JPH0736471B2 - 多層基板の接合方法 - Google Patents

多層基板の接合方法

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JPH0736471B2
JPH0736471B2 JP1077480A JP7748089A JPH0736471B2 JP H0736471 B2 JPH0736471 B2 JP H0736471B2 JP 1077480 A JP1077480 A JP 1077480A JP 7748089 A JP7748089 A JP 7748089A JP H0736471 B2 JPH0736471 B2 JP H0736471B2
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昌己 木下
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Japan Radio Co Ltd
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回路パターンを有する基板を半田バンプを介
して接合する多層基板の接合方法に関する。
（従来の技術のその課題） 回路パターンを有するセラミック、あるいは樹脂から成
る複数の基板を接合用ランドに予め半田ボールなどに形
成し、基板を衝合して半田を溶融することにより、基板
を貼りあわせた多層基板がある。
従来のこの種の半田バンプを介した構成は、基板相互の
接合に錫、鉛、ゲルマニウムなど低温で強固な合金を作
り易い周期律表IVb族を含む半田材料で接合するため基
板間のインピーダンスを低く抑えることが出来るなどの
特徴を有する反面、接合時半田の表面に形成された酸化
物が基板を積層した界面に残存し基板間の接合力の低下
を生じヒートショックなど熱衝撃時に剥離を発生し易い
こと、あるいは特徴である低インピーダンス接合性が損
なわれるという不具合を有していた。
第３図は従来の実施例の説明図で半田バンプを介して基
板を接合した部分の拡大図を示す。半田を構成している
錫、鉛など酸素との親和力の大きな金属は昇温時、表面
に酸化物を形成し、基板の接合部分において連続した酸
化物６を介在する。基板を４層あるいは５層と多層化
した半田バンプ接合点が多数の基板においては配線用の
導体パターン、絶縁層の相互の熱膨張差に伴う発生歪が
多く、多層間の結合を構成する半田バンプ層中の酸化物
層は剥離などの不具合の原因となっていた。
（課題を解決するための手段） 本発明は、これらの欠点を解決するため、半田バンプを
形成した回路パターンを有する複数枚の基板を貼り合わ
せる際、前記複数枚の基板に押圧を加え、加熱して昇温
し、半田の展性が上昇する半田の溶融温度より20℃低い
温度域から前記複数枚の基板に超音波振動を印加し、前
記半田バンプの溶融接合後、降温して半田の展性が低下
する前記温度域で前記超音波振動の印加を停止すること
を特徴とし、その目的は半田による接合面に連続した半
田酸化物を介在しない多層基板の提供にある。
（実施例） 第１図は本発明の実施例の説明図で、基板を半田バンプ
を介した接合部分の説明図である。図において、１は第
１層基板、２は積層のための第２層基板、３は第１層基
板１の回路パターン、３′は第２層基板２上の回路パタ
ーン、４は第２層基板２のビアホール、５は基板貼りあ
わせの際に印加する超音波、６は半田バンプ接合部分で
ある。これら基板の製造は回路パターンを有する第１層
基板１と第２層基板２との衝合部分に予め半田ボールあ
るいは半田クリームを滴下して昇温し、半田バンプを形
成しておく。第２層基板２は第１層基板１との衝合部分
に樹脂基板の場合はドリルなどで小孔を加工し、内面を
メツキなどで導電化層を形成したビアホール４を形成す
る。この２枚の基板を相互間の位置を保持して接合する
ための治具を介して外部からプレスなどにより押圧を加
え昇温する。半田バンプ材料として、例えば溶融点が17
9℃の銀２％、錫62％、鉛36％を使用した場合には半田
の展性が上昇する160℃近辺から治具を介して基板超音
波５の振動を加え、210℃迄昇温して半田を溶融接合し
降温する。再度半田の展性が低下する160℃迄低下して
から超音波の印加を停止して基板の多層化を終了する。
第２図は第１図の半田接合部分の拡大図で、かかる製造
法で形成した半田バンプ接合部分は半田の表面に形成さ
れていた半田酸化物層６″は微視的に亀裂を生じ分断さ
れ清浄面６′を介して回路パターンと強固に接合するこ
とが出来る。更に、基板の貼りあわせの際昇温の初期か
ら超音波を印加すると半田バンプ表面の酸化物の発生量
が増加するため、半田の展性が上昇する溶融温度20℃前
からの印加がよい。
（発明の効果） 以上説明したように、基板の積層化に際して半田バンプ
接合において、押圧を加え、加温し半田バンプの溶融温
度において基板に超音波を印加する製造方法により接合
部分は半田酸化物を介在することなく清浄な面を得るこ
とが出来るから、ヒートシヨツクなど熱的衝撃に対して
も強固で、また回路間は低インピーダンス接合の多層基
板を提供出来る利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の説明図で、半田バンプを介し
た接合部分の拡大図、第２図は第１図の半田部分の拡大
図、第３図は従来の実施例の半田接合部分の拡大図であ
る。 １……第１層基板、２……第２層基板、３……第１層基
板回路パターン、３′……第２層基板回路パターン、４
……第２層基板のビアホール、５……印加超音波、６…
…半田バンプ接合部分、６′……半田清浄面、６″……
半田酸化物層、６……連続した酸化物層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半田バンプを形成した回路パターンを有す
    る複数枚の基板を貼り合せる際、前記複数枚の基板に押
    圧を加え、加熱して昇温し、半田の展性が上昇する半田
    の溶融温度より20℃低い温度域から前記複数枚の基板に
    超音波振動を印加し、前記半田バンプの溶融接合後、降
    温して半田の展性が低下する前記温度域で前記超音波振
    動の印加を停止することを特徴とする多層基板の接合方
    法。
JP1077480A 1988-12-29 1989-03-29 多層基板の接合方法 Expired - Fee Related JPH0736471B2 (ja)

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