JPH04337695A - 多層配線構造体 - Google Patents
多層配線構造体Info
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- JPH04337695A JPH04337695A JP11030991A JP11030991A JPH04337695A JP H04337695 A JPH04337695 A JP H04337695A JP 11030991 A JP11030991 A JP 11030991A JP 11030991 A JP11030991 A JP 11030991A JP H04337695 A JPH04337695 A JP H04337695A
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層配線FPC、多層配
線基板などに形成されたバイアホールの連結構造体に関
する。
線基板などに形成されたバイアホールの連結構造体に関
する。
【0002】
【従来の技術】最近ICの高速化に対応して、伝送スピ
ードの向上、ノイズの低減などの観点からTABテープ
やFPCなどの配線基板において多層配線構造体が用い
られるようになった。このような多層配線構造体におい
ては、例えばポリイミドフィルムなどの絶縁層の上面に
信号層、下面に電源層を有しているが、下面の電源層か
ら配線をとるためなどの目的でバイアホールが設けられ
る。
ードの向上、ノイズの低減などの観点からTABテープ
やFPCなどの配線基板において多層配線構造体が用い
られるようになった。このような多層配線構造体におい
ては、例えばポリイミドフィルムなどの絶縁層の上面に
信号層、下面に電源層を有しているが、下面の電源層か
ら配線をとるためなどの目的でバイアホールが設けられ
る。
【0003】バイアホールを介してこのような層間を電
気的に連結する手段として、従来めっき法や蒸着法が知
られている。
気的に連結する手段として、従来めっき法や蒸着法が知
られている。
【0004】めっき法は電気めっき法や無電解めっき法
により、図3に示すようにバイアホール1内壁の垂直方
向に厚さ約5〜10μmのめっき2を施して層間を連結
するもので、バイアホール部以外にめっきレジストを印
刷してバイアホール部のみにめっきを施す方法、あるい
は全面めっき後にホトエッチング法により余分な部分の
めっき膜を除去する方法がある。この場合銅の電気めっ
きでは5〜10分、無電解めっきでは1〜2時間とめっ
きに時間がかかること、湿式で行なわれるためイオン性
物質がバイアホールや層間に残留して、マイグレーショ
ンや配線腐食原因となること、めっき層が薄いため熱ス
トレスに弱いこと、更には連結部の電気抵抗が高く、伝
送特性が低下するなどの問題点がある。
により、図3に示すようにバイアホール1内壁の垂直方
向に厚さ約5〜10μmのめっき2を施して層間を連結
するもので、バイアホール部以外にめっきレジストを印
刷してバイアホール部のみにめっきを施す方法、あるい
は全面めっき後にホトエッチング法により余分な部分の
めっき膜を除去する方法がある。この場合銅の電気めっ
きでは5〜10分、無電解めっきでは1〜2時間とめっ
きに時間がかかること、湿式で行なわれるためイオン性
物質がバイアホールや層間に残留して、マイグレーショ
ンや配線腐食原因となること、めっき層が薄いため熱ス
トレスに弱いこと、更には連結部の電気抵抗が高く、伝
送特性が低下するなどの問題点がある。
【0005】また蒸着法はイオンプレーティング法、ス
パッタリング法などがあり、図4に示すように蒸着マス
ク15を用いてバイアホール部への蒸着3を行なうか、
またはめっき法と同様に全面蒸着後に余分な部分をホト
エッチング法により除去する方法である。この方法では
5〜10μmの厚さに蒸着させるのに4〜5時間と時間
がかかること、蒸着マスクが高価である上に高価な蒸着
設備が必要であること、さらにめっき法による連結と同
様に連結部が熱ストレスに弱く、また電気抵抗が高いと
いう問題点がある。
パッタリング法などがあり、図4に示すように蒸着マス
ク15を用いてバイアホール部への蒸着3を行なうか、
またはめっき法と同様に全面蒸着後に余分な部分をホト
エッチング法により除去する方法である。この方法では
5〜10μmの厚さに蒸着させるのに4〜5時間と時間
がかかること、蒸着マスクが高価である上に高価な蒸着
設備が必要であること、さらにめっき法による連結と同
様に連結部が熱ストレスに弱く、また電気抵抗が高いと
いう問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】バイアホールの連結に
関する上記従来技術の課題に鑑み、信頼性が高く、容易
に連結できる方法が求められていた。本発明は、このよ
うな要望に応えるものである。
関する上記従来技術の課題に鑑み、信頼性が高く、容易
に連結できる方法が求められていた。本発明は、このよ
うな要望に応えるものである。
【0007】本発明の目的はバイアホールの連結を半田
ボールをバイアホールに埋め込むことにより実現するも
のであり、加工作業が極めて簡単で、バイアホールの連
結信頼性の高い多層配線構造体を提供するものである。
ボールをバイアホールに埋め込むことにより実現するも
のであり、加工作業が極めて簡単で、バイアホールの連
結信頼性の高い多層配線構造体を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、絶縁層の両面に配線層を有する多層
配線構造体に形成されたバイアホールに、半田ボールを
埋め込むことにより、両配線層を連結して成る多層配線
構造体が提供される。以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
に本発明によれば、絶縁層の両面に配線層を有する多層
配線構造体に形成されたバイアホールに、半田ボールを
埋め込むことにより、両配線層を連結して成る多層配線
構造体が提供される。以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
【0009】図1は、本発明の多層配線構造体の連結構
造の一例を示す断面図である。以下多層配線構造体とし
てFPCを代表例として説明するがこれに限るものでは
ない。
造の一例を示す断面図である。以下多層配線構造体とし
てFPCを代表例として説明するがこれに限るものでは
ない。
【0010】本発明において絶縁層5は、ポリイミドフ
ィルムを挙げることができるがこれに限るものではない
。この絶縁層の厚さは限定しないが、例えば25μm
程度である。
ィルムを挙げることができるがこれに限るものではない
。この絶縁層の厚さは限定しないが、例えば25μm
程度である。
【0011】前記絶縁層5の両面に第1配線層4および
第2(裏面)配線層7を有する。第1配線層4としては
、例えば厚さ20μm 程度の銅などを挙げることがで
きる。
第2(裏面)配線層7を有する。第1配線層4としては
、例えば厚さ20μm 程度の銅などを挙げることがで
きる。
【0012】通常、前記絶縁層5に第1配線層4を設け
た状態で、例えば金型プレス開口法によりバイアホール
1を開口する。その後、下面に例えば銅箔の第2配線層
7を貼りつけて構造体としている。前記第2配線層7は
、例えばエポキシ系接着剤層6を介して貼りつけられる
。前記バイアホール1の大きさは、配線作業などを考慮
して適宜の大きさとすればよく、通常0.2mmФ程度
である。
た状態で、例えば金型プレス開口法によりバイアホール
1を開口する。その後、下面に例えば銅箔の第2配線層
7を貼りつけて構造体としている。前記第2配線層7は
、例えばエポキシ系接着剤層6を介して貼りつけられる
。前記バイアホール1の大きさは、配線作業などを考慮
して適宜の大きさとすればよく、通常0.2mmФ程度
である。
【0013】本発明では、前記バイアホール1に、半田
ボール8を埋め込むことにより、前記両配線層4,7が
連結されている。半田ボールの埋め込み方法としては、
例えば図2に示すようにキャピラリー10の孔に通した
ワイヤの先端を、ライン14からのAr+H2 雰囲気
中でアーク放電により溶解してボール12を形成し、例
えば超音波併用型の熱圧着法により接合して行う方法を
挙げることができる。前記アーク放電によりバイアホー
ル1に1回の埋込みで完全に充填することができる。
ボール8を埋め込むことにより、前記両配線層4,7が
連結されている。半田ボールの埋め込み方法としては、
例えば図2に示すようにキャピラリー10の孔に通した
ワイヤの先端を、ライン14からのAr+H2 雰囲気
中でアーク放電により溶解してボール12を形成し、例
えば超音波併用型の熱圧着法により接合して行う方法を
挙げることができる。前記アーク放電によりバイアホー
ル1に1回の埋込みで完全に充填することができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。
する。
【0015】(実施例1)図1に示す構造の多層配線F
PCを作成した。用いた多層配線FPCは厚さ25μm
のポリイミドフィルム絶縁層5の上面に、厚さ20μm
の銅の第1配線層4を設け、金型プレス開口法により0
.2mmΦのバイアホール1開口後、下面に厚さ20μ
mのエポキシ系接着剤層6を介して厚さ35μmの銅箔
7(第2配線層)を貼りつけた。半田ボール8は半田ワ
イヤー11を加熱して作った。ワイヤーとしては40%
Sn−Pbの100μm径のもの使用した。図2に半田
ボールの埋め込み工程を示した。キャピラリー10の孔
に通したワイヤの先端を、ライン14からのAr+10
%H2 雰囲気中でアーク放電(電圧2100V、電流
50〜60mA、時間1.5ms)により溶解し、ボー
ル12を形成した。この時ボールの径はワイヤーの3倍
の径まで作ることができるのでバイアホールに1回の埋
め込みで完全に充填することができた。ボールの接合は
超音波併用型の熱圧着法により行なった。埋め込み条件
は、超音波出力0.03〜1W、印加時間10〜70m
s、荷重20〜30gとし、FPC温度は423Kとし
た。その後、キャピラリーを垂直方向に移動させながら
、クランパー9を閉じボールの切断を行なった。この方
法により、均一な大きさのボールを再現性良く埋め込む
ことができた。ボールの埋め込み速度は0.3s/バイ
アホールであった。バイアホール連結部の特性試験結果
を表1に示す。
PCを作成した。用いた多層配線FPCは厚さ25μm
のポリイミドフィルム絶縁層5の上面に、厚さ20μm
の銅の第1配線層4を設け、金型プレス開口法により0
.2mmΦのバイアホール1開口後、下面に厚さ20μ
mのエポキシ系接着剤層6を介して厚さ35μmの銅箔
7(第2配線層)を貼りつけた。半田ボール8は半田ワ
イヤー11を加熱して作った。ワイヤーとしては40%
Sn−Pbの100μm径のもの使用した。図2に半田
ボールの埋め込み工程を示した。キャピラリー10の孔
に通したワイヤの先端を、ライン14からのAr+10
%H2 雰囲気中でアーク放電(電圧2100V、電流
50〜60mA、時間1.5ms)により溶解し、ボー
ル12を形成した。この時ボールの径はワイヤーの3倍
の径まで作ることができるのでバイアホールに1回の埋
め込みで完全に充填することができた。ボールの接合は
超音波併用型の熱圧着法により行なった。埋め込み条件
は、超音波出力0.03〜1W、印加時間10〜70m
s、荷重20〜30gとし、FPC温度は423Kとし
た。その後、キャピラリーを垂直方向に移動させながら
、クランパー9を閉じボールの切断を行なった。この方
法により、均一な大きさのボールを再現性良く埋め込む
ことができた。ボールの埋め込み速度は0.3s/バイ
アホールであった。バイアホール連結部の特性試験結果
を表1に示す。
【0016】(実施例2)実施例1において、バイアホ
ールの開口径を0.1mmΦ、半田ワイヤーとして35
μmのものを用いた他は実施例1と同様に行なった。バ
イアホール連結部の特性試験結果を表1に示す。
ールの開口径を0.1mmΦ、半田ワイヤーとして35
μmのものを用いた他は実施例1と同様に行なった。バ
イアホール連結部の特性試験結果を表1に示す。
【0017】(比較例)実施例1と同じバイアホールを
有する多層配線構造体を、無電解法銅めっきにより連結
した(図3参照)。
有する多層配線構造体を、無電解法銅めっきにより連結
した(図3参照)。
【0018】(試験法)■温度サイクル(熱ストレス)
試験バイアホールを連結した多層配線FPCをEIAJ
(日本電子機械工業会)IC−121−04に準拠し、
温度サイクル試験機を用い、−50℃に30分間保った
後、常温に30分間保持し次に150℃に昇温し、30
分間保つ。次いでまた常温に30分間保持した後また−
50℃とする。これを500サイクル行い、試験数20
に対し連結が破断したサンプル個数を調べる。昇温、降
温時間はサンプルを熱媒体に瞬時に投入するので制御し
てない。
試験バイアホールを連結した多層配線FPCをEIAJ
(日本電子機械工業会)IC−121−04に準拠し、
温度サイクル試験機を用い、−50℃に30分間保った
後、常温に30分間保持し次に150℃に昇温し、30
分間保つ。次いでまた常温に30分間保持した後また−
50℃とする。これを500サイクル行い、試験数20
に対し連結が破断したサンプル個数を調べる。昇温、降
温時間はサンプルを熱媒体に瞬時に投入するので制御し
てない。
【0019】■バイアホール連結部の直流抵抗値の変化
連結後の抵抗値と、65℃、95%相対湿度の雰囲気に
100時間保持後の抵抗値(Ω)を示したもので、試験
数20の平均値である。
連結後の抵抗値と、65℃、95%相対湿度の雰囲気に
100時間保持後の抵抗値(Ω)を示したもので、試験
数20の平均値である。
【0020】
【0021】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、本発明によって提供される多層配線構造体は
、バイアホールの連結に作業容易な半田ボールの埋め込
みをとり入れたため、きわめて能率良く製造することが
できる。まためっき法のようにイオン性不純物の侵入の
恐れが全くなく、バイアホールの連結部の熱ストレスに
よる信頼性も良好で、連結部の電気抵抗も小さい。
いるので、本発明によって提供される多層配線構造体は
、バイアホールの連結に作業容易な半田ボールの埋め込
みをとり入れたため、きわめて能率良く製造することが
できる。まためっき法のようにイオン性不純物の侵入の
恐れが全くなく、バイアホールの連結部の熱ストレスに
よる信頼性も良好で、連結部の電気抵抗も小さい。
【図1】本発明の多層配線構造体の連結構造の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図2】本発明の多層配線構造体の連結作業の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】従来法(めっき法)による連結構造を示す断面
図である。
図である。
【図4】従来法(蒸着法)による連結構造を示す断面図
である。
である。
1 バイアホール
2 バイアホールの連結層(めっき)3 バイアホ
ールの連結層(蒸着) 4 第1配線層 5 絶縁層 6 接着剤層 7 第2(裏面)配線層 8 半田ボール 9 クランパー 10 キャピラリーティップ 11 半田ワイヤー 12 埋め込み前の半田ボール 13 印加電極 14 雰囲気ガス供給ライン 15 蒸着マスク
