JP5383320B2 - Wiring board and mounting structure using the same - Google Patents
Wiring board and mounting structure using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5383320B2 JP5383320B2 JP2009128834A JP2009128834A JP5383320B2 JP 5383320 B2 JP5383320 B2 JP 5383320B2 JP 2009128834 A JP2009128834 A JP 2009128834A JP 2009128834 A JP2009128834 A JP 2009128834A JP 5383320 B2 JP5383320 B2 JP 5383320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ceramic
- resin
- conductive layer
- wiring board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
本発明は、電子機器(たとえば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ機器及びその周辺機器)等に使用される配線基板及びこれを用いた実装構造体に関するものである。
The present invention relates to a wiring board used for electronic devices (for example, various audiovisual devices, home appliances, communication devices, computer devices and peripheral devices thereof), and a mounting structure using the same .
従来、電子機器における実装構造体としては、配線基板に電子部品を実装したものが使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a mounting structure in an electronic device, an electronic component mounted on a wiring board is used.
特許文献1には、交互に複数積層された樹脂層及び導電層を備えた配線基板が記載されている。 Patent Document 1 describes a wiring board including a plurality of alternately laminated resin layers and conductive layers.
導電層同士の間に介された樹脂層は、比較的水分に弱く、水分が内部に侵入しやすい性質を有する。このため、高湿環境下で配線基板を使用すると、樹脂層が多くの水分を含んでしまう。この場合、樹脂層を介して離間した導電層間に電界が印加されると、樹脂層に含まれる水分に起因して導電層に含まれる導電材料がイオン化することにより、導電層の一部が樹脂層に向って伸長することがある(イオンマイグレーション)。その結果、樹脂層を介して離間した導電層が短絡しやすくなり、配線基板の電気的信頼性が低下しやすくなる。 The resin layer interposed between the conductive layers is relatively weak in moisture and has a property that moisture easily enters the inside. For this reason, when the wiring board is used in a high humidity environment, the resin layer contains a large amount of moisture. In this case, when an electric field is applied between the conductive layers separated via the resin layer, the conductive material contained in the conductive layer is ionized due to moisture contained in the resin layer, so that a part of the conductive layer becomes resin. May stretch towards the layer (ion migration). As a result, the conductive layers separated via the resin layer are likely to be short-circuited, and the electrical reliability of the wiring board is likely to be reduced.
本発明は、電気的信頼性を向上させる要求に応える配線基板及びこれを用いた実装構造体を提供するものである。
The present invention provides a wiring board that meets the demand for improving electrical reliability and a mounting structure using the wiring board.
本発明の一形態にかかる配線基板は、複数の樹脂層と、該樹脂層それぞれの上面に位置する第1導電層と、前記樹脂層それぞれの下面に位置するとともに該樹脂層に側面および上面が被覆された第2導電層と、前記樹脂層それぞれの上面に形成されており、少なくとも一部が、前記第1導電層及び前記第2導電層が重畳する領域にて前記樹脂層と前記第1導電層との間に介された、前記樹脂層よりも厚みの小さいセラミック層とを備え、前記樹脂層は、前記セラミック層との界面に複数の凹部を有し、前記セラミック層は、少なくとも一部が前記凹部内に位置し、該凹部に対応する窪み部を前記第1導電層との界面に有する。
A wiring board according to an embodiment of the present invention includes a plurality of resin layers, a first conductive layer located on each upper surface of the resin layer, and a lower surface of each of the resin layers, and side surfaces and upper surfaces of the resin layer The resin layer and the first conductive layer are formed on the upper surfaces of the coated second conductive layer and the resin layer, respectively, and at least a part of the resin layer and the first conductive layer overlap with the first conductive layer and the second conductive layer. A ceramic layer having a thickness smaller than that of the resin layer interposed between the conductive layer, the resin layer having a plurality of recesses at an interface with the ceramic layer, and the ceramic layer includes at least one ceramic layer. parts are positioned in the recess, that have a recess corresponding to the recess at the interface between the first conductive layer.
本発明の一形態にかかる配線基板によれば、樹脂層を介して離間した導電層の短絡を低減できる。その結果、電気的信頼性に優れた配線基板を得ることができる。 According to the wiring board according to one aspect of the present invention, short-circuiting of the conductive layers separated via the resin layer can be reduced. As a result, a wiring board having excellent electrical reliability can be obtained.
