JP2017123408A - Wiring board and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミックなどの絶縁材からなる基板本体の表面側に引き回し用の表面配線および該表面配線の端部上にバンプを有する配線基板、および該配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a surface wiring for routing on the surface side of a substrate body made of an insulating material such as ceramic, a wiring board having bumps on end portions of the surface wiring, and a method for manufacturing the wiring board.
例えば、セラミックからなる基体の表面に沿ったメタライズ配線およびその一端に接続した同じ厚みである下層のメタライズ層(両者を併せて表面配線に相当)を形成し、かかる下層のメタライズ層の上に電子部品支持台となる上層のメタライズ層(バンプに相当)を形成すると共に、該上層のメタライズ層の上方にロウ材を介して、電子部品の一端側を接合して搭載可能とした電子部品収納用パッケージが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, a metallized wiring along the surface of a ceramic substrate and a lower metallized layer having the same thickness connected to one end thereof (both are equivalent to a surface wiring) are formed, and electrons are formed on the lower metallized layer. For electronic component storage that forms an upper metallization layer (corresponding to a bump) that serves as a component support base and that can be mounted by joining one end of the electronic component via a brazing material above the upper metallization layer A package has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、特許文献1に記載された前記電子部品収納用パッケージのように、絶縁材からなる表面上に一定の厚みを有し、且つ所要の引き回し用のパターンによる表面配線を形成し、該表面配線の長手方向と垂直な一端面側の上に、かかる一端面を覆うように前記表面配線よりも厚肉のバンプを形成し、該バンプの上方にロウ材を介して電子部品を搭載するようにした配線基板も提供されている。
しかし、上記のような表面配線の一端面の上にバンプを重ねて形成した場合、該表面配線の一端面とバンプの底部との隙間が形成され、電流の導通不良や、これに起因して表面配線およびバンプの表面に対する電解金属メッキが施せなくなると共に、表面配線の長手方向と垂直な端面に電流が反射するため、インピーダンス特性が悪化するなどの不具合を招くことがあった。
更に、製造時において、絶縁材の表面に導電性ペーストにより、表面配線と、これよりも厚肉のバンプとを重ねて印刷形成するため、該バンプを複数回にわたり重ね印刷した際に、上記導電性ペーストの一部が印刷ダレや、印刷ニジミなどを生じて、所定の形状から該導電性ペーストの一部が外側に突出する場合もあった。かかる突出部が生じると、不用意な短絡を招いたり、追って電子部品の搭載時における画像処理作業の障害になり得る、などの問題点があった。
Further, like the electronic component storage package described in
However, when bumps are formed on one end surface of the surface wiring as described above, a gap is formed between the one end surface of the surface wiring and the bottom of the bump, resulting in poor current conduction. Electrolytic metal plating cannot be applied to the surface wiring and the surface of the bump, and current is reflected on the end face perpendicular to the longitudinal direction of the surface wiring, which may lead to problems such as deterioration of impedance characteristics.
Furthermore, since the surface wiring and bumps thicker than this are overprinted and formed on the surface of the insulating material by conductive paste on the surface of the insulating material at the time of manufacture, when the bumps are overprinted several times, the above conductive In some cases, a part of the conductive paste causes printing sagging, printing blurring, and the like, and a part of the conductive paste protrudes outward from a predetermined shape. When such a protruding portion occurs, there is a problem that an inadvertent short circuit is caused or an image processing operation can be hindered when an electronic component is mounted.
本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、絶縁材からなる基板本体の表面側に、該表面に沿った表面配線とその一端部の上に比較的厚肉のバンプとを形成しても、前述した導通不良、メッキ不良、印刷ダレ、印刷ニジミなどが生じず、且つインピーダンス特性も低下しにくい配線基板、およびかかる配線基板を確実に製造できる製造方法を提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems described in the background art, and forms a surface wiring along the surface and a relatively thick bump on one end of the surface of the substrate body made of an insulating material. However, it is an object to provide a wiring board that does not cause the above-described conduction failure, plating failure, printing sagging, printing blur, and the like, and that impedance characteristics are not easily lowered, and a manufacturing method that can reliably manufacture such a wiring board. To do.
本発明は、前記課題を解決するため、前記表面配線をその上面が絶縁基板の表面と面一状となるように該絶縁基板の表面に埋設すると共に、該表面配線の端面を電流が反射し難い傾斜面とする、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板(請求項1)は、絶縁材からなり、対向する一対の表面を有する基板本体と、該基板本体における少なくとも一方の表面側に埋設され、該表面と上面が面一状となり且つ平面視が帯状の表面配線と、上記一方の表面の上および上記表面配線の長手方向における少なくとも一方の端部の上に跨って形成されたバンプと、を含む配線基板であって、上記表面配線の端部における端面は、上記一方の表面に平行な方向の側面視で該表面から奥側に凸の曲面、および、該表面配線の上面と該端面との成す角度が鋭角となるように傾斜した平坦面の少なくとも一方からなる傾斜面である、ことを特徴とする。尚、上記表面配線の上面と、上記曲面からなる端面のうち前記上面側の接線との成す角度も鋭角である。
In order to solve the above problems, the present invention embeds the surface wiring on the surface of the insulating substrate so that the upper surface of the surface wiring is flush with the surface of the insulating substrate, and the current reflects the end surface of the surface wiring. It was made with the idea of making it a difficult slope.
That is, the wiring board of the present invention (Claim 1) is made of an insulating material and is embedded in a substrate body having a pair of opposing surfaces and at least one surface side of the substrate body, and the surface and the upper surface are flush with each other. A wiring board including a surface wiring having a band shape in plan view and a bump formed over at least one end in the longitudinal direction of the one surface and the surface wiring, The end surface of the end portion of the surface wiring has a curved surface convex from the surface to the back side in a direction parallel to the one surface, and an angle formed by the upper surface of the surface wiring and the end surface is an acute angle. Thus, it is an inclined surface composed of at least one of the inclined flat surfaces. The angle formed between the upper surface of the surface wiring and the tangent on the upper surface side of the end surface formed of the curved surface is also an acute angle.
前記配線基板によれば、以下の効果(1)〜(3)を得ることが可能である。
(1)前記表面配線が、基板本体における少なくとも一方の表面側に埋設され、且つ該表面と該表面配線の上面とが面一状となっているため、上記表面配線とバンプとの間に隙間が形成されにくいので、前述した導通不良や、メッキ不良を皆無にできる。
(2)前記曲面からなる傾斜面や、傾斜した平坦面からなる傾斜面などと、前記表面配線の上面と該端面との成す角度が鋭角であるので、表面配線の長手方向に沿った電流の反射が生じにくくなり、インピーダンス特性の低下を抑制できる。
(3)表面配線が基板本体の表面上に突出せず、且つバンプの厚みを低減し易くなるので、該バンプ上に電子部品を搭載する際の画像処理に支障を生じにくくできると共に、前記電子部品を搭載するためのスペースの確保が容易となる。
According to the wiring board, the following effects (1) to (3) can be obtained.
(1) Since the surface wiring is embedded in at least one surface side of the substrate body, and the surface and the upper surface of the surface wiring are flush with each other, there is a gap between the surface wiring and the bump. Therefore, it is possible to eliminate the above-described conduction failure and plating failure.
(2) Since the angle formed between the inclined surface formed of the curved surface, the inclined surface formed of an inclined flat surface, and the upper surface of the surface wiring and the end surface is an acute angle, the current along the longitudinal direction of the surface wiring is Reflection is less likely to occur, and a decrease in impedance characteristics can be suppressed.
(3) Since the surface wiring does not protrude on the surface of the substrate main body and the thickness of the bumps can be easily reduced, it is difficult to cause trouble in image processing when electronic components are mounted on the bumps. It is easy to secure a space for mounting components.
尚、前記基板本体を構成する絶縁材は、セラミック(アルミナなどの高温焼成セラミックまたはガラス−セラミックなどの低温焼成セラミック)、あるいはエポキシなどの樹脂である。該絶縁材は、1層のセラミック層または樹脂層のほか、複数のセラミック層または樹脂層を積層した多層基板を形成するものでも良い。
また、前記「対向する一対の表面」とは、相対的な呼称であり、例えば、一方を表面と称し且つ他方を裏面と称することもできる。
更に、前記表面配線およびバンプは、前記絶縁材が高温焼成セラミックの場合には、例えば、タングステン(W)、またはモリブデン(Mo)などが適用され、前記絶縁材が低温焼成セラミックや前記樹脂の場合には、例えば、銀(Ag)または銅(Cu)などが適用される。
また、前記表面配線は、前記基板本体の少なくとも表面側のセラミック層または樹脂層を貫通するビア導体、あるいは前記基板本体の側面に形成された側面導体(凹形導体)と導通されている。かかる表面配線は、その両端部の上ごとに跨って前記バンプが個別に形成されていても良い。
The insulating material constituting the substrate body is ceramic (high-temperature fired ceramic such as alumina or low-temperature fired ceramic such as glass-ceramic), or resin such as epoxy. The insulating material may form a multilayer substrate in which a plurality of ceramic layers or resin layers are laminated in addition to a single ceramic layer or resin layer.
In addition, the “a pair of opposing surfaces” is a relative designation, and for example, one can be referred to as a front surface and the other as a back surface.
Further, when the insulating material is a high-temperature fired ceramic, for example, tungsten (W) or molybdenum (Mo) is applied to the surface wiring and bumps, and the insulating material is a low-temperature fired ceramic or the resin. For example, silver (Ag) or copper (Cu) is applied.
The surface wiring is electrically connected to a via conductor that penetrates at least a ceramic layer or a resin layer on the surface side of the substrate body, or a side conductor (concave conductor) formed on a side surface of the substrate body. The bumps may be individually formed across the upper ends of the surface wiring.
更に、前記「面一状」とは、前記基板本体の表面の高さに対して、表面配線の上面の高さが±5μm以下であることを意味するものである。
また、前記「奥側」とは、前記基板本体における一方の表面に対し直交する垂直方向の視覚において、前記表面から離れて行く上記基板本体の最深部側(他方の表面側)を指す。
更に、前記基板本体の端面には、前記曲面と前記平坦面とを組み合わせた複合面、互いに半径が異なる複数の前記曲面を組み合わせた複合面、あるいは、互いに表面配線の上面との間で成す角度が相違する複数の平坦面を組み合わせた複合面も含まれる。これらの形態による端面は、3次元の曲面もしくは複合面となる。
加えて、前記基板本体の表面には、該表面の周辺に沿って立設された絶縁材からなる側壁に囲まれたキャビティの底面も含まれる。かかるキャビティは、上記基板本体における一対の表面の双方に個別に形成されていても良い。
Further, the “flat surface” means that the height of the upper surface of the surface wiring is ± 5 μm or less with respect to the height of the surface of the substrate body.
Further, the “back side” refers to the deepest side (the other surface side) of the substrate main body that is away from the surface in the visual perception perpendicular to the one surface of the substrate main body.
Further, the end surface of the substrate body has a composite surface combining the curved surface and the flat surface, a composite surface combining a plurality of curved surfaces having different radii, or an angle formed between the top surfaces of the surface wirings. A composite surface combining a plurality of flat surfaces having different values is also included. The end surfaces according to these forms are three-dimensional curved surfaces or composite surfaces.
In addition, the surface of the substrate body also includes a bottom surface of a cavity surrounded by a side wall made of an insulating material standing along the periphery of the surface. Such cavities may be individually formed on both of the pair of surfaces of the substrate body.
また、本発明には、前記バンプの底面は、その一部の辺が平面視で前記表面配線の端部における端面と重複している、配線基板(請求項2)も含まれる。
上記配線基板によれば、前記端面の傾斜面と、前記表面配線の上面との成す角度が鋭角に保たれ、且つ前記側面視で表面配線の端面がバンプの底部から外側に突出せず、表面配線内を流れる電流が該表面配線の端面で反射を生じず、スムーズにバンプ側に流されるので、前記効果(2)を確実に奏することができる。
更に、前記表面配線とバンプとの平面視における配置を、比較的狭いスペースで行うことが容易となり、配線基板の小型化に寄与し得る(効果(4))。
Further, the present invention includes a wiring board (Claim 2) in which a part of the bottom surface of the bump overlaps with an end surface at an end of the surface wiring in a plan view.
According to the above wiring board, the angle formed between the inclined surface of the end surface and the top surface of the surface wiring is maintained at an acute angle, and the end surface of the surface wiring does not protrude outward from the bottom of the bump in the side view, Since the current flowing in the wiring does not cause reflection at the end surface of the surface wiring and flows smoothly to the bump side, the effect (2) can be reliably achieved.
Furthermore, the arrangement of the surface wiring and the bump in a plan view can be easily performed in a relatively narrow space, which can contribute to the miniaturization of the wiring board (effect (4)).
更に、本発明には、前記表面配線の少なくとも端部は、その長手方向と直交する断面において、前記基板本体における少なくとも一方の表面と平行状の底面と、該底面の両側に位置する側面とを有し、かかる側面は、上記断面視において、上記基板本体の表面から奥側に凸の曲面、および、該表面配線の上面と該側面との成す角度が鋭角となるように傾斜した平坦面の少なくとも一方からなる傾斜面である、配線基板(請求項3)も含まれる。
上記配線基板によれば、前記表面配線の端部における長手方向と直交する幅方向においても、電流の反射が生じにくくなるので、前記効果(2)を一層顕著に奏することが可能となる。
尚、前記表面配線は、その端面と両側の側面とを断面形状が同じか近似する曲面、あるいは前記傾斜した平坦面によって互いに連続させた形態としても良い。
Further, in the present invention, at least an end portion of the surface wiring includes a bottom surface parallel to at least one surface of the substrate body and side surfaces located on both sides of the bottom surface in a cross section orthogonal to the longitudinal direction. The side surface includes a curved surface that protrudes from the surface of the substrate body to the back side in the cross-sectional view, and a flat surface that is inclined so that an angle formed between the upper surface of the surface wiring and the side surface is an acute angle. The wiring board (Claim 3), which is an inclined surface composed of at least one, is also included.
According to the above wiring board, since the current is hardly reflected even in the width direction orthogonal to the longitudinal direction at the end portion of the surface wiring, the effect (2) can be more remarkably exhibited.
The surface wiring may have a form in which the end surface and the side surfaces on both sides are continuous with each other by a curved surface having the same or approximate cross-sectional shape or the inclined flat surface.
加えて、本発明には、前記表面配線の端部は、平面視において該表面配線の外側に凸の半円形状、あるいは半楕円形の上面を有している、配線基板(請求項4)も含まれる。
上記配線基板によれば、前記表面配線の端部が平面視で外側に凸の半円形状、あるいは半楕円形の上面を有するため、該表面配線の端面が3次元で4分の1の球形状となるので、前記効果(2)を一層顕著で且つ確実に奏することができる。例えば、前記表面配線の端面と両側の側面とを、断面形状が同じか酷似する曲面によって互いに連続させた形態とすることにより、前記インピーダンス特性の低下を最小限に抑えることが可能となる。
In addition, according to the present invention, the end portion of the surface wiring has a convex semicircular or semi-elliptical upper surface outside the surface wiring in a plan view (Claim 4). Is also included.
According to the above wiring board, since the end portion of the surface wiring has a semicircular or semi-elliptical upper surface that protrudes outward in plan view, the end surface of the surface wiring is a three-dimensional one-fourth sphere. Since it becomes a shape, the effect (2) can be achieved more remarkably and reliably. For example, the deterioration of the impedance characteristic can be suppressed to a minimum by adopting a form in which the end surface of the surface wiring and the side surfaces on both sides are made continuous with each other by curved surfaces having the same or very similar cross-sectional shape.
一方、本発明による配線基板の製造方法(請求項5)は、絶縁材からなり、対向する一対の表面を有する基板本体と、該基板本体における少なくとも一方の表面側に埋設され、該表面と上面が面一状となり且つ平面視が帯状の表面配線と、上記一方の表面の上および上記表面配線の長手方向における少なくとも一方の端部の上に跨って形成されたバンプと、を含む配線基板の製造方法であって、追って前記基板本体の表面を構成する絶縁シートの表面に、該表面に沿った凹溝を形成する工程と、該凹溝内に導電性ペーストを充填して未焼成の上記表面配線を形成する工程と、上記絶縁シートの表面の上および未焼成の上記表面配線の端部の上に、導電性ペーストを印刷して未焼成のバンプを形成する工程と、を含み、上記凹溝の長手方向における少なくとも一方の端面は、上記絶縁シートの表面と平行な方向に沿った側面視で該表面から奥側に凸の曲面、および、上記凹溝の開口部と上記端面との成す角度が鋭角となるように傾斜した平坦面の少なくとも一方からなる傾斜面である、ことを特徴とする。 On the other hand, a method of manufacturing a wiring board according to the present invention (Claim 5) comprises a substrate body made of an insulating material and having a pair of opposing surfaces, embedded in at least one surface side of the substrate body, and the surface and upper surface. And a bump formed on the one surface and at least one end in the longitudinal direction of the surface wiring. A method of manufacturing, the step of forming a groove along the surface of the insulating sheet constituting the surface of the substrate body later, and filling the conductive paste into the groove and unbaking the above Forming a surface bump, and forming a non-fired bump by printing a conductive paste on the surface of the insulating sheet and on an end of the non-fired surface wire, and In the longitudinal direction of the groove The at least one end surface is a curved surface convex from the surface to the back side in a side view along a direction parallel to the surface of the insulating sheet, and the angle formed by the opening of the groove and the end surface is an acute angle. It is the inclined surface which consists of at least one of the flat surface inclined so that it may become.
前記配線基板の製造方法によれば、少なくとも前記効果(1)〜(3)を奏する配線基板を確実に製造することができる(効果(5))。
尚、前記凹溝を形成する工程は、前記絶縁シートの表面に対して所要形状の金型を押し込む方法、あるいはレーザー照射による溝加工によって行われる。
また、前記凹溝内に導電性ペーストを充填して未焼成の表面配線を形成する工程は、導電性ペーストをスキージによって上記凹溝内に充填する方法、あるいは、ほぼ液状ないし軟質の導電性ペーストをディスぺンサーにより上記凹溝内に注ぎ込む方法によって行われる。
更に、前記未焼成のバンプを形成するための印刷工程は、導電性ペーストをスクリーン印刷、あるいはマスク印刷によって行われる。
また、前記バンプを形成する工程の後には、表面配線およびバンプなどの導体や基板本体の絶縁材を同時に焼成する工程、更に、かかる焼成後に外部に露出する表面配線やバンプなどの表面に金属(ニッケル、金)皮膜を被覆する電解金属メッキ工程が施される。
更に、前記凹溝の開口部とは、前記絶縁シートの表面と面一の仮想面である。
加えて、前記製造方法は、多数個取りの形態で行っても良く、この形態の場合、前記電解金属メッキ工程の後で、個々の配線基板に個片化する工程が行われる。
According to the method for manufacturing a wiring board, it is possible to reliably manufacture a wiring board that exhibits at least the effects (1) to (3) (effect (5)).
In addition, the process of forming the said recessed groove is performed by the method of pushing in the metal mold | die of a required shape with respect to the surface of the said insulating sheet, or the groove process by laser irradiation.
Further, the step of filling the concave groove with the conductive paste to form the unfired surface wiring may be performed by a method of filling the concave groove with the conductive paste with a squeegee, or a substantially liquid or soft conductive paste. Is carried out by a method of pouring into the concave groove with a dispenser.
Further, the printing process for forming the unfired bump is performed by screen printing or mask printing of a conductive paste.
Further, after the step of forming the bump, a step of simultaneously firing the surface wiring and the conductor such as the bump and the insulating material of the substrate body, and further, a metal (on the surface of the surface wiring and the bump exposed to the outside after the firing ( An electrolytic metal plating process for coating the (nickel, gold) film is performed.
Furthermore, the opening of the concave groove is a virtual surface that is flush with the surface of the insulating sheet.
In addition, the manufacturing method may be performed in a multi-cavity form, and in this case, after the electrolytic metal plating process, a process of dividing into individual wiring boards is performed.
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図1(A)〜(C)は、互いに異なる形態の配線基板1a〜1cを示す断面図である。
上記配線基板1aは、図1(A)に示すように、セラミック(絶縁材)層c1,c2からなり、対向する一対の表面3および裏面(表面)4を有する基板本体2と、該基板本体2の前記表面3側に埋設され、該表面3と上面11が面一状となり且つ平面視が帯状である複数の表面配線10aと、上記表面3の上および表面配線10aごとの長手方向の一端部の上に跨って形成されたバンプ20と、を備えている。上記表面配線10aには、基板本体2のセラミック層c1を貫通するビア導体9の上端部が接続され、該ビア導体9、セラミック層c1,c2間の配線層、およびセラミック層c2を貫通する別のビア導体を介して、基板本体2の裏面4側に形成された複数の接続端子(何れも図示せず)と電気的に導通可能とされている。上記複数のバンプ20の上には、図示しないロウ材を介して、半導体素子やICチップなどの電子部品22が追って搭載される。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
1A to 1C are cross-sectional views showing wiring boards 1a to 1c having different forms.
As shown in FIG. 1A, the wiring board 1a is composed of ceramic (insulating material) layers c1 and c2, and has a
尚、前記セラミック層c1,c2は、アルミナなどの高温焼成セラミック、あるいはガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなり、前者の場合には、前記表面配線10a、バンプ20、およびビア導体9などの導体は、WあるいはMoにより形成され、後者の場合には、CuあるいはAgにより形成されている。
また、図1(B)に示す配線基板1bは、前記同様の基板本体2と、該基板本体2の表面3の周辺に沿って突設され且つ平面視が矩形枠状の側壁5aと、該側壁5aの内壁面7aと上記表面3とに囲まれたキャビティ6aとを備え、該キャビティ6aの底面でもある基板本体2の表面3側に、前記同様の複数の表面配線10aと、これらの端部ごとの上および表面3の上に跨って形成された前記同様のバンプ20とを有している。上記側壁5aは、平面視が矩形枠状のセラミック層c3,c4を積層したもので、その上面8aには、複数の上記バンプ20上に追って搭載される電子部品22を含む上記キャビティ6a内を封止する際に用いるメタライズ層(図示せず)が形成されている。
The ceramic layers c1 and c2 are made of high-temperature fired ceramic such as alumina, or low-temperature fired ceramic such as glass-ceramic. In the former case, conductors such as the
Further, a
更に、図1(C)に示す配線基板1cは、前記同様の基板本体2と、該基板本体2の裏面(表面)4の周辺に沿って突設され且つ平面視が矩形枠状の側壁5bと、該側壁5bの内壁面7bと上記裏面4とに囲まれたキャビティ6bとを備え、該キャビティ6bの天井面でもある基板本体2の裏面4側に、前記同様の複数の表面配線10aと、これらの端部ごとの下(上)および裏面4の下(上)に跨って形成された複数のバンプ20とを有している。上記側壁5bは、平面視が矩形枠状のセラミック層c5からなり、その底面8bには、複数の上記バンプ20上に追って搭載される電子部品22と導通する接続端子(図示せず)が形成されている。
Further, a
図2(A)は、図1(A)中の一点鎖線部分Xの部分拡大図、図2(B)は、図2(A)中におけるY−Y線の矢視に沿った断面図、図3(A)は、図2(A)の平面図である。
前記表面配線10aの長手方向の端部における端面は、図2(A)に示すように、前記表面配線10aの長手方向と直交し、且つ前記基板本体2の表面3に平行な方向(視覚)の側面視で、該表面3から基板本体2を構成するセラミック層c1の奥側に凸となる曲面15からなり、該曲面15の表面3側の接線と、当該表面配線10aの上面11との成す角度θaは、鋭角である。図2(A)および図3(A)に示すように、上記曲面15は、上記側面視における半径が一定であり、全体として半カマボコ形状を呈している。
更に、図2(B)に示すように、前記表面配線10aの長手方向に沿った底面12の両側には、該表面配線10aの上面11との成す角度θbが鋭角となるように傾斜した平坦面13からなる傾斜面である左右一対の側面が対称に位置している。尚、かかる側面は、該表面配線10aの上面11と直交する垂直面であっても良い。
2A is a partially enlarged view of the alternate long and short dash line portion X in FIG. 1A, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 2A, FIG. 3A is a plan view of FIG.
As shown in FIG. 2 (A), the end surface of the
Further, as shown in FIG. 2B, on both sides of the
以上のような表面配線10aとバンプ20との組み立ては、図4(A)に示すように、予め、前記基板本体2の表面3側に上面11が面一状とされ、且つ平面視が帯状を呈し、一端部に前記曲面15からなる傾斜面を有すると共に、長手方向の両側に前記傾斜した平坦面13からなる側面を有する表面配線10aを所定の位置に形成しておく。次いで、図4(A)中の白抜き矢印で示すように、基板本体2の表面3の上および表面配線10aの長手方向の端部の上に跨って、全体が扁平な箱形状(直方体)を呈するバンプ20を、導電性ペーストのスクリーン印刷などによって形成する。その結果、図4(B)の上部側を透視可能とした斜視図で示すように、表面配線10aの長手方向の前記曲面15からなる端部を、底面の中央付近とした箱形状のバンプ20が、当該表面配線10aと電気的に導通可能に接続される。
As shown in FIG. 4A, the assembly of the
また、前記バンプ20に替えて、図3(B)に示すように、前記基板本体2の表面3の上および表面配線10aの長手方向の端部の上に跨って、平面視が円形で且つ全体が円盤形状のパンプ21を形成し、上記表面配線10aの長手方向の前記曲面15からなる端部を、上記パンプ21の底面の中間に位置させても良い。
更に、前記表面配線10aに替えて、図5(A),(B)に示すように、前記同様の上面11と、前記曲面15からなる傾斜面の端面とを有すると共に、長手方向に沿った両側に、基板本体2の表面3からセラミック層c1の奥側に凸となる一対の曲面14からなり、該曲面14の表面3側の接線と、上面11との成す角度θbが鋭角である左右一対の傾斜面からなる側面と、を有する表面配線10bを用いると共に、該表面配線10bの上方に前記バンプ20を形成しても良い。
尚、前記バンプ20に替えて、該表面配線10bの端部の上および前記基板本体2の表面3の上に跨って、前記バンプ21を形成しても良い。
Further, in place of the
Further, in place of the
Instead of the
以上のような表面配線10a,10bおよびバンプ20,21の組合せを、前記基板本体2の表面3および裏面4の少なくとも一方に設けた前記配線基板1a〜1cによれば、以下の効果(1)〜(3)を奏することができる。
(1)前記表面配線10a,10bが、基板本体2の表面3側または裏面4側に埋設され、且つ該表面3および裏面4の少なくとも一方と上面11が面一状となっており、上記表面配線10a,10bの端面15とバンプ20,21との間に隙間が形成されにくいので、前述した導通不良や、メッキ不良を皆無にできる。
(2)前記表面配線10a,10bの端面が前記曲面15からなる傾斜面であり、且つ上記表面配線10a,10bの上面11と該曲面15との成す角度θaが鋭角であると共に、前記上面11と側面13,14の成す角度θbもそれぞれ鋭角となっている。その結果、図2(A),(B)および図5(A),(B)中の模式的な矢印で示すように、表面配線10a,10bの長手方向やほぼ幅方向に沿った電流が端面15付近や側面13,14付近で反射がしにくくなり、インピーダンス特性の低下を一層確実に抑制できる。
(3)表面配線10a,10bが基板本体2の表面3上または裏面4上に突出せず、且つバンプ20,21の厚みを低減し易くなるので、前記基板本体2の表面3および裏面4のバンプ20,21上に電子部品22を搭載する際の画像処理が容易となると共に、搭載すべき電子部品22用のスペースの確保も容易となる。
According to the wiring boards 1a to 1c in which the combination of the
(1) The
(2) The end surfaces of the
(3) Since the
以下において、本発明による前記配線基板1aの製造方法について説明する。
予め、アルミナを主成分とする2層のセラミックグリーンシート(以下、単にグリーンシートと称する)g1,g2を用意した。図6(A)は、一方のグリーンシートg1の前記表面3側を示す部分断面図である。
次いで、上記グリーンシートg1(g2)の所定の位置に穿孔した複数のビアホール(図示せず)内ごとに、W粉末あるいはMo粉末を導電性ペースト(図示せず)を充填して未焼成のビア導体9(図示せず)を形成した。
次に、上記ビア導体9を含む上記グリーンシートg1(g2)の表面3における所定の位置に対し、一端側が前記同様の曲面26あるいは前記同様に傾斜した平坦面27の傾斜面に倣った形状の金型を、下向きに一定の深さで押し込んだ。
Below, the manufacturing method of the said wiring board 1a by this invention is demonstrated.
