JP3267299B2 - セラミック回路基板支持基板用電気フィードスルー - Google Patents
セラミック回路基板支持基板用電気フィードスルーInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、合衆国陸軍省から授与されたDAAB07−94−
Ｃ−C009号に基づく政府支援より達成された。合衆国政
府は本発明に対して一定の権利を有する。
Ｃ−C009号に基づく政府支援より達成された。合衆国政
府は本発明に対して一定の権利を有する。
本発明は、セラミック多層プリント回路基板に機械的
強度を付与するため用いられる熱伝導性支持基板への電
気フィードスルーの製造方法に関する。より詳細には、
本発明は、大量生産技術に適合するセラミック多層プリ
ント回路基板支持基板への電気フィードスルーの製造方
法に関する。
強度を付与するため用いられる熱伝導性支持基板への電
気フィードスルーの製造方法に関する。より詳細には、
本発明は、大量生産技術に適合するセラミック多層プリ
ント回路基板支持基板への電気フィードスルーの製造方
法に関する。
背景技術 セラミック多層回路基板は、長年、メインフレームコ
ンピュータなどの電子装置の回路に使用されてきた。そ
のようなプリント回路基板は、ガラス及び／またはセラ
ミック粉末を有機結合剤と共に「グリーンテープ」と呼
ばれるテープ状に型どりすることにより製造される。そ
のグリーンテープ上には例えばスクリーン印刷により金
属回路をパターン成型することが可能である。異なる層
の回路を電気的に接続するため、導電性材料により充填
されているバイアが各グリーンテープ層に形成される。
グリーンテープ層はその後、揃えられ、重ねられ、共に
圧縮され、さらに、有機残留物を焼却除去し、ガラスを
焼結するために加熱処理されて、熱処理多層セラミック
回路基板が形成される。
ンピュータなどの電子装置の回路に使用されてきた。そ
のようなプリント回路基板は、ガラス及び／またはセラ
ミック粉末を有機結合剤と共に「グリーンテープ」と呼
ばれるテープ状に型どりすることにより製造される。そ
のグリーンテープ上には例えばスクリーン印刷により金
属回路をパターン成型することが可能である。異なる層
の回路を電気的に接続するため、導電性材料により充填
されているバイアが各グリーンテープ層に形成される。
グリーンテープ層はその後、揃えられ、重ねられ、共に
圧縮され、さらに、有機残留物を焼却除去し、ガラスを
焼結するために加熱処理されて、熱処理多層セラミック
回路基板が形成される。
当初は、アルミナのようなセラミックが、グリーンテ
ープ層を形成するために使用された。しかし、これらの
セラミックは、1500℃に達する高い加熱温度を必要とす
る。これは、導電性回路パターンを形成するため、タン
グステンやモリブデンのような耐熱性の導電性金属の使
用を余儀なくされていた。なぜならこのような金属は、
高い加熱温度にも溶解せずに耐え得るからである。さら
に最近になり、アルミナの代わりに、1000℃以下の低温
で加熱処理できる不透明ガラスのような低温材料が使用
されている。これらのガラスあるいはガラス−セラミッ
ク材料で製造された多層回路基板は低融点で高導電性に
金属、例えば、銀、金、銅等とともに使用することがで
きる。しかし、これらのセラミック回路基板は、アルミ
ナベースの回路基板ほど強度がないという欠点を有す
る。
ープ層を形成するために使用された。しかし、これらの
セラミックは、1500℃に達する高い加熱温度を必要とす
る。これは、導電性回路パターンを形成するため、タン
グステンやモリブデンのような耐熱性の導電性金属の使
用を余儀なくされていた。なぜならこのような金属は、
高い加熱温度にも溶解せずに耐え得るからである。さら
に最近になり、アルミナの代わりに、1000℃以下の低温
で加熱処理できる不透明ガラスのような低温材料が使用
されている。これらのガラスあるいはガラス−セラミッ
ク材料で製造された多層回路基板は低融点で高導電性に
金属、例えば、銀、金、銅等とともに使用することがで
きる。しかし、これらのセラミック回路基板は、アルミ
ナベースの回路基板ほど強度がないという欠点を有す
る。
したがって、さらにより最近では、ガラスが固着する
