説明

電子部品内蔵配線板

【課題】熱変化や外力等に起因した応力による性能劣化を抑制する。
【解決手段】配線板10が、基板を貫通する開口部R100に配置され、複数の第1パッド200aを有する電子部品200と、基板上及び電子部品200上に形成される積層部と、積層部上に形成される複数の第1外部接続端子321b及び複数の第2外部接続端子322bと、を有する。第1外部接続端子321bは、第1パッド200aの直上を避けつつ電子部品200の直上に形成され、且つ、第2外部接続端子322bは、基板の直上に形成され、1つの主面に投影した場合において、第1外部接続端子321bは、第1パッド200aに囲まれるように配置され、第1パッド200a及び第1外部接続端子321bは、第2外部接続端子322bに囲まれるように配置され、積層部における基板に最も近い絶縁層を構成する材料が、開口部R100における基板と電子部品200との隙間に充填される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば抵抗やキャパシタ等の電子部品を内蔵する電子部品内蔵配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に、電子部品を内蔵した配線板(電子部品内蔵配線板)が開示されている。この配線板では、外層に複数の外部接続端子が形成され、電子部品(半導体素子)のパッドとその外部接続端子とが電気的に接続される。外部接続端子の中には、電子部品のパッドの直上に形成されるものも含まれる。
【0003】
また、特許文献2にも、外層に複数の外部接続端子を有する電子部品内蔵配線板が開示されている。この配線板では、外部接続端子が、電子部品全体の直上を避けて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−009448号公報
【特許文献2】特開2003−046028号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の配線板では、半導体素子の熱膨張係数と、半導体素子と外部接続端子との間にある樹脂層の熱膨張係数との差に起因する熱ストレスが、外部接続端子の周囲に集中し易くなると考えられる。
【0006】
一方、特許文献2に記載の配線板では、配線をファイン化することや、I/O(Input/Output)数の多い半導体素子を内蔵することが、困難であると考えられる。そのため、半導体素子を収容する凹部の外側に拡張される基板のサイズが大きくなる問題や、配線長が長くなることによる信号遅延の問題が、顕著になると予想される。
【0007】
本発明は、熱変化や外力等に起因した応力による性能劣化を抑制することのできる電子部品内蔵配線板を提供することを目的とする。また、配線板の大型化やそれに伴う接続信頼性の低下等を抑制しつつ配線密度の高い電子部品の実装を可能にすることを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る電子部品内蔵配線板は、第1面と、該第1面とは反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面とを貫通する開口部と、を有する基板と、前記開口部に配置され、前記第2面側の面に複数の第1パッドを有する電子部品と、前記基板の前記第2面上及び前記電子部品上に形成される第1積層部と、前記第1積層部上に形成される複数の第1外部接続端子及び複数の第2外部接続端子と、を有する電子部品内蔵配線板であって、前記第1外部接続端子は、前記第1パッドの直上を避けつつ前記電子部品の直上に形成され、且つ、前記第2外部接続端子は、前記基板の直上に形成され、前記複数の第1パッド、前記複数の第1外部接続端子、及び前記複数の第2外部接続端子を前記基板の前記第2面に投影した場合において、前記第1外部接続端子は、前記複数の第1パッドに囲まれるように配置され、前記第1パッド及び前記第1外部接続端子は、前記複数の第2外部接続端子に囲まれるように配置され、前記第1積層部における前記基板に最も近い絶縁層を構成する材料が、前記開口部における前記基板と前記電子部品との隙間に充填される。
【0009】
また、「直上」は、積層方向(配線板の主面の法線方向)を意味する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、熱変化や外力等に起因した応力による性能劣化を抑制することのできる電子部品内蔵配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態1に係る配線板の構成要素を同一平面に投影した場合におけるそれら構成要素の2次元配置を示す図である。
【図2A】部分的に電子部品のパッドが省略された配線板の一例を示す平面図である。
【図2B】部分的に第2外部接続端子が省略された配線板の一例を示す平面図である。
【図3】図1のA−A断面図である。
【図4A】マザーボードに実装された配線板の第1例を示す図である。
【図4B】マザーボードに実装された配線板の第2例を示す図である。
【図5A】図4A又は図4Bの一部拡大図である。
【図5B】比較例に係る配線板に加わる応力の様子を示す図である。
【図6】実施形態1に係る配線板の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図7A】電子部品をキャリア上に配置する第1工程を説明するための図である。
【図7B】電子部品をキャリア上に配置する第2工程を説明するための図である。
【図7C】電子部品をキャリア上に配置する第3工程を説明するための図である。
【図7D】電子部品をキャリア上に配置する第4工程を説明するための図である。
【図8A】積層部を形成する第1工程を説明するための図である。
【図8B】積層部を形成する第2工程を説明するための図である。
【図8C】積層部を形成する第3工程を説明するための図である。
【図8D】積層部を形成する第4工程を説明するための図である。
【図9】第1外部接続端子及び第2外部接続端子を形成する工程を説明するための図である。
【図10】本発明の実施形態2に係る配線板の断面図である。
【図11A】第1のシミュレーションに係る第1の試料の断面図である。
【図11B】第1のシミュレーションに係る第2の試料の断面図である。
【図11C】第1のシミュレーションに係る第3の試料の断面図である。
【図11D】第1のシミュレーションに係る第4の試料の断面図である。
【図12】第1〜第4の試料の応力に関する第1のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図13】第2のシミュレーションに用いる試料の断面構造とその試料の接続部の平面形状とを示す図である。
【図14A】第2のシミュレーションに係る第1のオフセット態様を示す図である。
【図14B】第1のオフセット態様についての第2のシミュレーション結果を示す図である。
【図15A】第2のシミュレーションに係る第2のオフセット態様を示す図である。
【図15B】第2のオフセット態様についての第2のシミュレーション結果を示す図である。
【図16A】第2のシミュレーションに係る第3のオフセット態様を示す図である。
【図16B】第3のオフセット態様についての第2のシミュレーション結果を示す図である。
【図17A】第2のシミュレーションに係る第4のオフセット態様を示す図である。
【図17B】第4のオフセット態様についての第2のシミュレーション結果を示す図である。
【図18A】第2のシミュレーションに係る第5のオフセット態様を示す図である。
【図18B】第5のオフセット態様についての第2のシミュレーション結果を示す図である。
【図19】各オフセット態様と応力分布とに関する第2のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図20】両面にパッドを有する電子部品を内蔵する配線板の一例を示す図である。
【図21】図20に示す配線板の構成要素を同一平面に投影した場合におけるそれら構成要素の2次元配置を示す図である。
【図22】複数の電子部品を内蔵する配線板の一例を示す図である。
【図23】フィルドバイアを有する配線板の一例を示す図である。
【図24】基板と電子部品との隙間の直上に第2外部接続端子を配置した配線板の一例を示す図である。
【図25】第1外部接続端子の配列形態の第1の別例を示す図である。
【図26】第1外部接続端子の配列形態の第2の別例を示す図である。