In advance, two-layer ceramic green sheets (hereinafter simply referred to as green sheets) g1 and g2 mainly composed of alumina were prepared. FIG. 6A is a partial cross-sectional view showing the
Next, in each of a plurality of via holes (not shown) drilled at predetermined positions of the green sheet g1 (g2), a W paste or a Mo powder is filled with a conductive paste (not shown) to form an unfired via. A conductor 9 (not shown) was formed.
Next, with respect to a predetermined position on the
その結果、図6(B)に示すように、一端に上記曲面26あるいは平坦面27の傾斜面を有し、平坦な底面25および前記平坦面13あるいは曲面14と相似形の傾斜面からなる一対の側面28を有する平面視が帯状である凹溝24が形成された。図示のように、上記曲面26の接線または上記平坦面27と凹溝24の開口部との成す角度θaは、何れも鋭角であった。尚、上記凹溝24は、レーザー加工によって形成しても良い。
次に、上記凹溝24内にW粉末あるいはMo粉末を含む導電性ペーストを、図示しないスキージを用いて充填した。その結果、図6(C)に示すように、端部の端面26,27に前記曲面15を有するか、あるいは前記同様に傾斜した平坦面16を有し、且つ上面11が表面3と面一状となった未焼成の表面配線10a,10bが形成された。尚、かかる表面配線10a,10bは、液状の上記導電性ペーストをディスぺンサーにより上記凹溝内に注ぎ込む方法にて行っても良い。
更に、上記表面配線10a,10bの端部の上およびグリーンシートg1の表面3の上に跨って、図示しないメタルマスクとスキージとを用いて、前記同様の導電性ペーストを印刷形成した。その結果、図6(D)で例示するように、表面配線10a,10bの端部の上に跨って、バンプ20(21)が形成された。
As a result, as shown in FIG. 6B, a pair of inclined surfaces having the
Next, the
Further, a conductive paste similar to that described above was printed using a metal mask and a squeegee (not shown) over the end portions of the
これ以降は、前記グリーンシートg1(g2)の積層工程、これによって得られたグリーンシート積層体(図示せず)の焼成工程、これによって得られた前記基板本体2の外側に露出する表面配線10a,10bの上面11やバンプ20(21)などの表面に対し、電解Niメッキ工程および電解Auメッキ工程を順次施して、所定厚さのNi被膜およびAu被膜を順次被覆した、
以上のような配線基板1aの製造方法によれば、前記効果(1)〜(4)を奏する前記配線基板1aを確実に製造することができた((効果(5))。
尚、前記ビアホールおよびビア導体9を形成する工程は、前記未焼成の表面配線10aを形成した後に、該表面配線10aと交差するようにビアホールを穿孔し、該ビアホール内に前記導電性ペーストを充填し、その上端部が上記表面配線10aの上面11とほぼ同じレベルにする工程によって行うことも可能である。
また、前記配線基板1b,1cも、前記セラミック層c3〜c5を形成する工程を付加することで、前記製造方法と同様にして製造することが可能である。
Thereafter, the step of laminating the green sheets g1 (g2), the step of firing the green sheet laminate (not shown) obtained thereby, and the
According to the method for manufacturing the wiring board 1a as described above, the wiring board 1a having the effects (1) to (4) can be reliably manufactured ((effect (5)).
In the step of forming the via hole and the via
Also, the
図7(A)は、異なる形態の表面配線10cの端部付近を示す断面図であり、同図中の矢印は、電流の流れを模式的に示すものである(以下の図でも同様)。
かかる表面配線10cは、図7(A)に示すように、前記同様の上面11、底面12、および前記傾斜面13,14からなる側面を有すると共に、その長手方向の端部の端面には、該端面と上記上面11との成す角度θaが鋭角となるように傾斜した単一の平坦面16からなる傾斜面を有している。
また、図7(B)〜(D)は、上記表面配線10cの応用形態である表面配線10d〜10fの端部付近を示す断面図である。
表面配線10dは、図7(B)に示すように、前記同様の上面11、底面12、および前記傾斜面13,14からなる側面を有し、且つその長手方向の端部の端面には、上面11との成す角度θaが鋭角となるよう傾斜した平坦面17aと、異なる傾斜角度の平坦面17bとからなる傾斜面(複合面)17を有している。
FIG. 7A is a cross-sectional view showing the vicinity of the end portion of the
As shown in FIG. 7A, the
7B to 7D are cross-sectional views showing the vicinity of the end portions of the
As shown in FIG. 7B, the
更に、表面配線10eは、図7(C)に示すように、前記同様の上面11、底面12、および前記傾斜面13,14からなる側面を有し、且つその長手方向の端部の端面には、上面11との成す角度θaが鋭角となるよう傾斜した平坦面18aと、更に互いに傾斜角度の平坦面18b,18cとからなる傾斜面(複合面)18を有している。
加えて、表面配線10fは、図7(D)に示すように、前記同様の上面11、底面12、および前記傾斜面13,14からなる側面を有し、且つその長手方向の端部の端面には、上面11との成す角度θaが鋭角となるよう傾斜した平坦面19fと、その奥側に隣接し且つ奥側に凸となる曲面19rとからなる傾斜面(複合面)19を有している。
以上のような表面配線10c〜10fとバンプ20,21との組合せを適用した前記配線基板1a〜1cも、前記効果(1)〜(4)を奏することができる。
尚、前記傾斜面18,19のように、断面形状が奥側に凸の曲面に近付く程、前記インピーダンスの低下を一層抑制することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 7C, the
In addition, as shown in FIG. 7D, the
The wiring boards 1a to 1c to which the combination of the
As the
図8は、表面配線10c〜10fの応用形態を示す前記同様の断面図である。
図8(A)〜(D)に示すように、前記基板本体2の表面3側に前記同様に形成された表面配線10c〜10fは、これらの端面である傾斜面16〜19の最外端辺と、バンプ20(21)の底面における一辺あるいは周辺の一部とが平面視で重複している。
また、図9(A)の部分平面図に示すように、前記基板本体2の表面3側に前記同様に形成された前記表面配線10bの端面である曲面(傾斜面)15の最外端辺と、バンプ20の底面における一辺とが平面視で重複している。
以上の表面配線10b〜10fとバンプ20,21との組合せを適用した前記配線基板1a〜1cによっても、前記効果(1)〜(4)を奏することができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view similar to the above showing an applied form of the
As shown in FIGS. 8A to 8D, the
Further, as shown in the partial plan view of FIG. 9A, the outermost end side of the curved surface (inclined surface) 15 which is the end surface of the
The effects (1) to (4) can also be achieved by the wiring boards 1a to 1c to which the combination of the
図9(B),(C)は、更に異なる形態の表面配線10gに関する部分平面図または部分断面図であり、図9(D)は図9(C)中のZ−Z線の矢視に沿った断面図である。
図9(B)〜(D)に示すように、表面配線10gは、前記基板本体2の表面3側に形成され、長手方向の端部の端面が前記表面3から奥側に凸となる部分球面状の3次元曲面15rの傾斜面であり、且つ上面11の端部側が平面視で外側に凸の半円形状のアール端辺11rとなっている。更に、かかる表面配線10gの長手方向の両側が前記曲面14からなる傾斜面であると共に、該曲面14の端部側と上記3次元曲面15rの基部側とが互いに連続している。
FIGS. 9B and 9C are partial plan views or partial cross-sectional views regarding the
As shown in FIGS. 9B to 9D, the
しかも、図9(B),(C)に示すように、前記表面配線10gの端面である3次元曲面15rおよびアール端辺11rの最外部分と、バンプ20の底面の一辺あるいはバンプ21の底面の周縁の一部とが、平面視において重複している。
そのため、以上のような表面配線10gと前記バンプ20,21との組合せを適用した前記配線基板1a〜1cによれば、前記効果(1)〜(4)を一層顕著に奏することが可能となる。尚、上記表面配線10gにおける上面11の端部側は、平面視で外側に凸の半楕円形状のアール端辺としても良い。
In addition, as shown in FIGS. 9B and 9C, the outermost portion of the three-dimensional
Therefore, according to the wiring boards 1a to 1c to which the combination of the
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体を構成する絶縁材は、例えば、エポキシ系などの合成樹脂としても良く、更に、前記側壁となる部分を含めて、層別にセラミック層と樹脂層とを組合せて積層した形態からなる基板本体としても良い。
また、前記表面配線やバンプなどの導体は、前記基板本体を構成する絶縁材が樹脂や低温焼成セラミックからなる場合には、CuあるいはAgが適用される。
更に、前記表面配線は、前記基板本体の少なくとも一方の表面において、平面視で直線状となるパターンのほか、任意のパターンを呈すると共に、かかる表面配線の前記傾斜面からなる端面は、一端部または両端部に形成しても良い。
また、前記バンプは、平面視が五角形以上である扁平状の正多角柱体あるいは変形多角柱体、あるいは、扁平状の長円柱体または楕円柱体を呈する形態としても良く、且つ該バンプの厚みは、前記表面配線の厚みよりも大きくしても良い。
更に、前記バンプは、複数個の該バンプの上側に跨って、半導体素子やICチップや水晶振動子などの電子部品を搭載する形態のほか、単一のバンプの上面側に前記電子部品の底面全体を搭載する形態として用いても良い、
加えて、前記配線基板の製造方法は、多数個取りの形態により行っても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above.
For example, the insulating material constituting the substrate body may be, for example, a synthetic resin such as an epoxy-based material, and further, from a form in which the ceramic layer and the resin layer are laminated in layers, including the portion that becomes the side wall. A substrate body may be used.
Further, the conductor such as the surface wiring and the bump is made of Cu or Ag when the insulating material constituting the substrate body is made of resin or low-temperature fired ceramic.
Furthermore, the surface wiring has an arbitrary pattern in addition to a linear pattern in a plan view on at least one surface of the substrate body, and the end surface of the inclined surface of the surface wiring has one end or You may form in both ends.
The bump may have a form of a flat regular polygonal column or a deformed polygonal column having a pentagonal shape or more in plan view, or a flat oblong or elliptical column, and the thickness of the bump. May be larger than the thickness of the surface wiring.
Furthermore, in addition to a form in which the electronic component such as a semiconductor element, an IC chip, or a crystal resonator is mounted on the upper side of the plurality of bumps, the bump has a bottom surface of the electronic component on the upper surface side of the single bump. It may be used as a form to mount the whole,
In addition, the method for manufacturing the wiring board may be performed in a multi-cavity form.
