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JPH07193096A - 階段状多層相互接続装置 - Google Patents

階段状多層相互接続装置

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JPH07193096A
JPH07193096A JP4220957A JP22095792A JPH07193096A JP H07193096 A JPH07193096 A JP H07193096A JP 4220957 A JP4220957 A JP 4220957A JP 22095792 A JP22095792 A JP 22095792A JP H07193096 A JPH07193096 A JP H07193096A
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multilayer
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American Telephone and Telegraph Co Inc
AT&T Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボードの各領域に必要最小限の数の層を配置
して、各領域に必要数のワイヤパスを形成可能な多層相
互接続装置を提供する。 【構成】 第１多層相互接続基板は、複数の第１金属要
素配置領域と第１金属リンクとを有する上部外側層と、
下部外側層と、第１金属リンクと第１貫通導体を有する
中間層とを有する。第１多層相互接続基板の上に、より
小面積の第２多層相互接続基板を配置する。第２多層相
互接続基板は、第２金属要素配置領域と第２金属リンク
とを有する上部外側層と、金属接続領域を有する下部外
側層と、第２金属リンクと第２金属貫通導体とを有する
中間層とを有する。第２金属要素配置領域と金属接続領
域との間に電気的接続を形成する。第１、第２の多層相
互接続基板の間に異方性導電材料層を挿入すると共に、
両基板を複数の固定手段により固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相互接続基板に関し、
特に、プリントワイヤボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、集積回路に実装される回路の密度
は増加する傾向にあり、このため、電子部品に接続され
る入／出力接続の数が増加している。このように入／出
力接続の数が増加すると、プリントワイヤボードにより
電子素子の間に提供されるワイヤパスの数を増加するこ
とが必要になる。従来、ワイヤパスの数を増加させる方
法としては、層の数を増加させる方法、あるいは各層の
上の金属リンクの線の幅を狭める方法がある。この場
合、金属リンクの線の幅は、実際的には、信号伝送能
力、電流伝送能力、製造限界等による制限から、ある最
低値以下に狭めることはできない。一方、ワイヤパスの
数を増加させるためにはプリントワイヤボードの層の数
を増加させなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プリントワイ
ヤボードの層の数を増加させることは、ボードの製造コ
ストを増加させる。それ故に、必要な数のワイヤパスを
形成するのに必要以上に層を形成することは好ましくな
い。多くの応用例においては、プリントワイヤボードの
ある領域において必要なワイヤパスの数は他の領域にお
けるよりも少ない。しかし、現在のところ、異なる領域
で、異なる数の層を有するプリントワイヤボードを形成
する方法はない。それ故に、従来、プリントワイヤボー
ドのあらゆる領域で要求される最大数のワイヤパスを形
成するために、充分な数の層を有するプリントワイヤボ
ードが製造されている。従って、構造面で無駄な部分が
多く、製造コストが高くなるという問題を生じている。
また、プリントワイヤボードの中間層の金属リンクが破
損したり、間違えて配置したような場合には、それを修
理するために、全体のボードを再配置しなければなら
ず、作業性が悪いという問題もある。
【０００４】本発明の目的は、ボードの各領域に必要最
小限の数の層を配置して、各領域に必要数のワイヤパス
を形成可能な多層相互接続装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による階段状多層
相互接続装置は、第１多層相互接続基板を備え、この第
１多層相互接続基板は、複数の第１金属要素配置領域と
第１金属リンクとを有する上部外側層と、複数の第１金
属要素配置領域と第１金属リンクとを選択的に有する下
部外側層と、第１金属リンクと第１貫通導体を有する中
間層とを有する。この場合、少なくとも一つの第１金属
リンクによって一対の第１金属要素配置領域の間に電気
的接続を形成する。そして、第１多層相互接続基板の上
に、この第１多層相互接続基板より小面積の少なくとも
一つの第２多層相互接続基板を配置する。この第２多層
相互接続基板は、第２金属要素配置領域と第２金属リン
クとを有する上部外側層と、金属接続領域を有する下部
外側層と、第２金属リンクと第２金属貫通導体とを有す
る中間層とを有する。この場合、少なくとも一つの第２
リンクによって第２金属要素配置領域と金属接続領域と
の間に電気的接続を形成する。また、第１多層相互接続
基板と第２多層相互接続基板との間に異方性導電材料層
を挿入し、第２多層相互接続基板の下部外側層の金属接
続領域を第１多層相互接続基板の上部外側層の第１金属
要素配置領域に接続する。さらに、第２多層相互接続基
板と第１多層相互接続基板とを、これらを貫通して伸び
る複数の固定手段により固定する。
【０００６】
【実施例】図１は本発明による階段状多層相互接続装置
１０の一実施例を示す斜視図である。この階段状多層相
互接続装置１０は、ガラスエポキシ材料（ＦＲ−４）の
ような材料のプリント回路基板の複数の層１２1、１
２2、１２3……１２nからなる従来のプリントワイヤボ
ードに相当する第１多層相互接続基板１２を有してい
る。この第１多層相互接続基板１２はポリイミド材料、
またはセラミック材料からなる。ここで、層１２1と１
２nは、第１多層相互接続基板１２の外側層と称し、層
１２2、１２3、１２4……１２n-1は中間層と称する。層
１２1、１２2、１２3……１２nの全数は、第１多層相互
接続基板１２の全ての領域で必要とされる最小数のワイ
ヤパスを提供するように選択される。
【０００７】第１多層相互接続基板１２の外側層１２1
と１２nの一方または両方（図では、上部外側層１２1の
み）の上に金属パターン１４が形成され、この金属パタ
ーン１４は金属要素配置領域１６と金属リンク１８とを
有する。この実施例では、金属要素配置領域１６は金属
パッドとして形成されており、表面実装素子（図示せ
ず）の導電部材にハンダ接続するのに適している。ある
いは、この金属要素配置領域１６は貫通素子（図示せ
ず）のリードを収納する金属化貫通孔として形成される
ことも可能である。図２から分かるように、中間層１２
2、１２3、１２4……１２n-1は、その上に少なくとも一
つあるいは複数の金属リンク１８を有している。上部外
側層１２1の上の各金属要素配置領域１６は、この上部
外側層１２1の上の金属リンク１８に直接接続される
か、あるいは、貫通導体２０を介して他の層の上の金属
リンク１８に接続されている。各中間層の上の金属リン
ク１８は貫通導体２０により他の層の金属リンク１８に
接続されている。このようにして、主基板（たとえば、
外部基板）表面の上の金属要素配置領域１６は、選択的
に層１２1、１２2、１２3……１２nの上の金属リンク１
８を介して、他の領域に接続され、第１多層相互接続基
板１２の主表面上に載置されている一対の要素（図示せ
ず）間にワイヤパスを形成する。
【０００８】前述したように、従来のプリントワイヤボ
ード（図示せず）は、このワイヤボードの全ての領域で
必要とされる最大数のワイヤパスを形成するために、充
分な数の層を有するように形成される。これに対して、
本実施例の第１多層相互接続基板１２は、基本的な構成
は従来のプリントワイヤボードと同様であるが、基板の
大部分の領域に必要とされる最小数のワイヤパスを形成
するのに充分な必要最小限の数の層を有する点で従来の
プリントワイヤボードとは異なる。
【０００９】本実施例においては、第１多層相互接続基
板１２の層の数は、必要な領域毎に個別の第２多層相互
接続基板２２（その内一つのみが図示されている）を付
加することにより、必要な領域でのみ増加している。各
第２多層相互接続基板２２は第１多層相互接続基板１２
と同一材料で形成されたより小面積の多層相互接続基板
である。従って、この実施例では、第１多層相互接続基
板１２はプリントワイヤボードであり、各第２多層相互
接続基板２２はプリントワイヤボード材料製の複数の層
２２1、２２2、２２3……２２nから形成されたより小面
積のプリントワイヤボードである。図１においてわかる
ように、第２多層相互接続基板２２の上部外側層層２２
1の露出表面には金属要素配置領域２４と金属リンク２
６のパターンが形成されており、これらは第１多層相互
接続基板１２の上部外側層１２1の上の金属要素配置領
域１６と金属リンク１８のパターンに類似している。ま
た、図２からわかるように、第２多層相互接続基板２２
の下部外側層２２nの底部表面には金属接続領域２７の
パターンが形成されている。
【００１０】図２において、第２多層相互接続基板２２
の各中間層２２2、２２3……２２n- 1は、一つまたは好
ましくは複数の金属リンク２６をその上に有している。
各中間層２２2、２２3……２２n-1の上の各金属リンク
２６は、貫通導体２９を介して、他の層の上の金属リン
ク、あるいは、金属要素配置領域２４または金属接続領
域２７の一つにそれぞれ接続される。このようにして、
金属要素配置領域２４は金属リンク２６により金属要素
配置領域２７に接続される。
【００１１】第２多層相互接続基板２２の下部外側層２
２nと第１多層相互接続基板１２の上部外側層１２1との
間には、異方性導電材料層３０が挟まれ、金属要素配置
領域２７を対応する金属要素配置領域１６に接続してい
る。この異方性導電材料層３０は、シリコンラバー、レ
ジン、または非導電性接着剤で形成されたマトリックス
３１内に、複数の導電性粒子３２（たとえば、金属フレ
ーク、ワイヤ、粒子）が混入されて構成されている。こ
の導電性粒子３２は柱形状とされており、マトリックス
３１の一対の主表面の間に伸び、層２２nと１２1の上の
金属要素配置領域２７と金属要素配置領域１６との電気
的接触を形成する。マトリックス３１は、それ自身は非
導電性なので、導電性粒子３２の柱の間で電気的接続を
形成することはない。この異方性導電材料層３０がシリ
コンラバーのマトリックスから形成された場合には、若
干圧縮されたときに最も優れた電気的特性を示す。この
ため、複数の機械的接続具（この実施例ではピン３３及
び３３’）が、第２多層相互接続基板２２と第１多層相
互接続基板１２とを貫通して伸びるように配置され、異
方性導電材料層３０を圧縮するように締め付けられてい
る。この実施例では、ピン３３はプラスチック製の先割
ピンであり、このピン３３の最下端の中央部で分割され
てなる一対の突起３４の各部は、第１多層相互接続基板
１２の下部外側層１２nと係合するよう形成され、ピン
３３の頭は第２多層相互接続基板２２の上部外側層２２
1に係合している。ピン３３’はプラスチック製のピン
で、第２多層相互接続基板２２と第１多層相互接続基板
１２を順に串刺しにした後、その先端が加熱されて係合
部が形成され、第１多層相互接続基板１２の下部外側層
１２nに係合される。ピンの形状は、上記のもの以外に
も、種々なものが考えられる。
【００１２】上述したように、本実施例の階段状多層相
互接続装置１０は第１多層相互接続基板１２を有し、こ
の第１多層相互接続基板１２に第２多層相互接続基板２
２が異方性導電材料層３０により接続され、ピン３３及
び３３’により結合される。この構成の利点は、第１多
層相互接続基板１２を、従来必要とされていた層の数よ
りも少ない数の層から形成できることである。そして、
必要数のワイヤパスは、さらに追加層が必要とされる領
域において、第２多層相互接続基板２２を追加し、それ
を第１多層相互接続基板１２に異方性導電材料層３０に
よって接続することにより、比較的安価に得られる。本
実施例の階段状多層相互接続装置１０の他の利点は、第
２多層相互接続基板２２内で金属リンク２６が破損した
り、間違えて配置したような場合、それを修理するの
に、ピン３３と３３’を切断し、その部分を置き換えれ
ば、簡単に修理できるという点である。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の階段状多層
相互接続装置によれば、ボードの各領域に必要最小限の
数の層を配置して、各領域に必要数のワイヤパスを形成
でき、また、金属リンクの破損、誤配置に対しても、そ
の一部を交換するだけでよいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による階段状多層相互接続装置の一実施
例を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２面に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０ 階段状多層相互接続装置 １２ 第１多層相互接続基板 １２1、１２2、１２3……１２n 層 １４ 金属パターン １６ 金属要素配置領域 １８ 金属リンク ２０ 貫通導体 ２２ 第２多層相互接続基板 ２２1、２２2、２２3……２２n 層 ２４ 金属要素配置領域 ２６ リンク ２７ 金属接続領域 ２９ 貫通導体 ３０ 異方性導電材料層 ３１ マトリックス ３２ 導電性粒子 ３３、３３’ ピン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上部外側層と下部外側層とその間の少な
    くとも一つの中間層とを有する第１多層相互接続基板を
    備え、 前記外側層のうち少なくとも上部外側層は、複数の第１
    金属要素配置領域と第１金属リンクとを有し、 前記中間層は、第１金属リンクとこの第１金属リンクを
    接続する第１貫通導体を有し、 前記外側層及び中間層の少なくとも一つの層の第１金属
    リンクの少なくとも一つは、前記外側層の一対の金属要
    素配置領域の間に電気的接続を形成するように構成さ
    れ、 前記第１多層相互接続基板の上に、この第１多層相互接
    続基板より小面積の少なくとも一つの第２多層相互接続
    基板が配置され、 この第２多層相互接続基板は、上部外側層と下部外側層
    とその間の少なくとも一つの中間層とを有し、 前記第２多層相互接続基板の上部外側層は、第２金属要
    素配置領域と第２金属リンクとを有し、 前記第２多層相互接続基板の下部外側層は金属接続領域
    を有し、 前記第２多層相互接続基板の中間層は、第２金属リンク
    とこの第２金属リンクを接続する第２金属貫通導体とを
    有し、 前記第２多層相互接続基板の少なくとも一つの層の第２
    金属リンクの少なくとも一つは、前記第２金属要素配置
    領域と金属接続領域との間に電気的接続を形成するよう
    に構成され、 前記第１多層相互接続基板と第２多層相互接続基板との
    間に、前記第２多層相互接続基板の下部外側層の金属接
    続領域と前記第１多層相互接続基板の上部外側層の第１
    金属要素配置領域との間に少なくとも一つの電気的接続
    を形成する異方性導電材料層が挿入され、 前記第２多層相互接続基板と第１多層相互接続基板とを
    貫通して伸び、これらを固定する複数の固定手段が配置
    された、 ことを特徴とする階段状多層相互接続装置。
  2. 【請求項２】 前記第１多層相互接続基板は、前記外側
    層と共に必要数の中間層を組み合わせて、基板を貫通す
    る所定の最小数のワイヤパスを形成するように構成され
    たことを特徴とする請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 前記第２多層相互接続基板は、前記第１
    多層相互接続基板に接続された場合に、第１多層相互接
    続基板と第２多層相互接続基板の層の合計数が、所定の
    最大数のワイヤパスを形成するのに充分な数となるよう
    な数の層を有することを特徴とする請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記第１多層相互接続基板の外部層と中
    間層は、プリントワイヤボード材料製であることを特徴
    とする請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 前記第２多層相互接続基板の外部層と中
    間層は、プリントワイヤボード材料製であることを特徴
    とする請求項１の装置。
  6. 【請求項６】 前記固定手段は、先端が二股に分かれた
    ピンであることを特徴とする請求項１の装置。
  7. 【請求項７】 前記固定手段は、熱硬化性プラスチック
    ピンであることを特徴とする請求項１の装置。
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