JPH0661611A - 実装基板の製造方法 - Google Patents
実装基板の製造方法Info
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- JPH0661611A JPH0661611A JP20690392A JP20690392A JPH0661611A JP H0661611 A JPH0661611 A JP H0661611A JP 20690392 A JP20690392 A JP 20690392A JP 20690392 A JP20690392 A JP 20690392A JP H0661611 A JPH0661611 A JP H0661611A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 MCM (Multichip Module)用実装基板の製造方
法に関し，基板中のVIAの高密度化と基板の放熱性の向
上を目的とする。 【構成】 １）セラミックグリーンシート１上に金属ワ
イヤ２を平行に配列し，該セラミックグリーンシートを
積層，焼成して積層体３を形成し，該積層体を該金属ワ
イヤに垂直の方向にスライスして基板４を作成する,
２）リソグラフィ工程を用いて金属板６にVIA 孔を開口
する工程と，該金属板の表面およびVIA 孔内部に絶縁膜
８を被着する工程と, 該VIA 孔に金属を充填してVIA ９
を形成する工程とを有するように構成する。
法に関し，基板中のVIAの高密度化と基板の放熱性の向
上を目的とする。 【構成】 １）セラミックグリーンシート１上に金属ワ
イヤ２を平行に配列し，該セラミックグリーンシートを
積層，焼成して積層体３を形成し，該積層体を該金属ワ
イヤに垂直の方向にスライスして基板４を作成する,
２）リソグラフィ工程を用いて金属板６にVIA 孔を開口
する工程と，該金属板の表面およびVIA 孔内部に絶縁膜
８を被着する工程と, 該VIA 孔に金属を充填してVIA ９
を形成する工程とを有するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はMCM (Multichip Module)
用実装基板の製造方法に関する。近年, 民生用電子機器
やコンピュータの高速化, 小型化に伴い，高密度実装，
高速伝送が可能な回路基板が要求されている。
用実装基板の製造方法に関する。近年, 民生用電子機器
やコンピュータの高速化, 小型化に伴い，高密度実装，
高速伝送が可能な回路基板が要求されている。
【０００２】
【従来の技術】高密度実装基板(MCM-C基板) の基板材料
としては同時焼成セラミック多層基板が用いられている
が，そのVIA 密度には限度があった。例えば, VIA 間ピ
ッチが200μｍ以上, VIA 径が50μｍ以上であった。
としては同時焼成セラミック多層基板が用いられている
が，そのVIA 密度には限度があった。例えば, VIA 間ピ
ッチが200μｍ以上, VIA 径が50μｍ以上であった。
【０００３】これは，グリーンシート表面に開けた孔に
金属粉末や金属ペーストを埋め, これらのグリーンシー
トを積層して焼成するという手法に原因があった。しか
しながら，今後のMCM 用高密度基板はVIA 間ピッチが50
μｍ以下, VIA 径が50μｍ以下であることが望まれてい
る。これが実現すると素子の実装密度を大幅に増すこと
ができる。
金属粉末や金属ペーストを埋め, これらのグリーンシー
トを積層して焼成するという手法に原因があった。しか
しながら，今後のMCM 用高密度基板はVIA 間ピッチが50
μｍ以下, VIA 径が50μｍ以下であることが望まれてい
る。これが実現すると素子の実装密度を大幅に増すこと
ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実装密度が上がれば，
素子からの発熱に対して考慮する必要がある。放熱方法
としては, 従来から素子上部に放熱フィンをつける方法
や強制的に風を供給する強制空冷法等がとられている。
しかし, 素子の高密度化に対処して放熱は素子側はもと
より，基板側からも放熱することが必要となってきた。
素子からの発熱に対して考慮する必要がある。放熱方法
としては, 従来から素子上部に放熱フィンをつける方法
や強制的に風を供給する強制空冷法等がとられている。
しかし, 素子の高密度化に対処して放熱は素子側はもと
より，基板側からも放熱することが必要となってきた。
【０００５】本発明は, 機器の高速化, 小型化への進展
に対応して, 基板中のVIA の高密度化と基板の放熱性の