本発明によれば、絶縁材からなる基板本体の表面側に、該表面に沿った表面配線とその一端部の上に比較的厚肉のバンプとを形成しても、従来のような導通不良、メッキ不良、印刷ダレ、印刷ニジミなどが生じず、且つインピーダンス特性も低下しない配線基板、およびかかる配線基板を確実に製造できる製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even if a surface wiring along the surface and a relatively thick bump are formed on one end of the surface of the substrate body made of an insulating material, the conventional conduction failure In addition, it is possible to provide a wiring board that does not cause plating defects, printing sagging, printing blurring, and the like and that does not deteriorate impedance characteristics, and a manufacturing method that can reliably manufacture the wiring board.
1a〜1c………配線基板
2…………………基板本体
3…………………表面
4…………………裏面(表面)
10a〜10g…表面配線
11………………上面
12………………底面
13………………平坦面(側面)
14………………曲面(側面)
15,15r……曲面(傾斜面/端面)
16………………平坦面(傾斜面/端面)
17〜19………複合面(傾斜面/端面)
20,21………バンプ
24………………凹溝
26………………曲面(凹溝の端面)
27………………平坦面(凹溝の端面)
c1,c2………セラミック層(絶縁材)
θa,θb………角度/鋭角
1a to 1c ………
10a to 10g…
14 ……………… Surface (side)
15, 15r ...... curved surface (inclined surface / end surface)
16 ……………… Flat surface (inclined surface / end surface)
17 to 19 ……… Composite surface (inclined surface / end surface)
20, 21 ………
27 ……………… Flat surface (end surface of groove)
c1, c2 ......... Ceramic layer (insulating material)
θa, θb ... Angle / Acute angle
Claims (5)
上記基板本体における少なくとも一方の表面側に埋設され、該表面と上面が面一状となり且つ平面視が帯状の表面配線と、
上記一方の表面の上および上記表面配線の長手方向における少なくとも一方の端部の上に跨って形成されたバンプと、を含む配線基板であって、
上記表面配線の端部における端面は、上記一方の表面に平行な方向の側面視で該表面から奥側に凸の曲面、および、該表面配線の上面と該端面との成す角度が鋭角となるように傾斜した平坦面の少なくとも一方からなる傾斜面である、
ことを特徴とする配線基板。 A substrate body made of an insulating material and having a pair of opposing surfaces;
Embedded in at least one surface side of the substrate body, the surface and the upper surface are flush with each other, and the surface wiring in a plan view is a belt-like shape,
A wiring board including a bump formed on the one surface and on at least one end in the longitudinal direction of the surface wiring,
The end surface of the end portion of the surface wiring has a curved surface convex from the surface to the back side in a direction parallel to the one surface, and an angle formed by the upper surface of the surface wiring and the end surface is an acute angle. It is an inclined surface consisting of at least one of the inclined flat surfaces,
A wiring board characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の配線基板。 The bottom surface of the bump is partially overlapped with the end surface of the end portion of the surface wiring in plan view.
The wiring board according to claim 1.
上記側面は、上記断面視において、上記基板本体の表面から奥側に凸の曲面、および、該表面配線の上面と該側面との成す角度が鋭角となるように傾斜した平坦面の少なくとも一方からなる傾斜面である、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板。 At least an end portion of the surface wiring has a bottom surface parallel to at least one surface of the substrate main body and side surfaces located on both sides of the bottom surface in a cross section orthogonal to the longitudinal direction thereof,
The side surface is at least one of a curved surface convex from the surface of the substrate body to the back side and a flat surface inclined so that an angle formed by the upper surface of the surface wiring and the side surface is an acute angle in the cross-sectional view. Is an inclined surface,
The wiring board according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の配線基板。 The end of the surface wiring has a semicircular shape that protrudes outward from the surface wiring in a plan view, or a semi-elliptical upper surface,
The wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein
上記基板本体における少なくとも一方の表面側に埋設され、該表面と上面が面一状となり且つ平面視が帯状の表面配線と、
上記一方の表面の上および上記表面配線の長手方向における少なくとも一方の端部の上に跨って形成されたバンプと、を含む配線基板の製造方法であって、
追って前記基板本体の表面を構成する絶縁シートの表面に、該表面に沿った凹溝を形成する工程と、
上記凹溝内に導電性ペーストを充填して未焼成の上記表面配線を形成する工程と、
上記絶縁シートの表面の上および未焼成の上記表面配線の端部の上に、導電性ペーストを印刷して未焼成のバンプを形成する工程と、を含み、
上記凹溝の長手方向における少なくとも一方の端面は、上記絶縁シートの表面と平行な方向に沿った側面視で該表面から奥側に凸の曲面、および、上記凹溝の開口部と上記端面との成す角度が鋭角となるように傾斜した平坦面の少なくとも一方からなる傾斜面である、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 A substrate body made of an insulating material and having a pair of opposing surfaces;
Embedded in at least one surface side of the substrate body, the surface and the upper surface are flush with each other, and the surface wiring in a plan view is a belt-like shape,
A bump formed over the one surface and over at least one end in the longitudinal direction of the surface wiring, and a method of manufacturing a wiring board comprising:
Forming a groove along the surface of the insulating sheet constituting the surface of the substrate body,
Filling the concave groove with a conductive paste to form the unfired surface wiring;
Forming a non-fired bump by printing a conductive paste on the surface of the insulating sheet and on the end of the non-fired surface wiring,
At least one end surface in the longitudinal direction of the concave groove is a curved surface convex from the surface to the back side in a side view along a direction parallel to the surface of the insulating sheet, and the opening and the end surface of the concave groove An inclined surface composed of at least one of flat surfaces inclined so that the angle formed by
A method for manufacturing a wiring board.
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