JP2002185112A - 配線基板の実装構造および半導体装置 - Google Patents
配線基板の実装構造および半導体装置Info
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の配線基板の実装構造では、配線基板と
外部電気回路基板との接続部において高周波の電気信号
の反射・放射損失が大きいため、良好な高周波の電気信
号の伝送ができず、また確実な導通を確保できない。 【解決手段】 接続パッド４は絶縁基板の中央方向に向
けて突出した半田引出部７が形成され、かつ導通パッド
５は対向する接続パッド４の半田引出部７と反対方向に
突出した半田引出部８が形成されている配線基板の実装
構造である。配線基板１の外部電気回路基板６への実装
時に、半田引出部７および８への半田３の流れ出しによ
るメニスカステールが形成され、その結果、配線基板１
と外部電気回路基板６の接続部の形状が傾斜構造となる
ことから、高周波の電気信号の反射・放射損失を低減で
きると同時に配線基板１と外部電気回路基板６との導通
を確実に確保でき、高い接続信頼性を得ることができ
る。
外部電気回路基板との接続部において高周波の電気信号
の反射・放射損失が大きいため、良好な高周波の電気信
号の伝送ができず、また確実な導通を確保できない。 【解決手段】 接続パッド４は絶縁基板の中央方向に向
けて突出した半田引出部７が形成され、かつ導通パッド
５は対向する接続パッド４の半田引出部７と反対方向に
突出した半田引出部８が形成されている配線基板の実装
構造である。配線基板１の外部電気回路基板６への実装
時に、半田引出部７および８への半田３の流れ出しによ
るメニスカステールが形成され、その結果、配線基板１
と外部電気回路基板６の接続部の形状が傾斜構造となる
ことから、高周波の電気信号の反射・放射損失を低減で
きると同時に配線基板１と外部電気回路基板６との導通
を確実に確保でき、高い接続信頼性を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波または
ミリ波等の高周波の電気信号を処理する半導体素子を搭
載する配線基板の実装構造および半導体装置に関し、特
に外部電気回路基板との接続部における高周波の電気信
号の伝送特性を改善した配線基板の実装構造および半導
体装置に関するものである。
ミリ波等の高周波の電気信号を処理する半導体素子を搭
載する配線基板の実装構造および半導体装置に関し、特
に外部電気回路基板との接続部における高周波の電気信
号の伝送特性を改善した配線基板の実装構造および半導
体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロ波やミリ波の電気信号を
処理する半導体素子を配線基板に搭載して成る半導体装
置は、外部電気回路基板との電気的接続をリード線で行
なうタイプが主流であったが、伝送信号のさらなる高周
波化に対し接続部での信号伝送ロスを少なくするため
に、外部電気回路基板との接続部の長さをより短くする
ことが必要になり、そのためリード線に代えて配線基板
の下面に接続パッドを設け、これを半田を用いて外部電
気回路基板と接続する表面実装型のチップスケールパッ
ケージ（ＣＳＰ）やボールグリッドアレイタイプの採用
が進められている。
処理する半導体素子を配線基板に搭載して成る半導体装
置は、外部電気回路基板との電気的接続をリード線で行
なうタイプが主流であったが、伝送信号のさらなる高周
波化に対し接続部での信号伝送ロスを少なくするため
に、外部電気回路基板との接続部の長さをより短くする
ことが必要になり、そのためリード線に代えて配線基板
の下面に接続パッドを設け、これを半田を用いて外部電
気回路基板と接続する表面実装型のチップスケールパッ
ケージ（ＣＳＰ）やボールグリッドアレイタイプの採用
が進められている。
【０００３】これら表面実装型の半導体装置に用いられ
る配線基板は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やガラ
スセラミックス焼結体等から成る絶縁基板とタングステ
ンや銅等の金属材料から成る配線導体から構成され、そ
の配線基板の上面に高周波半導体素子をワイヤーボンデ
ィング実装法やフリップチップ実装法等を用いて搭載
し、配線基板と高周波半導体素子を電気的に接続させる
ことにより半導体装置と成る。この配線基板は内部に配
線導体を有し、その配線導体は、配線基板上面に形成さ
れた電極パッドから配線基板の下面に形成された接続パ
ッドまで配設される。そして、この半導体装置は配線基
板の接続パッドが低融点ろう材を用いて外部電気回路基
板と物理的および電気的に接合され、外部電気回路基板
に実装される。
る配線基板は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やガラ
スセラミックス焼結体等から成る絶縁基板とタングステ
ンや銅等の金属材料から成る配線導体から構成され、そ
の配線基板の上面に高周波半導体素子をワイヤーボンデ
ィング実装法やフリップチップ実装法等を用いて搭載
し、配線基板と高周波半導体素子を電気的に接続させる
ことにより半導体装置と成る。この配線基板は内部に配
線導体を有し、その配線導体は、配線基板上面に形成さ
れた電極パッドから配線基板の下面に形成された接続パ
ッドまで配設される。そして、この半導体装置は配線基
板の接続パッドが低融点ろう材を用いて外部電気回路基
板と物理的および電気的に接合され、外部電気回路基板
に実装される。
【０００４】一般に、伝送信号は高周波化するにつれ直
進性が強くなり、ＣＳＰやボールグリッドアレイタイプ
等の半導体装置に用いられる配線基板と外部電気回路基
板との接続部のような信号伝送経路がほぼ直角に屈曲し
ている部分では、伝送信号の一部が配線導体の壁面で反
射や放射を起こし、その結果、電気信号特性の劣化が発
生するが、その対策としては、その接続部を傾斜させる
ことによって配線導体の壁面での反射や放射を抑制でき
ることが知られている。
進性が強くなり、ＣＳＰやボールグリッドアレイタイプ
等の半導体装置に用いられる配線基板と外部電気回路基
板との接続部のような信号伝送経路がほぼ直角に屈曲し
ている部分では、伝送信号の一部が配線導体の壁面で反
射や放射を起こし、その結果、電気信号特性の劣化が発
生するが、その対策としては、その接続部を傾斜させる
ことによって配線導体の壁面での反射や放射を抑制でき
ることが知られている。
【０００５】このような接続部を傾斜させる方法として
特公平６−16521号公報には、図５に断面図で示すよう
に、半導体素子11の電極12と配線基板14の電極パッド13
の位置をずらして形成することにより電気信号伝送経路
の垂直方向の屈曲部が鈍角を成すことを特徴とする半導
体装置が提案されている。なお、15は電極12と電極パッ
ド13とを接続する低融点ろう材としての半田である。
特公平６−16521号公報には、図５に断面図で示すよう
に、半導体素子11の電極12と配線基板14の電極パッド13
の位置をずらして形成することにより電気信号伝送経路
の垂直方向の屈曲部が鈍角を成すことを特徴とする半導
体装置が提案されている。なお、15は電極12と電極パッ
ド13とを接続する低融点ろう材としての半田である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
公平６−16521号公報に提案された半導体装置において
は、対向する電極12と電極パッド13それぞれの位置をず
らすことによって、両者の重なり部分が小さくなってし
まうため、半田15を介して対向する半導体素子11を配線
基板14へ実装する際のわずかな実装ズレにより導通不良
が発生するという問題点があった。また同様に、配線基
板14を外部電気回路基板へ実装する場合においても同様
な問題点が発生するというものであった。
公平６−16521号公報に提案された半導体装置において
は、対向する電極12と電極パッド13それぞれの位置をず
らすことによって、両者の重なり部分が小さくなってし
まうため、半田15を介して対向する半導体素子11を配線
基板14へ実装する際のわずかな実装ズレにより導通不良
が発生するという問題点があった。また同様に、配線基
板14を外部電気回路基板へ実装する場合においても同様
な問題点が発生するというものであった。
【０００７】本発明は上記従来技術における問題点を解