金属あるいはセラミック製の支持基板上に低加熱処理温
度ガラスを堆積することが行われて来た。支持基板は、
ニッケル、コバール、鉄ニッケル／コバルト／マンガン
合金、インバール 、鉄ニッケル合金、低炭素鋼、ある
いは銅／コバール／銅、銅／モリブデン／銅または銅／
インバール ／銅複合材料等の熱伝導性材料、同様に窒
化アルミニウム、シリコンカーバイド、ダイアモンド等
の熱伝導性セラミックにより形成できる。これらの基板
により、複合物に強度が付与される。接合ガラスは、例
えばプラビュー（Prabhu）の米国特許第5,277,724号に
記載されているように、グリーンテープ層から形成され
るセラミック基板を基板に固着する。さらに正しく選択
された場合、この接合ガラスは、金属支持基板の少なく
とも二つの水平方向に対するグリーンテープの収縮を削
減することができる。この結果、収縮は全て厚さ方向に
のみ起こる。このことにより、加熱処理後のセラミック
層の回路パターンと金属基板のバイア孔の位置合わせの
問題が減少する。
金属あるいはセラミック製の支持基板上に低加熱処理温
度ガラスを堆積することが行われて来た。支持基板は、
ニッケル、コバール、鉄ニッケル／コバルト／マンガン
合金、インバール 、鉄ニッケル合金、低炭素鋼、ある
いは銅／コバール／銅、銅／モリブデン／銅または銅／
インバール ／銅複合材料等の熱伝導性材料、同様に窒
化アルミニウム、シリコンカーバイド、ダイアモンド等
の熱伝導性セラミックにより形成できる。これらの基板
により、複合物に強度が付与される。接合ガラスは、例
えばプラビュー（Prabhu）の米国特許第5,277,724号に
記載されているように、グリーンテープ層から形成され
るセラミック基板を基板に固着する。さらに正しく選択
された場合、この接合ガラスは、金属支持基板の少なく
とも二つの水平方向に対するグリーンテープの収縮を削
減することができる。この結果、収縮は全て厚さ方向に
のみ起こる。このことにより、加熱処理後のセラミック
層の回路パターンと金属基板のバイア孔の位置合わせの
問題が減少する。
しかし、支持基板の両面にガラス／セラミック多層セ
ラミック回路基板を形成することが望ましい場合、２枚
の回路基板間に熱及び電気伝導性の金属あるいはセラミ
ックの芯材が存在することにより、短絡が引き起こされ
てしまう。したがって、支持基板の一方の面上の多層回
路は、支持基板の他方の面上の多層回路と支持基板を貫
通するよりもむしろ回路基板周辺に沿って伸びる配線パ
ターンあるいは配線により接続されてきた。しかしなが
ら、このような周辺の配線パターンは、例えば回路基板
の取扱い中やモジュールへの回路基板の組立て中に損
傷、破壊等を受け易く、場合によっては、容認しうる設
計とするには、配線パターンを長すぎる状態にしなけれ
ばならないこともある。このような設計はまた配線長を
増加させ、相互接続密度を減少させる。したがって、支
持基板の両面上の２つのセラミック多層回路基板間を電
気的に接続する改良された方法が大いに望まれている。
ラミック回路基板を形成することが望ましい場合、２枚
の回路基板間に熱及び電気伝導性の金属あるいはセラミ
ックの芯材が存在することにより、短絡が引き起こされ
てしまう。したがって、支持基板の一方の面上の多層回
路は、支持基板の他方の面上の多層回路と支持基板を貫
通するよりもむしろ回路基板周辺に沿って伸びる配線パ
ターンあるいは配線により接続されてきた。しかしなが
ら、このような周辺の配線パターンは、例えば回路基板
の取扱い中やモジュールへの回路基板の組立て中に損
傷、破壊等を受け易く、場合によっては、容認しうる設
計とするには、配線パターンを長すぎる状態にしなけれ
ばならないこともある。このような設計はまた配線長を
増加させ、相互接続密度を減少させる。したがって、支
持基板の両面上の２つのセラミック多層回路基板間を電
気的に接続する改良された方法が大いに望まれている。
発明の開示 両面プリント回路基板用の支持基板に電気フィードス
ルーを形成する本発明の工程は、フィードスルー内に誘
電絶縁を形成することにより構成される。一般に、バイ
ア孔は、支持基板の芯材にドリル等により穴開けされ、
基板バイア孔はニッケルメッキされ、ガラス等の１種以
上の誘電材料がバイア孔内に堆積される。最後に誘電性
リング内側のバイア孔を満たすように導電性金属が堆積
される。誘電材料及び中心部の導電性金属は、溶解ある
いは流動することなく少なくとも900℃までの温度での
数回の加熱処理に耐えられなければならない。
ルーを形成する本発明の工程は、フィードスルー内に誘
電絶縁を形成することにより構成される。一般に、バイ
ア孔は、支持基板の芯材にドリル等により穴開けされ、
基板バイア孔はニッケルメッキされ、ガラス等の１種以
上の誘電材料がバイア孔内に堆積される。最後に誘電性
リング内側のバイア孔を満たすように導電性金属が堆積
される。誘電材料及び中心部の導電性金属は、溶解ある
いは流動することなく少なくとも900℃までの温度での
数回の加熱処理に耐えられなければならない。
図面の簡単な説明 本発明の教示は、添付図面を参照しながら、以下の詳
細な説明を検討することにより容易に理解できる。
細な説明を検討することにより容易に理解できる。
図１は、本発明の工程によるプリント回路基板支持基
板のバイア孔を充填する好適な工程のフローチャートで
あり、 図２は、本発明の工程において誘電体として使用する
のに適したガラスの熱膨張係数をプロットした図であ
り、 図３は、本発明の工程において誘電体として使用する
のに適したガラスの示差熱分析（DTA）結果をプロット
した図であり、 図4A及び図4Bは、バイア孔内にガラス誘電層を形成す
る工程を示す図であり、 図５は、本発明の工程により充填された充填バイア孔
を有するプリント回路基板支持基板の部分横断面図であ
る。
板のバイア孔を充填する好適な工程のフローチャートで
あり、 図２は、本発明の工程において誘電体として使用する
のに適したガラスの熱膨張係数をプロットした図であ
り、 図３は、本発明の工程において誘電体として使用する
のに適したガラスの示差熱分析（DTA）結果をプロット
した図であり、 図4A及び図4Bは、バイア孔内にガラス誘電層を形成す
る工程を示す図であり、 図５は、本発明の工程により充填された充填バイア孔
を有するプリント回路基板支持基板の部分横断面図であ
る。
発明を実施するための最良の形態 ここで使用する好適な支持基板は、市販のクライマッ
クスメタル社製の銅／モリブデン／銅・金属複合基板で
あるが、前述したような他の材料を代わりに使用するこ
ともできる。
クスメタル社製の銅／モリブデン／銅・金属複合基板で
あるが、前述したような他の材料を代わりに使用するこ
ともできる。
図１は、本発明によるプリント回路基板支持基板の電
気フィードスルーの好適な製造工程を示すフローチャー
トであり、同図を参照すると、本発明の工程の第１工程
では、例えば径約13〜40ミル以下の小径孔を開口できる
レーザーあるいは機械ドリル機器を用いて支持基板上に
バイア開口部が形成される。その後、機械的に穿孔され
た開口部は、軟石で端部を磨くことによりバリ取りさ
れ、それにより鋭角の角を有するバイア開口部は取り除
かれる。基板材料の厚さが大きければ大きい程、開口形
成はより困難となる。径13ミルの孔もまた、0.6ミリ秒
のパルス長を有する出力15〜30WのNd:YAGレーザを用い
ることで容易に形成することができる。20ミル厚の支持
基板に対して、７ミルの最小径の孔を容易に形成でき
る。支持基板の厚さがより厚い場合、形成できる最小孔
径はさらに大きくなる。例えば、40ミル厚の支持基板の
場合、容易に形成できる最小孔径は８ミルである。
気フィードスルーの好適な製造工程を示すフローチャー
トであり、同図を参照すると、本発明の工程の第１工程
では、例えば径約13〜40ミル以下の小径孔を開口できる
レーザーあるいは機械ドリル機器を用いて支持基板上に
バイア開口部が形成される。その後、機械的に穿孔され
た開口部は、軟石で端部を磨くことによりバリ取りさ
れ、それにより鋭角の角を有するバイア開口部は取り除
かれる。基板材料の厚さが大きければ大きい程、開口形
成はより困難となる。径13ミルの孔もまた、0.6ミリ秒
のパルス長を有する出力15〜30WのNd:YAGレーザを用い
ることで容易に形成することができる。20ミル厚の支持
基板に対して、７ミルの最小径の孔を容易に形成でき
る。支持基板の厚さがより厚い場合、形成できる最小孔
径はさらに大きくなる。例えば、40ミル厚の支持基板の
場合、容易に形成できる最小孔径は８ミルである。
穿孔された孔は、次にバリ取りされてニッケルめっき
される。この工程では、支持基板の芯材を密封するもの
で、これは従来のニッケル電気めっき方法により達成さ
れる。次に、ニッケルが、約820℃の温度で空気中で加
熱すること等により酸化される。酸化ニッケル層は、10
8〜109オームの抵抗を有し、バイア孔内の誘電材料の第
１リングを構成する。
される。この工程では、支持基板の芯材を密封するもの
で、これは従来のニッケル電気めっき方法により達成さ
れる。次に、ニッケルが、約820℃の温度で空気中で加
熱すること等により酸化される。酸化ニッケル層は、10
8〜109オームの抵抗を有し、バイア孔内の誘電材料の第
１リングを構成する。
次に、ガラス等の絶縁性誘電層が、環状リングを形成
するためバイア孔内に堆積される。ガラスは、複数回の
加熱処理中に割れる可能性がある脆弱な材料であるた
め、開口部内に連続して２層またはそれ以上の多層のガ
ラス層を形成することが好ましい。それにより、たとえ
一層に細孔のような欠陥が生じても、それがガラス層全
体へ伸びてフィードスルーの短絡を引き起こすことはな
い。
するためバイア孔内に堆積される。ガラスは、複数回の
加熱処理中に割れる可能性がある脆弱な材料であるた
め、開口部内に連続して２層またはそれ以上の多層のガ
ラス層を形成することが好ましい。それにより、たとえ
一層に細孔のような欠陥が生じても、それがガラス層全
体へ伸びてフィードスルーの短絡を引き起こすことはな
い。
銅／モリブデン／銅金属複合基板を用いる本発明での
使用に適したガラスは、銅／モリブデン／銅基板に整合
した熱膨張係数を有し、酸化ニッケルと良好な接着性を
有し、酸化ニッケルを濡らすことができ、所望のセラミ
ック多層回路基板を形成するのに必要な温度で加熱する
ことができるものでなくてはならない。
使用に適したガラスは、銅／モリブデン／銅基板に整合
した熱膨張係数を有し、酸化ニッケルと良好な接着性を
有し、酸化ニッケルを濡らすことができ、所望のセラミ
ック多層回路基板を形成するのに必要な温度で加熱する
ことができるものでなくてはならない。
以下に示す重量比組成を有する一つの特有のガラス組
成物が、前記ニッケルめっき銅／モリブデン／銅複合金
属基板に対して特に有効である。
成物が、前記ニッケルめっき銅／モリブデン／銅複合金
属基板に対して特に有効である。
ZnO 28.68 MgO 5.92 BaO 6.21 Al2O3 15.36 SiO2 43.82 このガラスは、図２に示すような熱膨張係数特性図及
び図３に示すようなDTA特性図を有する。このガラス
は、基板バイア孔用の誘電性絶縁材として利用可能であ
る。同じガラスは、後述のように導電性金属で各バイア
孔の中心を充填するのに必要な厚膜導電性バイア充填イ
ンクの成分として、後の工程でもまた利用可能である。
び図３に示すようなDTA特性図を有する。このガラス
は、基板バイア孔用の誘電性絶縁材として利用可能であ
る。同じガラスは、後述のように導電性金属で各バイア
孔の中心を充填するのに必要な厚膜導電性バイア充填イ
ンクの成分として、後の工程でもまた利用可能である。
好適な金属基板に使用するのに適したもう１つのガラ
ス組成物は、以下の重量比組成である。
ス組成物は、以下の重量比組成である。
MgO 29.0 Al2O3 22.0 SiO2 45.0 P2O5 1.5 B2O3 1.0 ZrO2 1.5 前述のガラスを構成する標準うわぐすりインクからな
るガラス組成物を塗布する好適な方法は、スクリーン印
刷後に、一層以上の前述のガラス層を堆積するために真
空にすることである。このようなうわぐすりインクは、
微細分割ガラス及び有機ビヒクルより構成される。適当
な有機ビヒクルは、適当な溶剤中の樹脂結合剤溶液であ
る。樹脂は、例えば、セルロース誘導体やポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポリエステル、ポリオレフ
ィン等の合成樹脂である。溶剤は、パイン油、テルピネ
オール、ブチルカルビトールアセテート、２、２、４ト
リメチル−１、３−ペンタネディオールモノイソブチレ
ート等を使用できる。一般に、ビヒクルは、樹脂結合剤
の重量比にして約５〜25％含有される。
