JP2019009243A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のセラミック層を積層してなる基板本体の表面が平坦で且つ該基板本体の反りを可及的に抑制した配線基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】複数のセラミック層c1〜c4を積層してなり、且つ表面3および裏面4を有する基板本体2と、少なくとも該基板本体2の表面3および複数のセラミック層c1〜c4の層間に形成された導体パターン(表面導体、内層配線)5,6とを備え、少なくとも複数のセラミック層c1〜c4の層間および基板本体2の裏面4に形成され、平面視による透視において、上記導体パターン5,6と重複しない位置ごとに絶縁パターン9が配置されている、配線基板1。【選択図】 図1
Description
本発明は、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の表面が平坦で且つ該基板本体の反りを抑制した配線基板、およびその製造方法に関する。
例えば、セラミックグリーンシートの上面に配線パターンを印刷し且つ乾燥させ、前記グリーンシートに対して該配線パターンを含めてビアホールとなる穴を形成し、該穴に導体ペーストを充填し且つ乾燥させた後、複数の上記グリーンシートを積層、熱圧着、および焼成することによって、セラミック多層回路基板を得るためのセラミック多層電子部品の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記セラミック多層電子部品の製造方法によれば、ビアホールとなる穴を設ける前の平坦なセラミックグリーンシートの上面に配線パターンを形成するので、当該配線パターンの印刷精度を高めることが可能になる。
上記セラミック多層電子部品の製造方法によれば、ビアホールとなる穴を設ける前の平坦なセラミックグリーンシートの上面に配線パターンを形成するので、当該配線パターンの印刷精度を高めることが可能になる。
しかし、前記セラミック多層電子部品の製造方法のように、上面のみに配線パターンを形成した複数のセラミックグリーンシートを積層、熱圧着、および焼成した場合、前記積層工程においてグリーンシートごとの上面に凹凸が形成され、且つ前記焼成工程において得られるセラミック多層回路基板に反りを生じ易くなる。その結果、該セラミック多層回路基板の表面の平坦性が損なわれた場合、追って該表面上に搭載される電子部品の実装精度が低下すると共に、前記セラミック多層回路基板の内部において、前記配線パターンとビア導体との電気的な接続が不安定になる場合があった。
本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の表面が平坦で且つ該基板本体の反りを可及的に抑制した配線基板、およびその製造方法を提供する、ことを課題とする。
本発明は、前記課題を解決するため、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の表面および前記複数のセラミック層の層間ごとに形成した導体パターンに対し、平面視による透視において重複しない前記複数のセラミック層の層間ごとの位置および上記基板本体の裏面の位置に絶縁パターンを形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板(請求項1)は、複数のセラミック層を積層してなり、且つ表面および裏面を有する基板本体と、少なくとも、上記基板本体の表面および上記複数のセラミック層の層間に形成された導体パターンと、を備えた配線基板であって、少なくとも、上記複数のセラミック層の層間および上記基板本体の裏面に形成され、平面視による透視において、上記導体パターンと重複しない位置ごとに絶縁パターンが配置されている、ことを特徴とする。
即ち、本発明の配線基板(請求項1)は、複数のセラミック層を積層してなり、且つ表面および裏面を有する基板本体と、少なくとも、上記基板本体の表面および上記複数のセラミック層の層間に形成された導体パターンと、を備えた配線基板であって、少なくとも、上記複数のセラミック層の層間および上記基板本体の裏面に形成され、平面視による透視において、上記導体パターンと重複しない位置ごとに絶縁パターンが配置されている、ことを特徴とする。
前記配線基板によれば、以下の効果(1),(2)が得られる。
(1)前記基板本体を構成している複数のセラミック層は、製造時のセラミックグリーンシートにおいて、平面視の透視で互いに重複しない位置ごとに、それらの下面に形成された絶縁パターンと、それらの上面に形成された導体パターンとが厚み方向に沿って圧縮されている。そのため、上記セラミック層ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラが可及的に抑制されているので、かかるセラミック層を積層した上記基板本体の表面が平坦性を保有すると共に、該基板本体の反りも可及的に抑制されている。
(2)上記効果(1)に起因して、所要の形状および寸法精度を有する基板本体を有すると共に、追って該基板本体の表面上に搭載される各種の電子部品の実装精度(所要の実装位置および実装姿勢であること)を高めることも可能となる。
(1)前記基板本体を構成している複数のセラミック層は、製造時のセラミックグリーンシートにおいて、平面視の透視で互いに重複しない位置ごとに、それらの下面に形成された絶縁パターンと、それらの上面に形成された導体パターンとが厚み方向に沿って圧縮されている。そのため、上記セラミック層ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラが可及的に抑制されているので、かかるセラミック層を積層した上記基板本体の表面が平坦性を保有すると共に、該基板本体の反りも可及的に抑制されている。
(2)上記効果(1)に起因して、所要の形状および寸法精度を有する基板本体を有すると共に、追って該基板本体の表面上に搭載される各種の電子部品の実装精度(所要の実装位置および実装姿勢であること)を高めることも可能となる。
尚、前記基板本体を構成するセラミック層は、例えば、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウムなどの高温焼成セラミック、あるいは、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなる。
また、前記絶縁パターンは、上記同様のセラミックからなるが、この場合、同一のセラミックあるいは同種のセラミックからなり、副成分のバインダ樹脂などの含有量が相違しているセラミック、あるいは異種のセラミックとしても良い。
更に、前記導体パターンは、前記セラミック層がアルミナなどの高温焼成セラミックからなる場合には、主にタングステン(以下、単にWと記載する)あるいはモリブデン(以下、単にMoと記載する)からなり、前記セラミック層が低温焼成セラミックからなる場合には、主に銅あるいは銀からなる。かかる導体パターンには、例えば、表面パッド(表面電極)や内層配線などが含まれる。
また、前記絶縁パターンは、上記同様のセラミックからなるが、この場合、同一のセラミックあるいは同種のセラミックからなり、副成分のバインダ樹脂などの含有量が相違しているセラミック、あるいは異種のセラミックとしても良い。
更に、前記導体パターンは、前記セラミック層がアルミナなどの高温焼成セラミックからなる場合には、主にタングステン(以下、単にWと記載する)あるいはモリブデン(以下、単にMoと記載する)からなり、前記セラミック層が低温焼成セラミックからなる場合には、主に銅あるいは銀からなる。かかる導体パターンには、例えば、表面パッド(表面電極)や内層配線などが含まれる。
また、前記セラミック層の厚みは、約30〜250μmの範囲、前記導体パターンの厚みや前記絶縁パターンの厚みは、何れも約10〜30μmの範囲にある。
また、前記配線基板の基板本体における表面側および裏面側の少なくとも一方には、平面視でこれらの比較的中央側に開口するキャビティが開口する形態であっても良い。
加えて、前記配線基板には、平面視で縦横に複数の配線基板を隣接して有する配線基板領域と、かかる配線基板領域の周囲に位置する耳部と、をからなる多数個取り用の形態も含まれる。
また、前記配線基板の基板本体における表面側および裏面側の少なくとも一方には、平面視でこれらの比較的中央側に開口するキャビティが開口する形態であっても良い。
加えて、前記配線基板には、平面視で縦横に複数の配線基板を隣接して有する配線基板領域と、かかる配線基板領域の周囲に位置する耳部と、をからなる多数個取り用の形態も含まれる。
また、本発明には、前記平面視による透視において、前記導体パターンと絶縁パターンとは、互いに両パターンの外形が互いに離間している、配線基板(請求項2)も含まれる。
これによれば、製造時の前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面に形成された絶縁パターンと、それらの上面に形成された導体パターンとが、平面視の透視において両パターンの外形が互いに離間しているので、前記セラミック層ごとの局部的な厚みムラが一層確実に抑制されている。そのため、前記効果(1)を一層顕著に得ることが可能となる。
尚、前記導体パターンと絶縁パターンとの間隔(両パターンの外形同士間の隙間)は、例えば、約20〜100μmの範囲にある。
これによれば、製造時の前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面に形成された絶縁パターンと、それらの上面に形成された導体パターンとが、平面視の透視において両パターンの外形が互いに離間しているので、前記セラミック層ごとの局部的な厚みムラが一層確実に抑制されている。そのため、前記効果(1)を一層顕著に得ることが可能となる。
尚、前記導体パターンと絶縁パターンとの間隔(両パターンの外形同士間の隙間)は、例えば、約20〜100μmの範囲にある。
一方、本発明による配線基板の製造方法(請求項3)は、複数のセラミック層を積層してなり、且つ表面および裏面を有する基板本体と、少なくとも該基板本体の表面および上記複数のセラミック層の層間に形成された導体パターンと、上記複数のセラミック層の層間および上記基板本体の裏面に形成され、且つ平面視による透視において、上記導体パターンと重複しない位置ごとに配置された絶縁パターンと、を備えた配線基板の製造方法であって、複数のセラミックグリーンシートを準備する工程と、上記グリーンシートの下面ごとにおける所定の位置ごとに絶縁性ペーストを配設して未焼成の絶縁パターンを形成する工程と、上記グリーンシートの上面ごとにおいて、平面視で上記絶縁性ペーストと重複しない位置ごとに導電性ペーストを配設して未焼成の導体パターンを形成する工程と、上面に未焼成の導体パターンが形成され、且つ下面に未焼成の絶縁パターンが形成された上記複数のグリーンシートを積層する工程と、を含む、ことを特徴とする。
前記配線基板の製造方法によれば、以下の効果(3)が得られる。
(3)前記効果(1),(2)を併有している前記配線基板を確実に製造することができる。
(3)前記効果(1),(2)を併有している前記配線基板を確実に製造することができる。
また、本発明には、前記未焼成の絶縁パターンを形成する工程では、前記グリーンシートの下面ごとにおいて、平面視による透視で前記未焼成の導電パターンの外形とは間隔を置いて絶縁性ペーストを形成している、配線基板の製造方法(請求項4)も含まれる。
これによれば、前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面に形成される絶縁パターンの外形と、それらの上面に形成される導体パターンの外形とが、平面視の透視において互いに間隔を置いた上で厚み方向に沿って圧縮されている。その結果、焼成後における前記セラミック層ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラを可及的に抑制できるので、前記効果(3)を一層確実に奏することが可能となる。
尚、前記間隔は、例えば、20〜100μmの範囲内から適宜設定される。
これによれば、前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面に形成される絶縁パターンの外形と、それらの上面に形成される導体パターンの外形とが、平面視の透視において互いに間隔を置いた上で厚み方向に沿って圧縮されている。その結果、焼成後における前記セラミック層ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラを可及的に抑制できるので、前記効果(3)を一層確実に奏することが可能となる。
尚、前記間隔は、例えば、20〜100μmの範囲内から適宜設定される。
更に、本発明には、前記未焼成の絶縁パターンを形成する工程の直後に、前記グリーンシートごとにおいて、上面と下面との間を貫通するビアホールを形成し、且つ該ビアホールごとの内側に導電性ぺーストを充填して未焼成のビア導体を形成する工程を行う、配線基板の製造方法(請求項5)も含まれる。
これによれば、前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面ごとに形成された前記絶縁パターンを避けた位置に確実にビアホールおよび未焼成のビア導体を形成できるので、前記基板本体の厚み方向に沿った前記導体パターン同士間の電気的な接続を確実に保証することができる(効果(4))。
尚、前記ビアホールおよびビア導体の形成工程は、未加工状態の前記グリーンシートに対して行っても良い。
これによれば、前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面ごとに形成された前記絶縁パターンを避けた位置に確実にビアホールおよび未焼成のビア導体を形成できるので、前記基板本体の厚み方向に沿った前記導体パターン同士間の電気的な接続を確実に保証することができる(効果(4))。
尚、前記ビアホールおよびビア導体の形成工程は、未加工状態の前記グリーンシートに対して行っても良い。
加えて、本発明には、前記未焼成の導体パターンを形成する工程の直後に、前記グリーンシートを個別に厚み方向に沿って圧縮する面押し工程を行う、配線基板の製造方法(請求項6)も含まれる。
これによれば、前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面に形成される絶縁パターンと、それらの上面に形成される導体パターンとを、上記グリーンシートごとの厚み方向に沿って確実に圧縮できる。その結果、焼成後における前記セラミック層ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラを可及的に抑制できるので、前記効果(1),(3)を一層顕著に奏することが可能となる。
尚、前記面押し工程は、対向する一対の平板を接近させることにより行われる。
これによれば、前記グリーンシートごとにおいて、それらの下面に形成される絶縁パターンと、それらの上面に形成される導体パターンとを、上記グリーンシートごとの厚み方向に沿って確実に圧縮できる。その結果、焼成後における前記セラミック層ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラを可及的に抑制できるので、前記効果(1),(3)を一層顕著に奏することが可能となる。
尚、前記面押し工程は、対向する一対の平板を接近させることにより行われる。
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明による一形態の配線基板1を示す垂直断面図、図2は、図1中のX−X線の矢視に沿った水平断面図である。
上記配線基板1は、図1に示すように、4つ(複数)のセラミック層c1〜c4を積層してなり、対向する表面3および裏面4を有し、且つ全体が厚板形状を呈する基板本体2と、前記表面3に形成された複数の表面パッド(導体パターン)5と、上記セラミック層c1〜c4の層間ごとに個別に形成された複数の内層配線(導体パターン)6と、上記セラミック層c1〜c4の層間ごとおよび上記基板本体2の裏面4に形成され、平面視による透視において、上記表面パッド5および内層配線6と重複しない位置ごとに個別に形成された複数の絶縁パターン9と、を備えている。
図1は、本発明による一形態の配線基板1を示す垂直断面図、図2は、図1中のX−X線の矢視に沿った水平断面図である。
上記配線基板1は、図1に示すように、4つ(複数)のセラミック層c1〜c4を積層してなり、対向する表面3および裏面4を有し、且つ全体が厚板形状を呈する基板本体2と、前記表面3に形成された複数の表面パッド(導体パターン)5と、上記セラミック層c1〜c4の層間ごとに個別に形成された複数の内層配線(導体パターン)6と、上記セラミック層c1〜c4の層間ごとおよび上記基板本体2の裏面4に形成され、平面視による透視において、上記表面パッド5および内層配線6と重複しない位置ごとに個別に形成された複数の絶縁パターン9と、を備えている。
図1に示すように、前記セラミック層c1〜c4ごとには、前記表面パッド5と最上層の内層配線6との間、および内層配線6相互の間を個別に接続するビア導体8が個別に貫通している。また、前記基板本体2の裏面4には、平面視の透視において、前記絶縁パターン9と重複しない位置ごとに複数の裏面パッド7が形成され、該裏面パッド7は、最下層の上記ビア導体8を介して最下層の内層配線6と電気的に接続されている。
更に、図1,図2に示すように、前記セラミック層c1〜c4の層間ごとにおいて、例えば、平面視が長方形(矩形)状である前記内層配線6ごとの外形と、前記絶縁パターン9ごととの外形(貫通部の輪郭)との間には、所定の幅(20〜100μm)である間隔10が個別に配設されている。
更に、図1,図2に示すように、前記セラミック層c1〜c4の層間ごとにおいて、例えば、平面視が長方形(矩形)状である前記内層配線6ごとの外形と、前記絶縁パターン9ごととの外形(貫通部の輪郭)との間には、所定の幅(20〜100μm)である間隔10が個別に配設されている。
図1に示すように、複数の前記内層配線6は、前記セラミック層c1〜c4の層間ごとにおいて、上下の各セラミック層cxごとに厚み方向の上部と下部とが個別に食い込んだ態様とされている。また、表面パッド5や裏面バッド7は、基板本体の表面3あるいは裏面4を有するセラミック層c1,c4に対し、厚み方向の上部と下部とが個別に食い込んだ態様とされている。更に、複数の前記絶縁パターン9は、前記セラミック層c1〜c4の層間ごとや、前記裏面4を有する最下層のセラミック層c4に対し、厚み方向の上部と下部とが個別に食い込んだ態様とされている。加えて、基板本体2の裏面4側に位置する各裏面パッド7も、最下層のセラミック層c4に対し、厚み方向の上部が個別に食い込んだ態様とされている。以上のような導体5〜7や絶縁ペースト9の食い込んだ形態は、後述する製造方法における面押し工程によって主に形成されものである。
尚、前記基板本体2を構成する前記セラミック層c1〜c4は、例えば、主にアルミナからなる。
また、前記表面バッド5、内層配線6、裏面パッド7、およびビア導体8は、例えば、主にWあるいはMoからなる。
更に、前記絶縁パターン9は、上記と同じアルミナか、同種のアルミナからなり、例えば、副成分のバインダ樹脂などの含有量が相違しているものである。
また、前記表面パッド5や裏面パッド7の外部にて露出する表面には、所要の厚みを有するニッケル膜および金膜(何れも図示せず)が順次被覆されている。
更に、図1に示すように、複数の前記表面パッド5の上方には、例えば、半導体素子などの電子部品14が図示しないハンダを介して、追って搭載される。
加えて、複数の前記裏面パッド7は、本配線基板1自体を実装する図示しないプリント基板などのマザーボードとの間における電気的接続に活用される。
また、前記表面バッド5、内層配線6、裏面パッド7、およびビア導体8は、例えば、主にWあるいはMoからなる。
更に、前記絶縁パターン9は、上記と同じアルミナか、同種のアルミナからなり、例えば、副成分のバインダ樹脂などの含有量が相違しているものである。
また、前記表面パッド5や裏面パッド7の外部にて露出する表面には、所要の厚みを有するニッケル膜および金膜(何れも図示せず)が順次被覆されている。
更に、図1に示すように、複数の前記表面パッド5の上方には、例えば、半導体素子などの電子部品14が図示しないハンダを介して、追って搭載される。
加えて、複数の前記裏面パッド7は、本配線基板1自体を実装する図示しないプリント基板などのマザーボードとの間における電気的接続に活用される。
前記のように、前記基板本体2を構成する複数のセラミック層c1〜c4は、製造時のセラミックグリーンシートにおいて、平面視の透視で互いに重複しない位置ごとに、それらの下面に形成された絶縁パターン9と、それらの上面に形成された表面パッド5および内層配線6とが厚み方向に沿って圧縮されている。そのため、上記セラミック層c1〜c4ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層c1〜c4ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラが可及的に抑制されているので、当該セラミック層c1〜c4を積層してなる上記基板本体2の表面3が平坦性を有すると共に、該基板本体2の反りも可及的に抑制されている。
更に、前記基板本体2の表面3が平坦性の向上と、該基板本体2の反りの抑制とに起因して、所要の形状および寸法精度を有する基板本体2とされていると共に、追って当該基板本体2の表面3上に搭載される各種の電子部品14の実装精度を高めることも可能となる。
従って、前記のような配線基板1によれば、前記効果(1)、(2)を確実に奏することが可能である。
尚、前記配線基板1は、平面視で縦横に複数の配線基板1を隣接して併有する配線基板領域と、該配線基板領域の周囲に位置する耳部と、をからなる多数個取り用の形態をとしても良い。
従って、前記のような配線基板1によれば、前記効果(1)、(2)を確実に奏することが可能である。
尚、前記配線基板1は、平面視で縦横に複数の配線基板1を隣接して併有する配線基板領域と、該配線基板領域の周囲に位置する耳部と、をからなる多数個取り用の形態をとしても良い。
以下において、前記配線基板1の製造方法について説明する。
予め、アルミナ粉末、所定のバインダ樹脂、可塑剤、および溶剤などを適量ずつ配合してセラミックスラリー(図示せず)を制作し、該セラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形することにより、図3(A)で例示すように、4枚(複数)のセラミックグリーンシート(以下、単にグリーンシートと称する)g1〜g4を得た。尚、該グリーンシートg1〜g4の厚みは、約30〜250μmの範囲内にある。
先ず、図3(B)に示すように、前記グリーンシートg1〜g4の下面ごとに対し、前記と成分が若干異なるセラミックスラリーからなる絶縁性ペーストをスクリーン印刷して、所要パターンを有する未焼成の絶縁パターン9を形成した。
予め、アルミナ粉末、所定のバインダ樹脂、可塑剤、および溶剤などを適量ずつ配合してセラミックスラリー(図示せず)を制作し、該セラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形することにより、図3(A)で例示すように、4枚(複数)のセラミックグリーンシート(以下、単にグリーンシートと称する)g1〜g4を得た。尚、該グリーンシートg1〜g4の厚みは、約30〜250μmの範囲内にある。
先ず、図3(B)に示すように、前記グリーンシートg1〜g4の下面ごとに対し、前記と成分が若干異なるセラミックスラリーからなる絶縁性ペーストをスクリーン印刷して、所要パターンを有する未焼成の絶縁パターン9を形成した。
次に、図3(B)中の左側で例示するように、前記グリーンシートg1〜g4において、前記絶縁パターン9が形成されていない位置ごとに対し、打ち抜き加工を施して、上記グリーンシートg1〜g4ごとの上面と下面との間を貫通し且つ平面視が円形状である複数のビアホール8hを個別に形成した。
引き続いて、図3(B)中の右側で例示するように、前記ビアホール8hごとの内側に、W粉末あるいはMo粉末を含む導電性ペーストを充填して、当該ビアホール8hごとの内側に未焼成である複数のビア導体8を個別に形成した。
引き続いて、図3(B)中の右側で例示するように、前記ビアホール8hごとの内側に、W粉末あるいはMo粉末を含む導電性ペーストを充填して、当該ビアホール8hごとの内側に未焼成である複数のビア導体8を個別に形成した。
次に、前記グリーンシートg1〜g4ごとの上面に対し、前記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、図3(C)に示すように、前記上面ごとに所要パターンを有する未焼成の表面パッド5あるいは複数の内層配線6を個別に形成した。この際、該表面パッド5または複数の内層配線6と前記絶縁パターン9とは、平面視の透過において、互いに重複せず且つ離間していた。同時に、前記表面パッド5や複数の内層配線6は、複数の前記ビア導体8と個別に接続されていた。
引き続き、前記グリーンシートg4の下面における前記絶縁パターン9が形成されていない領域に対し、前記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、図3(C)に示すように、前記下面に所要パターンを有する未焼成である複数の裏面パッド7を形成した。この際、該裏面パッド7は、上記グリーンシートg4を貫通する最下層の前記ビア導体8と個別に接続されていた。
引き続き、前記グリーンシートg4の下面における前記絶縁パターン9が形成されていない領域に対し、前記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、図3(C)に示すように、前記下面に所要パターンを有する未焼成である複数の裏面パッド7を形成した。この際、該裏面パッド7は、上記グリーンシートg4を貫通する最下層の前記ビア導体8と個別に接続されていた。
更に、前記表面パッド5あるいは裏面パッド7、内層配線6、およびビア導体8が個別に形成された前記グリーンシートg1〜g4ごとに対して、個別に面押し工程を施した。かかる面押し工程は、上記グリーンシートg1〜g4を個別に平らな下板あるいは定盤(図示せず)の上面に配置および拘束した状態で、上から下面が平坦な押し板(プレス板)を下向きに押し付けることにより行った。
その結果、図4(A)に示すように、前記グリーンシートg1〜g4ごとの上面側に、前記表面パッド5または内層配線6の下部が個別に食い込み、上記グリーンシートg1〜g4ごとの下面側に、前記絶縁パターン9の上部が個別に食い込むと共に、グリーンシートc4の下面側に、前記裏面パッド7の上部が個別に食い込んでいた。
その結果、図4(A)に示すように、前記グリーンシートg1〜g4ごとの上面側に、前記表面パッド5または内層配線6の下部が個別に食い込み、上記グリーンシートg1〜g4ごとの下面側に、前記絶縁パターン9の上部が個別に食い込むと共に、グリーンシートc4の下面側に、前記裏面パッド7の上部が個別に食い込んでいた。
引き続いて、前記グリーンシートg1〜g4を積層し且つ熱圧縮した。その結果、図4(B)に示すように、上記グリーンシートg1〜g4が積層された未焼成の基板本体2と、その表面3や裏面4に個別に形成された表面パッド5および内層配線6と、その裏面4側に形成された裏面パッド7とを有するグリーンシート積層体12が形成された。該グリーンシート積層体12の内部には、図示のように、絶縁パターン9ごとの外形(貫通部の輪郭)と、内層配線6ごとの外形との間に、前述した間隔10が形成されていた。
そして、上記グリーンシート積層体12を所定の温度域に加熱して焼成した。
そして、上記グリーンシート積層体12を所定の温度域に加熱して焼成した。
その結果、図4(C)に示すように、複数のセラミック層c1〜c4を一体に積層してなり、対向する表面3および裏面4を有する基板本体2と、前記表面3に形成された複数の表面パッド5と、上記セラミック層c1〜c4の層間ごとに個別に形成された複数の内層配線6と、上記セラミック層c1〜c4の層間ごとおよび基板本体2の裏面4に形成され、平面視による透視において、上記表面パッド5および内層配線6と重複しない位置ごとに離間して個別に形成された複数の絶縁パターン9と、上記表面パッド5と内層配線6との間および内層配線6同士の間を個別に接続する複数のビア導体8と、を備えた配線基板1が得られた。
加えて、上記配線基板1を図示しないニッケルメッキ浴および金メッキ浴に順次浸漬することにより、前記表面パッド5および裏面パッド7における外部に露出表面に対し、電解ニッケルメッキ浴および電解金メッキに順次施して、所要の厚みを有するニッケル膜および金膜を順次被覆した。この場合、前述した導体の他に、前記基板本体2に形成された図示しないメッキ用配線が利用されている。
加えて、上記配線基板1を図示しないニッケルメッキ浴および金メッキ浴に順次浸漬することにより、前記表面パッド5および裏面パッド7における外部に露出表面に対し、電解ニッケルメッキ浴および電解金メッキに順次施して、所要の厚みを有するニッケル膜および金膜を順次被覆した。この場合、前述した導体の他に、前記基板本体2に形成された図示しないメッキ用配線が利用されている。
以上のような配線基板1の製造方法によれば、特に前記面押し工程により、グリーンシートg1〜g4ごとにおいて、それらの下面ごとに形成される絶縁パターン9と、それらの上面ごとに形成される表面パッド5や内層配線6とを、上記グリーンシートg1〜g4の厚み方向に沿って圧縮している。その結果、焼成後における前記セラミック層c1〜c4ごとの局部的な厚みムラや、該セラミック層c1〜c4ごとの内部におけるセラミック粒子群の密度ムラを可及的に抑制できていた。従って、前記製造方法は、前記効果(1),(2)を有する配線基板1を確実に製造することができたことによって、前記効果(3),(4)を奏することが容易に理解される。
尚、前記製造方法は、グリーンシートg1〜g4を平面視が大版のタイプとし、これらに対して前記各工程および電解金属メッキ工程を施した後、複数の配線基板1ごとに切断および分割する多数個取りの形態による製造方法としても良い。
尚、前記製造方法は、グリーンシートg1〜g4を平面視が大版のタイプとし、これらに対して前記各工程および電解金属メッキ工程を施した後、複数の配線基板1ごとに切断および分割する多数個取りの形態による製造方法としても良い。
図5は、前記配線基板1の応用形態である配線基板1aを示す垂直断面図である。前記配線基板1aは、図5に示すように、前記同様のセラミック層c1〜c4を積層してなり、対向する表面3および裏面4を有し、且つ該表面3の周辺に沿って平面視が矩形枠状のセラミック層c5,c6を更に積層した基板本体2aと、前記同様の表面パッド5、内層配線6、裏面パッド7、ビア導体8、および絶縁パターン9とを備えている。上記基板本体2aの表面3と、上記セラミック層c5,c6の内側面16とは、前記表面3を底面とするキャビティ15を形成している。上記配線基板1aも、前記製造方法に準じて製造することができる。
前記のようなキャビティ15を有する配線基板1aによれば、前記効果(1),(2)に加えて、追って複数の前記表面パッド5の上方に電子部品を搭載した後、最上層のセラミック層c6の上面17に、例えば、ロウ材を介して平面視が矩形状の蓋板(何れも図示せず)をロウ付け(接合)することにより、上記電子部品を外部から封止することが更に可能となる。
尚、前記表面パッド5の一部を前記セラミック層c5,c6の直下の位置まで延ばし、該延在部の真上に上記セラミック層c5,c6を個別に貫通するビア導体と、これらの間に挟まれるビアカバーとを形成すると共に、最上層のセラミック層c6の上面17に平面視が矩形枠状のメタライズ層(何れも図示せず)を形成した形態としても良い。かかる形態による場合、前記メタライズ層の上に、平面視が矩形状の金属蓋(図示せず)をシーム溶接して、上記同様の封止を行うことができる。
尚、前記表面パッド5の一部を前記セラミック層c5,c6の直下の位置まで延ばし、該延在部の真上に上記セラミック層c5,c6を個別に貫通するビア導体と、これらの間に挟まれるビアカバーとを形成すると共に、最上層のセラミック層c6の上面17に平面視が矩形枠状のメタライズ層(何れも図示せず)を形成した形態としても良い。かかる形態による場合、前記メタライズ層の上に、平面視が矩形状の金属蓋(図示せず)をシーム溶接して、上記同様の封止を行うことができる。
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体2,2aを構成するセラミック層cxは、ムライトや窒化アルミニウムなどの高温焼成セラミックとしたり、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックとしても良い。後者の場合、前記表面パッド5、内層配線6、裏面パッド7、ビア導体8などの導体の材料には、銅あるいは銀が用いられる。
また、前記基板本体2は、2層〜3層の平板状であるセラミック層を積層した形態、あるいは5層の平板状であるセラミック層を積層した形態としても良い。
更に、前記セラミック層c1〜c6の平面視における外形は、ほぼ正方形状を呈する形態としても良い。
加えて、前記内層配線6は、平面視が前記長方形(矩形)状以外の任意のパターンを呈する形態とし、これに対応して、前記絶縁パターン9の外形も前記間隔10を介して、上記パターンと相似形状の形態としても良い。
例えば、前記基板本体2,2aを構成するセラミック層cxは、ムライトや窒化アルミニウムなどの高温焼成セラミックとしたり、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックとしても良い。後者の場合、前記表面パッド5、内層配線6、裏面パッド7、ビア導体8などの導体の材料には、銅あるいは銀が用いられる。
また、前記基板本体2は、2層〜3層の平板状であるセラミック層を積層した形態、あるいは5層の平板状であるセラミック層を積層した形態としても良い。
更に、前記セラミック層c1〜c6の平面視における外形は、ほぼ正方形状を呈する形態としても良い。
加えて、前記内層配線6は、平面視が前記長方形(矩形)状以外の任意のパターンを呈する形態とし、これに対応して、前記絶縁パターン9の外形も前記間隔10を介して、上記パターンと相似形状の形態としても良い。
本発明によれば、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の表面が平坦で且つ該基板本体の反りを可及的に抑制した配線基板、およびその製造方法を確実に提供することができる。
1,1a……配線基板
2,2a……基板本体
3……………表面
4……………裏面
5……………表面パッド(導体層)
6……………内層配線(導体層)
8……………ビア導体
8h…………ビアホール
9……………絶縁パターン
10…………間隔
c1〜c4…セラミック層
g1〜g4…グリーンシート
2,2a……基板本体
3……………表面
4……………裏面
5……………表面パッド(導体層)
6……………内層配線(導体層)
8……………ビア導体
8h…………ビアホール
9……………絶縁パターン
10…………間隔
c1〜c4…セラミック層
g1〜g4…グリーンシート
Claims (6)
- 複数のセラミック層を積層してなり、且つ表面および裏面を有する基板本体と、
少なくとも、上記基板本体の表面および上記複数のセラミック層の層間に形成された導体パターンと、を備えた配線基板であって、
少なくとも、上記複数のセラミック層の層間および上記基板本体の裏面に形成され、平面視による透視において、上記導体パターンと重複しない位置ごとに絶縁パターンが配置されている、
ことを特徴とする配線基板。 - 前記平面視による透視において、前記導体パターンと絶縁パターンとは、互い該両パターンの外形が互いに離間している、
ことを特徴とする請求項1に記載の配線基板。 - 複数のセラミック層を積層してなり、且つ表面および裏面を有する基板本体と、少なくとも該基板本体の表面および上記複数のセラミック層の層間に形成された導体パターンと、上記複数のセラミック層の層間および上記基板本体の裏面に形成され、且つ平面視による透視において、上記導体パターンと重複しない位置ごとに配置された絶縁パターンと、を備えた配線基板の製造方法であって、
複数のセラミックグリーンシートを準備する工程と、
上記グリーンシートの下面ごとにおける所定の位置ごとに絶縁性ペーストを配設して未焼成の絶縁パターンを形成する工程と、
上記グリーンシートの上面ごとにおいて、平面視で上記絶縁性ペーストと重複しない位置ごとに導電性ペーストを配設して未焼成の導体パターンを形成する工程と、
上面に未焼成の導体パターンが形成され、且つ下面に未焼成の絶縁パターンが形成された上記複数のグリーンシートを積層する工程と、を含む、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記未焼成の絶縁パターンを形成する工程では、前記グリーンシートの下面ごとにおいて、平面視による透視で前記未焼成の導電パターンの外形とは間隔を置いて絶縁性ペーストを形成している、
ことを特徴とする請求項3に記載の配線基板の製造方法。 - 前記未焼成の絶縁パターンを形成する工程の直後に、前記グリーンシートごとにおいて、上面と下面との間を貫通するビアホールを形成し、且つ該ビアホールごとの内側に導電性ぺーストを充填して未焼成のビア導体を形成する工程を行う、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の配線基板の製造方法。 - 前記未焼成の導体パターンを形成する工程の直後に、前記グリーンシートを個別に厚み方向に沿って圧縮する面押し工程を行う、
ことを特徴とする請求項3乃至5の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017122735A JP2019009243A (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 配線基板およびその製造方法 |
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ID=65026848
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JP2017122735A Pending JP2019009243A (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 配線基板およびその製造方法 |
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JP (1) | JP2019009243A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023105765A1 (ja) * | 2021-12-10 | 2023-06-15 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
-
2017
- 2017-06-23 JP JP2017122735A patent/JP2019009243A/ja active Pending
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WO2023105765A1 (ja) * | 2021-12-10 | 2023-06-15 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
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