向上を目的とする。
に対応して, 基板中のVIA の高密度化と基板の放熱性の
向上を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は，１）
セラミックグリーンシート１上に金属ワイヤ２を平行に
配列し，該セラミックグリーンシートを積層，焼成して
積層体３を形成し，該積層体を該金属ワイヤに垂直の方
向にスライスして基板４を作成する実装基板の製造方
法，あるいは２）リソグラフィ工程を用いて金属板６に
VIA 孔を開口する工程と，該金属板の表面およびVIA 孔
内部に絶縁膜８を被着する工程と, 該VIA 孔に金属を充
填してVIA （基板を貫通する導電体）９を形成する工程
とを有する実装基板の製造方法, あるいは３）セラミッ
クグリーンシート11上に該セラミックグリーンシートと
異なる材質の絶縁膜12を介在させて金属ワイヤ13を平行
に配列し，該セラミックグリーンシートの裏面に且つ該
金属ワイヤの対応位置に前記材質の絶縁膜14を被着し，
該セラミックグリーンシートを積層，焼成して積層体15
を形成し，該積層体を該金属ワイヤに垂直の方向にスラ
イスして基板16を作成する実装基板の製造方法により達
成される。
セラミックグリーンシート１上に金属ワイヤ２を平行に
配列し，該セラミックグリーンシートを積層，焼成して
積層体３を形成し，該積層体を該金属ワイヤに垂直の方
向にスライスして基板４を作成する実装基板の製造方
法，あるいは２）リソグラフィ工程を用いて金属板６に
VIA 孔を開口する工程と，該金属板の表面およびVIA 孔
内部に絶縁膜８を被着する工程と, 該VIA 孔に金属を充
填してVIA （基板を貫通する導電体）９を形成する工程
とを有する実装基板の製造方法, あるいは３）セラミッ
クグリーンシート11上に該セラミックグリーンシートと
異なる材質の絶縁膜12を介在させて金属ワイヤ13を平行
に配列し，該セラミックグリーンシートの裏面に且つ該
金属ワイヤの対応位置に前記材質の絶縁膜14を被着し，
該セラミックグリーンシートを積層，焼成して積層体15
を形成し，該積層体を該金属ワイヤに垂直の方向にスラ
イスして基板16を作成する実装基板の製造方法により達
成される。
【０００７】
【作用】図１(A) 〜(D) は発明１の原理説明図である。
図１(A) に置いて，グリーンシート１を作成し，その表
面に金属ワイヤ２を配列する。この際，この金属ワイヤ
が外れないようにグリーンシート上に溝をつけてこの溝
の中に配列してもよい。
図１(A) に置いて，グリーンシート１を作成し，その表
面に金属ワイヤ２を配列する。この際，この金属ワイヤ
が外れないようにグリーンシート上に溝をつけてこの溝
の中に配列してもよい。
【０００８】図１(B) において，これらのグリーンシー
トを重ね合わせて積層する。図１(C) において，この積
層体３を焼成する。焼成後，この積層体を点線に沿って
カットして基板４を形成する。
トを重ね合わせて積層する。図１(C) において，この積
層体３を焼成する。焼成後，この積層体を点線に沿って
カットして基板４を形成する。
【０００９】図１(D) において，切断後の基板４には金
属ワイヤで形成されたVIA （基板を貫通する導電体）５
が高密度に形成されている。図２(A) 〜(D) は発明２の
原理説明図である。
属ワイヤで形成されたVIA （基板を貫通する導電体）５
が高密度に形成されている。図２(A) 〜(D) は発明２の
原理説明図である。
【００１０】図２(A) において，リソグラフィにより，
基板のコアとなる金属板６上にVIA形成部が開口された
レジスト膜７を形成する。図２(B) において，レジスト
膜７マスクにして金属板１をエッチングし，VIA孔を開
口する。
基板のコアとなる金属板６上にVIA形成部が開口された
レジスト膜７を形成する。図２(B) において，レジスト
膜７マスクにして金属板１をエッチングし，VIA孔を開
口する。
【００１１】図２(C) において，この開口された金属板
１に絶縁膜８を被覆して絶縁性基板とする。図２(D) に
おいて，VIA 孔に金属を埋め込みVIA ９を形成する。
１に絶縁膜８を被覆して絶縁性基板とする。図２(D) に
おいて，VIA 孔に金属を埋め込みVIA ９を形成する。
【００１２】上記の方法で形成することにより，MCM 用
高密度基板が得られる。上記の構造においては, VIA 密
度は発明１ではグリーンシートの厚さ, 発明２ではリソ
グラフィの精度によって決まるため, 高密度化が可能と
なり，且つ, 発明１では焼成基板に熱伝導率の高い窒化
アルミニウム(AlN) 等のセラミックスを用い, また発明
