JP2008071869A

JP2008071869A - 配線基板

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Publication number: JP2008071869A
Application number: JP2006248012A
Authority: JP
Inventors: Hisato Matsumoto; 久人松本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: JP5036257B2

Abstract

【課題】絶縁膜非被覆領域の外縁から生じた亀裂が進展して、低融点ロウ材および接続パッドに破断が生じるのを抑制した配線基板を提供する。
【解決手段】絶縁基体１の内部に配線導体２が形成され、絶縁基体１の下面に配線導体２に接続された接続パッド６が設けられ、接続パッド６の周囲の絶縁基体１から接続パッド６の下面の周縁に近接する領域にかけて絶縁膜８が被覆されてなる配線基板であって、接続パッド６は、平板形状の接続パッド本体６１と、接続パッド本体６１の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部６２とから構成され、突条部６２が絶縁基体１に埋設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体素子が搭載収納される半導体素子収納用パッケージ等に用いられる配線基板に関する。

半導体素子が搭載される配線基板は、上面に半導体素子が搭載される搭載部を有する絶縁基体と、絶縁基体の半導体素子搭載部またはその周辺から下面にかけて導出される配線導体と、絶縁基体の下面に形成され、配線導体と電気的に接続された複数個の接続パッドとを含む構成になっている。また、後述するように、接続パッドを外部回路基板の回路配線と接合させる際に用いられる低融点ロウ材が、接続パッドの周囲に流れ出して隣り合う接続パッド同士が短絡したり、半導体素子の作動時に発生する熱により繰り返される熱応力により接続パッドがその外縁から剥離するのを防止するために、接続パッドの周囲の絶縁基体の下面から接続パッドの周縁に近接する領域にかけて絶縁膜が被覆されている（例えば、特許文献１を参照。）。

そして、半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材、金属等からなる接着剤で絶縁基体の搭載部に接着するとともに半導体素子の各電極と配線導体とをボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、必要に応じて半導体素子を蓋体や封止樹脂で気密封止させることによって半導体装置となる。

かかる半導体装置は、外部回路基板上に外部回路基板の回路配線と絶縁基体下面の接続パッドとが錫−鉛半田等の低融点ロウ材を挟んで対向するように載置され、しかる後、約１５０〜３５０℃の温度で低融点ロウ材が加熱溶融されることで、外部回路基板の回路基板に実装される。
特開平６−５３６４８号公報

上記の配線基板は、絶縁基体が酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミック焼結体等のセラミック材料で形成されており、その熱膨張係数が約４×１０^−６／℃〜１２×１０^−６／℃である。これに対し、外部回路基板は一般的にガラスエポキシ樹脂等の樹脂材で形成されており、その熱膨張係数が約１５×１０^−６／℃〜５０×１０^−６／℃であり、大きく相違する。

したがって、半導体素子の作動時に発する熱が配線基板と外部回路基板に繰り返し作用すると、両者の熱膨張差に起因して水平方向に大きな熱応力が繰り返し生じ、この熱応力の繰り返しによって接続パッドと低融点ロウ材との界面付近の端部（絶縁膜非被覆領域の外縁）に熱応力が集中し、この部分から亀裂が生じるとともに、最終的には亀裂が進展して低融点ロウ材および接続パッドに破断が発生し、半導体素子と外部回路基板との電気的接続が短期間で断たれてしまうという問題があった。特に、低融点ロウ材として、従来の錫−鉛半田に代わり、錫−銀−銅系等の鉛非含有半田が用いられるようになると、熱負荷による脆化等の影響により接続パッドに対する接合強度が低くなりやすいため、破断の発生がより顕著なものとなる。なお、絶縁膜非被覆領域の外縁から接続パッドに亀裂が生じるのは、絶縁膜被覆時の加圧により接続パッドの絶縁膜被覆領域が絶縁膜非被覆領域よりも薄くなっており、この絶縁膜非被覆領域の外縁に応力が集中しやすいことによる。

本発明は、上記問題点に鑑み案出されたもので、絶縁膜非被覆領域の外縁から生じた亀裂が進展して、低融点ロウ材および接続パッドに破断が生じるのを抑制した配線基板を提供することを目的とする。

本発明は、絶縁基体の内部に配線導体が形成され、前記絶縁基体の下面に前記配線導体に接続された接続パッドが設けられ、該接続パッドの周囲の前記絶縁基体から前記接続パッドの下面の周縁に近接する領域にかけて絶縁膜が被覆されてなる配線基板であって、前記接続パッドは、平板形状の接続パッド本体と、該接続パッド本体の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部とから構成され、該突条部が前記絶縁基体に埋設されていることを特徴とするものである。

また本発明は、絶縁基体の内部に配線導体が形成され、前記絶縁基体の下面に前記配線導体に接続された接続パッドが設けられ、該接続パッドの周囲の前記絶縁基体から前記接続パッドの下面の周縁に近接する領域にかけて絶縁膜が被覆されてなる配線基板であって、前記接続パッドは、平板形状の接続パッド本体と、該接続パッド本体の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部とから構成され、前記接続パッド本体の上面と前記絶縁基体の下面とが前記突条部の内側で接合層を介して接合されていることを特徴とするものである。

本発明の配線基板によれば、接続パッド本体の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部が、絶縁基体に比して柔らかく変形しやすいので応力を吸収するクッションのような効果を呈し、熱応力の集中する低融点ロウ材と接続パッドとの接合面の端部（絶縁膜非被覆領域の外縁）から生じた亀裂が進展して、低融点ロウ材および接続パッドに破断が生じるのを抑制することができる。

本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の配線基板を使用した半導体素子収納用パッケージの概略断面図、図２は本発明の配線基板の一実施形態としての接続パッドの拡大断面図、図３は図２に示す接続パッドを下側から見た状態の説明図である。

本発明は、絶縁基体１の内部に配線導体２が形成され、絶縁基体１の下面に配線導体２に接続された接続パッド６が設けられ、接続パッド６の周囲の絶縁基体１から接続パッド６の下面の周縁に近接する領域にかけて絶縁膜８が被覆された配線基板４であって、接続パッド６は、平板形状の接続パッド本体６１と、接続パッド本体６１の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部６２とから構成され、突条部６２が絶縁基体１に埋設されていることを特徴とするものである。この配線基板４は、例えば半導体素子収納用パッケージの一部として採用される。

絶縁基体1は、例えば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、ガラスセラミック焼結体等の電気絶縁材料からなる。絶縁基体１の上面には、半導体素子３が搭載収納される収納部１ａを有し、収納部１ａ底面にガラスや樹脂やロウ材、金属等の接着剤を介して半導体素子３が接着固定される。

絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、まず酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーを作製する。そして、このセラミックスラリーを従来周知のドクターブレード法やリップコーター法等のシート成型技術を採用してシート状のセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得る。しかる後、セラミックグリーンシートを打ち抜き加工、印刷加工し、これを複数枚積層した後、切断加工により適当な形状に切断する。最後に、積層されたセラミックグリーンシートを還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって作製される。

また絶縁基体1には、その収納部１ａ周辺から下面にかけて多数の配線導体２が形成されており、収納部１ａ周辺部位に露出している配線導体２に半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ5を介して電気的に接続されている。また、絶縁基体1の下面に導出された部位には配線導体２と電気的に接続する複数の接続パッド６が形成されており、配線基板４を外部回路基板に実装する外部端子としての役割を担っている。実装時には、低融点ロウ材を介して外部回路基板の回路配線に接合され、これにより半導体素子３の電極が外部回路基板の回路配線と電気的に接続される。なお、接続パッド６の径は絶縁基体１の大きさにもよるが、およそ３００〜１０００μｍ程度の径となっている。

配線導体２および接続パッド６は、例えばタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に適当な有機バインダーや溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンを印刷塗布しておくことによって形成される。

さらに、図２に示すように、接続パッド６の周囲の絶縁基体１の下面から接続パッド６の下面の周縁に近接する領域にかけてセラミックス、ガラス、樹脂等からなる絶縁膜８が被覆されている。この絶縁膜８は、低融点ロウ材が接続パッドの周囲に流れ出して隣り合う接続パッド同士が短絡してしまうのを防止するとともに、半導体素子の作動時に発生する熱により繰り返される熱応力により、接続パッド６がその外縁から剥離するのを防止するために設けられているものである。したがって、このような効果を発現するために、絶縁膜８が接続パッド６を被覆する領域は、接続パッド６の下面の周縁に近接する領域、換言すれば接続パッド６の下面の周縁から内側に所定距離離れた部位（５０〜３００μｍ程度）までの領域である。

接続パッド６は、平板形状の接続パッド本体６１と、接続パッド本体６１の下面側の絶縁膜８非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部６２とから構成されている。ここで、絶縁膜８の形成圧により接続パッド本体６１の絶縁膜８が被覆された領域は薄くなっており、接続パッド本体６１における絶縁膜８非被覆領域の外縁は応力集中により破断しやすくなっている。そこで、突条部６２を絶縁膜８非被覆領域の外縁に対向して設けこの部分に厚みを持たせることで、絶縁基体に比して柔らかく変形しやすくなり、応力を吸収するクッション性を与え、絶縁膜８の形成により厚みが薄くなったことによる強度低下を補うとともに、熱応力による破断の進行を抑制することができる。図３に示すように、接続パッド本体６１が平面視で円形になっている場合には、絶縁膜８の非被覆領域も円形になっていて、突条部６２は環状（リング状）に形成されている。なお、図３は接続パッド６を下面側から見た状態を示しており、円形の接続パッド本体６１と、点線で内縁と外縁とを表した環状（リング状）の突条部６２とを示している。ここで、接続パッド６の説明のために絶縁膜８は取り除かれていて、仮想的に絶縁膜８の位置（内縁と外縁）は一点鎖線で表している。

この突条部６２は、接続パッド本体６１の下面側の絶縁膜８非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成されていればよく、その形状は特に限定されない。例えば、接続パッド本体６１が正方形であって、絶縁膜８の非被覆領域も正方形になっていた場合は、４本の直線状突条部で正方形にかたどられたものを採用してもよい。また、この突条部６２は、絶縁膜８非被覆領域の外縁に対向して上面側に途切れる箇所が無いように形成されているのが好ましいが、何カ所かで途切れていてもよい。なお、突条部６２が接続パッド本体６１の下面側の絶縁膜８非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成されるとは、上下方向から見て突条部６２の内縁と外縁の間に絶縁膜８非被覆領域の外縁が位置していることをいい、突条部６２の内縁と外縁のほぼ中間に絶縁膜８非被覆領域の外縁が位置しているのが好ましい。

この突条部６２は、金属ペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布することで形成し、加圧処理により絶縁基体１に埋設させるように形成できる。ここで、突条部６２の厚みは５〜３０μｍの範囲とすることが好ましい。この厚みで形成すると、スクリーン印刷法等による形成時の厚み制御が容易となり、また加圧時の内部応力の増大を防止し、接続パッド６（接続パッド本体６１）の平坦性を保つことができる。また、突条部６２の幅は１００〜３００μｍ程度の範囲とするのが好ましい。この範囲とすることで接続パッド６の厚い部分の面積を極力減らし、反りの発生を抑制することができる。突条部６２の外縁は接続パッド６の周縁に一致するようになっていてもよいが、前述の絶縁膜８の形成による効果との兼ね合いで、この突条部６２の外縁が接続パッド６の周縁から所定距離（２５〜２００μm程度）内側になるようになっているのが好ましい。

なお、接続パッド本体６１の厚みは、導体強度と平坦性の観点から１０〜３０μｍであるのが好ましい。

突条部６２は、各接続パッドが設けられる位置に凹部をプレス形成し、その凹部にスクリーン印刷法等を用いて印刷塗布することでも形成できる。また、各接続パッドが設けられる位置に所望の形状の金属金具等を加圧処理により埋設させることでも形成できる。

このように突条部６２が絶縁膜８非被覆領域の外縁に対向して設けられることで、最も熱応力の集中する低融点ロウ材と接続パッド本体６１との接合面の端部（絶縁膜８の非被覆領域の外縁）から生じた亀裂が進展して、低融点ロウ材および接続パッド本体６１に破断が生じるのを抑制することができる。具体的には、配線基板に搭載される半導体素子の作動時に発する熱が、配線基板の絶縁基体と外部回路基板に繰り返し作用し、両者間の熱膨張係数の差に起因して水平方向に大きな熱応力が繰り返し生じたとしても、突条部６２がクッションのように働いて応力を緩和し、低融点ロウ材および接続パッド本体６１に破断が生じるのを抑制することができる。したがって、接続パッド６と外部回路基板の回路配線との接続を長期に亘って維持することができる。

次に、本発明の他の実施形態を図４を用いて説明する。
図４に示す配線基板では、接続パッド本体６１の上面と絶縁基体１の下面とが突条部６２の内側で接合層９を介して接合されている。この接合層９は絶縁基体１の形成材料を主成分もしくは副成分とする絶縁材料や、接続パッド６の形成材料と組成の異なる導体材料などで構成されている。その他の構成は、図２に示す形態と同様である。

この形態において、突条部６２は金属ペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布し加圧処理することで形成し、接合層９は絶縁基体の形成材料を主成分もしくは副成分とする絶縁材料または接続パッドと組成の異なる導体材料を突条部６２の内側に突条部６２と同じ高さになるようにスクリーン印刷等で印刷塗布し加圧処理することで形成することができる。図４では、絶縁基体１に凹部が形成されているように示されているが、これは突条部６２および接合層９の形成時の加圧処理により埋め込まれたものである。このように形成するのが、低背化および製造の上で好ましい。

突条部６２および接合層９は、５〜３０μｍの厚みで形成するのが好ましい。この範囲であれば、スクリーン印刷法等による形成時の厚み制御が容易となり、また加圧時の内部応力の増大などを防止し、接続パッド６表面の平坦性を保つことができる。また、接続パッド本体６１の厚みは、導体強度と平坦性の観点から１０〜３０μｍであるのが好ましい。

接合層９として絶縁基体１の形成材料を主成分もしくは副成分とする絶縁材料を採用する場合、スクリーン印刷法等によってこの部分に接合層９を形成することにより、表面状態が粗くなり、アンカー効果（楔効果）により絶縁基体１に直接接合させるよりも接合強度を向上させる効果がある。また、絶縁基体1の接続パッド６近傍は、接続パッド6の導体が絶縁基体中へ拡散して絶縁基体１の焼結性を阻害させやすいので、例えば絶縁基体１の形成材料に比して焼結助剤量を増やし焼結性を向上させた絶縁材料を充填することで、接続パッド６の接合力（導体接着強度）を向上させることができる。

また、接合層９として、接続パッド６と組成の異なる導体材料を採用する場合は、接続パッド６に銅、銀、金等の一般的にセラミックに対する導体接着強度の弱い導体を使用している際に特に有効である。接続パッド６と組成の異なる導体材料として、例えば金属とセラミックとの導電性複合材料を用いることで、接続パッド６と絶縁基体１の間の熱膨張差を段階的に軽減させることができ、接合力（導体接着強度）を向上させることが可能となる。

また、図２および図４に示していないが、接続パッド６（接続パッド本体６１）のほぼ中央で接続パッド本体６１と配線導体２（ビアホール導体）とを接合するのが好ましいことから、図５に示すように、配線導体２（ビアホール導体）に接合させるための突起６３が通常形成される。

なお、配線導体２および接続パッド６、またその露出する領域にニッケル、銅、パラジウム、銀、金等の低融点ロウ材に対する濡れ性およびボンディング性に優れた金属、例えばニッケルまたは銅からなるめっき層を約１〜１０μｍ、金からなるめっき層を約０．０５〜５μｍの厚さで順次被着させておくと、配線導体２、接続パッド６の酸化腐食を効果的に防止することができるとともに、低融点ロウ材やボンディングワイヤ５を強固に接合、接着させることができる。従って、配線導体２、接続パッド６はその表面にニッケル、銅、パラジウム、銀、金等のめっき層を約１〜１５μｍの厚さで被着形成させておくことが好ましい。

かくして本発明の配線基板によれば、絶縁基体１の収納部１ａの底面に半導体素子３をガラスや樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固定するとともにこの半導体素子３の各電極を配線導体２にボンディングワイヤ５を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に金属やセラミックスからなる蓋体７をガラスや樹脂や金属、ロウ材等の封止材を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体７とから成る容器内部に半導体素子３を気密に収納することによって半導体素子収納用パッケージが完成する。

尚、本発明の配線基板は上述の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であれば種々の変更は可能であり、例えば、上記の実施形態では本発明の配線基板を半導体収納素子用パッケージに用いた例について説明したが、これを混成集積回路基板等に用いても良い。

本発明の実施形態について実装信頼性を評価するために、評価基板を作製した。この評価基板は、幅４７．５ｍｍ×４７．５ｍｍ、厚み２．０mｍの絶縁層が積層され、内層に線幅０．１ｍｍのデイジーパターンを施し、０．１２mmのビアを接合させ、これにより表層の接続パッドとを接合させたものである。

以下に、評価基板の製造方法について示す。
まず、絶縁基体を構成するグリーンシートを作製した。ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯを含むガラス粉末、クォーツ粉末、およびＣａＺｒＯ_３粉末を準備し、これらをガラス５７質量％、クォーツ粉末を４０質量％、ＣａＺｒＯ_２粉末を３質量％秤量し、有機バインダー、可塑剤を添加して、ガラスセラミック組成物スラリーを作製した。

このガラスセラミック組成物スラリーをドクターブレード法により成形し、２００ｍｍＳＱ、厚さ１２５μmのグリーンシートを作製した。ここで、グリーンシートには、パンチングにより直径１２０μmのスルーホールを設けた。

配線導体には銅導体を使用し、銅粉末と有機バインダーとしてアクリル樹脂および溶媒として可塑剤を添加し、混錬する事で導体ペーストを作製し、銅導体を得た。この方法で作製したビアペースト、パターンペーストをスクリーン印刷法により、グリーンシートへ充填、印刷塗布を行なった。

接続パッド６は、まず最初に、後に接続パッド本体の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側となる位置に沿って環状の突条部６２をスクリーン印刷法を用いて形成し、次に加圧処理により絶縁基体１に埋設させた後、接続パッド本体６１をスクリーン印刷法により形成した。両者とも約１０〜２０μｍの印刷厚みとした。

次に、絶縁膜８には絶縁基体１を構成するガラス粉末、クォーツ粉末およびＣａＺｒＯ_３粉末を準備し、これらをガラス５７質量％、クォーツ粉末を４０質量％、ＣａＺｒＯ_２粉末を３質量％秤量し、有機バインダーと可塑剤を添加し、混錬する事でガラスセラミックコーティングペーストを作製した。この方法で作製した絶縁膜ペーストをスクリーン印刷法により、印刷塗布を行なった。

絶縁膜８は、その内周縁端が平面視で突条部６２の外周縁端と内周縁端の間に位置するように施し、約１０〜２０μｍの印刷厚みとした。

具体的には、接続パッド６はまず直径８００μｍの円形状になるように形成し、その外周から１００μmを環状に絶縁膜で被覆することで直径６００μｍの円形状の絶縁膜非被覆領域が形成される。突条部６２は、図２および図３に示すようにリング状の突起であり、導体幅は１５０μｍ、内縁寸法が直径４００μm、外縁寸法が直径７００μmであった。

そうして得られた配線パターンを形成したグリーンシートを用い、積層体を作製した。評価基板は、ビア導体と配線パターンを配したグリーンシートを２０層積層した。この時、グリーンシート間に接着剤を均一に塗布し、４０℃、２０ＭＰａの条件で加圧積層を行った。

続いて、これらの積層体を酸化アルミニウム質焼結体の台板上に載置して有機バインダー等の有機成分を分解除去するために、窒素雰囲気中、７５０℃で加熱処理し、次に窒素雰囲気中、９００℃で１時間焼成を行った。

焼成後の評価基板は、低融点ロウ材に対する濡れ性に優れた金属から成るめっき層として、ニッケルを約３〜５μｍ、金を約０．１〜０．５μｍの厚さで順次被着させた。

このようにして得られた評価基板について、半田ボール実装した際のボールプル強度を測定するとともに、ガラスエポキシ樹脂のプリント板に半田ボールを介して接合した後、温度サイクル試験（０〜１００℃、気相）を行ない、実装信頼性を評価した。尚、今回の評価では、突条部６２を設けていない形状のもの（突条部無し、比較例）も同時に作製し、比較評価を行なった。

まず最初に半田ボール実装した際のボールプル強度を測定した。半田ボール径はφ０．７６ｍｍ共晶半田、接続パッド径はφ０．６ｍｍ、測定機としてボンドテスター4000を用い、チャック治具はＪＡＷ０．８０ＤＩＡ、チャック圧は１．５ｂａｒ、保持時間２ｓ、スピード８３μｍ／ｓで測定した。また、このボールプル強度の測定試料の破壊モードを１０倍の顕微鏡を用いて確認した。この結果を表１に示す。

ボールプル強度は、本発明の接続パッド本体６１の上面に突条部６２を設けた形状（本発明実施例）で平均値７．０kg/mm²、突条部６２を設けていない形状（突条部無し、比較例）で平均値５．６kg/mm²となり、従来比約２５％の強度上昇を確認した。また、ボールプル強度の最小値の値で比較すると、上面に突条部有り（本発明実施例）で最小値６．１kg/mm²、突条部無し（比較例）で最小値４．１kg/mm²となり、従来比約５０％の強度上昇を確認し、前述の平均値に比べ高い強度上昇を確認した。

破壊モードを比較すると、上面に突条部を設けたもの（本発明実施例）では半田破壊（ネック切れ）のモードが１００％であるのに対して、突条部無し（比較例）では、半田破壊（ネック切れ）のモードが４５％、半田と接続パッド間での破壊が３０％、接続パッドと絶縁基体との界面での破壊が２５％発生していた。一般的にボールプル強度の破壊は最も弱い部分を起点に破壊が進行し、半田と接続パッド間、接続パッドと絶縁基体との間の破壊は弱いモードとして位置づけられる。このことから、接続パッド６へ突条部６２を設けることで、破壊の起点となる絶縁膜非被覆領域の外縁から亀裂が生じ、この亀裂が進展して破壊が進行するのを抑制でき、強度上昇へと繋がる事を確認した。

続いて、配線基板をガラスエポキシ樹脂のプリント板に半田ボールを介して接合し、温度サイクル試験を行ない、実装信頼性を確認した。

尚、温度サイクル条件は０〜１００℃の気相雰囲気において、０℃〜１００℃を２０分間隔で上げ下げする条件で評価を行なった。半田ボールは直径０．６mmの鉛フリー半田ボール（Ｓｎ/Ａｇ／Ｃｕ=９６．５／３．０／０．５[重量％]）を使用した。接続パッド径は直径０．６ｍｍ、パッドピッチは１mm、パッド数は２１１６個とした。

この際の確認項目としては、１０００サイクル以降５００サイクルおきに取出して、抵抗測定により、電気接続の有無と断面研磨による亀裂の有無と進展状態を確認した。電気接続評価については、判定基準として２０パッケージ中、１パッケージ故障した時点でＮＧ（×）という判定を行なった。亀裂評価については、判定基準として、断面研磨により亀裂が接続パッドの半分以上進展していなければＯＫ（○）、半分以上の進展で△、完全に進展し破断が見られた場合はＮＧ（×）という判定を行なった。この結果を表２に示す。

電気接続評価では接続パッド本体の上面に突条部有り（本発明実施例）で４５００サイクルまで電気的接続が見られているのに対し、突条部無し（比較例）では３５００サイクルで電気的接続がＮＧとなり、突条部無し（比較例）と比較して約３０％の実装信頼性を確認した。

また、亀裂の進展を比較した際に、突条部有り（本発明実施例）では３５００サイクル以上で接続パッドの半分程度の亀裂の進展は見られるものの、４５００サイクルまで亀裂が完全に進展し、破断するものは見られなかったのであるのに対し、従来の突条部無し（比較例）では、２５００サイクルから接続パッドの半分程度の亀裂の進展が見られ始め、３５００サイクルで亀裂が完全に進展し、破断するものを確認した。

このことから、接続パッド６の上面（絶縁基体側）へ突条部６２を設けることで、破壊の起点となる絶縁膜非被覆領域の外縁から亀裂が進展して破壊が進行するのを抑制できることを確認した。

本発明の配線基板を含む半導体素子収納用パッケージの断面図である。本発明の一実施形態としての接続パッドの拡大断面図である。図２に示す接続パッドを下側から見た状態の説明図である。本発明の他の実施形態としての接続パッドの拡大断面図である。図４に示す接続パッドの説明図である。

符号の説明

１・・・・絶縁基体
１ａ・・・収納部
２・・・・配線導体
３・・・・半導体素子
４・・・・配線基板
５・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・接続パッド
６１・・・接続パッド本体
６２・・・突条部
６３・・・突起
７・・・・蓋体
８・・・・絶縁膜
９・・・・接合層

Claims

絶縁基体の内部に配線導体が形成され、前記絶縁基体の下面に前記配線導体に接続された接続パッドが設けられ、該接続パッドの周囲の前記絶縁基体から前記接続パッドの下面の周縁に近接する領域にかけて絶縁膜が被覆されてなる配線基板であって、
前記接続パッドは、平板形状の接続パッド本体と、該接続パッド本体の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部とから構成され、該突条部が前記絶縁基体に埋設されていることを特徴とする配線基板。
絶縁基体の内部に配線導体が形成され、前記絶縁基体の下面に前記配線導体に接続された接続パッドが設けられ、該接続パッドの周囲の前記絶縁基体から前記接続パッドの下面の周縁に近接する領域にかけて絶縁膜が被覆されてなる配線基板であって、
前記接続パッドは、平板形状の接続パッド本体と、該接続パッド本体の下面側の絶縁膜非被覆領域の外縁に対向して上面側に形成された突条部とから構成され、前記接続パッド本体の上面と前記絶縁基体の下面とが前記突条部の内側で接合層を介して接合されていることを特徴とする配線基板。