決すべく完成されたものであり、その目的は、配線基板
を半田を介して外部電気回路基板上へ実装する際、配線
基板と外部電気回路基板との接続部において高周波の電
気信号を良好な伝送特性で伝送できる配線基板の実装構
造を提供することにある。
決すべく完成されたものであり、その目的は、配線基板
を半田を介して外部電気回路基板上へ実装する際、配線
基板と外部電気回路基板との接続部において高周波の電
気信号を良好な伝送特性で伝送できる配線基板の実装構
造を提供することにある。
【０００８】また本発明の目的は、配線基板を半田を介
して外部電気回路基板上へ実装した際、実装ズレに影響
されず、確実に配線基板と外部電気回路基板との導通を
確保でき、高い接続信頼性を得られると同時に、高周波
の電気信号を良好な伝送特性で配線基板と外部電気回路
基板間において伝送できる半導体装置を提供することに
ある。
して外部電気回路基板上へ実装した際、実装ズレに影響
されず、確実に配線基板と外部電気回路基板との導通を
確保でき、高い接続信頼性を得られると同時に、高周波
の電気信号を良好な伝送特性で配線基板と外部電気回路
基板間において伝送できる半導体装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板の実装
構造は、絶縁基板の上面に半導体素子が搭載され、下面
に前記半導体素子が電気的に接続されるとともに外部電
気回路基板との間で電気信号を入出力するための接続パ
ッドを有する配線基板を、前記接続パッドと前記外部電
気回路基板上面の導通パッドとを対向させて半田を介し
て接合することにより前記外部電気回路基板上に実装す
る配線基板の実装構造であって、前記接続パッドは前記
絶縁基板の中央方向に向けて突出した半田引出部が形成
され、かつ前記導通パッドは対向する前記接続パッドの
前記半田引出部と反対方向に突出した半田引出部が形成
されていることを特徴とするものである。
構造は、絶縁基板の上面に半導体素子が搭載され、下面
に前記半導体素子が電気的に接続されるとともに外部電
気回路基板との間で電気信号を入出力するための接続パ
ッドを有する配線基板を、前記接続パッドと前記外部電
気回路基板上面の導通パッドとを対向させて半田を介し
て接合することにより前記外部電気回路基板上に実装す
る配線基板の実装構造であって、前記接続パッドは前記
絶縁基板の中央方向に向けて突出した半田引出部が形成
され、かつ前記導通パッドは対向する前記接続パッドの
前記半田引出部と反対方向に突出した半田引出部が形成
されていることを特徴とするものである。
【００１０】また、本発明の配線基板の実装構造は、上
記構成において、前記接続パッドの半田引出部および前
記導通パッドの半田引出部が、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍ
ｍ以下であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上
0.2ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
記構成において、前記接続パッドの半田引出部および前
記導通パッドの半田引出部が、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍ
ｍ以下であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上
0.2ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１１】また、本発明の半導体装置は、絶縁基板の
上面に半導体素子が搭載され、下面に前記半導体素子が
電気的に接続されるとともに外部電気回路基板との間で
電気信号を入出力するための接続パッドを有する配線基
板を、前記接続パッドと前記外部電気回路基板上面の導
通パッドとを対向させて半田を介して接合してなる半導
体装置であって、前記接続パッドは前記絶縁基板の中央
方向に向けて突出した半田引出部が形成され、かつ前記
導通パッドは対向する前記接続パッドの前記半田引出部
と反対方向に突出した半田引出部が形成されていること
を特徴とするものである。
上面に半導体素子が搭載され、下面に前記半導体素子が
電気的に接続されるとともに外部電気回路基板との間で
電気信号を入出力するための接続パッドを有する配線基
板を、前記接続パッドと前記外部電気回路基板上面の導
通パッドとを対向させて半田を介して接合してなる半導
体装置であって、前記接続パッドは前記絶縁基板の中央
方向に向けて突出した半田引出部が形成され、かつ前記
導通パッドは対向する前記接続パッドの前記半田引出部
と反対方向に突出した半田引出部が形成されていること
を特徴とするものである。
【００１２】また、本発明の半導体装置は、上記構成に
おいて、前記接続パッドの半田引出部および前記導通パ
ッドの半田引出部が、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下で
あり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ
以下であることを特徴とするものである。
おいて、前記接続パッドの半田引出部および前記導通パ
ッドの半田引出部が、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下で
あり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ
以下であることを特徴とするものである。
【００１３】本発明の配線基板の実装構造によれば、配
線基板を構成する絶縁基板の下面に形成された接続パッ
ドは絶縁基板の中央方向に向けて突出した半田引出部が
形成され、かつ外部電気回路基板上の導通パッドは対向
する接続パッドの半田引出部と反対方向に突出した半田
引出部が形成されていることから、半田を介して配線基
板を外部電気回路基板へ実装する際、半田が接続パッド
および導通パッドそれぞれの半田引出部の表面に沿って
流れ出して引き出され、その結果、互いに逆方向の前記
半田によるメニスカステールが形成されることによって
配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状が傾斜構造
となることから、その接続部における高周波の電気信号
の反射・放射損失を低減することができ、高周波の電気
信号を良好な伝送特性で伝送できると同時に、接続パッ
ドおよび導通パッドを対向させてこれらの重なり部分の
面積を十分に確保することができるため、半田による配
線基板と外部電気回路基板との接続強度が増加し、その
結果、高い接続信頼性を得ることができる。
線基板を構成する絶縁基板の下面に形成された接続パッ
ドは絶縁基板の中央方向に向けて突出した半田引出部が
形成され、かつ外部電気回路基板上の導通パッドは対向
する接続パッドの半田引出部と反対方向に突出した半田
引出部が形成されていることから、半田を介して配線基
板を外部電気回路基板へ実装する際、半田が接続パッド
および導通パッドそれぞれの半田引出部の表面に沿って
流れ出して引き出され、その結果、互いに逆方向の前記
半田によるメニスカステールが形成されることによって
配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状が傾斜構造
となることから、その接続部における高周波の電気信号
の反射・放射損失を低減することができ、高周波の電気
信号を良好な伝送特性で伝送できると同時に、接続パッ
ドおよび導通パッドを対向させてこれらの重なり部分の
面積を十分に確保することができるため、半田による配
線基板と外部電気回路基板との接続強度が増加し、その
結果、高い接続信頼性を得ることができる。
【００１４】また、接続パッドの半田引出部および導通
パッドの半田引出部を、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下
であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍ
ｍ以下としたときには、配線基板と外部電気回路基板の
接続部の形状を傾斜構造と成すことができる十分なメニ
スカステールを形成できるとともに、その接続部におけ
る高周波の電気信号の反射・放射損失を低減することが
でき、高周波の電気信号を良好な伝送特性で伝送でき
る。
パッドの半田引出部を、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下
であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍ
ｍ以下としたときには、配線基板と外部電気回路基板の
接続部の形状を傾斜構造と成すことができる十分なメニ
スカステールを形成できるとともに、その接続部におけ
る高周波の電気信号の反射・放射損失を低減することが
でき、高周波の電気信号を良好な伝送特性で伝送でき
る。
【００１５】本発明の半導体装置によれば、配線基板を
構成する絶縁基板の上面に半導体素子が搭載され、下面
に前記半導体素子が電気的に接続されるとともに外部電
気回路基板との間で電気信号を入出力するための接続パ
ッドを有する配線基板を、接続パッドと外部電気回路基
板上面の導通パッドとを対向させて半田を介して接合し
てなる半導体装置であって、接続パッドは、絶縁基板の
中央方向に向けて突出した半田引出部が形成され、かつ
導通パッドは対向する接続パッドの半田引出部と反対方
向に突出した半田引出部が形成されていることから、半
田を介して配線基板を外部電気回路基板へ実装する際、
半田が接続パッドおよび導通パッドそれぞれの半田引出
部の表面に沿って流れ出して引き出され、その結果、互
いに逆方向の半田によるメニスカステールが形成される
ことによって配線基板と外部電気回路基板の接続部の形
状が傾斜構造となることから、高周波の電気信号の反射
・放射損失を低減できる接続部を有すると同時に、接続
パッドおよび導通パッドを対向させてこれらの重なり部
分の面積を十分に確保することができるため、半田によ
る配線基板と外部電気回路基板との接続強度が増加し、
その結果、高い接続信頼性を有する半導体装置を得るこ
とができる。
構成する絶縁基板の上面に半導体素子が搭載され、下面
に前記半導体素子が電気的に接続されるとともに外部電
気回路基板との間で電気信号を入出力するための接続パ
ッドを有する配線基板を、接続パッドと外部電気回路基
板上面の導通パッドとを対向させて半田を介して接合し
てなる半導体装置であって、接続パッドは、絶縁基板の
中央方向に向けて突出した半田引出部が形成され、かつ
導通パッドは対向する接続パッドの半田引出部と反対方
向に突出した半田引出部が形成されていることから、半
田を介して配線基板を外部電気回路基板へ実装する際、
半田が接続パッドおよび導通パッドそれぞれの半田引出
部の表面に沿って流れ出して引き出され、その結果、互
いに逆方向の半田によるメニスカステールが形成される
ことによって配線基板と外部電気回路基板の接続部の形
状が傾斜構造となることから、高周波の電気信号の反射
・放射損失を低減できる接続部を有すると同時に、接続
パッドおよび導通パッドを対向させてこれらの重なり部
分の面積を十分に確保することができるため、半田によ
る配線基板と外部電気回路基板との接続強度が増加し、
その結果、高い接続信頼性を有する半導体装置を得るこ
とができる。
【００１６】また、本発明の半導体装置によれば、接続
パッドの半田引出部および導通パッドの半田引出部を、
長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下であり、各パッドとの接
続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下としたときには、
配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状を傾斜構造
と成すことができる十分なメニスカステールを形成でき
ると同時に、実装ズレに影響されず確実に配線基板と外
部電気回路基板との接続部で高周波の電気信号に対する
良好な導通を確保できることから接続信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。
パッドの半田引出部および導通パッドの半田引出部を、
長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下であり、各パッドとの接
続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下としたときには、
配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状を傾斜構造
と成すことができる十分なメニスカステールを形成でき
ると同時に、実装ズレに影響されず確実に配線基板と外
部電気回路基板との接続部で高周波の電気信号に対する
良好な導通を確保できることから接続信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の配線基板の実装構造およ
びこの実装構造を有する本発明の半導体装置の実施の形
態の一例を示す断面図である。図１において、１は配線
基板、２は半導体素子、３は半田、４は接続パッド、５
は導通パッド、６は外部電気回路基板を示す。
びこの実装構造を有する本発明の半導体装置の実施の形
態の一例を示す断面図である。図１において、１は配線
基板、２は半導体素子、３は半田、４は接続パッド、５
は導通パッド、６は外部電気回路基板を示す。
【００１９】配線基板１を構成する絶縁基板１ａは、酸
化アルミニウム質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・
ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミッ
クス焼結体等の電気絶縁材料から成る略四角形状の板体
であり、その内部に配線導体１ｂを有しており、またそ
の上面中央部には、半導体素子２を搭載するための半導
体素子搭載部１ｃを有している。
化アルミニウム質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・
ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミッ
クス焼結体等の電気絶縁材料から成る略四角形状の板体
であり、その内部に配線導体１ｂを有しており、またそ
の上面中央部には、半導体素子２を搭載するための半導
体素子搭載部１ｃを有している。
【００２０】この半導体素子搭載部１ｃ上にエポキシ樹
脂や銀エポキシ樹脂等を用いて半導体素子２を搭載し、
この半導体素子２上の電極と配線基板１上の電極パッド
１ｄとを金・銅・アルミニウム等の金属細線９で電気的
に接続した後、銅やアルミニウム等からなる金属または
酸化アルミニウム質焼結体等からなるセラミック製の蓋
体をエポキシ等の樹脂や金属ロウ材等による封着、また
は溶接によって封止することによって半導体装置と成
る。
脂や銀エポキシ樹脂等を用いて半導体素子２を搭載し、
この半導体素子２上の電極と配線基板１上の電極パッド
１ｄとを金・銅・アルミニウム等の金属細線９で電気的
に接続した後、銅やアルミニウム等からなる金属または
酸化アルミニウム質焼結体等からなるセラミック製の蓋
体をエポキシ等の樹脂や金属ロウ材等による封着、また
は溶接によって封止することによって半導体装置と成
る。
【００２１】そして、絶縁基板１ａの下面に形成された
配線導体１ｂの導出部である接続パッド４と外部電気回
路基板６上の導通パッド５とを半田３で接続することに
より、半導体素子２と外部電気回路基板６とが金属細線
９、電極パッド１ｄ、配線導体１ｂおよび接続パッド４
を介して電気的に接続される。
配線導体１ｂの導出部である接続パッド４と外部電気回
路基板６上の導通パッド５とを半田３で接続することに
より、半導体素子２と外部電気回路基板６とが金属細線
９、電極パッド１ｄ、配線導体１ｂおよび接続パッド４
を介して電気的に接続される。
【００２２】この配線基板１は、例えば絶縁基板１ａが
酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、酸化アルミ
ニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム
等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分
散材等を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従
来周知のドクターブレード法を採用してシート状となす
ことにより、複数枚のセラミックグリーンシートを得、
しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち
抜き加工を施すとともに、タングステン・モリブデン・
マンガン・銅・銀・ニッケル・パラジウム・金等の金属
材料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を混合してなる導
電ペーストを前記グリーンシートに予めスクリーン印刷
法等により所定パターンに印刷塗布することによって接
続パッド４および配線導体１ｂ・電極パッド１ｄを形成
後、このグリーンシートを必要に応じて上下に積層し、
これを約1600℃の温度で焼成することによって製作され
る。
酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、酸化アルミ
ニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム
等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分
散材等を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従
来周知のドクターブレード法を採用してシート状となす
ことにより、複数枚のセラミックグリーンシートを得、
しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち
抜き加工を施すとともに、タングステン・モリブデン・
マンガン・銅・銀・ニッケル・パラジウム・金等の金属
材料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を混合してなる導
電ペーストを前記グリーンシートに予めスクリーン印刷
法等により所定パターンに印刷塗布することによって接
続パッド４および配線導体１ｂ・電極パッド１ｄを形成
後、このグリーンシートを必要に応じて上下に積層し、
これを約1600℃の温度で焼成することによって製作され
る。
【００２３】半田３は、配線基板１を構成する絶縁基板
１ａ下面の接続パッド４と外部電気回路基板６の導通パ
ッド５とを電気的・物理的に接続する働きを持つ。その
材料としては、鉛錫共晶半田や鉛高含有の鉛錫半田また
は鉛フリー半田を用いることができる。
１ａ下面の接続パッド４と外部電気回路基板６の導通パ
ッド５とを電気的・物理的に接続する働きを持つ。その
材料としては、鉛錫共晶半田や鉛高含有の鉛錫半田また
は鉛フリー半田を用いることができる。
【００２４】外部電気回路基板６は、半田３を介して配
線基板１と物理的に接続されるだけでなく、高周波の電
気信号を配線基板に半田３を介して伝送する役割を持
つ。そのため、外部電気回路基板６は、半田３を介して
配線基板１と物理的・電気的接続を行なうための導通パ
ッド５と配線導体６ａを有する。
線基板１と物理的に接続されるだけでなく、高周波の電
気信号を配線基板に半田３を介して伝送する役割を持
つ。そのため、外部電気回路基板６は、半田３を介して
配線基板１と物理的・電気的接続を行なうための導通パ
ッド５と配線導体６ａを有する。
【００２５】外部電気回路基板６は、例えばガラス−エ
ポキシ樹脂・ガラス−フッ素樹脂・フッ素樹脂単体等か
らなる複数の絶縁層を積層して成る絶縁基体の各絶縁層
間および表面に銅箔から成る配線導体６ａが被着されて
構成されている。このような絶縁基体を構成する絶縁層
は、樹脂単体による板状、またはガラス繊維を縦横に編
んで形成されたガラスクロスにエポキシ樹脂またはフッ
素樹脂を含浸させて板状にしたものであり、その上面に
銅箔が予め被着されており、その銅箔を所定のパターン
にエッチングすることにより配線導体６ａが形成され
る。そしてこれらの各絶縁層を間に未硬化のエポキシ樹
脂またはフッ素樹脂から成る接着剤を挟んで重ね合わせ
るとともに、加熱装置を備えたプレス装置により加熱し
ながらプレスし接着剤を硬化させることにより積層一体
化される。
ポキシ樹脂・ガラス−フッ素樹脂・フッ素樹脂単体等か
らなる複数の絶縁層を積層して成る絶縁基体の各絶縁層
間および表面に銅箔から成る配線導体６ａが被着されて
構成されている。このような絶縁基体を構成する絶縁層
は、樹脂単体による板状、またはガラス繊維を縦横に編
んで形成されたガラスクロスにエポキシ樹脂またはフッ
素樹脂を含浸させて板状にしたものであり、その上面に
銅箔が予め被着されており、その銅箔を所定のパターン
にエッチングすることにより配線導体６ａが形成され
る。そしてこれらの各絶縁層を間に未硬化のエポキシ樹
脂またはフッ素樹脂から成る接着剤を挟んで重ね合わせ
るとともに、加熱装置を備えたプレス装置により加熱し
ながらプレスし接着剤を硬化させることにより積層一体
化される。
【００２６】次に、この基板にルータービット等の機械
的研削により貫通孔を形成した後、メッキ法によりこの
貫通孔に銅等の金属メッキを行なう。その後、表層をエ
ポキシ樹脂やフッ素樹脂等の絶縁材料でコーティングす
ることにより外部電気回路基板６を形成する。
的研削により貫通孔を形成した後、メッキ法によりこの
貫通孔に銅等の金属メッキを行なう。その後、表層をエ
ポキシ樹脂やフッ素樹脂等の絶縁材料でコーティングす
ることにより外部電気回路基板６を形成する。
【００２７】図２は本発明の半導体装置を構成する配線
基板１の実施の形態の一例における下面の接続パッド４
とこの配線基板１が実装される外部電気回路基板６の導
通パッド５を示す図である。
基板１の実施の形態の一例における下面の接続パッド４
とこの配線基板１が実装される外部電気回路基板６の導
通パッド５を示す図である。
【００２８】接続パッド４は、タングステン・モリブデ
ン・マンガン・銅・銀・ニッケル・パラジウム・金等の
金属材料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を混合してな
る導電ペーストを、前記グリーンシートに予めスクリー
ン印刷法等により所定パターンに印刷塗布し、これを焼
成することによって形成される。
ン・マンガン・銅・銀・ニッケル・パラジウム・金等の
金属材料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を混合してな
る導電ペーストを、前記グリーンシートに予めスクリー
ン印刷法等により所定パターンに印刷塗布し、これを焼
成することによって形成される。
【００２９】接続パッド４は、配線基板１を外部電気回
路基板６に半田３を用いることによって物理的に接続す
るだけでなく、高周波の電気信号を伝送し配線基板１と
外部電気回路基板６とを電気的に接続させる役割を持
つ。また、その表面にニッケルや金等の良導電性で耐蝕
性および半田３との濡れ性が良好な金属をメッキ法によ
り0.01〜20μｍの厚みに被着させておくと、接続パッド
４の酸化腐食を有効に防止することができるとともに半
田３による配線基板１と外部電気回路基板６との接続を
強固となすことができる。
路基板６に半田３を用いることによって物理的に接続す
るだけでなく、高周波の電気信号を伝送し配線基板１と
外部電気回路基板６とを電気的に接続させる役割を持
つ。また、その表面にニッケルや金等の良導電性で耐蝕
性および半田３との濡れ性が良好な金属をメッキ法によ
り0.01〜20μｍの厚みに被着させておくと、接続パッド
４の酸化腐食を有効に防止することができるとともに半
田３による配線基板１と外部電気回路基板６との接続を
強固となすことができる。
【００３０】接続パッド４の内、電気信号を入出力する
接続パッド４には、高周波の電気信号を良好な伝送特性
で伝送させるために半田引出部７が形成される。通常、
絶縁基板１ａ内の配線導体１ｂは、配線基板１を外部電
気回路基板６へ実装する際の配線基板１と外部電気回路
基板６との接続部間での電気的短絡を防止するために隣
接する接続パッド４間の距離を大きくし、かつ高周波の
電気信号の伝送特性を劣化させないために、半導体素子
２を搭載する半導体素子搭載部１ｃを中心に外側へ向け
絶縁基板１ａ内で展開される。よって、半田引出部７も
配線導体１ｂの展開にあわせ、かつ高周波の電気信号の
伝送特性を劣化させないようにするために、半導体素子
２が搭載される絶縁基板１ａ上の半導体素子搭載部１ｃ
に向けて突出するよう形成される。よって、半田引出部
７は、絶縁基板１ａ内の配線導体１ｂの展開にあわせ、
かつ高周波の電気信号の伝送特性を劣化させなければ、
