DE69936319T2

DE69936319T2 - Leitender verbindungsstift und baugruppenplatte

Info

Publication number: DE69936319T2
Application number: DE69936319T
Authority: DE
Inventors: Naohiro Ogaki-kita-kojou Ibiden K.K. HIROSE; Hitoshi Ogaki-kita-kojou Ibiden K.K. ITO; Yoshiyuki Ogaki-kita-kojou Ibiden K. IWATA; Masanori Ogaki-kita-kojou Ibiden K.K KAWADE; Hajime Ogaki-kojou Ibiden Kabushiki YAZU
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2019-11-18
Also published as: KR20080043408A; KR20010093184A; US20100032200A1; US7847393B2; US8110917B2; EP1924130A2; EP1150551A4; KR100866814B1; KR20060130270A; WO2000036886A1; EP1845759A1; KR100804456B1; KR100882173B1; US20090053459A1; EP1150551B1; DE69936319D1; EP1150551A1; US20090154131A1; EP1720385A2; US7902659B2

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen leitenden Verbindungsstift und ein Harzsubstrat für eine Baugruppe, an dem der leitende Verbindungsstift befestigt wird.
Technischer Hintergrund der Erfindung
In den letzten Jahren ist für ein Baugruppensubstrat zum Verbinden eines IC-Chips oder dergleichen mit einer Mutterleiterplatte oder einer Tochterleiterplatte eine Verringerung seiner Dielektrizitätskonstanten und seines dielektrischen Verlusts gefordert worden, da die Frequenz jedes Signals erhöht wurde. Daher ist das Substratmaterial zum größten Teil von Keramik zu Harz verändert worden.
Vor dem obigen Hintergrund ist als Technik hinsichtlich einer Leiterplatte, die ein Harzsubstrat enthält, in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-55555 eine sogenannte Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau vorgeschlagen worden. Das heißt, Epoxidacrylat wird zum Formen einer isolierenden Harzzwischenschicht auf einem Glasepoxidsubstrat mit ausgebildeten Schaltkreisen verwendet. Dann wird ein photolithographisches Verfahren angewandt, um eine Öffnung für ein Kontaktloch zu formen. Die Oberfläche wird vergröbert bzw. aufgerauht, und dann wird ein Galvanisierresist aufgebracht, um einen Metallisierungsvorgang durchzuführen, so daß eine Leiterschaltung und das Kontaktloch gebildet werden.
Wenn die obige Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau als Baugruppensubstrat verwendet wird, muß ein leitender Verbindungsstift zur Herstellung der Verbindung mit einer Mutterleiterplatte oder Tochterleiterplatte angeschlossen werden.
Der obige Stift wird als "T-Stift" bezeichnet, da er in Seitenansicht eine T-ähnliche Form aufweist, die durch einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt 722 und einen plattenförmigen befestigten Abschnitt 721 realisiert wird, wie in 76 dargestellt. Daher dient der Verbindungsabschnitt 722 zur Herstellung der Verbindung mit einer Buchse der Mutterleiterplatte oder dergleichen. Der vorstehende leitende Stift 710 wird mit einem leitfähigen Haftmittel 717, wie z. B. mit Lötmetall, an eine Kontaktstelle 716 gebondet und daran befestigt, die eine leitfähige Schicht einer isolierenden Harzzwischenschicht 752 (oder eines Kernsubstrats) ist, welche die äußerste Schicht der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau ist.
Die obige Struktur leidet an einer zu kleinen Kontaktfläche zwischen der Kontaktstelle 716 und der isolierenden Harzzwischenschicht 752. Außerdem bestehen die Metallkontaktstelle und die isolierende Harzzwischenschicht aus verschiedenen Materialien. Daher entsteht das Problem, daß die Festigkeit der Haftbindung unbefriedigend ist. Unter Temperaturwechselbeanspruchung, bei der wiederholt eine hohe Temperatur und eine niedrige Temperatur einwirken und die als Zuverlässigkeitstest durchgeführt wird, treten daher manchmal wegen der Differenz in den Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Baugruppensubstrat und der Mutterleiterplatte oder der Tochterleiterplatte eine Verformung oder Unebenheiten des Substrats auf. Im obigen Fall tritt ein Bruch der Grenzfläche zwischen der Kontaktstelle 716 und der isolierenden Harzzwischenschicht 752 auf. Daher entsteht das Problem, daß sich der leitende Verbindungsstift 720 zusammen mit dem Substrat von dem Substrat abtrennt. Wenn das Baugruppensubstrat unter Verwendung des leitenden Verbindungsstifts auf der Mutterleiterplatte montiert wird, verursacht eine Verschiebung zwischen der Position des leitenden Verbindungsstifts und der Buchse der Mutterleiterplatte eine Spannungskonzentration am Verbindungsabschnitt. Als Ergebnis trennt sich der leitende Verbindungsstift manchmal zusammen mit der Kontaktstelle ab. Wärme im Hochtemperaturbereich des Temperaturzyklus und die bei der Montage des IC-Chips entwickelte Wärme bewirkt manchmal, daß sich der leitende Verbindungsstift abtrennt oder schrägstellt. Außerdem kann die elektrische Verbindung manchmal nicht hergestellt werden.
Um die obigen Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen leitenden Verbindungsstift bereitzustellen, der unter Temperaturwechselbeanspruchungsbedingungen oder während der Montage eines elektronischen Bauelements, wie z. B. eines IC-Chips, frei von Spannungskonzentration ist, und ein Harzsubstrat für eine Baugruppe, die den leitenden Verbindungsstift enthält, der nicht ohne weiteres abgelöst und abgetrennt werden kann, und mit dem die elektrische Verbindung unter Spannungseinwirkung leicht hergestellt werden kann.
Die Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau zur Verwendung als Baugruppensubstrat weist eine ebene Schicht zur Bildung einer Stromversorgungsschicht auf, um die Zufuhr einer großen elektrischen Leistung zum IC-Chip zu ermöglichen, oder eine ebene Schicht für die Bildung einer Masseschicht zur Rauschminderung.
Die ebene Schicht ist jedoch mit der Kontaktstelle verbunden, die durch ein Kontaktloch die Verbindung zwischen einem externen Substrat (zum Beispiel einer Tochterleiterplatte) herstellt. Die ebene Schicht, welche die Stromversorgungsschicht zum Zweck der Zufuhr von elektrischem Strom von der Tochterleiterplatte durch das dünne Kontaktloch bildet, kann dem IC-Chip nur eine begrenzte elektrische Leistung zuführen. Daher kann keine befriedigende Funktion realisiert werden. Außerdem kann die ebene Schicht, welche die Masseschicht bildet und durch das dünne Kontaktloch mit hohem Widerstand mit der Masseleitung der Tochterleiterplatte verbunden ist, keine befriedigende Rauschminderung erreichen.
Um die mehrschichtige Leiterplatte zur Verwendung als Baugruppensubstrat mit der Tochterleiterplatte zu verbinden, muß der leitende Verbindungsstift mit der für die mehrschichtige Leiterplatte vorgesehenen Kontaktstelle verbunden werden. Wenn eine Metallkotaktstelle für das aus Harz bestehende Baugruppensubstrat vorgesehen ist, trennt sich der leitende Verbindungsstift zusammen mit der Kontaktstelle ab, wenn eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift angreift, da die Festigkeit der Haftbindung jedes der beiden Elemente unbefriedigend niedrig ist.
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Baugruppensubstrat bereitzustellen, das eine befriedigend funktionierende ebene Schicht enthält.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Harzsubstrats für eine Baugruppe, das eine ebene Schicht von befriedigender Funktion und einen leitenden Verbindungsstift aufweist, der nicht leicht abgetrennt werden kann.
Andererseits umfaßt die Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau ein Chipgehäuse mit Lötpunkten (BGA), die durch Lötmetall oder dergleichen gebildet werden, um die Verbindung mit einem externen Substrat herzustellen. Auf diese Weise wird die Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau auf der Oberfläche des externen Substrats montiert.
Wenn die Verbindung mit einem externen Substrat durch das BGA hergestellt wird, bewirkt eine zu kleine Haftfläche zwischen dem BGA und dem Lötresist eine Verringerung der Zugfestigkeit. Als Ergebnis verursacht eine Spannungskonzentration auf das BGA oder der als Zuverlässigkeitstest angewandte Temperaturwechselbeanspruchungszustand ein Reißen oder Brechen des BGA oder einer Metallschicht zum Festhalten des BGA.
Eine unterschiedliche Wärmehysterese, die bei der Bildung der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau einwirkt, wie z. B. beim Trocknen und Härten der isolierenden Harzzwischenschicht und des Lötresists (einer organischen Harzisolierschicht), beim Trocknen, das nach der Ausbildung eines Metallfilms erfolgt, und bei einem Ausheizprozeß, bewirkt eine Verformung des Substrats und das Auftreten von Unebenheiten. Die Verformung und die Unebenheiten behindern manchmal die Verbindung zwischen der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau und dem externen Substrat unter Verwendung des kleinen BGA.
Es könnte als durchführbar angesehen werden, die Verbindung mit dem externen Substrat durch Verwendung einer Anschlußstiftmatrix (PGA) als Ersatz für das BGA der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau herzustellen. Das heißt, die PGA stellt die elektrische Verbindung durch Einsetzen eines Stifts in einen Anschlußabschnitt des externen Substrats her. Daher tritt der obige, bei dem BGA festgestellte Verbindungsfehler nicht auf.
Bei der Ausbildung der PGA werden mit einem Bohrer oder einem Laserstrahl Durchgangslöcher in dem Substrat angebracht. Dann wird die PGA in das Kontaktloch eingesetzt. Die Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau enthält die Harzisolierschicht, die kein aus Glasepoxidharz oder dergleichen bestehendes Verstärkungsmaterial enthält. Daher ist die Festigkeit zur Unterstützung der PGA zu gering, um die Zugfestigkeit zu erhöhen. Schlimmer ist, daß das Galvanisierbad, das zur Bildung der leitfähigen Schicht in dem Durchgangsloch nach Durchführung des Bohrvorgangs dient, die unterschiedliche Wärmehysterese oder die Wärme, die zum Schmelzen von Lötmetall in dem Durchgangsloch erforderlich ist, um die PGA zu befestigen, manchmal zum Schmelzen des Harzes in der isolierenden Harzzwischenschicht führen. Daher kann die PGA manchmal nicht angebracht werden.
Da die PGA die Ausbildung des Kontaktlochs erfordert, wird die Anordnung einer elektrischen Leitung in der unteren Schicht behindert, die für das BGA zulässig ist. Daher wird der bei der Konstruktion des Substrats erforderliche Freiheitsgrad übermäßig eingeschränkt.
Um die obigen Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Baugruppensubstrat bereitzustellen, bei dem die Zugfestigkeit der PGA erhöht wird und der Freiheitsgrad der Verdrahtung erweitert werden kann, und das eine befriedigende Verbindungscharakteristik mit einem externen Substrat aufweist.
Die Aufgaben der Erfindung werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfinder haben tatkräftig Untersuchungen durchgeführt. Als Ergebnis ist die vorliegende Erfindung entwickelt worden. Ein Beispiel weist eine Struktur auf, bei der eine Kontaktstelle, an der ein leitender Verbindungsstift befestigt wird, mit einer organischen Harzisolierschicht bedeckt ist, die eine Öffnung aufweist, um die Kontaktstelle teilweise freizulegen. Wenn daher beispielsweise das Baugruppensubstrat mit einem anderen Substrat verbunden wird, wie z. B. eine Mutterleiterplatte durch den leitenden Verbindungsstift, weichen die Positionen des leitenden Verbindungsstifts und der Buchse der Mutterleiterplatte manchmal voneinander ab. Alternativ dazu bewirkt die Wärmehysterese des Temperaturwechselbeanspruchungszustands manchmal eine Verformung des Substrats. Selbst in dem obigen Fall kann eine Abtrennung der Kontaktstelle von dem Substrat, das durch die organische Harzisolierschicht gehalten wird, verhindert werden. Wenn im Fall der Verbindung unterschiedlicher Materialien miteinander, wie z. B. der Verbindung zwischen einer Metallkontaktstelle und einer isolierenden Harzzwischenschicht, keine ausreichend hohe Festigkeit der Haftbindung erreicht werden kann, wird durch Abdecken der Kontaktstelle mit der organischen Harzisolierschicht eine hohe Ablösefestigkeit realisiert.
Eine wichtige Tatsache für das obige Beispiel ist, daß die Kontaktstelle etwas größer ist als die Öffnung der organischen Harzisolierschicht, durch welche die Kontaktstelle freigelegt wird. Auf diese Weise wird die Kontaktstelle durch die obige Öffnung teilweise nach außen freigelegt. Das heißt, der Rand der Kontaktstelle ist mit der organischen Harzisolierschicht bedeckt. Vorzugsweise ist die Kontaktstelle 1,02 mal bis 100 mal größer als der Durchmesser der Öffnung der organischen Harzisolierschicht, durch welche die Kontaktstelle nach außen freigelegt wird. Wenn der Durchmesser der Kontaktstelle kleiner ist als das 1,02-fache des Öffnungsdurchmessers, kann die organische Harzisolierschicht den Rand der Kontaktstelle nicht zuverlässig festhalten. Daher kann ein Abtrennen des leitenden Verbindungsstifts nicht verhindert werden. Wenn der Durchmesser der Kontaktstelle größer als das 100-fache des Öffnungsdurchmessers ist, wird eine Erhöhung der Dichte der leitfähigen Schicht verhindert. Präzise ausgedrückt, wenn der Durchmesser der in der organischen Harzisolierschicht ausgebildeten Öffnung 100 μm bis 1500 μm beträgt, dann beträgt der Durchmesser der Kontaktstelle 110 μm bis 2000 μm.
Ein weiteres Beispiel weist eine Struktur auf, bei der ein Abschnitt, der sich über den Rand der Kontaktstelle er streckt, mit einer organischen Harzisolierschicht bedeckt ist. Wenn daher eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift angreift, kann das Abtrennen vom Substrat verhindert werden, da die Kontaktstelle durch die organische Harzisolierschicht festgehalten wird. Andererseits wird der Körper der Kontaktstelle durch die Öffnung der organischen Harzisolierschicht nach außen freigelegt. Das heißt, die organische Harzisolierschicht und der Körper der Kontaktstelle sind nicht in Kontakt miteinander. Daher verursacht der Kontakt zwischen der organischen Harzisolierschicht und dem Körper der Kontaktstelle keine Rißbildung.
Die vorliegende, in Anspruch 1 beanspruchte Erfindung weist eine Struktur auf, bei der die Kontaktstelle durch das Kontaktloch mit der leitfähigen Schicht verbunden ist, welche die innere Schicht bildet. Daher wird die Kontaktfläche zwischen der Kontaktstelle und dem Substrat vergrößert, wodurch die zwei Elemente fest miteinander verbunden werden. Wie oben beschrieben, weist das obige Beispiel eine Struktur auf, bei der die Kontaktstelle, an welcher der leitende Verbindungsstift befestigt wird, und die isolierende Harzzwischenschicht, mit der die Kontaktstelle verbunden wird, als unterschiedliche Materialien miteinander verbunden werden. Andererseits weist der in Anspruch 1 beanspruchte Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Struktur auf, bei der die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht verbunden ist, welche die innere Schicht bildet. Daher werden die beiden Elemente als Verbindung von Metallelementen miteinander verbunden. Daher kann außerdem die Verbindung zuverlässig hergestellt werden. Die Ablösefestigkeit der Kontaktstelle kann erhöht werden.
Die Kontaktstelle kann mit der leitfähigen Schicht, welche die innere Schicht bildet, durch ein oder mehrere Kontaktlöcher verbunden werden. Der Grund dafür ist, daß die Kontaktfläche der Kontaktstelle weiter vergrößert werden kann, um die Abtrennung wirksam zu verhindern. Wenn die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, durch das Kontaktloch verbunden wird, ist es wirkungsvoll, das Kontaktloch im Rand der Kontaktstelle auszubilden. Daher kann das Kontaktloch ringförmig ausgebildet werden, und die Kontaktstelle kann so angeordnet werden, daß der Ring bedeckt wird.
Die Kontaktstelle, mit welcher der Verbindungsstift der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau verbunden wird, kann so strukturiert werden, daß sie mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, durch zwei oder mehrere Schichten von Kontaktlöchern verbunden wird. Die zwei oder mehreren Schichten der Kontaktlöcher können entsprechend der Form oder dem Typ des Baugruppensubstrats ein Kontaktloch bilden. Im einen wie im anderen Fall kann die Oberfläche der Kontaktstelle vergrößert werden, um die Haftbindungsfestigkeit wirksam zu erhöhen. Wenn das zusammen mit der Kontaktstelle vorgesehene Kontaktloch mit der organischen Harzisolierschicht bedeckt wird, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise nach aßen freigelegt wird, kann die Abtrennung der Kontaktstelle zuverlässig verhindert werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, bei der die leitfähige Schicht des Kernsubstrats durch eine vergröberte bzw. aufgerauhte Oberfläche (eine matte Oberfläche) in festen Kontakt mit der Oberfläche eines Harzsubstrats gebracht wird, das als Kernsubstrat dient. Wenn eine Kontaktstelle mit der obigen leitfähigen Schicht verbunden wird, kann die Kontaktstelle nicht leicht von der isolierenden Harzzwischenschicht abgetrennt werden. Auch in einem Fall, wo die Kontaktstelle durch ein oder mehrere Kontaktlöcher und durch zwei oder mehrere Schichten von Kontaktlöchern mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden wird, kann die leitfähige Schicht, d. h. die innere Schicht, für das Kernsubstrat bereitgestellt werden.
Nach einem weiteren Aspekt kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Länge des elektrischen Leiters von dem leitenden Verbindungsstift, der ein äußerer Anschluß ist, zu einem anderen Substrat verlängert werden, das auf einer Seitenfläche gegenüber der Seitenfläche angeordnet ist, für die der leitende Verbindungsstift vorgesehen ist. Präzise gesagt, die Kontaktinsel wird mit dem Kontaktfleck um das Durchgangsloch herum verbunden, und durch ein Kontaktloch wird ein Füllstoff in das Durchgangsloch eingefüllt. Außerdem kann eine sogenannte "Abdeckmetallisierung" durchgeführt werden, so daß das Durchgangsloch mit einer leitfähigen Schicht bedeckt wird. Dann kann die Kontaktstelle durch das Kontaktloch mit der leitfähigen Schicht verbunden werden. Außerdem kann die Kontaktstelle durch das Kontaktloch nur mit dem Kontaktfleck des Durchgangslochs verbunden werden.
Nach einem weiteren Aspekt weist die vorliegende Erfindung eine Struktur auf, bei der die Haftbindungsfestigkeit mit dem leitenden Verbindungsstift auf 2,0 kg/Stift oder mehr eingestellt werden kann, da der Schmelzpunkt des leitfähigen Haftmittels 180°C bis 280°C beträgt. Die obige Stärke wird auch nach dem Zuverlässigkeitstest, wie z. B. einem Temperaturwechselbeanspruchungstest, oder sogar nach Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips nicht wesentlich verringert. Wenn der Schmelzpunkt niedriger als 180°C ist, dann beträgt die realisierte Haftbindungsfestigkeit etwa 2,0 kg/Stift. In einigen Fällen kann nur eine unbefriedigende Haftbindungsfestigkeit von 1,5 kg/Stift realisiert werden. Schlimmer ist, daß Wärmeeinwirkung während der Montage der IC-Chips manchmal das leitfähige Haftmittel zum Schmelzen bringt. Daher wird der leitende Verbindungsstift unerwünschterweise abgetrennt und schräggestellt. Wenn der Schmelzpunkt höher als 280°C ist, werden die Harzisolierung, d. h. die Harzschicht, und die Lötresistschicht bei einer Temperatur, bei der das leitfähige Haftmittel aufgelöst wird, unbefriedigend aufgelöst. Vorzugsweise beträgt die Temperatur 200°C bis 260°C. Wenn das leitfähige Haftmittel den oben erwähnten Schmelzpunkt aufweist, kann eine Streuung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts vermindert werden. Außerdem wird die Harzschicht, die das Baugruppensubstrat bildet, durch Wärmeeinwirkung nicht beschädigt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, bei der das leitfähige Haftmittel mindestens einen Materialtyp aufweist, der unter Zinn, Blei, Antimon, Silber, Gold und Kupfer ausgewählt ist. Daher kann das leitfähige Haftmittel mit dem oben erwähnten Schmelzpunkt hergestellt werden. Insbesondere kann ein leitfähiges Haftmittel, das zumindest Zinn-Blei oder Zinn-Antimon enthält, den oben erwähnten Schmelzpunktbereich realisieren. Wenn das leitfähige Haftmittel geschmolzen wird, tritt leicht eine Wiederverfestigung auf. Daher treten keine Abtrennung und Schrägstellung des leitenden Verbindungsstifts auf.
Wenn das leitfähige Haftmittel aus einer Legierung hergestellt ist, wie z. B. aus Sn/Pb, Sn/Sb, Sn/Ag oder Sn/Sb/Pb, dann kann die Haftbindungsfestigkeit auf 2,0 kg/Stift eingestellt werden. Außerdem kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit eingeschränkt werden. Auch im Temperaturwechselbeanspruchungszustand und bei Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips kann eine Verringerung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts verhindert werden. Außerdem können die Abtrennung und Schrägstellung des Stifts verhindert werden. Ferner kann auch die elektrische Verbindung aufrechterhalten werden.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei der leitende Verbindungsstift aus mindestens einem Metallwerkstofftyp hergestellt ist, der unter Kupfer, einer Kupferlegierung, Zinn, Zink, Aluminium und einem Edelmetall mit hervorragender Flexibilität ausgewählt ist. Wenn daher eine Spannung an dem Stift angreift, wird den Stift gebogen, so daß die Spannung absorbiert wird. Als Ergebnis kann der leitende Verbindungsstift nicht leicht von dem Substrat abgetrennt werden. Vorzugsweise ist die Kupferlegierung zur Bildung des leitenden Verbindungsstifts Phosphorbronze, die eine hervorragende Flexibilität und zufriedenstellende elektrische Eigenschaften aufweist und eine leichte Verarbeitung des leitenden Verbindungsstifts ermöglicht.
Vorzugsweise ist der leitende Verbindungsstift ein sogenannter T-Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt aufweist, der über dem Mittelteil des plattenförmigen befestigten Abschnitts hervorsteht. Der plattenförmige befestigte Abschnitt ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel an der leitfähigen Schicht befestigt wird, die zu der Kontaktstelle geformt wird. Der obige plattenförmige befestigte Abschnitt wird in eine beliebige Form gebracht, einschließlich einer runden Form und einer vieleckigen Form, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Die Form des Verbindungsabschnitts muß das Einsetzen in ein anderes Substrat zulassen. Die Form kann eine Zylinderform, eine prismatische Form, eine Kegelform und eine Pyramidenform sein. Gewöhnlich wird für den Stift ein Stift vorgesehen, der in einer üblichen Position angeordnet ist. Es können auch zwei der mehrere Verbindungsabschnitte vorgesehen werden. Die Anzahl der Verbindungsabschnitte kann willkürlich festgelegt werden.
Vorzugsweise hat der säulenförmige Verbindungsabschnitt des leitenden Verbindungsstifts einen Durchmesser von 0,1 mm bis 0,8 mm, eine Länge von 1,0 bis 10 mm, und der Durchmesser des säulenförmigen befestigten Abschnitts beträgt 0,5 bis 2,0 mm. Die obigen Werte werden entsprechend der Größe der Kontaktstelle und entsprechend dem Typ oder dergleichen eines anderen Substrats, das zu montieren ist, willkürlich festgelegt.
Nach einem weiteren Aspekt ist eine Spannungsabsorption möglich, da der Verbindungsabschnitt durchgebogen wird, wenn eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift angreift, weil die Positionen des leitenden Verbindungsstifts und des anderen Substrats voneinander abweichen. Wenn wegen der Wärmehysterese des Temperaturwechselbeanspruchungszustands eine Verformung des Substrats oder dergleichen auftritt, wird der befestigte Abschnitt so gebogen, daß er der Verformung entspricht. Daher kann eine Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts vom Substrat verhindert werden. Als Ergebnis kann man ein zuverlässiges Baugruppensubstrat erhalten.
Das obige Baugruppensubstrat kann eine Struktur aufweisen, bei der eine Kontaktstelle, mit der ein leitender Verbindungsstift verbunden ist, mit einer organischen Harzisolierschicht bedeckt wird, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise freigelegt wird. Als Ergebnis kann, wenn eine Spannungskonzentration auf den leitenden Verbindungsstift oder eine Verformung des Substrats auftreten, wie oben beschrieben, die Struktur, in der die Kontaktstelle durch die organische Harzisolierschicht angedrückt wird, eine Abtrennung der Kontaktstelle vom Substrat verhindern. Wenn im Fall einer Bindung unterschiedlicher Materialien aneinander, wie z. B. der Metallkontaktstelle und der isolierenden Harzzwischenschicht, eine ausreichend hohe Haftbindungsfestigkeit nicht ohne weiteres erzielt werden kann, ermöglicht die Abdeckung der Kontaktstellenfläche mit der organischen Harzisolierschicht, eine hohe Ablösefestigkeit zu erreichen.
Wenn die Kontaktstelle mit der organischen Harzisolierschicht abgedeckt wird, ist es wichtig, daß die Kontaktstelle etwas größer ist als die in der organischen Harzisolierschicht ausgebildete Öffnung, durch welche die Kontaktstelle nach außen freigelegt wird. Als Ergebnis kann die Kontaktstelle durch die Öffnung teilweise nach außen freigelegt werden. Das heißt, der Rand kann mit der organischen Harzisolierschicht abgedeckt werden. Vorzugsweise ist die Größe der Kontaktstelle so gewählt, daß der Durchmesser der Kontaktstelle 1,02 mal bis 100 mal größer ist als der Durchmesser der Öffnung der organischen Harzisolierschicht, durch welche die Kontaktstelle nach außen freigelegt wird. Wenn der Durchmesser der Kontaktstelle kleiner ist als das 1,02-fache des Öffnungsdurchmessers, kann der Rand der Kontaktstelle durch die organische Harzisolierschicht nicht zuverlässig festgehalten werden. Daher kann eine Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts nicht verhindert werden. Wenn der Durchmesser größer ist als das 100-fache des Öffnungsdurchmessers, wird eine Erhöhung der Dichte der leitfähigen Schicht verhindert. Präzise ausgedrückt, wenn der Durchmesser der in der organischen Harzisolierschicht ausgebildeten Öffnung 100 μm bis 1500 μm beträgt, dann beträgt der Durchmesser der Kontaktstelle 110 μm bis 2000 μm.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei der leitende Verbindungsstift aus mindestens einer Metallart hergestellt ist, die unter Kupfer, einer Kupferlegierung, Zinn, Zink, Aluminium und einem Edelmetall mit hervorragender Flexibilität ausgewählt ist. Außerdem wird die Kontaktstelle zur festen Anbringung bzw. zur Befestigung des leitenden Verbindungsstifts durch das Kontaktloch mit einer leitfähigen Schicht verbunden, welche die innere Schicht bildet. Zusätzlich zu dem Effekt, daß wegen der leichten Duschbiegung des leitenden Verbindungsstifts Spannung absorbiert wird, kann die Kontaktfläche zwischen der Kontaktstelle und dem Substrat so vergrößert wer den, daß die zwei Elemente fest miteinander verbunden werden. Wie oben beschrieben, weist ein Aspekt eine Struktur auf, wobei die Kontaktstelle, an welcher der leitende Verbindungsstift befestigt wird, und die isolierende Harzzwischenschicht, mit der die Kontaktstelle verbunden wird, miteinander verbunden werden, so daß unterschiedliche Materialien miteinander verbunden werden. Andererseits weist der im vorliegenden Anspruch beanspruchte Aspekt eine Struktur auf, wobei die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht, das heißt der inneren Schicht, verbunden wird. Daher werden die beiden Elemente als Verbindung zwischen Metallelementen miteinander verbunden. Auf diese Weise kann ein hermetischer Kontakt zuverlässiger hergestellt werden, und die Ablösefestigkeit der Kontaktstelle kann erhöht werden.
Die Kontaktstelle kann durch ein oder mehrere Kontaktlöcher mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden werden. Der Grund dafür ist, daß die Kontaktfläche der Kontaktstelle weiter vergrößert werden kann. So kann eine Struktur realisiert werden, bei der eine Ablösung nicht ohne weiteres auftritt. Wenn die Kontaktstelle durch das Kontaktloch mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden wird, dann ist es vom Gesichtspunkt einer Verbesserung der Verbindungseigenschaft wirkungsvoll, das Kontaktloch am Rand der Kontaktstelle anzuordnen. Daher kann eine Struktur gebildet werden, die so beschaffen ist, daß das Kontaktloch ringförmig ausgebildet wird und die Kontaktstelle so angeordnet wird, daß sie den Ring bedeckt.
Die Kontaktstelle der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau, an welcher der leitende Verbindungsstift befestigt wird, kann so strukturiert werden, daß sie mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, durch eine oder mehrere Schichten der Kontaktlöcher verbunden wird. Entsprechend der Form und dem Typ des Baugruppensubstrats können die zwei oder mehreren Schichten der Kontaktlöcher durch ein oder mehrere Kontaktlöcher gebildet werden. Im einen wie im anderen Fall kann die Oberfläche der Kontaktstelle vergrößert werden, um die Haftbindungsfestigkeit wirksam zu vergrößern. Wenn das zusammen mit der Kontaktstelle vorgesehene Kontaktloch mit der organischen Harzisolierschicht abgedeckt wird, die eine Öff nung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise nach außen freigelegt wird, kann die Abtrennung der Kontaktstelle zuverlässig verhindert werden.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der die leitfähige Schicht am Kernsubstrat durch die vergröberte Oberfläche (die matte Oberfläche) in hermetischen Kontakt mit der Oberfläche des Harzsubstrats gebracht wird. Wenn die Kontaktstelle mit der obigen leitfähigen Schicht verbunden wird, kann die Abtrennung der Kontaktstelle von der isolierenden Harzzwischenschicht zuverlässiger verhindert werden. Auch in einem Fall, wo die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, durch ein oder mehrere Kontaktlöcher oder zwei oder mehrere Kontaktlochschichten verbunden wird, kann die leitfähige Schicht, d. h. die innere Schicht, für das Kernsubstrat bereitgestellt werden.
Nach einem weiteren Aspekt kann die Länge des elektrischen Leiters von dem leitenden Verbindungsstift zu einem anderen Substrat verkürzt werden, das auf der Seitenfläche angeordnet ist, die der mit dem leitenden Verbindungsstift versehenen Seitenfläche gegenüberliegt. Konkret wird die Kontaktstelle mit dem Kontaktfleck rund um das Durchgangsloch verbunden, und durch ein Kontaktloch wird ein Füllstoff in das Durchgangsloch eingefüllt. Außerdem kann eine sogenannte "Abdeckmetallisierung" durchgeführt werden, so daß das Durchgangsloch mit einer leitfähigen Schicht abgedeckt wird. Dann kann die Kontaktstelle durch das Kontaktloch mit der leitfähigen Schicht verbunden werden. Außerdem kann die Kontaktstelle durch das Kontaktloch nur mit dem Kontaktfleck des Durchgangslochs verbunden werden.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei die Haftbindungsfestigkeit mit dem leitenden Verbindungsstift auf 2,0 kg/Stift oder mehr eingestellt werden kann, da der Schmelzpunkt des leitfähigen Haftmittels 180°C bis 280°C beträgt. Die obige Festigkeit wird selbst nach dem Zuverlässigkeitstest, wie z. B. einem Temperaturwechselbeanspruchungstest, oder auch nach Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips nicht erheblich verringert. Wenn der Schmelzpunkt niedriger als 180°C ist, dann beträgt die realisierte Haftbin dungsfestigkeit etwa 2,0 kg/Stift. In einigen Fällen kann nur eine unbefriedigende Haftbindungsfestigkeit von 1,5 kg/Stift realisiert werden. Schlimmer ist, daß Wärmeeinwirkung während der Montage der IC-Chips manchmal das leitfähige Haftmittel zum Schmelzen bringt. Daher wird der leitende Verbindungsstift unerwünschterweise abgetrennt und schräggestellt. Wenn der Schmelzpunkt höher als 280°C ist, werden die Harzisolierung, d. h. die Harzschicht und die Lötresistschicht, bei einer Temperatur, bei der das leitfähige Haftmittel gelöst wird, unbefriedigend gelöst. Vorzugsweise beträgt die Temperatur 200°C bis 260°C. Wenn das leitfähige Haftmittel den oben erwähnten Schmelzpunkt aufweist, kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts verringert werden. Außerdem wird die Harzschicht, die das Baugruppensubstrat bildet, durch Wärmeeinwirkung nicht beschädigt.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der das leitfähige Haftmittel aus mindestens einer Materialart hergestellt ist, die unter Zinn, Blei, Antimon, Silber, Gold und Kupfer ausgewählt ist. Daher kann das leitfähige Haftmittel mit dem oben erwähnten Schmelzpunkt hergestellt werden. Insbesondere kann ein leitfähiges Haftmittel, das zumindest Zinn-Blei oder Zinn-Antimon enthält, den oben erwähnten Schmelzpunktbereich realisieren. Wenn das leitfähige Haftmittel geschmolzen wird, tritt eine Wiederverfestigung auf. Daher treten keine Abtrennung und Schrägstellung des leitfähigen Verbindungsstifts auf.
Wenn das leitfähige Haftmittel aus einer Legierung hergestellt ist, wie z. B. Sn/Pb, Sn/Sb, Sn/Ag oder Sn/Sb/Pb, dann kann die Haftbindungsfestigkeit auf 2,0 kg/Stift eingestellt werden. Außerdem kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit eingeschränkt werden. Selbst im Temperaturwechselbeanspruchungszustand und bei Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips kann die Verringerung der Haftbindungsfestigkeit des leitfähigen Verbindungsstifts verhindert werden. Außerdem können eine Abtrennung und Schrägstellung des Stifts verhindert werden. Ferner kann auch die elektrische Verbindung aufrechterhalten werden.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei der säulenförmige Verbindungsabschnitt des leitenden Verbindungs stifts einen Einschnürungsabschnitt mit einem kleineren Durchmesser als dem der anderen Abschnitte aufweist. Daher wird dem Stift Flexibilität verliehen. Wenn daher Spannung an dem leitenden Verbindungsstift angreift, wird der Verbindungsabschnitt an dem Einschnürungsabschnitt durchgebogen. Daher kann Spannung absorbiert werden, so daß eine leichte Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts vom Substrat verhindert wird.
Vorzugsweise ist der leitende Verbindungsstift ein sogenannter T-Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt aufweist, der über dem Mittelteil des plattenförmigen befestigten Abschnitts vorsteht.
Der plattenförmige befestigte Abschnitt ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel an der zur Kontaktstelle geformten leitfähigen Schicht befestigt wird. Der obige plattenförmige befestigte Abschnitt wird in eine beliebige Form gebracht, einschließlich einer runden Form und einer vieleckigen Form, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Die Form des Verbindungsabschnitts muß das Einsetzen in ein anderes Substrat zulassen. Die Form kann eine zylindrische Form, eine prismatische Form, eine Kegelform und eine Pyramidenform sein. Gewöhnlich wird für den Stift ein Stift vorgesehen, der in einer üblichen Position angeordnet ist. Es können auch zwei der mehrere Verbindungsabschnitte vorgesehen werden. Die Anzahl der Verbindungsabschnitte kann willkürlich festgelegt werden.
Vorzugsweise ist der leitende Verbindungsstift so strukturiert, daß der Durchmesser des plattenförmigen befestigten Abschnitts 0,5 mm bis 2,0 mm beträgt, der Durchmesser des säulenförmigen Verbindungsabschnitts 0,1 mm bis 0,8 mm und seine Länge 1 mm bis 10 mm beträgt. Die obigen Werte werden entsprechend der Größe des zu befestigenden Baugruppensubstrats und dem entsprechenden Typ oder dergleichen eines zu montierenden anderen Substrats willkürlich festgelegt.
Der Einschnürungsabschnitt wird einer mittleren Position des Verbindungsabschnitts so ausgebildet, daß der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts kleiner ist als der Durchmesser der anderen Abschnitte. Der Durchmesser des Einschnürungs abschnitts variiert entsprechend dem Material des leitenden Verbindungsstifts und der Größe des leitenden Verbindungsstifts. Wichtig ist, daß der obige Durchmesser nicht kleiner als 50% und nicht größer als 98% des Durchmessers des Verbindungsabschnitts ist. Wenn der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts kleiner als 50% des Durchmessers der anderen Abschnitte ist, dann ist die Festigkeit des Verbindungsabschnitts unbefriedigend. Wenn das Baugruppensubstrat verbunden worden ist, treten manchmal eine Verformung und ein Bruch auf. Wenn der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts größer als 98% der anderen Abschnitte ist, kann dem Verbindungsabschnitt nicht die vorgegebene Flexibilität verliehen werden. Daher kann der Effekt der Spannungsabsorption nicht erzielt werden. Es können mehrere Einschnürungsabschnitte ausgebildet werden (siehe 33(B)).
Das Material des leitenden Verbindungsstifts gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt keiner Beschränkung, wenn das Material ein Metallwerkstoff ist. Vorzugsweise wird mindestens ein Metallwerkstoff, wie z. B. Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Cobalt, Zinn und Blei, zur Bildung des leitenden Verbindungsstifts verwendet. Von einer Eisenlegierung mit der Handelsbezeichnung "COBAL" (einer Ni-Co-Fe-Legierung), Edelstahl und einer Phosphorbronze, die eine Kupferlegierung ist, wird irgendein Material wegen einer äußeren elektrischen Charakteristik und zufriedenstellender Verarbeitbarkeit des leitenden Verbindungsstifts bevorzugt. Phosphorbronze mit äußerer Flexibilität kann Spannung zufriedenstellend absorbieren.
Nach einem weiteren Aspekt kann Spannung absorbiert werden, da der Verbindungsabschnitt durchgebogen wird, wenn die Spannung an dem leitenden Verbindungsstift angreift, weil die Positionen des leitenden Verbindungsstifts und des anderen Substrats voneinander abweichen. Wenn wegen der Wärmehysterese des Temperaturwechselbeanspruchungszustands eine Verformung des Substrats oder dergleichen auftritt, wird der befestigte Abschnitt so durchgebogen, daß er der Verformung entspricht. Daher kann eine Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts von dem Substrat verhindert werden. Als Ergebnis kann man ein zuverlässiges Baugruppensubstrat erhalten.
Das Baugruppensubstrat kann eine Struktur aufweisen, in der eine Kontaktstelle, mit welcher der leitende Verbindungsstift verbunden ist, mit einer organischen Harzisolierschicht abgedeckt wird, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise freigelegt wird. Als Ergebnis kann, wenn eine Spannungskonzentration auf den leitenden Verbindungsstift oder eine Verformung des Substrats auftritt, wie oben beschrieben, die Struktur, bei der die Kontaktstelle durch die organische Harzisolierschicht angedrückt wird, eine Abtrennung der Kontaktstelle von dem Substrat verhindern. Wenn im Fall der Verbindung unterschiedlicher Materialien miteinander, wie z. B. der Metallkontaktstelle und der isolierenden Harzzwischenschicht, eine ausreichende Haftbindungsfestigkeit nicht ohne weiteres erzielt werden kann, ermöglicht die Bedeckung der Kontaktstellenoberfläche mit der organischen Harzisolierschicht, daß eine hohe Ablösefestigkeit erzielt werden kann.
Wenn die Kontaktstelle mit der organischen Harzisolierschicht bedeckt wird, ist es wichtig, daß die Kontaktstelle etwas größer ist als die in der organischen Harzisolierschicht ausgebildete Öffnung, durch welche die Kontaktstelle nach außen freigelegt wird. Als Ergebnis kann die Kontaktstelle durch die Öffnung teilweise nach außen freigelegt werden. Das heißt, der Rand kann mit der organischen Harzisolierschicht bedeckt werden. Vorzugsweise ist die Größe der Kontaktstelle so gewählt, daß der Durchmesser der Kontaktstelle 1,02 mal bis 100 mal größer ist als der Durchmesser der Öffnung der organischen Harzisolierschicht, durch welche die Kontaktstelle nach außen freigelegt wird. Wenn der Durchmesser der Kontaktstelle kleiner ist als daß 1,02-fache des Öffnungsdurchmessers, kann der Rand der Kontaktstelle durch die organische Harzisolierschicht nicht zuverlässig festgehalten werden. Daher kann eine Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts nicht verhindert werden. Wenn der Durchmesser größer als das 100-fache des Öffnungsdurchmessers ist, wird eine Erhöhung der Dichte der leitfähigen Schicht verhindert. Insbesondere, wenn der Durchmesser der in der organischen Harzisolierschicht ausgebildeten Öffnung 100 μm bis 1500 μm beträgt, dann beträgt der Durchmesser der Kontaktstelle 110 μm bis 2000 μm.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei der Verbindungsabschnitt des leitenden Verbindungsstifts einen Einschnürungsabschnitt aufweist, um Flexibilität zu erzielen. Außerdem wird die Kontaktstelle zur Befestigung des leitenden Verbindungsstifts durch das Kontaktloch mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden. Daher kann die Kontaktfläche zwischen der Kontaktstelle und dem Substrat vergrößert werden, um die beiden Elemente fest miteinander zu verbinden. Wie oben beschrieben, weist ein Aspekt eine Struktur auf, bei der die Kontaktstelle, an welcher der leitende Verbindungsstift befestigt wird, und die isolierende Harzzwischenschicht, mit der die Kontaktstelle verbunden worden ist, als Verbindung zwischen unterschiedlichen Materialien miteinander verbunden werden. Dieser Aspekt weist eine Struktur auf, bei der die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden wird. Daher können die beiden Elemente zuverlässig in luftdichten Kontakt miteinander gebracht werden, da Metallelemente miteinander verbunden werden. Daher kann die Ablösefestigkeit der Kontaktstelle erhöht werden.
Die Kontaktstelle kann durch ein oder mehrere Kontaktlöcher mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden werden. Der Grund dafür ist, daß die Kontaktfläche der Kontaktstelle weiter vergrößert werden kann, um die Abtrennung wirksam zu verhindern. Wenn die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, durch das Kontaktloch verbunden wird, dann ist es wirkungsvoll, das Kontaktloch im Rand der Kontaktstelle auszubilden. Daher kann das Kontaktloch ringförmig ausgebildet werden, und die Kontaktstelle kann so angeordnet werden, daß sie den Ring bedeckt.
Die Kontaktstelle, mit welcher der leitende Verbindungsstift der Leiterplatte mit mehrschichtigem Aufbau verbunden wird, kann so strukturiert werden, daß sie durch zwei oder mehrere Kontaktlochschichten mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, verbunden wird. Die zwei oder mehreren Kontaktlochschichten können entsprechend der Form oder dem Typ des Baugruppensubstrats ein Kontaktloch sein. Im einen wie im anderen Fall kann die Oberfläche der Kontaktstelle vergrößert werden, um die Haftbindungsfestigkeit wirksam zu erhöhen. Wenn das mit der Kontaktstelle versehene Kontaktloch mit der organischen Harzisolierschicht bedeckt wird, welche die Öffnung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise nach außen freigelegt wird, kann die Abtrennung der Kontaktstelle zuverlässig verhindert werden.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der die leitfähige Schicht des Kernsubstrats durch eine vergröberte Oberfläche (eine matte Oberfläche) in festen Kontakt mit der Oberfläche eines Harzsubstrats gebracht wird, das als Kernsubstrat dient. Wenn eine Kontaktstelle mit der obigen leitfähigen Schicht verbunden wird, kann die Kontaktstelle nicht leicht von der isolierenden Harzzwischenschicht abgetrennt werden. Außerdem kann in einem Fall, wo die Kontaktstelle mit der leitfähigen Schicht, d. h. der inneren Schicht, durch ein oder mehrere Kontaktlöcher und zwei oder mehrere Kontaktlochschichten verbunden wird, die leitfähige Schicht, d. h. die innere Schicht, für das Kernsubstrat bereitgestellt werden.
Nach einem weiteren Aspekt kann die Länge des elektrischen Leiters von dem leitenden Verbindungsstift, der ein äußerer Anschluß ist, zu einem anderen Substrat vergrößert werden, das auf einer Seitenfläche gegenüber der Seitenfläche angeordnet ist, für die der leitende Verbindungsstift vorgesehen ist. Insbesondere wird die Kontaktstelle mit dem Kontaktfleck rund um das Durchgangsloch verbunden und durch ein Kontaktloch wird ein Füllstoff in das Durchgangsloch eingefüllt. Außerdem kann eine sogenannte "Abdeckmetallisierung" durchgeführt werden, so daß das Durchgangsloch mit einer leitfähigen Schicht bedeckt wird. Dann kann die Kontaktstelle durch das Kontaktloch mit der leitfähigen Schicht verbunden werden. Außerdem kann die Kontaktstelle durch das Kontaktloch nur mit dem Kontaktfleck des Durchgangslochs verbunden werden.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der die Haftbindungsfestigkeit an dem leitenden Verbindungsstift auf 2,0 kg/Stift oder mehr eingestellt werden kann, da der Schmelzpunkt des leitfähigen Haftmittels 180°C bis 280°C beträgt. Die obige Festigkeit wird auch nach dem Zuverlässigkeitstest, wie z. B. einem Temperaturwechselbeanspruchungstest, oder auch nach Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips nicht erheblich verringert. Wenn der Schmelzpunkt niedriger als 180°C ist, dann beträgt die realisierte Haftbindungsfestigkeit etwa 2,0 kg/Stift. In einigen Fällen kann nur eine unbefriedigende Haftbindungsfestigkeit von 1,5 kg/Stift realisiert werden. Schlimmer ist, daß Wärmeeinwirkung während der Montage der IC-Chips manchmal das leitfähige Haftmittel zum Schmelzen bringt. Daher wird der leitende Verbindungsstift unerwünschterweise abgetrennt und schräggestellt. Wenn der Schmelzpunkt höher als 280°C ist, werden die Harzisolierung, d. h. die Harzschicht, und die Lötresistschicht bei einer Temperatur, bei der das leitfähige Haftmittel aufgelöst wird, unbefriedigend gelöst. Vorzugsweise beträgt die Temperatur 200°C bis 260°C. Wenn das leitfähige Haftmittel den oben erwähnten Schmelzpunkt aufweist, kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts reduziert werden. Außerdem wird die Harzschicht, die das Baugruppensubstrat bildet, durch Wärmeeinwirkung nicht beschädigt.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der das leitfähige Haftmittel mindestens eine Materialart aufweist, die unter Zinn, Blei, Antimon, Silber, Gold und Kupfer ausgewählt ist. Daher kann das leitfähige Haftmittel mit dem oben erwähnten Schmelzpunkt hergestellt werden. Insbesondere kann ein leitfähiges Haftmittel, das zumindest Zinn-Blei oder Zinn-Antimon enthält, den oben erwähnten Schmelzpunktbereich realisieren. Wenn das leitfähige Haftmittel geschmolzen wird, tritt leicht eine Wiederverfestigung auf. Daher treten keine Abtrennung und Schrägstellung des leitenden Verbindungsstifts auf.
Wenn das leitende Haftmittel aus einer Legierung hergestellt ist, wie z. B. aus Sn/Pb, Sn/Sb, Sn/Ag oder Sn/Sb/Pb, dann kann die Haftbindungsfestigkeit auf 2,0 kg/Stift eingestellt werden. Außerdem kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit eingeschränkt werden. Selbst im Temperaturwechselbeanspruchungszustand und bei Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips kann die Verringerung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts verhindert werden. Außerdem können die Abtrennung und Schrägstellung des Stifts verhindert werden. Ferner kann auch die elektrische Verbindung aufrechterhalten werden.
Weitere Aspekte weisen eine Struktur auf, wobei eine ebene Schicht, die eine leitfähige Schicht ist, auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet wird. Außerdem wird der leitende Verbindungsstift direkt mit der ebenen Schicht verbunden, so daß der elektrische Widerstand von einem externen Substrat (z. B. einer Tochterleiterplatte) zu der ebenen Schicht verringert wird. Auf diese Weise kann die Stromversorgung von der Tochterleiterplatte erleichtert werden. Daher weist die ebene Schicht, welche die Stromversorgungsschicht bildet, eine befriedigende Funktion auf. Außerdem wird die ebene Schicht, welche die Masseschicht bildet, mit der Masseleitung der Tochterleiterplatte durch den leitenden Verbindungsstift verbunden, der einen niedrigen Widerstand aufweist, so daß die obige ebene Schicht eine befriedigende Rauschunterdrückungsfunktion aufweist. Die ebene Schicht kann netzförmig ausgebildet werden. Das Netz kann gebildet werden, indem ein quadratischer oder runder Abschnitt geformt wird, in dem kein Leiter ausgebildet ist (vgl. 50).
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei die Kontaktstelle, an welcher der leitende Verbindungsstift befestigt wird, mit einer organischen Harzisolierschicht bedeckt wird, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise nach außen freigelegt wird. Wenn das Baugruppensubstrat durch den leitenden Verbindungsstift mit einem anderen Substrat verbunden wird, wie z. B. einer Mutterleiterplatte, dann führt eine Positionsabweichung des leitenden Verbindungsstifts und der Buchse der Mutterleiterplatte manchmal dazu, daß an dem leitenden Verbindungsstift eine Spannung angreift. Alternativ dazu tritt wegen der Wärmehysterese des Temperaturwechselbeanspruchungszustands manchmal eine Verformung des Substrats auf. Auch in dem obigen Fall wird die Kontaktstelle durch die organische Harzisolierschicht festgehalten, um eine Abtrennung vom Substrat zu verhindern. Wenn im Fall einer Verbindung zwischen unterschiedlichen Materialien, wie z. B. zwischen der Metallkontaktstelle und der isolierenden Harzzwischenschicht, nicht ohne weiteres eine ausreichend hohe Haftbindungsfestigkeit erzielt werden kann, ermöglicht die Abdeckung der Kontaktstellenoberfläche mit der organischen Harzisolierschicht, daß der Kontaktstelle eine große Ablösefestigkeit verliehen wird.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei der leitende Verbindungsstift mindestens eine Metallwerkstoffart aufweist, die unter Kupfer, einer Kupferlegierung, Zinn, Zink, Aluminium und Edelmetall mit hervorragender Flexibilität ausgewählt ist. Wenn daher eine Spannung an dem Stift angreift, wird der Stift durchgebogen, so daß die Spannung absorbiert wird. Als Ergebnis kann der leitende Verbindungsstift nicht leicht von dem Substrat abgelöst werden. Vorzugsweise ist die Kupferlegierung zur Bildung des leitenden Verbindungsstifts Phosphorbronze, die eine hervorragende Flexibilität und befriedigende elektrische Eigenschaften aufweist und eine leichte Verarbeitung des leitenden Verbindungsstifts zuläßt.
Vorzugsweise ist der leitende Verbindungsstift ein sogenannter T-Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt aufweist, der über dem Mittelteil des plattenförmigen befestigten Abschnitts vorsteht. Der plattenförmige befestige Abschnitt ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel an der zur Kontaktstelle geformten leitfähigen Schicht befestigt wird. Der obige plattenförmige befestigte Abschnitt wird in eine beliebige Form gebracht, einschließlich einer runden Form und einer vieleckigen Form, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Die Form des Verbindungsabschnitts muß das Einsetzen in ein anderes Substrat zulassen. Die Form kann eine Zylinderform, eine prismatische Form, eine Kegelform und eine Pyramidenform sein. Gewöhnlich wird für den Stift ein Stift bereitgestellt, der in einer üblichen Position angeordnet ist. Es können auch zwei oder mehrere Verbindungsabschnitte bereitgestellt werden. Die Anzahl der Verbindungsabschnitte kann willkürlich festgelegt werden.
Vorzugsweise hat der säulenförmige Verbindungsabschnitt des leitenden Verbindungsstifts einen Durchmesser von 0,1 mm bis 0,8 mm, eine Länge von 1,0 mm bis 10 mm, und der Durchmesser des plattenförmigen befestigten Abschnitts beträgt 0,5 mm bis 2,0 mm. Die obigen Werte werden entsprechend der Größe der Kontaktstelle und dem Typ oder dergleichen eines anderen, zu montierenden Substrats willkürlich festgelegt.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, wobei der säulenförmige Verbindungsabschnitt des leitenden Verbindungsstifts einen Einschnürungsabschnitt mit einem kleineren Durchmesser als den der anderen Abschnitte aufweist. Daher wird dem Stift Flexibilität verliehen. Wenn daher eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift angreift, wird der Verbindungsabschnitt an dem Einschnürungsabschnitt durchgebogen. Daher kann Spannung absorbiert werden, so daß eine leichte Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts vom Substrat verhindert wird.
Vorzugsweise ist der leitende Verbindungsstift ein sogenannter T-Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt aufweist, der über dem Mittelteil des plattenförmigen befestigten Abschnitts vorsteht.
Der plattenförmige befestigte Abschnitt ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel an der zur Kontaktstelle geformten leitfähigen Schicht befestigt wird. Der obige plattenförmige befestige Abschnitt wird in eine beliebige Form gebracht, einschließlich einer runden und einer vieleckigen Form, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Die Form des Verbindungsabschnitts muß das Einsetzen in ein anderes Substrat zulassen. Die Form kann eine zylindrische Form, eine prismatische Form, eine Kegelform und eine Pyramidenform sein. Gewöhnlich wird für den Stift ein Stift vorgesehen, der in einer üblichen Position angeordnet ist. Es können auch zwei oder mehrere Verbindungsabschnitte vorgesehen werden. Die Anzahl der Verbindungsabschnitte kann willkürlich festgelegt werden.
Vorzugsweise ist der leitende Verbindungsstift so strukturiert, daß der Durchmesser des plattenförmigen befestigten Abschnitts 0,5 mm bis 2,0 mm beträgt, der Durchmesser des säulenförmigen Verbindungsabschnitts 0,1 mm bis 0,8 mm und die Länge 1 mm bis 10 mm beträgt. Die obigen Werte werden entsprechend der Größe des Baugruppensubstrats, das zu befestigen ist, und entsprechend dem Typ oder dergleichen eines anderen, zu montierenden Substrats willkürlich festgelegt.
Der Einschnürungsabschnitt wird in einer Zwischenposition des Verbindungsabschnitts so ausgebildet, daß der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts kleiner ist als der Durchmesser der anderen Abschnitte. Der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts variiert entsprechend dem Material des leitenden Verbindungsstifts und der Größe des leitenden Verbindungsstifts. Wichtig ist, daß der obige Durchmesser nicht kleiner ist als 50% und nicht größer als 98% des Durchmessers des Verbindungsabschnitts. Wenn der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts kleiner als 50% des Durchmessers der anderen Abschnitte ist, dann ist die Festigkeit des Verbindungsabschnitts unbefriedigend. Wenn das Baugruppensubstrat angefügt worden ist, treten manchmal eine Verformung und ein Bruch auf. Wenn der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts größer ist als 98% der anderen Abschnitte, kann dem Verbindungsabschnitt nicht die vorgegebene Flexibilität verliehen werden. Daher kann der Effekt der Spannungsabsorption nicht erzielt werden. Es können mehrere Einschnürungsabschnitte ausgebildet werden.
Das Material des leitenden Verbindungsstifts gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt keiner Beschränkung, wenn das Material ein Metallwerkstoff ist. Vorzugsweise wird mindestens ein Metallwerkstoff, wie z. B. Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Cobalt, Zinn und Blei, zum Formen des leitenden Verbindungsstifts verwendet. Irgendein unter einer Eisenlegierung mit der Handelsbezeichnung "COBAL" (einer Ni-Co-Fe-Legierung), Edelstahl und einer Phosphorbronze, die eine Kupferlegierung ist, ausgewählter Werkstoff wird wegen einer äußeren elektrischen Charakteristik und einer befriedigenden Verarbeitbarkeit des leitenden Verbindungsstifts bevorzugt. Da Phosphorbronze äußere Flexibilität aufweist, kann sie Spannung befriedigend absorbieren.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der die Haftbindungsfestigkeit an dem leitenden Verbindungsstift auf 2,0 kg/Stift oder mehr eingestellt werden kann, da der Schmelzpunkt des leitfähigen Haftmittels 180°C bis 280°C beträgt. Die obige Festigkeit wird auch nach dem Zuverlässigkeitstest, wie z. B. einem Temperaturwechselbeanspruchungstest, oder auch nach Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips nicht erheblich vermindert. Wenn der Schmelzpunkt niedriger als 180°C ist, beträgt die realisierte Haftbindungsfestigkeit etwa 2,0 kg/Stift. In einigen Fällen kann nur eine unbefriedigende Haftbindungsfestigkeit von 1,5 kg/Stift realisiert werden. Schlimmer ist, daß Wärmeeinwirkung während der Montage der IC-Chips manchmal das leitfähige Haftmittel zum Schmelzen bringt. Daher wird der leitende Verbindungsstift unerwünschterweise abgetrennt und schräggestellt. Wenn der Schmelzpunkt höher als 280°C ist, dann werden die Harzisolierung, d. h. die Harzschicht und die Lötresistschicht, bei einer Temperatur, bei der das leitfähige Haftmittel aufgelöst wird, unbefriedigend gelöst. Vorzugsweise beträgt die Temperatur 200°C bis 260°C. Wenn das leitfähige Haftmittel den oben erwähnten Schmelzpunkt aufweist, kann eine Streuung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts reduziert werden. Außerdem wird die Harzschicht, die das Baugruppensubstrat bildet, durch Wärmeeinwirkung nicht beschädigt.
Ein weiterer Aspekt weist eine Struktur auf, bei der das leitfähige Haftmittel mindestens eine Materialart aufweist, die unter Zinn, Blei, Antimon, Silber, Gold und Kupfer ausgewählt ist. Daher kann das leitfähige Haftmittel mit dem oben erwähnten Schmelzpunkt hergestellt werden. Insbesondere kann ein leitfähiges Haftmittel, das zumindest Zinn-Blei oder Zinn-Antimon enthält, den oben erwähnten Schmelzpunktbereich realisieren. Wenn das leitfähige Haftmittel geschmolzen wird, tritt leicht eine Wiederverfestigung auf. Daher treten keine Abtrennung und Schrägstellung des leitenden Verbindungsstifts auf.
Wenn das leitfähige Haftmittel eine Legierung aufweist, wie z. B. aus Sn/Pb, Sn/Sb, Sn/Ag oder Sn/Sb/Pb, dann kann die Haftbindungsfestigkeit auf 2,0 kg/Stift eingestellt werden. Außerdem kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit eingeschränkt werden. Auch im Temperaturwechselbeanspruchungszustand und bei Wärmeeinwirkung während der Montage von IC-Chips kann eine Verminderung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts verhindert werden. Außerdem können die Abtrennung und Schrägstellung des Stifts verhindert werden. Ferner kann auch die elektrische Verbindung aufrechterhalten werden.
Um die obigen Probleme zu lösen, sind Rißbildungsabschnitte des Chipgehäuses mit Lötpunkten (BGA) ermittelt worden. Als Ergebnis hat sich gezeigt, daß in der metallisierten Schicht und einem Verbindungsabschnitt zwischen der metallisierten Schicht und dem BGA Risse und Brüche auftreten. So ist ermittelt worden, daß Risse infolge thermischer Beanspruchung aufgetreten sind, die angreift, wenn während des Montagevorgangs das Crimpen (Herstellung von Quetschverbindungen) durchgeführt wird oder wenn die Dauer des Temperaturwechselbeanspruchungszustands, in dem man als Zuverlässigkeitstest für die Verbindungen wiederholt eine hohe Temperatur und eine niedrige Temperatur einwirken läßt, 100 Stunden oder mehr beträgt. Als Grund dafür kann angenommen werden, daß die Bindungsfläche zwischen dem BGA und dem Lötresist zu klein ist, um eine Spannungskonzentration zu verhindern. Die Bindungsfläche ist zu klein, um eine befriedigend hohe Haftbindungsfestigkeit zu erreichen.
Es sind Untersuchungen durchgeführt worden, um ein Verfahren zu erhalten, das die obigen Probleme überwinden kann. Als Ergebnis ist eine Struktur erfunden worden, bei der im Austausch für das Chipgehäuse mit Lötpunkten (BGA) eine Anschlußstiftmatrix (PGA) eines vorstehenden Stifts durch eine leitfähige Haftschicht in der Öffnung der Lötresistschicht angebracht wird. Die PGA kann die Bindungsfläche im Vergleich zu der durch das BGA zugelassenen Fläche vergrößern. Daher kann eine Spannungskonzentration verhindert werden, wodurch Risse und Brüche in der Verbindungsgrenzfläche verhindert werden. Außerdem kann die Haftbindungsfestigkeit erhöht werden, und eine schadhafte Verbindung zu einem externen Substrat kann verhindert werden. Da das Durchgangsloch für die PGA nicht er forderlich ist, können elektrische Leiter unterhalb der PGA angeordnet werden. Daher kann ein entsprechender Freiheitsgrad wie der durch das BGA ermöglichte Freiheitsgrad aufrechterhalten werden.
Der vorstehende Stift kann in eine Vertiefung eingesetzt und darin angeordnet werden, die im Rand der Öffnung in der Lötresistschicht ausgebildet ist. Der vorstehende Stift kann durch eine Metallschicht oder eine leitfähige Haftschicht durchgeführt werden.
Die elektrische Verbindung mit der Leiterschaltung kann durch eine Vertiefung im Austausch für die Öffnung hergestellt werden. Da die elektrische Verbindung hergestellt wird, kann eine hohe elektrische Leistung oder ein elektrisches Hochleistungssignal problemlos zu einem externen Substrat übertragen werden.
Die Öffnung muß mit der Leiterschaltung des inneren Substrats elektrisch verbunden werden. Wenn um die Öffnung herum eine Vertiefung ausgebildet wird, ist keine elektrische Verbindung durch die Vertiefung erforderlich. Wenn nötig, kann eine elektrische Verbindung mit der Leiterschaltung hergestellt werden.
Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung sind die folgenden.
Die Öffnung in der Lötresistschicht hat einen Durchmesser von 100 μm bis 900 μm. Wenn der Durchmesser kleiner als 100 μm ist, dann wird manchmal die Haftbindungsfestigkeit des vorstehenden Stifts reduziert. Wenn der Durchmesser größer als 900 μm ist, dann kann ein Vorzug zunichte gemacht werden, den man aus der Verbindung mit einem externen Substrat durch Flip-Chip-Montage erzielt. Wenn die Vertiefung für den Anschluß des vorstehenden Stifts um die Öffnung herum ausgebildet wird, dann beträgt der Durchmesser der Öffnung vorzugsweise 120 μm bis 800 μm.
Um die Öffnung herum werden zwei oder mehrere Vertiefungen mit einem Durchmesser von jeweils 20 μm bis 100 μm für den Anschluß des vorstehenden Stifts ausgebildet. Um die Haftbindungsfestigkeit des vorstehenden Stifts an dem Lötresist zu erhöhen, werden vorzugsweise vier bis acht Vertiefungen mit einem Durchmesser von jeweils 25 μm bis 70 μm auf der Diagonalen ausgebildet.
Vorzugsweise sind die Öffnung und die Vertiefungen jeweils kreisförmig. Der Grund dafür ist, daß das Auftreten eines Kantenrisses in der Öffnung leicht verhindert werden kann und viele verschiedene Formgebungsverfahren angewandt werden können. Es können auch andere Formen verwendet werden, zu denen eine rechteckige Form und eine elliptische Form gehören.
Die Öffnung und die Vertiefungen werden durch Photovia-Technik (Durchkontaktieren mit photographischer Strukturierung), Laserbohren, (mechanisches) Bohren oder Stanzen gebildet. Vorzugsweise wird die Photovia-Technik angewandt, die gleichzeitig die Öffnung und die Vertiefungen ausbilden kann. Wenn die Metallschicht in der Öffnung ausgebildet wird, können die Vertiefungen durch Ätzen gebildet werden.
Eine Metallschicht kann auf der Leiterschaltung ausgebildet werden, in der die Öffnung nach außen freiliegt. Die Metallschicht kann durch ein oder mehrere Materialien gebildet werden, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Gold, Silber, Nickel, Zinn, Kupfer, Aluminium, Blei, Phosphor, Chrom, Wolfram, Molybdän, Titan, Platin und Lötmetall besteht. Vorzugsweise werden Gold, Silber, Zinn oder Nickel verwendet, um die Metallschicht zu bilden. Der Grund dafür ist, daß die obigen Metallwerkstoffe eine befriedigende Korrosionsbeständigkeit aufweisen, um eine Korrosion der freiliegenden Leiterschaltung zu verhindern.
Die Metallschicht kann aus einem der obigen Metallwerkstoffe oder einer Legierung mit einem anderen Metallwerkstoff bestehen. Es können zwei oder mehrere Metallschichten laminiert werden.
Die Metallschicht kann durch ein Verfahren geformt werden, das unter stromloser Abscheidung, Galvanisieren, Austauschplattieren, Sputtern und Aufdampfen ausgewählt ist. Vorzugsweise wird die stromlose Abscheidung angewandt, da eine gleichmäßige Metallschicht gebildet werden kann und die Kosten gesenkt werden können.
Die leitfähige Haftschicht wird durch Lötmetall, ein Hartlötmaterial, körnige Substanzen und ein thermoplastisches Harz oder körnige Substanzen und ein hitzehärtbares Harz gebildet. Vorzugsweise wird die Haftschicht unter den obigen Materialien durch das Lötmetall gebildet. Der Grund dafür ist, daß die Haftbindungsfestigkeit leicht erhöht und viele verschiedene Formgebungsverfahren angewandt werden können.
Wenn die leitfähige Haftschicht durch das Lötmetall gebildet wird, dann wird gewöhnlich vorzugsweise Lötmetall verwendet, das die Bedingung Sn:Pb = 1:9 bis 4:6 erfüllt und gewöhnlich für eine Leiterplatte eingesetzt wird.
Es kann Lötmetall verwendet werden, das kein Blei enthält. Der Grund dafür sind Umweltschutz-Überlegungen, und außerdem kann die Haftbindungsfestigkeit gesichert werden.
Das Formgebungsverfahren wird so eingerichtet, daß Drucken, Vergießen, Resistätzen oder Plattieren durchgeführt werden, um die Lötmetallhaftschicht in der Öffnung einzubetten. Es kann ein weiteres Verfahren angewandt werden, bei dem die Haftfläche des vorstehenden Stifts einem Plattieren oder Vergießen ausgesetzt wird, um die Lötmetallhaftschicht auszubilden und durch Hitzeeinwirkung oder dergleichen zu schmelzen.
Wenn die Haftschicht durch Hartlötmaterial gebildet wird, dann wird vorzugsweise ein Metallhartlot verwendet, das durch ein oder mehrere Materialien gebildet wird, die unter Gold, Silber, Kupfer, Phosphor, Nickel, Palladium, Zink, Indium, Molybdän und Mangan ausgewählt sind. Insbesondere wird vorzugsweise ein eutektisches Hartlötmaterial verwendet, das als "Silberhartlot" oder "Goldhartlot" bezeichnet wird. Das Hartlötverfahren wird so durchgeführt, daß ein kugelförmiges Hartlot in die Öffnung eingebracht wird, um geschmolzen zu werden, so daß die Haftschicht gebildet wird. Es kann auch ein anderes Verfahren angewandt werden, mit dem eine Beschichtung von Abschnitten mit Ausnahme der Öffnung durchgeführt wird. Dann wird ein Tauchvorgang durchgeführt, so daß das Material in die Öffnung eingefüllt wird. Ein weiteres Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Ausbilden eines Hartlots auf der Haftfläche der obigen Metallelektrode, Erhitzen und Schmelzen, um das Hartlot in die Öffnung einzubringen. Alternativ dazu können alle üblichen Verfahren angewandt werden.
Wenn die Haftschicht durch die körnigen Substanzen und das thermoplastische Harz oder das hitzehärtbare Harz gebildet wird, dann sind die körnigen Substanzen vorzugsweise aus mindestens einer der folgenden Teilchensorten: Metallteilchen, anorganische Teilchen und Harzteilchen.
Die Metallteilchen der körnigen Substanzen können ein Metallwerkstoff wie z. B. Kupfer, Gold, Silber, Nickel, Aluminium, Titan, Chrom, Zinn, Palladium oder Platin sein. Es können einer der obigen Metallwerkstoffe oder eine Legierung aus zwei oder mehreren Metallwerkstoffen verwendet werden.
Die Form der Metallteilchen kann kugelförmig, vieleckig oder eine gemischte Form aus Kugel- und Vieleckform sein. Die anorganischen Teilchen der körnigen Substanzen können Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Mullit oder Siliciumcarbid sein.
Die Form der anorganischen Teilchen kann kugelförmig, vieleckig, eine poröse Form oder eine Mischform aus Kugel- und Vieleckform sein. Die Oberflächenschicht der anorganischen Teilchen ist mit leitfähigen Substanzen beschichtet, wie z. B. mit einer Metallschicht oder einem leitfähigen Harz, so daß den anorganischen Teilchen Leitfähigkeit verliehen wird.
Vorzugsweise umfassen die Harzteilchen der körnigen Substanzen mindestens eines der folgenden Harze: Epoxidharz, Benzoguanaminharz und Aminoharz. Leitfähiges Harz, wie z. B. anisotropes leitfähiges Harz, kann zur Bildung der anorganischen Teilchen verwendet werden.
Die Oberflächenschichten der anorganischen Teilchen werden mit leitfähigen Substanzen beschichtet, wie z. B. mit einer Metallschicht oder einem leitfähigen Harz, so daß den Harzteilchen Leitfähigkeit verliehen wird. Vorzugsweise wird Epoxidharz verwendet. Der Grund dafür ist, daß mit dem gebildeten Harz eine zufriedenstellende Haftfähigkeit realisiert werden kann und die linearen Ausdehnungskoeffizienten einander ähnlich sind. Daher kann ein Riß des geformten Harzes verhindert werden.
Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Metallteilchen, anorganischen Teilchen oder Harzteilchen jeweils 0,1 μm bis 50 μm. Wenn die Teilchengröße kleiner als 0,1 μm ist, kann manchmal keine elektrische Leitung erzielt werden. Wenn die Teilchengröße größer als 50 μm ist, verschlechtert sich die Funktionsfähigkeit für das Einbringen der Teilchen in die Öffnung.
Vorzugsweise beträgt der Füllfaktor der Metallteilchen, anorganischen Teilchen oder der Harzteilchen in Bezug auf das Gesamtvolumen 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%. Wenn der obige Faktor niedriger als 30 Gew.-% ist, kann die elektrische Verbindung manchmal nicht hergestellt werden. Wenn der Faktor höher als 90 Gew.-% ist, verringert sich die Haftbindungsfestigkeit an dem vorstehenden Stift.
Das Harz zum Füllen des inneren Abschnitts der Öffnung kann hitzehärtbares Harz oder thermoplastisches Harz sein.
Das hitzehärtbare Harz kann mindestens ein Material sein, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Epoxidharz, Polyimidharz, Polyesterharz und Phenolharz besteht.
Das thermoplastische Harz kann mindestens ein Material sein, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Epoxidharz, Fluorharz, Polyethylenterephthalat (PET), wie z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE), Ethylentetrafluorid-Propylenhexafluorid-Copolymer (FEP) oder Ethylentetrafluorid-Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA); Polysulfon (PSF); Polyphenylsulfid (PPS); thermoplastischem Polyphenylether (PPE), Polyethersulfon (PES); Polyetherimid (PEI), Polyphenylsulfon (PPES); Polyethylenterephthalat (PEN); Polyetheretherketon (PEEK) und Polyolefinharz besteht.
Das am stärksten bevorzugte Harz, das in die Öffnung eingefüllt werden muß, ist Epoxidharz. Der Grund dafür ist, daß kein Verdünnungsmittel zur Einstellung der Viskosität erforderlich ist und daß eine befriedigende Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit realisiert werden können.
Zur Einstellung der Viskosität des Füllstoffs kann Harz mit organischem Lösungsmittel, Wasser, Zusatzstoffen und Teilchen vermischt werden.
Die körnigen Substanzen und das Füllstoffharz werden durch einen Mischer oder dergleichen vermischt, um die teilchenförmigen Substanzen gleichmäßig in dem Harz zu verteilen. Dann werden die Materialien in die Öffnung eingebracht.
Bei Verwendung des hitzehärtbaren Harzes wird das Harz durch Drucken oder Vergießen in die Öffnung eingefüllt. Dann wird der vorstehende Stift eingesetzt, um das Auftreten einer Hitzehärtung zu bewirken, so daß eine Verbindung durchgeführt wird. Um Luft, Zwischenräume und überschüssiges Lösungsmittel in dem Harz zu entfernen, kann ein Vakuum- oder Unterdruckentschäumen durchgeführt werden. Dann kann das Hitzehärten durchgeführt werden.
Wenn das thermoplastische Harz verwendet wird, wird das Harz in eine Tablettenform gepreßt. Dann werden die Tabletten in die Öffnung eingebracht und dann erhitzt. Dann wird der vorstehende Stift eingesetzt. Als Alternative dazu werden die Tabletten mit der Bindungsfläche des vorstehenden Stifts verbunden und dann erhitzt und geschmolzen. Dann wird der vorstehende Stift in die Öffnung eingesetzt.
Die Anzahl der vorstehenden Stifte ist grundsätzlich gleich eins. Wenn zwei oder mehrere vorstehende Stifte vorgesehen sind, entsteht ein Problem. Wenn zwei oder mehrere vorstehende Stifte parallel zueinander vorgesehen sind, können die vorstehenden Stifte um einen vorstehenden Stift herum angeordnet werden. Die Form des Vorsprungs kann eine Kegelform, eine Zylinderform, eine Pyramidenform oder eine Vieleckform sein. Wenn die verwendete Form das Einsetzen in den Verbindungsabschnitt eines externen Substrats zuläßt, kann eine beliebige Form verwendet werden.
Vorzugsweise liegt die Höhe des vorstehenden Stifts in einem Bereich von 5 μm bis 50 μm.
Vorzugsweise beträgt das Flächenverhältnis der Bindungsfläche des vorstehenden Stifts zur Öffnung der Lötresistschicht 0,5 bis 1,4. Besonders bevorzugt beträgt das Verhältnis 0,8 bis 1,2, da der Bindungsvorgang des vorstehenden Stifts an die Öffnung erleichtert werden kann. Außerdem kann der vorstehende Stift ohne weiteres im rechten Winkel zur Öffnung aufrecht stehen.
Andererseits kann die Bindungsfläche eben sein oder eine Form mit Vorsprüngen sein. Das heißt, wenn die Vertiefungen rund um die Öffnung ausgebildet sind, können stiftförmige Vor spränge für die Bindungsfläche vorgesehen werden, um die Haftbindungsfestigkeit des Stifts zu erhöhen.
Vorzugsweise ist der vorstehende Stift aus mindestens einem der folgenden Materialien hergestellt: Gold, Silber, Eisen, Kupfer, Nickel, Cobalt, Zinn und Blei. Besonders bevorzugt werden Eisen, eine Eisenlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung verwendet. Der Grund dafür ist, daß z. B. Covar, das eine Eisenlegierung ist, 42-Legierung oder Phosphorbronze sich als Material für den Stift für die PGA als sehr erfolgreich erwiesen haben. Außerdem eignen sich die obigen Materialien für verschiedene Prozesse zum Formen von Vorsprüngen.
Der vorstehende Stift kann aus einem einzigen Metallwerkstoff oder einer Legierung bestehen oder zu einer Struktur geformt werden, die mit einer Gold, Silber oder Nickel umfassenden Metallschicht bedeckt ist, um Korrosion zu verhindern, oder aus einer Struktur, die mit einer Metallschicht beispielsweise aus Lötmetall bedeckt ist, das bei einer Temperatur von nicht mehr als 250°C geschmolzen wird, um die Festigkeit des Haftmittels zu erhöhen. Der Gesamtkörper des vorstehenden Stifts kann aus Metall sein, oder die Grundstruktur kann durch eine nichtleitende Substanz gebildet werden, wie z. B. aus Keramik oder einem nichtleitenden Metall, um eine befriedigende Festigkeit des Stifts zu realisieren. Dann wird die Grundstruktur mit einer Metallschicht überzogen, um die elektrische Verbindung herzustellen.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die leitfähige Haftschicht, der verbindungsfähige vorstehende Stift oder die Metallschicht, die leitfähige Haftschicht und der verbindungsfähige vorstehende Stift für die Öffnung im Lötresist vorgesehen. Der vorstehende Stift wird in den Verbindungsabschnitt des externen Substrats eingesetzt, so daß die in dem Baugruppensubstrat ausgebildete Leiterschaltung und das äußere Substrat elektrisch miteinander verbunden werden können.
Der vorstehende Stift ist so strukturiert, daß er in den Verbindungsabschnitt des externen Substrats eingesetzt wird. Wenn daher während der Montage an dem externen Substrat das Crimpen (Herstellung von Quetschverbindungen) durchgeführt wird, kann die Spannungskonzentration auf den vorstehenden Stift gelöst werden. Daher kann das Auftreten eines Risses oder Bruchs der Leiterschaltung oder dergleichen, die den vorstehenden Stift aufnimmt, verhindert werden.
Im Vergleich zu dem Substrat mit dem BGA kann eine große Verbindungsfläche zwischen der PGA und der Haftschicht zugelassen werden. Wenn daher Temperaturwechselbeanspruchungsbedingungen über 1000 Stunden oder länger aufrechterhalten werden, kann das Auftreten eines Risses oder Bruchs des vorstehenden Stifts und des Aufnahmeabschnitts verhindert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1(a), 1(b), 1(c) und 1(d) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
Die 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
Die 3(a), 3(b), 3(c) und 3(d) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats nach der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellen;
Die 4(a), 4(b), 4(c) und 4(d) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
5 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats nach der ersten Ausführungsform darstellt;
6 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats nach der ersten Ausführungsform darstellt;
7 zeigt eine Schnittansicht, die das Baugruppensubstrat nach der ersten Ausführungsform darstellt;
8 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt darstellt, in der ein leitender Verbindungsstift in einem in 7 dargestellten Zustand mit einer Kontaktstelle verbunden ist;
9(A) zeigt eine Schnittansicht, die ein Beispiel 1 der ersten Ausführungsform darstellt, und 9(B) zeigt eine in 9(A) angedeutete Ansicht B;
10 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat nach einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform darstellt;
11 zeigt eine Schnittansicht, die ein Beispiel 1 der zweiten Modifikation darstellt;
12(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen Kontaktstellenabschnitt eines Baugruppensubstrats gemäß Beispiel 2 der zweiten Modifikation darstellt, und 12(B) zeigt eine Ansicht B von 12(A);
13(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen Kontaktstellenabschnitt eines Baugruppensubstrats gemäß Beispiel 3 der zweiten Modifikation darstellt, und 13(B) zeigt eine Ansicht B von 13(A);
14 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 4 der zweiten Modifikation darstellt;
15 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer dritten Modifikation darstellt;
16 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 1 der dritten Modifikation darstellt;
17 zeigt eine Schnittansicht, die Bespiel 2 der dritten Modifikation darstellt;
18 zeigt eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse des Baugruppensubstrats gemäß den Modifikationen der ersten Ausführungsform darstellt;
19 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
20 zeigt eine Schnittansicht, die das Baugruppensubstrat gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
21 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt darstellt, in dem der in 20 dargestellte leitende Verbindungsstift mit der Kontaktstelle verbunden ist;
22 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform darstellt;
23 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
24(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen Kontaktstellenabschnitt des Baugruppensubstrats gemäß Beispiel 1 der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt, und 24(B) zeigt eine in 24(A) angedeutete Ansicht B;
25(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen Kontaktstellenabschnitt eines Baugruppensubstrats gemäß Beispiel 2 der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt, und 25(B) zeigt eine in 25(A) angedeutete Ansicht B;
26 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 3 der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
27 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
28 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 1 der zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
29 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 2 der zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
30 zeigt eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse der Baugruppensubstrate gemäß den Modifikationen der zweiten Ausführungsform darstellt;
31 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
32 zeigt eine Schnittansicht, die das Baugruppensubstrat gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
33(A) zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt darstellt, in dem der in 32 dargestellte leitende Verbindungsstift mit der Kontaktstelle verbunden ist, und 33(B) zeigt eine Schnittansicht, die eine Modifikation des leitenden Verbindungsstifts darstellt;
34 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß Beispiel 1 einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
35 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
36(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen Kontaktstellenabschnitt des Baugruppensubstrats gemäß Beispiel 1 der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt, und 36(B) zeigt eine Ansicht B von 36(A);
37(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen Kontaktstellenabschnitt des Baugruppensubstrats gemäß Beispiel 2 der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt, und 37(B) zeigt eine Ansicht (B) von 37(A);
Die 38(A) und 38(B) zeigen Schnittansichten, die Beispiel 3 der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellen;
39 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
40 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 1 der zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
41 zeigt eine Schnittansicht, die Beispiel 2 der zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
42 zeigt eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse der Baugruppensubstrate gemäß den Modifikationen der dritten Ausführungsform darstellt;
43 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
44 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
45 zeigt eine Schnittansicht, die das Baugruppensubstrat gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
46 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer ersten Modifikation der vierten Ausführungsform darstellt;
47 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt darstellt, in dem der in 46 dargestellte leitende Verbindungsstift mit der Kontaktstelle verbunden ist;
48 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer zweiten Modifikation der vierten Ausführungsform darstellt;
49 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt darstellt, in dem der in 48 dargestellte leitende Verbindungsstift mit der Kontaktstelle verbunden ist;
50 zeigt eine Draufsicht, die eine ebene Schicht gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
51 zeigt eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse der Baugruppensubstrate gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
Die 52(A), 52(B), 52(C) und 52(D) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer fünften Ausführungsform darstellen;
Die 53(E), 53(F), 53(G) und 53(H) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats gemäß der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 54(I), 54(J), 54(K) und 54(L) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats gemäß der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 55(M), 55(N), 55(O) und 55(P) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats gemäß der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 56(Q) und 56(R) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats gemäß der fünften Ausführungsform darstellen;
57 zeigt eine Schnittansicht, die das Baugruppensubstrat gemäß der fünften Ausführungsform darstellt;
Die 58(Q), 58(R) und 58(S) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensub strats gemäß einer ersten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
59 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß der ersten Modifikation der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
60 zeigt eine Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein IC-Chip auf dem Baugruppensubstrat gemäß der fünften Ausführungsform montiert worden ist;
61(A) zeigt einen Schnittansicht, die den IC-Chip gemäß der fünften Ausführungsform darstellt, und 61(B) zeigt eine vergrößerte Ansicht, die den in 60 bezeichneten Abschnitt H darstellt;
Die 62(A), 62(B) und 63(C) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer zweiten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 63(D) und 63(E) zeigen Schemazeichnungen, die das Baugruppensubstrat gemäß der zweiten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
64 zeigt eine Schemazeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer dritten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellt;
Die 65(A), 65(B) und 65(C) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer vierten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 66(A) und 66(B) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer fünften Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 67(A), 67(B) und 67(C) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer sechsten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 68(D) und 68(E) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung des Baugruppensubstrats gemäß der sechsten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
69(A) zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer siebenten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellt, und 69(B) zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß einer achten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellt;
Die 70(A) und 70(B) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß der Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 71(A), 71(B), 71(C), 71(D), 71(E) und 71(F) zeigen Schemazeichnungen, die einen vorstehenden Stift gemäß jeder Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 72(A), 72(B) und 72(C) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß einer neunten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
Die 73(D) und 73(E) zeigen Schemazeichnungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Baugruppensubstrats gemäß der neunten Modifikation der fünften Ausführungsform darstellen;
74 zeigt eine Tabelle, die Ergebnisse von Experimenten an den Baugruppensubstraten gemäß der fünften Ausführungsform und von Vergleichsbeispielen darstellt;
75 zeigt eine Schnittansicht, die ein Baugruppensubstrat gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
76 zeigt eine Schnittansicht, die ein herkömmliches Baugruppensubstrat darstellt.
Beste Ausführungsart der Erfindung
Erste Ausführungsform
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 ein Baugruppensubstrat gemäß einer ersten Ausführungsform zusammen mit einem Verfahren zur Herstellung eines Aufbausubstrats beschrieben. Das folgende Verfahren wird zwar nach einem Semiadditivverfahren durchgeführt, aber es kann auch ein Volladditivverfahren angewandt werden.

(1) Zunächst wird ein Kernsubstrat mit einer auf seiner Oberfläche ausgebildeten leitfähigen Schicht hergestellt. Das Kernsubstrat kann eine kupferbeschichtete laminierte Platte sein, die ein Harzisoliersubstrat enthält, wie z. B. ein Glasepoxidsubstrat, ein Polyimidsubstrat oder ein Bismaleimid-Triazin-Harzsubstrat, das zwei Oberflächen aufweist, die jeweils mit Kupferfolie 8 kaschiert worden sind (vergleiche 1(a)). Jede Seite der Kupferfolie 8 ist als vergröberte Oberfläche (matte Fläche) ausgebildet, um einen festen Kontakt mit dem Harzsubstrat herzustellen. In dem Substrat wird durch Bohren ein Durchgangsloch ausgebildet, und dann wird eine stromlose Abscheidung durchgeführt, so daß ein Durchkontaktloch 9 gebildet wird. Vorzugsweise wird der stromlose Abscheidungsvorgang durch Verkupfern ausgeführt. Dann wird ein Galvanisierresist ausgebildet, und dann wird ein Ätzverfahren durchgeführt, um eine leitfähige Schicht 4 zu bilden. Zu beachten ist, daß eine Galvanisierung durchgeführt werden kann, um die Dicke der Kupferfolie zu vergrößern. Vorzugsweise ist das Galvanisieren gleichfalls ein Verkupfern. Nach Durchführung des Galvanisierens können die Oberfläche der leitfähigen Schicht 4 und die Innenwand des Durchgangslochs 9 vergröberte Oberflächen 4a und 9a sein (vergleiche 1(b)).

Als Beispiel für das Vergröberungsverfahren dient ein Schwärzungs-(Oxidations-)Reduktions-Prozeß, ein Sprühvorgang unter Verwendung einer Mischlösung aus organischer Säure und einem Kupfersalzkomplex und Überziehen mit einer nadelförmigen Cu-Ni-P-Legierung.
Dann wird das erhaltene Substrat mit Wasser gereinigt und dann getrocknet. Dann wird ein Harzfüllstoff 10 zwischen den leitfähigen Schichten 4 auf der Oberfläche des Substrats und dem inneren Abschnitt des Durchgangslochs 9 eingefüllt, und dann wird eine Trocknung durchgeführt (siehe 1(c)). Dann wird ein unnötiger Teil des Harzfüllstoffs 10 auf beiden Seiten des Substrats mit einer Bandschleifmaschine abgeschliffen, um die leitende Schicht 4 freizulegen. Folglich wird der Harzfüllstoff 10 weitgehend gehärtet. Eine zwischen den Leiterschichten 4 und dem Durchgangsloch 9 ausgebildete Vertiefung wird ausgefüllt, so daß das Substrat eingeebnet wird (siehe 1(d)).
Dann wird die freigelegte Oberfläche der leitfähigen Schicht 4 wieder mit einer vergröberten Schicht 11 versehen (siehe 2(a)). Zu beachten ist, daß ein mit einem Kreis bezeichneter Abschnitt die vergrößerte leitfähige Schicht 4 zeigt, die mit der vergröberten Schicht 11 versehen ist. Vorzugsweise wird die vergröberte Schicht 11 durch eine nadelförmige Cu-Ni-P-Legierung oder eine poröse Legierungsschicht gebildet. Als Alternative dazu kann die vergröberte Schicht durch einen Schwärzungs-(Oxidations-)Reduktions-Prozeß oder einen Ätzprozeß gebildet werden. Wenn die nadelförmige Cu-Ni-P-Legierungsschicht oder die poröse Legierungsschicht verwendet wird, ist die Verwendung von "INTERPLATE", einer Handelsbezeichnung von Ebara Yusilight, vorzuziehen. Vorzugsweise wird das Ätzverfahren unter Verwendung von MECetch Bond durchgeführt, einer Handelsbezeichnung von MEC.

(2) Eine Harzisolierschicht 2, die aus Harzschichten 2a und 2b besteht, wird auf jeder der beiden Seiten eines Schaltungssubstrats ausgebildet, das die im Schritt (1) ausgebildete leitfähige Schicht 4 enthält (siehe 2(b)). Die Harzisolierschicht 2 dient als isolierende Harzzwischenschicht 52 für ein Baugruppensubstrat, wie später beschrieben wird.

Die Harzisolierschicht (nachstehend als "isolierende Harzzwischenschicht 52" bezeichnet) ist aus einem Material wie beispielsweise einem hitzehärtbaren Harz hergestellt, einem thermoplastischen Harz oder einem Harzgemisch daraus. Vorzugsweise ist die Harzisolierschicht 2 aus einem Haftmittel für stromlose Abscheidung hergestellt. Das am besten geeignete Haftmittel für stromlose Abscheidung ist Säure, die einem Härtungsprozeß ausgesetzt wird, oder ein Material, das man durch Dispergieren von hitzebeständigen Harzteilchen erhält und das in einem Oxidationsmittel, in einem schwer schmelzenden und nicht gehärteten hitzebeständigen Harz löslich ist. Wie später beschrieben, wird ein Verfahren unter Verwendung einer Lösung des Oxidationsmittels durchgeführt, so daß hitzebeständige Harzteilchen entfernt werden. Auf diese Weise kann eine vergröberte Oberfläche ausgebildet werden, die Verankerungen in Form einer Oktopusfalle auf ihrer Oberfläche aufweist.
Vorzugsweise sind die gehärteten hitzebeständigen Harzteilchen des Haftmittels für stromlose Abscheidung (1) hitzbeständiges Harzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 10 μm oder weniger oder (2) Mischteilchen aus Teilchen mit einer relativ großen mittleren Teilchengröße und Teilchen mit einer relativ kleinen mittleren Teilchengröße. Auf diese Weise können kompliziertere Verankerungen ausgebildet werden.
Das anpassungsfähige hitzebeständige Harz kann z. B. Epoxidharz (Bis-A-Epoxidharz, Epoxidharz vom Kresolnovolak-Typ oder dergleichen), Polyimidharz oder ein Verbundmaterial aus dem Epoxidharz und dem thermoplastischen Harz sein. Das damit zu kombinierende thermoplastische Harz kann Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSF), Polyphenylsulfon (PPS), Polyphenylensulfid (PPES), Polyphenylether (PPE) oder Polyetherimid (PI) sein. Als Beispiele für die hitzebeständigen Harzteilchen, die in Säure oder einer Lösung des Oxidationsmittels aufgelöst werden, dienen Epoxidharz (vorzugsweise wird Epoxidharz verwendet, das durch einen Aminhärter gehärtet ist), Aminoharz oder Kautschuk bzw. Gummi, wie z. B. Polyethylenkautschuk, Polybutankautschuk, Polybutadienkautschuk oder Polybutinkautschuk. Die isolierende Harzzwischenschicht wird durch Auftragen oder Erhitzen und Pressen einer Harzschicht gebildet.
Die Harzschicht kann aus einem Material hergestellt sein, in dem Teilchen (nachstehend als "lösliche Teilchen" bezeichnet), die in Säure oder einem Oxidationsmittel aufgelöst werden können, in Harz dispergiert sind (nachstehend als "schwer schmelzendes Harz" bezeichnet), das in Säure oder dem Oxidationsmittel schwer schmelzend ist.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Ausdrücke "schwer schmelzend" (refraktär) und "löslich" sind so definiert, daß ein Material, das beim Eintauchen des Materials in Lösung, die zur gleichen Zeit die gleiche Säure oder ein Oxidationsmittel enthält, eine relativ hohe Auflösungsgeschwindigkeit aufweist, der Bequemlichkeit halber als "löslich" bezeichnet wird. Andererseits wird ein Material, das eine relativ niedrige Auflösungsgeschwindigkeit aufweist, der Bequemlichkeit halber als "schwer schmelzend" (refraktär) bezeichnet.
Als Beispiele für die obigen löslichen Teilchen dienen Harzteilchen (nachstehend als "lösliche Harzteilchen" bezeichnet), die in Säureharz oder dem Oxidationsmittel löslich sind, anorganische Harzteilchen (nachstehend als "lösliche anorganische Teilchen" bezeichnet), die in Säure oder dem Oxidationsmittel löslich sind, und Metallteilchen (nachstehend als "lösliche Metallteilchen" bezeichnet), die in Säure oder dem Oxidationsmittel löslich sind. Die obigen löslichen Teilchen können allein verwendet werden, oder zwei oder mehrere Teilchenarten können gleichzeitig verwendet werden.
Die Form des löslichen Teilchens unterliegt keiner Beschränkung. Die Form kann kugelförmig, zerstoßen oder dergleichen sein. Vorzugsweise haben die löslichen Teilchen eine gleichmäßige Form. Im obigen Fall kann eine vergröberte Oberfläche mit Unebenheiten ausgebildet werden, die eine gleichmäßige Rauhigkeit aufweist.
Vorzugsweise beträgt die mittlere Teilchengröße der löslichen Teilchen 0,1 μm bis 10 μm. Wenn die Teilchengröße dem obigen Bereich entspricht, können Teilchen mit 2 oder mehreren Teilchengrößen enthalten sein. Als Beispiel dient ein Gemisch, das lösliche Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 μm bis 0,5 μm und lösliche Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm bis 3 μm enthält. Als Ergebnis kann eine kompliziertere vergröberte Oberfläche ausgebildet werden. Außerdem kann ein hervorragendes Haftvermögen an der Leiterschaltung realisiert werden. Bei der vorliegenden Erfindung ist die "Teilchengröße" der löslichen Teilchen die Länge des längsten Abschnitts der löslichen Teilchen.
Als Beispiel für die löslichen Harzteilchen dienen Teilchen, die aus hitzehärtbarem Harz, thermoplastischem Harz oder dergleichen hergestellt sind. Wenn die Teilchen in Lösung eingetaucht werden, die aus Säure oder dem Oxidationsmittel gebildet wird, müssen die löslichen Harzteilchen eine höhere Auflösungsgeschwindigkeit als die des schwer schmelzenden Harzes aufweisen. Es können beliebige Teilchen verwendet werden, welche die obige Bedingung erfüllen.
Als Beispiele für das lösliche Harzteilchen dienen Epoxidharz, Phenolharz, Polyimidharz, Polyphenylenharz, Polyole finharz und Fluorharz. Das obige Harz kann allein verwendet werden, oder es kann ein Gemisch aus zwei oder mehreren Harzmaterialien eingesetzt werden.
Die löslichen Harzteilchen können Harzteilchen aus Kautschuk bzw. Gummi sein. Als Beispiel für den obigen Kautschuk dienen verschiedene denaturierte Kautschuke, wie z. B. denaturierter Polybutadienkautschuk, denaturierter Epoxidkautschuk, denaturierter Urethankautschuk oder denaturierter (Meth)acrylnitrilkautschuk und (Meth)acrylnitril-Butadien-Kautschuk, die Carboxylgruppen enthalten. Wenn irgendeines der obigen Kautschukmaterialien verwendet wird, können die löslichen Harzteilchen leicht in Säure oder dem Oxidationsmittel aufgelöst werden. Das heißt, wenn die löslichen Harzteilchen durch Verwendung von Säure aufgelöst werden, mit Ausnahme starker Säure, dann kann Säure die löslichen Harzteilchen auflösen. Wenn die löslichen Harzteilchen durch Verwendung des Oxidationsmittels aufgelöst werden, dann kann Permangansäure mit relativ schwacher oxidierender Wirkung die löslichen Harzteilchen auflösen. Wenn Chromsäure verwendet wird, dann reicht eine niedrige Konzentration aus, um die löslichen Harzteilchen aufzulösen. Daher bleibt die Säure oder das Oxidationsmittel nicht auf der Harzoberfläche. Wie später beschrieben wird, kann bei Zufuhr von Katalysatoren aus Palladiumchlorid oder dergleichen nach Ausbildung der vergröberten Oberfläche ein Ausfall der Katalysatorzufuhr oder unerwünschte Oxidation der Katalysatoren verhindert werden.
Die löslichen anorganischen Teilchen können aus mindestens einem Material hergestellt sein, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Aluminiumverbindung, einer Calciumverbindung, einer Kaliumverbindung, einer Magnesiumverbindung und einer Siliciumverbindung besteht.
Als Beispiele für die obige Aluminiumverbindung dienen Aluminiumoxid und Aluminiumhydroxid. Als Beispiele für die Calciumverbindung dienen Calciumcarbonat und Calciumhydroxid. Als Beispiel für die Kaliumverbindung dient Kaliumcarbonat. Als Beispiele für die Magnesiumverbindung dienen Magnesia, Dolomit, basisch kohlensaure Magnesia. Als Beispiele für die Siliciumverbindung dienen Siliciumdioxid und Zeolith. Das obige Material kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehrere Materialien können gleichzeitig eingesetzt werden.
Die löslichen Metallteilchen können Teilchen sein, die aus mindestens einem Material hergestellt sein, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Kupfer, Nickel, Eisen, Zink, Blei, Gold, Silber, Aluminium, Magnesium, Calcium und Silicium besteht. Die obigen löslichen Metallteilchen können mit Harz oder dergleichen beschichtet werden, um die Isoliereigenschaft aufrechtzuerhalten.
Wenn zwei oder mehrere Arten der obigen löslichen Teilchen im Gemisch verwendet werden, ist die Kombination der beiden löslichen Teilchenarten, die miteinander vermischt werden müssen, vorzugsweise eine Kombination aus Harzteilchen und anorganischen Teilchen. Da die beiden Teilchenarten niedrige Leitfähigkeit aufweisen, kann die Isoliereigenschaft der Harzschicht aufrechterhalten werden. Außerdem kann die Wärmeausdehnung bezüglich des schwer schmelzenden Harzes leicht eingestellt werden. Das Auftreten eines Risses der isolierenden Harzzwischenschicht, die durch die Harzschicht gebildet wird, kann verhindert werden. Daher kann eine Abtrennung zwischen der isolierenden Harzzwischenschicht und der Leiterschaltung verhindert werden.
Wenn das obige schwer schmelzende Harz die Form der vergröberten Oberfläche aufrechterhalten kann, die durch Zusatz von Säure oder Oxidationsmittel zu der isolierenden Harzzwischenschicht gebildet wird, ist das schwer schmelzende Harz nicht auf ein bestimmtes Harz beschränkt. Als Beispiele für das schwer schmelzende Harz dienen hitzehärtbares Harz, thermoplastisches Harz und ein Verbundmaterial daraus. Es kann lichtempfindliches Harz verwendet werden, das man erhält, indem man dem obigen Harz eine Lichtempfindlichkeitseigenschaft verleiht. Bei Verwendung des lichtempfindlichen Harzes kann durch Ausführung von Belichtungs- und Entwicklungsprozessen in der isolierenden Harzzwischenschicht eine Öffnung für ein Kontaktloch ausgebildet werden.
Unter den obigen Materialien ist die Verwendung eines Materials vorzuziehen, welches das hitzehärtbare Harz enthält. Auf diese Weise kann die Form der vergröberten Oberfläche ge gen die Einwirkung des Galvanisierbades und verschiedener Erhitzungsprozesse aufrechterhalten werden.
Als Beispiele für das schwer schmelzende Harz dienen Epoxidharz, Phenolharz, Polyimidharz, Polyphenylenharz, Polyolefinharz und Fluorharz. Das obige Harz kann allein oder im Gemisch verwendet werden. Vorzugsweise wird Epoxidharz verwendet, das zwei oder mehrere Epoxidgruppen in einem Molekül des Harzes enthält. Da die obige vergröberte Oberfläche ausgebildet werden und eine hervorragende Hitzebeständigkeit realisiert werden kann, kann eine Spannungskonzentration auf die Metallschicht auch unter Temperaturwechselbeanspruchungsbedingungen verhindert werden. Als Ergebnis kann eine Abtrennung der Metallschicht oder dergleichen verhindert werden.
Als Beispiele für das Epoxidharz dienen Kresolnovolak-Epoxidharz, Bisphenol-A-Epoxidharz, Bisphenol-F-Epoxidharz, Phenolnovolak-Epoxidharz, Alkylphenolnovolak-Epoxidharz, Epoxidharz vom Naphthalin-Typ, Dicyclopentadien-Epoxidharz, ein Epoxidmaterial aus einem Kondensat eines Phenolmaterials und eines aromatischen Aldehyds mit Phenol-Hydroxylgruppe, Triglycidylisocyanat und alicyclisches Epoxidharz. Das obige Material kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehrere Arten können gleichzeitig eingesetzt werden. Auf diese Weise kann eine hervorragende Hitzebeständigkeit realisiert werden.
Vorzugsweise sind die löslichen Teilchen in der erfindungsgemäßen Harzschicht im wesentlichen gleichmäßig in dem obigen schwer schmelzenden Harz verteilt. Auf diese Weise kann eine vergröberte Oberfläche gebildet werden, die Unebenheiten mit gleichmäßiger Rauhigkeit aufweist. Wenn ein Kontaktloch oder ein Durchgangsloch in der Harzschicht ausgebildet wird, kann das Haftvermögen der Metallschicht der Leiterschaltung, die an den obigen Löchern ausgebildet wird, aufrechterhalten werden. Es kann eine Harzschicht verwendet werden, die lösliche Teilchen nur in der Oberflächenschicht enthält, auf der die vergröberte Oberfläche ausgebildet wird. Als Ergebnis werden Abschnitte der Harzschicht mit Ausnahme der Oberflächenschicht nicht der Säure oder dem Oxidationsmittel ausgesetzt. Auf diese Weise kann die Isoliereigenschaft zwischen den Lei terschaltungen durch die isolierende Harzzwischenschicht zuverlässig aufrechterhalten werden.
Vorzugsweise beträgt der Anteil der löslichen Teilchen, die in dem schwer schmelzenden Harz der obigen Harzschicht dispergiert sind, 3 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Harzschicht. Wenn der Anteil der gemischten löslichen Teilchen niedriger als 3 Gew.-% ist, kann die vergröberte Oberfläche mit den erforderlichen Unebenheiten manchmal nicht ausgebildet werden. Ist der Anteil größer als 40 Gew.-%, dann wird der tiefe Abschnitt der Harzschicht unerwünschterweise aufgelöst, wenn die Säure oder das Oxidationsmittel zur Auflösung der löslichen Teilchen angewandt werden. Daher kann die Isoliereigenschaft zwischen den Leiterschaltungen durch die von der Harzschicht gebildete isolierende Harzzwischenschicht nicht aufrechterhalten werden. Als Ergebnis wird manchmal ein Kurzschluß verursacht.
Vorzugsweise enthält die Harzschicht ein Härtungsmittel und andere Komponenten sowie das schwer schmelzende Harz.
Als Beispiele für das Härtungsmittel dienen ein Imidazol-Härter, ein Amin-Härter, ein Guanidin-Härter, ein Epoxy-Addukt der obigen Harter, ein Material, das man durch Formen der obigen Härter zu einer Mikrokapsel erhält, und eine organische Phosphinverbindung, wie z. B. Triphenylphosphin oder Tetraphenylphosphonium, Tetraphenylborat.
Vorzugsweise beträgt der Anteil des enthaltenen Härtungsmittels 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Harzschicht. Wenn der Anteil kleiner als 0,05 Gew.-% ist, dann ist der Härtungsgrad der Harzschicht unzureichend. Daher wird zuviel Säure oder Oxidationsmittel in die Harzschicht eingebracht. Als Ergebnis verschlechtert sich manchmal die Isoliereigenschaft der Harzschicht. Wenn der Anteil höher als 10 Gew.-% ist, dann denaturiert die überschüssige Härterkomponente manchmal die Zusammensetzung des Harzes. Als Ergebnis verschlechtert sich manchmal die Zuverlässigkeit.
Als Beispiel für die "anderen Komponenten" dienen eine anorganische Verbindung, die keinen Einfluß auf die Bildung der vergröberten Oberfläche ausübt, oder ein Harz umfassender Füllstoff. Beispiele für die anorganische Verbindung sind Si liciumdioxid, Aluminiumoxid und Dolomit. Beispiele für das obige Harz sind Polyimidharz, Polyacrylharz, Polyamidimidharz, Polyphenylenharz, Melaminharz und Olefinharz. Wenn der obige Füllstoff enthalten ist, können die Wärmeausdehnungskoeffizienten aneinander angepaßt werden, die Hitzebeständigkeit und die Chemikalienbeständigkeit können verbessert werden. Daher kann die Leistung der Leiterplatte verbessert werden.
Die Harzschicht kann Lösungsmittel enthalten. Beispiele für das Lösungsmittel sind Keton, wie z. B. Aceton, Methylethylketon, oder Cyclohexan und aromatischer Kohlenwasserstoff, wie z. B. Ethylacetat, Butylacetat, Cellosolveacetat oder Toluol und Xylol. Das obige Material kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehrere Materialien können gleichzeitig verwendet werden.
Das verwendete Material wird mit einem Walzenbeschichter oder einem Vorhangbeschichter aufgebracht, und dann wird das Material halbgehärtet, um es zu einer Schicht zu formen.

(3) Dann wird eine Öffnung 6 zum Formen eines Kontaktlochs in der isolierenden Harzzwischenschicht 2 ausgebildet, um die elektrische Verbindung mit der leitfähigen Schicht 4 herzustellen (siehe 2(c)). Wenn das Haftmittel für stromlose Abscheidung verwendet wird, wird eine Photomaske mit kreisförmiger Struktur aufgebracht, um das darauf gezeichnete Kontaktloch zu formen. Dann werden Belichtungs- und Entwicklungsprozesse durchgeführt, und dann erfolgt eine Hitzehärtung, so daß die Öffnung 6 ausgebildet wird. Bei Verwendung des hitzehärtbaren Harzes erfolgt eine Hitzehärtung. Dann wird eine Laserbearbeitung durchgeführt, so daß die Öffnung 6 für das Kontaktloch in der isolierenden Harzzwischenschicht ausgebildet wird. Wenn die isolierende Harzzwischenschicht durch Ronden der Harzschicht gebildet wird, dann wird eine Laserbearbeitung durchgeführt, wie z. B. mit einem Kohlenstofflaser, einem YAG-Laser, einem UV-Excimerlaser, so daß die Öffnung für das Kontaktloch ausgebildet wird. Nötigenfalls wird ein Tauchverfahren unter Verwendung von Permangansäure oder dergleichen oder ein Trockenätzen unter Verwendung von Plasma durchgeführt, um einen Desmear- Prozeß (Reinigungsprozeß zum Entfernen von Harzrückständen) auszuführen.
(4) Dann wird die Oberfläche der Harzisolierschicht 2 mit der Öffnung 6 für das Kontaktloch vergröbert (siehe 2(d)). Wenn das Haftmittel für stromlose Abscheidung zur Bildung der Harzisolierschicht 2 verwendet wird, werden auf der Oberfläche des Haftmittels für stromlose Abscheidung vorhandene hitzebeständige Harzteilchen mit Säure oder einem Oxidationsmittel aufgelöst und entfernt. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Haftmittels 2 für stromlose Abscheidung vergröbert, so daß die Verankerungen in Form der Octopusfalle gebildet werden.

Die obige Säure kann z. B. eine starke Säure sein, wie etwa Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure, oder eine organische Säure, wie z. B. Ameisensäure oder Essigsäure. Vorzugsweise wird die organische Säure verwendet. Wenn der Vergröberungsprozeß durchgeführt worden ist, dann wird die durch die Öffnung 6 für das Kontaktloch nach außen freiliegende leitfähige Metallschicht 4 nicht ohne weiteres korrodiert.
Andererseits ist das Oxidationsmittel vorzugsweise eine Lösung von Chromsäure oder Permanganat (Kaliumpermanganat oder dergleichen).
Vorzugsweise wird der Vergröberungsgrad so eingestellt, daß eine maximale Rauhigkeit der Oberfläche von Rmax = 0,1 μm bis Rmax = 20 μm realisiert wird. Bei zu großer Dicke kann die vergröberte Oberfläche leicht beschädigt und abgetrennt werden. Bei zu kleiner Dicke verschlechtert sich das Haftvermögen.

(5) Dann werden der Leiterplatte, die man durch Vergröberung der Oberfläche der Harzisolierschicht 2 erhält, Katalysatorkerne zugeführt. Vorzugsweise werden die Katalysatorkerne unter Verwendung von Edelmetallionen oder Edelmetallkolloid zugeführt. Im allgemeinen wird Palladiumchlorid oder Pallidiumkolloid verwendet. Vorzugsweise wird ein Erhitzungsprozeß durchgeführt, um die Katalysatorkerne zu fixieren. Vorzugsweise weisen die Katalysatorkerne Palladium auf.
(6) Dann wird eine stromlose Beschichtung der Gesamtoberfläche der Harzisolierschicht 2 durchgeführt, die vergröbert worden ist und der die Katalysatorkerne zugeführt wurden. Auf diese Weise wird eine stromlos abgeschiedene Schicht 12 ausgebildet (siehe 3(a)). Vorzugsweise beträgt die Dicke der stromlos abgeschiedenen Schicht 12 0,1 μm bis 5 μm. Dann wird auf der Oberfläche der stromlos abgeschiedenen Schicht 12 ein Galvanisierresist 3 augebildet (siehe 3(b)). Auf die gebildete stromlos abgeschiedene Schicht 12 wird eine lichtempfindliche Harzschicht (ein Trockenfilm) auflaminiert. Dann wird eine Photomaske (ein Glassubstrat ist eine geeignete Maske), auf die eine Galvanisierresiststruktur gezeichnet worden ist, in engen Kontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Harzschicht gebracht. Dann wird eine Belichtung durchgeführt, und dann wird ein Entwicklungsprozeß durchgeführt. Auf diese Weise kann der Galvanisierresist 3 ausgebildet werden.
(7) Dann wird eine Galvanisierung so durchgeführt, daß in einem Abschnitt der stromlos abgeschiedenen Schicht 12, in dem kein Galvanisierresist ausgebildet ist, eine galvanisch abgeschiedene Schicht ausgebildet wird. Auf diese Weise werden eine Leiterschicht 5 und ein Kontaktloch 7 ausgebildet. Vorzugsweise beträgt die Dicke 5 μm bis 20 μm. Vorzugsweise wird der Galvanisiervorgang durch Verkupfern ausgeführt. Nach Durchführung des Galvanisierens wird mindestens ein Verfahren, das unter galvanischem Vernickeln, stromlosem Vernickeln oder Sputtern ausgewählt ist, zur Bildung einer Nickelschicht 14 angewandt (siehe 3(c)). Der Grund dafür ist, daß ein Legierungsüberzug aus Cu-Ni-P leicht auf der Nickelschicht 14 abgeschieden werden kann. Da die Nickelschicht als Metallresist dient, kann die Wirkung erzielt werden, daß ein zu starkes Ätzen im nachfolgenden Prozeß verhindert werden kann.
(8) Dann wird der Galvanisierresist 3 entfernt, und dann wird die unter dem Resist vorhandene stromlos abgeschiedene Schicht 12 durch Ätzlösung entfernt, wie z. B. eine Mischlösung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, Natriumpersulfat oder Ammoniumperoxid. Auf diese Weise wird eine selbständige Leiterschicht 5 gebildet, die sich aus drei Schichten zusammensetzt, die aus der stromlos abgeschiedenen Schicht 12, der galvanisch abgeschiedenen Schicht 13 und der Nickelschicht 14 sowie aus dem Kontaktloch 7 gebildet wird (siehe 3(d)). Zu beachten ist, daß die Palladium-Katalysatorkerne auf der vergröberten Oberfläche, die in dem nichtleitenden Abschnitt freiliegt, durch Chromsäure oder sulfatiertes Wasser aufgelöst und entfernt werden.
(9) Dann wird auf den Oberflächen der Leiterschicht 5 und des Kontaktlochs 7 eine vergröberte Schicht 11 ausgebildet. Dann wird eine Schicht aus dem obigen Haftmittel für stromlose Abscheidung als Harzisolierschicht 2 ausgebildet (siehe 4(a)).
(10) In der Harzisolierschicht 2 wird eine Öffnung 6 ausgebildet. Außerdem wird die Oberfläche der Harzisolierschicht 2 vergröbert (siehe 4(b)).
(11) Dann werden der vergröberten Oberfläche der Harzisolierschicht 2 Katalysatorkerne zugeführt, und dann wird eine stromlos abgeschiedene Schicht 12 ausgebildet (siehe 4(c)).
(12) Dann wird auf der Oberfläche der stromlos abgeschiedenen Schicht 12 der Galvanisierresist 3 ausgebildet. Wie oben beschrieben, werden in dem Abschnitt, in dem der Galvanisierresist 3 nicht ausgebildet ist, die galvanisch abgeschiedene Schicht 13 und die Nickelschicht 14 ausgebildet (siehe 4(d)).
(13) Der Galvanisierresist 3 wird entfernt, und dann wird die stromlos abgeschiedene Schicht 12 unter dem Galvanisierresist entfernt. Dann werden eine Leiterschicht 5 (einschließlich einer Leiterschicht, die als Kontaktstelle 16 zur Befestigung des leitenden Verbindungsstifts dient) und das Kontaktloch 7 ausgebildet. So erhält man ein Aufbausubstrat, das durch sechs Schichten gebildet wird, so daß jede Seite drei Schichten aufweist (siehe 5).
(14) Die vergröberte Schicht 11 wird für die Leiterschicht 5 und das Kontaktloch 7 des auf diese Weise erhaltenen Aufbausubstrats hergestellt, um mit einer organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt zu werden, die eine Öffnung 18 auf weist, durch welche die Kontaktstelle 16 teilweise nach außen freigelegt wird (siehe 6). Vorzugsweise beträgt die Dicke der organischen Harzisolierschicht 5 μm bis 40 μm. Bei zu geringer Dicke verschlechtert sich die Isolierfunktion. Bei zu großer Dicke kann die Öffnung nicht leicht ausgebildet werden. Schlimmer ist, daß ein unerwünschter Kontakt mit Lötmetall auftritt, der zu Rißbildung oder dergleichen führt.

Das Harz zur Bildung der organischen Harzisolierschicht kann eines von verschiedenen Harzmaterialien sein, z. B. Harz, das man durch Härten von Acrylat von Bisphenol-A-Epoxidharz, Acrylat von Bisphenol-A-Epoxidharz oder Epoxidharz vom Novolak-Typ mit Aminhärter oder Imidazolhärter erhält.
Die obige organische Harzisolierschicht mit der oben erwähnten Struktur hat den Vorteil, daß die Wanderung von Blei (eine Erscheinung, bei der Bleiionen in der organischen Harzisolierschicht dispergiert werden) vermindert werden kann. Außerdem weist die obige organische Harzisolierschicht eine hervorrragende Hitzebeständigkeit und Alkalibeständigkeit auf. Ferner tritt bei einer Temperatur (über 200°C), bei der das leitfähige Haftmittel, wie z. B. Lötmetall, geschmolzen wird, keine Verschlechterung auf. Außerdem kann eine Zersetzung durch ein stark basisches Elektrolytbad, wie z. B. einen Nickelelektrolyt oder einen Goldelektrolyt, verhindert werden.
Acrylat des Epoxidharzes vom Novolak-Typ kann man erhalten, indem man Glycidylether oder Phenolnovolak oder Kresolnovolak mit Acrylsäure oder Methacrylsäure reagieren läßt. Vorzugsweise ist der Imidazolhärter bei 25°C flüssig. Der Grund dafür ist, daß das flüssige Material ein gleichmäßiges Mischen zuläßt.
Der flüssige Imidazolhärter kann 1-Benzyl-2-methylimidazol (Handelsbezeichnung: 1B2MZ), 1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazol (Handelsbezeichnung: 2E4MZ-CN) oder 4-Methyl-Ethylimidazol (Handelsbezeichnung: 2E4MZ) sein.
Vorzugsweise beträgt der zuzusetzende Anteil des Imidazolhärters 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% der gesamten Feststoffkomponente der organischen Harzisolierschicht. Der Grund dafür ist, daß die Zugabenmenge, die in dem obigen Bereich liegt, ein leichtes gleichmäßiges Vermischen zuläßt. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel für die Zusammensetzung zum Vorhärten der organischen Harzisolierschicht Glycolether-Lösungsmittel. Der Grund dafür ist, daß die organische Harzisolierschicht, welche die obige Zusammensetzung enthält, keinen freien Sauerstoff entwickelt, die Oberfläche der Kontaktstelle nicht oxidiert und den menschlichen Körper nicht schädigt.
Vorzugsweise ist das Glycolether-Lösungsmittel mindestens eine der Substanzen Diethylenglycoldimethylether (DMDG) oder Triethylenglycoldimethylether (DMTG). Das obige Lösungsmittel kann vollständig in Benzophenon oder Michlers Keton gelöst werden, das bei einer Temperatur von 30°C bis 50°C ein Reaktionsinitiator ist.
Vorzugsweise beträgt der Anteil des Glycolether-Lösungsmittels 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung der organischen Harzisolierschicht.
Der Zusammensetzung der oben erwähnten organischen Harzisolierschicht können verschiedene Entschäumungsmittel, ein Egalisierungshilfsmittel, ein hitzehärtbares Harz, um die Hitzebeständigkeit und Basenbeständigkeit zu verbessern und Flexibilität zu verleihen, und ein lichtempfindliches Monomer zur Verbesserung der Auflösung zugesetzt werden. Das Egalisierungshilfsmittel kann z. B. ein Polymer von Acrylat sein. Vorzugsweise ist der Initiator Ilugacur I907, hergestellt von Ciba Geigy, und der Photosensibilisator ist DETX-S, hergestellt von Nippon Kayaku. Der Zusammensetzung der organischen Harzisolierschicht kann ein Farbstoff oder Pigment zugesetzt werden. Der Grund dafür ist, daß die Schaltungsstruktur abgeschirmt werden kann. Vorzugsweise ist der Farbstoff Phthalocyaningrün.
Das hitzehärtbare Harz, das zugesetzt werden muß, kann Epoxidharz vom Bisphenol-Typ sein. Das Bisphenol-Epoxidharz schließt Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ und Epoxidharz vom Bisphenol-F-Typ ein. Wenn Gewicht auf die Basenbeständigkeit gelegt wird, kann das erstere Harz verwendet werden. Wenn niedrige Viskosität erforderlich ist (wenn Gewicht auf die Glätte der Beschichtung gelegt wird), kann das letztere Harz verwendet werden.
Die Viskosität der obigen organischen Harzisolierschicht beträgt 0,5 Pa·s bis 10 Pa·s bei 25°C, vorzugsweise 1 Pa·s bis 10 Pa·s. Die obige Viskosität ermöglicht eine leichte Beschichtung mit einem Walzenbeschichter.

(15) Eine Metallschicht 19, die ein korrosionsbeständiges Metall in Form einer vergoldeten Schicht oder einer vernickelten Schicht-vergoldeten Schicht ist, wird in der Öffnung 18 ausgebildet. Dann wird Lötpaste, die als leitfähiges Haftmittel 17 dient, auf die Innenfläche der Kontaktstelle 16 aufgedruckt, d. h. auf die Unterseite (eine Verbindungsfläche mit einer Tochterleiterplatte oder einer Mutterleiterplatte) des Baugruppensubstrats. Vorzugsweise liegt die Viskosität der Lötpaste in einem Bereich von 50 Pa·s bis 400 Pa·s. Ein leitender Verbindungsstift 100 wird mit einer geeigneten Stifthaltevorrichtung verbunden, um unterstützt zu werden. Ein befestigter Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 100 wird in Kontakt mit dem leitfähigen Haftmittel 17 in der Öffnung 16 gebracht. Dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 260°C bis 270°C durchgeführt, so daß der leitende Verbindungsstift 100 an dem leitfähigen Haftmittel 17 befestigt wird (siehe 7). Als Alternative dazu kann eine Struktur in die Öffnung eingebracht werden, die man durch Formen des leitfähigen Haftmittels zu einer Kugelform oder dergleichen erhält. Alternativ dazu wird eine Verbindung mit dem plattenförmigen befestigten Abschnitt des leitenden Verbindungsstifts durchgeführt, um den leitenden Verbindungsstift zu verbinden. Dann kann ein Aufschmelzvorgang durchgeführt werden. 8 zeigt einen für den leitenden Verbindungsstift 100 vorgesehenen Kontaktstellenabschnitt, der in 7 in einen Kreis eingeschlossen dargestellt ist, wobei der Kontaktstellenabschnitt in 8 vergrößert ist.

Die in der Oberseite des Baugruppensubstrats 130 ausgebildete Öffnung 18 ist mit einem Lötkontakthügel 60 versehen, der mit einem Element verbunden werden kann, wie z. B. einem IC-Chip.
Der erfindungsgemäße leitende Verbindungsstift 100 ist ein sogenannter T-förmiger Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt 101 und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt 102 aufweist, der im wesentlichen über dem Mit telteil des befestigten Abschnitts 101 vorsteht. Der plattenförmige befestigte Abschnitt 101 ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel 17 an der äußersten Leiterschicht 5 des Baugruppensubstrats befestigt wird, die als Kontaktstelle 16 dient. Die Form des befestigten Abschnitts 101 wird in eine willkürliche Form gebracht, wie z. B. eine Kreisform oder eine Vieleckform, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Die Form des Verbindungsabschnitts 102 kann irgendeine Form sein, die in den Verbindungsabschnitt, wie z. B. den Anschluß, eines anderen Substrats eingesetzt werden kann. Zum Beispiel kann der Abschnitt zylinderförmig, prismenförmig, kegelförmig oder pyramidenförmig sein.
Auch das Material des leitenden Verbindungsstifts 100 unterliegt keiner Beschränkung, wenn das Material ein Metallwerkstoff ist. Vorzugsweise wird mindestens ein Metallwerkstoff, wie z. B. Gold, Silber, Kupfer, Eisen, Nickel, Kobalt, Zinn und Blei, zum Formen des leitenden Verbindungsstifts verwendet. Eine Eisenlegierung mit der Handelsbezeichnung "COBAL" (eine Ni-Co-Fe-Legierung), Edelstahl oder eine Phosphorbronze, die eine Kupferlegierung ist, ist ein bevorzugter Werkstoff, da eine hervorragende elektrische Eigenschaft und Verarbeitbarkeit als leitender Verbindungsstift realisiert werden können. Der leitende Verbindungsstift kann aus einer Metallwerkstoffart oder einer Legierung hergestellt sein. Die Oberfläche des vorstehenden Stifts kann mit einer anderen Metallschicht bedeckt werden, um Korrosion zu verhindern oder die Festigkeit zu verbessern. Der Stift kann aus einem Isoliermaterial gebildet sein, wie z. B. aus Keramik, und die Oberfläche kann mit einer Metallschicht bedeckt sein.
Vorzugsweise hat der säulenförmige Verbindungsabschnitt 102 des leitenden Verbindungsstifts 100 einen Durchmesser von 0,1 mm bis 0,8 mm, eine Länge von 1,0 mm bis 10 mm, und der Durchmesser des plattenförmigen befestigten Abschnitts 101 beträgt 0,5 mm bis 2,0 mm. Die obigen Werte werden entsprechend der Größe der Kontaktstelle und dem Typ oder dergleichen der Buchse der Mutterleiterplatte, an der die Kontaktstelle montiert wird, willkürlich festgelegt.
Das leitfähige Haftmittel 17 des erfindungsgemäßen Baugruppensubstrats kann Lötmetall (Zinn-Blei, Zinn-Antimon, Silber-Zinn-Kupfer oder dergleichen), leitfähiges Harz oder leitfähige Paste sein. Vorzugsweise liegt der Schmelzpunkt des leitfähigen Haftmittels in einem Bereich von 180°C bis 280°C. Daher kann die Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts von 2,0 kg/Stift aufrechterhalten werden. Die Abtrennung und Schrägstellung des leitenden Verbindungsstifts wegen des Temperaturwechselbeanspruchungszustands und einer Wärmeeinwirkung bei der IC-Chipmontage tritt nicht auf. Außerdem kann die elektrische Verbindung aufrechterhalten werden. Besonders bevorzugt wird Lötmetall verwendet. Der Grund dafür ist, daß mit dem leitenden Verbindungsstift eine hohe Verbindungsfestigkeit erzielt, eine befriedigende Hitzebeständigkeit realisiert und der Bindungsvorgang leicht durchgeführt werden kann.
Wenn das leitfähige Haftmittel 17 durch Lötmetall gebildet wird, dann wird vorzugsweise Lötmetall mit einer Zusammensetzung Sn/Pb = 95/5 oder 60/40 verwendet. Vorzugsweise liegt der Schmelzpunkt des verwendeten Lötmetalls in einem Bereich von 180°C bis 280°C. Besonders bevorzugt liegt der Schmelzpunkt in einem Bereich von 200°C bis 260°C. Auf diese Weise kann die Streuung der Haftbindungsfestigkeit des leitenden Verbindungsstifts verringert werden. Außerdem wird die Harzschicht, die das Baugruppensubstrat bildet, durch Wärmeeinwirkung nicht beschädigt.
Wie in 8 dargestellt, ist die Kontaktstelle 16 mit der organischen Harzisolierschicht (der Durchgangslochschicht) 15 bedeckt, welche die Öffnung 18 aufweist, durch welche die Kontaktstelle 16 teilweise freigelegt wird. Der befestigte Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 100 wird durch das leitfähige Haftmittel 17 an der durch die Öffnung 18 freigelegten Kontaktstelle 16 befestigt. Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, bedeckt die organische Harzisolierschicht 15 die Kontaktstelle 16, so daß der Rand der Kontaktstelle 16 festgehalten wird. Wenn daher bei der Montage des Baugruppensubstrats an der Mutterleiterplatte eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift 100 angreift, kann ein Bruch der Kontakt stelle 16 und eine Abtrennung von der organischen Harzisolierschicht 15 verhindert werden. Wenn unterschiedliche Materialien, wie z. B. der Metallwerkstoff und Harz, miteinander verbunden werden, tritt nicht ohne weiteres eine Abtrennung auf. Als Beispiel ist zwar das Baugruppensubstrat beschrieben worden, das die mehrschichtige Leiterplatte mit der isolierenden Harzzwischenschicht aufweist, aber die Struktur der ersten Ausführungsform kann auf ein Baugruppensubstrat in Form von nur einem Substrat angewandt werden.
[Erste Modifikation]
9 zeigt ein Baugruppensubstrat 139 gemäß einer ersten Modifikation der ersten Ausführungsform. 9(A) zeigt eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil des Baugruppensubstrats 139 darstellt. 9(B) zeigt eine Ansicht B von 9(A). Zu beachten ist, daß der in 9(B) dargestellte Schnitt A-A der 9(A) entspricht. Wie in 9(B) dargestellt, weist eine Kontaktstelle 16 einen runden Körper 16b für den Anschluß des leitenden Verbindungsstifts 100 und einen Verlängerungsabschnitt 16a auf, der in der Nähe des Körpers 16b angeordnet ist. Außerdem ist eine Signalleitung 16c mit dem Körper 16b verbunden. In der obigen, unter Bezugnahme auf 8 beschriebenen Ausführungsform wird der Rand der Kontaktstelle 16 durch die isolierende Harzzwischenschicht (die organische Harzisolierschicht) 15 gehalten. Andererseits weist die erste Modifikation eine Struktur auf, wobei der in der Nähe der Kontaktstelle (des Körpers 16b) angeordnete Verlängerungsabschnitt 16a mit einer Lötresistschicht 15 bedeckt ist. Der Körper 16b wird durch die in der Lötresistschicht 15 ausgebildete Öffnung 18 freigelegt.
Auch die erste Modifikation weist die Struktur auf, wobei der in der Nähe der Kontaktstelle (des Körpers 16b) angeordnete Verlängerungsabschnitt 16a mit der Lötresistschicht 15 bedeckt wird. Wenn eine Spannung bzw. Belastung an dem leitenden Verbindungsstift 100 angreift, kann ein Abtrennen des Substrats verhindert werden. Andererseits wird der Körper 16b der Kontaktstelle durch die Öffnung 18 der organischen Harzisolierschicht 15 freigelegt. Die organische Harzisolierschicht 15 und der Ver längerungsabschnitt 16a befinden sich nicht in Kontakt miteinander. Daher verursacht ein Kontakt zwischen der organischen Harzisolierschicht 15 und dem Verlängerungsabschnitt 16a keine Rißbildung in der organischen Harzisolierschicht 15.
[Zweite Modifikation]
Ein Baugruppensubstrat 131 hat eine ähnliche Grundstruktur wie die gemäß der ersten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben wurde. Die Kontaktstelle 16 zur Befestigung des leitenden Verbindungsstifts 100 ist durch das Kontaktloch 7 mit einer Leiterschicht 66 (5) verbunden, die eine innere Schicht der äußersten isolierenden Harzzwischenschicht 52 ist. In dieser Modifikation wird die Kontaktstelle 16 nicht mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt (siehe 10). Da der Herstellungsprozeß von (1) bis (14) der gleiche ist wie derjenige gemäß der ersten Ausführungsform, wird mit der Beschreibung im folgenden Schritt (15) begonnen.

(15) Lötpaste (Sn/Sb = 95:5) 17, die das leitfähige Haftmittel ist, wird in das Kontaktloch 7 eingefüllt. In diesem Schritt wird ein Maskenelement (nicht dargestellt) auf die Oberfläche der organischen Harzisolierschicht 15 aufgelegt, und dann wird die Lötpaste aufgedruckt. Dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 270°C oder weniger durchgeführt.
(16) Der leitende Verbindungsstift wird durch das gleiche Verfahren wie in der ersten Ausführungsform befestigt.

In dieser Modifikation kann die Bindungsfläche zwischen der Kontaktstelle 16 und dem Substrat durch das Kontaktloch 7 vergrößert werden. Daher kann die Ablösefestigkeit der Kontaktstelle 16 erhöht werden. Da die Leiterschicht 66, das heißt die innere Schicht, eine Metallschicht ist, kann die Haftfestigkeit an der Metallkontaktstelle 16 verbessert werden. Daher kann ein Ablösen zufriedenstellend verhindert werden.
Die Leiterschicht, mit der die Kontaktstelle verbunden wird, kann für das Kernsubstrat 1 vorgesehen werden. Wie oben beschrieben, wird die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat durch die vergröberte Oberfläche in festen Kontakt mit dem Kernsub strat gebracht. Daher kann ferner das Ablösen der Kontaktstelle zuverlässig verhindert werden.
a. Beispiel 1
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die der zweiten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 132 (siehe 11) weist eine Struktur auf, in der das an der Kontaktstelle 16 vorgesehene Kontaktloch 7 mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt wird, die eine Öffnung 18 aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise nach außen freigelegt wird. Das Baugruppensubstrat 132 weist eine Struktur auf, in der die Kontaktstelle 16 für das Kontaktloch 7 vorgesehen ist. Außerdem wird die Oberfläche des Kontaktlochs 7 mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt. Daher kann eine befriedigend hohe Ablösefestigkeit zwischen der Kontaktstelle 16 und dem Substrat realisiert werden.
b. Beispiel 2
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die von Beispiel 1. Ein Baugruppensubstrat 133 (siehe 12(A)) weist eine Struktur auf, in der die Kontaktstelle 16 zur Befestigung eines leitenden Verbindungsstifts 100 durch mehrere Kontaktlöcher 7 mit der Leiterschicht 66 verbunden ist, welche die innere Schicht der isolierenden Harzzwischenschicht 52 ist. Wie in 12(A) dargestellt, weist dieses Beispiel eine Struktur auf, in der sechs Kontaktlöcher 7 in einer kreisförmigen Konfiguration ausgebildet sind. Außerdem wird eine Kontaktstelle 16 zum Abdecken jedes Kontaktlochs 7 ausgebildet. 12(B) zeigt die Ansicht B von 12(A), vom Kontaktloch 7 aus gesehen. Zu beachten ist, daß die in 12(B) dargestellte Position des Kontaktlochs 7 dazu führt, daß die drei in 12(A) dargestellten Kontaktlöcher 7 nicht in der Schnittdarstellung erscheinen. Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist das von der vorderen organischen Harzisolierschicht entfernte Kontaktloch durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
c. Beispiel 3
Ein Baugruppensubstrat 134 (siehe 13) hat die gleiche Grundstruktur mit Ausnahme der Form des Kontaktlochs 7, das ringförmig ausgebildet ist, wie in 13(B) dargestellt. 13(B) ist die Ansicht B von 13(A).
Die Bindungsfläche zum Substrat kann durch die mehreren Kontaktlöcher 7 gemäß Beispiel 2 und durch das ringförmige Kontaktloch 7 gemäß Beispiel 3 weiter vergrößert werden.
d. Beispiel 4
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die im Beispiel 2, das unter Bezugnahme auf 12 beschrieben wurde. Ein Baugruppensubstrat 135 (siehe 14) weist eine Struktur auf, in der mehrere Kontaktlöcher in kreisförmiger Konfiguration ausgebildet und für die isolierende Harzzwischenschicht 52 vorgesehen sind, welche die innere Schicht ist. Außerdem sind das an der Kontaktstelle 16 vorgesehene äußere Kontaktloch 7 und das innere Kontaktloch 7 miteinander verbunden. Das Baugruppensubstrat 135 weist eine Struktur auf, in der die mehreren Kontaktlöcher 7 miteinander verbunden sind. Daher kann ein Ablösen der Kontaktstelle 16 weitgehend verhindert werden.
Wie oben beschrieben, weist jede der Modifikationen die Struktur auf, in der die innere Leiterschicht, an der die Kontaktstelle vorgesehen ist, für das Kernsubstrat 1 bereitgestellt wird. Die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat wird durch die vergröberte Oberfläche (die matte Oberfläche) in festen Kontakt mit dem isolieren Substrat, d. h. dem Kernsubstrat gebracht. Wenn eine Verbindung mit der Leiterschicht auf dem Kernsubstrat hergestellt wird, kann ein Abtrennen der Kontaktstelle 16 von der isolierenden Harzzwischenschicht 52 verhindert werden.
[Dritte Modifikation]
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die gemäß Beispiel 2 der zweiten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 136 (siehe 15) weist eine Struktur auf, in der die Leiterschicht, mit der die Kontaktstelle 16 verbunden wird, zu einer Leiterschicht (einem Kontaktfleck 91) gemacht wird, der für das Durchgangsloch 9 des Kernsubstrats 1 vorgesehen ist. Außerdem ist der Rand der Kontaktstelle 16 mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt. Wie in der Zeichnung darge stellt, ist die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit dem Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs 9 und dem Harzfüllstoff 10 im Durchgangsloch 9 verbunden.
Das heißt, die charakteristische Eigenschaft dieser Modifikation ist, daß die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht des Kernsubstrats 1 verbunden ist. Die Leiterschicht des Kernsubstrats 1 wird durch die vergröberte Oberfläche (die matte Oberfläche) in festen Kontakt mit dem isolierenden Substrat, d. h. dem Kernsubstrat gebracht. Da die Verbindung mit der Leiterschicht auf dem Kernsubstrat hergestellt wird, kann ein Ablösen der Kontaktstelle 16 von der isolierenden Harzzwischenschicht 52 zufriedenstellend verhindert werden. Außerdem werden das Durchgangsloch 9 und die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 miteinander verbunden. Daher kann die Länge des elektrischen Leiters von dem leitenden Verbindungsstift 100, das heißt dem äußeren Anschluß, zu einem IC-Chip (einem Halbleiterchip), der gegenüber der Seite angeordnet ist, auf welcher der leitende Verbindungsstift 100 vorgesehen ist, verkürzt werden.
a. Beispiel 1
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die gemäß der dritten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 137 (siehe 16) weist eine Struktur auf, in der für das Durchgangsloch 9 eine Leiterschicht 90 vorgesehen ist, die als "Abdeckmetallisierung" bezeichnet wird und das Durchgangsloch 9 bedeckt. Außerdem ist die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht 90 verbunden (siehe 16).
b. Beispiel 2
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die der dritten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 138 (siehe 17) weist eine Struktur auf, in der die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch nur mit dem Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs 9 verbunden ist. In Beispiel 2 ist die Struktur so ausgebildet, daß die Kontaktstelle 16 mit der leitfähigen Schicht 4 auf der Oberfläche des Kernsubstrats 1 verbunden wird. Daher kann ein Ablösen verhindert werden. Außerdem wird eine Verbindung zum Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs ausgeführt, so daß die Länge des elektrischen Leiters von der Rückseite des Substrats verkürzt wird.
[Vierte Modifikation]
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die der zweiten Modifikation. Eine Struktur, die man durch kugelförmige Ausbildung von Lötmetall erhält, wird mit dem leitenden Verbindungsstift verbunden. Dann wird der leitende Verbindungsstift angeordnet.
Wie oben beschrieben, kann das Baugruppensubstrat gemäß der ersten Ausführungsform die Haftbindungsfestigkeit zwischen der Kontaktstelle und dem Substrat erhöhen. Daher kann eine Abtrennung des leitenden Verbindungsstifts und der an dem Stift vorgesehenen Kontaktstelle wirksam verhindert werden. Daher kann die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert werden.
18 zeigt Beurteilungsergebnisse des Baugruppensubstrats gemäß der ersten Ausführungsform. Die folgenden Faktoren wurden beurteilt: niedrigste Haftbindungsfestigkeit des verbundenen leitenden Verbindungsstifts, Zustände jedes Stifts nach einem Erhitzungstest (Wiedergabe des tatsächlichen IC-Meßzustands und Beurteilung, die so durchgeführt wird, daß man ein Substrat mit dem Stift durch einen auf 250°C eingestellten Stickstoff-Aufschmelzofen laufen läßt) und niedrigste Haftbindungsfestigkeit und Durchgangsprüfung im Temperaturwechselbeanspruchungszustand (1000 Zyklen, die jeweils aus einem Zyklus mit 130°C/3 Minuten + - 65°C/3 Minuten bestehen).
Zweite Ausführungsform
Nachstehend werden ein Baugruppensubstrat gemäß einer zweiten Ausführungsform und ein Fertigungsverfahren dafür beschrieben. Die obigen Schritte (1) bis (13) sind ähnlich denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben wurde. Daher werden die ähnlichen Schritte aus der Darstellung und Beschreibung weggelassen.

(14) Es werden die Leiterschicht 5 und die vergröberte Schicht 11 des Aufbausubstrats gebildet, die in den Schritten (1) bis (13) erhalten wurden und in 5 dargestellt sind. Dann wird die Abdeckung mit der organischen Harzisolierschicht 15 mit der Öffnung 18 durchgeführt, durch welche die Kontaktstelle 16 freigelegt wird (siehe 19). Vorzugsweise beträgt die Dicke der organischen Harzisolierschicht 5 μm bis 40 μm. Wenn die Dicke zu klein ist, verschlechtert sich das Isolierverhalten. Wenn die Dicke zu groß ist, kann die Öffnung nicht leicht ausgebildet werden. Schlimmer ist, daß ein unerwünschter Kontakt mit Lötmetall auftritt, der zu Rißbildung oder dergleichen führt.
(15) Eine Metallschicht 19 aus einem korrosionsbeständigen Metall in Form einer vergoldeten Schicht oder einer vernickelten Schicht-vergoldeten Schicht wird in der Öffnung 18 ausgebildet. Dann werden das leitfähige Haftmittel 17 und Lötpaste durch Drucken in die Öffnung 16 eingebracht, welche die Unterseite des Baugruppensubstrats (die Verbindungsfläche mit der Tochterleiterplatte oder der Mutterleiterplatte) bildet. Vorzugsweise beträgt die Viskosität der Lötpaste 50 Pa·s bis 400 Pa·s. Der leitende Verbindungsstift 110, der aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist, wird mit einer geeigneten Stifthaltevorrichtung verbunden, um unterstützt zu werden. Der befestigte Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 110 wird in Kontakt mit dem leitfähigen Haftmittel 17 in der Kontaktstelle 16 gebracht. Dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 220°C bis 270°C durchgeführt, und dann wird der leitende Verbindungsstift 110 an dem leitfähigen Haftmittel 17 befestigt (siehe 20). Als Alternative dazu wird ein kugelförmig ausgebildetes leitfähiges Haftmittel in die Öffnung eingebracht. Alternativ dazu wird die Verbindung des plattenförmigen befestigten Abschnitts des leitenden Verbindungsstifts so ausgeführt, daß der leitende Verbindungsstift angeschlossen wird. Dann kann das Aufschmelzen durchgeführt werden. 21 zeigt eine vergrößerte Ansicht, die den Kontaktstellenabschnitt darstellt, der in 20 in einen Kreis eingeschlossen dargestellt ist und mit dem leitenden Verbindungsstift 110 versehen ist.

Die obere Öffnung 18 des Baugruppensubstrats 230 ist mit einem Lötkontakthügel 60 versehen, der mit einem Element, wie z. B. einem IC-Chip, verbunden werden kann.
Der erfindungsgemäße leitende Verbindungsstift 110 weist einen plattenförmigen befestigten Abschnitt 101 und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt 102 auf, der im wesentlichen über dem Mittelteil des befestigten Abschnitts 101 vorsteht. Das heißt, der vorstehende Stift ist ein sogenannter T-förmiger Stift. Die vergröberte Schicht 101 ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel 17 an der äußersten Leiterschicht 5 des Baugruppensubstrats befestigt wird, das zu der Kontaktstelle 16 geformt wird. Der befestigte Abschnitt 101 wird in eine geeignete Form gebracht, z. B. eine Kreisform oder eine Vieleckform, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Die Form des Verbindungsabschnitts 102 unterliegt keiner Beschränkung, wenn die verwendete Form das Einsetzen in den Verbindungsabschnitt, wie z. B. einen Anschluß, eines anderen Substrats zuläßt. Die Form kann zylinderförmig, prismenförmig, kegelförmig oder pyramidenförmig sein.
Vorzugsweise ist das Material des leitenden Verbindungsstifts 110 mindestens eine Metallwerkstoffart, die unter Kupfer, einer Kupferlegierung, Zinn, Zink, Aluminium und Edelmetall ausgewählt ist. Jedes der obigen Materialien weist ausgezeichnete Flexibilität auf. Besonders bevorzugt wird die Verwendung von Phosphorbronze, einer Kupferlegierung. Der Grund dafür ist, daß hervorragende elektrische Eigenschaften und hervorragende Verarbeitbarkeit als leitender Verbindungsstift realisiert werden können. Der leitende Verbindungsstift kann mit einer anderen Metallschicht überzogen werden, um Korrosion zu verhindern oder die Festigkeit zu erhöhen.
Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des säulenförmigen Verbindungsabschnitts 102 des leitenden Verbindungsstifts 100 0,1 mm bis 0,8 mm, und seine Länge beträgt 1,0 mm bis 10 mm. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des plattenförmigen befestigten Abschnitts 101 0,5 mm bis 2,0 mm. Die obigen Abmessungen werden beispielsweise entsprechend dem Buchsentyp der zu montierenden Mutterleiterplatte willkürlich festgelegt.
Das leitfähige Haftmittel 17, das an das erfindungsgemäße Baugruppensubstrat angepaßt ist, kann ein Lötmetall (Zinn-Blei, Zinn-Antimon, Silber-Zinn-Kupfer oder derglei chen), ein leitfähiges Harz oder eine leitfähige Paste sein, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform. Vorzugsweise wird ein leitfähiges Haftmittel mit einem Schmelzpunkt von 180°C bis 280°C verwendet.
Wenn das leitfähige Haftmittel 17 aus Lötmetall besteht, dann wird vorzugsweise, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, ein Lötmetall mit einer Zusammensetzung von Sn/Pb = 95/5 oder 60/40 verwendet. Außerdem liegt der Schmelzpunkt des verwendeten Lötmetalls vorzugsweise in einem Bereich von 180°C bis 280°C. Stärker bevorzugt liegt der Schmelzpunkt in einem Bereich von 200°C bis 260°C.
Aus 21 ist erkennbar, daß der leitende Verbindungsstift 110 aus einem Material, wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung, mit hervorragender Flexibilität gebildet wird. Daher kann eine Belastung bzw. Spannung, die beispielsweise beim Verbinden des Baugruppensubstrats mit einem anderen Substrat an dem leitenden Verbindungsstift 110 angreift, absorbiert werden, da der Verbindungsabschnitt 102 durchgebogen wird, wie durch eine in 21 dargestellte gestrichelte Linie angedeutet.
a. Beispiel 1
Die Kontaktstelle 16 eines Baugruppensubstrats 231 gemäß einem Beispiel 1, wie in 22 dargestellt, weist eine Struktur auf, in der die Kontaktstelle 16 mit der organischen Harzisolierschicht (dem Durchgangsloch) 15 bedeckt ist, die eine Öffnung 18 aufweist, durch welche die Kontaktstelle 16 teilweise nach außen freigelegt wird. Der befestigte Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 110 wird durch das leitfähige Haftmittel 17 an der Kontaktstelle 16 befestigt, die durch die Öffnung 18 nach außen freigelegt wird. Wie aus der Zeichnung erkennbar, bedeckt die organische Harzisolierschicht 15 den Rand der Kontaktstelle 16 und hält ihn fest. Wenn daher bei der Durchführung des Temperaturwechselbeanspruchungszyklus oder bei der Montage des Baugruppensubstrats an der Mutterleiterplatte eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift 110 angreift, kann ein Bruch der Kontaktstelle 16 und eine Abtrennung von der organischen Harzisolierschicht 15 verhindert werden. Wenn unterschiedliche Materialien, wie z. B. Metall und Harz, miteinander verbunden werden, tritt nicht leicht eine Abtrennung auf. Das Baugruppensubstrat ist zwar in Form der mehrschichtigen Leiterplatte mit der isolierenden Harzzwischenschicht beschrieben worden, aber die Struktur der zweiten Ausführungsform kann auch auf ein Baugruppensubstrat mit nur einem Substrat angewandt werden.
[Erste Modifikation]
Ein Baugruppensubstrat 232 gemäß dieser Modifikation weist die gleiche Grundstruktur wie diejenige gemäß der zweiten Ausführungsform auf, die unter Bezugnahme auf die 20 und 21 beschrieben wurde. Die Kontaktstelle 16 zum Befestigen des leitenden Verbindungsstifts 110 wird durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht 160 verbunden, d. h. mit der inneren Schicht der isolierenden Harzzwischenschicht 200. Ein Abschnitt der Kontaktstelle 16 ist mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt (siehe 22). Die Fertigungsschritte von (1) bis (14) sind die gleichen wie gemäß der zweiten Ausführungsform.

(15) Das Kontaktloch 7 wird mit Lötpaste 17 (Sn/Sb = 95:5) gefüllt, die als leitfähiges Haftmittel dient. Ein Maskenelement (nicht dargestellt) wird auf die Oberfläche der organischen Harzisolierschicht 15 aufgelegt, so daß das Maskenelement in hermetischen bzw. luftdichten Kontakt mit der obigen Oberfläche gebracht wird. Dann wird Lötpaste aufgedruckt. Dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 270°C oder weniger durchgeführt.
(16) Der leitende Verbindungsstift wird nach dem gleichen Verfahren wie dem in der zweiten Ausführungsform angewandten an der Kontaktstelle befestigt. In der ersten Modifikation kann Spannung sehr wirksam durch den leitenden Verbindungsstift 110 absorbiert werden. Außerdem ermöglicht das Kontaktloch 7 eine Vergrößerung der Bindungsfläche zwischen der Kontaktstelle 16 und dem Substrat. Daher kann die Ablösefestigkeit der Kontaktstelle 16 erhöht werden. Da die Leiterschicht 160, das heißt die innere Schicht, eine Metallschicht ist, kann ein hervorragendes Haftvermögen an der aus Metall bestehenden Kontaktstelle 16 realisiert werden. Daher tritt nicht ohne weiteres eine Abtrennung auf. Da die Oberfläche der Kontaktstelle 16 mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt ist, wird eine hohe Ablösefestigkeit zwischen der Kontaktstelle 16 und dem Substrat ermöglicht.

Die Leiterschicht, welche die innere Schicht ist und mit der die Kontaktstelle verbunden wird, kann für das Kernsubstrat 1 bereitgestellt werden. Da die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat durch die vergröberte Oberfläche in festen Kontakt mit dem Kernsubstrat gebracht wird, kann eine Abtrennung der Kontaktstelle wirksamer verhindert werden.
a. Beispiel 1
Ein Baugruppensubstrat 233 (siehe 24(A)) gemäß diesem Beispiel hat die gleiche Grundstruktur wie gemäß der ersten Modifikation. Eine Kontaktstelle 16 zum Befestigen des leitenden Verbindungsstifts 110 wird durch mehrere Kontaktlöcher 7 mit einer Leiterschicht 160 verbunden, welche die innere Schicht einer isolierenden Harzzwischenschicht 200 ist. In diesem Beispiel sind, wie in 24(B) dargestellt, sechs Kontaktlöcher 7 in einer kreisförmigen Konfiguration angeordnet. Die Kontaktstelle 16 ist so geformt, daß sie jedes Kontaktloch 7 bedeckt. 24(B) zeigt die Ansicht B von 24(A), gesehen vom Kontaktloch 7 aus. Zu beachten ist, daß die in 24(B) dargestellte Position des Kontaktlochs 7 bewirkt, daß die drei in 24(A) dargestellten Kontaktlöcher 7 nicht in der Schnittdarstellung erscheinen. Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist das von der vorderen organischen Harzisolierschicht entfernte Kontaktloch durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
b. Beispiel 2
Ein Baugruppensubstrat 234 (siehe 25) hat die gleiche Grundstruktur, mit Ausnahme der Form des Kontaktlochs 7, das ringförmig ausgebildet ist, wie in 25(B) dargestellt. 25(B) ist die Ansicht B von 25(A).
Die Bindungsfläche zum Substrat kann durch die mehreren Kontaktlöcher 7 gemäß Beispiel 1 und durch das ringförmige Kontaktloch 7 gemäß Beispiel 2 weiter vergrößert werden.
c. Beispiel 3
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die gemäß Beispiel 1, das unter Bezugnahme auf 24 beschrieben wurde. Ein Baugruppensubstrat 235 (siehe 26) hat eine Struktur, in der mehrere Kontaktlöcher 7 in kreisförmiger Konfiguration ausgebildet sowie für die isolierende Harzzwischenschicht 200, das heißt die innere Schicht, vorgesehen sind. Außerdem sind das an der Kontaktstelle 16 vorgesehene Kontaktloch 7 und das innere Kontaktloch 7 miteinander verbunden. Das Baugruppensubstrat 235 weist eine Struktur auf, in der die mehreren Kontaktlöcher 7 miteinander verbunden sind. Daher kann das Ablösen der Kontaktstelle 16 weitgehend verhindert werden.
Wie oben beschrieben, weist jede der Modifikationen vorzugsweise die Struktur auf, in der die innere Leiterschicht, mit der die Kontaktstelle versehen ist, für das Kernsubstrat 1 vorgesehen ist. Die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat wird durch die vergröberte Oberfläche (die matte Oberfläche) in festen Kontakt mit dem isolierenden Substrat gebracht, das heißt mit dem Kernsubstrat. Wenn eine Verbindung mit der Leiterschicht auf dem Kernsubstrat hergestellt wird, kann eine Abtrennung der Kontaktstelle 16 von der isolierenden Harzzwischenschicht 200 verhindert werden.
[Zweite Modifikation]
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die gemäß Beispiel 2 der ersten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 236 (siehe 27) weist eine Struktur auf, in der die innere Leiterschicht mit der Kontaktstelle 16 verbunden ist, zu einer Leiterschicht (einem Kontaktfleck 91) gemacht wird, die für das Durchgangsloch 9 des Kernsubstrats 1 vorgesehen ist. Außerdem wird der Rand der Kontaktstelle 16 mit der organischen Harzisolierschicht 15 abgedeckt. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit dem Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs 9 und dem Harzfüllstoff 10 in dem Durchgangsloch 9 verbunden.
Das heißt, die charakteristische Eigenschaft dieser Modifikation ist, daß die Kontaktstelle 16 durch das Durchgangsloch 7 mit der Leiterschicht des Kernsubstrats 1 verbunden wird. Die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat 1 wird durch die vergröberte Oberfläche (die matte Oberfläche) in festen Kontakt mit dem isolierenden Substrat, das heißt dem Kernsubstrat gebracht. Da die Verbindung mit der Leiterschicht auf dem Kernsubstrat hergestellt wird, kann ein Ablösen der Kontaktstelle 16 von der isolierenden Harzzwischenschicht 200 zufriedenstellend verhindert werden. Außerdem sind das Durchgangsloch 9 und die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 miteinander verbunden. Daher kann die Länge des elektrischen Leiters von dem leitenden Verbindungsstift 110, der den äußeren Anschluß bildet, zu einem IC-Chip (einem Halbleiterchip), der gegenüber der Seite angeordnet ist, auf der der leitende Verbindungsstift 110 vorgesehen ist, verkürzt werden.
a. Beispiel 1
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die gemäß der zweiten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 237 (siehe 28) weist eine Struktur auf, in der eine Leiterschicht 90, die als "Abdeckmetallisierung" bezeichnet wird und das Durchgangsloch 9 bedeckt, für das Durchgangsloch 9 vorgesehen ist. Außerdem ist die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht 90 verbunden (siehe 28).
b. Beispiel 2
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die der zweiten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 238 (siehe 29) weist eine Struktur auf, in der die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch nur mit dem Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs 9 verbunden ist. In den obigen Beispielen ist die Kontaktstelle 16 mit der Leiterschicht 4 auf der Oberfläche des Kernsubstrats 1 verbunden, so daß ein Ablösen verhindert wird. Da die Verbindung zum Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs durchgeführt wird, wird die Länge des elektrischen Leiters von der Rückseite des Substrats verkürzt.
[Dritte Modifikation]
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die der ersten Modifikation. Eine Struktur, die man durch Formen von Lötmetall zu einer Kugelform erhält, wird mit dem leitenden Verbin dungsstift verbunden. Dann wird der leitende Verbindungsstift angeordnet.
Wie oben beschrieben, weist die zweite Ausführungsform eine Struktur auf, in der der leitende Verbindungsstift aus einem Material wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, die eine hervorragende Flexibilität aufweisen. Daher kann eine Spannung, die bei Durchführung des Temperaturwechselbeanspruchungstests oder bei der Montage des Baugruppensubstrats an dem Stift angreift, ausreichend absorbiert werden. Daher kann eine Abtrennung des Stifts von dem Substrat verhindert werden. Das Baugruppensubstrat, das den vorstehenden leitenden Verbindungsstift aufweist, kann eine Spannungskonzentration auf den leitenden Verbindungsstift verhindern. Daher wird eine hohe Haftbindungsfestigkeit zwischen dem leitenden Verbindungsstift und der Kontaktstelle und zwischen der Kontaktstelle und dem Substrat ermöglicht. Daher wird eine hervorragende Zuverlässigkeit der Verbindung realisiert.
30 zeigt Beurteilungsergebnisse des Baugruppensubstrats gemäß der ersten Ausführungsform. Die folgenden Faktoren wurden beurteilt: niedrigste Haftbindungsfestigkeit des verbundenen leitenden Verbindungsstifts, Zustände jedes Stifts nach einem Erhitzungstest (Wiedergabe des tatsächlichen IC-Meßzustands und Beurteilung, die so durchgeführt wird, daß man ein Substrat mit dem Stift durch einen auf 250°C eingestellten Stickstoff-Aufschmelzofen laufen läßt) und niedrigste Haftbindungsfestigkeit und Durchgangsprüfung nach einem Temperaturwechselbeanspruchungszustand (1000 Zyklen, die jeweils aus einem Zyklus mit 130°C/3 Minuten + - 65°C/3 Minuten bestehen).
Dritte Ausführungsform
Nachstehend werden ein Baugruppensubstrat gemäß einer dritten Ausführungsform und ein Fertigungsverfahren dafür beschrieben. Die obigen Schritte (1) bis (13) entsprechen denen gemäß der ersten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben wurde. Daher werden die ähnlichen Schritte aus der Darstellung und Beschreibung weggelassen.

(14) Die vergröberte Schicht 11 wird für die Leiterschicht 5 und das Kontaktloch 7 des durch die Schritte (1) bis (13) erhaltenen und in 5 dargestellten Aufbausubstrats bereitgestellt. Dann wird die Abdeckung mit der organischen Harzisolierschicht 15 mit der Öffnung 18 durchgeführt, durch welche die Kontaktstelle 16 freigelegt wird (siehe 31). Vorzugsweise beträgt die Dicke der organischen Harzisolierschicht 5 μm bis 40 μm. Wenn die Dicke zu gering ist, verschlechtert sich das Isolierverhalten. Wenn die Dicke zu groß ist, kann die Öffnung nicht leicht ausgebildet werden. Schlimmer ist, daß ein unerwünschter Kontakt mit Lötmetall auftritt, der zu Rißbildung oder dergleichen führt.
(15) Eine Metallschicht 19 aus korrosionsbeständigem Metall in Form einer vergoldeten Schicht oder einer vernickelten Schicht-vergoldeten Schicht wird in der Öffnung 18 ausgebildet. Dann wird das leitfähige Haftmittel 17, das als Lötpaste dient, durch Drucken in die Öffnung 16 eingebracht, welche die Unterseite (die Verbindungsfläche mit der Tochterleiterplatte oder der Mutterleiterplatte) des Baugruppensubstrats bildet. Vorzugsweise beträgt die Viskosität der Lötpaste 50 Pa·s bis 400 Pa·s. Außerdem wird ein leitender Verbindungsstift 120 mit einem Verbindungsabschnitt 102, der mit einem Einschnürungsabschnitt 103 versehen ist, angefügt und durch eine geeignete Stifthaltevorrichtung unterstützt. Dann wird der befestigte Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 120 in Kontakt mit dem leitfähigen Haftmittel 17 in der Öffnung 16 gebracht. Dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 240°C bis 270°C durchgeführt, so daß der leitende Verbindungsstift 120 an dem leitfähigen Haftmittel 17 befestigt wird (siehe 32). Als Alternative dazu wird eine Struktur, die man durch Formen eines leitfähigen Haftmittels zu einer Kugelform erhält, in die Öffnung eingebracht. Alternativ dazu wird die Verbindung mit dem plattenförmigen befestigten Abschnitt des leitenden Verbindungsstifts so ausgeführt, daß der leitende Verbindungsstift angefügt wird. Dann kann ein Aufschmelzvorgang durchgeführt werden. 33(A) zeigt eine vergrößerte Ansicht des mit dem leitenden Verbindungsstift 120 versehenen Kontaktstellenabschnitts, die in 32 in einen Kreis eingeschlossen dargestellt ist.

Die obere Öffnung 18 des Baugruppensubstrats 330 weist einen Lötkontakthügel 60 auf, der mit einem Element verbunden werden kann, wie z. B. einem IC-Chip.
Der leitende Verbindungsstift 120 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein sogenannter T-förmiger Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt 101 und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt 102 aufweist, der im wesentlichen über dem Mittelteil des befestigten Abschnitts 101 vorsteht. Der plattenförmige befestigte Abschnitt 101 ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel 17 an der äußersten Leiterschicht 5 des Baugruppensubstrats befestigt wird, die als Kontaktstelle 16 dient. Der befestigte Abschnitt 101 wird in eine willkürliche Form gebracht, wie z. B. eine Kreisform oder eine Vieleckform, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Der Verbindungsabschnitt 102 kann irgendeine Form aufweisen, die in den Verbindungsabschnitt, wie z. B. den Anschluß, eines anderen Substrats eingesetzt werden kann. Zum Beispiel kann der Verbindungsabschnitt zylinderförmig, prismenförmig, kegelförmig oder pyramidenförmig sein.
Der Einschnürungsabschnitt 103 ist in einer Zwischenposition des Verbindungsabschnitts 102 ausgebildet, wobei der Einschnürungsabschnitt 103 einen kleineren Durchmesser aufweist als die anderen Abschnitte. Ein wichtiger Faktor ist, daß der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts 103 nicht kleiner ist als 50% und nicht größer als 98% der anderen Abschnitte. Wenn der Durchmesser kleiner als 50% des Durchmessers der anderen Abschnitte ist, dann ist die Festigkeit des Verbindungsabschnitts unzureichend, um eine Verformung und einen Bruch bei der Montage des Baugruppensubstrats zu verhindern. Wenn der Durchmesser des Einschnürungsabschnitts größer als 98% des Durchmessers der anderen Abschnitte ist, kann dem Verbindungsabschnitt nicht die vorgegebene Flexibilität verliehen werden. Daher kann die Wirkung der Spannungsabsorption nicht erreicht werden.
Das Material der erfindungsgemäßen leitenden Verbindungsstifts unterliegt keiner Beschränkung, wenn das Material ein Metallwerkstoff ist. Vorzugsweise wird mindestens ein Metallwerkstoff, wie z. B. Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Cobalt, Zinn und Blei, zur Bildung des leitenden Verbindungsstifts verwendet. Eine Eisenlegierung mit der Handelsbezeichnung "CO-BAL" (eine Ni-Co-Fe-Legierung), Edelstahl oder eine Phosphorbronze, die eine Kupferlegierung ist, ist wegen einer hervorragenden elektrischen Charakteristik und zufriedenstellender Verarbeitbarkeit des leitenden Verbindungsstifts ein bevorzugtes Material. Phosphorbronze mit äußerer Flexibilität kann eine Spannung zufriedenstellend absorbieren.
Vorzugsweise hat der säulenförmige Verbindungsabschnitt 102 des leitenden Verbindungsstifts 120 einen Durchmesser von 0,1 mm bis 0,8 mm, eine Länge von 1,0 mm bis 10 mm, und der Durchmesser des plattenförmigen befestigten Abschnitts 101 beträgt 0,5 mm bis 2,0 mm. Die obigen Werte werden entsprechend der Größe der Kontaktstelle und des Typs oder dergleichen eines zu montierenden anderen Substrats willkürlich festgelegt.
Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform kann das leitfähige Haftmittel 17 des Baugruppensubstrats ein Lötmetall (Zinn-Blei, Zinn-Antimon, Silber-Zinn-Kupfer oder dergleichen), ein leitfähiges Harz oder eine leitfähige Paste sein. Vorzugsweise wird ein leitfähiges Haftmittel mit einem Schmelzpunkt von 180°C bis 280°C verwendet.
Wenn das leitfähige Haftmittel 17 durch Lötmetall gebildet wird, dann wird ähnlich wie in der ersten Ausführungsform vorzugsweise ein Lötmetall mit einer Zusammensetzung von Sn/Pb = 95/5 oder 60/40 verwendet. Außerdem liegt der Schmelzpunkt des verwendeten Lötmetalls vorzugsweise in einem Bereich von 180°C bis 280°C. Stärker bevorzugt liegt der Schmelzpunkt in einem Bereich von 200°C bis 260°C.
Wie aus den 33(A) und 33(B) erkennbar, weist der leitende Verbindungsstift 120 den Verbindungsabschnitt 102 auf, der mit dem Einschnürungsabschnitt 103 versehen ist. Daher erhält man eine befriedigende Flexibilität, und folglich kann der leitende Verbindungsstift 120 leicht durchgebogen werden. Daher kann eine Belastung bzw. Spannung, die beim Verbinden des Baugruppensubstrats mit der Mutterleiterplatte oder dergleichen an dem leitenden Verbindungsstift 120 angreift, absorbiert werden, da der Verbindungsabschnitt 102 an dem Einschnürungsabschnitt 103 durchgebogen wird.
a. Beispiel 1
Die Kontaktstelle 16 des Baugruppensubstrats 331 gemäß Beispiel 1 wird, wie in 34 dargestellt, mit der organischen Harzisolierschicht 15 (der Durchgangslochschicht) abgedeckt, die eine Öffnung 18 aufweist, durch welche die Kontaktstelle 16 teilweise nach außen freigelegt wird. Der befestigte Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 120 wird durch das leitfähige Haftmittel 17 an der durch die Öffnung 18 nach außen freigelegten Kontaktstelle 16 befestigt. Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, hält und bedeckt die organische Harzisolierschicht 15 den Rand der Kontaktstelle 16. Wenn daher bei der Durchführung des Temperaturwechselbeanspruchungstests oder beim Verbinden des Baugruppensubstrats mit der Mutterleiterplatte eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstift 120 angreift, kann ein Bruch der Kontaktstelle 16 und eine Abtrennung von der organischen Harzisolierschicht 15 verhindert werden. Das Baugruppensubstrat ist zwar als Beispiel in Form der mehrschichtigen Leiterplatte mit der isolierenden Harzzwischenschicht beschrieben worden, aber die Struktur gemäß der dritten Ausführungsform kann auch auf ein Baugruppensubstrat angewandt werden, das durch nur ein Substrat gebildet wird.
[Erste Modifikation]
Ein Baugruppensubstrat 332 gemäß dieser Modifikation weist die gleiche Grundstruktur auf wie die gemäß der dritten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die 32 und 33 beschrieben wurde. Die Kontaktstelle 16 zum Befestigen des leitenden Verbindungsstifts 120 ist durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht 66 verbunden, welche die innere Schicht der isolierenden Harzzwischenschicht 52 bildet. Die organische Harzisolierschicht 15 bedeckt einen Abschnitt der Kontaktstelle 16 (siehe 35). Die Fertigungsschritte von (1) bis (14) sind die gleichen wie die gemäß der dritten Ausführungsform.

(15) Das Kontaktloch 7 wird mit Lötpaste 17 (Sn/Sb = 95:5) gefüllt, die als das leitfähige Haftmittel dient. Ein Maskenelement (nicht dargestellt) wird aufgelegt und in hermetischen bzw. luftdichten Kontakt mit der Oberfläche der organischen Harziso lierschicht 15 gebracht. Dann wird Lötpaste aufgedruckt, und dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 270°C oder weniger durchgeführt.
(16) Der leitende Verbindungsstift wird durch das gleiche Verfahren wie das in der dritten Ausführungsform angewandte an der Kontaktstelle befestigt. Die erste Modifikation mit dem Einschnürungsabschnitt 103 des leitenden Verbindungsstifts 120 ermöglicht eine zufriedenstellende Spannungsabsorptionswirkung. Außerdem ermöglicht das Kontaktloch 7 eine Vergrößerung der Bindungsfläche zwischen der Kontaktstelle 16 und dem Substrat. Daher kann die Ablösefestigkeit der Kontaktstelle 16 erhöht werden. Da die Leiterschicht 66, das heißt die innere Schicht, eine Metallschicht ist, kann die Haftfestigkeit an der aus Metall bestehenden Kontaktstelle 16 verbessert werden. Daher kann eine Abtrennung zufriedenstellend verhindert werden. Außerdem ist die Oberfläche der Kontaktstelle 16 mit der organischen Harzisolierschicht 15 bedeckt, und zwischen der Kontaktstelle 16 und dem Substrat kann eine hohe Ablösefestigkeit erzielt werden.

Zu beachten ist, daß die Leiterschicht, mit der die Kontaktstelle verbunden ist und die die innere Schicht bildet, für das Kernsubstrat 1 vorgesehen werden kann. Wie oben beschrieben, wird die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat durch die vergröberte Oberfläche in festen Kontakt mit dem Kernsubstrat gebracht. Daher kann ferner die Abtrennung der Kontaktstelle zuverlässig verhindert werden.
a. Beispiel 1
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die der ersten Modifikation. Ein Baugruppensubstrat 333 (siehe 36(A)) weist eine Struktur auf, in der die Kontaktstelle 16 zur Befestigung eines leitenden Verbindungsstifts 120 durch mehrere Kontaktlöcher 7 mit der Leiterschicht 66 verbunden ist, welche die innere Schicht der isolierenden Harzzwischenschicht 52 ist. Wie in 36(B) dargestellt, weist dieses Beispiel eine Struktur auf, in der sechs Kontaktlöcher 7 in einer kreisförmigen Konfiguration ausgebildet sind. Außerdem ist eine Kontaktstelle 16 zum Abdecken jedes Kontaktlochs 7 ausgebildet. 36(B) ist die Ansicht B von 36(A), vom Kontaktloch 7 aus gesehen. Zu beachten ist, daß die Position des in 36(B) dargestellten Kontaktlochs dazu führt, daß die drei in 36(A) dargestellten Kontaktlöcher 7 nicht im Querschnitt erscheinen. Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist das von der vorderen organischen Harzzwischenschicht entfernte Kontaktloch durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
b. Beispiel 2
Ein Baugruppensubstrat 334 (siehe 37) weist die gleiche Grundstruktur auf, mit Ausnahme der Form des Kontaktlochs 7, das ringförmig ausgebildet ist, wie in 37(B) dargestellt. 37(B) ist die Ansicht B von 37(A).
Die Bindungsfläche zum Substrat kann durch die mehreren Kontaktlöcher 7 gemäß Beispiel 1 und durch das ringförmige Kontaktloch 7 gemäß Beispiel 2 weiter vergrößert werden.
c. Beispiel 3
Ein Baugruppensubstrat 335 (siehe die 38(A) und 38(B)) gemäß diesem Beispiel weist die gleiche Grundstruktur auf wie die gemäß Beispiel 1, die unter Bezugnahme auf 36 beschrieben wurde. Mehrere Kontaktlöcher 7, die so angeordnet sind, daß sie eine kreisförmige Konfiguration bilden, sind gleichfalls für die isolierende Harzzwischenschicht 52 vorgesehen, welche die innere Schicht bildet. Das äußere Kontaktloch 7 und das innere Kontaktloch 7, das an der Kontaktstelle 16 vorgesehen ist, sind miteinander verbunden. Da das Baugruppensubstrat 335 die mehreren miteinander verbundenen Kontaktlöcher 7 aufweist, kann eine Abtrennung der Kontaktstelle 16 mit großer Zuverlässigkeit verhindert werden.
Wie oben beschrieben, ist es für jede Modifikation vorzuziehen, daß die Leiterschicht, die an der Kontaktstelle vorgesehen wird und die innere Schicht bildet, für das Kernsubstrat 1 bereitgestellt wird. Die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat wird durch die vergröberte Oberfläche (die matte Fläche) in festen Kontakt mit dem isolierenden Substrat, das heißt dem Kernsubstrat gebracht. Da die Verbindung zur Leiterschicht auf dem Kernsubstrat hergestellt wird, kann die Kon taktstelle 16 nicht leicht von der isolierenden Harzzwischenschicht 52 abgetrennt werden.
[Zweite Modifikation]
Ein Baugruppensubstrat 336 (siehe 39) gemäß dieser Modifikation weist die gleiche Grundstruktur auf wie die gemäß Beispiel 2 der ersten Modifikation. Die Leiterschicht, mit der die Kontaktstelle 16 verbunden wird und die die innere Schicht bildet, ist eine Leiterschicht (ein Kontaktfleck 91), die für das Durchgangsloch 9 des Kernsubstrats 1 vorgesehen ist. Die organische Harzisolierschicht 15 bedeckt den Rand der Kontaktstelle 16. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit dem Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs 9 und dem Harzfüllstoff 10 in dem Durchgangsloch 9 verbunden.
Das heißt, eine charakteristische Eigenschaft dieser Modifikation ist, daß die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht des Kernsubstrats 1 verbunden ist. Die Leiterschicht auf dem Kernsubstrat 1 wird durch die vergröberte Oberfläche (die matte Oberfläche) in festen Kontakt mit dem isolierenden Substrat, das heißt dem Kernsubstrat gebracht. Da die Verbindung zur Leiterschicht auf dem Kernsubstrat hergestellt wird, kann eine Abtrennung der Kontaktstelle 16 von der isolierenden Harzzwischenschicht 52 verhindert werden. Außerdem sind das Durchgangsloch 9 und die Kontaktstelle 16 durch das Kontaktloch 7 miteinander verbunden. Daher kann die Länge des elektrischen Leiters von dem leitenden Verbindungsstift 120, der ein äußerer Anschluß zu einem IC-Chip (einem Halbleiterchip) ist, der auf der Seite angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt, auf welcher der leitende Verbindungsstift 120 angeordnet ist, verkürzt werden.
a. Beispiel 1
Ein Baugruppensubstrat 337 (siehe 40) gemäß diesem Beispiel weist die gleiche Grundstruktur auf wie die gemäß der zweiten Modifikation. Für das Durchgangloch 9 ist eine Leiterschicht 90 vorgesehen, die als "Abdeckmetallisierung" bezeichnet wird, und so angeordnet ist, daß sie das Durchgangsloch 9 bedeckt. Die Kontaktstelle 16 ist durch das Kontaktloch 7 mit der Leiterschicht 90 verbunden.
b. Beispiel 2
Ein Baugruppensubstrat 338 (siehe 41) gemäß diesem Beispiel weist die gleiche Grundstruktur auf wie die gemäß der zweiten Modifikation. Die Kontaktstelle 16 ist nur mit dem Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs 9 verbunden. In den obigen Beispielen ist die Kontaktstelle 16 mit der leitfähigen Schicht 4 auf der Oberfläche des Kernsubstrats 1 verbunden, so daß eine leichte Abtrennung verhindert wird. Außerdem wird eine Verbindung zum Kontaktfleck 91 des Durchgangslochs hergestellt, so daß die Länge des elektrischen Leiters von der Rückseite des Substrats verkürzt wird.
[Dritte Modifikation]
Die Struktur gemäß dieser Modifikation ist grundsätzlich die gleiche wie die gemäß der ersten Modifikation. Eine Struktur, die man durch Ausbilden von Lötmetall in Kugelform erhält, wird mit dem leitenden Verbindungsstift verbunden. Dann wird der leitende Verbindungsstift angeordnet.
Wie oben beschrieben, weist der leitende Verbindungsstift gemäß der dritten Ausführungsform den säulenförmigen Verbindungsabschnitt und einen plattenförmigen befestigten Abschnitt auf, wobei für den säulenförmigen Verbindungsabschnitt ein Einschnürungsabschnitt vorgesehen ist, der einen kleineren Durchmesser als den der anderen Abschnitte aufweist. Daher kann eine Spannung, die bei der Durchführung der Temperaturwechselbeanspruchung oder bei der Montage des Baugruppensubstrats an dem Stift angreift, ausreichend absorbiert werden, da der Einschnürungsabschnitt durchgebogen wird. Daher kann eine Abtrennung des Stifts von dem Substrat verhindert werden. Das Baugruppensubstrat, das den vorstehenden leitenden Verbindungsstift aufweist, kann eine Spannungskonzentration auf den leitenden Verbindungsstift vermindern. Daher erhält man eine hohe Haftbindungsfestigkeit zwischen dem leitenden Verbindungsstift und der Kontaktstelle und zwischen der Kontaktstelle und dem Substrat. Als Ergebnis kann eine hervorragende Zuverlässigkeit der Verbindung erzielt werden.
42 zeigt Beurteilungsergebnisse des Baugruppensubstrats gemäß der dritten Ausführungsform. Die folgenden Faktoren wurden beurteilt: niedrigste Haftbindungsfestigkeit des verbundenen leitenden Verbindungsstifts, Zustände jedes Stifts nach einem Erhitzungstest (Wiedergabe des tatsächlichen IC-Meßzustands und Beurteilung, die so durchgeführt wird, daß man ein Substrat mit dem Stift durch einen auf 250°C eingestellten Stickstoff-Aufschmelzofen laufen läßt), und niedrigste Haftbindungsfestigkeit sowie Durchgangsprüfung im Temperaturwechselbeanspruchungszustand (1000 Zyklen, die jeweils aus einem Zyklus mit 130°C/3 Minuten + - 65°C/3 Minuten bestehen).
Vierte Ausführungsform
Nachstehend werden ein Baugruppensubstrat gemäß einer vierten Ausführungsform und ein Fertigungsverfahren dafür beschrieben. Die Schritte (1) bis (12) entsprechen denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben wurde. Daher werden ähnliche Schritte aus der Darstellung und Beschreibung weggelassen.

(13) Der Galvanisierresist 3 des in 4(D) dargestellten Substrats wird entfernt, die stromlos abgeschiedene Schicht 12 unter dem Galvanisierresist wird entfernt, die Leiterschicht 5 und das Kontaktloch 7 sowie die ebene Schicht 21 werden gebildet. Auf diese Weise wird ein Aufbausubstrat durch sechs Schichten gebildet, so daß für jede Seite drei Schichten vorgesehen sind (siehe 43).
(14) Für die Leiterschicht 5, das Durchgangsloch 7 und die ebene Schicht 21 des so erhaltenen Aufbausubstrats wird eine vergröberte Schicht 11 bereitgestellt. Dann wird eine Abdeckung mit der organischen Harzisolierschicht 15 durchgeführt, welche die Öffnung 18 aufweist, durch welche die Kontaktstelle 16 und die ebene Schicht 21 nach außen freigelegt werden (siehe 44). Vorzugsweise beträgt die Dicke der organischen Harzisolierschicht 5 μm bis 40 μm. Wenn die Dicke zu gering ist, verschlechtert sich das Isolierverhalten. Wenn die Dicke zu groß ist, kann die Öffnung nicht leicht ausgebildet werden. Schlimmer ist, daß ein unerwünschter Kontakt mit Lötmetall auftritt, der zu Rißbildung oder dergleichen führt.
(15) In der Öffnung 18 wird eine Metallschicht 19 aus korrosionsbeständigem Metall in Form einer vergoldeten Schicht oder einer vernickelten Schicht-vergoldeten Schicht ausgebildet. Dann wird Lötpaste, die als leitfähiges Haftmittel 17 dient, durch Drucken in die Öffnung 18 eingebracht, welche die Unterseite (die Verbindungsfläche mit der Tochterleiterplatte oder der Mutterleiterplatte) des Baugruppensubstrats bildet. Vorzugsweise liegt die Viskosität der Lötpaste in einem Bereich von 50 Pa·s bis 400 Pa·s. Ein leitender Verbindungsstift 100 wird mit einer geeigneten Stifthaltevorrichtung verbunden, um unterstützt zu werden. Ein befestigter Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 100 wird in Kontakt mit dem leitfähigen Haftmittel 17 in der Öffnung 16 gebracht. Dann wird ein Aufschmelzvorgang bei 240°C bis 270°C durchgeführt, so daß der leitende Verbindungsstift 100 an dem leitfähigen Haftmittel 17 befestigt wird (siehe 45). Als Alternative dazu kann eine Struktur, die man durch Ausbilden des leitfähigen Haftmittels in Kugelform oder dergleichen erhält, in die Öffnung eingebracht werden. Alternativ dazu wird die Verbindung des plattenförmigen befestigten Abschnitts des leitenden Verbindungsstifts durchgeführt, um den leitenden Verbindungsstift anzufügen. Dann kann das Aufschmelzen durchgeführt werden.

Die in der Oberseite des Baugruppensubstrats 431 ausgebildete Öffnung 18 ist mit einem Lötkontakthügel 60 versehen, der mit einem Element, wie z. B. einem IC-Chip, verbunden werden kann.
Der leitende Verbindungsstift 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein sogenannter T-förmiger Stift, der einen plattenförmigen befestigten Abschnitt 101 und einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt 102 aufweist, der im wesentlichen über dem Mittelteil des befestigten Abschnitts 101 vorsteht. Der plattenförmige befestigte Abschnitt 101 ist ein Abschnitt, der durch das leitfähige Haftmittel 17 an der äußersten Leiterschicht 5 des Baugruppensubstrats befestigt wird, die als Kontaktstelle 16 dient. Der befestigte Abschnitt 101 wird in eine willkürliche Form gebracht, wie z. B. eine Kreisform oder eine Vieleckform, die an die Größe der Kontaktstelle anpassungsfähig ist. Der Verbindungsabschnitt 102 kann irgendeine Form aufweisen, die in den Verbindungsabschnitt, wie z. B. den Anschluß, eines anderen Substrats eingesetzt werden kann. Zum Beispiel kann der Verbindungsabschnitt zylinderförmig, prismenförmig, kegelförmig oder pyramidenförmig sein.
Das leitfähige Verbindungsmittel 17 zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Baugruppensubstrat kann Lötmetall (Zinn-Blei, Zinn-Antimon, Silber-Zinn-Kupfer oder dergleichen), leitfähiges Harz oder leitfähige Paste sein. Vorzugsweise liegt der Schmelzpunkt des leitfähigen Haftmittels in einem Bereich von 180°C bis 280°C.
Wenn das leitfähige Haftmittel 17 durch Lötmetall gebildet wird, dann wird vorzugsweise Lötmetall mit einer Zusammensetzung von Sn/Pb = 95/5 oder 60/40 verwendet. Vorzugsweise liegt der Schmelzpunkt des verwendeten Lötmetalls in einem Bereich von 180°C bis 280°C. Stärker bevorzugt liegt der Schmelzpunkt in einem Bereich von 200°C bis 260°C.
50 zeigt eine Draufsicht, die eine ebene Schicht 21 darstellt. Die ebene Schicht 21 ist mit einem kreisförmigen Abschnitt 21a versehen, in dem kein Leiter ausgebildet ist, so daß sie netzförmig ausgebildet wird. Der Verbindungsabschnitt 21b, mit dem der leitende Verbindungsstift verbunden wird, ist in einem Abschnitt außerhalb des Abschnitts 21a ausgebildet, in dem kein Leiter ausgebildet ist. Zu beachten ist, daß das Netz im Austausch für die Kreisform rechteckig geformt werden kann. Das Netz kann aus der ebenen Schicht weggelassen werden.
Wie in 45 dargestellt, weist ein Baugruppensubstrat 431 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die ebene Schicht 21 auf, die für die Oberfläche des Substrats vorgesehen ist und die Stromversorgungsschicht bildet. Der leitende Verbindungsstift 100 wird direkt mit der ebenen Schicht 21 verbunden, so daß der elektrische Widerstand von dem externen Substrat (z. B. der Tochterleiterplatte) zur ebenen Schicht 21 vermindert wird. Als Ergebnis kann die Stromversorgung von der Tochterleiterplatte erleichtert werden. Auf diese Weise wird eine hohe Stromzufuhr zum IC-Chip ermöglicht. Als Ergebnis weist die ebene Schicht 21, welche die Stromversorgungsschicht bildet, eine zufriedenstellende Funktion auf.
[Erste Modifikation]
46 zeigt die Schnittdarstellung eines Baugruppensubstrats 432 gemäß einer ersten Modifikation der vorliegenden Erfindung. 47 zeigt eine vergrößerte Ansicht, die den für den leitenden Verbindungsstift 110 bereitgestellten Kontaktstellenabschnitt darstellt, der in 46 in einen Kreis eingeschlossen dargestellt ist.
Die Kontaktstelle 16 des Baugruppensubstrats 432 gemäß der ersten Modifikation ist, wie in 47 dargestellt, mit der organischen Harzisolierschicht 15 (der Durchgangslochschicht) bedeckt, die eine Öffnung 18 aufweist, durch welche die Kontaktstelle 16 teilweise nach außen freigelegt wird. Der befestigte Abschnitt 101 des leitenden Verbindungsstifts 110 ist durch das leitfähige Haftmittel 17 (Sn/Sb = 95:5) mit der Kontaktstelle 16 verbunden, die durch die Öffnung 18 nach außen freigelegt wird. Wie aus der Zeichnung erkennbar, hält und bedeckt die organische Harzisolierschicht 15 den Rand der Kontaktstelle 16. Wenn daher bei der Durchführung des Temperaturwechselbeanspruchungstests oder bei der Montage des Baugruppensubstrats auf der Mutterleiterplatte eine Spannung an dem leitenden Verbindungsstifts 110 angreift, kann ein Bruch der Kontaktstelle 16 und eine Abtrennung von der organischen Harzisolierschicht 15 verhindert werden. Wenn unterschiedliche Materialien, wie z. B. Metall und Harz, miteinander verbunden werden, tritt nicht leicht eine Abtrennung auf.
Wie in 46 dargestellt, weist das Baugruppensubstrat gemäß der ersten Modifikation der vorliegenden Erfindung die Struktur auf, in der die ebene Schicht 21 zur Bildung der Masseschicht auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet wird. Außerdem ist der leitende Verbindungsstift 110 direkt mit der ebenen Schicht 21 verbunden. Daher wird der elektrische Widerstand von dem externen Substrat (z. B. der Tochterleiterplatte) zur ebenen Schicht 21 vermindert. Als Ergebnis wird auch die ebene Schicht, welche die Masseschicht bildet, durch den leitenden Verbindungsstift mit niedrigem Widerstand mit der Masseleitung auf der Seite der Tochterleiterplatte verbunden. Auf diese Weise kann eine ausreichende Rauschunterdrückung durchgeführt werden.
Das Baugruppensubstrat 432 gemäß der ersten Modifikation weist den leitenden Verbindungsstift 110 auf, der aus mindestens einer Materialart besteht, die eine hervorragende Flexibilität aufweist und unter Kupfer, einer Kupferlegierung, Zinn, Zink, Aluminium und Edelmetall ausgewählt ist. Besonders bevorzugt wird die Verwendung von Phosphorbronze, einer Kupferlegierung, da hervorragende elektrische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit als leitender Verbindungsstift erzielt werden können. Der obige leitende Verbindungsstift kann mit einer anderen Metallschicht abgedeckt werden, um Korrosion zu verhindern oder die Festigkeit zu erhöhen.
Wie aus 47 erkennbar, besteht der leitende Verbindungsstift 110 aus einem Material mit hervorragender Flexibilität. Daher kann eine Spannung absorbiert werden, die beim Verbinden des Baugruppensubstrats mit einem anderen Substrat an dem leitenden Verbindungsstift 110 angreift, so daß der Verbindungsabschnitt 102 durchgebogen wird, wie in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
[Zweite Modifikation]
48 zeigt den Schnitt eines Baugruppensubstrats 433 gemäß einer zweiten Modifikation der vorliegenden Erfindung. 49 zeigt eine vergrößerte Ansicht, die einen mit dem leitenden Verbindungsstift 120 versehenen Kontaktstellenabschnitt darstellt, der in 48 in einen Kreis eingeschlossen dargestellt ist.
Wie aus 49 erkennbar, weist der leitende Verbindungsstift 120 des Baugruppensubstrats 433 gemäß der zweiten Modifikation den Einschnürungsabschnitt 103 auf, der für seinen Verbindungsabschnitt 102 vorgesehen ist. Daher kann eine hervorragende Flexibilität erzielt werden, und daher kann der leitende Verbindungsstift 120 leicht durchgebogen werden. Eine Spannung, die an dem leitenden Verbindungsstift 120 angreift, wenn das Baugruppensubstrat mit der Mutterleiterplatte oder dergleichen verbunden wird, kann absorbiert werden, da der Verbindungsabschnitt 102 wegen des Einschnürungsabschnitts 103 durchgebogen wird.
[Dritte Modifikation]
Die Struktur ist grundsätzlich die gleiche wie die gemäß der ersten Modifikation. Eine Struktur, die man durch Ausbilden von Lötmetall in Kugelform erhält, wird mit dem leitenden Verbindungsstift verbunden. Dann wird der leitende Verbindungsstift angeordnet.
In der vierten Ausführungsform ist der leitende Verbindungsstift direkt mit der ebenen Schicht verbunden, so daß der elektrische Widerstand von dem externen Substrat zur ebenen Schicht vermindert wird. Als Ergebnis kann die Funktion der ebenen Schicht verbessert werden.
51 zeigt Beurteilungsergebnisse des Baugruppensubstrats gemäß der ersten Ausführungsform. Die folgenden Faktoren wurden beurteilt: niedrigste Haftbindungsfestigkeit des verbundenen leitenden Verbindungsstifts, Zustände jedes Stifts nach einem Erhitzungstest (Wiedergabe des tatsächlichen IC-Meßzustands und Beurteilung, die so durchgeführt wird, daß man ein Substrat mit dem Stift durch einen auf 250°C eingestellten Stickstoff-Aufschmelzofen laufen läßt) und niedrigste Haftbindungsfestigkeit und Durchgangsprüfung im Temperaturwechselbeanspruchungszustand (1000 Zyklen, die jeweils aus einem Zyklus mit 130°C/3 Minuten + - 65°C/3 Minuten bestehen).
Fünfte Ausführungsform
Nachstehend werden ein Baugruppensubstrat gemäß einer fünften Ausführungsform und ein Fertigungsverfahren dafür beschrieben.
Zunächst wird eine Leiterplatte mit einer Oberfläche hergestellt, auf der eine Leiterschaltung ausgebildet ist. Das Substrat kann ein isolierendes Harzsubstrat sein, wie z. B. eine Glasepoxidsubstrat, ein Polyimidsubstrat oder ein Bismaleimid-Triazin-Harzsubstrat, eine kupferbeschichtete Laminatplatte, ein Keramiksubstrat, ein Metallsubstrat oder dergleichen. Für das obige Substrat wird eine isolierende Harzzwischenschicht bereitgestellt, und dann wird die isolierende Harzzwischenschicht vergröbert, so daß eine vergröberte Oberfläche gebildet wird. Die Gesamtfläche der vergröberten Oberfläche wird einer stromlosen Abscheidung ausgesetzt, um eine geringe Dicke zu erzielen. Dann wird ein Galvanisierresist ausgebildet, und dann wird eine galvanische Abscheidung durchgeführt, um in dem Abschnitt, in dem der Galvanisierresist nicht ausgebildet ist, eine große Dicke zu erzielen. Dann wird der Galvanisierresist entfernt, und dann wird ein Ätzprozeß durchgeführt, so daß eine Leiterschaltung gebildet wird, die aus der galvanisch abgeschiedenen Schicht und einer stromlos abgeschiedenen Schicht besteht. Jede der Leiterschaltungen durch eine Kupferstruktur gebildet.
Das Substrat mit den darauf ausgebildeten Leiterschaltungen ist aufgrund der Leiterschaltung oder des Durchgangslochs mit einer Vertiefung versehen. Um die Vertiefung auszufüllen, wird ein Harzfüllstoff durch Drucken oder dergleichen aufgebracht. Nach dem Trocknen des Substrats wird der überschüssige Teil des Harzfüllstoffs durch einen Schleifvorgang abgeschliffen, um die Leiterschaltung nach außen freizulegen. Dann wird der Harzfüllstoff weitgehend gehärtet.
Dann wird eine vergröberte Schicht für die Leiterschaltung gebildet. Vorzugsweise ist die vergröberte Schicht eine vergröberte Kupferoberfläche, die durch einen Ätzprozeß, einen Schleifprozeß, einen Oxidationsprozeß oder einen Oxidations- und Reduktionsprozeß gebildet wird, oder eine vergröberte Oberfläche, die durch eine metallisierte Schicht gebildet wird. Vorzugsweise beträgt die maximale Höhe Ry der Unebenheiten auf der vergröberten Schicht 1 μm bis 10 μm.
Dann wird auf der vergröberten Oberfläche der Leiterschaltung eine isolierende Harzzwischenschicht ausgebildet. Die obige isolierende Harzzwischenschicht kann unter Verwendung eines Haftmittels für stromlose Abscheidung gebildet werden. Das Haftmittel für stromlose Abscheidung bildet als seine Basis ein hitzehärtbares Harz. Nötigenfalls können in dem obigen Haftmittel für stromlose Abscheidung gehärtete hitzebeständige Harzteilchen, hitzebeständige Harzteilchen, die in Säure oder einem Oxidationsmittel aufgelöst werden, anorganische Teilchen oder ein faserförmiger Füllstoff enthalten sein. Die obige Harzisolierschicht wird zwischen der unteren Leiterschaltung und der oberen Leiterschaltung gebildet, um zu einer isolierenden Harzzwischenschicht geformt zu werden.
Es können mehrere von den obigen Harzisolierschichten bereitgestellt werden. Zum Beispiel wird die untere Schicht zu einer Verstärkungsschicht geformt, die aus anorganischen Teilchen dem faserförmigen Füllstoff und einer Harzgrundmasse besteht. Andererseits kann die obere Schicht zu der Haftmittelschicht für stromlose Abscheidung geformt werden. Als Alternative dazu werden zur Bildung der unteren Schicht hitzebeständige Harzteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 μm bis 2,0 μm, die in Säure oder einem Oxidationsmittel gelöst werden können, in hitzebeständigem Harz dispergiert, das bezüglich der Säure oder des Oxidationsmittels schwer schmelzend ist. Andererseits kann die Haftmittelschicht für stromlose Abscheidung zu der oberen Schicht geformt werden.
Auf der Gesamtoberfläche der isolierenden Harzzwischenschicht, die vergröbert worden ist und der Katalysatorkerne zugeführt wurden, wird eine stromlos abgeschiedene Schicht von geringer Dicke ausgebildet. Vorzugsweise kann die stromlos abgeschiedene Schicht eine stromlos abgeschiedene Kupferschicht mit einer Dicke von 0,5 μm bis 5 μm, vorzugsweise von 1 μm bis 3 μm sein.
Dann wird eine lichtempfindliche Harzschicht (ein Trockenfilm) auf die gebildete stromlos abgeschiedene Schicht auflaminiert. Dann wird eine Photomaske (vorzugsweise wird ein Glassubstrat verwendet) auf die eine Galvanisierresiststruktur aufgezeichnet worden ist, in luftdichten Kontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Harzschicht gebracht und darauf aufgelegt. Dann werden ein Belichtungs- und ein Entwicklungsprozeß durchgeführt, so daß ein nichtleitender Abschnitt mit der Galvanisierresiststruktur ausgebildet wird.
Dann wird in dem Abschnitt mit Ausnahme des nichtleitenden Abschnitts auf der stromlos abgeschiedenen Kupferschicht eine galvanisch abgeschiedene Schicht ausgebildet. Auf diese Weise werden eine Leiterschaltung und ein leitender Abschnitt ausgebildet, der zu dem Kontaktloch geformt wird. Vorzugsweise ist die galvanisch abgeschiedene Schicht eine galvanisch abgeschiedene Kupferschicht mit einer Dicke von 5 μm bis 20 μm.
Dann wird Ätzlösung, wie z. B. eine Mischlösung aus Schwefelsäure und Peroxid, Natriumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Eisenchlorid oder Kupferchlorid verwendet, um die stromlos abgeschiedene Schicht zu entfernen. Auf diese Weise erhält man eine unabhängige Leiterschaltung und ein Kontaktloch, die durch zwei Schichten gebildet werden, welche die stromlos abgeschiedene Schicht und die galvanisch abgeschiedene Schicht enthalten.
Die Palladium-Katalysatorkerne auf der vergröberten Oberfläche, die über dem nichtleitenden Abschnitt freigelegt ist, werden durch Chromsäure, sulfatiertes Wasser oder dergleichen aufgelöst und entfernt.
Dann wird die vergröberte Schicht auf der Leiterschaltung auf der rechten Seite des Substrats gebildet. Vorzugsweise ist die gebildete vergröberte Schicht eine vergröberte Kupferschicht, die durch einen Ätzprozeß, einen Schleifprozeß, einen Oxidationsprozeß oder einen Oxidations- und Reduktionsprozeß gebildet wird, oder eine vergröberte Schicht, die durch eine metallisierte Schicht gebildet wird.
Dann wird auf der Leiterschaltung eine Lötresistschicht gebildet, das heißt die organische Harzisolierschicht gemäß der fünften Ausführungsform. Die Dicke der Lötresistschicht gemäß der vorliegenden Erfindung liegt in einem Bereich von 5 μm bis 150 μm. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke 5 μm bis 40 μm.
Wenn die Dicke zu gering ist, kann die Funktion einer Lötmetallsperre nicht erzielt werden. Ist die Dicke zu groß, dann kann die Öffnung nicht leicht ausgebildet werden. Außerdem tritt ein unerwünschter Kontakt mit dem Lötmetall auf, der zur Rißbildung führt.
Dann wird die Öffnung in der Lötresistschicht geformt. In der Öffnung kann eine Metallschicht gebildet werden, die aus einer oder mehreren Materialarten besteht, die unter Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Zinn, Aluminium, Blei, Phosphor, Chrom, Wolfram, Molybdän, Titan, Platin und Lötmetall ausgewählt sind. Die Metallschicht kann durch irgendein Metallisier-, Aufdampf- oder Sputterverfahren gebildet werden, das zur Bildung der Metallschicht imstande ist.
In der nachstehenden Beschreibung werden zwar zwei Metallschichten gebildet, aber die Anzahl der Metallschichten kann eins oder drei oder mehr betragen. Als Alternative dazu kann die Metallschicht weggelassen werden. Im folgenden wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Metallschicht für die Öffnung bereitgestellt wird. Die Metallschicht wird durch Nickel oder Gold gebildet. Der Grund für die Bildung der Metallschicht ist, daß eine Korrosion der freiliegenden Leiterschaltung verhindert werden muß.
In der Öffnung wird durch stromlose Abscheidung eine vernickelte Schicht gebildet. Ein Beispiel der Zusammensetzung des Nickelgalvanisierbades ist das folgende: 4,5 g/l Nickelsulfat, 25 g/l Natriumhypophosphat, 40 g/l Natriumcitrat, 12 g/l Borsäure und 0,1 g/l Thioharnstoff (pH = 11). Dann wird eine Entfettungslösung zum Reinigen der Öffnung in der Lötresistschicht und der Oberfläche benutzt. Dann wird ein Katalysator, wie z. B. Palladium, dem über der Öffnung freiliegenden Leiterabschnitt zugeführt, um das Material zu aktivieren. Dann wird ein Tauchvorgang in dem Galvanisierbad durchgeführt, so daß eine Vernickelungsschicht entsteht.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Vernickelungsschicht 0,5 μm bis 20 μm, stärker bevorzugt 3 μm bis 10 μm. Wenn die Dicke zu gering ist, kann die Verbindung zwischen dem Lötkontakthügel und der Vernickelungsschicht nicht leicht hergestellt werden. Wenn die Dicke zu groß ist, wird die Belegung des in der Öffnung ausgebildeten Lötkonktakthügels behindert. Im obigen Fall tritt manchmal eine Ablösung auf.
Nach der Ausbildung der Vernickelungsschicht wird eine Vergoldung durchgeführt, um eine Vergoldungsschicht mit einer Dicke von 0,01 μm bis 0,1 μm, vorzugsweise von etwa 0,03 μm, zu bilden.
Nach der Bildung der Lötresistschicht wird eine Öffnung zum Freilegen der Leiterschaltung geformt, oder um die Öffnung herum wird eine Vertiefung zur Verbesserung der Haftfähigkeit des vorstehenden Stifts geformt. Die Vertiefung wird durch Belichten und Entwickeln ausgebildet. Als Alternative dazu wird ein Kohlendioxid-Gaslaser, Excimerlaser oder YAG-Laser be nutzt. Alternativ dazu kann Stanzen angewandt werden. Es können problemlos mehrere der obigen Verfahren angewandt werden.
Der Durchmesser der Öffnung liegt in einem Bereich von 100 μm bis 900 μm. Der Durchmesser der Vertiefung liegt in einem Bereich von 5 μm bis 70 μm. Die am besten geeignete Form der Öffnung und der Vertiefung sind Kreise. Die Form kann ein Vieleck sein, wie z. B. eine rechteckige Form oder eine Sternform.
In der Öffnung und der Vertiefung wird eine leitfähige Haftmittelschicht ausgebildet. Das Haftmittel kann aus Lötmetall, einem Hartlot, leitfähigen körnigen Substanzen und hitzehärtbarem Harz oder leitfähigen körnigen Substanzen und thermoplastischem Harz bestehen. Vorzugsweise wird Lötmetall zur Bildung der Haftschicht verwendet. Der Grund dafür ist, daß eine hohe Haftbindungsfestigkeit erzielt werden kann und das Bildungsverfahren unter verschiedenen Methoden ausgewählt werden kann.
Wenn die Haftschicht durch Lötmetall gebildet wird, dann wird ein Material verwendet, dem 35% bis 97% Pb beigemischt sind. Es kann auch ein Lötmetall verwendet werden, das kein Pb enthält, wie z. B. Sn/Sb, Sn/Ag oder Sn/Ag/Cu.
Wenn die Haftschicht durch das Hartlot gebildet wird, dann wird mindestens ein Material verwendet, das unter Gold, Silber, Kupfer, Phosphor, Nickel, Palladium, Zink, Indium, Molybdän oder Mangan ausgewählt ist. Besonders bevorzugt wird Goldhartlot verwendet, das aus einer Goldlegierung gebildet wird, oder ein als "Silberhartlot" bezeichnetes Material, das durch eine Silberlegierung gebildet wird. Der Grund dafür ist, daß eine befriedigende Leitfähigkeit erreicht und Korrosion ausreichend verhindert werden kann.
Wenn die leitfähigen körnigen Substanzen und das hitzehärtbare Harz sowie das thermoplastische Harz zur Bildung der Haftschicht verwendet werden, dann werden die körnigen Substanzen vorzugsweise durch ein Metall, ein anorganisches Material und Harz gebildet. Der Grund dafür ist, daß der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient und der Schmelzpunkt bezüglich des Harzes leicht eingestellt werden können. Außerdem treten beim Vermischen mit Harz nicht ohne weiteres Dispersion und Koagu lation auf. Zu beachten ist, daß auch andere als die obigen Substanzen verwendet werden können. Das Material, das durch die leitfähigen körnigen Substanzen gebildet wird, wie z. B. Metall oder das leitfähige Harz, wird so, wie es ist, oder mit einer Metallschicht überzogen als das leitfähige und körnige Material verwendet. Das durch die nichtleitenden Substanzen gebildete Material, wie z. B. das anorganische Material oder das Harz, wird mit der Metallschicht und dem leitfähigen Harz überzogen und dann als leitfähige und körnige Substanzen verwendet. Das obige leitfähige Harz wird gerührt, vermischt und gleichmäßig in dem hitzehärtbaren Harz oder dem thermoplastischen Harz verteilt. Dann wird das obige Material zur Bildung der Haftschicht verwendet. Vorzugsweise ist das Harz hitzehärtbares Harz. Der Grund dafür ist, daß eine zufriedenstellende Funktionsfähigkeit bei Raumtemperaturen realisiert werden kann und das Ausfüllen der Öffnung zuverlässig durchgeführt werden kann.
Die leitfähige Haftschicht wird durch Drucken, Plattieren, Vergießen oder Resistätzen gebildet. Das obige Verfahren ist eine Methode zum Auffüllen der Öffnung in dem Lötresist mit dem obigen Material. Es kann auch ein anderes Verfahren angewandt werden, mit dem das Aufbringen und Auftragen des obigen Materials auf die Bindungsfläche des vorstehenden Stifts durchgeführt wird. Dann erfolgt das Einsetzen in die Öffnung.
Nach der Bildung der Haftschicht wird der vorstehende Stift über der Öffnung angeordnet. Die Anzahl des vorstehenden Stifts kann gleich eins sein, oder es können ein oder mehrere vorstehende Stifte bereitgestellt werden. Das Material kann ein Metallwerkstoff sein, wie z. B. Gold, Silber, Eisen, Nickel, Cobalt, Zinn oder Blei, oder ein nichtleitendes Material, wie z. B. Keramik. Im letzteren Fall wird leitfähiges Metall verwendet, um den vorstehenden Stift zu bedecken und die elektrische Verbindung herzustellen.
Die Form der Bindungsfläche des vorstehenden Stifts kann eine flache Form sein. In einem Fall, wo die Vertiefung um die Öffnung herum vorgesehen ist, kann ein Vorsprung bereitgestellt werden, um in die Vertiefung eingesetzt zu werden. Das Baugruppensubstrat gemäß dieser Ausführungsform weist eine solche Struktur auf, daß bei der Durchführung der Montage an dem externen Substrat der auf dem Substrat angeordnete vorstehende Stift mit dem Anschlußabschnitt des externen Substrats in Eingriff gebracht und verbunden wird. Daher kann eine Spannungskonzentration, die bei der Durchführung des Heißcrimpens (Herstellen von Quetschverbindungen) auftritt, entspannt werden. Als Ergebnis können ein Riß und Bruch des vorstehenden Stifts und des Abschnitts zur Aufnahme des vorstehenden Stifts verhindert werden.
Auch unter den Temperaturwechselbeanspruchungsbedingungen des Zuverlässigkeitstests kann das Auftreten eines Risses und Bruchs des Verbindungsabschnitts im Vergleich zu dem Substrat, das mit dem BGA versehen ist, verhindert werden.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Baugruppensubstrat und ein Fertigungsverfahren dafür gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben.
Im folgenden wird die Struktur eines Baugruppensubstrats 510 gemäß der fünften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 59 und 60 beschrieben. 59 zeigt den Schnitt eines Baugruppensubstrats 510 vor der Montage eines IC-Chips 590, der ein Halbleiterelement ist. 60 zeigt den Schnitt des Baugruppensubstrats 510, auf dem der IC-Chip 590 montiert worden ist und das mit einer Mutterleiterplatte (dem externen Substrat) verbunden worden ist. Wie in 60 dargestellt, ist der IC-Chip 590 auf der Oberseite des Baugruppensubstrats 510 montiert worden. Die Unterseite des Baugruppensubstrats 510 ist mit einer Tochterleiterplatte 594 verbunden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 59 die Struktur des Baugruppensubstrats beschrieben. Das Baugruppensubstrat 510 enthält ein mehrschichtiges Kernsubstrat 530 mit einer Oberseite und einer Rückseite, auf der Aufbauschaltungsschichten 580A und 580B ausgebildet sind. Die Aufbauschicht 580A enthält eine isolierende Harzzwischenschicht 550, die mit einem Kontaktloch 560 und einer elektrischen Leiterschaltung 558 ausgestattet ist; sowie eine isolierende Harzzwischenschicht 650, die mit einem Kontaktloch 660 und einer elektrischen Leiterschaltung 658 ausgestattet ist. Die Aufbauschal tungsschicht 580B enthält eine isolierende Harzzwischenschicht 550, die mit einem Kontaktloch 560 und einer elektrischen Leiterschaltung 558 ausgestattet ist; sowie eine isolierende Harzzwischenschicht 650, die mit einem Kontaktloch 660 und einer elektrischen Leiterschaltung 658 ausgestattet ist.
An der Oberseite des Baugruppensubstrats 510 ist ein vorstehender Stift 576A zur Herstellung der Verbindung mit einem Verbindungsabschnitt 592 (siehe 60) des IC-Chips 590 angeordnet. Andererseits ist an der Unterseite ein vorstehender Stift 576A zur Herstellung der Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 596 (siehe 60) der Tochterleiterplatte (einer Erweiterungsplatte) 594 angeordnet. Der vorstehende Stift 576A wird durch Lötmetall 575 mit dem Kontaktloch 660 und der elektrischen Leiterschaltung 658 verbunden. In dieser Ausführungsform ist zwar auch der vorstehende Stift 576A für die Tochterleiterplatte vorgesehen, aber es kann auch eine herkömmliche Struktur verwendet werden, in der ein Kontaktfleck für die Tochterleiterplatte bereitgestellt wird.
Der vorstehende Stift 576A weist kegelförmige Vorsprünge auf, die in einen Verbindungsabschnitt 592 des IC-Chips 590 und einen Verbindungsabschnitt 596 der Tochterleiterplatte 594 eingesetzt werden. Der vorstehende Stift 576A besteht aus Covar (Co-Va-Rh-Legierung).
Ein Verfahren zur Montage des IC-Chips 590 auf dem Baugruppensubstrat 510 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 61 beschrieben. 61(A) zeigt den IC-Chip vor der Montage, während 61(B) eine in 60 mit dem Symbol H bezeichnete vergrößerte Ansicht ist, die den vorstehenden Stift 576A darstellt.
Wie in 61(A) dargestellt, sind der Verbindungsabschnitt 592 des IC-Chips 590 und der Verbindungsstift 576A des Baugruppensubstrats 510 so angeordnet, daß die beiden Elemente einander entsprechen. Dann wird in einem Erhitzungszustand Druck angewandt, so daß der Verbindungsstift 576A in den Verbindungsabschnitt 592 eingesetzt wird (siehe 61(B)).
Nachstehend wird ein weiteres Beispiel unter Bezugnahme auf 70 beschrieben. In diesem Beispiel ist in der Tochterleiterplatte 594 ein Durchgangsloch ausgebildet, das als Verbindungsabschnitt 596 dient. Die Anordnung des Baugruppensubstrats 510 und der Tochterleiterplatte wird durchgeführt (siehe 70(A)), und dann wird in einem Zustand ohne Wärmeeinwirkung Druck auf das Substrat 510 angewandt. Dann wird der vorstehende Stift 576A in das obige Durchgangsloch (den Verbindungsabschnitt) 596 eingesetzt (siehe 70(B)).
Im obigen Beispiel wird bei Druckanwendung in einem Zustand ohne Wärmeeinwirkung der vorstehende Stift 576A des Baugruppensubstrats in eine Elektrode (den Verbindungsabschnitt 596) der Tochterleiterplatte 594 eingesetzt. Auf diese Weise kann Spannung vermindert werden, die bei der Durchführung des Crimpverfahrens angreift. Daher kann beim Montagevorgang das Auftreten eines Risses und Bruchs des vorstehenden Stifts und des Halteabschnitts (des Lötmetallabschnitts) 575 für den vorstehenden Stift verhindert werden. Da eine große Verbindungsfläche zwischen dem vorstehenden Stift 576A und der Haftmittelschicht (der Lötmetallschicht) 575 ermöglicht wird, kann die Haftbindungsfestigkeit im Vergleich zu der herkömmlichen Struktur, die durch den Lötkontakthügel gebildet wird, erhöht werden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 71 eine Ausführungsform des vorstehenden Stifts beschrieben. Grundsätzlich weist der vorstehende Stift 576A einen vorstehenden Stift 576a auf, wie in 71(A) dargestellt. Es können aber auch problemlos zwei oder mehrere vorstehende Stifte 576c vorgesehen werden, wie in 71(C) dargestellt. Wenn zwei oder mehrere vorstehende Stifte vorgesehen werden, ist eine parallele Anordnung um einen vorstehenden Stift herum zulässig. Die Form des vorstehenden Stifts 576a ist kegelförmig. Alternativ dazu kann ein vorstehender Stift 576B verwendet werden, der zylinderförmig ist, wie in 71(B) dargestellt.
Vorzugsweise ist die Unterseite (die Bindungsfläche) des vorstehenden Stifts 576A flach. Wenn rund um die Öffnung eine Vertiefung vorgesehen ist, dann kann ein vorstehender Stift 576D mit der in 71(D) dargestellten Form verwendet werden, so daß ein stiftförmiger Vorsprung 576D für die Bindungsfläche (die Unterseite) bereitgestellt wird. So kann die Haftbindungsfestigkeit des vorstehenden Stifts erhöht werden.
Der vorstehende Stift 576A besteht aus Covar und 42-Legierung, die Eisenlegierungen sind, und Phosphorbronze, die eine Kupferlegierung ist. Der vorstehende Stift 576A wird, wie in den 71(A), 71(C) und 71(D) gezeigt, durch eine Metallart oder eine Legierung gebildet. Als Alternative dazu können in den 71(B) und 71(E) dargestellte vorstehende Stifte 576B und 576E verwendet werden, die aus Keramik 77 bestehen, um die Festigkeit zu erhöhen. Dann wird die Oberfläche des vorstehenden Stifts mit einer Metallschicht überzogen.
Nachstehend wird ein Beispiel des Verfahrens zur Fertigung des Baugruppensubstrats gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben.
Fertigung des Baugruppensubstrats

(1) Ein Ausgangsmaterial war eine kupferkaschierte Laminatplatte 530A, die so strukturiert war, daß Kupferfolie 532 mit einer Dicke von 18 μm auf jede der beiden Seiten eines Substrats 530 aus Glasepoxidharz oder BT-(Bismaleinimid-Triazin-)Harz auflaminiert wurde (Schritt(A), dargestellt in 52). Zunächst wurde durch Bohren ein Loch in der kupferkaschierten Laminatplatte 530A angebracht, und dann wurde eine stromlose Abscheidung durchgeführt. Dann wurde ein der Struktur entsprechender Ätzvorgang durchgeführt. Auf diese Weise wurden eine innere Kupferstruktur 534 und ein Durchgangsloch 536 auf jeder der beiden Seiten des Substrats 530 ausgebildet (Schritt(B), dargestellt in 52).
(2) Das Substrat 530 mit der inneren Kupferstruktur 534 und dem Durchgangsloch 536 wurde mit Wasser gereinigt, und dann wurde das Substrat 530 getrocknet. Dann wurden ein Oxidationsbad (ein Schwärzungsbad), das aus NaOH (10 g/l), NaClO₂ (40 g/l), und Na₃O₄ (6 g/l) bestand, und ein aus NaOH (10 g/l) und NaBH₄ (g g/l) bestehendes Reduktionsbad angewandt, so daß ein Oxidations-Reduktions-Prozeß durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde auf der Oberfläche der inneren Kupferstruktur 534 und dem Durchgangsloch 536 eine vergröberte Schicht 538 ausgebildet (Schritt(C), dargestellt in 52).
(3) Eine Rohmaterialzusammensetzung zur Herstellung eines Harzfüllstoffs wurde vermischt und geknetet, so daß der Harzfüllstoff hergestellt wurde.
(4) Der im Schritt (3) hergestellte Harzfüllstoff wurde mit einem Walzenbeschichter innerhalb von 24 Stunden nach der Herstellung auf die beiden Seiten des Substrats 530 aufgebracht. Auf diese Weise wurde der Harzfüllstoff zwischen der inneren Kupferstruktur 534, der inneren Kupferstruktur 534 oder in das Durchgangsloch 536 eingefüllt. Dann wurde der Harzfüllstoff 20 Minuten bei 70°C getrocknet. Außerdem wurde eine weitere Oberfläche einem entsprechenden Verfahren ausgesetzt. Auf diese Weise wurde der Harzfüllstoff 540 zwischen den inneren Kupferstrukturen 534 oder in das Durchgangsloch 536 eingefüllt. Dann wurde der Harzfüllstoff 540 20 Minuten bei 70°C getrocknet (Schritt (D), dargestellt in 52).
(5) Jede der beiden Seiten des Substrats 530, die dem Schritt (4) ausgesetzt wurden, wurde durch Schleifen mit einer Bandschleifmaschine unter Verwendung eines #600-Bandschleifpapiers (hergestellt von Sankyo) geschliffen. Dann wurde poliert. Dann wurde eine Stunde auf 120°C und eine Stunde auf 150°C erhitzt, so daß der Harzfüllstoff 540 gehärtet wurde.
(6) Das Baugruppensubstrat mit der darauf ausgebildeten Leiterschaltung wurde mit einem alkalischen Material entfettet, so daß ein weiches Ätzen durchgeführt wurde. Dann wurde ein Verfahren unter Verwendung einer Katalysatorlösung durchgeführt, die aus Palladiumchlorid und organischer Säure bestand, so daß ein Pd-Katalysator zugeführt wurde. Der obige Katalysator wurde aktiviert und dann in eine stromlose Abscheidungslösung eingetaucht, die aus 3,2 × 10^–2 mol/l Kupfersulfat, 3,9 × 10^–3 mol/l Nickelsulfat, 5,4 × 10^–2 mol/l eines Komplexbildners, 3,3 × 10^–1 mol/l Natriumhypophosphit, 5,0 × 10^–1 mol/l Borsäure und 0,1 g/l Tensid (Surfil 465, hergestellt von Nissin) bestand und einen pH-Wert von 9 hatte. Eine Minute nach dem Eintauchen wurden einmal pro 4 Sekunden Vertikalschwingungen und Querschwingungen ausgeführt. Auf diese Weise wurden auf der Oberfläche der inneren Kupferstruktur 534 und auf der Oberfläche eines Kontaktflecks 536a des Durch gangslochs 536 eine Überzugsschicht, die durch eine aus Cu-Ni-P bestehende Nadellegierung gebildet wurde, und eine vergröberte Schicht 542 ausgebildet (Schritt (F), dargestellt in 53). Die maximale Höhe von Unebenheiten der vergröberten Schicht 542 war 3 μm. Nach der Bildung der vergröberten Schicht wurde unter Bedingungen mit 0,1 mol/l Zinnborfluorid, 1,0 mol/l Thioharnstoff, einer Temperatur von 35°C und pH = 1,2 eine Cu-Sn-Substitutionsreaktion durchgeführt. Auf diese Weise wurde auf der Oberfläche der vergröberten Schicht eine Sn-Schicht (nicht dargestellt) mit einer Dicke von 0,3 μm ausgebildet.
(7) Ein Rohmaterial für die Herstellung des isolierenden Harzzwischenschichtmaterials wurde gerührt und vermischt, so daß die Viskosität auf 1,5 Pa·s eingestellt wurde. Auf diese Weise erhielt man ein isolierendes Harzzwischenschichtmaterial (für die untere Schicht). Dann wurde eine Rohmaterialzusammensetzung zur Herstellung des Haftmittels für die stromlose Abscheidung gerührt und vermischt, so daß die Viskosität auf 7 Pa·s eingestellt wurde. Auf diese Weise erhielt man die Haftmittellösung für die stromlose Abscheidung (für die obere Schicht).
(8) Die beiden Seiten des im Schritt (6) hergestellten Substrats 530 wurden 24 Stunden nach der Herstellung mit einem Walzenbeschichter mit dem im Schritt (7) gewonnenen isolierenden Harzzwischenschichtmaterial (für die untere Schicht) 44 überzogen, das die Viskosität von 1,5 Pa·s aufwies. Dann wurde das Substrat 530 20 Minuten im horizontalen Zustand stehen gelassen. Dann wurde 30 Minuten bei 60°C getrocknet (vorgehärtet). Dann wurde die im Schritt (7) erhaltene lichtempfindliche Haftmittellösung (für die obere Schicht) 46 mit der Viskosität von 7 Pa·s 24 Stunden nach der Herstellung aufgebracht. Dann wurde das Substrat 530 20 Minuten im horizontalen Zustand stehen gelassen. Dann wurde 30 Minuten bei 60°C getrocknet (vorgehärtet). So wurde eine Haftschicht 550a mit einer Dicke von 35 μm gebildet (Schritt (G), dargestellt in 53).
(9) Ein Photomaskenfilm 551 mit einem aufgedruckten schwarzen Kreis 551a, der einen Durchmesser von 85 mm hatte, wurde mit jeder der beiden Seiten des Substrats 530 mit der im Schritt (8) gebildeten Haftmittelschicht 550a in luftdichten Kontakt gebracht. Dann wurde eine Quecksilberhöchstdrucklampe betätigt, um eine Belichtung mit 500 mJ/cm² durchzuführen (Schritt (H), dargestellt in 53). Dann wurde eine Sprühentwicklung unter Verwendung einer DMTG-Lösung durchgeführt. Dann wurde das Substrat mit einer Quecksilberhöchstdrucklampe mit 3000 mJ/cm² belichtet, und dann wurde eine Stunde auf 100°C, eine Stunde auf 120°C und drei Stunden auf 150°C erhitzt (Nachhärten). Auf diese Weise wurde eine isolierende Harzzwischenschicht (eine zweischichtige Struktur) 550 gebildet, die eine Öffnung (eine Öffnung zur Ausbildung des Kontaktlochs) 548 mit einem Durchmesser von 85 μm enthielt, die dem Photomaskenfilm entsprach, eine hervorragende Maßgenauigkeit und eine Dicke von 35 μm aufwies (Schritt (I), dargestellt in 54). Zu beachten ist, daß die Zinnüberzugsschicht (nicht dargestellt) in der Öffnung 548 für ein Kontaktloch teilweise freigelegt war. Die isolierende Harzzwischenschicht kann unter Verwendung einer Harzschicht hergestellt werden, aus der durch Photo- oder Laserstrukturierung das Kontaktloch gebildet wird.
(10) Das Substrat 530 mit der darin ausgebildeten Öffnung 548 wurde 19 Minuten in Chromsäure getaucht. Dann wurden auf der Oberfläche der isolierenden Harzzwischenschicht 550 vorhandene Epoxidharzteilchen aufgelöst und entfernt, so daß die Oberfläche der isolierenden Harzzwischenschicht 550 vergröbert wurde (Schritt (J), dargestellt in 54). Dann wurde das Substrat 530 in eine neutrale Lösung (hergestellt von Shiplay) eingetaucht, und dann wurde das Substrat 530 mit Wasser gereinigt. Dann wurde Palladiumkatalysator (hergestellt von Atotech) der Oberfläche des Substrats zugeführt, das dem Vergröberungsprozeß ausgesetzt wurde (die Vergröberungstiefe betrug 6 μm), so daß Katalysatorkerne (nicht dargestellt) der Oberfläche der isolierenden Harzzwischenschicht 550 und der Innenfläche der Öffnung 548 für ein Kontaktloch zugeführt worden.
(11) Das Substrat wurde in eine Lösung für stromlose Kupferabscheidung mit der folgenden Zusammensetzung getaucht, so daß auf der Gesamtfläche der vergröberten Oberfläche eine stromlos abgeschiedene Kupferschicht 552 mit einer Dicke von 0,6 μm bis 1,2 μm gebildet wurde (Schritt (K), dargestellt in 54).

[Lösung für stromlose Beschichtung]

EDTA 0,08 mol/l

Kupfersulfat 0,03 mol/l

HCHO 0,05 mol/l

NaCH 0,05 mol/l

a, a'-Bipyridyl 80 mg/l

PEG 0,10 g/l
[Bedingungen für stromlose Abscheidung]
20 Minuten bei einer Temperatur des Harzes in der Lösung von 65°C

(12) Ein im Handel erhältlicher lichtempfindlicher Trockenfilm wurde im Schritt (11) auf die Oberfläche der stromlos abgeschiedenen Kupferschicht 552 aufgebracht. Dann wurde eine Maske aufgelegt, und dann wurde eine Belichtung mit 100 mJ/cm² durchgeführt. Dann wurde ein Entwicklungsprozeß unter Verwendung von 0,8%-igem Natriumcarbonat durchgeführt. Auf diese Weise wurde ein Galvanisierresist 554 mit einer Dicke von 15 μm gebildet (Schritt (L), dargestellt in 54).
(13) Dann wurde der Abschnitt, in dem kein Resist ausgebildet war, einer elektrolytischen Kupferabscheidung unter den folgenden Bedingungen ausgesetzt, so daß eine elektrolytisch abgeschiedene Kupferschicht 556 mit einer Dicke von 15 μm gebildet wurde (Schritt (M), dargestellt in 55).

Schwefelsäure	2,24 mol/l
Kupfersulfat	0,26 mol/l
Zusatzstoff (CAPALISIDE HL, hergestellt von Atotech)	19,5 ml/l

elektrische Stromdichte	1A/dm²
Dauer	65 Min
Temperatur	22 ± 2°C

(14) Der Galvanisierresist 554 wurde unter Verwendung von 5% KOH abgetrennt und entfernt. Dann wurde die stromlos abgeschiedene Schicht unter dem Galvanisierresist mit einer Mischlösung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid geätzt, um aufgelöst und entfernt zu werden. Auf diese Weise wurden eine elektrische Leiterschaltung 558, die aus der stromlos abgeschiedenen Kupferschicht und der elektrolytisch abgeschiedenen Kupferschicht bestand und eine Dicke von 18 μm hatte, und ein Kontaktloch 560 ausgebildet (Schritt (N), dargestellt in 55).
(15) Es wurde ein ähnliches Verfahren wie im Schritt (6) ausgeführt, so daß eine vergröberte Schicht 562 gebildet wurde, die aus Cu-Ni-P bestand. Dann wurde eine Sn-Substitution der Oberfläche durchgeführt (Schritt (O), dargestellt in 55). Ohne Verwendung der Metallisierungslegierung kann die vergröberte Schicht durch Ätzen ausgebildet werden (zweiter Kupferkomplex und Salz einer organischen Säure).
(16) Die Schritte (7) bis (15) wurden wiederholt, so daß die obere elektrische Leiterschaltung 658 und das Kontaktloch 660 (die Leiterschaltung) gebildet wurden. Auf diese Weise erhielt man eine mehrschichtige Leiterplatte (Schritt (P), dargestellt in 55). Zu beachten ist, daß die Sn-Substitution nicht durchgeführt wurde.
(17) Andererseits wurden die folgenden Substanzen miteinander vermischt: 46,67 g Oligomer (mit einem Molekulargewicht von 4000), das gewonnen wurde, indem 50% Epoxidbasen aus 60 Gew.-% Kresolnovolak-Epoxidharz (hergestellt von Nippon Kayaku), gelöst in DMDG, zu Acrylmaterial geformt wurden, mit dem die Lichtempfindlichkeitseigenschaft vermittelt wurde, 15,0 g von 80 Gew.-% Bisphenol A-Epoxidharz (EPICOAT, hergestellt von Yuka Shell), gelöst in Methylethylketon, 1,6 g Imi dazol-Härter (2E4MZ-CN, hergestellt von Shikoku Kasei), 3 g mehrere Hydroxylgruppen enthaltendes Acrylmonomer (R604, hergestellt von Nippon Kayaku), das ein lichtempfindliches Monomer ist, 1,5 g mehrere Hydroxylgruppen enthaltendes Acrylmonomer (DPE6A, hergestellt von Kyoeisha) und 0,71 g dispergierendes Entschäumungsmittel (S-65, hergestellt von Sannopko). Dann wurden 2 g Benzophenon (hergestellt von Kanto Kagaku), das als Photoinitiator diente, und 0,2 g Michlers Keton (hergestellt von Kanto Kagaku), das als Photosensibilisator diente, zugesetzt. Dann wurde die Viskosität auf 2,0 Pa·s bei 25°C eingestellt, so daß man eine Lötresist-Zusammensetzung erhielt.
(18) Jede der beiden Seiten der im Schritt (16) erhaltenen mehrschichtigen Leiterplatte wurde mit der obigen Lötresist-Zusammensetzung bis zu einer Dicke von 20 μm beschichtet. Dann wurde ein Trocknungsverfahren mit 20 Minuten bei 70°C und 30 Minuten bei 70°C durchgeführt. Dann wurde ein Photomaskenfilm (nicht dargestellt) mit einer kreisförmigen Struktur (einer Maskenstruktur) zur Ausbildung der Öffnung und der Vertiefung um die Öffnung herum und mit einer Dicke von 5 μm in engem Kontakt angeordnet. Dann wurde eine Belichtung mit Ultraviolettstrahlung von 500 mJ/cm² durchgeführt, so daß um die Öffnung herum eine Vertiefung 571b ausgebildet wurde (Schritt (B), dargestellt in 62). Dann wurde ein Photomaskenfilm (nicht dargestellt) mit einer kreisförmigen Strukturen (einer Maskenstruktur) zur Bildung der darauf gezeichneten Öffnung und mit einer Dicke von 5 μm in engen Kontakt gebracht. Dann wurde eine Belichtung mit Ultraviolettstrahlung von 1000 mJ/cm² ausgeführt, und dann wurde das DMTG-Entwicklungsverfahren durchgeführt. Dann wurde eine Stunde auf 80°C, eine Stunde 100°C, eine Stunde auf 120°C und drei Stunden auf 150°C erhitzt, so daß der Lötkontaktabschnitt (einschließlich des Kontaktlochs und seines Kontaktfleckabschnitts) zu einer Öffnung 571 (mit einem Durchmesser von 200 μm) geformt wurde. So wurde eine Lötresistschicht (mit einer Dicke von 20 μm) 570 ausgebildet (Schritt (Q), dargestellt in 56).
(19) Dann wurde Lötmetall 575 mit einer Zusammensetzung von Sn/Pb = 4:6, die als Haftmittelschicht diente, auf der Oberfläche der Öffnung 571 der Lötresistschicht 570 mit einer Dicke von 18 μm ausgebildet (Schritt (R), dargestellt in 56).

Andererseits wurde der vorstehende Stift 576A, der aus 42-Legierung bestand, durch eine Stifthaltevorrichtung (nicht dargestellt) unterstützt. Dann wurde Flußmittel auf die Innenfläche der Öffnung 571 aufgetragen, und dann wurde ein Aufschmelzvorgang in einem Zustand durchgeführt, in dem sich die Haltevorrichtung für den vorstehenden Stift 576A im Kontakt mit dem Baugruppensubstrat befand, so daß der vorstehende Stift 576A mit dem Lötmetall 575 verbunden wurde. Auf diese Weise erhielt man ein Baugruppensubstrat 510 mit dem vorstehenden Metallstift (siehe 57).
(Erste Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der fünften Ausführungsform. Auf der Innenfläche der Öffnung wurde eine Metallschicht ausgebildet.
Die Schritte (1) bis (18) waren die gleichen wie die gemäß der fünften Ausführungsform. Es wurde eine Lötresistschicht mit einer Öffnung 571 ausgebildet (Schritt (Q), dargestellt in 58).

(19) Das Substrat mit der Öffnung in seiner Lötresistschicht wurde 20 Minuten in eine Lösung für stromlose Nickelabscheidung getaucht, die aus 30 g/l Nickelchlorid, 10 g/l Natriumhypophosphit und 10 g/l Natriumcitrat bestand und einen pH-Wert von 5 hatte. Auf diese Weise wurde eine Nickelschicht 572 mit einer Dicke von 5 μm für die Öffnung aufgebracht. Dann wurde das Substrat 530 23 Sekunden bei 93°C in eine Lösung für stromlose Abscheidung getaucht, die aus 2 g/l Kaliumdicyanaurat(I), 75 g/l Ammoniumchlorid, 50 g/l Natriumcitrat und 10 g/l Natriumhypophosphit bestand. Auf diese Weise wurde auf der Nickelschicht 572 eine Goldschicht 574 mit einer Dicke von 0,03 μm gebildet.
(20) Dann wurde durch Maskendruck das Lötmetall 575 mit einer Zusammensetzung von Sn/Pb = 4:6 in einer Dicke von 18 μm gebildet, das als Haftmittel für die Öffnung 571 der Lötresistschicht 570 dient.

Andererseits wurde der aus 42-Legierung bestehende vorstehende Stift 576A durch eine Stifthaltevorrichtung (nicht dargestellt) unterstützt. Dann wurde Flußmittel auf die Innenfläche der Öffnung 571 aufgebracht, und dann wurde in einem Zustand, wo sich die Haltevorrichtng des vorstehenden Stifts 576A im Kontakt mit dem Baugruppensubstrat befand, ein Aufschmelzvorgang bei 200°C durchgeführt, so daß die Verbindung hergestellt wurde. Auf diese Weise erhielt man ein Baugruppensubstrat 510, das den vorstehenden Metallstift enthielt (siehe 59)
(Zweite Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der fünften Ausführungsform. Um jede Öffnung 571 wurden vier Vertiefungen geformt.
Die Schritte (1) bis (17) waren die gleichen wie die gemäß der fünften Ausführungsform.

(18) Jede der beiden Seiten der im Schritt (16) erhaltenen mehrschichtigen Leiterplatte wurde mit der Lötresistzusammensetzung 70 mit einer Dicke von 20 μm beschichtet (Schritt (A), dargestellt in 62). Dann wurde 20 Minuten bei 70°C und 30 Minuten bei 70°C ein Trocknungsprozeß durchgeführt. Ein Photomaskenfilm (nicht dargestellt), der eine kreisförmige Struktur (eine Maskenstruktur) zum Formen der Öffnung und der Vertiefung um die Öffnung herum aufwies und eine Dicke von 5 μm hatte, wurde in engen Kontakt gebracht. Dann wurde eine Belichtung mit Ultraviolettstrahlung mit 500 mJ/cm² ausgeführt, und dann wurde das DMTG-Entwicklungsverfahren durchgeführt. Dann wurde eine Stunde auf 80°C, eine Stunde auf 100°C, eine Stunde auf 120°C und drei Stunden auf 150°C erhitzt. So wurde der Lötkontaktabschnitt (einschließlich des Kontaktlochs und seines Kontaktfleckabschnitts) zu der Öffnung 571 (mit einem Durchmesser von 150 μm) geformt. Auf diese Weise wurde eine Lötresistschicht 70 (mit einer Dicke von 20 μm) gebildet, die auf der Diagonalen vier Aussparungen 571b mit einem Durchmesser von jeweils 10 μm und einer Tiefe von 10 μm um die Öffnung 571 aufwies (Schritt (C), dargestellt in 62).
(19) Als Haftschicht der Öffnung 571 der Lötresistschicht 570 wurde Lötmetall 575 mit einer Zusammensetzung von Sn/Pb = 4:6 durch Maskendruck mit einer Dicke von 18 μm ausgebildet (Schritt (D), dargestellt in 63).

Andererseits wurde der aus 42-Legierung bestehende vorstehende Stift 576D (siehe 71(D)) durch eine Stifthaltevorrichtung (nicht dargestellt) unterstützt. Dann wurde Flußmittel auf die Innenfläche der Öffnung 571 aufgebracht, und dann wurde in einem Zustand, in dem sich die Haltevorrichtung des vorstehenden Stifts 576D im Kontakt mit dem Baugruppensubstrat befand, ein Aufschmelzvorgang durchgeführt, um die Verbindung herzustellen. Auf diese Weise erhielt man ein Baugruppensubstrat 510 mit dem vorstehenden Metallstift (Schritt (E), dargestellt in 63).
(Dritte Modifikation)
Die Struktur war grundsätzlich die gleiche wie die gemäß der zweiten Modifikation. Wie in 64 dargestellt, wurde in der Öffnung 571 eine Metallschicht ausgebildet. Ähnlich wie bei der ersten Modifikation war die Metallschicht so beschaffen, daß die Nickelschicht 572 und die Goldschicht 574 ausgebildet wurden.
(Vierte Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der ersten Modifikation. Als Metallschicht wurde eine Aluminiumschicht in der Öffnung ausgebildet. Die Schritte (1) bis (18) waren die gleichen wie die gemäß der ersten Modifikation.

(19) Das Substrat 530 mit der in der Lötresistschicht 570 ausgebildeten Öffnung 571 wurde dem folgenden Prozeß ausgesetzt: auf der elektrischen Leiterschaltung 658 und dem Kontaktloch 660, durch das die Öffnung 571 nach außen freigelegt wurde, wurde eine Aluminiumschicht 672 mit einer Dicke von 4 μm durch Sputtern ausgebildet (Schritt (A), dargestellt in 65).
(20) Auf die Aluminiumschicht 672 der Öffnung 571 wurde Silberhartlot (BAg-8) 75C in einer Menge von 0,1 g aufgebracht, um aufgelöst zu werden (Schritt (B), dargestellt in 65). Dann wurde ein aus Covar bestehender vorstehender Stift 576A auf das aufgelöste Silberhartlotmaterial 75C aufgebracht, um durch Crimpen verbunden zu werden. Auf diese Weise erhielt man ein Baugruppensubstrat (Schritt (C), dargestellt in 65).

(Fünfte Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der fünften Ausführungsform. Die Metallteilchen in der Haftschicht waren Kupfer, während Polyimidharz als thermoplastisches Harz verwendet wurde.
Die Schritte (1) bis (18) waren die gleichen wie die gemäß der ersten Modifikation.

(19) Das Haftmittel wurde unter Verwendung von Metallteilchen und thermoplastischem Harz hergestellt. Kupfer, das die Metallteilchen bildete, wurde in Kugelform mit einem Durchmesser von 1 μm bzw. einem Durchmesser von 0,6 μm gebildet. Die geformten Kupferteilchen wurden so angeordnet, daß die Kupferteilchen mit dem Durchmesser von 1 μm und diejenigen mit dem Durchmesser von 0,6 μm in einem Verhältnis von 3:1 in Polyimidharz als dem thermoplastischen Harz vermischt und gerührt wurden, so daß eine Koagulation verhindert wurde. Der Füllfaktor wurde auf 85% eingestellt. Auf diese Weise wurde eine Tablette 675 mit einem Durchmesser von 50 μm und einer Dicke von 10 μm geformt.
(20) Die geformte Tablette 675 wurde in die Öffnung 571 eingesetzt (Schritt (A), dargestellt in 66), und dann wurde das Substrat auf 200°C erhitzt. Dann wurde ein vorstehender Stift 576A aus Covar aufgesetzt, und dann wurde das Crimpen durchgeführt, um die Verbindung herzustellen. Auf diese Weise erhielt man ein Baugruppensubstrat (Schritt (B), dargestellt in 66).

(Sechste Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der dritten Modifikation. Für die Metallschicht wurde durch Cu-Sn-Substitutionsreaktion eine Sn-Schicht bereitgestellt. Als Haftschicht wurde Siliciumidoxid als anorganische Teilchen und Epoxidharz als hitzehärtbares Harz verwendet.
Die Schritte (1) bis (16) waren die gleichen wie die gemäß der fünften Ausführungsform.

(17) Vor der Ausbildung der Lötresistschicht wurde die Oberfläche der vergröberten Schicht der Leiterschaltung zinnsubstituiert, so daß eine Zinnschicht mit einer Dicke von 0,3 μm gebildet wurde.
(18) Andererseits wurden die folgenden Substanzen miteinander vermischt: 46,67 g Oligomer (mit einem Molekulargewicht von 4000), das gewonnen wurde, indem 50% Epoxidbasen aus 6.0 Gew.-% Kresolnovolak-Epoxidharz (hergestellt von Nippon Kayaku), gelöst in DMDG, zu Acrylmaterial geformt wurden, mit dem die Lichtempfindlichkeitseigenschaft vermittelt wurde, 15,0 g von 80 Gew.-% Bisphenol A-Epoxidharz (EPICOAT 1001, hergestellt von Vuka Shell), gelöst in Methylethylketon, 1,6 g Imidazol-Härter (2E4MZ-CN, hergestellt von Shikoku Kasei), 3 g mehrere Hydroxylgruppen enthaltendes Acrylmonomer (R604, hergestellt von Nippon Kayaku), das ein lichtempfindliches Monomer ist, 1,5 g mehrere Hydroxylgruppen enthaltendes Acrylmonomer (DPE6A, hergestellt von Kyoeisha) und 0,71 g dispergierendes Entschäumungsmittel (S-65, hergestellt von Sannopko). Dann wurden 2 g Benzophenon (hergestellt von Kanto Kagaku), das als Photoinitiator diente, und 0,2 g Michlers Keton (hergestellt von Kanto Kagaku), das als Photosensibilisator diente, zugesetzt. Dann wurde die Viskosität auf 2,0 Pa·s bei 25°C eingestellt, so daß man eine Lötresist-Zusammensetzung erhielt. Zu beachten ist, daß die Viskosität unter Verwendung des Rotors Nr. 4 eines B-Viskosimeters (DVL-B, hergestellt von Tokyo Keiki) bei einer Geschwindigkeit von 60 U/min und mit dem Rotor Nr. 3 des gleichen Viskosimeters bei einer Geschwindigkeit von 6 U/min gemessen wurde.
(19) Die Lötresistzusammensetzung 70 wurde mit einer Dicke von 20 μm auf jede Seite der im Schritt (17) erhaltenen mehrschichtigen Leiterplatte aufgebracht (Schritt (A), dargestellt in 67) Dann wurde 20 Minuten bei 70°C und 30 Minuten bei 70°C ein Trocknungsprozeß durchgeführt. Dann wurde ein Photomaskenfilm (nicht dargestellt) mit einer darauf gezeichneten kreisförmigen Struktur (einer Maskenstruktur) und einer Dicke von 5 μm in luftdichten Kontakt gebracht und aufgelegt. Dann wurde eine Belichtung mit Ultraviolettstrahlung mit 1000 mJ/cm² ausgeführt, und dann wurde ein DMTG-Entwicklungsverfahren durchgeführt. Dann wurde eine Stunde auf 80°C, eine Stunde auf 100°C, eine Stunde auf 120°C und drei Stunden auf 150°C erhitzt. Auf diese Weise wurde eine Lötresistschicht 70 (mit einer Dicke von 20 μm) ausgebildet, welche die Öffnung 571 (mit einem Durchmesser von 200 μm) aufwies, die durch den Lötkontaktabschnitt (einschließlich des Kontaktlochs und seines Kontaktfleckabschnitts) gebildet wurde (Schritt (B), dargestellt in 67).
(20) Um die Öffnung 571 herum wurden unter Verwendung eines Bohrers 630 mit einem Durchmesser von 50 μm zwei Vertiefungen 571b mit einem Durchmesser von jeweils 50 μm und einer Tiefe von 15 μm ausgebildet (Schritt (C), dargestellt in 67).
(21) Das Haftmittel wurde durch anorganische Teilchen und hitzehärtbares Harz gebildet. Siliciumdioxid in Form von anorganischen Teilchen wurde in eine Vieleckform mit einem Durchmesser von 1 μm gebracht. Die geformten anorganischen Teilchen wurden in Vernickelungslösung eingetaucht, und dann wurde die Oberflächenschicht des anorganischen Teilchens mit einer Nickelschicht überzogen. Die mit Nickel beschichteten anorganischen Teilchen wurden in Epoxidharz als dem hitzehärtbarem Harz gerührt, so daß eine Koagulation verhindert wurde. Der Füllfaktor wurde auf 90% eingestellt. Dann wurde das hitzehärtbare Harz in einen Topf zum Vergießen eingespritzt, so daß ein Lufteintritt verhindert wurde.
(22) Das Vergießen wurde durchgeführt, um das Haftmittel 75D in die Öffnung 571 einzubringen (Schritt (D), dargestellt in 68). Dann wurde das Erhitzen durchgeführt, und dann wurde der vorstehende Stift 576D aus Covar angebracht. Dann wurde das Härten bei 200°C durchgeführt, so daß die Verbindung hergestellt wurde. Als Ergebnis erhielt man ein Baugruppensubstrat (Schritt (E), dargestellt in 68).

(Siebente Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der ersten Modifikation. Wie in 69(A) dargestellt, wurde als Metallschicht ein Nickelüberzug 572 aufgebracht. Eine Vergoldung wurde nicht durchgeführt. Als vorstehender Stift 576A wurde der innere Abschnitt aus Covar hergestellt, und die Oberflächenschicht wurde durch Vergolden gebildet. Folglich wurde eine Goldbeschichtung durchgeführt.
(Achte Modifikation)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der ersten Modifikation. Wie in 71(E) dargestellt, hatte der vorstehende Stift 576E eine Struktur mit einem inneren Abschnitt 577 aus Keramik, die Oberflächenschicht wurde durch Nickel- und Kupferbeschichtung gebildet. Auf diese Weise erhielt man ein Baugruppensubstrat.
(Neunte Modifikation)
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 72 und 73 ein Baugruppensubstrat gemäß einer neunten Modifikation beschrieben.
In der neunten Modifikation wird ein vorstehender Stift 576F verwendet, dessen Seitenfläche und Bodenfläche in 71(F) dargestellt wurden. Der vorstehende Stift 576F weist fünf Vorsprünge 576b auf, die über der Bodenfläche ausgebildet sind. Zunächst wird in dem Lötresist 571 eines in 72(A) dargestellten Baugruppensubstrats eine Öffnung 571 ausgebildet. Dann wird in der Öffnung 571 eine Vertiefung 571b ausgebildet, die mit einer Leiterschaltung 658 in Verbindung stehen kann (72(B)). Dann wird in der Öffnung 571 eine Metallschicht 573 ausgebildet, die aus Nickel und so weiter bestehen kann (72(C)). Dann wird auf der Metallschicht 573 eine Haftschicht 575 aus Lötmetall und so weiter ausgebildet (73(D)). Schließlich wird der vorstehende Stift 576F in der Öffnung 571 untergebracht.
In der neunten Modifikation wird die elektrische Verbindung mit der Leiterschaltung 658 durch die Vertiefung 571b sowie durch die Öffnung 571 hergestellt. Daher können problemlos eine hohe elektrische Leistung und ein elektrisches Signal von hoher Kapazität zu dem externen Substrat übertragen werden.
(Zehnte Modifikation)
Die Grundstruktur ist die gleiche wie die gemäß der fünften Ausführungsform. Die Lötmetallschicht hatte die Form von Sn/Sb.
(Vergleichsbeispiel)
Die Grundstruktur war die gleiche wie die gemäß der fünften Ausführungsform. Die von der Öffnung gebildete Elektrode wurde als Lötmetallkugel geformt, so daß ein IC-Chip montiert wurde.
Die Baugruppensubstrate gemäß der fünften Ausführungsform bis zur achten Modifikation und gemäß dem Vergleichsbeispiel wurden so beurteilt, daß die Verbindungsfestigkeit, ein Zugversuch nach der Montage des externen Substrats (der Zuverlässigkeitstest) und das Auftreten eines Risses und Bruchs der Elektrode verglichen wurden. Ergebnisse wurden in der in 74 gezeigten Tabelle dargestellt.
Die fünfte Ausführungsform bis zur achten Modifikation war so beschaffen, daß die Verbindungsfestigkeit 20 kg/cm² oder mehr betrug, beim Zugversuch keine defekte Verbindung der Elektrode auftrat und der Zuverlässigkeitstest unter den Temperaturwechselbeanspruchungsbedingungen nach 1000 Zyklen keinen Riß und Bruch der Elektrode ergab.
(Sechste Ausführungsform)
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 75 ein Baugruppensubstrat gemäß der sechsten Ausführungsform beschrieben.
Die mehrschichtige Harzleiterplatte 10 weist auf der Vorder- und Rückseite des Kernsubstrats 30 Aufbauschaltungsschichten 80U und 80D auf. Die Aufbauschaltungsschichten 80U und 80D enthalten eine untere isolierende Harzzwischenschicht 50 mit einem Kontaktloch 46, eine obere isolierende Harzzwischenschicht 60 mit einem oberen Kontaktloch 66 und eine Lötresistschicht 70, die auf der oberen isolierenden Harzzwischenschicht 60 ausgebildet ist. Ein Lötkontakthügel 76 (ein externen Verbindungsanschluß) zur Herstellung der Verbindung zu einem IC-Chip (nicht dargestellt) wird für das obere Kontaktloch 66 durch eine Öffnung 71 des Lötresists 70 bereitge stellt. Ein leitender Verbindungsstift 78 (ein äußerer Verbindungsanschluß) zur Herstellung der Verbindung mit einer Tochterleiterplatte (nicht dargestellt) wird an das untere Kontaktloch 66 angeschlossen.
In der sechsten Ausführungsform durchdringt ein Durchgangsloch 36 das Kernsubstrat 30 und die untere isolierende Harzzwischenschicht 50, um die Aufbauschaltungsschichten 80U und 80D miteinander zu verbinden. Das Durchgangsloch 36 wird mit einem Harzfüllstoff 54 gefüllt. Auf die Öffnung wird eine Abdeckmetallisierung 58 aufgebracht. Auf ähnliche Weise wird das in der unteren isolierenden Harzzwischenschicht 50 ausgebildete Kontaktloch 46 mit einem Harzfüllstoff 54 gefüllt. Auf die Öffnung wird eine Abdeckmetallisierung 58 aufgebracht.
In der sechsten Ausführungsform wird durch Bohren oder durch einen Laserstrahl ein Durchgangsloch ausgebildet, das durch das Kernsubstrat 30 und die untere isolierende Harzzwischenschicht 50 hindurchgeht, so daß das Durchgangsloch 36 gebildet wird. Das Kontaktloch 66 wird unmittelbar über dem Durchgangsloch 36 ausgebildet. Daher sind das Durchgangsloch 36 und das Kontaktloch 66 in einer Linie angeordnet, so daß die Länge des elektrischen Leiters verkürzt wird. Auf diese Weise kann die Signalübertragungsgeschwindigkeit erhöht werden. Da das Durchgangsloch 36 und das Kontaktloch 66, das mit dem äußeren Verbindungsanschluß (einem Lötkontakthügel 76 und einem leitenden Verbindungsstift 78) verbunden ist, direkt miteinander verbunden sind, kann eine befriedigende Zuverlässigkeit der Verbindung realisiert werden. Insbesondere weist die sechste Ausführungsform eine Struktur auf, in der ein in dem Durchgangsloch 36 eingeschlossener Füllstoff 54 durch Schleifen eingeebnet wird. Dann wird die Abdeckmetallisierung (die Leiterschicht) 58 aufgebracht. Dann wird auf der Abdeckmetallisierung 58 das Kontaktloch 66 ausgebildet. Daher weist die Oberfläche des Durchgangslochs 36 eine befriedigende Glätte auf. Außerdem kann eine befriedigende Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem Durchgangsloch 36 und dem Kontaktloch 66 realisiert werden.
Die mehrschichtige Leiterplatte gemäß der sechsten Ausführungsform weist eine Struktur auf, in der das gleiche Füll stoffharz 54 in dem Durchgangsloch 36 und dem unteren Kontaktloch 46 eingeschlossen ist. Das Füllstoffharz wird gleichzeitig geschliffen, um eingeebnet zu werden. Daher wird eine Kostensenkung ermöglicht. Die Festigkeit des inneren Abschnitts des Durchgangslochs und die Festigkeit im Kontaktloch können gleichmäßig aufrechterhalten werden. Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeit der mehrschichtigen Leiterplatte verbessert werden. Der in dem Kontaktloch 46 enthaltene Füllstoff 54 wird durch Schleifen eingeebnet, und dann wird die Abdeckmetallisierung (die Leiterschicht) 58 zum Abdecken des Füllstoffs 54 aufgebracht. Dann wird auf der Abdeckmetallisierung 58 das obere Kontaktloch 66 ausgebildet. Daher weist die Oberfläche des unteren Kontaktlochs 46 eine hervorragende Ebenheit auf. Daher kann die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem unteren Kontaktloch 46 und dem oberen Kontaktloch 66 verbessert werden.
Um den leitfähigen Verbindungsstift 78 an dem unteren Kontaktloch 66 zu befestigen, wird eine Lötmetallschicht 77 in Form von Sn/Sb, Sn/Ag oder Sn/Ag/Cu bereitgestellt.

Claims

Baugruppensubstrat, das ein Aufbausubstrat mit mindestens einer Struktur aufweist, in der eine Leiterschicht und eine isolierende Harzzwischenschicht abwechselnd laminiert sind, so daß ein leitender Verbindungsstift zur Herstellung der elektrischen Verbindungen mit einem anderen Substrat an dem Aufbausubstrat befestigt wird, wobei das Baugruppensubstrat aufweist: eine Kontaktstelle zur Befestigung des leitenden Verbindungsstifts, die für einen Teil oder den gesamten Körper der äußersten Schicht des Aufbausubstrats bereitgestellt wird, wobei die Kontaktstelle durch ein Kontaktloch mit einer inneren Leiterschicht verbunden ist und der leitende Verbindungsstift durch ein leitfähiges Haftmittel an der Kontaktstelle befestigt wird, wobei die Kontaktstelle durch ein ringförmiges Kontaktloch mit der inneren Leiterschicht verbunden ist.
Baugruppensubstrat nach Anspruch 1, wobei die Leiterschicht und die isolierende Harzzwischenschicht abwechselnd auf den zwei Seiten eines Kernsubstrats auflaminiert sind, auf dem eine Leiterschicht ausgebildet ist, wobei die Kontaktstelle für einen Teil oder den gesamten Körper der äußersten Leiterschicht des Aufbausubstrats vorgesehen ist, und wobei die Kontaktstelle mit der Leiterschicht des Kernsubstrats verbunden ist.
Baugruppensubstrat nach Anspruch 2, wobei die zwei Seiten des Kernsubstrats ein Durchgangsloch mit einer Leiterschicht bereitstellen, wobei die Kontaktstelle durch ein Kontaktloch mit der Leiterschicht des Durchgangslochs verbunden ist.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kontaktstelle durch mindestens ein Kontaktloch mit der inneren Leiterschicht verbunden ist.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kontaktstelle durch ein Kontaktloch mit mindestens zwei Schichten mit der inneren Leiterschicht verbunden ist.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die äußerste Leiterschicht mit einer organischen Harzisolierschicht abgedeckt ist, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Kontaktstelle teilweise nach außen freigelegt wird, und wobei der leitende Verbindungsstift durch ein leitfähiges Haftmittel an der durch die Öffnung nach außen freigelegten Kontaktstelle befestigt wird.
Baugruppensubstrat nach Anspruch 6, wobei der Durchmesser der Kontaktstelle gleich dem 1,02-fachen bis 100-fachen des Durchmessers der Öffnung ist.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der leitende Verbindungsstift einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt und einen plattenförmigen befestigten Abschnitt aufweist, und wobei der befestigte Abschnitt an der Kontaktstelle befestigt wird.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das leitfähige Haftmittel einen Schmelzpunkt von 180°C bis 280°C aufweist.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das leitfähige Haftmittel durch mindestens ein Material gebildet wird, das unter Zinn, Blei, Antimon, Silber, Gold und Kupfer ausgewählt ist.
Baugruppensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das leitfähige Haftmittel eine der folgenden Legierungen ist: Sn/Pb, Sn/Sb, Sn/Ag und Sn/Sb/Pb.