JPH07245358A - 多層配線セラミック基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層配線セラミック基板の設計、生産工数を
増加させることなく、ダミーパッドのメタライズ剪断強
度の向上を図る。 【構成】 部品搭載面および部品搭載面と反対側の面に
複数の入出力信号電極を設け、前記部品搭載面上の入出
力信号電極と前記反対側の面の入出力信号電極を電気的
に接続するための複数のスルーホールを設け、該スルー
ホールに導電ペーストを充填し、前記部品搭載面上の所
定位置に電気的入出力用としては無用であり、搭載部品
を接続するのみに用いるダミーパッドを設けた多層配線
セラミック基板において、前記ダミーパッドの下方に補
強パッドを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汎用大型コンピュータ
などに用いる多層配線セラミック基板に関し、特に、メ
タライズ剪断強度の向上を図ることができる多層配線セ
ラミック基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、汎用大型コンピュータなどには多
数の多層配線セラミック基板が使用され、その多層配線
セラミック基板上に大規模集積回路（以下、ＬＳＩとい
う）や、その他の部品が搭載されている。

【０００３】図４は従来の多層配線セラミック基板の断
面構造を示す断面構造図である。

【０００４】図４（Ａ）において、４００は多層配線セ
ラミック基板であり、４０１は第１層、４０２は第２
層、以下、４０３〜４０５はそれぞれ第３層〜第ｎ層で
ある。

【０００５】また、４０６はＬＳＩなどの搭載部品、４
０７は部品搭載面、４０８は入出力電極面（以下、Ｉ／
Ｏ面という）、４０９は搭載部品４０６への信号の入出
力パッド、４１０はダミーパッド、４１１はスルーホー
ル、４１２はＩ／Ｏ面への信号の入出力パッド、４１４
はスルーホール４１１に充填されている導体ペーストで
ある。

【０００６】図４（Ａ）に示すように、従来の多層配線
セラミック基板４００は、部品搭載面４０７上にＬＳＩ
などの部品が搭載され、各層（４０１〜４０５）間に
は、複数のスルーホール４１１が設けられている。

【０００７】そして、これらのスルーホール４１１内に
導体ペースト４１４が充填されることにより、各層（４
０１〜４０５）間が電気的に接続されて信号の伝達が行
われる。

【０００８】しかし、このような多層配線セラミック基
板４００の第１層４０１上に、電気的には無用であっ
て、ＬＳＩなどの搭載部品４０６との接合のためだけに
設けられたダミーパッド４１０のメタライズ剪断強度
は、他の信号の入出力パッド４０９および入出力パッド
４１２に比較して弱いという問題があった。

【０００９】このため、このダミーパッド４１０のメタ
ライズ剪断強度を向上させる技術として、図４（Ｂ）に
示すように、ダミーパッド４１０の下方の第１層４０１
にスルーホール４１１を設けし、かつ、このスルーホー
ル４１１を電気的に孤立させるために、このスルーホー
ル４１１の下方の第２層４０２の該当位置にスルーホー
ル４１１を除いた層を設ける技術が特開平５−５５４０
２号公報に開示されている。

【００１０】このスルーホール４１１がない場合には、
時間の経過などでセラミック層にクラック（ひび割れ）
が生じることがあるが、スルーホール４１１を設けるこ
とにより、破壊し難く、クラックは生じない。その理由
として、ダミーパッド４１０の下方の第１層４０１に設
けられた導体ペースト４１４が充填されたスルーホール
４１１が、第１層４０１に打ち込まれた杭の役目を果た
していると考えられている。

【００１１】また、こうして設けられたダミーパッド４
１０の下方の第１層４０１のスルーホール４１１を電気
的に接続させないために、第２層４０２には、スルーホ
ール４１１を設けない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平５−５５４０２号公報に開示されている技術では、
ダミーパッド４１０の下方の第１層４０１にスルーホー
ル４１１を設けるための生産工数が必要となる。

【００１３】また、第２層４０２の設計時に、前記ダミ
ーパッド４１０を電気的に接続させないための配慮をし
なければならず、ダミーパッド４１０の数、位置によっ
ては、多大な設計時間を要した。

【００１４】本発明の目的は、多層配線セラミック基板
の設計、生産工数を増加させることなくダミーパッドの
メタライズ剪断強度の向上を図ることができる多層配線
セラミック基板を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００１６】すなわち、部品搭載面および部品搭載面と
反対側の面に複数の入出力信号電極を設け、前記部品搭
載面上の入出力信号電極と前記反対側の面の入出力信号
電極を電気的に接続するための複数のスルーホールを設
け、該スルーホールに導電ペーストを充填し、前記部品
搭載面上の所定位置に電気的入出力用としては無用であ
り、搭載部品を接続するのみに用いるダミーパッドを設
けた多層配線セラミック基板において、前記ダミーパッ
ドの下方に補強パッドを設けたものである。

