JP4026188B2

JP4026188B2 - プリント配線板

Info

Publication number: JP4026188B2
Application number: JP01463697A
Authority: JP
Inventors: 徹古田; 芳光近藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2017-01-10
Also published as: JPH10214928A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，導体回路の高密度配線が可能なプリント配線板に関し，特に，プリント配線板の表側面のボンディングパッドから裏側面のボールパッドへの電気的接続構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，プリント配線板としては，図７〜図９に示すごとく，絶縁基板９３の表側面に，電子部品７を搭載するための搭載ダイ９７５を設けたものがある。搭載ダイ９７５の周囲には，図７，図８に示すごとく，多数のボンディングパッド９５１と，ボンディングパッド９５１に接続した導体回路９５２が設けられている。電子部品７は，接着剤７２により，搭載ダイ９７５の上のソルダーレジスト膜９４の表面に接着されている。電子部品７は，ワイヤー７１を介して，ボンディングパッド９５１と電気的に接続されている。
なお，上記搭載ダイ９７５は，同じ電位を有し，図８に示すごとく，いわゆるベタ層により形成されている。
【０００３】
一方，絶縁基板９３の裏側面には，図７，図９に示すごとく，導体回路９５３と，導体回路９５３と接続するボールパッド９５４とを設けている。ボールパッド９５４は，外部基板８の表側面に設けた端子８１と，半田ボール６を介して，接合される。
【０００４】
また，絶縁基板９３には，パッド間スルーホール９１とサーマルホール９２とが貫通して設けられている。パッド間スルーホール９１及びサーマルホール９２は，その内壁は金属めっき膜９５により被覆されている。
パッド間スルーホール９１は，搭載ダイ９７５の周囲，即ち搭載ダイの配置領域よりも外周部分に設けられている。パッド間スルーホール９１は，絶縁基板９３の表側面，裏側面に設けた導体回路９５２，９５３との間を，電気的に接続している。
なお，上記搭載ダイの配置領域とは，搭載ダイが設けてある領域をいう。
【０００５】
サーマルホール９２は，搭載ダイ９７５の下部に設けられている。サーマルホール９２は，搭載ダイ９７５の上に搭載された電子部品７から発する熱を，絶縁基板９３の下部に逃す役割を担う。
上記プリント配線板９の表側面及び裏側面は，ボンディングパッド９５１およびボールパッド９５４を除いて，ソルダーレジスト膜９４により被覆されている。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記プリント配線板９においては，搭載ダイ９７５の周囲にパッド間スルーホール９１を設けている。そのため，電子部品７から送られた電気信号は，搭載ダイ９７５の周囲に設けたボンディングパッド９５１及び導体回路９５２により，プリント配線板９の周縁部近くへ送られる。
そして，電気信号は，該周縁部に設けたパッド間スルーホール９１を介して，絶縁基板９３の裏側面に送られる。
【０００７】
このように，電子部品７から発する電気信号は，プリント配線板９の周縁部近くを迂回して，プリント配線板９の裏側面に送られる。そのため，搭載ダイ９７５の周縁部近くにおいて，導体回路９５２及びパッド間スルーホール９１が密集してしまい，両者を高密度に実装することができない。
例えば，プリント配線板９の大きさが２７ｍｍ×２７ｍｍで，搭載ダイ９７５の大きさが１１．６ｍｍ×１１．６ｍｍである場合には，パッド間スルーホール９１は２５６個までしか設けることができなかった。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，導体回路及びパッド間スルーホールを高密度に実装することができるプリント配線板を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，絶縁基板の表側面に電子部品搭載用の搭載ダイと，該搭載ダイを設けた配置領域の外部であって電子部品の搭載領域の周囲に設けられると共に上記電子部品の上面に設けた端子と電気的に接続される多数のボンディングパッドとを同一平面上に設け，一方，上記絶縁基板の裏側面には外部基板に接合するための多数のボールパッドを設けてなり，該ボールパッドと上記ボンディングパッドとは上記絶縁基板の表側面に形成した多数の引込回路及び上記絶縁基板に貫通させた多数のパッド間スルーホールによりそれぞれ接続してなるプリント配線板において，
上記搭載ダイは，その外周から内側へ向かって切り込まれた切込部を有し，
上記ボールパッドと上記ボンディングパッドとを接続する上記パッド間スルーホールは，上記搭載ダイの上記切込部において，上記搭載ダイとは電気的に絶縁された状態で，上記電子部品の下部に設けられており，
上記ボンディングパッドは，該ボンディングパッドから上記搭載ダイの上記切込部に引き込まれた上記引込回路を介して，上記切込部に設けた上記パッド間スルーホールと接続していることを特徴とするプリント配線板である。
【００１０】
次に，上記プリント配線板の作用について説明する。
上記プリント配線板において，上記パッド間スルーホールは，絶縁基板の表側面に設けたボンディングパッドと，絶縁基板の裏側面に設けたボールパッドとの間の電気的導通を図るための導通路である。
【００１１】
そして，上記プリント配線板においては，多数の上記パッド間スルーホールの中の一部のパッド間スルーホールを，上記搭載ダイが設けてある配置領域の内部において，搭載ダイとは電気的に絶縁した状態で，搭載ダイの下部に設けている。そのため，搭載ダイの配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールの占有面積分だけ，搭載ダイの周囲に設けるパッド間スルーホールの占有面積が減少して，搭載ダイの周囲に余剰の領域が生まれる。従って，この余剰領域に，更にパッド間スルーホール及び導体回路を増設することができる。
【００１２】
以上のごとく，上記プリント配線板によれば，高密度にパッド間スルーホール及び導体回路を設けることができる。
なお，上記配置領域とは，搭載ダイを設けてある部分の領域のことである。また，上記搭載ダイは同じ電位を有し，いわゆるベタパターンにより形成する（図２，図５参照）。
【００１３】
また，搭載ダイの下部にパッド間スルーホールを設けているので，このパッド間スルーホールは，電気信号伝達経路としての役割だけでなく，電子部品から発する熱を放散させる役目も果たす。そのため，プリント配線板の熱放散性が向上する。
【００１４】
なお，本発明は，上記パッド間スルーホールに注目した発明であり，この点を中心に明細書を記載しているが，プリント配線板には上記パッド間スルーホールのみならず，絶縁基板の表側面，裏側面，更には内部の各導体回路を電気的に導通させるための通常のスルーホールを設けることもできる。
【００１５】
次に，上記ボンディングパッドは，上記搭載ダイの配置領域の内部に引き込まれた引込回路を介して，上記配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールと接続することができる。
【００１６】
次に，請求項２に記載のように，上記搭載ダイの下部における絶縁基板には，放熱用のサーマルホールが設けられていることが好ましい。これにより，搭載ダイに搭載した電子部品から発する熱をより効果的に外部に放散させることができる。
【００１７】
次に，上記搭載ダイの配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールは，電子部品の電気信号を取り出すための信号用パッド間スルーホールと，電子部品に電気を供給するための電源用パッド間スルーホール，又は／及び電子部品を接地するための接地用パッド間スルーホールとからなり，かつ，上記信号用パッド間スルーホールは，上記搭載ダイの上記配置領域の内部における外周部に配置され，上記電源用パッド間スルーホール又は／及び接地用パッド間スルーホールは，上記搭載ダイの配置領域において上記外周部よりも内方の中心部に配置されていることが好ましい。
【００１８】
一般に，電子部品から電気信号を取り出す信号回路は，電子部品に電気を供給する電源回路及び電子部品を接地する接地回路よりも，線幅を細くして高密度に設ける必要がある。また，電源回路及び接地回路は，信号回路に比べて大電流が流れるため，幅広に設けて電気容量を大きくすることが好ましい。
【００１９】
そこで，上記請求項４の発明においては，信号用パッド間スルーホールを，ボンディングパッドと近接した位置である搭載ダイの上記配置領域の内部における外周部に設けている。このため，信号用パッド間スルーホールとボンディングパッドとの間を，引込回路等の信号回路により，短距離で電気的に接続することができる。
【００２０】
また，電源用，接地用パッド間スルーホールは，搭載ダイの配置領域における上記中心部に設けられている。そのため，信号回路は，電源用，接地用パッド間スルーホールを迂回することなく，信号用パッド間スルーホールとボンディングパッドとを電気的に接続することができる。
従って，搭載ダイの下部における回路構造が整然と整えられ，各種回路及びパッド間スルーホールを高密度に配置することができる。
【００２１】
また，電源用，接地用パッド間スルーホールは搭載ダイの配置領域における上記中心部に，一方信号用パッド間スルーホールは搭載ダイの配置領域内における上記中心部よりも外方の外周部に設けられている。そのため，電源用，接地用パッド間スルーホール，電源回路及び接地回路は，信号用パッド間スルーホールに妨げられることなく，搭載ダイの配置領域の中心部に集中して配置することができる。それ故，電源回路，接地回路としての引込回路を幅広に設けることができ，電気容量の拡大を図ることができる。
【００２２】
また，広い面積を必要とする電源用，接地用パッド間スルーホールは，搭載ダイの配置領域の内部に設けられている。そのため，搭載ダイの外側の外周部に，導体回路，パッド間スルーホール等の信号回路をより多く設けることができる。従って，本発明によれば，プリント配線板をより高密度な配線構造にすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるプリント配線板について，図１〜図３を用いて説明する。
本例のプリント配線板１は，図１，図２に示すごとく，絶縁基板３の表側面に，電子部品７を搭載するための搭載ダイ７５を設けた基板である。
絶縁基板３の表側面には，搭載ダイ７５の周囲に多数のボンディングパッド５１１，５２１を設けている。
【００２４】
一方，絶縁基板３の裏側面には，図１，図３に示すごとく，プリント配線板１を外部基板８に搭載するためのボールパッド５１４，５２４と，該ボールパッド５１４，５２４と接続する導体回路５１３，５２３とを設けている。
【００２５】
図１に示すごとく，プリント配線板１は，絶縁基板３を貫通する多数のパッド間スルーホール１１，１２を設けている。パッド間スルーホール１１は搭載ダイ７５の配置領域の内部において，搭載ダイ７５の下部に設けられている。また，上記のパッド間スルーホール１１は，搭載ダイ７５とは電気的に絶縁された状態で設けてある。一方，他のパッド間スルーホール１２は，搭載ダイ７５の配置領域よりも外側における絶縁基板３の外周部に設けられている。
上記搭載ダイ７５は，平板状のいわゆるベタ層により形成されており，全てが連結されて，同じ電位（例えば接地用）になっている（図２）。
【００２６】
図２に示すごとく，一方のボンディングパッド５１１と，搭載ダイ７５の配置領域の内部に設けたパッド間スルーホール１１とは，搭載ダイ７５の配置領域の内部に引き込んだ引込回路５１２を介して接続している。また，他方のボンディングパッド５２１と，搭載ダイ７５の配置領域よりも外側の外周部に設けたパッド間スルーホール１２とは，上記配置領域よりも外側の外周部に設けた導体回路５２２を介して接続している。
【００２７】
プリント配線板１の大きさは２７ｍｍ×２７ｍｍであり，搭載ダイ７５の大きさは１１．６ｍｍ×１１．６ｍｍである。パッド間スルーホール１１，１２の合計個数は３５０個である。
また，絶縁基板３における搭載ダイ７５の下部には放熱用のサーマルホール２が設けられている。
【００２８】
プリント配線板１の表側面及び裏側面は，ボンディングパッド５１１，５２１及びボールパッド５１４，５２４を除いて，ソルダーレジスト膜４により被覆されている。ボールパッド５１４，５２４は，半田ボール６を介して，外部基板８の端子８１，８２に接合される。
【００２９】
電子部品７は，半田等の接着剤７２により，搭載ダイ７５の上のソルダーレジスト膜４の表面に接着されている。電子部品７は，ワイヤー７１を介して，ボンディングパッド５１１，５２１と電気的に接続されている。
【００３０】
絶縁基板３としては，例えば，ガラスエポキシ基板等の樹脂基板を用いる。ボンディングパッド５１１，５２１，引込回路５１２，導体回路５１３，５２２，５２３，及び搭載ダイ７５は，エッチングした銅箔にスルーホール内の導通をとるためのＣｕ（銅）等の金属めっきを施した後，必要部にはＮｉ／Ａｕめっきを施すことにより形成される。
【００３１】
パッド間スルーホール１１，１２及びサーマルホール２は，Ｃｕ，Ｎｉ又はＡｕを含む導体めっきにより形成した金属めっき膜５により被覆されている。パッド間スルーホール１１，１２及びサーマルホール２の内部には，湿気浸入防止用の樹脂等の絶縁材４０が充填されている。
【００３２】
また，図示はしなかったが，上記プリント配線板１には，上記パッド間スルーホール１１，１２の他にも，絶縁基板３の表側面，裏側面，或いは内部における導体回路の間の電気導通を図ることを目的とする，通常のスルーホールも設けられている。
【００３３】
次に，上記プリント配線板の作用効果について説明する。
本例のプリント配線板１においては，上記のごとく絶縁基板３の表側面に設けたボンディングパッド５１１，５２１と，裏側面に設けたボールパッド５１４，５２４との電気導通を図るための多数のパッド間スルーホール１１，１２を設けている。これらのパッド間スルーホールの中，パッド間スルーホール１１は，搭載ダイ７５の配置領域の内部において，搭載ダイ７５の下部に設けられている。
【００３４】
そのため，搭載ダイ７５の下部に設けたパッド間スルーホール１１の占有面積分だけ，搭載ダイ７５の周囲に設けるパッド間スルーホール１２の占有面積が減少して，搭載ダイ７５の周囲に余剰の領域が生まれる。従って，この余剰領域に，更にパッド間スルーホール１２及び導体回路５２２を増設することができる。
【００３５】
このように，上記プリント配線板１によれば，従来になく，高密度にパッド間スルーホール及び導体回路を設けることができる。
また，搭載ダイ７５の下部に設けたパッド間スルーホール１１は，電気信号伝達経路としての役割だけでなく，電子部品７から発する熱を放散させる役目も果たす。そのため，プリント配線板１の熱放散性が向上する。
【００３６】
実施形態例２
本例のプリント配線板１においては，図４，図５に示すごとく，搭載ダイ７５の配置領域の内部において，搭載ダイ７５の下部に設けたパッド間スルーホール１１が，信号用パッド間スルーホール１１Ｓ，電源用パッド間スルーホール１１Ｐ及び接地用パッド間スルーホール１１Ｇからなる。
【００３７】
信号用パッド間スルーホール１１Ｓは，搭載ダイ７５の配置領域の内部において，その外周部７５１に配置されている。一方，電源用パッド間スルーホール１１Ｐ及び接地用パッド間スルーホール１１Ｇは，搭載ダイ７５の配置領域の内部において上記外周部７５１よりも内方の中心部７５２に配置されている。
【００３８】
信号用，電源用，接地用パッド間スルーホール１１Ｓ，１１Ｐ，１１Ｇは，図５に示すごとく，絶縁基板３の表側面において，引込回路５１２Ｓ，５１２Ｐ，５１２Ｇを介して，搭載ダイ７５の配置領域よりも外方の外周部に設けたボンディングパッド５１１Ｓ，５１１Ｐ，５１１Ｇと電気的に接続している。
【００３９】
一方，絶縁基板３の裏側面においては，図６に示すごとく，信号用，電源用，接地用のパッド間スルーホール１１Ｓ，１１Ｐ，１１Ｇは，導体回路５１３Ｓ，５１３Ｐ，５１３Ｇを介して，半田ボール搭載用のボールパッド５１４Ｓ，５１４Ｐ，５１４Ｇと電気的に接続している。
【００４０】
また，図４，図５に示すごとく，絶縁基板３の表側面においては，搭載ダイ７５の配置領域よりも外側の周囲に，信号用のボンディングパッド５２１Ｓ，導体回路５２２Ｓ及びパッド間スルーホール１２Ｓが設けられている。パッド間スルーホール１２Ｓは，絶縁基板３の裏側面に設けた導体回路５２３Ｓ及びボールパッド５２４Ｓと電気的に接続している。
搭載ダイ７５は，実施形態例１に示したごとく，ベタ層により全て同一電位に連結されている（図５）。
【００４１】
また，絶縁基板３における搭載ダイ７５の下部には，放熱用のサーマルホール２が設けられている。上記パッド間スルーホール１１及びサーマルホール２の内壁は，金属めっき膜５により被覆され，その内部は湿気浸入防止用の絶縁材４０が充填されている。
【００４２】
上記プリント配線板１を製造するに当たっては，絶縁基板にパッド間スルーホール及びサーマルホールを穿設する。次いで，マスクにより絶縁基板におけるパターン非形成部分を被覆した状態で，無電解Ｎｉ−Ａｕめっき，及び電解Ｎｉ−Ａｕめっきを行い，パターン形成部分に金属めっき膜を形成する。次いで，金属めっき膜から電解Ｎｉ−Ａｕめっきにおいて電気導入のために用いためっきリードをエッチング又は穴明け等により切断，除去する。
【００４３】
これにより，図４〜図６に示すごとく，絶縁基板３の表側面に，導体回路５１３，５２２，５２３，引込回路５１２，搭載ダイ７５，ボールパッド５１４，５２４，ボンディングパッド５１１，５２１を形成するとともに，サーマルホール２及びパッド間スルーホール１１，１２の内部に金属めっき膜５を形成する。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００４４】
本例においては，図４，図５に示すごとく，搭載ダイ７５の配置領域の内部において，搭載ダイ７５の下部に，信号用，電源用，接地用パッド間スルーホール１１Ｓ，１１Ｐ，１１Ｇを設けている。信号用パッド間スルーホール１１Ｓは，電源用，接地用パッド間スルーホール１１Ｐ，１１Ｇよりも外周の外周部７５１に設けられている。そのため，信号用パッド間スルーホール１１Ｓとボンディングパッド５１１Ｓとが近接した位置に設けられることになり，引込回路５１２Ｓにより両者間を短距離で接続することができる。
【００４５】
また，信号用パッド間スルーホール１１Ｓとボンディングパッド５１１Ｓとの間には，電源用，接地用パッド間スルーホール１１Ｐ，１１Ｇが設けられていないため，これらを迂回することなく，引込回路５１２Ｓを形成することができる。
従って，搭載ダイ７５の下部における回路構造が整然と整えられ，各種回路及びパッド間スルーホールを高密度に配置することができる。
【００４６】
また，電源用，接地用パッド間スルーホール１１Ｐ，１１Ｇは搭載ダイ７５の外周部よりも内方の中心部７５２に，一方信号用パッド間スルーホール１１Ｓは搭載ダイの上記外周部７５１に設けられている。そのため，電源用，接地用の引込回路５１２Ｐ，５１２Ｇ及びパッド間スルーホール１１Ｐ，１１Ｇは，信号用パッド間スルーホール１１Ｓに妨げられることなく，搭載ダイ７５の中心部７５２に集中して配置することができる。それ故，引込回路５１２Ｐ，５１２Ｇを幅広に設けることができ，電気容量の拡大を図ることができる。
【００４７】
また，広面積を要する電源用，接地用パッド間スルーホール１１Ｐ，１１Ｇは，搭載ダイ７５の下部に設けられている。そのため，搭載ダイ７５の周囲に信号用の導体回路５２２Ｓ，パッド間スルーホール１２Ｓをより多く設けることができる。そのため，より高密度な配線構造にすることができる。
その他，本例においても実施形態例１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば，パッド間スルーホール及び導体回路を高密度に実装することができるプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，図２のＡ−Ａ矢視線に沿って切断した，プリント配線板の断面図。
【図２】実施形態例１における，プリント配線板の平面図。
【図３】実施形態例１における，プリント配線板の裏面図。
【図４】実施形態例２における，図５のＣ−Ｃ矢視線に沿って切断した，プリント配線板の断面図。
【図５】実施形態例２における，プリント配線板の平面図。
【図６】実施形態例２における，プリント配線板の裏面図。
【図７】従来例における，図８のＢ−Ｂ矢視線に沿って切断した，プリント配線板の断面図。
【図８】従来例における，プリント配線板の平面図。
【図９】従来例における，プリント配線板の裏面図。
【符号の説明】
１．．．プリント配線板，
１１，１２．．．パッド間スルーホール，
２．．．サーマルホール，
３．．．絶縁基板，
４．．．ソルダーレジスト膜，
５１１，５２１．．．ボンディングパッド，
５１２．．．引込回路，
５１３，５２３，５２２．．．導体回路，
５１４，５２４．．．ボールパッド，
７５．．．搭載ダイ，
７．．．電子部品，
８．．．外部基板，

Claims

絶縁基板の表側面に電子部品搭載用の搭載ダイと，該搭載ダイを設けた配置領域の外部であって電子部品の搭載領域の周囲に設けられると共に上記電子部品の上面に設けた端子と電気的に接続される多数のボンディングパッドとを同一平面上に設け，一方，上記絶縁基板の裏側面には外部基板に接合するための多数のボールパッドを設けてなり，該ボールパッドと上記ボンディングパッドとは上記絶縁基板の表側面に形成した多数の引込回路及び上記絶縁基板に貫通させた多数のパッド間スルーホールによりそれぞれ接続してなるプリント配線板において，
上記搭載ダイは，その外周から内側へ向かって切り込まれた切込部を有し，
上記ボールパッドと上記ボンディングパッドとを接続する上記パッド間スルーホールは，上記搭載ダイの上記切込部において，上記搭載ダイとは電気的に絶縁された状態で，上記電子部品の下部に設けられており，
上記ボンディングパッドは，該ボンディングパッドから上記搭載ダイの上記切込部に引き込まれた上記引込回路を介して，上記切込部に設けた上記パッド間スルーホールと接続していることを特徴とするプリント配線板。
請求項１において，上記搭載ダイの下部における絶縁基板には，放熱用のサーマルホールが設けられていることを特徴とするプリント配線板。