JP6829057B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本開示は、高密度な微細配線を有する配線基板に関するものである。

図３に、高密度な微細配線を有する従来の配線基板Ｂの概略断面図を示す。
配線基板Ｂは、コア用の絶縁層３１と、ビルドアップ用の絶縁層３２と、配線導体３３と、ソルダーレジスト層３４とから構成される。配線基板Ｂの上面中央部には、半導体素子が搭載される搭載部３５が形成されている。

コア用の絶縁層３１は、その上面から下面に貫通する複数のスルーホール３６を有している。

ビルドアップ用の絶縁層３２は、コア用の絶縁層３１の両面に２層ずつ積層されている。各絶縁層３２は、その上面から下面にかけて貫通する複数のビアホール３７を有している。

配線導体３３は、各絶縁層３１、３２の表面、およびスルーホール３６内、およびビアホール３７内に形成されている。
配線導体３３は、例えば周知のセミアディティブ法によって銅めっき等の良導電性金属により形成されている。セミアディティブ法は、無電解銅めっきが被着された絶縁層３１、３２の表面に、配線パターンに対応する開口を有するめっきレジストを貼着し、開口内に露出する無電解銅めっきの表面に電解銅めっきを析出させた後、めっきレジストを剥離して電解銅めっき同士の間に残る無電解銅めっきをエッチング除去することで配線を形成するものである。

最上層のビルドアップ用の絶縁層３２表面に形成された配線導体３３の一部は、半導体素子に接続される半導体素子接続パッド３８を形成している。また、最下層のビルドアップ用の絶縁層３２表面に形成された配線導体３３の一部は、外部の回路基板に接続される外部接続パッド３９を形成している。

ソルダーレジスト層３４は、最表層のビルドアップ用の絶縁層３２表面にそれぞれ形成されている。上層側のソルダーレジスト層３４は、半導体素子接続パッド３８を露出する開口部３４ａを有している。下層側のソルダーレジスト層３４は、外部接続パッド３９を露出する開口部３４ｂを有している。

そして、半導体素子の電極を半導体素子接続パッド３８に接続するとともに、外部接続パッド３９を外部の回路基板の電極に接続することにより、半導体素子が外部の回路基板に電気的に接続される。

ところで、近年、携帯型の通信機器や音楽プレーヤーに代表される電子機器の高機能化に伴い、伝送信号の高周波数化が進んでいる。
このような高周波信号は、主に配線導体の表面を伝播していく、いわゆる表皮効果と呼ばれる特性を有しており、配線導体の表面状態が平坦であるほど伝送特性が向上することが知られている。
しかしながら、図４に示すように、従来の配線基板においては、上述の無電解銅めっきの除去工程の際に、配線導体の表面が同時にエッチングされて凹凸形状を有する場合がある。
その結果、高周波信号が伝播する平坦面が少なくなり、高周波信号が効率的に伝送することができないという問題がある。

特開２０００−１７４４２１号公報

本開示は、微細な高密度配線を有する配線基板において、高周波信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することを課題とする。

本発明の配線基板は、絶縁樹脂に無機絶縁粒子を含有して成る絶縁層と、絶縁層の一方の主面に形成されており主面に対して垂直な二つの壁面および壁面間の底面を有する溝と、溝内に充填された配線導体とを有する配線基板であって、壁面は、絶縁樹脂の断面と無機絶縁粒子の断面とが面一で露出する平坦面であり、底面は、無機絶縁粒子の非球状面が絶縁樹脂から突出している凹凸面であることを特徴とする。

本開示の配線基板によれば、配線導体が充填される溝の壁面は、絶縁樹脂の断面と無機絶縁粒子の断面とが面一で露出している。これにより、配線導体の側面が平坦に形成されることから、高周波信号が効率良く伝播できる経路を確保することが可能になり、高周波信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。

図１は、本開示の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。 図２は、本開示の配線基板の要部拡大断面図である。 図３は、従来の配線基板を示す概略断面図である。 図４は、従来の配線基板の要部拡大断面図である。

次に、本開示の配線基板の実施形態の一例を、図１および図２を基にして説明する。

本例の配線基板Ａは、コア用の絶縁層１と、ビルドアップ用の絶縁層２と、配線導体３と、ソルダーレジスト層４とから構成される。配線基板Ａの上面中央部には、半導体素子が搭載される搭載部５が形成されている。

コア用の絶縁層１は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を含浸させて熱硬化した絶縁材料から成る。コア用の絶縁層１は、上下に貫通する複数のスルーホール６を有している。スルーホール６は、例えばドリル加工やレーザー加工あるいはブラスト加工により形成されている。

ビルドアップ用の絶縁層２は、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の絶縁樹脂７に、シリカ等の無機絶縁粒子８を分散させて熱硬化した絶縁材料から成る。各絶縁層２は、その上面から下面にかけて貫通する複数のビアホール９を有している。ビアホール９は、例えばドライエッチング加工やレーザー加工により形成される。
ビルドアップ用の絶縁層２は、高周波信号を伝送するための配線導体３を形成するための溝１０を有している。溝１０の壁面は、絶縁樹脂７の断面と無機絶縁粒子８の断面とが面一で露出する平坦面で構成されている。また、溝１０の底面は、無機絶縁粒子８が絶縁樹脂７から突出する凹凸面で構成されている。
ビルドアップ用の絶縁層２における無機絶縁粒子８の含有率は、およそ４０〜８０％程度である。
溝１０は、例えば四フッ化炭素および酸素の混合ガスを用いたドライエッチング加工により形成される。なお、ドライエッチング加工の後は、ドライエッチング加工により生じた絶縁樹脂７の変質層を除去するために、プラズマ処理やアルカリ溶液による除去処理等を行うことが好ましい。この変質層の除去により、配線導体３と溝１０の底面との密着力が向上する。

配線導体３は、コア用およびビルドアップ用の絶縁層１、２の表面、およびスルーホール６内、およびビアホール９内、ならびに溝１０内に形成されている。
最上層のビルドアップ用の絶縁層２表面に形成された配線導体３の一部は、半導体素子に接続される半導体素子接続パッド１１として機能する。また、最下層のビルドアップ用の絶縁層２表面に形成された配線導体３の一部は、外部の回路基板に接続される外部接続パッド１２として機能する。
ビルドアップ用の絶縁層２に形成される配線導体３は、例えば次のように形成される。まず、表面に下地金属層を被着させたビルドアップ用の絶縁層２を準備して、下地金属層の表面に配線パターンに対応する開口を有するレジストを被着する。次に、レジスト上部からドライエッチング加工を行い、開口内に露出する部分を所定の深さまで掘削して溝１０を形成する。次に、レジストを除去して溝１０の内面に下地金属層を被着させた後、電解銅めっきを溝１０内に析出させる。最後に、溝１０からはみ出した電解銅めっきや溝１０同士の間に被着している下地金属層を除去することで配線導体３が形成される。

ソルダーレジスト層４は、最表層のビルドアップ用の絶縁層２表面に形成されている。ソルダーレジスト層４は、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂から成る。上面側のソルダーレジスト層４は、半導体素子接続パッド１１を露出する開口部４ａを有している。下面側のソルダーレジスト層４は、外部接続パッド１２を露出する開口部４ｂを有している。
そして、半導体素子の電極を半導体素子接続パッド１１に接続するとともに、外部接続パッド１２を外部の回路基板の電極に接続することにより、半導体素子が外部の回路基板に電気的に接続される。

ところで、本例の配線基板Ａにおいては、配線導体３が充填される溝１０の壁面は、絶縁樹脂７の断面と無機絶縁粒子８の断面とが面一で露出する平坦面で構成されている。これにより、配線導体３の側面が平坦に形成されることから、高周波信号が効率良く伝播できる経路を確保することが可能になり、高周波信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。さらに、溝１０の底面は、無機絶縁粒子８が絶縁樹脂７から突出する凹凸面で構成されていることから、アンカー効果によって配線導体３が溝１０内に強固に密着される。

２ 絶縁層
３ 配線導体
７ 絶縁樹脂
８ 無機絶縁粒子
１０ 溝
Ａ 配線基板

Claims (1)

1. 絶縁樹脂に無機絶縁粒子を含有して成る絶縁層と、該絶縁層の一方の主面に形成されており前記主面に対して垂直な二つの壁面および該壁面間の底面を有する溝と、該溝内に充填された配線導体と、を有する配線基板であって、前記壁面は、前記絶縁樹脂の断面と前記無機絶縁粒子の断面とが面一で露出する平坦面であり、前記底面は、前記無機絶縁粒子の非球状面が前記絶縁樹脂から突出している凹凸面であることを特徴とする配線基板。

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