JP2006041241A - Ceramic wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミックスからなる絶縁基板に対して、配線層を形成してなり、携帯電話や無線LAN等に用いられる通信機器用高周波モジュール基板、パワーアンプ基板、半導体素子を搭載する配線基板、パッケージなどに適したセラミック配線基板に関するものである。 The present invention comprises a high-frequency module substrate for communication equipment, a power amplifier substrate, a wiring substrate on which a semiconductor element is mounted, and a package, in which a wiring layer is formed on an insulating substrate made of ceramics and used in a mobile phone, a wireless LAN, or the like. The present invention relates to a ceramic wiring board suitable for such as.
従来、配線基板、例えば、表面に半導体素子を搭載、実装した配線基板としては、高密度の配線層の形成が可能で、また配線層により種々の回路を容易に形成できることから、複数の絶縁層および複数の配線層を積層した多層セラミック配線基板が多用されている。 Conventionally, as a wiring board, for example, a wiring board on which a semiconductor element is mounted and mounted, a high-density wiring layer can be formed, and various circuits can be easily formed by the wiring layer. A multilayer ceramic wiring board in which a plurality of wiring layers are laminated is often used.
この多層セラミック配線基板は、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラスセラミックなどの絶縁基板と、その表面に形成されたWやMo、Cu、Ag等の導体とからなる配線層によって構成されており、必要に応じて、配線基板表面に蓋体を接合して、配線基板表面に搭載された半導体素子などを気密に封止したものや、有機樹脂で封止したものが提供されている。 This multilayer ceramic wiring board is composed of a wiring layer composed of an insulating substrate such as alumina, aluminum nitride, or glass ceramic and a conductor such as W, Mo, Cu, or Ag formed on the surface thereof. In addition, there are provided ones in which a lid is bonded to the surface of the wiring board and a semiconductor element or the like mounted on the surface of the wiring board is hermetically sealed or sealed with an organic resin.
近年、高出力化が進み、MMIC等の半導体素子や、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置に適用される配線基板は、能動回路素子の内蔵化、配線の微細化に伴い、高寸法精度の配線基板が要求されている。 In recent years, high output has progressed, and wiring boards applied to hybrid integrated circuit devices on which semiconductor elements such as MMIC and various electronic components are mounted have become higher in size due to the incorporation of active circuit elements and the miniaturization of wiring. An accurate wiring board is required.
このような高寸法精度化に対して、従来の、アルミナやガラスセラミックスのグリーンシートに、貫通穴を形成し、WやMo、Cu、Ag等の金属からなる導体ペーストを充填してビア導体を形成し、さらにシート表面に導体ペーストを印刷形成し、積層、焼成する方法では、X−Y軸方向でのセラミック特有の収縮作用によって、微細な寸法制御ができず、高集積化、多ピン化のICを実装する配線基板には適用することが出来なかった。 For such high dimensional accuracy, through-holes are formed in a conventional green sheet of alumina or glass ceramics, and a via paste is filled with a conductive paste made of metal such as W, Mo, Cu, or Ag. In the method of forming, further printing the conductor paste on the sheet surface, laminating and firing, fine dimensional control cannot be performed due to the shrinkage action peculiar to ceramics in the XY axis direction, and high integration and high pin count are achieved. It could not be applied to a wiring board on which the IC of No. 1 was mounted.
このような問題を解決する手法として、上記セラミックグリーンシートの積層体を加圧しながら焼成したり、セラミックグリーンシートの表面に、焼成温度では焼結しない無機組成物の層を形成して同時焼成することによって、Z軸方向にのみ収縮させて、X−Y軸方向の収縮を抑制することによって、成形時の寸法を維持した高寸法精度の配線基板を製造することが提案されている。(例えば、特許文献1、2)
しかしながら、上記のX−Y軸方向の収縮特性を制御する製造方法を用いた多層配線基板は、Z軸方向の基板収縮が大きい。そのために、図5に示すように、絶縁基板21の表面にICなどと接続される電極パッド22で、その直下にビア導体23が形成されている場合、ビア導体23を形成した電極パッド22aと、ビア導体22と接続していない電極パッド22bとでは、ビア導体形成領域と、ビア導体を形成していない領域とのそれぞれの焼結温度、収縮挙動が異なる結果、電極パッド22a,22b間で厚み方向に凹凸差23が生じやすく、ビア導体23直上の電極パッド22aでは極端に盛り上がる傾向にあった。そのため、超多ピンのICや、厚みが薄い高出力ICを実装する際には、電極パッド22a、22b間の凹凸差によって実装不良、ICの欠け等が発生していた。
However, the multilayer wiring board using the manufacturing method for controlling the shrinkage characteristics in the XY axis direction has a large substrate shrinkage in the Z axis direction. Therefore, as shown in FIG. 5, when the
したがって、本発明は、このようなX−Y軸方向の収縮特性を抑制して焼成されたセラミック配線基板におけるビア導体と接続された電極パッドの凹凸の発生を抑制し、平坦な表面を形成することが可能で、ICなどとの実装不良mなどの発生を抑制した配線基板を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention suppresses the occurrence of unevenness of the electrode pad connected to the via conductor in the fired ceramic wiring board by suppressing the shrinkage characteristic in the XY direction, and forms a flat surface. Therefore, it is an object of the present invention to provide a wiring board capable of suppressing the occurrence of a mounting defect m with an IC or the like.
本発明のセラミック配線基板は、複数の絶縁層を積層してなる絶縁基板と、該絶縁基板の表面、裏面および内部に形成された平面導体パターンと、前記誘電体層を貫通するように、金属粉末を含有するペーストを充填焼成されたビア導体と、絶縁基板表面にて電気素子とフリップチップ実装、ろう材を用いた表面実装、またはワイアボンディングされる複数の電極パッドを具備してなり、前記電極パッドと直接接続されたビア導体が、前記絶縁基板裏面の平面導体パターンと接続されているとともに、該接続経路の一部が前記接続パッド中心の鉛直方向から部分的にずれていることを特徴とするものである。 The ceramic wiring board of the present invention includes an insulating substrate formed by laminating a plurality of insulating layers, a planar conductor pattern formed on the front surface, the back surface, and the inside of the insulating substrate, and a metal layer so as to penetrate the dielectric layer. A via conductor filled and fired with a paste containing powder; and a plurality of electrode pads to be mounted on an insulating substrate surface with an electric element and flip chip, surface mounting using a brazing material, or wire bonding, A via conductor directly connected to the electrode pad is connected to the planar conductor pattern on the back surface of the insulating substrate, and a part of the connection path is partially deviated from a vertical direction of the center of the connection pad. It is what.
このように絶縁基板表面側に形成された電極パッドと接続されるビア導体と絶縁基板裏面の平面導体パターンと接続する接続経路内で、前記接続パッド中心の鉛直方向から部分的にずれた部分を設けることによって、このずれた部分で発生する段差より下面側のビア導体の突出が低減されるとともに、仮に突出があっても、接続パッドに直接的に影響を及ぼさないようにすることで、電極パッド形成面における平坦度を高めることができる。 Thus, in the connection path connecting the via conductor connected to the electrode pad formed on the surface side of the insulating substrate and the planar conductor pattern on the back surface of the insulating substrate, a portion partially deviated from the vertical direction of the center of the connection pad By providing, the protrusion of the via conductor on the lower surface side from the step generated in this shifted portion is reduced, and even if there is a protrusion, the connection pad is not directly affected, so that the electrode The flatness on the pad forming surface can be increased.
特に、かかる効果をより発揮させる前記電極パッドと直接接続されたビア導体の前記電極パッドから鉛直方向の最長長さが絶縁基板の全体厚みの60%以下であることが適当である。 In particular, it is appropriate that the longest length in the vertical direction from the electrode pad of the via conductor directly connected to the electrode pad that exhibits such an effect is 60% or less of the total thickness of the insulating substrate.
また、前記接続経路のずれ量は、前記電極パッド中心から、ビアホール導体の直径以上であることが適当である。 Further, it is appropriate that the displacement amount of the connection path is not less than the diameter of the via hole conductor from the center of the electrode pad.
前記ビア導体の直径は、電極パッドや絶縁層の厚み、層数などは回路構成の関係などで変化するが、一般には、ビア導体の直径は100〜300μm、前記絶縁層の厚みは150μm以下、前記絶縁層の層数5層以上であることが適当である。 The diameter of the via conductor varies depending on the circuit configuration and the like, and the thickness of the electrode pad and the insulating layer, the number of layers, etc. Generally, the diameter of the via conductor is 100 to 300 μm, the thickness of the insulating layer is 150 μm or less, The number of the insulating layers is suitably 5 or more.
さらに、絶縁基板前記電極パッドと絶縁基板裏面の平面導体パターンまで接続経路が3つ以上のビアホール導体と2つ以上の内部に形成された平面導体パターンとの組み合わせからなることによって、より電極パッド部分の平坦度を高めることができる。 Furthermore, the electrode pad portion is further formed by the connection path from the insulating substrate to the planar conductor pattern on the back surface of the insulating substrate comprising a combination of three or more via-hole conductors and two or more planar conductor patterns formed inside. The flatness of can be increased.
なお、本発明は、前記配線基板が、X−Y方向の焼成収縮量がZ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものである場合に最も好適に適用されるものである。 The present invention is most suitably applied when the wiring substrate is fired so that the amount of firing shrinkage in the XY direction is smaller than the amount of firing shrinkage in the Z direction.
本発明のセラミック配線基板によれば、絶縁基板表面側に形成された電極パッドと接続されるビア導体と絶縁基板裏面の平面導体パターンと接続する接続経路内で、前記接続パッド中心の鉛直方向から部分的にずれた部分を設けることによって、X−Y方向の焼成収縮量がZ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成された高寸法精度のセラミック配線基板においても、絶縁基板表面の電極パッドと接続するビア導体による突出を低減することができ、これによって、絶縁基板表面の平坦度を高めることができ、この表面にICを実装した場合において不良の発生を抑制することができ、高い歩留まりで高信頼性の配線基板を提供することができる。 According to the ceramic wiring board of the present invention, in the connection path connecting the via conductor connected to the electrode pad formed on the insulating substrate surface side and the planar conductor pattern on the back surface of the insulating substrate, from the vertical direction of the center of the connection pad. Even in a high-dimensional accuracy ceramic wiring board that is fired so that the amount of firing shrinkage in the XY direction is smaller than the amount of firing shrinkage in the Z direction by providing a part that is partially displaced, the electrode on the surface of the insulating substrate Protrusion due to via conductors connected to the pads can be reduced, thereby improving the flatness of the surface of the insulating substrate and suppressing occurrence of defects when an IC is mounted on this surface. A highly reliable wiring board can be provided with a high yield.
以下、本発明のセラミック配線基板について、図面に基づいて説明する。図1は本発明のセラミック配線基板の一例を示す概略断面図である。図1のセラミック配線基板1によれば、絶縁基板2は、複数のセラミック絶縁層2a〜2eを一括積層してなる積層体から構成され、その絶縁層間および絶縁基板表面には、厚みが5〜20μmの配線回路層3が被着形成されている。また、異なる層に形成された2つ以上の配線回路層3を接続するために、絶縁層2a〜2eを貫通して直径が50〜150μmのビア導体4が形成されている。
Hereinafter, the ceramic wiring board of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the ceramic wiring board of the present invention. According to the
この配線基板1の表面には、高周波用半導体素子5が搭載され、その搭載部には、半導体素子5をフリップチップ実装するための電極パッド6が形成されており、この電極パッド6のうち、電極パッド6aには、直径が50〜200μmのビア導体4が接続され、絶縁基板2下面の配線回路層3bと電気的に接続されている。また、電極パッド6bには、基板表面に形成された配線回路層3と接続されている。
A high-
本発明においては、電極パッド6と直接接続されたビア導体4から絶縁基板裏面の配線回路層3bまでの接続経路の一部が接続パッド6a中心の鉛直方向から部分的にずれていることが重要である。具体的には、図2に示すように、電極パッド6aから、ビア導体4a、平面導体7、ビア導体4bを経由して裏面の配線回路層3bに接続されている。
In the present invention, it is important that a part of the connection path from the
このように接続経路を、電極パッド6aから裏面の配線回路層3bまでビア導体によって直線的に接続することなく、平面導体7を介して部分的にずらすことによって、セラミック配線基板1全体がZ方向に収縮する場合に、鉛直方向に形成されたビア導体4がZ方向への収縮が充分に進行しない場合であっても、部分的にずれた段差部でビア導体4がビア導体4aと4bに分断されていることから、直線的に形成された場合に比較してビア導体による絶縁基板2の表面側への突出が防止され、電極パッド6aを含めた電極パッド群全体の平坦度を高めることができる。
In this way, the entire
また、セラミック配線基板は、電極パッド6aと直接接続されたビア導体4の電極パッド6aの中心から鉛直方向の最長長さ、即ち、電極パッド6aからずれ部分の平面導体7までの長さL1が絶縁基板2の全体厚みL2の75%以下であることが望ましく、特に望ましいのは全体厚みの60%以下、さらには50%以下であることが望ましい。これにより、効果的にビア導体4a,4bによる基板表面の電極パッド6aへの突出を低減することができる。
Further, the ceramic wiring board has a longest length in the vertical direction from the center of the
なお、ビア導体4a,4bは、電気回路を形成するためのものであることから、低抵抗化を図る上で、ビア導体4の直径は50〜200μmであることが望ましい。
In addition, since the
さらに、ビア導体4における経路のずれ量,つまり、ビア導体4aの中心と、ビア導体4bとのずれ量Mは、ビア導体4a,4bの直径d以上、特に望ましいのは、ビア導体4a,4bの直径2d以上であることが望ましい。
Further, the amount of deviation of the path in the
また、ビア導体4による突出をさらに低減するために、電極パッド6aから絶縁基板裏面の配線回路層3bまでの接続経路を、3つ以上のビアホール導体と2つ以上の内部に形成された平面導体パターンとの組み合わせによって2段以上の段数で形成することが望ましい。具体的には、図3の概略断面図には2段で形成した図であって、電極パッド6aからビア導体9a、平面導体10a,ビア導体9b,平面導体10b、ビア導体9cを経由して配線回路層3bに接続する。この場合においても、ビア導体9a、9b、9cは互いにずれた位置に形成されており、ビア導体9a、9b間、ビア導体9b、9c間、ビア導体9a、9c間のずれ量M1、M2は、いずれもビア導体4a、4bの直径d以上、特に望ましくはビア導体4a、4bの直径2d以上であることが望ましい。
Further, in order to further reduce the protrusion due to the
かかる構造によれば、電極パッド6aと配線回路層3bとを接続するビア導体9を複数のビア導体9a,9b,9cに分断することができ、平面導体10a、10bがそのビア導体の突出を抑制する作用をなし、全体としてビア導体による基板表面の平坦度を高めることができる。なお、段数が多くなるに従い、接続経路の長さが長くなり、引き回しに所定の面積も必要になることから、段数は5段以下であることが望ましい。
According to such a structure, the
さらに配線基板1における絶縁層2a〜2eの厚みは、インダクタ、コンデンサなどの種々の回路を内蔵し、小型化、低背化を図るために、150μm以下、前記絶縁層の総数が5層以上で形成されていることが望ましい。
Furthermore, the thickness of the insulating
図1、図2、図3の配線基板における電極パッド6aは、半導体素子5をフリップチップ実装するものとして説明したが、この電極パッド6aは、フリップチップ実装に限られるものではなく、ワイアボンディングされる電極パッドであってもよい。また、半導体素子5に限られることなく、コンデンサ、フィルタ、インダクタなどの種々の電子部品をろう材によって実装するための電極パッドであってもよい。
The
本発明のセラミック配線基板における絶縁基板は、特に、ガラス粉末、あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物を焼成してなるガラスセラミック焼結体からなることによって、配線回路層、サーマルビア導体、ビア導体、平面導体層などをCu、Ag、Au、Ni、Pt、Pd又はそれらの混合物などを使用することが可能である。 The insulating substrate in the ceramic wiring board of the present invention is composed of a glass ceramic sintered body obtained by firing glass powder or a mixture of glass powder and ceramic filler powder, thereby providing a wiring circuit layer, a thermal via conductor, and a via. Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd, or a mixture thereof can be used for the conductor, the planar conductor layer, and the like.
配線回路層3は、またサーマルビア導体4は、上記の配線回路層3と同様の成分からなる導体が充填されている。
The
用いられるガラス成分としては、少なくともSiO2を含み、Al2O3、B2O3、ZnO、PbO、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも1種を含有したものであって、例えば、SiO2−B2O3系、SiO2−B2O3−Al2O3系−MO系(但し、MはCa、Sr、Mg、BaまたはZnを示す)等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ba系ガラス、Pb系ガラス、Bi系ガラス等が挙げられる。これらガラスは、焼成によって結晶が析出する結晶化ガラスであることが基板強度を高める上で望ましい。
The glass component used includes at least SiO 2 and contains at least one of Al 2 O 3 , B 2 O 3 , ZnO, PbO, alkaline earth metal oxide, and alkali metal oxide. Te, for example,
また、セラミックフィラーとしては、クォーツ、クリストバライト等のSiO2や、Al2O3、ZrO2、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。 As the ceramic filler, SiO 2 such as quartz and cristobalite, Al 2 O 3 , ZrO 2 , mullite, forsterite, enstatite, spinel, magnesia and the like are preferably used.
上記ガラス成分およびフィラー成分は、ガラス成分が10〜70重量%と、セラミックフィラー成分30〜90重量%の割合からなることが基板強度を高める上で望ましい。 The glass component and the filler component are preferably 10% to 70% by weight of the glass component and 30% to 90% by weight of the ceramic filler component in order to increase the substrate strength.
本発明のセラミック配線基板は、通常、上記ガラス粉末、またはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物に有機バインダー有機溶剤などを添加混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法やカレンダーロール法などによって、所定の厚みのセラミックグリーンシートを作製する。 The ceramic wiring board of the present invention is usually prepared by adding an organic binder organic solvent or the like to the glass powder or a mixture of glass powder and ceramic filler powder to prepare a slurry, and then using a doctor blade method or a calender roll method. A ceramic green sheet having a predetermined thickness is produced.
その後、このセラミックグリーンシートにビア導体を形成するための貫通穴をマイクロドリルやパンチング、レーザー加工などによって形成した後、貫通穴内に、Cu、Ag、Au、Ni、Pt、Pd又はそれらの混合物などの導体のペーストをスクリーン印刷法などによって充填するとともに、種々の配線回路パターンに印刷する。 Thereafter, a through hole for forming a via conductor is formed in the ceramic green sheet by micro drilling, punching, laser processing or the like, and then Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd, or a mixture thereof is formed in the through hole. The conductor paste is filled by screen printing or the like, and printed on various wiring circuit patterns.
そして、ビア導体および配線回路層を形成したセラミックグリーンシートを積層圧着した後、850〜1000℃の温度で焼成することによって、配線回路層およびビア導体を具備するセラミック配線基板を作製することができる。 And after laminating and pressure-bonding the ceramic green sheet on which the via conductor and the wiring circuit layer are formed, the ceramic wiring substrate having the wiring circuit layer and the via conductor can be manufactured by firing at a temperature of 850 to 1000 ° C. .
本発明のセラミック配線基板は、特に、X−Y方向の焼成収縮量がZ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成されたものに好適に適用される。これは、通常の焼成方法の場合、X、Y、Z方向に対して同様なレベルで焼成収縮するが、X−Y方向の焼成収縮量がZ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成した場合、Z方向のセラミックスの収縮量に対して、ビア導体の収縮量がそれに追従して十分に収縮しにくい。このような場合、本発明のセラミック配線基板の構造を採用することによって、ビア導体による突出を低減し、基板表面の平坦度を高めることができる。 The ceramic wiring board of the present invention is particularly suitably applied to those fired so that the amount of firing shrinkage in the XY direction is smaller than the amount of firing shrinkage in the Z direction. In the case of a normal firing method, firing shrinks at the same level with respect to the X, Y, and Z directions, but firing so that the amount of firing shrinkage in the XY direction is smaller than the amount of firing shrinkage in the Z direction. In this case, the shrinkage amount of the via conductor is less likely to sufficiently shrink following the shrinkage amount of the ceramic in the Z direction. In such a case, by adopting the structure of the ceramic wiring board of the present invention, the protrusion due to the via conductor can be reduced and the flatness of the substrate surface can be increased.
X−Y方向の焼成収縮量がZ方向の焼成収縮量よりも小さくなるように焼成する方法としては、例えば、特開2001−158670号に記載の方法に従えば、図4に示すように、セラミックグリーンシートの積層体11の上下面に、セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しにくい、難焼結性のセラミック材料を主成分とするシート12を積層した後、この積層体を焼成することによって、難焼結性セラミックシートが焼成しないことから、このシートとの摩擦力によってセラミックグリーンシート積層体11はX―Y方向の収縮が抑制され、Z方向に強制的に収縮することによって、X―Y方向の収縮を小さくし、寸法精度の高い配線基板を作製することができる。
As a method of firing so that the amount of firing shrinkage in the XY direction is smaller than the amount of firing shrinkage in the Z direction, for example, according to the method described in JP-A No. 2001-158670, as shown in FIG. After laminating a
なお、難焼結性セラミックシートは、アルミナ、シリカなど、焼成温度では焼結をしないセラミック材料を主成分とし、適宜、接着材としてガラスを適量添加したものをシート状に成形したものが使用される。また、焼成にあたってZ方向に圧力を印加することによって、よりZ方向の焼成収縮を促進し、X−Y方向の寸法精度の高い配線基板を作製することができる。 The hard-to-sinter ceramic sheet is mainly made of a ceramic material that does not sinter at the firing temperature, such as alumina and silica, and is appropriately molded into a sheet with an appropriate amount of glass added as an adhesive. The In addition, by applying pressure in the Z direction upon firing, firing shrinkage in the Z direction can be further promoted, and a wiring board with high dimensional accuracy in the XY direction can be manufactured.
次に、本発明に係るセラミック配線基板を作製した実施例について説明する。 Next, an example in which the ceramic wiring board according to the present invention was produced will be described.
SiO2−Al2O3−MgO−B2O3−ZnO系ガラス60質量%、セラミックフィラーとして平均粒径が1μmのアルミナ粉末を40重量%との混合物に、有機バインダーとして、アクリル樹脂、溶剤としてトルエンを加え、混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法によりキャリアフイルム上にシート状に成形して厚さ50〜150μmのグリーンシートを作成した。 SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—B 2 O 3 —ZnO-based glass 60% by mass, alumina powder having an average particle diameter of 1 μm as a ceramic filler, 40% by weight, organic binder, acrylic resin, solvent Toluene was added and mixed to prepare a slurry, which was then formed into a sheet on a carrier film by a doctor blade method to prepare a green sheet having a thickness of 50 to 150 μm.
次に、このグリーンシートにパンチングにより、貫通孔を形成し、その内部にCu導体ペーストを充填して直径が100μmのビア導体を形勢した。導体ペースト中には、Cu粉末に、アクリル樹脂、トルエンを加え、均質混合して調整したものである。そして、このグリーンシートの表面に上記銅ペーストをスクリーン印刷法によって印刷して直径が200μmΦの電極パッド、配線回路層、平面導体を形成した。 Next, a through hole was formed in the green sheet by punching, and a Cu conductor paste was filled therein to form a via conductor having a diameter of 100 μm. The conductor paste is prepared by adding acrylic resin and toluene to Cu powder and mixing them uniformly. And the said copper paste was printed on the surface of this green sheet with the screen printing method, and the electrode pad, wiring circuit layer, and planar conductor with a diameter of 200 micrometers were formed.
その後、同様にして得られた5〜12枚のグリーンシートを積層圧着してグリーンシート積層体を形成した。 Thereafter, 5 to 12 green sheets obtained in the same manner were laminated and pressed to form a green sheet laminate.
一方、平均粒径が1μmのアルミナ粉末97質量%に、SiO2−Al2O3−MgO−B2O3−ZnO系ガラスを3質量%添加混合したものドクターブレード法によって厚さ250μmの難焼結性シートを2枚作製した。そして、前記グリーンシート積層体の上下面にこの難焼結性シートを積層圧着した。 On the other hand, 97% by mass of alumina powder having an average particle size of 1 μm and 3 % by mass of SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—B 2 O 3 —ZnO-based glass are added and mixed. Two sinterable sheets were produced. Then, the hardly sinterable sheet was laminated and pressure-bonded to the upper and lower surfaces of the green sheet laminate.
そして、この積層体を400〜750℃の窒素雰囲気中で加熱処理してグリーンシート内や導体ペースト中の有機成分を分解除去した後、900℃の窒素雰囲気中で1時間焼成した。そして、表面に付着している難焼結性シートをサンドブラスト法によって除去した。焼成前後の寸法から求められるX−Y収縮率は0.5%と寸法精度の高いものであった。 And this laminated body was heat-processed in 400-750 degreeC nitrogen atmosphere, the organic component in a green sheet or a conductor paste was decomposed and removed, and it baked in 900 degreeC nitrogen atmosphere for 1 hour. And the hard-to-sinter sheet | seat adhering to the surface was removed by the sandblasting method. The XY shrinkage ratio obtained from the dimensions before and after firing was 0.5%, which was high in dimensional accuracy.
この実施例においては、フリップチップ実装される電極パッドは、150μmΦの大きさの電極パッドを、ピッチ0.5mmで縦15個、横15個でマトリックス状に配列した。なお、基板表面の電極パッドと基板裏面の配線回路層との間の接続経路を表1に示すように、ビア直径、ビア導体間のずれ量、電極パッドと直接接続されたビア導体の前記電極パッドから鉛直方向の最長長さを、種々変更したものを作製した。 In this example, the electrode pads to be flip-chip mounted were arranged in a matrix with 15 vertical and 15 horizontal electrode pads with a pitch of 0.5 mm. As shown in Table 1, the connection path between the electrode pad on the front surface of the substrate and the wiring circuit layer on the back surface of the substrate is the via diameter, the shift amount between the via conductors, and the electrode of the via conductor directly connected to the electrode pad. Various changes were made to the maximum vertical length from the pad.
作製した評価サンプルに対して、半導体素子実装部分の基板表面の平坦度を表面形状測定顕微鏡によって測定し、電極パッドを含む半導体素子のフリップチップ実装部分の平坦度が20μmを超えるものを不良品とした。
表1より、電極パッドと基板裏面の配線回路層間を1つの垂直なビア導体のみで形成した試料No.1,10では、平坦度が20μmを超えており、フリップチップ実装には適さないものであった。これに対して、電極パッドと基板裏面の配線回路層間を、ずれた位置に形成した2つ以上のビア導体およびそれらを接続する平面導体によって形成した本発明品はいずれも平坦度が20μm以下となっており、X−Y収縮がほとんどなく、かつ平坦度に優れた配線基板を提供することができた。 From Table 1, sample No. 1 in which the electrode pad and the wiring circuit layer on the back surface of the substrate are formed with only one vertical via conductor. 1 and 10, the flatness exceeded 20 μm, and it was not suitable for flip chip mounting. On the other hand, the product of the present invention formed by two or more via conductors formed at a shifted position between the electrode pad and the wiring circuit layer on the back surface of the substrate and the planar conductor connecting them has a flatness of 20 μm or less. Thus, it was possible to provide a wiring board having almost no XY shrinkage and excellent flatness.
特に、前記電極パッドと直接接続されたビア導体の前記電極パッドから鉛直方向の最長長さが絶縁基板の全体厚みの60%以下であること、前記接続経路のずれ量が、前記電極パッド中心から、ビアホール導体の直径以上であることによって、平坦度がさらに改善され、また、ずれの段数を増加して、ビア導体の数を増加させるに従い、平坦度は小さくなった。 In particular, the longest vertical length of the via conductor directly connected to the electrode pad from the electrode pad is 60% or less of the total thickness of the insulating substrate, and the displacement of the connection path is from the center of the electrode pad. The flatness was further improved by being equal to or larger than the diameter of the via-hole conductor, and the flatness was reduced as the number of via conductors was increased by increasing the number of steps of deviation.
1 セラミック配線基板
2 絶縁基板
2a〜2d セラミック絶縁層
3 配線回路層
4,9 ビア導体
5 高周波半導体素子
6 電極パッド
7、10 平面導体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電極パッドと直接接続されたビア導体が、前記絶縁基板裏面の平面導体パターンと接続されているとともに、該接続経路の一部が前記接続パッド中心の鉛直方向から部分的にずれていることを特徴とするセラミック配線基板。 Filled and fired with an insulating substrate formed by laminating a plurality of insulating layers, a planar conductor pattern formed on the front, back and inside of the insulating substrate, and a paste containing metal powder so as to penetrate the dielectric layer In a ceramic wiring board comprising a plurality of electrode pads that are made via conductors, and electrical elements and flip-chip mounting on the insulating substrate surface, surface mounting using a brazing material, or wire bonding,
The via conductor directly connected to the electrode pad is connected to the planar conductor pattern on the back surface of the insulating substrate, and a part of the connection path is partially displaced from the vertical direction of the center of the connection pad. Characteristic ceramic wiring board.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012253332A (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Chip type coil component |
JP2016139786A (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Coil component and method of manufacturing the same |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0537160A (en) * | 1991-07-30 | 1993-02-12 | Kyocera Corp | Multilayer ceramics circuit board |
JPH0631174U (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | 沖電気工業株式会社 | VIA structure of thick film ceramic multilayer substrate |
JP2001267453A (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-28 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated ceramic electronic component, method of manufacturing the same, and electronic device |
JP2001339166A (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Kyocera Corp | Multilayer wiring board and method of production |
JP2002368423A (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-20 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | Ceramic board |
JP2003315996A (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Toray Ind Inc | Photosensitive ceramic composition and method for developing the same |
JP2004214582A (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | Heat radiation structure of low-temperature fired multilayer ceramic substrate |
-
2004
- 2004-07-28 JP JP2004220055A patent/JP2006041241A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0537160A (en) * | 1991-07-30 | 1993-02-12 | Kyocera Corp | Multilayer ceramics circuit board |
JPH0631174U (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | 沖電気工業株式会社 | VIA structure of thick film ceramic multilayer substrate |
JP2001267453A (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-28 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated ceramic electronic component, method of manufacturing the same, and electronic device |
JP2001339166A (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Kyocera Corp | Multilayer wiring board and method of production |
JP2002368423A (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-20 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | Ceramic board |
JP2003315996A (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Toray Ind Inc | Photosensitive ceramic composition and method for developing the same |
JP2004214582A (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | Heat radiation structure of low-temperature fired multilayer ceramic substrate |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012253332A (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Chip type coil component |
JP2015019108A (en) * | 2011-05-31 | 2015-01-29 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Chip-type coil component |
JP2016139786A (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Coil component and method of manufacturing the same |
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