るガラス組成物を塗布する好適な方法は、スクリーン印
刷後に、一層以上の前述のガラス層を堆積するために真
空にすることである。このようなうわぐすりインクは、
微細分割ガラス及び有機ビヒクルより構成される。適当
な有機ビヒクルは、適当な溶剤中の樹脂結合剤溶液であ
る。樹脂は、例えば、セルロース誘導体やポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポリエステル、ポリオレフ
ィン等の合成樹脂である。溶剤は、パイン油、テルピネ
オール、ブチルカルビトールアセテート、２、２、４ト
リメチル−１、３−ペンタネディオールモノイソブチレ
ート等を使用できる。一般に、ビヒクルは、樹脂結合剤
の重量比にして約５〜25％含有される。
したがって、本発明のガラスは、支持基板材料に近い
熱膨張係数を有するガラスから構成され、酸化ニッケル
を濡らし、そして約1000℃までの温度で加熱処理が可能
である。本発明の適当なガラスには、重量比約28.68％
の酸化亜鉛、約5.92％の酸化マグネシウム、約6.21％の
酸化バリウム、約15.36％の酸化アルミニウム、約43.82
％の酸化シリコンからなるガラス及び約29％の酸化マグ
ネシウム、約22％の酸化アルミニウム、約45％の酸化シ
リコン、最大約４％までの酸化リン、酸化ホウ素、酸化
ジルコニウムからなるガラスが含まれる。
熱膨張係数を有するガラスから構成され、酸化ニッケル
を濡らし、そして約1000℃までの温度で加熱処理が可能
である。本発明の適当なガラスには、重量比約28.68％
の酸化亜鉛、約5.92％の酸化マグネシウム、約6.21％の
酸化バリウム、約15.36％の酸化アルミニウム、約43.82
％の酸化シリコンからなるガラス及び約29％の酸化マグ
ネシウム、約22％の酸化アルミニウム、約45％の酸化シ
リコン、最大約４％までの酸化リン、酸化ホウ素、酸化
ジルコニウムからなるガラスが含まれる。
図4Aは、金属基板24のバイア孔22を覆うプリントガラ
ス層20を示している。
ス層20を示している。
印刷後、バイア孔22内部にガラスインク層20をもたら
すのに十分な真空を、矢印25方向に金属基板24下に加え
る。それによりバイア孔22内にガラスインクの環状リン
グが形成される。次に、このガラス層は乾燥される。堆
積及び真空吸引がバイア孔22内に多層ガラス誘電体層を
形成するために繰り返される。金属基板24の両面が使用
される場合、前記一連の工程は、金属基板24の反対側の
面に対して繰り返される。
すのに十分な真空を、矢印25方向に金属基板24下に加え
る。それによりバイア孔22内にガラスインクの環状リン
グが形成される。次に、このガラス層は乾燥される。堆
積及び真空吸引がバイア孔22内に多層ガラス誘電体層を
形成するために繰り返される。金属基板24の両面が使用
される場合、前記一連の工程は、金属基板24の反対側の
面に対して繰り返される。
支持基板はそれから加熱処理されて、ガラス粉末が焼
結され、開口部に複合加熱ガラス絶縁体層が形成され
る。
結され、開口部に複合加熱ガラス絶縁体層が形成され
る。
次に、導電性金属粉末を含有する厚いバイア充填イン
クが、金属基板に塗布される。この場合も、従来のスク
リーン印刷技術が利用される。例えば、適当な導電厚膜
インクは、銀、あるいは他の導電性金属粉末、ガラス、
そして有機ビヒクルの混合物からなる。そしてそれらは
前述したように、スクリーン印刷可能な厚膜ペーストを
形成するための割合で混合されている。
クが、金属基板に塗布される。この場合も、従来のスク
リーン印刷技術が利用される。例えば、適当な導電厚膜
インクは、銀、あるいは他の導電性金属粉末、ガラス、
そして有機ビヒクルの混合物からなる。そしてそれらは
前述したように、スクリーン印刷可能な厚膜ペーストを
形成するための割合で混合されている。
厚膜導電バイア充填インクは、微細に分割された導電
性金属粉末を予め選択されたガラス粉末及び有機ビヒク
ルに混合することにより作成される。適当な導電性粉末
には、銀、金、銅、それらの混合物、及びそれらとパラ
ジウム及びプラチナム等、あるいはニッケルとの合金が
含まれる。加熱処理された厚膜導電性金属インクは、重
量比約50〜90％の金属、約10〜50％のガラスにより構成
可能である。
性金属粉末を予め選択されたガラス粉末及び有機ビヒク
ルに混合することにより作成される。適当な導電性粉末
には、銀、金、銅、それらの混合物、及びそれらとパラ
ジウム及びプラチナム等、あるいはニッケルとの合金が
含まれる。加熱処理された厚膜導電性金属インクは、重
量比約50〜90％の金属、約10〜50％のガラスにより構成
可能である。
厚膜導電バイア充填インク組成物は、ガラスで絶縁さ
れたバイア孔を充填するため準備されたプリント回路基
板支持基板に塗布され、次に、有機材料を取り除き、導
電性絶縁フィードスルーが得られるように金属粉末を焼
結するため、加熱される。
れたバイア孔を充填するため準備されたプリント回路基
板支持基板に塗布され、次に、有機材料を取り除き、導
電性絶縁フィードスルーが得られるように金属粉末を焼
結するため、加熱される。
図５は、内部に誘電絶縁電気フィードスルーを有する
金属基板24の横断面図である。金属基板24のバイア孔22
は、その内部に酸化ニッケル誘電体の第１の層22と、二
つの誘電ガラス層26、28と導電性バイア充填層30を有す
る。充分な量の導電性バイア充填インクが、バイア孔22
の残りの部分を完全に充填するように、工程の最後にお
いて加えられる。
金属基板24の横断面図である。金属基板24のバイア孔22
は、その内部に酸化ニッケル誘電体の第１の層22と、二
つの誘電ガラス層26、28と導電性バイア充填層30を有す
る。充分な量の導電性バイア充填インクが、バイア孔22
の残りの部分を完全に充填するように、工程の最後にお
いて加えられる。
基板の残りの部から誘電絶縁されたバイア開口中に導
電性バイアを有する前述のように調整された支持基板
は、その後、従来の方法で、本発明の支持基板から両面
多層プリント回路基板を製作するのに使用可能である。
電性バイアを有する前述のように調整された支持基板
は、その後、従来の方法で、本発明の支持基板から両面
多層プリント回路基板を製作するのに使用可能である。
前述の処理工程は、基板の両面上の回路間で短絡する
ことなく、内部に複数の電気フィードスルーを有する再
生可能支持基板を作成するのに利用可能である。前記の
ように調整された電気フィードスルーを有する支持基板
は、フィードスルーの構造的、電気的完全性を阻害する
ことなく、セラミック多層プリント回路基板を形成する
のに使用される温度での数回に渡る加熱処理に耐えるこ
とができる。
ことなく、内部に複数の電気フィードスルーを有する再
生可能支持基板を作成するのに利用可能である。前記の
ように調整された電気フィードスルーを有する支持基板
は、フィードスルーの構造的、電気的完全性を阻害する
ことなく、セラミック多層プリント回路基板を形成する
のに使用される温度での数回に渡る加熱処理に耐えるこ
とができる。
以上本発明の方法及び電気フィードスルーについて具
体的実施例を基に説明したが、当業者であれば分かると
おり、前記ガラス層及び導体に対して、他の材料及び反
応条件を使用できる。従って、本発明の範囲は、添付さ
れた請求の範囲によってのみ限定されることを企図して
いる。
体的実施例を基に説明したが、当業者であれば分かると
おり、前記ガラス層及び導体に対して、他の材料及び反
応条件を使用できる。従って、本発明の範囲は、添付さ
れた請求の範囲によってのみ限定されることを企図して
いる。
フロントページの続き (72)発明者 コンロン，エドワード，ジェイムズ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 プリンストン マウント ルーカス ロ ード 396 (72)発明者 クマール，アナンダ，ホサケレ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 プレインズボロ アスペン ドライヴ 1907 (56)参考文献 特開 平２−249293（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−213079（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−237081（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/44 H05K 1/11 H05K 3/46
Claims (11)
- 【請求項１】金属製の加熱処理プリント回路基板支持基
板であって、ニッケル層、酸化ニッケル誘電体層、ガラ
ス誘電体層でライニングされ、導体が充填されたバイア
を有し、前記ガラス層は金属基板から前記導体を絶縁す
る機能を有し、金属層と合致する熱膨張率を有している
金属製の加熱処理プリント回路基板支持基板。 - 【請求項２】前記支持基板は、鉄ニッケル合金、コバー
ル及び銅／鉄ニッケル合金／銅、銅／モリブデン／銅、
銅／コバール／銅の複合物からなるグループのうちのい
ずれかの導電性金属である請求項１記載の支持基板。 - 【請求項３】前記ガラス誘電体層は、約28.68重量％の
酸化亜鉛、約5.92重量％の酸化マグネシウム、約6.21重
量％の酸化バリウム、約15.36重量％の酸化アルミニウ
ム、約43.82重量％の酸化シリコンからなるガラスと、
約29重量％の酸化マグネシウム、約22重量％の酸化アル
ミニウム、約45重量％の酸化シリコン、及び約５重量％
までのリン、ホウ素、ジルコニウムの各酸化物からなる
ガラスとのいずれかのガラスである請求項２記載の支持
基板。 - 【請求項４】前記導体は、約28.68重量％の酸化亜鉛、
約5.92重量％の酸化マグネシウム、約6.21重量％の酸化
バリウム、約15.36重量％の酸化アルミニウム、約43.82
重量％の酸化シリコンからなるガラスと、約29重量％の
酸化マグネシウム、約22重量％の酸化アルミニウム、約
45重量％の酸化シリコン、及び約５重量％までのリン、
ホウ素、ジルコニウムの各酸化物からなるガラスとのい
ずれかのガラスと導電性粉末との混合物である請求項１
記載の支持基板。 - 【請求項５】前記支持基板は、銅／モリブデン／銅、銅
／コバール／銅、銅／鉄ニッケル合金／銅、インバール
及びコバールからなるクループのうちのいずれかのニッ
ケルめっき複合物から構成されている請求項４記載の支
持基板。 - 【請求項６】前記導電性粉末は、銀、銅及び金からなる
グループのいずれかである請求項４記載の支持基板。 - 【請求項７】前記ガラス誘電体層は、酸化ニッケルを濡
らし、約1000℃までの温度で加熱処理できる請求項４記
載の支持基板。 - 【請求項８】前記ガラス誘電体層は、約28.68重量％の
酸化亜鉛、約5.92重量％の酸化マグネシウム、約6.21重
量％の酸化バリウム、約15.36重量％の酸化アルミニウ
ム、約43.82重量％の酸化シリコンよりなるガラスと、
約29重量％の酸化マグネシウム、約22重量％の酸化アル
ミニウム、約45重量％の酸化シリコン、及び約５％まで
のリン、ホウ素、ジルコニウムの各酸化物からなるガラ
スと、のいずれかである請求項７記載の支持基板。 - 【請求項９】両面セラミック多層回路基板の製造に使用
されるプリント回路基板金属支持基板の電気フィードス
ルーを形成する方法であって、 ａ）前記支持基板にバイア孔を形成し、 ｂ）前記バイア孔内側にニッケルライニングを電気メッ
キし、 ｃ）前記ニッケルライニングの表面を酸化させ、 ｄ）前記バイア孔を支持基板の金属と合致する熱膨張率
を有する誘電体ガラスで一部充填し、 ｅ）導電性粉末と前記誘電体ガラスの混合物である導体
インクで前記バイア孔を充填し、 ｆ）前記支持基板を加熱して、前記バイア孔中の有機材
料を除去し、金属及びガラス粉末を焼結する、 工程からなる電気フィードスルー形成方法。 - 【請求項１０】前記誘電体ガラスは、約28.68重量％の
酸化亜鉛、約5.92重量％の酸化マグネシウム、約6.21重
量％の酸化バリウム、約15.36重量％の酸化アルミニウ
ム、約43.82重量％の酸化シリコンよりなるガラスと、
約29重量％の酸化マグネシウム、約22重量％の酸化アル
ミニウム、約45重量％の酸化シリコン、及び約５％まで
のリン、ホウ素、ジルコニウムの各酸化物からなるガラ
スと、のいずれかである請求項９記載の電気フィードス
ルー形成方法。 - 【請求項１１】前記支持基板は、インバール、コバー
ル、銅／コバール／銅の複合物、銅／鉄ニッケル合金／
銅の複合物及び銅／モリブデン／銅の複合物からなるグ
ループのうちのいずれかである請求項９記載の方法。
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