JP4968404B2 - プリント配線板 - Google Patents
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Description
このため、図19(B)に示すように、プリント配線板300にチップコンデンサ298を表面実装することで、ICチップ270と電源供給源となるチップコンデンサ292とを結んでいるプリント配線板300内の電源線とアース線との配線長を短くするとともに、配線間隔を狭くすることで、ループインダクタンスを低減することが行われていた。
更に、コア基板の両面の少なくとも一方にバイアホールを設けてあるため、ICチップと基板内に収容したコンデンサとを、また、外部接続基板に配置された電源と基板内に収容したコンデンサとを最短の距離で接続できる。このため、電源からICチップへ瞬時に電圧を補うことができ、速やかにIC駆動電圧を安定させることができる。
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、2種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
さらには、1分子中に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
先ず、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の構成について図11、図12を参照して説明する。図11は、パッケージ基板10の断面を示し、図12は、図11の一部を拡大して示す。図11のパッケージ基板10は、ICチップ90を搭載し、ドータボード95側へ取り付けた状態を示している。
(1)先ず、厚さ0.06mmのBT(ビスマレイミドートリアジン)またはガラスエポキシからなる基材の片面に12μmの銅箔31がラミネートされてなる銅貼積層基板(第2コア基板)12Uを出発材料とする(図1(A))。なお、FR4、FR5、ガラスエポキシ樹脂などの補強材が含浸された基材などを用いることができる。また、これ以外にも熱膨張率を整合させるためにCTEを低くした樹脂材料を用いてもよい。CTEを低くするため、樹脂中にシリカ、アルミナなどの無機粒子を含有させてもよい。
〔熱硬化性樹脂1〕
ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル製、分子量310 、YL983U) 100重量部。
〔硬化剤2〕
イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)6.5 重量部。
〔無機粒子3〕
シリカ(アドマテック製、CRS 1101−CE、ここで、使用するシリカは表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径 1.6μmのSiO2 球状粒子、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み(15μm)以下とする) 170重量部。第1実施形態では、樹脂充填剤に添加する無機粒子は、上述したように10〜80vol%、ここでは、50vol%にする。
上記ビスフェノールF型エポキシモノマー、イミダゾール硬化剤、シリカにレベリング剤(サンノプコ製、ペレノールS4)1.5 重量部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±1℃で5〜30Pa.Sに調整する。第1実施形態では、粘度5Pa.Sに調整して得たものを用いる。
化学銅メッキのメッキ条件:
CuSO4 ・5H2O 10g/l
HCHO 8g/l
NaOH 5g/l
ロッシェル塩 45g/l
添加剤 30ml/l
温度 30℃
メッキ時間 18分
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
時間 65 分
温度 22±2 ℃
なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器、 DVL-B型)で 60rpmの場合はローターNo.4、6rpm の場合はローターNo.3による。
この第2実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第1実施形態とほぼ同様である。但し、積層コア基板30への収容されるチップコンデンサが異なる。図17(A)はチップコンデンサ120の平面を、図17(B)は図17(A)のB−B断面を示している。上述した第1実施形態では、複数個の小容量のチップコンデンサをコア基板に収容したが、第2実施形態では、大容量の大判のチップコンデンサ120をコア基板に収容してある。ここで、チップコンデンサ120は、マトリクス状に多数配設された第1電極121と第2電極122と、誘電体23と、第1電極121へ接続された第1導電膜24と、第2電極122側に接続された第2導電膜25と、第1導電膜24及び第2導電膜25へ接続されていないチップコンデンサの上下面の接続用の電極127とから成る。この電極127を介してICチップ側とドータボード側とが接続されている。電極121,122、127の表面には、第1実施形態と同様に導電性ペースト26が塗布され表面の平滑化がはかられている。
コンデンサ単体の場合
埋め込み形 137pH
裏面実装形 287pH
コンデンサを8個並列に接続した場合
埋め込み形 60pH
裏面実装形 72pH
以上のように、コンデンサを単体で用いても、容量を増大させるため並列に接続した場合にも、チップコンデンサを内蔵することでインダクタンスを低減できる。
静電容量変化率
(測定周波数100Hz) (測定周波数1kHz)
Steam 168時間: 0.3% 0.4%
HAST 100時間: -0.9% -0.9%
TS 1000cycles: 1.1% 1.3%
また、コア基板とコンデンサの間に樹脂が充填されているので、コンデンサなどが起因する応力が発生しても緩和されるし、マイグレーションの発生がない。そのために、コンデンサの電極とバイアホールの接続部への剥離や溶解などの影響がない。
そのために、信頼性試験を実施しても所望の性能を保つことができるのである。また、コンデンサを銅によって被覆されている場合にも、マイグレーションの発生を防止することができる。
11 第1コア基板
11A 通孔
12A 通孔
12U 第2コア基板
12D 第3コア基板
13U プリプレグ
13D プリプレグ
14 樹脂充填剤
15 接着剤
20 チップコンデンサ
21 第1電極
22 第2電極
26 導電性ペースト
30 積層コア基板
31 導体回路(コンフォマルマスク)
31a 開口
36 スルーホール
37 樹脂充填剤
58 導体回路
60 バイアホール
70 ソルダーレジスト
76U 半田バンプ
76D BGA
86 コンデンサ
90 ICチップ
94 ドータボード
97 導電性接続ピン
144 層間樹脂絶縁層
158 導体回路
160 バイアホール
258 導体回路
260 バイアホール
Claims (10)
- コンデンサを収容するコア基板に樹脂絶縁層と導体回路とを積層してなるプリント配線板であって、
前記コア基板は、前記コンデンサを収容する通孔の形成された第1のコア基板の上下に第2、第3のコア基板を積層してなり、
前記第1、第2、第3のコア基板は、芯材に樹脂を含浸してなり、
前記樹脂絶縁層は、芯材を有しない樹脂材料からなり、
前記第2および第3のコア基板の少なくとも一方に、前記コンデンサの電極に接続するバイアホールを形成し、該バイアホールと前記コンデンサの電極との間に電気的接続を取ったことを特徴とするプリント配線板。 - 前記コンデンサの電極に、導電性ペーストを塗布したことを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記プリント配線板の表面にコンデンサを実装したことを特徴とする請求項1または2に記載のプリント配線板。
- 前記表面のチップコンデンサの静電容量は、内層のチップコンデンサの静電容量以上であることを特徴とする請求項3に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサとして、マトリクス状に電極が形成されたチップコンデンサを用いたことを特徴とする請求項1〜請求項4の内1に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサの電極に金属膜を形成し、前記金属膜を形成させた電極へめっきにより電気的接続を取ったことを特徴とする請求項1〜請求項5の内1に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサの電極に形成した金属膜は、銅を主とするめっき膜であることを特徴とする請求項6に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサの電極の被覆層を少なくとも一部を露出させて、前記被覆層から露出した電極にめっきにより電気的接続を取ったことを特徴とする請求項1〜請求項5の内1に記載のプリント配線板。
- 前記導体回路は、前記コア基板の両面にそれぞれ形成され、
前記コア基板には、該コア基板の両面にそれぞれ形成された前記導体回路同士を電気的に接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項8の内1に記載のプリント配線板。 - 前記コア基板の両面にそれぞれ形成された前記導体回路は、銅箔と、該銅箔に積層された無電解銅めっき膜と、該無電解銅めっき膜に積層された電解めっき膜と、からなり、
前記樹脂絶縁層上に形成される導体回路は、無電解銅めっき膜、および該無電解銅めっき膜に積層された電解めっき膜からなることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板。
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