JP3250937B2 - 配線基板 - Google Patents

配線基板

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JP3250937B2
JP3250937B2 JP07196995A JP7196995A JP3250937B2 JP 3250937 B2 JP3250937 B2 JP 3250937B2 JP 07196995 A JP07196995 A JP 07196995A JP 7196995 A JP7196995 A JP 7196995A JP 3250937 B2 JP3250937 B2 JP 3250937B2
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wiring
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淳 田中
秀雄 江村
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K1/02Details
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    • HELECTRICITY
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4673Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
    • H05K3/4676Single layer compositions

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子やコンデン
サ、抵抗等の電子部品が搭載される配線基板に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、配線基板は一般に、酸化アルミニ
ウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁基体の内部
及び上面にタングステン、モリブデン、マンガン等の高
融点金属粉末から成る複数個の配線導体を被着させた構
造を有しており、絶縁基体の上面に半導体素子やコンデ
ンサ、抵抗等の電子部品を搭載させるとともに該電子部
品の電極を半田を介し配線導体に接続させることによっ
て絶縁基体上面に搭載された各電子部品はその各々が配
線導体を介して電気的に接続されるようになっている。
【0003】しかしながら、この従来の配線基板は、 絶縁基体を構成する酸化アルミニウム質焼結体の比誘
電率が9.5 〜10( 室温1MHz) と高いため、絶縁基体に形
成した配線導体を伝わる電気信号の伝搬速度が遅く、そ
のため電気信号の高速伝搬を要求する半導体素子はその
搭載が不可となる。
【0004】配線導体を構成するタングステン、モリ
ブデン等の電気抵抗値が高いため配線導体を伝わる電気
信号の電圧降下が大きく、そのため配線導体を微細とし
配線基板を小型高密度化することができない。
【0005】等の欠点を有していた。
【0006】そこで上記欠点を解消するために、絶縁基
体をガラスセラミックス焼結体で形成し、配線導体を銅
や銀、金等の粉末で形成した配線基板が提案されてい
る。
【0007】かかる配線基板によれば、絶縁基体を構成
するガラスセラミックス焼結体の比誘電率が5.5(室温1M
Hz) と低いことから絶縁基体に形成した配線導体を伝わ
る電気信号の伝搬速度が遅くなることはなく、高速伝搬
を要求する半導体素子の搭載も可能となる。
【0008】またこの配線基板によれば絶縁基体の焼成
温度が低く、配線導体を導通抵抗の小さい銅や銀、金で
形成することができることから配線導体を伝わる電気信
号の電圧降下も小さく、配線導体を微細として配線基板
を小型高密度化することもできる。
【0009】尚、前記配線基板においては、配線導体を
銅粉末で形成すると該銅粉末は酸化され易い金属である
ため配線導体の露出外表面に短時間に酸化物膜が形成さ
れてしまい、一旦、配線導体の表面に酸化物膜が形成さ
れると該酸化物膜は半田濡れ性が悪いため配線導体に電
子部品の電極を半田を介して強固に接続することができ
なくなることから銅粉末から成る配線導体の表面には耐
蝕性に優れるニッケル及び金がメッキ法により順次層着
される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記配
線基板はガラスセラミックス焼結体から成る絶縁基体が
白色を呈しており、その光の反射率が銀や金の光の反射
率に近似することから配線導体の位置を認識して電子部
品を配線基板の所定位置に搭載させるオートマウンタを
使用して配線基板上に半導体素子やコンデンサ等の電子
部品を搭載させる際、オートマウンタが配線導体の位置
を正確に認識することができず、その結果、配線基板の
所定位置に電子部品を正確に搭載することが不可となる
欠点を誘発した。
【0011】そこで上記欠点を解消するために配線基板
のガラスセラミックス焼結体から成る絶縁基体に酸化鉄
や酸化コバルト、酸化マンガン、酸化クロム、酸化ニッ
ケル等の着色剤を添加し絶縁基体全体を黒色や褐色、茶
褐色とすることによって光の反射率を配線導体を形成す
る銀や金等の光の反射率に対し異とすることが考えられ
る。
【0012】しかしながら、ガラスセラミックス焼結体
から成る絶縁基体に酸化鉄や酸化コバルト等の着色剤を
添加すると該着色剤は誘電体損が大きいため配線導体を
電気信号が高速で伝搬した場合、電気信号が大きく減衰
するという欠点が招来してしまう。
【0013】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は高速駆動を行う半導体素子やコンデン
サ、抵抗等の電子部品を所定位置に正確、且つ強固に搭
載接続することができる配線基板を提供することにあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は複数
層のガラスセラミックス焼結体から成る絶縁基体の内部
及び表面に配線導体を被着させて成る配線基板であっ
て、前記配線導体の表面を金層で被覆するとともに前記
絶縁基体の最上層のみを酸化鉄、酸化コバルト、酸化マ
ンガン、酸化クロムまたは酸化ニッケルを添加すること
により着色させたことを特徴とするものである。
【0015】また本発明の配線基板は複数層のガラスセ
ラミックス焼結体から成る絶縁基体の内部及び表面に配
線導体を被着させて成る配線基板であって、前記配線導
体を銀粉末もしくは金粉末で形成するとともに前記絶縁
基体の最上層のみを酸化鉄、酸化コバルト、酸化マンガ
ン、酸化クロムまたは酸化ニッケルを添加することによ
り着色させたことを特徴とするものである。
【0016】
【作用】本発明の配線基板によれば、複数層のガラスセ
ラミックス焼結体から成る絶縁基体の最上層を着色させ
たことから配線導体が銀、金で形成、或いは表面に金が
被覆されて形成されているとしても配線導体と絶縁基体
の光の反射率が異なり、これによってオートマウンタに
配線導体の位置を正確に認識させ、半導体素子やコンデ
ンサ等の電子部品を配線基板の所定位置に極めて正確に
搭載させることが可能となる。
【0017】また本発明の配線基板によれば、複数層の
ガラスセラミックス焼結体から成る絶縁基体の最上層の
みを着色させたことから絶縁基体全体の誘電体損は大き
くならず、その結果、配線導体に電気信号を高速で伝搬
させても電気信号が大きく減衰することもない。
【0018】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1は本発明の配線基板の一実施例を示し、1は絶
縁基体、2は配線導体である。この配線導体2 を絶縁基
体1 に被着させたものが配線基板Aとなる。
【0019】前記配線基板Aの絶縁基体1 はその上面に
半導体素子3 やコンデンサ4 等の電子部品が搭載され、
半導体素子3 やコンデンサ4 等の電子部品を支持する支
持部材として作用する。
【0020】前記絶縁基体1 は例えば、アルミナ20.0乃
至28.0重量%、残部がホウ珪酸ガラスより成るガラスセ
ラミックス焼結体で形成され、40.0乃至46.0重量%の酸
化珪素、5.0 乃至12.0重量%の酸化ホウ素、26.0乃至3
2.0重量%のアルミナ、8.0 乃至15.0重量%の酸化マグ
ネシウム、5.0 乃至10.0重量%の酸化亜鉛から成るホウ
珪酸ガラス粉末に、20.0乃至28.0重量%のアルミナ粉末
及び適当な有機バインダー、有機溶剤、可塑剤、分散剤
を添加混合して泥漿状となすとともに該泥漿物を従来周
知のドクターブレード法やカレンダロール法によりシー
ト状に成形することによってグリーンシート(生シー
ト)を得、しかる後、前記グリーンシートに適当な打ち
抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、約900 ℃
の温度で焼成することによって製作される。
【0021】前記ガラスセラミックス焼結体から成る絶
縁基体1 はその比誘電率が5.5(室温1MHz) 以下と低く、
そのため絶縁基体1 の内部及び表面に被着させた配線導
体2を伝わる電気信号の伝搬速度が極めて速いものとな
り、その結果、絶縁基体1 に電気信号の高速伝搬を要求
する半導体素子3 の搭載が可能となる。
【0022】また前記ガラスセラミックス焼結体から成
る絶縁基体1 の内部及び表面には更に複数個の配線導体
2 が被着形成されており、該配線導体2 には絶縁基体1
上に搭載される半導体素子3 やコンデンサ4 等の電極が
半田を介して接続され、これによって半導体素子3 やコ
ンデンサ4 等の電子部品はその各々が配線導体2 を介し
て相互に電気的に接続されることとなる。
【0023】前記配線導体2は銅粉末、銀粉末、金粉末
等から成り、例えば銅粉末にエチルセルロース、或いは
アクリル樹脂とアルファーテルピネオール等の溶剤とを
添加混合して得た銅ペーストを絶縁基体1と成るグリー
ンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法等により所
定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁基体1
の内部及び表面に所定パターンに被着形成される。
【0024】尚、前記配線導体2 を銅粉末で形成する場
合、銅は酸化され易い金属であるため銅粉末から成る配
線導体2 の露出外表面には酸化を防止するためにニッケ
ル及び金がメッキ法により順次層着される。
【0025】また前記配線導体2 は電気抵抗値の小さい
金、銀、銅等で形成されていることから配線導体2 を伝
わる電気信号の電圧降下は極めて小さなものとなり、そ
の結果、配線導体2 を微細化して配線導体Aの小型化高
密度化を達成することができる。
【0026】更に前記ガラスセラミックス焼結体から成
る絶縁基体1と配線導体2とから成る配線基板Aは絶縁基
体1の最上層1aのみが黒色や褐色、茶褐色に着色されて
おり、絶縁基体1の最上層1aの光の反射率が配線導体の
光の反射率に対し異なっている。そのためオートマウン
タを使用して半導体素子3やコンデンサ4等の電子部品を
配線基板Aの所定位置に搭載させる際、オートマウンタ
が配線導体2の位置を正確に認識して半導体素子3やコン
デンサ4等の電子部品を配線基板Aの所定位置に極めて
正確に搭載することができる。
【0027】前記絶縁基体1はまたその最上層1aのみが
黒色や褐色、茶褐色に着色されていることから絶縁基体
1全体の誘電体損はさほど大きくならず、その結果、配
線導体2に電気信号を高速で伝搬させても電気信号が大
きく減衰することもない。
【0028】前記絶縁基体1の最上層1aのみを黒色や褐
色、茶褐色に着色する方法としては複数枚のグリーンシ
ートを積層し焼成して絶縁基体1を得る際、最上層1aに
位置するグリーンシートに予め酸化鉄や酸化コバルト、
酸化マンガン、酸化クロム、酸化ニッケル等の着色剤を
添加しておくことによって行われる。
【0029】かくして上述の配線基板Aによれば、絶縁
基体1 の上面に半導体素子3 やコンデンサ4 等の電子部
品をオートマウンタを使用して搭載するとともに該半導
体素子3 やコンデンサ4 等の電極を半田を介して配線導
体2 に接続すれば、絶縁基体1 の上面に搭載される半導
体素子3 やコンデンサ4 等の電子部品はその各々が配線
導体2 を介して電気的に接続され、これによって所定の
電気回路を形成することとなる。
【0030】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では絶縁
基体1 の上面にのみ半導体素子3 やコンデンサ4 等の電
子部品を搭載したが、絶縁基体1 の上下両面に半導体素
子3 やコンデンサ4 等の電子部品を搭載してもよい。
【0031】この場合、絶縁基体1 はその上下の両表面
部が着色される。
【0032】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、複数層のガ
ラスセラミックス焼結体から成る絶縁基体の最上層を着
色させたことから配線導体が銀、金で形成、或いは表面
に金が被覆されて形成されているとしても配線導体と絶
縁基体の光の反射率が異なり、これによってオートマウ
ンタに配線導体の位置を正確に認識させ、半導体素子や
コンデンサ等の電子部品を配線基板の所定位置に極めて
正確に搭載させることが可能となる。
【0033】また本発明の配線基板によれば、複数層の
ガラスセラミックス焼結体から成る絶縁基体の最上層の
みを着色させたことから絶縁基体全体の誘電体損は大き
くならず、その結果、配線導体に電気信号を高速で伝搬
させても電気信号が大きく減衰することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線基板の一実施例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・・・・・・絶縁基体 1a・・・・・・・・・絶縁基体の最上層 2・・・・・・・・・・配線導体 3・・・・・・・・・・半導体素子 4・・・・・・・・・・コンデンサ A・・・・・・・・・・配線基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−31093(JP,A) 特開 昭56−138782(JP,A) 特開 昭60−242694(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 1/02 H05K 3/46

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数層のガラスセラミックス焼結体から成
    る絶縁基体の内部及び表面に配線導体を被着させて成る
    配線基板であって、前記配線導体の表面を金層で被覆す
    るとともに前記絶縁基体の最上層のみを酸化鉄、酸化コ
    バルト、酸化マンガン、酸化クロムまたは酸化ニッケル
    を添加することにより着色させたことを特徴とする配線
    基板。
  2. 【請求項2】複数層のガラスセラミックス焼結体から成
    る絶縁基体の内部及び表面に配線導体を被着させて成る
    配線基板であって、前記配線導体を銀粉末もしくは金粉
    末で形成するとともに前記絶縁基体の最上層のみを酸化
    鉄、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化クロムまたは酸
    化ニッケルを添加することにより着色させたことを特徴
    とする配線基板。
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