布线基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种布线基板。布线基板(A)具备：在下表面具有下层导体(5)的绝缘层(3)；在绝缘层(3)上的四边形状的半导体元件搭载部(1a)内排列成格子状的多个半导体元件连接焊盘(10)；以下层导体(5)为底面地形成在半导体元件连接焊盘(10)下的绝缘层(3)的过孔(7a)；和填充在过孔(7a)内、且与半导体元件连接焊盘(10)一体形成的过孔导体(9a)，在半导体元件搭载部(1a)内的角部的比半导体元件连接焊盘(10)的排列区域(1b)更靠外侧的区域的绝缘层(3)包括以下层导体(5)为底面地形成的补强用过孔(7b)、和形成在补强用过孔(7b)内的补强用过孔导体(9b)。
【专利说明】布线基板
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于搭载半导体元件等的布线基板。
【背景技术】
[0002]近年来，在以便携电话和音乐播放器等为代表的电子设备的高性能化不断推进中，在这些中使用的布线基板有时会搭载运算处理用等的高性能的大型的半导体元件。作为这样的布线基板，使用在JP特开2006-73593号公报中所公开的那样的堆栈过孔构造的布线基板。
[0003]在图5示出这样的搭载了大型的半导体元件的现有的布线基板B。图5A是布线基板B的俯视图，图5B是图5A的Y-Y线截面图。
[0004]布线基板B具备:绝缘基板21、布线导体22、和绝缘层23。在布线基B的上表面的中央部形成用于搭载大型的半导体元件S的半导体元件搭载部21a。
[0005]绝缘基板21由例如玻璃-环氧树脂构成。在绝缘基板21形成从其上表面贯通到下表面的多个通孔24。在绝缘基板21的上下表面以及通孔24内披覆布线导体22的一部分。绝缘基板21上表面的布线导体22形成下层导体25。另外，绝缘基板21下表面的布线导体22形成与外部的电路基板连接的外部连接焊盘26。
[0006]绝缘层23层叠在绝缘基板21的上表面。在绝缘层23形成多个过孔27。在绝缘层23的上表面以及过孔27内披覆布线导体22的一部分。披覆在绝缘层23的上表面的布线导体22形成上层导体28。并且，披覆在过孔27内的布线导体22形成过孔导体29。
[0007]在半导体元件搭载部21a内格子状地排列多个半导体元件连接焊盘30。半导体元件连接焊盘30通过形成于其正下方的过孔导体29与下层导体25连接。半导体元件连接焊盘30和其正下方的过孔导体29 —体形成。
[0008]介由焊料将半导体元件S的电极T与分别对应的半导体元件连接焊盘30连接，并介由焊料将外部连接焊盘26与外部的电路基板的布线导体连接。由此，半导体元件S与外部的电路基板电连接而工作。
[0009]然而，若如上述那样伴随着电子设备的高性能化而使半导体元件S不断大型化，则因用焊料将半导体元件S连接在布线基板B时、或半导体元件S工作时的热历史而会在半导体元件S与布线基板B间产生较大的热伸缩差。其结果，在半导体元件S的电极T、和与其连接的半导体元件连接焊盘30间会产生较大的热应力。该热应力集中作用在与半导体元件连接焊盘30 —体形成的过孔导体29和下层导体25的连接部。特别在从半导体元件搭载部21a的中心部远离的半导体元件搭载部21a的角部，在半导体元件S与布线基板B间会产生最大的热伸缩差。为此，在半导体元件搭载部21a的角部的过孔导体29与下层导体25的接合面易于发生裂纹。其结果，有时会不能使半导体元件S稳定地工作。在此，所谓半导体元件搭载部21a的中心部是指半导体元件搭载部21a的一对对角线相交的交点。
【发明内容】
[0010]本发明的主要目的在于，抑制因热应力的集中而在过孔导体与下层导体间产生裂纹，由此提供能使半导体元件稳定工作的布线基板。
[0011]本发明的其它目的以及好处在以下的记载中得以明确。
[0012]本发明的布线基板具备:绝缘基板；设置在该绝缘基板的表面、且在下表面具有下层导体的绝缘层；在该绝缘层上的四边形状的半导体元件搭载部内排列成格子状的多个半导体元件连接焊盘；以所述下层导体为底面地形成在该半导体元件连接焊盘下的所述绝缘层的过孔；和与所述下层导体连接地填充在在该过孔内、且与所述半导体元件连接焊盘一体形成的过孔导体，所述布线基板包括:形成在所述半导体元件搭载部内的至少角部的比所述半导体元件连接焊盘的排列区域更靠外侧的区域的所述绝缘层、且以所述下层导体为底面的补强用过孔；和与所述下层导体连接地形成在该补强用过孔内的补强用过孔导体。
[0013]根据本发明的布线基板，在半导体元件搭载部内的角部的比半导体元件连接焊盘的排列区域更靠外侧的区域的绝缘层形成以下层导体为底面地形成的补强用过孔、和与下层导体连接地形成在补强用过孔内的补强用过孔导体。由此，能使因半导体元件与布线基板的热伸缩差而产生的热应力分散到补强用过孔导体。由此，能避免热应力集中作用在半导体元件搭载部内的角部的半导体元件连接焊盘下的过孔导体与下层导体的连接部。其结果，能抑制在过孔导体与下层导体的连接部产生裂纹，能提供能使半导体元件稳定工作的布线基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1A是表示本发明的布线基板的I个实施方式的概略俯视图，图1B是图1A的X-X线截面图。
[0015]图2是表示本发明的布线基板的另外的实施方式的概略截面图。
[0016]图3是表示本发明的布线基板的再另外的实施方式的概略截面图。
[0017]图4是表示本发明的布线基板的再其它的实施方式的概略截面图。
[0018]图5A是表示现有的布线基板的概略俯视图，图5B是图5A的Y-Y线截面图。
【具体实施方式】
[0019]基于图1A及图1B来说明本发明的布线基板的实施方式的一例。图1A是布线基板A的俯视图，图1B是图1A的X-X线截面图。
[0020]布线基板A具备:绝缘基板1、布线导体2、和绝缘层3。在布线基板A的上表面中央部形成用于搭载半导体元件S的四边形状的半导体元件搭载部la。作为半导体元件S，例如能列举出运算处理用等大型的半导体元件等。
[0021]绝缘基板I例如由玻璃-环氧树脂构成。在绝缘基板I形成从其上表面贯通到下表面的多个通孔4。在绝缘基板I的上下表面披覆布线导体2的一部分。在绝缘基板I的通孔4内填充了布线导体2的一部分。绝缘基板I上表面的布线导体2形成下层导体5。绝缘基板I下表面的布线导体2形成与外部的电路基板连接的外部连接焊盘6。由填充在通孔4内的布线导体2电连接了下层导体5和外部连接焊盘6。
[0022]绝缘基板I例如如以下那样形成。首先，使电绝缘材料在压力下热硬化而形成绝缘板。作为电绝缘材料，例如能列举出使玻璃布含浸环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂等热硬化性树脂的材料等。
[0023]接下来，通过钻孔加工、喷射加工、或激光加工在绝缘板形成通孔4，由此形成绝缘基板I。
[0024]绝缘层3层叠在绝缘基板I的上表面。在绝缘层3形成多个过孔7a以及多个补强用过孔7b。例如将电绝缘薄片在真空状态下层压到绝缘基板I上，之后进行热硬化，由此形成绝缘层3。作为电绝缘薄片，能列举出由环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂等热硬化性树脂构成的薄片等。过孔7a以及补强用过孔7b以下层导体5为底面通过例如激光加工形成。在激光加工后，优选对过孔7a以及补强用过孔7b进行去钻污处理。
[0025]在绝缘层3的上表面披覆布线导体2的一部分。在绝缘层3的过孔7a内以及补强用过孔7b内填充了布线导体2的一部分。由披覆在绝缘层3的上表面的布线导体2形成上层导体8。由填充在过孔7a内的布线导体2形成与上层导体8 一体形成的过孔导体9a。由填充在补强用过孔7b内的布线导体2形成与上层导体8—体形成的补强用过孔导体％。过孔导体9a以及补强用过孔导体9b连接了上层导体8和下层导体5。这些上层导体8、过孔导体9a以及补强用过孔导体9b由铜镀等良导电性材料构成，例如通过周知的半加成法形成。
[0026]上层导体8的一部分在半导体元件搭载部Ia内形成与半导体元件S的电极T连接的半导体元件连接焊盘10。多个半导体元件连接焊盘10在半导体元件搭载部Ia内格子状地排列。半导体元件连接焊盘10通过形成在其正下方的过孔导体9a而与下层导体5电连接。作为格子状图案，既可以是单一的图案，也可以是多个图案混合存在。
[0027]介由焊料将半导体元件S的电极T与分别对应的半导体元件连接焊盘10电连接。进而，介由焊料将外部连接焊盘6与外部的电路基板的布线导体电连接。由此，半导体元件S与外部的电路基板电连接而工作。
[0028]在布线基板A中，如图1A所示那样，在半导体元件搭载部Ia内的角部的比半导体元件连接焊盘10的排列区域Ib更靠外侧的区域的绝缘层3中形成补强用过孔7b、和补强用过孔导体％。由此，能使因半导体元件S与布线基板的热伸缩差而产生的热应力分散到补强用过孔导体％，由此能避免热应力集中作用在半导体元件搭载部Ia内的角部的半导体元件连接焊盘10下的过孔导体9a与下层导体5的连接部。由此，能抑制在过孔导体9a与下层导体5的连接部产生裂纹，能提供能使半导体元件S稳定工作的布线基板A。
[0029]补强用过孔7b以下层导体5为底面而形成。补强用过孔导体9b与下层导体5电连接地被填充在补强用过孔7b内。
[0030]过孔导体9a的直径为约15?60 μ m左右，补强用过孔导体9b的直径为约17?70 μ m左右。补强用过孔导体9b的直径优选比过孔导体9a的直径大2?10 μ m左右。过孔导体9a与补强用过孔导体9b的中心间距离优选为140 μ m以下。在过孔导体9a与补强用过孔导体9b的中心间距离大于140 μ m时，有可能会减小将因半导体元件S与布线基板A的热伸缩差而产生的热应力分散到补强用过孔导体9b的效果。
[0031]本发明并不限定于上述的实施方式，能在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变更和改善。
[0032]例如，在上述的实施方式中，如图1B所示那样用补强用过孔导体9b来填充了补强用过孔7b内，但也可以如图2所示那样，补强用过孔导体9c不填充补强用过孔7b内，而是披覆在补强用过孔7b的侧面和底面。
[0033]另外，在上述的实施方式中，如图1A所示那样，在半导体元件搭载部Ia内的角部以外的比半导体元件连接焊盘10的排列区域Ib更靠外侧的区域的绝缘层3中未形成补强用过孔7b，但也可以在该区域的绝缘层3中也形成补强用过孔7b以及补强用过孔导体9b。
[0034]在上述的实施方式中，如图1B所示那样，绝缘层3是一层构造，但也可以如图3所示那样，层叠二层以上的绝缘层。这种情况下，下侧的第2绝缘层3a在下表面具有第2下层导体5a，且在补强用过孔7b的正下方形成以第2下层导体5a为底面的第2补强用过孔7c。在该第2补强用过孔7c内填充了第2补强用过孔导体9d。
[0035]进而，也可以如图4所示那样，形成从绝缘层3的上表面连通到第2下层导体5a的一体的补强用过孔7d，对其填充补强用过孔导体9e。
[0036]在形成这样的补强用过孔7d的情况下，优选:在残留下绝缘层3下表面的下层导体5的外周部的状态下形成补强用过孔7d后，进行填充，以使得补强用过孔导体9e的下表面与第2下层导体5a连接，且补强用过孔导体9e的侧面的一部与上述的下层导体5的外周部连接。
[0037]如此，通过使一体形成的补强用过孔导体9e除了与第2下层导体5a连接以外、还与下层导体5连接，补强用过孔导体9e与各下层导体5、5a的连接面积变大，补强用过孔导体9e被牢固地固定在补强用过孔7d内。由此，即使因半导体元件S与布线基板的热伸缩差而产生较大的热应力，也能将热应力分散到牢固固定的补强用过孔导体9e。由此，能避免热应力集中作用在半导体元件搭载部Ia内的角部的半导体元件连接焊盘10下的过孔导体9a与各下层导体5、5a的连接部。
【权利要求】
1.一种布线基板，具备: 绝缘基板； 绝缘层，其设置在该绝缘基板的表面，且在下表面具有下层导体； 多个半导体元件连接焊盘，在该绝缘层上的四边形状的半导体元件搭载部内排列成格子状； 过孔，其以所述下层导体为底面地形成在该半导体元件连接焊盘下的所述绝缘层；和过孔导体，其与所述下层导体连接地填充在该过孔内，且与所述半导体元件连接焊盘一体形成， 所述布线基板的特征在于， 所述布线基板包括: 补强用过孔，其形成在所述半导体元件搭载部内的至少角部的比所述半导体元件连接焊盘的排列区域更靠外侧的区域的所述绝缘层，且以所述下层导体为底面；和补强用过孔导体，其与所述下层导体连接地形成在该补强用过孔内。
2.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于， 形成所述补强用过孔的外侧的区域是所述半导体元件搭载部内。
3.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于， 所述补强用过孔导体具有大于过孔导体的直径。
4.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于， 所述过孔导体与最靠近该过孔导体的补强用过孔导体的中心间距离为140 μ m以下。
5.—种布线基板,具备: 绝缘基板； 第I绝缘层，其设置在该绝缘基板的表面，且在下表面具有第I下层导体； 多个半导体元件连接焊盘，在该第I绝缘层上的四边形状的半导体元件搭载部内排列成格子状； 过孔，其以所述第I下层导体为底面地形成在该半导体元件连接焊盘下的所述第I绝缘层； 过孔导体，其与所述第I下层导体连接地填充在该过孔内，且与所述半导体元件连接焊盘一体形成；和 第2绝缘层，其介于所述绝缘基板与第I绝缘层之间，且在下表面具有第2下层导体， 所述布线基板的特征在于，包括: 第I补强用过孔，其形成在所述半导体元件搭载部内的至少角部的比所述半导体元件连接焊盘的排列区域更靠外侧的区域的所述第I绝缘层； 第I补强用过孔导体，其填充在该第I补强用过孔内； 第2补强用过孔，其以所述第2下层导体为底面地形成在所述第I补强用过孔的正下方的所述第2绝缘层；和 第2补强用过孔导体，其填充在该第2补强用过孔内。
6.根据权利要求5所述的布线基板，其特征在于， 将所述第I以及第2补强用过孔形成为连通所述第I以及第2绝缘层的呈一体的过孔， 在该过孔内将所述第I以及第2补强用过孔导体形成为呈一体的过孔导体。
【文档编号】H05K1/02GK104254194SQ201410290780
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】饭野正和, 藤崎昭哉, 大吉隆文 申请人:京瓷Slc技术株式会社