JP6510349B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、半導体素子を検査するために用いられる配線基板に関するものである。

図５〜図７に半導体素子を検査するために用いられる従来の配線基板４０を示す。図５は図６のＢ−Ｂ切断線における概略断面図である。図６は、配線基板４０の概略上面図である。図７は、配線基板４０の要部平面図である。配線基板４０は、コア部２１とビルドアップ部２２とにより構成されている。

コア部２１は、絶縁層２３とビア導体２４と導体層２５とにより構成されている。各絶縁層２３には、複数のビアホール２３ａが形成されている。ビア導体２４は、各絶縁層２３のビアホール２３ａの内部を充填している。導体層２５は、絶縁層２３の表面に埋入されている。導体層２５の一部は、ビア導体２４に接続している。これにより、絶縁層２３を挟んで上下に位置する導体層２５同士がビア導体２４を介して電気的に接続されている。

ビルドアップ部２２は、絶縁層２６と導体層２７とソルダーレジスト層２８とにより構成されている。各絶縁層２６には、複数のビアホール２６ａが形成されている。ビアホール２６ａの一部は、コア部２１の導体層２５上に形成されている。導体層２７は、ビアホール２６ａ内を充填するようにして各絶縁層２６の表面に被着されている。これにより、ビアホール２６ａを介して上下に位置する導体層２７同士および導体層２５と導体層２７とが電気的に接続されている。

さらに、ビルドアップ部２２における最表層の絶縁層２６と導体層２７の表面には、ソルダーレジスト層２８が被着されている。ソルダーレジスト層２８は、導体層２７の一部を露出させる開口部を有している。

上面側のソルダーレジスト層２８の開口部から露出する導体層２７の一部は、メイン基板接続パッド２９を形成している。メイン基板接続パッド２９の大きさは、直径４００μｍ程度である。メイン基板接続パッド２９は、図示しないメイン基板に接続される。メイン基板は、半導体素子を検査する電気検査機器と配線基板４０とを電気的に接続するための親基板であり、例えばプリント基板から構成される。また、上面側のソルダーレジスト層２８の開口部から露出する導体層２７の一部は、部品接続パッド３０を形成している。部品接続パッド３０の大きさは、メイン基板接続パッド２９と同等以上の大きさである。部品接続パッド３０には、電子部品Ｅが搭載される。電子部品Ｅは、例えばコンデンサ素子である。

下面側のソルダーレジスト層２８の開口部から露出する導体層２７の一部は、ピン接続パッド３１を形成している。ピン接続パッド３１には、半導体素子を検査するためのコンタクトピンＰが接続される。コンタクトピンＰは図示しない保持手段によりピン接続パッド３１と接続するように保持されている。コンタクトピンＰをウエハ上に形成された半導体素子の電極に接触させることにより、半導体素子の電気検査が行われる。

このような配線基板４０において、電子部品Ｅを部品接続パッド３０に搭載する際には、画像認識装置を備えた自動機が用いられる。そのため、配線基板４０の上面には、電子部品Ｅの搭載位置を認識するための認識マーク３２が設けられている。認識マーク３２は、上面側の最表層の導体層２７により形成されている。認識マーク３２は、円形の独立した小さなパターンから成り、その中央部をソルダーレジスト層２８に設けた開口部から露出させることにより形成されている。この認識マーク３２を画像認識装置で認識し、その位置情報を基にして電子部品Ｅを所定の部品接続パッド３０上に位置決めして搭載するのである。

ここで、認識マーク３２を含む上面側の最表層の導体層２７の一部を図７に示す。図７においては、ソルダーレジスト層２８の開口部の位置を点線で示している。上面側の最表層の導体層２７は、ベタ状パターン２７ａと、長径が５００μｍ程度の大きな円形パターン２７ｂと、１辺の長さが５００μｍ程度の四角形パターン２７ｃと、直径が２００μｍ以下の小さな円形パターン２７ｄとを含んでいる。ベタ状パターン２７ａの一部と大きな円形パターン２７ｂとは、メイン基板接続パッド２９を形成している。ベタ状パターン２７ａの一部と四角形パターン２７ｃとは、部品接続パッド３０を形成している。小さな円形パターン２７ｄは、認識マーク３２を形成している。ベタ状パターン２７ａと、他のパターン２７ｂ，２７ｃ，２７ｄとの間には、幅が５０〜２００μｍ程度の間隙が設けられている。ベタ状パターン７ａと他のパターン２７ｂ，２７ｃ，２７ｄとは互いに電気的に独立している。

ところで、この配線基板４０においては、メイン基板接続パッド２９および部品接続パッド３０およびピン接続パッド３１ならびに認識マーク３２の表面に、ニッケルやパラジウム、金等から成るめっき金属層が被着されている。このようなめっき金属層を被着させることで、メイン基板接続パッド２９および部品接続パッド３０およびピン接続パッド３１ならびに認識マーク３２の酸化腐食が防止される。それにより各接続パッド２９，３０，３１における接続信頼性が向上する。また、認識マーク３２とその周囲とのコントラストが上がり認識マーク３２の認識性が向上する。これらの各接続パッド２９，３０，３１および認識マーク３２の表面にめっき金属層を被着させる場合、無電解めっき法が好適に採用される。無電解めっき法では、めっき用のリード配線を設ける必要がなく、微細配線化および高密度配線化した近時の配線基板においては、好都合である。

しかしながら、微細配線化および高密度配線化した近時の配線基板においては、電子部品Ｅの位置合わせにも高精度が要求される。そのため、認識マーク３２を認識する画像認識装置も高倍率のものが採用されるようになってきている。それに合わせて認識マーク３２を形成するパターンの大きさも例えば直径２００μｍ以下の小さなもとなってきている。このように認識マーク３２を形成するパターンの大きさが直径２００μｍ以下の小さく且つ電気的に独立したものであると、認識マーク３２の表面にめっき金属層が良好に被着されなくなる。これは、認識マーク３２用よりもはるかに大きな面積のメイン基板接続パッド２９や部品接続パッド３０にめっきの析出反応が集中し、同じ面にある面積の小さな認識マーク３２では、めっきの析出反応が進みにくいためである。

認識マーク３２の表面にめっき金属層が良好に被着されない場合、認識マーク３２が酸化腐食しやすくなるとともに、認識マーク３２の認識性が低下してしまう。その結果、電子部品Ｅを画像認識装置を備えた自動機により部品接続パッド３０に正確かつ良好に搭載することが困難となってしまう。

特開２０１３−１７２１３７号公報 特開２０１３−００４９３７号公報

本発明が解決しようとする課題は、認識マークが直径２００μｍ以下の小さなパターンにより形成されていたとしても、認識マークの表面に無電解めっきによるめっき金属層が良好に被着され、それにより認識マークの酸化腐食が有効に防止されるとともに、認識マークの認識性が高い配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、絶縁層と導体層とを交互に複数積層して成り、上面に前記導体層の一部であるベタ状パターンと、該ベタ状パターンの一部を含む複数の接続パッドと、前記ベタ状パターンとの間に間隙を有して位置しており、前記接続パッドよりも面積の小さな認識マークとを有し、前記接続パッドおよび前記認識マークの表面に無電解めっきによるめっき金属層が被着されて成る配線基板であって、前記認識マークは、前記ベタ状パターンを介して前記接続パッドの少なくとも１つに電気的に接続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、認識マークは、該認識マークよりも大きな面積を有する接続パッドの少なくとも１つに電気的に接続されていることから、接続パッドと同電位となる。そのため、認識マークの面積が接続パッドよりも小さいにも関わらず、認識マークの表面に無電解めっきによるめっき金属層が良好に被着される。したがって、認識マークの酸化腐食が有効に防止されるとともに、認識マークの認識性が高いものとなる。

図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。 図２は、図１に示す配線基板の概略上面図である。 図３は、図１および図２に示す配線基板の要部平面図である。 図４は、本発明の配線基板の実施形態の別の例を示す概略断面図である。 図５は、従来の配線基板の概略断面図である。 図６は、図５に示す配線基板の概略上面図である。 図７は、図５および図６に示す配線基板の要部平面図である。

次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を説明する。図１〜図３に本例の配線基板２０を示す。図１は、図２のＡ−Ａ切断線における概略断面図である。図２は、配線基板２０の概略上面図である。図３は、配線基板２０の要部拡大平面図である。配線基板２０は、コア部１とビルドアップ部２とにより構成されている。

コア部１は、絶縁層３とビア導体４と導体層５とにより構成されている。絶縁層３の厚みは、１００〜２００μｍ程度である。各絶縁層３には、ビアホール３ａが形成されている。ビアホール３ａの直径は１００〜２００μｍ程度である。絶縁層３は、ガラスクロス等の耐熱性繊維基材にアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートの硬化物から成る。ビアホール３ａは、絶縁層３用の絶縁シートにレーザ加工を施すことにより形成される。

ビア導体４は、各絶縁層３のビアホール３ａの内部を充填している。ビア導体４は、例えば、銀コートされた銅粉末と、錫−銀−ビスマス−銅合金から成る半田粉末および熱硬化性樹脂を含有する導電ペーストの硬化物から成る。ビア導体４は、絶縁層３用の絶縁シートに形成したビアホール３ａ内にビア導体４用の導電ペーストを充填し、その導電ペーストを絶縁層３用の絶縁シートとともに熱硬化させることにより形成される。

導体層５は、各絶縁層３の表面に埋入されている。導体層５の厚みは５〜２５μｍ程度である。導体層５は、銅箔から成る。導体層５は、その一部がビア導体４に接続するようにして絶縁層３の表面に埋入されている。これにより、絶縁層３を挟んで上下に位置する導体層５同士がビア導体４を介して電気的に接続されている。導体層５は、転写法により絶縁層３の表面に埋入されている。転写法は、ポリエチレンテレフタレート等の耐熱性樹脂から成る転写フィルム上に剥離可能に貼着された導体層５を、絶縁層３用の絶縁シートの表面に熱プレスを用いて熱圧着して埋入させた後、転写フィルムを除去する方法である。なお、導体層５の転写は、ビアホール３ａ内に導電ペーストが充填された絶縁シートに対して行う。コア部１は、導体層５が転写された絶縁層３用の絶縁シートの全てを上下に積層した後、絶縁シートおよび導電ペーストを熱硬化させることにより形成される。

ビルドアップ部２は、絶縁層６と導体層７とソルダーレジスト層８により構成されている。絶縁層６の厚みは１０〜５０μｍ程度である。各絶縁層６には、多数のビアホール６ａが形成されている。ビアホール６ａの一部は、コア部１の導体層５上に形成されている。ビアホール６ａの直径は、３０〜１００μｍ程度である。絶縁層６は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁フィラーを分散させた絶縁フィルムの硬化物から成る。絶縁層６は、絶縁層６用の樹脂フィルムを、下層の絶縁層３および導体層５上または下層の絶縁層６および導体層７上に積層した後、熱硬化させることにより形成される。ビアホール６ａは、硬化した絶縁層６にレーザ加工を施すことにより形成される。

導体層７は、ビアホール６ａ内を完全に充填するようにして絶縁層６の表面およびビアホール６ａ内に被着されている。これにより、ビアホール６ａを介して上下に位置する導体層７同士および導体層５と導体層７とが電気的に接続されている。導体層７は、絶縁層６上での厚みが、５〜２５μｍ程度である。導体層７は、銅めっき層から成る。導体層７は、周知のセミアディティブ法により形成される。

ソルダーレジスト層８は、最表層の絶縁層６および導体層７の上に形成されている。ソルダーレジスト層８は、導体層７の一部を露出させる開口部を有している。ソルダーレジスト層８の厚みは、最表層の導体層７上で、５〜２５μｍ程度である。ソルダーレジスト層８は、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性熱硬化性樹脂の硬化物から成る。ソルダーレジスト層８は、最表層の絶縁層６および導体層７の上にソルダーレジスト層８用の感光性樹脂ペーストを塗布するとともに、それを所定パターンに露光および現像した後、紫外線硬化および熱硬化させることにより形成される。

上面側のソルダーレジスト層８の開口部から露出する導体層７の一部は、メイン基板接続パッド９を形成している。メイン基板接続パッド９の大きさは、直径４００μｍ程度である。メイン基板接続パッド９は、図示しないメイン基板に接続される。メイン基板は、半導体素子を検査する電気検査機器と配線基板２０とを電気的に接続するための親基板であり、例えばプリント基板から構成される。

また、上面側のソルダーレジスト層８の開口部から露出する導体層７の一部は、部品接続パッド１０を形成している。部品接続パッド１０の大きさは、メイン基板接続パッド９と同等以上の大きさである。部品接続パッド１０には、電子部品Ｅが搭載される。電子部品Ｅは、例えばコンデンサ素子である。

さらに、上面側のソルダーレジスト層８の開口部から露出する導体層７の一部は、認識マーク１１を形成している。認識マーク１１は、電子部品Ｅの搭載位置を認識するためのものである。電子部品Ｅの搭載には画像認識装置を備えた自動機が用いられる。自動機の画像認識装置で認識マーク１１を認識し、その位置情報を基にして電子部品Ｅが自動で所定の部品接続パッド１０上に位置決めされて搭載される。

下面側のソルダーレジスト層８の開口部から露出する導体層７の一部は、ピン接続パッド１２を形成している。ピン接続パッド１２には、半導体素子を検査するためのコンタクトピンＰが接続される。コンタクトピンＰは図示しない保持手段によりピン接続パッド１２と接続するように保持されている。コンタクトピンＰをウエハ上に形成された半導体素子の電極に接触されることにより、半導体素子の電気検査が行われる。

なお、この配線基板２０においては、メイン基板接続パッド９および部品接続パッド１０および認識マーク１１ならびにピン接続パッド１２の表面に、ニッケルやパラジウム、金等から成るめっき金属層が無電解めっきにより被着されている。このようなめっき金属層を被着させることで、メイン基板接続パッド９および部品接続パッド１０および認識マーク１１ならびにピン接続パッド１２の酸化腐食が防止される。それにより各接続パッド９，１０，１２における接続信頼性が向上する。また、認識マーク１１とその周囲とのコントラストが上がり認識マーク１１の認識性が向上する。

ここで、上面側の最表層の導体層７の一部を図３に示す。図３においては、ソルダーレジスト層８の開口部の位置を点線で示している。上面側の最表層の導体層７は、ベタ状パターン７ａと、長径が５００μｍ程度の大きな円形パターン７ｂと、１辺の長さが５００μｍ程度の四角形パターン７ｃと、直径が２００μｍ以下の小さな円形パターン７ｄとを含んでいる。ベタ状パターン７ａの一部と大きな円形パターン７ｂとは、メイン基板接続パッド９を形成している。ベタ状パターン７ａの一部と四角形パターン７ｃとは、部品接続パッド１０を形成している。小さな円形パターン７ｄは、認識マーク１１を形成している。ベタ状パターン７ａと、他のパターン７ｂ，７ｃ，７ｄとの間には、幅が５０〜２００μｍ程度の間隙が設けられている。ベタ状パターン７ａと大きな円形パターン７ｂおよび四角形パターン７ｃとは互いに電気的に独立している。ベタ状パターン７ａと小さな円形パターン７ｄとは、帯状の接続パターン７ｅにより互いに電気的に接続されている。これにより認識マーク１１はベタ状パターン７ａの一部から成るメイン基板接続パッド９および部品接続パッド１０に電気的に接続されている。

このように、本例の配線基板２０によれば、認識マーク１１は、認識マーク１１よりも大きな面積を有する接続パッド９，１０の少なくとも１つに電気的に接続されていることから、その接続パッド９，１０と同電位となる。そのため、認識マーク１１の面積が接続パッド９，１０よりも小さいにも拘わらず、認識マーク１１の表面に無電解めっきによるめっき金属層が良好に被着される。したがって、認識マーク１１の酸化腐食が有効に防止されるとともに、認識マーク１１の認識性が高いものとなる。

なお、本発明は上述の実施形態の一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、上述の実施形態の一例では、認識マーク１１を形成するパターン７ｄをベタ状パターン７ａに接続することによって接続パッド９，１０の少なくとも一つに接続したが、図４に示すように、認識マーク１１をその下層に位置する導体層７にビアホール６ａを介して接続することによって接続パッド９，１０の少なくとも一つに電気的に接続するようになしても良い。

３，６・・・絶縁層
５，７・・・導体層
９，１０・・接続パッド
１１・・・・・認識マーク

Claims (1)

1. 絶縁層と導体層とを交互に複数積層して成り、上面に前記導体層の一部であるベタ状パターンと、該ベタ状パターンの一部を含む複数の接続パッドと、前記ベタ状パターンとの間に間隙を有して位置しており、前記接続パッドよりも面積の小さな認識マークとを有し、前記接続パッドおよび前記認識マークの表面に無電解めっきによるめっき金属層が被着されて成る配線基板であって、前記認識マークは、前記ベタ状パターンを介して前記接続パッドの少なくとも１つに電気的に接続されていることを特徴とする配線基板。

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