配線基板
【課題】周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を低損失で伝送することが可能であり、さらに接地電位または電源電位安定のための高い電流供給能力を有するとともに剛性が高く反りの小さな薄型の配線基板を提供すること。
【解決手段】厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層１と、第１の絶縁層１の上下に積層された厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層３とを含み、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線８ｓ１は第２の絶縁層３同士の層間に配設されているとともに、第１の厚みＴ１および第１の幅Ｗ１を有し、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線８ｓ２は、第１の絶縁層１と第２の絶縁層３との層間に配設されているとともに、第１の厚みＴ１より厚い第２の厚みＴ２および第１の幅Ｗ１より広い第２の幅Ｗ２を有している。
【解決手段】厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層１と、第１の絶縁層１の上下に積層された厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層３とを含み、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線８ｓ１は第２の絶縁層３同士の層間に配設されているとともに、第１の厚みＴ１および第１の幅Ｗ１を有し、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線８ｓ２は、第１の絶縁層１と第２の絶縁層３との層間に配設されているとともに、第１の厚みＴ１より厚い第２の厚みＴ２および第１の幅Ｗ１より広い第２の幅Ｗ２を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子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】
従来、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板としてビルドアップ配線基板が知られている。図３にそのような従来の配線基板２０を断面模式図で示す。図３に示すように、従来の配線基板２０は、コア用の導体層１２が被着されたコア用の絶縁層１１の上下面にビルドアップ用の絶縁層１３とビルドアップ用の導体層１４とを交互に複数層積層してなる。
【０００３】
コア用の絶縁層１１は、例えばガラスクロス入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用されている。絶縁層１１の厚みは、一般的には４００〜８００μｍ程度である。絶縁層１１の上面から下面にかけては、複数のスルーホール１１ａが形成されている。スルーホール１１ａの直径は、一般的には１００〜３００μｍ程度である。
【０００４】
コア用の導体層１２は、銅箔や銅めっき層を含む導電材料からなり、絶縁層１１の上下面およびスルーホール１１ａ内面に被着されている。導体層１２の厚みは、絶縁層１１の上下面では２０〜２５μｍ程度であり、スルーホール１１ａ内では１０〜２０μｍ程度である。絶縁層１１の上下面に被着された導体層１２は、サブトラクティブ法によりパターン形成されている。また導体層１２が被着されたスルーホール１１ａ内の内部は、孔埋め樹脂１５により充填されている。孔埋め樹脂１５は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。
【０００５】
ビルドアップ用の絶縁層１３は、無機絶縁フィラー入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用されている。無機絶縁フィラーとしては酸化ケイ素粉末が好適に使用されている。絶縁層１３の厚みは、一般的には２５〜３５μｍ程度である。各絶縁層１３の上面から下面にかけては、複数のビアホール１３ａが形成されている。ビアホール１３ａの直径は、５０〜６５μｍ程度である。
【０００６】
ビルドアップ用の導体層１４は、銅箔や銅めっき層を含む導電材料からなり、各絶縁層１３の表面およびビアホール１３ａ内に被着されている。導体層１４の厚みは絶縁層１３の表面では１０〜１５μｍ程度であり、ビアホール１３ａ内を完全に充填している。絶縁層１３の表面に被着された導体層１４は、セミアディティブ法によりパターン形成されている。
【０００７】
さらに、最表層の絶縁層１３および導体層１４の上には、導体層１４の一部を露出させるようにしてソルダーレジスト層１６が被着されている。ソルダーレジスト層１６は、無機絶縁フィラー入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、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が好適に使用されている。無機絶縁フィラーとしては酸化ケイ素粉末が好適に使用されている。ソルダーレジスト層１６の厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【０００８】
配線基板２０の上面中央部には、多数の半導体素子接続パッド１７が形成されている。これらの半導体素子接続パッド１７は、最上層の導体層１４を上面側のソルダーレジスト層１６から円形に露出させることにより形成されている。半導体素子接続パッド１７は、格子状に配列されており、その直径は、５０〜１００μｍ程である。また半導体素子接続パッド１７の配列ピッチは、１００〜２００μｍ程度である。これらの半導体素子接続パッド１７には、半導体素子Ｓの電極Ｔがフリップチップ接続される。
【０００９】
他方、配線基板２０の下面には、多数の外部接続パッド１８が形成されている。これらの外部接続パッド１８は、最下層の導体層１４を下面側のソルダーレジスト層１６から円形に露出させることにより形成されている。外部接続パッド１８は格子状に配列されており、その直径は３００〜１０００μｍ程度である。また外部接続パッド１８の配列ピッチは、６００〜２０００μｍ程度である。これらの外部接続パッド１８は、図示しない電気回路基板の配線導体に半田等の接続部材を介して電気的に接続される。なお、これらの半導体素子接続パッド１７と外部接続パッド１８とは、互いに対応するもの同士が、導体層１２および導体層１４を介して電気的に接続されている。
【００１０】
ところで、半導体素子接続パッド１７には、半導体素子Ｓの信号用の電極Ｔに接続される信号用の半導体素子接続パッド１７ｓと、半導体素子Ｓの接地用または電源用の電極Ｔに接続される接地用または電源用の半導体素子接続パッド１７ｖとがある。また、外部接続パッド１８には、信号用の半導体素子接続パッド１７ｓに電気的に接続された信号用の外部接続パッド１８ｓと、接地用または電源用の半導体素子接続パッド１７ｖに電気的に接続された接地用の外部接続パッド１８ｖとがある。
【００１１】
そして導体層１４の一部は、配線基板２０の中央部から外周部にかけて絶縁層１３の層間を延在する複数の細い帯状の信号配線１９ｓを形成している。これらの信号用配線１９ｓは、その一端側が信号用の半導体素子接続パッド１７ｓに電気的に接続されているとともに他端側が信号用の外部接続パッド１８ｓに電気的に接続されている。信号配線１９ｓの幅は、一般的には２０〜３０μｍ程度である。
