説明

プリント配線板

【課題】 導体回路及びパッド間スルーホールを高密度に実装することができるプリント配線板を提供する。
【解決手段】 絶縁基板3の表側面には,電子品搭載用の搭載ダイ75と,その周囲に設けたボンディングパッド511,521とを設けている。絶縁基板3の裏側面には,プリント配線板1を外部基板8に搭載するためのボールパッド514,524を設けている。ボンディングパッドとボールパッドとは,絶縁基板3に貫通させたパッド間スルーホール11,12により接続しており,これらの中,パッド間スルーホール11は,搭載ダイ75の配置領域の内部において,その下部に絶縁基板3を貫通して設けてある。ボンディングパッド511と,パッド間スルーホール11との間は,例えば,搭載ダイの内部に引き込んだ引き込み回路512を介して接続している。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,導体回路の高密度配線が可能なプリント配線板に関し,特に,プリント配線板の表側面のボンディングパッドから裏側面のボールパッドへの電気的接続構造に関する。
【0002】
【従来技術】従来,プリント配線板としては,図7〜図9に示すごとく,絶縁基板93の表側面に,電子部品7を搭載するための搭載ダイ975を設けたものがある。搭載ダイ975の周囲には,図7,図8に示すごとく,多数のボンディングパッド951と,ボンディングパッド951に接続した導体回路952が設けられている。電子部品7は,接着剤72により,搭載ダイ975の上のソルダーレジスト膜94の表面に接着されている。電子部品7は,ワイヤー71を介して,ボンディングパッド951と電気的に接続されている。なお,上記搭載ダイ975は,同じ電位を有し,図8に示すごとく,いわゆるベタ層により形成されている。
【0003】一方,絶縁基板93の裏側面には,図7,図9に示すごとく,導体回路953と,導体回路953と接続するボールパッド954とを設けている。ボールパッド954は,外部基板8の表側面に設けた端子81と,半田ボール6を介して,接合される。
【0004】また,絶縁基板93には,パッド間スルーホール91とサーマルホール92とが貫通して設けられている。パッド間スルーホール91及びサーマルホール92は,その内壁は金属めっき膜95により被覆されている。パッド間スルーホール91は,搭載ダイ975の周囲,即ち搭載ダイの配置領域よりも外周部分に設けられている。パッド間スルーホール91は,絶縁基板93の表側面,裏側面に設けた導体回路952,953との間を,電気的に接続している。なお,上記搭載ダイの配置領域とは,搭載ダイが設けてある領域をいう。
【0005】サーマルホール92は,搭載ダイ975の下部に設けられている。サーマルホール92は,搭載ダイ975の上に搭載された電子部品7から発する熱を,絶縁基板93の下部に逃す役割を担う。上記プリント配線板9の表側面及び裏側面は,ボンディングパッド951およびボールパッド954を除いて,ソルダーレジスト膜94により被覆されている。
【0006】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記プリント配線板9においては,搭載ダイ975の周囲にパッド間スルーホール91を設けている。そのため,電子部品7から送られた電気信号は,搭載ダイ975の周囲に設けたボンディングパッド951及び導体回路952により,プリント配線板9の周縁部近くへ送られる。そして,電気信号は,該周縁部に設けたパッド間スルーホール91を介して,絶縁基板93の裏側面に送られる。
【0007】このように,電子部品7から発する電気信号は,プリント配線板9の周縁部近くを迂回して,プリント配線板9の裏側面に送られる。そのため,搭載ダイ975の周縁部近くにおいて,導体回路952及びパッド間スルーホール91が密集してしまい,両者を高密度に実装することができない。例えば,プリント配線板9の大きさが27mm×27mmで,搭載ダイ975の大きさが11.6mm×11.6mmである場合には,パッド間スルーホール91は256個までしか設けることができなかった。
【0008】本発明はかかる従来の問題点に鑑み,導体回路及びパッド間スルーホールを高密度に実装することができるプリント配線板を提供しようとするものである。
【0009】
【課題の解決手段】請求項1に記載の発明は,絶縁基板の表側面に電子部品搭載用の搭載ダイと,該搭載ダイの周囲に設けた多数のボンディングパッドとを有し,一方,絶縁基板の裏側面にはプリント配線板を外部基板に搭載するための多数のボールパッドを設けてなり,該ボールパッドと上記ボンディングパッドとは絶縁基板に貫通させた多数のパッド間スルーホールによりそれぞれ接続してなるプリント配線板において,上記多数のパッド間スルーホールの中,その一部のパッド間スルーホールは,上記搭載ダイを設けた配置領域の内部において,該搭載ダイとは電気的に絶縁された状態で,上記搭載ダイの下部に絶縁基板を貫通して設けられていることを特徴とするプリント配線板である。
【0010】次に,上記プリント配線板の作用について説明する。上記プリント配線板において,上記パッド間スルーホールは,絶縁基板の表側面に設けたボンディングパッドと,絶縁基板の裏側面に設けたボールパッドとの間の電気的導通を図るための導通路である。
【0011】そして,上記プリント配線板においては,多数の上記パッド間スルーホールの中の一部のパッド間スルーホールを,上記搭載ダイが設けてある配置領域の内部において,搭載ダイとは電気的に絶縁した状態で,搭載ダイの下部に設けている。そのため,搭載ダイの配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールの占有面積分だけ,搭載ダイの周囲に設けるパッド間スルーホールの占有面積が減少して,搭載ダイの周囲に余剰の領域が生まれる。従って,この余剰領域に,更にパッド間スルーホール及び導体回路を増設することができる。
【0012】以上のごとく,上記プリント配線板によれば,高密度にパッド間スルーホール及び導体回路を設けることができる。なお,上記配置領域とは,搭載ダイを設けてある部分の領域のことである。また,上記搭載ダイは同じ電位を有し,いわゆるベタパターンにより形成する(図2,図5参照)。
【0013】また,搭載ダイの下部にパッド間スルーホールを設けているので,このパッド間スルーホールは,電気信号伝達経路としての役割だけでなく,電子部品から発する熱を放散させる役目も果たす。そのため,プリント配線板の熱放散性が向上する。
【0014】なお,本発明は,上記パッド間スルーホールに注目した発明であり,この点を中心に明細書を記載しているが,プリント配線板には上記パッド間スルーホールのみならず,絶縁基板の表側面,裏側面,更には内部の各導体回路を電気的に導通させるための通常のスルーホールを設けることもできる。
【0015】次に,請求項2に記載のように,上記ボンディングパッドは,例えば,上記搭載ダイの配置領域の内部に引き込まれた引込回路を介して,上記配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールと接続することができる。
【0016】次に,請求項3に記載のように,上記搭載ダイの下部における絶縁基板には,放熱用のサーマルホールが設けられていることが好ましい。これにより,搭載ダイに搭載した電子部品から発する熱をより効果的に外部に放散させることができる。
【0017】次に,請求項4に記載のように,上記搭載ダイの配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールは,電子部品の電気信号を取り出すための信号用パッド間スルーホールと,電子部品に電気を供給するための電源用パッド間スルーホール,又は/及び電子部品を接地するための接地用パッド間スルーホールとからなり,かつ,上記信号用パッド間スルーホールは,上記搭載ダイの上記配置領域の内部における外周部に配置され,上記電源用パッド間スルーホール又は/及び接地用パッド間スルーホールは,上記搭載ダイの配置領域において上記外周部よりも内方の中心部に配置されていることが好ましい。
【0018】一般に,電子部品から電気信号を取り出す信号回路は,電子部品に電気を供給する電源回路及び電子部品を接地する接地回路よりも,線幅を細くして高密度に設ける必要がある。また,電源回路及び接地回路は,信号回路に比べて大電流が流れるため,幅広に設けて電気容量を大きくすることが好ましい。
【0019】そこで,上記請求項4の発明においては,信号用パッド間スルーホールを,ボンディングパッドと近接した位置である搭載ダイの上記配置領域の内部における外周部に設けている。このため,信号用パッド間スルーホールとボンディングパッドとの間を,引込回路等の信号回路により,短距離で電気的に接続することができる。
【0020】また,電源用,接地用パッド間スルーホールは,搭載ダイの配置領域における上記中心部に設けられている。そのため,信号回路は,電源用,接地用パッド間スルーホールを迂回することなく,信号用パッド間スルーホールとボンディングパッドとを電気的に接続することができる。従って,搭載ダイの下部における回路構造が整然と整えられ,各種回路及びパッド間スルーホールを高密度に配置することができる。
【0021】また,電源用,接地用パッド間スルーホールは搭載ダイの配置領域における上記中心部に,一方信号用パッド間スルーホールは搭載ダイの配置領域内における上記中心部よりも外方の外周部に設けられている。そのため,電源用,接地用パッド間スルーホール,電源回路及び接地回路は,信号用パッド間スルーホールに妨げられることなく,搭載ダイの配置領域の中心部に集中して配置することができる。それ故,電源回路,接地回路としての引込回路を幅広に設けることができ,電気容量の拡大を図ることができる。
【0022】また,広い面積を必要とする電源用,接地用パッド間スルーホールは,搭載ダイの配置領域の内部に設けられている。そのため,搭載ダイの外側の外周部に,導体回路,パッド間スルーホール等の信号回路をより多く設けることができる。従って,本発明によれば,プリント配線板をより高密度な配線構造にすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施形態例1本発明の実施形態例にかかるプリント配線板について,図1〜図3を用いて説明する。本例のプリント配線板1は,図1,図2に示すごとく,絶縁基板3の表側面に,電子部品7を搭載するための搭載ダイ75を設けた基板である。絶縁基板3の表側面には,搭載ダイ75の周囲に多数のボンディングパッド511,521を設けている。
【0024】一方,絶縁基板3の裏側面には,図1,図3に示すごとく,プリント配線板1を外部基板8に搭載するためのボールパッド514,524と,該ボールパッド514,524と接続する導体回路513,523とを設けている。
【0025】図1に示すごとく,プリント配線板1は,絶縁基板3を貫通する多数のパッド間スルーホール11,12を設けている。パッド間スルーホール11は搭載ダイ75の配置領域の内部において,搭載ダイ75の下部に設けられている。また,上記のパッド間スルーホール11は,搭載ダイ75とは電気的に絶縁された状態で設けてある。一方,他のパッド間スルーホール12は,搭載ダイ75の配置領域よりも外側における絶縁基板3の外周部に設けられている。上記搭載ダイ75は,平板状のいわゆるベタ層により形成されており,全てが連結されて,同じ電位(例えば接地用)になっている(図2)。
【0026】図2に示すごとく,一方のボンディングパッド511と,搭載ダイ75の配置領域の内部に設けたパッド間スルーホール11とは,搭載ダイ75の配置領域の内部に引き込んだ引込回路512を介して接続している。また,他方のボンディングパッド521と,搭載ダイ75の配置領域よりも外側の外周部に設けたパッド間スルーホール12とは,上記配置領域よりも外側の外周部に設けた導体回路522を介して接続している。
【0027】プリント配線板1の大きさは27mm×27mmであり,搭載ダイ75の大きさは11.6mm×11.6mmである。パッド間スルーホール11,12の合計個数は350個である。また,絶縁基板3における搭載ダイ75の下部には放熱用のサーマルホール2が設けられている。
【0028】プリント配線板1の表側面及び裏側面は,ボンディングパッド511,521及びボールパッド514,524を除いて,ソルダーレジスト膜4により被覆されている。ボールパッド514,524は,半田ボール6を介して,外部基板8の端子81,82に接合される。
【0029】電子部品7は,半田等の接着剤72により,搭載ダイ75の上のソルダーレジスト膜4の表面に接着されている。電子部品7は,ワイヤー71を介して,ボンディングパッド511,521と電気的に接続されている。
【0030】絶縁基板3としては,例えば,ガラスエポキシ基板等の樹脂基板を用いる。ボンディングパッド511,521,引込回路512,導体回路513,522,523,及び搭載ダイ75は,エッチングした銅箔にスルーホール内の導通をとるためのCu(銅)等の金属めっきを施した後,必要部にはNi/Auめっきを施すことにより形成される。
【0031】パッド間スルーホール11,12及びサーマルホール2は,Cu,Ni又はAuを含む導体めっきにより形成した金属めっき膜5により被覆されている。パッド間スルーホール11,12及びサーマルホール2の内部には,湿気浸入防止用の樹脂等の絶縁材40が充填されている。
【0032】また,図示はしなかったが,上記プリント配線板1には,上記パッド間スルーホール11,12の他にも,絶縁基板3の表側面,裏側面,或いは内部における導体回路の間の電気導通を図ることを目的とする,通常のスルーホールも設けられている。
【0033】次に,上記プリント配線板の作用効果について説明する。本例のプリント配線板1においては,上記のごとく絶縁基板3の表側面に設けたボンディングパッド511,521と,裏側面に設けたボールパッド514,524との電気導通を図るための多数のパッド間スルーホール11,12を設けている。これらのパッド間スルーホールの中,パッド間スルーホール11は,搭載ダイ75の配置領域の内部において,搭載ダイ75の下部に設けられている。
【0034】そのため,搭載ダイ75の下部に設けたパッド間スルーホール11の占有面積分だけ,搭載ダイ75の周囲に設けるパッド間スルーホール12の占有面積が減少して,搭載ダイ75の周囲に余剰の領域が生まれる。従って,この余剰領域に,更にパッド間スルーホール12及び導体回路522を増設することができる。
【0035】このように,上記プリント配線板1によれば,従来になく,高密度にパッド間スルーホール及び導体回路を設けることができる。また,搭載ダイ75の下部に設けたパッド間スルーホール11は,電気信号伝達経路としての役割だけでなく,電子部品7から発する熱を放散させる役目も果たす。そのため,プリント配線板1の熱放散性が向上する。
【0036】実施形態例2本例のプリント配線板1においては,図4,図5に示すごとく,搭載ダイ75の配置領域の内部において,搭載ダイ75の下部に設けたパッド間スルーホール11が,信号用パッド間スルーホール11S,電源用パッド間スルーホール11P及び接地用パッド間スルーホール11Gからなる。
【0037】信号用パッド間スルーホール11Sは,搭載ダイ75の配置領域の内部において,その外周部751に配置されている。一方,電源用パッド間スルーホール11P及び接地用パッド間スルーホール11Gは,搭載ダイ75の配置領域の内部において上記外周部751よりも内方の中心部752に配置されている。
【0038】信号用,電源用,接地用パッド間スルーホール11S,11P,11Gは,図5に示すごとく,絶縁基板3の表側面において,引込回路512S,512P,512Gを介して,搭載ダイ75の配置領域よりも外方の外周部に設けたボンディングパッド511S,511P,511Gと電気的に接続している。
【0039】一方,絶縁基板3の裏側面においては,図6に示すごとく,信号用,電源用,接地用のパッド間スルーホール11S,11P,11Gは,導体回路513S,513P,513Gを介して,半田ボール搭載用のボールパッド514S,514P,514Gと電気的に接続している。
【0040】また,図4,図5に示すごとく,絶縁基板3の表側面においては,搭載ダイ75の配置領域よりも外側の周囲に,信号用のボンディングパッド521S,導体回路522S及びパッド間スルーホール12Sが設けられている。パッド間スルーホール12Sは,絶縁基板3の裏側面に設けた導体回路523S及びボールパッド524Sと電気的に接続している。搭載ダイ75は,実施形態例1に示したごとく,ベタ層により全て同一電位に連結されている(図5)。
【0041】また,絶縁基板3における搭載ダイ75の下部には,放熱用のサーマルホール2が設けられている。上記パッド間スルーホール11及びサーマルホール2の内壁は,金属めっき膜5により被覆され,その内部は湿気浸入防止用の絶縁材40が充填されている。
【0042】上記プリント配線板1を製造するに当たっては,絶縁基板にパッド間スルーホール及びサーマルホールを穿設する。次いで,マスクにより絶縁基板におけるパターン非形成部分を被覆した状態で,無電解Ni−Auめっき,及び電解Ni−Auめっきを行い,パターン形成部分に金属めっき膜を形成する。次いで,金属めっき膜から電解Ni−Auめっきにおいて電気導入のために用いためっきリードをエッチング又は穴明け等により切断,除去する。
【0043】これにより,図4〜図6に示すごとく,絶縁基板3の表側面に,導体回路513,522,523,引込回路512,搭載ダイ75,ボールパッド514,524,ボンディングパッド511,521を形成するとともに,サーマルホール2及びパッド間スルーホール11,12の内部に金属めっき膜5を形成する。その他は,実施形態例1と同様である。
【0044】本例においては,図4,図5に示すごとく,搭載ダイ75の配置領域の内部において,搭載ダイ75の下部に,信号用,電源用,接地用パッド間スルーホール11S,11P,11Gを設けている。信号用パッド間スルーホール11Sは,電源用,接地用パッド間スルーホール11P,11Gよりも外周の外周部751に設けられている。そのため,信号用パッド間スルーホール11Sとボンディングパッド511Sとが近接した位置に設けられることになり,引込回路512Sにより両者間を短距離で接続することができる。
【0045】また,信号用パッド間スルーホール11Sとボンディングパッド511Sとの間には,電源用,接地用パッド間スルーホール11P,11Gが設けられていないため,これらを迂回することなく,引込回路512Sを形成することができる。従って,搭載ダイ75の下部における回路構造が整然と整えられ,各種回路及びパッド間スルーホールを高密度に配置することができる。
【0046】また,電源用,接地用パッド間スルーホール11P,11Gは搭載ダイ75の外周部よりも内方の中心部752に,一方信号用パッド間スルーホール11Sは搭載ダイの上記外周部751に設けられている。そのため,電源用,接地用の引込回路512P,512G及びパッド間スルーホール11P,11Gは,信号用パッド間スルーホール11Sに妨げられることなく,搭載ダイ75の中心部752に集中して配置することができる。それ故,引込回路512P,512Gを幅広に設けることができ,電気容量の拡大を図ることができる。
【0047】また,広面積を要する電源用,接地用パッド間スルーホール11P,11Gは,搭載ダイ75の下部に設けられている。そのため,搭載ダイ75の周囲に信号用の導体回路522S,パッド間スルーホール12Sをより多く設けることができる。そのため,より高密度な配線構造にすることができる。その他,本例においても実施形態例1と同様の効果を得ることができる。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば,パッド間スルーホール及び導体回路を高密度に実装することができるプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1における,図2のA−A矢視線に沿って切断した,プリント配線板の断面図。
【図2】実施形態例1における,プリント配線板の平面図。
【図3】実施形態例1における,プリント配線板の裏面図。
【図4】実施形態例2における,図5のC−C矢視線に沿って切断した,プリント配線板の断面図。
【図5】実施形態例2における,プリント配線板の平面図。
【図6】実施形態例2における,プリント配線板の裏面図。
【図7】従来例における,図8のB−B矢視線に沿って切断した,プリント配線板の断面図。
【図8】従来例における,プリント配線板の平面図。
【図9】従来例における,プリント配線板の裏面図。
【符号の説明】
1...プリント配線板,
11,12...パッド間スルーホール,
2...サーマルホール,
3...絶縁基板,
4...ソルダーレジスト膜,
511,521...ボンディングパッド,
512...引込回路,
513,523,522...導体回路,
514,524...ボールパッド,
75...搭載ダイ,
7...電子部品,
8...外部基板,

【特許請求の範囲】
【請求項1】 絶縁基板の表側面に電子部品搭載用の搭載ダイと,該搭載ダイの周囲に設けた多数のボンディングパッドとを有し,一方,絶縁基板の裏側面にはプリント配線板を外部基板に搭載するための多数のボールパッドを設けてなり,該ボールパッドと上記ボンディングパッドとは絶縁基板に貫通させた多数のパッド間スルーホールによりそれぞれ接続してなるプリント配線板において,上記多数のパッド間スルーホールの中,その一部のパッド間スルーホールは,上記搭載ダイを設けた配置領域の内部において,該搭載ダイとは電気的に絶縁された状態で,上記搭載ダイの下部に絶縁基板を貫通して設けられていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】 請求項1において,上記ボンディングパッドは,上記搭載ダイの配置領域の内部に引き込まれた引込回路を介して,上記配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールと接続していることを特徴とするプリント配線板。
【請求項3】 請求項1又は2において,上記搭載ダイの下部における絶縁基板には,放熱用のサーマルホールが設けられていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項において,上記搭載ダイの配置領域の内部に設けたパッド間スルーホールは,電子部品の電気信号を取り出すための信号用パッド間スルーホールと,電子部品に電気を供給するための電源用パッド間スルーホール,又は/及び電子部品を接地するための接地用パッド間スルーホールとからなり,かつ,上記信号用パッド間スルーホールは,上記搭載ダイの上記配置領域の内部における外周部に配置され,上記電源用パッド間スルーホール又は/及び接地用パッド間スルーホールは,上記搭載ダイの配置領域において上記外周部よりも内方の中心部に配置されていることを特徴とするプリント配線板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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