JPH01286391A - 多層セラミック基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 接合される入出力ピンによりセラミックに生じる応力の
緩和を図った多層セラミック基板に関し、緩和材である
樹脂層の厚みを容易に増して、入出力ピンに加わる外力
によるセラミックの損傷を防ぐことを目的とし、 入出力ピン接合位置対応部を打ち抜いたグリーンシート
を最上層に積層してセラミックを形成し、入出力ピン接
合部の樹脂を厚く形成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、グリーンシートを積層し焼結して形成される
多層セラミック基板に関し、特に、接合される入出力ピ
ンによりセラミックに生じる応力の緩和を図った多層セ
ラミック基板に関する。

グリーンシート軸ｒｅｅｎ　５ｈｅｅｔ）は、セラミッ
ク微粉末と有機結合材、可塑材、溶剤などの混合スリッ
プを、ドクターグレード法やカレンダー法で、０．２−
０．４　＋＋＋ｎ＋程の薄板状にしたもので、可撓性、
加工性に富み、切断や穴あけ、接着が容易になされるも
のである。

多層セラミック基板は、そのグリーンシート上に導体を
印刷し積層、熱圧着したのち焼結して作成されるもので
、さらに、他部デバイスに電気信号を伝送するために、
入出力ピン（以下Ｉ１０ピンと呼称する。）がろう材に
より接合される。このＩ１０ピンは多いものであると１
万本近くが設けられ、コネクタやワイヤラップ等により
他部デバイスへの信号線が接続される。

この多層セラミック基板は、耐熱性や熱膨張率が優れて
いるために、大型計算機などで多用されているが、一方
では、その開発、取扱い、設置等において、セラミック
の欠点である“もろさ”に対しての手段を講じる必要性
が生じている。

［従来の技術］ 多層セラミック基板におけるＩ１０ピンの接合は、基板
に配置された金属パッド上にろう材によりなされるが、
セラミック基板上に直接接合した場合に、ろう材の内部
応力やビンと基板の熱膨張率のズレ等により、金属パッ
ドとその下層のセラミック基板との間で応力が生じて、
セラミックに亀裂が発生してしまう。これに対して、従
来はセラミック基板に直接金属パッドを設けず、ポリイ
ミド等の樹脂をセラミック基板上に焼付け、その上に表
面パターンを形成し、金属パッドを設けて、接合時の応
力の緩和を図っていた。

第３図は、従来のセラミック基板の夏１０ピンの接合状
態を示す断面図である。同図中、１は多層セラミック、
２はポリイミド、３は金属パッド、４はＩ１０ピン、５
は金属パッド３にＩ１０ピンを接合するろう材である。

同図に示されるポリイミド２は、粘性質状態のポリイミ
ドをスピンコード技術により、セラミック基板ｌの表面
に塗布して、４００°Ｃ程度の温度で焼付けを行ったも
のである。このポリイミド層によって、Ｉ１０ビンの接
合時のみならず、Ｉ１０ピンに加えられる外力に対して
発生する応力をも緩和させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、誘電率の高いアルミナセラミックに代わって、ガ
ラスセラミックが多用されるようになってきている。し
かし、ガラスセラミックはアルミナセラミックに比べて
強度が低いために、作業時に、Ｉ１０ピンに加わる外力
によるセラミックの亀裂や破損が多くなっている。コネ
クタの挿抜やワイヤラッピングなどの作業では、Ｉ１０
ピンの数が多い場合、大きな力を加えないように全てを
慎重に処理することは困難であり、Ｉ１０ピンの接合部
の亀裂や破損などの障害が裂けられない状況になってい
る。しかも、−度亀裂や破損が発生すると修復が不可能
であり、基板の機能を損なうことになって、大きな問題
どなっていた。

望ましくは、応力の緩和材となるポリイミド等の樹脂層
の厚みを増すことであるが、従来は１回のスピンコード
による樹脂の塗布、焼付けでは１０−２０μｍ程度にし
かすることができず、これを何回も行うことは行程の大
幅な増加となり、問題であった。