【００１７】また、前記補強パッドの材質は、導電ペー
ストと同一のものが好ましい。

【００１８】

【作用】前記手段によれば、電気的入出力用としては無
用であるが、搭載部品の接続信頼性を向上するために前
記部品搭載面上の所定位置に設けた前記ダミーパッドの
下方に、補強パッドを設けたので、前記ダミーパッドの
メタライズ剪断強度を向上させることができる。

【００１９】また、前記補強パッドの材質を前記導電ペ
ーストと同一のものとすれば、前記導電ペーストを前記
スルーホールへ充填する工程において、前記補強パッド
を同時に形成することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

【００２１】図１は本発明を適用した多層配線セラミッ
ク基板の一実施例の断面構造を示す断面構造図である。

【００２２】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。

【００２３】また、以下に説明する工程で用いる多層配
線セラミック基板の各層は、焼結前のグリーンシートの
状態である。

【００２４】図１において、１００は多層配線セラミッ
ク基板であり、１は第１層、２は第２層、以下、３〜５
はそれぞれ第３層〜第ｎ層である。

【００２５】また、６は搭載部品、７は部品搭載面、８
は入出力電極面（Ｉ／Ｏ面）、９はＬＳＩなどの搭載部
品６への信号の入出力パッド、１０はダミーパッド、１
１はスルーホール、１２はＩ／Ｏ面８に設けられた信号
の入出力パッド、１３はスルーホール充填用の導体ペー
スト１４によって形成された補強パッドである。

【００２６】図２は導体ペースト１４による補強パッド
１３を形成する工程を説明するための説明図である。

【００２７】図２において、１４は導体ペースト、１５
は導体ペースト１４をスルホール１１に充填するための
導体ペースト充填用印刷スクリーン、１６は補強パッド
１３を設けるために導体ペースト充填用印刷スクリーン
１５に形成された穴、１７は導電ペースト１４を塗布す
るスキージである。

【００２８】なお、図２では、導体ペースト１４による
補強パッド１３を形成する工程を説明するためだけに用
いるので、第１層１のみを示している。

【００２９】以下、図１、図２を用いて、本発明に係る
多層配線セラミック基板の構成について説明する。

【００３０】図１に示す多層配線セラミック基板１００
には、ＬＳＩなどの搭載部品６に電気信号を供給するた
め、部品搭載面７に設けられた入出力パッド９と、逆側
のＩ／Ｏ面８に設けられた入出力パッド１２がある。

【００３１】しかし、ダミーパッド１０は、単に、搭載
部品６との接続のためだけに設けられており、電気信号
の経路としては不要である。

【００３２】このダミーパッド１０をスクリーン印刷に
よって形成する際、このダミーパッド１０を電気的に絶
縁するために、第１層１の前記ダミーパッド１０に該当
する位置には、スルーホール１１を設けない。

【００３３】しかし、図２（Ａ）に示すように、第１層
１の他のスルーホール１１に導体ペースト１４を充填す
る工程において、スルーホール１１へ導体ペースト１４
を充填する導電ペースト充填用印刷用スクリーン１５上
の前記ダミーパッド１０の該当する位置に、穴１６を形
成しておき、導体ペースト１４によって第１層１の表面
付近に補強パッド１３を形成するようにする。

【００３４】このように、補強パッド１３の材質を導電
ペーストと同一のものとすることにより、スルーホール
１１へ導体ペースト１４を充填する工程と同じ工程で補
強パッド１３を形成することができる。

【００３５】次に、図２（Ｂ）に示すように、導体ペー
スト１４をスルーホール１１に充填していく。この時、
導電ペースト充填用印刷用スクリーン１５上に設けられ
たダミーパッド１０の位置に該当する穴１６から、第１
層１上に導体ペースト１４が塗布される（実際には、ス
キージ１７を移動することにより、導電ペースト１４が
穴１６から第１層１上に落下する）。

【００３６】そして、導電ペースト充填用印刷用スクリ
ーン１５を取り除いた後、導電ペースト充填用印刷用ス
クリーン１５の厚み分だけ、第１層１上に盛られた導電
ペースト１４をプレスすることによって、図２（Ｃ）に
示すように、導体ペースト１４がダミーパッド１０の該
当する第１層１上の表面の所定の位置に補強パッド１３
として形成されることになる。

【００３７】このプレス工程において、スルーホール１
１内には導電ペースト１４がほぼ完全に充填され、第１
層１上には突出しないが、補強パッド１３は、グリーン
シートの反発力により、完全には第１層１内に埋め込ま
れず、第１層１上にわずかに突出するが、その高さは、
後のダミーパッド１０の形成時に使用するスクリーンの
厚みより低いので問題とならない。

