JP2000114683A - 厚膜回路基板 - Google Patents
厚膜回路基板Info
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、基板の裏面に金属板を貼着して
も、表面側の配線パターンが汚染されることがなく、安
定した電子部品等の接合が可能で、小型化が可能な厚膜
回路基板を提供する。 【解決手段】 本発明は、スルーホール導体4を介し
て、一方主面の配線パターン2と、他方主面との配線パ
ターン3とを接続したセラミック基板1の他方主面に、
接着層9を介して放熱金属板7を配置した厚膜回路基板
である。前記スルーホール41の他方主面側開口を低融
点のガラス部材8により閉塞した。
も、表面側の配線パターンが汚染されることがなく、安
定した電子部品等の接合が可能で、小型化が可能な厚膜
回路基板を提供する。 【解決手段】 本発明は、スルーホール導体4を介し
て、一方主面の配線パターン2と、他方主面との配線パ
ターン3とを接続したセラミック基板1の他方主面に、
接着層9を介して放熱金属板7を配置した厚膜回路基板
である。前記スルーホール41の他方主面側開口を低融
点のガラス部材8により閉塞した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッドICに
用いられる厚膜回路基板に関するものである。
用いられる厚膜回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ハイブリッドICに用いられる厚膜回路
基板は、セラミック基板の一方主面に配線パターンを形
成し、該配線パターンに所定ICチップなどを実装した
ものである。このようなハイブリッドICでは、ICチ
ップの誤動作を防止するために、セラミック基板の他方
主面に放熱作用を目的として金属板を半田や樹脂などの
接着材によって貼着されている。
基板は、セラミック基板の一方主面に配線パターンを形
成し、該配線パターンに所定ICチップなどを実装した
ものである。このようなハイブリッドICでは、ICチ
ップの誤動作を防止するために、セラミック基板の他方
主面に放熱作用を目的として金属板を半田や樹脂などの
接着材によって貼着されている。
【0003】また、セラミック基板の厚み方向には、表
面側の配線パターンと裏面側の配線パターン、例えばグ
ランド電位となる配線パターンと接続する導通スルーホ
ールなどが形成されている。なお、導通スルーホールと
は、開口径が例えば0.5mm程度のスルーホールの内
壁面に導体膜が形成されている。
面側の配線パターンと裏面側の配線パターン、例えばグ
ランド電位となる配線パターンと接続する導通スルーホ
ールなどが形成されている。なお、導通スルーホールと
は、開口径が例えば0.5mm程度のスルーホールの内
壁面に導体膜が形成されている。
【0004】上述の基板表面に形成した配線パターン
は、例えば、Ag系材料(Ag単体、Agを主成分とす
る合金)などの焼き付けにより形成され、所定回路網や
電子部品を搭載する電極パッドなどになる表面配線パタ
ーンと、裏面にAg系材料の焼き付けにより形成された
所定回路網や端子電極などになる裏面配線パターンと、
基板の厚み方向に両配線を接続するために貫通孔の内壁
に内壁導体膜を形成したスルーホール導体とから構成さ
れている。
は、例えば、Ag系材料(Ag単体、Agを主成分とす
る合金)などの焼き付けにより形成され、所定回路網や
電子部品を搭載する電極パッドなどになる表面配線パタ
ーンと、裏面にAg系材料の焼き付けにより形成された
所定回路網や端子電極などになる裏面配線パターンと、
基板の厚み方向に両配線を接続するために貫通孔の内壁
に内壁導体膜を形成したスルーホール導体とから構成さ
れている。
【0005】尚、基板表面の配線パターンは、ICチッ
プを搭載し、ボンディングワイヤや半田などを介して電
気的に接続されたり、また、各種電子部品を半田などを
介して電気的に接続されている。
プを搭載し、ボンディングワイヤや半田などを介して電
気的に接続されたり、また、各種電子部品を半田などを
介して電気的に接続されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の厚膜回
路基板において、基板の裏面に金属板を取着するにあた
り、貫通孔の内壁面を伝って基板の表面側に、半田接合
時に使用するフラックスや樹脂接着材などの樹脂成分が
登ってくるという問題があった。
路基板において、基板の裏面に金属板を取着するにあた
り、貫通孔の内壁面を伝って基板の表面側に、半田接合
時に使用するフラックスや樹脂接着材などの樹脂成分が
登ってくるという問題があった。
【0007】特に、近年、回路基板の高密度実装によ
り、例えば、スルーホール導体の開口周囲に形成された
ランド電極を、電子部品のパッド電極に兼用したり、ス
ルーホール導体の開口周囲にICボンディングパッド
(ICパッド電極)を形成した場合、各パッド電極の表
面がフラックスや樹脂に汚染されてしまう。
り、例えば、スルーホール導体の開口周囲に形成された
ランド電極を、電子部品のパッド電極に兼用したり、ス
ルーホール導体の開口周囲にICボンディングパッド
(ICパッド電極)を形成した場合、各パッド電極の表
面がフラックスや樹脂に汚染されてしまう。
【0008】その結果、パッド電極を含む表面配線パタ
ーンとICチップや電子部品との電気的な接続が安定し
て達成できないという問題点があった。
ーンとICチップや電子部品との電気的な接続が安定し
て達成できないという問題点があった。
【0009】また、スルーホール導体を表面側に形成し
たICチップなどを熱伝導経路として利用した場合に
は、このような問題が顕著として現れる。
たICチップなどを熱伝導経路として利用した場合に
は、このような問題が顕著として現れる。
【0010】即ち、金属板を取着した厚膜回路基板にお
いては、回路基板表面のICチップ、電子部品を高密度
実装化するにあたり、非常に大きな障害となっていた。
いては、回路基板表面のICチップ、電子部品を高密度
実装化するにあたり、非常に大きな障害となっていた。
【0011】本発明は、上述の問題に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、厚膜回路基板の他方主面に、
接着材を用いて放熱金属板を配置した厚膜回路基板であ
っても、部品の高密度実装化が可能な厚膜回路基板を提
供することにある。
ものであり、その目的は、厚膜回路基板の他方主面に、
接着材を用いて放熱金属板を配置した厚膜回路基板であ
っても、部品の高密度実装化が可能な厚膜回路基板を提
供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、表裏両面に形
成された配線パターンどうしをスルーホールの内壁に被
着させたスルーホール導体を介して接続したセラミック
基板の裏面に、接着材を用いて金属板を接着して成る厚
膜回路基板において、前記スルーホールの裏面開口を、
低融点ガラス部材により閉塞したことを特徴とする厚膜
回路基板である。
成された配線パターンどうしをスルーホールの内壁に被
着させたスルーホール導体を介して接続したセラミック
基板の裏面に、接着材を用いて金属板を接着して成る厚
膜回路基板において、前記スルーホールの裏面開口を、
低融点ガラス部材により閉塞したことを特徴とする厚膜
回路基板である。
【0013】
【作用】本発明によれば、スルーホールの他方主面(裏
面)側開口が、低融点ガラスペーストの塗布充填・焼き
付けによるガラス部材によって閉塞されている。
面)側開口が、低融点ガラスペーストの塗布充填・焼き
付けによるガラス部材によって閉塞されている。
【0014】即ち、厚膜回路基板の裏面に、金属板を半
田や樹脂接着材などを介して接合しても、半田のフラッ
クス成分や樹脂接着材の樹脂成分が、スルーホールの内
壁面導体膜を伝って表面にまで達することが一切ない。
田や樹脂接着材などを介して接合しても、半田のフラッ
クス成分や樹脂接着材の樹脂成分が、スルーホールの内
壁面導体膜を伝って表面にまで達することが一切ない。
【0015】従って、表面側の配線パターンを高密度化
に形成することができ、また、スルーホールの一方主面
開口部分の上部またはその近傍に電子部品やICチップ
を実装することができる。よって、電子部品やICチッ
プの高密度実装化が可能な厚膜回路基板となる。
に形成することができ、また、スルーホールの一方主面
開口部分の上部またはその近傍に電子部品やICチップ
を実装することができる。よって、電子部品やICチッ
プの高密度実装化が可能な厚膜回路基板となる。
【0016】尚、回路基板の高密度化に対して、厚膜回
路基板の裏面に形成される平面的に広がった配線パター
ンをグランド電位とする。このようにすれば、表面側の
配線パターンにおいて、グランド電位に接地したい位置
からスルーホール導体を介して直ぐにグランド電位に接
続することができる。これにより、表面側の配線パター
ンの配線の自由度が向上し、より一層、高密度実装化が
可能な厚膜回路基板となる。
路基板の裏面に形成される平面的に広がった配線パター
ンをグランド電位とする。このようにすれば、表面側の
配線パターンにおいて、グランド電位に接地したい位置
からスルーホール導体を介して直ぐにグランド電位に接
続することができる。これにより、表面側の配線パター
ンの配線の自由度が向上し、より一層、高密度実装化が
可能な厚膜回路基板となる。
【0017】尚、厚膜回路基板と金属板とは、半田や樹
脂接着材を用いて貼着されている。
脂接着材を用いて貼着されている。
【0018】この接着作用を行う接着層の厚みとしは、
50μm以上が必要である。これは、厚膜回路基板の他
方主面に、スルーホール導体の開口を閉塞した時、その
閉塞部分及びその周囲に50μm程度の盛り上がりが発
生する。この盛り上がりを回避して、金属板を基板の裏
面と平行に配置するために、その接着層によって調整す
るためである。
50μm以上が必要である。これは、厚膜回路基板の他
方主面に、スルーホール導体の開口を閉塞した時、その
閉塞部分及びその周囲に50μm程度の盛り上がりが発
生する。この盛り上がりを回避して、金属板を基板の裏
面と平行に配置するために、その接着層によって調整す
るためである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の厚膜回路基板を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【0020】図1は本発明の厚膜回路基板の概略平面図
であり、図2は図1中A−A線断面図であり、図3は要
部部分の断面構造を示す図である。
であり、図2は図1中A−A線断面図であり、図3は要
部部分の断面構造を示す図である。
【0021】図において、10は厚膜回路基板であり、
1はセラミック基板であり、2は表面配線パターンであ
り、3は裏面配線パターンであり、4はスルーホール導
体であり、5はICチップ、6はコンデンサ、抵抗など
のチップ状電子部品であり、7は放熱板となる金属板で
ある。
1はセラミック基板であり、2は表面配線パターンであ
り、3は裏面配線パターンであり、4はスルーホール導
体であり、5はICチップ、6はコンデンサ、抵抗など
のチップ状電子部品であり、7は放熱板となる金属板で
ある。
【0022】セラミック基板1は、例えばアルミナ、窒
化珪素などのセラミックの単板状の基板である。その厚
みは、例えば0.8mm程度である。
化珪素などのセラミックの単板状の基板である。その厚
みは、例えば0.8mm程度である。
【0023】この基板1の一方主面である表面には表面
配線パターン2が形成されており、基板1の他方主面で
ある裏面には裏面配線パターン3が形成されている。そ
して、表面配線パターン2と裏面配線パターン3とは、
基板1の厚み方向を貫くスルーホール導体4によって接
続されている。
配線パターン2が形成されており、基板1の他方主面で
ある裏面には裏面配線パターン3が形成されている。そ
して、表面配線パターン2と裏面配線パターン3とは、
基板1の厚み方向を貫くスルーホール導体4によって接
続されている。
【0024】表面配線パターン2は、ICチップ5を搭
載し、且つ接続されるIC電極パッド21・・・や電子
部品6が接続される部品電極パッド22・・・を含むも
のであり、所定回路の回路網を構成する。表面配線パタ
ーン2は、例えば、AgやCuなどの導電性ペーストを
所定形状に印刷を行い、所定雰囲気で焼成処理して形成
する。
載し、且つ接続されるIC電極パッド21・・・や電子
部品6が接続される部品電極パッド22・・・を含むも
のであり、所定回路の回路網を構成する。表面配線パタ
ーン2は、例えば、AgやCuなどの導電性ペーストを
所定形状に印刷を行い、所定雰囲気で焼成処理して形成
する。
【0025】また、裏面配線パターン3は、主に金属板
7を取着するための配線パターンや、グランド電位とな
る配線パターンなどからなる。裏面配線パターン3は、
例えば、AgやCuなどの導電性ペーストを所定形状に
印刷を行い、所定雰囲気で焼成処理して形成する。
7を取着するための配線パターンや、グランド電位とな
る配線パターンなどからなる。裏面配線パターン3は、
例えば、AgやCuなどの導電性ペーストを所定形状に
印刷を行い、所定雰囲気で焼成処理して形成する。
【0026】さらに、スルーホール導体4は、基板1の
厚み方向を貫くように形成されたスルーホール41の内
壁面に導体膜42を形成して構成されている。スルーホ
ール導体4の開口径は、例えば、0.5mmである。例
えば、AgやCuなどの導電性ペーストをスルーホール
41の内壁面に塗布し、所定雰囲気で焼成処理して形成
する。具体的には、表面配線パターン2を印刷する際
に、スルーホール41の基板1表面側の開口を覆うよう
に導電性ペーストを塗布するとともに、例えば、スルー
ホール41の基板1裏面側開口を減圧する。これより、
スルーホール41の内壁面の表面側開口寄りに導体膜を
塗布する。その後、裏面配線パターン3を印刷する際
に、スルーホール41の基板1裏面側の開口を覆うよう
に導電性ペーストを塗布するとともに、例えば、スルー
ホール41の基板1表面側開口を減圧する。これより、
スルーホール41の内壁面の裏面側開口寄りに導体膜を
塗布する。尚、表面配線パターン2となる導体膜及び導
体膜の表面側を焼き付け処理を行い、その後、裏面配線
パターン3となる導体膜及び導体膜の裏面側を焼き付け
処理を行ってもよいし、また、表面配線パターン2の導
体膜、裏面配線パターン3の導体膜及びスルーホール導
体4の内壁に塗布した導体膜を一括的に焼成処理しても
構わない。
厚み方向を貫くように形成されたスルーホール41の内
壁面に導体膜42を形成して構成されている。スルーホ
ール導体4の開口径は、例えば、0.5mmである。例
えば、AgやCuなどの導電性ペーストをスルーホール
41の内壁面に塗布し、所定雰囲気で焼成処理して形成
する。具体的には、表面配線パターン2を印刷する際
に、スルーホール41の基板1表面側の開口を覆うよう
に導電性ペーストを塗布するとともに、例えば、スルー
ホール41の基板1裏面側開口を減圧する。これより、
スルーホール41の内壁面の表面側開口寄りに導体膜を
塗布する。その後、裏面配線パターン3を印刷する際
に、スルーホール41の基板1裏面側の開口を覆うよう
に導電性ペーストを塗布するとともに、例えば、スルー
ホール41の基板1表面側開口を減圧する。これより、
スルーホール41の内壁面の裏面側開口寄りに導体膜を
塗布する。尚、表面配線パターン2となる導体膜及び導
体膜の表面側を焼き付け処理を行い、その後、裏面配線
パターン3となる導体膜及び導体膜の裏面側を焼き付け
処理を行ってもよいし、また、表面配線パターン2の導
体膜、裏面配線パターン3の導体膜及びスルーホール導
体4の内壁に塗布した導体膜を一括的に焼成処理しても
構わない。
【0027】このような基板1の裏面側において、スル
ーホール導体4の裏面開口は、低融点ガラス成分を主成
分とするガラス部材8によって閉塞されている。具体的
には、スルーホール41の裏面側開口を中心に、ホウ珪
酸系、ホウ珪酸鉛系なとの低融点ガラスペーストを印刷
充填し、その後、800〜950℃で焼き付け処理を行
う。
ーホール導体4の裏面開口は、低融点ガラス成分を主成
分とするガラス部材8によって閉塞されている。具体的
には、スルーホール41の裏面側開口を中心に、ホウ珪
酸系、ホウ珪酸鉛系なとの低融点ガラスペーストを印刷
充填し、その後、800〜950℃で焼き付け処理を行
う。
【0028】これより、ガラス部材8は、スルーホール
41の裏面開口及び開口側から内部側に若干充填されて
形成されスルーホール導体4を閉塞する。
41の裏面開口及び開口側から内部側に若干充填されて
形成されスルーホール導体4を閉塞する。
【0029】放熱作用を有する金属板7は、例えば、銅
や銅合金、鉄合金などからなり、金属板7の外表面には
必要に応じて凹凸されている。
や銅合金、鉄合金などからなり、金属板7の外表面には
必要に応じて凹凸されている。
【0030】そして、金属板7は、裏面配線パターン3
及びスルーホール4の裏面側開口を覆うようにして、半
田や樹脂接着材からなる接着層9を介して貼着されてい
る。
及びスルーホール4の裏面側開口を覆うようにして、半
田や樹脂接着材からなる接着層9を介して貼着されてい
る。
【0031】ここで、接着層9として、半田や導電性を
有する樹脂接着材を用いる場合には、裏面配線パターン
3はグランド電位であることが重要である。これは、金
属板7を貼着した際に、接着層9が導電性を有してお
り、基板1の裏面配線パターン3全体がグランド電位で
あれば、回路的には何等影響がないためである。この場
合、金属板7は主にグランド電位であり、シールド作用
と放熱作用とを有することになる。
有する樹脂接着材を用いる場合には、裏面配線パターン
3はグランド電位であることが重要である。これは、金
属板7を貼着した際に、接着層9が導電性を有してお
り、基板1の裏面配線パターン3全体がグランド電位で
あれば、回路的には何等影響がないためである。この場
合、金属板7は主にグランド電位であり、シールド作用
と放熱作用とを有することになる。
【0032】また、接着層9として、絶縁性樹脂接着材
を用いる場合には、裏面配線パターン3はグランド電位
である必要はない。この場合、金属板7は主に放熱作用
を行う。また、裏面配線パターン3と金属板7との間の
絶縁性が重要になるため、絶縁性を考慮して接着層8の
厚みを充分に考慮することである。
を用いる場合には、裏面配線パターン3はグランド電位
である必要はない。この場合、金属板7は主に放熱作用
を行う。また、裏面配線パターン3と金属板7との間の
絶縁性が重要になるため、絶縁性を考慮して接着層8の
厚みを充分に考慮することである。
【0033】ここで、接着層9の厚みは、50μm以上
とすることが重要である。この50μmとはガラス部材
8をスルーホール導体4の裏面開口に充填した時、開口
部分及び又とその周囲でガラス部材8が若干盛り上が
る。このガラス部材8の盛り上がりによって、金属板7
が基板1の裏面に平行に且つ安定的に貼着できないため
である。
とすることが重要である。この50μmとはガラス部材
8をスルーホール導体4の裏面開口に充填した時、開口
部分及び又とその周囲でガラス部材8が若干盛り上が
る。このガラス部材8の盛り上がりによって、金属板7
が基板1の裏面に平行に且つ安定的に貼着できないため
である。
【0034】即ち、接着層9は、基板1と金属板7とを
貼着するとともに、基板1のスルーホール導体4の開口
及び又はその周囲で盛り上がるガラス部材8を吸収し、
安定して金属板7を基板1の裏面に貼着するためであ
る。尚、裏面配線パターン3にグランド電位以外の配線
とする場合には、金属板7と短絡しないように、この接
着層9が裏面配線パターン3の絶縁保護膜として作用す
る。
貼着するとともに、基板1のスルーホール導体4の開口
及び又はその周囲で盛り上がるガラス部材8を吸収し、
安定して金属板7を基板1の裏面に貼着するためであ
る。尚、裏面配線パターン3にグランド電位以外の配線
とする場合には、金属板7と短絡しないように、この接
着層9が裏面配線パターン3の絶縁保護膜として作用す
る。
【0035】上述の構造において、基板1のスルーホー
ル導体4が、ガラス部材8によって裏面側開口で閉塞さ
れている。従って、基板1の裏面に金属板7を接着部材
(半田や樹脂接着材)を用いて接着しても、接着部材に
含まれるフラックスや樹脂成分が、スルーホール導体4
の内壁面を伝って表面側に浮き上がることが一切ない。
従って、表面配線パターン2の表面を汚染することが
一切ないことから、表面配線パターン2を構成するIC
電極パッド21、部品電極パッド22を、仮にスルーホ
ール導体4の近傍に存在していても、安定してICチッ
プ5や電子部品6を接続することができる。
ル導体4が、ガラス部材8によって裏面側開口で閉塞さ
れている。従って、基板1の裏面に金属板7を接着部材
(半田や樹脂接着材)を用いて接着しても、接着部材に
含まれるフラックスや樹脂成分が、スルーホール導体4
の内壁面を伝って表面側に浮き上がることが一切ない。
従って、表面配線パターン2の表面を汚染することが
一切ないことから、表面配線パターン2を構成するIC
電極パッド21、部品電極パッド22を、仮にスルーホ
ール導体4の近傍に存在していても、安定してICチッ
プ5や電子部品6を接続することができる。
【0036】極端には、例えば電子部品6が実装される
部品電極パッド22を、スルーホール導体4の表面開口
の周囲のランド電極に兼用でき、基板1に実装するIC
チップ5や電子部品6の実装密度が飛躍的に向上し、小
型な厚膜回路基板となる。
部品電極パッド22を、スルーホール導体4の表面開口
の周囲のランド電極に兼用でき、基板1に実装するIC
チップ5や電子部品6の実装密度が飛躍的に向上し、小
型な厚膜回路基板となる。
【0037】まず、ここで、スルーホール導体4の開口
閉塞部材として、ガラス部材8を用いている。仮に、こ
の閉塞部材で、AgやCuなどを含む導電性ペーストを
用いて、導電性ペーストの印刷、焼き付けを行うと、物
理的に変動のない貫通孔に対して、導電性ペーストの金
属収縮やガラス成分の流動によって、完全に貫通孔内に
導電性部材による緻密な充填が困難であった。その結
果、貫通孔41と充填部材との境界部分に亀裂などは発
生してしまい、基板1の裏面側のフラックスや樹脂成分
が基板の表面側に浮いて出現してしまう。
閉塞部材として、ガラス部材8を用いている。仮に、こ
の閉塞部材で、AgやCuなどを含む導電性ペーストを
用いて、導電性ペーストの印刷、焼き付けを行うと、物
理的に変動のない貫通孔に対して、導電性ペーストの金
属収縮やガラス成分の流動によって、完全に貫通孔内に
導電性部材による緻密な充填が困難であった。その結
果、貫通孔41と充填部材との境界部分に亀裂などは発
生してしまい、基板1の裏面側のフラックスや樹脂成分
が基板の表面側に浮いて出現してしまう。
【0038】これに対して、低融点ガラス成分を用いた
ガラス部材8であれば、貫通孔内に印刷・充填されたガ
ラスペーストは焼成中、流動することになるため、スル
ーホールの緻密な閉塞が可能となる。
ガラス部材8であれば、貫通孔内に印刷・充填されたガ
ラスペーストは焼成中、流動することになるため、スル
ーホールの緻密な閉塞が可能となる。
【0039】尚、このような、ガラス材料として、例え
ば、ホウ珪酸亜鉛系(ZnO−SiO2 −B2 O3 )、
ホウ珪酸鉛系(PbO−SiO2 −B2 O3 )などが挙
げられ、ガラスペーストの粘度を1500〜2000ポ
イズに設定して、例えば、200メッシュのステンレス
スクリーンに、乳剤の厚み30μm程度で貫通孔の開口
径よりも0.2mm軽度大きな印刷が可能なパターンが
可能な製版を用いて印刷充填を行う。尚、印刷に際して
は、ペーストの自重により貫通孔内にペーストを充填し
てもよいし、また、表面側から減圧吸引しても構わな
い。
ば、ホウ珪酸亜鉛系(ZnO−SiO2 −B2 O3 )、
ホウ珪酸鉛系(PbO−SiO2 −B2 O3 )などが挙
げられ、ガラスペーストの粘度を1500〜2000ポ
イズに設定して、例えば、200メッシュのステンレス
スクリーンに、乳剤の厚み30μm程度で貫通孔の開口
径よりも0.2mm軽度大きな印刷が可能なパターンが
可能な製版を用いて印刷充填を行う。尚、印刷に際して
は、ペーストの自重により貫通孔内にペーストを充填し
てもよいし、また、表面側から減圧吸引しても構わな
い。
【0040】このように貫通孔内に充填印刷されたペー
ストは、例えば140〜170℃程度で乾燥して、その
後、ピーク温度840〜860℃、時間9〜12分で焼
成処理した。尚、乾燥後の貫通孔の周囲に印刷されたガ
ラス部材の乾燥後の膜厚は、50〜52μm程度であ
り、焼成後の膜厚は、30〜32μm程度あった。この
ように、焼成収縮されるものの、貫通孔内では、緻密な
充填が可能となり、その結果、貫通孔の裏面側開口を完
全に閉塞することができる。
ストは、例えば140〜170℃程度で乾燥して、その
後、ピーク温度840〜860℃、時間9〜12分で焼
成処理した。尚、乾燥後の貫通孔の周囲に印刷されたガ
ラス部材の乾燥後の膜厚は、50〜52μm程度であ
り、焼成後の膜厚は、30〜32μm程度あった。この
ように、焼成収縮されるものの、貫通孔内では、緻密な
充填が可能となり、その結果、貫通孔の裏面側開口を完
全に閉塞することができる。
【0041】上述の構造の厚膜回路基板の製造方法を説
明する。尚、説明に、発振部品となどが例示でき、例え
ば、表面配線2の一部を電極パッド21として、この電
極パッドに半田介して接合されている。
明する。尚、説明に、発振部品となどが例示でき、例え
ば、表面配線2の一部を電極パッド21として、この電
極パッドに半田介して接合されている。
【0042】尚、例えば、基板1の表面側の表面配線2
をマイクロストリップ線路として、裏面側の表面配線3
をグランド電位の導体膜としている。そして、マイクロ
ストリップ線路の一端部分に、スルーホール導体4を介
してグランド電位に接続するとともに、このマイクロス
トリップ線路の一端部(スルーホール導体4)上にチッ
プコンデンサ(電子部品)6が半田を介して実装しても
よい。
をマイクロストリップ線路として、裏面側の表面配線3
をグランド電位の導体膜としている。そして、マイクロ
ストリップ線路の一端部分に、スルーホール導体4を介
してグランド電位に接続するとともに、このマイクロス
トリップ線路の一端部(スルーホール導体4)上にチッ
プコンデンサ(電子部品)6が半田を介して実装しても
よい。
【0043】上述のような構成により、厚膜回路基板の
小型化に伴って、電子部品6の電極パッド22がスルー
ホール導体4の上部に位置したり、また、スルーホール
導体4の近傍に位置しても、スルーホール導体4の裏面
側開口はガラス部材8によって充填されている。従っ
て、基板1の裏面側に金属板7を接着するために用いた
半田や樹脂などの接着層9を構成する材料が、貫通孔4
1にそって基板表面側に浮き上がってこない。
小型化に伴って、電子部品6の電極パッド22がスルー
ホール導体4の上部に位置したり、また、スルーホール
導体4の近傍に位置しても、スルーホール導体4の裏面
側開口はガラス部材8によって充填されている。従っ
て、基板1の裏面側に金属板7を接着するために用いた
半田や樹脂などの接着層9を構成する材料が、貫通孔4
1にそって基板表面側に浮き上がってこない。
【0044】従って、スルーホール導体4の表面周囲の
ランド電極43や電極パッド21、22などの表面配線
パターン2が、半田のフラックスや樹脂成分が付着する
ことが一切ないため、電子部品6の半田接合やICチッ
プ5の接合(ボンディングワイヤやバンプを介して)を
行っても、非常に安定に接合を行うことができる。
ランド電極43や電極パッド21、22などの表面配線
パターン2が、半田のフラックスや樹脂成分が付着する
ことが一切ないため、電子部品6の半田接合やICチッ
プ5の接合(ボンディングワイヤやバンプを介して)を
行っても、非常に安定に接合を行うことができる。
【0045】これに伴い、スルーホール41の表面開口
の周囲に、電極パッド21、22を配置したり、また、
スルーホール導体4のランド電極43を電極パッドに用
いることができ、非常に小型な厚膜回路基板が達成でき
る。
の周囲に、電極パッド21、22を配置したり、また、
スルーホール導体4のランド電極43を電極パッドに用
いることができ、非常に小型な厚膜回路基板が達成でき
る。
【0046】次に、本発明の厚膜回路基板の製造方法を
簡単に説明する。
簡単に説明する。
【0047】まず、スルーホール41が形成されたアル
ミナ基板などの基板1を用意する。
ミナ基板などの基板1を用意する。
【0048】具体的には基板1をアルミナセラミックグ
リーンシートの焼成により形成する場合に、アルミナセ
ラミックグリーンシートの状態でパンチ加工によりスル
ーホール41を形成する。また、基板1をアルミナセラ
ミック粉末のプレス成型・焼成により形成する場合に、
プレス成型の時に同時にスルーホール41を形成する。
リーンシートの焼成により形成する場合に、アルミナセ
ラミックグリーンシートの状態でパンチ加工によりスル
ーホール41を形成する。また、基板1をアルミナセラ
ミック粉末のプレス成型・焼成により形成する場合に、
プレス成型の時に同時にスルーホール41を形成する。
【0049】次に、基板1の表面側に、表面配線パター
ン2、スルーホール導体4となる内壁面の導体膜42を
導電性ペーストの印刷焼き付けにより形成する。また、
基板1の裏面側に、裏面配線パターン3、スルーホール
導体4となる内壁面の内壁導体膜42を導電性ペースト
の印刷焼き付けにより形成する。
ン2、スルーホール導体4となる内壁面の導体膜42を
導電性ペーストの印刷焼き付けにより形成する。また、
基板1の裏面側に、裏面配線パターン3、スルーホール
導体4となる内壁面の内壁導体膜42を導電性ペースト
の印刷焼き付けにより形成する。
【0050】具体的には例えば、Ag−Pd粉末、低融
点ガラスフリット、有機バインダー、有機溶剤を均質混
合した導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷手法で
形成し、例えば、大気雰囲気中で約850℃で焼き付け
処理を行う。このスクリーンは、表面配線2となるパタ
ーンに応じて、また、貫通孔41の開口を含む周囲領域
に導電性ペーストが塗布されるような製版となってい
る。そして、スルーホール41の内壁面の印刷にあたっ
ては印刷面と反対側から吸引しながら行ったり、導電性
ペーストの自重により付着させる。
点ガラスフリット、有機バインダー、有機溶剤を均質混
合した導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷手法で
形成し、例えば、大気雰囲気中で約850℃で焼き付け
処理を行う。このスクリーンは、表面配線2となるパタ
ーンに応じて、また、貫通孔41の開口を含む周囲領域
に導電性ペーストが塗布されるような製版となってい
る。そして、スルーホール41の内壁面の印刷にあたっ
ては印刷面と反対側から吸引しながら行ったり、導電性
ペーストの自重により付着させる。
【0051】次に、基板1の裏面側に、スルーホール導
体4の裏面開口を閉塞するようにガラス部材8を充填す
る。
体4の裏面開口を閉塞するようにガラス部材8を充填す
る。
【0052】具体的には、厚膜印刷手法で、低融点ガラ
スペーストを印刷・充填を行う。例えば、ホウ珪酸ガラ
ス、ホウ珪酸鉛ガラスなどを主成分とするガラス粉末、
有機バインダー、有機溶剤を均質混合した低融点ガラス
ペーストを用いて、スクリーン印刷手法で形成し、焼き
付け処理を行う。この時、低融点ガラスペーストの粘度
は1500〜200ポイズと上述の導電性ペーストの粘
度を高くなっている。
スペーストを印刷・充填を行う。例えば、ホウ珪酸ガラ
ス、ホウ珪酸鉛ガラスなどを主成分とするガラス粉末、
有機バインダー、有機溶剤を均質混合した低融点ガラス
ペーストを用いて、スクリーン印刷手法で形成し、焼き
付け処理を行う。この時、低融点ガラスペーストの粘度
は1500〜200ポイズと上述の導電性ペーストの粘
度を高くなっている。
【0053】そして、焼き付け条件は、例えば大気雰囲
気中で840〜860℃で行う。
気中で840〜860℃で行う。
【0054】次に、基板1の裏面側に金属板7を接着す
る。
る。
【0055】例えば、接着層9に半田を用いる場合に
は、基板1の裏面配線パターン上に半田を付着し、その
後、金属板7を裏面に押し当て、熱処理を行い半田付着
を行う。
は、基板1の裏面配線パターン上に半田を付着し、その
後、金属板7を裏面に押し当て、熱処理を行い半田付着
を行う。
【0056】また、接着層9に絶縁性樹脂材料、導電性
樹脂材料を用いる場合には、基板1の接合領域、また、
金属板7の接合面に接着材を塗布し、基板1の裏面に基
板7を貼着し、例えば、樹脂の硬化条件に応じて、例え
ば熱処理を行う。
樹脂材料を用いる場合には、基板1の接合領域、また、
金属板7の接合面に接着材を塗布し、基板1の裏面に基
板7を貼着し、例えば、樹脂の硬化条件に応じて、例え
ば熱処理を行う。
【0057】この時、重要なことは接着層9を、基板1
の裏面開口を閉塞したガラス部材8の突出量(基板裏面
から突出する高さ)以上の厚みに設定することである。
これにより、金属板7が基板1の裏面に平行に貼着する
ことができる。仮に、突出量未満であると、基板1の裏
面と金属板7との間で、広い領域にわたり空隙部が発生
してしまい、例えば、ヒートシンクとして作用する金属
板7に基板1側からの熱伝導効率が極端に低下してしま
う。また、基板1と金属板7との間の接着強度が極端に
低下してしまい、接合信頼性が低下してしまう。
の裏面開口を閉塞したガラス部材8の突出量(基板裏面
から突出する高さ)以上の厚みに設定することである。
これにより、金属板7が基板1の裏面に平行に貼着する
ことができる。仮に、突出量未満であると、基板1の裏
面と金属板7との間で、広い領域にわたり空隙部が発生
してしまい、例えば、ヒートシンクとして作用する金属
板7に基板1側からの熱伝導効率が極端に低下してしま
う。また、基板1と金属板7との間の接着強度が極端に
低下してしまい、接合信頼性が低下してしまう。
【0058】次に、基板1の表面配線パターン2を構成
する電極パッド22に、電子部品6を半田接合を行い、
続いて、所定配線パターン2上にICチップ5を接合
し、所定電極パッド21とICチップ5との間をボンデ
ィングワイヤなどを介して接続を行う。尚、ワイヤボン
ディングに代えて、ICチップ5の底面にIC電極を配
置し、所定電極パッドとの間を半田バンプやAuバンプ
を用いてフェースボンディングしても構わない。尚、フ
ェースボンディングにおける接着方法は、例えば、半田
バンプの半田接合、Auバンプの超音波融着、導電性接
着材を介して接続などが例示できる。
する電極パッド22に、電子部品6を半田接合を行い、
続いて、所定配線パターン2上にICチップ5を接合
し、所定電極パッド21とICチップ5との間をボンデ
ィングワイヤなどを介して接続を行う。尚、ワイヤボン
ディングに代えて、ICチップ5の底面にIC電極を配
置し、所定電極パッドとの間を半田バンプやAuバンプ
を用いてフェースボンディングしても構わない。尚、フ
ェースボンディングにおける接着方法は、例えば、半田
バンプの半田接合、Auバンプの超音波融着、導電性接
着材を介して接続などが例示できる。
【0059】その後、必要に応じて、ICチップ5上に
耐湿性、耐熱衝撃性を向上させるためにシリコーン樹脂
などの弾性樹脂を用いて被覆する。
耐湿性、耐熱衝撃性を向上させるためにシリコーン樹脂
などの弾性樹脂を用いて被覆する。
【0060】このような製造方法では、上述したよう
に、接着層9を構成する材料の一部(フラックスや樹脂
の有機成分)が基板1の表面配線パターン2にまでスル
ーホール41の内壁面を伝って浮き上がることがなくな
る。このため、電子部品6及びICチップ5の接合が非
常に安定して行える。そして、例えばICチップ5など
比較的発熱が大きい部品の熱は、基板1、金属板7を介
して外部に放熱することができ、IC動作に優れた厚膜
回路基板となる。
に、接着層9を構成する材料の一部(フラックスや樹脂
の有機成分)が基板1の表面配線パターン2にまでスル
ーホール41の内壁面を伝って浮き上がることがなくな
る。このため、電子部品6及びICチップ5の接合が非
常に安定して行える。そして、例えばICチップ5など
比較的発熱が大きい部品の熱は、基板1、金属板7を介
して外部に放熱することができ、IC動作に優れた厚膜
回路基板となる。
【0061】尚、上述の実施例では、絶縁基板1とし
て、単板状のアルミナ基板を例として説明したが、耐熱
性を有する基板であれば、如何なる材料の基板であって
も構わない。また、基板は、単板状である必要はなく、
例えば多層セラミック基板であっても構わない。
て、単板状のアルミナ基板を例として説明したが、耐熱
性を有する基板であれば、如何なる材料の基板であって
も構わない。また、基板は、単板状である必要はなく、
例えば多層セラミック基板であっても構わない。
【0062】
【発明の効果】本発明によれば、スルーホールの裏面開
口を、ガラス部材によって閉塞している。従って、基板
の裏面に金属板を接着層を介して貼着しても、この接着
層の一部などが、スルーホールを介して基板の表面側に
浮き上がることがなくなる。
口を、ガラス部材によって閉塞している。従って、基板
の裏面に金属板を接着層を介して貼着しても、この接着
層の一部などが、スルーホールを介して基板の表面側に
浮き上がることがなくなる。
【0063】従って、基板の表面で、スルーホール導体
上、または近傍に電極パッドを設けて、ICチップや電
子部品を接合しても安定した接合が可能となる。これよ
り、厚膜回路基板の表面における表面配線密度が向上
し、厚膜回路基板の小型化が可能となる。
上、または近傍に電極パッドを設けて、ICチップや電
子部品を接合しても安定した接合が可能となる。これよ
り、厚膜回路基板の表面における表面配線密度が向上
し、厚膜回路基板の小型化が可能となる。
【図1】本発明に係る厚膜回路基板の平面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】本発明に係るスルーホール導体部分の拡大断面
図である。
図である。
10・・・・・厚膜回路基板 1・・・・・基板 2・・・・・表面配線パターン 3・・・・・裏面配線パターン 4・・・・・スルーホール導体 41・・・・スルーホール 5・・・・・ICチップ 6・・・・・電子部品 7・・・・・金属基板 8・・・・ガラス部材 9・・・・接着層
Claims (1)
- 【請求項1】 表裏両面に形成された配線パターンどう
しをスルーホールの内壁に被着させたスルーホール導体
を介して接続したセラミック基板の裏面に、接着材を用
いて金属板を接着して成る厚膜回路基板において、 前記スルーホールの裏面開口を、低融点ガラス部材によ
り閉塞したことを特徴とする厚膜回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10276887A JP2000114683A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 厚膜回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10276887A JP2000114683A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 厚膜回路基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000114683A true JP2000114683A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17575791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10276887A Pending JP2000114683A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 厚膜回路基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000114683A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103379731A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 株式会社小糸制作所 | 电路基板以及电路基板的制造方法 |
CN103681364A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 贵州振华风光半导体有限公司 | 无引线球脚表贴式高密度厚膜混合集成电路的集成方法 |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP10276887A patent/JP2000114683A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103379731A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 株式会社小糸制作所 | 电路基板以及电路基板的制造方法 |
EP2658355A2 (en) | 2012-04-27 | 2013-10-30 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Circuit board, electric device, and method of manufacturing circuit board |
EP2658355A3 (en) * | 2012-04-27 | 2016-11-30 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Circuit board, electric device, and method of manufacturing circuit board |
CN103681364A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 贵州振华风光半导体有限公司 | 无引线球脚表贴式高密度厚膜混合集成电路的集成方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |