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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Innenleiterverbindungsstruktur
und ein Mehrschichtsubstrat. Insbesondere bezieht sich dieselbe auf
eine Innenleiterverbindungsstruktur, die in der Lage ist, eine Verdrahtungsdichte
auf und zu einem Mehrschichtsubstrat zu erhöhen.
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Stand der
Technik
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In
den letzten Jahren haben sich Technologien für die Mikrobearbeitung integrierter
Schaltungen drastisch verbessert und somit hat sich die Anzahl externer
Anschlüsse
der integrierten Schaltung erhöht,
so dass ein Abstand zwischen externen Anschlüssen wesentlich reduziert wurde.
In jüngster Zeit
werden integrierte Schaltungen auf Keramiksubstraten hauptsächlich durch
ein Flip-Chip-Bondsystem befestigt. Anschlussflächen für Flip-Chip-Bonden sind auf
der Oberfläche
des Keramiksubstrats angeordnet. Da der Abstand zwischen Bondanschlussflächen gemäß einer
Reduktion des Abstands zwischen externen Anschlüssen der integrierten Schaltung
reduziert werden muss, wurden bisher einige Verfahren vorgeschlagen.
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Beispielsweise
hat das Patentdokument 1 eine Keramikverdrahtungsplatine vorgeschlagen,
die mit keiner Bondanschlussfläche
versehen ist. Die Bondanschlussfläche ist durch ein Druckverfahren oder
dergleichen gebildet. Wenn die Anzahl von Bondanschlussflächen erhöht wird,
wird es schwierig, Anschlussflächen
durch das Druckverfahren oder dergleichen zu bilden. Selbst wenn
die Bondanschlussflächen
gebildet werden können,
ist die Stärke
der Verbindung für
den Durchgangsleiter schwach und die Zuverlässigkeit ist nicht sichergestellt.
Folglich wird bei der Technologie, die in dem Patentdokument 1 beschrieben
ist, ein Keramikmehrschichtsubstrat hergestellt durch Verwenden
einer Leiterpaste mit einem Brennschwindungsfaktor, der kleiner
ist als der der Keramikgrünlage
und daher wird es einer Leiterschicht (Durchgangsleiter) in einem
Durchgangsloch ermöglicht,
als eine Bondanschlussfläche
von dem Keramikmehrschichtsubstrat vorzustehen. Auf diese Weise
wird das Drucken der Bondanschlussfläche vermieden, die Stärke der
Verbindung zwischen der Bondanschlussfläche und dem Durchgangsleiter erhöht und außerdem wird
eine Reduktion des Abstands zwischen den Bondanschlussflächen realisiert.
In dem Patentdokument 1 wird jedoch die Verbindungsstruktur des
Durchgangsleiters und des Leitungsleiters im Inneren des Keramikmehrschichtsubstrats
nicht berücksichtigt.
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Andererseits
hat das Patentdokument 2 eine monolithische Keramikelektronikkomponente
vorgeschlagen, bei der ein Leitungsleiter mit einem Verbindungsbereich
versehen ist, und eine Verbindungsstruktur eines Durchgangsleiters
und des Leitungsleiters verbessert ist. In dem Fall, wo der Durchgangsleiter
und der Leitungsleiter verbunden sind, sind eine Keramikgrünlage, die
mit dem Durchgangsleiter versehen ist, und eine Keramikgrünlage, die
mit dem Leitungsleiter versehen ist, ausgerichtet, und ein Laminat
der Keramikgrünlagen
wird vorbereitet, gefolgt von Sintern. Ein Auftreten eines Arbeitsfehlers
kann bei der Bildung des Durchgangsleiters und des Leitungsleiters
auf den Keramikgrünlagen
nicht vermieden werden, und es ist schwierig bei der Vorbereitung des
Laminats ein Auftreten einer Abweichung zwischen Positionen des
Durchgangsleiters und des Leitungsleiters zu vermeiden. Daher tritt
zwischen dem Durchgangsleiter und dem Leitungsleiter in dem Laminat
tendenziell eine schlechte Verbindung auf. Folglich ist bei dieser
Technologie der Leitungsleiter mit einem Verbindungsbereich versehen,
der einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser
des Durchgangsleiters und dadurch wird das Auftreten einer schlechten
Verbindung vermieden, die sich aus dem oben beschriebenen Arbeitsverlust
und einer Abweichung zwischen den Positionen ergibt.
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Das
Patentdokument 3 hat ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkeramiksubstrats vorgeschlagen,
bei dem die Verdrahtungsdichte erhöht werden kann. In diesem Fall,
wie er in 9(a) und (b) gezeigt ist,
ist ein Verbindungsbereich 3 auf dem unteren Ende eines
Durchgangsleiters 2 gebildet, der in einem Mehrschichtkeramiksubstrat 1 angeordnet
ist, und wenn Durchgangsleiter 2 benachbart zueinander
sind, sind ihre jeweiligen Verbindungsbereiche 3 in zueinander
unterschiedlichen Keramikschichten gebildet. Die Durchgangsleiter 3 sind durch
die Verbindungsbereiche 3 mit Leitungsleitern 4 verbunden.
Diese Technologie hat eine Gemeinsamkeit mit der Technologie in
dem Patentdokument 2, da der Verbindungsbereich 3 angeordnet
ist.
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 2680443
Patentdokument
2: Japanische ungeprüfte
Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr. 2001-284811
Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr. 11-074645
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Offenbarung
der Erfindung
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Probleme, die durch die
Erfindung gelöst
werden
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Da
bei den bekannten Technologien, die in den Patentdokumenten 2 und
3 beschrieben sind, der Leitungsleiter oder der Durchgangsleiter
den Verbindungsbereich aufweist kann durch den Verbindungsbereich
ein Auftreten einer schlechten Verbindung verhindert werden, die
sich aus einer Abweichung zwischen Positionen des Durchgangsleiters und
des Leitungsleiters, ihren jeweiligen Arbeitsverlusten und dergleichen
bei der Vorbereitung des Keramiksubstrats ergibt. Es gibt jedoch
ein Problem, da, wie es beispielsweise in 9(a) gezeigt
ist, ein Verbindungsbereich 3 von einem Durchgangsleiter 2 zu der
Seite eines benachbarten Durchgangsleiters 2 vorsteht,
und eine Reduktion des Abstands zwischen den Durchgangsleitern 2 und 2 durch
den Betrag des Vorsprungs behindert wird. Das heißt, wenn
der Abstand zwischen den Durchgangsleitern 2 und 2 reduziert
ist, wie es in 10 gezeigt ist, neigen der Verbindungsbereich 3 und
der benachbarte Durchgangsleiter 12 dazu, kurzgeschlossen
zu werden, und während
dem Brennen tritt tendenziell Ablösung auf, aufgrund des Unterschieds
bei der Wärmeausdehnung
zwischen der Keramikschicht und dem Verbindungsbereich 3.
Daher ist zumindest ein Zwischenraum zum Verhindern von Kurzschluss
und Ablösung
zwischen den Durchgangsleitern 2 und 2 erforderlich,
und eine Vorsprungsabmessung des Verbindungsbereichs 3 wird
ferner diesem Zwischenraum hinzugefügt, so dass der Verbindungsbereich eine
Reduktion des Abstands zwischen den Durchgangsleitern 2 und 2 behindert.
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Die
vorliegende Erfindung soll die oben beschriebenen Probleme überwinden.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Innenleiterverbindungsstruktur
zu liefern, die in der Lage ist, eine Dichte einer internen Verdrahtung
zu erhöhen,
gemäß beispielsweise
einer Reduktion des Abstands zwischen externen Anschlüssen einer
integrierten Schaltung und auch eines Mehrschichtsubstrats.
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Einrichtungen
zum Lösen
der Probleme
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Eine
Innenleiterverbindungsstruktur gemäß Anspruch 1 der vorliegenden
Erfindung ist gekennzeichnet durch Verbinden von zumindest zwei
Durchgangsleitern, die bei einem vorbestimmten Abstand in einem
Isolatorsubstrat benachbart zueinander sind, und Leitungsleitern,
die in dem oben beschriebenen Isolatorsubstrat angeordnet sind,
wobei einer der oben beschriebenen Durchgangsleiter einen durchgehenden
Durchgangsleiter umfasst, der sich in einer Richtung weiter weg
von dem oben beschriebenen anderen Durchgangsleiter erstreckt, und
der oben beschriebene eine der Durchgangsleiter durch den oben beschriebenen
durchgehenden Durchgangsleiter mit dem oben beschriebenen Leitungsleiter
verbunden ist.
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Die
Innenleiterverbindungsstruktur gemäß Anspruch 2 der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei dem in Anspruch 1
beschriebenen Aspekt ein Verbindungsabschnitt des oben beschriebenen
Leitungsleiters zu dem oben beschriebenen durchgehenden Durchgangsleiter
oder ein Verbindungsabschnitt des oben beschriebenen durchgehenden
Durchgangsleiters zu dem oben beschriebenen Leitungsleiter als ein
Verbindungsbereich angeordnet ist, der eine größere Fläche hat als ein Verbindungsabschnitt
des Gegenstücks.
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Ein
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
3 der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch die Aufnahme
eines Laminats, bei dem eine Mehrzahl von Isolatorschichten laminiert
sind, wobei sich zumindest ein erster und ein zweiter Durchgangsleiter
einzeln in dem oben beschriebenen Laminat erstrecken, von Positionen
benachbart zueinander bei einem vorbestimmten Abstand auf einer
der Hauptoberflächen
des Laminats, und eines ersten Leitungsleiters, der mit dem ersten
Durchgangsleiter verbunden ist, wobei der oben beschriebene erste
Durchgangsleiter einen ersten durchgehenden Durchgangsleiter umfasst,
der angeordnet ist, um sich in einer Richtung weg von dem oben beschriebenen zweiten
Durchgangsleiter zu erstrecken, und der oben beschriebene erste
Durchgangsleiter durch den oben beschriebenen ersten durchgehenden
Durchgangsleiter mit dem oben beschriebenen ersten Leitungsleiter
verbunden ist.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
4 der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in Anspruch 3 beschriebenen Aspekt ein dritter Durchgangsleiter
ferner bei vorbestimmten Abständen
von dem ersten und zweiten Durchgangsleiter aufgenommen ist, wobei
sich der dritte Durchgangsleiter in dem oben beschriebenen Laminat
von einer der Hauptoberflächen
des oben beschriebenen Laminats erstreckt, wobei der oben beschriebene
zweite Durchgangsleiter einen zweiten durchgehenden Durchgangsleiter
umfasst, der so angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung weg von
sowohl dem oben beschriebenen ersten als auch dem dritten Durchgangsleiter
erstreckt, und der oben beschriebene zweite Durchgangsleiter durch
den oben beschriebenen zweiten durchgehenden Durchgangsleiter mit
einem zweiten Leitungsleiter verbunden ist.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
5 der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in Anspruch 4 beschriebenen Aspekt der oben beschriebene erste
durchgehende Durchgangsleiter und der zweite durchgehende Durchgangsleiter
in ihren jeweiligen Isolatorschichten unterschiedlich angeordnet
sind.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
6 der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in Anspruch 4 oder Anspruch 5 beschriebenen Aspekt der oben
beschriebene erste durchgehende Durchgangsleiter und der zweite durchgehende
Durchgangsleiter in ihren jeweiligen Isolatorschichten dünner als
andere Isolatorschichten angeordnet sind.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
7 der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
4 bis Anspruch 6 beschriebenen Aspekt der oben beschriebene erste
durchgehende Durchgangsleiter und der oben beschriebene zweite durchgehende
Durchgangsleiter ihre jeweiligen Isolatorschichten durchdringen.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
8 der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
4 bis 6 beschriebenen Aspekt der oben beschriebene erste durchgehende
Durchgangsleiter und der zweite durchgehende Durchgangsleiter ihre
jeweiligen Isolatorschichten nicht durchdringen.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch
9 der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
3 bis 8 beschriebenen Aspekt ein Verbindungsabschnitt des oben beschriebenen
ersten Leitungsleiters zu dem oben beschriebenen ersten durchgehenden
Durchgangsleiter oder ein Verbindungsabschnitt des oben beschriebenen
ersten durchgehenden Durchgangsleiters zu dem oben beschriebenen
ersten Leitungsleiter als ein Verbindungsbereich angeordnet ist,
der größer ist
als ein Verbindungsteil des Gegenstücks.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch 10
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
4 bis 9 beschriebenen Aspekt ein Verbindungsabschnitt des oben beschriebenen
zweiten durchgehenden Durchgangsleiters zu dem oben beschriebenen
zweiten Leitungsleiter oder ein Verbindungsabschnitt des oben beschriebenen
zweiten Leitungsleiters zu dem oben beschriebenen zweiten durchgehenden
Durchgangsleiter als ein Verbindungsbereich angeordnet ist, der
größer ist
als ein Verbindungsabschnitt des Gegenstücks.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch 11
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
3 bis 10 beschriebenen Aspekt eine Oberflächenelektrode, die mit jedem
der oben beschriebenen Durchgangsleiter verbunden ist, auf der oben
beschriebenen einen der Hauptoberflächen angeordnet ist.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch 12
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
3 bis 10 beschriebenen Aspekt eine elektronische Komponente auf
der oben beschriebenen einen der Hauptoberflächen befestigt ist, und externe
Anschlusselektroden dieser elektronischen Komponente mit dem oben
beschriebenen ersten Durchgangsleiter und dem zweiten Durchgangsleiter
verbunden sind, der an der oben beschriebenen Hauptoberfläche freigelegt
ist, und nicht durch eine Oberflächenelektrode.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch 13
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
3 bis 10 beschriebenen Aspekt die oben beschriebene eine Hauptoberflächenseite
konfiguriert ist, um mit einer Hauptplatine verbindbar zu sein.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch 14
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
3 bis 13 beschriebenen Aspekt die Isolatorschicht aus einem bei
geringer Temperatur sinterbaren Keramikmaterial hergestellt ist.
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Das
Mehrschichtsubstrat gemäß Anspruch 15
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei
dem in einem der Ansprüche
3 bis 14 beschriebenen Aspekt jeder der oben beschriebenen Durchgangsleiter
und der Leitungsleiter einzeln aus einem elektrisch leitfähigen Material
hergestellt ist, das hauptsächlich
Silber oder Kupfer enthält.
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Vorteile
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Gemäß den in
Anspruch 1 oder Anspruch 15 der vorliegenden Erfindung beschriebenen
Aspekte können
eine Innenleiterverbindungsstruktur, die in der Lage ist, eine Dichte
der inneren Verdrahtung beispielsweise gemäß einer Reduktion des Abstands zwischen
externen Anschlüssen
einer integrierten Schaltung zu reduzieren, und auch ein Mehrschichtsubstrat
geschaffen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer Innenleiterverbindungsstruktur
der vorliegenden Erfindung darstellt. 1(a) ist
eine Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie A-A, die
in 1(b) gezeigt ist. 1(b) ist
eine Draufsicht von 1(a).
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Die 2(a) und (b) sind ein erklärendes Diagramm
zum Erklären
einer Reduktion des Abstands der Innenleiterverbindungsstruktur,
die in 1 gezeigt ist, im Vergleich zu dem einer bekannten
Verbindungsstruktur.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel
eines Mehrschichtsubstrats der vorliegenden Erfindung zeigt. 3(a) ist eine Schnittansicht, die einen
Schlüsselabschnitt
desselben zeigt, 3(b) ist eine Draufsicht,
die eine Verbindungsstruktur eines Durchgangsleiters und eines Leitungsleiters
zeigt, von der Durchgangsleiterseite aus gesehen, und 3(c) ist eine Draufsicht, die die Verbindungsstruktur
des Durchgangsleiters und des Leitungsleiters von der Leitungsleiterseite
aus gesehen zeigt.
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4 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die das in 2 gezeigte
Mehrschichtsubstrat auf einer Keramikschichtbasis zeigt.
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5 ist
ein Diagramm, das ein weiteres Ausführungsbeispiel des Mehrschichtsubstrats
der vorliegenden Erfindung zeigt. 5(a) ist
eine Schnittansicht, die einen Schlüsselabschnitt desselben zeigt, 5(b) ist eine Draufsicht, die eine Verbindungsstruktur
eines Durchgangsleiters und eines Leitungsleiters von der Durchgangsleiterseite
aus gesehen zeigt, und 5(c) ist eine
Draufsicht, die die Verbindungsstruktur des Durchgangsleiters und des
Leitungsleiters von der Leitungsleiterseite aus gesehen zeigt.
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6 ist
eine Schnittansicht, die einen Schlüsselabschnitt eines weiteren
Ausführungsbeispiels
des Mehrschichtsubstrats der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist eine Schnittansicht, die einen Schlüsselabschnitt
eines weiteren Ausführungsbeispiels
des Mehrschichtsubstrats der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Schnittansicht, die einen Schlüsselabschnitt eines weiteren
Ausführungsbeispiels
des Mehrschichtsubstrats der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist
ein Diagramm, das ein bekanntes Mehrschichtsubstrat zeigt. 9(a) ist eine Schnittansicht, die einen
Schlüsselabschnitt
desselben zeigt, und 9(b) ist eine
Draufsicht, die eine Verbindungsstruktur eines Durchgangsleiters
und eines Leitungsleiters von der Durchgangsleiterseite aus gesehen
zeigt.
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10 ist
ein erklärendes
Diagramm, das den Zustand zeigt, in dem der Durchgangsleiter und der
Leitungsleiter in dem in 9 gezeigten Mehrschichtsubstrat
kurzgeschlossen sind.
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- 10
- Innenleiterverbindungsstruktur
- 12
- Keramikmehrschichtsubstrat
(Isolatorsubstrat)
- 12
- erster
Durchgangsleiter
- 13
- zweiter
Durchgangsleiter
- 15
- erster
Leitungsleiter
- 17
- erster
durchgehender Durchgangsleiter
- 15A
- Verbindungsbereich
(Verbindungsabschnitt)
- 30
- Keramikmehrschichtsubstrat
(Mehrschichtsubstrat)
- 31
- Laminat
- 31A
- Keramikschicht
(Isolatorschicht)
- 31'A
- dünne Keramikschicht
(dünne
Isolatorschicht)
- 32A
- erster
Durchgangsleiter
- 32B
- zweiter
Durchgangsleiter
- 32C
- dritter
Durchgangsleiter
- 33A
- erster
Leitungsleiter
- 34A
- erster
durchgehender Durchgangsleiter
- 35A
- Verbindungsbereich
- 36A
- Verbindungsbereich
- 40
- integrierte
Schaltung
- 50
- Hauptplatine
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Bester Modus
zum Ausführen
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend auf der Basis der in 1 bis 8 gezeigten
Ausführungsbeispiele
beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Wie
es schematisch beispielsweise in 1(a) und (b) gezeigt ist, ist eine Innenleiterverbindungsstruktur 10 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
als ein Innenleiter konfiguriert, der eine Mehrzahl von Durchgangsleitern
(drei Einheiten in 1), einen ersten, zweiten und
dritten Durchgangsleiter 12, 13 und 14 und
einen ersten und einen dritten Leitungsleiter 15 und 16 umfasst,
die mit dem ersten bzw. dritten Durchgangsleiter 12 und 14 verbunden
sind. Die Durchgangsleiter sind in einer horizontalen Richtung an
vorbestimmten Abständen
voneinander angeordnet, mit einem vorbestimmten Muster in einem
Isolatorsubstrat (Keramikmehrschichtsubstrat) 11, das aus
einem Laminat besteht, bei dem eine Mehrzahl von Isolatorschichten
(beispielsweise Keramikschichten) 11A laminiert sind, und
sich von der Oberfläche
in das Keramikmehrschichtsubstrat 11 erstrecken. Der Innenleiter
verbindet beispielsweise eine integrierte Schaltung (in der Zeichnung
nicht gezeigt), die auf der oberen Oberfläche des Keramikmehrschichtsubstrats 11 befestigt
ist, elektrisch mit einer Hauptplatine (in der Zeichnung nicht gezeigt), die
mit dem Keramikmehrschichtsubstrat 11 versehen ist.
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Wie
es in 1(a) und 1(b) gezeigt
ist, umfassen beispielsweise der erste und der dritte Durchgangsleiter 12 und 14 einen
ersten bzw. dritten durchgehenden Durchgangsleiter 17 und 18,
die so angeordnet sind, dass sie sich in ihren jeweiligen Richtungen
weg von dem benachbarten zweiten Durchgangsleiter 13 erstrecken,
und außerdem
sind der erste und der dritte Durchgangsleiter 12 und 14 durch
den ersten bzw. dritten durchgehenden Durchgangsleiter 17 und 18 mit
dem ersten bzw. dritten Leitungsleiter 15 und 16 verbunden.
Der erste und der dritte Durchgangsleiter 12 und 14 müssen nicht
von dem ersten und dritten Durchgangsleiter 12 und 14 zu
dem benachbarten Durchgangsleiter 13 vorstehen, um den
ersten und dritten Durchgangsleiter 12 und 14 durch
den ersten bzw. dritten durchgehenden Durchgangsleiter 17 und 18 mit
dem ersten bzw. dritten Leitungsleiter 15 und 16 zu
verbinden. Daher kann der Abstand von dem benachbarten Durchgangsleiter 13 verringert
werden, so dass der Abstand reduziert werden kann.
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Wie
es in 1(b) gezeigt ist, sind die Durchgangsleiter
in der ersten Leitung und die Durchgangsleiter in der dritten Leitung
vertikal symmetrisch. Die ersten Leiter in der ersten Leitung werden
als vierter, fünfter
und sechster Durchgangsleiter 19, 20 und 21 angenommen,
und die Durchgangsleiter in der dritten Leitung werden ebenfalls
als vierter, fünfter
und sechster Durchgangsleiter 19, 20 und 21 angenommen.
Die durchgehenden Durchgangsleiter, die sich von dem vierten, fünften und
sechsten Durchgangsleiter 19, 20 und 21 erstrecken,
werden als vierter, fünfter
bzw. sechster durchgehender Durchgangsleiter 22, 23 und 24 angenommen.
Die Leitungsleiter, die mit diesen durchgehenden Durchgangsleitern 22, 23 und 24 durch
Verbindungsbereiche 25A, 26A bzw. 27A verbunden
sind, werden als vierter, fünfter
bzw. sechster Leitungsleiter 25, 26 und 27 angenommen.
In 1(b) sind der erste und der dritte
Durchgangsleiter 12 und 14 und der vierte, fünfte und
sechste Durchgangsleiter 19, 20 und 21 angeordnet,
um bezüglich
des zweiten Durchgangsleiters 13 vertikal und bilateral
symmetrisch zu werden. Der vierte, fünfte und sechste durchgehende
Durchgangsleiter 22, 23 und 24 sind so
angeordnet, dass sie sich in Richtungen weg von den benachbarten Durchgangsleitern
erstrecken, und sind an den Enden der Erweiterungen mit dem vierten,
fünften
und sechsten Leitungsleiter 25, 26 und 27 verbunden. Eine
Beziehung zwischen dem vierten, fünften und sechsten Durchgangsleiter 19, 20 und 21 ist ähnlich wie
die Beziehung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Durchgangsleiter 12, 13 und 14.
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Wie
es in 1(b) gezeigt ist, sind der erste und
der dritte durchgehende Durchgangsleiter 17 und 18 und
der vierte, fünfte
und sechste durchgehende Durchgangsleiter 22, 23 und 24 so
angeordnet, dass sie sich radial von dem ersten und dritten Durchgangsleiter 12 und 14 und
dem vierten, fünften und
sechsten Durchgangsleiter 19, 20 und 21 nach außen erstrecken,
wobei der zweite Durchgangsleiter 13 mittig angeordnet
ist. Die Erweiterungsrichtung des durchgehenden Durchgangsleiters
wird bestimmt auf der Basis eines Musters von Durchgangsleitern
und Leitungsleitern, die mit demselben verbunden sind. Es ist nur
jedoch wesent lich, dass nur der durchgehende Durchgangsleiter so
angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung weg von einem benachbarten
Durchgangsleiter erstreckt. In 1(a) sind
der erste und der zweite durchgehende Durchgangsleiter 17 und 18 in
der gleichen Keramikschicht 11A gebildet. Die Störung zwischen
den Leitungsleitern kann jedoch verhindert werden, indem der erste und
zweite durchgehende Durchgangsleiter 17 und 18 und
der vierte, fünfte
und sechste durchgehende Durchgangsleiter 22, 23 und 24 in
zueinander unterschiedlichen Keramikschichten 11A gebildet
werden, abhängig
von dem Verdrahtungszustand der Leitungsleiter. Daher kann der durchgehende
Durchgangsleiter als eine Durchgangsleitergruppe definiert werden,
bei der eine Mehrzahl von Durchgangsleitern nacheinander angeordnet
sind und fortlaufend in eine Isolatorschicht (beispielsweise Keramikschicht) integriert
werden.
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Das
Ausmaß,
zu dem der Abstand in der Innenleiterverbindungsstruktur 10 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
im Vergleich zu einer bekannten Verbindungsstruktur, die in 9 gezeigt
ist, reduziert werden kann, wird beschrieben, indem der erste und
der zweite Durchgangsleiter 12 und 13 mit Bezugnahme
auf 2 als Beispiele genommen werden. Bei der bekannten
Verbindungsstruktur, wie sie in 2(b) gezeigt
ist, müssen
ein Abstand (M1 + M2 +
G1), d. h. die Gesamtmenge einer Vorsprungsabmessung
M1 des Verbindungsbereichs 4 von
dem Durchgangsleiter 2, die erforderlich ist, um den Durchgangsleiter 2 zuverlässig mit
dem Leitungsleiter 3 zu verbinden, eine minimale Abmessung
G1, die erforderlich ist, um das Auftreten
eines Kurzschlusses und einer Ablösung zwischen dem Verbindungsbereich 4 und
dem benachbarten Durchgangsleiter 2 zu verhindern, und
ferner ein Rand M2, der erforderlich ist,
um einen minimalen Zwischenraum sicherzustellen, selbst wenn eine
Abweichung zwischen Positionen auftritt, zwischen benachbarten Leitern 2 und 2 sichergestellt
sein. Allgemein muss dieser Abstand (M1 +
M2 + G1) in der
Größenordnung
von 200 μm sein.
Folglich ist es in der bekannten Verbindungsstruktur schwierig,
den Abstand durch Verringern des Abstands zwischen den Durchgangsleitern 2 und 2 auf
innerhalb 200 μm
zu reduzieren.
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Andererseits
müssen
bei der Verbindungsstruktur 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein
Abstand (M2 + G2),
d. h. die Gesamtsumme einer minimalen Abmessung G2,
die erforderlich ist, um das Auftreten eines Kurzschlusses und einer
Ablösung
zwischen dem ersten Durchgangsleiter 12 und dem benachbarten
zweiten Durchgangsleiter 13 zu vermeiden, und ein Rand
M3, der erforderlich ist, um den Zwischenraum
G2 sicherzustellen, selbst wenn eine Abweichung
der Positionen zwischen dem ersten und zweiten Durchgangsleiter 12 und 13 auftritt, zwischen
dem ersten und zweiten Durchgangsleiter 12 und 13 benachbart
zueinander sichergestellt werden. Die Abmessung G2 bei
der Verbindungsstruktur 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
und die Abmessung G1 bei der bekannten Verbindungsstruktur
sind im Wesentlichen die gleiche Abmessung. Der Rand M3 ist
bestimmt auf der Basis der Beziehung zwischen dem ersten Durchgangsleiter 12 und
dem zweiten Durchgangsleiter 13. Da der erste Durchgangsleiter 12,
der mit dem ersten Leitungsleiter 15 und dem zweiten Durchgangsleiter 13 zu
verbinden ist, die nacheinander angeordnet sind, in dem gleichen
Prozess verarbeitet wird, ist der Fehlerfaktor nur eine Genauigkeit
bei der Durchgangslochverarbeitung und Faktoren, wie z. B. eine
Verlängerung des
Musters während
dem Drucken der Leitung einschließlich des Verbindungsbereichs,
und ein Anstieg des Arbeitsfehlers, der sich von dem Durchführen der
zwei Prozesse der Durchgangslochverarbeitung und des Druckens der
Leitung ergibt, sind eliminiert, im Gegensatz zu der bekannten Verbindungsstruktur,
die in 2(b) gezeigt ist, so dass der
Abweichungsbetrag der Positionen klein wird. Folglich hat das vorliegende
Ausführungsbeispiel
einen ersten Vorteil, da die Vorsprungsabmessung M1,
die erforderlich ist, um die Zuverlässigkeit bei der Verbindung
des Verbindungsbereichs, der größer ist
als der Durchgangsdurchmesser, sicherzustellen, unnötig wird
und ein zweiter Vorteil ist, dass der Rand M2 klein
werden kann, während der
Rand M2 notwendig ist, um das Auftreten
eines Kurzschlusses und Reißen
(Ablösens)
bezüglich
der benachbarten ersten und zweiten Durchgangsleiter 12 und 13 zu
verhindern, wenn die Abweichung zwischen Positionen auftritt. Daher
kann der Abstand zwischen dem ersten Durchgangsleiter 12 und
dem zweiten Durchgangsleiter 13 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verringert
werden, beispielsweise in der Größenordnung
von 100 μm,
d. h. eine Hälfte
des bekannten Abstands, so dass der Abstand stärker als je zuvor reduziert
werden kann.
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Wie
es in 1(a) und (b) gezeigt ist, ist
der erste durchgehende Durchgangsleiter 17 gebildet, um
durch eine Schicht der Keramikschicht 11A zu dringen und
vier zylindrische Leiter, die jeweils den gleichen Durchmesser haben
wie der erste Durchgangsleiter 12, sind nacheinander in
einer horizontalen Richtung gebildet, während dieselben einander überlappen.
Der erste durchgehende Durchgangsleiter 17 kann in einer
im Wesentlichen linearen Form gebildet werden durch Füllen einer
leitfähigen
Paste in dünner
Form durch Löcher,
die aus Durchgangslöchern
bestehen, die einander überlappen
und in einer Keramikgrünlage
angeordnet sind (in der Zeichnung nicht gezeigt), durch Verwenden
von Laserlicht oder dergleichen, damit dieselben den gleichen Durchmesser
haben wie diejenigen des ersten Durchgangsleiters 12, gefolgt
von Sintern als ein Keramikmehrschichtsubstrat bei der Herstellung
des Keramikmehrschichtsubstrats. Die longitudinale Seitenoberfläche dieses
ersten durchgehenden Durchgangsleiters 17 ist als eine
konkave und konvexe Oberfläche
gebildet, die aus verbundenen bogenförmigen Oberflächen besteht.
Wie es in 1(b) gezeigt ist, weist
der erste Leitungsleiter 15 einen Verbindungsbereich 15A auf,
der als ein Verbindungsabschnitt zu dem ersten durchgehenden Durchgangsleiter 17 dient.
Dieser Verbindungsbereich 15A ist in einer runden Form
gebildet, die einen Außendurchmesser
aufweist, der größer ist
als der Außendurchmesser
eines Endabschnitts der Erweiterung des ersten durchgehenden Durchgangsleiters 17.
Selbst wenn zwischen den Positionen des ersten Leitungsleiters 15 und
des ersten Durchgangsleiters 12 eine Abweichung zu einem
gewissen Ausmaß auftritt, können daher
diese beiden Komponenten 12 und 15 zuverlässig durch
den ersten Durchgangsleiter 17 verbunden werden. Obwohl
der Verbindungsbereich 15A einen Außendurchmesser aufweist, der
größer ist
als der Außendurchmesser
des ersten Durchgangsleiters 12, ist das Vorstehen von
dem ersten Durchgangsleiter 12 zu dem zweiten Durchgangsleiter 13 unnötig, da
der Verbindungsbereich 15A in einer Position weiter entfernt
von dem zweiten Durchgangsleiter 13 angeordnet ist als
der erste Durchgangsleiter 12, und eine Reduktion des Abstands zwischen
dem ersten und dem zweiten Durchgangsleiter 12 und 13 wird
nicht behindert.
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Bei
der Innenleiterverbindungsstruktur 10 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
ist der Verbindungsbereich 15A auf dem ersten Leitungsleiter 15 angeordnet.
Der Verbindungsbereich kann jedoch auf der Seite des durchgehenden
Durchgangsleiters 17 angeordnet sein. In diesem Fall kann
beispielsweise die Verbindungsstruktur realisiert werden, indem
der Außendurchmesser
von nur einem runden Leiter, der am weitesten von dem zweiten Durchgangsleiter 13 entfernt
ist, größer gemacht
wird als der Außendurchmesser
des ersten Durchgangsleiters 12.
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Bei
der Innenleiterverbindungsstruktur, die die Mehrzahl von Durchgangsleitern,
den ersten, zweiten, und dritten Durchgangsleiter 12, 13 und 14, die
in dem Keramikmehrschichtsubstrat 11 benachbart zueinander
sind, mit dem ersten und dritten Leitungsleiter 15 und 16,
die in dem Keramikmehrschichtsubstrat 11 angeordnet sind,
verbindet, umfassen, wie es oben gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde, der erste und dritte Durchgangsleiter 12 und 14,
die mit dem ersten und dritten Leitungsleiter 15 und 16 verbunden
sind, den ersten und dritten durchgehenden Durchgangsleiter 17 und 18,
die so angeordnet sind, dass sie sich in Richtungen weg von dem benachbarten
zweiten Durchgangsleiter 13 erstrecken, und der erste und der
dritte Durchgangsleiter 12 und 14 sind durch den ersten
und dritten durchgehenden Durchgangsleiter 17 und 18 mit
dem ersten und dritten Leitungsleiter 15 und 16 verbunden.
Folglich haben der erste und der dritte Durchgangsleiter 12 und 14 keinen
Vorsprung zu der Seite des zweiten Durchgangsleiters 13 hin,
der Abstand zwischen dem ersten und dritten Durchgangsleiter 12 und 14 und
dem zweiten Durchgangsleiter 13 kann reduziert werden und
durch Erweiterung kann eine hochdichte Verdrahtung realisiert werden
gemäß einer
Reduktion des Abstands zwischen externen Anschlüssen einer integrierten Schaltung.
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Da
der erste Durchgangsleiter 12 und der erste Leitungsleiter 15 durch
den Endabschnitt der Erweiterung des ersten durchgehenden Durchgangsleiters 17 verbunden
sind, steht der Verbindungsbereich 15A nicht von dem ersten
Durchgangsleiter 12 zu der Seite des zweiten Durchgangsleiters 13 vor, selbst
wenn der Verbindungsbereich 15A auf dem ersten Leitungsleiter 15 angeordnet
ist, und eine Abweichung zwischen Positionen des ersten durchgehenden
Durchgangsleiters 17 und des ersten Leitungsleiters 15 kann
durch den Verbindungsbereich 15A bei der Herstellung des
Keramikmehrschichtsubstrats 11 aufgefangen werden, so dass
der erste Durchgangsleiter 12 und der erste Leitungsleiter 15 zuverlässig verbunden
werden können.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Mehrschichtsubstrats der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend
mit Bezugnahme auf 3 bis 7 beschrieben. Da
das Mehrschichtsubstrat des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der oben
beschriebenen Innenleiterverbindungsstruktur versehen ist, werden hauptsächlich die
Durchgangsleiter beschrieben, die benachbart zueinander sind.
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Wie
es in 3(a) bis 3(c) beschrieben
ist, umfasst beispielsweise das Mehrschichtsubstrat (beispielsweise
Keramikmehrschichtsubstrat) 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ein Laminat 31, in dem eine Mehrzahl von Isolatorschichten
(beispielsweise Keramikschichten) 31A laminiert sind, einen
ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Durchgangsleiter 32A, 32B, 32C, 32D und 32E,
die sich unabhängig
in dem Laminat 31 von ihren jeweiligen Positionen bei einem
vorbestimmten Abstand (beispielsweise 100 um) voneinander auf einer Hauptoberfläche (oberen
Oberfläche)
dieses Laminats 31 erstrecken, und einen ersten, zweiten,
dritten, vierten und fünften
Leitungsleiter 33A, 33B, 33C, 33D und 33E,
die mit einem ersten, zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Durchgangsleiter 32A, 32B, 32C, 32D und 32E verbunden
sind. Eine integrierte Schaltung 40 ist auf der oberen
Oberfläche
des Laminats 31 befestigt. Beispielsweise sind der erste
Durchgangsleiter 32A und der zweite Durchgangsleiter 32B benachbart
zueinander, wie es in 3(a) gezeigt
ist. Eine Mehrzahl von externen Anschlüssen (in der Zeichnung nicht
gezeigt) der integrierten Schaltung 40 sind durch Lötkugeln 41 elektrisch
verbunden mit dem ersten bis fünften
Durchgangsleiter 32A bis 32E. Diese Durchgangsleiter 32A bis 32E sind
mit den Leitungsleitern 33A bis 33E verbunden,
mit der gleichen Verbindungsstruktur. Daher werden der erste Durchgangsleiter 32A und
der erste Leitungsleiter 33A beschrieben, während die
anderen Durchgangsleiter und Leitungsleiter nur durch Bezugszeichen
angezeigt sind und die Erklärungen
derselben nicht geliefert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die externen Anschlüsse
der integrierten Schaltung 40 direkt mit dem ersten bis
fünften Durchgangsleiter 32A bis 32E verbunden,
die an der oberen Oberfläche
des Laminats 31 freigelegt sind, ohne irgendeine Oberflächenelektrode
(Verbindungsanschlussfläche).
Folglich kann die Aufbringung auf die externen Anschlüsse mit
reduziertem Abstand zufriedenstellend durchgeführt werden. Falls es eine Toleranz
für Raum
auf der Oberfläche des
Laminats 31 gibt, können
Oberflächenelektroden,
die den externen An schlüssen
entsprechen, auf der oberen Oberfläche des Laminats 31 angeordnet werden,
und Durchgangsleiter können
mit diesen Oberflächenelektroden
verbunden werden. Die Ausrichtung der externen Anschlüsse der
integrierten Schaltung 40 mit den Durchgangsleitern wird
durch Anordnen der Oberflächenelektroden
ermöglicht.
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Wie
es in 3(a) gezeigt ist, umfasst der erste
Durchgangsleiter 32A den ersten durchgehenden Durchgangsleiter 33A,
der so angeordnet ist, dass er sich in einer Richtung weg von dem
benachbarten zweiten Durchgangsleiter 32B erstreckt (nach links
in der Zeichnung), und außerdem
ist der erste Durchgangsleiter 32A durch den ersten durchgehenden
Durchgangsleiter 34A mit einem ersten Leitungsleiter 33A verbunden.
Der erste durchgehende Durchgangsleiter 34A und der erste
Leitungsleiter 33A sind konfiguriert wie in der Verbindungsstruktur 10,
die in 1 gezeigt ist. Das heißt, bei dem ersten durchgehenden
Durchgangsleiter 34A des ersten Durchgangsleiters 32A sind
zylindrische Leiter linear angeordnet und integriert, während sie
einander überlappen
und die keramische Schicht 31A durchdringen. Im Gegensatz
zu der Verbindungsstruktur 10 des ersten Ausführungsbeispiels
ist der erste durchgehende Durchgangsleiter 34A auf solche
Weise angeordnet, dass die Gesamtheit in einer Richtung weg von
dem zweiten Durchgangsleiter 32B verschoben wird. Durch
Verschieben des ersten durchgehenden Durchgangsleiters 34A wird
der erste durchgehende Durchgangsleiter 34A daran gehindert,
zu der Seite des zweiten Durchgangsleiters 32B vorzustehen,
selbst wenn eine Abweichung zwischen Positionen des ersten durchgehenden
Durchgangsleiters 34A und des ersten Durchgangsleiters 32A auftritt.
Wie es in 3(b) und 3(c) gezeigt
ist, ist ein Verbindungsbereich 15A, der einen Durchmesser aufweist,
der größer ist
als der Außendurchmesser des
zylindrischen Leiters, einstückig
auf dem Verbindungsabschnitt des ersten durchgehenden Durchgangsleiters 34A des
ersten Leitungsleiters 33A gebildet. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind
der erste Durchgangsleiter 32A und der erste Leitungs leiter 33A unabhängig mit
der gleichen Oberflächenseite
(obere Oberfläche)
des ersten durchgehenden Durchgangsleiters 34A verbunden.
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4 ist
eine auseinandergezogene Ansicht, die ein in 3 gezeigtes
Mehrschichtsubstrat 30 zeigt, auf der Basis einer Keramikschicht 31A.
In 4 sind nur denjenigen Bezugszeichen zugeordnet,
die sich auf den ersten bis fünften
Durchgangsleiter 32A bis 32E in der zweiten Leitung
beziehen. Wie es in 4 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl
von Leitungen (drei Leitungen in 4) des ersten
bis fünften
Durchgangsleiters 32A bis 32E auf der Keramikschicht 31A angeordnet,
die als die erste Schicht dient, die die obere Oberfläche des
Laminats 31 bildet, und diese Durchgangsleiter 32A bis 32E sind
in der Matrix als Ganzes angeordnet. Der erste bis fünfte Durchgangsleiter 32A bis 32E,
durchgehende Durchgangsleiter 34A und 34E und
Leitungsleiter 33A und 33E sind auf der Keramikschicht 31A angeordnet,
die als die zweite Schicht dient. Nur der zweite, dritte und vierte
Durchgangsleiter 32B, 32C und 32D sind
auf der Keramikschicht 31A angeordnet, die als die dritte
Schicht dient. Der zweite, dritte und vierte Durchgangsleiter 32B, 32C und 32D und
ihre jeweiligen durchgehenden Durchgangsleiter 34B, 34C und 34D und
Leitungsleiter 33B, 33C und 33D sind auf
der Keramikschicht 31A angeordnet, die als die vierte Schicht
dient. Die durchgehenden Durchgangsleiter in jeder Keramikschicht 31A sind
so angeordnet, dass sie sich in Richtungen weg von den benachbarten
Durchgangsleitern erstrecken. In 4 sind Abschnitte
mit großen
Außendurchmessern
an den Verbindungsabschnitten der Durchgangsleiter und der Leitungsleiter
Verbindungsbereiche der Leitungsleiter.
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In
dem Fall, wo der benachbarte erste und zweite Durchgangsleiter 32A und 32B durch
den ersten bzw. zweiten durchgehenden Durchgangsleiter 34A und 34B mit
dem ersten Leitungsleiter 33A bzw. dem zweiten Leitungsleiter
(der zweite Leitungsleiter ist in der Zeichnung nicht gezeigt) verbunden
sind, wie es in 3(a) gezeigt ist,
können
der erste und zweite durchgehende Durchgangsleiter 34A und 34B in
zueinander unterschiedlichen Keramikschichten 31A und 31A angeordnet
sein, die laminiert sind, und dadurch können Störungen zwischen den Leitungsleitern
verhindert werden, so dass die Durchgangsleiter dicht angeordnet
werden können.
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Beispielsweise
wird vorzugsweise ein bei niedrigen Temperaturen sinterbares Keramikmaterial als
das Material zum Bilden der Keramikschicht 31A verwendet.
Das bei einer niedrigen Temperatur sinterbare Keramikmaterial bezieht
sich auf ein Material, das bei einer Brenntemperatur von beispielsweise 1.000°C oder weniger
gesintert werden kann, und gemeinsam mit einem Metall mit niedrigem
Schmelzpunkt gesintert werden kann, z. B. Ag oder Cu. Beispiele
von Keramikmaterialien, die bei geringer Temperatur sinterbar sind,
können
Glasverbundmaterialien umfassen, die durch Mischen von Borosilikatglas in
Keramikpulver gebildet werden, z. B. Aluminiumoxid und Forsterit,
kristallisierte Glasmaterialien durch die Verwendung von ZnO-MgO-Al2O3-SiO2-kristallisiertem
Glas und Nicht-Clasmaterialien durch die Verwendung von BaO-Al2O3-SiO2-Keramikpulvern, Al2O3-CaO-SiO2-MgO-B2O3-Keramikpulvern
und dergleichen.
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Elektrisch
leitfähige
Materialien mit kleinen Widerständen
können
als die Durchgangsleiter, die durchgehenden Durchgangsleiter und
die Leitungsleiter verwendet werden. Vorzugsweise wird beispielsweise
ein elektrisch leitfähiges
Material, das hauptsächlich
Ag oder Cu enthält,
das gleichzeitig mit einem bei geringer Temperatur sinterbaren Keramikmaterial
gesintert werden kann, als das elektrisch leitfähige Material verwendet. Die
Leiter, die hauptsächlich
Ag oder Cu enthalten, haben einen kleinen elektrischen Widerstand
und daher den Vorteil bei der Verwendung des Keramikmehrschichtsubstrats 30 als
Hochfrequenzkomponente.
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Ein
Verfahren zum Herstellen des Keramikmehrschichtsubstrats 30 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
wird nachfolgend beschrieben.
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Ein
bei niedriger Temperatur sinterbares Keramikmaterial wird in einem
Bindemittel auf Vinylalkoholbasis aufgelöst, um ein Schlicker vorzubereiten. Der
resultierende Schlicker wird durch ein Rakelmesserverfahren oder
dergleichen auf einen Trägerfilm aufgebracht,
so dass eine Keramikgrünlage
für Niedrigtemperatursintern
vorbereitet ist. Die Keramikgrünlage
wird in eine vorbestimmte Größe geschnitten.
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Laserlicht
(beispielsweise CO2-Laserlicht) mit einer
gesteuerten Ausgabe wird von der Trägerfilmseite angelegt, der
Trägerfilm
und die Keramikgrünlage
werden durchdrungen, so dass Durchgangslöcher, die für Durchgangsleiter verwendet werden,
in beiden gebildet werden. In dem Fall, wo Durchgangslöcher, die
für durchgehende
Durchgangsleiter verwendet werden, in der Keramikgrünlage gebildet
werden, wird das Laserlicht durch die vorbestimmte Abmessung bewegt,
um nacheinander beispielsweise vier Durchgangslöcher zu bilden, die miteinander
kommunizieren. Zu diesem Zeitpunkt wird das Laserlicht auf solche
Weise bewegt, dass Durchgangslöcher
einander überlappen.
Wenn die Stärke
des Trägerfilms
unzureichend ist, kann ein schwach haftender Film (beispielsweise
ein PET-Film, der mit etwa 10 μm
Acrylhaftmittel beschichtet ist) auf eine Keramikgrünlageoberfläche aufgebracht
werden, um die Keramikgrünlage
zu halten, und Laserlicht kann angelegt werden, um den Trägerfilm,
die Keramikgrünlage
und den schwach haftfähigen
Film zu durchdringen, so dass die Durchgangslöcher gebildet werden können.
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Nachfolgend
wird eine leitfähige
Paste von der Trägerfilmseite
in Durchgangslöcher
gefüllt,
und überschüssige leitfähige Paste
wird von dem Trägerfilm
entfernt. Wenn die leitfähige
Paste in die Durchgangslöcher
gefüllt
wird, kann die Keramikgrünlage mit
einem Saugmechanismus auf eine Trageplatte platziert werden, ein
Negativdruck kann in den Durchgangslöchern gebildet werden und dadurch kann
die leitfähige
Paste zuverlässig
in die Durchgangslöcher
gefüllt
werden. Wenn der schwache haftfähige
Film verwendet wird, wird der schwache haftfähige Film von der Keramikgrünlage abgelöst, nachdem
die leitfähige
Paste getrocknet ist.
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Ein
vorbestimmtes Muster der leitfähigen Paste
wird durch Siebdruck auf die Keramikgrünlage auf dem Trägerfilm
aufgebracht, so dass eine Verdrahtungsstruktur für die Leitungsleiter mit Verbindungsbereichen
gebildet wird.
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Nachdem
die erforderliche Anzahl von Keramikgrünlagen gefüllt ist und mit der leitfähigen Paste für die Durchgangsleiter
beschichtet ist, werden die durchgehenden Durchgangsleiter und die
Leitungsleiter in der oben beschriebenen Prozedur hergestellt, diese
Keramikgrünlagen
werden laminiert und bei einem vorbestimmten Druck druckverbunden,
so dass ein Grünlaminat
hergestellt ist. Selbst wenn zwischen Positionen der Abschnitte
eine Abweichung auftritt, die mit der leitfähigen Paste für die Durchgangsleiter
und der Verdrahtungsstruktur für
die Leitungsleiter gefüllt
sind, die sich aus Arbeitsfehlern ergibt, können zu diesem Zeitpunkt Abweichungen
bei der Laminierung und dergleichen durch die Verbindungsbereiche
aufgefangen werden. Daher können die
Abschnitte, die mit der leitfähigen
Paste für
die Durchgangsleiter gefüllt
sind, einschließlich
der durchgehenden Durchgangsleiter und den Verdrahtungsmustern für die Leitungsleiter
zuverlässig
verbunden werden.
-
Danach
werden Trennlinien zum Teilen in einzelne Keramikmehrschichtsubstrate
auf der Oberfläche
des Grünlaminats
gebildet. Das Grünlaminat wird
bei einer vorbestimmten Temperatur von 1.000°C oder weniger gebrannt, um
ein gesintertes Material zu erzeugen. Das gesinterte Material wird
einer Plattierungsbehandlung unterzogen, das resultierende gesinterte
Material wird geteilt, so dass eine Mehrzahl von Keramikmehrschichtsubstraten
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
erzeugt werden kann.
-
Wie
es oben beschrieben wurde, sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
das Laminat 31, in dem eine Mehrzahl von Keramikschichten 31a laminiert
sind, der erste und der zweite Durchgangsleiter 32A und 32B,
die sich unabhängig
in dem Laminat 31 von ihren jeweiligen Positionen benachbart zueinander
bei einem vorbestimmten Abstand auf der oberen Oberfläche dieses
Laminats 31 erstrecken, und der erste Leitungsleiter 33A,
der mit dem ersten Durchgangsleiter 32A verbunden ist,
enthalten. Der erste Durchgangsleiter 32A umfasst den ersten
durchgehenden Durchgangsleiter 34A, der so angeordnet ist,
dass er sich in einer Richtung weiter von dem zweiten Durchgangsleiter 32B erstreckt,
und außerdem
ist der erste Durchgangsleiter 32A durch den ersten durchgehenden
Durchgangsleiter 34A mit dem ersten Leitungsleiter 33A verbunden.
Das heißt, die
Verbindungsstruktur des ersten Durchgangsleiters 32A und
des ersten Leitungsleiters 33A hat die gleiche Konfiguration
wie die oben beschriebene Innenleiterverbindungsstruktur 10.
Daher kann der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Durchgangsleiter 32A und 32B in Übereinstimmung
mit den externen Anschlüssen
der integrierten Schaltung 40 reduziert werden. Die oben
beschriebene Beziehung gilt zwischen anderen benachbarten Durchgangsleitern,
beispielsweise dem zweiten Durchgangsleiter 32B und dem
dritten Durchgangsleiter 32C und eine Reduktion des Abstands
zwischen Durchgangsleitern in jeder Richtung kann realisiert werden.
Folglich kann das Keramikmehrschichtsubstrat 30 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
in Übereinstimmung
mit der integrierten Schaltung 40 eine hochdichte Verdrahtung
realisieren.
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Da
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beispielsweise der erste und zweite durchgehende Durchgangsleiter 34A und 34B des
benachbarten ersten und zweiten Durchgangsleiters 32A und 32B in
unterschiedlichen Keramikschichten 31A und 31A angeordnet
sind, stören
der erste und der zweite durchgehende Durchgangsleiter 34A und 34B einander
nicht, und können
zuverlässig
in Richtungen weg von dem zweiten bzw. dritten Durchgangsleiter 32B und 32C benachbart
zu demselben gebildet werden.
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Drittes Ausführungsbeispiel
-
Ein
Keramikmehrschichtsubstrat des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist in Übereinstimmung
mit dem Keramikmehrschichtsubstrat 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
gebildet, außer dass
die Formen eines durchgehenden Durchgangsleiters und eines Leitungsleiters
sich von denen des Keramikmehrschichtsubstrats 30 bei dem
zweiten Ausführungsbeispiel
unterscheiden. Daher sind die gleichen Komponenten oder Komponenten,
die denjenigen des Keramiksubstrats 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
und nur Merkmalskomponenten des vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden beschrieben.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie
es in 5(a) bis 5(c) gezeigt
ist, ist ein Verbindungsbereich 36A an dem Verbindungsabschnitt (Endabschnitt
der Erweiterung) des ersten durchgehenden Durchgangsleiters 34A mit
dem ersten Durchgangsleiter 33A angeordnet, statt dem Verbindungsbereich 35A des
ersten Leitungsverbinders 33A bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Dieser Verbindungsbereich 36A ist aus einem zylindrischen Leiter
gebildet, der einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser
des ersten Durchgangsleiters 32A und die Breite des ersten
Leitungsleiters 33A. Die anderen zylindrischen Leiter des
ersten durchgehenden Durchgangsleiters 34A sind gebildet,
um den gleichen Außendurchmesser zu
haben wie derjenige des ersten Durchgangsleiters 32A. Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
können
ebenfalls der Betrieb und Effekt ähnlich wie bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel erwartet
werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste
Leitungsleiter 33A mit einer Oberfläche des ersten durchgehenden
Leitungsleiters 34A verbunden, der Oberfläche gegenüber der
Oberfläche,
auf der der erste Durchgangsleiter 32A angeordnet ist.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Ein
Keramikmehrschichtsubstrat des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist in Übereinstimmung
mit dem Keramikmehrschichtsubstrat 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
gebildet, außer dass
die Form eines durchgehenden Durchgangsleiters sich von der des
Keramikmehrschichtsubstrats 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
unterscheidet. Daher werden die gleichen Komponenten oder Komponenten,
die denjenigen des Keramiksubstrats 30 bei dem ersten Ausführungsbeispiel
entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt und nur Merkmalskomponenten
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden beschrieben.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie
es in 6 gezeigt ist, durchdringt ein erster durchgehender
Durchgangsleiter 34A eine Keramikschicht 31A nicht
und wird durch Füllen
eines konkaven Abschnitts gebildet, der in der Keramikschicht 31A gebildet
ist. Ein erster Leitungsleiter 33A ist mit der oberen Oberfläche des
ersten durchgehenden Durchgangsleiters 34A verbunden. Der
erste Leitungsleiter 33A weist einen Verbindungsbereich
auf, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Ausgang des Laserlichts ist reduziert im Vergleich zu dem des
zweiten Ausführungsbeispiels,
damit das Laserlicht die Keramikgrünlage nicht durchdringt. Das
Laserlicht wird an die Keramikgrünlage
angelegt und dadurch kann in der Keramikgrünlage ein konkaver Abschnitt
gebildet werden. Dieser konkave Abschnitt wird mit einer leitfähigen Paste
gefüllt,
gefolgt von Brennen, so dass der erste durchgehende Durchgangsleiter 34A,
der in 6 gezeigt ist, hergestellt werden kann. Da bei
dem vorliegen den Ausführungsbeispiel
die leitfähige
Paste in den konkaven Abschnitt gefüllt ist, kann Lecken der leitfähigen Paste
verhindert werden und ein äußerst zuverlässiger Durchgangsleiter
kann hergestellt werden. Da der erste durchgehende Durchgangsleiter 34A die
Keramikschicht 31A nicht durchdringt, werden der erste Durchgangsleiter 32A und
der Leitungsleiter 33X nicht in Kontakt miteinander gebracht,
selbst wenn Leitungsleiter 33X an den Positionen angeordnet sind,
die den ersten durchgehenden Durchgangsleiter 34A überlappen,
wie es in 6 gezeigt ist. Daher ist es
im Gegensatz zu dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel nicht notwendig,
während
der Herstellung eine Keramikgrünlage
ohne Aufdruck dazwischen anzuordnen, so dass die Dicke der laminierten
Schicht 31 verringert werden kann, und Verdünnen des
Keramikmehrschichtsubstrats 30 wird ermöglicht. Selbst in dem Fall,
wo eine Keramikgrünlage
dazwischen angeordnet ist, kann die Schichtdicke verringert werden
und durch Erweiterung kann Verdünnen
ermöglicht
werden. Außerdem
können ähnliche
Operationen und Effekte wie diejenigen des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels
erwartet werden.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, können die
Keramikmehrschichtsubstrate 30 des zweiten bis vierten Ausführungsbeispiels
beispielsweise auf einer Hauptplatine 50 befestigt sein.
In diesem Fall ist der Durchgangsleiter 32, der an der
Unteroberfläche
des Laminats 31 freigelegt ist, mit einer Anschlusselektrode 51 der
Hauptplatine 50 durch Lötmittel
verbunden. Der freigelegte Durchgangsleiter 32 kann direkt mit
der Anschlusselektrode 51 der Hauptplatine 50 verbunden
sein, ohne eine Oberflächenelektrode (Verbindungsanschlussfläche), und
es ist möglich, eine
Reduktion des Abstands zwischen den Anschlusselektroden 51 zu
erreichen.
-
Daher
kann hochdichtes Befestigen des Keramikmehrschichtsubstrats 30 auf
der Hauptplatine durchgeführt
werden, während
aktive Komponenten, z. B. integrierte Schaltungen, und passive Komponenten,
z. B. Chiptyp-Keramikelektronikkomponenten
auf der oberen Oberfläche
des Keramikmehrschichtsubstrats 30 installiert sind.
-
Fünftes Ausführungsbeispiel
-
Ein
Keramikmehrschichtsubstrat des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist in Übereinstimmung
mit dem Keramikmehrschichtsubstrat 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
konfiguriert, außer dass
die Isolatorschicht (beispielsweise Keramikschicht), die einen durchgehenden
Durchgangsleiter umfasst, gebildet ist, um eine Dicke zu haben,
die geringer ist als die Dicke der anderen Isolatorschichten. Daher
sind die gleichen Komponenten oder Komponenten, die denjenigen des
Keramiksubstrats 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen wie bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
angezeigt und nur Merkmalskomponenten des vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden beschrieben.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie
es in 8 gezeigt ist, ist eine Keramikschicht 31'A, die mit einem
ersten durchgehenden Durchgangsleiter 34A versehen ist,
gebildet, um eine Dicke zu haben, die geringer ist als die Dicke
der anderen Keramikschichten 31A. Dieser erste durchgehende Durchgangsleiter 34A ist
gebildet, um die Keramikschicht 31'A, wie bei dem ersten bis dritten
Ausführungsbeispiel,
zu durchdringen. Wenn ferner die Leitungsleiter 33X an
Positionen angeordnet sind, die diesen ersten durchgehenden Durchgangsleiter 34A überlappen,
wie es in 8 gezeigt ist, ist die Keramikschicht 31'A, die dünner ist
als die anderen Keramikschichten 31A, zwischen den beiden
Komponenten 34A und 33X angeordnet. Durch eine
solche Konfiguration kann das Laminat 31 zu einer dünneren Schicht
gemacht werden im Vergleich zu denjenigen des ersten bis dritten
Ausführungsbeispiels,
und das Verdünnen
des Keramikmehrschichtsubstrats 30 kann ermöglicht werden.
Außerdem wird
die Steuerung der Laserlichtausgabe im Vergleich zu dem vierten
Ausführungsbeispiel
unnötig.
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Das
heißt,
bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel
durchdringt der erste durchgehende Durchgangsleiter 34A die
Keramikschicht 31A. Daher muss in dem Fall, wo die Leitungsleiter 33X an Positionen
angeordnet sind, die den ersten durchgehenden Durchgangsleiter 34A überlappen,
eine Keramikgrünlage
ohne Aufdruck dazwischen angeordnet werden, um einen Kontakt mit
dem ersten durchgehenden Durchgangsleiter 34A zu vermeiden,
so dass das Keramikmehrschichtsubstrat 30 durch die Dicke
der Keramikschicht ohne Aufdruck dick wird. Da der erste durchgehende
Durchgangsleiter 34A bei dem vierten Ausführungsbeispiel
die Keramikschicht 31 nicht durchdringt und daher vom Nicht-Durchdringungs-Typ
ist, muss die Laserlichtausgabe gesteuert werden, wenn der konkave
Abschnitt für
den ersten durchgehenden Durchgangsleiter 34A angeordnet
wird. Andererseits können
bei dem fünften
Ausführungsbeispiel
die Nachteile bei dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel eliminiert werden.
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Bei
jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist der Fall
erklärt,
wo der durchgehende Durchgangsleiter mit dem Leitungsleiter verbunden
ist. Der durchgehende Durchgangsleiter gemäß der vorliegenden Erfindung
kann jedoch auch in dem Fall verwendet werden, wo Durchgangsleiter miteinander
anstatt mit dem Leitungsleiter verbunden sind. Wenn die Durchgangsleiter
in der Matrix angeordnet sind und die Durchgangsleiter, die miteinander
zu verbinden sind, angeordnet sind, während dieselben von beiden
Seiten von anderen Durchgangsleitern umgeben werden, können dieselben
zuverlässig
verbunden werden durch Verbinden der beiden Durchgangsleiter unter
Verwendung des durchgehenden Durchgangsleiters. Die Durchgangslöcher für den durchgehenden
Durchgangsleiter werden in der Bildungsstufe der Durchgangsleiter
angeordnet und können
daher genau gebildet werden, ohne dass eine Abweichung zwischen
Positionen auftritt, die sich beispielsweise aus dem Drucken von Leitungsleitern
ergibt. In dem Fall, wo die Durchgangsleiter miteinander mit dem
Leitungsleiter verbunden sind, tritt tendenziell eine Abweichung
beim Drucken der Leitungsleiter und eine Abweichung zwischen den Positionen
der Durchgangsleiter und der Leitungsleiter bei der Laminierungsstufe
der Keramikgrünlagen auf.
Da ferner der Leitungsleiter den Verbindungsbereich umfasst, können die
Durchgangsleiter und der Verbindungsbereich, die diese Durchgangsleiter
umgeben, nahe oder in Kontakt miteinander gebracht werden, falls
eine Abweichung zwischen Positionen des Leitungsleiters und des
Durchgangsleiters auftritt. Selbst wenn die Verbindung hergestellt
ist, kann ein Kurzschluss zwischen dem Verbindungsbereich und benachbarten
Durchgangsleitern auftreten.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf jedes der oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
In dem Fall, wo der durchgehende Durchgangsleiter von dem Typ ist,
der die Keramikschicht durchdringt, kann beispielsweise ein Lecken
von leitfähiger
Paste zuverlässig
verhindert werden durch Bilden jedes zylindrischen Leiters des durchgehenden
Durchgangsleiters in der Form eines invertierten abgeschnittenen
Kegels, anders ausgedrückt,
durch Bilden des Durchgangslochs für jeden zylindrischen Leiter,
der in der Keramikgrünlage
angeordnet ist, in der Form eines invertierten abgeschnittenen Kegels.
-
Industrielle
Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung ist geeignet für die Verwendung als ein Mehrschichtsubstrat,
das zum Befestigen verschiedener Chiptyp-Elektronikkomponenten dient.
-
Zusammenfassung
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Bei
bekannten Technologien, die in dem Patentdokument 2 und 3 beschrieben
sind, weist ein Leitungsleiter oder ein Durchgangsleiter einen Verbindungsbereich
auf. Wenn daher ein Keramiksubstrat hergestellt wird, kann das Auftreten
einer schlechten Verbindung, die sich aus einer Abweichung zwischen
Positionen des Durchgangsleiters und des Leitungsleiters, einzelnen
Arbeitsfehlern und dergleichen ergibt, durch den Verbindungsbereich
verhindert werden. Da ein Verbindungsbereich 3 von einem Durchgangsleiter 2 zu
einer Seite eines benachbarten Durchgangsleiters 2 vorsteht,
wie es beispielsweise in 8(a) gezeigt
ist, wird eine Reduktion des Abstands zwischen den Durchgangsleitern 2 und 2 durch
den Betrag des Vorsprungs verhindert.
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Eine
Innenleiterverbindungsstruktur 10 der vorliegenden Erfindung
ist eine Verbindungsstruktur, die einen ersten und zweiten Durchgangsleiter 12 und 13 benachbart
zueinander in einem Keramikmehrschichtsubstrat 11 mit einem
ersten Leitungsleiter 15 verbindet, der in dem Keramikmehrschichtsubstrat 11 angeordnet
ist, wobei der erste Durchgangsleiter 12 einen ersten durchgehenden
Durchgangsleiter 17 umfasst, der so angeordnet ist, dass
er sich in einer Richtung weg von dem zweiten Durchgangsleiter 13 erstreckt,
und der erste Durchgangsleiter 12 durch den ersten durchgehenden
Durchgangsleiter 17 mit dem ersten Leitungsleiter 15 verbunden
ist.