JP2009239100A - Multilayer ceramics substrate and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所要のビアおよび金属膜配線パターンを備えたセラミックスグリーンシートを積層、焼成することで形成する、表層および内層に配線パターンを備えた積層セラミックス基板に係り、特に実装基板との接続端子部に金属ボールアレイ(BGA)を用いた積層セラミックス基板の構造およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a laminated ceramic substrate having a wiring pattern on a surface layer and an inner layer formed by laminating and firing a ceramic green sheet having a required via and a metal film wiring pattern, and in particular, a connection terminal for a mounting substrate. The present invention relates to a structure of a laminated ceramic substrate using a metal ball array (BGA) as a part and a manufacturing method thereof.
従来から、セラミックス粉末を混合・分散したスラリーからセラミックスグリーンシートを形成し、該セラミックスグリーンシートにビアおよび導体ペーストを用いて所要の配線パターンを形成し、該セラミックスグリーンシートを積層、焼成することで、表層および内層に配線パターンを備えた積層セラミックス基板を製造することが行われている。そして、焼成した積層セラミックス基板の底面にハンダボール等の金属ボールアレイ(BGA)またはハンダバンプアレイ等の接続端子部分を設け、該接続端子部分を実装基板の配線パッドに接続することで、積層セラミックス基板の内部配線と実装基板の配線とを接続することが行われている。 Conventionally, a ceramic green sheet is formed from a slurry in which ceramic powder is mixed and dispersed, a required wiring pattern is formed on the ceramic green sheet using vias and conductor paste, and the ceramic green sheet is laminated and fired. A multilayer ceramic substrate having wiring patterns on the surface layer and the inner layer is manufactured. Then, by providing a connection terminal portion such as a metal ball array (BGA) such as a solder ball or a solder bump array on the bottom surface of the fired multilayer ceramic substrate, and connecting the connection terminal portion to a wiring pad of the mounting substrate, the multilayer ceramic substrate The internal wiring and the wiring of the mounting board are connected.
係る積層セラミックス基板は、基材がセラミックスであるため、耐熱性・耐湿性に優れる他、高周波回路において良好な低損失特性(周波数特性)が得られ、配線パターンを表層・内層に形成できるので、多層配線が容易に形成でき、高周波モジュールやLSIパッケージ用の基板として広く利用されている。 Since such a multilayer ceramic substrate is made of ceramics, it has excellent heat resistance and moisture resistance, as well as good low-loss characteristics (frequency characteristics) in high-frequency circuits, and wiring patterns can be formed on the surface and inner layers. Multi-layer wiring can be easily formed and is widely used as a substrate for high-frequency modules and LSI packages.
しかしながら、セラミックス基板の熱膨張係数は5〜6ppm/℃であるのに対して、ハンダボールの熱膨張係数は18〜19ppm/℃、樹脂基板等からなる実装基板の熱膨張係数は20〜40ppm/℃と大きいため、温度サイクル試験等において、セラミックス基板に熱応力が加わり、特にセラミックス基板にBGAなどのボールを収容するために設けた凹部の角部からクラックが発生し、ビア導体に断線・接続不良が生じる場合があるという問題がある(特許文献1参照)。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、温度サイクル試験等において、実装基板との熱膨張係数の差によりセラミックス基板に熱応力が加わっても、BGAなどのボールを収容するために設けた凹部の角部に生じるクラックを防止し、信頼性を高めることができる積層セラミックス基板およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and is provided for accommodating balls such as BGA even in the case of a thermal cycle test or the like even if thermal stress is applied to the ceramic substrate due to the difference in thermal expansion coefficient from the mounting substrate. Another object of the present invention is to provide a multilayer ceramic substrate and a method for manufacturing the same, which can prevent cracks generated at the corners of the recesses and improve reliability.
本発明の積層セラミックス基板は、セラミックスグリーンシートを積層、焼成することで形成するセラミックス基板において、セラミックス基板の底面に同心円状で、少なくとも2段以上の段差を有する円形の凹部と、凹部の各段の底面に設けた電極と、凹部に充填され、電極に接合したハンダ材と、ハンダ材に接合した金属ボールとを備えたことを特徴とする。 The multilayer ceramic substrate of the present invention is a ceramic substrate formed by laminating and firing ceramic green sheets, a circular recess having at least two or more steps concentrically on the bottom surface of the ceramic substrate, and each step of the recess. An electrode provided on the bottom surface, a solder material filled in the recess and bonded to the electrode, and a metal ball bonded to the solder material are provided.
本発明の積層セラミックス基板の製造方法は、金属ボールを収容する複数の大開口を設けた第1グリーンシートを準備し、金属ボールを収容する複数の中開口と該中開口の外周に設けた前記大開口の外径よりも大きな外径を有する環状の電極ペーストパターンとを設けた第2グリーンシートを準備し、中開口の外径よりも大きな外径を有する円形の電極ペーストパターンを設けた第3グリーンシートを準備し、第1グリーンシートを最下層に、第2グリーンシートをその上層に、第3グリーンシートをさらにその上層に、その他のグリーンシートをさらにその上層に積層し、焼成することで、底面に同心円状で、少なくとも2段以上の段差を有する円形の凹部と該凹部のそれぞれの底面に露出した電極とを設けた積層セラミックス基板を形成し、電極のそれぞれの露出表面にメッキ層を形成し、凹部にハンダ材を充填し、該ハンダ材はメッキ層を介して電極の露出表面と接合し、凹部に金属ボールを装填し、該金属ボールはハンダ材と接合したことを特徴とする。 The method for manufacturing a laminated ceramic substrate according to the present invention includes preparing a first green sheet having a plurality of large openings for accommodating metal balls, and providing the plurality of middle openings for accommodating metal balls and the outer periphery of the middle openings. A second green sheet provided with an annular electrode paste pattern having an outer diameter larger than the outer diameter of the large opening was prepared, and a second electrode sheet provided with a circular electrode paste pattern having an outer diameter larger than the outer diameter of the middle opening was prepared. Prepare three green sheets, stack the first green sheet as the lowermost layer, the second green sheet as the upper layer, the third green sheet as the upper layer, and the other green sheets as the upper layer, followed by firing. And forming a multilayer ceramic substrate having a concentric circular recess on the bottom surface and having a circular recess having at least two steps or more and an electrode exposed on the bottom surface of each recess. A plating layer is formed on each exposed surface of the electrode, and a solder material is filled in the recess. The solder material is joined to the exposed surface of the electrode through the plating layer, and a metal ball is loaded in the recess. Is characterized by being bonded to a solder material.
本発明の積層セラミックス基板によれば、セラミックス基板の底面に同心円上で、少なくとも2段以上の段差を有する円形の凹部を形成し、凹部内を段構造とすることにより凹状角部の数が増える。これにより実装基板とセラミックス基板との熱膨張係数差によって生じる角部に集中してしまう熱応力を、多方面へ分散し、1箇所にかかる熱応力を格段に軽減させることができる。これにより、セラミックス基板底面に設けた端子接続部の凹部におけるクラックの発生を効果的に抑制防止し、積層セラミックス基板の実装強度を向上させ、信頼性を高めることができる。 According to the multilayer ceramic substrate of the present invention, the number of concave corners is increased by forming a circular concave portion having at least two steps on the bottom surface of the ceramic substrate and having a step structure inside the concave portion. . As a result, the thermal stress concentrated on the corner caused by the difference in thermal expansion coefficient between the mounting substrate and the ceramic substrate can be dispersed in many directions, and the thermal stress applied to one place can be remarkably reduced. Thereby, generation | occurrence | production of the crack in the recessed part of the terminal connection part provided in the ceramic substrate bottom face can be suppressed effectively, the mounting strength of a laminated ceramic substrate can be improved, and reliability can be improved.
以下、本発明の積層セラミックス基板およびその製造方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a laminated ceramic substrate and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or corresponding members or elements will be described with the same reference numerals.
図1は、本発明の第1実施形態である積層セラミックス基板の要部を示す。セラミックス基板11は、アルミナとホウケイ酸ガラスを主成分としたセラミックスグリーンシートを作成し、所要のビアを形成し、銀導体ペーストからなる配線パターンをスクリーン印刷したグリーンシートを積層し、内部配線導体である銀導体の融点未満である900℃以下の比較的低温で焼成した低温焼成積層セラミックス(LTCC)基板である。従って、セラミックス基板11は、最下層のグリーンシートから形成された部分11a、その上層のグリーンシートから形成された部分11b、さらにその上層のグリーンシートから形成された部分11cを含み、さらに数層〜十数層のグリーンシートが積層され、焼成して形成されたものであり、内層に銀導体からなる配線パターンを備え、各層の配線パターンは銀導体を充填したビアを介して相互に接続されている。
FIG. 1 shows a main part of a multilayer ceramic substrate according to a first embodiment of the present invention. The
セラミックス基板11には、同心円状で、2段の段差を有する円形の凹部12が設けられている。この凹部12は、金属ボール16を収容する大開口で浅い環状の底面(第1の段)を有する凹部12aと、中開口で深い円形の底面(第2の段)を有する凹部12bとが、同心円状で且つ階段状に形成されている。浅い凹部12aの底面には、環状の電極13aが配置され、その内径は凹部12aの底面の内径と等しく、その外径は凹部12aの底面の外径よりも大きく、凹部12aの底面外周部を超えて設けられている。また、深い凹部12bの底面には、円形状の電極13bが配置され、その外径は凹部12bの底面の外径よりも大きく、凹部12bの底面外周部を超えて設けられている。ここで、電極13a,13bは、銀導体ペーストをスクリーン印刷し、焼成して形成した銀導体からなる厚膜電極であり、その膜厚は5−20μm程度である。なお、凹部12a,12bの深さ(段差)は、それぞれ50−200μm程度である。これは、シートでは、1−2枚の厚さである。
The
凹部12aの底面に配置された電極13aの露出表面および凹部12bの底面に配置された電極13bの露出表面には、厚さ3−5μmのNiメッキ層と厚さ0.1−1μmのAuメッキ層などからなるメッキ層14が形成され、このメッキ層14は銀導体などからなる電極13a,13bのハンダくわれを防止する。そして、凹部12(12a,12b)には、ハンダ材15が充填され、ハンダ材15はメッキ層14を介して電極13a,13bの露出表面と接合している。そして、ハンダボールなどの金属ボール16が凹部12に装填され、ハンダ材15と接合し、固定されている。なお、セラミックス基板11cにはビア17を備え、ビア17には銀導体が充填され、セラミックス基板11の内層の配線パターンと接続している。
On the exposed surface of the
金属ボール16は、セラミックス基板11の接続端子として機能し、樹脂基板等の実装基板21の配線パッド22にハンダ接合等により固定される。なお、金属ボール16は、ハンダボールに限らず、Cuボール等も利用可能である。また、2個の金属ボールの接続端子部分のみを図示しているが、実際には多数の金属ボールの接続端子部分がセラミックス基板の底面に縦横に配列されている。
The
次に、上記構成の作用効果について、図2を参照して説明する。図2(a)は従来例の金属ボールの接続端子部分を示す。セラミックス基板11の底面に設けた凹部12には、ハンダ材が充填され、金属ボール16がハンダ材に接合して固定されているが、他方で金属ボール16は実装基板21の配線パッド22に接合して固定されている。従来例の凹部12は、図示するように断面で2カ所の角部a,bがあり、温度サイクル試験などで実装基板21とセラミックス基板11との熱膨張係数差による熱応力が2カ所の角部a,bに集中する。このため、2カ所の角部a,bではクラックCが生じやすく、クラックCが伝搬してビア或いは配線層に到達すると、断線或いは配線接続不良を引き起こすなどの問題が生じることになる。
Next, the effect of the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a connecting terminal portion of a conventional metal ball. The
これに対して本発明の金属ボールの装着構造では、金属ボール16を収容する同心円状で、少なくとも2段以上の複数の段差を有する円形の凹部12を備える。すなわち、凹部12は断面でa,b,c,d,e,fの合計6カ所の角部を有する。このうち、温度サイクル試験などで実装基板21とセラミックス基板11との熱膨張係数差による熱応力は主に凹状角部である4カ所の角部a,c,d,fに分散する。従って、角部における熱応力の集中を避け、軽減させることができ、これによりクラックの発生を防止し、実装強度を向上し、信頼性を高めることができる。
On the other hand, the metal ball mounting structure of the present invention includes a
さらに、金属ボール16を収容する同心円状で、少なくとも2段以上の段差を有する円形の凹部12は、それぞれの底面に銀導体などからなる電極13a,13bを備える。電極13aは、浅い底面の外径12aよりも大きな外径を有し、角部a,fを完全にカバーし、電極13bは、深い底面の外径12bよりも大きな外径を有し、角部c,dを完全にカバーする。従って、クラックの発生しやすい角部a,c,d,fを銀導体などからなる厚膜電極がカバーしているので、これによりクラックの発生をブロックし、抑制することができる。
Furthermore, the concentric
図3は、第1実施形態の変形例の積層セラミックス基板を示す。この実施形態では、セラミックス基板11の底面に、同心円状で、3段の段差を有する円形の凹部12が設けられている。すなわち、浅い凹部12aと、中間の深さの凹部12bと、深い凹部12cとから、金属ボール16を収容する凹部12が形成されている。凹部のそれぞれの底面には、その底面の外径よりも大きな外径を有する厚膜銀電極13a,13b,13cが設けられていて、電極13a,13b,13cはクラックが発生しやすい凹部の角部a,c,e,f,h,jをそれぞれカバーしている。電極13a,13b,13cの凹部内部の露出面にはNiメッキ層とAuメッキ層などからなるメッキ層14が形成され、凹部内部に充填されたハンダ材15と接合し、さらに金属ボール16と接合している。凹部12の頂部にはビア17が設けられていて、ビア17には銀導体が充填され、セラミックス基板11の内層の配線パターンと接続している。
FIG. 3 shows a multilayer ceramic substrate according to a modification of the first embodiment. In this embodiment, a concentric
上記構成である金属ボールの接続端子部分の構造では、同心円状で、3段の段差を有する円形の凹部12が設けられているので、凹部12は断面でa,b,c,d,e,f,g,h,i,jの合計10カ所の角部を有する。このため、温度サイクル試験などで実装基板21とセラミックス基板11との熱膨張係数差による熱応力が6カ所の角部a,c,e,f,h,jに分散する。従って、多数の凹状角部によって熱応力の集中をさらに軽減、緩和することができ、これによりクラックの発生をより防止し、実装強度を向上させ、信頼性を高めることができる。
In the structure of the connection terminal portion of the metal ball having the above-described configuration, the concavity-shaped
さらに、同心円状で3段の段差を有する凹部12のそれぞれの底面に銀導体などからなる電極13a,13b,13cを備え、クラックの発生しやすい凹状角部a,c,e,f,h,jを銀導体などからなる厚膜電極がカバーしているので、これによりクラックの発生をブロックし、さらに抑制することができる。
Furthermore, concentric
図4は、本発明の第2実施形態のセラミックス基板を示す。この実施形態では、セラミックス基板11の底面に、同心円状で、2段の段差を有する円形の凹部12(12a,12b)が設けられ、凹部のそれぞれの底面に設けられ、その底面の外径よりも大きな外径を有する電極13a,13bを備えている点で、第1実施形態のセラミックス基板と同様であるが、凹部12のそれぞれの内周壁面にさらに銀導体などからなる厚膜電極13m,13nを備えるという点で異なっている。すなわち、浅い凹部12aの内周壁面に銀導体などからなる厚膜電極13mを備え、深い凹部12bの内周壁面に銀導体などからなる厚膜電極13nを備える。凹部のそれぞれの底面に設けた電極13a,13bと、凹部のそれぞれの内周壁面に設けた電極13m,13nの、凹部12の内面の全表面には、Niメッキ層とAuメッキ層などからなるメッキ層14が形成され、凹部内部に充填されたハンダ材15と接続し、さらに金属ボール16と接続している。
FIG. 4 shows a ceramic substrate according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, concentric circular recesses 12 (12a, 12b) having two steps are provided on the bottom surface of the
従って、セラミックス基板の底面に設けた凹部12の内面の全面(底面および内周壁面)が厚膜電極13a,13b,13m,13nにより被覆され、さらにその上面にNiメッキ層とAuメッキ層などからなるメッキ層14が被覆され、凹部12の内面の全面がハンダ材15と接合し、さらにハンダ材15が金属ボール16と接合しているので、ハンダ材との接着面積が増え、金属ボール16を凹部12に強固に固定することができる。また、第1実施形態と同様に、段差を有する円形の凹部が形成する複数の角部により熱応力の分散が可能であり、また角部をカバーする銀導体などからなる厚膜電極13a,13bの存在によるクラック発生の抑制効果と併せ、段差を有する円形の凹部の内周壁面を被覆する銀導体などからなる厚膜電極13m,13nの存在により、さらに熱応力を凹部内部の全面で受け止めることができることから、実装強度を高めるとともに、クラック発生を防ぎ、信頼性を高めることができる。
Therefore, the entire inner surface (bottom surface and inner peripheral wall surface) of the
次に、本発明の第1実施形態のセラミックス基板の製造方法について、図5を参照して説明する。まず、アルミナとホウケイ酸ガラスを主成分とした低温焼成が可能なセラミックスグリーンシートを準備する。そして、最下層となるグリーンシート11aには、金属ボールを収容する大開口31のアレイをパンチング等により形成する。最下層から2層目となるグリーンシート11bには、金属ボールを収容する中開口32のアレイをパンチング等により形成し、中開口32の外周に、大開口31の外径よりも大きな外径を有する環状の銀ペーストパターン13aのアレイをスクリーン印刷により形成する。最下層から3層目となるグリーンシート11cには、ビア17のアレイをパンチング等により形成し、中開口32の外径よりも大きな外径を有する円形の銀ペーストパターン13bのアレイをスクリーン印刷により形成する。
Next, the manufacturing method of the ceramic substrate of 1st Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. First, a ceramic green sheet that can be fired at a low temperature, mainly composed of alumina and borosilicate glass, is prepared. An array of
そして、これらのグリーンシートと、図示しない4層目以上のグリーンシートとを組み合わせ、積層して、銀の融点以下の900℃以下の比較的低温で焼成する。図5(e)に示すように、底面に同心円状で2段の段差を有する円形の凹部12(12a,12b)と、該凹部のそれぞれの底面に電極13a,13bとを設けた積層セラミックス基板を形成できる。そして、電極13a,13bのそれぞれの露出表面にNiメッキ層とAuメッキ層などからなるメッキ層14を形成し、凹部12にハンダ材15を充填し、ハンダ材15はメッキ層14を介して電極13a,13bの露出表面と接合し、凹部12に金属ボール16を装填し、該金属ボール16はハンダ材15と接合することで、本発明の積層セラミックス基板を製造することができる。
Then, these green sheets and a green sheet of the fourth layer or more (not shown) are combined and laminated, and fired at a relatively low temperature of 900 ° C. or lower which is not higher than the melting point of silver. As shown in FIG. 5 (e), a multilayer ceramic substrate having concentric circular recesses 12 (12a, 12b) on the bottom surface and
次に、図4に示した本発明の第2実施形態のセラミックス基板の製造方法について、図6を参照して説明する。まず、同様にアルミナとホウケイ酸ガラスを主成分とした低温焼成が可能なセラミックスグリーンシートを準備する((a)参照)。そして、最下層となるグリーンシート11aには、金属ボールを収容する大開口31のアレイをパンチング等により形成する。最下層から2層目となるグリーンシート11bには、金属ボールを収容する中開口32のアレイをパンチング等により形成する。最下層から3層目となるグリーンシート11cには、ビア17のアレイをパンチング等により形成する。((b)参照)
Next, the manufacturing method of the ceramic substrate of 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. 4 is demonstrated with reference to FIG. First, similarly, a ceramic green sheet that can be fired at a low temperature, mainly composed of alumina and borosilicate glass, is prepared (see (a)). An array of
次に、グリーンシート11aの大開口31に銀ペーストをスクリーン印刷により充填し、銀導体の充填体31aを形成し、グリーンシート11bの中開口32に銀ペーストをスクリーン印刷により充填し、銀導体の充填体32aを形成し、グリーンシート11cのビア17をカバーする銀電極パターン13bをスクリーン印刷により形成する((c)参照)。そして、いわゆるキャスタレーションにより、グリーンシート11aの大開口31の内周壁面の銀導体の充填体31aの中央部分をパンチングで除去し、31aの内周壁面に筒状の銀導体13mの被膜を形成する。続いてグリーンシート11bの中開口32の内周壁面の銀導体の充填体32aの中央部分をパンチングで除去し、32aの内周壁面に筒状の銀導体13nの被膜を形成する((d)(e)参照)。さらに、グリーンシート11bには、中開口32の外周に、大開口31の外径よりも大きな外径を有する環状の銀ペーストパターン13aのアレイをスクリーン印刷により形成する((d)参照)。なお、グリーンシート11bには、円形の銀電極パターンをスクリーン印刷し、その後、中開口32の内周壁面に筒状の銀導体13nの被膜を形成するように、キャスタレーションにより中開口32の内周壁面の銀導体の充填体32aの中央部分をパンチングで除去するようにしてもよい。
Next, a silver paste is filled into the
そして、これらのグリーンシートと、図示しない4層目以上のグリーンシートとを積層して、銀の融点以下の900℃以下の比較的低温で焼成する。グリーンシート11a,11b,11cを積層することで、図6(e)に示すように、底面に同心円状で、2段の段差を有する円形の凹部12(12a,12b)と、該凹部のそれぞれの底面に電極13a,13bと、凹部12a,12bのそれぞれの内周壁面に電極13m,13nを設けた積層セラミックス基板を形成できる。そして、凹部12の内面の全面が電極により被覆され、それぞれの電極の露出表面にNiメッキ層とAuメッキ層などからなるメッキ層14を形成し、凹部12にハンダ材15を充填すると、ハンダ材15はメッキ層14を介して電極13a,13b,13m,13nの凹部内部の全面である露出表面と接合し、凹部12に金属ボール16を装填し、該金属ボール16はハンダ材15と接合することで、本発明の積層セラミックス基板を製造することができる。
And these green sheets and the green sheet of the 4th layer or more which are not illustrated are laminated | stacked, and it bakes at the comparatively low temperature of 900 degrees C or less below melting | fusing point of silver. By laminating the
なお、上記の製造方法は、底面に同心円状で2段の段差を有する凹部の形成方法についてのものであるが、3段以上の段差を有する凹部についても、グリーンシート11bの中開口32および電極13aのサイズを変更した複数のグリーンシートを設けることで、対応が可能である。また、凹部12の内周壁面への電極印刷は、上記キャスタレーション法によらないで、スクリーン印刷により形成してもよい。
The manufacturing method described above is for a method of forming a concentric recess having two steps on the bottom surface. However, the
また、以上の実施形態は、アルミナとホウケイ酸ガラスを主成分とした低温焼成が可能なグリーンシートと銀電極などを用いたいわゆる低温焼成積層セラミックス基板についてのものであるが、一般の高温焼成積層セラミックス基板についても本発明の趣旨を同様に適用できることは勿論である。また、銀電極のみならず、Ag/Pd,Ag/Pt,Pt/Pd,Auなどの電極でもよく、メッキ層14は、Ni/Pd/Auメッキ層の組み合わせからなる3層以上のメッキ層としてもよい。
The above embodiment relates to a so-called low-temperature fired laminated ceramic substrate using a green sheet and a silver electrode that can be fired at a low temperature mainly composed of alumina and borosilicate glass. Of course, the gist of the present invention can be similarly applied to ceramic substrates. Further, not only silver electrodes but also electrodes such as Ag / Pd, Ag / Pt, Pt / Pd, and Au may be used, and the
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although one embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
11 セラミックス基板
12,12a,12b,12c 凹部
13a,13b,13c,13m,13n 銀導体からなる厚膜電極
14 Niメッキ層とAuメッキ層とからなるメッキ層
15 ハンダ材
16 金属ボール
21 実装基板
22 配線パッド
31 大開口
32 中開口
11
Claims (4)
前記セラミックス基板の底面に同心円状で、少なくとも2段以上の段差を有する円形の凹部と、
前記凹部の各段の底面に設けた電極と、
前記凹部に充填され、前記電極に接合したハンダ材と、
前記ハンダ材に接合した金属ボールとを備えたことを特徴とする積層セラミックス基板。 In ceramic substrates formed by laminating and firing ceramic green sheets,
A circular concavity that is concentric on the bottom surface of the ceramic substrate and has at least two steps, and
An electrode provided on the bottom surface of each step of the recess;
A solder material filled in the recess and bonded to the electrode;
A laminated ceramic substrate comprising a metal ball bonded to the solder material.
前記金属ボールを収容する複数の中開口と該中開口の外周に設けた前記大開口の外径よりも大きな外径を有する環状の電極ペーストパターンとを設けた第2グリーンシートを準備し、
前記中開口の外径よりも大きな外径を有する円形の電極ペーストパターンを設けた第3グリーンシートを準備し、
前記第1グリーンシートを最下層に、前記第2グリーンシートをその上層に、前記第3グリーンシートをさらにその上層に、その他のグリーンシートをさらにその上層に積層し、焼成することで、底面に同心円状で、少なくとも2段以上の段差を有する円形の凹部と該凹部のそれぞれの底面に露出した電極とを設けた積層セラミックス基板を形成し、
前記電極のそれぞれの露出表面にメッキ層を形成し、
前記凹部にハンダ材を充填し、該ハンダ材は前記メッキ層を介して前記電極の露出表面と接合し、
前記凹部に金属ボールを装填し、該金属ボールは前記ハンダ材と接合したことを特徴とする積層セラミックス基板の製造方法。 Preparing a first green sheet having a plurality of large openings to accommodate metal balls;
Preparing a second green sheet provided with a plurality of middle openings for accommodating the metal balls and an annular electrode paste pattern having an outer diameter larger than the outer diameter of the large openings provided on the outer periphery of the middle openings;
Preparing a third green sheet provided with a circular electrode paste pattern having an outer diameter larger than the outer diameter of the middle opening;
The first green sheet is laminated on the bottom layer, the second green sheet is laminated on the upper layer, the third green sheet is further laminated on the upper layer, and other green sheets are further laminated on the upper layer. Forming a multilayer ceramic substrate provided with concentric circular recesses having at least two steps and electrodes exposed on the bottom surfaces of the recesses;
Forming a plating layer on each exposed surface of the electrode;
Filling the recess with solder material, the solder material is bonded to the exposed surface of the electrode through the plating layer;
A method of manufacturing a laminated ceramic substrate, wherein a metal ball is loaded into the recess, and the metal ball is bonded to the solder material.
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