JP2598706B2 - コンデンサ内蔵キャリア基板 - Google Patents
コンデンサ内蔵キャリア基板Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンデンサ内蔵キャリア基板に係り、特に
信号伝播速度の高速化が要求される電子計算機の基板と
して適したキャリア基板に関する。
信号伝播速度の高速化が要求される電子計算機の基板と
して適したキャリア基板に関する。
近年、電子機器あるいは電子装置などにおいては、IC
及びLSIなどの利用で小型化の要求が強い。そこで基板
は、その内部に抵抗、コンデンサを形成した高密度な実
装が行われるようになってきた。
及びLSIなどの利用で小型化の要求が強い。そこで基板
は、その内部に抵抗、コンデンサを形成した高密度な実
装が行われるようになってきた。
従来例のひとつに、特開昭62−139393号公報が挙げら
れる。これには、誘電体層と絶縁体層の間に誘電体と絶
縁体の混合物からなる中間層を設けたセラミック部品が
示されている。このセラミック部品は、中間層を形成す
ることにより、絶縁体層と中間体層の間を、中間層に含
まれる絶縁体と同一組成の成分との間で反応を生じさせ
接合させ、一方の誘電体層と中間層の間においても、中
間層に含まれる誘電体と同一組成の成分との間で反応さ
せ接合させている。これにより界面剥離のないセラミッ
ク部品を得ている。
れる。これには、誘電体層と絶縁体層の間に誘電体と絶
縁体の混合物からなる中間層を設けたセラミック部品が
示されている。このセラミック部品は、中間層を形成す
ることにより、絶縁体層と中間体層の間を、中間層に含
まれる絶縁体と同一組成の成分との間で反応を生じさせ
接合させ、一方の誘電体層と中間層の間においても、中
間層に含まれる誘電体と同一組成の成分との間で反応さ
せ接合させている。これにより界面剥離のないセラミッ
ク部品を得ている。
また、他の従来例に、特開昭62−177906号公報が挙げ
られる。これには、誘電体層と絶縁体層の間に、誘電体
材料と絶縁体材料の混合物を添加した金属層を形成した
セラミック部品が開示されている。このセラミック部品
の金属層は、誘電体や絶縁体のセラミックよりも低い焼
結温度のため、誘電体と絶縁体のセラミックスが焼結す
る際に、界面を完全に分離し、材料間の相互拡散を防止
して、セラミック同志の反応を起こさせないとしている
が、金属層に誘電体と絶縁体の混合物が添加されている
ために、材料間の相互拡散を完全に防止させることは難
しい。また、導体と金属層の導通を無くすために、導体
の周囲では誘電体と絶縁体が接触する構造となるため材
料間の拡散を防止することは難しい。
られる。これには、誘電体層と絶縁体層の間に、誘電体
材料と絶縁体材料の混合物を添加した金属層を形成した
セラミック部品が開示されている。このセラミック部品
の金属層は、誘電体や絶縁体のセラミックよりも低い焼
結温度のため、誘電体と絶縁体のセラミックスが焼結す
る際に、界面を完全に分離し、材料間の相互拡散を防止
して、セラミック同志の反応を起こさせないとしている
が、金属層に誘電体と絶縁体の混合物が添加されている
ために、材料間の相互拡散を完全に防止させることは難
しい。また、導体と金属層の導通を無くすために、導体
の周囲では誘電体と絶縁体が接触する構造となるため材
料間の拡散を防止することは難しい。
以上の従来例は、いずれも誘電体と絶縁体の混合物及
び金属に、前記混合物をあらかじめ添加したシートを中
間層に設け、誘電体と絶縁体界面の剥離やクラック等の
防止を計っているが、誘電体と絶縁体の拡散による誘電
体特性の劣化に対する配慮がされておらず、コンデンサ
を内蔵する基板の場合には、特に誘電体特性の安定化が
問題になる。
び金属に、前記混合物をあらかじめ添加したシートを中
間層に設け、誘電体と絶縁体界面の剥離やクラック等の
防止を計っているが、誘電体と絶縁体の拡散による誘電
体特性の劣化に対する配慮がされておらず、コンデンサ
を内蔵する基板の場合には、特に誘電体特性の安定化が
問題になる。
この問題について更に詳しく説明すると、コンデンサ
を内蔵した基板を作製する場合、絶縁体材料、誘電体材
料及び導体材料（導体及び配線用も含む）のそれぞれ異
なったものを、同時焼成によって１体化させるには、剥
離や割れ等を防止するために、これら材料の特性を揃え
なければならない。それ故に、基板焼成時には各材料間
で反応が起り、成分の拡散が生じ誘電体の特性に悪影響
を及ぼしている。しかし、従来例では、中間層にあえて
誘電体や絶縁体と同一組成の混合物を添加した構造とな
っており、拡散に対するコンデンサ特性の劣化の配慮が
なく、誘電体を入れることにより、電気的な（電気信号
の高速化）効果を損ねる問題にもなる。
を内蔵した基板を作製する場合、絶縁体材料、誘電体材
料及び導体材料（導体及び配線用も含む）のそれぞれ異
なったものを、同時焼成によって１体化させるには、剥
離や割れ等を防止するために、これら材料の特性を揃え
なければならない。それ故に、基板焼成時には各材料間
で反応が起り、成分の拡散が生じ誘電体の特性に悪影響
を及ぼしている。しかし、従来例では、中間層にあえて
誘電体や絶縁体と同一組成の混合物を添加した構造とな
っており、拡散に対するコンデンサ特性の劣化の配慮が
なく、誘電体を入れることにより、電気的な（電気信号
の高速化）効果を損ねる問題にもなる。
本発明の目的は、前記したような誘電体と絶縁体の拡
散による誘電体特性の劣化を防ぎ、信号伝播速度の性能
を損うことのないコンデンサを内蔵したキャリア基板、
及びその製造方法、それを備えた半導体装置を提供する
ことにある。
散による誘電体特性の劣化を防ぎ、信号伝播速度の性能
を損うことのないコンデンサを内蔵したキャリア基板、
及びその製造方法、それを備えた半導体装置を提供する
ことにある。
上記目的を達成するため、本発明に係るキャリア基板
は、誘電体層と絶縁体層と導体層とが積層された基板に
おいて、誘電体層と絶縁体層の間に、絶縁体や誘電体よ
りも融点又は軟化点の高いセラミックス層と、該セラミ
ックス層の内部に誘電体及び絶縁体成分の一部が拡散さ
れた融合物層とで形成された中間層を備えたものであ
る。
は、誘電体層と絶縁体層と導体層とが積層された基板に
おいて、誘電体層と絶縁体層の間に、絶縁体や誘電体よ
りも融点又は軟化点の高いセラミックス層と、該セラミ
ックス層の内部に誘電体及び絶縁体成分の一部が拡散さ
れた融合物層とで形成された中間層を備えたものであ
る。
上記他の目的を達成するために、本発明に係るキャリ
ア基板の製造方法としては、絶縁体材料のグリーンシー
トに複数の穴を貫設する工程と、誘電体材料のグリーン
シートに同様に穴を貫設する工程と、絶縁体や誘電体よ
りも融点又は軟化点の高いセラミックス材料のグリーン
シートに同様の穴を貫設する工程と、前記グリーンシー
トの穴に導電ペーストを充填する工程と、絶縁体や誘電
体よりも融点又は軟化点の高いセラミックス材料又は誘
電体材料のグリーンシートに電極のパターンを印刷する
工程と、誘電体のグリーンシートを他のグリーンシート
で各穴位置を合わせて挟む工程と、熱間プレスにより各
グリーンシートを圧着する工程と、それを焼結する工程
と、を含むものとしたものである。
ア基板の製造方法としては、絶縁体材料のグリーンシー
トに複数の穴を貫設する工程と、誘電体材料のグリーン
シートに同様に穴を貫設する工程と、絶縁体や誘電体よ
りも融点又は軟化点の高いセラミックス材料のグリーン
シートに同様の穴を貫設する工程と、前記グリーンシー
トの穴に導電ペーストを充填する工程と、絶縁体や誘電
体よりも融点又は軟化点の高いセラミックス材料又は誘
電体材料のグリーンシートに電極のパターンを印刷する
工程と、誘電体のグリーンシートを他のグリーンシート
で各穴位置を合わせて挟む工程と、熱間プレスにより各
グリーンシートを圧着する工程と、それを焼結する工程
と、を含むものとしたものである。
上記もう一つの目的を達成するために、本発明に係る
半導体装置としては、絶縁体層とこの絶縁体層内に配設
された誘電体層とこの誘電体層の配設位置を外して前記
絶縁層に貫設された１個以上の信号用導体と、前記誘電
体層の配設位置を通って前記絶縁体層に貫通され且つそ
の貫設部において誘電体と直接接触された１個以上の電
源用及び／又は接地用導体と、を備えたキャリア基板
で、誘電体層と絶縁体層の間に、誘電体や絶縁体よりも
融点又は軟化点の高いセラミックス層と、該セラミック
ス層の内部に誘電体及び絶縁体成分の一部が拡散された
融合物層とで形成された中間層を備えたキャリア基板
と、前記キャリア基板の一方の面に基板の各導体と導通
されて配設された回路チップと、該回路チップを封止す
るキャップとを備えたものである。
半導体装置としては、絶縁体層とこの絶縁体層内に配設
された誘電体層とこの誘電体層の配設位置を外して前記
絶縁層に貫設された１個以上の信号用導体と、前記誘電
体層の配設位置を通って前記絶縁体層に貫通され且つそ
の貫設部において誘電体と直接接触された１個以上の電
源用及び／又は接地用導体と、を備えたキャリア基板
で、誘電体層と絶縁体層の間に、誘電体や絶縁体よりも
融点又は軟化点の高いセラミックス層と、該セラミック
ス層の内部に誘電体及び絶縁体成分の一部が拡散された
融合物層とで形成された中間層を備えたキャリア基板
と、前記キャリア基板の一方の面に基板の各導体と導通
