JP2698517B2 - バンプ付基板 - Google Patents
バンプ付基板Info
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- JP2698517B2 JP2698517B2 JP4290141A JP29014192A JP2698517B2 JP 2698517 B2 JP2698517 B2 JP 2698517B2 JP 4290141 A JP4290141 A JP 4290141A JP 29014192 A JP29014192 A JP 29014192A JP 2698517 B2 JP2698517 B2 JP 2698517B2
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板表面上に外部取付
用突起としてのバンプを形成したバンプ付基板に関する
ものである。
用突起としてのバンプを形成したバンプ付基板に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セラミックス等からなる母基
板上に、ＩＣ、ＬＳＩ等のチップを実装する際に、バン
プ付基板を使用する方法が知られている。このバンプ付
基板は、基板の一表面上に外部取付用突起としてのバン
プを形成するとともに、他方の表面上にチップを搭載す
るための配線パターンを形成し、基板を貫通するスルー
ホールによりバンプと配線パターンとを電気的に接続し
た構造を有し、バンプを母基板上の配線パターンに半田
付けして、チップを母基板上に実装するものである。
板上に、ＩＣ、ＬＳＩ等のチップを実装する際に、バン
プ付基板を使用する方法が知られている。このバンプ付
基板は、基板の一表面上に外部取付用突起としてのバン
プを形成するとともに、他方の表面上にチップを搭載す
るための配線パターンを形成し、基板を貫通するスルー
ホールによりバンプと配線パターンとを電気的に接続し
た構造を有し、バンプを母基板上の配線パターンに半田
付けして、チップを母基板上に実装するものである。
【０００３】このバンプ付基板の例が例えば特公平３−
４５９００号公報に開示されており、その一例を図８に
示す。図８において、２１がセラミックス等の材料から
なる母基板、２２がバンプ付基板をなす基板、２３がバ
ンプであり、ここではバンプの高さのバラツキの少ない
安価なバンプ付基板を得るために、バンプ２３として導
電性材料と非導電性材料とからなるペーストを使用する
技術が開示されている。
４５９００号公報に開示されており、その一例を図８に
示す。図８において、２１がセラミックス等の材料から
なる母基板、２２がバンプ付基板をなす基板、２３がバ
ンプであり、ここではバンプの高さのバラツキの少ない
安価なバンプ付基板を得るために、バンプ２３として導
電性材料と非導電性材料とからなるペーストを使用する
技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特公平３−４５９００号公報に記載されたバンプ付基
板では、セラミックグリーンシート上に、導電性の金属
粉に非導電性のガラス質粉を混入させたバンプ形成用ペ
ーストを所定の厚さだけ印刷形成した後焼成してバンプ
付基板を得ているが、焼成時グリーンシートとバンプ形
成用ペーストとの焼成収縮差により、バンプ２３にクラ
ックが発生する問題があった。また、非導電性材料と導
電性材料とを混合したペーストを印刷、焼成しているた
め、非導電性材料の含有量により導通抵抗値が導電性材
料単味の値より高く、バラツキが大となる問題もあっ
た。さらに、上述したように、バンプ１３の材料が混合
材料ペーストであるため、めっき密着性及び半田濡れ性
が導電性材料単味より劣り、半田付け後の信頼性が低く
なる問題もあった。
た特公平３−４５９００号公報に記載されたバンプ付基
板では、セラミックグリーンシート上に、導電性の金属
粉に非導電性のガラス質粉を混入させたバンプ形成用ペ
ーストを所定の厚さだけ印刷形成した後焼成してバンプ
付基板を得ているが、焼成時グリーンシートとバンプ形
成用ペーストとの焼成収縮差により、バンプ２３にクラ
ックが発生する問題があった。また、非導電性材料と導
電性材料とを混合したペーストを印刷、焼成しているた
め、非導電性材料の含有量により導通抵抗値が導電性材
料単味の値より高く、バラツキが大となる問題もあっ
た。さらに、上述したように、バンプ１３の材料が混合
材料ペーストであるため、めっき密着性及び半田濡れ性
が導電性材料単味より劣り、半田付け後の信頼性が低く
なる問題もあった。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解決して、
バンプにクラックの発生がなく信頼性が高く、かつバン
プの高さを自由に調整することができるバンプ付基板を
提供しようとするものである。
バンプにクラックの発生がなく信頼性が高く、かつバン
プの高さを自由に調整することができるバンプ付基板を
提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のバンプ付基板の
第１発明は、基板表面上に外部取付用突起としてのバン
プを形成したバンプ付基板において、前記バンプが、非
導電性部材とこの非導電性部材とは別体の導電性部材と
の複合構造を有し、さらに前記非導電性部材が基板と同
一組成のセラミックス材料からなることを特徴とするも
のである。また、本発明のバンプ付基板の第２発明は、
基板表面上に外部取付用突起としてのバンプを形成した
バンプ付基板において、前記バンプが、非導電性部材と
この非導電性部材とは別体の導電性部材との複合構造を
有し、さらに前記複合構造が、円筒形状の非導電性部材
の中心に導電性部材としての半田を非導電性部材よりも
厚く設けた構造であることを特徴とするものである。
第１発明は、基板表面上に外部取付用突起としてのバン
プを形成したバンプ付基板において、前記バンプが、非
導電性部材とこの非導電性部材とは別体の導電性部材と
の複合構造を有し、さらに前記非導電性部材が基板と同
一組成のセラミックス材料からなることを特徴とするも
のである。また、本発明のバンプ付基板の第２発明は、
基板表面上に外部取付用突起としてのバンプを形成した
バンプ付基板において、前記バンプが、非導電性部材と
この非導電性部材とは別体の導電性部材との複合構造を
有し、さらに前記複合構造が、円筒形状の非導電性部材
の中心に導電性部材としての半田を非導電性部材よりも
厚く設けた構造であることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上述した構成において、バンプとして非導電性
部材とこの非導電性部材とは別体の導電性部材との複合
構造とし、非導電性部材として基板となるクリーンシー
トと同組成のセラミックス材料を使用した構成をとるこ
とにより、バンプの大部分を好ましくはグリーンシート
と同一組成の材料とすることができるため、焼成時にお
ける焼成収縮差に起因するクラックの発生を皆無にでき
るとともに、電気的な導通は導電性材料でとることがで
きるため、従来と同程度の信頼性のあるある電気的接続
を達成することができる。
部材とこの非導電性部材とは別体の導電性部材との複合
構造とし、非導電性部材として基板となるクリーンシー
トと同組成のセラミックス材料を使用した構成をとるこ
とにより、バンプの大部分を好ましくはグリーンシート
と同一組成の材料とすることができるため、焼成時にお
ける焼成収縮差に起因するクラックの発生を皆無にでき
るとともに、電気的な導通は導電性材料でとることがで
きるため、従来と同程度の信頼性のあるある電気的接続
を達成することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明のバンプ付基板の一例の構成を
示す図である。図１において、１はアルミナ等のセラミ
ックスからなる基板、２は基板１を貫通するスルーホー
ルに対応して設けたＷ、Ｍｏ等のメタライズからなる配
線パターン、３は配線パターン２上の所定の位置に設け
た非導電性部材、４は非導電性部材３とは別体に非導電
性部材３の全体をコーティングしたＷ、Ｍｏ等のメタラ
イズからなる導電部材である。また、基板１がアルミナ
からなる場合は、非導電性部材３をアルミナから形成す
ると好ましい。図１に示した実施例において、非導電性
部材３を導電性部材４でコーティングした部分がバンプ
５を形成し、これらバンプ５の高さはすべて同じ高さと
なっている。そして、図１中、配線パターン２の厚さｔ
１は約１０μm 、非導電性部材３の厚さｔ２は約７０μ
m 、バンプ５の厚さｔ３は約８０μm 程度の大きさであ
る。
示す図である。図１において、１はアルミナ等のセラミ
ックスからなる基板、２は基板１を貫通するスルーホー
ルに対応して設けたＷ、Ｍｏ等のメタライズからなる配
線パターン、３は配線パターン２上の所定の位置に設け
た非導電性部材、４は非導電性部材３とは別体に非導電
性部材３の全体をコーティングしたＷ、Ｍｏ等のメタラ
イズからなる導電部材である。また、基板１がアルミナ
からなる場合は、非導電性部材３をアルミナから形成す
ると好ましい。図１に示した実施例において、非導電性
部材３を導電性部材４でコーティングした部分がバンプ
５を形成し、これらバンプ５の高さはすべて同じ高さと
なっている。そして、図１中、配線パターン２の厚さｔ
１は約１０μm 、非導電性部材３の厚さｔ２は約７０μ
m 、バンプ５の厚さｔ３は約８０μm 程度の大きさであ
る。
【０００９】図２は図１に示す本発明のバンプ付基板を
実際に母基板に実装する際の一例を示す図である。図２
において、図１に示した例と同一の部材には同一の符号
を付し、その説明を省略する。図２において、６はセラ
ミックス多層基板等からなる母基板、７は母基板６の表
面のバンプ５と対応する位置に設けたメタライズ層、８
は基板１のバンプ５を設けた面と反対側の面に設けたメ
タライズからなる配線パターン、９は基板１に実装した
チップである。図２に示すように、バンプ５と母基板６
のメタライズ層７とを半田付けすることにより、基板１
を介してチップ９を母基板６上に実装している。
実際に母基板に実装する際の一例を示す図である。図２
において、図１に示した例と同一の部材には同一の符号
を付し、その説明を省略する。図２において、６はセラ
ミックス多層基板等からなる母基板、７は母基板６の表
面のバンプ５と対応する位置に設けたメタライズ層、８
は基板１のバンプ５を設けた面と反対側の面に設けたメ
タライズからなる配線パターン、９は基板１に実装した
チップである。図２に示すように、バンプ５と母基板６
のメタライズ層７とを半田付けすることにより、基板１
を介してチップ９を母基板６上に実装している。
【００１０】図３は図１に示す本発明のバンプ付基板の
製造方法の一例を説明するためのフローチャートであ
る。図３に示すフローチャートに従って製造方法を説明
すると、まずアルミナ等からなるセラミックグリーンシ
ートを従来から公知の方法で準備し、準備したセラミッ
クグリーンシート上にスルーホールを設け、タングステ
ンまたはモリブデンを用いてメタライズを施し、所定の
配線パターン及びスルーホールメタライズ層を版を使用
した印刷法にて形成する。この配線パターンの形成の際
に使用される版材は＃２００〜＃２５０で乳剤厚は２０
〜４０μm である。
製造方法の一例を説明するためのフローチャートであ
る。図３に示すフローチャートに従って製造方法を説明
すると、まずアルミナ等からなるセラミックグリーンシ
ートを従来から公知の方法で準備し、準備したセラミッ
クグリーンシート上にスルーホールを設け、タングステ
ンまたはモリブデンを用いてメタライズを施し、所定の
配線パターン及びスルーホールメタライズ層を版を使用
した印刷法にて形成する。この配線パターンの形成の際
に使用される版材は＃２００〜＃２５０で乳剤厚は２０
〜４０μm である。
【００１１】次に、バンプの部分を形成するため、まず
得られた配線パターンの所定の位置に非導電性部材を版
を使用した印刷法にて形成する。さらに、形成した非導
電性部材の全面に導電性部材をやはり版を使用した印刷
法によりコーティングする。バンプ形成の際に使用する
版としては、配線パターン印刷用の版よりも厚い、非導
電性部材用の版：５０〜８０μm 、導電性部材用の版：
１００〜１５０μm 程度の厚さを有するメッシュタイプ
またはメタルマスクを使用すると好適である。バンプ形
成用のペーストとしては、非導電性部材形成用のペース
トとしてグリーンシートと同組成のアルミナペーストを
使用すると好ましいとともに、導電性ペーストとしては
配線パターン用ペーストを用いると好ましい。
得られた配線パターンの所定の位置に非導電性部材を版
を使用した印刷法にて形成する。さらに、形成した非導
電性部材の全面に導電性部材をやはり版を使用した印刷
法によりコーティングする。バンプ形成の際に使用する
版としては、配線パターン印刷用の版よりも厚い、非導
電性部材用の版：５０〜８０μm 、導電性部材用の版：
１００〜１５０μm 程度の厚さを有するメッシュタイプ
またはメタルマスクを使用すると好適である。バンプ形
成用のペーストとしては、非導電性部材形成用のペース
トとしてグリーンシートと同組成のアルミナペーストを
使用すると好ましいとともに、導電性ペーストとしては
配線パターン用ペーストを用いると好ましい。
【００１２】最後に、全面に導電性部材をコーティング
した非導電性部材を表面に印刷したグリーンシートを、
１４００〜１６００℃の還元雰囲気中で同時に焼成し
て、最終的なバンプ付基板を得ている。そのため、本実
施例の製造方法では、バンプをすべて印刷法により設け
ているため、バンプの高さを３０〜２００μm 程度まで
自由にコントロールすることができる。また、非導電性
部材の印刷厚を変えることにより、グリーンシートと同
時焼成を行っても、導電性メタライズにもクラックの発
生はなく均一なバンプ高さを形成することができる。
した非導電性部材を表面に印刷したグリーンシートを、
１４００〜１６００℃の還元雰囲気中で同時に焼成し
て、最終的なバンプ付基板を得ている。そのため、本実
施例の製造方法では、バンプをすべて印刷法により設け
ているため、バンプの高さを３０〜２００μm 程度まで
自由にコントロールすることができる。また、非導電性
部材の印刷厚を変えることにより、グリーンシートと同
時焼成を行っても、導電性メタライズにもクラックの発
生はなく均一なバンプ高さを形成することができる。
【００１３】図４〜図７はそれぞれ本発明のバンプ付基
板の他の例の構成を示す図である。図４〜図７に示す例
において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を
付し、その説明を省略する。以下、図１に示す例と異な
る点を説明すると、まず図４に示した例では、非導電性
部材３のまわりにメタライズによる導電性部材４の代わ
りに半田による導電性部材１１を設け、非導電性部材３
と導電性部材１１とによりバンプ５を形成している。図
４に示す例において、配線パターン２の厚さｔ４は約１
０μm 、配線パターン２の直径ｔ５は約１５０μm 、非
導電性部材３の厚さｔ６は約５０μm 、非導電性部材３
の直径ｔ７は約５０μm 程度の大きさである。
板の他の例の構成を示す図である。図４〜図７に示す例
において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を
付し、その説明を省略する。以下、図１に示す例と異な
る点を説明すると、まず図４に示した例では、非導電性
部材３のまわりにメタライズによる導電性部材４の代わ
りに半田による導電性部材１１を設け、非導電性部材３
と導電性部材１１とによりバンプ５を形成している。図
４に示す例において、配線パターン２の厚さｔ４は約１
０μm 、配線パターン２の直径ｔ５は約１５０μm 、非
導電性部材３の厚さｔ６は約５０μm 、非導電性部材３
の直径ｔ７は約５０μm 程度の大きさである。
【００１４】また、図５（ａ）、（ｂ）に示した例で
は、非導電性部材３をドーナツ形の円筒形状の非導電性
部材１２とし、その内部の空間１２ａに半田による導電
性部材１１を設け、非導電性部材１２と導電性部材１１
とによりバンプ５を形成している。ここで、半田による
導電性部材１１の厚さを非導電性部材３の高さより高く
して、母基板の端子と接触するよう構成する必要があ
る。図５（ａ）、（ｂ）に示す例において、配線パター
ン２の厚さｔ８は約１０μm 、非導電性部材１１の厚さ
ｔ９は約５０μm 、非導電性部材１１の外径ｔ１０は約
２００μm 、非導電性部材１１の内径ｔ１１は約１００
μm程度の大きさである。上述した図４および図５
（ａ）、（ｂ）に示した例では、半田からなる導電性部
材１１を使用しているため、母基板の端子との接続は、
バンプと母基板の端子とを接触させて半田の融点以上の
温度に加熱するだけで、別の接着用の半田を使用するこ
となく実施することができる。
は、非導電性部材３をドーナツ形の円筒形状の非導電性
部材１２とし、その内部の空間１２ａに半田による導電
性部材１１を設け、非導電性部材１２と導電性部材１１
とによりバンプ５を形成している。ここで、半田による
導電性部材１１の厚さを非導電性部材３の高さより高く
して、母基板の端子と接触するよう構成する必要があ
る。図５（ａ）、（ｂ）に示す例において、配線パター
ン２の厚さｔ８は約１０μm 、非導電性部材１１の厚さ
ｔ９は約５０μm 、非導電性部材１１の外径ｔ１０は約
２００μm 、非導電性部材１１の内径ｔ１１は約１００
μm程度の大きさである。上述した図４および図５
（ａ）、（ｂ）に示した例では、半田からなる導電性部
材１１を使用しているため、母基板の端子との接続は、
バンプと母基板の端子とを接触させて半田の融点以上の
温度に加熱するだけで、別の接着用の半田を使用するこ
となく実施することができる。
【００１５】さらに、図６に示す例では、非導電性部材
を円筒形状の非導電性部材１２とし、導電性部材をタン
グステン、モリブデンのメタライズからなる導電性部材
４として、非導電性部材１２の一部ここでは空間１２ａ
と上部表面に導電性部材４を設けている。また、図７に
示す例では、非導電性部材３の上部表面および側面の一
部にメタライズからなる導電性部材４を設けている。
を円筒形状の非導電性部材１２とし、導電性部材をタン
グステン、モリブデンのメタライズからなる導電性部材
４として、非導電性部材１２の一部ここでは空間１２ａ
と上部表面に導電性部材４を設けている。また、図７に
示す例では、非導電性部材３の上部表面および側面の一
部にメタライズからなる導電性部材４を設けている。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、バンプとして非導電性部材とこの非導電性部
材とは別体の導電性部材との複合構造をとっているた
め、バンプの大部分を好ましくはグリーンシートと同一
の材料とすることができ、焼成時における焼成収縮差に
起因するクラックの発生を皆無にできるとともに、電気
的な導通は導電性材料でとることができるため、従来と
同程度の信頼性のあるある電気的接続を達成することが
できる。
によれば、バンプとして非導電性部材とこの非導電性部
材とは別体の導電性部材との複合構造をとっているた
め、バンプの大部分を好ましくはグリーンシートと同一
の材料とすることができ、焼成時における焼成収縮差に
起因するクラックの発生を皆無にできるとともに、電気
的な導通は導電性材料でとることができるため、従来と
同程度の信頼性のあるある電気的接続を達成することが
できる。
【図１】本発明のバンプ付基板の一例の構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す本発明のバンプ付基板を実際に母基
板に実装する際の例を示す図である。
板に実装する際の例を示す図である。
【図３】本発明のバンプ付基板の製造法の一例を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】本発明のバンプ付基板の他の例の構成を示す図
である。
である。
【図５】本発明のバンプ付基板のさらに他の例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明のバンプ付基板のさらに他の例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図７】本発明のバンプ付基板のさらに他の例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図８】従来のバンプ付基板の一例の構成を示す図であ
る。
る。
１ 基板 ２ 配線パターン ３、１２ 非導電性部材 ４、１１ 導電性部材 ５ バンプ ６ 母基板 ７ メタライズ層 ８ 配線パターン ９ チップ
Claims (4)
- 【請求項１】基板表面上に外部取付用突起としてのバン
プを形成したバンプ付基板において、前記バンプが、非
導電性部材とこの非導電性部材とは別体の導電性部材と
の複合構造を有し、さらに前記非導電性部材が基板と同
一組成のセラミックス材料からなることを特徴とするバ
ンプ付基板。 - 【請求項２】前記複合構造が、非導電性部材を導電性部
材でコーティングした構造である請求項１記載のバンプ
付基板。 - 【請求項３】前記複合構造が、円筒形状の非導電性部材
の中心に導電性部材としての半田を非導電性部材よりも
厚く設けた構造である請求項１記載のバンプ付基板。 - 【請求項４】基板表面上に外部取付用突起としてのバン
プを形成したバンプ付基板において、前記バンプが、非
導電性部材とこの非導電性部材とは別体の導電性部材と
の複合構造を有し、さらに前記複合構造が、円筒形状の
非導電性部材の中心に導電性部材としての半田を非導電
性部材よりも厚く設けた構造であることを特徴とするバ
ンプ付き基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4290141A JP2698517B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | バンプ付基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4290141A JP2698517B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | バンプ付基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140532A JPH06140532A (ja) | 1994-05-20 |
| JP2698517B2 true JP2698517B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17752321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4290141A Expired - Fee Related JP2698517B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | バンプ付基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698517B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6226233B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-11-08 | 三菱マテリアル株式会社 | 有芯構造はんだバンプ及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0373535A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP4290141A patent/JP2698517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06140532A (ja) | 1994-05-20 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970819 |
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