DE10042909C2 - Mehrlagiges Keramiksubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Mehrlagiges Keramiksubstrat und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
- Publication number
- DE10042909C2 DE10042909C2 DE10042909A DE10042909A DE10042909C2 DE 10042909 C2 DE10042909 C2 DE 10042909C2 DE 10042909 A DE10042909 A DE 10042909A DE 10042909 A DE10042909 A DE 10042909A DE 10042909 C2 DE10042909 C2 DE 10042909C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- substrate
- green
- ceramic
- layer
- shrinkage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 212
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 161
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 77
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 77
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 65
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 62
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 62
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 54
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 53
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 29
- 239000011174 green composite Substances 0.000 claims description 23
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 claims description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 16
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 101100346656 Drosophila melanogaster strat gene Proteins 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010016173 Fall Diseases 0.000 description 1
- 241000530268 Lycaena heteronea Species 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4688—Composite multilayer circuits, i.e. comprising insulating layers having different properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/041—Printed circuit coils
- H01F41/043—Printed circuit coils by thick film techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4803—Insulating or insulated parts, e.g. mountings, containers, diamond heatsinks
- H01L21/481—Insulating layers on insulating parts, with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/4857—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
- H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
- H01L23/15—Ceramic or glass substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
- H05K3/4626—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
- H05K3/4629—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/10—Glass interlayers, e.g. frit or flux
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/343—Alumina or aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/345—Refractory metal oxides
- C04B2237/346—Titania or titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/60—Forming at the joining interface or in the joining layer specific reaction phases or zones, e.g. diffusion of reactive species from the interlayer to the substrate or from a substrate to the joining interface, carbide forming at the joining interface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/62—Forming laminates or joined articles comprising holes, channels or other types of openings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/66—Forming laminates or joined articles showing high dimensional accuracy, e.g. indicated by the warpage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/68—Forming laminates or joining articles wherein at least one substrate contains at least two different parts of macro-size, e.g. one ceramic substrate layer containing an embedded conductor or electrode
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/708—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the interlayers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
- H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/901—Printed circuit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
- Y10T428/24917—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
- Y10T428/24926—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including ceramic, glass, porcelain or quartz layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mehrlagiges bzw. mehrschichtiges Keramiksubstrat, das durch Anwen
den eines schrumpfungsfreien Prozesses erzeugt wird, der in der Lage ist, das Auftreten von Schrumpfen in Richtung
parallel zu einer Hauptoberfläche in einem Brennschritt im wesentlichen zu vermeiden, und auf ein Verfahren zum Her
stellen desselben. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein mehrlagiges Keramiksubstrat, das minde
stens zwei Typen von Keramikschichten aufweist, die verschiedene Charakteristika haben, und auf ein Verfahren zum
Herstellen derselben.
Einige mehrlagige Keramiksubstrate haben eine Struktur, die ein eingebautes passives Bauteil aufweist, wie z. B. ein
Kondensatorelement oder ein Induktorelement, das dafür vorgesehen ist, die Substrate multifunktionell zu machen. Ein
typisches Beispiel für die Strukturen von solchen multifunktionellen mehrlagigen Keramiksubstraten weist eine Mehr
zahl von isolierenden Keramikschichten auf, die isolierende Keramikmaterialien aufweisen und eine laminierte Struktur
in einem mehrlagigen Keramiksubstrat bilden, wobei mindestens eine der isolierenden Keramikschichten durch eine di
elektrische Keramikschicht oder eine magnetische Keramikschicht ersetzt ist, die ein dielektrisches Keramikmaterial
oder ein magnetisches Keramikmaterial enthält, so daß das kapazitive Element oder das induktive Element in Verbin
dung mit der dielektrischen Keramikschicht oder der magnetischen Keramikschicht gebildet ist.
Beim Herstellen des oben beschriebenen mehrlagigen Keramiksubstrats wird, neben einer isolierenden Grünlage bzw
Grünschicht, die ein isolierendes Keramikmaterial enthält, eine dielektrische oder magnetische Grünlage vorbereitet, die
ein dielektrisches oder magnetisches Material enthält, das verschieden von dem isolierenden Keramikmaterial ist. Diese
verschiedenen Typen von Grünlagen, die verschiedene Keramikmaterialien enthalten, werden dann laminiert, um eine
laminierte Struktur zu erhalten, und anschließend gemeinsam gebrannt.
Bei dem Schritt des Brennens weisen die verschiedenen Keramikmaterialien, die in den jeweiligen Grünlagen enthal
ten sind, im allgemeinen ein verschiedenes Verhalten bezüglich eines Sinterschrumpfens auf. Um ein gemeinsames
Brennen verschiedener Typen von Grünlagen zu erlauben, ist es somit erforderlich, zu bewirken, daß die Sinterschrump
fungsverhalten miteinander so weit als möglich übereinstimmen.
Deshalb wird eine Maßnahme ergriffen, bei der das Keramikmaterial, das in mindestens einem Grünlagentyp enthal
ten ist, geändert wird, Glas zu mindestens einem Grünlagentyp zugegeben wird oder ein Teil des Keramikmaterials, das
in einem Grünlagentyp enthalten ist, zu dem anderen Grünlagentyp zugegeben wird.
Die obige Maßnahme, das Keramikmaterial zu ändern, Glas zuzugeben oder einen Teil eines Keramikmaterials, das in
einem Typ einer Grünlage enthalten ist, dem anderen Typ zuzugeben, bewirkt jedoch in einigen Fällen eine uner
wünschte Änderung oder Verschlechterung verschiedener Charakteristika, wie z. B. des Isolationswiderstandes, der di
elektrischen Konstante, des dielektrischen Verlustes, der Temperaturcharakteristika etc.
Die oben beschriebene Zugabe bewirkt eine Änderung von Charakteristika der Grenzfläche zwischen Keramikschich
ten aufgrund von gegenseitiger Diffusion des zugegebenen Glases oder Keramikmaterials, wodurch eine Streuung von
Charakteristika bewirkt wird.
Um das Problem einer gegenseitigen Diffusion zu lösen, wird ein Versuch unternommen, eine diffusionshemmende
Schicht als eine Zwischenschicht zwischen verschiedenen Grünlagentypen zu schaffen, um die Diffusion zu hemmen
oder die Diffusionslänge zu vergrößern, wodurch die Wirkung der gegenseitigen Diffusion verringt wird.
Das Anwenden der obigen Maßnahme erfordert jedoch die Koinzidenz des Schrumpfungsverhaltens der Zwischen
schicht, die als diffusionsverhindernde Schicht dient, mit dem der anderen Grünlagen, wodurch die Notwendigkeit be
wirkt wird, Glas oder dergleichen zur Zwischenschicht zuzugeben. Deshalb kann die obige Maßnahme nur die Wirkung
eines Verringerns einer Änderung oder Verschlechterung der Charakteristika mit einem Gradienten zwischen verschie
denen Typen keramischer Schichten erzielen.
Bei einem großen Unterschied zwischen den Schrumpfungsverhalten von verschiedenen Typen von angrenzenden
Grünlagen muß die Dicke der Zwischenschicht deutlich erhöht werden. Alternativ ist eine Mehrzahl von Zwischen
schichten erforderlich, die einen schrittweisen Dickengradienten aufweisen, um die Spannung zu verringern, die durch
den Unterschied zwischen den Schrumpfungsverhalten verursacht werden.
Jedoch führt die Zunahme der Dicke der Zwischenschicht oder das Bilden einer Mehrzahl von Zwischenschichten zu
einer Verschlechterung der Charakteristika des mehrlagigen Keramiksubstrats oder zu einer Zunahme von dessen Dicke,
wodurch viele praktische Probleme bei den mehrlagigen Keramiksubstraten, die im Ganzen gebrannt werden können,
verursacht werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein mehrlagiges Keramiksubstrat mit verbesserten Charakteri
stika und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein mehrlagiges Keramiksubstrat gemäß Anspruch 1 oder durch ein Verfahren gemäß An
spruch 5 gelöst.
Um das oben genannte technische Problem zu lösen, liefert die vorliegende Erfindung eine technische Einrichtung, bei
der zwei Substratgrünlagen, die verschiedene bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterialien, d. h. Keramik
materialien mit geringer Sintertemperatur, enthalten, in einem Zustand gebrannt werden, in dem eine schrumpfungshem
mende Grünlage, die ein anorganisches Material enthält, das bei der Sintertemperatur von jedem der bei niedrigen Tem
peraturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert, zwischen den beiden Substratgrünlagen angebracht ist. Deshalb
dämmt die schrumpfungshemmende Grünlage die Substratgrünlagen, um das Auftreten von Sinterschrumpfen in Rich
tung parallel zu Hauptoberflächen zu verhindern, so daß ein Schrumpfen nur in Richtung der Dicke auftritt. Somit kann
selbst bei einem Unterschied zwischen den Schrumpfungsverhalten der beiden Substratgrünlagen das Auftreten einer
Belastung bzw. mechanischen Spannung aufgrund des Unterschieds zwischen den Schrumpfungsverhalten der beiden
Substratgrünlagen im wesentlichen verhindert werden.