(第1実施形態)
以下に、本発明の第1実施形態に係る配線基板を含む実装構造体を、図面に基づいて詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a mounting structure including a wiring board according to a first embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1に示した実装構造体1は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。この実装構造体1は、電子部品2及び配線基板3を含んでいる。
The mounting structure 1 shown in FIG. 1 is used for electronic devices such as various audiovisual devices, home appliances, communication devices, computer devices, and peripheral devices thereof. The mounting structure 1 includes an
電子部品2は、例えばIC又はLSI等の半導体素子であり、配線基板3に半田等の導電バンプ4を介してフリップチップ実装されている。この電子部品2は、母材が、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等の半導体材料により形成されている。電子部品2としては、例えば、平均厚みが0.1mm以上1mm以下のものを使用することができる。
The
配線基板3は、コア基板5とコア基板5の両側に形成された一対の配線層6とを含んでいる。
The
コア基板5は、配線基板3の強度を高めつつ一対の配線層6間の導通を図るものであり、平均厚みが例えば0.3mm以上1.5mm以下に形成されている。このコア基板5は、基体7、スルーホールT、スルーホール導体8、及び絶縁体9を含んでいる。
The
基体7は、例えば樹脂により形成され、樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂又はポリエーテルケトン樹脂等を使用することができる。
The
また、基体7は、樹脂に被覆された基材を含んでも構わない。基材としては、繊維により構成された織布若しくは不織布又は繊維を一方向に配列したものを使用することができる。繊維としては、例えばガラス繊維、樹脂繊維、炭素繊維又は金属繊維等を使用することができる。また、基体7の熱膨張率は、例えば1ppm/℃以上16ppm/℃以下に設定されている。かかる熱膨張率は、ISO11359‐2:1999に準ずる。
Further, the
基体7には、該基体7を厚み方向(Z方向)に貫通する複数のスルーホールTが設けられている。スルーホールTは、例えば直径が0.1mm以上1mm以下の円柱状に形成されており、その内部にスルーホール導体8が形成される。
The
スルーホール導体8は、コア基板5の上下の配線層6を電気的に接続するものであり、スルーホールTの内壁に沿って円筒状に形成されている。このスルーホール導体8としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロムの導電材料により形成されたものを使用することができる。また、スルーホール導体8の熱膨張率は、例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。
The through-
絶縁体9は、柱状に形成されており、その端面とスルーホール導体8の端面とで、後述するビア導体12の支持面を形成している。絶縁体9としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料により形成されたものを使用することができる。
The
一方、コア基板5の両側には、上述した如く、一対の配線層6が形成されている。配線層6は、複数の樹脂層10と、基体7上又は樹脂層10間又は樹脂層10上に形成された複数の導電層11と、樹脂層10を貫通する複数のビア孔Vと、ビア孔Vの内部に形成された複数のビア導体12と、を含んでいる。導電層11及びビア導体12は、互いに電気的に接続されており、配線部を構成している。この配線部は、接地用配線、電力供給用配線及び/又は信号用配線を含む。
On the other hand, a pair of
複数の樹脂層10は、導電層11を支持する支持部材として機能するだけでなく、導電層11同士の短絡を防ぐ絶縁部材として機能するものであり、平均厚み、すなわち厚みの平均値が例えば10μm以上30μm以下となるように形成されている。樹脂層10としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂又はポリエーテルケトン樹脂等樹脂等の樹脂材料により形成されたものを使用することができる。また、樹脂層10の熱膨張率は、例えば0ppm/℃以上40ppm/℃以下に設定されている。また、樹脂層10の誘電正接は、例えば3以上4以下に設定されている。なお、誘電正接は、JISK6911:1995に準ずる。
The plurality of
樹脂層10は、フィラー13を含有していることが望ましい。その結果、樹脂層10の熱膨張率を低減させることができる。また、樹脂層10の剛性を高めることができるため、配線基板3の反りを低減することができる。フィラー13としては、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、又は水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、等のセラミック材料により形成されたものを用いることができる。フィラー13の平均粒子径は、例えば0.2μm以上3μm以下に設定されている。また、フィラー13の熱膨張率は、例えば−5ppm/℃以上10ppm/℃以下に設定されている。
The
複数の導電層11は、樹脂層10を介して厚み方向(Z方向)に互いに離間している。導電層11としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料により形成されたものを使用することができる。導電層11の平均厚みは、3μm以上20μm以下に設定されている。また、導電層11の熱膨張率は、例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。
The plurality of
なお、図3に示すように、ある1層の樹脂層10の上面に形成された導電層11を第1導電層11aとし、該樹脂層10の下面に形成された導電層11を第2導電層11bとする。
As shown in FIG. 3, the