絶縁基板１ａの外周に対し直角でもあってもよく、絶縁
基板１ａ上の半導体素子搭載部１ｃを中心とする放射状
に形成してもかまわない。
接続パッド４には、高周波の電気信号を良好な伝送特性
で伝送させるために半田引出部７が形成される。通常、
絶縁基板１ａ内の配線導体１ｂは、配線基板１を外部電
気回路基板６へ実装する際の配線基板１と外部電気回路
基板６との接続部間での電気的短絡を防止するために隣
接する接続パッド４間の距離を大きくし、かつ高周波の
電気信号の伝送特性を劣化させないために、半導体素子
２を搭載する半導体素子搭載部１ｃを中心に外側へ向け
絶縁基板１ａ内で展開される。よって、半田引出部７も
配線導体１ｂの展開にあわせ、かつ高周波の電気信号の
伝送特性を劣化させないようにするために、半導体素子
２が搭載される絶縁基板１ａ上の半導体素子搭載部１ｃ
に向けて突出するよう形成される。よって、半田引出部
７は、絶縁基板１ａ内の配線導体１ｂの展開にあわせ、
かつ高周波の電気信号の伝送特性を劣化させなければ、
絶縁基板１ａの外周に対し直角でもあってもよく、絶縁
基板１ａ上の半導体素子搭載部１ｃを中心とする放射状
に形成してもかまわない。
【００３１】また、半田引出部７は、高周波の電気信号
を良好な特性で伝送するために電気信号を入出力する全
ての接続パッド４に形成することが望ましい。
を良好な特性で伝送するために電気信号を入出力する全
ての接続パッド４に形成することが望ましい。
【００３２】半田引出部７の大きさとしては、接続パッ
ド４と半田引出部７との接続部の幅が0.04ｍｍ未満の場
合には、接続パッド４からの半田３を半田引出部７へ引
出すことが難しくなる。また0.2ｍｍを超える場合に
は、半田引出部７への半田３の流れ出し量が多くなり、
接続パッド４に接合される半田端子の中心の位置ズレが
大きくなることによって外部電気回路６の導通パッド５
に対して半田端子がズレて正確な接続ができなくなり、
その結果、配線基板１と外部電気回路基板６との導通不
良が発生する問題点が生じやすくなる。加えて、半田引
出部７を大きくすることは、接続パッド４の面積が大き
くなり配線基板１のグランド層との間に高い浮遊容量が
発生し、インピーダンスが急激に変化することによっ
て、高周波の電気信号の伝送特性の劣化が発生する恐れ
がある。そのため接続パッド４と半田引出部７との接続
部の幅は0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下であることが好まし
い。
ド４と半田引出部７との接続部の幅が0.04ｍｍ未満の場
合には、接続パッド４からの半田３を半田引出部７へ引
出すことが難しくなる。また0.2ｍｍを超える場合に
は、半田引出部７への半田３の流れ出し量が多くなり、
接続パッド４に接合される半田端子の中心の位置ズレが
大きくなることによって外部電気回路６の導通パッド５
に対して半田端子がズレて正確な接続ができなくなり、
その結果、配線基板１と外部電気回路基板６との導通不
良が発生する問題点が生じやすくなる。加えて、半田引
出部７を大きくすることは、接続パッド４の面積が大き
くなり配線基板１のグランド層との間に高い浮遊容量が
発生し、インピーダンスが急激に変化することによっ
て、高周波の電気信号の伝送特性の劣化が発生する恐れ
がある。そのため接続パッド４と半田引出部７との接続
部の幅は0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下であることが好まし
い。
【００３３】また、半田引出部７の長さは、0.1ｍｍ未
満の場合には、半田引出部７での半田メニスカステール
形成が十分でなく、配線基板１を外部電気回路基板６に
搭載する際の実装ズレにより接続部の形状が十分な傾斜
構造とならず、その結果、その接続部における高周波の
電気信号の反射・放射損失を低減できなくなる。また半
田引出部７の長さが0.8ｍｍを超えると、半田引出部７
の先端まで半田３を引出すことが困難になるばかりでな
く、高密度に配設された隣接の接続パッド４と電気的短
絡しやすくなる。そのため、半田引出部７の長さは0.1
ｍｍ以上0.8ｍｍ以下であることが好ましい。
満の場合には、半田引出部７での半田メニスカステール
形成が十分でなく、配線基板１を外部電気回路基板６に
搭載する際の実装ズレにより接続部の形状が十分な傾斜
構造とならず、その結果、その接続部における高周波の
電気信号の反射・放射損失を低減できなくなる。また半
田引出部７の長さが0.8ｍｍを超えると、半田引出部７
の先端まで半田３を引出すことが困難になるばかりでな
く、高密度に配設された隣接の接続パッド４と電気的短
絡しやすくなる。そのため、半田引出部７の長さは0.1
ｍｍ以上0.8ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３４】導通パッド５は、配線基板１を外部電気回
路基板６に半田３を用いることによって物理的に接続す
るだけでなく、高周波の電気信号を伝送し配線基板１と
外部電気回路基板６とを電気的に接続させる役割を持
つ。また、導通パッド５の材質として、半田３が濡れ易
く、また導通抵抗値の低い材料が必要であり、一般には
銅が用いられる。また、半田３との濡れ性を改善するた
めに導通パッド５表面に半田３との濡れ性が良好な厚み
0.01〜20μｍの金属をメッキ法により被着させてもよ
い。
路基板６に半田３を用いることによって物理的に接続す
るだけでなく、高周波の電気信号を伝送し配線基板１と
外部電気回路基板６とを電気的に接続させる役割を持
つ。また、導通パッド５の材質として、半田３が濡れ易
く、また導通抵抗値の低い材料が必要であり、一般には
銅が用いられる。また、半田３との濡れ性を改善するた
めに導通パッド５表面に半田３との濡れ性が良好な厚み
0.01〜20μｍの金属をメッキ法により被着させてもよ
い。
【００３５】導通パッド５には、対向する接続パッド４
に形成された半田引出部７と反対方向に突出した半田引
出部８が形成される。
に形成された半田引出部７と反対方向に突出した半田引
出部８が形成される。
【００３６】この半田引出部８の突出方向は、対向する
半田引出部７と反対の方向とすることが重要である。電
気信号は、高周波が進むにつれ直進性が強くなり信号伝
送経路が90度、あるいは90度より小さい角度で屈曲して
いる部分では伝送信号の一部が反射や放射を起こし、そ
の結果、信号特性の劣化が発生する。そのために、半田
引出部８は半田引出部７に対して90度を超える角度を有
することが必要であり、伝送信号の反射や放射を抑え、
信号特性の劣化を最小に低減させるために望ましくは18
0度異なる方向であることが望ましい。
半田引出部７と反対の方向とすることが重要である。電
気信号は、高周波が進むにつれ直進性が強くなり信号伝
送経路が90度、あるいは90度より小さい角度で屈曲して
いる部分では伝送信号の一部が反射や放射を起こし、そ
の結果、信号特性の劣化が発生する。そのために、半田
引出部８は半田引出部７に対して90度を超える角度を有
することが必要であり、伝送信号の反射や放射を抑え、
信号特性の劣化を最小に低減させるために望ましくは18
0度異なる方向であることが望ましい。
【００３７】半田引出部８は、高周波の電気信号を良好
な特性で伝送するために電気信号を入出力する全ての導
通パッド５に形成することが望ましい。
な特性で伝送するために電気信号を入出力する全ての導
通パッド５に形成することが望ましい。
【００３８】この半田引出部８の大きさについても、導
通パッド５と半田引出部８との接続部の幅が0.04ｍｍ未
満の場合には、導通パッド５からの半田３を半田引出部
８へ引出すことが難しくなる。また0.2ｍｍを超える場
合には、半田引出部８への半田３の流れ出し量が大きく
なり、その結果、配線基板１の実装高さが低くなること
による接続信頼性の低下を招く問題が発生しやすくな
る。したがって、半田引出部８の長さは、接続パッド４
に形成された半田引出部７と同様の理由により、0.1ｍ
ｍ以上0.8ｍｍ以下であることが好ましい。
通パッド５と半田引出部８との接続部の幅が0.04ｍｍ未
満の場合には、導通パッド５からの半田３を半田引出部
８へ引出すことが難しくなる。また0.2ｍｍを超える場
合には、半田引出部８への半田３の流れ出し量が大きく
なり、その結果、配線基板１の実装高さが低くなること
による接続信頼性の低下を招く問題が発生しやすくな
る。したがって、半田引出部８の長さは、接続パッド４
に形成された半田引出部７と同様の理由により、0.1ｍ
ｍ以上0.8ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３９】なお、半田引出部７および半田引出部８の
長さおよび幅は、全てが同じ寸法でなくともかまわな
い。例えば応力が集中する外周コーナー部の接続パッド
および導通パッドに形成される半田引出部７および半田
引出部８は、高い接続信頼性を得るためにできるだけ長
さは長く、かつ幅は広くすることが望ましい。
長さおよび幅は、全てが同じ寸法でなくともかまわな
い。例えば応力が集中する外周コーナー部の接続パッド
および導通パッドに形成される半田引出部７および半田
引出部８は、高い接続信頼性を得るためにできるだけ長
さは長く、かつ幅は広くすることが望ましい。
【００４０】
【実施例】以下に本発明の具体例を示す。
【００４１】配線基板１の絶縁基板１ａとして、外寸法
が13ｍｍ×13ｍｍ、厚みが0.4ｍｍであり、材質がガラ
スセラミックス（誘電率ε＝５）のものを準備した。
が13ｍｍ×13ｍｍ、厚みが0.4ｍｍであり、材質がガラ
スセラミックス（誘電率ε＝５）のものを準備した。
【００４２】これら絶縁基板１ａを用いた配線基板１
は、印刷法により形成した配線導体１ｂ、電極パッド１
ｄ、接続パッド４および半田引出部７を有するグリーン
シートを積層し焼成を行なうことによって得た。
は、印刷法により形成した配線導体１ｂ、電極パッド１
ｄ、接続パッド４および半田引出部７を有するグリーン
シートを積層し焼成を行なうことによって得た。
【００４３】接続パッド４は、これらの配線基板１の下
面に、直径が0.4ｍｍの接続パッド４が0.8ｍｍピッチで
図３ａに示すような配列で165個形成した。そして、半
田引出部７の高周波の電気信号の伝送特性に与える影響
を調べるため、高周波の電気信号を伝送する接続パッド
４のみ半田引出部７を形成し、接続パッド４群の最外周
の各辺の中央部に１箇所ずつ、合計４箇所配置した。
面に、直径が0.4ｍｍの接続パッド４が0.8ｍｍピッチで
図３ａに示すような配列で165個形成した。そして、半
田引出部７の高周波の電気信号の伝送特性に与える影響
を調べるため、高周波の電気信号を伝送する接続パッド
４のみ半田引出部７を形成し、接続パッド４群の最外周
の各辺の中央部に１箇所ずつ、合計４箇所配置した。
【００４４】また、外部電気回路基板６として、ガラス
クロスにフッ素樹脂を含浸させて形成した絶縁層の上面
に銅の配線導体６ａを形成し、それらの絶縁層を積層し
たのちプレスし積層一体化したものを形成した。外部電
気回路基板６上面には直径が0.4ｍｍの導通パッド５を
0.8ｍｍピッチで図３ｂに示すように165個形成した。そ
して、半田引出部８の高周波の電気信号の伝送特性に与
える影響を調べるため、高周波の電気信号を伝送する導
通パッド５のみ半田引出部８を形成し、導通パッド５群
の最外周の各辺の中央部に１箇所ずつ、合計４箇所配置
した。
クロスにフッ素樹脂を含浸させて形成した絶縁層の上面
に銅の配線導体６ａを形成し、それらの絶縁層を積層し
たのちプレスし積層一体化したものを形成した。外部電
気回路基板６上面には直径が0.4ｍｍの導通パッド５を
0.8ｍｍピッチで図３ｂに示すように165個形成した。そ
して、半田引出部８の高周波の電気信号の伝送特性に与
える影響を調べるため、高周波の電気信号を伝送する導
通パッド５のみ半田引出部８を形成し、導通パッド５群
の最外周の各辺の中央部に１箇所ずつ、合計４箇所配置
した。
【００４５】なお、半田引出部７および半田引出部８
は、高周波の電気信号の伝送特性に対する影響を調査す
るためそれぞれ長さが０から0.8ｍｍ、幅が０ｍｍから
0.4ｍｍの間で種々設定した。
は、高周波の電気信号の伝送特性に対する影響を調査す
るためそれぞれ長さが０から0.8ｍｍ、幅が０ｍｍから
0.4ｍｍの間で種々設定した。
【００４６】配線基板１の配線導体１ｂは、配線基板１
上面の電極パッド１ｄと下面の接続パッド４とを電気的
に接続している。この例では、配線基板１上面での配線
導体１ｂの幅は0.18ｍｍ、長さは3.0ｍｍとした。また
配線基板１上面の配線導体１ｂから0.1ｍｍの間隔をお
いて同一面接地導体を配線基板１上面のほぼ全面に形成
した。
上面の電極パッド１ｄと下面の接続パッド４とを電気的
に接続している。この例では、配線基板１上面での配線
導体１ｂの幅は0.18ｍｍ、長さは3.0ｍｍとした。また
配線基板１上面の配線導体１ｂから0.1ｍｍの間隔をお
いて同一面接地導体を配線基板１上面のほぼ全面に形成
した。
【００４７】また、外部電気回路基板６の配線導体６ａ
は、フッ素系樹脂基板上に銅配線を形成しており、銅配
線の幅は0.26ｍｍ、長さは4.70ｍｍとし、銅配線から0.
1ｍｍの間隔をおいて同一面接地導体を形成した。
は、フッ素系樹脂基板上に銅配線を形成しており、銅配
線の幅は0.26ｍｍ、長さは4.70ｍｍとし、銅配線から0.
1ｍｍの間隔をおいて同一面接地導体を形成した。
【００４８】配線導体１ｂおよび６ａ、電極パッド１ｄ
ならびに配線基板１下面の接続パッド４および半田引出
部７には、その表面に無電解Ｎｉメッキおよび無電解Ａ
ｕメッキ処理を施した。それぞれのメッキ厚みは、２μ
ｍおよび0.1μｍである。
ならびに配線基板１下面の接続パッド４および半田引出
部７には、その表面に無電解Ｎｉメッキおよび無電解Ａ
ｕメッキ処理を施した。それぞれのメッキ厚みは、２μ
ｍおよび0.1μｍである。
【００４９】配線基板１は、錫37重量％鉛63重量％であ
る半田ペーストを用いて外部電気回路基板６と接続を行
ない試料を得た。
る半田ペーストを用いて外部電気回路基板６と接続を行
ない試料を得た。
【００５０】そして、高周波の電気信号の伝送特性を評
価するため配線基板１上面の配線導体１ｂの先端部分お
よび外部電気回路基板６の銅配線の先端部分を、接続媒
体としてウエハープローブを用いてネットワークアナラ
イザーに接続し、各試料について高周波の電気信号に対
する反射損失Ｓ11および透過損失Ｓ21の測定を行なっ
た。
価するため配線基板１上面の配線導体１ｂの先端部分お
よび外部電気回路基板６の銅配線の先端部分を、接続媒
体としてウエハープローブを用いてネットワークアナラ
イザーに接続し、各試料について高周波の電気信号に対
する反射損失Ｓ11および透過損失Ｓ21の測定を行なっ
た。
【００５１】伝送が良好かどうかの判定は、高周波の電
気信号伝送のために必要とされる係数値である電圧反射
係数Γ＝0.18および電圧透過係数Ｔ＝0.90を下記式に導
入し得られた値、すなわち反射損失Ｓ11が−15ｄＢ以下
および透過損失Ｓ21が−1.0ｄＢ以上である電気信号の
周波数値が高いほど良好とした。なお、反射損失Ｓ11＝
−20ｌｏｇ│Γ│、透過損失Ｓ21＝−20ｌｏｇ│Ｔ│で
ある。
気信号伝送のために必要とされる係数値である電圧反射
係数Γ＝0.18および電圧透過係数Ｔ＝0.90を下記式に導
入し得られた値、すなわち反射損失Ｓ11が−15ｄＢ以下
および透過損失Ｓ21が−1.0ｄＢ以上である電気信号の
周波数値が高いほど良好とした。なお、反射損失Ｓ11＝
−20ｌｏｇ│Γ│、透過損失Ｓ21＝−20ｌｏｇ│Ｔ│で
ある。
【００５２】表１に測定結果を示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】表１から明らかなように、高周波の電気信
号の伝送特性を劣化させず、より高い周波数の電気信号
を伝送させるためには、半田引出部７および半田引出部
８の長さを0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下にする必要があるこ
と、また半田引出部の幅を0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下に
する必要があることわかった。
号の伝送特性を劣化させず、より高い周波数の電気信号
を伝送させるためには、半田引出部７および半田引出部
８の長さを0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下にする必要があるこ
と、また半田引出部の幅を0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下に
する必要があることわかった。
【００５５】すなわち、サンプルNo.１からサンプルNo.
