JP2006019643A - Laminated substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated substrate that the degree of flatness of terminal electrodes for wire bonding is high and internal defects are free. <P>SOLUTION: The laminated substrate is formed of a plurality of laminated dielectric layers and has a cavity to mount electronic parts thereon. Further, the laminated substrate has a plurality of terminal electrodes adjacently, formed so as to enclose the cavity to connect electronic parts inside the cavity and the laminated substrate; electrode patterns formed on at least one interlayer or more out of the interlayers of the dielectric layer; and an insulating pattern formed on at least one interlayer or more from among the interlayers of the dielectric layer, and in a peripheral region of the cavity. The insulating pattern is disposed divided, corresponding to the terminal electrodes and is disposed so as not to expose the internal wall of the cavity, as viewed planarly. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は複数のセラミックを積層した多層配線セラミック基板に関し、上表面にキャビティを有し、キャビティ部に電子部品を搭載し、電子部品とキャビティ部周囲の端子電極との間をボンディングワイヤによって接続してなる電子部品およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a multilayer wiring ceramic substrate in which a plurality of ceramics are laminated, has a cavity on the upper surface, mounts electronic components on the cavity, and connects the electronic components and terminal electrodes around the cavity with bonding wires. The present invention relates to an electronic component and a manufacturing method thereof.

携帯通信機の小型軽量化の要求は依然として強く、使用される電子部品の共有化や機能を集約したモジュール化が進められている。これらの市場要求に応えるため、電子部品パッケージとして、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)積層基板が採用されることが多くなっている。この基板を利用すれば、インダクタ、伝送線路、および、コンデンサのような、従来、ディスクリートで構成していた部品の大半を基板内に立体的に取り込め、基板表面には半導体素子、抵抗等の基板内に取り込めない部品のみを搭載すれば良いことになる。このため、理想的には部品のサイズは取り込めない部品の搭載面積だけで済み、モジュール部品の小型、高集積化に非常に有利とされている。   The demand for smaller and lighter portable communication devices is still strong, and sharing of electronic components used and modularization of functions are being promoted. In order to meet these market requirements, LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) laminated substrates are increasingly used as electronic component packages. If this board is used, most of the components that have conventionally been configured discretely, such as inductors, transmission lines, and capacitors, can be three-dimensionally incorporated into the board. Only the parts that cannot be taken in need to be mounted. For this reason, ideally, the size of the component only needs to be a mounting area of the component that cannot be taken in, which is very advantageous for miniaturization and high integration of the module component.

一般に、積層基板は図7に示すように複数の誘電体シートを垂直方向に積層した誘電体層1a〜1eからなり、半導体素子6を搭載するためのキャビティ部5が表層付近に形成されている。また、積層基板1を構成する各誘電体層1a〜1eの層間には内部電極パターン2が配置されており、単なる配線、グランド電極のみならず、所望の回路を構成するインダクタ、伝送線路、および、コンデンサ等が形成されている。なお、内部電極は基板端部、すなわち、基板外周周辺A(外端から200μm程度)と、キャビティ部周辺B(キャビティ部内壁から200μm程度)には内部電極を形成しない禁止領域を設けている。このため、この領域には電極パターンを形成できない。この領域を設ける理由は、後工程にて施されるメッキによって、層間が短絡される不具合を防止することと、基板端部での層間密着力を向上させ、層間剥離(デラミネーション)等の不具合を防止することである。同時に、印刷、積層等の工程での製造ばらつきによる位置ずれを考慮し設定する。更に、各誘電体層1a〜1e間には垂直厚み方向に延びるビアホール電極4が形成されており、これにより、各層の内部電極パターン間を接続している。一方、積層基板1の表面には半導体素子とのワイヤボンディング用の端子電極31や受動部品搭載用のランド等を構成する表面電極パターン32が形成されており、キャビティ部5には半導体素子6が搭載され、この半導体素子6の入出力電極と端子電極31との間をボンディングワイヤ7によって接続される。また、上記ビアホールは積層基板の裏面側に延び、積層基板の裏面端子8へ接続される。裏面端子8は積層基板自身を他の更に大規模な基板、例えば、携帯端末等の内部を主構成しているPCB基板等へ実装、電気的接続するための接続端子であり、略格子状に配置されている。   In general, as shown in FIG. 7, the laminated substrate is composed of dielectric layers 1a to 1e in which a plurality of dielectric sheets are laminated in the vertical direction, and a cavity portion 5 for mounting the semiconductor element 6 is formed near the surface layer. . In addition, an internal electrode pattern 2 is disposed between the dielectric layers 1a to 1e constituting the multilayer substrate 1, and not only a simple wiring and ground electrode, but also an inductor, a transmission line, A capacitor or the like is formed. The internal electrode is provided with a prohibited region where no internal electrode is formed at the edge of the substrate, that is, the outer periphery A of the substrate (about 200 μm from the outer end) and the periphery B of the cavity (about 200 μm from the inner wall of the cavity). For this reason, an electrode pattern cannot be formed in this region. The reason for providing this region is to prevent defects caused by short-circuiting between layers due to plating applied in a later process, and improve the adhesion between layers at the edge of the substrate, resulting in defects such as delamination. Is to prevent. At the same time, it is set in consideration of misalignment due to manufacturing variations in processes such as printing and lamination. Further, via hole electrodes 4 extending in the vertical thickness direction are formed between the dielectric layers 1a to 1e, thereby connecting the internal electrode patterns of the respective layers. On the other hand, a terminal electrode 31 for wire bonding with a semiconductor element, a surface electrode pattern 32 constituting a land for mounting passive components, and the like are formed on the surface of the multilayer substrate 1, and the semiconductor element 6 is formed in the cavity portion 5. The input / output electrodes of the semiconductor element 6 and the terminal electrodes 31 are connected by bonding wires 7. The via hole extends to the back side of the multilayer substrate and is connected to the back terminal 8 of the multilayer substrate. The back terminal 8 is a connection terminal for mounting and electrically connecting the laminated substrate itself to another larger substrate, for example, a PCB substrate that mainly constitutes the interior of a portable terminal or the like, and has a substantially lattice shape. Has been placed.

次に、上述した積層回路基板の製造方法を簡単に説明する。まず、誘電体層1a〜1eとなる所定形状のグリーンシートを作成し、ビアホール用の貫通孔を所定の位置へ形成し、グリーンシート1aと1bについてはビアホールと同時にキャビティ部用の貫通孔を形成する。その後、ビアホール電極4、ワイヤボンディング用の端子電極31、表面電極パターン32、内部電極パターン2、および、裏面端子8を導電性ペーストのスクリーン印刷により形成する。次に、これらのグリーンシートを積層基板1の積層順序で積層し熱圧着して、未焼成状態の積層基板を形成する。その後、一体焼成することにより完成品となる。さらに最終的には、積層基板の表裏面に配置されている表面電極には、金めっき等により表面処理が施される。
ところが、このような従来の積層基板では、焼成後、キャビティ部5の周囲に配置されたワイヤボンディング用の端子電極31が図6のようにキャビティ部に落ち込んでしまい傾斜面Zが発生し、基板表面の平坦性が安定して得られないという問題が生じていた。この問題の原因は、上記のように誘電体層1a〜1bにおいて、キャビティ部5の周囲は禁止領域Bとなっており、全く内部電極パターン2が形成されていないが、その領域の外周側には内部電極パターン2が形成されているため、局所的に積層厚みの差が生じるためである。加えて、積層圧着時に各グリーンシートは積層方向に圧着力を印加されるが、キャビティ部5内には圧力の受けがなく、キャビティ部5周辺の物質はキャビティ部5内へ変形しようとすることにより、更にこの傾斜が助長されることになる。この傾斜面Zの形成により、ボンディングワイヤ7の先端が端子電極31と安定に接触することができなくなり、十分な加熱や超音波振動等による圧着が行えず、ワイヤ外れ、ワイヤ切れ等のボンディング接続に関する不具合が発生することがあった。
Next, a method for manufacturing the above-described laminated circuit board will be briefly described. First, green sheets having a predetermined shape to be the dielectric layers 1a to 1e are prepared, and through holes for via holes are formed at predetermined positions, and through holes for cavity portions are formed simultaneously with the via holes for the green sheets 1a and 1b. To do. Thereafter, the via-hole electrode 4, the wire bonding terminal electrode 31, the surface electrode pattern 32, the internal electrode pattern 2, and the back terminal 8 are formed by screen printing of a conductive paste. Next, these green sheets are laminated in the laminating order of the laminated substrate 1 and thermocompression bonded to form an unfired laminated substrate. Then, it becomes a finished product by firing integrally. Further, finally, the surface electrodes disposed on the front and back surfaces of the multilayer substrate are subjected to surface treatment by gold plating or the like.
However, in such a conventional multilayer substrate, after firing, the wire bonding terminal electrode 31 disposed around the cavity portion 5 falls into the cavity portion as shown in FIG. There has been a problem that the flatness of the surface cannot be obtained stably. The cause of this problem is that, as described above, in the dielectric layers 1a to 1b, the periphery of the cavity portion 5 is the prohibited region B, and the internal electrode pattern 2 is not formed at all. This is because the internal electrode pattern 2 is formed, and thus a difference in the thickness of the stack is locally generated. In addition, each green sheet is applied with a pressing force in the stacking direction at the time of stacking and crimping, but there is no pressure in the cavity 5 and the material around the cavity 5 tends to be deformed into the cavity 5. This further promotes this inclination. By forming the inclined surface Z, the tip of the bonding wire 7 cannot be in stable contact with the terminal electrode 31, and cannot be crimped by sufficient heating or ultrasonic vibration. There was a problem with this.

このキャビティ部周辺の傾斜対策に関する従来技術として、積層基板の積層間でキャビティ部内壁を縁取るように絶縁スペーサを挿入する技術が特許文献1〜4に開示されている。例えば、特許文献2に記載の従来技術は、キャビティ部に搭載する部品を気密封止する際、キャビティ部周辺の平坦度により、封止用蓋と積層基板間の接合性が劣化することがあり、これにより、キャビティ部の気密性が劣化する不具合が発生する。この不具合を解消するため、積層基板の内部にキャビティ部内壁に面した絶縁スペーサを挿入して、気密封止に必要なキャビティ部周辺の平坦度の改善に係わる技術を開示している。
また、特許文献1に記載の従来技術は、上記した文献2と同様、気密封止に関連するものであるが、積層基板上のキャビティ部周囲の四辺に設置されるワイヤボンディング用の端子電極が、キャビティ部の四隅には設置されないことがあり、これによりキャビティ部の四辺部と角部との間で平坦度が損なわれる場合に限定して適用される。即ち、積層基板の内部でキャビティ部の四隅のみに絶縁スペーサを挿入し、キャビティ部の四隅の平坦度を改善する技術である。このように、特許文献1、2はキャビティ部の気密封止を目的とした技術であり、表面電極のボンディング接続性を向上させる上での問題点及び解決手段については言及していない。
Patent Documents 1 to 4 disclose a technique for inserting an insulating spacer so as to border the inner wall of the cavity portion between laminated layers as a conventional technique related to the inclination countermeasure around the cavity portion. For example, in the prior art described in Patent Document 2, when the components mounted in the cavity portion are hermetically sealed, the bonding property between the sealing lid and the multilayer substrate may be deteriorated due to the flatness around the cavity portion. Thereby, the malfunction which the airtightness of a cavity part deteriorates generate | occur | produces. In order to solve this problem, a technique for improving the flatness around the cavity necessary for hermetic sealing is disclosed by inserting an insulating spacer facing the inner wall of the cavity into the laminated substrate.
The prior art described in Patent Document 1 is related to hermetic sealing, similar to Document 2 described above. However, terminal electrodes for wire bonding installed on four sides around the cavity portion on the multilayer substrate are provided. It may not be installed at the four corners of the cavity portion, and this is applied only when the flatness is impaired between the four sides and the corner portion of the cavity portion. That is, this is a technique for improving the flatness of the four corners of the cavity part by inserting insulating spacers only in the four corners of the cavity part inside the laminated substrate. As described above, Patent Documents 1 and 2 are techniques aiming at hermetic sealing of the cavity, and do not mention problems and solutions for improving the bonding connectivity of the surface electrodes.

一方、特許文献3、4に記載の従来技術は、表面電極のボンディング接続性の向上を目的としており、キャビティ部周辺の積層体がキャビティ部内へ倒れこむことを防止するためのものである。即ち、積層体内部でキャビティ部周辺にある内部電極とキャビティ部内壁までの隙間を埋めるように、一端がキャビティ部内壁に面し、かつ他端が内部電極まで達して接触するように、あるいは極狭い隙間を保つように、絶縁スペーサを介在させるものである。これにより、キャビティ部周辺の平坦度を改善できることが開示されている。   On the other hand, the prior arts described in Patent Documents 3 and 4 are intended to improve the bonding connectivity of the surface electrode, and prevent the laminated body around the cavity from falling into the cavity. That is, one end faces the inner wall of the cavity and the other end reaches the inner electrode and contacts the inner electrode so as to fill the gap between the inner electrode in the periphery of the cavity and the inner wall of the cavity. An insulating spacer is interposed so as to keep a narrow gap. This discloses that the flatness around the cavity can be improved.

特開平10−189810号公報JP-A-10-189810 特開2003−224222号公報JP 2003-224222 A 特開平10−289964号公報JP-A-10-289964 特開2001−284808号公報JP 2001-284808 A

しかしながら、特許文献3、4の技術では、積層基板のキャビティ部周辺に内部欠陥(クラック)が発生する不具合が確認されている。通常、積層圧着時には積層体は上下面から圧着力を受ける。このとき、キャビティ部には物質が無く、圧力の受け手が無いため、キャビティ部周辺の物質はキャビティ部内へ変形しようとする。絶縁スペーサを挿入した場合、この現象がより顕著になり、密度が高くなったキャビティ部周辺では圧縮力がより大きくなり、キャビティ部内への変形もより大きくなる。したがって、キャビティ部周辺では垂直方向の圧縮力とキャビティ部内への変形力がより強く作用し、偏った応力分布が発生した状態となっている。このような応力分散が十分に行われていない積層基板を焼成した場合、焼成時の収縮変形に伴い応力を開放するため、内部欠陥のような不具合が発生する。このとき、キャビティ部底面と壁面との接触角部に内部応力が集中しやすいこともあり、接触角部(底辺隅部)を起点とした、すり鉢状の内部欠陥が発生する場合が多い。以上より、特許文献3、4は表面電極のボンディング接続性を向上させる技術ではあるが、積層基板のキャビティ部周辺において内部欠陥を発生する不具合を伴うため、実使用レベルには達していない。無論、このような問題は特許文献1、2においても同様に生じる。
よって、従来技術では、キャビティ部の周囲に配置されたワイヤボンディング用の端子電極に傾斜面が発生し、平坦性が安定して得られないという問題に対して、十分にキャビティ部周囲の平坦性を改善し、ボンディング接続性を向上させるのと同時に、キャビティ部周辺で内部欠陥が発生するような弊害を発生させずに、実施できるまでには至っていないのが現状である。
However, in the techniques of Patent Documents 3 and 4, it has been confirmed that an internal defect (crack) is generated around the cavity portion of the multilayer substrate. Usually, at the time of laminated crimping, the laminate receives a crimping force from the upper and lower surfaces. At this time, since there is no substance in the cavity portion and no pressure receiver, the substance around the cavity portion tends to be deformed into the cavity portion. When an insulating spacer is inserted, this phenomenon becomes more conspicuous, the compressive force becomes larger around the cavity portion where the density is increased, and the deformation into the cavity portion becomes larger. Therefore, the compressive force in the vertical direction and the deforming force into the cavity portion act more strongly around the cavity portion, and a biased stress distribution is generated. When a laminated substrate in which such stress distribution is not sufficiently performed is fired, the stress is released along with shrinkage deformation at the time of firing, so that a defect such as an internal defect occurs. At this time, internal stress tends to concentrate on the contact corner between the bottom surface of the cavity and the wall surface, and a mortar-like internal defect is often generated starting from the contact corner (bottom corner). As described above, Patent Documents 3 and 4 are techniques for improving the bonding connectivity of the surface electrodes, but they do not reach the actual use level because they involve defects that cause internal defects around the cavity of the multilayer substrate. Of course, such a problem also occurs in Patent Documents 1 and 2.
Therefore, in the conventional technique, the flatness around the cavity portion is sufficiently solved against the problem that the flat surface cannot be obtained stably because the inclined surface is generated in the terminal electrode for wire bonding arranged around the cavity portion. At the same time, the present invention has not yet reached the point where it can be implemented without causing adverse effects such as the occurrence of internal defects around the cavity portion.

本発明はこのような問題に鑑み、キャビティ部周囲に配置したワイヤボンディング用の端子電極へのボンディング接続信頼性を向上させ、キャビティ部内に搭載される半導体素子等の電子部品と積層基板内の回路との接続が確実に行えるのと同時に、内部欠陥の無い機械的信頼性が十分確保された積層基板およびその製造方法を提供するものである。   In view of such a problem, the present invention improves the reliability of bonding connection to a wire bonding terminal electrode disposed around a cavity portion, and electronic components such as semiconductor elements mounted in the cavity portion and circuits in the multilayer substrate. And a method for manufacturing the same are provided, in which the mechanical reliability without internal defects is sufficiently secured.

本発明は、複数の誘電体層を積層してなり、電子部品を搭載するためのキャビティ部を有し、前記キャビティ部内の電子部品と積層基板とを接続するために、前記キャビティ部を囲むように隣接して形成された複数の端子電極と、前記積層基板を形成の層間のうち少なくとも1つ以上の層間に形成された電極パターンと、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間であって、前記キャビティ部の周辺領域に形成された絶縁パターンとを有する積層基板において、前記絶縁パターンは、前記キャビティ部内壁に露出しないように配置したことを特徴とする積層基板である。
このように、絶縁パターンを積層基板に挿入することにより、ワイヤボンディング用の端子電極の平坦度を改善することができる。このとき、絶縁パターンをキャビティ部の内壁に露出しない、つまり、積層体の内部で留めることにより、キャビティ部周辺がキャビティ部内へ変形するのを抑制できるため、平坦度の改善が効果的になる。同時に、キャビティ部周辺の応力分散が促進されることにより、内部欠陥を抑制できる。尚、本発明で「キャビティ部内壁に露出しない」とは、焼結後の積層基板において絶縁パターンが露出していないことを指している。
更に、本発明では、複数の端子電極に対応して複数の絶縁パターンを分割配置することが望ましい。これにより、平坦度の改善効果を保持しながら、必要以上の介在物質の量を減らせ、密度の高まりを抑えることができる。したがって、内部応力の分散効果が高まり、内部欠陥を抑制することができる。尚、端子電極に対応する絶縁パターンは1対1が望ましいが、2対1等の複数個の端子電極に対応するものでも良い。
The present invention includes a plurality of dielectric layers stacked, having a cavity portion for mounting an electronic component, and surrounding the cavity portion in order to connect the electronic component in the cavity portion and the multilayer substrate. A plurality of terminal electrodes formed adjacent to each other, an electrode pattern formed between at least one of the layers forming the multilayer substrate, and at least one of the dielectric layers A laminated substrate having an insulating pattern formed in a peripheral region of the cavity portion, wherein the insulating pattern is disposed so as not to be exposed on the inner wall of the cavity portion.
Thus, the flatness of the terminal electrode for wire bonding can be improved by inserting the insulating pattern into the laminated substrate. At this time, since the insulating pattern is not exposed on the inner wall of the cavity portion, that is, is held inside the stacked body, the periphery of the cavity portion can be prevented from being deformed into the cavity portion, and thus the flatness is effectively improved. At the same time, the internal defects can be suppressed by promoting the stress dispersion around the cavity. In the present invention, “not exposed to the inner wall of the cavity” means that the insulating pattern is not exposed in the laminated substrate after sintering.
Furthermore, in the present invention, it is desirable to divide and arrange a plurality of insulating patterns corresponding to the plurality of terminal electrodes. As a result, while maintaining the flatness improving effect, the amount of intervening substances more than necessary can be reduced, and an increase in density can be suppressed. Therefore, the effect of dispersing internal stress is enhanced, and internal defects can be suppressed. The insulation pattern corresponding to the terminal electrode is preferably one-to-one, but may correspond to a plurality of terminal electrodes such as two-to-one.

更に、前記絶縁パターンは、前記キャビティ部内壁から50μm以上離した位置から積層体の内部方向へ配置することが望ましい。これは、キャビティ部の開口面に面しないように50μm以上離した内部で留めることにより、キャビティ部周辺がキャビティ部内へ変形するのを抑制できるためである。したがって、キャビティ部周辺の応力分散が促進され、内部欠陥を抑制することができる。逆に、これより狭く設定し過ぎた場合、絶縁パターンとキャビティ部内壁との距離が近くなり過ぎ、キャビティ部周辺では圧着力が十分に作用できなくなり、層間密着力が著しく減少する。これにより、キャビティ部内壁に層間剥離(デラミネーション)による開口隙間等の不具合が発生する。また、上限は電極パターンの配置によって変更されるが、ボンディング用端子電極のキャビティ部壁面より距離を離しては傾斜補正効果がなくなり、絶縁パターン追加の意味をなさないため、通常は、端子電極端面の位置より離さないようキャビティ部近くへ設定することが望ましい。   Furthermore, it is preferable that the insulating pattern is arranged in the inner direction of the laminate from a position separated by 50 μm or more from the inner wall of the cavity. This is because the periphery of the cavity portion can be prevented from being deformed into the cavity portion by being fastened inside by 50 μm or more so as not to face the opening surface of the cavity portion. Therefore, stress distribution around the cavity is promoted, and internal defects can be suppressed. On the other hand, if the distance is set too narrow, the distance between the insulating pattern and the inner wall of the cavity portion becomes too close, and the crimping force cannot be sufficiently applied around the cavity portion, and the interlayer adhesion force is remarkably reduced. As a result, problems such as an opening gap due to delamination occur on the inner wall of the cavity. In addition, the upper limit is changed by the arrangement of the electrode pattern, but if the distance from the cavity wall surface of the bonding terminal electrode is increased, the tilt correction effect is lost and it does not make sense to add an insulation pattern. It is desirable to set it near the cavity so that it is not separated from the position.

また、同一層上において絶縁パターンと電極パターンとの重複部があると、その部分の垂直方向での介在物質量が多くなるため、その直上の表面が局所的に凸形状に変形し、表面の平坦性が劣化する。したがって、絶縁パターンと電極パターンとの重複部を極力減らすために、前記絶縁パターンは、前記電極パターンと離して配置することが望ましく、更に望ましくは20μm以上離して配置するのが良い。但し50μm以上離しても効果は期待できないし現実的ではない。
他方、端子電極が傾斜し、ボンディング接続性が劣化するような状態においては、キャビティ部内壁から見て端子電極の端部よりも離れた位置まで傾斜の影響を受けているはずである。このとき、キャビティ部周辺において、端子電極の傾斜部を含む領域に絶縁パターンを配置することが必要である。しかし、必要以上に絶縁パターンを配置しては、絶縁パターンと端子電極の傾斜していない部分との重複部が増えてしまう。つまり、傾斜を補正する必要がないところまで、絶縁パターンにより傾斜を補正されてしまうため、その直上の表面では局所的に凸形状に変形し、表面の平坦性が劣化することになる。したがって、前記端子電極と前記絶縁パターンとが重複している寸法は無いことが最善ではあるが、本発明では重なる部分があることは必要であると考えている。この場合、表面の端子電極と内部層間の絶縁パターンとが重複している寸法は前記端子電極幅の1/2以下であることが望ましい。
In addition, if there is an overlapping part between the insulating pattern and the electrode pattern on the same layer, the amount of intervening material in the vertical direction of the part increases, so that the surface directly above it is locally deformed into a convex shape, Flatness deteriorates. Therefore, in order to reduce the overlapping portion between the insulating pattern and the electrode pattern as much as possible, the insulating pattern is preferably arranged apart from the electrode pattern, more preferably 20 μm or more. However, the effect cannot be expected even if it is separated by 50 μm or more, and it is not realistic.
On the other hand, in a state where the terminal electrode is inclined and the bonding connectivity is deteriorated, it should be influenced by the inclination to a position farther from the end of the terminal electrode when viewed from the inner wall of the cavity. At this time, it is necessary to dispose an insulating pattern in a region including the inclined portion of the terminal electrode around the cavity portion. However, if the insulating pattern is disposed more than necessary, the overlapping portion between the insulating pattern and the non-inclined portion of the terminal electrode increases. That is, since the inclination is corrected by the insulating pattern to the point where it is not necessary to correct the inclination, the surface immediately above the surface is locally deformed into a convex shape, and the flatness of the surface is deteriorated. Therefore, it is best that there is no dimension in which the terminal electrode and the insulating pattern overlap, but in the present invention, it is considered necessary that there is an overlapping portion. In this case, it is desirable that the dimension where the surface terminal electrode overlaps with the insulating pattern between the inner layers is ½ or less of the terminal electrode width.

また、本発明は、複数の誘電体層を積層してなり、電子部品を搭載するためのキャビティ部を有し、前記キャビティ部内の電子部品と積層基板とを接続するために、前記キャビティ部を囲むように隣接して形成された複数の端子電極と、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間に形成された電極パターンと、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間であって、前記キャビティ部の周辺領域に形成された絶縁パターンとを有する積層基板であって、断面視において、前記キャビティ部周辺の傾斜面の水平距離をL1、前記キャビティ部内壁から前記端子電極端部までの距離をL2としたとき、前記キャビティ部内壁から水平距離Aの領域には前記絶縁パターンを配置しないとするとき、前記絶縁パターンの幅XはL1−L2≦X≦L1−Aにより設定した積層基板である。これは、キャビティ部周辺に発生する傾斜面の水平距離L1は、キャビティ部の深さ、キャビティ部層数、内部電極パターンの配置状態、禁止領域、キャビティ部内壁から端子電極までの距離等多くの設計値に依存するものであり、かつ、各工程での製造条件にも依存するため、絶縁パターンの寸法値を一意に規定することは難しい。しかしながら、この設定手段によれば、上記諸条件が異なる場合においても設計指針となり、効果的な結果が得られる。
以上の本発明の積層基板によれば、端子電極の平坦度は、断面視における傾斜角度が3度以下を安定的に実現できる。これにより、ボンディング接続不良が発生しなくなる。
The present invention also includes a plurality of dielectric layers laminated, having a cavity portion for mounting an electronic component, and connecting the electronic component in the cavity portion and the laminated substrate with the cavity portion. A plurality of terminal electrodes formed adjacent to each other; at least one electrode pattern formed between at least one of the dielectric layers; and at least one of the dielectric layers. A laminated substrate having an interlayer and an insulating pattern formed in a peripheral region of the cavity portion, wherein the horizontal distance of the inclined surface around the cavity portion is L1, and the terminal from the inner wall of the cavity portion in a cross-sectional view When the distance to the electrode end is L2, when the insulating pattern is not arranged in the region of the horizontal distance A from the inner wall of the cavity portion, the width X of the insulating pattern is L1−L2 ≦ X ≦ L1− It is a laminated substrate set by A. This is because the horizontal distance L1 of the inclined surface generated around the cavity part is the depth of the cavity part, the number of cavity part layers, the arrangement state of the internal electrode pattern, the prohibited region, the distance from the inner wall of the cavity part to the terminal electrode, etc. Since it depends on the design value and also on the manufacturing conditions in each process, it is difficult to uniquely define the dimension value of the insulating pattern. However, according to this setting means, even when the above various conditions are different, it becomes a design guideline and an effective result can be obtained.
According to the laminated substrate of the present invention described above, the flatness of the terminal electrode can stably realize an inclination angle of 3 degrees or less in a sectional view. Thereby, the bonding connection failure does not occur.

また、本発明の積層基板の製造方法は、焼成後の前記誘電体層となる複数のグリーンシートの何れかの表面に、焼成後に前記電極パターンとなる導電ペーストを塗布する工程と、少なくとも一部の前記グリーンシートの表面に、焼成後に前記絶縁パターンとなる絶縁ペーストを塗布する工程とを含み、前記絶縁ペーストを塗布する工程後に前記絶縁パターンがキャビティ部内壁に露出しないように前記グリーンシートを積層して前記キャビティ部を形成することを特徴とする製造方法によって製造される。前述のように、従来の製造工程ではキャビティ部を形成後に印刷、積層と工程を進めていたが、キャビティ部のような大きな空孔を多数形成されたグリーンシートでは、シート強度が低下し、不具合の発生確率も上がる。シート変形が発生すると、製品の寸法精度の悪化や、上下層間の接続が不安定となり、製品状態での歩留を下げる要因となる。また、絶縁パターン印刷の際、ペーストに含まれる溶剤がグリーンシートへ付着し、キャビティ部周囲が波打つような変形が発生し、積層後のキャビティ部壁面が精度良く揃わず、焼成後のキャビティ部の寸法不良を引き起こす可能性があった。本発明の製造方法によれば、これらの不具合を解消し、キャビティ部壁面の形状を安定化させ、精度の向上が可能である。   In addition, the method for producing a laminated substrate of the present invention includes a step of applying a conductive paste that becomes the electrode pattern after firing to any surface of the plurality of green sheets that become the dielectric layer after firing, and at least partly Laminating the green sheet so that the insulating pattern is not exposed to the inner wall of the cavity after the step of applying the insulating paste. Then, the cavity portion is formed by the manufacturing method. As described above, in the conventional manufacturing process, the printing, laminating, and processes were carried out after forming the cavity part. However, the green sheet with many large holes such as the cavity part reduced the sheet strength and caused a problem. The probability of occurrence increases. When the sheet deformation occurs, the dimensional accuracy of the product deteriorates and the connection between the upper and lower layers becomes unstable, which causes a decrease in yield in the product state. In addition, when printing the insulation pattern, the solvent contained in the paste adheres to the green sheet, the deformation around the cavity part undulates, the wall surface of the cavity part after lamination is not accurately aligned, and the cavity part after firing is not aligned. There was a possibility of causing dimensional defects. According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to eliminate these problems, stabilize the shape of the cavity wall surface, and improve accuracy.

更に、本発明の積層基板の製造方法は、焼成後の前記誘電体層となる複数のグリーンシートの何れかの表面に、焼成後に前記電極パターンとなる導電ペーストを塗布する工程と、少なくとも一部の前記グリーンシートの表面に、焼成後に前記絶縁パターンとなる絶縁ペーストをキャビティ部内壁に露出しないように塗布する工程の後、少なくとも1つ以上のグリーンシートを積層圧着する工程とを含み、前記グリーンシートを積層圧着する工程後に前記キャビティ部を一括形成することを特徴とするものである。これは、積層後に一括でキャビティ部を形成する方法では、積層時にキャビティ部が充填されているので、前述の従来の製造方法と比較し、圧着力がキャビティ部へ逃げにくくなり、傾斜の抑制に効果的である。また、キャビティ部周辺の密着力も増加し、層間剥離等の不具合を抑制できる。   Furthermore, the method for producing a laminated substrate of the present invention includes a step of applying a conductive paste that becomes the electrode pattern after firing to any surface of a plurality of green sheets that become the dielectric layer after firing, and at least partly A step of laminating and pressing at least one green sheet on the surface of the green sheet after the step of applying the insulating paste that becomes the insulating pattern after firing so as not to be exposed on the inner wall of the cavity portion, The cavity portion is collectively formed after the step of laminating and pressure-bonding the sheets. This is because, in the method of forming the cavity portion in a lump after stacking, the cavity portion is filled at the time of stacking. It is effective. In addition, the adhesive force around the cavity is increased, and problems such as delamination can be suppressed.

本発明によればキャビティ部周囲に配置したワイヤボンディング用の端子電極へのボンディング接続信頼性が安定し、キャビティ部内に搭載される半導体素子等の電子部品と積層基板内の回路との接続が確実に行えるのと同時に、内部欠陥の無い機械的信頼性が十分確保された積層基板およびその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, the bonding connection reliability to the wire bonding terminal electrode arranged around the cavity portion is stable, and the electronic component such as a semiconductor element mounted in the cavity portion is securely connected to the circuit in the multilayer substrate. In addition, it is possible to provide a laminated substrate and a manufacturing method thereof in which mechanical reliability without internal defects is sufficiently secured.

本発明に先立って、本発明者はボンディング用の端子電極の傾斜量とボンディング接続不良との関係について調査した。調査では、実際の製品において、ボンディング接続不良が発生した不具合品と不良が発生しなかった良品を使用し、それぞれの端子電極の傾斜量を触針式平坦度測定器によって測定した。端子電極の端部付近はプロセス的に平坦度が悪化しやすいこともあり、測定は端部より内側に入ったところから測定した。今回の調査では50μm内側に入ったところから、100μmの距離を測定し、そのデータの最大値と最小値との差によって傾斜量を算出した。なお、この測定箇所は、実際にワイヤボンディングが行われる箇所とほぼ同等の位置であり、特に断わらない限り、以後に記載する測定値は同様の測定手法、条件によるものである。また、一般的な議論に展開するため、端子電極の寸法や測定距離に依存しないような指標として、傾斜量から換算した傾斜角も必要に応じて併記する。後述するが図4の調査結果から傾斜角が3度より大きくなると不具合が発生することも判った。したがって、端子電極の傾斜角が3度以下となるように改善すれば、ボンディング接続不良が対策できる。   Prior to the present invention, the inventor investigated the relationship between the amount of inclination of the bonding terminal electrode and the bonding connection failure. In the survey, in actual products, defective products with defective bonding connections and non-defective products with no defects were used, and the amount of inclination of each terminal electrode was measured with a stylus type flatness measuring device. In the vicinity of the end of the terminal electrode, the flatness is likely to deteriorate in the process, and the measurement was performed from the inside of the end. In this survey, a distance of 100 μm was measured from the inside of 50 μm, and the amount of inclination was calculated by the difference between the maximum value and the minimum value of the data. Note that this measurement location is substantially the same as the location where wire bonding is actually performed, and unless otherwise specified, the measurement values described below are based on the same measurement technique and conditions. In addition, in order to develop a general discussion, an inclination angle converted from the amount of inclination is also written as necessary as an index that does not depend on the size of the terminal electrode and the measurement distance. As will be described later, it has also been found from the investigation results of FIG. 4 that a problem occurs when the inclination angle is larger than 3 degrees. Therefore, if the inclination angle of the terminal electrode is improved to be 3 degrees or less, it is possible to take measures against bonding failure.

さて、本発明の積層基板を図面に基づいて説明する。図1は本発明による積層基板の一形態を示す断面図である。積層基板は複数の誘電体シートを垂直方向に積層した誘電体層1a〜1eからなり、半導体素子6を搭載するためのキャビティ部5が表層付近に形成されている。また、積層基板1を構成する各誘電体層1a〜1eの層間には内部電極パターン2が配置されており、単なる配線、グランド電極のみならず、所望の回路を構成するインダクタ、伝送線路、および、コンデンサ等が形成されている。なお、前述した通り内部電極は基板端部、すなわち、基板周辺Aとキャビティ部周辺Bには禁止領域を設けているため、この領域には電極パターンを形成できない。この領域を設ける理由は、後工程にて施されるメッキによって、層間が短絡される不具合を防止することと、基板端部での層間密着力を向上させ、層間剥離等の不具合を防止することである。同時に、印刷、積層等の工程での製造ばらつきによる位置ずれを考慮し設定する。更に、各誘電体層1a〜1e間には垂直厚み方向に延びるビアホール電極4が形成されており、これにより、各層の内部電極パターン間を接続している。一方、積層基板1の表面には半導体素子とのワイヤボンディング用の端子電極31や受動部品搭載用のランド等を構成する表面電極パターン32が形成されており、キャビティ部5には半導体素子6が搭載され、この半導体素子6の入出力電極と端子電極31との間をボンディングワイヤ(図示せず)によって接続される。また、上記ビアホールは積層基板の裏面側に延び、積層基板の裏面端子8へ接続される。裏面端子は積層基板自身を他の更に大規模な基板、例えば、携帯端末等の内部を主構成しているPCB基板等へ実装、電気的接続するための接続端子であり、略格子状に配置されている。   Now, the laminated substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a laminated substrate according to the present invention. The multilayer substrate includes dielectric layers 1a to 1e in which a plurality of dielectric sheets are stacked in the vertical direction, and a cavity portion 5 for mounting the semiconductor element 6 is formed near the surface layer. In addition, an internal electrode pattern 2 is disposed between the dielectric layers 1a to 1e constituting the multilayer substrate 1, and not only a simple wiring and ground electrode, but also an inductor, a transmission line, , Capacitors and the like are formed. Note that, as described above, since the internal electrode is provided with a prohibited area at the edge of the substrate, that is, at the periphery A of the substrate and the periphery B of the cavity, an electrode pattern cannot be formed in this area. The reason for providing this region is to prevent defects caused by short-circuiting between layers by plating performed in a later process, and improve the interlayer adhesion at the edge of the substrate and prevent defects such as delamination. It is. At the same time, it is set in consideration of misalignment due to manufacturing variations in processes such as printing and lamination. Further, via hole electrodes 4 extending in the vertical thickness direction are formed between the dielectric layers 1a to 1e, thereby connecting the internal electrode patterns of the respective layers. On the other hand, a terminal electrode 31 for wire bonding with a semiconductor element, a surface electrode pattern 32 constituting a land for mounting passive components, and the like are formed on the surface of the multilayer substrate 1, and the semiconductor element 6 is formed in the cavity portion 5. The input / output electrodes of the semiconductor element 6 and the terminal electrodes 31 are connected by bonding wires (not shown). The via hole extends to the back side of the multilayer substrate and is connected to the back terminal 8 of the multilayer substrate. The back terminal is a connection terminal for mounting and electrically connecting the laminated substrate itself to another larger substrate, for example, a PCB substrate that mainly constitutes the interior of a mobile terminal, etc., and is arranged in a substantially grid pattern Has been.

更に、本発明による積層基板では禁止領域B、すなわち、内部電極パターンが形成された誘電体層の層間、例えば1aと1bとの間の領域にキャビティ部内壁から距離aだけ入り込んだ位置に絶縁パターン9が配置されている。尚、絶縁パターンの厚さはキャビティ部周辺の傾斜量によって調節される。
この絶縁パターン9は、上述の積層基板を構成する誘電体シートを製造する際のスラリーをペースト状に加工したものからなる。このペーストを所定位置に印刷して、所望の絶縁パターンを形成する。この絶縁パターンは周辺の誘電体と全く同じ物質であることが好ましく、焼成時には周囲の誘電体シートと一体焼結されることにより一体化する。この絶縁パターンの設置によって、キャビティ部周辺の傾斜部を持ち上げ、キャビティ部への落込みを補填することができる。これによって、誘電体シートと絶縁パターンとの界面における剥離等の内部欠陥が発生することを回避できる。また、ボンディング用の端子電極の傾斜が無くなるか、著しく緩和されるため、ワイヤボンディング時の接続信頼性が格段に向上する。
Furthermore, in the multilayer substrate according to the present invention, the insulating pattern is formed in the prohibited region B, that is, in the position between the dielectric layer on which the internal electrode pattern is formed, for example, the region between 1a and 1b by the distance a from the inner wall of the cavity. 9 is arranged. Note that the thickness of the insulating pattern is adjusted by the amount of inclination around the cavity portion.
This insulating pattern 9 is formed by processing a slurry for manufacturing a dielectric sheet constituting the above-described laminated substrate into a paste. This paste is printed at a predetermined position to form a desired insulating pattern. This insulating pattern is preferably made of the same material as the surrounding dielectric, and is integrated by sintering integrally with the surrounding dielectric sheet during firing. By installing this insulating pattern, the inclined portion around the cavity portion can be lifted to compensate for the drop into the cavity portion. Thereby, it is possible to avoid the occurrence of internal defects such as peeling at the interface between the dielectric sheet and the insulating pattern. Further, since the inclination of the bonding terminal electrode is eliminated or remarkably relieved, the connection reliability during wire bonding is remarkably improved.

ここで、より良好な改善効果を得るため、絶縁パターンの配置条件を検討した結果について述べる。表1に種々の条件の試料において、端子電極の傾斜量、傾斜角、ボンディング接続不良、内部欠陥の発生状況をまとめた結果を示す。試料は、(1)絶縁パターンの厚さ、(2)絶縁パターンの配置状態(キャビティ部壁面からの距離)等の製造条件を変化させて作製したが、他の絶縁パターンと電極パターンとの距離や端子電極と絶縁パターンとの重複加減等については同一条件である。尚、便宜上、絶縁パターンの厚さは使用する印刷用スクリーンマスクの設定厚さで呼んでおり、実際の絶縁パターンの厚さはマスク設定値の約60〜70%程度の厚さである。   Here, the result of examining the arrangement conditions of the insulating pattern in order to obtain a better improvement effect will be described. Table 1 shows the results of summarizing the amount of terminal electrode tilt, tilt angle, bonding connection failure, and internal defects in samples of various conditions. The sample was prepared by changing manufacturing conditions such as (1) the thickness of the insulating pattern and (2) the arrangement state of the insulating pattern (distance from the wall surface of the cavity), but the distance between the other insulating pattern and the electrode pattern. The same condition is applied to the overlap between the terminal electrode and the insulating pattern. For convenience, the thickness of the insulating pattern is referred to as the set thickness of the printing screen mask to be used, and the actual thickness of the insulating pattern is about 60 to 70% of the mask set value.

Figure 2006019643
Figure 2006019643

まず、図中の試料A〜Cの比較から、絶縁パターンの厚さに比例して傾斜角が改善され、絶縁パターンの厚さが20μmの際には、ボンディング接続不良は発生しなくなることが判る。しかし、絶縁パターンの厚さが10μm以上では積層基板に内部欠陥が発生する。これは、キャビティ部周辺に絶縁パターンを追加すると、傾斜角は改善する反面、積層圧着時にこの領域が受ける圧着力が大きくなり、キャビティ部内への変形力も大きくなるためと考えられる。したがって、単に絶縁パターンを追加することのみでは、不具合を解決するまでには至らない。また、追加した絶縁パターンの厚さに比較し、傾斜量の変化が少ないことが判る、これは、積層圧着時にキャビティ部内へ変形させられたと考えられる。換言すれば、それほど大きな変形力が発生しているのである。   First, from comparison of samples A to C in the figure, it can be seen that the inclination angle is improved in proportion to the thickness of the insulating pattern, and when the insulating pattern thickness is 20 μm, bonding connection failure does not occur. . However, when the thickness of the insulating pattern is 10 μm or more, internal defects occur in the laminated substrate. This is presumably because when the insulating pattern is added around the cavity portion, the inclination angle is improved, but the crimping force received by this region during the lamination crimping is increased, and the deformation force into the cavity portion is also increased. Therefore, simply adding an insulating pattern does not solve the problem. In addition, it can be seen that the change in the amount of inclination is small compared to the thickness of the added insulating pattern, which is considered to have been deformed into the cavity portion during the lamination pressing. In other words, a great deformation force is generated.

次に、図中の試料C〜Fの比較から、絶縁パターンをキャビティ部に接触して配置するより、キャビティ部から離して配置した方が傾斜角は改善し、内部欠陥も発生し難くなることが判る。これは、上記したキャビティ部内への変形力は、キャビティ部壁面からの距離と逆比例するため、水平方向に逃げる力が減り、垂直方向に傾斜を補正する効果が大きくなると同時に、内部欠陥の発生も抑制されたと考えられる。また、配置距離をある程度離してしまうと、ほぼ一定の改善効果となっている。これは、キャビティ部周辺の密度が低下することにより、この領域がキャビティ部内への変形力を和らげる緩衝帯のような役割を果たすためと考えられる。   Next, from the comparison of samples C to F in the figure, the inclination angle is improved and internal defects are less likely to occur when the insulating pattern is disposed away from the cavity than when the insulating pattern is disposed in contact with the cavity. I understand. This is because the deformation force into the cavity portion described above is inversely proportional to the distance from the wall surface of the cavity portion, so that the force to escape in the horizontal direction is reduced, the effect of correcting the inclination in the vertical direction is increased, and at the same time, internal defects are generated. Is also considered to be suppressed. Further, if the arrangement distance is separated to some extent, an almost constant improvement effect is obtained. This is presumably because the area around the cavity portion decreases, and this region plays a role like a buffer band that softens the deformation force into the cavity portion.

更に、説明を加えると、試料Dでは他の試料で発生したクラックを主とした内部欠陥とは異なり、キャビティ部内壁が開口する剥離(デラミネーション)が発生した。これは、印刷、積層等の製造ばらつきによる位置ズレ等により、設定値より更に狭くなる部分が発生し、その部分では積層圧着時に十分な層間密着力が得られなかったためと考えられる。
また、ほぼ全試料において、特定の端子電極でボンディング接続不良の発生率が高かった。これは、不具合のあった端子電極の下層において、絶縁パターンと電極パターンとが重なっていた部分や、重ならないまでも非常に近接していた部分があったためと考えられる。つまり、絶縁パターンと電極パターンとが近接、もしくは、重なるような配置の場合、印刷、積層等の製造ばらつきによる位置ズレ等により、絶縁パターンと電極パターンとが重なった部分の表層に不要な凹凸が発生し、その結果、ボンディング接続性の劣化を招いたと考えられる。この点から絶縁パターンと電極パターンの相互の距離は、ある程度離す必要があることが判る。
以上のことより、絶縁パターンはキャビティ部端から露出しないように設けること、このとき50μm以上と言う望ましい距離があること、さらに電極パターンと絶縁パターンは相互に距離を置いて配置し、望ましい距離があることが判る。
そこで、以下では具体的な絶縁パターンの実施例について、図面に基づき説明する。
Furthermore, to explain further, in Sample D, unlike internal defects mainly including cracks generated in other samples, peeling (delamination) in which the inner wall of the cavity portion was opened occurred. This is presumably because a portion narrower than the set value was generated due to misalignment due to manufacturing variations in printing, lamination, etc., and sufficient interlayer adhesion was not obtained at that portion during lamination pressure bonding.
Moreover, in almost all samples, the incidence of bonding connection failure was high at specific terminal electrodes. This is presumably because there were portions where the insulating pattern and the electrode pattern overlapped in the lower layer of the defective terminal electrode, or portions that were very close even if they did not overlap. In other words, when the insulation pattern and the electrode pattern are arranged close to each other or overlap, unnecessary irregularities are formed on the surface layer where the insulation pattern and the electrode pattern overlap due to misalignment due to manufacturing variations such as printing and lamination. As a result, it is considered that bonding connectivity was deteriorated. From this point, it can be seen that the distance between the insulating pattern and the electrode pattern needs to be increased to some extent.
In view of the above, the insulating pattern should be provided so as not to be exposed from the end of the cavity portion. At this time, there should be a desirable distance of 50 μm or more, and the electrode pattern and the insulating pattern should be arranged at a distance from each other. I know that there is.
Therefore, specific examples of insulating patterns will be described below with reference to the drawings.

(実施例1)
実施の一形態として、絶縁パターンの平面視での配置状態を図2(a)に示し、ワイヤボンディング用の端子電極との重なり状態を図2(b)に示す。この例では各絶縁パターンは分割されており、各端子電極と1対1に対応して配置されている。これにより、各端子電極に対する傾斜効果を十分に確保しながら、キャビティ部周辺の物質量を極力減らし、必要以上の密度の高まりを抑制できるため、内部欠陥が発生しなくなる。具体的には、上記の検討に基づき、絶縁パターンの厚さは20μm、キャビティ部内壁から50μm内部に入ってから200μmの幅(内部方向へ向かう長さ)で絶縁パターンを配置した。また、隣接する各端子電極同士の間隔が100μmに対して、各絶縁パターンの間隔は50μmに設定し、製造ばらつき等の影響があっても、表面の端子電極と内部の絶縁パターンとの重なりが保持できるようにしている。更に、絶縁パターンの内部側の端部は周囲の電極パターンの配置状況に応じて伸縮させた。例えば、絶縁パターンを配置したい領域に、電極パターンが張り出している場合には、絶縁パターンが電極パターンに重ならないように形状を縮めた。本実施例では、絶縁パターンと電極パターンとの隙間(図1のb参照)を20μm程度確保するように絶縁パターンを縮めた。このとき、印刷精度や製造ばらつきが向上すれば、更にこの距離は狭めても構わない。また、積層方向において、電極パターンの配置数が少なくて周辺領域より低密度となっている場合は、絶縁パターンと電極パターンとを重ねることによって、周辺領域と密度を平均化させることになり表面の平坦度が向上することもある。
Example 1
As an embodiment, FIG. 2A shows an arrangement state of the insulating pattern in plan view, and FIG. 2B shows an overlapping state with the terminal electrode for wire bonding. In this example, each insulating pattern is divided and arranged in one-to-one correspondence with each terminal electrode. As a result, the amount of material around the cavity portion can be reduced as much as possible and the increase in density more than necessary can be suppressed while sufficiently ensuring the tilt effect for each terminal electrode, so that no internal defect occurs. Specifically, based on the above examination, the thickness of the insulating pattern was 20 μm, and the insulating pattern was arranged with a width of 200 μm (length toward the inner direction) after entering the inside of 50 μm from the inner wall of the cavity part. In addition, the interval between adjacent terminal electrodes is set to 100 μm, and the interval between the insulating patterns is set to 50 μm. Even if there is an influence of manufacturing variation, the surface terminal electrodes overlap with the internal insulating patterns. It can be held. Further, the inner end portion of the insulating pattern was expanded and contracted according to the arrangement state of the surrounding electrode patterns. For example, when the electrode pattern protrudes in a region where the insulating pattern is to be disposed, the shape is shrunk so that the insulating pattern does not overlap the electrode pattern. In this example, the insulating pattern was shrunk so as to ensure a gap of about 20 μm (see b in FIG. 1) between the insulating pattern and the electrode pattern. At this time, this distance may be further narrowed if the printing accuracy and manufacturing variation are improved. Also, when the number of electrode patterns arranged in the stacking direction is small and the density is lower than that of the peripheral area, the insulating area and the electrode pattern are overlapped to average the peripheral area and density. The flatness may be improved.

(実施例2)
図3には他の実施例を示す。図は絶縁パターンの平面視での配置状態を図3(a)に示し、ワイヤボンディング用の端子電極との重なり状態を図3(b)に示す。このように端子電極2個に対し絶縁パターンを2個以上の複数個を接続した形としても良い。例えば、各端子電極の間隔が狭く、各絶縁パターンの間隔を十分に取れない場合に適用可能である。ただし、極端に複数個を接続し過ぎると、キャビティ部周辺の密度が不要に高まることや、絶縁パターン自体の変形しやすさが減少してしまうことにより、キャビティ部周辺の応力分散を阻害する要因となる。このような弊害を引き起こさない絶縁パターンの長さの限界値は、絶縁パターンの厚さ、使用する材料、製造条件等にも依存するため、明確な値を示すことは難しいが、本実施例で使用した諸条件において、絶縁パターンを連ねた長さが1.0mm程度で不具合は発生しなかった。
(Example 2)
FIG. 3 shows another embodiment. FIG. 3A shows an arrangement state of the insulating pattern in plan view, and FIG. 3B shows an overlapping state with the terminal electrode for wire bonding. In this way, two or more insulating patterns may be connected to two terminal electrodes. For example, the present invention can be applied when the interval between the terminal electrodes is narrow and the interval between the insulating patterns is not sufficient. However, if too many are connected too much, the density around the cavity is unnecessarily increased, or the ease of deformation of the insulation pattern itself is reduced, which is a factor that inhibits stress distribution around the cavity. It becomes. The limit value of the length of the insulating pattern that does not cause such an adverse effect depends on the thickness of the insulating pattern, the material to be used, the manufacturing conditions, etc., and thus it is difficult to show a clear value. Under the various conditions used, the length of the combined insulating pattern was about 1.0 mm, and no problems occurred.

(実施例3)
図示は省略するが、上記の設計条件を満たしながら、絶縁パターンの厚さの収縮率を調整することで、傾斜量を最適化することが可能である。絶縁パターンは印刷により形成されるが、基本的に絶縁パターンの厚さは印刷工程で使用するスクリーンマスクの厚さで決まる。このスクリーンマスクは製造上、例えば、5μm刻み設定のような厚さ設定値の制約があり、このマスク設定値以下での絶縁パターンの厚さ設定が不可能である。したがって、マスク設定値以下で絶縁パターンの厚さを調整する場合、別のパラメータを調整する必要がある。例えば、本実施例で示した絶縁パターンの収縮率を調整する方法が簡易な手法として有効である。反面、実際に絶縁パターンの収縮率を調整するには、ペースト作製時に通常と異なる配合が必要となるため、製造工数が増加し、生産性に多少影響を与えることがある。また、絶縁パターンの厚さを調整する他の方法として、印刷、積層等の製造条件の変更でも可能である。
Example 3
Although illustration is omitted, the amount of inclination can be optimized by adjusting the shrinkage rate of the thickness of the insulating pattern while satisfying the above design conditions. The insulating pattern is formed by printing, but basically the thickness of the insulating pattern is determined by the thickness of the screen mask used in the printing process. This screen mask is restricted in thickness setting value, for example, set in increments of 5 μm, and it is impossible to set the thickness of the insulating pattern below this mask setting value. Therefore, when adjusting the thickness of the insulating pattern below the mask setting value, it is necessary to adjust another parameter. For example, the method of adjusting the shrinkage rate of the insulating pattern shown in this embodiment is effective as a simple method. On the other hand, in order to actually adjust the shrinkage rate of the insulating pattern, a different blending is required at the time of preparing the paste, which increases the number of manufacturing steps and may slightly affect the productivity. Further, as another method for adjusting the thickness of the insulating pattern, it is possible to change manufacturing conditions such as printing and lamination.

以下において、本発明の効果を確認した実験結果について説明する。実験で使用した積層基板は、外形寸法がおおよそ横10mm、縦8mm、厚さ0.75mmであり、キャビティ部の形状はおおよそ横2mm、縦2mm、深さ0.35mmのものを使用した。また、ボンディング用の端子電極はおおよそ200μm角の矩形形状であり、キャビティ部内壁から150μmの位置にその端面を揃え、複数個の端子電極が100μm間隔でキャビティ部周囲に並んでいる。一方、積層体内部は13層の誘電体から構成されており、キャビティ部は6層の誘電体から構成されている。キャビティ部周辺の禁止領域Bは200μmであり、従来の積層基板では、傾斜面Zはキャビティ部内壁からの水平距離で250μm程度まで及んでいた。実験では上記実施例1〜3の製造条件(絶縁パターンの条件は実施例1〜3とも実施例1と同様とし、実施例2は絶縁パターンを2個接続、実施例3は収縮率を10%小さく調整した)、比較のため本発明を適用しない従来の製造条件により積層基板を作製した。表2はこれらの積層基板の傾斜量、傾斜角、ボンディング接続不良、内部欠陥の発生状況をまとめたものである。   Below, the experimental result which confirmed the effect of this invention is demonstrated. The laminated substrate used in the experiment had outer dimensions of approximately 10 mm in width, 8 mm in length, and 0.75 mm in thickness, and the cavity portion was approximately 2 mm in width, 2 mm in length, and 0.35 mm in depth. The terminal electrode for bonding has a rectangular shape of about 200 μm square, and its end face is aligned at a position of 150 μm from the inner wall of the cavity, and a plurality of terminal electrodes are arranged around the cavity at intervals of 100 μm. On the other hand, the inside of the laminate is composed of 13 layers of dielectric, and the cavity is composed of 6 layers of dielectric. The forbidden area B around the cavity portion is 200 μm, and in the conventional laminated substrate, the inclined surface Z extends to about 250 μm in the horizontal distance from the inner wall of the cavity portion. In the experiment, the manufacturing conditions of the above Examples 1 to 3 (the conditions of the insulating pattern are the same as those of Example 1 in both Examples 1 to 3, Example 2 is connected with two insulating patterns, Example 3 has a shrinkage rate of 10%. For the sake of comparison, a laminated substrate was manufactured under conventional manufacturing conditions to which the present invention was not applied. Table 2 summarizes the inclination amount, inclination angle, bonding connection failure, and internal defect occurrence state of these multilayer substrates.

Figure 2006019643
Figure 2006019643

まず、比較例である絶縁パターンが内壁に露出している積層基板では、傾斜角が3度以上あり、ボンディング接続不良も多発した。一方、本発明による実施例1〜3による積層基板は、どの基板においても傾斜角が3度以下であり、ボンディング接続不良の発生はない。更に、内部欠陥の発生も無いことも確認した。また、実施例3による積層基板では、実施例1と同様な絶縁パターンで、収縮率を小さく(収縮しない方向)変化させたものであるが、実施例1よりも傾斜角を減少させることができた。
また、傾斜角とボンディング接続不良率との関係を図4に示す。このように傾斜角3度以下とすることによって品質が安定することが確認されている。
以上により、本発明によれば、キャビティ部周辺の端子電極の傾斜量が少なく、ワイヤボンディングの接続信頼性が十分確保できると同時に、内部欠陥の発生しない機械的信頼性が十分確保できた積層基板を実現することが可能である。
First, in the laminated substrate in which the insulating pattern as a comparative example was exposed on the inner wall, the inclination angle was 3 degrees or more, and defective bonding connection occurred frequently. On the other hand, the laminated substrates according to Examples 1 to 3 according to the present invention have an inclination angle of 3 degrees or less in any substrate, and no bonding connection failure occurs. Furthermore, it was confirmed that no internal defects were generated. Further, in the laminated substrate according to Example 3, the same insulation pattern as in Example 1 was used, and the shrinkage rate was changed small (in a direction not shrinking), but the inclination angle could be reduced as compared with Example 1. It was.
FIG. 4 shows the relationship between the inclination angle and the bonding connection failure rate. Thus, it has been confirmed that the quality is stabilized by setting the inclination angle to 3 degrees or less.
As described above, according to the present invention, a laminated substrate in which the amount of inclination of the terminal electrode around the cavity portion is small, the connection reliability of wire bonding can be sufficiently secured, and at the same time, the mechanical reliability free from internal defects can be secured. Can be realized.

ここで、本実施例で使用したグリーンシートは950℃以下の低温同時焼成が可能なLTCC材料からなる。例えば、Al換算で10〜60質量%、SiO換算で25〜60質量%、SrO換算で7.5〜50質量%、TiO換算で20質量%以下のAl,Si,Sr,Tiと、Bi換算で0.1〜10質量%、NaO換算で0.1〜5質量%、KO換算で0.1〜5質量%、CuO換算で0.01〜5質量%、MnO換算で0.01〜5質量%のBi、Na、K、Cu、Mnをそれぞれ含有した誘電体組成物が用いられる。
また、グリーンシートは伝送線路や容量を形成しやすいようにシート厚みは40〜200μmのものを使用した。電極材は銀系のものを用いた。このセラミックグリーンシートの各層に伝送線路やコンデンサ容量を電極パターンにより形成し、適宜スルーホールを設けて回路を構成した。このセラミックグリーンシートを順次積層圧着し、950℃で焼成することにより積層基板が得られる。但し、本発明は上述した形態に限定されるものではない。
Here, the green sheet used in this example is made of an LTCC material that can be co-fired at a low temperature of 950 ° C. or lower. For example, Al, Si, Sr, 10-60 mass% in terms of Al 2 O 3 , 25-60 mass% in terms of SiO 2 , 7.5-50 mass% in terms of SrO, and 20 mass% or less in terms of TiO 2 . Ti, 0.1 to 10% by mass in terms of Bi 2 O 3 , 0.1 to 5% by mass in terms of Na 2 O, 0.1 to 5% by mass in terms of K 2 O, 0.01 to in terms of CuO A dielectric composition containing 5% by mass and 0.01 to 5% by mass of Bi, Na, K, Cu, and Mn in terms of MnO 2 is used.
In addition, a green sheet having a sheet thickness of 40 to 200 μm was used so that a transmission line and a capacitor can be easily formed. The electrode material used was silver. A transmission line and a capacitor capacity were formed by electrode patterns on each layer of the ceramic green sheet, and a circuit was configured by appropriately providing through holes. The ceramic green sheets are sequentially laminated and pressure-bonded and fired at 950 ° C. to obtain a laminated substrate. However, the present invention is not limited to the above-described form.

次に、絶縁パターンの配置位置に関する設計手法を説明する。図5はキャビティ部周辺の傾斜領域において、ボンディング用の端子電極と絶縁パターンとの関係を断面図として示したものである。本図を用いて、絶縁パターンの配置位置に関する設計手法を説明する。尚、図中の記号において、Xは絶縁パターン幅(キャビティ部壁面と垂直方向でのパターン寸法)、Yはボンディング用の端子電極の傾斜距離、L1はキャビティ部壁面から傾斜領域の水平距離、L2はキャビティ部壁面から端子電極端面までの距離、Aはキャビティ部壁面から絶縁パターン端面までの距離を意味する。ここで、L1はキャビティ部の深さ、キャビティ部層数、内部電極パターンの配置状態、禁止領域、キャビティ部内壁から端子電極までの距離等多くの設計値に依存し、かつ、各工程での製造条件にも依存する寸法で、これら各条件により製造した結果として発生する寸法である。ただし、傾斜領域は禁止領域Bより数10μmから100μm程度広い領域に及ぶことが経験的に判っているため、L1も同程度の寸法となると言える。   Next, a design method regarding the arrangement position of the insulating pattern will be described. FIG. 5 is a sectional view showing the relationship between the bonding terminal electrode and the insulating pattern in the inclined region around the cavity. The design method regarding the arrangement position of an insulation pattern is demonstrated using this figure. In the symbols in the figure, X is the insulation pattern width (pattern dimension in the direction perpendicular to the cavity wall surface), Y is the inclined distance of the terminal electrode for bonding, L1 is the horizontal distance from the cavity wall surface to the inclined area, L2 Is the distance from the cavity wall surface to the terminal electrode end face, and A is the distance from the cavity wall face to the insulating pattern end face. Here, L1 depends on many design values such as the depth of the cavity part, the number of cavity part layers, the arrangement state of the internal electrode pattern, the prohibited region, the distance from the inner wall of the cavity part to the terminal electrode, and in each process. It is a dimension that also depends on the manufacturing conditions, and is a dimension that is generated as a result of manufacturing under these conditions. However, since it is empirically known that the inclined region covers a region that is several tens to 100 μm wider than the prohibited region B, it can be said that L1 has the same size.

さて、まず、図5より端子電極の傾斜距離はY=L1−L2で表せる。このとき、絶縁パターンは端子電極の傾斜を補正するために追加されるものなので、絶縁パターン幅はX≧Y=L1−L2である必要がある。また、絶縁パターンは傾斜領域外まで配置すると、逆に表層の平坦度を悪化させるため、それ以下となるように設定すべきであり、かつ、キャビティ部内壁からA以上離す必要もあるため、X≦L1−Aの条件となる。以上から、絶縁パターンは、
L1−L2≦X≦L1−A・・・(式1)
の領域で設計するのが適当である。更に、製造ばらつきによる位置ずれ等も許容するように、マージンBを考慮すると、
L1−L2−B≦X≦L1−A+B・・・(式2)
の領域が得られる。この式を基本として、絶縁パターン幅、配置領域を設定することができる。例えば、上記実施例1で示した例では、L1=250μm、L2=150μm、A=B=50μmであり、これらを代入すると、(式1)より理想条件として、100μm≦X≦200μm、(式2)より現実条件として、50μm≦X≦250μmを得る。つまり、キャビティ部壁面から50μm積層基板内へ入った位置から250μmの位置に配置が可能であることを示している。上記実施例では、この基本設計を元として、前述のように周辺の電極パターン等との調整をおこなった。このように、この設計手法を用いれば、幾何学的関係から表現した設計条件であるため、上記した寸法が製品毎により変化したとしても、十分に対応でき、効果を発揮できる条件を導くことができる。
First, the inclination distance of the terminal electrode can be expressed by Y = L1-L2 from FIG. At this time, since the insulating pattern is added to correct the inclination of the terminal electrode, the width of the insulating pattern needs to satisfy X ≧ Y = L1−L2. In addition, if the insulating pattern is disposed outside the inclined region, the flatness of the surface layer is adversely affected, so it should be set to be lower than that, and it is necessary to separate it from the inner wall of the cavity part by A or more. ≦ L1−A. From the above, the insulation pattern is
L1-L2≤X≤L1-A ... (Formula 1)
It is appropriate to design in this area. Furthermore, considering the margin B so as to allow misalignment due to manufacturing variation,
L1−L2−B ≦ X ≦ L1−A + B (Formula 2)
Area is obtained. Based on this formula, the insulating pattern width and the arrangement region can be set. For example, in the example shown in the first embodiment, L1 = 250 μm, L2 = 150 μm, and A = B = 50 μm. Substituting these values results in an ideal condition of 100 μm ≦ X ≦ 200 μm from (Expression 1), 2) As a more realistic condition, 50 μm ≦ X ≦ 250 μm is obtained. That is, it shows that it can be arranged at a position of 250 μm from a position where it enters the 50 μm laminated substrate from the cavity wall surface. In the above embodiment, adjustment with the peripheral electrode pattern and the like was performed as described above based on this basic design. In this way, if this design method is used, it is a design condition expressed from a geometrical relationship, so even if the above-mentioned dimensions change from product to product, it can lead to a condition that can sufficiently cope and exhibit the effect. it can.

最後に製造方法について説明する。前述のように、従来の製造工程ではキャビティ部を形成後に電極パターン、絶縁パターン等の印刷、積層と工程を進めていたが、本発明ではこれらの印刷後にキャビティ部を形成することを特徴としている。これは、積層基板をより機能的、つまり、単位面積あたりの内蔵素子密度を上げる際、使用するグリーンシートの厚さを薄くし、多層化することによって実現することが多い。しかしながら、グリーンシートが薄くなればシート強度も低下するため、工程でのハンドリング等によるシート変形等による不具合が発生しやすい。そこに、キャビティ部のような大きな空孔を多数形成すると、更にシート強度が低下し、不具合の発生確率も上がる。シート変形が発生すると、製品の寸法精度の悪化や、上下層間の接続が不安定となり、製品状態での歩留を下げる要因となる。また、キャビティ部を形成後にキャビティ部周辺にペースト状態の絶縁パターンを印刷すると、ペーストに含まれる溶剤がグリーンシートへ付着し、キャビティ部周囲が波打つような変形が発生することもある。これにより、積層後のキャビティ部壁面が精度良く揃わず、焼成後のキャビティ部の寸法不良を引き起こす可能性がある。この点で本発明の製造方法によれば、積層工程直前まで、キャビティ部は形成されず、工程でのシート変形等による不具合を抑制できる。また、印刷後にキャビティ部を形成することにより、キャビティ部壁面の形状を安定化させ、精度の向上が可能である。   Finally, the manufacturing method will be described. As described above, in the conventional manufacturing process, after the cavity portion is formed, the electrode pattern, the insulating pattern, etc. are printed and laminated, and the process is advanced. However, the present invention is characterized in that the cavity portion is formed after the printing. . This is often realized by making the multilayer substrate more functional, that is, when increasing the density of built-in elements per unit area, by reducing the thickness of the green sheet to be used and making it multilayer. However, since the sheet strength decreases as the green sheet becomes thinner, problems due to sheet deformation due to handling in the process are likely to occur. If a large number of large holes such as cavities are formed there, the sheet strength is further reduced and the occurrence probability of defects is increased. When the sheet deformation occurs, the dimensional accuracy of the product deteriorates and the connection between the upper and lower layers becomes unstable, which causes a decrease in yield in the product state. In addition, when an insulating pattern in a paste state is printed around the cavity portion after forming the cavity portion, the solvent contained in the paste may adhere to the green sheet, and deformation may occur such that the periphery of the cavity portion undulates. Thereby, the cavity part wall surface after lamination | stacking does not align accurately, and may cause the dimension defect of the cavity part after baking. In this respect, according to the manufacturing method of the present invention, the cavity portion is not formed until immediately before the laminating process, and it is possible to suppress problems due to sheet deformation or the like in the process. Further, by forming the cavity part after printing, the shape of the wall surface of the cavity part can be stabilized and the accuracy can be improved.

更に、本発明ではグリーンシートを積層した後に、一括でキャビティ部を形成する製造方法をとることが出来る。これは、電極パターン、絶縁パターン等の印刷後に、最終的にキャビティ部が形成される部分の積層基板の半完成体C1とキャビティ部が形成されない部分の積層基板の半完成体C2とを別々に積層圧着し、積層基板の半完成体C1には所望のキャビティ部を一括形成するものである。その後、積層基板C1とC2とを積層圧着することにより、完成体である積層基板を得ることができる。従来また上記の製造方法では積層時にそれぞれのグリーンシートにキャビティ部となる空孔が既に形成されているが、この製造方法の場合、グリーンシートのまま積層するので、キャビティ部はなく誘電体が充填されている状態である。このため、積層時の圧着力がキャビティ部へ逃げ難くなり、キャビティ部へ傾斜する変形力が発生し難いため、傾斜面の発生を抑制することができる。また、同時に、圧着力がより強く働き、キャビティ部周辺の密着力も増加するため、層間剥離等の不具合を抑制できる。   Furthermore, in the present invention, it is possible to adopt a manufacturing method in which the cavity portion is formed at once after the green sheets are laminated. This is because the semi-finished body C1 of the laminated substrate where the cavity portion is finally formed and the semi-finished body C2 of the laminated substrate where the cavity portion is not formed are separately formed after the electrode pattern, the insulating pattern, etc. are printed. By laminating and pressing, a desired cavity portion is collectively formed in the semi-finished product C1 of the laminated substrate. Thereafter, the laminated substrates C1 and C2 are laminated and pressure-bonded to obtain a finished laminated substrate. Conventionally, in the manufacturing method described above, holes that will become cavities are already formed in each green sheet at the time of lamination. In this manufacturing method, the green sheet is laminated as it is, so there is no cavity and the dielectric is filled. It is a state that has been. For this reason, since the crimping force at the time of lamination does not easily escape to the cavity part, and the deformation force that inclines to the cavity part hardly occurs, the generation of the inclined surface can be suppressed. At the same time, the pressure-bonding force works more strongly and the adhesion force around the cavity is increased, so that problems such as delamination can be suppressed.

尚、本発明の積層基板は、キャビティ部が数段の階段状に形成されており、その段差周囲に端子電極が配置されている場合も含まれる。また、キャビティ部に搭載される半導体素子は複数でも構わず、半導体素子が数段に重なるようなMCM(マルチチップモジュール)にも適用可能である。更に、キャビティ部内に搭載する電子部品は、トランジスタ、FET等のような半導体素子に限らず、コンデンサ、抵抗、インダクタ、SAWフィルタ等の表面実装素子であれば構わない。   In addition, the laminated substrate of the present invention includes a case where the cavity portion is formed in several steps and a terminal electrode is disposed around the step. Further, a plurality of semiconductor elements may be mounted in the cavity portion, and the present invention is applicable to an MCM (multi-chip module) in which semiconductor elements are stacked in several stages. Furthermore, the electronic component mounted in the cavity is not limited to a semiconductor element such as a transistor or FET, but may be a surface mount element such as a capacitor, a resistor, an inductor, or a SAW filter.

本発明の積層基板およびその製造技術は、携帯電話やPDA等の情報端末等の通信機、コンピュータ、計測機器等の電子装置で使用される精密電子部品等に利用できる。   The multilayer substrate of the present invention and the manufacturing technology thereof can be used for precision electronic parts used in electronic devices such as communication devices such as information terminals such as mobile phones and PDAs, computers, and measuring instruments.

本発明の積層基板の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the multilayer substrate of this invention. 本発明の積層基板の表面端子電極と内層絶縁パターンの一例を示す平面視での配置例である。It is the example of arrangement | positioning by planar view which shows an example of the surface terminal electrode and inner layer insulation pattern of the multilayer substrate of this invention. 本発明の積層基板の表面端子電極と内層絶縁パターンの他の一例を示す平面視での配置例である。It is the example of arrangement | positioning by planar view which shows another example of the surface terminal electrode and inner-layer insulation pattern of the multilayer substrate of this invention. 本発明による傾斜角度とボンディング不良率の相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation of the inclination angle by this invention, and a bonding defect rate. 本発明による内層の絶縁パターンと表層のワイヤボンディング用端子電極との配置関係を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement | positioning relationship between the insulating pattern of the inner layer by this invention, and the terminal electrode for wire bonding of a surface layer. 従来の積層基板の問題点を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the problem of the conventional laminated substrate. 従来の積層基板の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the conventional laminated substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1:積層基板
1a〜1e:誘電体層
2:内部電極パターン
4:ビアホール
5:キャビティ部
6:半導体素子
7:ワイヤ
8:裏面電極パターン
9:絶縁パターン
31:ワイヤボンディング用端子電極
32:表面電極パターン
A、B:内部電極配置の禁止領域
1: laminated substrate 1a to 1e: dielectric layer 2: internal electrode pattern 4: via hole 5: cavity 6: semiconductor element 7: wire 8: back electrode pattern 9: insulating pattern 31: terminal electrode 32 for wire bonding: front electrode Patterns A and B: Prohibited areas for internal electrode placement

Claims (9)

複数の誘電体層を積層してなり、電子部品を搭載するためのキャビティ部を有し、前記キャビティ部内の電子部品と積層基板とを接続するために、前記キャビティ部を囲むように隣接して形成された複数の端子電極と、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間に形成された電極パターンと、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間であって、前記キャビティ部の周辺領域に形成された絶縁パターンとを有する積層基板において、
前記絶縁パターンは、前記キャビティ部内壁に露出しないように配置したことを特徴とする積層基板。
A plurality of dielectric layers are laminated and have a cavity part for mounting an electronic component, and adjacent to surround the cavity part in order to connect the electronic component in the cavity part and the laminated substrate. A plurality of terminal electrodes formed; an electrode pattern formed between at least one of the dielectric layers; and at least one of the dielectric layers, In a laminated substrate having an insulating pattern formed in the peripheral region of the cavity part,
The laminated substrate is characterized in that the insulating pattern is disposed so as not to be exposed on the inner wall of the cavity portion.
前記絶縁パターンは、平面視で前記端子電極に対応して分割配置したことを特徴とする請求項1記載の積層基板。 The multilayer substrate according to claim 1, wherein the insulating pattern is divided and arranged corresponding to the terminal electrode in a plan view. 前記絶縁パターンは、前記キャビティ部内壁から50μm以上離した位置から積層体の内部方向へ配置したことを特徴とする請求項1または2記載の積層基板。 3. The multilayer substrate according to claim 1, wherein the insulating pattern is arranged in an inner direction of the multilayer body from a position separated by 50 μm or more from the cavity portion inner wall. 前記絶縁パターンは、前記電極パターンと20μm以上離して配置したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の積層基板。 The laminated substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the insulating pattern is disposed at a distance of 20 µm or more from the electrode pattern. 平面視で前記端子電極と前記絶縁パターンとが重複している寸法が、前記端子電極幅の1/2以下であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の積層基板。 5. The multilayer substrate according to claim 1, wherein a dimension in which the terminal electrode and the insulating pattern overlap in a plan view is ½ or less of a width of the terminal electrode. 複数の誘電体層を積層してなり、電子部品を搭載するためのキャビティ部を有し、前記キャビティ部内の電子部品と積層基板とを接続するために、前記キャビティ部を囲むように隣接して形成された複数の端子電極と、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間に形成された電極パターンと、前記誘電体層の層間のうち少なくとも1つ以上の層間であって、前記キャビティ部の周辺領域に形成された絶縁パターンとを有する積層基板であって、
断面視において、前記キャビティ部周辺に生じる傾斜面のキャビティ部内壁からの水平距離をL1、前記キャビティ部内壁から前記端子電極の内壁側端部までの距離をL2とし、前記キャビティ部内壁からの水平距離Aの領域には前記絶縁パターンを配置しないとするとき、前記絶縁パターンの幅Xは、L1−L2≦X≦L1−Aにより設定されることを特徴とする積層基板。
A plurality of dielectric layers are laminated and have a cavity part for mounting an electronic component, and adjacent to surround the cavity part in order to connect the electronic component in the cavity part and the laminated substrate. A plurality of terminal electrodes formed; an electrode pattern formed between at least one of the dielectric layers; and at least one of the dielectric layers, A laminated substrate having an insulating pattern formed in a peripheral region of the cavity portion,
In a cross-sectional view, the horizontal distance from the inner wall of the cavity portion of the inclined surface around the cavity portion is L1, and the distance from the inner wall of the cavity portion to the inner wall side end of the terminal electrode is L2, and the horizontal distance from the inner wall of the cavity portion is When the insulating pattern is not arranged in the region of the distance A, the width X of the insulating pattern is set by L1−L2 ≦ X ≦ L1−A.
前記端子電極の平坦度は、断面視における傾斜角度が3度以下であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の積層基板。 The laminated substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the flatness of the terminal electrode has an inclination angle of 3 degrees or less in a sectional view. 請求項1〜7の何れかに記載の積層基板の製造方法であって、焼成後の前記誘電体層となる複数のグリーンシートの何れかの表面に、焼成後に前記電極パターンとなる導電ペーストを塗布する工程と、少なくとも一部の前記グリーンシートの表面に、焼成後に前記絶縁パターンとなる絶縁ペーストを塗布する工程とを含み、前記絶縁ペーストを塗布する工程後に前記絶縁パターンがキャビティ部内壁に露出しないように前記グリーンシートを積層して前記キャビティ部を形成することを特徴とする積層基板の製造方法。 It is a manufacturing method of the multilayer substrate in any one of Claims 1-7, Comprising: The electrically conductive paste which becomes the said electrode pattern after baking on the surface in any one of the some green sheet used as the said dielectric material layer after baking. And a step of applying an insulating paste that becomes the insulating pattern after firing on at least a part of the surface of the green sheet, and the insulating pattern is exposed on the inner wall of the cavity after the step of applying the insulating paste. The method for producing a laminated substrate is characterized in that the green sheet is laminated to form the cavity portion. 請求項1〜7の何れかに記載の積層基板の製造方法であって、焼成後の前記誘電体層となる複数のグリーンシートの何れかの表面に、焼成後に前記電極パターンとなる導電ペーストを塗布する工程と、少なくとも一部の前記グリーンシートの表面に、焼成後に前記絶縁パターンとなる絶縁ペーストをキャビティ部内壁に露出しないように塗布する工程の後、少なくとも1つ以上のグリーンシートを積層圧着する工程とを含み、前記グリーンシートを積層圧着する工程後に前記キャビティ部を一括形成することを特徴とする積層基板の製造方法。 It is a manufacturing method of the multilayer substrate in any one of Claims 1-7, Comprising: The electrically conductive paste which becomes the said electrode pattern after baking on the surface in any one of the some green sheet used as the said dielectric material layer after baking. After the coating step and the step of coating the surface of at least a part of the green sheet so that the insulating paste that becomes the insulating pattern after firing is not exposed to the inner wall of the cavity, at least one green sheet is laminated and pressure-bonded And a step of forming the cavity part after the step of laminating and pressing the green sheet.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006120826A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ceramic multilayer board
JP2010153796A (en) * 2008-11-26 2010-07-08 Kyocera Corp Method of manufacturing substrate for electronic component mounting
JP2017063121A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 日本特殊陶業株式会社 Ceramic substrate
US11377569B2 (en) 2010-07-23 2022-07-05 Nippon Steel Corporation Electrical steel sheet and method for manufacturing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06224558A (en) * 1993-01-27 1994-08-12 Murata Mfg Co Ltd Manufacture of ceramic multilayer block provided with cavity
JPH10289964A (en) * 1997-04-15 1998-10-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Wiring substrate and manufacture thereof
JP2001284808A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Kyocera Corp Laminated circuit board
JP2001358247A (en) * 2000-06-14 2001-12-26 Murata Mfg Co Ltd Method of manufacturing multilayered wiring board
JP2003224222A (en) * 2001-11-26 2003-08-08 Kyocera Corp Package for containing semiconductor element

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06224558A (en) * 1993-01-27 1994-08-12 Murata Mfg Co Ltd Manufacture of ceramic multilayer block provided with cavity
JPH10289964A (en) * 1997-04-15 1998-10-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Wiring substrate and manufacture thereof
JP2001284808A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Kyocera Corp Laminated circuit board
JP2001358247A (en) * 2000-06-14 2001-12-26 Murata Mfg Co Ltd Method of manufacturing multilayered wiring board
JP2003224222A (en) * 2001-11-26 2003-08-08 Kyocera Corp Package for containing semiconductor element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006120826A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ceramic multilayer board
US7745734B2 (en) 2005-05-12 2010-06-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ceramic multilayer substrate
JP2010153796A (en) * 2008-11-26 2010-07-08 Kyocera Corp Method of manufacturing substrate for electronic component mounting
US11377569B2 (en) 2010-07-23 2022-07-05 Nippon Steel Corporation Electrical steel sheet and method for manufacturing the same
JP2017063121A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 日本特殊陶業株式会社 Ceramic substrate

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