一方、導電層11に電気的に接続されるビア導体12は、厚み方向に互いに離間した導電層11同士を相互に接続するものであり、コア基板5に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体12としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロムの導電材料により形成されたものを使用することができる。また、ビア導体12の熱膨張率は、例えば14ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。
On the other hand, the via
そして、図2乃至図4に示すように、第1実施形態の実装構造体1においては、少なくとも一部が、第1導電層11a及び第2導電層11bが重畳する領域Rにて樹脂層10と第1導電層11aとの間に介されており、樹脂層10よりも厚みの小さいセラミック層14が形成されている。なお、図4に示すように、第1導電層11a及び第2導電層11bは、平面透視したとき、一部が重なっている。セラミック層14は、例えば互いに結合した複数のセラミック粒子を有し、該粒子が互いに結合することによって、内部が緻密に形成されている。セラミック層14としては、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等のセラミック材料により形成されたものを使用することができる。
As shown in FIGS. 2 to 4, in the mounting structure 1 of the first embodiment, at least a part of the
かかるセラミック層14は、樹脂と比較して低分子のセラミックスにより構成されており、その分子が小さく分子間に水分子が侵入しにくい性質を有しているため、樹脂層10内の水分に起因して第1導電層11a及び第2導電層11bが重畳する領域Rにイオンマイグレーションが発生し、第1導電層11aの一部が第2導電層11bに向って伸長しようとしても、かかる伸長がセラミック層14により良好に抑制される。さらに、セラミック層14の厚みが樹脂層10より小さいため、セラミック層14の剛性を低減することができる。それ故、セラミック層14と樹脂層10との間に生じる熱応力を、剛性の低減したセラミック層14が緩和することにより、樹脂層10へのクラックの発生を低減し、かかるクラックに対する第2導電層11bの伸長を低減できる。その結果、第1導電層11a及び第2導電層11bそれぞれにて樹脂層10に対する伸長を低減できるため、第1導電層11a及び第2導電層11bの短絡を低減し、配線基板3の電気的信頼性が向上させることができる。
The
また、第1導電層11a及び第2導電層11bの短絡を低減することにより、電気的信頼性を維持しつつ樹脂層10の厚みを小さくすることができ、配線基板3を小型化することができる。
Further, by reducing the short circuit between the first conductive layer 11a and the second
また、樹脂層10に含まれる樹脂とフィラー13との界面が剥離して生じるクラックに導電層11が侵入することを低減でき、配線基板3の電気的信頼性を向上させることができる。
Further, it is possible to reduce the intrusion of the
セラミック層14の平均厚みは、例えば樹脂層10の平均厚みの3%以上20%以下に設定されている。また、セラミック層14の平均厚みは、例えば0.5μm以上6μm以下に設定されている。なかでも、セラミック層14の平均厚みは、樹脂層10の平均厚みの5%以上12%以下に設定されていることが望ましい。その結果、樹脂層10よりも剛性が高く低熱膨張率のセラミック層14と樹脂層10との間における熱応力を緩和することができる。また、セラミック層14の厚みを小さくすることにより、配線基板3を小型化することができる。
The average thickness of the
また、セラミック層14は、樹脂層10と第1導電層11aとの間に介された第1領域と、第1導電層11aが形成されていない領域にて積層された樹脂層10の間に介された第2領域と、を有することが望ましい。その結果、配線基板3の平面方向(XY平面方向)における熱膨張率をより均等にし、配線基板3に熱が印加された際、配線基板3の歪みやクラックの発生を低減できる。
Further, the
また、セラミック層14は、全ての樹脂層10の上面に形成されていることが望ましい。その結果、全ての導電層11において、厚み方向における短絡を低減することができる。
The
また、図3に示すように、樹脂層10は、セラミック層14との界面に複数の凹部15を有し、セラミック層14は、その一部が凹部15内に位置するとともに第1導電層11aとの界面に凹部15に対応する窪み部16を有することが望ましい。その結果、第1導電層11の一部が窪み部16内にてセラミック層14に被覆されることにより、セラミック層14と第1導電層11aとの接着強度を高めるとともに、樹脂層10の厚みが小さい凹部15内にセラミック層14を形成することにより厚み方向に離間した導電層11の短絡を効率良く低減できる。
As shown in FIG. 3, the
セラミック層14の窪み部16の厚み方向における平均深さは、0.1μm以上4μm以下に設定されていることが望ましい。その結果、セラミック層14と第1導電層11aとの接着強度を効率良く高めることができる。
The average depth in the thickness direction of the
また、窪み部16は、第1導電層11aとの界面に複数の突起部17を有し、突起部17は、第1導電層11aに被覆されていることが望ましい。その結果、セラミック層14と第1導電層11aとの接着強度を高めることができる。なお、突起部17の厚み方向における平均高さは、窪み部16の厚み方向における平均深さの2%以上30%以下に設定されていることが望ましい。また、突起部17の厚み方向における平均高さは、20nm以上600nm以下に設定されていることが望ましい。また、突起部17は、窪み部16同士の間の領域にも形成されていることが望ましい。
In addition, the
また、樹脂層10の凹部15は、形成の際に厚み方向の深さにばらつきが生じ、第1凹部15aと、厚み方向の深さが第1凹部15aよりも大きい第2凹部15bと、を有する。このような場合、セラミック層14は、第2凹部15b内における厚みが第1凹部15a内における厚みよりも大きいことが望ましい。その結果、厚み方向に離間した導電層11間の距離が近く、短絡の起きやすい第2凹部15b内にセラミック層14を厚く形成することにより、厚み方向に離間した導電層11の短絡を効率良く低減できる。
In addition, the
また、セラミック層14は、熱膨張率が1ppm/℃以上15ppm/℃以下に設定されていることが望ましい。その結果、セラミック層14と第1導電層11aとの熱膨張率の違いにより生じる熱応力を緩和することができる。このような熱膨張率のセラミック層14としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等のセラミック材料から形成されたものを使用することができる。