【００１２】
さらに、導体層１２および導体層１４の一部は、絶縁層１３を挟んで信号配線１９ｓに対向する複数のベタ状の接地用または電源用配線１９ｖを形成している。これらの接地用または電源用配線１９ｖは、接地用または電源用の半導体素子接続パッド１７ｖおよび外部接続パッド１８ｖに電気的に接続されている。
【００１３】
しかしながら、この従来の配線基板２０によると、信号配線１９ｓは厚みが２５〜３５μｍ程度の薄いビルドアップ用の絶縁層１３の層間に形成されていることから、信号配線１９ｓに所定の特性インピーダンスを付与するためには、信号配線１９ｓの幅を２０〜３０μｍの細いものとする必要がある。信号配線１９ｓの幅が細いと、その分信号配線１９ｓのレジスタンスおよびインダクタンスが大きくなる。そして、このように幅が２０〜３０μｍの細い信号配線１９ｓに例えば２．５ＧＨｚ以上の高速信号を伝送させると、信号配線１９ｓの持つレジスタンスおよびインダクタンスに起因して信号が大きく損失し、その高速信号を効率よく伝送させることができないという問題がでてくる。
【００１４】
また、従来の配線基板２０では、コア用の絶縁層１１の厚みが４００〜８００μｍと厚いことから、その分だけ配線基板２０の厚みを薄くすることが困難である。さらに、絶縁層１１の厚みが４００〜８００μｍと厚いことに起因して、絶縁層１１を貫通するスルーホール１１ａ内の導体層１２のインダクタンスが高くなる。スルーホール１１ａ内の導体層１２のインダクタンスが高いと、スルーホール１１ａを通過する信号の損失が大きくなるとともに、スルーホール１１ａを介した接地電位または電源電位の供給能力が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−２５８３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その解決しようとする課題は、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を、低損失で伝送することが可能で、接地電位または電源電位安定のための電流供給能力が高い、薄型の反りの少な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】
【００１７】
本発明の配線基板は、ガラスクロス入りの樹脂材料から成り、上下に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層の層間に配設されており、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線および周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線を含む複数の信号配線と、該信号配線を挟んだ二つの前記絶縁層における前記信号配線と反対側の面に前記信号配線を挟んで上下に対向するように配置された複数のベタ状の接地用または電源用配線とを具備して成る配線基板であって、前記絶縁層は、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の上下に積層された厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層とを含み、前記低速信号配線は、前記第２の絶縁層同士の層間に配設されているとともに、第１の厚みおよび第１の幅を有し、前記高速信号配線は、前記第１の絶縁層と第２の絶縁層との層間に配設されているとともに、前記第１の厚みより厚い第２の厚みおよび前記第１の幅より広い第２の幅を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の配線基板によれば、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線を、厚みが２５〜４０μｍの第２の絶縁層同士の層間に配設するとともに、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線を、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層と厚みが２５〜４０μｍの第２の絶縁層との層間に配設したことから、所定の特性インピーダンスを有する高速信号配線を低速信号配線よりも厚く、かつ広い幅で形成することができ、それにより高速信号配線のレジスタンスおよびインダクタンスを低いものとすることができる。さらに、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層の上下に厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層を積層することから、配線基板の厚みを薄くすることが可能であるとともに、各絶縁層を貫通する導体（例えばビアホール）のインダクタンスを低いものとすることができる。したがって、本発明の配線基板によれば、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を、低損失で伝送することが可能である。またコア用の絶縁層は、その厚みが６０〜１１０μｍと従来の４００〜８００μｍより十分に薄いことから、この絶縁層を貫通する導体（例えばビアホール）のインダクタンスを低いものとすることができる。したがって、接地電位または電源電位安定のための電流供給能力が高い薄型の配線基板を提供することができる。また、絶縁層をガラスクロス入りの樹脂材料から形成することにより薄型であるにも拘らず剛性が高く、反りの少ない配線基板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の要部断面模式図である。
【図３】図３は、従来の配線基板を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の配線基板を添付の図を基に説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示す配線基板１０の概略断面図である。図１に示すように、本例の配線基板１０は、コア用の導体層２が被着されたコア用の絶縁層１の上下面にビルドアップ用の絶縁層３とビルドアップ用の導体層４とを交互に複数層積層してなる。
【００２１】
コア用の絶縁層１は、ガラスクロス入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用される。絶縁層１の厚みは、６０〜１１０μｍ程度である。絶縁層１の上面から下面にかけては、複数のビアホール１ａが形成されている。ビアホール１ａの直径は、３０〜１００μｍ程度である。なお絶縁層１の比誘電率は、３〜４程度である。
【００２２】
このような絶縁層１は、ガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化させたプリプレグの両面に厚みが２〜１８μｍ程度の銅箔を被着させたものを熱硬化させた後、両面の銅箔をエッチング除去することにより得られる。このとき、銅箔の絶縁層１側の面に微細な凹凸を設けておくと、絶縁層１の露出面にも微細な凹凸を形成することができ、それにより絶縁層１の上下面にコア用の導体層２を極めて強固に被着させることができる。
【００２３】
