JPS5841800B2 - セラミック多層基板の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多層回路の層間接続方法、より詳しくは、グリ
ーンシートに回路とバイアホールを形成し、積層してセ
ラミック多層回路基板を作成し、バイアホール内の導体
を層間で相互に接続する方法において、グリーンシート
の表と裏にバイアホールを覆うように導体ペーストを印
刷し、ランドを作って層間を接続する方法に関する。

ＩＣ，ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの如き集積回路の実装密度
が高まるにつれて、セラミック多層基板を用いて各層の
配線間に接続部を形成するために、いわゆるスルーホー
ルまたはバイアホールが用いられる。

例をＬＳＩにとると、ＬＳＩ内の回路はコンパクトに作
成可能であるが、これらの回路から取出すリードの数は
きわめて多くなり、これらのリードの接続のための場所
が足りなくなり、また他の部品を用いて接続部を形成し
ようとするとそれは場所をとるので実施が困難である。

それ故に、セラミック基板の立体的接続が実施されるよ
うになり、そのためにスルーホールまたはバイアホール
が形成されるのである。

ところで、回路が高密度化すると、それに応じてスルー
ホールまたはバイアホールの径は小になり、最近におい
てその径は１００μｍ以下にもなっている。

スルーホールは積層セラミック基板の上から下まで突抜
けた穴であるが、このスルーホールを１００μｍ以下の
精度で形成することは難しいので、ボール充填法による
スルーホールないしバイアホールの形成が開発された。

バイアホールはセラミック多層基板において、接続に必
要な部分の穴を経由して接続を形成するためのものであ
り、スルーホールの如く多層基板の上から下まで突抜け
るものでなく、場合によってそれぞれの穴は筋違いに配
置され多層基板の各層の回路を接続する。

ボール充填法に従うと、焼成してないセラミックのグリ
ーンシートの所定の位置に治具を用いて金属ボールを充
填し、それによって穴をも同時に形成する。

次に、このセラミックのグリーンシートを積層し、焼成
することによって、上記の如くボールの充填によって形
成された穴に導体による導電路が形成され、それによっ
て所定のバイアホールと導体とが形成される。

セラ□ツク基板を積層して回路基板を作成する場合、バ
イアホールの位置合わせは、きわめて難しい。

それは、前述したように、バイアホールの径が１００μ
ｍ以下の寸法のものであるということの他に、七う□ン
ク材料は焼成したときには収縮し、一方、バイアホール
の導体は金属材料で作られるものであり、セラ□ツク材
料と金属材料の熱膨張率が異なるため、熱処理後バイア
ホールの金属材料が陥没しまたは反対に出っ張るという
事実が経験された。

第１図は従来技術によるバイアホールの接続の問題点を
図示する断面説明図であり、図において２．２′はグリ
ーンシートを、また１はバイアホールを示す。

バイアホールの位置決めはそのこと自体バイアホールの
径が１００μｍであるという事実によって難しいだけで
なく、図示の如く下方のグリーンシート２′の図の左の
バイアホールにおける金属材料の出っ張り３または金属
材料の陥没による凹所４の発生によって完全な接続部が
形成されないことになる。

ところで、多層基板相互間の接続の数は前述したように
回路の高密度化につれてきわめて多くなった。

ここで、多数の接続部のうちの唯１個所だけでも接続が
不良であると、多層基板全体は不良品となり、その損失
は実に大である。

本発明は、グリーンシートの表と裏にバイアホールを覆
うように導体ペーストを印刷してランドを作り、それに
よって層間を接続するというきわめて簡単な方法で層間
接続を確実なものとし、加えて多層回路製造の歩留りを
改良するものである。

以下、本発明の方法を添付図面を例に参照して説明する
。

第２図は本発明の方法を実施する工程を示す断面説明図
で、上下２枚のグリーンシート１２を例にとる。

グリーンシート１２にはバイアホール１が形成され、バ
イアホール１内には導体５が形成されている。

導体５は前記したようにボール充填法によって形成され
またはその他の公知技術に従って形成されたものである
。

本発明においては、バイアホール１のまわりをすべて、
すなわちグリーンシート１２の表と裏においてバイアホ
ール１を覆う如くに導体ペーストを印刷してランド６を
形成する。

ここで導体ペーストは導電性の金属微粉と樹脂とをねっ
て作った市販のものでよく、また導体ペーストの印刷は
公知の技術に従ってなすことができる。

図示された実施例において、グリーンシート１２の厚さ
は約１００μｍに、バイアホールの径は８０μｍであり
、導体ペーストのランド６の幅は１００μｍに、またラ
ンド６の厚さは２０μｍに印刷し、グリーンシート１２
、１２’は約５０ ｋｇ／ｃ４の力で積層した後に焼
成炉に入れて約８００〜１０００℃の温度で焼成した。

ランド６相互は、その幅がそれぞれ１００μｍ位である
から、僅かの位置ずれがあっても相互に十分に接触し、
続いてグリーンシート２が前記の力で積層されるときに
相互に一体化する。

焼結後、バイアホール１はランド６の形成する導電路に
よって完全に接続される。

バイアホールの導体５が例えば第１図の出っ張り３に見
られるように出っ張っても、それはランド６内に埋没し
、また、第１図の凹所４に見られる如く導体が陥没して
いても、グリーンシート２の積層時に導体ペーストが凹
所内に入るから、たとえバイアホールの導体に前記の如
き欠陥があったとしても、バイアホール１は相互に完全
に接続される。

以上の説明から理解される如く、本発明の方法において
は、グリーンシートの表と裏にバイアホールを覆う如く
に導体ペーストを印刷するという簡単な方法によって、
セラミック多層回路基板の間の相互接続を完全なものに
し、同基板の製作における歩留りを向上させるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に従うセラミック多層回路基板の接続
において経験された問題点を図示する断面説明図、第２
図は本発明に従うセラミック多層回路基板の接続部形成
工程を図示する断面説明図、である。 １・・・バイアホール、２・・・セラミックのグリーン
シート、３・・・出っ張り、４・・・凹所、５・・・導
体、６・・・ランド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラ□ンクグリーンシートの所定位置に導体ボール
   を充填してバイアホールを形成する工程と、グリーンシ
   ートの表面と裏面に該バイアホールの径よりも幅広の該
   バイアホールを覆う導体ペーストのランドを形成する工
   程と、上記導体ボールを充填し、バイアホールを覆う導
   体ペーストのランドを形成したグリーンシートを複数枚
   積層し焼成する工程とを有することを特徴とするセラミ
   ック多層基板の形成方法。