溶融することによって半導体素子Sが配線基板10上に実装される。
【0016】
ところで、本例の配線基板10においては、図2に上面図で示すように、多数の半導体素子接続パッド4が搭載部1aの外周部に内側の列と外側の列との2列の並びに設けられている。このように2列の並びで設けられた半導体素子接続パッド4は、ソルダーレジスト6に設けられた枠状の開口部6a内に露出している。そして、内側の並びの半導体素子接続パッド4はその殆どが搭載部1aの内側へ延びる引出配線3aにより搭載部1aの内側に引き出され、外側の並びの半導体素子接続パッド4は搭載部1aの外側に延びる引出配線3bにより搭載部1aの外側に引き出されている。また、内側の列の半導体素子接続パッド4のうち、搭載部1aの内側に引き出すことが設計的に困難であるものについては、搭載部1aの外側に延びる引出配線3cにより搭載部1aの外側に引き出されている。
【0017】
このとき、内側の列の半導体素子接続パッド4を搭載部1aの外側に引き出す引出配線3cは、図3に示すように、ソルダーレジスト層6の開口部6aよりも内側のソルダーレジスト層6の下で半導体素子接続パッド4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4と離間した位置から開口部6a内に露出してさらに搭載部1aの外側に延びている。このように、本例の配線基板10によれば、内側の列の半導体素子接続パッド4に接続されて搭載部1aの外側に延びる引出配線3cは、ソルダーレジスト層6の開口部6aよりも内側のソルダーレジスト層6の下で半導体素子接続パッド4に接続されていることから、半導体素子接続パッド4と引出配線3cとの接続部がソルダーレジスト層6の開口部6a内に露出することがない。したがって、内側の列の半導体素子接続パッド4に搭載部1aの外側に延びる引出配線3cが接続されていても、各半導体素子接続パッド4上に形成された加熱溶融処理された金属層7の高さに大きな違いが発生することは無く、それにより半導体素子Sの電極Tと半導体素子接続パッド4とを常に正常に接続することが可能な配線基板10を提供することができる。
【符号の説明】
【0018】
1 絶縁基板
1a 搭載部
3 配線導体
3c 引出配線
4 半導体素子接続パッド
6 ソルダーレジスト層
6a ソルダーレジスト層の開口部
7 金属層
S 半導体素子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面中央部に半導体素子が搭載される搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部の外周部に内側の列と外側の列との2列の並びで設けられた多数の半導体素子接続パッドと、前記絶縁基板の上面に被着されており、前記半導体素子接続パッドの2列の並びを露出させる枠状の開口部を有するソルダーレジスト層と、前記内側の列の半導体素子接続パッドに接続されており、前記開口部内を通って前記搭載部の外側に延びる引出配線と、前記半導体素子接続パッドの表面に被着されており、加熱溶融処理された金属層とを有する配線基板であって、前記引出配線は、前記開口部よりも内側の前記ソルダーレジスト層の下で前記内側の列の半導体素子接続パッドに接続されていることを特徴とする配線基板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−248550(P2012−248550A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−116417(P2011−116417)
【出願日】平成23年5月25日(2011.5.25)
【出願人】(304024898)京セラSLCテクノロジー株式会社 (213)
【Fターム(参考)】