また、ビアホール１ａは、レーザ加工により形成される。レーザ加工では、ビアホール１ａにおけるレーザの入射側の開口径が出射側の開口径よりも大きくなる。ビアホール１ａの開口径は、レーザの入射側で８０〜１００μｍ程度、出射側で３０〜６０μｍ程度である。したがって、ビアホール１ａはテーパ形状となる。ビアホール１ａがこのようにテーパ形状であると、ビアホール１ａの内部をコア用の導体層２で良好に充填することが容易となる。なお、ビアホール１ａを形成した後には、デスミア処理をすることが好ましい。
【００２４】
コア用の導体層２は、主として銅めっき層を含む導電材料からなり、絶縁層１の上下面およびビアホール１ａ内に被着されている。導体層２の厚みは、絶縁層１の上下面では１７〜２０μｍ程度であり、ビアホール１ａ内ではビアホール１ａを完全に充填する厚みである。絶縁層１の上下面に被着された導体層２は、セミアディティブ法によりパターン形成されている。
【００２５】
この場合のセミアディティブ法によるパターン形成は、例えば以下の方法が採用される。まず絶縁層１の上下面およびビアホール１ａ内面に厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い無電解銅めっき層を被着させる。次にその無電解銅めっき層上にビアホール１ａおよびその周辺を露出させるめっきレジスト層を形成する。次にめっきレジスト層から露出するビアホール１ａ内およびその周囲の絶縁層１の上下面に電解銅めっきを析出させてビアホール１ａの内部を電解銅めっきにより完全に充填するとともにビアホール１ａおよびその周辺上に例えば４０μｍ程度の厚みの電解銅めっき層を形成する。次にその電解銅めっき層をビアホール１ａの上下端から５〜４０μｍ程度凹む程度までエッチングしてビアホール１ａの上下方向の中央部を充填するように電解銅めっき層を残す。次に絶縁層１の上下面からめっきレジストを除去するとともに、絶縁層１の上下面およびビアホール１ａ内の露出面に厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い無電解銅めっき層を被着させる。次にその無電解銅めっき層上にコア用の導体層２のパターンに対応する開口パターンを有するめっきレジスト層を形成する。次にめっきレジスト層の開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に電解銅めっきを析出させてビアホール１ａを電解銅めっきで完全に充填するとともに絶縁層の上下面に厚みが１７〜２０μｍ程度の電解銅めっき層を形成する。最後にめっきレジスト層を除去するとともに、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層をエッチング除去することによりパターン形成する。
【００２６】
ビルドアップ用の絶縁層３は、コア用の絶縁層１と同様にガラスクロス入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用されている。絶縁層３の厚みは、２５〜４０μｍ程度である。絶縁層１の上面から下面にかけては、複数のビアホール３ａが形成されている。ビアホール３ａの直径は、３０〜７０μｍ程度である。なお絶縁層３の比誘電率は、３〜４程度である。
【００２７】
このような絶縁層３は、コア用の導体層２が形成されたコア用の絶縁層１の上下面に、ガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化したプリプレグと厚みが２〜１８μｍ程度の銅箔とを順次重ねて積層するとともにれらを上下から加圧加熱することにより熱硬化させた後、表面の銅箔をエッチング除去することにより得られる。このとき、銅箔の絶縁層３側の面に微細な凹凸を設けておくと、絶縁層３の露出面にも微細な凹凸を形成することができ、それにより絶縁層３の上下面にビルドアップ用の導体層４を極めて強固に被着させることができる。
【００２８】
また、ビアホール３ａは、レーザ加工により形成される。レーザ加工では、ビアホール３ａにおけるレーザの入射側の開口径が出射側の開口径よりも大きくなる。ビアホール３ａの開口径は、レーザの入射側で３０〜７０μｍ程度、出射側で３０〜５０μｍ程度である。したがって、ビアホール３ａはテーパ形状となる。ビアホール３ａがこのようにテーパ形状であると、ビアホール３ａの内部をビルドアップ用の導体層４で良好に充填することが容易となる。なお、ビアホール３ａを形成した後には、デスミア処理をすることが好ましい。
【００２９】
ビルドアップ用の導体層４は、主として銅めっき層を含む導電材料からなり、絶縁層３の表面およびビアホール３ａ内に被着されている。導体層４の厚みは、絶縁層３の表面では１５〜１７μｍ程度であり、ビアホール３ａ内ではビアホール３ａを完全に充填する厚みである。絶縁層３の上下面に被着された導体層４は、セミアディティブ法によりパターン形成されている。
【００３０】
この場合のセミアディティブ法によるパターン形成は、例えば以下の方法が採用される。まず絶縁層３の表面およびビアホール３ａ内面に厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い無電解銅めっき層を被着させる。次にその無電解銅めっき層上にビルドアップ用の導体層４のパターンに対応する開口パターンを有するめっきレジスト層を形成する。次にめっきレジスト層の開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に電解銅めっきを析出させてビアホール３ａを電解銅めっきで完全に充填するとともに絶縁層の上下面に厚みが１５〜１７μｍ程度の電解銅めっき層を形成する。最後にめっきレジスト層を除去するとともに、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層をエッチング除去することによりパターン形成する。
【００３１】
さらに、最表層の絶縁層３および導体層４の上には、導体層４の一部を露出させるようにしてソルダーレジスト層５が被着されている。ソルダーレジスト層５は、無機絶縁フィラー入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、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が好適に使用されている。無機絶縁フィラーとしては酸化ケイ素粉末が好適に使用されている。ソルダーレジスト層５の厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【００３２】
このようなソルダーレジスト層は、例えば感光性を有する熱硬化性樹脂を含有する樹脂フィルムを最表層の絶縁層３および導体層４の上に貼着するとともに周知のフォトリソグラフィ技術を採用して所定のパターンに露光および現像した後、熱硬化させることにより形成される。
【００３３】
配線基板１０の上面中央部には、多数の半導体素子接続パッド６が形成されている。これらの半導体素子接続パッド６は、最上層の導体層４を上面側のソルダーレジスト層５から円形に露出させることにより形成されている。半導体素子接続パッド６は、格子状に配列されており、その直径は、５０〜１００μｍ程である。また半導体素子接続パッド６の配列ピッチは、１００〜２００μｍ程度である。これらの半導体素子接続パッド６には、半導体素子Ｓの電極Ｔがフリップチップ接続される。
【００３４】
他方、配線基板１０の下面には、多数の外部接続パッド７が形成されている。これらの外部接続パッド７は、最下層の導体層４を下面側のソルダーレジスト層５から円形に露出させることにより形成されている。外部接続パッド７は格子状に配列されており、その直径は３００〜１０００μｍ程度である。また外部接続パッド７の配列ピッチは、６００〜２０００μｍ程度である。これらの外部接続パッド７は、図示しない電気回路基板の配線導体に半田等の接続部材を介して電気的に接続される。なお、これらの半導体素子接続パッド６と外部接続パッド７とは、互いに対応するもの同士が導体層２および導体層４を介して電気的に接続されている。
【００３５】
半導体素子接続パッド６には、半導体素子Ｓの信号用の電極Ｔに接続される信号用の半導体素子接続パッド６ｓと、半導体素子Ｓの接地用または電源用の電極Ｔに接続される接地用または電源用の半導体素子接続パッド６ｖとがある。また、外部接続パッド７には、信号用の半導体素子接続パッド６ｓに電気的に接続された信号用の外部接続パッド７ｓと、接地用または電源用の半導体素子接続パッド６ｖに電気的に接続された接地用の外部接続パッド７ｖとがある。
【００３６】
そして導体層２および導体層４の一部は、配線基板１０の中央部から外周部にかけて絶縁層３同士の層間や絶縁層１と絶縁層３との層間を延在する複数の細い帯状の信号配線８ｓを形成している。これらの信号用配線８ｓは、その一端側が信号用の半導体素子接続パッド６ｓに電気的に接続されているとともに他端側が信号用の外部接続パッド７ｓに電気的に接続されている。なお信号配線８ｓは、例えば周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される低速信号配線８ｓ１と、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される高速信号配線８ｓ２とを有している。
【００３７】
さらに、導体層２および導体層４の一部は、絶縁層１や絶縁層３を挟んで信号配線８ｓに対して上下に対向する複数のベタ状の接地用または電源用配線８ｖを形成している。これらの接地用または電源用配線８ｖは接地用または電源用の半導体素子接続パッド６ｖおよび外部接続パッド７ｖに電気的に接続されている。これらの接地用または電源用配線８ｖは、絶縁層１や絶縁層３を挟んで信号配線８ｓに対して上下に対向するように配設されていることにより、信号配線８ｓを電磁的にシールドするとともに、信号配線８ｓに対して所定の特性インピーダンスを付与している。
【００３８】
ところで本発明においては、低速信号配線８ｓ１は厚みが２５〜４０μｍのビルドアップ用の絶縁層３同士の層間に、厚みが１５〜１７μｍのビルドアップ用の導体層４により形成されている。また高速信号配線８ｓ２は厚みが６０〜１１０μｍのコア用の絶縁層１と厚みが２５〜４０μｍのビルドアップ用の絶縁層３との間に、厚みが１７〜２０μｍのコア用の導体層２により形成されている。
【００３９】
その結果、図２に信号配線８ｓの延在方向に垂直な要部断面模式図で示すように、低速信号配線８ｓ１とその上下の接地用または電源用配線８ｖとは厚みが上下ともに２５〜４０μｍの絶縁層３を挟んで対向している。このような配置をとることにより、例えば絶縁層３の比誘電率が３〜４であり、特性インピーダンスが５０Ωの低速信号配線８ｓ１を形成するであれば、幅Ｗ１は１５〜３０μｍ程度となる。この場合、低速信号配線８ｓ１の厚みＴ１が１５〜１７μｍと薄く、かつ幅Ｗ１が１５〜３０μｍ程度と細いものであったとしても、低速信号配線８ｓ１を伝送される低速信号の周波数が１ＧＨｚ以下とあまり高くないことから、低速信号配線８Ｓ１における信号の損失はそれ程大きくなることはない。したがって、低速信号配線８ｓ１を周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号を十分に効率よく伝送させることができる。
【００４０】
他方、高速信号配線８ｓ２とその上下の接地用または電源用配線８ｖとは、一方が厚み２５〜４０μｍのビルドアップ用の絶縁層３を挟んで対向しおり、他方が厚み６０〜１１０μｍのコア用の絶縁層１を挟んで対向している。このような配置をとることにより、例えば絶縁層１および絶縁層３の比誘電率が３〜４であり、特性インピーダンスが５０Ωの高速信号配線８ｓ２を形成する場合であれば、幅Ｗ２は４０〜５０μｍ程度となる。この場合、高速信号配線８ｓ２の厚みＴ２が１７〜２０μｍ程度と厚く、かつ幅Ｗ２が４０〜５０μｍと広いものとなるので、高速信号配線８ｓ２のレジスタンスおよびインダクタンスを低いものとすることができる。さらに、コア用の絶縁層１は、その厚みが６０〜１１０μｍであり、十分に薄いことから、この絶縁層１を貫通するビアホール１ａ内を充填する導体層２のインダクタンスを低いものとすることができる。したがって、本発明の配線基板１０によれば、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を低損失で伝送することが可能である。また絶縁層１が十分に薄いことからビアホール１ａのインダクタンスを低いものとすることができる。したがって接地電位または電源電位安定のための電流供給能力が高い薄型の配線基板を提供することができる。さらに、絶縁層１および絶縁層３をガラスクロス入りの樹脂材料から形成することにより薄型であるにも拘らず剛性が高く、反りの少ない配線基板１０とすることができる。
【００４１】
なおコア用の絶縁層１の厚みが６０μｍ未満である場合、絶縁層１を挟んで対向する高速信号配線８ｓ２と接地用または電源用配線８ｖとの間隔が狭いものとなるので、所定の特性インピーダンスを有する高速信号配線８ｓ２の幅を十分に広くすることができなくなる。その結果、高速信号配線８ｓ２のレジスタンスおよびインダクタンスが高くなって、高速信号配線８ｓ２に周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を低損失で伝送させることが困難となる。またコア用の絶縁層１の厚みが１１０μｍを超える場合、絶縁層１を挟んで対向する高速信号配線８ｓ２と接地用または電源用配線８ｖとの電磁的な結合が弱まるために、所定の特性インピーダンスを有する高速信号配線８ｓ２の幅をそれ以上に拡げることが困難となる。さらにコア用の絶縁層１の厚みが１１０μｍを超えると、配線基板１０を薄型化することが困難である。したがって、コア用の絶縁層１の厚みは、６０〜１１０μｍの範囲であることが好ましい。
【００４２】
またビルドアップ用の絶縁層３の厚みが２５μｍ未満である場合、所定の特性インピーダンスを有する低レジスタンスおよび低インダクタンスの信号配線８ｓを十分な幅で形成することが困難となり、４０μｍを超えると、所定の特性インピーダンスを有する信号配線８ｓを得るために信号配線８ｓの幅が広いものとなって高密度配線を実現することが困難となるとともに、配線基板１０を薄型化することが困難である。したがって、ビルドアップ用の絶縁層３の厚みは２５〜４０μｍの範囲が好ましい。
【符号の説明】
【００４３】
１，３ 絶縁層
２，４ 導体層
８ｓ１ 低速信号配線
８ｓ２ 高速信号配線
８ｖ 接地用または電源用配線
Ｔ１ 低速信号配線８ｓ１の厚み
Ｔ２ 高速信号配線８ｓ２の厚み
Ｗ１ 低速信号配線８ｓ１の幅
Ｗ２ 高速信号配線８ｓ２の幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子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】
従来、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板としてビルドアップ配線基板が知られている。図３にそのような従来の配線基板２０を断面模式図で示す。図３に示すように、従来の配線基板２０は、コア用の導体層１２が被着されたコア用の絶縁層１１の上下面にビルドアップ用の絶縁層１３とビルドアップ用の導体層１４とを交互に複数層積層してなる。
【０００３】
コア用の絶縁層１１は、例えばガラスクロス入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用されている。絶縁層１１の厚みは、一般的には４００〜８００μｍ程度である。絶縁層１１の上面から下面にかけては、複数のスルーホール１１ａが形成されている。スルーホール１１ａの直径は、一般的には１００〜３００μｍ程度である。
【０００４】
コア用の導体層１２は、銅箔や銅めっき層を含む導電材料からなり、絶縁層１１の上下面およびスルーホール１１ａ内面に被着されている。導体層１２の厚みは、絶縁層１１の上下面では２０〜２５μｍ程度であり、スルーホール１１ａ内では１０〜２０μｍ程度である。絶縁層１１の上下面に被着された導体層１２は、サブトラクティブ法によりパターン形成されている。また導体層１２が被着されたスルーホール１１ａ内の内部は、孔埋め樹脂１５により充填されている。孔埋め樹脂１５は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。
【０００５】
ビルドアップ用の絶縁層１３は、無機絶縁フィラー入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用されている。無機絶縁フィラーとしては酸化ケイ素粉末が好適に使用されている。絶縁層１３の厚みは、一般的には２５〜３５μｍ程度である。各絶縁層１３の上面から下面にかけては、複数のビアホール１３ａが形成されている。ビアホール１３ａの直径は、５０〜６５μｍ程度である。
【０００６】
ビルドアップ用の導体層１４は、銅箔や銅めっき層を含む導電材料からなり、各絶縁層１３の表面およびビアホール１３ａ内に被着されている。導体層１４の厚みは絶縁層１３の表面では１０〜１５μｍ程度であり、ビアホール１３ａ内を完全に充填している。絶縁層１３の表面に被着された導体層１４は、セミアディティブ法によりパターン形成されている。
【０００７】
さらに、最表層の絶縁層１３および導体層１４の上には、導体層１４の一部を露出させるようにしてソルダーレジスト層１６が被着されている。ソルダーレジスト層１６は、無機絶縁フィラー入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、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が好適に使用されている。無機絶縁フィラーとしては酸化ケイ素粉末が好適に使用されている。ソルダーレジスト層１６の厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【０００８】
配線基板２０の上面中央部には、多数の半導体素子接続パッド１７が形成されている。これらの半導体素子接続パッド１７は、最上層の導体層１４を上面側のソルダーレジスト層１６から円形に露出させることにより形成されている。半導体素子接続パッド１７は、格子状に配列されており、その直径は、５０〜１００μｍ程である。また半導体素子接続パッド１７の配列ピッチは、１００〜２００μｍ程度である。これらの半導体素子接続パッド１７には、半導体素子Ｓの電極Ｔがフリップチップ接続される。
【０００９】
他方、配線基板２０の下面には、多数の外部接続パッド１８が形成されている。これらの外部接続パッド１８は、最下層の導体層１４を下面側のソルダーレジスト層１６から円形に露出させることにより形成されている。外部接続パッド１８は格子状に配列されており、その直径は３００〜１０００μｍ程度である。また外部接続パッド１８の配列ピッチは、６００〜２０００μｍ程度である。これらの外部接続パッド１８は、図示しない電気回路基板の配線導体に半田等の接続部材を介して電気的に接続される。なお、これらの半導体素子接続パッド１７と外部接続パッド１８とは、互いに対応するもの同士が、導体層１２および導体層１４を介して電気的に接続されている。
【００１０】
ところで、半導体素子接続パッド１７には、半導体素子Ｓの信号用の電極Ｔに接続される信号用の半導体素子接続パッド１７ｓと、半導体素子Ｓの接地用または電源用の電極Ｔに接続される接地用または電源用の半導体素子接続パッド１７ｖとがある。また、外部接続パッド１８には、信号用の半導体素子接続パッド１７ｓに電気的に接続された信号用の外部接続パッド１８ｓと、接地用または電源用の半導体素子接続パッド１７ｖに電気的に接続された接地用の外部接続パッド１８ｖとがある。
【００１１】
そして導体層１４の一部は、配線基板２０の中央部から外周部にかけて絶縁層１３の層間を延在する複数の細い帯状の信号配線１９ｓを形成している。これらの信号用配線１９ｓは、その一端側が信号用の半導体素子接続パッド１７ｓに電気的に接続されているとともに他端側が信号用の外部接続パッド１８ｓに電気的に接続されている。信号配線１９ｓの幅は、一般的には２０〜３０μｍ程度である。
【００１２】
さらに、導体層１２および導体層１４の一部は、絶縁層１３を挟んで信号配線１９ｓに対向する複数のベタ状の接地用または電源用配線１９ｖを形成している。これらの接地用または電源用配線１９ｖは、接地用または電源用の半導体素子接続パッド１７ｖおよび外部接続パッド１８ｖに電気的に接続されている。
【００１３】
しかしながら、この従来の配線基板２０によると、信号配線１９ｓは厚みが２５〜３５μｍ程度の薄いビルドアップ用の絶縁層１３の層間に形成されていることから、信号配線１９ｓに所定の特性インピーダンスを付与するためには、信号配線１９ｓの幅を２０〜３０μｍの細いものとする必要がある。信号配線１９ｓの幅が細いと、その分信号配線１９ｓのレジスタンスおよびインダクタンスが大きくなる。そして、このように幅が２０〜３０μｍの細い信号配線１９ｓに例えば２．５ＧＨｚ以上の高速信号を伝送させると、信号配線１９ｓの持つレジスタンスおよびインダクタンスに起因して信号が大きく損失し、その高速信号を効率よく伝送させることができないという問題がでてくる。
【００１４】
また、従来の配線基板２０では、コア用の絶縁層１１の厚みが４００〜８００μｍと厚いことから、その分だけ配線基板２０の厚みを薄くすることが困難である。さらに、絶縁層１１の厚みが４００〜８００μｍと厚いことに起因して、絶縁層１１を貫通するスルーホール１１ａ内の導体層１２のインダクタンスが高くなる。スルーホール１１ａ内の導体層１２のインダクタンスが高いと、スルーホール１１ａを通過する信号の損失が大きくなるとともに、スルーホール１１ａを介した接地電位または電源電位の供給能力が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−２５８３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その解決しようとする課題は、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を、低損失で伝送することが可能で、接地電位または電源電位安定のための電流供給能力が高い、薄型の反りの少な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】
【００１７】
本発明の配線基板は、ガラスクロス入りの樹脂材料から成り、上下に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層の層間に配設されており、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線および周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線を含む複数の信号配線と、該信号配線を挟んだ二つの前記絶縁層における前記信号配線と反対側の面に前記信号配線を挟んで上下に対向するように配置された複数のベタ状の接地用または電源用配線とを具備して成る配線基板であって、前記絶縁層は、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の上下に積層された厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層とを含み、前記低速信号配線は、前記第２の絶縁層同士の層間に配設されているとともに、第１の厚みおよび第１の幅を有し、前記高速信号配線は、前記第１の絶縁層と第２の絶縁層との層間に配設されているとともに、前記第１の厚みより厚い第２の厚みおよび前記第１の幅より広い第２の幅を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の配線基板によれば、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線を、厚みが２５〜４０μｍの第２の絶縁層同士の層間に配設するとともに、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線を、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層と厚みが２５〜４０μｍの第２の絶縁層との層間に配設したことから、所定の特性インピーダンスを有する高速信号配線を低速信号配線よりも厚く、かつ広い幅で形成することができ、それにより高速信号配線のレジスタンスおよびインダクタンスを低いものとすることができる。さらに、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層の上下に厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層を積層することから、配線基板の厚みを薄くすることが可能であるとともに、各絶縁層を貫通する導体（例えばビアホール）のインダクタンスを低いものとすることができる。したがって、本発明の配線基板によれば、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を、低損失で伝送することが可能である。またコア用の絶縁層は、その厚みが６０〜１１０μｍと従来の４００〜８００μｍより十分に薄いことから、この絶縁層を貫通する導体（例えばビアホール）のインダクタンスを低いものとすることができる。したがって、接地電位または電源電位安定のための電流供給能力が高い薄型の配線基板を提供することができる。また、絶縁層をガラスクロス入りの樹脂材料から形成することにより薄型であるにも拘らず剛性が高く、反りの少ない配線基板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の要部断面模式図である。
【図３】図３は、従来の配線基板を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の配線基板を添付の図を基に説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示す配線基板１０の概略断面図である。図１に示すように、本例の配線基板１０は、コア用の導体層２が被着されたコア用の絶縁層１の上下面にビルドアップ用の絶縁層３とビルドアップ用の導体層４とを交互に複数層積層してなる。
【００２１】
コア用の絶縁層１は、ガラスクロス入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用される。絶縁層１の厚みは、６０〜１１０μｍ程度である。絶縁層１の上面から下面にかけては、複数のビアホール１ａが形成されている。ビアホール１ａの直径は、３０〜１００μｍ程度である。なお絶縁層１の比誘電率は、３〜４程度である。
【００２２】
このような絶縁層１は、ガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化させたプリプレグの両面に厚みが２〜１８μｍ程度の銅箔を被着させたものを熱硬化させた後、両面の銅箔をエッチング除去することにより得られる。このとき、銅箔の絶縁層１側の面に微細な凹凸を設けておくと、絶縁層１の露出面にも微細な凹凸を形成することができ、それにより絶縁層１の上下面にコア用の導体層２を極めて強固に被着させることができる。
【００２３】
また、ビアホール１ａは、レーザ加工により形成される。レーザ加工では、ビアホール１ａにおけるレーザの入射側の開口径が出射側の開口径よりも大きくなる。ビアホール１ａの開口径は、レーザの入射側で８０〜１００μｍ程度、出射側で３０〜６０μｍ程度である。したがって、ビアホール１ａはテーパ形状となる。ビアホール１ａがこのようにテーパ形状であると、ビアホール１ａの内部をコア用の導体層２で良好に充填することが容易となる。なお、ビアホール１ａを形成した後には、デスミア処理をすることが好ましい。
【００２４】
コア用の導体層２は、主として銅めっき層を含む導電材料からなり、絶縁層１の上下面およびビアホール１ａ内に被着されている。導体層２の厚みは、絶縁層１の上下面では１７〜２０μｍ程度であり、ビアホール１ａ内ではビアホール１ａを完全に充填する厚みである。絶縁層１の上下面に被着された導体層２は、セミアディティブ法によりパターン形成されている。
【００２５】
この場合のセミアディティブ法によるパターン形成は、例えば以下の方法が採用される。まず絶縁層１の上下面およびビアホール１ａ内面に厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い無電解銅めっき層を被着させる。次にその無電解銅めっき層上にビアホール１ａおよびその周辺を露出させるめっきレジスト層を形成する。次にめっきレジスト層から露出するビアホール１ａ内およびその周囲の絶縁層１の上下面に電解銅めっきを析出させてビアホール１ａの内部を電解銅めっきにより完全に充填するとともにビアホール１ａおよびその周辺上に例えば４０μｍ程度の厚みの電解銅めっき層を形成する。次にその電解銅めっき層をビアホール１ａの上下端から５〜４０μｍ程度凹む程度までエッチングしてビアホール１ａの上下方向の中央部を充填するように電解銅めっき層を残す。次に絶縁層１の上下面からめっきレジストを除去するとともに、絶縁層１の上下面およびビアホール１ａ内の露出面に厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い無電解銅めっき層を被着させる。次にその無電解銅めっき層上にコア用の導体層２のパターンに対応する開口パターンを有するめっきレジスト層を形成する。次にめっきレジスト層の開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に電解銅めっきを析出させてビアホール１ａを電解銅めっきで完全に充填するとともに絶縁層の上下面に厚みが１７〜２０μｍ程度の電解銅めっき層を形成する。最後にめっきレジスト層を除去するとともに、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層をエッチング除去することによりパターン形成する。
【００２６】
ビルドアップ用の絶縁層３は、コア用の絶縁層１と同様にガラスクロス入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用されている。絶縁層３の厚みは、２５〜４０μｍ程度である。絶縁層１の上面から下面にかけては、複数のビアホール３ａが形成されている。ビアホール３ａの直径は、３０〜７０μｍ程度である。なお絶縁層３の比誘電率は、３〜４程度である。
【００２７】
このような絶縁層３は、コア用の導体層２が形成されたコア用の絶縁層１の上下面に、ガラスクロスにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化したプリプレグと厚みが２〜１８μｍ程度の銅箔とを順次重ねて積層するとともにれらを上下から加圧加熱することにより熱硬化させた後、表面の銅箔をエッチング除去することにより得られる。このとき、銅箔の絶縁層３側の面に微細な凹凸を設けておくと、絶縁層３の露出面にも微細な凹凸を形成することができ、それにより絶縁層３の上下面にビルドアップ用の導体層４を極めて強固に被着させることができる。
【００２８】
また、ビアホール３ａは、レーザ加工により形成される。レーザ加工では、ビアホール３ａにおけるレーザの入射側の開口径が出射側の開口径よりも大きくなる。ビアホール３ａの開口径は、レーザの入射側で３０〜７０μｍ程度、出射側で３０〜５０μｍ程度である。したがって、ビアホール３ａはテーパ形状となる。ビアホール３ａがこのようにテーパ形状であると、ビアホール３ａの内部をビルドアップ用の導体層４で良好に充填することが容易となる。なお、ビアホール３ａを形成した後には、デスミア処理をすることが好ましい。
【００２９】
ビルドアップ用の導体層４は、主として銅めっき層を含む導電材料からなり、絶縁層３の表面およびビアホール３ａ内に被着されている。導体層４の厚みは、絶縁層３の表面では１５〜１７μｍ程度であり、ビアホール３ａ内ではビアホール３ａを完全に充填する厚みである。絶縁層３の上下面に被着された導体層４は、セミアディティブ法によりパターン形成されている。
【００３０】
この場合のセミアディティブ法によるパターン形成は、例えば以下の方法が採用される。まず絶縁層３の表面およびビアホール３ａ内面に厚みが０．１〜１μｍ程度の薄い無電解銅めっき層を被着させる。次にその無電解銅めっき層上にビルドアップ用の導体層４のパターンに対応する開口パターンを有するめっきレジスト層を形成する。次にめっきレジスト層の開口パターン内に露出する無電解銅めっき層上に電解銅めっきを析出させてビアホール３ａを電解銅めっきで完全に充填するとともに絶縁層の上下面に厚みが１５〜１７μｍ程度の電解銅めっき層を形成する。最後にめっきレジスト層を除去するとともに、電解銅めっき層から露出する無電解銅めっき層をエッチング除去することによりパターン形成する。
【００３１】
さらに、最表層の絶縁層３および導体層４の上には、導体層４の一部を露出させるようにしてソルダーレジスト層５が被着されている。ソルダーレジスト層５は、無機絶縁フィラー入りの樹脂材料から形成されている。樹脂材料としては、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が好適に使用されている。無機絶縁フィラーとしては酸化ケイ素粉末が好適に使用されている。ソルダーレジスト層５の厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【００３２】
このようなソルダーレジスト層は、例えば感光性を有する熱硬化性樹脂を含有する樹脂フィルムを最表層の絶縁層３および導体層４の上に貼着するとともに周知のフォトリソグラフィ技術を採用して所定のパターンに露光および現像した後、熱硬化させることにより形成される。
【００３３】
配線基板１０の上面中央部には、多数の半導体素子接続パッド６が形成されている。これらの半導体素子接続パッド６は、最上層の導体層４を上面側のソルダーレジスト層５から円形に露出させることにより形成されている。半導体素子接続パッド６は、格子状に配列されており、その直径は、５０〜１００μｍ程である。また半導体素子接続パッド６の配列ピッチは、１００〜２００μｍ程度である。これらの半導体素子接続パッド６には、半導体素子Ｓの電極Ｔがフリップチップ接続される。
【００３４】
他方、配線基板１０の下面には、多数の外部接続パッド７が形成されている。これらの外部接続パッド７は、最下層の導体層４を下面側のソルダーレジスト層５から円形に露出させることにより形成されている。外部接続パッド７は格子状に配列されており、その直径は３００〜１０００μｍ程度である。また外部接続パッド７の配列ピッチは、６００〜２０００μｍ程度である。これらの外部接続パッド７は、図示しない電気回路基板の配線導体に半田等の接続部材を介して電気的に接続される。なお、これらの半導体素子接続パッド６と外部接続パッド７とは、互いに対応するもの同士が導体層２および導体層４を介して電気的に接続されている。
【００３５】
半導体素子接続パッド６には、半導体素子Ｓの信号用の電極Ｔに接続される信号用の半導体素子接続パッド６ｓと、半導体素子Ｓの接地用または電源用の電極Ｔに接続される接地用または電源用の半導体素子接続パッド６ｖとがある。また、外部接続パッド７には、信号用の半導体素子接続パッド６ｓに電気的に接続された信号用の外部接続パッド７ｓと、接地用または電源用の半導体素子接続パッド６ｖに電気的に接続された接地用の外部接続パッド７ｖとがある。
【００３６】
そして導体層２および導体層４の一部は、配線基板１０の中央部から外周部にかけて絶縁層３同士の層間や絶縁層１と絶縁層３との層間を延在する複数の細い帯状の信号配線８ｓを形成している。これらの信号用配線８ｓは、その一端側が信号用の半導体素子接続パッド６ｓに電気的に接続されているとともに他端側が信号用の外部接続パッド７ｓに電気的に接続されている。なお信号配線８ｓは、例えば周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される低速信号配線８ｓ１と、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される高速信号配線８ｓ２とを有している。
【００３７】
さらに、導体層２および導体層４の一部は、絶縁層１や絶縁層３を挟んで信号配線８ｓに対して上下に対向する複数のベタ状の接地用または電源用配線８ｖを形成している。これらの接地用または電源用配線８ｖは接地用または電源用の半導体素子接続パッド６ｖおよび外部接続パッド７ｖに電気的に接続されている。これらの接地用または電源用配線８ｖは、絶縁層１や絶縁層３を挟んで信号配線８ｓに対して上下に対向するように配設されていることにより、信号配線８ｓを電磁的にシールドするとともに、信号配線８ｓに対して所定の特性インピーダンスを付与している。
【００３８】
ところで本発明においては、低速信号配線８ｓ１は厚みが２５〜４０μｍのビルドアップ用の絶縁層３同士の層間に、厚みが１５〜１７μｍのビルドアップ用の導体層４により形成されている。また高速信号配線８ｓ２は厚みが６０〜１１０μｍのコア用の絶縁層１と厚みが２５〜４０μｍのビルドアップ用の絶縁層３との間に、厚みが１７〜２０μｍのコア用の導体層２により形成されている。
【００３９】
その結果、図２に信号配線８ｓの延在方向に垂直な要部断面模式図で示すように、低速信号配線８ｓ１とその上下の接地用または電源用配線８ｖとは厚みが上下ともに２５〜４０μｍの絶縁層３を挟んで対向している。このような配置をとることにより、例えば絶縁層３の比誘電率が３〜４であり、特性インピーダンスが５０Ωの低速信号配線８ｓ１を形成するであれば、幅Ｗ１は１５〜３０μｍ程度となる。この場合、低速信号配線８ｓ１の厚みＴ１が１５〜１７μｍと薄く、かつ幅Ｗ１が１５〜３０μｍ程度と細いものであったとしても、低速信号配線８ｓ１を伝送される低速信号の周波数が１ＧＨｚ以下とあまり高くないことから、低速信号配線８Ｓ１における信号の損失はそれ程大きくなることはない。したがって、低速信号配線８ｓ１を周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号を十分に効率よく伝送させることができる。
【００４０】
他方、高速信号配線８ｓ２とその上下の接地用または電源用配線８ｖとは、一方が厚み２５〜４０μｍのビルドアップ用の絶縁層３を挟んで対向しおり、他方が厚み６０〜１１０μｍのコア用の絶縁層１を挟んで対向している。このような配置をとることにより、例えば絶縁層１および絶縁層３の比誘電率が３〜４であり、特性インピーダンスが５０Ωの高速信号配線８ｓ２を形成する場合であれば、幅Ｗ２は４０〜５０μｍ程度となる。この場合、高速信号配線８ｓ２の厚みＴ２が１７〜２０μｍ程度と厚く、かつ幅Ｗ２が４０〜５０μｍと広いものとなるので、高速信号配線８ｓ２のレジスタンスおよびインダクタンスを低いものとすることができる。さらに、コア用の絶縁層１は、その厚みが６０〜１１０μｍであり、十分に薄いことから、この絶縁層１を貫通するビアホール１ａ内を充填する導体層２のインダクタンスを低いものとすることができる。したがって、本発明の配線基板１０によれば、周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を低損失で伝送することが可能である。また絶縁層１が十分に薄いことからビアホール１ａのインダクタンスを低いものとすることができる。したがって接地電位または電源電位安定のための電流供給能力が高い薄型の配線基板を提供することができる。さらに、絶縁層１および絶縁層３をガラスクロス入りの樹脂材料から形成することにより薄型であるにも拘らず剛性が高く、反りの少ない配線基板１０とすることができる。
【００４１】
なおコア用の絶縁層１の厚みが６０μｍ未満である場合、絶縁層１を挟んで対向する高速信号配線８ｓ２と接地用または電源用配線８ｖとの間隔が狭いものとなるので、所定の特性インピーダンスを有する高速信号配線８ｓ２の幅を十分に広くすることができなくなる。その結果、高速信号配線８ｓ２のレジスタンスおよびインダクタンスが高くなって、高速信号配線８ｓ２に周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号を低損失で伝送させることが困難となる。またコア用の絶縁層１の厚みが１１０μｍを超える場合、絶縁層１を挟んで対向する高速信号配線８ｓ２と接地用または電源用配線８ｖとの電磁的な結合が弱まるために、所定の特性インピーダンスを有する高速信号配線８ｓ２の幅をそれ以上に拡げることが困難となる。さらにコア用の絶縁層１の厚みが１１０μｍを超えると、配線基板１０を薄型化することが困難である。したがって、コア用の絶縁層１の厚みは、６０〜１１０μｍの範囲であることが好ましい。
【００４２】
またビルドアップ用の絶縁層３の厚みが２５μｍ未満である場合、所定の特性インピーダンスを有する低レジスタンスおよび低インダクタンスの信号配線８ｓを十分な幅で形成することが困難となり、４０μｍを超えると、所定の特性インピーダンスを有する信号配線８ｓを得るために信号配線８ｓの幅が広いものとなって高密度配線を実現することが困難となるとともに、配線基板１０を薄型化することが困難である。したがって、ビルドアップ用の絶縁層３の厚みは２５〜４０μｍの範囲が好ましい。
【符号の説明】
【００４３】
１，３ 絶縁層
２，４ 導体層
８ｓ１ 低速信号配線
８ｓ２ 高速信号配線
８ｖ 接地用または電源用配線
Ｔ１ 低速信号配線８ｓ１の厚み
Ｔ２ 高速信号配線８ｓ２の厚み
Ｗ１ 低速信号配線８ｓ１の幅
Ｗ２ 高速信号配線８ｓ２の幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスクロス入りの樹脂材料から成り、上下に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層の層間に配設されており、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線および周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線を含む複数の信号配線と、該信号配線を挟んだ二つの前記絶縁層における前記信号配線と反対側の面に前記信号配線を挟んで上下に対向するように配置された複数のベタ状の接地用または電源用配線とを具備して成る配線基板であって、前記絶縁層は、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の上下に積層された厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層とを含み、前記低速信号配線は、前記第２の絶縁層同士の層間に配設されているとともに、第１の厚みおよび第１の幅を有し、前記高速信号配線は、前記第１の絶縁層と第２の絶縁層との層間に配設されているとともに、前記第１の厚みより厚い第２の厚みおよび前記第１の幅より広い第２の幅を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項１】
ガラスクロス入りの樹脂材料から成り、上下に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層の層間に配設されており、周波数が１ＧＨｚ以下の低速信号が伝送される帯状の低速信号配線および周波数が２．５ＧＨｚ以上の高速信号が伝送される帯状の高速信号配線を含む複数の信号配線と、該信号配線を挟んだ二つの前記絶縁層における前記信号配線と反対側の面に前記信号配線を挟んで上下に対向するように配置された複数のベタ状の接地用または電源用配線とを具備して成る配線基板であって、前記絶縁層は、厚みが６０〜１１０μｍの第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の上下に積層された厚みが２５〜４０μｍの複数の第２の絶縁層とを含み、前記低速信号配線は、前記第２の絶縁層同士の層間に配設されているとともに、第１の厚みおよび第１の幅を有し、前記高速信号配線は、前記第１の絶縁層と第２の絶縁層との層間に配設されているとともに、前記第１の厚みより厚い第２の厚みおよび前記第１の幅より広い第２の幅を有していることを特徴とする配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１１０２９３（Ｐ２０１３−１１０２９３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４８３８（Ｐ２０１１−２５４８３８）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【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）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【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）】
[ Back to top ]