本発明は、このような問題に鑑みて創案されたもので、
緩和材である樹脂層の厚みを容易に増して、Ｉ１０ピン
に加わる外力によるセラミックの損傷を防ぐことのでき
る多層セラミック基板を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明において、上記目的を達成するための手段は、グ
リーンシートを積層して焼結したセラミックの表面に樹
脂を焼付け、該樹脂上に表面パターンを形成し、Ｉ１０
ピンを接合して成る多層セラミック基板において、Ｉ１
０ピン接合位置対応部を打ち抜いたグリーンシートを最
上層に積層してセラミックを形成し、Ｉ１０ピン接合部
の樹脂を厚く形成した多層セラミック基板とするもので
ある。

［作用］ 本発明の目的は、Ｉ１０ビン接合部のセラミックに生じ
る応力を緩和することであるため、必ずしも樹脂層を全
面に渡って厚くする必要はない。

すなわち、Ｉ１０ピン接合位置の部分だけを厚くできれ
ばよいことになる。

そこで本発明では、セラミックの焼結前の加工性の良好
なグリーンシートに着目している。すなわち、Ｉ１０ピ
ン接合位置に対応する部分を方形等に打ち抜いたグリー
ンシートを、ダミー層として最上層に重ねて焼結する。

焼結されたセラミック基板の表面のＩ１０ピン接合部は
凹形状になるが、その後のスピンコードによる樹脂の塗
布と焼付けにより平面に仕上げられる。従って、Ｔ１０
ピン接合部における樹脂は、打ち抜きを行ったグリーン
シートの厚みだけ厚く形成される。

これにより、接合されたＩ１０ピンに加えられる外力に
対するセラミックの応力を大幅に緩和させることができ
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の多層セラミック基板の断
面図である。同図において、Ｉａは本発明の特徴とする
ところのダミー層である。他の部材は従来と同じであり
同じ番号を付している。

グミ−Ｎ１　ａは、第２図に示すように、Ｉ１０ピンの
接合位置対応部２０が、金属パッド３より多少大きいサ
イズの方形に打ち抜かれたグリーン・シートを、積層さ
れる他のグリーンシートの最上層に重ねて焼結されて形
成されたものである。従って、多層セラミック１゛はポ
リイミド２の焼付は前の状態では、Ｉ１０ピン接合部が
金属パッド３より大きいサイズの方形状で、グリーンシ
ートの厚みがその深さとなる凹形状に形成されている。

この凹部が形成された表面に、従来と同じくスピンコー
ドで粘性質状態のポリイミドを供給すると、凹部にポリ
イミドが流れ込み、表面は平になってポリイミドの表層
が形成される。この後４００°Ｃで焼付けがなされ、そ
の表面にパターンが形成され、Ｉ１０ピンの接合がなさ
れる。

従って、第１図に示すように、Ｉ１０ピンの接合部のポ
リイミド２は、グリーンシートの厚みだけ増して形成さ
れることになる。グリーンシートの厚みは０．２−０．
４　ｍｎ＋であり、本実施例では、従来の１回のスピン
コードでできるポリイミドの厚さに比べ、１０倍以上の
厚みを１度に形成できる。

このＩ１０ピン接合部の厚く形成されたポリイミド２に
より、Ｉ１０ピンの接合時に発生する応力や負荷を緩和
できることはもちろん、コネクタの挿抜やワイヤラップ
の作業時の外力に対して、セラミックに生じる応力を大
幅に緩和することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、加工性の良好なグリ
ーンシートに着目することにより、容易に緩和材である
樹脂層の厚みを増すことができ、Ｉ１０ピンに加わる外
力によるセラミックの損傷を防ぐことのできる多層セラ
ミック基板を提供することができ、さらに、該基板に対
するコネクタの挿抜やワイヤラップの作業性をも良好に
する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、 第２図は実施例におけるグリーンシートの説明図、 第３図は従来の多層セラミック基板の断面図である。 １．１’　　；多層セラミック、 ２；ポリイミド、 ３；金属パッド、 ４　；　Ｉ１０ピン、 ５；ろう材。 ＼４′う（セラミ、λり 水毫州の一史施尋・」のがｌ１乙 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 グリーンシートを積層して焼結したセラミック（１）の
   表面に樹脂（２）を焼付け、該樹脂（２）上に表面パタ
   ーンを形成し、入出力ピン（４）を接合して成る多層セ
   ラミック基板において、入出力ピン接合位置対応部（２
   ０）を打ち抜いたグリーンシートを最上層に積層してセ
   ラミック（１’）を形成し、 入出力ピン接合部の樹脂を厚く形成したことを特徴とす
   る多層セラミック基板。