【図27】第1外部接続端子の配列形態の第3の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Z1、Z2は、それぞれ配線板の主面(表裏面)の法線方向(又はコア基板の厚み方向)に相当する配線板の積層方向を指す。一方、矢印X1、X2及びY1、Y2は、それぞれ積層方向に直交する方向(配線板の主面に平行な方向)を指す。配線板の主面は、X−Y平面となる。以下、配線板の2つの主面を第1面(矢印Z1側の面)、第2面(矢印Z2側の面)という。また、積層方向において、コア(基板101)に近い側を下層(又は内層側)、コアから遠い側を上層(又は外層側)という。また、外層とは、最も上層の層をいい、内層とは、外層よりも下層の層をいう。
【0013】
(実施形態1)
図1は、本実施形態の配線板10の構成要素、すなわちパッド200a(第1パッド)、外部接続端子321b(第1外部接続端子)、及び外部接続端子322b(第2外部接続端子)を、基板101の第2面に投影した場合におけるそれら構成要素の2次元配置を示す図である。
【0014】
本実施形態の配線板10は、図1に示すように、電子部品200を内蔵する。電子部品200は、基板101の内部に配置される。電子部品200は、矩形板状の外形を有する。また、電子部品200は、再配線層(パッド200aと電気的に接続される引き出し配線200b)を有する。基板101は、電子部品200の外形に対応した形状のスペース(開口部)R100を有する。電子部品200は、スペースR100に配置される。基板101と電子部品200との間には、隙間R12が形成される。
【0015】
電子部品200は、外周付近にパッド領域R11を有する。パッド領域R11には、複数のパッド200aが所定の間隔をおいて(例えば等間隔で)格子状に配列される。パッド200aは、パッド領域R11の略全域にわたって配置される。電子部品200の内側には、内部領域R1(第1領域)が配置される。内部領域R1は、パッド領域R11により囲まれる。内部領域R1には、外部接続端子321bが、例えば格子状に配列される。したがって、外部接続端子321bは、パッド200aにより囲まれる。パッド200aは、内部領域R1の少なくとも四方に配置される。外部接続端子321bは、矢印X1、X2の方向及び矢印Y1、Y2の方向の各々に、例えば等間隔で列をなす。
【0016】
パッド領域R11の外層には、外部接続端子321b及び322bのいずれも形成されない。すなわち、パッド200aの直上(配線板10の主面の法線方向)には外部接続端子321b及び322bのいずれも形成されていない。なお、本実施形態では、パッド領域R11の概ね全域にパッド200aが配置されるが、例えば図2Aに示すように、所々、パッド200aの配置されない部分R101があってもよい。例えば配線の引き回し経路等の事情により、部分的にパッド200aを省いてもよい。
【0017】
矢印X1、X2の方向の配列に関して、外部接続端子321b(第1外部接続端子)同士の最小ピッチd11は、電子部品200のパッド200a同士の最小ピッチd21の2倍以上である。また、矢印Y1、Y2の方向の配列に関して、外部接続端子321b(第1外部接続端子)同士の最小ピッチd12は、電子部品200のパッド200a(第1パッド)同士の最小ピッチd22の2倍以上である。具体的には、最小ピッチd11、d12が100μmであり、最小ピッチd21、d22が50μmである。このように外部接続端子321bのピッチを広くすることで、好適にファンアウトされ、例えばピッチの粗いマザーボード等の他の配線板に配線板10を実装する場合に、整合をとり易くなる。なお、外部接続端子321b又はパッド200aの配列が所定の方向について等間隔でない場合には、各列の中で最も狭いピッチが、最小ピッチd11、d12、d21、d22に相当する。
【0018】
基板101は、スペースR100の縁付近に外部領域R20を有する。外部領域R20には、複数の外部接続端子322bが所定の間隔をおいて(例えば等間隔で)配列される。外部接続端子322bは、外部領域R20の略全域にわたって配置される。すなわち、本実施形態では、スペースR100が、外部接続端子322b(第2外部接続端子)に囲まれる第2領域R2と略一致する。第2領域R2は、外部領域R20(外部接続端子322b)により囲まれる。外部接続端子322bは、第2領域R2の少なくとも四方に配置され、パッド200a及び外部接続端子321bを囲んでいる。第2領域R2の内層にはパッド200aが配置され、外層には外部接続端子321bが配置される。
【0019】
なお、本実施形態では、外部領域R20の概ね全域に外部接続端子322bが配置されるが、例えば図2Bに示すように、所々、外部接続端子322bの配置されない部分R102があってもよい。例えば配線の引き回し経路等の事情により、部分的に外部接続端子322bを省いてもよい。
【0020】
パッド領域R11及び隙間R12のいずれにも、外部接続端子321b及び322bのいずれも形成されない。もっといえば、パッド領域R11の内側境界から隙間R12の外側境界までの連続する領域R10(図3参照)にも、外部接続端子321b及び322bのいずれも形成されていない。
【0021】
配線板10では、その内側から外側に向けて、内部領域R1(外層に外部接続端子321bが形成される領域)と、パッド領域R11(内層に電子部品200のパッド200aが形成され、且つ、外層に外部接続端子321b及び外部接続端子322bのいずれも形成されない領域)と、外部領域R20(外層に外部接続端子322bが形成される領域)と、が順に配置される。
【0022】
配線板10は、図3(図1のA−A断面図)に示すように、配線板100と、電子部品200と、積層部11及び12と、外部接続端子311b、312b、321b、322bと、を備える。積層部11は、基板101の第1面側に、絶縁層210と、導体パターンとしての配線層110と、が順に積層されて構成される。積層部12は、基板101の第2面側に、絶縁層220と、導体パターンとしての配線層120と、が順に積層されて構成される。配線板10のパッケージとしては、例えばフルグリッドのBGA(Ball Grid Array)が用いられる。ただし、これに限定されず、配線板10のパッケージは任意である。
【0023】
配線板100は、基板101と、スルーホール101aと、導体膜101bと、配線層102a及び102bと、から構成される。
【0024】
基板101は、例えばエポキシ樹脂からなる。エポキシ樹脂は、例えば樹脂含浸処理により、ガラス繊維やアラミド繊維等の補強材を含んでいることが好ましい。補強材は、主材料(エポキシ樹脂)よりも熱膨張率の小さい材料である。基板101の厚さは、例えば0.1mmである。なお、基板101の形状や、厚さ、材料等は、用途等に応じて変更可能である。
【0025】
基板101は、スルーホール101aを有する。スルーホール101aの内壁には、導体膜101bが形成される。さらに、基板101は、電子部品200の外形に対応した形状のスペースR100を有する。
【0026】
電子部品200は、スペースR100に配置される。電子部品200は、例えば所定の回路が集積されたICチップである。電子部品200は、第2面に複数のパッド200aを有し、第1面にはパッドを有さない。パッド200aの各々は、例えばアルミニウムからなる。電子部品200は、パッド200aと電気的に接続される引き出し配線200bも有する。引き出し配線200bの表面は、粗面になっている。なお、ここでいうICチップは、ウエハの状態で、保護膜や端子等の形成、さらには再配線などを行い、その後個片化した、いわゆるウエハ・レベルCSPも含む。また、電子部品200は、例えば両面(第1面及び第2面)にそれぞれパッド200aを有するものであってもよい。
【0027】
基板101の両面(第1面、第2面)には、それぞれ配線層102a、102bが形成される。配線層102aと配線層102bとは、スルーホール101aの内壁に形成された導体膜101bを介して、互いに電気的に接続される。
【0028】
基板101及び電子部品200の第1面には、絶縁層210、配線層110が順に積層される。絶縁層210は、電子部品200の第1面及び配線層102aの表面を覆うように形成される。ただし、所定の箇所に、配線層102aに接続されるテーパ状(例えば円錐状)のバイアホール212aが形成される。バイアホール212aの側面及び底面には、導体212bが形成される。バイアホール212aと導体212bとは、コンフォーマルバイアを構成する。そして、このコンフォーマルバイアにより、配線層102aと配線層110とが互いに電気的に接続される。
【0029】
一方、基板101及び電子部品200の第2面には、絶縁層220、配線層120が順に積層される。絶縁層220は、電子部品200の第2面、配線層102bの表面、及び引き出し配線200bの表面を覆うように形成される。ただし、電子部品200の第2面側(矢印Z2側)においては、絶縁層220が部分的に除去され、引き出し配線200bに接続されるテーパ状(例えば円錐状)のバイアホール221aが形成される。さらに、絶縁層220が部分的に除去され、配線層102bに接続されるテーパ状(例えば円錐状)のバイアホール222aも形成される。バイアホール221a、222aの側面及び底面には、導体221b、222bが形成される。バイアホール221a、222aと導体221b、222bとは、コンフォーマルバイアを構成する。そして、こうしたコンフォーマルバイアを介して、配線層102bと配線層120とが電気的に接続され、また、引き出し配線200bと配線層120とが電気的に接続される。
【0030】
電子部品200は、絶縁層210及び220により周りを完全に覆われている。電子部品200と基板101との境界部(隙間R12)には、絶縁層220を構成する樹脂が充填される。これにより、電子部品200が、絶縁層210及び220で保護されるとともに、所定の位置に固定される。
【0031】
配線層120及び導体221b、222bの各々は、例えば銅のめっき皮膜からなる。このため、電子部品200と配線層120との接続部分の信頼性は高い。
【0032】
絶縁層210及び220は、例えば硬化したプリプレグからなる。このプリプレグとしては、例えばガラス繊維又はアラミド繊維等の基材に、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)、イミド樹脂(ポリイミド)、フェノール樹脂、又はアリル化フェニレンエーテル樹脂(A−PPE樹脂)等の樹脂を含浸させたものを用いる。ただし、これら配線層110及び120、並びに絶縁層210及び220の形状や材料等は、用途等に応じて変更可能である。例えば配線層110及び120の材料として、銅以外の金属を用いてもよい。また、絶縁層210及び220の材料としては、プリプレグに代えて、液状又はフィルム状の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはRCF(Resin Coated copper Foil)を用いることもできる。ここで、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、イミド樹脂(ポリイミド)、BT樹脂、アリル化フェニレンエーテル樹脂、アラミド樹脂などを用いることができる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば液晶ポリマー(LCP)、PEEK樹脂、PTFE樹脂(フッ素樹脂)などを用いることができる。これらの材料は、例えば絶縁性、誘電特性、耐熱性、機械的特性等の観点から、必要性に応じて選ぶことが望ましい。また、上記樹脂には、添加剤として、硬化剤、安定剤、フィラーなどを含有させることもできる。
【0033】
絶縁層210の第1面には、開口部311a及び312aを有するソルダーレジスト層310が形成される。また、絶縁層220の第2面には、開口部321a及び322aを有するソルダーレジスト層320が形成される。なお、ソルダーレジスト層310及び320の各々は、例えばアクリル−エポキシ系樹脂を用いた感光性樹脂、エポキシ樹脂を主体とした熱硬化性樹脂、又は紫外線硬化型の樹脂等からなる。
【0034】
開口部311a、321aは、それぞれ電子部品200の第1面側、第2面側に配置される。特に、このうちパッド200a側の開口部321aは、内部領域R1に配置される。一方、開口部312a、322aは、それぞれ基板101の第1面側、第2面側に配置される。これら開口部312a及び322aのいずれもが、外部領域R20に配置される。開口部311a及び312a、開口部321a及び322aには、それぞれ配線層110、120が露出する。
【0035】
開口部311a、312a、321a、322aには、それぞれ例えば半田からなる外部接続端子311b、312b、321b、322bが形成される。外部接続端子311b及び312b、外部接続端子321b及び322bは、それぞれ配線層110、120と電気的に接続される。
【0036】
外部接続端子311b、312b、321b、322bは、例えば他の配線板や電子部品等との電気的な接続に用いられる。配線板10は、少なくとも片面において他の配線板に実装されることで、携帯電話等の回路基板として使用することができる。例えば図4Aに示すように、配線板10は、第2面側(パッド200a側)の外部接続端子321b及び322bを介して、他の配線板1000上の電極1000aに実装される。他の配線板1000は、例えばマザーボードである。あるいは、例えば図4Bに示すように、配線板10は、第2面側において他の配線板1000に実装され、その反対側において、第1面側の外部接続端子311b及び312bが、他の配線板2000上の電極2000aと電気的に接続される。これにより、スタック構造が形成される。他の配線板1000は、例えばマザーボードであり、他の配線板2000は、例えばメモリーチップを実装したパッケージ基板である。
【0037】
配線板10と他の配線板1000又は2000とを接続することにより、両者の特性の相違等に起因した応力が発生する。この応力は、接続界面で他の配線板1000又は2000と外部接続端子321b、322b、又は311b、312bとを引き剥がす方向(矢印X1又はX2の方向)に作用し、高温になるほど大きくなる。しかも、配線板10やそのパッケージが薄型化(層数の低減)されるほど、電子部品200へ伝わり易くなる。そして、電子部品200に大きな応力が加わった場合には、電子部品200の性能劣化等が懸念される。この点、本実施形態の配線板10では、外部接続端子321b、322bが、電子部品200のパッド200aの直上(配線板10の主面の法線方向)には形成されない。そのため、他の配線板1000からパッド200aへの応力の伝搬経路F1(図5A)は、外部接続端子321b、322bがパッド200aの直上に形成される場合の伝搬経路F2(図5B)に比べて複雑になり、応力が電子部品200に伝わりにくくなる。したがって、パッド200a等の電気的な接続に関して、より高い信頼性が得られる。
【0038】
配線板10のこうした構造は、例えば強度の乏しい低誘電率(Low-k)材料を含む電子部品200等を内蔵する場合などに採用することが特に有効である。
【0039】
配線板10は、任意の他の配線板に実装することができる。また、配線板に実装しないで使用してもよい。
【0040】
配線板10を製造する場合には、例えば作業者が、図6に示す一連の処理を実行する。
【0041】
作業者は、まず、ステップS11で、外部接続端子321b、322b等の配置を決定する。外部接続端子321b、322bは、電子部品200のパッド200aの直上(矢印Z1、Z2方向)から所定の距離(オフセット値)だけX1、X2方向にずらして(オフセットして)配置する。これにより、パッド200aに加わる応力を効果的に低減することができる。なお、オフセット値(外部接続端子321b、322bと電子部品200のパッド200aとの距離)は、任意に設定することができる。ただし、矢印Z1、Z2方向からみて、外部接続端子321b、322bの接続部(開口部321a、322a)が、電子部品200のパッド200a(例えばアルミニウムパッド)に重ならないようにする(詳しくは、後述の図14A、図15A、図16A、図17A、図18A参照)。
【0042】
続けて、作業者は、ステップS12で、例えば図7A〜図8Dに示す工程等を経て、積層部11及び12を形成する。
【0043】
例えば作業者が、図7Aに示すように、配線板100を用意する。配線板100は、基板101と、スルーホール101aと、導体膜101bと、配線層102a及び102bと、から構成される。配線板100は、配線板10のコア基板に相当する。
【0044】
続けて、作業者は、例えば図7Bに示すように、例えばレーザ等により中抜き加工して、基板101に、スペースR100を形成する。
【0045】
続けて、作業者は、例えば図7Cに示すように、例えばPET(ポリ・エチレン・テレフタレート)からなるキャリア1001を、基板101の片面(例えば第1面)に設ける。キャリア1001は、例えばラミネートにより、基板101と接着される。
【0046】
続けて、作業者は、図7Dに示すように、例えば常温で、電子部品200のパッド200aを第2面側(キャリア1001とは反対側)に向けて、電子部品200をキャリア1001上(詳しくはスペースR100)に載置する。電子部品200は、第2面に、パッド200aと、パッド200aと電気的に接続される引き出し配線200bと、を備える。パッド200aの引き出し配線200bの表面は、粗面になっている。なお、引き出し配線200bの粗面は、通常、引き出し配線200bの形成時に形成される。ただし、必要に応じて、引き出し配線200bを形成した後にその表面を、例えば化学薬品等で粗化してもよい。
【0047】
続けて、作業者は、図8Aに示すように、例えば真空ラミネートにより、電子部品200及び基板101の主面を覆うように、絶縁層220を形成する。これにより、パッド200aが、絶縁層220で覆われる。さらに、絶縁層220は加熱により溶けて、スペースR100に充填される。すなわち、電子部品200と基板101との隙間R12には、絶縁層220を構成する樹脂が充填される。これにより、電子部品200が、所定の位置に固定される。
【0048】
続けて、作業者は、基板101の第1面(絶縁層220とは反対側の面)からキャリア1001を引きはがし、除去する。そして、例えば図8Bに示すように、その基板101の第1面に、絶縁層210を形成する。これにより、電子部品200が基板101に埋め込まれる。
【0049】
続けて、作業者は、図8Cに示すように、絶縁層210、220に、例えばレーザ等により、テーパ状(例えば円錐状)のバイアホール212a、221a、222aを形成する。
【0050】
続けて、作業者は、例えばセミアディティブ法により、導体パターンを形成する。詳しくは、例えばそれら各面(第1面、第2面)をパターニングされためっきレジストで被覆して、そのレジストのない部分に選択的に電解めっきする。これにより、図8Dに示すように、絶縁層210の第1面に配線層110及び導体212bが形成され、絶縁層220の第2面に配線層120及び導体221b、222bが形成される。配線層110、120は、パッド200aの直上(配線板10の主面の法線方向)から外れるまで引き出される。なお、セミアディティブ法に代えて、サブトラクティブ法(エッチングによりパターニングする手法)により、配線層110、120及び導体212b、221b、222bを形成してもよい。そして、絶縁層210と配線層110とが積層部11となる。また、絶縁層220と配線層120とが積層部12となる。
【0051】
続けて、図6のステップS13で、作業者は、例えば図9に示す工程等を経て、外部接続端子311b、312b、321b、322bを形成する。具体的には、まず、作業者は、例えばスクリーン印刷、スプレーコーティング、ロールコーティング等により、所定のパターンのソルダーレジスト層310及び320を形成する。ソルダーレジスト層310には、図9に示すように、開口部311a及び312aが形成される。また、ソルダーレジスト層320には、開口部321a及び322aが形成される。開口部311a及び312a、開口部321a及び322aには、それぞれ配線層110、120が露出する。
【0052】
続けて、作業者は、開口部311a、312a、321a、322aに、それぞれ外部接続端子311b、312b、321b、322bを形成する。これら外部接続端子311b等は、例えば開口部311a等に露出した配線層110、120上にそれぞれ半田ペーストを塗布した後、それらをリフロー等の熱処理により硬化することで、形成することができる。外部接続端子311b及び312b、外部接続端子321b及び322bは、それぞれ配線層110、120と電気的に接続される。
【0053】
上記工程により、先の図1に示した配線板10が得られる。
【0054】
本実施形態の配線板10によれば、熱変化や外力等に起因した応力による電子部品200等の性能劣化を抑制することができる。また、配線板10の大型化やそれに伴う接続信頼性の低下等を招くことなく、配線密度の高い電子部品200の実装が可能になる。
【0055】
具体的には、電子部品200のパッド200aの直上(配線板10の主面の法線方向)は通常、発熱し易い。したがって、例えば前述の特許文献1に記載の配線板のように、外部接続端子321b又は322bがパッド200aの直上に形成されると、電子部品200の熱膨張係数と積層部12の熱膨張係数との差に起因する熱応力が外部接続端子321b又は322bの周囲に集中し易くなる。このため、接続信頼性の低下が懸念される。一方、特許文献2に記載の配線板のように、電子部品全体の直上を避けて形成されると、電子部品200のパッド200aのピッチが狭い場合や、電子部品200のI/O(Input/Output)の数が多い場合に、電子部品200の実装が困難になる。また、仮に実装できたとしても、電子部品200を収容するためのスペースR100が外側に拡張されることで配線板10のサイズが大きくなったり、あるいは配線長が長くなることによって信号遅延が生じたりすることなどが懸念される。
【0056】
この点、本実施形態の配線板10では、先の図1に示したように、外部接続端子321b、322b(第1外部接続端子、第2外部接続端子)が、発熱し易いパッド200a(第1パッド)の直上を避けて形成される。しかも、電子部品200全体の直上を避けて形成されるわけではなく、パッド200aの直上は避けつつ、電子部品200の内側には、外部接続端子321b(第1外部接続端子)を形成するためのスペースが確保される。また、電子部品200の外側には、外部接続端子322b(第2外部接続端子)が形成される。このため、配線板10の大型化やそれに伴う接続信頼性の低下等を招くことなく、ファインピッチの電子部品200やI/Oの数が多い電子部品200等を実装することができる。
【0057】
また、電子部品200と基板101との隙間R12に絶縁層220を構成する樹脂が充填されるため、隙間R12の直上(配線板10の主面の法線方向)における配線板10の第2面の平坦性の確保は難しい。この点、配線板10では、外部接続端子321b及び322bが、電子部品200のパッド200aの直上に加え、スペースR100における基板101と電子部品200との隙間R12の直上も避けて形成される。このため、パッド200a等の電気的な接続に関して、より高い信頼性が得られる。
【0058】
図5A及び図5Bに示したように、配線板10を他の配線板1000、2000に実装した場合にも、応力が低減される。
【0059】
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る配線板及びその製造方法について、上記実施形態1との相違点を中心に説明する。なおここでは、上記図3等に示した要素と同一の要素には各々同一の符号を付し、既に説明した共通の部分、すなわち説明が重複する部分については、便宜上、その説明を割愛することとする。
【0060】
図10(図3に対応する断面図)に示すように、本実施形態の配線板20では、積層部11及び積層部12が、複数の層間絶縁層及び複数の導体層を含む。詳しくは、積層部11は、基板101の第1面側に、絶縁層210と、配線層110と、絶縁層230と、配線層130と、が順に積層されて構成される。一方、積層部12は、基板101の第2面側に、絶縁層220と、配線層120と、絶縁層240と、配線層140と、が順に積層されて構成される。ここで、絶縁層210、220、230、240は層間絶縁層に相当し、配線層110、120、130、140は導体層に相当する。
【0061】
絶縁層210、220、230、240には、テーパ状(例えば円錐状)のバイアホール212a、221a、222a、232a、241a、242aが形成される。そして、バイアホール212a、221a、222a、232a、241a、242aの内側には、それぞれ導体212b、221b、222b、232b、241b、242bが充填され、その各々がフィルドバイアを構成する。
【0062】
パッド200a(例えばアルミニウムパッド)は、バイアホール221a、222a、241a、242a及びその内側の導体221b、222b、241b、242b、並びに配線層120、140を介して、外部接続端子321b又は322bと電気的に接続される。外部接続端子321b又は322bのうち、例えば図10中の外部接続端子22は、引き出し配線200b及び配線層120、140により、パッド200aから外層側(矢印Z2側)へ向かって端子位置が内側から外側へシフトされることで、パッド200aの直上から外れた位置に配置される。また、図10中の外部接続端子21は、その内側からさらに内側へシフトされることで、パッド200aの直上から外れた位置に配置される。すなわち、外部接続端子21又は22は、パッド200aの直上からオフセットされる。特に配線層120、140により、2層の層間絶縁層(絶縁層220、240)にわたって端子位置が段階的に(2段階で)オフセットされる。しかも、端子位置のオフセット量は、内層側(下層)の配線層120よりも外層側(上層)の配線層140の方が大きい。
【0063】
バイアホール241aは、バイアホール241aが形成される絶縁層240(層間絶縁層)の下層に隣接する絶縁層220(他の層間絶縁層)に形成された他のバイアホール221aの直上には配置されない。また、外部接続端子21、22は、それら外部接続端子21、22が設けられる絶縁層240(層間絶縁層)に形成されたバイアホール241aの直上には配置されない。
【0064】
こうした構造により、本実施形態の配線板20では、パッド200a等の電気的な接続に関して、より高い信頼性が得られる。以下、このことに関するシミュレーション結果について、図11A〜図19を参照して説明する。
【0065】
測定者は、図11A、図11B、図11C、図11Dにそれぞれ示す試料Leg1、Leg2、Leg3、Leg4についてシミュレーションを実行した。これら試料Leg1〜Leg4の各々は、電子部品30の表面に、第1絶縁層33と、第1導体層34と、第2絶縁層35と、第2導体層36と、ソルダーレジスト層37と、が順に積層されて構成される。外層のソルダーレジスト層37の開口部37aには、半田からなる外部接続端子38が形成される。
【0066】
電子部品30は、表層部に低誘電率(Low-k)材料からなる絶縁層30aを有し、表面にアルミニウムからなるパッド32を有する。第1絶縁層33は、SiNからなる絶縁層31aと、ポリイミドからなる絶縁層31bと、から構成される。
【0067】
第1絶縁層33にはテーパ状(円錐状)のバイアホール33aが形成され、第2絶縁層35にはテーパ状(円錐状)のバイアホール35aが形成される。そして、バイアホール33aには導体33bが充填され、バイアホール35aには導体35bが充填され、その各々がフィルドバイアを構成する。また、ソルダーレジスト層37の開口部37aには、外部接続端子38を構成する半田37bが充填される。外部接続端子38は半田ボールからなる。
【0068】
試料Leg1では、電子部品30のパッド32の直上(矢印Z2方向)に、バイアホール33a、35a及び外部接続端子38が配置される。これに対し、試料Leg2〜Leg4では、電子部品30のパッド32(基準位置)に対して、バイアホール33a、35a及び外部接続端子38の位置、特に主面(X−Y平面)上の2次元位置のうち、矢印X1、X2方向の位置(X座標)がオフセットされる。
【0069】
試料Leg1では、図11Aに示すように、第1絶縁層33における端子位置L1と、第2絶縁層35における端子位置L2と、外部接続端子38の端子位置L3と、が一致する。なお、端子位置L3は、外部接続端子38と第2導体層36とが接続される位置に相当する。端子位置L2は、第2導体層36と第1導体層34とが接続される位置に相当する。また、端子位置L1は、第1導体層34と電子部品30のパッド32とが接続される位置に相当する。
【0070】
試料Leg2では、図11Bに示すように、端子位置L2と端子位置L3とが一致し、端子位置L2、L3は、端子位置L1から矢印X2側へオフセットされる。すなわち、バイアホール33aは、パッド32の直上に配置されるが、バイアホール35a及び外部接続端子38は、パッド32の直上に配置されない。ただし、外部接続端子38は、バイアホール35aの直上に配置される。
【0071】
試料Leg3では、図11Cに示すように、端子位置L1と端子位置L2とが一致し、端子位置L3は、端子位置L1、L2から矢印X2側へオフセットされる。すなわち、バイアホール33a、35aは、パッド32の直上に配置されるが、外部接続端子38は、パッド32及びバイアホール35aのいずれの直上にも配置されない。
【0072】
試料Leg4では、図11Dに示すように、端子位置L1〜L3はいずれも一致せず、端子位置L2、L3の各々が、端子位置L1から矢印X2側へオフセットされる。すなわち、バイアホール33aは、パッド32の直上に配置されるが、バイアホール35a及び外部接続端子38は、パッド32の直上に配置されない。また、外部接続端子38は、バイアホール35aの直上にも配置されない。
【0073】
シミュレーションの測定者は、温度が180degCから−40degCになるまで上記試料Leg1〜Leg4の各々を冷却したときの応力を測定した。この際、サブモデリング手法により、パッケージ全体の解析と詳細部(図11A〜図11D参照)との各々について、応力の計算を行った。なお、サブモデリング手法とは、大まかなモデル(フルモデル)で解析した結果を、細部まで作り込んだモデル(サブモデル)に与えることで、詳細なモデルについて全体の挙動を考慮した解析を行う手法をいう。
【0074】
試料Leg1〜Leg4についてのシミュレーション結果を、図12に示す。測定者は、バイアホール33a、35aの径を30μm、50μm、70μmにした場合の各々について、試料Leg1〜Leg4の応力を測定した。図12のグラフに示されるように、各試料の応力は、いずれの径においても、試料Leg4(図11D)で最も小さくなり、その他の試料Leg1〜Leg3の応力は、試料Leg3(図11C)、試料Leg2(図11B)、試料Leg1(図11A)の順で大きくなった。
【0075】
オフセットしない試料Leg1の応力は、オフセットする他の試料Leg2〜Leg4の応力よりも大きい。このことから、配線板の応力を低減する上では、端子位置L3をパッド200aの直上からオフセットすることが好ましいと推察できる。
【0076】
試料Leg2の応力は、試料Leg3の応力よりも大きい。このことから、配線板の応力を低減する上では、内層側の第1導体層34によるオフセット量(第1オフセット量)よりも外層側の第2導体層36によるオフセット量(第2オフセット量)の方が大きいことが好ましいと推察できる。また、最も外層側の第2導体層36で最もオフセット量が大きいことが好ましいとも推察できる。また、最も内層側の第1導体層34で最もオフセット量が小さいことが好ましいとも推察できる。
【0077】
試料Leg4の応力が最も小さい。このことから、端子位置が、複数の層で段階的にオフセットされることが好ましいと推察できる。この場合、全オフセット量は、各層におけるオフセット量(第1オフセット量及び第2オフセット量)の合計に相当する。
【0078】
さらに測定者は、図13に示す試料Leg4について、端子位置L1、L2、L3に関するシミュレーションを実行した。試料Leg4において、バイアホール33aには導体33bが充填され、バイアホール35aには導体35bが充填され、開口部37aには半田37bが充填される。そしてそれらは、第1導体層34と電子部品30のパッド32との第1接続部41、第2導体層36と第1導体層34との第2接続部42、外部接続端子38と第2導体層36との第3接続部43をそれぞれ構成する。第1接続部41、第2接続部42、第3接続部43の位置は、それぞれ端子位置L1、L2、L3に相当する。ここで、第1接続部41、第2接続部42の径d111は70μmであり、第1接続部41、第2接続部42上のパッド径d112は150μmである。また、第3接続部43の径d113は200μmであり、第3接続部43上のパッド径d114は280μmである。
【0079】
以下、端子位置L1、L2、L3と応力分布との関係について検討する。
【0080】
端子位置L2と端子位置L3とを一致させ、端子位置L1と端子位置L2との距離d101(第1オフセット量)を500μmに設定したとき(図14A参照)のシミュレーション結果を、図14Bに示す。この場合、第3接続部43(外部接続端子38)は、第2接続部42(バイアホール35a)の直上に配置される。図14Bのグラフに示されるように、この場合において応力が最大となる位置は、端子位置L1、L2で、応力の最大値は、約245MPaであった。
【0081】
端子位置L2と端子位置L3との距離d102(第2オフセット量)を65μmに設定し、端子位置L1と端子位置L2との距離d101(第1オフセット量)を435μmに設定したとき(図15A参照)のシミュレーション結果を、図15Bに示す。この場合、第3接続部43(外部接続端子38)は、第2接続部42(バイアホール35a)の直上に配置される。第3接続部43(外部接続端子38)の矢印X1側(図13)の境界と第2接続部42(バイアホール35a)の矢印X1側(図13)の境界とは矢印Z1、Z2方向(図13)に重なる。図15Bのグラフに示されるように、この場合において応力が最大となる位置は、端子位置L2で、応力の最大値は、約190MPaであった。
【0082】
端子位置L2と端子位置L3との距離d102(第2オフセット量)を135μmに設定し、端子位置L1と端子位置L2との距離d101(第1オフセット量)を365μmに設定したとき(図16A参照)のシミュレーション結果を、図16Bに示す。この場合、第3接続部43(外部接続端子38)の矢印X1側(図13)の境界と第2接続部42(バイアホール35a)の矢印X2側(図13)の境界とが矢印Z1、Z2方向(図13)に重なり、第3接続部43は第2接続部42の直上から外れる。すなわち、第3接続部43が第2接続部42の直上に配置されず、且つ、第2接続部42が第1接続部41の直上に配置されない範囲において、距離d102(第2オフセット量)が最小となる。図16Bのグラフに示されるように、この場合において応力が最大となる位置は、端子位置L2で、応力の最大値は、約100MPaであった。
【0083】
端子位置L2と端子位置L3との距離d102(第2オフセット量)を430μmに設定し、端子位置L1と端子位置L2との距離d101(第1オフセット量)を70μmに設定したとき(図17A参照)のシミュレーション結果を、図17Bに示す。この場合、第2接続部42(バイアホール35a)の矢印X1側(図13)の境界と第1接続部41(バイアホール33a)の矢印X2側(図13)の境界とが矢印Z1、Z2方向(図13)に重なる。すなわち、第3接続部43が第2接続部42の直上に配置されず、且つ、第2接続部42が第1接続部41の直上に配置されない範囲において、距離d102(第2オフセット量)が最大となる。図17Bのグラフに示されるように、この場合において応力が最大となる位置は、端子位置L2で、応力の最大値は、約85MPaであった。
【0084】
端子位置L1と端子位置L2とを一致させ、端子位置L2と端子位置L3との距離d102(第2オフセット量)を500μmに設定したとき(図18A参照)のシミュレーション結果を、図18Bに示す。この場合、第2接続部42(バイアホール35a)は、第1接続部41(バイアホール33a)の直上に配置される。第1接続部41(バイアホール33a)と第2接続部42(バイアホール35a)とは矢印Z1、Z2方向(図13)に重なる。図18Bのグラフに示されるように、この場合において応力が最大となる位置は、端子位置L1、L2で、応力の最大値は、約120MPaであった。
【0085】
図19に、端子位置L2と端子位置L3との距離d102(第2オフセット量)と応力分布との関係を示す。このグラフに示されるように、距離d102(第2オフセット量)が135μm(図16A)から430μm(図17A)までの範囲にある場合において、小さな応力が得られる。このことから、バイアホール35aが形成される第2絶縁層35(層間絶縁層)の下層に隣接する第1絶縁層33(他の層間絶縁層)に形成された他のバイアホール33aの直上にバイアホール35aが配置されない構造によって、電子部品30へ伝達される応力が緩和されると推察できる。また、外部接続端子38が設けられる第2絶縁層35(層間絶縁層)に形成されたバイアホール35aの直上に外部接続端子38が配置されない構造によっても、電子部品30へ伝達される応力が緩和されると推察できる。さらに、配線板の応力を低減する上では、内層側の第1導体層34によるオフセット量(第1オフセット量)よりも外層側の第2導体層36によるオフセット量(第2オフセット量)の方が大きいことが好ましいと推察できる。
【0086】
また、3層以上の層間絶縁層及び導体層を積層した場合にも、同様の傾向が得られると考えられる。
【0087】
以上説明したように、本実施形態の配線板20では、パッド200a等の電気的な接続に関して、より高い信頼性が得られる。こうした配線板20は、先の図7A〜図8Dに示した工程の後、さらに絶縁層230、240及び配線層130、140を積層することにより、製造することができる。ただし、フィルドバイアを形成するため、バイアホール212a、221a、222a、232a、241a、242aの内側に、それぞれ導体212b、221b、222b、232b、241b、242bを充填する。
【0088】
以上、本発明の実施形態に係る配線板及びその製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。
【0089】
実施形態1、2の配線板は、第2面だけでなく第1面にもパッドを有する電子部品を内蔵してもよい。例えば実施形態1の配線板が、第2面だけでなく第1面にもパッド200c及びその引き出し配線200dを有する電子部品200を内蔵する場合には、図20に示すように、外部接続端子311b及び312b(第3外部接続端子及び第4外部接続端子)を、電子部品200の複数のパッド200c(第2パッド)の直上を避けて形成することで、第2面のパッド200aだけでなく、第1面のパッド200cに関しても上述のように応力が低減される。この図20の例では、外部接続端子311b及び312bの各々が、パッド領域R31の内側境界から隙間R12の外側境界までの連続する領域R30を避けて配置される。外部接続端子311b及び312bとパッド200cとは、バイアホール211a及び導体211bからなるコンフォーマルバイア、又はバイアホール212a及び導体212bからなるコンフォーマルバイアを介して、互いに電気的に接続される。
【0090】
図21は、パッド200c(第2パッド)、外部接続端子311b(第3外部接続端子)、及び外部接続端子312b(第4外部接続端子)を、基板101の第1面に投影した場合におけるそれら構成要素の2次元配置を示す図である。
【0091】
図21に示す配線板10では、パッド200c、外部接続端子311b及び外部接続端子312bを基板101の第1面に投影した場合において、外部接続端子311bは、パッド200cに囲まれるように配置され、パッド200c及び外部接続端子311bは、外部接続端子312bに囲まれるように配置される。すなわち、第1面側においては、外部接続端子312b(第4外部接続端子)に囲まれる第4領域R4の内層にはパッド200cが配置され、外層には外部接続端子311b(第3外部接続端子)が配置される。そして、外部接続端子311bは、パッド200cに囲まれる内部領域R3(第3領域)の外層に配置される。一方、第2面側においては、先の図1に示したように、外部接続端子322b(第2外部接続端子)に囲まれる第2領域R2の内層にはパッド200aが配置され、外層には外部接続端子321b(第1外部接続端子)が配置される。そして、外部接続端子321bは、パッド200aに囲まれる内部領域R1(第1領域)の外層に配置される。
【0092】
こうした構造によれば、電子部品200の内側(内部領域R1、R3)に外部接続端子321b、外部接続端子311b(第1外部接続端子、第3外部接続端子)を配置することが可能になる。また、電子部品200の外側(外部領域R20、R40)には、外部接続端子322b、312b(第2外部接続端子、第4外部接続端子)を配置することができる。したがって、配線板10の大型化やそれに伴う接続信頼性の低下等を招くことなく、第2面だけでなく第1面の配線密度も高い電子部品200の実装が可能になる。
【0093】
実施形態1、2の配線板は、複数の電子部品を内蔵してもよい。例えば実施形態1の配線板が、電子部品200及び400を内蔵する場合も、例えば図22に示すように、第1面側の外部接続端子311b及び312b等及び第2面側の外部接続端子321b及び322b等を先の図20、図21に示した配置と同様に配置することで、上述の効果が得られる。この場合は、外部接続端子311b、312bが、それぞれ第1外部接続端子、第2外部接続端子に相当する。また、パッド200a及び200cの各々が第1パッドに相当する。なお、電子部品200におけるパッド200aのレイアウト又は隙間R12等と電子部品400におけるパッド200cのレイアウト又は隙間R32等とは、同一であっても異なっていてもよい。