されて配設された回路チップと、該回路チップを封止す
るキャップとを備えたものである。
上記において、融点又は軟化点の高いセラミックス層
は、BaTiO3、ZrO2、TiO2、BaOから選ばれた一種以上か
らなり、絶縁体層は、Al2O3、SiO2、B2O3、MgO、BaO、C
aO、K2O、ZnOから選ばれた一種以上からなり、誘電体層
は、PbO3、MgO、Fe2O3、TiO2、WO3、Nb2O5、NiO3から選
ばれた一種以上からなる成分で構成される。
は、BaTiO3、ZrO2、TiO2、BaOから選ばれた一種以上か
らなり、絶縁体層は、Al2O3、SiO2、B2O3、MgO、BaO、C
aO、K2O、ZnOから選ばれた一種以上からなり、誘電体層
は、PbO3、MgO、Fe2O3、TiO2、WO3、Nb2O5、NiO3から選
ばれた一種以上からなる成分で構成される。
また、内蔵されるコンデンサは、幅1cm、長さ1cm当り
のコンデンサ容量が、0.01μＦ以上であるのがよい。
のコンデンサ容量が、0.01μＦ以上であるのがよい。
本発明は、誘電体層と絶縁体層の間に、誘電体や絶縁
体よりも融点又は軟化点の高いセラミックス層を設ける
ため、誘電体や絶縁体が焼結する際に、未焼結であるセ
ラミックス層の空孔部に誘電体界面では、誘電体成分が
浸透し、絶縁体界面では絶縁体成分が浸透して、それぞ
れセラミックス層と接合する。これにより誘電体と絶縁
体が直接拡散し反応することが避けられ、誘電体本来の
特性が維持される。したがって、コンデンサを内蔵した
半導体装置の電気信号の波形を改善し、ノイズ量を低減
することによって、信号伝播速度の向上が計られる。
体よりも融点又は軟化点の高いセラミックス層を設ける
ため、誘電体や絶縁体が焼結する際に、未焼結であるセ
ラミックス層の空孔部に誘電体界面では、誘電体成分が
浸透し、絶縁体界面では絶縁体成分が浸透して、それぞ
れセラミックス層と接合する。これにより誘電体と絶縁
体が直接拡散し反応することが避けられ、誘電体本来の
特性が維持される。したがって、コンデンサを内蔵した
半導体装置の電気信号の波形を改善し、ノイズ量を低減
することによって、信号伝播速度の向上が計られる。
以下、本発明の図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係るキャリア基板の製造方法を示す
工程図である。その中で第１図（ｂ）はキャリア基板の
分解断面図で、第１図（ｃ）の基板が本発明に係るキャ
リア基板の断面図である。このキャリア基板は、絶縁体
層２内に中間層５を介してコンデンサ３が配設されてい
る。このコンデンサ３は誘電体４とその電極６とからな
る。
工程図である。その中で第１図（ｂ）はキャリア基板の
分解断面図で、第１図（ｃ）の基板が本発明に係るキャ
リア基板の断面図である。このキャリア基板は、絶縁体
層２内に中間層５を介してコンデンサ３が配設されてい
る。このコンデンサ３は誘電体４とその電極６とからな
る。
コンデンサ３の誘電体４の材料としては、比誘電率が
高いほど、コンデンサ部の静電容量を大きくすることが
できるので望しく、比誘電率として500〜20000のもので
高いほど良い。尚、20000以上であってよいことは勿論
である。又融点は絶縁体及び導体との同時焼成のために
1200℃以下であることが望ましい。
高いほど、コンデンサ部の静電容量を大きくすることが
できるので望しく、比誘電率として500〜20000のもので
高いほど良い。尚、20000以上であってよいことは勿論
である。又融点は絶縁体及び導体との同時焼成のために
1200℃以下であることが望ましい。
一方、絶縁体２の材料は、その比誘電率を３〜６に設
定するのが、信号伝播速度の高速化を維持する上で望ま
しい。融点又は軟化点は、誘電体及び導体と同時焼成す
る上で1200℃以下であることが望ましい。
定するのが、信号伝播速度の高速化を維持する上で望ま
しい。融点又は軟化点は、誘電体及び導体と同時焼成す
る上で1200℃以下であることが望ましい。
更に中間層５の材料は、絶縁体２や誘電体４とで反応
し、融合しないものが望しく、それには、絶縁体２や誘
電体４材料よりも融点又は軟化点が高く1600℃以上を有
するセラミックス材であることが望ましい。これら材料
にはBaTiO3、ZrO2、TiO2、BaOの１種又は２種以上の混
合物が良い。
し、融合しないものが望しく、それには、絶縁体２や誘
電体４材料よりも融点又は軟化点が高く1600℃以上を有
するセラミックス材であることが望ましい。これら材料
にはBaTiO3、ZrO2、TiO2、BaOの１種又は２種以上の混
合物が良い。
コンデンサ３の配設位置を通って絶縁材２に複数（第
１図では３本）の電源用導体７（又は接地用導体）が貫
通されている。この導体７は、コンデンサ３の誘電体４
と直接接触すると共に、電極６と接続されている。一
方、コンデンサ３の配設位置をはずして信号用導体８が
絶縁体２に配設されている。
１図では３本）の電源用導体７（又は接地用導体）が貫
通されている。この導体７は、コンデンサ３の誘電体４
と直接接触すると共に、電極６と接続されている。一
方、コンデンサ３の配設位置をはずして信号用導体８が
絶縁体２に配設されている。
次に、第１図を用いて、本発明のキャリア基板の製造
の各工程を説明する。先ずセラミック絶縁材のグリーン
シート２に複数個の穴９を貫設する。この複数の穴９の
うちいくつかは信号用導体用のものであり、残りは電源
用導体（又は接地用導体）用のものである。また中間層
のグリーンシート５にも同様の穴９を貫設する。一方、
誘電体のグリーンシート４にも同様の穴９を貫設する。
そして、両グリーンシート２、４、５の穴に導体ペース
ト７、８を充填する。そして中間層グリーンシート５に
コンデンサの電極６となるもののパターンを印刷する。
次に誘電体のグリーンシート４を中間層のグリーンシー
ト５で挟み、更にこれを、絶縁体グリーンシート２で挟
むと共に各穴位置を合わせて導体ペースト７、８が同軸
上に並ぶように積層する。そして、熱間プレスにより各
グリーンシート２、４、５を圧着、焼結し、キャリア基
板１を作製する。
の各工程を説明する。先ずセラミック絶縁材のグリーン
シート２に複数個の穴９を貫設する。この複数の穴９の
うちいくつかは信号用導体用のものであり、残りは電源
用導体（又は接地用導体）用のものである。また中間層
のグリーンシート５にも同様の穴９を貫設する。一方、
誘電体のグリーンシート４にも同様の穴９を貫設する。
そして、両グリーンシート２、４、５の穴に導体ペース
ト７、８を充填する。そして中間層グリーンシート５に
コンデンサの電極６となるもののパターンを印刷する。
次に誘電体のグリーンシート４を中間層のグリーンシー
ト５で挟み、更にこれを、絶縁体グリーンシート２で挟
むと共に各穴位置を合わせて導体ペースト７、８が同軸
上に並ぶように積層する。そして、熱間プレスにより各
グリーンシート２、４、５を圧着、焼結し、キャリア基
板１を作製する。
この焼結工程で、絶縁体の一部の成分と誘電体の一部
の成分が拡散して、中間層に入り込む。したがって、中
間層は高融点又は高軟化点のセラミックスと絶縁体及び
誘電体成分の一部成分からなる融合物から構成されるこ
とになる。
の成分が拡散して、中間層に入り込む。したがって、中
間層は高融点又は高軟化点のセラミックスと絶縁体及び
誘電体成分の一部成分からなる融合物から構成されるこ
とになる。
以下に、具体的に実施例を示すが、本発明はこれらに
限定されない。尚、以下で「部」は重量部を示し、
「％」は重量％を示す。
限定されない。尚、以下で「部」は重量部を示し、
「％」は重量％を示す。
実施例１ まず、絶縁材層２のグリーンシートを作るためのスラ
リーを作る。
リーを作る。
原料粉末としては、酸化物に換算して、SiO2を70〜80
％、B2O3を10〜20％、Al2O3を０〜0.2％、K2Oを０〜５
％、ZnOを０〜0.2％とし、総重量100％となるように選
んだ組成である平均粒径５μｍのガラス粉末と、平均粒
径１μｍのAl2O3粉末とを前記ガラス粉末90〜60％、Al2
O3粉末10〜40％の混合比で配合し、この粉末にフタル酸
系のバインダ20部、トリクロルエチレン124部、テトラ
クロロエチレン32部、ｎ−ブチルアルコール44部を加
え、ボールミルで24時間混合してスラリーを作る。これ
を真空脱気処理により適当な粘度に調整した。
％、B2O3を10〜20％、Al2O3を０〜0.2％、K2Oを０〜５
％、ZnOを０〜0.2％とし、総重量100％となるように選
んだ組成である平均粒径５μｍのガラス粉末と、平均粒
径１μｍのAl2O3粉末とを前記ガラス粉末90〜60％、Al2
O3粉末10〜40％の混合比で配合し、この粉末にフタル酸
系のバインダ20部、トリクロルエチレン124部、テトラ
クロロエチレン32部、ｎ−ブチルアルコール44部を加
え、ボールミルで24時間混合してスラリーを作る。これ
を真空脱気処理により適当な粘度に調整した。
このスラリーをドクターブレードを用いてシリコンコ
ートしたポリエステルフィルム上に0.2mm厚さに塗布
し、その後乾燥して絶縁材料のグリーンシートを作製し
た。絶縁材料の軟化点は840℃で焼成温度は850℃であ
る。
ートしたポリエステルフィルム上に0.2mm厚さに塗布
し、その後乾燥して絶縁材料のグリーンシートを作製し
た。絶縁材料の軟化点は840℃で焼成温度は850℃であ
る。
次に同様にして、誘電体４を原料とした厚さ50μｍの
グリーンシートを作製した。原料として使用した誘電体
は、主成分としてPbO、Fe2O3、WO3、TiO2、Nb2O5からな
る比誘電率が約15000のセラミックである。誘電体の融
点は1050℃で焼成温度は850〜900℃である。
グリーンシートを作製した。原料として使用した誘電体
は、主成分としてPbO、Fe2O3、WO3、TiO2、Nb2O5からな
る比誘電率が約15000のセラミックである。誘電体の融
点は1050℃で焼成温度は850〜900℃である。
更に同様にして、中間層５のグリーンシート、厚さ50
μｍを作製した。原料には主成分としてBaTiO3を用い
た。BaTiO3の融点は1620℃で焼成温度は1300〜1400℃で
ある。
μｍを作製した。原料には主成分としてBaTiO3を用い
た。BaTiO3の融点は1620℃で焼成温度は1300〜1400℃で
ある。
第１図に示すように上記で作製した絶縁体グリーンシ
ート２に直接150μｍの穴９をあけた。次に誘電体と中
間層材のグリーンシートにそれぞれ直径150μｍの穴９
をあけた。
ート２に直接150μｍの穴９をあけた。次に誘電体と中
間層材のグリーンシートにそれぞれ直径150μｍの穴９
をあけた。
次に各々のグリーンシート２、４、５にあけた穴に適
当に粘度を調整したPdの含有量が15〜30％のAg−Pd導体
ペースト７、８を充填した。更に、Pdの含有量が、15〜
30％のAg−Pd導体ペーストを用いて、コンデンサの電極
６となるべきパターンを中間層のグリーンシート５に印
刷した。自然乾燥したのち、誘電体グリーンシート４を
中間層のグリーンシートで挟み、更にこれを絶縁体グリ
ーンシート２の中央部に挟み、両端の信号電極部になる
部分には、挟んだ誘電体と中間層の厚さ分と絶縁体を設
け、次いでAg−Pd導体ペーストを充填した絶縁材料の他
のグリーンシート２を複数枚積層したのち、熱間プレス
により圧着した。圧着条件は温度100℃、圧力は50kgf/c
m2である。
当に粘度を調整したPdの含有量が15〜30％のAg−Pd導体
ペースト７、８を充填した。更に、Pdの含有量が、15〜
30％のAg−Pd導体ペーストを用いて、コンデンサの電極
６となるべきパターンを中間層のグリーンシート５に印
刷した。自然乾燥したのち、誘電体グリーンシート４を
中間層のグリーンシートで挟み、更にこれを絶縁体グリ
ーンシート２の中央部に挟み、両端の信号電極部になる
部分には、挟んだ誘電体と中間層の厚さ分と絶縁体を設
け、次いでAg−Pd導体ペーストを充填した絶縁材料の他
のグリーンシート２を複数枚積層したのち、熱間プレス
により圧着した。圧着条件は温度100℃、圧力は50kgf/c
m2である。
このようにして作製した積層板を、バインダー抜きの
ため、100℃/h以下の昇温速度で昇温し、500℃×3hの脱
脂を行った後、200℃/hの昇温速度で昇温し、850〜900
℃で焼成した。焼成の雰囲気は大気中である。
ため、100℃/h以下の昇温速度で昇温し、500℃×3hの脱
脂を行った後、200℃/hの昇温速度で昇温し、850〜900
℃で焼成した。焼成の雰囲気は大気中である。
作製したキャリア基板１の中央部に形成されたコンデ
ンサ３の電極1cm2当り静電容量は、約0.3μＦで、誘電
体４の厚さは40μｍであった。内蔵したコンデンサには
絶縁体成分の拡散が認められず、その回りにもクラック
及びはがれ等はなかった。また、キャリア基板１にそ
り、変形などはなかった。なお、本実施例のキャリア基
板の厚さは1mm、スルーホール径は120μｍである。
ンサ３の電極1cm2当り静電容量は、約0.3μＦで、誘電
体４の厚さは40μｍであった。内蔵したコンデンサには
絶縁体成分の拡散が認められず、その回りにもクラック
及びはがれ等はなかった。また、キャリア基板１にそ
り、変形などはなかった。なお、本実施例のキャリア基
板の厚さは1mm、スルーホール径は120μｍである。
実施例２ 中間層体にZrO2を主成分としたグリーンシート５を実
施例１の手法で作製し、実施例１と同様にしてスルーホ
ールにAg−Pd導体ペーストを充填し、コンデンサ３の電
極となるべきパターンにAg−Pd導体ペーストを印刷し
た。
施例１の手法で作製し、実施例１と同様にしてスルーホ
ールにAg−Pd導体ペーストを充填し、コンデンサ３の電
極となるべきパターンにAg−Pd導体ペーストを印刷し
た。
更に、実施例１で作製した絶縁体のグリーンシート２
を、実施例１と同様にしてスルーホールにAg−Pd導体ペ
ーストを充填した。次いで、誘電体グリーンシート４を
実施例１と同様な手法で作製した。
を、実施例１と同様にしてスルーホールにAg−Pd導体ペ
ーストを充填した。次いで、誘電体グリーンシート４を
実施例１と同様な手法で作製した。
次いで実施例１と同様に、誘電体シート４を中間層グ
リーンシート５で挟み、その上に絶縁体グリーンシート
２で挟み、積層、圧着して、850〜900℃で焼成した。雰
囲気は大気中である。
リーンシート５で挟み、その上に絶縁体グリーンシート
２で挟み、積層、圧着して、850〜900℃で焼成した。雰
囲気は大気中である。
作製したキャリア基板の内部に形成されたコンデンサ
３の電極1cm2当りの静電容量は、約0.2μＦを得た。そ
のときの誘電体４の厚さは40μｍである。内蔵したコン
デンサ３には絶縁体成分の拡散が認められず、Ｘ線回析
による結晶の同定においてもペロブスカイト構造を示
し、結晶構造の変化のないことが認められ、更にコンデ
ンサの回りには、クラック及びはがれ等は認められなか
った。またキャリア基板にそり、変形などは認められな
かった。
３の電極1cm2当りの静電容量は、約0.2μＦを得た。そ
のときの誘電体４の厚さは40μｍである。内蔵したコン
デンサ３には絶縁体成分の拡散が認められず、Ｘ線回析
による結晶の同定においてもペロブスカイト構造を示
し、結晶構造の変化のないことが認められ、更にコンデ
ンサの回りには、クラック及びはがれ等は認められなか
った。またキャリア基板にそり、変形などは認められな
かった。
実施例３ 第２図は本発明に係る半導体装置の一実施例を示す断
面図である。第１図に示したキャリア基板１にLSIチッ
プ10が搭載され、キャップ11によって封止されている。
LSIチップ10とキャップ11の間に熱伝導ブロック12が配
設され、LSIチップ10の発熱が放熱されるようになって
いる。尚、キャップ11には図示しないが冷媒の流路が設
けられている。LSIチップ10はキャリア基板１の各導体
７、８ははんだ端子15で接続され、その部分が樹脂13で
被着固定される。キャリア基板１の他面にもはんだ端子
14が各導体７、８の端部に設けられ、他のモジュール基
板に接続できるようになっている。
面図である。第１図に示したキャリア基板１にLSIチッ
プ10が搭載され、キャップ11によって封止されている。
LSIチップ10とキャップ11の間に熱伝導ブロック12が配
設され、LSIチップ10の発熱が放熱されるようになって
いる。尚、キャップ11には図示しないが冷媒の流路が設
けられている。LSIチップ10はキャリア基板１の各導体
７、８ははんだ端子15で接続され、その部分が樹脂13で
被着固定される。キャリア基板１の他面にもはんだ端子
14が各導体７、８の端部に設けられ、他のモジュール基
板に接続できるようになっている。
本実施例は、キャリア基板１が１個に対して、LSIチ
ップ10が１個である。またコンデンサ３はキャリア基板
の中央芯部に配設され、電源用導体７はキャリア基板の
中央部に配設され、一方、信号用導体８は、キャリア基
板１の外周部に配設されている。コンデンサをキャリア
基板１の芯部に設けたので、その誘電体４とLSIチップ1
0との間隔が小さくでき、ノイズ低減を一層図られる。
ップ10が１個である。またコンデンサ３はキャリア基板
の中央芯部に配設され、電源用導体７はキャリア基板の
中央部に配設され、一方、信号用導体８は、キャリア基
板１の外周部に配設されている。コンデンサをキャリア
基板１の芯部に設けたので、その誘電体４とLSIチップ1
0との間隔が小さくでき、ノイズ低減を一層図られる。
キャップ11はAlN,SiC等の高熱伝導性セラミック焼結
体一体のもの，又はLSIチップ10を搭載する部分をこれ
らのセラミックスとし、周囲を金属板とするものが用い
られる。
体一体のもの，又はLSIチップ10を搭載する部分をこれ
らのセラミックスとし、周囲を金属板とするものが用い
られる。
実施例４ 第３図は、本発明のキャリア基板の変形例を示す分解
断面図である。誘電体層２と中間層５の間に、誘電体と
同一の組成の層（ダミー層16）を配設し、中間層である
融点または軟化点の高いセラミックスの１部の成分の拡
散を、ダミー層で受け止め、誘電体層への進行を防ぐこ
とにした。誘電体層の両面には電極６を設け、実施例１
と同様の手法でコンデンサ内蔵チップキャリア基板を作
製した。
断面図である。誘電体層２と中間層５の間に、誘電体と
同一の組成の層（ダミー層16）を配設し、中間層である
融点または軟化点の高いセラミックスの１部の成分の拡
散を、ダミー層で受け止め、誘電体層への進行を防ぐこ
とにした。誘電体層の両面には電極６を設け、実施例１
と同様の手法でコンデンサ内蔵チップキャリア基板を作
製した。
キャリア基板のコンデンサ部には、絶縁体成分や中間
層成分の拡散は認められず、その回りにもクラックやは
がれ等はなく、コンデンサの静電容量も、0.5μＦで信
頼性のある特性が得られた。誘電体４の厚さは40μｍで
ある。
層成分の拡散は認められず、その回りにもクラックやは
がれ等はなく、コンデンサの静電容量も、0.5μＦで信
頼性のある特性が得られた。誘電体４の厚さは40μｍで
ある。
本発明は、以上説明したように、誘電体層に絶縁体層
からの反応を防ぎ、誘電体だけの組成を維持することが
できるため、誘電体特性の劣化を防止したキャリア基板
ができるので、それを備えた半導体装置によれば、信号
伝播速度の高速化を維持することができ、大型電子計算
機などにそれを適用した場合、キャリア基板内のコンデ
ンサが電気雑音を低減し、且つ、演算速度を高速化する
ことができる。
からの反応を防ぎ、誘電体だけの組成を維持することが
できるため、誘電体特性の劣化を防止したキャリア基板
ができるので、それを備えた半導体装置によれば、信号
伝播速度の高速化を維持することができ、大型電子計算
機などにそれを適用した場合、キャリア基板内のコンデ
ンサが電気雑音を低減し、且つ、演算速度を高速化する
ことができる。
第１図の（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るキャリア基板の
製造工程を示す工程図であり、第２図は本発明に係る半
導体装置の断面図であり、また、第３図は、本発明に係
るキャリア基板の変形例の分解断面図である。 １……キャリア基板、２……絶縁体層、３……コンデン
サ、４……誘電体層、５……中間層、６……電極、７…
…電源用（接地用）導体、８……信号用導体、10……LS
Iチップ、11……キャップ、12……伝熱ブロック、13…
…樹脂、14、15……半田端子、16……絶縁体ダミー層
製造工程を示す工程図であり、第２図は本発明に係る半
導体装置の断面図であり、また、第３図は、本発明に係
るキャリア基板の変形例の分解断面図である。 １……キャリア基板、２……絶縁体層、３……コンデン
サ、４……誘電体層、５……中間層、６……電極、７…
…電源用（接地用）導体、８……信号用導体、10……LS
Iチップ、11……キャップ、12……伝熱ブロック、13…
…樹脂、14、15……半田端子、16……絶縁体ダミー層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−86144（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−129348（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−37818（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−155643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−195964（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168663（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】誘電体層と絶縁体層と導体層とが積層され
たコンデンサ内蔵キャリア基板において、誘電体層と絶
縁体層の間に、誘電体や絶縁体よりも融点又は軟化点の
高いセラミックス層と、該セラミックス層の内部に誘電
体及び絶縁体成分の一部が拡散された融合物層とで形成
された中間層を有するコンデンサ内蔵キャリア基板。 - 【請求項２】絶縁体層と、この絶縁体層内に配設された
誘電体層と、この誘電体の配設位置を外して前記絶縁層
に貫設された１個以上の信号用導体と、前記誘電体層の
配設位置を通って前記絶縁体層に貫通され且つその貫設
部において誘電体と直接接触された１個以上の電源用及
び／又は接地用導体とを備えたコンデンサ内蔵キャリア
基板において、誘電体層と絶縁体層の間に、誘電体や絶
縁体よりも融点又は軟化点の高いセラミックス層と、該
セラミックス層の内部に誘電体及び絶縁体成分の一部が
拡散された融合物層とで形成された中間層を有するコン
デンサ内蔵キャリア基板。 - 【請求項３】請求項１又は２記載において、融点又は軟
化点の高いセラミックス層は、BaTiO3、ZrO2、TiO2、Ba
Oから選ばれた一種以上からなり、絶縁体層は、Al2O3、
SiO2、B2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、ZnOから選ばれた一
種以上からなり、誘電体層は、PbO3、MgO、Fe2O3、Ti
O2、WO3、Nb2O5、NiO3から選ばれた一種以上からなるこ