【００３８】図３はスルーホール部分の拡大図である。
図３において、１１ａはスルーホール１１を形成する際
に用いるポンチのポンチ挿入面、１１ｂはスルーホール
１１のポンチ突き抜け面である。

【００３９】図３に示すスルーホール１１の穴径は、ポ
ンチ挿入面１１ａで６０〜１５０μｍであり、ポンチ突
き抜け面１１ｂでは、ポンチ挿入面１１ａと比較して２
０〜４０μｍ程度大きく、８０〜１７０μｍとなる。

【００４０】この傾向を利用して、スルーホール１１へ
の導体ペースト１４の充填は、ポンチ突き抜け面１１ｂ
より充填する。

【００４１】この時、導電ペースト充填用印刷用スクリ
ーン１５の穴径は、ポンチ突き抜け面１１ｂの穴径よ
り、１０〜４０μｍ程度小さく、７０〜１３０μｍとす
ることにより、スルーホール１１への導電ペースト１４
の充填時に、導電ペースト充填用印刷用スクリーン１５
の位置合わせのための誤差量を確保することができる。

【００４２】従って、上記スルーホール１１への導体ペ
ースト１４の充填時に形成される補強パッド１３の穴１
６の径も、７０〜１３０μｍ程度となり、一般にダミー
パッド１０の穴径に比較して小さいので、ダミーパッド
１０の形成に支障はない。

【００４３】以上、本実施例によれば、多層配線セラミ
ック基板１００の第１層１上のダミーパッド１０の下方
に補強パッド１３を設けることにより、ダミーパッド１
０のメタライズ剪断強度を向上することができる。

【００４４】また、従来技術のようにダミーパッド１０
の下方にスルーホール１１を設ける必要がないために生
産工数を削減することができる。

【００４５】これにより、第２層２以下のセラミック層
のスルーホール１１および配線パターンの設計変更にか
かる工数が不要となる。

【００４６】さらに、補強パッド１３の材質を導電ペー
スト１４と同一のものとすることにより、スルーホール
１１へ充填する工程において、同時に補強パッド１３を
形成することができるので、生産工数は増加しない。

【００４７】本実施例による多層配線セラミック基板１
００のダミーパッド１０のメタライズ剪断強度について
は、例えば、従来のダミーパッド１０の下方にスルーホ
ール１１がない基板に比較して約４〜１０倍程度強化さ
れることが、実験により確認されている。

【００４８】これは、ダミーパッド１０の下方の第１層
１に、導体ペースト１４による杭を打ち込んだ構造と等
しくなるためである。

【００４９】なお、最近では、導電ペースト１４とし
て、タングステンあるいはモリブデン導体ペーストが用
いられている。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、以下の効果を得ることができる。

【００５１】ダミーパッドの下方に補強パッドを設けた
ので、多層配線セラミック基板のメタライズ剪断強度を
向上させることができる。

【００５２】また、前記補強パッドは、前記導電ペース
トと同一の材質であるので、前記補強パッドを、前記導
電ペーストの前記スルーホールへの充填時に同時に形成
することができる。

【００５３】これにより、多層配線セラミック基板の設
計、生産工数を増加することなく、ダミーパッドのメタ
ライズ剪断強度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した多層配線セラミック基板の一
実施例の断面構造を示す断面構造図である。

【図２】実施例の導体ペーストによる補強パッドを形成
する工程を説明するための説明図である。

【図３】実施例のスルーホール部分の拡大図である。

【図４】従来の多層配線セラミック基板の断面構造を示
す断面構造図である。

【符号の説明】

１…セラミック基板の第１層、２…第２層、３…第３
層、４…第ｎ−１層、５…第ｎ層、６…搭載部品、７…
部品搭載面、８…入出力電極面（Ｉ／Ｏ面）、９…部品
搭載面７に設けられた信号の入出力パッド、１０…ダミ
ーパッド、１１…スルーホール、１１ａ…ポンチ挿入
面、１１ｂ…ポンチ突き抜け面、１２…Ｉ／Ｏ面８に設
けられた信号の入出力パッド、１３…補強パッド、１４
…導電ペースト、１５…導電ペースト充填用印刷スクリ
ーン、１６…導電ペースト充填用印刷スクリーン上に設
けられた補強パッド用穴、１７…スキージ、１００…多
層配線セラミック基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品搭載面および部品搭載面と反対側の
   面に複数の入出力信号電極を設け、前記部品搭載面上の
   入出力信号電極と前記反対側の面の入出力信号電極を電
   気的に接続するための複数のスルーホールを設け、該ス
   ルーホールに導電ペーストを充填し、前記部品搭載面上
   の所定位置に電気的入出力用としては無用であり、搭載
   部品を接続するのみに用いるダミーパッドを設けた多層
   配線セラミック基板において、 前記ダミーパッドの下方に補強パッドを設けたことを特
   徴とする多層配線セラミック基板。