【0094】
実施形態1、2の配線板10、20におけるバイアホールは、コンフォーマルバイアを構成するものであっても、フィルドバイアを構成するものであってもよい。例えば実施形態1において、バイアホール212a、221a、222aを、例えば図23に示すように、導体212b、221b、222bの充填されたフィルドバイアを構成するものとしてもよい。
【0095】
実施形態1、2において、形成面の平坦性を確保することができる場合などには、隙間R12の直上に外部接続端子を配置してもよい。例えば実施形態1において、図24に示すように、発熱し易いパッド200aの直上を避けつつ、隙間R12の直上(配線板10の主面の法線方向)に開口部323a及び外部接続端子323bを配置してもよい。
【0096】
上記実施形態では、外部接続端子321b(第1外部接続端子)を格子状に配列したが、外部接続端子321bの配列形態は任意である。例えば図25に示すように、外部接続端子321bを千鳥格子状に配列してもよい。また、外部接続端子321bをリング状に配列してもよい。特に図26に示すように、四角形の輪郭をなす2列以上のドット配列が好ましい。あるいは、特に図27に示すように、四角形の輪郭をなす1列のドット配列が好ましい。外部接続端子321bの数は、複数に限られず、1つでもよい。
【0097】
外部接続端子321bのピッチは、上述のピッチ(最小ピッチd11、d12)に限定されず、用途等に応じて変更可能である。
【0098】
その他、外部接続端子322b(第2外部接続端子)の外部領域R20における配列形態、又はパッド200aのパッド領域R11における配列形態も任意である。また、外部接続端子322b及びパッド200aのピッチ又は数等も任意である。
【0099】
電子部品200又は400の種類は、任意である。例えばIC回路等の能動部品のほか、コンデンサ、抵抗、コイル等の受動部品など、任意の電子部品を採用することができる。
【0100】
上記実施形態において、各層の材質、サイズ、層数等は、任意に変更可能である。
【0101】
例えば製造コストの削減等には、先の図3に示したような簡素な構造の配線板10が有利である。一方、例えば高機能化等を図るべく、図8Dに示した構造が完成した後、さらに積層を続けて、片面3層以上の配線板としてもよい。
【0102】
上記実施形態の工程は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。
【0103】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【0104】
本発明に係る電子部品内蔵配線板は、電子機器の回路基板に適している。
【符号の説明】
【0105】
10、20 配線板
11 積層部(第2積層部)
12 積層部(第1積層部)
21、22 外部接続端子
41〜43 第1〜第3接続部
100 配線板
101 基板
102a、102b 配線層
110、120、130、140 配線層(導体層)
200 電子部品
200a パッド(第1パッド)
200b 引き出し配線
200c パッド(第2パッド、第1パッド)
200d 引き出し配線
210、220 絶縁層(層間絶縁層)
211a、212a、221a、222a バイアホール
211b、212b、221b、222b 導体
230、240 絶縁層(層間絶縁層)
232a、241a、242a バイアホール
232b、241b、242b 導体
310 ソルダーレジスト層
311a 開口部
311b 外部接続端子(第3外部接続端子、第1外部接続端子)
312a 開口部
312b 外部接続端子(第4外部接続端子、第2外部接続端子)
320 ソルダーレジスト層
321a 開口部
321b 外部接続端子(第1外部接続端子)
322a 開口部
322b 外部接続端子(第2外部接続端子)
323a 開口部
323b 外部接続端子
400 電子部品
1000 他の配線板(他の第1配線板)
2000 他の配線板(他の第2配線板)
d11、d12 第1外部接続端子同士の最小ピッチ
d21、d22 第1パッド同士の最小ピッチ
R1 内部領域(第1領域)
R2 第2領域
R3 内部領域(第3領域)
R4 第4領域
R10、R30 パッド領域の内側境界から隙間の外側境界までの連続する領域
R11、R31 パッド領域
R12、R32 隙間
R20、R40 外部領域
R100 スペース(開口部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1面と、該第1面とは反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面とを貫通する開口部と、を有する基板と、
前記開口部に配置され、前記第2面側の面に複数の第1パッドを有する電子部品と、
前記基板の前記第2面上及び前記電子部品上に形成される第1積層部と、
前記第1積層部上に形成される複数の第1外部接続端子及び複数の第2外部接続端子と、
を有する電子部品内蔵配線板であって、
前記第1外部接続端子は、前記第1パッドの直上を避けつつ前記電子部品の直上に形成され、且つ、前記第2外部接続端子は、前記基板の直上に形成され、
前記複数の第1パッド、前記複数の第1外部接続端子、及び前記複数の第2外部接続端子を前記基板の前記第2面に投影した場合において、前記第1外部接続端子は、前記複数の第1パッドに囲まれるように配置され、前記第1パッド及び前記第1外部接続端子は、前記複数の第2外部接続端子に囲まれるように配置され、
前記第1積層部における前記基板に最も近い絶縁層を構成する材料が、前記開口部における前記基板と前記電子部品との隙間に充填される、
ことを特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項2】
前記第2面側の表面に、他の電子部品を実装するための外部接続端子を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項3】
前記第1積層部における前記基板に最も近い絶縁層には、前記第1パッドに接続されるバイアホールが形成される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項4】
前記第1積層部は、層間絶縁層と導体層とが交互に積層されて構成され、
前記電子部品の少なくとも1つの前記第1パッドは、前記層間絶縁層に形成されたバイアホール及び前記導体層を介して、前記第1外部接続端子又は前記第2外部接続端子と電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項5】
前記第1積層部は、複数の層間絶縁層及び複数の導体層を含み、
前記複数の導体層の少なくとも1つは、内層側から外層側へ向かって端子位置を前記第1パッドの直上からオフセットする、
ことを特徴とする請求項4に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項6】
前記端子位置のオフセット量は、最も外層側の導体層で最も大きい、
ことを特徴とする請求項5に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項7】
前記端子位置のオフセット量は、最も内層側の導体層で最も小さい、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項8】
前記端子位置のオフセット量は、内層側の導体層よりも外層側の導体層の方が大きい、
ことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項9】
前記端子位置は、複数の層で段階的にオフセットされる、
ことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項10】
前記第1積層部において、前記バイアホールの少なくとも1つは、そのバイアホールが形成される前記層間絶縁層の下層に隣接する他の前記層間絶縁層に形成された他の前記バイアホールの直上には配置されない、
ことを特徴とする請求項5乃至9のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項11】
前記第1外部接続端子又は前記第2外部接続端子は、その端子が設けられる前記層間絶縁層に形成された前記バイアホールの直上には配置されない、
ことを特徴とする請求項5乃至10のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項12】
前記基板の両面に導体パターンが形成され、前記基板にはスルーホールが形成され、該スルーホール内には、前記両面の導体パターンを相互に電気的に接続する導体が形成される、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項13】
前記基板は、主材料となる樹脂よりも熱膨張率の小さい材料からなる補強材を含む樹脂からなる、
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項14】
前記第1積層部における前記基板に最も近い絶縁層を構成する材料は、樹脂である、
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項15】
前記複数の第1外部接続端子は、格子状又は千鳥格子状に配列される、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項16】
前記複数の第1外部接続端子の配列は、四角形の輪郭をなす2列以上のドット配列である、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項17】
前記複数の第1外部接続端子の配列は、四角形の輪郭をなす1列のドット配列である、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項18】
少なくとも一方向の配列に関して、前記第1外部接続端子同士の最小ピッチは、前記電子部品の前記第1パッド同士の最小ピッチの2倍以上である、
ことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項19】
内側から外側に向けて、外層に前記第1外部接続端子が形成される領域と、内層に前記電子部品の前記第1パッドが形成され、且つ、外層に前記第1外部接続端子及び前記第2外部接続端子のいずれも形成されない領域と、外層に前記第2外部接続端子が形成される領域と、が順に配置される、
ことを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項20】
前記第1外部接続端子及び前記第2外部接続端子の少なくとも一方を介して、他の第1配線板に実装される、
ことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項21】
前記基板の前記第1面側に外部接続端子を有し、該第1面側の外部接続端子を介して他の第2配線板に実装される、
ことを特徴とする請求項20に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項22】
前記基板の前記第1面上及び前記電子部品上に形成される第2積層部と、
前記第2積層部上に形成される複数の第3外部接続端子及び複数の第4外部接続端子と、
を含み、
前記電子部品は、前記第1面側の面に複数の第2パッドを有し、
前記第3外部接続端子は、前記第2パッドの直上を避けつつ前記電子部品の直上に形成され、且つ、前記第4外部接続端子は、前記基板の直上に形成され、
前記複数の第2パッド、前記複数の第3外部接続端子、及び前記複数の第4外部接続端子を前記基板の前記第1面に投影した場合において、前記第3外部接続端子は、前記複数の第2パッドに囲まれるように配置され、前記第2パッド及び前記第3外部接続端子は、前記複数の第4外部接続端子に囲まれるように配置される、
ことを特徴とする請求項1乃至21のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項23】
前記電子部品は、再配線層を有する電子部品である、
ことを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載の電子部品内蔵配線板。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【図5A】
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【図5B】
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【図6】
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【図7A】
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【図7B】
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【図7C】
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【図7D】
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【図8A】
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【図8B】
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【図8C】
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【図8D】
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【図9】
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【図10】
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【図11A】
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【図11B】
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【図11C】
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【図11D】
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【図12】
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【図13】
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【図14A】
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【図14B】
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【図15A】
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【図15B】
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【図16A】
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【図16B】
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【図17A】
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【図17B】
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【図18A】
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【図18B】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【公開番号】特開2012−109610(P2012−109610A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−36838(P2012−36838)
【出願日】平成24年2月22日(2012.2.22)
【分割の表示】特願2010−516092(P2010−516092)の分割
【原出願日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【出願人】(000000158)イビデン株式会社 (856)
【Fターム(参考)】