JPH06164146A - 多層配線基板 - Google Patents

多層配線基板

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JPH06164146A
JPH06164146A JP4306742A JP30674292A JPH06164146A JP H06164146 A JPH06164146 A JP H06164146A JP 4306742 A JP4306742 A JP 4306742A JP 30674292 A JP30674292 A JP 30674292A JP H06164146 A JPH06164146 A JP H06164146A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】絶縁基体に設けたメタライズ配線層と薄膜配線
部の回路配線膜とを確実に接続し、且つメタライズ配線
層及び回路配線膜を伝達する電気信号に悪影響を与える
ことがない多層配線基板を提供することにある。 【構成】メタライズ配線層5を有する絶縁基体1と、該
絶縁基体1上に被着され、高分子材料から成る絶縁膜2
と回路配線膜3とを交互に積層して形成される薄膜配線
部4とから構成される多層配線基板であって、前記絶縁
基体1のメタライズ配線層5と薄膜配線部4の回路配線
膜3とが絶縁基体1の表面に設けたメッシュ状の接続パ
ッド5aを介して電気的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路装置や半導
体素子収納用パッケージ等に使用される配線基板の改良
に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、混成集積回路装置や半導体素子収納
用パッケージ等に使用される多層配線基板はその回路配
線がMoーMn法等の厚膜形成技術によって形成されて
いる。
【0003】このMoーMn法は通常、タングステン、
モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に有機溶剤、
溶媒を添加混合し、ペースト状となした金属ペーストを
生もしくは焼結セラミック体の外表面にスクリーン印刷
により所定パターンに印刷塗布し、次にこれを還元雰囲
気中で焼成し、高融点金属粉末とセラミック体とを焼結
一体化させる方法である。
【0004】しかしながら、このMoーMn法を用いて
回路配線を形成した場合、回路配線は金属ペーストをス
クリーン印刷することにより形成されることから配線の
微細化が困難で回路配線の高密度化ができないという欠
点を有していた。
【0005】そこで上記欠点を解消するために回路配線
の一部を従来の厚膜形成技術で形成するのに変えて微細
化が可能な薄膜形成技術を用いて形成した多層配線基板
が使用されるようになってきた。
【0006】この回路配線の一部を薄膜形成技術により
形成した多層配線基板は通常、内部にタングステン、モ
リブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成るメタラ
イズ配線層を有する絶縁基体上に、スパッタリング法や
イオンプレーティング法等の薄膜形成技術を採用して形
成される回路配線膜とポリイミド樹脂等の有機高分子材
料から成る絶縁膜とを交互に積層させた構造の薄膜配線
部を被着させて成り、絶縁基体のメタライズ配線層と薄
膜配線部の回路配線膜とは絶縁基体の表面に設けた接続
パッドを介して行われている。
【0007】尚、前記多層配線基板においてはメタライ
ズ配線層を有する絶縁基体は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等の電気絶
縁材料が好適に使用され、通常、前記電気絶縁材料を含
むセラミックグリーンシートにメタライズ配線層となる
金属ペーストを印刷塗布するとともに複数枚を積層して
セラミックグリーンシート積層体となし、これを高温で
焼成することによって製作される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この多
層配線基板においては、セラミックグリーンシート積層
体を焼成する際に絶縁基体に不均一な焼成収縮が発生し
て絶縁基体の接続パッド形成位置にズレが生じ、回路配
線膜と接続パッドとの接触が不完全となるとともに絶縁
基体のメタライズ配線層と薄膜配線部の回路配線膜との
間の電気的接続が不良となる欠点を有していた。
【0009】また上記欠点に鑑み接続パッドの面積を広
くし回路配線膜と接続パッドとの接触を完全となすこと
が考えられるが接続パッドを広くすると接続パッドと該
接続パッドに電気的に接続されていないメタライズ配線
層との間、或いは接続パッドと該接続パッドに電気的に
接続されていない回路配線膜との間に絶縁基体や絶縁膜
を誘電体とした大きな浮遊容量が形成され、これがメタ
ライズ配線層及び回路配線膜を伝達する電気信号に悪影
響を与えるという欠点が誘発されてしまう。
【0010】
【発明の目的】本発明は上記諸欠点に鑑み案出されたも
ので、その目的は絶縁基体に設けたメタライズ配線層と
薄膜配線部の回路配線膜とを確実に接続し、且つメタラ
イズ配線層及び回路配線膜を伝達する電気信号に悪影響
を与えることがない多層配線基板を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明はメタライズ配線
層を有する絶縁基体と、前記絶縁基体上に被着され、高
分子材料から成る絶縁膜と回路配線膜とを交互に積層し
て形成される薄膜配線部とから構成される多層配線基板
であって、前記絶縁基体のメタライズ配線層と薄膜配線
部の回路配線膜とが絶縁基体の表面に設けたメッシュ状
の接続パッドを介して電気的に接続されていることを特
徴とするものである。
【0012】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図1 及び図2 は本発明の多層配線基板の一実施例を
示し、1 は絶縁基体、2は絶縁膜、3は回路配線膜であ
る。
【0013】前記絶縁基体1は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等の電気絶
縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から
成る場合には、アルミナ(Al2 O 3 ) 、シリカ(SiO2 )
、カルシア(CaO) 、マグネシア(MgO) 等の原料粉末に
適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとと
もにこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダー
ロール法を採用することによってセラミックグリーンシ
ート( セラミック生シート) を形成し、しかる後、前記
セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施
し、所定形状となすとともに高温( 約1600℃) で焼成す
ることによって製作される。
【0014】前記絶縁基体1はまたその上面に絶縁膜2
と回路配線膜3 が交互に被着積層され、絶縁膜2 と回路
配線3 とより成る薄膜配線部4 を支持する支持部材とし
ての作用を為す。
【0015】前記絶縁基体1 はその内部及び表面にタン
グステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末か
ら成るメタライズ配線層5 が形成されており、該メタラ
イズ配線層5 は薄膜配線部4 の回路配線膜3 を外部電気
回路に接続する作用を為し、メタライズ配線層5 の絶縁
基体1 上面に露出する部位は接続パッド5aを構成して回
路配線膜3 の一部が電気的に接続され、また絶縁基体1
の下面に露出する部位は外部電気回路基板の配線導体に
半田等のロウ材を介して接合される。
【0016】尚、前記メタライズ配線層5 はタングステ
ン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混
合して得た金属ペーストを絶縁基体1 となるセラミック
グリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法によ
り所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁基
体1 の所定位置に所定パターンに形成される。
【0017】また前記メタライズ配線層5 のうち絶縁基
体1 の上面に形成される接続パッド5aはメタライズ配線
層5 と薄膜配線部4 の回路配線膜3 とを電気的に接続さ
せる作用を為し、図2 に示す如く、多数の孔5bを有する
メッシュ状となっている。
【0018】前記接続パッド5aはメッシュ状であること
から該接続パッド5aと絶縁基体1 内部のメタライズ配線
層5との対向面積、或いは接続パッド5aと絶縁基体1 上
面に被着される薄膜配線部4 の回路配線膜3 との対向面
接は実質的に狭くなり、その結果、接続パッド5Aとメタ
ライズ配線層5 、或いは接続パッド5aと回路配線膜3と
の間に大きな浮遊容量が形成されることはなく、メタラ
イズ配線層5 と回路配線膜3 を伝達する電気信号に悪影
響を及ぼすことも殆どない。
【0019】また前記メッシュ状接続パッド5aは浮遊容
量の悪影響が有効に回避されることから多少広い平面積
としても良く、メッシュ状接続パッド5aを広い平面積と
すると絶縁基体1 の不均一な焼成収縮に起因して接続パ
ッド5aの形成位置にズレが発生したとしても回路配線膜
3 を接続パッド5aに確実に接触させるこができ、その結
果、絶縁基体1 のメタライズ配線層5 と薄膜配線部4 の
回路配線膜3 との電気的接続が確実なものとなる。
【0020】尚、前記メッシュ状接続パッド5aは、開口
面積が0.0003乃至0.04mm2 の孔5bを複数個、全開孔面積
が接続パッド5aの全面積に対し20乃至80%となるように
形成しておくとメタライズ配線層5 と回路配線膜3 との
電気的接続を確実として、且つ接続パッド5aと回路配線
膜3 との間に形成される浮遊容量を極めて小さなものと
なすことができる。従って、前記メッシュ状接続パッド
5aは、開口面積が0.0003乃至0.04mm2 の孔5bを複数個、
全開孔面積が接続パッド5aの全面積に対し20乃至80%と
なるように形成しておくことが好ましい。
【0021】また前記メッシュ状接続パッド5aを含むメ
タライズ配線層5 はその露出表面にニッケル、金等の耐
蝕性に優れ、且つ良導電性でロウ材と濡れ性の良い金属
をメッキ法により1.0 乃至20.0μm の厚みに層着させて
おくと、メッシュ状接続パッド5aを含むメタライズ配線
層5 の酸化腐食を有効に防止することができるとともに
接続パッド5aと薄膜配線部4 の回路配線膜3 との接続及
びメタライズ配線層5と外部電気回路基板の配線導体と
の接続が良好となる。従って、前記メッシュ状接続パッ
ド5aを含むメタライズ配線層5 はその露出表面にニッケ
ル、金等の金属をメッキ法により1.0 乃至20.0μm の厚
みに層着させておくことが好ましい。
【0022】前記メタライズ配線層5 及び接続パッド5a
を有する絶縁基体1 は更にその上面に絶縁膜2 と回路配
線膜3 を交互に積層して成る薄膜配線部4 が被着されて
おり、該絶縁膜2 はポリイミド樹脂等の高分子材料から
成り、例えば4,4'ージアミノジフェニルエーテル50モル
% 、ジアミノジフェニルスルホン50モル% 、3,3',4,4'
ービフェニルテトラカルボン酸二無水物から成るポリマ
溶液を絶縁基体1 上面にスピンコート法により塗布し、
しかる後、400 ℃の熱を加えてポリマ溶液を熱架橋させ
ることによって絶縁基体1 上に多層に形成される。
【0023】前記絶縁膜2 はその厚みを2.0 μm 未満と
すると上下に位置する回路配線る3が電気的に短絡する
危険性があり、また50.0μm を越えると絶縁膜2 を形成
する際の応力によって絶縁膜2 と絶縁基体1 との間及び
絶縁膜2 と回路配線膜3 との間が剥離してしまう危険性
がある。また多層配線基板とした後、熱が印加されると
絶縁膜2 の応力によって上下の回路配線膜3 の電気的接
続の信頼性が低下してしまう危険性がある。従って、前
記絶縁膜2 はその厚みを2.0 乃至50.0μm の厚みとして
おくことが好ましい。
【0024】また前記絶縁膜2 の間に配される回路配線
膜3 はアルミニウム、銅、クロム、ニッケル等の金属材
料から成り、その一部は絶縁基体1 に設けた接続パッド
5aを介してメタライズ配線層5 に電気的に接続される。
【0025】前記回路配線膜3 は銅やクロム等の金属を
絶縁膜2 上にスパッタリング法やイオンプレーティング
法等により被着するとともにこれをフォトリソグラフィ
ー技術により所定パターンに加工することによって形成
され、該スパッタリング法やフォトリソグラフィー技術
により形成される回路配線膜3 はその線幅、厚みが極め
て細く、薄いものとなり、その結果、回路配線膜3 の微
細化が可能となって回路配線膜3 の高密度化が可能とな
る。
【0026】かくして本発明の多層配線基板によれば、
回路配線膜3 に半導体素子や抵抗器、コンデンサ等の電
子部品を接合接続させ、メタライズ配線層5 の絶縁基体
1 下面に導出させた部位を外部電気回路基板の配線導体
に接続させることによって混成集積回路装置や半導体素
子収納用パッケージ等に使用される多層配線基板として
機能する。
【0027】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能である。
【0028】
【発明の効果】本発明の多層配線基板によれば、絶縁基
体に設けたメタライズ配線層と薄膜配線部の回路配線膜
とを接続する接続パッドをメッシュ状としたことから接
続パッドとメタライズ配線層との対向面積、或いは接続
パッドと回路配線膜との対向面接は実質的に狭くなり、
その結果、接続パッドとメタライズ配線層との間、或い
は接続パッドと回路配線膜との間に大きな浮遊容量が形
成されることはなく、メタライズ配線層と回路配線膜を
伝達する電気信号に悪影響を及ぼすことも殆どない。
【0029】また同時に接続パッドを多少広くしても浮
遊容量の悪影響を有効に回避することが可能であること
から絶縁基体の不均一な焼成収縮に起因して接続パッド
の形成位置にズレが発生したとしても接続パッドの面積
を広くしておくことによって回路配線膜と接続パッドと
を確実に接触させるこができ、その結果、絶縁基体のメ
タライズ配線層と薄膜配線部の回路配線膜とを確実に電
気的接続することがてきる。
【0030】更に回路配線膜をスパッタリング法やイオ
ンプレーテング法等の薄膜形成技術で形成することから
回路配線膜の微細化が可能で回路配線膜の高密度化も可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層配線基板の一実施例を示す断面図
である。
【図2】図1に示す多層配線基板の要部拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・絶縁基体 2・・・・・絶縁膜 3・・・・・回路配線膜 4・・・・・薄膜配線部 5・・・・・メタライズ配線層 5a・・・・接続パッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メタライズ配線層を有する絶縁基体と、前
    記絶縁基体上に被着され、高分子材料から成る絶縁膜と
    回路配線膜とを交互に積層して形成される薄膜配線部と
    から構成される多層配線基板であって、前記絶縁基体の
    メタライズ配線層と薄膜配線部の回路配線膜とが絶縁基
    体の表面に設けたメッシュ状の接続パッドを介して電気
    的に接続されていることを特徴とする多層配線基板。
  2. 【請求項2】前記メッシュ状接続パッドは開口面積が0.
    0003乃至0.04mm2 の孔を複数個、全開孔面積が接続パッ
    ドの全面積に対し20乃至80%となるように形成されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の多層配線基板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101132900B1 (ko) * 2008-11-12 2012-04-03 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
WO2013186927A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 株式会社日立製作所 プリント基板
JP2017212327A (ja) * 2016-05-25 2017-11-30 京セラ株式会社 配線基板および電子装置
CN109357176A (zh) * 2018-11-13 2019-02-19 南京博德新能源技术有限公司 一种led灯板

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CN109357176A (zh) * 2018-11-13 2019-02-19 南京博德新能源技术有限公司 一种led灯板

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