The
また、セラミック層14は、誘電正接が樹脂層10より小さく設定されていることが望ましい。具体的には、セラミック層14の誘電正接は、例えば0.001以上0.01以下に設定されていることが望ましい。その結果、第1導電層11aにおける高周波信号の伝送特性を向上させることができる。このような誘電正接のセラミック層14としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等のセラミック材料から形成されたものを使用することができる。なかでも、低誘電正接の観点から、酸化ケイ素を用いることが望ましい。
The
セラミック層14を構成するセラミック粒子は、球状であることが望ましい。その結果、セラミック層14の内部構造を緻密にすることにより、セラミック層14内に第1導電層11aが伸長する可能性を低減するとともに、セラミック層14の機械的強度を向上させることができる。セラミック粒子の平均粒子径は、3nm以上50nm以下に設定されていることが望ましい。
The ceramic particles constituting the
また、セラミック粒子は、セラミック層14と樹脂層10との界面にて、樹脂層10に含まれるフィラー13と結合していることが望ましい。その結果、セラミック層14と樹脂層10との接着強度を向上し、セラミック層14と樹脂層10との剥離を低減できる。このようなセラミック粒子及びフィラー13を構成するセラミック材料は、同一の材料又は化合物を形成する材料であることが望ましい。その結果、セラミック粒子とフィラー13との接触部分で化学的な結合が生じ、両者の接着を強固にすることができる。
In addition, the ceramic particles are desirably bonded to the
セラミック層14に含まれるセラミック粒子は、セラミック層14の構造部分を構成する第1セラミック粒子と、突起部17を構成する第2セラミック粒子とを有することが望ましい。その結果、セラミック層14に突起部17を容易に形成することができる。
The ceramic particles contained in the
また、第2セラミック粒子の粒子径は、第1セラミック粒子よりも大きいことが望ましい。その結果、粒子径の小さい第1セラミック粒子により、セラミック層14の内部構造を緻密にするとともに、粒子径の大きい第2セラミック粒子により、突起部17を大きく形成し、セラミック層14と第1導電層11aとの接着強度を高めることができる。
Moreover, it is desirable that the particle diameter of the second ceramic particles is larger than that of the first ceramic particles. As a result, the first ceramic particles having a small particle diameter make the internal structure of the
第1セラミック粒子及び第2セラミック粒子としては、上述したセラミック粒子を構成するセラミック材料から形成されたものを使用することができる。特に、第1セラミック粒子及び第2セラミック粒子を構成するセラミック材料は、同一の材料又は化合物を形成する材料であることが望ましい。その結果、第1セラミック粒子と第2セラミック粒子との接触部分で化学的な結合が生じ、両者の接着を強固にすることができる。 As the first ceramic particles and the second ceramic particles, those formed from the ceramic material constituting the ceramic particles described above can be used. In particular, the ceramic materials constituting the first ceramic particles and the second ceramic particles are desirably the same material or a material forming a compound. As a result, chemical bonding occurs at the contact portion between the first ceramic particles and the second ceramic particles, and the adhesion between them can be strengthened.
第1セラミック粒子の平均粒子径は、3nm以上50nm以下に設定されていることが望ましい。また、第2セラミック粒子の平均粒子径は、50nm以上300nm以下に設定されていることが望ましい。また、第2セラミック粒子の平均粒子径は、第1セラミック粒子の2倍以上10倍以下に設定されていることが望ましい。 The average particle size of the first ceramic particles is preferably set to 3 nm or more and 50 nm or less. Moreover, it is desirable that the average particle size of the second ceramic particles is set to 50 nm or more and 300 nm or less. Moreover, it is desirable that the average particle diameter of the second ceramic particles is set to be 2 to 10 times that of the first ceramic particles.
かくして、上述した実装構造体1は、配線基板3を介して供給される電源や信号に基づいて電子部品を駆動若しくは制御することにより、所望の機能を発揮する。
Thus, the mounting structure 1 described above exhibits a desired function by driving or controlling an electronic component based on a power supply or a signal supplied via the
次に、上述した実装構造体1の製造方法を、図5から図16に基づいて説明する。 Next, the manufacturing method of the mounting structure 1 mentioned above is demonstrated based on FIGS.
(1)図5及び図6に示すように、コア基板5を準備する。具体的には、以下のように行う。
(1) As shown in FIGS. 5 and 6, the
まず、基体7を準備する。基体7は、例えば、未硬化樹脂と基材とを含む複数の樹脂シートを積層し、加熱加圧して未硬化樹脂を硬化させることにより、作製することができる。なお、未硬化は、ISO472:1999に準ずるA‐ステージ又はB‐ステージの状態である。
First, the
次に、基体7をその厚み方向に貫通したスルーホールTを複数形成する。スルーホールTは、例えばドリル加工やレーザー加工等により形成することができる。
Next, a plurality of through holes T penetrating the
次に、スルーホールTの内壁に導電材料を被着させて、円筒状のスルーホール導体8を形成する。また、基体7の上面及び下面に導電材料を被着させて、導電材料層を形成する。導電材料の被着は、例えば無電解めっき、蒸着法、CVD法又はスパッタリング法等により行われる。
Next, a conductive material is deposited on the inner wall of the through hole T to form a cylindrical through
次に、円筒状のスルーホール導体8の内部に、樹脂材料等を充填し、絶縁体9を形成する。
Next, the inside of the cylindrical through-
次に、導電材料を絶縁体9の露出部に被着させた後、導電層材料層をパターニングすることにより、導電層11を形成する。導電材料の被着は、例えば無電解めっき法、蒸着法、CVD法又はスパッタリング法等により被着される。また、導電材料層15xのパターニングは、例えば、従来周知のフォトリソグラフィー技術、エッチング等を用いて行われる。
Next, after the conductive material is deposited on the exposed portion of the
以上のようにして、コア基板5を作製することができる。
The
(2)図7及び図8に示すように、導電層11上に、樹脂層10を形成する。樹脂層10は、例えば、未硬化の樹脂を導電層11上に配置し、樹脂を加熱して流動密着させつつ、更に加熱して樹脂を硬化させることにより形成される。
(2) As shown in FIGS. 7 and 8, the
(3)図9に示すように、樹脂層10の上面に凹部15を形成する。凹部15は、過マンガン酸溶液等の薬剤を用いたエッチング法又はプラズマエッチング法等により形成することができる。この際、フィラー13の一部を、樹脂層10の上面に露出させることができる。なお、薬剤を用いたエッチング法により形成した場合、凹部15は深さにばらつきが生じ易い。
(3) As shown in FIG. 9, a
(4)図10乃至図12に示すように、樹脂層10上にセラミック層14を形成する。具体的には、以下のように行う。
(4) As shown in FIGS. 10 to 12, the
まず、第1セラミック粒子及び第1溶剤を含む第1セラミックゾルを準備する。次に、第1セラミックゾルを樹脂層10の上面に塗布した後、第1セラミックゾルを乾燥し、第1溶剤を蒸発させる。これにより、樹脂層10の上面に第1セラミック粒子が残存し、図11に示すように、第1セラミック粒子を有するセラミック層14を形成することができる。
First, a first ceramic sol containing first ceramic particles and a first solvent is prepared. Next, after applying the first ceramic sol to the upper surface of the
次に、第2セラミック粒子及び第2溶剤を含む第2セラミックゾルを準備する。次に、セラミック層14の上面に第2セラミックゾルを塗布した後、第2セラミックゾルを乾燥し、第2溶剤を蒸発させる。これにより、セラミック層14の上面に第2セラミック粒子が残存し、図12に示すように、第2セラミック粒子からなる突起部17をセラミック層14の上面に形成することができる。
Next, a second ceramic sol containing second ceramic particles and a second solvent is prepared. Next, after applying the second ceramic sol to the upper surface of the
第1セラミックゾルは、第1セラミック粒子を1%以上50%以下含み、第1溶剤を50%以上98%以下ことが望ましい。その結果、第1セラミック粒子を1%以上含むことにより、セラミック層14の内部構造を緻密にし、且つ厚みを大きく形成することができる。また、第1溶剤を50%以上含むことにより、第1セラミックゾルの粘度の低減し、セラミック層14の上面の平坦性を向上させて、配線基板3の上面の平坦性を向上させることができる。
The first ceramic sol preferably contains 1% to 50% of the first ceramic particles and 50% to 98% of the first solvent. As a result, by including 1% or more of the first ceramic particles, the internal structure of the
第1セラミック粒子は、球状であることが望ましい。その結果、第1溶剤を蒸発させる際、第1セラミック粒子同士を緻密に凝集させることができるため、樹脂層10の上面に第1セラミック粒子を効率良く残存させることができる。
The first ceramic particles are preferably spherical. As a result, when the first solvent is evaporated, the first ceramic particles can be densely aggregated, so that the first ceramic particles can be efficiently left on the upper surface of the
また、第1セラミック粒子の平均粒子径は、3nm以上50nm以下に設定されていることが望ましい。第1セラミック粒子の平均粒子径を3nm以上に設定することにより、第1セラミックゾルの粘度を低減し、生産性を向上させることができる。また、第1セラミック粒子の平均粒子径を50nm以下に設定することにより、後述するように、第1セラミック粒子を樹脂層10に含まれる樹脂の熱分解温度未満の温度にて互いに結合させることができる。
Moreover, it is desirable that the average particle diameter of the first ceramic particles is set to 3 nm or more and 50 nm or less. By setting the average particle diameter of the first ceramic particles to 3 nm or more, the viscosity of the first ceramic sol can be reduced and the productivity can be improved. Further, by setting the average particle diameter of the first ceramic particles to 50 nm or less, the first ceramic particles can be bonded to each other at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the resin contained in the
第1溶剤としては、例えばメタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル又はジメチルアセトアミド等の有機第1溶剤を含むものを使用することができる。なかでも、メタノール又はプロピレングリコールモノメチルエーテルを含むものを使用することが望ましい。その結果、第1セラミックゾルを均一に塗布することができ、且つ第1溶剤を効率良く蒸発させることができる。 As the first solvent, for example, a solvent containing an organic first solvent such as methanol, isopropanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether or dimethylacetamide can be used. Among these, it is desirable to use one containing methanol or propylene glycol monomethyl ether. As a result, the first ceramic sol can be uniformly applied and the first solvent can be efficiently evaporated.
