JP6533089B2 - 配線基板 - Google Patents

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Description

本発明は、挿抜コネクタが半田接続されるコネクタ接続パッドを備えた配線基板に関するものである。
表面に銅箔から成る配線導体が転写法により埋入された樹脂系材料から成る絶縁層を上下に複数積層するとともに、絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体同士を導電ペーストの硬化物から成るビア導体により接続して成る多層構造の配線基板が知られている。
このような配線基板においては、絶縁層との密着強度を高めるために、配線導体の主面が粗化されている。特に表層の配線導体においては、埋入される側の主面をマット面として大きな密着強度が得られるようにしている。
ところで、このような配線基板は、例えば半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板として用いられる。半導体素子を搭載するために用いられる配線基板においては、上面に多数の半導体素子接続パッドが形成されている。半導体素子接続パッドには、半導体素子の電極端子が半田を介してフリップチップ接続される。半導体素子の電極端子を半導体素子接続パッドに半田接続することにより半導体素子が配線基板に搭載される。
また、配線基板の下面には、外部接続パッドが形成されている。外部接続パッドは、電子装置を構成する回路基板の配線導体に半田を介して接続される。配線基板に半導体素子を搭載後、外部接続パッドを回路基板の配線導体に半田接続することにより半導体素子が回路基板に電気的に接続される。
このような配線基板は、その上面にさらにコネクタ接続パッドを備える場合がある。このコネクタ接続パッドには、例えば挿抜コネクタが半田接続される。この挿抜コネクタを介して配線基板に搭載する半導体素子が別の回路基板に電気的に接続される。
しかしながら、コネクタ接続パッドに半田接続された挿抜コネクタの噛み合いが固かったり、引っ掛かりがあったりすると、コネクタの挿抜の際にコネクタ接続パッドに極めて大きな力が加わってしまう。その結果、コネクタ接続パッドに剥がれが発生し、コネクタを介した外部との電気接続が良好に行われなくなってしまうことがあった。
特開平１１−３４０３６７号公報
本発明は、コネクタ接続パッドに挿抜コネクタが半田接続された後、コネクタの挿抜が繰り返し行われたとしても、コネクタ接続パッドに剥がれが発生することのない接続信頼性に優れる配線基板を提供することを課題とする。
本発明の配線基板は、複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基体の表面に、挿抜コネクタが半田接続されるコネクタ接続パッドを形成する銅箔から成る表層導体層が埋入されて成る配線基板であって、表層導体層は、絶縁基体の表面に埋入された側の主面が多数の突起部を有するピークカウントが１５以上のマット面から成り、前記突起部の先端部に括れ部と、該括れ部よりも２〜５μｍ径大であり、互いに隣接するもの同士が離間した状態で位置する頂部とを形成する電解銅めっきが被着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、コネクタ接続パッドを形成する表層導体層は、絶縁基体の表面に埋入された側の主面が多数の突起部を有するピークカウントが１５以上のマット面から成り、突起部の先端部に括れ部と、括れ部よりも２〜５μｍ径大であり、互いに隣接するもの同士が離間した状態で位置する頂部とが形成されていることから、この括れ部および頂部によりコネクタを半田接続した後、コネクタの挿抜が繰り返し行われたとしても、コネクタ接続パッドが絶縁基体から剥離することを有効に防止することができる。
図１は、本発明の配線基板の一実施形態例を示す概略断面図である。 図２は、図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。 図３は、図２に示す断面形状を形成する方法を説明するための模式図である。
図１に本発明の一実施形態例を概略断面図で示す。本例の配線基板１０は、主として絶縁層１と導体層２とビア導体３とから成る。絶縁層１は、導体層２およびビア導体３を支持する絶縁基体を形成する。導体層２およびビア導体３は、配線導体を形成する。
絶縁層１は、例えば、ガラスクロスに熱硬化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樹脂系の電気絶縁材料から成る。絶縁層１の厚みは、１００〜２００μｍ程度である。
導体層２は、銅箔から成る。導体層２の厚みは、１０〜２０μｍ程度である。導体層２は、絶縁層１のいずれかの表面に埋入されている。導体層２には、表層導体層２Ａと内層導体層２Ｂとがある。表層導体層２Ａは、絶縁層１に埋入されている側の主面がマット面となっている。内層導体層２Ｂは、絶縁層１に埋入されている側の主面が粗化されたシャイニー面となっている。
ビア導体３は、導電性ペーストの硬化物から成る。ビア導体３は、絶縁層１に穿孔されたビアホール内に充填されている。ビア導体３の直径は、５０〜１５０μｍ程度である。
配線基板１０の上面中央部には、表層導体層２Ａから成る多数の半導体素子接続パッド４が配設されている。半導体素子接続パッド４の直径は、１００〜２００μｍ程度である。半導体素子接続パッド４の配列ピッチは、１５０〜２５０μｍ程度である。この半導体素子接続パッド４には、半導体素子Ｓの電極端子Ｔが半田を介して接続される。
配線基板１０の下面には、表層導体層２Ａから成る多数の外部接続パッド５が配設されている。外部接続パッド５の直径は、３００〜６００μｍ程度である。外部接続パッド５の配列ピッチは、４００〜１０００μｍ程度である。この外部接続パッド５は、外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続される。
配線基板１０は、その上面に表層導体層２Ａから成るコネクタ接続パッド６を備えている。このコネクタ接続パッド６には、挿抜コネクタＣが半田接続される。この挿抜コネクタＣを介して半導体素子Ｓが別の回路基板と電気的に接続される。
本例の配線基板１０においては、上述したように、表層導体層２Ａは、絶縁層１に埋入された側の主面がマット面となっている。このマット面は図２に示すように、多数の突起部Ｐを有している。マット面の最大高さＲｚは、４〜７μｍである。マット面の最大高さＲｚが４μｍ未満の場合、表層導体層２Ａと絶縁層１との密着力が低いものなる傾向にあり、７μｍを超えると、微細な表層導体層２Ａを形成することが困難となる傾向にある。また、マット面のピークカウントは１５以上である。マット面のピークカウントが１５未満の場合、表層導体層２Ａと絶縁層１との密着力が低いものとなる傾向にある。
さらに、本例の配線基板１０においては、コネクタ接続パッド６を形成する表層導体層２Ａのマット面における突起部Ｐの先端部に括れ部と径大の頂部とを形成する電解銅めっきが被着されている。括れ部Ｃの直径は１〜３μｍであり、頂部Ｔの直径は、３〜６μｍである。頂部Ｔの直径は、括れ部Ｃの直径よりも２〜５μｍ径大となっている。
このように、本例の配線基板１０によれば、コネクタ接続パッド６を形成する表層導体層２Ａは、絶縁基体の表面に埋入された側の主面が多数の突起部Ｐを有するマット面から成り、突起部Ｐの先端部に括れ部Ｃと径大の頂部Ｔとが形成されていることから、この括れ部Ｃおよび頂部Ｔによりコネクタ接続パッド６と絶縁基体とが強固に係止される。そのため、コネクタ接続パッド６に挿抜コネクタ１３を半田接続した後、コネクタの挿抜が繰り返し行われたとしても、コネクタ接続パッド６が絶縁基体から剥離することを有効に防止することができる。
なお、表層導体層２Ａのマット面における突起部Ｐの先端部に括れ部Ｃと径大の頂部Ｔとを形成するには、図３（ａ）に模式図で示すように、表層導体層２Ａに突起部Ｐの最大高さＲｚが４〜７μｍのマット面を形成した後、図３（ｂ）に示すように、電解めっき装置の陽極Ａからの電解を突起部Ｐの先端部に集中させて電解銅めっきを施し、図３（ｃ）に示すように、突起部Ｐの先端部に括れ部Ｃおよび径大の頂部Ｔを形成する方法が採用される。この場合、突起部Ｐの高さが高い程、突起部Ｐの先端部に電界が集中しやすくなるとともに、マット面と電解銅めっき装置の陽極Ａとの距離が小さい程、突起部Ｐの先端部に電界が集中しやすくなる。
１ 絶縁層
２ 導体層
２Ａ 表層導体層
６ コネクタ接続パッド
１３ 挿抜コネクタ
Ｃ 括れ部
Ｐ 突起部
Ｔ 頂部

Claims (1)

  1. 複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基体の表面に、挿抜コネクタが半田接続されるコネクタ接続パッドを形成する銅箔から成る表層導体層が埋入されて成る配線基板であって、前記表層導体層は、前記絶縁基体の表面に埋入された側の主面が多数の突起部を有するピークカウントが１５以上のマット面から成り、前記突起部の先端部に括れ部と、該括れ部よりも２〜５μｍ径大であり、互いに隣接するもの同士が離隔した状態で位置する頂部とを形成する電解銅めっきが被着されていることを特徴とする配線基板。
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