２では銅, 銀合金等の金属基板を用いるため熱伝導性の
優れた基板がえられる。
高密度基板が得られる。上記の構造においては, VIA 密
度は発明１ではグリーンシートの厚さ, 発明２ではリソ
グラフィの精度によって決まるため, 高密度化が可能と
なり，且つ, 発明１では焼成基板に熱伝導率の高い窒化
アルミニウム(AlN) 等のセラミックスを用い, また発明
２では銅, 銀合金等の金属基板を用いるため熱伝導性の
優れた基板がえられる。
【００１３】この結果，高密度に素子を搭載することが
でき，またVIA によりI/O 端子を基板の裏面から取り出
すことができるため，配線長の短い回路を形成でき, 且
つ効率よく放熱することができる。
でき，またVIA によりI/O 端子を基板の裏面から取り出
すことができるため，配線長の短い回路を形成でき, 且
つ効率よく放熱することができる。
【００１４】
【実施例】発明１の実施例として基板の製造プロセスを
図１を用いて説明する。図１(A) において，粒径１μｍ
の窒化アルミニウムの粉末に酸化イットリウムを２wt％
添加し，これらを調合した粉末にバインダとしてPVB(ポ
リビニルブチラール) と，可塑剤として DBP（ジブチル
フタレート）と, エタノールとを添加し，ボールミルで
混合しスラリーを作成する。このスラリーをドクタブレ
ード法で厚さ 300μｍのグリーンシートに成形した。
図１を用いて説明する。図１(A) において，粒径１μｍ
の窒化アルミニウムの粉末に酸化イットリウムを２wt％
添加し，これらを調合した粉末にバインダとしてPVB(ポ
リビニルブチラール) と，可塑剤として DBP（ジブチル
フタレート）と, エタノールとを添加し，ボールミルで
混合しスラリーを作成する。このスラリーをドクタブレ
ード法で厚さ 300μｍのグリーンシートに成形した。
【００１５】次に，定型に打ち抜いたグリーンシート１
上に径50μｍのタングステン(W) ワイヤ２を配列した。
図１(B) において，このグリーンシートを重ね合わせ,
100℃で30分間加熱しながらプレスして積層体３を形成
する。
上に径50μｍのタングステン(W) ワイヤ２を配列した。
図１(B) において，このグリーンシートを重ね合わせ,
100℃で30分間加熱しながらプレスして積層体３を形成
する。
【００１６】図１(C) において，この積層体を窒素雰囲
気中で 600℃で２時間仮焼成してバインダ抜きを行っ
た。この後, 窒素雰囲気中で1500℃で４時間の本焼成を
行い緻密化を行った。次に, この焼成体を点線の位置で
切断する。
気中で 600℃で２時間仮焼成してバインダ抜きを行っ
た。この後, 窒素雰囲気中で1500℃で４時間の本焼成を
行い緻密化を行った。次に, この焼成体を点線の位置で
切断する。
【００１７】図１(D) において，切断された各基板の表
面を機械的に研磨して高密度配列されたVIA ５を有する
基板４が得られた。発明１のセラミックグリーンシート
は窒化アルミニウムの他に，ベリリア，炭化珪素，アル
ミナ等の絶縁性セラミックス，およびチタン酸バリウム
の他にPZT等の鉛系複合ペロブスカイト酸化物, バリウ
ム系複合ペロブスカイト酸化物, ビスマス系複合ペロブ
スカイト酸化物等が使用できる。VIA の密度を決定する
グリーンシートの厚さは５〜500 μｍが可能である。
面を機械的に研磨して高密度配列されたVIA ５を有する
基板４が得られた。発明１のセラミックグリーンシート
は窒化アルミニウムの他に，ベリリア，炭化珪素，アル
ミナ等の絶縁性セラミックス，およびチタン酸バリウム
の他にPZT等の鉛系複合ペロブスカイト酸化物, バリウ
ム系複合ペロブスカイト酸化物, ビスマス系複合ペロブ
スカイト酸化物等が使用できる。VIA の密度を決定する
グリーンシートの厚さは５〜500 μｍが可能である。
【００１８】また，発明１の金属ワイヤはタングステ
ン，銅の他にモリブデン，金，銀およびこれらの合金が
使用できる。ワイヤの径は10〜500 μｍが可能である。
また，発明１の基板の表面にペースト印刷法により他の
セラミック層を設けることができる。
ン，銅の他にモリブデン，金，銀およびこれらの合金が
使用できる。ワイヤの径は10〜500 μｍが可能である。
また，発明１の基板の表面にペースト印刷法により他の
セラミック層を設けることができる。
【００１９】発明２の実施例として基板の製造プロセス
を図２を用いて説明する。図２(A) において，厚さ 2 m
m の銅板６上に，リソグラフィにより，VIA 形成部を開
口したレジスト膜７を形成する。
を図２を用いて説明する。図２(A) において，厚さ 2 m
m の銅板６上に，リソグラフィにより，VIA 形成部を開
口したレジスト膜７を形成する。
【００２０】図２(B) において，酸で銅板６エッチング
し，VIA 孔を開口する。次いで，レジスト膜７を除去す
る。図２(C) において，熱CVD 法により，AlN 膜８を銅
板の表面とVIA 孔の内側に成長する。
し，VIA 孔を開口する。次いで，レジスト膜７を除去す
る。図２(C) において，熱CVD 法により，AlN 膜８を銅
板の表面とVIA 孔の内側に成長する。
【００２１】図２(C) において，銅溶融体を1200℃で２
時間, HIP(等水圧加圧) 法を用いアルゴンの1500気圧下
でVIA 孔に含浸させVIA ９を形成した。その後，不必要
部を機械的に研磨して除去し，基板とした。
時間, HIP(等水圧加圧) 法を用いアルゴンの1500気圧下
でVIA 孔に含浸させVIA ９を形成した。その後，不必要
部を機械的に研磨して除去し，基板とした。
【００２２】発明２で使用する金属板は，銅の他にアル
ミニウム，銀等室温で 0.5 cal/cm/cm2/sec/℃以上の金
属が有効である。また，絶縁膜の被着方法は熱CVD 法の
他に, 真空蒸着法, スパッタ法, ゾルゲル法, プラズマ
溶射法, ペースト印刷法が使用できる。
ミニウム，銀等室温で 0.5 cal/cm/cm2/sec/℃以上の金
属が有効である。また，絶縁膜の被着方法は熱CVD 法の
他に, 真空蒸着法, スパッタ法, ゾルゲル法, プラズマ
溶射法, ペースト印刷法が使用できる。
【００２３】また，VIA 形成法として溶融金属含浸法の
他に金属粉末充填法でもよい。図３(A) 〜(D) は発明１
の他の実施例の説明図である。図３(A) において，粒径
２μｍのチタン酸バリウムの粉末に炭酸リチウムを２wt
％添加し，これらを調合した粉末にバインダとしてPMMA
(ポリメチルメタアクリレート) と，可塑剤として DBP
（ジブチルフタレート）と, MEK(メチルエチルケトン)
とを添加し，ボールミルで混合しスラリーを作成する。
このスラリーをドクタブレード法で厚さ 300μｍのグリ
ーンシートに成形した。
他に金属粉末充填法でもよい。図３(A) 〜(D) は発明１
の他の実施例の説明図である。図３(A) において，粒径
２μｍのチタン酸バリウムの粉末に炭酸リチウムを２wt
％添加し，これらを調合した粉末にバインダとしてPMMA
(ポリメチルメタアクリレート) と，可塑剤として DBP
（ジブチルフタレート）と, MEK(メチルエチルケトン)
とを添加し，ボールミルで混合しスラリーを作成する。
このスラリーをドクタブレード法で厚さ 300μｍのグリ
ーンシートに成形した。
【００２４】次に，このグリーンシート上に平行に配列
する絶縁ペースト（ガラス：アルミナ＝１：１）の帯状
パターン12をスクリーン印刷した。次に，この帯状パタ
ーンの上に，径50μｍの銅ワイヤ13を配列した。
する絶縁ペースト（ガラス：アルミナ＝１：１）の帯状
パターン12をスクリーン印刷した。次に，この帯状パタ
ーンの上に，径50μｍの銅ワイヤ13を配列した。
【００２５】さらに, グリーンシート裏面の同位置に絶
縁ペーストの帯状パターン14をスクリーン印刷した。図
３(B) において，このグリーンシートを重ね合わせ, こ
の積層体を窒素雰囲気中で1000℃で４時間の焼成を行
う。
縁ペーストの帯状パターン14をスクリーン印刷した。図
３(B) において，このグリーンシートを重ね合わせ, こ
の積層体を窒素雰囲気中で1000℃で４時間の焼成を行
う。
【００２６】図３(C) において，この焼成体15を点線の
位置で切断して基板16を作成する。図３(D) において，
切断された各基板の表面を機械的に研磨して高密度配列
されたVIA 17を有する基板16が得られた。
位置で切断して基板16を作成する。図３(D) において，
切断された各基板の表面を機械的に研磨して高密度配列
されたVIA 17を有する基板16が得られた。
【００２７】この実施例により, チタン酸バリウム（高
誘電率）基板中に銅VIA が形成され，さらにこのVIA 周
囲にガラスセラミック（低誘電率）部が形成された基板
が得られた。
誘電率）基板中に銅VIA が形成され，さらにこのVIA 周
囲にガラスセラミック（低誘電率）部が形成された基板
が得られた。
【００２８】次に, 実施例の効果を示す数値例を従来例
と対比して表１に示す。
と対比して表１に示す。
【００２９】
【表１】 なお，熱伝導率はセラミック基板の場合は実施例と従来
例は同等である。
例は同等である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば，基板中のVIA の高密度
化と基板の放熱性の向上に寄与することができた。ま
た，VIA 周囲に基板とは異なる材料からなる部分が形成
されたMCM として有用な基板が得られた。
化と基板の放熱性の向上に寄与することができた。ま
た，VIA 周囲に基板とは異なる材料からなる部分が形成
されたMCM として有用な基板が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 発明１の原理説明図
【図２】 発明２の原理説明図
【図３】 発明１の他の実施例の説明図
１ グリーンシート(AlN) ２ 金属ワイヤ(W) ３ グリーンシートの積層体 ４ 基板 ５ 金属ワイヤ(W) で形成されたVIA ６ 金属板で銅板 ７ レジスト膜 ８ 絶縁膜 ９ 金属注入によるVIA 11 グリーンシート（チタン酸バリウム） 12 絶縁ペーストの帯状パターン 13 金属ワイヤ(Cu) 14 絶縁ペーストの帯状パターン 15 グリーンシートの積層体 16 基板 17 金属ワイヤ(Cu)で形成されたVIA
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミックグリーンシート(1) 上に金属
ワイヤ(2) を平行に配列し，該セラミックグリーンシー
トを積層，焼成して積層体(3）を形成し，該積層体を該
金属ワイヤに垂直の方向にスライスして基板(4）を作成
することを特徴とする実装基板の製造方法。 - 【請求項２】 リソグラフィ工程を用いて金属板(6) に
VIA 孔を開口する工程と，該金属板の表面およびVIA 孔
内部に絶縁膜(8) を被着する工程と, 該VIA孔に金属を
充填してVIA （基板を貫通する導電体）(9) を形成する
工程とを有することを特徴とする実装基板の製造方法。 - 【請求項３】 セラミックグリーンシート(11)上に該セ
ラミックグリーンシートと異なる材質の絶縁膜(12)を介
在させて金属ワイヤ(13)を平行に配列し，該セラミック
グリーンシートの裏面に且つ該金属ワイヤの対応位置に
前記材質の絶縁膜(14)を被着し，該セラミックグリーン
シートを積層，焼成して積層体(15)を形成し，該積層体
を該金属ワイヤに垂直の方向にスライスして基板(16)を
作成することを特徴とする実装基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20690392A JPH0661611A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 実装基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20690392A JPH0661611A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 実装基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661611A true JPH0661611A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16530979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20690392A Withdrawn JPH0661611A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 実装基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661611A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8386047B2 (en) | 2010-07-15 | 2013-02-26 | Advanced Bionics | Implantable hermetic feedthrough |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20690392A patent/JPH0661611A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8386047B2 (en) | 2010-07-15 | 2013-02-26 | Advanced Bionics | Implantable hermetic feedthrough |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |