JPH11126954A - Relay board and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 LGA型基板およびプリント基板間の熱膨張
差により発生する応力によるハンダ層の破壊を防止して
両基板間の電気的接続の信頼性を高める。
【構成】 中継基板本体9の第2面側凹部11bには高
温ハンダ製の柱状の第2面側接続端子13が固着されて
おり、第2面側接続端子13は低融点ハンダ層10cに
よりプリント基板30上の面接続取付パッド32とハン
ダ付けされている。中継基板本体9の内部にはビア12
dが形成されており、ビア12dは第2面側接続パッド
14cを介して基部13bと接続されるとともに第1面
9b上の第1面側接続パッド14dと接続されている。
第1面側接続パッド14dは、LGA型基板20の面接
続パッド22と低融点ハンダ層10dによりハンダ付け
されている。そして、上記応力により第2面側接続端子
13が塑性変形し、この塑性変形により応力が緩和され
る。
(57) [Summary] [Object] To prevent breakage of a solder layer due to stress generated due to a difference in thermal expansion between an LGA type substrate and a printed circuit board, and to enhance reliability of electrical connection between the two boards. A column-shaped second-surface connection terminal made of high-temperature solder is fixed to a second-surface-side recessed portion of a relay substrate body, and the second-surface connection terminal is printed by a low-melting-point solder layer. It is soldered to the surface connection mounting pad 32 on the substrate 30. Via 12 is provided inside relay board body 9.
The via 12d is connected to the base 13b via the second surface connection pad 14c and to the first surface connection pad 14d on the first surface 9b.
The first surface side connection pad 14d is soldered to the surface connection pad 22 of the LGA type substrate 20 and the low melting point solder layer 10d. Then, the second surface side connection terminal 13 is plastically deformed by the stress, and the stress is relieved by the plastic deformation.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、面接続パッドが設けら
れた基板と、面接続取付パッドが形成された基板とを電
気的に接続するための中継基板およびその製造方法に関
し、ICチップを搭載したセラミックス製基板と、樹脂
製のプリント基板との間に介在され、両基板を電気的に
接続する中継基板およびその製造方法として好適なもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relay board for electrically connecting a substrate provided with surface connection pads and a substrate provided with surface connection mounting pads, and a method of manufacturing the same. The present invention is suitable as a relay substrate that is interposed between a mounted ceramic substrate and a resin printed substrate and electrically connects the two substrates, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ICチップを搭載する基板とし
て、BGA(ボールグリッドアレイ)型基板およびLG
A(ランドグリッドアレイ)型基板が知られている。図
13は、プリント基板に接続されたBGA型基板を示す
断面部分説明図である。ICチップ搭載基板70の下面
には、面接続パッド(ランド)71が、格子状、また
は、千鳥状に形成されており、各面接続パッド71の下
面には、ボール状の端子73が共晶ハンダ72によりハ
ンダ付けされている。また、プリント基板75の上面に
は、端子73に対応する位置に面接続取付パッド74が
形成されており、各面接続取付パッド74は、共晶ハン
ダ72によりボール状端子73とハンダ付けされてい
る。つまり、下面の各面接続パッド71に端子73がそ
れぞれハンダ付けされた状態のICチップ搭載基板70
がBGA型基板を構成する。なお、面接続パッド71
は、W(タングステン)で形成されており、面接続取付
パッド74は、Cu(銅)で形成されている。また、端
子73は、高温ハンダ、Cu、Agなどの濡れ性の良い
金属で形成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, BGA (ball grid array) type substrates and LG
A (land grid array) type substrate is known. FIG. 13 is a partial sectional explanatory view showing a BGA type substrate connected to a printed circuit board. On the lower surface of the IC chip mounting substrate 70, surface connection pads (lands) 71 are formed in a lattice or staggered shape. On the lower surface of each surface connection pad 71, a ball-shaped terminal 73 is eutectic. Soldered by solder 72. Surface connection mounting pads 74 are formed on the upper surface of the printed board 75 at positions corresponding to the terminals 73, and each surface connection mounting pad 74 is soldered to the ball-shaped terminal 73 by the eutectic solder 72. I have. That is, the IC chip mounting board 70 in a state where the terminals 73 are soldered to the respective surface connection pads 71 on the lower surface.
Constitute a BGA type substrate. The surface connection pad 71
Are formed of W (tungsten), and the surface connection attachment pad 74 is formed of Cu (copper). The terminal 73 is formed of a metal having good wettability, such as high-temperature solder, Cu, or Ag.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ICチ
ップ搭載基板70とプリント基板75は、材質が異なる
ため熱膨張係数が異なる。これにより、たとえば、IC
チップ搭載基板70およびプリント基板75を有するコ
ンピュータの電源部から発生する熱により、図13に示
すように、プリント基板75には矢印F3で示す方向に
変化する力が作用し、ICチップ搭載基板70には矢印
F4で示す方向に変化する力が作用する。つまり、ボー
ル状端子73から見ると、接続されているICチップ搭
載基板70およびプリント基板75が平面方向について
それぞれ逆方向に寸法変化しようとするため、端子7
3、面接続パッド71および面接続取付パッド74の接
続部分には、せん断応力が働く。The IC chip mounting board 70 and the printed board 75 have different thermal expansion coefficients due to different materials. Thereby, for example, IC
As shown in FIG. 13, a force that changes in a direction indicated by an arrow F3 acts on the printed board 75 by heat generated from a power supply unit of a computer having the chip mounted board 70 and the printed board 75. , A force that changes in the direction indicated by the arrow F4 acts. In other words, when viewed from the ball-shaped terminal 73, the connected IC chip mounting board 70 and the printed board 75 tend to change their dimensions in the directions opposite to each other in the plane direction.
3. A shear stress acts on a connection portion between the surface connection pad 71 and the surface connection mounting pad 74.
【0004】したがって、上記せん断応力により、ハン
ダ付けされた部分76が破壊され、面接続パッド71か
ら共晶ハンダ72が外れるため、ICチップ搭載基板7
0およびプリント基板75間に電気的接続不良が発生す
るという問題がある。上記せん断応力は、面接続される
端子73のうち、最も離れた2つの端子73間で最大と
なる。たとえば、端子73が格子状にかつ最外周の端子
73が正方形をなすように形成されている場合、それぞ
れこの正方形の最外周の対角上に位置する2つの端子7
3間で最も大きな熱膨張差が発生し、最も大きなせん断
応力が掛かることとなる。[0004] Therefore, the soldered portion 76 is broken by the above shear stress, and the eutectic solder 72 is detached from the surface connection pad 71.
0 and the printed circuit board 75 have a problem of poor electrical connection. The above-mentioned shear stress is maximum between two terminals 73 farthest among the terminals 73 to be surface-connected. For example, when the terminals 73 are formed in a lattice shape and the outermost terminal 73 forms a square, the two terminals 7 located on the diagonal of the outermost periphery of the square are used.
The largest thermal expansion difference occurs among the three, and the largest shear stress is applied.
【0005】特に、ICチップ搭載基板70がセラミッ
クス製であり、プリント基板75がガラスエポキシなど
の樹脂製である場合には、プリント基板75の熱膨張係
数(熱膨張係数α=15〜20×10-6)は、ICチッ
プ搭載基板70の熱膨張係数(α=8×10-6)よりも
かなり大きいため、両基板間の熱膨張差が大きくなる。
したがって、上記せん断応力が大きくなるため、上記電
気的接続不良が発生しやすい。なお、この場合には、ク
ラックはセラミック製のICチップ搭載基板側の面接続
パッド近傍の共晶ハンダで生じることが多い。セラミッ
クは硬く、応力を吸収しがたいが、樹脂製プリント基板
は比較的柔らかく、また、樹脂製プリント基板の上に形
成されたCuなどからなる取付パッドも柔らかいので応
力を吸収するからである。また、ICチップ搭載基板と
プリント基板とを同じ熱膨張係数を有する樹脂で形成し
た場合であっても、ICチップ搭載基板の内部に形成さ
れた銅配線などにより、基板全体として比べると、IC
チップ搭載基板とプリント基板は熱膨張係数に差が出て
くる。また、樹脂製のICチップ搭載基板は、セラミッ
ク製の場合と比べて柔らかく変形しやすいので、搭載さ
れたICチップの熱膨張の影響を受けやすい。その結
果、ICチップ搭載基板とプリント基板とを同じ樹脂で
形成した場合であっても、樹脂製のICチップ搭載基板
のうち、特にICチップが搭載された直下の部分はプリ
ント基板の熱膨張係数とは異なってしまうことがある。
このように、樹脂製のICチップ搭載基板と同じく樹脂
製のプリント基板とを接続する場合であっても、内部配
線や搭載したICチップなどの影響を受けてICチップ
搭載基板とプリント基板との間で熱膨張差を生じ、結果
として両者の接続不良などの問題が発生することがあっ
た。なお、ICチップ搭載基板70およびプリント基板
75の密着強度を高めることも考えられるが、繰り返し
熱応力により、面接続パッド71の近傍の共晶ハンダ7
2が金属疲労してクラックが入り、ついには共晶ハンダ
72が破壊され、電気的接続不良が発生する。つまり、
上記従来のBGA型基板などでは、ICチップ搭載基板
70およびプリント基板75間の電気的接続の信頼性が
低いという問題がある。In particular, when the IC chip mounting board 70 is made of ceramics and the printed board 75 is made of resin such as glass epoxy, the thermal expansion coefficient of the printed board 75 (thermal expansion coefficient α = 15 to 20 × 10 -6 ) is much larger than the thermal expansion coefficient of the IC chip mounting substrate 70 (α = 8 × 10 -6 ), so that the difference in thermal expansion between the two substrates becomes large.
Therefore, the above-mentioned shear stress becomes large, so that the above-mentioned electrical connection failure easily occurs. In this case, cracks often occur in the eutectic solder near the surface connection pads on the ceramic IC chip mounting substrate side. This is because ceramics are hard and cannot easily absorb stress, but resin printed circuit boards are relatively soft, and mounting pads made of Cu or the like formed on the resin printed board are also soft, so that they absorb stress. Even when the IC chip mounting substrate and the printed circuit board are formed of a resin having the same coefficient of thermal expansion, even if the entire substrate is compared by the copper wiring and the like formed inside the IC chip mounting substrate,
There is a difference in the coefficient of thermal expansion between the chip mounting board and the printed board. In addition, the resin-made IC chip mounting substrate is soft and easily deformed as compared with the case of the ceramic IC chip mounting substrate, and thus is easily affected by the thermal expansion of the mounted IC chip. As a result, even when the IC chip mounting substrate and the printed circuit board are formed of the same resin, the part of the resin IC chip mounting substrate, especially immediately below the IC chip mounted, has a thermal expansion coefficient of the printed circuit board. May be different.
As described above, even when the resin-made printed circuit board is connected to the resin-made IC chip-mounted board, the connection between the IC chip-mounted board and the printed board is affected by the internal wiring and the mounted IC chip. In some cases, a thermal expansion difference occurs between the two, and as a result, problems such as poor connection between the two may occur. Although it is conceivable to increase the adhesion strength between the IC chip mounting board 70 and the printed board 75, the eutectic solder 7 near the surface connection pad 71 may be caused by repeated thermal stress.
2 is fatigued by metal and cracks occur, and eventually the eutectic solder 72 is broken, resulting in poor electrical connection. That is,
In the above-mentioned conventional BGA type substrate and the like, there is a problem that reliability of electrical connection between the IC chip mounting substrate 70 and the printed substrate 75 is low.
【0006】そこで、本発明は、面接続パッド(パッド
71)が設けられた基板面を有する第1の基板(ICチ
ップ搭載基板70)と、面接続取付パッドが設けられた
基板面を有するとともに第1の基板の熱膨張係数とは異
なる熱膨張係数を有する第2の基板(プリント基板7
5)との電気的接続の信頼性を高めることができる中継
基板およびその製造方法を実現することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a first substrate (IC chip mounting substrate 70) having a substrate surface on which surface connection pads (pads 71) are provided, and a substrate having a substrate surface on which surface connection mounting pads are provided. A second substrate (printed circuit board 7) having a thermal expansion coefficient different from that of the first substrate
5) An object of the present invention is to realize a relay board and a method for manufacturing the same, which can increase the reliability of electrical connection with the relay board.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、面接続パッドが設けら
れた基板面を有する第1の基板と、面接続取付パッドが
設けられた基板面を有するとともに前記第1の基板の熱
膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する第2の基板との
間に介在され、前記面接続パッドと前記面接続取付パッ
ドとを電気的に接続する中継基板であって、第1面およ
び第2面を有する略板形状をなしており、電気絶縁材料
からなる中継基板本体と、前記第2面側に前記第1面側
に向けて形成された第2面側凹部と、前記第2面側凹部
の底面および内周面と固着されており、かつ、先端部を
前記第2面から突出させて形成されるとともに、前記面
接続取付パッドと電気的に接続される第2面側接続端子
と、前記中継基板本体の内部に形成されており、前記第
2面側接続端子と前記面接続パッドとを電気的に接続す
るビアと、を有するという技術的手段を採用する。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a first substrate having a substrate surface provided with surface connection pads and a surface connection mounting pad are provided. Electrically connected between the surface connection pad and the surface connection mounting pad between the second substrate and the second substrate having a substrate surface having a thermal expansion coefficient different from the thermal expansion coefficient of the first substrate. A relay substrate having a substantially plate shape having a first surface and a second surface, and a relay substrate body made of an electrically insulating material, and formed on the second surface side toward the first surface side. The second surface-side concave portion is fixed to the bottom surface and the inner peripheral surface of the second surface-side concave portion, and has a front end portion protruding from the second surface. A second surface side connection terminal electrically connected to the relay substrate; It is formed inside the body, to adopt technical means of having a via for electrically connecting the surface contact pad and the second-surface-side connecting terminal.
【0008】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の中継基板において、前記第2面側凹部の内周面は、
テーパ状に形成されてなるという技術的手段を採用す
る。According to the invention described in claim 2, in the relay board according to claim 1, the inner peripheral surface of the second surface side recess is
Technical means of being formed in a tapered shape is adopted.
【0009】請求項3に記載の発明では、請求項1に記
載の中継基板において、前記第2面側凹部の内周面は、
階段状に形成されてなるという技術的手段を採用する。According to a third aspect of the present invention, in the relay board according to the first aspect, the inner peripheral surface of the second surface side recess is
A technical means of being formed in a step shape is adopted.
【0010】請求項4に記載の発明では、請求項1ない
し請求項3のいずれか1つに記載の中継基板において、
前記第2面側凹部の底面に形成されており、前記第2面
側接続端子と前記ビアとを電気的に接続する第2面側接
続パッドと、前記第1面側に形成されており、前記ビア
と前記面接続パッドとを電気的に接続する第1面側接続
パッドと、を有するという技術的手段を採用する。According to a fourth aspect of the present invention, in the relay board according to any one of the first to third aspects,
A second surface side connection pad formed on the bottom surface of the second surface side recess, for electrically connecting the second surface side connection terminal and the via, and formed on the first surface side; Technical means of having a first surface side connection pad for electrically connecting the via and the surface connection pad is adopted.
【0011】請求項5に記載の発明では、請求項1ない
し請求項4のいずれか1つに記載の中継基板において、
前記第2面側接続端子の突出した部分は、突出した高さ
がその突出した部分の最大径よりも大きい柱状に形成さ
れてなるという技術的手段を採用する。According to a fifth aspect of the present invention, in the relay board according to any one of the first to fourth aspects,
A technical means is adopted in which the protruding portion of the second surface side connection terminal is formed in a column shape having a protruding height larger than the maximum diameter of the protruding portion.
【0012】請求項6に記載の発明では、請求項1ない
し請求項5のいずれか1つに記載の中継基板において、
前記第2面側接続端子は、軟質金属により形成されてな
るという技術的手段を採用する。According to a sixth aspect of the present invention, in the relay board according to any one of the first to fifth aspects,
The second surface side connection terminal employs a technical means that is formed of a soft metal.
【0013】請求項7に記載の発明では、請求項4ない
し請求項6のいずれか1つに記載の中継基板において、
前記第1面側接続パッドの上面および前記第2面側接続
端子の先端には、それぞれ前記第2面側第2面側接続端
子の融点よりも低い融点を有する金属により低融点金属
層が形成されているという技術的手段を採用する。According to a seventh aspect of the present invention, in the relay board according to any one of the fourth to sixth aspects,
A low melting point metal layer is formed on the upper surface of the first surface side connection pad and the tip of the second surface side connection terminal by a metal having a melting point lower than the melting point of the second surface side second surface side connection terminal. The technical means that have been adopted.
【0014】請求項8に記載の発明では、請求項1ない
し請求項7のいずれか1つに記載の中継基板において、
前記中継基板本体は、前記第1の基板と略同一の熱膨張
係数を有するという技術的手段を採用する。According to the invention described in claim 8, in the relay board according to any one of claims 1 to 7,
The relay board main body employs a technical means that has substantially the same thermal expansion coefficient as the first board.
【0015】請求項9に記載の発明では、請求項1ない
し請求項8のいずれか1つに記載の中継基板において、
前記第1の基板は、セラミックス材料からなり、前記中
継基板本体は、前記第1の基板と略同一のセラミックス
材料からなるという技術的手段を採用する。According to a ninth aspect of the present invention, in the relay board according to any one of the first to eighth aspects,
Technical means is adopted in which the first substrate is made of a ceramic material, and the relay substrate main body is made of the same ceramic material as the first substrate.
【0016】請求項10に記載の発明では、請求項1な
いし請求項9のいずれか1つに記載の中継基板におい
て、前記ビアの径は、前記第2面側凹部の径よりも小さ
いという技術的手段を採用する。According to a tenth aspect of the present invention, in the relay board according to any one of the first to ninth aspects, the diameter of the via is smaller than the diameter of the recess on the second surface side. Employ strategic means.
【0017】請求項11に記載の発明では、請求項1な
いし請求項10のいずれか1つに記載の中継基板の製造
方法であって、第1のセラミックグリーンシートに第1
の貫通孔を形成し、その第1のセラミックグリーンシー
トと積層する第2のセラミックグリーンシートの前記第
1の貫通孔に対応する部位に第2の貫通孔を形成する貫
通孔形成工程と、前記第2のセラミックグリーンシート
の第2の貫通孔の内部に前記ビアを形成するビア形成工
程と、前記第1の貫通孔内にメタライズ層を形成するメ
タライズ層形成工程と、前記ビア形成工程を経た前記第
2のセラミックグリーンシートと前記貫通孔形成工程を
経た第1のセラミックグリーンシートとを前記ビアおよ
び第1の貫通孔を対応させて、かつ、前記第1の貫通孔
の一端が前記第1のセラミックグリーンシートにより閉
塞されて前記第2面側凹部が形成される状態に積層する
積層工程と、この積層工程を経た前記第1および第2の
セラミックグリーンシートを焼成一体化して前記中継基
板本体を形成する焼成工程と、この焼成工程を経た前記
中継基板本体の前記第2面側凹部の内部に前記第2面側
接続端子を形成する第2面側接続端子形成工程と、を有
するという技術的手段を採用する。According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the method for manufacturing a relay board according to any one of the first to tenth aspects, wherein the first ceramic green sheet has the first ceramic green sheet.
Forming a through hole, and forming a second through hole in a portion corresponding to the first through hole of a second ceramic green sheet to be laminated with the first ceramic green sheet; A via forming step of forming the via in the second through hole of the second ceramic green sheet, a metallizing layer forming step of forming a metallized layer in the first through hole, and the via forming step The second ceramic green sheet and the first ceramic green sheet having undergone the through-hole forming step correspond to the via and the first through-hole, and one end of the first through-hole is the first ceramic green sheet. A laminating step of laminating in a state where the second surface side concave portion is formed by being closed by the ceramic green sheet, and the first and second ceramic greens having passed through the laminating step. A firing step of firing and integrating the sheet to form the relay board main body, and a second surface side for forming the second surface side connection terminals inside the second surface side recess of the relay board main body after the firing step And a connection terminal forming step.
【0018】請求項12に記載の発明では、請求項11
に記載の中継基板の製造方法において、前記ビア形成工
程を経た前記第2のセラミックグリーンシートに前記第
1面側接続パッドおよび第2面側接続パッドを形成する
接続パッド形成工程を有するという技術的手段を採用す
る。[0018] According to the invention described in claim 12, in the invention described in claim 11,
3. The method of manufacturing a relay board according to claim 1, further comprising a connection pad forming step of forming the first surface side connection pads and the second surface side connection pads on the second ceramic green sheet having undergone the via formation step. Adopt means.
【0019】請求項13に記載の発明では、請求項11
または請求項12に記載の中継基板の製造方法におい
て、前記第2面側接続端子形成工程は、前記第2面側接
続端子の突出した部分の形状に対応する形状であるとと
もに、溶融した金属に濡れない内面を有する凹部を前記
第2面側凹部に対応する位置に有する治具を用い、その
治具の前記凹部に前記第2面側接続端子を形成するため
の金属材料を収容する金属材料収容工程と、この金属材
料収容工程を経た前記治具を、前記凹部が前記焼成工程
により形成された中継基板本体の第2面側凹部の下方に
位置する状態に配置する治具配置工程と、この治具配置
工程を経た前記治具の各凹部内に収容された金属材料を
溶融させ、この溶融された溶融金属を前記凹部および第
2面側凹部内に保持しつつ冷却し、凝固させて前記第2
面側接続端子を成形する成形工程とを有するという技術
的手段を採用する。According to the invention of claim 13, according to claim 11,
Alternatively, in the method for manufacturing a relay board according to claim 12, the second surface side connection terminal forming step has a shape corresponding to a shape of a protruding portion of the second surface side connection terminal, and is formed on a molten metal. A metal material for using a jig having a concave portion having an inner surface that is not wet at a position corresponding to the second surface side concave portion, and storing a metal material for forming the second surface side connection terminal in the concave portion of the jig. An accommodating step, and a jig arranging step of arranging the jig after the metal material accommodating step in a state in which the concave portion is located below the second surface side concave portion of the relay substrate body formed in the firing step. The metal material accommodated in each concave portion of the jig after the jig disposing step is melted, cooled and solidified while holding the molten metal in the concave portion and the second surface side concave portion. The second
And a molding step of molding the surface-side connection terminals.
【0020】請求項14に記載の発明では、請求項11
または請求項12に記載の中継基板の製造方法におい
て、前記第2面側接続端子成形工程は、前記第2面側接
続端子の突出した部分の径に対応する径であるととも
に、溶融した金属に濡れない内面を有する貫通孔を前記
第2面側凹部に対応する位置にそれぞれ有する治具を、
前記焼成工程により形成され、前記第2面側凹部の開口
側を上に向けた状態の前記中継基板本体の第2面側凹部
の上方に前記貫通孔が位置する状態に配置する治具配置
工程と、この治具配置工程を経た前記治具の貫通孔に前
記第2面側接続端子を形成するための金属材料を収容す
る金属材料収容工程と、この金属材料収容工程を経た前
記治具の貫通孔に収容された金属材料を溶融させ、この
溶融された溶融金属を前記貫通孔および第2面側凹部内
に保持しつつ冷却し、凝固させて前記第2面側接続端子
を成形する成形工程と、を有するという技術的手段を採
用する。According to the fourteenth aspect, in the eleventh aspect,
Alternatively, in the method of manufacturing a relay board according to claim 12, the second surface side connection terminal forming step has a diameter corresponding to a diameter of a protruding portion of the second surface side connection terminal, and is formed on a molten metal. Jigs each having a through hole having an inner surface that is not wetted at a position corresponding to the second surface side concave portion,
A jig arranging step of arranging the through hole above the second surface-side concave portion of the relay board main body with the opening side of the second surface-side concave portion facing upward formed by the firing step; A metal material accommodating step of accommodating a metal material for forming the second surface side connection terminal in the through hole of the jig having passed through the jig disposing step; A molding method in which the metal material accommodated in the through-hole is melted, cooled and solidified while holding the molten metal in the through-hole and the second-surface-side recess to form the second-surface-side connection terminal. And a technical means of having a process.
【0021】請求項15に記載の発明では、請求項11
ないし請求項14のいずれか1つに記載の中継基板の製
造方法において、前記第2面側接続端子形成工程を経た
前記第1面側接続パッドの上面および前記第2面側接続
端子の先端に、それぞれ前記第2面側接続端子の融点よ
りも低い融点を有する金属により低融点金属層を形成す
る低融点金属層形成工程を有するという技術的手段を採
用する。[0021] According to the invention described in claim 15, according to claim 11 of the present invention.
15. The method for manufacturing a relay board according to claim 14, wherein the upper surface of the first surface connection pad and the tip of the second surface connection terminal after the second surface connection terminal forming step. In addition, a technical means of having a low melting point metal layer forming step of forming a low melting point metal layer with a metal having a melting point lower than the melting point of the second surface side connection terminal is adopted.
【0022】[0022]
【作用】第1および第2の基板の熱膨張係数の差によ
り、両基板が平面方向についてそれぞれ逆方向に寸法変
化すると、第1および第2の基板と中継基板との接続部
分に応力が発生する。しかし、請求項1ないし請求項1
5に記載の中継基板を用いることにより、以下のように
上記応力を緩和することができる。上記中継基板本体
は、電気絶縁材料からなり、その第2面側に第1面側に
向けて形成された第2面側凹部を有する。この第2面側
凹部には、第2面側接続端子が第2面側凹部の底面およ
び内周面と固着されており、かつ、先端部を第2面から
突出させて形成されている。この第2面側接続端子は、
第2の基板の面接続取付パッドと電気的に接続される。
また、中継基板本体の内部には、第2面側接続端子と第
1の基板の面接続パッドとを電気的に接続するビアが形
成されている。つまり、中継基板と第2の基板の面接続
取付パッドとは、中継基板本体の第2面から突出した第
2面側接続端子により電気的に接続され、中継基板と第
1の基板の面接続パッドとは、中継基板本体の内部に形
成されたビアにより電気的に接続される。According to the present invention, when the two substrates are dimensionally changed in the opposite directions with respect to the plane due to the difference between the thermal expansion coefficients of the first and second substrates, stress is generated at the connection portion between the first and second substrates and the relay substrate. I do. However, claim 1 to claim 1
By using the relay substrate described in 5, the above stress can be reduced as follows. The relay board main body is made of an electrically insulating material, and has a second surface side recess formed on the second surface side toward the first surface side. The second-surface-side concave portion has a second-surface-side connection terminal fixed to the bottom surface and the inner peripheral surface of the second-surface-side concave portion, and is formed such that a distal end portion protrudes from the second surface. This second side connection terminal is
It is electrically connected to the surface connection attachment pad of the second substrate.
Further, vias are formed inside the relay substrate main body to electrically connect the second surface side connection terminals and the surface connection pads of the first substrate. That is, the relay board and the surface connection mounting pad of the second board are electrically connected by the second surface side connection terminal projecting from the second surface of the relay board body, and the surface connection between the relay board and the first board is performed. The pads are electrically connected to the pads by vias formed inside the relay board main body.
【0023】したがって、第2面側接続端子と面接続取
付パッドとの接続部分を支点に想定すると、第1および
第2の基板が平面方向についてそれぞれ逆方向に寸法変
化しようとする力は、上記支点を中心にして中継基板本
体を回転させようとする回転モーメントに変換される。
そして、その発生した回転モーメントにより、第2面側
接続端子の突出した部分が変形(たとえば、塑性変形)
し、この変形により上記応力が緩和される。また、第2
面側接続端子は、第2面側凹部の底面および内周面に固
着されているため、上記応力は、その固着されている内
周面に対して垂直方向に作用するため、中継基板本体が
破壊し難い。さらに、第2面側接続端子は、第2面側凹
部の底面および内周面に固着されているため、たとえ
ば、第2面側接続端子を第2面の平面部に固着する場合
よりも、固着された部分が剥がれ難い。以上のように、
請求項1ないし請求項15に記載の中継基板によれば、
第1および第2の基板間の熱膨張差により発生する応力
を緩和できるため、第1および第2の基板間に電気的接
続不良が発生する事態を少なくすることができる。Therefore, assuming that the connecting portion between the second surface side connection terminal and the surface connection mounting pad is a fulcrum, the force of the first and second substrates to change their dimensions in the directions opposite to each other in the plane direction is as described above. The rotation moment is converted into a rotational moment for rotating the relay substrate body about the fulcrum.
Then, the protruding portion of the second surface side connection terminal is deformed by the generated rotational moment (for example, plastic deformation).
However, the stress is alleviated by this deformation. Also, the second
Since the surface-side connection terminals are fixed to the bottom surface and the inner peripheral surface of the second surface-side concave portion, the stress acts in a direction perpendicular to the fixed inner peripheral surface. Hard to destroy. Further, since the second surface side connection terminal is fixed to the bottom surface and the inner peripheral surface of the second surface side concave portion, for example, the second surface side connection terminal is fixed to the flat surface portion of the second surface. The fixed part is difficult to peel off. As mentioned above,
According to the relay board according to claims 1 to 15,
Since the stress generated due to the difference in thermal expansion between the first and second substrates can be reduced, the occurrence of poor electrical connection between the first and second substrates can be reduced.
【0024】特に、請求項2に記載の発明のように、上
記第2面側凹部の内周面は、テーパ状に形成されてなる
のが好ましい。つまり、上記応力は、第2面側接続端子
と第2面側凹部の内周面との接触部分に作用するが、第
2面側凹部の内周面の形状が直線状(円柱状)である場
合は、応力が接続端子の突出した先端部と凹部の縁とが
接する部分(角部(図7のP1、P2参照))に集中し
易い。しかし、内周面をテーパ状に形成することによ
り、応力を接続端子と内周面とが接する部分(テーパ面
(図14のP3参照))に分散させることができるた
め、中継基板本体の破壊を防止して耐久性を高めること
ができる。In particular, as in the second aspect of the present invention, it is preferable that the inner peripheral surface of the second surface side recess is formed in a tapered shape. That is, the stress acts on the contact portion between the second-surface-side connection terminal and the inner peripheral surface of the second-surface-side concave portion, but the shape of the inner peripheral surface of the second-surface-side concave portion is linear (columnar). In some cases, stress tends to concentrate on a portion (corner (see P1 and P2 in FIG. 7)) where the protruding tip of the connection terminal and the edge of the recess are in contact. However, by forming the inner peripheral surface in a tapered shape, stress can be dispersed to a portion where the connection terminal and the inner peripheral surface are in contact (tapered surface (see P3 in FIG. 14)). Can be prevented and durability can be increased.
【0025】また、請求項3に記載の発明のように、上
記第2面側凹部の内周面を階段状に形成することによ
り、上記応力を接続端子と内周面とが接する複数の角部
(図15のP4、P5参照)に分散させることができる
ため、1つの角部に集中するものよりも、中継基板本体
の耐久性を高めることができる。Further, by forming the inner peripheral surface of the second-surface-side concave portion in a step-like manner as in the third aspect of the present invention, the plurality of corners at which the connection terminal and the inner peripheral surface come into contact with each other are formed. (See P4 and P5 in FIG. 15), it is possible to increase the durability of the relay board main body as compared with the one concentrated on one corner.
【0026】さらに、上記第2面側接続端子の第2面か
ら突出した部分は、請求項5に記載の発明のように、そ
の突出した部分がその突出した部分の最大径よりも大き
い柱状に形成されてなるのが好ましい。つまり、上記突
出した部分が、たとえば球状、または、半球状である場
合には、第1および第2の基板間の間隔を広くするため
に突出高さを高くすると、同時に突出した部分の最大径
も大きくなるため、隣接する接続端子との間隔(ピッ
チ)の制限が生じる。しかし、上記のように、突出した
部分の形状が柱状である場合は、その直径を変更するこ
となく、突出高さを高くすることができるため、上記の
ような制限をなくすことができる。また、接続端子の数
が増加した場合であっても、上記直径を小さくすること
により、上記制限が生じないようにすることができる。
また、第2面側接続端子の突出高さは、一般に高ければ
高いほど応力を吸収できる。しかし、中継基板と樹脂製
プリント基板との間隔には制限があるのが通常である。
そこで、第2面側接続端子の突出高さは、第2の基板お
よび中継基板本体の熱膨張差の大きさに応じて設定する
のが好ましい。つまり、中継基板本体および第2の基板
の熱膨張差が大きいほど、その間に発生する応力は大き
くなることから、中継基板本体および第2の基板を電気
的に接続する第2面側接続端子の突出した高さを上記熱
膨張差の大きさに対応して設定することにより、上記回
転モーメントの大きさを変えることができるため、応力
の大きさに対応した応力の緩和を行うことができるから
である。Further, the portion of the second surface side connection terminal projecting from the second surface is formed in a columnar shape in which the projecting portion is larger than the maximum diameter of the projecting portion. Preferably, it is formed. That is, when the protruding portion is, for example, spherical or hemispherical, if the protruding height is increased in order to increase the distance between the first and second substrates, the maximum diameter of the protruding portion is simultaneously increased. Therefore, the distance (pitch) between adjacent connection terminals is limited. However, as described above, when the shape of the protruding portion is columnar, the protruding height can be increased without changing the diameter, so that the above-described restriction can be eliminated. Further, even when the number of connection terminals increases, the above-described limitation can be prevented by reducing the diameter.
In general, the higher the protruding height of the second surface side connection terminal, the more the stress can be absorbed. However, the distance between the relay board and the resin printed board is usually limited.
Therefore, it is preferable that the protruding height of the second surface side connection terminal is set according to the magnitude of the thermal expansion difference between the second substrate and the relay substrate main body. That is, the larger the difference in thermal expansion between the relay board main body and the second board, the greater the stress generated between them. Therefore, the second surface side connection terminal for electrically connecting the relay board body and the second board to each other. By setting the protruding height in accordance with the magnitude of the thermal expansion difference, the magnitude of the rotational moment can be changed, so that the stress corresponding to the magnitude of the stress can be relaxed. It is.
【0027】また、上記第2面側接続端子は、請求項6
に記載の発明のように、軟質金属により形成されてなる
ことが好ましい。つまり、上記応力を接続端子の変形、
たとえば塑性変形によって吸収できるからである。ここ
で、軟質金属とは、上記応力を変形によって吸収する柔
らかい金属であって、たとえば、鉛(Pb)、スズ(S
n)および亜鉛(Zn)、これらを主成分とする合金、
ならびに、Pb−Sn系高温ハンダ(たとえば、Pb9
0%−Sn10%合金、Pb95%−Sn5%合金な
ど)、ホワイトメタル、純度の高い銅(Cu)、銀(A
g)などである。Further, the second surface side connection terminal may be configured as follows.
It is preferable to be formed of a soft metal as in the invention described in (1). In other words, the above stress is applied to the deformation of the connection terminal,
For example, it can be absorbed by plastic deformation. Here, the soft metal is a soft metal that absorbs the above-mentioned stress by deformation, for example, lead (Pb), tin (S
n) and zinc (Zn), alloys containing these as main components,
And a Pb-Sn high-temperature solder (for example, Pb9
0% -Sn10% alloy, Pb95% -Sn5% alloy, etc.), white metal, high purity copper (Cu), silver (A
g).
【0028】さらに、請求項2に記載の発明では、第2
面側凹部の底面に形成されており、第2面側接続端子と
ビアとを電気的に接続する第2面側接続パッドを有する
ため、第2面側接続端子が第2面側凹部の底面に固着し
難い材質の場合であっても、第2面側接続パッドにより
第2面側接続端子およびビアを電気的に接続することが
できる。たとえば、第2面側接続端子が高温ハンダであ
り、第2面側凹部の底面がアルミナセラミックスである
場合は、アルミナセラミックスは溶融した高温ハンダに
対して濡れ性が悪いが、第2面側凹部の底面にタングス
テン製の第2面側接続パッドを形成することにより、濡
れ性が良くなるため、第2面側接続端子とビアとを電気
的に接続することができる。また、第1面側に形成され
ており、ビアと面接続パッドとを電気的に接続する第1
面側接続パッドを有するため、ビアおよび面接続パッド
を電気的に接続する材料がビアに固着し難い性質の場合
であっても、第1面側接続パッドにより上記材料とビア
とを電気的に接続することができる。Further, according to the second aspect of the present invention, the second
The second surface connection terminal is formed on the bottom surface of the surface side recess, and has the second surface side connection pad for electrically connecting the second surface side connection terminal and the via. Even in the case of a material that is difficult to adhere to the second surface side, the second surface side connection pad and the via can be electrically connected by the second surface side connection pad. For example, when the second-surface-side connection terminal is made of high-temperature solder and the bottom surface of the second-surface-side recess is made of alumina ceramic, the alumina ceramic has poor wettability with respect to the molten high-temperature solder. By forming a tungsten second surface side connection pad on the bottom surface of the substrate, the wettability is improved, so that the second surface side connection terminal and the via can be electrically connected. Further, the first surface is formed on the first surface side and electrically connects the via and the surface connection pad.
Since the surface-side connection pad is provided, even if the material for electrically connecting the via and the surface connection pad is hard to adhere to the via, the material and the via are electrically connected by the first surface-side connection pad. Can be connected.
【0029】上記第1面側接続パッドおよび第2面側接
続パッドは、請求項12に記載のように、ビア形成工程
を経た第2のセラミックグリーンシートに第1面側接続
パッドおよび第2面側接続パッドを形成する接続パッド
形成工程により形成することができる。According to a twelfth aspect of the present invention, the first surface side connection pad and the second surface side connection pad are formed on the second ceramic green sheet having been subjected to the via forming step. It can be formed by a connection pad forming step of forming a side connection pad.
【0030】また、請求項7に記載の発明のように、上
記第1面側接続パッドの上面および第2面側接続端子の
先端には、それぞれ第2面側接続端子の融点よりも低い
融点を有する金属により低融点金属層が形成されている
ことが好ましい。つまり、面接続パッドおよび面接続取
付パッドとの接続部分に低融点金属層が形成されている
ため、たとえば、第1の基板、または、第2の基板を製
造するメーカーにおいて中継基板を接続する場合の、第
1面側接続パッドおよび第2面側接続端子の先端に低融
点金属(たとえば、低融点ハンダペースト)を塗布する
設備を備える必要がない。According to the present invention, the upper surface of the first surface side connection pad and the tip of the second surface side connection terminal each have a lower melting point than the melting point of the second surface side connection terminal. It is preferable that the low melting point metal layer is formed of a metal having the following formula: That is, since the low-melting-point metal layer is formed at the connection portion between the surface connection pad and the surface connection mounting pad, for example, when connecting the relay substrate in a manufacturer that manufactures the first substrate or the second substrate However, there is no need to provide a facility for applying a low melting point metal (for example, low melting point solder paste) to the tips of the first surface side connection pads and the second surface side connection terminals.
【0031】上記低融点金属層は、請求項15に記載の
発明のように、上記第2面側接続端子形成工程を経た第
1面側接続パッドの上面および第2面側接続端子の先端
に、それぞれ第2面側接続端子の融点よりも低い融点を
有する金属により低融点金属層を形成する低融点金属層
形成工程により形成される。The low-melting-point metal layer is provided on the upper surface of the first-side connection pad and the tip of the second-side connection terminal after the second-surface-side connection terminal forming step. Are formed by a low-melting-point metal layer forming step of forming a low-melting-point metal layer with a metal having a melting point lower than the melting point of the second surface side connection terminal.
【0032】さらに、請求項8に記載の発明のように、
上記中継基板本体は、第1の基板と略同一の熱膨張係数
を有することが好ましい。つまり、第1の基板および中
継基板本体間には熱膨張差がほとんど発生しないため応
力もほとんど発生しないからである。一方、中継基板本
体および第2の基板間の間隔は、第2面側接続端子によ
り比較的大きくされるため、中継基板本体および第2の
基板間の応力は緩和される。Further, as in the invention according to claim 8,
It is preferable that the relay substrate body has substantially the same thermal expansion coefficient as the first substrate. That is, since there is almost no difference in thermal expansion between the first substrate and the relay substrate body, almost no stress is generated. On the other hand, since the interval between the relay board main body and the second board is made relatively large by the second surface side connection terminal, the stress between the relay board main body and the second board is reduced.
【0033】特に、請求項9に記載の発明のように、上
記第1の基板が、セラミックス材料からなり、中継基板
本体が、第1の基板と略同一のセラミックス材料からな
ることが好ましい。つまり、セラミックスは、強度およ
び耐熱性が高いため、リワークにより繰り返し加熱され
ても変形などを生じないからである。In particular, it is preferable that the first substrate is made of a ceramic material and the relay substrate body is made of substantially the same ceramic material as the first substrate. That is, since the ceramics have high strength and heat resistance, they do not deform even when repeatedly heated by rework.
【0034】また、請求項10に記載の発明のように、
上記ビアの径は、第2面側凹部の径よりも小さいことが
好ましい。つまり、上記ビアは、たとえば、後述する発
明の実施の形態に記載するように貫通孔が形成されたセ
ラミックグリーンシートをステンレス製のシート上に乗
せ、上記貫通孔の内部にペースト状のタングステンを充
填し、シートを剥がし、セラミックグリーンシートの焼
成時にタングステン粉末を焼結することにより形成され
るが、上記貫通孔の径(ビアの径)が大きいと、上記シ
ートを剥がす際に、充填したタングステンペーストがシ
ートに貼り付いたり、抜け落ちたりすることがあり、充
填が困難だからである。Further, as in the invention according to claim 10,
It is preferable that the diameter of the via is smaller than the diameter of the concave portion on the second surface side. In other words, for example, a ceramic green sheet having a through hole formed thereon is placed on a stainless steel sheet as described in an embodiment of the invention described below, and paste-like tungsten is filled in the through hole. Then, the sheet is peeled off and formed by sintering the tungsten powder when the ceramic green sheet is fired. If the diameter of the through hole (diameter of the via) is large, when the sheet is peeled off, the filled tungsten paste is used. May stick to the sheet or fall off, making it difficult to fill.
【0035】次に、上記請求項1ないし請求項10のい
ずれか1つに記載の中継基板は、請求項11に記載の製
造方法により製造される。まず、貫通孔形成工程では、
第1のセラミックグリーンシートに第1の貫通孔を形成
し、その第1のセラミックグリーンシートと積層する第
2のセラミックグリーンシートの第1の貫通孔に対応す
る部位に第2の貫通孔を形成する。次に、ビア形成工程
では、第2のセラミックグリーンシートの第2の貫通孔
の内部にビアを形成し、メタライズ層形成工程では、第
1の貫通孔内にメタライズ層を形成する。つまり、後の
第2面側接続端子形成工程において第2面側接続端子を
第1の貫通孔(第2面側凹部)内に固着するために、第
1の貫通孔内にメタライズ層を形成する。Next, the relay board according to any one of the first to tenth aspects is manufactured by the manufacturing method according to the eleventh aspect. First, in the through-hole forming step,
A first through-hole is formed in the first ceramic green sheet, and a second through-hole is formed in a portion corresponding to the first through-hole of a second ceramic green sheet to be laminated with the first ceramic green sheet. I do. Next, in the via forming step, a via is formed inside the second through hole of the second ceramic green sheet, and in the metallizing layer forming step, a metallized layer is formed in the first through hole. That is, a metallized layer is formed in the first through-hole in order to fix the second-surface-side connection terminal in the first through-hole (the second-surface-side recess) in a subsequent second-surface-side connection terminal forming step. I do.
【0036】次に、積層工程では、ビア形成工程を経た
第2のセラミックグリーンシートと貫通孔形成工程を経
た第1のセラミックグリーンシートとをビアおよび第1
の貫通孔を対応させて、かつ、第1の貫通孔の一端が第
2のセラミックグリーンシートにより閉塞されて第2面
側凹部が形成される状態に積層する。つまり、後の第2
面側接続端子形成工程において第2面側凹部内に固着さ
れる第2面側接続端子と第2の貫通孔内に形成されたビ
アとを電気的に接続するために、第1および第2の貫通
孔を対応させて第1および第2のセラミックグリーンシ
ートを積層する。また、後の第2面側接続端子形成工程
において第2面側接続端子を形成するための第2面側凹
部を形成するために、第1の貫通孔の一端が第2のセラ
ミックグリーンシートにより閉塞されて第2面側凹部が
形成される状態に積層する。Next, in the laminating step, the second ceramic green sheet having undergone the via forming step and the first ceramic green sheet having undergone the through-hole forming step are connected with the via and the first ceramic green sheet.
The first through-holes are stacked so that one end of each of the first through-holes is closed by the second ceramic green sheet to form the second surface side recess. That is, the second
In order to electrically connect the second surface side connection terminal fixed in the second surface side concave portion and the via formed in the second through hole in the surface side connection terminal forming step, the first and second connection terminals are formed. The first and second ceramic green sheets are laminated so as to correspond to the through holes. Further, in order to form a second-surface-side recess for forming the second-surface-side connection terminal in a second-surface-side connection-terminal forming step, one end of the first through hole is formed by a second ceramic green sheet. The layers are stacked in a state where the second surface side concave portion is formed by being closed.
【0037】次に、焼成工程では、積層工程を経た第1
および第2のセラミックグリーンシートを焼成一体化し
て中継基板本体を形成し、第2面側接続端子形成工程で
は、焼成工程を経た中継基板本体の第2面側凹部の内部
に第2面側接続端子を形成する。つまり、積層された第
1および第2のセラミックグリーンシートを焼成するこ
とにより、セラミック製の中継基板本体を形成し、その
中継基板本体に形成された第2面側凹部の内部に第2面
側接続端子を形成する。Next, in the firing step, the first
And the second ceramic green sheet is fired and integrated to form a relay substrate main body. In the second surface side connection terminal forming step, the second surface side connection is formed inside the second surface side recess of the relay substrate main body after the firing step. Form terminals. That is, the laminated first and second ceramic green sheets are fired to form a ceramic relay substrate body, and the second surface side recess is formed in the second surface side recess formed in the relay substrate body. Form connection terminals.
【0038】特に、上記第2面側接続端子形成工程は、
請求項13に記載の発明により製造することができる。
まず、金属材料収容工程では、第2面側接続端子の突出
した部分の形状に対応する形状であるとともに、溶融し
た金属に濡れない内面を有する凹部を第2面側凹部に対
応する位置に有する治具を用い、その治具の凹部に第2
面側接続端子を形成するための金属材料を収容する。つ
まり、第2面側接続端子を形成するための治具を用意
し、治具の凹部内に第2面側接続端子を形成するための
原料となる金属材料を収容する。In particular, the second-surface-side connection terminal forming step includes:
It can be manufactured by the invention of claim 13.
First, in the metal material accommodating step, the second surface side connection terminal has a concave portion having a shape corresponding to the shape of the protruding portion of the second surface side connection terminal and having an inner surface which is not wet with the molten metal at a position corresponding to the second surface side concave portion. Using a jig, insert the second
A metal material for forming the surface side connection terminal is accommodated. That is, a jig for forming the second surface side connection terminal is prepared, and a metal material serving as a raw material for forming the second surface side connection terminal is accommodated in the recess of the jig.
【0039】次に、治具配置工程では、凹部に金属材料
が収容された治具を、その凹部が焼成工程により形成さ
れた中継基板本体の第2面側凹部の下方に位置する状態
に配置する。つまり、治具をその凹部が中継基板本体の
第2面側凹部に対応する位置になるように配置して第2
面側接続端子を形成する態勢を整える。次に、成形工程
では、治具配置工程を経た治具の各凹部内に収容された
金属材料を溶融させ、この溶融された溶融金属を凹部お
よび第2面側凹部内に保持しつつ冷却し、凝固させて第
2面側接続端子を形成する。つまり、凹部内の溶融金属
を第2面側凹部の底面に達する状態に維持し、その状態
で溶融金属を冷却し、凝固させることにより、第2面側
凹部の底面および内周面に固着されており、先端部を中
継基板本体の第2面から突出させた第2面側接続端子を
形成できる。Next, in the jig disposing step, the jig in which the metal material is accommodated in the concave portion is disposed so that the concave portion is located below the concave portion on the second surface side of the relay substrate body formed in the firing step. I do. In other words, the jig is arranged so that its concave portion corresponds to the concave portion on the second surface side of the relay substrate main body, and
Prepare to form surface-side connection terminals. Next, in the forming step, the metal material contained in each concave portion of the jig that has undergone the jig disposing step is melted, and the molten metal is cooled while being held in the concave portion and the second surface side concave portion. Then, the second surface side connection terminal is formed by solidification. That is, the molten metal in the concave portion is maintained at a state of reaching the bottom surface of the second surface side concave portion, and in this state, the molten metal is cooled and solidified, thereby being fixed to the bottom surface and the inner peripheral surface of the second surface side concave portion. Accordingly, the second-surface-side connection terminal having a tip portion protruding from the second surface of the relay board main body can be formed.
【0040】また、請求項13に記載の第2面側接続端
子形成工程に代えて請求項14に記載の方法を用いるこ
ともできる。まず、上記請求項13に記載の治具配置工
程では、治具をその凹部が中継基板本体の第2面側凹部
の下方に位置する状態に配置したが、この第2面側接続
端子形成工程における治具配置工程では、第2面側接続
端子の突出した部分の径に対応する径の貫通孔を有する
治具を、第2面側凹部の開口側を上に向けた状態の中継
基板本体の第2面側凹部の上方に貫通孔が位置する状態
に配置する。つまり、第2面側凹部の開口側を上に向け
た状態の中継基板本体の第2面側凹部の上方に貫通孔が
位置する状態に治具を配置し、後の金属材料収容工程に
おいて金属材料を貫通孔に収容する態勢を整える。Further, the method according to claim 14 can be used instead of the step of forming the second surface side connection terminal according to claim 13. First, in the jig arranging step according to the thirteenth aspect, the jig is arranged such that its concave portion is located below the concave portion on the second surface side of the relay board main body. In the jig arranging step, the jig having a through hole having a diameter corresponding to the diameter of the protruding portion of the second surface side connection terminal is placed in a state where the opening side of the second surface side concave portion faces upward. Is arranged in a state where the through hole is located above the second surface side concave portion. In other words, the jig is arranged in a state where the through-hole is located above the second surface side recess of the relay substrate main body in a state where the opening side of the second surface side recess is facing upward, and the metal is placed in the metal material accommodating step later. Prepare to accommodate the material in the through-hole.
【0041】そして、金属材料収容工程では、治具配置
工程を経た治具の貫通孔に第2面側接続端子を形成する
ための金属材料を収容し、成形工程では、金属材料収容
工程を経た治具の貫通孔に収容された金属材料を溶融さ
せ、この溶融された溶融金属を貫通孔および第2面側凹
部内に保持しつつ冷却し、凝固させて第2面側接続端子
を成形する。In the metal material accommodating step, a metal material for forming the second surface side connection terminal is accommodated in the through hole of the jig after the jig disposing step, and in the forming step, the metal material accommodating step is performed. The metal material accommodated in the through hole of the jig is melted, cooled while being held in the through hole and the recess on the second surface side, and solidified to form the second surface side connection terminal. .
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】以下、本発明の中継基板およびそ
の製造方法の第1実施形態について図1ないし図9を参
照して説明する。図1(A)〜(D)は、本第1実施形
態の中継基板の製造方法の各工程を示す断面説明図であ
る。図2(A)は、第2のセラミックグリーンシートの
第2の貫通孔内にビアを形成する導電性金属を充填する
手法を示す説明図であり、同図(B)〜(D)は、第1
のセラミックグリーンシートの第1の貫通孔の内周面に
メタライズ層を形成する手法を示す説明図である。図9
は、本第1実施形態の中継基板の製造方法の製造工程を
示す工程図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a relay board and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIGS. 1A to 1D are cross-sectional explanatory views showing each step of the method for manufacturing a relay board according to the first embodiment. FIG. 2A is an explanatory view showing a method of filling a conductive metal for forming a via in the second through hole of the second ceramic green sheet, and FIGS. First
FIG. 4 is an explanatory view showing a method of forming a metallized layer on the inner peripheral surface of the first through hole of the ceramic green sheet. FIG.
FIG. 4 is a process diagram showing a manufacturing process of the method for manufacturing a relay board according to the first embodiment.
【0043】最初に本発明に係る中継基板の製造方法の
第1実施形態について説明する。まず、公知のセラミッ
クグリーンシート形成技術を用いて、第1のセラミック
グリーンシート11および第2のセラミックグリーンシ
ート12を形成し、パンチング装置を用いて図1(A)
に示すように、第1のセラミックグリーンシート11に
第1の貫通孔11aを第2のセラミックグリーンシート
12に第2の貫通孔12aをそれぞれ打ち抜き形成する
(図9の工程10)。第2の貫通孔12aは、第1の貫
通孔11aの径より小さい径であって、第1のセラミッ
クグリーンシート11の上面に第2のセラミックグリー
ンシート12を積層した場合に、第1の貫通孔11aの
上部開口面内に含まれる位置に形成される。First, a first embodiment of the method for manufacturing a relay board according to the present invention will be described. First, a first ceramic green sheet 11 and a second ceramic green sheet 12 are formed by using a known ceramic green sheet forming technique, and FIG.
As shown in (1), a first through hole 11a is formed in the first ceramic green sheet 11 and a second through hole 12a is formed in the second ceramic green sheet 12 (step 10 in FIG. 9). The second through-hole 12a has a diameter smaller than the diameter of the first through-hole 11a, and when the second ceramic green sheet 12 is laminated on the upper surface of the first ceramic green sheet 11, the first through-hole 12a It is formed at a position included in the upper opening surface of the hole 11a.
【0044】次に、第2のセラミックグリーンシート1
2の第2の貫通孔12a内にビアを形成する導電性金属
を充填する。この充填は、たとえば、図2(A)に示す
手法により行われる。まず、台19bの上に置かれたス
テンレス製のシート18の上に第2のセラミックグリー
ンシート12を乗せる。シート18には、第2の貫通孔
12aと対応する位置に貫通孔18aが形成されてお
り、第2のセラミックグリーンシート12は、第2の貫
通孔12aおよび貫通孔18aが一致するように乗せら
れる。また、シート18の下面には、ビアを形成するた
めの硬いペースト状の導電性金属12bがマット状に塗
布されている。Next, the second ceramic green sheet 1
The second second through-hole 12a is filled with a conductive metal forming a via. This filling is performed, for example, by the method shown in FIG. First, the second ceramic green sheet 12 is placed on the stainless steel sheet 18 placed on the table 19b. The sheet 18 has a through-hole 18a formed at a position corresponding to the second through-hole 12a. The second ceramic green sheet 12 is placed so that the second through-hole 12a and the through-hole 18a coincide with each other. Can be On the lower surface of the sheet 18, a hard paste-like conductive metal 12b for forming a via is applied in a mat shape.
【0045】そして、第2のセラミックグリーンシート
12の上面を荷重板19aにより図中F1で示す方向に
加圧する。すると、その加圧力により、導電性金属12
bがシート18の貫通孔18aを介して第2のセラミッ
クグリーンシート12の第2の貫通孔12aの内部に流
入し、図1(B)に示すように、第2の貫通孔12a内
に導電性金属12bが充填される(工程12)。なお、
スクリーン印刷により第2の貫通孔12a内に導電性金
属12bを充填することもできる。ところで、本第1実
施形態では、第1および第2のセラミックグリーンシー
ト11,12を形成する材料としてアルミナセラミック
スを用いる。また、導電性金属12bとしてタングステ
ン(W)、または、モリブデン(Mo)などの導電性金
属の粉末に溶剤や樹脂を混ぜてペースト状にしたものを
用いる。Then, the upper surface of the second ceramic green sheet 12 is pressed by the load plate 19a in the direction indicated by F1 in the figure. Then, the conductive metal 12
b flows into the inside of the second through-hole 12a of the second ceramic green sheet 12 through the through-hole 18a of the sheet 18, and as shown in FIG. The conductive metal 12b is filled (step 12). In addition,
The conductive metal 12b can be filled in the second through hole 12a by screen printing. By the way, in the first embodiment, alumina ceramic is used as a material for forming the first and second ceramic green sheets 11 and 12. As the conductive metal 12b, a paste obtained by mixing a solvent or a resin with a conductive metal powder such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) is used.
【0046】一方、第1のセラミックグリーンシート1
1の第1の貫通孔11aの内面には、後に図1(D)に
示す工程で、第2面側接続端子13の基部13bを固着
するために、本発明のメタライズ層たるタングステン製
の金属層を形成する。図2(B)に示すように、第1の
セラミックグリーンシート11に形成された第1の貫通
孔11a内に図中矢印F2で示す方向にタングステンペ
ースト17を真空引きしてタングステンペースト17を
第1の貫通孔11aの内周面11dに塗布し、同図
(C)に示すように、第1の貫通孔11aの内周面11
dにタングステン層17aを形成する(工程14)。こ
のとき、第1の貫通孔11aの下部開口面の縁から第1
のセラミックグリーンシート11の下面にかけて、タン
グステン層のはみ出し部17cが形成されるが、図2
(D)に示すように、はみ出し部17cを研磨して除去
してもよい。On the other hand, the first ceramic green sheet 1
In order to fix the base portion 13b of the second surface side connection terminal 13 in a step shown in FIG. 1D later, a metal made of tungsten as a metallization layer of the present invention is provided on the inner surface of the first through hole 11a. Form a layer. As shown in FIG. 2B, the tungsten paste 17 is evacuated into a first through-hole 11a formed in the first ceramic green sheet 11 in a direction indicated by an arrow F2 in the drawing, so that the tungsten paste 17 is removed. The inner peripheral surface 11d of the first through hole 11a is applied to the inner peripheral surface 11d of the first through hole 11a, as shown in FIG.
A tungsten layer 17a is formed on d (step 14). At this time, the first through hole 11a is moved from the edge of the lower opening surface to the first through hole 11a.
The protruding portion 17c of the tungsten layer is formed over the lower surface of the ceramic green sheet 11 of FIG.
As shown in (D), the protruding portion 17c may be removed by polishing.
【0047】次に、各導電性金属12bの下面にタング
ステン製の第2面側接続パッド14aを上面にタングス
テン製の第1面側接続パッド14bをそれぞれスクリー
ン印刷により形成する(工程16)。次に、図1(C)
に示すように、第1のセラミックグリーンシート11の
上面に第2のセラミックグリーンシート12を積層す
る。このとき、第1の貫通孔11aの上方(一端)の開
口面が第2のセラミックグリーンシート12の下面の第
2面側接続パッド14aによって閉塞され、第1のセラ
ミックグリーンシート11の下面に第2面側凹部11b
が形成されるように積層する(工程18)。次に、積層
された第1および第2のセラミックグリーンシート1
1、12を還元雰囲気中で最高温度約1,550゜Cに
て焼成し、一体化する(工程20)。この焼成により、
第1および第2のセラミックグリーンシート11,12
は、それぞれセラミック製の第1および第2の基板11
c,12cとして得られる。続いて、第2面側凹部11
bの内周面のメタライズ層および底面上にニッケルメッ
キを施してニッケルメッキ層14hを形成する(工程2
2)。これらの工程により、図1(D)に示すように、
第1の基板11c上に第2の基板12cが積層された中
継基板本体9が完成する。Next, the second surface side connection pads 14a made of tungsten are formed on the lower surface of each conductive metal 12b, and the first surface side connection pads 14b made of tungsten are formed on the upper surface by screen printing (step 16). Next, FIG.
As shown in FIG. 1, a second ceramic green sheet 12 is laminated on the upper surface of the first ceramic green sheet 11. At this time, the opening surface above (one end) the first through hole 11a is closed by the second surface side connection pad 14a on the lower surface of the second ceramic green sheet 12, and the lower surface of the first ceramic green sheet 11 is closed. Two-side recess 11b
(Step 18). Next, the laminated first and second ceramic green sheets 1
1 and 12 are fired at a maximum temperature of about 1,550 ° C. in a reducing atmosphere to be integrated (step 20). By this firing,
First and second ceramic green sheets 11 and 12
Are ceramic first and second substrates 11, respectively.
c, 12c. Subsequently, the second surface side recess 11
b, nickel plating is applied to the metallized layer on the inner peripheral surface and the bottom surface to form a nickel plated layer 14h.
2). Through these steps, as shown in FIG.
The relay substrate body 9 in which the second substrate 12c is stacked on the first substrate 11c is completed.
【0048】なお、本第1実施形態では、中継基板本体
9は、厚さ0.3mm、一辺25mmのほぼ正方形状に
形成されている。また、第1および第2の貫通孔11
a、12aの内径は、それぞれ0.8mm、0.2mm
である。したがって、工程12において第2のセラミッ
クグリーンシート12の第2の貫通孔12aに導電性金
属12bを充填した後にシート18を除去する際に、充
填した導電性金属12bの一部がシート18に貼り付い
たり、あるいは抜け落ちたりして生じる導電性金属の充
填不良を少なくできる。また、第2面側凹部11bは、
1.27mmのピッチで格子状に縦横各19個の計36
1個形成されている。なお、上記メッキ工程の後に金メ
ッキ工程を設け、ニッケルメッキ層の上に酸化防止のた
めの金メッキ層を形成することもできる。In the first embodiment, the relay board main body 9 is formed in a substantially square shape having a thickness of 0.3 mm and a side of 25 mm. In addition, the first and second through holes 11
The inner diameters of a and 12a are 0.8 mm and 0.2 mm, respectively.
It is. Therefore, when removing the sheet 18 after filling the second through holes 12a of the second ceramic green sheet 12 with the conductive metal 12b in the step 12, a part of the filled conductive metal 12b is attached to the sheet 18. Poor filling of the conductive metal caused by sticking or falling off can be reduced. Also, the second surface side recess 11b is
A total of 36, 19 pieces each in a grid pattern at a pitch of 1.27 mm
One is formed. Note that a gold plating step may be provided after the above plating step, and a gold plating layer for preventing oxidation may be formed on the nickel plating layer.
【0049】次に、図1(D)に示すように、第1の基
板11cの各第2面側凹部11bの底面および内周面に
固着され、かつ、先端部が第2面から突出した柱状の第
2面側接続端子13を形成する。ここで、第2面側接続
端子13の形成方法について図3および図4を参照して
説明する。図3(A)および(B)は、第2面側接続端
子13を形成する工程を示す断面説明図であり、図4
は、第2面側接続端子13が形成された状態を示す断面
説明図である。第2面側接続端子13の形成には、図3
に示す治具40を用いる。治具40は、耐熱性を有し、
かつ、溶融した高温ハンダに濡れない材質、たとえばカ
ーボンにより形成されている。図3(B)に示すよう
に、治具40を中継基板本体9の下方に配置した場合の
各第2面側凹部11bに対応する位置には、凹部41が
それぞれ形成されている。凹部41は、第2面側接続端
子13の外形に対応した形状に形成されており、円錐形
状の底部を有する円柱形状に形成されている。また、凹
部41の底部中央から治具40の底面に向けてガス抜き
孔42が貫通形成されている。なお、本第1実施形態で
は、凹部41の最大径は、0.9mmであり、最大深さ
は、1.95mmである。また、ガス抜き孔42の直径
は、0.2mmである。Next, as shown in FIG. 1 (D), the first substrate 11c is fixed to the bottom surface and the inner peripheral surface of each second surface side concave portion 11b, and the tip protrudes from the second surface. The column-shaped second surface side connection terminals 13 are formed. Here, a method of forming the second surface side connection terminal 13 will be described with reference to FIGS. FIGS. 3A and 3B are cross-sectional explanatory views showing a step of forming the second-surface-side connection terminals 13.
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing a state where the second surface side connection terminal 13 is formed. In order to form the second surface side connection terminal 13, FIG.
Is used. The jig 40 has heat resistance,
Further, it is formed of a material that does not wet the molten high-temperature solder, for example, carbon. As shown in FIG. 3B, concave portions 41 are formed at positions corresponding to the respective second surface side concave portions 11b when the jig 40 is arranged below the relay board main body 9. The concave portion 41 is formed in a shape corresponding to the outer shape of the second surface side connection terminal 13, and is formed in a cylindrical shape having a conical bottom. Further, a gas vent hole 42 is formed to penetrate from the center of the bottom of the concave portion 41 toward the bottom surface of the jig 40. In the first embodiment, the maximum diameter of the concave portion 41 is 0.9 mm, and the maximum depth is 1.95 mm. The diameter of the gas vent hole 42 is 0.2 mm.
【0050】まず、図3(A)に示すように、治具40
の各凹部41に本発明の金属材料たる高温ハンダ(Pb
90%−Sn10%)製の高温ハンダボール13cを2
個ずつ投入しておく。次に、各凹部41の上端に凹部4
1の最大直径より僅かに大きい直径の高温ハンダ製の高
温ハンダボール13dをそれぞれ乗せる(本発明の金属
材料収容工程、工程24)。その高温ハンダボール13
dは、次の手法により乗せられる。つまり、図3(A)
に示すように、高温ハンダボール13dの直径より僅か
に大きい直径の透孔(貫通孔)44を有する規制板45
を用意しておき、これを治具40の上方に配置する。そ
して、高温ハンダボール13dを規制板45の上にばら
まき、治具40および規制板45の位置関係がずれない
ように保持して揺すると、高温ハンダボール13dは規
制板45上を転がって次々に透孔44に落ち込んで移動
できなくなる。そして、全ての透孔44に高温ハンダボ
ール13dが落ち込んだら、規制板45上の不要な高温
ハンダボール13dを除去することで、図3(A)に示
すように、各凹部41の上端縁に高温ハンダボール13
dを乗せることができる。First, as shown in FIG.
High-temperature solder (Pb), which is a metal material of the present invention,
90% -Sn10%) high-temperature solder balls 13c.
Put each one. Next, the concave portion 4 is formed at the upper end of each concave portion 41.
The high-temperature solder balls 13d made of a high-temperature solder having a diameter slightly larger than the maximum diameter of No. 1 are respectively loaded (the metal material accommodating step of the present invention, step 24). The high-temperature solder ball 13
d is put by the following method. That is, FIG.
As shown in FIG. 7, a regulating plate 45 having a through hole (through hole) 44 having a diameter slightly larger than the diameter of the high-temperature solder ball 13d.
Is prepared, and this is arranged above the jig 40. When the high-temperature solder balls 13d are scattered on the regulating plate 45 and held and shaken so that the positional relationship between the jig 40 and the regulating plate 45 is not shifted, the high-temperature solder balls 13d roll on the regulating plate 45 and successively. It falls into the through hole 44 and cannot be moved. Then, when the high-temperature solder balls 13 d fall into all the through holes 44, the unnecessary high-temperature solder balls 13 d on the regulating plate 45 are removed, and as shown in FIG. High temperature solder ball 13
d.
【0051】このとき、図3(A)に示すように、凹部
41内に既に投入された高温ハンダボール13cと高温
ハンダボール13dとが接触しないで、かつ、後述する
高温ハンダの溶融時には両高温ハンダボールが接触する
ように、間隔が僅かに空けられている。つまり、高温ハ
ンダボール13dがその下にある高温ハンダボール13
cの頭により押し上げられた状態であると、高温ハンダ
ボール13dが凹部41の上端縁から離れて不安定にな
るが、高温ハンダボール13cと高温ハンダボール13
dとの間隔を空けておくことにより、高温ハンダボール
13dが凹部41の上端縁にぴったりと接触して動かな
い(あるいは動き難い)状態になる。これにより、図3
(B)に示すように、高温ハンダボール13dの頭上に
中継基板本体9の第2面側凹部11bの下端縁を乗せる
ときの位置合わせが容易になる。At this time, as shown in FIG. 3A, the high-temperature solder ball 13c and the high-temperature solder ball 13d already placed in the recess 41 do not come into contact with each other, and when the high-temperature solder described later is melted, The spacing is slightly spaced so that the solder balls come into contact. That is, the high-temperature solder ball 13d is located under the high-temperature solder ball 13d.
When the high-temperature solder ball 13c is pushed up by the head of the high-temperature solder ball 13d, the high-temperature solder ball 13d separates from the upper end edge of the concave portion 41 and becomes unstable.
By leaving an interval with the high-speed solder ball 13d, the high-temperature solder ball 13d comes into close contact with the upper end edge of the concave portion 41 and does not move (or hardly moves). As a result, FIG.
As shown in (B), the positioning when the lower end edge of the second surface side concave portion 11b of the relay board main body 9 is put on the head of the high-temperature solder ball 13d is facilitated.
【0052】そして、図3(B)に示すように、各高温
ハンダボール13dの頭上に中継基板本体9の第2面側
凹部11bの下端が乗るようにして治具40を配置する
(本発明の治具配置工程、工程26)。次に、中継基板
本体9を図示しない荷重板により治具40の上面43に
向けて(下方に向けて)押圧する。次に、それらをリフ
ロー炉に投入し、最高温度360゜Cで最高温度保持時
間1分の窒素雰囲気下で、高温ハンダボール13c,1
3c,13dを溶融させる(工程28)。すると、溶融
した高温ハンダ13dは、下方に押し下げられた中継基
板本体9の第2面側凹部11b内に流入するとともに、
第2面側凹部11bの内周面に形成されているタングス
テン層17bおよび第2面側凹部11bの底面に形成さ
れている第2面側接続パッド14dと溶着する。Then, as shown in FIG. 3B, the jig 40 is arranged so that the lower end of the second surface side concave portion 11b of the relay board main body 9 rides on the head of each high-temperature solder ball 13d (the present invention). Jig arrangement step, step 26). Next, the relay board main body 9 is pressed (downward) toward the upper surface 43 of the jig 40 by a load plate (not shown). Next, they are put into a reflow furnace, and the high-temperature solder balls 13c, 1c are placed in a nitrogen atmosphere at a maximum temperature of 360 ° C. and a maximum temperature holding time of 1 minute.
3c and 13d are melted (step 28). Then, the molten high-temperature solder 13d flows into the second-surface-side recess 11b of the relay board main body 9 pushed down, and
The tungsten layer 17b formed on the inner peripheral surface of the second surface side recess 11b and the second surface side connection pad 14d formed on the bottom surface of the second surface side recess 11b are welded.
【0053】また、高温ハンダボール13c,13c
は、凹部41内で溶融し、溶融した高温ハンダ13dと
溶着し、一体化する。これにより、凹部41の内部に第
2面側接続端子13が成形される。なお、高温ハンダボ
ール13c,13c,13dを溶融させるときに、凹部
41内に閉じこめられた空気は、ガス抜き孔42を通っ
て治具40の外部へ逃がされる。続いて、冷却により高
温ハンダを凝固させると、図4に示すように、基部13
bが第2面側凹部11bの内周面および底面に固着さ
れ、かつ、突出部13aが中継基板本体9の第2面9b
から突出した第2面側接続端子13が成形される。そし
て、治具40を取り除くと、図1(D)に示すように、
中継基板本体9の第2面(下面)9bから複数の第2面
側接続端子13が突出形成されており、第1面(上面)
9a上に第1面側接続パッド14dが形成された中継基
板10が完成する(本発明の成型工程、工程30)。第
2面側接続端子13は、凹部41の内周面形状に対応し
たほぼ円柱形状に形成されており、下部(頂部)は、ほ
ぼ半球状に形成されている。The high-temperature solder balls 13c, 13c
Is melted in the concave portion 41, welded to the melted high-temperature solder 13d, and integrated. Thereby, the second surface side connection terminal 13 is formed inside the concave portion 41. When the high-temperature solder balls 13c, 13c, and 13d are melted, the air trapped in the recess 41 is released to the outside of the jig 40 through the gas vent hole 42. Subsequently, when the high-temperature solder is solidified by cooling, as shown in FIG.
b is fixed to the inner peripheral surface and the bottom surface of the second surface side concave portion 11b, and the protruding portion 13a is formed on the second surface 9b of the relay substrate main body 9.
The second surface side connection terminal 13 protruding from is formed. Then, when the jig 40 is removed, as shown in FIG.
A plurality of second surface side connection terminals 13 are formed so as to protrude from a second surface (lower surface) 9b of the relay substrate body 9, and a first surface (upper surface) is formed.
The relay board 10 in which the first surface side connection pads 14d are formed on 9a is completed (the molding step of the present invention, step 30). The second surface side connection terminal 13 is formed in a substantially columnar shape corresponding to the inner peripheral surface shape of the concave portion 41, and the lower portion (top) is formed in a substantially hemispherical shape.
【0054】なお、本第1実施形態では、高温ハンダボ
ール13cの直径は、0.8mmであり、高温ハンダボ
ール13dの直径は、1.0mmである。また、規制板
45の厚さは、0.5mmであり、透孔44の直径は、
1.2mmである。さらに、中継基板本体9の第2面9
bから突出した部分を示す突出部13aは、横断面の直
径(最大径)が0.88mmであり、突出高さHは1.
75mmであり、突出高さが直径より大きい。In the first embodiment, the diameter of the high-temperature solder ball 13c is 0.8 mm, and the diameter of the high-temperature solder ball 13d is 1.0 mm. Further, the thickness of the regulating plate 45 is 0.5 mm, and the diameter of the through hole 44 is
1.2 mm. Further, the second surface 9 of the relay board body 9
The projecting portion 13a, which indicates a portion projecting from b, has a cross-sectional diameter (maximum diameter) of 0.88 mm and a projecting height H of 1.10 mm.
75 mm and the protrusion height is larger than the diameter.
【0055】ところで、工程10が本発明の貫通孔形成
工程に対応し、工程12がビア形成工程に対応する。ま
た、工程14がメタライズ層形成工程に対応し、工程1
8が積層工程に対応する。さらに、工程20が焼成工程
に対応し、工程26ないし工程30が第2面側接続端子
形成工程に対応する。Step 10 corresponds to the through hole forming step of the present invention, and step 12 corresponds to the via forming step. Step 14 corresponds to the metallization layer forming step, and Step 1
Reference numeral 8 corresponds to the laminating step. Step 20 corresponds to a firing step, and steps 26 to 30 correspond to a second-surface-side connection terminal forming step.
【0056】次に、上記製造方法により製造された中継
基板10とLGA型基板およびプリント基板との接続方
法について図5ないし図8を参照して説明する。図5
(A)は、中継基板10をプリント基板上に接続した状
態を示す断面説明図であり、同図(B)は、同図(A)
に示す中継基板10上にLGA型基板を接続するところ
を示す断面説明図である。図6は、中継基板10を介し
てLGA型基板およびプリント基板が接続された状態を
示す断面説明図であり、図7は、図6の一部を拡大して
示す一部拡大断面説明図である。図8は、中継基板10
およびプリント基板間に発生した応力により第2面側接
続端子13が変形した状態を示す説明図である。なお、
図5および図6において破線で示す部分は、中継基板1
0の途中を省略した部分である。Next, a method of connecting the relay board 10 manufactured by the above-described manufacturing method to the LGA type board and the printed board will be described with reference to FIGS. FIG.
(A) is a sectional explanatory view showing a state in which the relay board 10 is connected on a printed board, and (B) is a view (A) of the same figure.
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a state where an LGA type substrate is connected to the relay substrate 10 shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which the LGA type substrate and the printed circuit board are connected via the relay board 10, and FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view showing a part of FIG. is there. FIG. 8 shows the relay board 10
FIG. 4 is an explanatory view showing a state where a second surface side connection terminal 13 is deformed by stress generated between printed circuit boards. In addition,
5 and FIG. 6, a portion indicated by a broken line indicates the relay board 1
This is the part where the middle of 0 is omitted.
【0057】本第1実施形態で用いたプリント基板30
は、厚さ1.6mm、一辺30mmのほぼ正方形状で、
ガラスエポキシ(JIS:FR−4)で形成されてお
り、上面31には、中継基板10の第2面側接続端子1
3と対応する位置に、面接続取付パッド32が形成され
ている。この面接続取付パッド32は、厚さ25μmの
銅(Cu)で形成されており、直径0.72mmであ
り、ピッチ1.27mmで格子状に縦横各19個の計3
61個形成されている。The printed circuit board 30 used in the first embodiment
Is a 1.6mm thick, 30mm side, almost square shape,
It is made of glass epoxy (JIS: FR-4), and on the upper surface 31, the second surface side connection terminal 1 of the relay board 10 is provided.
The surface connection mounting pad 32 is formed at a position corresponding to 3. The surface connection mounting pads 32 are formed of copper (Cu) having a thickness of 25 μm, have a diameter of 0.72 mm, and have a pitch of 1.27 mm and a total of 19 pieces each of which are arranged vertically and horizontally in a grid pattern.
61 are formed.
【0058】また、LGA型基板20は、アルミナセラ
ミックで形成されており、ICチップを収容するための
ICチップ収容部23が形成されている。LGA型基板
20の下面21には、面接続パッド22が形成されてい
る。面接続パッド22は、直径0.86mmであり、ピ
ッチ1.27mmの格子状に縦横各19個の計361個
形成されている。面接続パッド22は、下地のモリブデ
ン(Mo)層上に無電解Ni−Bメッキが施されてお
り、さらに酸化防止のために薄く無電解金メッキが施さ
れている。さらに、プリント基板30の熱膨張係数α=
15〜20×10-6であり、LGA型基板20および中
継基板の熱膨張係数α=8×10-6である。The LGA type substrate 20 is formed of alumina ceramic, and has an IC chip accommodating portion 23 for accommodating an IC chip. On the lower surface 21 of the LGA type substrate 20, surface connection pads 22 are formed. The surface connection pads 22 have a diameter of 0.86 mm, and are formed in a grid shape with a pitch of 1.27 mm, i.e., a total of 361 in each of 19 rows and columns. The surface connection pad 22 is formed by electroless Ni-B plating on the underlying molybdenum (Mo) layer, and is further thinly electroless gold-plated to prevent oxidation. Further, the thermal expansion coefficient α of the printed circuit board 30 is
15 to 20 × 10 −6 , and the coefficient of thermal expansion α of the LGA type substrate 20 and the relay substrate is α = 8 × 10 −6 .
【0059】まず、低融点ハンダペースト10aを第2
面側接続端子13の突出部13aに、低融点ハンダペー
スト10bを第1面側接続パッド14d上にそれぞれ2
50μmの厚さで塗布する(本発明の低融点金属層形成
工程)。次に、図5(A)に示すように、中継基板10
をプリント基板30上に乗せる。このとき、プリント基
板30上に形成された面接続取付面接続取付パッド32
と第2面側接続端子13の突出部13aとの位置合わせ
を行う。これにより、中継基板10とプリント基板30
は、低融点ハンダペースト10aの粘着力により仮固定
された状態になる。次に、中継基板10の上にLGA型
基板20を乗せる。このとき、LGA型基板20の下面
に形成された面接続パッド22と第1面側接続パッド1
4dとの位置合わせを行う。これにより、LGA型基板
20と中継基板10は、低融点ハンダペースト10bの
粘着力により仮固定された状態になる。First, the low melting point solder paste 10a is
A low-melting solder paste 10b is applied to the protruding portions 13a of the surface-side connection terminals 13 on the first surface-side connection pads 14d, respectively.
It is applied in a thickness of 50 μm (low melting point metal layer forming step of the present invention). Next, as shown in FIG.
On the printed circuit board 30. At this time, the surface connection mounting surface connection mounting pad 32 formed on the printed circuit board 30 is formed.
And the projection 13a of the second surface side connection terminal 13 are aligned. Thereby, the relay board 10 and the printed board 30
Is temporarily fixed by the adhesive force of the low melting point solder paste 10a. Next, the LGA type substrate 20 is placed on the relay substrate 10. At this time, the surface connection pads 22 formed on the lower surface of the LGA type substrate 20 and the first surface side connection pads 1
The alignment with 4d is performed. As a result, the LGA type substrate 20 and the relay substrate 10 are temporarily fixed by the adhesive force of the low melting point solder paste 10b.
【0060】次に、上記接続されたLGA型基板20、
中継基板10およびプリント基板30をリフロー炉に投
入し、最高温度218゜Cの窒素雰囲気下(200゜C
以上保持時間は2分)で低融点ハンダペースト10a、
10bをそれぞれ溶融させ、図6および図7に示すよう
に、低融点ハンダ層10c、10dを形成する。これに
より、同図に示すように、面接続パッド22は第1面側
接続パッド14dと、第2面側接続端子13の突出部1
3aは面接続取付パッド32とそれぞれハンダ付けされ
る。なお、本第1実施形態では低融点ハンダペースト1
0aおよび10bとして、第2面側接続端子13を形成
する高温ハンダよりも融点の低い共晶ハンダペーストを
用いる。これにより、リフロー炉内で低融点ハンダペー
スト10aおよび10bが溶融する際に、第2面側接続
端子13は溶融しない。このようにして、LGA型基板
20およびプリント基板30は、中継基板10を介して
電気的に接続される。中継基板10の下面とプリント基
板30の上面31との間隔L(図7参照)は、0.44
mmである。なお、低融点ハンダペースト10a、10
bの中には、フラックスが含まれているため、面接続パ
ッド22および面接続取付パッド32が金メッキ層など
により酸化防止されていなくてもよい。Next, the above connected LGA type substrate 20,
The relay substrate 10 and the printed circuit board 30 are put into a reflow furnace, and are placed in a nitrogen atmosphere (200 ° C
The above holding time is 2 minutes), and the low melting point solder paste 10a,
The low melting point solder layers 10c and 10d are formed as shown in FIG. 6 and FIG. As a result, as shown in the figure, the surface connection pad 22 includes the first surface side connection pad 14 d and the protrusion 1 of the second surface side connection terminal 13.
3a is soldered to the surface connection mounting pad 32, respectively. In the first embodiment, the low melting point solder paste 1 is used.
As 0a and 10b, a eutectic solder paste having a lower melting point than the high-temperature solder for forming the second surface side connection terminals 13 is used. Thereby, when the low melting point solder pastes 10a and 10b are melted in the reflow furnace, the second surface side connection terminals 13 are not melted. In this way, the LGA type board 20 and the printed board 30 are electrically connected via the relay board 10. The distance L (see FIG. 7) between the lower surface of the relay substrate 10 and the upper surface 31 of the printed circuit board 30 is 0.44
mm. In addition, low melting point solder pastes 10a, 10a
Since b contains flux, the surface connection pad 22 and the surface connection mounting pad 32 do not have to be prevented from being oxidized by a gold plating layer or the like.
【0061】そして、上記LGA型基板20、中継基板
10およびプリント基板30を有する電子機器、たとえ
ばコンピュータにおいて、電源部などから発生する熱が
LGA型基板20、中継基板10およびプリント基板3
0に伝熱すると、中継基板10およびプリント基板30
の材質の相違に基づく熱膨張差により、両基板間に応力
が発生する。この応力は、図7に示すように、第2面側
接続端子13の基部13bと第2面側凹部11bの内周
面とが接する接触部分P1,P2と、第2面側接続端子
13の突出部13aと低融点ハンダ層10cとの接続部
分とに発生する。しかし、突出部13aは、高温ハンダ
により形成されており軟質であるため、上記応力によ
り、図8に示すように容易に塑性変形し、この突出部1
3aの塑性変形により上記応力が緩和される。したがっ
て、低融点ハンダ層10c、10dが破壊されるおそれ
がない。また、LGA型基板20および中継基板10
は、同じ材質であり、熱膨張差が生じないため、LGA
型基板20および中継基板10間では、応力はほとんど
発生しない。このため、従来、最もクラックが発生しや
すかった低融点ハンダ層10dにおいてクラックが発生
することはなく破壊されるおそれはない。In an electronic device, such as a computer, having the above-mentioned LGA type board 20, relay board 10 and printed circuit board 30, heat generated from a power supply unit or the like generates heat from LGA type board 20, relay board 10 and printed circuit board 3.
0, the relay board 10 and the printed board 30
A stress is generated between the two substrates due to a difference in thermal expansion based on the difference in the material of the two substrates. As shown in FIG. 7, this stress is caused by contact portions P1 and P2 where the base 13b of the second surface side connection terminal 13 and the inner peripheral surface of the second surface side recess 11b are in contact with each other. It occurs at the connection between the protrusion 13a and the low melting point solder layer 10c. However, since the protrusion 13a is formed of high-temperature solder and is soft, it easily undergoes plastic deformation as shown in FIG.
The stress is alleviated by the plastic deformation of 3a. Therefore, there is no possibility that the low melting point solder layers 10c and 10d are broken. Also, the LGA type substrate 20 and the relay substrate 10
Are made of the same material and have no difference in thermal expansion.
Almost no stress is generated between the mold substrate 20 and the relay substrate 10. For this reason, cracks do not occur in the low melting point solder layer 10d where cracks are most likely to occur in the past, and there is no risk of breakage.
【0062】以上のように、本第1実施形態の中継基板
10を用いてLGA型基板20およびプリント基板30
を電気的に接続することにより、基板間の熱膨張差によ
り発生する応力を吸収できるため、従来のようにLGA
型基板およびプリント基板の接続部分が破壊されて電気
的接続不良が発生するおそれがない。したがって、本第
1実施形態の中継基板10およびその製造方法を用いれ
ば、LGA型基板20およびプリント基板30間の電気
的接続の信頼性を高めることができる。また、中継基板
10を接続する基板によって発生する応力の大きさが異
なる場合であっても、治具40の凹部41の深さを調整
し、第2面側接続端子13の突出高さを変更することに
より対処できる。たとえば、応力が大きい場合は第2面
側接続端子13の突出高さを高くし、小さい場合は、低
くする。As described above, using the relay board 10 of the first embodiment, the LGA type board 20 and the printed board 30
Is electrically connected, the stress generated by the difference in thermal expansion between the substrates can be absorbed.
There is no danger that the connection portion between the mold substrate and the printed circuit board will be broken and electrical connection failure will occur. Therefore, the reliability of the electrical connection between the LGA type board 20 and the printed board 30 can be improved by using the relay board 10 and the method of manufacturing the same according to the first embodiment. Further, even when the magnitude of the stress generated differs depending on the board to which the relay board 10 is connected, the depth of the concave portion 41 of the jig 40 is adjusted to change the protruding height of the second surface side connection terminal 13. Can be dealt with. For example, when the stress is large, the protruding height of the second surface side connection terminal 13 is increased, and when the stress is small, it is decreased.
【0063】次に、本発明第2実施形態の中継基板およ
びその製造方法について図10および図11を参照して
説明する。本第2実施形態の中継基板およびその製造方
法は、第1および第2の貫通孔の径が同一であることを
特徴とする。図10(A)ないし(D)は、本第2実施
形態の中継基板の製造工程を示す説明図であり、図11
は、図10に示す製造工程により製造された中継基板に
よりLGA型基板およびプリント基板を接続した構造体
の断面の一部を示す断面部分説明図である。Next, a relay board and a method of manufacturing the same according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The relay board and the method of manufacturing the same according to the second embodiment are characterized in that the diameters of the first and second through holes are the same. FIGS. 10A to 10D are explanatory views showing the steps of manufacturing the relay board of the second embodiment.
11 is a partial cross-sectional explanatory view showing a part of a cross section of a structure in which an LGA type substrate and a printed circuit board are connected by a relay substrate manufactured by the manufacturing process shown in FIG.
【0064】まず、第1のセラミックグリーンシート1
5および第2のセラミックグリーンシート16を積層し
た状態でパンチング装置により第1の貫通孔15aおよ
び第2の貫通孔16aを一度に形成する。これにより、
貫通孔を形成する工程数は1つでよいため、第1実施形
態の製造方法のように、第1および第2のセラミックグ
リーンシート11,12に個別に貫通孔を形成する2工
程を要するものよりも工程数を1つ少なくできる。First, the first ceramic green sheet 1
The first through-hole 15a and the second through-hole 16a are formed at a time by a punching apparatus in a state where the fifth and second ceramic green sheets 16 are stacked. This allows
Since the number of steps for forming the through holes may be one, two steps for individually forming the through holes in the first and second ceramic green sheets 11 and 12 are required as in the manufacturing method of the first embodiment. The number of steps can be reduced by one.
【0065】次に、第2のセラミックグリーンシート1
6に形成された各第2の貫通孔16aに導電性金属16
bを充填する。以降、第1実施形態の工程14から工程
30と同じ工程により、図10(D)に示すように、中
継基板本体51の第2面(下面)51bから第2面側接
続端子13が突出した中継基板50を形成する。この場
合、図10(D)に示すように、ビア16d、第1面側
接続パッド14dおよび第2面側接続パッド14cは同
じ径であり、ビアおよび接続パッド間の接触面積は、第
1実施形態の場合よりも大きくなるため、電気抵抗を小
さくすることができる。そして、そのように形成された
中継基板50は、第1実施形態で述べた接続方法と同じ
接続方法により、図11に示すように、LGA型基板2
0およびプリント基板30と接続される。Next, the second ceramic green sheet 1
The conductive metal 16 is provided in each second through hole 16a formed in
Fill b. Thereafter, by the same steps as Steps 14 to 30 of the first embodiment, as shown in FIG. 10D, the second surface side connection terminals 13 protrude from the second surface (lower surface) 51b of the relay board main body 51. The relay board 50 is formed. In this case, as shown in FIG. 10D, the via 16d, the first surface side connection pad 14d, and the second surface side connection pad 14c have the same diameter, and the contact area between the via and the connection pad is the first embodiment. Since it is larger than in the case of the form, the electric resistance can be reduced. Then, the relay substrate 50 thus formed is connected to the LGA type substrate 2 by the same connection method as described in the first embodiment, as shown in FIG.
0 and the printed circuit board 30.
【0066】上記接続状態において、中継基板50およ
びプリント基板30間の熱膨張差により応力が発生する
と、その応力により、第2面側接続端子13が塑性変形
するため、その塑性変形により応力が緩和される。した
がって、低融点ハンダ層10c、10dが破壊されるお
それがない。また、LGA型基板20および中継基板5
0は、同じ材質であり、熱膨張差が生じないため、LG
A型基板20および中継基板50間では、応力はほとん
ど発生しない。In the above connection state, when stress is generated due to a difference in thermal expansion between the relay board 50 and the printed board 30, the second surface side connection terminal 13 is plastically deformed by the stress, and the stress is relaxed by the plastic deformation. Is done. Therefore, there is no possibility that the low melting point solder layers 10c and 10d are broken. Also, the LGA type substrate 20 and the relay substrate 5
0 is the same material, and there is no difference in thermal expansion.
Almost no stress is generated between the A-type substrate 20 and the relay substrate 50.
【0067】以上のように、本第2実施形態の中継基板
50を用いてLGA型基板20およびプリント基板30
を電気的に接続することにより、基板間の熱膨張差によ
り発生する応力を緩和できるため、従来のようにLGA
型基板およびプリント基板の接続部分が破壊されて電気
的接続不良が発生するおそれがない。したがって、本第
2実施形態の中継基板50およびその製造方法を用いれ
ば、LGA型基板20およびプリント基板30間の電気
的接続の信頼性を高めることができる。As described above, the LGA type substrate 20 and the printed circuit board 30 are formed by using the relay substrate 50 of the second embodiment.
Is electrically connected, the stress generated by the difference in thermal expansion between the substrates can be reduced.
There is no danger that the connection portion between the mold substrate and the printed circuit board will be broken and electrical connection failure will occur. Therefore, the reliability of the electrical connection between the LGA type board 20 and the printed board 30 can be improved by using the relay board 50 and the method of manufacturing the same according to the second embodiment.
【0068】次に、本発明第3実施形態の中継基板およ
びその製造方法について図14を参照して説明する。本
第3実施形態の中継基板およびその製造方法は、第2面
側凹部の内周面が、テーパ状(円錐状)に形成されてお
り、上記第1および第2実施形態のように円柱状の凹部
を有する中継基板よりも、接続端子と内周面とが接する
部分に掛かる応力を分散させることができることを特徴
とする。図14は、本第3実施形態の中継基板によりL
GA型基板およびプリント基板を接続した構造体の断面
の一部を示す断面部分説明図である。Next, a relay board according to a third embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to FIG. In the relay board and the method of manufacturing the same according to the third embodiment, the inner peripheral surface of the second-surface-side concave portion is formed in a tapered shape (conical shape), and has a cylindrical shape as in the first and second embodiments. It is characterized in that the stress applied to the portion where the connection terminal and the inner peripheral surface are in contact with each other can be dispersed more than the relay substrate having the concave portion. FIG. 14 is a cross-sectional view of the relay board according to the third embodiment.
FIG. 3 is a partial cross-sectional explanatory view showing a part of a cross section of a structure in which a GA type substrate and a printed circuit board are connected.
【0069】まず、中継基板本体83を製造する(図9
の工程10から工程22)。この場合、第1のセラミッ
クグリーンシートには、内周面がテーパ状の第1の貫通
孔を形成する。第1の貫通孔は、たとえば、エキシマレ
ーザや金型を用いて形成する。エキシマレーザのエネル
ギー分布は、第1のセラミックグリーンシートの照射面
で最大であり、第1のセラミックグリーンシートの厚み
方向へ進むにつれて小さくなるため、第1の貫通孔の内
周面をテーパ状に形成することができる。First, the relay board main body 83 is manufactured (FIG. 9).
Steps 10 to 22). In this case, in the first ceramic green sheet, a first through hole having an inner peripheral surface tapered is formed. The first through hole is formed using, for example, an excimer laser or a mold. The energy distribution of the excimer laser is the largest on the irradiation surface of the first ceramic green sheet, and becomes smaller as it proceeds in the thickness direction of the first ceramic green sheet, so that the inner peripheral surface of the first through hole is tapered. Can be formed.
【0070】次に、第1実施形態で用いた治具40(図
3参照)を用いて第2面側凹部内に第2面側接続端子8
2を形成する(図9の工程24から工程30)。これら
の工程により、図14に示すように、第1の基板81c
の下面(第2面)83bから第2面側接続端子82が突
出形成された中継基板83が完成する。第2面側接続端
子82は、第1の基板81cの下面83bから突出した
柱状の突出部82aおよび第2面側凹部81b内に固着
された基部82bを有し、基部82bは、タングステン
層17e上のニッケルメッキ層により、テーパ状の第2
面側凹部81bの内周面に固着されており、かつ、第2
面側接続パッド14e上のニッケルメッキ層により、第
2面側凹部81bの底面に固着されている。また、第1
面側接続パッド14dおよび第2面側接続パッド14e
は、第2の基板12c内に形成されたビア12dにより
電気的に接続されている。そして、そのように形成され
た中継基板80は、第1実施形態で述べた接続方法と同
じ接続方法により、図14に示すように、LGA型基板
20およびプリント基板30と接続される。Next, using the jig 40 (see FIG. 3) used in the first embodiment, the second surface side connection terminal 8 is inserted into the second surface side recess.
2 (Steps 24 to 30 in FIG. 9). By these steps, as shown in FIG. 14, the first substrate 81c
The relay substrate 83 having the second-surface-side connection terminals 82 protruding from the lower surface (second surface) 83b of the second substrate is completed. The second surface side connection terminal 82 has a columnar protrusion 82a protruding from the lower surface 83b of the first substrate 81c and a base 82b fixed in the second surface side recess 81b. The base 82b is formed of a tungsten layer 17e. The upper nickel plating layer allows the tapered second
Fixed to the inner peripheral surface of the surface-side concave portion 81b;
It is fixed to the bottom surface of the second surface side recess 81b by a nickel plating layer on the surface side connection pad 14e. Also, the first
Surface-side connection pad 14d and second surface-side connection pad 14e
Are electrically connected by vias 12d formed in the second substrate 12c. Then, the relay board 80 thus formed is connected to the LGA type board 20 and the printed board 30 by the same connection method as described in the first embodiment, as shown in FIG.
【0071】上記接続状態において、中継基板本体83
およびプリント基板30間の熱膨張差により応力が発生
すると、その応力を吸収するように第2面側接続端子8
2が塑性変形するため、その塑性変形により応力が緩和
される。特に、第2面側凹部81bの内周面は、テーパ
状に形成されているため、応力が第2面側接続端子82
と第2面側凹部81bの縁とが接する部分(角部)P6
に集中することがなく、応力をテーパ面P3の全面に分
散させることができる。In the above connection state, the relay board main body 83
When a stress is generated due to a difference in thermal expansion between the printed circuit board 30 and the second substrate side connection terminal 8 so as to absorb the stress.
Since 2 is plastically deformed, the stress is relaxed by the plastic deformation. In particular, since the inner peripheral surface of the second surface side concave portion 81b is formed in a tapered shape, stress is applied to the second surface side connection terminal 82.
(Corner) P6 where the edge of the second surface side recess 81b contacts
Stress can be dispersed over the entire surface of the tapered surface P3.
【0072】以上のように、本第3実施形態の中継基板
80を用いてLGA型基板20およびプリント基板30
を電気的に接続することにより、基板間の熱膨張差によ
り発生する応力を緩和できるため、従来のようにLGA
型基板およびプリント基板の接続部分が破壊されて電気
的接続不良が発生するおそれがない。特に、第2面側凹
部81bの内周面は、テーパ状に形成されているため、
第1および第2実施形態の中継基板よりも、応力により
破壊され難い耐久性の高い中継基板を実現することがで
きる。したがって、本第3実施形態の中継基板およびそ
の製造方法を用いれば、LGA型基板20およびプリン
ト基板30間の電気的接続の信頼性をより一層高めるこ
とができる。As described above, the LGA type substrate 20 and the printed circuit board 30 are formed using the relay substrate 80 of the third embodiment.
Is electrically connected, the stress generated by the difference in thermal expansion between the substrates can be reduced.
There is no danger that the connection portion between the mold substrate and the printed circuit board will be broken and electrical connection failure will occur. In particular, since the inner peripheral surface of the second surface side concave portion 81b is formed in a tapered shape,
It is possible to realize a highly durable relay board that is less likely to be broken by stress than the relay boards of the first and second embodiments. Therefore, the reliability of the electrical connection between the LGA type substrate 20 and the printed circuit board 30 can be further improved by using the relay board and the method of manufacturing the same according to the third embodiment.
【0073】次に、本発明の第4実施形態の中継基板お
よびその製造方法について図15を参照して説明する。
本第4実施形態の中継基板は、第2面側凹部の内周面を
階段状に形成したことを特徴とする。図15は、本第4
実施形態の中継基板により、LGA型基板およびプリン
ト基板を接続した構造体の断面の一部を示す断面部分説
明図である。Next, a relay board and a method of manufacturing the same according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The relay board according to the fourth embodiment is characterized in that the inner peripheral surface of the second surface side recess is formed in a step shape. FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional explanatory view showing a part of a cross section of a structure in which an LGA type substrate and a printed circuit board are connected by the relay substrate of the embodiment.
【0074】図15に示すように、本第4実施形態の中
継基板90は、第1の基板91c、第2の基板92cお
よび第3の基板12cを順に積層してなる中継基板本体
94を有する。第1の基板91cに形成された貫通孔の
径は、第2の基板92cに形成された貫通孔の径より大
きい。つまり、径の異なる貫通孔が形成された基板を積
層することにより、階段状の内周面を有する第2面側凹
部91bが形成されている。As shown in FIG. 15, the relay board 90 of the fourth embodiment has a relay board body 94 formed by sequentially stacking a first board 91c, a second board 92c, and a third board 12c. . The diameter of the through-hole formed in the first substrate 91c is larger than the diameter of the through-hole formed in the second substrate 92c. That is, by laminating the substrates on which the through holes having different diameters are formed, the second surface side recess 91b having the step-shaped inner peripheral surface is formed.
【0075】そして、第1の基板91cおよび第2の基
板92cの内部に形成された第2面側凹部91b内に
は、第2面側接続端子93が形成されている。第2面側
接続端子93は、第1の基板91cの下面(第1面)9
4bから突出した突出部93aを有し、その基部93b
は、タングステン層17g上のニッケルメッキ層によ
り、第2面側凹部91bの内周面に固着されており、か
つ、第2面側接続パッド14g上のニッケルメッキ層に
より第2面側凹部91bの底面に固着されている。The second surface side connection terminal 93 is formed in the second surface side recess 91b formed inside the first substrate 91c and the second substrate 92c. The second surface side connection terminal 93 is provided on the lower surface (first surface) 9 of the first substrate 91c.
4b has a protruding portion 93a protruding from the base 93b.
Is fixed to the inner peripheral surface of the second surface side recess 91b by a nickel plating layer on the tungsten layer 17g, and the second surface side recess 91b is fixed by the nickel plating layer on the second surface side connection pad 14g. It is fixed to the bottom.
【0076】そして、中継基板本体94およびプリント
基板30間の熱膨張差により応力が発生すると、その応
力を吸収するように第2面側接続端子93が塑性変形す
るため、その塑性変形により応力が緩和される。特に、
第2面側凹部91bの内周面は、階段状に形成されてい
るため、応力を内周面の角部P4およびP5の2点に分
散させることができる。したがって、本第4実施形態の
中継基板90を用いれば、第1および第2実施形態の中
継基板のように、応力がP1の1点に集中し易いものよ
りも、破壊され難く耐久性の高い中継基板を実現するこ
とができる。When stress is generated due to a difference in thermal expansion between the relay board main body 94 and the printed circuit board 30, the second surface side connection terminal 93 is plastically deformed so as to absorb the stress. Be relaxed. Especially,
Since the inner peripheral surface of the second surface side concave portion 91b is formed in a step-like shape, stress can be dispersed to two points of the inner peripheral surface at corners P4 and P5. Therefore, when the relay board 90 of the fourth embodiment is used, it is less likely to be broken and has higher durability than the relay board of the first and second embodiments in which the stress is easily concentrated at one point of P1. A relay board can be realized.
【0077】ところで、上記第1実施形態では、第2面
側接続端子13を形成するための第2面側接続端子形成
工程において、図3および図4に示す治具40を用いた
が、図12に示す治具60を用いることもできる。この
治具60は、第2面側接続端子13の突出部13aの径
に対応する径であるとともに、溶融した金属に濡れない
内面を有する貫通孔61を第2面側凹部11bに対応す
る位置にそれぞれ有する。そして、この治具60を用い
る場合は、図12に示すように、中継基板本体9を第2
面側凹部11bの開口側を上に向けた状態に配置し、各
第2面側凹部11bと貫通孔61とを対応させて治具6
0を中継基板本体9の上方に配置する(治具配置工
程)。In the first embodiment, the jig 40 shown in FIGS. 3 and 4 is used in the second-surface-side connection terminal forming step for forming the second-surface-side connection terminals 13. A jig 60 shown in FIG. The jig 60 has a diameter corresponding to the diameter of the protruding portion 13a of the second surface side connection terminal 13 and has a through hole 61 having an inner surface that is not wet with the molten metal at a position corresponding to the second surface side recess 11b. Respectively. When this jig 60 is used, as shown in FIG.
The jig 6 is arranged such that the opening side of the surface side recess 11b faces upward, and the second surface side recess 11b and the through-hole 61 correspond to each other.
0 is arranged above the relay board main body 9 (jig arrangement step).
【0078】次に、各貫通孔61の上方から、高温ハン
ダボール13eを2ないし3個投入し(金属材料収容工
程)、リフロー炉において高温ハンダボール13eを加
熱溶融し、その溶融金属を貫通孔61および第2面側凹
部11b内に保持しつつ冷却し、凝固させて第2面側接
続端子13を成形する(成形工程)。この方法により形
成された第2面側接続端子13を有する中継基板も上記
各実施形態における中継基板と同様に、LGA型基板2
0およびプリント基板30間に接続され、発生する応力
を第2面側接続端子の塑性変形により緩和できる。な
お、上記第2ないし第4実施形態の第2面側接続端子
も、上記治具60を用いた方法により製造することがで
きる。Next, two or three high-temperature solder balls 13e are charged from above each through-hole 61 (metal material accommodating step), and the high-temperature solder ball 13e is heated and melted in a reflow furnace. While being held in the inside 61 and the second surface side recess 11b, it is cooled and solidified to form the second surface side connection terminal 13 (forming step). The relay substrate having the second surface side connection terminals 13 formed by this method is also the same as the relay substrate in each of the above embodiments, and the LGA type substrate 2
0 and the printed circuit board 30, and the generated stress can be reduced by plastic deformation of the second surface side connection terminal. Note that the second surface side connection terminals of the second to fourth embodiments can also be manufactured by a method using the jig 60.
【0079】なお、第2面側接続端子の先端は、通常、
溶融したハンダの表面張力により半球状に形成される
が、平坦面に形成してもよい。これにより、第2面側接
続端子の先端と面接続取付パッドとの接触面積を大きく
することができるため、第2面側接続端子の先端と面接
続取付パッドとの粘着力を増大させることができる。し
たがって、中継基板を所定箇所に置く際に衝撃が発生し
たり、中継基板を移動する際や中継基板がハンダリフロ
ー炉内を移動する際に振動が発生したりする場合に、第
2面側接続端子の先端と面接続取付パッドとの間で横ず
れが生じにくいため、中継基板と基板あるいは取付基板
とを確実に接続させることができる。また、第2面側接
続端子の先端を平坦面に形成する方法としては、第2面
側接続端子の頂部を研磨して除去する方法、第2面側接
続端子の頂部をプレス加工する方法などがある。The tip of the second surface side connection terminal is usually
Although it is formed in a hemispherical shape by the surface tension of the molten solder, it may be formed on a flat surface. Thereby, the contact area between the tip of the second surface side connection terminal and the surface connection attachment pad can be increased, so that the adhesive force between the tip of the second surface side connection terminal and the surface connection attachment pad can be increased. it can. Therefore, when an impact occurs when the relay board is placed at a predetermined location, or when vibration occurs when the relay board is moved or when the relay board moves in the solder reflow furnace, the second surface side connection is performed. Since the lateral displacement is less likely to occur between the tip of the terminal and the surface connection mounting pad, the relay substrate and the substrate or the mounting substrate can be securely connected. As a method of forming the tip of the second surface side connection terminal on a flat surface, a method of polishing and removing the top of the second surface side connection terminal, a method of pressing the top of the second surface side connection terminal, etc. There is.
【0080】ところで、上記各実施形態では、本発明の
中継基板およびその製造方法としてICチップ搭載基板
およびプリント基板間を電気的に接続する場合に用いる
ものを代表に説明したが、その他の電気回路を有する基
板間を電気的に接続するものにも適用することができ
る。また、ビアを構成する第2のセラミックグリーンシ
ートを2枚以上のセラミックグリーンシートで構成し、
各セラミックグリーンシートそれぞれに貫通孔を形成
し、それら貫通孔のそれぞれにビアを形成して積層する
こともできる。さらに、第2面側凹部を形成する第1の
セラミックグリーンシートも貫通孔が形成された2枚以
上のセラミックグリーンシートを積層した構成にするこ
ともできる。In each of the above embodiments, the relay board and the method of manufacturing the relay board according to the present invention have been described as representatively used for electrically connecting an IC chip mounting board and a printed board. The present invention can also be applied to a device for electrically connecting substrates having the same. Further, the second ceramic green sheet constituting the via is constituted by two or more ceramic green sheets,
A through hole may be formed in each of the ceramic green sheets, and a via may be formed in each of the through holes to be laminated. Furthermore, the first ceramic green sheet forming the second surface side concave portion may also have a configuration in which two or more ceramic green sheets having through holes are formed.
【0081】さらに、ビアを形成する金属としては、タ
ングステンおよびモリブデン以外の導電性金属、たとえ
ばハンダ材料を用いることもできる。また、上記各実施
形態における第2面側接続端子のように、その基部を第
2面側凹部内に固着した形ではなく、中継基板本体の第
2面上に基部を固着する構成にすることもできる。この
場合、第2面側接続端子の基部は、中継基板本体の貫通
孔内に充填されたビアおよびパッドを介して接続され、
この構成によっても、第2面側接続端子の塑性変形によ
り応力を緩和できる。Further, as the metal forming the via, a conductive metal other than tungsten and molybdenum, for example, a solder material can be used. Further, unlike the second surface connection terminal in each of the above embodiments, the base is not fixed in the second surface recess, but the base is fixed on the second surface of the relay board main body. Can also. In this case, the bases of the second surface side connection terminals are connected via vias and pads filled in the through holes of the relay board main body,
With this configuration also, stress can be reduced by plastic deformation of the second surface side connection terminal.
【0082】上記各実施形態では、中継基板本体の材質
として、アルミナセラミックスを使用した例を示した
が、これに限定されることはなく、窒化アルミ、窒化珪
素、炭化珪素、ムライトその他の材料により形成される
セラミックスを用いることもできる。特に、中継基板本
体には、比較的高い応力が掛かるので、破壊強度や靱性
の高いものを適宜選択すると良い。また、第1の基板や
第2の基板の材質によっては、ガラスエポキシやBTレ
ジンなどの合成樹脂系材料を用いても良い。特に、第1
の基板および第2の基板が樹脂製である場合には、中継
基板本体も樹脂製にすることが好ましい。また、その際
には、中継基板本体の材質を第1の基板、または、第2
の基板のいずれか一方と同じ材質にするか、第1の基板
および第2の基板の中間の熱膨張係数を有する材質にす
ることが好ましい。In each of the above embodiments, an example was shown in which alumina ceramic was used as the material of the relay substrate body. However, the present invention is not limited to this, and aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, mullite and other materials are used. Ceramics to be formed can also be used. In particular, since a relatively high stress is applied to the relay substrate body, a material having high breaking strength and toughness may be appropriately selected. Further, depending on the material of the first substrate and the second substrate, a synthetic resin material such as glass epoxy or BT resin may be used. In particular, the first
When the substrate and the second substrate are made of resin, it is preferable that the relay substrate body is also made of resin. In this case, the material of the relay board body is changed to the first board or the second board.
It is preferable to use the same material as any one of the substrates or a material having a thermal expansion coefficient intermediate between that of the first substrate and the second substrate.
【0083】また、上記各実施形態では、治具40およ
び治具60を形成する材料の一例として、カーボンを示
したが、使用する溶融金属に対して濡れ性のないもので
あれば良く、アルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素などのセ
ラミックスや、ステンレス、チタンなどの金属であって
も良い。特に、規制板45は、板状体であるため、ステ
ンレスなどの金属を用いると、割れなどが生じにくく好
ましい。また、エッチングにより透孔44を高精度かつ
容易に形成できる点でも好ましい。一方、熱膨張係数を
小さくしたり、熱による反りなどを防止するには、セラ
ミックスを用いるのが好ましい。さらに、上記各実施形
態では、治具40、または、治具60内に収容された高
温ハンダボールを溶融して第2面側接続端子を形成する
手法を採用したが、治具内に溶融金属を流し込んで第2
面側接続端子を形成する手法を採用することもできる。In each of the above embodiments, carbon is shown as an example of the material for forming the jig 40 and the jig 60, but any material having no wettability to the molten metal to be used may be used. , Boron nitride, ceramics such as silicon nitride, and metals such as stainless steel and titanium. In particular, since the regulating plate 45 is a plate-like body, it is preferable to use a metal such as stainless steel since cracks and the like are less likely to occur. It is also preferable in that the through holes 44 can be easily formed with high precision by etching. On the other hand, in order to reduce the coefficient of thermal expansion or prevent warpage due to heat, it is preferable to use ceramics. Further, in each of the above embodiments, the method of melting the high-temperature solder balls accommodated in the jig 40 or the jig 60 to form the second surface side connection terminals is employed. Pour the second
It is also possible to adopt a method of forming the surface side connection terminals.
【0084】[0084]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、面接続
パッドが設けられた基板面を有する第1の基板(ICチ
ップ搭載基板)と、面接続取付パッドが設けられた基板
面を有するとともに第1の基板の熱膨張係数とは異なる
熱膨張係数を有する第2の基板(プリント基板)との電
気的接続の信頼性を高めることができる中継基板および
その製造方法を実現することができる。As described above, according to the present invention, the first substrate (IC chip mounting substrate) having the substrate surface provided with the surface connection pads and the substrate surface provided with the surface connection mounting pads are provided. It is possible to realize a relay board having a thermal expansion coefficient different from the thermal expansion coefficient of the first board and a reliability of electrical connection with a second board (printed board) and a method of manufacturing the same. it can.
【図1】(A)〜(D)は、本発明第1実施形態の中継
基板の製造方法の各工程を示す断面説明図である。FIGS. 1A to 1D are cross-sectional explanatory views showing each step of a method for manufacturing a relay board according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(A)は、ビアを形成するための導電性金属を
第2の貫通孔内に充填する手法を示す説明図であり、
(B)〜(D)は、第1の貫通孔の内周面にタングステ
ン層を形成する手法を示す説明図である。FIG. 2A is an explanatory diagram showing a method of filling a second through hole with a conductive metal for forming a via;
(B)-(D) is an explanatory view showing a method of forming a tungsten layer on the inner peripheral surface of the first through hole.
【図3】(A)および(B)は、治具を用いて第2面側
接続端子を形成する手法を示す断面説明図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional explanatory views showing a method of forming a second surface side connection terminal using a jig.
【図4】治具の凹部内に第2面側接続端子が形成された
状態を示す断面説明図である。FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing a state where a second surface side connection terminal is formed in a concave portion of the jig.
【図5】(A)は中継基板をプリント基板上に接続した
状態を示す断面説明図であり、(B)は(A)に示す中
継基板上にLGA型基板を接続するところを示す断面説
明図である。5A is a cross-sectional view illustrating a state in which a relay board is connected to a printed circuit board, and FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a state in which an LGA type board is connected to the relay board illustrated in FIG. FIG.
【図6】中継基板を介してLGA型基板およびプリント
基板が接続された状態を示す断面説明図である。FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a state where an LGA type substrate and a printed circuit board are connected via a relay substrate.
【図7】図6の一部を拡大して示す一部拡大断面説明図
である。7 is a partially enlarged sectional explanatory view showing a part of FIG. 6 in an enlarged manner.
【図8】中継基板およびプリント基板間に発生した応力
により第2面側接続端子が塑性変形した状態を示す説明
図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a state where the second surface side connection terminal is plastically deformed by a stress generated between the relay board and the printed board.
【図9】本発明第1実施形態の中継基板の製造工程を示
す工程図である。FIG. 9 is a process chart showing a process of manufacturing the relay board according to the first embodiment of the present invention.
【図10】(A)ないし(D)は、本発明第2実施形態
の中継基板の製造方法の各工程を示す断面説明図であ
る。FIGS. 10A to 10D are cross-sectional explanatory views showing each step of the method for manufacturing a relay board according to the second embodiment of the present invention.
【図11】図10に示す製造工程により製造された中継
基板によりLGA型基板およびプリント基板を接続した
構造体の断面の一部を示す断面部分説明図である。11 is a cross-sectional partial explanatory view showing a part of a cross-section of a structure in which an LGA type substrate and a printed circuit board are connected by a relay substrate manufactured by the manufacturing process shown in FIG. 10;
【図12】第2面側接続端子を形成する他の手法を示す
断面説明図である。FIG. 12 is an explanatory sectional view showing another method of forming the second surface side connection terminal.
【図13】プリント基板に接続されたBGA型基板を示
す断面部分説明図である。FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a BGA type substrate connected to a printed circuit board.
【図14】本発明第3実施形態の中継基板を介してLG
A型基板およびプリント基板が接続された状態を示す断
面説明図である。FIG. 14 illustrates a third embodiment of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a state where an A-type substrate and a printed circuit board are connected.
【図15】本発明第4実施形態の中継基板を介してLG
A型基板およびプリント基板が接続された状態を示す断
面説明図である。FIG. 15 is a view showing an example of the configuration of an LG according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a state where an A-type substrate and a printed circuit board are connected.
9 中継基板本体 9a 第1面 9b 第2面 10c,10d 低融点ハンダ層 10 中継基板 11 第1のセラミックグリーンシート 11a 第1の貫通孔 11b 第2面側凹部 12 第2のセラミックグリーンシート 12a 第2の貫通孔 11c 第1の基板 12c 第2の基板 12d ビア 13 第2面側接続端子 13a 突出部 13b 基部 13c 高温ハンダボール(金属材料) 14c 第2面側接続パッド 14d 第1面側接続パッド 20 LGA型基板(第1の基板) 30 プリント基板(第2の基板) 40,60 治具 41 凹部 45 規制板 61 貫通孔 Reference Signs List 9 relay substrate main body 9a first surface 9b second surface 10c, 10d low melting point solder layer 10 relay substrate 11 first ceramic green sheet 11a first through hole 11b second surface side recess 12 second ceramic green sheet 12a first 2 through-holes 11c first substrate 12c second substrate 12d via 13 second surface side connection terminal 13a protrusion 13b base 13c high temperature solder ball (metal material) 14c second surface side connection pad 14d first surface side connection pad Reference Signs List 20 LGA type substrate (first substrate) 30 Printed substrate (second substrate) 40, 60 jig 41 concave portion 45 regulating plate 61 through hole
Claims (15)
る第1の基板と、面接続取付パッドが設けられた基板面
を有するとともに前記第1の基板の熱膨張係数とは異な
る熱膨張係数を有する第2の基板との間に介在され、前
記面接続パッドと前記面接続取付パッドとを電気的に接
続する中継基板であって、 第1面および第2面を有する略板形状をなしており、電
気絶縁材料からなる中継基板本体と、 前記第2面側に前記第1面側に向けて形成された第2面
側凹部と、 前記第2面側凹部の底面および内周面と固着されてお
り、かつ、先端部を前記第2面から突出させて形成され
るとともに、前記面接続取付パッドと電気的に接続され
る第2面側接続端子と、 前記中継基板本体の内部に形成されており、前記第2面
側接続端子と前記面接続パッドとを電気的に接続するビ
アと、 を有することを特徴とする中継基板。1. A first substrate having a substrate surface provided with a surface connection pad, and a thermal expansion coefficient having a substrate surface provided with a surface connection mounting pad and different from a thermal expansion coefficient of the first substrate. A relay board interposed between the second board and the second board for electrically connecting the surface connection pad and the surface connection mounting pad, wherein the relay board has a substantially plate shape having a first surface and a second surface. A relay substrate body made of an electrically insulating material, a second surface-side recess formed on the second surface toward the first surface, a bottom surface and an inner peripheral surface of the second surface-side recess. A second surface-side connection terminal that is fixed and is formed by projecting a distal end portion from the second surface, and that is electrically connected to the surface connection attachment pad; And the second surface side connection terminal and the surface connection pad are formed. Relay substrate characterized by having a a via for electrically connecting and.
に形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の中
継基板。2. The relay board according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the second surface side recess is formed in a tapered shape.
形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の中継
基板。3. The relay board according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the second surface side recess is formed in a step shape.
り、前記第2面側接続端子と前記ビアとを電気的に接続
する第2面側接続パッドと、 前記第1面側に形成されており、前記ビアと前記面接続
パッドとを電気的に接続する第1面側接続パッドと、 を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
ずれか1つに記載の中継基板。4. A second surface side connection pad formed on a bottom surface of the second surface side concave portion for electrically connecting the second surface side connection terminal and the via, 4. The relay according to claim 1, further comprising: a first surface-side connection pad formed to electrically connect the via and the surface connection pad. 5. substrate.
は、突出した高さがその突出した部分の最大径よりも大
きい柱状に形成されてなることを特徴とする請求項1な
いし請求項4のいずれか1つに記載の中継基板。5. The protruding portion of the second surface side connection terminal is formed in a column shape whose protruding height is larger than the maximum diameter of the protruding portion. 5. The relay board according to any one of 4.
り形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求
項5のいずれか1つに記載の中継基板。6. The relay board according to claim 1, wherein the second surface side connection terminal is formed of a soft metal.
記第2面側接続端子の先端には、それぞれ前記第2面側
接続端子の融点よりも低い融点を有する金属により低融
点金属層が形成されていることを特徴とする請求項4な
いし請求項6のいずれか1つに記載の中継基板。7. A low melting point metal layer made of a metal having a melting point lower than the melting point of the second surface side connection terminal on each of the upper surface of the first surface side connection pad and the tip of the second surface side connection terminal. The relay board according to any one of claims 4 to 6, wherein the relay board is formed.
略同一の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項1
ないし請求項7のいずれか1つに記載の中継基板。8. The relay board body according to claim 1, wherein the relay board body has substantially the same coefficient of thermal expansion as the first board.
The relay board according to claim 7.
らなり、 前記中継基板本体は、前記第1の基板と略同一のセラミ
ックス材料からなることを特徴とする請求項1ないし請
求項8のいずれか1つに記載の中継基板。9. The method according to claim 1, wherein the first substrate is made of a ceramic material, and the relay substrate body is made of the same ceramic material as the first substrate. The relay board according to any one of the above.
径よりも小さいことを特徴とする請求項1ないし請求項
9のいずれか1つに記載の中継基板。10. The relay board according to claim 1, wherein a diameter of the via is smaller than a diameter of the second surface side recess.
1つに記載の中継基板の製造方法であって、 第1のセラミックグリーンシートに第1の貫通孔を形成
し、その第1のセラミックグリーンシートと積層する第
2のセラミックグリーンシートの前記第1の貫通孔に対
応する部位に第2の貫通孔を形成する貫通孔形成工程
と、 前記第2のセラミックグリーンシートの第2の貫通孔の
内部に前記ビアを形成するビア形成工程と、 前記第1の貫通孔内にメタライズ層を形成するメタライ
ズ層形成工程と、 前記ビア形成工程を経た前記第2のセラミックグリーン
シートと前記貫通孔形成工程を経た第1のセラミックグ
リーンシートとを前記ビアおよび第1の貫通孔を対応さ
せて、かつ、前記第1の貫通孔の一端が前記第2のセラ
ミックグリーンシートにより閉塞されて前記第2面側凹
部が形成される状態に積層する積層工程と、 この積層工程を経た前記第1および第2のセラミックグ
リーンシートを焼成一体化して前記中継基板本体を形成
する焼成工程と、 この焼成工程を経た前記中継基板本体の前記第2面側凹
部の内部に前記第2面側接続端子を形成する第2面側接
続端子形成工程と、 を有することを特徴とする中継基板の製造方法。11. The method for manufacturing a relay board according to claim 1, wherein a first through hole is formed in the first ceramic green sheet, and wherein the first ceramic green sheet is provided with a first through hole. A through-hole forming step of forming a second through-hole at a portion corresponding to the first through-hole of a second ceramic green sheet laminated with a green sheet; and a second through-hole of the second ceramic green sheet. A via forming step of forming the via inside the metallized layer; a metallizing layer forming step of forming a metallized layer in the first through hole; and the second ceramic green sheet and the through hole forming through the via forming step The first ceramic green sheet having undergone the step is made to correspond to the via and the first through hole, and one end of the first through hole is connected to the second ceramic green sheet. A laminating step of laminating in a state where the second surface side concave portion is formed by closing the first and second ceramic green sheets having undergone the laminating step to form the relay substrate body. A baking step; and a second-surface-side connection terminal forming step of forming the second-surface-side connection terminal inside the second-surface-side concave portion of the relay substrate main body after the baking step. A method for manufacturing a relay board.
ラミックグリーンシートに前記第1面側接続パッドおよ
び第2面側接続パッドを形成する接続パッド形成工程を
有することを特徴とする請求項11に記載の中継基板の
製造方法。12. A connection pad forming step of forming said first surface side connection pad and said second surface side connection pad on said second ceramic green sheet having undergone said via formation step. 3. The method for manufacturing a relay board according to 1.
形状であるとともに、溶融した金属に濡れない内面を有
する凹部を前記第2面側凹部に対応する位置に有する治
具を用い、その治具の前記凹部に前記第2面側接続端子
を形成するための金属材料を収容する金属材料収容工程
と、 この金属材料収容工程を経た前記治具を、前記凹部が前
記焼成工程により形成された中継基板本体の第2面側凹
部の下方に位置する状態に配置する治具配置工程と、 この治具配置工程を経た前記治具の各凹部内に収容され
た金属材料を溶融させ、この溶融された溶融金属を前記
凹部および第2面側凹部内に保持しつつ冷却し、凝固さ
せて前記第2面側接続端子を成形する成形工程と、 を有することを特徴とする請求項11または請求項12
に記載の中継基板の製造方法。13. The second-surface-side connection terminal forming step includes forming a concave portion having a shape corresponding to a shape of a protruding portion of the second-surface-side connection terminal and having an inner surface that is not wet by molten metal. A metal material accommodating step of using a jig provided at a position corresponding to the two-surface-side concave portion and accommodating a metal material for forming the second-surface-side connection terminal in the concave portion of the jig; A jig arranging step of arranging the jig having passed through the jig arranging step in a state in which the concave portion is located below the concave portion on the second surface side of the relay substrate body formed by the firing step; The metal material contained in each recess of the tool is melted, and the melted metal is cooled and solidified while being held in the recess and the second surface side recess to form the second surface side connection terminal. And a molding process. Claim to 11 or claim 12
3. The method for manufacturing a relay board according to 1.
であるとともに、溶融した金属に濡れない内面を有する
貫通孔を前記第2面側凹部に対応する位置にそれぞれ有
する治具を、前記焼成工程により形成され、前記第2面
側凹部の開口側を上に向けた状態の前記中継基板本体の
第2面側凹部の上方に前記貫通孔が位置する状態に配置
する治具配置工程と、 この治具配置工程を経た前記治具の貫通孔に前記第2面
側接続端子を形成するための金属材料を収容する金属材
料収容工程と、 この金属材料収容工程を経た前記治具の貫通孔に収容さ
れた金属材料を溶融させ、この溶融された溶融金属を前
記貫通孔および第2面側凹部内に保持しつつ冷却し、凝
固させて前記第2面側接続端子を成形する成形工程と、 を有することを特徴とする請求項11または請求項12
に記載の中継基板の製造方法。14. The second surface side connection terminal forming step includes forming a through hole having a diameter corresponding to a diameter of a protruding portion of the second surface side connection terminal and having an inner surface which is not wetted by molten metal. Jigs each having a jig having a position corresponding to the second-surface-side concave portion are formed in the firing step, and the second-surface-side concave portion of the relay substrate main body in a state where the opening side of the second-surface-side concave portion faces upward. A jig arranging step of disposing the jig in a state where the through-hole is located above; and a metal accommodating a metal material for forming the second surface side connection terminal in the through-hole of the jig having passed through the jig arranging step. A material accommodating step; melting the metal material accommodated in the through hole of the jig after the metal material accommodating step; cooling while holding the molten metal in the through hole and the second surface side recess; And solidified to form the second surface side connection terminal 13. A molding step, comprising:
3. The method for manufacturing a relay board according to 1.
前記第1面側接続パッドの上面および前記第2面側接続
端子の先端に、それぞれ前記第2面側接続端子の融点よ
りも低い融点を有する金属により低融点金属層を形成す
る低融点金属層形成工程を有することを特徴とする請求
項11ないし請求項14のいずれか1つに記載の中継基
板の製造方法。15. An upper surface of the first surface side connection pad and a tip of the second surface side connection terminal which have undergone the second surface side connection terminal forming step, each having a melting point lower than the melting point of the second surface side connection terminal. The method according to any one of claims 11 to 14, further comprising a low melting point metal layer forming step of forming a low melting point metal layer from a metal having a melting point.
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|---|---|---|---|---|
| JP2005347648A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Multilayer electronic component and manufacturing method thereof |
| JP2009239100A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Koa Corp | Multilayer ceramics substrate and method of manufacturing the same |
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-
1997
- 1997-10-13 JP JP29495697A patent/JP3756300B2/en not_active Expired - Fee Related
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