ールの連結層(蒸着) 4 第1配線層 5 絶縁層 6 接着剤層 7 第2(裏面)配線層 8 半田ボール 9 クランパー 10 キャピラリーティップ 11 半田ワイヤー 12 埋め込み前の半田ボール 13 印加電極 14 雰囲気ガス供給ライン 15 蒸着マスク
Claims (1)
- 【請求項1】 絶縁層の両面に配線層を有する多層配
線構造体に形成されたバイアホールに、半田ボールを埋
め込むことにより、両配線層を連結して成る多層配線構
造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11030991A JPH04337695A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 多層配線構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11030991A JPH04337695A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 多層配線構造体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04337695A true JPH04337695A (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=14532444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11030991A Withdrawn JPH04337695A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 多層配線構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04337695A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6291778B1 (en) | 1995-06-06 | 2001-09-18 | Ibiden, Co., Ltd. | Printed circuit boards |
WO2002096170A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Verfahren zur herstellung eines kontaktsubstrats sowie kontaktsubstrat |
US6525275B1 (en) | 1996-08-05 | 2003-02-25 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed circuit boards |
US6831234B1 (en) | 1996-06-19 | 2004-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed circuit board |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP11030991A patent/JPH04337695A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6291778B1 (en) | 1995-06-06 | 2001-09-18 | Ibiden, Co., Ltd. | Printed circuit boards |
US6303880B1 (en) | 1995-06-06 | 2001-10-16 | Ibiden Co., Ltd. | Printed circuit boards |
US6831234B1 (en) | 1996-06-19 | 2004-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed circuit board |
US6525275B1 (en) | 1996-08-05 | 2003-02-25 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed circuit boards |
WO2002096170A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Verfahren zur herstellung eines kontaktsubstrats sowie kontaktsubstrat |
US7049213B2 (en) | 2001-05-23 | 2006-05-23 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Method for producing a contact substrate and corresponding contact substrate |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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