JP2817890B2 - セラミックス多層基板及びその製造方法 - Google Patents
セラミックス多層基板及びその製造方法Info
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Description
ラミックス多層基板及びその製造方法に関する。
ックス基板97〜99を積層したセラミックス多層基板
9がある。該セラミックス多層基板9の内部には,内層
回路58,59が形成されており,これらはビアホール
90の内部に充填されたビアホール導体5により外部と
電気的に導通している。内層回路58,59は,ビアホ
ール90の側面に配置されている。
しては,次の方法が考えられている。まず,図8に示す
ごとく,セラミックス基板97〜99を形成するための
グリーンシート77〜79の同一箇所に,ビアホール9
0を穿設する。該ビアホール90内にビアホール導体5
を充填する。次いで,上記グリーンシート78,79の
上下面に内層回路58,59を印刷形成する。
度では焼結しない末焼結グリーンシート61,69を上
記グリーンシート77〜79の上下に載置し,熱圧着す
る。次いで,これらを上記焼結温度で焼成し,セラミッ
クス基板97〜99を得る。その後,上記末焼結グリー
ンシート61,69を除去する。
造方法によれば,上記グリーンシートを焼成する際に,
図9に示すごとく,ビアホール90が湾曲し,ビアホー
ル90とビアホール導体5との間に隙間8が形成され
る。そのため,ビアホール導体5と内層回路58,59
とが断線することがあり,電気的接続信頼性に欠ける。
によるものであると推測される。即ち,焼成の際に,グ
リーンシート77〜79は,熱圧着した未焼結グリーン
シート61,69により上下方向から拘束されるので均
一な厚さに収縮する。しかし,上記グリーンシートは,
その内部平面方向においては何ら拘束されることなく自
由状態にある。そのため,図9に示すごとく,ビアホー
ル90は,その中央付近で湾曲変形してしまう。この湾
曲は,グリーンシート77〜79の全体厚みが大きい程
大きい。
温,低温が繰り返される場所で使用する場合,ビアホー
ルの膨張によって,上記のごとくビアホール導体と内層
回路との切断を生ずるおそれもある。本発明はかかる問
題点に鑑み,ビアホール内に充填されたビアホール導体
と内層回路との接続信頼性に優れたセラミックス多層基
板及びその製造方法を提供しようとするものである。
ックス基板を積層すると共に,ビアホール導体が充填さ
れているビアホールと,上記ビアホール導体に対して電
気的に接続されている内層回路とを有するセラミックス
多層基板において,複数枚の低温焼成セラミックス基板
を連続して貫通するすべての上記ビアホール内のビアホ
ール導体は,その端部にのみ,上記内層回路が配置接続
され,その側面には上記内層回路は配置されていないこ
とを特徴とするセラミックス多層基板にある。
複数枚の低温焼成セラミックス基板の間に設けた内層回
路が,複数枚のセラミックス基板を連続貫通するすべて
のビアホール内のビアホール導体に対しては,その端部
にのみ配置接続され,その側面には配置されていないこ
とである。上記端部とは,ビアホールの上端,又は下端
或いは上下両端をいう。ビアホールは,少なくともその
一が複数枚の低温焼成セラミックス基板を連続貫通して
いる。
低温焼成セラミックス基板を連続貫通して設けられてい
る場合には,ビアホールの最上部或いは最下部の端部に
のみ内層回路を配置している。そして,該ビアホール内
に充填されたビアホール導体 はその最上部或いは最下部
の端部にのみ内層回路と電気的に接続している。内層回
路は,セラミックス多層基板の内部に埋設されている。
また,上記の低温焼成セラミックス基板は,1000℃
以下,具体的には800〜1000℃において焼成する
ことができる低温焼成セラミックス基板を用いる。
としては,セラミックス基板を形成するためのグリーン
シートにビアホール導体を充填したビアホールを形成す
ると共に内層回路を形成し,上記複数枚のグリーンシー
トを積層し,次いで,上記グリーンシートの焼結温度で
は焼結しない未焼結グリーンシートを上記の積層したグ
リーンシートの上下に載置し,熱圧着し,次いで,上記
グリーンシートの焼結温度で焼成し,その後上記未焼結
グリーンシートを除去することによりセラミックス多層
基板を製造する方法であって,複数枚のグリーンシート
を連続して貫通するように形成されたすべての上記ビア
ホール内のビアホール導体は,その端部にのみ上記内層
回路を配置接続し,その側面には上記内層回路を配置し
ないことを特徴とするセラミックス多層基板の製造方法
がある。
を形成した後,スクリーン印刷等により導体ペーストを
塗布することにより形成する。該導体ペーストは,A
g,Ag−Pd,Au等を用いる。ビアホールには,ビ
アホール導体を充填する。なお,ビアホール導体も,上
記印刷時にビアホール内に充填する。
の際に未焼結グリーンシートと接着しないものを用い
る。未焼結グリーンシートとしては,アルミナ,ジルコ
ニア等を用いる。また,ここに注目すべきことは,上記
グリーンシートを積層する際には,その2枚以上を貫通
するすべてのビアホールに対して,その側面には内層回
路を配置しないことである。内層回路は,必ずビアホー
ル導体の端部とのみ接触させることである。
ックス基板は低温焼成セラミックス基板であっても,そ
れ以外のものであっても良いが,前記未焼結グリーンシ
ートとして,アルミナ,ジルコニア等を用いる場合には
セラミックス基板は前記低温焼成セラミックス基板を用
いることが好ましい。
セラミックス基板を連続貫通するすべてのビアホール内
のビアホール導体には,その端部にのみ内層回路が配置
接続され,その側面には内層回路が配置されていない。
そのため,たとえ,焼成時において,グリーンシートの
収縮によりビアホールが湾曲しても,ビアホールの側面
には内層回路が配置されていないため,何らビアホール
導体と内層回路との電気的接続性に支障を来すことはな
い。
温を繰り返す場所で長期間使用した場合においても,前
記従来例のごとく,ビアホール導体と内層回路とが切断
することもない。そのため,本発明のセラミックス多層
基板は,ビアホール導体と内層回路との接続信頼性に優
れている。従って,本発明によれば,ビアホール内に充
填されたビアホール導体と内層回路との接続信頼性に優
れたセラミックス多層基板及びその製造方法を提供する
ことができる。
する。本例のセラミックス多層基板9は,図1に示すご
とく,1000℃以下の低温で焼成されたセラミックス
基板97〜99を積層してなる。該セラミックス多層基
板9の内部には,内層回路58,59が形成されてお
り,これらはビアホール17〜19内に充填したビアホ
ール導体5の端部にのみ配置接続され,その側面には配
置されていない。上記ビアホール17〜19は,各セラ
ミックス基板97〜99にそれぞれ穿設されている。
部に充填されたビアホール導体5は,内層回路58を介
して電気的に接続されている。また,ビアホール18,
19の内部にそれぞれ充填されたビアホール導体5は,
内層回路59を介して電気的に接続されている。上記セ
ラミックス基板97〜99は,厚さ0.3mmである。
上記ビアホール17〜19の口径は,0.2mmであ
る。
法について説明する。まず,図2に示すごとく,セラミ
ックス基板97〜99形成用のグリーンシート77〜7
9と,該グリーンシート77〜79の焼結温度では焼結
しない未焼結グリーンシート61,69とを準備する。
グリーンシート77〜79は,1000℃以下で焼結す
る低温焼成基板用材料である。
たっては,まず,CaO−Al2O3−SiO2−B2
O3系ガラス60重量%(以下,%という)とアルミナ
40%とよりなるセラミックス基板材料の混合粉末に,
溶剤,バインダー,及び可塑剤を加え,混練して,スラ
リーを作製する。次いで,常法のドクターブレード法に
より,上記スラリーを用いて,厚み0.3mmのグリー
ンシートを作製する。
るに当たっては,アルミナ粉末をバインダーにより混合
して,ペースト状にする。次いで,常法のドクターブレ
ード法により,上記ペーストを用いて,厚み0.2mm
の未焼結グリーンシートを作製する。末焼結グリーンシ
ート61,69は,積層工程における熱圧着,及び加熱
工程における加熱では,膨張,収縮等の変形が生じない
ものであり,上記グリーンシートに積層した際,グリー
ンシート中に含まれるバインダーの蒸発を妨げないもの
である。また,未焼結グリーンシート61,69は,上
記グリーンシートの焼結温度では焼結しないものであ
る。
の互い違いの位置に,ビアホール17〜19を穿設す
る。次いで,ビアホール17〜19内に,ビアホール導
体5を充填する。ビアホール導体5は,グリーンシート
の焼成の際に未焼結グリーンシート61,69と接着し
ないものである。ビアホール導体5は,フリットを含有
していない銀系導体とバインダーとを混合してペースト
状にしたものである。次いで,グリーンシート78,7
9の上に内層回路58,59を印刷形成する。内層回路
58,59は,銀とバインダーとを混合した導体ペース
トである。
シート69,グリーンシート79,78,77,末焼結
グリーンシート61を,下から順に積層し,位置合わせ
を行い,熱圧着して,積層体90を得る。熱圧着の条件
は,温度100℃,加圧力50kg/cm2,20秒間
である。
で上記積層体90を焼成する。その条件は,最高900
℃,保持時間20分である。これにより,図4に示すご
とく,上記未焼結グリーンシート61,69と,上記グ
リーンシートが焼結したセラミックス基板97〜99と
からなる焼成体91が得られる。
シート61,69を,ハケで剥離,除去する。更に,上
記セラミックス基板の上に残存している末焼結グリーン
シート61,69の残留物を超音波洗浄により除去す
る。これにより,前記のごとく,図1に示したセラミッ
クス多層基板9が得られる。
例において,ビアホール17の下端には内層回路58
が,ビアホール18内のビアホール導体5の上下両端に
は内層回路58,59が,ビアホール19内のビアホー
ル導体5の上端には内層回路59が,それぞれ配置接続
されている。一方,ビアホール17〜19内のビアホー
ル導体5の側面には,いずれの内層回路も配置されてお
らず接続していない。
たとえ,焼成によるグリーンシートの収縮によりビアホ
ール17〜19が湾曲しても,該ビアホールの側面には
内層回路が配置されていないため,ビアホール内のビア
ホール導体5と内層回路58,59との電気的接続性に
支障を来すことがない。
を繰り返す場所で長時間使用した場合においても,前記
従来例のごとく,ビアホール17〜19内に充填されて
いるビアホール導体5と内層回路58,59とが断線す
ることもない。そのため,本例のセラミックス多層基板
9は,ビアホール導体と内層回路との接続信頼性に優れ
ている。
セラミックス基板95〜99を積層している。該セラミ
ックス多層基板9の内部には,内層回路56〜59,5
61,581が形成されており,これらはビアホール1
5〜19,116内のビアホール導体5の端部にのみ配
置接続されている。
6は,セラミックス基板96,97において同一位置に
形成され,2層のセラミックス基板の間を連続貫通して
いることである。上記ビアホール15〜19,116内
にはビアホール導体5が充填されている。
いては,ビアホール116は,2枚のセラミックス基板
96,97を連続貫通しているが,その側面は内層回路
が配置されていない。それ故,前記のごとく,ビアホー
ル内に充填されたビアホール導体と内層回路との間に切
断を生ずることはない。そのため,実施例1と同様の効
果を得ることができる。
セラミックス基板92〜99を積層している。該セラミ
ックス多層基板9の内部には,内層回路53〜58が形
成されており,これらはビアホール12〜16,112
〜114内のビアホール導体5の端部にのみ配置接続さ
れている。
セラミックス基板の間で連続貫通している。また,ビア
ホール112,113,114は,3枚のセラミックス
基板をそれぞれ連続貫通している。そして,上記連続貫
通しているビアホール14〜16,112〜114内の
ビアホール導体5には,いずれも端部にのみ内層回路が
配置接続され,それらの側面には内層回路が配置されて
いない。その他は実施例1と同様である。本例において
も,実施例1と同様の効果を得ることができる。
セラミックス多層基板の断線率を測定した。ビアホール
の測定個数は,10000個である。なお,比較のため
に,ビアホール内のビアホール導体5の側面に内層回路
を配置接続したセラミックス多層基板を作製し(図7参
照),これについても上記と同様にその断線率を測定し
た。
線率は0%(0個/10000個)であった。一方,比
較例においては,0.3%(30個/10000個)で
あった。このことからも知られるように,本発明の製造
方法によれば,ビアホール内に充填したビアホール導体
と内層回路との接続信頼性に優れたセラミックス多層基
板を作製できることが分かる。
示す製造工程説明図。
す製造工程説明図。
ル, 53〜59,561〜581...内層回路, 5...ビアホール導体, 61,69...未焼結グリーンシート, 77〜79...グリーンシート, 9...セラミックス多層基板, 92〜99...セラミックス基板,
Claims (2)
- 【請求項1】 複数枚の低温焼成セラミックス基板を積
層すると共に,ビアホール導体が充填されているビアホ
ールと,上記ビアホール導体に対して電気的に接続され
ている内層回路とを有するセラミックス多層基板におい
て, 複数枚の低温焼成セラミックス基板を連続して貫通する
すべての上記ビアホール内のビアホール導体は,その端
部にのみ,上記内層回路が配置接続され,その側面には
上記内層回路は配置されていないことを特徴とするセラ
ミックス多層基板。 - 【請求項2】 セラミックス基板を形成するためのグリ
ーンシートにビアホール導体を充填したビアホールを形
成すると共に内層回路を形成し,上記複数枚のグリーン
シートを積層し, 次いで,上記グリーンシートの焼結温度では焼結しない
未焼結グリーンシートを上記の積層したグリーンシート
の上下に載置し,熱圧着し, 次いで,上記グリーンシートの焼結温度で焼成し,その
後上記末焼結グリーンシートを除去することによりセラ
ミックス多層基板を製造する方法であって, 複数枚のグリーンシートを連続して貫通するように形成
されたすべての上記ビアホール内のビアホール導体は,
その端部にのみ上記内層回路を配置接続し,その側面に
は上記内層回路を配置しないことを特徴とするセラミッ
クス多層基板の製造方法。
Priority Applications (4)
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JP4298095A JP2817890B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | セラミックス多層基板及びその製造方法 |
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DE69305939T DE69305939T2 (de) | 1992-08-21 | 1993-08-19 | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Schaltungssubstrates |
EP93113295A EP0584726B1 (en) | 1992-08-21 | 1993-08-19 | Method of fabricating ceramic circuit substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06125178A JPH06125178A (ja) | 1994-05-06 |
JP2817890B2 true JP2817890B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17855101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4298095A Expired - Lifetime JP2817890B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-10-09 | セラミックス多層基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (4)
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KR20020005922A (ko) * | 2000-07-11 | 2002-01-18 | 이형도 | 다층 회로 기판 |
US6900395B2 (en) * | 2002-11-26 | 2005-05-31 | International Business Machines Corporation | Enhanced high-frequency via interconnection for improved reliability |
JP4683269B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2011-05-18 | Tdk株式会社 | 多層セラミック基板の製造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62279695A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-04 | 株式会社住友金属セラミックス | セラミツク多層配線基板 |
JPH01287992A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 低温焼結多層セラミック基板 |
JPH02244794A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Hitachi Ltd | 多層セラミック基板 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP4298095A patent/JP2817890B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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---|---|
JPH06125178A (ja) | 1994-05-06 |
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