JP2975711B2 - 終端抵抗内蔵型多層配線基板 - Google Patents
終端抵抗内蔵型多層配線基板Info
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- H05K1/0298—Multilayer circuits
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
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Description
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】この発明は、終端抵抗を内蔵した
金属／ポリイミド系多層配線基板に関する。
金属／ポリイミド系多層配線基板に関する。
【０００３】
【従来の技術】近年、スーパーコンピュータは勿論のこ
と、汎用コンピュータの分野でも高速化の要求がさらに
増し、その要求に応えるためのキーポイントの一つであ
るＬＳＩにおいても、ＣＭＯＳなどの従来デバイスの高
速化が図られる一方、またＧａＡｓやＥＣＬに代表され
る新しいデバイスの開発が行われている。
と、汎用コンピュータの分野でも高速化の要求がさらに
増し、その要求に応えるためのキーポイントの一つであ
るＬＳＩにおいても、ＣＭＯＳなどの従来デバイスの高
速化が図られる一方、またＧａＡｓやＥＣＬに代表され
る新しいデバイスの開発が行われている。
【０００４】これらの超高速素子を、デバイス本来の高
速性を十分に引き出して動作させるには、従来のプリン
ト基板に実装する方式に代わる新しい実装方式が不可欠
である。その一手段として、絶縁層にポリイミド樹脂、
導体層にたとえば銅を用いた銅／ポリイミド系多層配線
基板が開発されており、一部実用化されている。
速性を十分に引き出して動作させるには、従来のプリン
ト基板に実装する方式に代わる新しい実装方式が不可欠
である。その一手段として、絶縁層にポリイミド樹脂、
導体層にたとえば銅を用いた銅／ポリイミド系多層配線
基板が開発されており、一部実用化されている。
【０００５】ところが、前記したＧａＡｓやＥＣＬデバ
イスを実装する多層配線基板においては、内蔵（内層）
する信号配線の特性インピーダンスの制御とともに、ま
たその特性インピーダンスに整合した終端抵抗の設置が
必要となる。この終端抵抗の設置（内蔵）手段ないし方
法としては、チップ抵抗を多層配線基板の最上面に実装
するのが一般的である。しかし、ＬＳＩなどの高集積化
に伴い必要とされる終端抵抗の数も増し、チップ抵抗で
は対応できなくなってきた。
イスを実装する多層配線基板においては、内蔵（内層）
する信号配線の特性インピーダンスの制御とともに、ま
たその特性インピーダンスに整合した終端抵抗の設置が
必要となる。この終端抵抗の設置（内蔵）手段ないし方
法としては、チップ抵抗を多層配線基板の最上面に実装
するのが一般的である。しかし、ＬＳＩなどの高集積化
に伴い必要とされる終端抵抗の数も増し、チップ抵抗で
は対応できなくなってきた。
【０００６】この対応策として、終端抵抗を銅／ポリイ
ミド系多層配線部に内蔵・配設する手段が試みられてい
る。この手段は、たとえば図２に断面的に示すように、
アルミナ・セラミック基板や窒化アルミニウム基板もし
くは金属基板などの支持基板１面上に、支持基板１表面
あらさの吸収や絶縁の目的からポリイミド樹脂膜を最下
層（下地層）2aとして１層形成し、その上に終端抵抗３
としての抵抗体を内蔵・配設するものである。なお、図
２において、2bは多層配線部２の層間絶縁層をなすポリ
イミド樹脂層、2cは同じく多層配線部２の銅からなる配
線層、3aは終端抵抗３の電極、3bは配線層2cと終端抵抗
３とを接続する接続線、４は表面実装されたＬＳＩをそ
れぞれ示す。
ミド系多層配線部に内蔵・配設する手段が試みられてい
る。この手段は、たとえば図２に断面的に示すように、
アルミナ・セラミック基板や窒化アルミニウム基板もし
くは金属基板などの支持基板１面上に、支持基板１表面
あらさの吸収や絶縁の目的からポリイミド樹脂膜を最下
層（下地層）2aとして１層形成し、その上に終端抵抗３
としての抵抗体を内蔵・配設するものである。なお、図
２において、2bは多層配線部２の層間絶縁層をなすポリ
イミド樹脂層、2cは同じく多層配線部２の銅からなる配
線層、3aは終端抵抗３の電極、3bは配線層2cと終端抵抗
３とを接続する接続線、４は表面実装されたＬＳＩをそ
れぞれ示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記終端抵抗
を多層配線部に内蔵・配設する手段ないし構成では、終
端抵抗としての抵抗体が熱伝導率の低いポリイミド樹脂
に包まれてしまうため、その抵抗体で発生した熱が放熱
され難く、結果的に、電流を終端抵抗に比較的多く流す
ＧａＡｓやＥＣＬデバイスの場合、抵抗体サイズの大型
化により支持基板全体が大型化し、また信頼性にも問題
があった。さらに、前記抵抗体の発熱に伴い抵抗値が変
化するため、伝送線路とのミスマッチが生じ、デバイス
の誤動作の原因にもなっていた。このように従来の銅／
ポリイミド系多層配線部に終端抵抗を内蔵させた構成で
は、これまでのところサイズが微細で、しかも信頼性に
優れた抵抗体が得られていないため、高速化が要求され
る用途に十分適用し得るものとはいえない。
を多層配線部に内蔵・配設する手段ないし構成では、終
端抵抗としての抵抗体が熱伝導率の低いポリイミド樹脂
に包まれてしまうため、その抵抗体で発生した熱が放熱
され難く、結果的に、電流を終端抵抗に比較的多く流す
ＧａＡｓやＥＣＬデバイスの場合、抵抗体サイズの大型
化により支持基板全体が大型化し、また信頼性にも問題
があった。さらに、前記抵抗体の発熱に伴い抵抗値が変
化するため、伝送線路とのミスマッチが生じ、デバイス
の誤動作の原因にもなっていた。このように従来の銅／
ポリイミド系多層配線部に終端抵抗を内蔵させた構成で
は、これまでのところサイズが微細で、しかも信頼性に
優れた抵抗体が得られていないため、高速化が要求され
る用途に十分適用し得るものとはいえない。
【０００８】本発明は上記した点に鑑みなされたもの
で、ＧａＡｓやＥＣＬデバイスのように比較的大きな電
流を終端抵抗に流すデバイスを実装する金属／ポリイミ
ド系多層配線部に、抵抗体の形状を非常に微細に設定・
装着でき、かつ電気的にも機械的にも信頼性のすぐれた
終端抵抗が内蔵、配設された多層配線基板の提供を目的
とする。
で、ＧａＡｓやＥＣＬデバイスのように比較的大きな電
流を終端抵抗に流すデバイスを実装する金属／ポリイミ
ド系多層配線部に、抵抗体の形状を非常に微細に設定・
装着でき、かつ電気的にも機械的にも信頼性のすぐれた
終端抵抗が内蔵、配設された多層配線基板の提供を目的
とする。
【０００９】［発明の構成］
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る終端抵抗内
蔵型の多層配線基板は、支持基板と、前記支持基板の主
面上に一体的に形成されたポリイミド樹脂層を層間絶縁
体とする金属／ポリイミド系多層配線部と、前記多層配
線部に内蔵された終端抵抗とを具備する終端抵抗内蔵型
多層配線基板において、前記終端抵抗は最下層の層間絶
縁体を貫挿する形で埋め込まれ、一端側が支持基板面に
対接する金属柱の他端側面に無機質系絶縁層を介して配
設・内蔵されていることを特徴とし、さらに要すれば前
記金属柱を銅もしくはニッケル製として、かつ無機質系
絶縁層をＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 もしくはＳｉＣで形成し
たことを骨子とする。
蔵型の多層配線基板は、支持基板と、前記支持基板の主
面上に一体的に形成されたポリイミド樹脂層を層間絶縁
体とする金属／ポリイミド系多層配線部と、前記多層配
線部に内蔵された終端抵抗とを具備する終端抵抗内蔵型
多層配線基板において、前記終端抵抗は最下層の層間絶
縁体を貫挿する形で埋め込まれ、一端側が支持基板面に
対接する金属柱の他端側面に無機質系絶縁層を介して配
設・内蔵されていることを特徴とし、さらに要すれば前
記金属柱を銅もしくはニッケル製として、かつ無機質系
絶縁層をＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 もしくはＳｉＣで形成し
たことを骨子とする。
【００１１】本発明において、金属／ポリイミド系多層
配線部を構成する金属としては、銅、アルミニウム、金
など通常配線材料として用いられている金属ならばいず
れをも使用し得る。
配線部を構成する金属としては、銅、アルミニウム、金
など通常配線材料として用いられている金属ならばいず
れをも使用し得る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、終端抵抗で発生した熱が金属
柱を介して瞬時に放熱されるので、終端抵抗の形状を微
細なものに設定することが可能となり、結果的に支持基
板全体の小形化、あるいはモジュールの小形化を達成し
得るばかりでなく、ポリイミド樹脂膜に伝わる熱量も減
少するため、信頼性の向上も図られる。
柱を介して瞬時に放熱されるので、終端抵抗の形状を微
細なものに設定することが可能となり、結果的に支持基
板全体の小形化、あるいはモジュールの小形化を達成し
得るばかりでなく、ポリイミド樹脂膜に伝わる熱量も減
少するため、信頼性の向上も図られる。
【００１３】さらに、終端抵抗（抵抗体）は、それぞれ
の抵抗体固有の温度による抵抗値の変化率（ＴＣＲ）を
もつが、前記したように抵抗体で発生した熱は瞬時に放
熱され冷却するので、常時一定の温度で動作させられる
ことになり（抵抗値の変化が非常に少なくなる）、電気
的に良好な特性を呈する。
の抵抗体固有の温度による抵抗値の変化率（ＴＣＲ）を
もつが、前記したように抵抗体で発生した熱は瞬時に放
熱され冷却するので、常時一定の温度で動作させられる
ことになり（抵抗値の変化が非常に少なくなる）、電気
的に良好な特性を呈する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明に係る終端抵抗内蔵型多層配線
基板の実施例を図面を参照して説明する。
基板の実施例を図面を参照して説明する。
【００１５】図１は、本発明に係る終端抵抗内蔵型多層
配線基板の一構造例を示す断面図である。図１におい
て、１はアルミナセラミックや窒化アルミニウムのよう
な絶縁性基板もしくは金属基板などの支持基板であり、
この支持基板１の主面上には銅配線層2cおよびこれらの
銅配線層2c間を電気的に絶縁するポリイミド樹脂層2a,2
b から成る多層配線部２が一体的に形成・配設されてい
る。ここでポリイミド樹脂層2aは最下層（下地層）を成
すポリイミド樹脂層であって、このポリイミド樹脂層2a
は支持基板１の表面の凹凸（数百ミクロン）を吸収する
ために形成されている。
配線基板の一構造例を示す断面図である。図１におい
て、１はアルミナセラミックや窒化アルミニウムのよう
な絶縁性基板もしくは金属基板などの支持基板であり、
この支持基板１の主面上には銅配線層2cおよびこれらの
銅配線層2c間を電気的に絶縁するポリイミド樹脂層2a,2
b から成る多層配線部２が一体的に形成・配設されてい
る。ここでポリイミド樹脂層2aは最下層（下地層）を成
すポリイミド樹脂層であって、このポリイミド樹脂層2a
は支持基板１の表面の凹凸（数百ミクロン）を吸収する
ために形成されている。
【００１６】また、５はたとえば銅もしくはニッケルか
ら成る金属柱で、前記最下層（下地層）を成すポリイミ
ド樹脂層2aを貫通する形で埋め込まれ、一端側が支持基
板１面に接し他端側面には、たとえばＳｉＯ2 、Ｓｉ3
Ｎ4 もしくはＳｉＣなどから成る無機質系絶縁層６を介
して所要の終端抵抗３が配置・埋設されている。ここ
で、終端抵抗３は薄膜抵抗パターンおよび電極3aから構
成されており、多層配線部２内に内蔵・配設されてい
る。なお、図１において４は表面実装されたＬＳＩであ
る。
ら成る金属柱で、前記最下層（下地層）を成すポリイミ
ド樹脂層2aを貫通する形で埋め込まれ、一端側が支持基
板１面に接し他端側面には、たとえばＳｉＯ2 、Ｓｉ3
Ｎ4 もしくはＳｉＣなどから成る無機質系絶縁層６を介
して所要の終端抵抗３が配置・埋設されている。ここ
で、終端抵抗３は薄膜抵抗パターンおよび電極3aから構
成されており、多層配線部２内に内蔵・配設されてい
る。なお、図１において４は表面実装されたＬＳＩであ
る。
【００１７】このような構成を採る本発明に係る終端抵
抗内蔵型の多層配線基板は、次のような手段で用意に製
造し得る。すなわち、支持基板１の主面上に第１層目
（最下層ないし下地層）のポリイミド樹脂層2aを被着・
形成した後、抵抗体を内蔵・配設させる領域を選択的に
エッチング除去して、支持基板１面を部分的に露出・開
口させる。次いで、前記部分的に露出させた支持基板１
面を含む全面に、金属柱５を電解メッキするための電極
となる金属薄膜をスパッタリングなどによって、被着・
形成した後、金属柱５を形成する部分（選択的なエッチ
ング除去で露出・開口させた部分）を除いた領域に、一
般的なフォトリソ技術でフォトレジストをコートする。
抗内蔵型の多層配線基板は、次のような手段で用意に製
造し得る。すなわち、支持基板１の主面上に第１層目
（最下層ないし下地層）のポリイミド樹脂層2aを被着・
形成した後、抵抗体を内蔵・配設させる領域を選択的に
エッチング除去して、支持基板１面を部分的に露出・開
口させる。次いで、前記部分的に露出させた支持基板１
面を含む全面に、金属柱５を電解メッキするための電極
となる金属薄膜をスパッタリングなどによって、被着・
形成した後、金属柱５を形成する部分（選択的なエッチ
ング除去で露出・開口させた部分）を除いた領域に、一
般的なフォトリソ技術でフォトレジストをコートする。
【００１８】次に、前記露出・開口させた部分の金属め
っき面が、第１層目のポリイミド樹脂層2aの上面とほぼ
一致するまで金属のメッキを行い、所要の金属柱５を形
成した後、前記フォトレジストの除去および金属柱５を
電解メッキにより形成するための電極とした金属薄膜を
エッチング除去する。これまでが第１層目のポリイミド
樹脂層2aの中に金属柱５を埋め込む工程である。ここ
で、金属柱５の形成は第１層目ポリイミド樹脂層（最下
層）2aを形成する前に形成しておいてもよい。しかる
後、前記形成した金属柱５の上端面に、無機質系絶縁層
（膜）６を被着形成する。この無機質系絶縁層（膜）６
の被着形成には、たとえばＣＶＤ法やスパッタ法などが
用いられ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 もしくはＳｉＣから成
る層（膜）を形成する。次いで、その無機質系絶縁層６
上に終端抵抗３が、たとえばＮｉＣｒ合金および電極金
属のスパッタリングとフォトリソ技術による所定のパタ
ーン加工で形成する。
っき面が、第１層目のポリイミド樹脂層2aの上面とほぼ
一致するまで金属のメッキを行い、所要の金属柱５を形
成した後、前記フォトレジストの除去および金属柱５を
電解メッキにより形成するための電極とした金属薄膜を
エッチング除去する。これまでが第１層目のポリイミド
樹脂層2aの中に金属柱５を埋め込む工程である。ここ
で、金属柱５の形成は第１層目ポリイミド樹脂層（最下
層）2aを形成する前に形成しておいてもよい。しかる
後、前記形成した金属柱５の上端面に、無機質系絶縁層
（膜）６を被着形成する。この無機質系絶縁層（膜）６
の被着形成には、たとえばＣＶＤ法やスパッタ法などが
用いられ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 もしくはＳｉＣから成
る層（膜）を形成する。次いで、その無機質系絶縁層６
上に終端抵抗３が、たとえばＮｉＣｒ合金および電極金
属のスパッタリングとフォトリソ技術による所定のパタ
ーン加工で形成する。
【００１９】かくして、所要の終端抵抗３を所定箇所に
配設した後、常套の多層配線構造を形成する手段によっ
て、ポリイミド樹脂層（層間絶縁層）2bおよび銅配線層
2cを交互に形成するとともに、所要の銅配線層2c間の接
続など行いながら、支持基板１に一体かした多層配線部
２を形成することにより、図１に断面的に示すような構
造の終端抵抗内蔵型の多層配線基板が得られる。
配設した後、常套の多層配線構造を形成する手段によっ
て、ポリイミド樹脂層（層間絶縁層）2bおよび銅配線層
2cを交互に形成するとともに、所要の銅配線層2c間の接
続など行いながら、支持基板１に一体かした多層配線部
２を形成することにより、図１に断面的に示すような構
造の終端抵抗内蔵型の多層配線基板が得られる。
【００２０】なお、前記において、金属柱５は終端抵抗
３当たり常にｌ個と設定する必要なく、複数の終端抵抗
３を１個の金属柱５で放熱・冷却し得る構成としてもよ
い。また、前記構成において、金属柱を銅もしくはニッ
ケル製とし、無機質系絶縁層をＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 も
しくはＳｉＣで形成した場合は、信頼性などの点でさら
に好ましい。
３当たり常にｌ個と設定する必要なく、複数の終端抵抗
３を１個の金属柱５で放熱・冷却し得る構成としてもよ
い。また、前記構成において、金属柱を銅もしくはニッ
ケル製とし、無機質系絶縁層をＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 も
しくはＳｉＣで形成した場合は、信頼性などの点でさら
に好ましい。
【００２１】
【発明の効果】上記本発明に係る終端抵抗内蔵型多層配
線基板によれば、たとえばＧａＡｓやＥＣＬデバイスの
ように比較的大きな電流を終端抵抗に流すデバイスを実
装する回路構成に用いた場合、その終端抵抗内蔵型の銅
／ポリイミド樹脂系多層配線基板に内蔵されている終端
抵抗は、電気的にも熱的にも良好な特性を呈するばかり
でなく、結果的にモジュールの小型化、および信頼性の
向上を図ることもできる。かくして、本発明に係る終端
抵抗内蔵型多層配線基板は、高速化が要求されるたとえ
ばコンピュータの回路装置構成に好適するものといえ
る。
線基板によれば、たとえばＧａＡｓやＥＣＬデバイスの
ように比較的大きな電流を終端抵抗に流すデバイスを実
装する回路構成に用いた場合、その終端抵抗内蔵型の銅
／ポリイミド樹脂系多層配線基板に内蔵されている終端
抵抗は、電気的にも熱的にも良好な特性を呈するばかり
でなく、結果的にモジュールの小型化、および信頼性の
向上を図ることもできる。かくして、本発明に係る終端
抵抗内蔵型多層配線基板は、高速化が要求されるたとえ
ばコンピュータの回路装置構成に好適するものといえ
る。
【図１】本発明に係る終端抵抗内蔵型多層配線基板の要
部構成例を示す断面図。
部構成例を示す断面図。
【図２】従来の終端抵抗内蔵型多層配線基板の要部構成
を示す断面図。
を示す断面図。
１…支持基板 ２…多層配線部 2a…最下層（第１
層目）のポリイミド樹脂層 2b…層間絶縁層（ポリイ
ミド樹脂層） 2c…銅配線層 ３…終端抵抗 3a
…終端抵抗の電極 3b…接続線 ４…ＬＳＩ ５
…金属柱 ６…無機質系絶縁層（膜）出願人
株式会社 東芝代理人 弁理士 須 山 佐
一（ほか１名）
層目）のポリイミド樹脂層 2b…層間絶縁層（ポリイ
ミド樹脂層） 2c…銅配線層 ３…終端抵抗 3a
…終端抵抗の電極 3b…接続線 ４…ＬＳＩ ５
…金属柱 ６…無機質系絶縁層（膜）出願人
株式会社 東芝代理人 弁理士 須 山 佐
一（ほか１名）
Claims (1)
- 【請求項１】 支持基板と、前記支持基板の主面上に一
体的に形成されたポリイミド樹脂層を層間絶縁体とする
金属／ポリイミド系多層配線部と、前記多層配線部に内
蔵された終端抵抗とを具備する終端抵抗内蔵型多層配線
基板において、 前記終端抵抗は最下層の層間絶縁体を
貫挿する形で埋め込まれ、一端側が支持基板面に対接す
る金属柱の他端側面に無機質系絶縁層を介して配設・内
蔵されていることを特徴とする終端抵抗内蔵型多層配線
基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7504591A JP2975711B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 終端抵抗内蔵型多層配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7504591A JP2975711B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 終端抵抗内蔵型多層配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309250A JPH04309250A (ja) | 1992-10-30 |
| JP2975711B2 true JP2975711B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=13564845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7504591A Expired - Fee Related JP2975711B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 終端抵抗内蔵型多層配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975711B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2812358B2 (ja) * | 1996-03-18 | 1998-10-22 | 日本電気株式会社 | Ｌｓｉパッケージおよびｌｓｉパッケージ製造方法 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP7504591A patent/JP2975711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04309250A (ja) | 1992-10-30 |
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