Durch die Verwendung der technischen Einrichtung wird die schrumpfungshemmende Grünlage, die als die Zwi
schenschicht dient, eine Schicht, in der in einem ungesinterten Zustand viele Poren bzw. Hohlräume vorhanden sind,
weil das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage enthalten ist, beim Schritt des Brennens
nicht gesintert werden muß. Andererseits erzeugen die bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien, die
in den Substratgrünlagen enthalten sind, während des Brennens geschmolzenes Glas. Das geschmolzene Glas wird durch
Diffusion in den Poren des anorganischen Materials absorbiert. Deshalb kann die Glasdiffusion von einer der Substrat
grünlagen zur anderen Substratgrünlage gehemmt werden, um das Auftreten einer Änderung oder Verschlechterung von
Charakteristika zu vermeiden.
Die Zwischenschicht muß keine Belastung indirekt unter Verwendung der Dicke abbauen und hat eine Dicke, die aus
reicht, um das von den Substratgrünlagen erzeugte und diffundierte Glas zu absorbieren. Dadurch wird keine Notwen
digkeit bewirkt, die Dicke signifikant zu erhöhen.
Durch die Verwendung der technischen Vorrichtung werden ein mehrlagiges Keramiksubstrat und ein Verfahren zum
Herstellen desselben geliefert.
Das mehrlagige Keramiksubstrat der vorliegenden Erfindung umfaßt nämlich mindestens zwei Typen von Substratke
ramikschichten, die verschiedene bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterialien enthalten, und eine
schrumpfungshemmende Schicht, die zwischen den verschiedenen Typen von Substratkeramikschichten vorgesehen ist,
und die ein anorganisches Material in einem ungesinterten Zustand enthält, das bei den Sintertemperaturen von jedem
der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert, so daß das anorganische Material durch
Glas fixiert wird, das beim Brennen der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien, die in den Substrat
keramiklagen enthalten sind, in das anorganische Material eindringt. Ferner enthält das mehrlagige Keramiksubstrat ei
nen Verdrahtungsleiter, der in Verbindung mit den Substratkeramikschichten und/oder der schrumpfungshemmenden
Schicht vorgesehen ist.
Bei dem mehrlagigen Keramiksubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung kann als leitfähiges Material, das den Ver
drahtungsleiter bildet, beispielsweise ein niederohmiges, leitfähiges Material verwendet werden, das, als Hauptkompo
nente, mindestens ein Metall aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Ag, Au, Cu, Ag-Pd und Ag-Pt umfaßt.
Der Verdrahtungsleiter wird in dem mehrlagigen Keramiksubstrat oder auf einer äußeren Oberfläche gebildet. Jedoch
umfaßt der Verdrahtungsleiter z. B. einen planaren Leiter, der entlang einer Hauptoberfläche einer spezifizierten Sub
stratkeramikschicht vorgesehen ist oder einen Durchgangslochleiter, der vorgesehen ist, um durch die spezifizierte Sub
stratkeramikschicht und/oder die schrumpfungshemmende Schicht zu verlaufen, entsprechend dem Entwurf einer elek
trischen Verbindung, die für das mehrlagige Keramiksubstrat erforderlich ist.
Das mehrlagige Keramiksubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Hohlraum mit einer Öffnung
aufweisen, die zu einer äußeren Oberfläche des Substrats zeigt.
Das Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen
Schritt des Vorbereitens eines Grün-Verbund-Laminat-Produktes auf, das mindestens zwei Typen von Substratgrünlagen,
die verschiedene bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterialien enthalten, eine schrumpfungshemmende
Grünlage, die zwischen den verschiedenen Typen der Substratgrünlagen vorgesehen ist, und die ein anorganisches Ma
terial enthält, das bei den Sintertemperaturen der beiden bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien
nicht sintert, und einen Verdrahtungsleiter aufweist, der in Verbindung mit den Substratgrünlagen und/oder der schrump
fungshemmenden Grünlage vorgesehen ist. Das Verfahren weist ferner den Schritt des Brennens der Grün-Verbund-La
minat-Struktur auf.
Beim Schritt des Brennens wird das bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterial gesintert, das in jeder der
Substratgrünlagen enthalten ist. Dabei wird das Schrumpfen in Richtung der Hauptoberflächen von jeder Substratgrün
lage durch die schrumpfungshemmende Grünlage gehemmt bzw. verhindert. Ferner wird das anorganische Material, das
in der schrumpfungshemmenden Grünlage enthalten ist, durch Glas fixiert, das beim Brennen der bei niedrigen Tempe
raturen sinternden Keramikmaterialien in das anorganische Material eindringt. Dabei verbleibt das anorganische Mate
rial in einem ungesinterten Zustand.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung kann der
Schritt des Vorbereitens der Grün-Verbund-Laminat-Struktur den Schritt des Vorbereitens von jeder der Substratgrünla
gen und der schrumpfungshemmenden Grünlage und den Schritt des Laminierens der Substratgrünlagen und der
schrumpfungshemmenden Grünlage aufweisen. Alternativ kann der Schritt des Vorbereitens der Grün-Verbund-Lami
nat-Struktur den Schritt des Vorbereitens der Substratgrünlagen, den Schritt des Vorbereitens eines Schlickers bzw.
Schlammes, der das anorganische Material enthält, und den Schritt des Auftragens des Schlammes auf jeder der Substrat
grünlagen zum Bilden der schrumpfungshemmenden Grünlage aufweisen. Als ein modifiziertes Beispiel des letzteren
Falles können, um das Grün-Verbund-Laminat-Produkt vorzubereiten, die schrumpfungshemmende Grünlage und ein
Schlamm, der ein bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält, vorbereitet werden, so daß der
Schlamm auf die schrumpfungshemmende Grünlage aufgetragen wird, um die Substratgrünlage zu bilden.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung ist das bei
niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterial, das in jeder der Substratgrünlagen enthalten ist, vorzugsweise bei
einer Temperatur von 1.000°C oder weniger sinterbar.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung ist die
Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage vorzugsweise in dem Bereich von 1 µm bis zu weniger als 30 µm ge
wählt.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung kann die
schrumpfungshemmende Grünlage zur Unterstützung des Fixierens des anorganischen Materials mindestens ein Additiv,
das aus der Gruppe gewählt ist, die Glas, Oxide und Metalle umfaßt, in einer Menge von 60 Gewichtsprozent oder we
niger, bezogen auf das anorganische Material, enthalten. In diesem Fall kann die Dicke der schrumpfungshemmenden
Grünlage bis auf maximal 50 µm erhöht werden.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sin
tertemperatur des anorganischen Materials, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage enthalten ist, oder die Sinter
temperatur des anorganischen Materials und des Additivs zur Unterstützung des Sinterns des anorganischen Materials
vorzugsweise mindestens 100°C höher als die Sintertemperatur von jedem der bei niedrigen Temperaturen sinternden
Keramikmaterialien.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegen
den Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht, die schematisch einen Teil eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß einem Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht, die schematisch einen Teil eines Grün-Verbund-Laminat-Produktes zeigt, das vorbereitet
ist, um das mehrlagige Keramiksubstrat, das in Fig. 1 gezeigt ist, zu erhalten;
Fig. 3 eine Schnittansicht, die schematisch ein mehrlagiges Keramiksubstrat gemäß einem weiteren Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine Schnittansicht, die schematisch ein mehrlagiges Keramiksubstrat gemäß einem weiteren Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und
Fig. 5 eine Schnittansicht, die einen Teil eines Grün-Verbund-Laminat-Produktes zeigt, das in einem experimentellen
Beispiel erzeugt wurde, das zur Definition des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung durchge
führt wurde.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Teil eines mehrlagigen Keramiksubstrats 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die schematische einen Teil eines Grün-Verbund-Lami
nat-Produktes 1a zeigt, das vorbereitet ist um das mehrlagige Keramiksubstrat 1, das in Fig. 1 gezeigt ist, zu erhalten. In
den Fig. 1 und 2 sind Verdrahtungsleiter nicht dargestellt, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, weist das mehrlagige Keramiksubstrat 1 zwei Typen, d. h. eine erste und eine zweite Sub
stratkeramiklage 2 und 3 auf, die ein erstes bzw. ein zweites, voneinander verschiedenes, bei niedrigen Temperaturen sin
terndes Keramikmaterial enthalten.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 1 weist ferner eine schrumpfungshemmende Schicht 4 auf, die zwischen der ersten
und der zweiten Substratkeramiklage 2 und 3 angeordnet ist. Die schrumpfungshemmende Schicht 4 enthält ein anorga
nisches Material in ungesintertem Zustand, das bei den Sintertemperaturen von jedem der ersten und zweiten bei niedri
gen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert. Durch das Brennen von jedem der ersten und zweiten bei
niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien, die in der ersten bzw. zweiten Substratkeramiklage enthalten
sind, dringt in der schrumpfungshemmenden Schicht 4 Glas in das anorganische Material ein, so daß das anorganische
Material durch das Glas fixiert wird.
Um das mehrlagige Keramiksubstrat 1 zu erhalten, wird das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 1a vorbereitet, das in
Fig. 2 gezeigt ist.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 1a eine erste und eine zweite Substratgrünlage 2a
und 3a, die das erste bzw. das zweite bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterial enthalten, und eine
schrumpfungshemmende Grünlage 4a auf, die zwischen der ersten und der zweiten Substratgrünlage 2a und 3a angeord
net ist und das oben beschriebene anorganische Material enthält.