５において判るように、半田引出部７および半田引出部
８を形成されていない場合４６ＧＨｚの電気信号を伝送
することができたが、半田引出部７および半田引出部８
の長さを0.1ｍｍ以上にすることによって46ＧＨｚを超
える周波数の電気信号を伝送することができ、特に半田
引出部７および半田引出部８の長さが0.8ｍｍの場合に
おいて62ＧＨｚの周波数の電気信号を伝送することがで
きた。
５において判るように、半田引出部７および半田引出部
８を形成されていない場合４６ＧＨｚの電気信号を伝送
することができたが、半田引出部７および半田引出部８
の長さを0.1ｍｍ以上にすることによって46ＧＨｚを超
える周波数の電気信号を伝送することができ、特に半田
引出部７および半田引出部８の長さが0.8ｍｍの場合に
おいて62ＧＨｚの周波数の電気信号を伝送することがで
きた。
【００５６】しかしながら、サンプルNo.６に示すよう
に半田引出部７および半田引出部８の長さが1.0ｍｍを
超えた場合、半田引出部７および半田引出部８への半田
の流れ出しが十分でなかったため、62ＧＨｚを超える周
波数の電気信号を伝送させることは困難であったが、そ
れ以下の周波数の電気信号については良好な伝送が可能
であった。
に半田引出部７および半田引出部８の長さが1.0ｍｍを
超えた場合、半田引出部７および半田引出部８への半田
の流れ出しが十分でなかったため、62ＧＨｚを超える周
波数の電気信号を伝送させることは困難であったが、そ
れ以下の周波数の電気信号については良好な伝送が可能
であった。
【００５７】また、サンプルNo.４およびサンプルNo.７
からサンプルNo.９において判るように半田引出部７お
よび半田引出部８の幅を0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下にす
ることによって、半田引出部７および半田引出部８を設
けていない場合に伝送が可能だった周波数値である46Ｇ
Ｈｚを超える周波数の電気信号を伝送することができ
た。
からサンプルNo.９において判るように半田引出部７お
よび半田引出部８の幅を0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下にす
ることによって、半田引出部７および半田引出部８を設
けていない場合に伝送が可能だった周波数値である46Ｇ
Ｈｚを超える周波数の電気信号を伝送することができ
た。
【００５８】しかしながら、サンプルNo.10およびサン
プルNo.11に示すように半田引出部７および半田引出部
８の幅が0.2ｍｍを超えた場合、46ＧＨｚを超える周波
数の電気信号を伝送させることは困難であったが、それ
以下の周波数の電気信号については良好な伝送が可能で
あった。これは、接続パッド４および導通パッド５の面
積が大きくなり、配線基板１および外部電気回路基板６
のグランド層との間に高い浮遊容量が発生し、インピー
ダンスが急激に変化したことにより、電気信号の伝送特
性が劣化したためである。
プルNo.11に示すように半田引出部７および半田引出部
８の幅が0.2ｍｍを超えた場合、46ＧＨｚを超える周波
数の電気信号を伝送させることは困難であったが、それ
以下の周波数の電気信号については良好な伝送が可能で
あった。これは、接続パッド４および導通パッド５の面
積が大きくなり、配線基板１および外部電気回路基板６
のグランド層との間に高い浮遊容量が発生し、インピー
ダンスが急激に変化したことにより、電気信号の伝送特
性が劣化したためである。
【００５９】なお、本発明は上記の実施の形態の例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
であれば種々の変更は可能である。例えば、上記の実施
の形態の例において、半田引出部７および８の形状は、
図２に示すように略四角形状であったが、図４に示すよ
うな三角形状、楕円状等であってもかまわない。この場
合も、接続パッド４および導通パッド５との接続部の幅
は0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下としておくことが好まし
い。
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
であれば種々の変更は可能である。例えば、上記の実施
の形態の例において、半田引出部７および８の形状は、
図２に示すように略四角形状であったが、図４に示すよ
うな三角形状、楕円状等であってもかまわない。この場
合も、接続パッド４および導通パッド５との接続部の幅
は0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下としておくことが好まし
い。
【００６０】また、上記の実施の形態の例において配線
基板１への半導体素子２への実装法はワイヤーボンディ
ング法であったが、フリップチップ実装法でもかまわな
い。
基板１への半導体素子２への実装法はワイヤーボンディ
ング法であったが、フリップチップ実装法でもかまわな
い。
【００６１】
【発明の効果】以上のように本発明の配線基板の実装構
造によれば、配線基板を構成する絶縁基板の下面に形成
された接続パッドは絶縁基板の中央方向に向けて突出し
た半田引出部が形成され、かつ外部電気回路基板上の導
通パッドは対向する前期接続パッドの半田引出部と反対
方向に突出した半田引出部が形成されていることから、
半田を介して配線基板を外部電気回路基板へ実装する
際、半田が接続パッドおよび導通パッドそれぞれの半田
引出部の表面に沿って流れ出して引き出され、その結
果、互いに逆方向の半田によるメニスカステールが形成
されることによって配線基板と外部電気回路基板の接続
部の形状が傾斜構造となることから、その接続部におけ
る高周波の電気信号の反射・放射損失を低減することが
でき、高周波の電気信号を良好な伝送特性で伝送できる
と同時に、接続パッドおよび導通パッドを対向させてこ
れらの重なり部分の面積を十分に確保することができる
ため、半田による配線基板と外部電気回路基板との接続
強度が増加し、その結果、高い接続信頼性を得ることが
出来る。
造によれば、配線基板を構成する絶縁基板の下面に形成
された接続パッドは絶縁基板の中央方向に向けて突出し
た半田引出部が形成され、かつ外部電気回路基板上の導
通パッドは対向する前期接続パッドの半田引出部と反対
方向に突出した半田引出部が形成されていることから、
半田を介して配線基板を外部電気回路基板へ実装する
際、半田が接続パッドおよび導通パッドそれぞれの半田
引出部の表面に沿って流れ出して引き出され、その結
果、互いに逆方向の半田によるメニスカステールが形成
されることによって配線基板と外部電気回路基板の接続
部の形状が傾斜構造となることから、その接続部におけ
る高周波の電気信号の反射・放射損失を低減することが
でき、高周波の電気信号を良好な伝送特性で伝送できる
と同時に、接続パッドおよび導通パッドを対向させてこ
れらの重なり部分の面積を十分に確保することができる
ため、半田による配線基板と外部電気回路基板との接続
強度が増加し、その結果、高い接続信頼性を得ることが
出来る。
【００６２】また、接続パッドの半田引出部および導通
パッドの半田引出部を、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下
であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍ
ｍ以下としたときには、配線基板と外部電気回路基板の
接続部の形状を傾斜構造と成すことができる十分なメニ
スカステールを形成でき、その結果、その接続部におけ
る高周波の電気信号の反射・放射損失を低減することが
でき、高周波の電気信号を良好な伝送特性で伝送でき
る。
パッドの半田引出部を、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下
であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍ
ｍ以下としたときには、配線基板と外部電気回路基板の
接続部の形状を傾斜構造と成すことができる十分なメニ
スカステールを形成でき、その結果、その接続部におけ
る高周波の電気信号の反射・放射損失を低減することが
でき、高周波の電気信号を良好な伝送特性で伝送でき
る。
【００６３】本発明の半導体装置によれば、配線基板を
構成する絶縁基板の上面に半導体素子が搭載され、下面
に前記半導体素子が電気的に接続されるとともに外部電
気回路基板との間で電気信号を入出力するための接続パ
ッドを有する配線基板を、接続パッドと外部電気回路基
板上面の導通パッドとを対向させて半田を介して接合し
てなる半導体装置であって、接続パッドは絶縁基板の中
央方向に向けて突出した半田引出部が形成され、かつ導
通パッドは対向する接続パッドの半田引出部と反対方向
に突出した半田引出部が形成されていることから、半田
を介して配線基板を外部電気回路基板へ実装する際、半
田が接続パッドおよび導通パッドそれぞれの半田引出部
の表面に沿って流れ出して引き出され、その結果、互い
に逆方向の半田によるメニスカステールが形成されるこ
とによって配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状
が傾斜構造となることから、高周波の電気信号の反射・
放射損失を低減できる接続部を有すると同時に、接続パ
ッドおよび導通パッドを対向させてこれらの重なり部分
の面積を十分に確保することができるため、半田による
配線基板と外部電気回路基板との接続強度が増加し、そ
の結果、高い接続信頼性を有する半導体装置を得ること
ができる。
構成する絶縁基板の上面に半導体素子が搭載され、下面
に前記半導体素子が電気的に接続されるとともに外部電
気回路基板との間で電気信号を入出力するための接続パ
ッドを有する配線基板を、接続パッドと外部電気回路基
板上面の導通パッドとを対向させて半田を介して接合し
てなる半導体装置であって、接続パッドは絶縁基板の中
央方向に向けて突出した半田引出部が形成され、かつ導
通パッドは対向する接続パッドの半田引出部と反対方向
に突出した半田引出部が形成されていることから、半田
を介して配線基板を外部電気回路基板へ実装する際、半
田が接続パッドおよび導通パッドそれぞれの半田引出部
の表面に沿って流れ出して引き出され、その結果、互い
に逆方向の半田によるメニスカステールが形成されるこ
とによって配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状
が傾斜構造となることから、高周波の電気信号の反射・
放射損失を低減できる接続部を有すると同時に、接続パ
ッドおよび導通パッドを対向させてこれらの重なり部分
の面積を十分に確保することができるため、半田による
配線基板と外部電気回路基板との接続強度が増加し、そ
の結果、高い接続信頼性を有する半導体装置を得ること
ができる。
【００６４】また、本発明の半導体装置によれば、接続
パッドの半田引出部および導通パッドの半田引出部は、
長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下であり、各パッドとの接
続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下であるときには、
配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状を傾斜構造
と成すことができる十分なメニスカステールを形成でき
ると同時に、実装ズレに影響されず確実に配線基板と外
部電気回路基板との接続部で高周波の電気信号に対する
良好な導通を確保できることから接続信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。
パッドの半田引出部および導通パッドの半田引出部は、
長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ以下であり、各パッドとの接
続部の幅が0.04ｍｍ以上0.2ｍｍ以下であるときには、
配線基板と外部電気回路基板の接続部の形状を傾斜構造
と成すことができる十分なメニスカステールを形成でき
ると同時に、実装ズレに影響されず確実に配線基板と外
部電気回路基板との接続部で高周波の電気信号に対する
良好な導通を確保できることから接続信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。
【図１】本発明の配線基板の実装構造の実施の形態の一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の半導体装
置を構成する配線基板の接続パッドおよび外部電気回路
基板の導通パッドの一例を示し、（ａ）は配線基板の下
面の平面図、（ｂ）は外部電気回路基板の上面の平面
図、（ｃ）は接続パッドおよび導通パッドの平面図であ
る。
置を構成する配線基板の接続パッドおよび外部電気回路
基板の導通パッドの一例を示し、（ａ）は配線基板の下
面の平面図、（ｂ）は外部電気回路基板の上面の平面
図、（ｃ）は接続パッドおよび導通パッドの平面図であ
る。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の実施
例での配線基板と外部電気回路基板を示す平面図であ
る。
例での配線基板と外部電気回路基板を示す平面図であ
る。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の半導体装
置を構成する配線基板の接続パッドおよび外部電気回路
基板の導通パッドの他の例を示す平面図である。
置を構成する配線基板の接続パッドおよび外部電気回路
基板の導通パッドの他の例を示す平面図である。
【図５】従来の配線基板の実装構造の例を示す断面図で
ある。
ある。
１・・・配線基板 １ａ・・絶縁基板 １ｂ・・配線基板の配線導体 １ｃ・・半導体素子搭載部 １ｄ・・電極パッド ２・・・半導体素子 ３・・・半田 ４・・・接続パッド ５・・・導通パッド ６・・・外部電気回路基板 ６ａ・・外部電気回路基板の配線導体 ７・・接続パッドの半田引出部 ８・・導通パッドの半田引出部 ９・・金属細線
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁基板の上面に半導体素子が搭載さ
れ、下面に前記半導体素子が電気的に接続されるととも
に外部電気回路基板との間で電気信号を入出力するため
の接続パッドを有する配線基板を、前記接続パッドと前
記外部電気回路基板上面の導通パッドとを対向させて半
田を介して接合することにより前記外部電気回路基板上
に実装する配線基板の実装構造であって、前記接続パッ
ドは前記絶縁基板の中央方向に向けて突出した半田引出
部が形成され、かつ前記導通パッドは対向する前記接続
パッドの前記半田引出部と反対方向に突出した半田引出
部が形成されていることを特徴とする配線基板の実装構
造。 - 【請求項２】 前記接続パッドの半田引出部および前記
導通パッドの半田引出部は、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ
以下であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.
2ｍｍ以下であることを特徴とする請求項1記載の配線基
板の実装構造。 - 【請求項３】 絶縁基板の上面に半導体素子が搭載さ
れ、下面に前記半導体素子が電気的に接続されるととも
に外部電気回路基板との間で電気信号を入出力するため
の接続パッドを有する配線基板を、前記接続パッドと前
記外部電気回路基板上面の導通パッドとを対向させて半
田を介して接合して成る半導体装置であって、前記接続
パッドは前記絶縁基板の中央方向に向けて突出した半田
引出部が形成され、かつ前記導通パッドは対向する前記
接続パッドの前記半田引出部と反対方向に突出した半田
引出部が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項４】 前記接続パッドの半田引出部および前記
導通パッドの半田引出部は、長さが0.1ｍｍ以上0.8ｍｍ
以下であり、各パッドとの接続部の幅が0.04ｍｍ以上0.
2ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000378934A JP4518664B2 (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | 配線基板の実装構造および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000378934A JP4518664B2 (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | 配線基板の実装構造および半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002185112A true JP2002185112A (ja) | 2002-06-28 |
| JP4518664B2 JP4518664B2 (ja) | 2010-08-04 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000378934A Expired - Fee Related JP4518664B2 (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | 配線基板の実装構造および半導体装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4518664B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009001768A1 (ja) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Alps Electric Co., Ltd. | 基板積層体及びその製造方法 |
| JP2015015428A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 大日本印刷株式会社 | プリント基板及びプリント基板のパターニング方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0616521B2 (ja) * | 1986-05-29 | 1994-03-02 | 日本電信電話株式会社 | 半導体装置 |
| JPH0951017A (ja) * | 1995-08-04 | 1997-02-18 | Fujitsu Ltd | 半導体モジュール |
| JPH0982760A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-03-28 | Toshiba Corp | 半導体装置、半導体素子およびその半田接続部検査方法 |
| JPH09139403A (ja) * | 1995-11-14 | 1997-05-27 | Ricoh Co Ltd | ハンダバンプ形成方法、ハンダバンプを用いた基板接続方法及びその取外し方法 |
| JPH1117319A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップの実装方法 |
| JPH11102988A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Kyocera Corp | 回路基板 |
| JPH11340355A (ja) * | 1998-05-25 | 1999-12-10 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2000114315A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-21 | Denso Corp | 電子部品の実装構造 |
| JP2000261110A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Fuji Xerox Co Ltd | プリント配線基板およびこれを用いた半導体実装装置 |
-
2000
- 2000-12-13 JP JP2000378934A patent/JP4518664B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2015015428A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 大日本印刷株式会社 | プリント基板及びプリント基板のパターニング方法 |
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