JPH03183195A

JPH03183195A - 集積回路装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03183195A
Application number: JP2242834A
Authority: JP
Inventors: Keith O Warren; キース　オー　ウォーレン
Original assignee: Litton Systems Inc
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1991-08-09
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: DE69030223D1; EP0417992A3; US5006923A; DE69030223T2; EP0417992A2; EP0417992B1; JP2796886B2; CA2024784A1; CA2024784C

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、強力な加速力、およびいかなる大気環境下に
おいても回路基板上に取付けた集積回路に悪影響を与え
ないようにした多層回路基板に関する。

〔従来の技術〕

従来、セラミックテープに一定の力をかけ、低温で共焼
成して形成される薄いフィルム構造が知られている。い
わゆる共焼成セラミックテープは、焼成前は可撓性のも
のである。このセラミックテープは、各社で製造されて
おり、特にデュポン社は、グリーンテープの商標名でこ
の製品を販売している。

この薄く可撓性のセラミックテープは、オーブン中で、
焼成されると硬化する。デュポン社および他社は、セラ
ミックテープを焼成する前に、伝導層をセラミックテー
プ上に付着させることによって、このセラミックテープ
を集積回路の高密度包装材料として販売している。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、市販の低温共焼成のセラミックテープ
を利用することにより１回路基板に取付けられた集積回
路が、強力な加速力の下でも、また悪い大気環境の下で
も、影響を受けないようにすることである。

また、本発明の目的は、集積回路に対して機械加工で取
付けられている金属包装を省略することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、次の構成を採ることにより、上記課題を解決
する。

それぞれ複数の絶縁層からなる第１、第２回路基板であ
り、第２回路基板が集積回路を収容する孔を有するとと
もに、第１、第１回路基板同士を一体かつ硬質の多層回
路基板となし、孔内に集積回路を収容できるようにした
回路基板において、絶縁層が、集積回路上の少くとも一
部にあり、少くとも集積回路を収容している孔に充填さ
れ、また絶縁層が、多層板上の集積回路の表面に形成さ
れ、加速力に影響を受けないように集積回路を強固に取
付け、さらに絶縁層が、硬質多層板を覆う。

そして絶縁層が、硬質多層板を複数積層して一体に接着
された硬質多層板を被覆し、絶縁層が集積回路を覆う状
態で硬質化し、集積回路を回路基板内に固定できるよう
にしたことを特徴とする回路基板。

本発明は、次の実施態様を有する。

初めに、集積回路を取付けるためのコア層となる低温共
焼成のセラミック層を形成し、これを第１回路基板とす
る。

次に第１回路基板に、付着もしくはスクリーン印刷技術
を用いて伝導体を取付け、また１層から他層へ電気信号
を伝えるため、回路基板を貫通する伝導通路を設ける。

第１回路基板の片面もしくは両面には、集積回路を収容
する孔を有する外側層を取付ける。この外側層には、収
容されている集積回路と電接する伝導体がスクリーン印
刷で形成されている。

コア層に部品が組込まれ、外側層が取付けられると、そ
の一体部材は焼成され、硬質の多層回路基板になる。

その後、硬質の多層回路基板の外側層に形成されている
孔に、集積回路が挿入される。

各硬質多層のプリント回路基板は、非伝導性のガラスフ
リットでシールするように覆われ、集積回路は少くとも
部分的に被覆される。その際、硬質多層の回路基板は、
その間に集積回路を挾み込むようにして一体化される。

多層基板の接合は、その表面上の非伝導性のガラスの焼
成によって行われる。

集積回路は、それぞれ非伝導性ガラスと隔絶して設けら
れた伝導フリットを介して電気的に接続されている。

そして、サンドインチ状に積み重ねられた本体は、集積
回路には損傷を与えないが、ガラスを溶解するに十分な
温度で焼成される。そのため包装部は硬化し、集積口・
路は焼成された非伝導性ガラス中に包まれるように取付
けられ、集積回路は伝導可能に包装され、強力な加速度
に影響を受けない密封状態が遠戚される。

〔実施例〕

第１図は１本発明の実施例である多層回路基板（１０）
の断面図を示すもので、コア部には、焼成以前に可撓性
を有している低温共焼成可能なセラミックテープ（１２
）を３乃至５層以上重ねて形成される第１回路基板（１
１）を有している。

セラミックテープ（１２）は、グリーンテープ（登録商
標）の名称でデュポンエレクトロニクス社によって製造
されている。セラミックテープ（１２）の片面をもしく
は両面または層内には、公知のスクリーン印刷技術また
は真空スパッタリング技術等を用いて、各種の電気的伝
導通路が形成されている。

各セラミックテープ（１２）に設けられた孔内に、スク
リーン印刷で金や伝導ガラス製の伝導材を小プラグとし
て形成し、複数のセラミックテープを積層する際、セラ
ミックテープは各小プラグからなる伝導通路（１４）を
介して電気的に接続される。

セラミックテープ（１２）の層からできている第１回路
基板（１１）の片面もしくは両面には、孔（工８）を穿
設したセラミックテープからなる第２回路基板（１５）
　（１６）が外層として取付けられる。

第２回路基板（１５）　（１６）には、集積回路を嵌め
込む段部（１９）を形成した孔（１８）が穿設されてい
る。

第１図に示すように、集積回路（２０）とり−ド（２２
）とが電気的に繋るように、リード（２２）が孔（１８
）の段部（１９）に位置決めされ、さらに図示しない伝
導通路がリードと電気的に繋るように段部（１９）に取
付けられている。

共焼成セラミックテープからなる各回路基板（１１）（
１５）（１６）の積層が完了すると、集積回路を挿入す
る前に、大気中で約８５０℃±約５０℃の高温下で積層
体を焼成し、Ｍ層体を硬化多層回路基板に変化させる。

第工図には、各回路基板（１１）　（１５）　（１６）
が平板として示されてるいが、平板に限定されるもので
はない。

回路基板（１１）（１５）　（１６）を硬化した後、孔
（１８）の中へ集積回路を挿入するとともに、孔（１８
）の段部（１９）上の各伝導体（１３）、伝導通路（１
４）そしてリード（２２）を、はんだ付けもしくはスポ
ット溶接を用いて電気的に接続する。集積回路（２０）
の組立て前後に、集積回路基板は酸素室等で清掃される
。

その後、非伝導性の密封ガラスフリット（２４）をスク
リーン印刷の技術を用いて多層回路基板（ｉｏ）に被覆
する。この際、第１図に示すようにガラスフリットが、
少くとも集積回路（２０）を部分的に覆い、少くとも孔
（１８）内を満たすようにする。

ガラスフリットは、コーニンググラスワークス社製のコ
ーニングコード７５８５もしくは７５８９の密封ガラス
が適当であるが、それに格別限定されるものではない。

強い加速度が加わる時の為に、集積回路は部分的に、そ
してリードについては密封用のガラスフリットで十分に
覆われていることが必要である。

場合によっては、集積回路をガラスフリットで完全に覆
って使用することも可能である。

集積回路を覆っているガラスフリットは、多層もしくは
単層のガラスからなっており、その密度と温度膨張率は
集積回路に使われるシリコンの密度と温度膨張率に近い
材質でできている。

非伝導性のガラスフリットは、第１図の（２５）で示す
隔絶位置では、伝導性なっている。すなわち、伝導性の
ガラスに銀を添加した伝導性と粘性に富むアミコンＣＧ
−６３２−４０の銀／ガラス底材を用いている。

この方法を用いると、後述するように多層回路基板（１
０）の一部表面を伝導体にすることによって。

多層回路基板を他の多層回路基板と電気的に接続するこ
とができる。

このように、配線回路は、伝導体（１３）と伝導体（１
３’）とを電通するように第１回路基板（１１）のセラ
ミックテープ（１２）を貫通して一般けられた伝導通路
（１り）、そして伝導体（１３’）と通電している第２
伝導通路（１４’　）、とからできている。

伝導体（１３’）は、コア基板（１１）の左手上部で、
下面の集積回路（２０）上にあり、図示しない配線と通
電されている。導電体（１３’　）は、また第２伝導通
路（１４’）を介して第２伝導体（１３”）、そして第
３伝導通路（１４”）と通電し、コア基板（１１）の左
側上面にある集積回路（２０）の配線と通電している。

たとえば、第１図のように、外部の配線回路に対して、
多層回路基板（１０）の外表面が電気的に接続できるよ
うに、伝導性ガラスフリット（２５）が。

第２回路基板（１５）の表周に穿設される孔（２６）内
に注入されている。

多層回路基板（１０）の表面上には、非伝導性ガラスフ
リット（２４）を流すか、または、例えば８０メツシユ
のステンレススクリーンと１００メツシユフリツトとを
用いたスクリーン印刷処理を行う。

回路基板、非伝導性フリット（２４）、そして伝導性フ
リット（２５）を組合わせた多層回路基板（１０）は、
大気室内において、コーニング社製７５８５シーリング
ガラスを用いる時は３８０℃、コーニング社製７５８９
シーリングガラスを用いる時は４８０℃まで加熱される
。この時の加熱温度は、ガラスを溶かすに十分で、集積
回路に損傷を与えない温度になっている。

第２図には、複数の多層回路基板（１０）をサンドイッ
チ状に積み重ねる時の組立分解図が示されており、多層
回路基板（１０）の外表面を覆う非伝導性フリット（２
４）　（２４）同士が接するように、また伝導性ガラス
フリット（２５）　（２５）同士が通電するように積層
される。

その後、サンドイッチ状の積層体は、ガラスは溶解する
が集積回路（２０）には損傷を与えない程度の温度を用
いて再度加熱される。コーニング社製７５８５シーリン
グガラスでは３８０℃、コーニング社１１ｊ７５８９シ
ーリングガラスでは約４８０℃の温度を用いるのが適当
である。

非伝導性のガラスフリット（２４）は、多層回路基板内
の包装物を密封し、同時に、伝導性のガラスフリット（
２５）は、多層回路基板（１０）同士の通電を行う。

そのため、この実施例の多層回路基板（１０）は、剛性
に富み、強力な加速度にも耐えられる。また本実施例で
は、集積回路（２０）を確実に密封し、従来集積回路（
２０）に対して機械加工で取付けられている金属包装を
省略することができる。

そして最終的に５第２図に示すように、カバー（２８）
が、サンドインチ状の多層回路基板（１０）に取付けら
れる。この際、カバー（２８）は、開口（１８）内の集
積回路を密封している非伝導ガラス（２４）の部分に取
付けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例である１枚の回路基板の
断面図、第２図は、第１図の回路基板を複数枚積み重ねる時の組
立分解斜視図である。（１０）多層回路基板　　　　（１１）第１回路基板（
１２）セラミックテープ　　（１３）　（１３’　）伝
導体（１３”）第２伝導体　　　　　（１４）伝導通路
（１４’）第２伝導通路　　　　（１４”）第３伝導通
路（１５）第２回路基板　　　　（１６）第２回路基板
（■８）孔　　　　　　　　　（１９）段部（２０）集
積回路　　　　　　（２１）ガラスフリット（２２）リ
ード（２４）非伝導性ガラスフリット（２５）伝導性ガラスフリット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）それぞれ複数の絶縁層からなる第１、第２回路基
板であり、第２回路基板が集積回路を収容する孔を有す
るとともに、第１、第２回路基板同士を一体かつ硬質の
多層回路基板となし、孔内に集積回路を収容できるよう
にした回路基板において、絶縁層が、集積回路上の少く
とも一部にあり、少くとも集積回路を収容している孔に
充填され、絶縁層が、多層板上の集積回路の表面に形成
され、加速力に影響を受けないように集積回路を強固に
取付け、絶縁層が、硬質多層板を覆い、絶縁層が、硬質多層板を複数積層して、一体に接着され
た硬質多層板を被覆し、集積回路を覆う状態で硬質化し
、集積回路を回路基板内に固定できるようにしたことを
特徴とする回路基板。
（２）絶縁層が、配線を十分に覆うように前記孔に充填
されるようにした請求項（１）記載の回路基板。
（３）絶縁層が、隔絶された伝導部材よりなる領域を有
し、前記領域は積層板を互いに電気的に接続するように
した請求項（１）記載の回路基板。
（４）第１、第２回路基板が、常温では可撓性を有し、
低温加熱で共焼成できるセラミックテープの複数層から
できている請求項（１）記載の回路基板。
（５）絶縁層が、集積回路を密封する非伝導ガラス層で
ある請求項（１）記載の回路基板。
（６）伝導部材の隔絶領域が、伝導部材の領域に非伝導
ガラスを付加してできている請求項（３）記載の回路基
板。
（７）第１、第２層が、第１温度で焼成されて１枚の硬
質の積層板となり、さらに第１温度の約半分の温度で焼
成されることによって、絶縁層が硬質な層となるように
した請求項（１）記載の回路基板。
（８）第１温度が、約８５０℃±約５０℃であり、第２
温度が、約３８０℃から約４８０℃の範囲である請求項
（１）記載の回路基板。
（９）第２回路基板が、第１回路基板の両面に取付けら
れた請求項（１）記載の回路基板。
（１０）第１、第２回路基板が、回路基板上に伝導体を
、また回路基板内に伝導通路を備えた請求項（１）記載
の回路基板。
（１１）加熱前に可撓性を有する絶縁層を重ねて第１回
路基板を形成し、集積回路を収容するように穿設された複数の孔を有して
おり、加熱前は可撓性を有する複数の絶縁層からなる第
２回路基板を、第１回路基板の外側に取付け、第１、第２回路基板を焼成して１枚の硬質の回路基板と
し。集積回路を、第２回路基板に形成した孔に収納し、孔内の集積回路を少くとも部分的に覆うような絶縁層を
載置し、絶縁層、一体の回路基板そして集積回路を焼成し、集積
回路を回路基板に強力に取付け、回路基板の全表面を覆うように絶縁層を載置し、積層状
に２枚以上の回路基板を積み上げ、絶縁層と２枚以上の回路基板、そして集積回路を、絶縁
層は溶解するが、２枚以上の回路基板が溶解せず、さら
に集積回路に損傷を与えない温度で焼成するようにして
なる集積回路の回路基板取付け方法。
（１２）第１、第２集積回路が、約８５０℃±約５０℃
で焼成され、集積回路が、約３８０℃から約４８０℃の
範囲で焼成されるようにした請求項（１１）記載の集積
回路の回路基板取付け方法。
（１３）第２回路基板が、第１回路基板の両面に形成さ
れるようにした請求項（１１）記載の集積回路の回路基
板取付け方法。
（１４）絶縁層を集積回路に載置する際、層が集積回路
を覆うとともに孔に充填されるようにした請求項（１１
）記載の集積回路の回路基板取付け方法。