Um das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 1a zu erhalten, wird zuerst ein Schlamm, der das erste bei niedrigen Tempe
raturen sinternde Keramikmaterial enthält, ein Schlamm, der das zweite bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramik
material enthält, und ein Schlamm, der das anorganische Material enthält, vorbereitet. Aus jedem Schlamm wird auf ei
nem geeigneten Trägerfilm eine Platte oder Lage gebildet, indem beispielsweise ein Rakel-Verfahren (doctor blade me
thod) verwendet wird, um jede der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a und die schrumpfungshemmende
Grünlage 4a zu bilden. Diese Grünlagen 2a, 3a und 4a werden gemäß den Anforderungen in der vorbestimmten Reihen
folge laminiert und gepreßt, um das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 1a zu erhalten.
Statt des oben beschriebenen Verfahrens kann ein anderes Verfahren benutzt werden, bei dem jede der ersten und
zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a gebildet wird. Danach wird der Schlamm, der das anorganische Material enthält,
auf eine der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a bzw. 3a aufgetragen, um die schrumpfungshemmende Grünlage 4a
zu bilden. Dann wird die andere der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a laminiert.
Ein weiterer Prozeß kann verwendet werden, bei dem die schrumpfungshemmende Grünlage 4a zuerst gebildet wird
und dann der Schlamm, der eines der ersten und zweiten bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien ent
hält, auf die schrumpfungshemmende Grünlage 4a aufgetragen wird, um eine der ersten und zweiten Substratgrünlage 2a
oder 3a zu bilden.
Das somit gebildete Grün-Verbund-Laminat-Produkt 1a wird nach Bedarf gepreßt und dann in Luft oder einer redu
zierenden Atmosphäre gebrannt, um das mehrlagige Keramiksubstrat 1 zu erhalten.
Bei dem Schritt des Brennens werden das erste bzw. das zweite bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmate
rial, das in der ersten und zweiten Substratgrünlage 2a und 3a enthalten ist, gesintert, während das Schrumpfen in Rich
tung der Hauptoberflächen von jeder der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a durch die schrumpfungshem
mende Grünlage 4a gehemmt wird. Obwohl das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage
4a enthalten ist, ungesintert bleibt, dringt durch das Brennen von jedem der ersten und zweiten bei niedrigen Temperatu
ren sinternden Keramikmaterialien Glas in das anorganische Material ein, so daß das anorganische Material durch das
Glas fixiert wird.
Wie es oben beschrieben ist, läuft das Sintern des ersten bzw. zweiten bei niedrigen Temperaturen sinternden Kera
mikmaterials, das in der ersten und der zweiten Substratgrünlage 2a und 3a enthalten ist, ab, während die erste und die
zweite Substratgrünlage 2a und 3a durch die schrumpfungshemmende Grünlage 4a gedämmt werden, um das Schrump
fen in Richtung der Hauptoberflächen von jeder der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a zu hemmen. Des
halb tritt ein Schrumpfen in den Substratgrünlagen 2a und 3a im wesentlichen nur in Richtung ihrer Dicke auf. Jedoch
bewirkt bei einem Schrumpfen in Richtung der Dicke, selbst wenn es einen Unterschied zwischen den Schrumpfungs
verhalten der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a gibt, dieser Unterschied kein Schrumpfen in Richtung par
allel zu den Hauptoberflächen, wodurch in der Grenzfläche dazwischen keine Belastung bewirkt wird. Deshalb kann das
mehrlagige Keramiksubstrat 1 durch gleichzeitiges Brennen erhalten werden, ohne ein Schicht-Abblättern oder einen
Bruch der Schichten zu bewirken.
Obwohl es schwierig ist, den Grad des Eindringens von Glas beim Schritt des Brennens festzustellen, wird das Ein
dringen des Glases vorzugsweise so eingestellt, daß ein Glasfluß bei der Sinterstarttemperatur von jedem der bei niedri
gen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien startet und das Eindringen des Glases aus der ersten und der zweiten
Substratkeramikschicht 2 und 3 in die schrumpfungshemmende Schicht 4 im Bereich der Sinterendtemperatur endet.
Durch eine solche Einstellung wird das von jeder der ersten und zweiten Substratgrünlagen 2a und 3a diffundierende
und eindringende Glas durch die schrumpfungshemmende Grünlage 4a oder die schrumpfungshemmende Schicht 4 ab
sorbiert und fixiert. Somit diffundiert das Glas weniger aus der ersten Substratgrünlage 2a zur zweiten Substratgrünlage
3a oder umgekehrt, wodurch wirksam verhindert wird, daß sich aufgrund der Kontamination der ersten und zweiten Sub
stratkeramikschicht 2 und 3 durch das fremde Glas die Charakteristika ändern oder verschlechtern.
Um eine Bindungsfestigkeit zwischen den jeweiligen Schichten zu erhalten, ist an den Grenzflächen zwischen der er
sten und zweiten Substratkeramikschicht 2 und 3 und der schrumpfungshemmenden Schicht 4 eine gegenseitige Diffu
sion in einem Dickenbereich von ca. 2 bis 3 µm erforderlich.
Durch das unten beschriebene Experiment wird bestätigt, daß unter dem Gesichtspunkt einer solchen Glasdiffusion
und der Ausbildung eines ausreichenden schrumpfungshemmenden Effekts die Dicke der schrumpfungshemmenden
Grünlage 4a vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis zu weniger als 30 µm gewählt wird.
Wenn die schrumpfungshemmende Grünlage 4a eine Dicke aufweist, die oberhalb des oben genannten Bereichs liegt,
wird die Glasmenge, die erforderlich ist, um das anorganische Material zu fixieren, um eine Menge erhöht, die dem An
stieg der Dicke entspricht. Andererseits kann, wenn eine große Menge Glas aus der ersten und zweiten Substratgrünlage
2a und 3a in die schrumpfungshemmende Grünlage 4a eindringt und von ihr absorbiert wird, ein gut gesinterter Zustand
in der ersten und zweiten Substratkeramikschicht 2 und 3 nicht erlangt werden.
Deshalb wird, um die Glasmenge zu verringern, die in die Poren bzw. Hohlräume des anorganischen Materials ein
dringt, um das Fixieren des anorganischen Materials zu unterstützen, vorzugsweise mindestens ein Additiv, das aus der
Gruppe gewählt ist, die Glas, Oxide und Metalle umfaßt, der schrumpfungshemmenden Grünlage 4a zugegeben. Bei
dem Zugeben eines solchen Additivs müssen Typ und Menge des Additivs so ausgewählt werden, daß ein Sinter
schrumpfen der schrumpfungshemmenden Grünlage 4a bei einer Temperatur von beispielsweise 1.000°C oder weniger
verhindert wird. Es wird durch das unten beschriebene Experiment bestätigt, daß die Menge des Additivs vorzugsweise
bei 60 Gewichtsprozent oder weniger, bezogen auf das anorganische Material, liegt.
Wie oben beschrieben, kann durch Zugeben des spezifizierten Additivs zu der schrumpfungshemmenden Grünlage 4a
die Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage 4a bis auf 50 µm erhöht werden. Ein Erhöhen der Dicke der schrump
fungshemmenden Grünlage 4a kann das Auftreten einer Kontamination der Substratkeramikschichten 2 und 3 mit dem
diffundierenden fremden Glas verhindern und die Häufigkeit einer Verschlechterung der Charakteristika aufgrund der
Wirkung der Kontamination mit dem fremden Glas verringern. Darüber hinaus werden die Charakteristika der Substrat
keramikschichten 2 und 3 durch eine Variation der Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage 4a nicht beeinflußt.
Somit kann ein mehrlagiges Keramiksubstrat 1a mit stabilen Charakteristika hergestellt werden.
Vorzugsweise können das erste und das zweite bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramikmaterial bei einer Tem
peratur von 1.000°C oder weniger gesintert werden. Durch Verwenden von bei niedrigen Temperaturen sinternden Ke
ramikmaterialien, die bei Temperaturen von 1.000°C oder weniger gesintert werden können, kann das mehrlagige Kera
miksubstrat durch Brennen zur gleichen Zeit mit den Verdrahtungsleitern (nicht gezeigt in Fig. 1) erhalten werden, die
aus einem Metall, wie z. B. Kupfer oder Silber, bestehen.
Obwohl die bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien beim Brennen geschmolzenes Glas erzeugen,
kann anfänglich Glas in einer Keramik enthalten sein, um ein Sintern bei niedrigen Temperaturen zu erlauben, oder eine
Keramik kann durch eine Reaktion mit einem Oxid verglast werden, um Glas beim Brennen zu erzeugen.
Beispiele von Gläsern, die vorher in der Keramik enthalten sein können, umfassen Borsilikatglas, Bleiborsilikatglas,
Bariumborsilikatglas, Bismutborsilikatglas und dergleichen.
Als das Oxid, das während des Brennens durch Schmelzen Glas erzeugt, kann z. B. Bariumoxid und eine Kombination
aus Siliziumoxid und Boroxid verwendet werden.
Als die Keramik, die in den bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien enthalten ist, können eine iso
lierende Keramik, wie z. B. Aluminiumoxid, eine dielektrische Keramik, wie z. B. Bariumtitanat, und eine magnetische
Keramik, wie z. B. Ferrite, verwendet werden. Die erste und die zweite Substratgrünlage 2a und 3a können verschiedene
Typen von Keramik enthalten.
Das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage 4a enthalten ist, hat vorzugsweise eine Sin
tertemperatur, die um mindestens 100°C höher liegt als die Sintertemperatur von jedem der bei niedrigen Temperaturen
sinternden Keramikmaterialien. Deshalb kann als anorganisches Material ein beliebiges anorganisches Material verwen
det werden, wie z. B. ein dielektrisches Material, ein magnetisches Material, ein Widerstandsmaterial, ein Supraleiter,
ein piezoelektrisches Material, ein pyroelektrisches Material, ein Halbleiter, ein Hochtemperaturleitungsmaterial, ein
Metall und dergleichen. Insbesondere können beispielsweise Aluminiumoxid, Zirkonerde, Aluminiumnitrid oder Borni
trid vorteilhaft verwendet werden.
Wie oben beschrieben wurde, liegen, wenn die schrumpfungshemmende Grünlage 4a mindestens ein Additiv enthält,
das aus der Gruppe gewählt ist, die Glas, Oxide und Metalle umfaßt, die Sintertemperaturen des Additivs und des anor
ganischen Materials vorzugsweise mindestens 100°C höher als die Sintertemperatur von jedem der bei niedrigen Tem
peraturen sinternden Keramikmaterialien.
Fig. 3 zeigt schematisch ein mehrlagiges Keramiksubstrat 11 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 11 weist eine erste Substratkeramikschicht 12, die ein erstes bei niedrigen Tempera
turen sinterndes Keramikmaterial enthält, eine zweite Substratkeramikschicht 13, die ein zweites bei niedrigen Tempe
raturen sinterndes Keramikmaterial enthält, und eine dritte Substratkeramikschicht 14 auf, die ein drittes bei niedrigen
Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 11 weist ferner eine schrumpfungshemmende Schicht 15 auf, die ein anorganisches
Material in einem ungesinterten Zustand enthält, das bei der Sintertemperatur von jedem der ersten bis dritten bei nied
rigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert.
Bei dem mehrlagigen Keramiksubstrat 11 werden die ersten bis dritten Substratkeramikschichten 12 bis 14 und die
schrumpfungshemmenden Schichten 15 in folgender Reihenfolge von der Unterseite her laminiert: die erste Substratke
ramikschicht 12, die schrumpfungshemmende Schicht 15, die dritte Substratkeramikschicht 14, die schrumpfungshem
mende Schicht 15, die zweite Substratkeramikschicht 13, die schrumpfungshemmende Schicht 15, die erste Substratke
ramikschicht 12, die schrumpfungshemmende Schicht 15, die erste Substratkeramikschicht 12 und die erste Substratke
ramikschicht 12.
Deshalb wird die unterste schrumpfungshemmende Schicht 15 aus der Mehrzahl der schrumpfungshemmenden
Schichten 15 beschrieben. In der schrumpfungshemmenden Schicht 15, die zwischen der ersten Substratkeramikschicht
12 und der dritten Substratkeramikschicht 14 gehalten ist, dringt das geschmolzene Glas, das beim Brennen des ersten
und dritten bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterials erzeugt wird, das in der ersten bzw. dritten Sub
stratkeramikschicht 12 bzw. 14 enthalten ist, in das anorganische Material ein, das in der schrumpfungshemmenden
Schicht 15 enthalten ist, um das anorganische Material zu fixieren.
In die schrumpfungshemmende Schicht 15, die zwischen der dritten Substratkeramikschicht 14 und der zweiten Sub
stratkeramikschicht 13 gehalten ist, dringt das Glas ein, das beim Brennen des dritten und des zweiten bei niedrigen Tem
peraturen sinternden Keramikmaterials erzeugt wird, das in der dritten bzw. zweiten Substratkeramikschicht 14 bzw. 13
enthalten ist.
In die schrumpfungshemmende Schicht 15, die zwischen der zweiten Substratkeramikschicht 13 und der ersten Sub
stratkeramikschicht 12 gehalten ist, dringt das Glas ein, das beim Brennen des zweiten und des ersten bei niedrigen Tem
peraturen sinternden Keramikmaterials erzeugt wird, die in der zweiten bzw. ersten Substratkeramikschicht 13 bzw. 12
enthalten sind.
Bei dem mehrlagigen Keramiksubstrat 11 sind verschiedene Verdrahtungsleiter in Verbindung mit den Substratkera
mikschichten 12 bis 14 und den schrumpfungshemmenden Schichten 15 vorgesehen.
Einige der Verdrahtungsleiter werden unten beschrieben.
Als die Verdrahtungsleiter sind planare Leiter 16 bis 27 entlang der Hauptoberflächen der spezifizierten Schichten der
Substratkeramikschichten 12 bis 14 vorgesehen. Jeder der planaren Leiter 16 bis 27 ist in einer erwünschten Form struk
turiert.
Als die Verdrahtungsleiter sind Durchgangsloch-Leiter 28 bis 33 vorgesehen, um durch die spezifizierten Substratke
ramikschichten 12 bis 14 und/oder die schrumpfungshemmende Schicht 15 hindurch zu führen. Die Durchgangsloch-
Leiter 32 und 33 sind von den Seiten des mehrlagigen Keramiksubstrats 11 offenliegend.
Bezüglich der Verdrahtungsleiter 16 bis 33 wird der planare Leiter 16, der auf der oberen Oberfläche gebildet ist, ver
wendet, um ein Schiff-förmiges elektronisches Bauteil (nicht gezeigt) anzubringen. Die planaren Leiter 26 und 27, die
auf der unteren Oberfläche gebildet sind, und die Durchgangsloch-Leiter 32 bzw. 33, die mit ihnen verbunden sind, wer
den verwendet, um das mehrlagige Keramiksubstrat 11 auf einer Hauptplatine bzw. einem Motherboard (nicht darge
stellt) anzubringen.
Um diese Verdrahtungsleiter 16 bis 33 zu bilden, wird z. B. leitfähige Paste verwendet, die als leitfähige Komponente
mindestens ein Metall enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Ag, Au, Cu, Ag-Pd und Ag-Pt umfaßt.
Die leitfähige Paste kann durch Zugeben einer vorbestimmten Menge eines organischen Trägermittels zu einem Pul
ver, das das oben genannte Metall aufweist, und anschließendes Rühren und Kneten der Mischung erhalten werden.
Obwohl der mittlere Teilchendurchmesser und die mittlere Teilchenform des Metallpulvers nicht limitiert sind, wird
vorzugsweise ein Pulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,3 bis 10 µm verwendet, das kein grobes Pulver
oder agglomeriertes Pulver ist.
Obwohl das organische Trägermittel durch Mischen eines Bindemittelharzes und eines Lösungsmittels erhalten wird
und nicht limitiert ist, können Ethylzellulose, Acrylharz, Polyvinylbutyral, Methacrylharz oder dergleichen als das Bin
demittelharz verwendet werden und Terpineol, Butylcarbitol, Butylcarbitolazetat, Alkohol oder dergleichen als Lösungs
mittel verwendet werden.
Die leitfähige Paste kann gemäß den Anforderungen ein Dispersionsmittel, einen Weichmacher und ein Additiv ent
halten.
Um eine Anpassung an die Schrumpfungsverhalten der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien,
die in den Substratkeramikschichten 12 bis 14 enthalten sind, zu erzielen, können 0 bis 70 Gewichtsprozent Glasfritte
oder Keramikpulver zugegeben werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Druckqualität wird die Viskosität der leitfähigen Paste vorzugsweise im Bereich von 50
bis 300 Pa.s eingestellt.
Um die planaren Leiter 16 bis 27 zu bilden, wird die leitfähige Paste mit einem erwünschten Muster auf jede der Grün
lagen aufgetragen, die den Substratkeramikschichten 12 bis 14 oder der schrumpfungshemmenden Schicht 15 entspre
chen, beispielsweise mittels Siebdruck. Um die Durchgangsloch-Leiter 26 bis 33 zu bilden, wird ein Durchgangsloch in
jeder der entsprechenden Grünlagen geschaffen, so daß die leitfähige Paste, beispielsweise mittels Siebdruck, in dem
Durchgangsloch aufgetragen wird.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 11, das in Fig. 3 gezeigt ist, kann durch Anwenden des im wesentlichen gleichen
Brennschrittes wie der Brennschritt, mit dem das mehrlagige Keramiksubstrat 1 erhalten wird, das in Fig. 1 dargestellt
ist, hergestellt werden. Die leitfähige Paste wird zur gleichen Zeit mit dem Brennschritt gebacken, um die planaren Leiter
16 bis 27 und die Durchgangsloch-Leiter 28 bis 33 zu bilden.
In Fig. 3 sind die Durchgangsloch-Leiter 28 bis 33 in einem Zustand gezeigt, in dem die Durchgangsloch-Leiter die
Durchgangslöcher, die in den entsprechenden Schichten der Substratkeramikschichten 12 bis 14 und der schrumpfungs
hemmenden Schichten 15 jeweils vorgesehen sind, ausfüllen. Jedoch können die Durchgangsloch-Leiter auch nur auf
den inneren Oberflächen der Durchgangslöcher gebildet sein.
Die Bildungspositionen der planaren Leiter 16 bis 27 und der Durchgangsloch-Leiter 28 bis 33, die in Fig. 3 gezeigt
sind, stellen nur Beispiele dar, und nach Bedarf können verschiedene Änderungen vorgenommen werden.
Die planaren Leiter 16 bis 27 können durch die Verwendung einer metallischen Folie oder eines metallischen Drahtes
anstelle der leitfähigen Paste gebildet werden. In diesem Fall wird z. B. eine metallische Folie oder ein metallischer
Draht, die oder der in eine erwünschte Form gestanzt ist, mittels Hitze und Druck auf die entsprechende Grünlage auf
gebracht. Alternativ wird eine metallische Folie auf einem geeigneten Film durch Naßplattieren, wie z. B. Bedampfen
oder Besputtern, oder Trockenplattieren, wie z. B. autokatalytisches Plattieren, gebildet, durch Ätzen strukturiert und
dann mittels Hitze auf die entsprechende Grünlage transferiert, um die planaren Leiter 16 bis 27 zu bilden.
Bei dem mehrlagigen Keramiksubstrat 11, das in Fig. 3 gezeigt ist, können die anorganischen Materialien, die in der
Mehrzahl der schrumpfungshemmenden Schichten 15 enthalten sind, allgemein gleich oder verschieden sein.
Wie an der Schnittstruktur des mehrlagigen Keramiksubstrats 11, das in Fig. 3 gezeigt ist, zu sehen ist, sind die
schrumpfungshemmenden Schichten 15 notwendigerweise zwischen den Substratkeramikschichten 12 bis 14 der ver
schiedenen Typen angeordnet. Jedoch sind die schrumpfungshemmenden Schichten 15 nicht notwendigerweise zwi
schen Substratkeramikschichten des gleichen Typs angeordnet.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die schematisch ein mehrlagiges Keramiksubstrat 34 gemäß einem weiteren Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 34 weist eine erste Substratkeramikschicht 35, die ein erstes bei niedrigen Tempera
turen sinterndes Keramikmaterial enthält, eine zweite Substratkeramikschicht 36, die ein zweites bei niedrigen Tempe
raturen sinterndes Keramikmaterial enthält, und eine schrumpfungshemmende Schicht 37 auf, die zwischen den benach
barten Schichten der Substratkeramikschichten 35 und 36 angeordnet ist.
Die schrumpfungshemmende Schicht 37 enthält ein anorganisches Material in einem ungesintertem Zustand, das bei
den Sintertemperaturen von jedem der ersten und zweiten bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien
nicht sintert. In den schrumpfungshemmenden Schichten 37 dringt Glas, das beim Brennen der bei niedrigen Tempera
turen sinternden Keramikmaterialien erzeugt wird, die in jeder der Substratkeramikschichten 35 und 36 enthalten sind
oder der Substratkeramikschicht 35, die in Kontakt mit der schrumpfungshemmenden Schicht 37 steht, in das anorgani
sche Material ein, um das anorganische Material zu fixieren.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 34 weist ferner planare Leiter 38 bis 43 auf, die entlang der Hauptoberflächen der
spezifizierten Schichten der Substratkeramikschichten 35 und 36 vorgesehen sind, und Durchgangsloch-Leiter 44 und
45, die dafür vorgesehen sind, durch die Substratkeramikschichten 35 und 35 und/oder durch die schrumpfungshem
mende Schicht 37 zu verlaufen.
Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch charakterisiert, daß das mehrlagige Keramiksubstrat 34 eine Kavität 46 mit ei
ner Öffnung, die zu einer äußeren Oberfläche zeigt, aufweist. Die Kavität 46 ist durch eine Reihe von Durchgangslöchern
gebildet, die in den obersten ersten Substratkeramikschichten 35 des mehrlagigen Keramiksubstrats 34, in der schrump
fungshemmenden Schicht 37, die unter der obersten ersten Substratkeramikschicht 35 angeordnet ist, und in der ersten
Substratkeramikschicht 35, die unter der schrumpfungshemmenden Schicht 37 angeordnet ist, vorgesehen sind. Die Ka
vität 46 kann ferner tief oder flach ausgeführt sein.
Das mehrlagige Keramiksubstrat 34 kann durch im wesentlichen das gleiche Verfahren hergestellt werden, wie das
mehrlagige Keramiksubstrat 1 oder 11.
Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wird die Kavität 46 des mehrlagigen Keramiksubstrats 34 verwendet
um ein weiteres elektronisches Bauteil, wie z. B. einen Halbleiterchip, mit den planaren Leitern 38 bis 40 elektrisch zu
verbinden, wobei sie das elektronische Bauteil enthält. Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, werden die pla
naren Leiter 42 und 43, die auf der unteren Oberfläche gebildet sind, zum Anbringen des mehrlagigen Keramiksubstrats
auf einer Hauptplatine verwendet.
Im folgenden wird ein experimentelles Beispiel beschrieben, das durchgeführt wurde, um die bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu definieren.
Bei diesem experimentellen Beispiel wurde das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 47, das in Fig. 5 gezeigt ist, vorbe
reitet und gebrannt, um eine mehrlagiges Keramiksubstrat zu bilden. Das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 47 weist eine
erste Substratgrünlage 48, die ein erstes bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält, eine zweite
Substratgrünlage 49, die ein zweites bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält, und eine schrump
fungshemmende Grünlage 50 auf, die ein anorganisches Material enthält. Jeweils fünf Schichten der ersten und zweiten
Substratgrünlagen 48 und 49 sind alternierend angeordnet, und die schrumpfungshemmende Grünlage 50 ist auf jede der
Substratgrünlagen 48 und 49 laminiert.
Die Dicke von jeder der ersten und zweiten Substratgrünlagen 48 und 49 war auf 100 µm eingestellt, und die Dicke
von jeder der schrumpfungshemmenden Grünlagen 50 war auf verschiedene Werte eingestellt, wie in Tabelle 1 gezeigt.
Die erste Substratgrünlage 48 wurde wie folgt gebildet.
Polyvinylbutyral als Bindemittel, Di-n-Butylphthalat als Weichmacher und Toluol und Isopropylalkohol als Lösungs
mittel wurden mit einer Mischung gemischt, die Bariumoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Kalziumoxid und Boroxid
enthält, um einen Schlamm vorzubereiten. Als nächstes wurde der Schlamm unter Verwendung eines Rakel-Verfahrens
auf einen Trägerfilm aufgebracht, um eine Lage zu bilden, und dann getrocknet, um die erste Substratgrünlage 48 zu er
halten.
Die zweite Substratgrünlage 49 wurde wie folgt gebildet.
Eine Mischung aus Bariumoxid, Neodymoxid, Titanoxid und Boroxid wurde bei einer Temperatur von mindestens
1.000°C hitzebehandelt und dann gemahlen. Als nächstes wurden Polyvinylbutyral als Bindemittel, Di-n-Butylphthalat
als Weichmacher und Toluol und Isopropylalkohol als Lösungsmittel zu dem Pulver zugegeben, das durch Mahlen ge
wonnen wurde, um einen Schlamm vorzubereiten. Als nächstes wurde der Schlamm mit dem Rakel-Verfahren auf einen
Trägerfilm auftragen, um eine Lage zu bilden, und dann getrocknet, um die zweite Substratgrünlage 49 zu erhalten.
Als nächstes wurde wie folgt ein Schlamm zum Bilden der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 vorbereitet.
Wie unten in Tabelle 1 gezeigt, wurden Aluminiumoxid und andere anorganische Materialien als das anorganische
Material verwendet und Si-B-Ba-Glas bzw. andere Additive zu einigen Stichproben in den in Tabelle 1 gezeigten Men
gen zugegeben. Der Erweichungspunkt des in diesem Beispiel verwendeten Si-B-Ba-Glases betrug 880°C. Als nächstes
wurden Polyvinylbutyral als Bindemittel, Di-n-Butylphthalat als Weichmacher und Toluol und Isopropylalkohol als Lö
sungsmittel zu jedem dieser anorganischen Materialien zugegeben, um einen Schlamm zu erhalten. Die Sintertemperatur
des anorganischen Materials, das in dem Schlamm von jeder Stichprobe enthalten ist, oder die Sintertemperatur des an
organischen Materials und des Additivs ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Sintertemperatur des bei niedrigen Temperaturen
sinternden Keramikmaterials, das in jeder der ersten und zweiten Substratgrünlagen 48 und 49 enthalten ist, betrug
900°C.
Der somit erhaltene Schlamm wurde auf jede der ersten und zweiten Substratgrünlagen 48 und 49 aufgebracht und
dann getrocknet, um die schrumpfungshemmende Grünlage 50 auf jeder der Substratgrünlagen 48 und 49 zu bilden, de
ren Dicke in Tabelle 1 gezeigt ist.
Als nächstes wurden jeweils fünf Schichten der ersten und zweiten Substratgrünlagen 48 und 49, auf denen jeweils die
schrumpfungshemmende Grundlage 50, wie oben beschrieben, gebildet war, alternierend laminiert und dann bei einer
Temperatur von 80°C und einem Druck von 20 MPa gepreßt, um das Grün-Verbund-Laminat-Produkt 47, das in Fig. 5
gezeigt ist, zu erhalten.
Als nächstes wurde das somit erhaltene Grün-Verbund-Laminat-Produkt 47 in Luft bei einer Temperatur von 1.000°C
eine Stunde lang gebrannt, um ein mehrlagiges Keramiksubstrat zu erhalten.
Tabelle 1 zeigt das Ergebnis der Auswertung der Brennschrumpfungsrate für jede Probe in Richtung parallel zu den
Hauptoberflächen. In Tabelle 1 steht "NG" in der Spalte der Schrumpfungsrate für das Auftreten des Abblätterns von
Schichten.
Bezugnehmend auf Tabelle 1 wird der Einfluß der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 jeder Probe auf den gesin
terten Zustand des mehrlagigen Keramiksubstrats betrachtet, das durch Brennen des Grün-Verbund-Laminat-Produktes
47 erhalten wird, das die schrumpfungshemmende Grünlage 50 aufweist.
Der Einfluß der Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 auf den gesinterten Zustand des mehrlagigen Kera
miksubstrats kann bezugnehmend auf die Proben 1 bis 8 ausgewertet werden. Die schrumpfungshemmende Grünlage 50
ist nämlich in Probe 1 nicht gebildet, und in den Proben 2 bis 8 wird die Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage
50 im Bereich von 0,5 µm bis 30 µm geändert, wobei Aluminiumoxid, das im anorganischen Material enthalten ist, die
sen Proben gemeinsam ist.
Bei den Proben 1 und 2, bei denen die Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 weniger als 1 µm beträgt, und
in der Probe 8, in der die Dicke 30 µm oder mehr beträgt, tritt das Abblättern von Schichten auf. Dies deutet darauf hin,
daß die Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 vorzugsweise 1 µm bis zu weniger als 30 µm beträgt. Das ist
möglicherweise auf die Tatsache zurückzuführen, daß, wenn die schrumpfungshemmende Grünlage 50 eine Dicke von
weniger als 1 µm aufweist, der Effekt der Hemmung des Schrumpfens der Substratgrünlagen 48 und 49 während des
Brennens unzureichend ist, während, wenn die schrumpfungshemmende Grünlage 50 eine Dicke von 30 µm oder mehr
aufweist, Glas aus den Substratgrünlagen 48 und 49 nicht ausreichend eindringt.
Der Vergleich der Probe 8 mit den Proben 9 und 10 deutet darauf hin, daß durch Zugeben eines Additivs, wie z. B.
Glas oder Metall, zu der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 das Fixieren des anorganischen Materials in der
schrumpfungshemmenden Grünlage 50 unterstützt wird und, selbst wenn die schrumpfungshemmende Grünlage 50 eine
Dicke von 30 µm oder mehr aufweist, kein Schicht-Abblättern auftritt.
Der Vergleich zwischen den Proben 13, 14 und 18 zeigt, daß durch das Zugeben der oben genannten Additive die
Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage 50 auf bis zu 50 µm erhöht werden kann und das mehrlagige Keramik
substrat ohne das Schicht-Abblättern hergestellt werden kann.
Bei der Probe 16, bei der die schrumpfungshemmende Grundlage 50 eine Dicke von 60 µm aufweist, tritt das Schicht-
Abblättern selbst dann auf, wenn ein Additiv enthalten ist. Dies weist darauf hin, daß selbst mit der Zugabe eines Addi
tivs die schrumpfungshemmende Grünlage 50 vorzugsweise eine Dicke von 50 µm oder weniger aufweist.
Die Proben 11 und 12 deuten darauf hin, daß das Additiv nicht auf Glas und ein Metall limitiert ist, sondern auch ein
Oxid verwendet werden kann.
Bei der Probe 15, bei der der Anteil des zugegebenen Additivs 60 Gewichtsprozent überschreitet, d. h. 80 Gewichts
prozent beträgt, beträgt die Sintertemperatur 950°C, womit sie nicht mindestens 100°C höher ist als die Sintertemperatur
von 900°C des bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterials. Somit hat die schrumpfungshemmende Grün
lage 50 keine Funktion, um das Schrumpfen der Substratgrünlagen 48 und 49 zu hemmen, wodurch das Abblättern von
Schichten in dem mehrlagigen Keramiksubstrat bewirkt wird.
Dieses Ergebnis zeigt, daß die Sintertemperatur des anorganischen Materials, das in der schrumpfungshemmenden
Grünlage 50 enthalten ist, oder die Sintertemperatur des anorganischen Materials und des Additivs vorzugsweise minde
stens 100°C höher ist als die Sintertemperatur des bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterials.
Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß der vorliegenden Erfindung beim Herstellen eines mehrlagigen Keramik
substrats verschiedene Typen von Substratgrünlagen, die verschiedene bei niedrigen Temperaturen sinternde Keramik
materialien enthalten, in einem Zustand gebrannt, bei dem eine schrumpfungshemmende Grünlage, die ein anorgani
sches Material enthält, das bei den Sintertemperaturen von jedem der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramik
materialien nicht sintert, zwischen den Substratgrünlagen angeordnet ist. Im Ergebnis schrumpft jede der Substratgrün
lagen in Richtung der Dicke, aber ein Schrumpfen von jeder der Substratgrünlagen in Richtung parallel zu ihren Haupt
oberflächen wird durch die schrumpfungshemmende Grünlage gehemmt. Selbst bei einem Unterschied zwischen den
Schrumpfungsverhalten der verschiedenen Typen von Substratgrünlagen in Richtung der Dicke üben die Substratgrün
lagen keine Belastung aufeinander aus. Deshalb können die verschiedenen Typen von Substratgrünlagen mit einem Un
terschied im Schrumpfungsverhalten in einem laminierten Zustand gleichzeitig gebrannt werden, ohne das Abblättern
oder Brechen von Schichten zu bewirken. Somit kann ein mehrlagiges Keramiksubstrat, das verschiedene Typen von
Substratgrünlagen aufweist, durch gleichzeitiges Brennen effizient hergestellt werden.
Da das Schrumpfen der Substratgrünlagen in Richtung parallel zu ihren Hauptoberflächen, wie oben beschrieben, ge
hemmt ist, kann die Positionsgenauigkeit von Verdrahtungsleitern, die in Verbindung mit einem Grün-Verbund-Laminat-
Produkt vorgesehen sind, im mehrlagigen Keramiksubstrat nach dem Brennen hoch gehalten werden.
Bei dem mehrlagigen Keramiksubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung dringt Glas aus den Substratkeramikschich
ten in die schrumpfungshemmende Schicht ein, so daß das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden
Schicht enthalten ist, durch das Glas fixiert wird. Dadurch wird die Kontamination von jeder der Substratkeramikschich
ten mit fremdem Glas und eine Änderung oder Verschlechterung der Charakteristika von jeder der Substratkeramik
schichten verhindert.
Das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden Schicht enthalten ist, wird auch durch Glas fixiert,
um die Feuchtigkeitsbeständigkeit der schrumpfungshemmenden Schicht sicherzustellen und eine hohe Zuverlässigkeit
des mehrlagigen Keramiksubstrats zu erhalten. Die schrumpfungshemmende Schicht kann verwendet werden, um z. B.
in Fällen, in denen eine thermische Ausdehnung auftritt, als Belastungspuffer zu funktionieren.
Beim Schritt des Brennens zum Erzeugen des mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung kann
das Sintern beispielsweise bei einer relativ niedrigen Temperatur von 1.000°C oder weniger erreicht werden. Deshalb
können als Leitermaterialien zum Bilden der Verdrahtungsleiter, die in Verbindung mit dem mehrlagigen Keramiksub
strat vorgesehen sind werden, niederohmige Metalle, wie z. B. Ag, Au, Cu, Ag-Pd und Ag-Pt, vorteilhaft verwendet wer
den.
Da die Verdrahtungsleiter, wie oben beschrieben, mit hoher Positionsgenauigkeit gebildet werden können, können
darüber hinaus die Verdrahtungsleiter, wie z. B. planare Leiter, die entlang der Hauptoberflächen von spezifizierten Sub
stratkeramikschichten vorgesehen sind, und Durchgangsloch-Leiter, die vorgesehen sind, um durch spezifizierte Sub
stratkeramikschichten und/oder schrumpfungshemmende Schichten hindurch zu führen, mit einer hohen Dichte gebildet
werden.
Beim Schritt des Brennens wird das Schrumpfen der Substratgrünlagen in Richtung parallel zu ihren Hauptoberflä
chen gehemmt, wodurch die Bildung einer Kavität mit einer Öffnung, die zu einer äußeren Oberfläche zeigt, in dem
mehrlagigen Keramiksubstrat ermöglicht wird.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung ist die
Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage zwischen 1 µm und weniger als 30 µm eingestellt, so daß der schrump
fungshemmende Effekt der schrumpfungshemmenden Grünlage sicher erhalten wird. Darüber hinaus kann das anorga
nische Material, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage enthalten ist, durch das Glas, das von den Substratgrün
lagen geliefert wird, sicher fixiert werden.
Durch Erhöhen der Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage auf z. B. 30 µm oder mehr ist es möglich, die Kon
tamination verschiedener Typen von Substratgrünlagen mit fremdem Glas sicher zu verhindern. Andererseits wird, wenn
die schrumpfungshemmende Schicht eine übermäßig erhöhte Dicke aufweist, die Glasmenge erhöht, die erforderlich ist,
um das anorganische Material zu fixieren, so daß die Sinterbarkeit der Substratkeramikschichten verschlechtert wird.
Um dieses Problem zu lösen, wird vorzugsweise mindestens ein Additiv, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Glas,
Oxide und Metalle umfaßt, in einer Menge von maximal 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das anorganische Material, zu
der schrumpfungshemmenden Schicht zugegeben, um das Fixieren des anorganischen Materials zu unterstützen. In die
sem Fall kann die Dicke der schrumpfungshemmenden Schicht bis auf 50 µm erhöht werden, wodurch die Kontamina
tion mit fremdem Glas sicher verhindert wird.
Claims (13)
1. Mehrlagiges Keramiksubstrat mit folgenden Merkmalen:
mindestens zwei Typen von Substratkeramikschichten (2, 3; 12, 13, 14; 35, 36), von denen jede ein unterschiedli ches bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält;
einer schrumpfungshemmenden Schicht (4; 15; 37), die zwischen den unterschiedlichen Typen der Substratkera mikschichten vorgesehen ist und die ein anorganisches Material in ungesintertem Zustand enthält, das bei den Sin tertemperaturen von jedem der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert, so daß durch das Brennen der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien, die in den Substratkeramik schichten enthalten sind, Glas in das anorganische Material eindringt, um das anorganische Material zu fixieren; und
einem Verdrahtungsleiter (16-27; 38-43), der in Verbindung mit den Substratkeramikschichten und/oder der schrumpfungshemmenden Schicht vorgesehen ist.
mindestens zwei Typen von Substratkeramikschichten (2, 3; 12, 13, 14; 35, 36), von denen jede ein unterschiedli ches bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält;
einer schrumpfungshemmenden Schicht (4; 15; 37), die zwischen den unterschiedlichen Typen der Substratkera mikschichten vorgesehen ist und die ein anorganisches Material in ungesintertem Zustand enthält, das bei den Sin tertemperaturen von jedem der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert, so daß durch das Brennen der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien, die in den Substratkeramik schichten enthalten sind, Glas in das anorganische Material eindringt, um das anorganische Material zu fixieren; und
einem Verdrahtungsleiter (16-27; 38-43), der in Verbindung mit den Substratkeramikschichten und/oder der schrumpfungshemmenden Schicht vorgesehen ist.
2. Mehrlagiges Keramiksubstrat gemäß Anspruch 1, bei dem der Verdrahtungsleiter (16-27; 38-43) ein leitfähiges
Material aufweist, das aus mindestens einem Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Ag, Au, Cu, Ag-Pd und
Ag-Pt umfaßt, als einer Hauptkomponente besteht.
3. Mehrlagiges Keramiksubstrat gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Verdrahtungsleiter (16-27; 38-43) einen
planaren Leiter, der entlang einer Hauptoberfläche einer spezifizierten Schicht der Substratkeramikschichten vorge
sehen ist, und einen Durchgangsloch-Leiter umfaßt, der zum Durchkontaktieren einer spezifizierten Schicht der
Substratkeramikschicht und/oder der schrumpfungshemmenden Schicht vorgesehen ist.
4. Mehrlagiges Keramiksubstrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner eine Kavität (46) mit einer Öff
nung, die zu seiner äußeren Oberfläche zeigt, aufweist.
5. Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Keramiksubstrats mit folgenden Schritten:
Vorbereiten eines Grün-Verbund-Laminat-Produktes (1a), das mindestens zwei Typen von Substratgrünlagen (2a, 3a), von denen jede ein unterschiedliches bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält, eine schrumpfungshemmende Grünlage (4a), die zwischen den unterschiedlichen Typen von Substratgrünlagen vorge sehen ist und ein anorganisches Material enthält, das bei den Sintertemperaturen von jedem der bei niedrigen Tem peraturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert, und einen Verdrahtungsleiter aufweist, der in Verbindung mit den Substratgrünlagen und/oder der schrumpfungshemmenden Grünlage vorgesehen ist; und
Brennen der Grün-Verbund-Laminat-Struktur (1a), wobei beim Schritt des Brennens das bei niedrigen Temperatu ren sinternde Keramikmaterial, das in jeder der Substratgrünlagen (2a, 3a) enthalten ist, gesintert wird, während das Schrumpfen in Richtung, die im wesentlichen parallel zu den Hauptoberflächen von jeder der Substratgrünlagen (2a, 3a) ist, durch die schrumpfungshemmende Grünlage (4a) verhindert wird und das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage (4a) enthalten ist, durch Glas fixiert wird, das beim Brennen der bei nied rigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien in das anorganische Material eindringt, während das anorgani sche Material in einem ungesinterten Zustand verbleibt.
Vorbereiten eines Grün-Verbund-Laminat-Produktes (1a), das mindestens zwei Typen von Substratgrünlagen (2a, 3a), von denen jede ein unterschiedliches bei niedrigen Temperaturen sinterndes Keramikmaterial enthält, eine schrumpfungshemmende Grünlage (4a), die zwischen den unterschiedlichen Typen von Substratgrünlagen vorge sehen ist und ein anorganisches Material enthält, das bei den Sintertemperaturen von jedem der bei niedrigen Tem peraturen sinternden Keramikmaterialien nicht sintert, und einen Verdrahtungsleiter aufweist, der in Verbindung mit den Substratgrünlagen und/oder der schrumpfungshemmenden Grünlage vorgesehen ist; und
Brennen der Grün-Verbund-Laminat-Struktur (1a), wobei beim Schritt des Brennens das bei niedrigen Temperatu ren sinternde Keramikmaterial, das in jeder der Substratgrünlagen (2a, 3a) enthalten ist, gesintert wird, während das Schrumpfen in Richtung, die im wesentlichen parallel zu den Hauptoberflächen von jeder der Substratgrünlagen (2a, 3a) ist, durch die schrumpfungshemmende Grünlage (4a) verhindert wird und das anorganische Material, das in der schrumpfungshemmenden Grünlage (4a) enthalten ist, durch Glas fixiert wird, das beim Brennen der bei nied rigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien in das anorganische Material eindringt, während das anorgani sche Material in einem ungesinterten Zustand verbleibt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der Schritt des Vorbereitens der Grün-Verbund-Laminat-Struktur (1a) den
Schritt des Vorbereitens von jeder der Substratgrünlagen (2a, 3a) und der schrumpfungshemmenden Grünlage (4a)
und den Schritt des Laminierens der Substratgrünlagen (2a, 3a) und der schrumpfungshemmenden Grünlage (4a)
umfaßt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der Schritt des Vorbereitens der Grün-Verbund-Laminat-Struktur (1a) den
Schritt des Vorbereitens der Substratgrünlagen (2a, 3a), den Schritt des Vorbereitens eines Schlammes, der das an
organische Material enthält, und den Schritt des Aufbringens des Schlammes auf jede der Substratgrünlagen zum
Bilden der schrumpfungshemmenden Grünlage (4a) aufweist.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem jedes der bei niedrigen Temperaturen sinternden Kera
mikmaterialien bei einer Temperatur von 1.000°C oder weniger gesintert werden kann.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem die Dicke der schrumpfungshemmenden Grünlage (4;
4a) im Bereich von 1 µm bis weniger als 30 µm gewählt ist.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem die schrumpfungshemmende Grünlage (4; 4a) minde
stens ein Additiv, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Glas, Oxide und Metalle umfaßt, in einer Menge von ma
ximal 60 Gewichtsprozent bezogen auf das anorganische Material zur Unterstützung des Fixierens des anorgani
schen Materials enthält.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die Dicke der schrumpfungshemmenden Grundlage (4; 4a) im Bereich
bis 50 µm oder weniger gewählt ist.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem die Sintertemperatur des anorganischen Materials oder
die Sintertemperatur des anorganischen Materials und des Additivs mindestens 100°C höher ist als die Sintertem
peratur von jedem der bei niedrigen Temperaturen sinternden Keramikmaterialien.
13. Mehrlagiges Keramiksubstrat, das mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 5 bis 12 gewonnen
wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29937699A JP3666321B2 (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 多層セラミック基板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10042909A1 DE10042909A1 (de) | 2001-05-10 |
DE10042909C2 true DE10042909C2 (de) | 2002-10-24 |
Family
ID=17871773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10042909A Expired - Lifetime DE10042909C2 (de) | 1999-10-21 | 2000-08-31 | Mehrlagiges Keramiksubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6337123B1 (de) |
JP (1) | JP3666321B2 (de) |
DE (1) | DE10042909C2 (de) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3656484B2 (ja) * | 1999-03-03 | 2005-06-08 | 株式会社村田製作所 | セラミック多層基板の製造方法 |
JP3687484B2 (ja) * | 1999-06-16 | 2005-08-24 | 株式会社村田製作所 | セラミック基板の製造方法および未焼成セラミック基板 |
JP3554962B2 (ja) * | 1999-10-28 | 2004-08-18 | 株式会社村田製作所 | 複合積層体およびその製造方法 |
JP3633435B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2005-03-30 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板、その製造方法および設計方法、ならびに電子装置 |
JP2002084065A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Murata Mfg Co Ltd | 多層セラミック基板およびその製造方法ならびに電子装置 |
JP3757788B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2006-03-22 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板およびその製造方法 |
JP2002204072A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 複合積層セラミック基板およびその製造方法 |
CN1258871C (zh) * | 2001-02-14 | 2006-06-07 | 三洋电机株式会社 | 层叠型复合器件及其制造方法 |
JP2002368422A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-12-20 | Murata Mfg Co Ltd | 多層セラミック基板及びその製造方法 |
JP2002368420A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-20 | Murata Mfg Co Ltd | ガラスセラミック多層基板の製造方法およびガラスセラミック多層基板 |
JP2002368421A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-20 | Murata Mfg Co Ltd | 多層セラミック基板の製造方法および多層セラミック基板 |
DE10145363A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-10 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Substrats und keramisches Substrat |
AU2002327799A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-14 | Heraeus, Incorporated | Self-constrained low temperature glass-ceramic unfired tape for microelectronics and methods for making and using the same |
JP2003212668A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | セラミック積層体およびその製造方法 |
US6711029B2 (en) * | 2002-05-21 | 2004-03-23 | Cts Corporation | Low temperature co-fired ceramic with improved shrinkage control |
US6827800B2 (en) * | 2003-01-30 | 2004-12-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the constrained sintering of asymmetrically configured dielectric layers |
US6776861B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-08-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tape composition and process for internally constrained sintering of low temperature co-fired ceramic |
JP2004186665A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-07-02 | Murata Mfg Co Ltd | 多層構造部品およびその製造方法 |
JP4426805B2 (ja) * | 2002-11-11 | 2010-03-03 | 日本特殊陶業株式会社 | 配線基板およびその製造方法 |
EP1435651B1 (de) * | 2003-01-02 | 2012-11-07 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Prozess zur eingeengten Sinterung von assymetrisch angeordneten Dielektrikalagen |
US7687137B2 (en) * | 2005-02-28 | 2010-03-30 | Kyocera Corporation | Insulating substrate and manufacturing method therefor, and multilayer wiring board and manufacturing method therefor |
JPWO2007010768A1 (ja) * | 2005-07-15 | 2009-01-29 | 株式会社村田製作所 | コンデンサおよびその製造方法 |
WO2007094123A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 多層セラミック電子部品、多層セラミック基板、および多層セラミック電子部品の製造方法 |
KR100891824B1 (ko) * | 2007-12-06 | 2009-04-07 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 패키지 |
KR100956219B1 (ko) * | 2008-02-25 | 2010-05-04 | 삼성전기주식회사 | 확산 방지층을 갖는 저온동시소성 세라믹 기판 및 그 제조방법 |
JP2009225608A (ja) | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Nitto Denko Corp | モータ用永久磁石及びモータ用永久磁石の製造方法 |
US7998561B2 (en) | 2008-10-23 | 2011-08-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Ceramic laminate and method of manufacturing ceramic sintered body |
JP5669452B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2015-02-12 | キヤノン株式会社 | 振動体の製造方法 |
KR101079381B1 (ko) * | 2009-09-11 | 2011-11-02 | 삼성전기주식회사 | 세라믹 기판의 제조 방법 및 이를 이용하여 제작한 세라믹 기판 |
WO2011122407A1 (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | 株式会社村田製作所 | 金属ベース基板 |
CN102176434A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-09-07 | 苏州达方电子有限公司 | 气密陶瓷层结构与制造方法 |
FR3009764B1 (fr) * | 2013-08-14 | 2016-12-30 | Thales Sa | Composant ferrite pour application de puissance et procede de fabrication du composant |
WO2015178061A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 株式会社 村田製作所 | 回路モジュール |
JP6335081B2 (ja) * | 2014-09-24 | 2018-05-30 | 日本特殊陶業株式会社 | 多層セラミック基板およびその製造方法 |
WO2016208674A1 (ja) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | 京セラ株式会社 | 配線基板、電子装置および電子モジュール |
CN116825516A (zh) * | 2022-03-21 | 2023-09-29 | 斯特华(佛山)磁材有限公司 | 多层电感器结构体 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4024612A1 (de) * | 1989-08-05 | 1991-02-07 | Nippon Denso Co | Keramisches, mehrfach geschichtetes substrat und herstellungsverfahren |
JPH04369509A (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-22 | Fujitsu Ltd | 多層セラミック基板の製造方法 |
DE4233403A1 (de) * | 1992-10-05 | 1994-04-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung von Mehrlagen-Hybriden |
JPH0738258A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層セラミック焼結体の製造方法 |
US5655209A (en) * | 1995-03-28 | 1997-08-05 | International Business Machines Corporation | Multilayer ceramic substrates having internal capacitor, and process for producing same |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5102720A (en) | 1989-09-22 | 1992-04-07 | Cornell Research Foundation, Inc. | Co-fired multilayer ceramic tapes that exhibit constrained sintering |
JPH05335183A (ja) * | 1992-05-28 | 1993-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | 多層基板を備えた電子部品及びその製造方法 |
JPH08181443A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック多層基板およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29937699A patent/JP3666321B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-23 US US09/644,481 patent/US6337123B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-31 DE DE10042909A patent/DE10042909C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4024612A1 (de) * | 1989-08-05 | 1991-02-07 | Nippon Denso Co | Keramisches, mehrfach geschichtetes substrat und herstellungsverfahren |
JPH04369509A (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-22 | Fujitsu Ltd | 多層セラミック基板の製造方法 |
DE4233403A1 (de) * | 1992-10-05 | 1994-04-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung von Mehrlagen-Hybriden |
JPH0738258A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層セラミック焼結体の製造方法 |
US5655209A (en) * | 1995-03-28 | 1997-08-05 | International Business Machines Corporation | Multilayer ceramic substrates having internal capacitor, and process for producing same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001119143A (ja) | 2001-04-27 |
DE10042909A1 (de) | 2001-05-10 |
US6337123B1 (en) | 2002-01-08 |
JP3666321B2 (ja) | 2005-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10042909C2 (de) | Mehrlagiges Keramiksubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE69632722T2 (de) | Gasbondierungsanlage für ein Versteifungssubstrat einer keramischen Leiterplatte | |
DE112006002451B4 (de) | Keramisches mehrlagiges Substrat, keramisches mehrlagiges Modul und Verfahren zum Herstellen desselben | |
DE3787399T2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines keramischen Mehrshictsubstrates mit massivem nicht-porösem Metall-Leiter. | |
DE3738343C2 (de) | ||
DE69733714T2 (de) | Verfahren zur kontrolle der kavitätabmessungen gebrannter vielschichtschaltungsplatinen auf einem träger | |
DE69835659T2 (de) | Mehrschichtiges keramisches Substrat mit einem passiven Bauelement, sowie Herstellungsverfahren | |
DE60011515T2 (de) | Herstellung von Keramiksubstraten und ungesintertes Keramiksubstrat | |
DE69931846T2 (de) | Herstellungsmethode eines Mehrlagensubstrates | |
DE2558361C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von durchgehend metallisierten Bohrungen in mehrschichtigen keramischen Moduln | |
DE69300907T2 (de) | Keramisches Mehrschichtsubstrat mit Gradienten-Kontaktlöchern. | |
DE69936483T2 (de) | Laminierte Leiterplatte und Herstellungsverfahren | |
EP0000384A1 (de) | Anordnung zum Packen schnell schaltender monolitisch integrierter Halbleiterschaltungen, die für die Anschlusspunkte der Stromversorgung des Halbleiterplättchens Entkoppelkondensatoren aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung. | |
EP1990331A2 (de) | Keramisches Substratmaterial, Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben sowie Antenne oder Antennenarray | |
DE10141910B4 (de) | Glaskeramiksinterprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE10117872A1 (de) | Monolithisches Keramiksubstrat, Herstellungs- und Entwurfsverfahren für dasselbe und elektronische Vorrichtung | |
DE19608484B4 (de) | Bei niedriger Temperatur gebranntes Keramik-Schaltungssubstrat | |
DE3434449A1 (de) | Keramisches mehrschichtsubstrat und verfahren zu seiner herstellung | |
DE10033984A1 (de) | Hybridlaminat und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE10108666A1 (de) | Isolierende Dickschichtzusammensetzung, keramisches elektronisches Bauelement, bei dem diese verwendet wird, und elektronisches Gerät | |
DE10110151B4 (de) | Verdrahtungssubstrat, Verfahren zum Herstellen desselben und elektronische Vorrichtung, die dasselbe verwendet | |
DE102004048678A1 (de) | Keramiksubstrat für ein elektronisches Dünnschicht-Bauelement, Herstellungsverfahren hierfür und elektronisches Dünnschicht-Bauelement unter Verwendung desselben | |
EP1425167B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines keramischen substrats und keramisches substrat | |
DE19609118B4 (de) | Widerstandspaste, Glasüberzugsspaste und ein diese verwendendes keramisches Schaltungssubstrat | |
DE102004047007B4 (de) | Verfahren für das Herstellen eines Keramiksubstrats für elektronische Dünnschicht-Bauelemente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B32B 18/00 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |