JPH01235172A - セラミック基板と入出力用ピンの接合方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ガラスセラミック基板と入出力用ピンとの接合方式に関
し、 ガラスセラミック基板と入出力用ピンとの接合力を強化
し、かつガラスセラミックにかかる応力を分散すること
を目的とし、 内部薄膜導体金属のパターンの領域外の基（反面に入出
力用ピンを着接させるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ガラスセラミック基板と入出力用ピンとの接
合方式に関し、特に、接合強度の強化を図った接合方式
に関する。

〔従来の技術〕

現在、大型計算機の実装構造の一船的な傾向として、有
機材料の基板よりも耐熱性や熱膨張率に優れた多層セラ
ミックを回路基板に用い、基板の片面に素子を搭載し、
反対側の面に電源供給及び外部信号入出力用の１１０ピ
ンを接合する構造が採用されている。

第３図はそのようなＬＳＩの構造の一例を示す側面図で
あって、入出力用のＩ１０ピン３１は、セラミック基板
３２の表面の薄膜パターンにハンダ付けされている。セ
ラミック基板３２０反対側の表面には素子もしくはコネ
クタ３３が挿脱自在に搭載されるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記従来のＬＳＩ構造では、コネクタの挿入や引抜きの
際にかなりの荷重がかかり、基板と薄膜パターンとの間
に十分な密着力が要求される。この密着力を強化し、弾
力性を高めるため、薄膜とＩ１０ピンとの間にポリイミ
ド層を設けるなどの工夫もなされているが、近時、基板
材料にガラスセラミックが多用されるという問題が起こ
った。

従来のアルミナセラミックは、基板材料としてのバラン
スは良いものの誘電率が高いため、ガラスセラミックが
多用される傾向が強まり、その場合は密着力が強化され
たとしても、従来のアルミナセラミックよりも曲げ強度
が２／３〜１／２低いので、Ｉ１０ピンに荷重がかかっ
たとき、根元のガラスセラミックがちぎれて欠は落ちて
しまう。

第４図は、従来のセラミック基板の接着構造の一例を示
す断面図である。第４図において、１はＩ１０ビン、２
はハンダ、３はハンダの濡れ性のよいＮ　ｉＡｕ等のメ
ンキ金属、４は表面薄膜導体金属、５は絶縁用ポリイミ
ド、６はポリイミド層薄膜の導電媒体（ＶＩＡ）、７は
セラミック基板の焼成収縮を補正するための内部薄膜導
体金属、８はガラスセラミック基板、９は内部導電媒体
部（内部ＶＩＡ）である。

このような構造で、図中矢印で示す方向に荷重Ｆが印加
されたとすると、第５図に示すように、ガラスセラミッ
ク基板８の部分で、内部薄膜導体金属７のパターン形状
に沿ってマイクロクランクが発生し、ちぎれてしまう。

本発明は、このような課題を解決するために創案された
もので、セラミック基板と入出力用ピンとの接合力を強
化し、ガラスセラミンクにががる応力を分散するセラミ
ック基板と入出力用ピンの接合方式を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明において、上記の課題を解決し、目的を達成する
ための手段は、ガラスセラミンク基板の内部導電媒体部
に内部薄膜導体金属で電気的に接続される入出力用ピン
と該ガラスセラミック基板との接合方式において、内部
薄膜導体金属のパターンの領域外の基板面に入出力用ピ
ンを着接するセラミック基板と入出力用ピンの接合方式
によるものとする。

尚、本明細書で、入出力用ピンを着接する基板面の指定
は位置関係を示すものであり、例えば、ポリイミド層等
を介して着接することを制限するものではない。

〔作　用〕

ガラスセラミック基板が、内部薄膜導体金属のパターン
形状に沿ってマイクロクランクを発生させるのは、ガラ
スセラミックの曲げ強度及び弾力性が不足していると、
導体金属パターンのエツジ部分に応力が集中してしまう
ことに大きな原因がある。

そこで、本発明では、入出力用ピンと電気的に接続する
内部薄膜導体金属パターンの位置が入出力用ピンの取付
は位置と重ならないようにずらすことによって、入出力
用ピンに何らかの力が加わった場合に、前記パターンの
エツジ部分に応力が集中しないようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明を実施したセラミック基板の接着構造
の一例を示す断面図である。第１図において、１は入出
力用のＩ１０ビン、２はハンダ、３はメツキ金属、４は
表面薄膜導体金属、５は絶縁用ポリイミド、６はポリイ
ミドＪｉ２１ｍ膜の導電媒体（以下、ポリイミドＶＩＡ
と呼称する）、７はセラミック基板の焼成収縮を補正す
るための内部薄膜導体金属、８はガラスセラミック基板
、９は内部導電媒体部（以下、内部ＶＩＡと呼称する）
で、それぞれ第４図に示した従来例の各部分に対応する
ものである。但し、本実施例では、Ｉ１０ピン１は内部
薄膜導体金属７のパターンの領域外の基板面に着接され
ている。Ｉ１０ピン１の位置は、外部装置の仕様に対応
させなければならないので、設計上はパターン側の位置
をずらすという処置になり、それに伴って内部ＶＩＡ９
の位置もずらすという処置になる。そして、内部薄膜導
体金属７のパターン上にポリイミドＶＩＡ６を形成し、
表面薄膜導体金属４を展長することによって上下の電気
的な導通を得ている。このとき、表面薄膜導体金属４の
表面には、ハンダ２が流れない金属、例えばＣｒ、Ｔｉ
等を用いてダム構造部とし、更にメツキ金属３の外周よ
りはみ出るように面積を大きくして、パターン密着性低
下の一因となるパターンエツジ部分のオーバーエツジン
グやハンダ食われに対処する。また、このハンダダムに
絶縁用ポリイミド１０をかぶせることにより、密着の強
化及び応力の分散を図ることもできる。

更に、ポリイミドＶＩＡ６にもメツキ金属１１を配設し
て、導体接続の強化を図るとともに、改造ワイヤボンデ
ィングのパッドとしても使用する。

第２図は、そのような本発明の一応用例を示す平面図で
ある。第２図に示す如く、Ｉ１０ピンを立設されるメツ
キ金属３の周囲に広くダム構造部１２を設け、パターン
密着力低下の一因となるパターンエツジ部分のオーバー
エツジングやハンダ食われに対処する。また、Ｉ１０ピ
ンを立設するメツキ金属３以外の領域には、ポリイミド
ＶＩＡ　　゛及び表面薄膜導体金属４を展開して上下の
電気的な導通を図っている。そのうえ、ダム構造部１２
を絶縁用ポリイミド１０で押え込むことにより、Ｉ１０
ピンの接着力を強化し、ガラスセラミックにかかる応力
を分散している。

このように本実施例では、７はセラミンク基（１実の焼
成収縮を補正するための内部薄膜導体金属のパターンを
１１０ピンの位置からずらすと共に、かつＩ１０ピンの
ための表面メンキ部パターンの周囲にダム構造部を大き
く設け、その領域以外の部分にポリイミドＶＩＡを展開
して上下の導通を図り、更にダム構造部を絶縁用ポリイ
ミドで押え込むことにより、Ｉ１０ピンの接着力を強化
し、ガラスセラミックにかかる応力を分散している。

〔発明の効果〕

以上、説明したとおり、本発明によれば、セラミック基
板と入出力用ピンとの接合力を強化し、ガラスセラミッ
クにかかる応力を分散したセラミック基板と入出力用ビ
ンとの接合方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、 第２図は本発明の一応用例の平面図、 第３図は一般的なＬＳＩの側面図、 第４図及び第５図は従来例の断面図である。 １；入出力用Ｉ１０ピン、 ２；ハンダ、 ３．１１；メツキ金属、 ４；表面薄膜導体金属、 ５．１０；絶縁用ポリイミド、 ６；ポリイミドＶＩＡ（導電媒体部）、７；内部薄膜導
体金属、 ８；ガラスセラミック基板、 ９；内部ＶＩＡ（導電媒体部）。 精明の−Ｉ抛仕鍾所動口 第１図 第２図 一癒８匂プＪＬＳＩＬｌ）順１幻日 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ガラスセラミック基板の内部導電媒体部（９）に内部
   薄膜導体金属（７）で電気的に接続される入出力用ピン
   （１）と該ガラスセラミック基板との接合方式において
   、 内部薄膜導体金属（７）のパターンの領域外の基板面に
   入出力用ピン（１）を着接させることを特徴とするセラ
   ミック基板と入出力用ピンの接合方式。