とを特徴とするコンデンサ内蔵キャリア基板。 - 【請求項４】請求項１又は２記載において、コンデンサ
が、幅1cm、長さ1cm当りのコンデンサ容量が0.01μＦ以
上であることを特徴とするコンデンサ内蔵キャリア基
板。 - 【請求項５】絶縁体材料のグリーンシートに複数の穴を
貫設する工程と、誘電体材料のグリーンシートに同様の
穴を貫設する工程と、絶縁体や誘電体よりも融点又は軟
化点の高いセラミックス材料のグリーンシートに同様の
穴を貫設する工程と、前記グリーンシートの穴に導電ペ
ーストを充填する工程と、絶縁体や誘電体よりも融点又
は軟化点の高いセラミックス材料又は誘電体材料のグリ
ーンシートに電極のパターンを印刷する工程と、誘電体
のグリーンシートを他のグリーンシートで各穴位置を合
わせて挟む工程と、熱間プレスにより各グリーンシート
を圧着する工程と、それを焼結する工程と、を含むこと
を特徴とするコンデンサ内蔵キャリア基板の製造方法。 - 【請求項６】請求項１又は２記載のコンデンサ内蔵キャ
リア基板と、該基板の一方の面に基板の各導体と導通さ
れて配設された回路チップと、該回路チップを封止する
キャップとを備えたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24082689A JP2598706B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | コンデンサ内蔵キャリア基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24082689A JP2598706B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | コンデンサ内蔵キャリア基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104261A JPH03104261A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2598706B2 true JP2598706B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17065277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24082689A Expired - Lifetime JP2598706B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | コンデンサ内蔵キャリア基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598706B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841740B2 (en) | 2000-06-14 | 2005-01-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Printed-wiring substrate and method for fabricating the same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4578134B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-11-10 | 京セラ株式会社 | コンデンサ内蔵ガラスセラミック多層配線基板 |
| KR100695909B1 (ko) * | 2005-03-14 | 2007-03-20 | 이인영 | 브래지어의 후크 고정구조 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP24082689A patent/JP2598706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841740B2 (en) | 2000-06-14 | 2005-01-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Printed-wiring substrate and method for fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03104261A (ja) | 1991-05-01 |
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