第1セラミックゾルの塗布は、例えば、ディスペンサー又はスクリーン印刷を用いて行うことができる。ここで、第1セラミックゾルの塗布量を調整することにより、樹脂層10よりもセラミック層14の厚みが小さくなるように、第1セラミックゾルを塗布することができる。また、第1セラミックゾルはゾル状であるため、深さの大きい凹部15により多く塗布される。その結果、第2凹部15b内における厚みが第1凹部15a内における厚みよりも大きくなるように、セラミック層14を形成することができる。
Application | coating of a 1st ceramic sol can be performed using dispenser or screen printing, for example. Here, the first ceramic sol can be applied such that the thickness of the
第1セラミックゾルの乾燥は、例えば大気雰囲気で行うことができる。また、導電層11の酸化抑制の観点から、窒素ガス等の不活性ガス中にて行うことが望ましい。
The first ceramic sol can be dried, for example, in an air atmosphere. Moreover, it is desirable to perform in inert gas, such as nitrogen gas, from a viewpoint of the oxidation suppression of the
第2セラミックゾルの塗布量を、第1セラミックゾルより少なくすることにより、突起部17を形成することができる。また、第2セラミックゾルにおける第2セラミック粒子の濃度を、第1セラミックゾルより小さくすることにより、突起部17を形成することができる。
The
第2セラミックゾルは、塗布量又は第2セラミック粒子の形状若しくは濃度、以外の点に関しては、例えば、第1セラミックゾルと同様のものを用いることができる。また、第2セラミックゾルの塗布及び乾燥は、第1セラミックゾルと同様の方法により行うことができる。 As the second ceramic sol, for example, the same thing as the first ceramic sol can be used with respect to points other than the coating amount or the shape or concentration of the second ceramic particles. Moreover, application | coating and drying of a 2nd ceramic sol can be performed by the method similar to a 1st ceramic sol.
ここで、第1セラミック層14aに突起部17を形成した後、セラミック層14を加熱することが望ましい。その結果、第1セラミック粒子同士を結合させるとともに、第1セラミック粒子及び第2セラミック粒子を結合させることができる。ここで、第1セラミック粒子の平均粒子径が50nm以下に設定されている場合、セラミック層14を樹脂層10に含まれる樹脂の熱分解温度未満に加熱することにより、第1セラミック粒子同士を強固に結合させることができる。これは、第1セラミック粒子の平均粒子径が50nm以下と超微小に設定されているため、第1セラミック粒子の原子、特に表面の原子が活発に運動するため、かかる低温でも第1セラミック粒子同士が強固に結合することに起因すると推測される。このように第1セラミック粒子同士を結合させることにより、加熱に起因した樹脂層10に含まれる樹脂の損傷を低減しつつ、セラミック層14の機械的強度を向上させることができる。
Here, it is desirable to heat the
また、低温で第1セラミック粒子同士を結合させることができるため、第1セラミック粒子の結晶化を低減し、アモルファス状態の割合を高めることができる。その結果、第1セラミック粒子は、結晶構造異方性に起因した熱膨張率の異方性を低減することにより、クラックの発生を低減できる。特に、第1セラミック粒子のセラミック材料として酸化ケイ素を使用した場合、第1セラミック粒子の結晶化を効果的に低減することができる。また、かかる加熱が低温で行われるため、第1セラミック粒子と樹脂層10との熱膨張差に起因した、加熱時に発生する応力が低減され、かかる応力に起因したクラックや剥離を防止できる。
Moreover, since 1st ceramic particle | grains can be couple | bonded at low temperature, crystallization of 1st ceramic particle | grains can be reduced and the ratio of an amorphous state can be raised. As a result, the first ceramic particles can reduce the occurrence of cracks by reducing the anisotropy of the thermal expansion coefficient due to the crystal structure anisotropy. In particular, when silicon oxide is used as the ceramic material of the first ceramic particles, crystallization of the first ceramic particles can be effectively reduced. Further, since such heating is performed at a low temperature, the stress generated during heating due to the difference in thermal expansion between the first ceramic particles and the
(5)図13及び図14に示すように、樹脂層10に、ビア導体12及び導電層11を形成する。具体的には、以下のように行う。
(5) As shown in FIGS. 13 and 14, the via
まず、樹脂層10にビア孔Vを形成し、ビア孔V内に導電層11の少なくとも一部を露出させる。ビア孔Vの形成は、例えば、レーザー加工により行うことができる。本実施形態においては、樹脂層10の上面にセラミック層14が形成されており、セラミック層14を介して樹脂層10レーザー光を照射することにより、セラミック層14及び樹脂層10を貫通するビア孔Vを形成することができる。
First, a via hole V is formed in the
ここで、レーザー光はその中心部から外縁部に向って強度が弱くなるため、レーザー光の照射により樹脂層10にビア孔Vを形成すると、照射方向に向かって断面積が小さくなるテーパー状にビア孔Vが形成されやすい。一方、本実施形態によると、セラミック層14を介して樹脂層10にレーザー光の照射を行うため、セラミック層14が強度の弱い外縁部のレーザー光を反射することにより、ビア孔Vをより円柱状に近い形状に形成することができる。その結果、樹脂層10の上面におけるビア孔Vの開口を小さくし、配線をより微細化できる。
Here, since the intensity of the laser beam decreases from the central portion toward the outer edge portion, when the via hole V is formed in the
次に、ビア孔Vにビア導体12を形成し、樹脂層10の上面に導電層11を形成する。ビア導体12及び導電層11は、従来周知のセミアディティブ法、サブトラクティブ法又はフルアディティブ法等により形成され、なかでもセミアディティブ法により形成されることが望ましい。ここで、本実施形態によると、セラミック層14が上面に形成された樹脂層10に対してめっき等の処理を行うため、めっき等の際に用いる処理液が樹脂層10へ含浸されることを低減し、樹脂層10中における処理液の残存物を低減できる。その結果、かかる残存物のイオン化により誘発されるイオンマイグレーションの発生を低減できる。
Next, the via
(6)図15に示すように、(4)乃至(6)の工程を繰り返すことにより、コア基板5の両側に多層の配線層6を形成する。
(6) As shown in FIG. 15, the
以上のようにして、配線基板3を作製することができる。
The
(7)図16に示すように、配線基板3に電子部品2を、バンプ4を介してフリップチップ実装する。
(7) As shown in FIG. 16, the
以上のようにして、実装構造体1を作製することができる。 As described above, the mounting structure 1 can be manufactured.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る配線基板を備えた実装構造体を、図17に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第1実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the mounting structure provided with the wiring board according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted regarding the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
第2実施形態は第1実施形態と異なり、セラミック層14Xは、少なくとも一部が凹部15X内のみに形成されている。その結果、樹脂層10Xの厚みが小さい凹部15X内のみにセラミック層14Xを形成することにより、セラミック層14Xの厚みを小さくしつつ、厚み方向に離間した導電層11Xの短絡を効率良く低減できる。また、平面方向におけるセラミック層14Xの面積を小さくすることができ、セラミック層14Xと樹脂層10Xとの熱膨張率の違いに起因した熱応力を緩和することができる。なお、セラミック層14Xは、その一部が凹部15X内に形成されていなくも構わないが、セラミック層14Xは、その全てが凹部15X内のみに形成されていることが望ましい。
Unlike the first embodiment, the second embodiment differs from the first embodiment in that at least a part of the
第2実施形態に係るセラミック層14Xは、第1セラミックゾルを塗布する際、塗布量を調整することにより、凹部15X内に形成することができる。
The
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した第1及び第2実施形態において、基体は上面に絶縁性があればよく、例えばセラミック材料から形成した基体を使用しても構わないし、導電材料を絶縁材料で被覆して形成した基体を使用しても構わない。 For example, in the first and second embodiments described above, it is sufficient that the base has an insulating property on the upper surface. For example, a base made of a ceramic material may be used, or a conductive material is coated with an insulating material. A substrate may be used.
また、上述した第1及び第2実施形態において、セラミック層を導電層の下面のみに形成しても構わない。このようなセラミック層は、第1セラミックゾルを所定の場所へ塗布することにより、行うことができる。第1セラミックゾルの所定の場所への塗布は、ディスペンサーを用いる場合には、塗布量を調節することにより、スクリーン印刷を用いる場合には、マスクを用いることにより、行うことができる。 In the first and second embodiments described above, the ceramic layer may be formed only on the lower surface of the conductive layer. Such a ceramic layer can be formed by applying the first ceramic sol to a predetermined place. Application of the first ceramic sol to a predetermined place can be performed by adjusting the application amount when using a dispenser, or by using a mask when using screen printing.
1 実装構造体
2 電子部品
3 配線基板
4 バンプ
5 コア基板
6 配線層
7 基体
8 スルーホール導体
9 絶縁体
10 樹脂層
11 導電層
12 ビア導体
13 フィラー
14 セラミック層
15 凹部
16 窪み部
17 突起部
T スルーホール
V ビア孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記樹脂層は、前記セラミック層との界面に複数の凹部を有し、
前記セラミック層は、少なくとも一部が前記凹部内に位置し、該凹部に対応する窪み部を前記第1導電層との界面に有することを特徴とする配線基板。 A plurality of resin layers, a second conductive layer and the first conductive layer, the side and top to the resin layer as well as the position on the lower surface of each of the resin layer coated located on the upper surface of each said resin layer, the resin Formed on the upper surface of each layer, and at least a part thereof is interposed between the resin layer and the first conductive layer in a region where the first conductive layer and the second conductive layer overlap each other, A ceramic layer having a thickness smaller than that of the resin layer ,
The resin layer has a plurality of recesses at the interface with the ceramic layer,
The ceramic substrate is characterized in that at least a part of the ceramic layer is located in the recess and has a recess corresponding to the recess at the interface with the first conductive layer .
前記セラミック層は、互いに結合した複数のセラミック粒子を有することを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 1,
The wiring board according to claim 1, wherein the ceramic layer has a plurality of ceramic particles bonded to each other.
前記樹脂層は、フィラーを含み、
該フィラーは、前記樹脂層と前記セラミック層との界面に位置し、前記セラミック粒子と結合していることを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 1 ,
The resin layer includes a filler,
The filler is located at an interface between the resin layer and the ceramic layer, and is bonded to the ceramic particles.
前記凹部は、第1凹部と、厚み方向の深さが前記第1凹部よりも大きい第2凹部とを有し、
前記セラミック層は、前記第2凹部における厚みが前記第1凹部における厚みよりも大きいことを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 1 ,
The recess includes a first recess and a second recess depth in the thickness direction is greater than the first recess,
The circuit board according to claim 1 , wherein the ceramic layer has a thickness in the second recess that is greater than a thickness in the first recess.
前記窪み部は、前記第1導電層との界面に複数の突起部を有し、
該突起部は、前記第1導電層に被覆されていることを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 1 ,
The recess has a plurality of protrusions at the interface with the first conductive layer,
The protrusions wiring board, characterized by being coated on the first conductive layer.
前記セラミック層は、互いに結合した複数のセラミック粒子を有し、The ceramic layer has a plurality of ceramic particles bonded together;
該セラミック粒子は、前記セラミック層の構造部分を構成する第1セラミック粒子と、前記突起部を構成する第2セラミック粒子とを有することを特徴とする配線基板。The ceramic substrate has a first ceramic particle constituting a structural part of the ceramic layer and a second ceramic particle constituting the protrusion.
該配線基板に搭載され、前記第1導電層と電気的に接続された電子部品とを備えたことを特徴とする実装構造体。 A wiring board according to any one of claims 1 to 6 ,
Mounted on the wiring board, the mounting structure being characterized in that a first conductive layer electrically connected to the electronic component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009128834A JP5383320B2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Wiring board and mounting structure using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009128834A JP5383320B2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Wiring board and mounting structure using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010278202A JP2010278202A (en) | 2010-12-09 |
JP5383320B2 true JP5383320B2 (en) | 2014-01-08 |
Family
ID=43424902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009128834A Expired - Fee Related JP5383320B2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Wiring board and mounting structure using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5383320B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6969557B2 (en) * | 2016-08-04 | 2021-11-24 | 大日本印刷株式会社 | Through Silicon Via Board and Mounting Board |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6195938A (en) * | 1984-10-17 | 1986-05-14 | 三菱レイヨン株式会社 | Composite molded shape |
JPH05129765A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Wiring board |
JPH08116174A (en) * | 1994-08-25 | 1996-05-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Circuit formation board and manufacture thereof |
JP2007048856A (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Hitachi Ltd | Wiring board and structural member using the same |
-
2009
- 2009-05-28 JP JP2009128834A patent/JP5383320B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010278202A (en) | 2010-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5582944B2 (en) | Wiring board, laminated board and laminated sheet | |
KR101739401B1 (en) | Wiring board and mounting structure using same | |
JP5961703B2 (en) | Wiring board and mounting structure thereof | |
JP2011249711A (en) | Wiring board and mounting structure thereof | |
JP5436247B2 (en) | Wiring board | |
US8338717B2 (en) | Circuit substrate and structure using the same | |
JP5363886B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
JP5361680B2 (en) | Wiring board | |
JP6096538B2 (en) | Wiring board, mounting structure using the same, and method of manufacturing wiring board | |
JP5988372B2 (en) | Wiring board and mounting structure thereof | |
JP5383320B2 (en) | Wiring board and mounting structure using the same | |
JP2010258320A (en) | Wiring board and manufacturing method thereof | |
JP6133689B2 (en) | Wiring board and mounting structure using the same | |
JP6001439B2 (en) | Wiring board and mounting structure | |
JP2020092138A (en) | High frequency circuit printed wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2011176111A (en) | Wiring board | |
JP5909528B2 (en) | Wiring board, laminated board and laminated sheet | |
JP2016167637A (en) | Laminated wiring board and laminate | |
JP2010258319A (en) | Wiring board and manufacturing method thereof | |
JP5952153B2 (en) | Multilayer wiring board and mounting structure using the same | |
JP5171750B2 (en) | Bumped wiring board and mounting structure | |
JP5537319B2 (en) | Wiring board and mounting structure thereof | |
JP2011176099A (en) | Wiring board | |
JP2011233691A (en) | Wiring substrate and mounting structure thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131001 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5383320 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |