JPH025027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の利用分野〕 本発明は、高密度に配線された電子回路用セラ
ミツク基板に関する。 〔発明の背景〕 近年、電子機器の高信頼度化、小型化、高性能
化に伴い、これらに用いられる配線基板に対し、
高寸法精度化、高密度化の要求が著しく高まつて
いる。特に、演算処理速度がキイポイントである
電子計算機などでは、基板の配線の精度向上が最
も重要な課題となつている。このような要求に応
える基板として、従来、多層セラミツク基板が使
用されている。 多層セラミツク基板は、アルミナを主成分とす
るセラミツク粉末と有機結合材とからなる薄いセ
ラミツク生シートに、ドリルまたはポンチにより
スルーホール用の微細な穴を多数形成し、この穴
に導体ペーストを充填し、さらに配線を印刷形成
した後、上記配線済みの生シートを複数枚重ね合
わせ、ホツトプレスなどの方法により圧着後、
1500〜1600℃の高温で焼結して作られるものであ
る。 このような多層セラミツク基板の製造におい
て、微細な配線とスルーホールの形成は、高密度
配線基板を作るうえで極めて重要な問題であり、
特にICチツプを搭載する基板面においては、IC
チツプと同程度の配線精度が要求される。ICチ
ツプと基板の接続では、ICチツプをフエイスダ
ウンにし、低融点はんだ溶融で接続する方法が、
高密度配線上非常に有利である。 はんだ接続法を用いる場合、ICチツプは基板
表面上に形成されたスルーホールと直接接続され
るので、基板の配線の精度としては、このスルー
ホールの寸法精度が最も重要視されている。 多層セラミツク基板のスルーホールは、前述の
ように、薄いセラミツク生シートにドリルまたは
ポンチにより形成されるが、多数個の穴あけを必
要とする場合には、ドリルの寿命が短いために、
通常ポンチが用いられる。 第１図は、セラミツク生シートにポンチで穴あ
けしたときの穴形状を示す断面図であつて、１は
セラミツク生シート、２はポンチ、３はポンチ穴
あけ時の上面穴、４はポンチ穴あけ時の下面穴で
ある。 第１図に示すように、セラミツク生シート１に
ポンチ２で穴あけしたときの穴形状はテーパ状に
なるのが普通である。これは、ポンチとそのめす
型とのクリアランスの差によつて生ずるもので、
クリアランスが大きければ、形成された穴はより
テーパ状になり、クリアランスが小さければ、テ
ーパは小さいがポンチやめす型の摩耗を生じたり
ピン折損等の事故を生じるなどの問題がある。こ
のようなことから、通常、スルーホール形成用ポ
ンチとめす型とのクリアランスは約20〜50μｍと
なつている。このようなクリアランスを有するポ
ンチ型を用いて穴加工された生シートの穴形状
は、必然的に第１図のようになつている。すなわ
ち、ポンチ２でセラミツク生シート１に穴をあけ
るとき、生シート１の上面穴３に穴径はポンチ径
とほぼ同じになるが、生シート１の下面穴４の穴
径は、ポンチとめす型とのクリアランスの大きさ
に対応して、上面穴３の穴径よりも大きくなる。 このようにして、セラミツク生シートに穴あけ
をした後、この穴にスルーホール用の導体を充填
し、さらに導体を配線し、これらを複数枚重ねて
貼り合わせ、立体的な配線を構成する。 第２図は、このような構成からなる従来の多層
セラミツク基板の部分断面図である。第２図にお
いて、５は導体を充填されたスルーホール、６は
配線導体であり、これらスルーホール５と配線導
体６とを形成したセラミツク生シート１が複数枚
積層されて多層セラミツク基板が構成されてお
り、７はこの多層セラミツク基板の上面、すなわ
ち、ICチツプ搭載面、８はこのセラミツク基板
の下面である。なお、第２図は、生シート１を５
枚積層した場合の例である。 生シート１のスルーホール５に導体ペーストを
充填する場合、テーパ状スルーホール５の穴径の
大きい面を上面にして、導体ペーストがスルーホ
ール５内に密に充填されるようにする。また、導
体６の配線も、スルーホール５の穴径の大きい面
に形成される。こうしてスルーホール５や配線導
体６を形成された生シート１を積層すると、第２
図に示すように、多層セラミツク基板の上面７に
はスルーホール５の穴径の大きい面がくるように
なる。通常、多層セラミツク基板の上面７には
ICチツプが搭載され、下面８には接続端子や冷
却フインなどが形成される。 このような構成の従来基板には、ICチツプ搭
載上次のような大きな欠点がある。すなわち、
ICチツプの接続端子は、通常100〜200μｍφの大
きさで、かつ200〜500μｍピツチで高精度に配置
形成されている。これに対して、従来基板の上面
７でICチツプと接続するパツドは、第２図に示
したように、テーパ状スルーホール５の穴径が大
きく穴寸法精度の悪いほうの面に構成されること
になり、ICチツプの高寸法精度の接続端子との
マツチングが非常に悪い。そのため、ICチツプ
を基板と接続する場合、未接続の端子が生じた
り、位置ずれによる端子間のシヨートや、接続部
の強度低下など重大な問題を引き起こしている。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解
消し、ICチツプを高精度に基板に接続できる多
層セラミツク基板を提供するにある。 〔発明の概要〕 この目的を達成するため、本発明は、多層セラ
ミツク基板のICチツプ搭載面が、テーパ状スル
ーホールの穴径の小さい面である点に特徴があ
る。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を第３図を用いて説明す
る。 第３図は、本発明による多層セラミツク基板の
一実施例を示す部分断面図で、符号はすべて第２
図と同一である。なお、第３図は、第２図と同
様、導体を充填されたスルーホール５と配線導体
６とを形成したセラミツク生シート１を５枚積層
した場合の例である。この多層セラミツク基板
は、最上層の生シート１の上面であるICチツプ
搭載面７が、生シート１にポンチで穴あけしたと
きのポンチ側の面、すなわちテーパ状の穴の穴径
の小さいほうの面となるように構成されており、
第２層以下の生シート１の積層構造は従来基板と
同じである。また、最上層の生シート１に対する
配線導体６の形成は、従来と異なりスルーホール
５の穴径の小さい面上に施されており、第２層以
下の各生シート１に対する配線導体６の形成は、
従来と同じくスルーホール５の穴径の大きい面上
に施されている。 このように、本発明による多層セラミツク基板
は、ICチツプ搭載面のパツドがテーパ状スルー
ホールの穴寸法精度のよいほうのシート面に構成
されることになる。本発明による多層セラミツク
基板のICチツプ搭載面のパツドの寸法精度を従
来基板と比較すると次のとおりである。

【表】 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、ICチ
ツプ搭載面がテーパ状スルーホールの穴寸法精度
のよいシート面になつているため、基板のパツド
径、パツドピツチの寸法精度が非常によく、IC
チツプを高精度に基板に接続することができる。
さらに、ICチツプ接続部の接続歩留りが向上し、
かつ信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はポンチで穴あけされたセラミツク生シ
ートの断面図、第２図は従来構造の多層セラミツ
ク基板の断面図、第３図は本発明による多層セラ
ミツク基板の断面図である。 １……セラミツク生シート、３……ポンチ穴あ
け時の上面穴、４……ポンチ穴あけ時の下面穴、
５……スルーホール、６……配線導体、７……
ICチツプ搭載面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミツク生シートにスルーホール用の穴を
   形成後、この穴に導体ペーストを充填し、導体配
   線を施したセラミツク生シートを複数枚積層、焼
   結してなる多層セラミツク基板において、この基
   板のICチツプ搭載面が、テーパ状スルーホール
   の穴径の小さい面であることを特徴とする多層セ
   ラミツク基板。