JP4735018B2 - Multilayer ceramic substrate and manufacturing method thereof - Google Patents
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この発明は、多層セラミック基板およびその製造方法に関するもので、特に、特定のセラミック層を厚み方向に貫通するように設けられる貫通導体を備える、多層セラミック基板およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a multilayer ceramic substrate and a manufacturing method thereof, and more particularly to a multilayer ceramic substrate including a through conductor provided so as to penetrate a specific ceramic layer in a thickness direction and a manufacturing method thereof.
多層セラミック基板は、セラミック層の主面に沿って延びる膜状の面内導体とセラミック層を厚み方向に貫通する貫通導体(ビアホール導体)とによって構成される、三次元的な配線導体をその内部に形成している。貫通導体は、たとえば、CO2 レーザ光の照射やパンチング加工によってセラミックグリーンシートに貫通孔を設け、その後、この貫通孔に、導電性粉末を有機ビヒクル中に分散させてなる導電性ペーストを充填する、各工程を経ることによって形成される。 The multilayer ceramic substrate has a three-dimensional wiring conductor composed of a film-like in-plane conductor extending along the main surface of the ceramic layer and a through conductor (via hole conductor) penetrating the ceramic layer in the thickness direction. Is formed. The through conductor is provided with a through hole in the ceramic green sheet by, for example, irradiation of CO 2 laser light or punching, and then the through hole is filled with a conductive paste in which conductive powder is dispersed in an organic vehicle. It is formed by going through each step.
しかしながら、上述した貫通孔を設けるための工程および貫通孔へ導電性ペーストを充填するための工程は、難易度が非常に高く、手間がかかり、そのため、高コストを必要とする工程である。 However, the process for providing the through-hole and the process for filling the through-hole with the conductive paste are very difficult and time-consuming, and therefore require a high cost.
たとえば、貫通導体のための貫通孔を設けるにあたってCO2 レーザを使う場合、装置そのものが高価であることに加え、セラミックグリーンシートへのレーザ光の照射時において、照射を受けた部分が飛散し、飛散物が貫通孔の周壁に付着してしまうことがあり、所望形状の貫通孔を形成できないことがある。 For example, when a CO 2 laser is used to provide a through hole for a through conductor, in addition to the device itself being expensive, the irradiated portion is scattered when the ceramic green sheet is irradiated with laser light, The scattered matter may adhere to the peripheral wall of the through hole, and the through hole having a desired shape may not be formed.
他方、貫通孔を設けるためにパンチング加工を使う場合、パンチング加工は機械的加工であるため、一度に多くの貫通孔、特に微小径の貫通孔を形成することが困難である。 On the other hand, when punching is used to provide the through-holes, it is difficult to form many through-holes, particularly small-diameter through-holes at a time, because the punching is mechanical.
さらに、貫通導体は、多層セラミック基板の高密度化に伴って微小化している。そのため、貫通導体のための貫通孔が微小化され、この貫通孔の微小化が進むほど、貫通孔への導電性ペーストの充填工程は難易度がより高くなり、その結果として、充填不良が生じやすく、それが原因となって貫通導体での断線が起こりやすくなっている。 Furthermore, the through conductors are miniaturized as the density of the multilayer ceramic substrate increases. Therefore, as the through hole for the through conductor is miniaturized and the miniaturization of the through hole proceeds, the filling process of the conductive paste into the through hole becomes more difficult, resulting in poor filling. It is easy to cause disconnection at the through conductor.
このような状況に鑑みて、貫通導体を設けるための貫通孔形成工程および導電性ペースト充填工程を経ることなく、三次元的な配線導体を有する多層セラミック基板を製造するための方法がいくつか提案されている。 In view of such a situation, several methods for manufacturing a multilayer ceramic substrate having a three-dimensional wiring conductor are proposed without going through a through hole forming step for providing a through conductor and a conductive paste filling step. Has been.
たとえば、特開2003−347731号公報(特許文献1)および特開2001−135548号公報(特許文献2)には、第1のセラミックグリーンシート上に突起状導体(バンプ部分または導体突起)を形成しておき、これを第2のセラミックグリーンシートに突き刺すことによって、貫通導体を形成し、多層セラミック基板の内部に三次元的な配線導体を形成することが記載されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-347731 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-135548 (Patent Document 2), a protruding conductor (bump portion or conductor protrusion) is formed on a first ceramic green sheet. It is described that a through conductor is formed by piercing the second ceramic green sheet to form a three-dimensional wiring conductor inside the multilayer ceramic substrate.
しかしながら、上述の方法によれば、第1および第2のセラミックグリーンシートならびに突起状導体の各々の固さによっては、突起状導体が第2のセラミックグリーンシートにうまく突き刺さらないことがあり、この場合には、第2のセラミックグリーンシートに設けられた面内導体とこの突起状導体によって与えられた貫通導体との間で導通不良を引き起こすことになる。
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決しながら、貫通孔形成工程および導電性ペースト充填工程を経ることなく、接続信頼性の高い貫通導体を安定して形成することができる、多層セラミック基板の製造方法を提供しようとすることである。 Therefore, the object of the present invention can stably form a through conductor with high connection reliability without going through the through hole forming step and the conductive paste filling step, while solving the above-described problems. An object is to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate.
この発明の他の目的は、上述したような製造方法によって製造することができる、多層セラミック基板の構造を提供しようとすることである。 Another object of the present invention is to provide a multilayer ceramic substrate structure that can be manufactured by the manufacturing method as described above.
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、上述した技術的課題を解決するため、第1のセラミックグリーンシート上に、当該第1のセラミックグリーンシートを焼結させるための焼成温度では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む第1の拘束層を形成する工程と、少なくとも一部が第1の拘束層上に位置する部分上に乗るように、第1の突起状導体を形成する工程と、第1の突起状導体を、第1の拘束層とともに、第1のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第1の埋め込み工程と、第1のセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ複数のセラミックグリーンシートを積層方向にプレスすることによって、グリーンシート積層体を作製する、積層工程と、グリーンシート積層体を焼成する、焼成工程とを備えることを主要な特徴としている。
第1の実施態様では、上記第1の埋め込み工程において、第1の拘束層の一部を第1の突起状導体の周側面の少なくとも一部に沿って這い上がった状態とすることを特徴としている。
In order to solve the above-described technical problem, the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention substantially includes a firing temperature for sintering the first ceramic green sheet on the first ceramic green sheet. Forming a first constraining layer containing an inorganic material powder that is not sintered, and forming a first projecting conductor so that at least a part of the first constraining layer is located on the first constraining layer. A first embedding step of embedding the first protruding conductor together with the first constraining layer in the first ceramic green sheet, and stacking a plurality of ceramic green sheets including the first ceramic green sheet, In addition, a green sheet laminate is produced by pressing a plurality of ceramic green sheets in the laminating direction. To formed, it is mainly characterized in that it comprises a firing step.
In the first embodiment, in the first embedding step, a part of the first constraining layer is in a state of scooping up along at least a part of the peripheral side surface of the first protruding conductor. Yes.
上記第1の実施態様は、導電性粉末を有機ビヒクル中に分散させてなる導電性ペーストを用いて、第1の面内導体を形成する工程をさらに備え、上述した第1の突起状導体を形成する工程では、少なくとも一部が第1の面内導体の第1の拘束層上に位置する部分上に乗るように、第1の突起状導体が形成され、上述した第1の埋め込み工程では、第1の突起状導体が、第1の拘束層および第1の面内導体の各一部とともに、第1のセラミックグリーンシートの内部に埋め込まれることが好ましい。
上記の場合、第1の埋め込み工程において、第1の突起状導体の埋め込み方向の先端にある端面の少なくとも一部は、第1の拘束層および第1の面内導体のいずれにも被覆されていない状態とされ、導電性ペーストを用いて、第2のセラミックグリーンシート上に第2の面内導体を形成する工程をさらに備え、積層工程は、第1の突起状導体と第2の面内導体とが接するように、第1のセラミックグリーンシートと第2のセラミックグリーンシートとを積層する工程を備え、焼成工程は、第1の突起状導体と第2の面内導体とを焼結により接合させる工程を備えることがより好ましい。
The first embodiment further includes a step of forming a first in-plane conductor using a conductive paste obtained by dispersing conductive powder in an organic vehicle, and the first protruding conductor described above is provided. In the forming step, the first protruding conductor is formed so that at least a part of the first in-plane conductor is placed on the portion located on the first constraining layer. In the first embedding step described above, The first projecting conductor is preferably embedded in the first ceramic green sheet together with each of the first constraining layer and the first in-plane conductor.
In the above case, in the first embedding step, at least a part of the end surface at the front end in the embedding direction of the first protruding conductor is covered with both the first constraining layer and the first in-plane conductor. A step of forming a second in-plane conductor on the second ceramic green sheet using a conductive paste, and the laminating step includes the first projecting conductor and the second in-plane A step of laminating the first ceramic green sheet and the second ceramic green sheet so that the conductor is in contact, and the firing step includes sintering the first protruding conductor and the second in-plane conductor by sintering; It is more preferable to provide the process to join.
上記第1の実施態様において、上記第1の埋め込み工程は、第1の突起状導体とともに、第1のセラミックグリーンシート全体をその厚み方向にプレスするように実施されることが好ましい。 In the first embodiment , the first embedding step is preferably performed so as to press the entire first ceramic green sheet in the thickness direction together with the first protruding conductor.
上述の場合、第2のセラミックグリーンシート上に、無機材料粉末を含む第2の拘束層を形成する工程と、第2の突起状導体を第2の拘束層の上に形成する工程と、第2の突起状導体とともに、第2のセラミックグリーンシート全体をその厚み方向にプレスし、それによって、第2の突起状導体を、第2の拘束層の一部とともに、第2のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第2の埋め込み工程とをさらに備え、積層工程は、第1および第2の埋め込み工程の後、第1および第2のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ積層方向にプレスする工程を備えていてもよい。 In the above case , a step of forming a second constraining layer containing inorganic material powder on the second ceramic green sheet, a step of forming a second protruding conductor on the second constraining layer, The entire second ceramic green sheet is pressed in the thickness direction together with the two projecting conductors, so that the second projecting conductor is bonded to the second ceramic green sheet together with a part of the second constraining layer. And a second embedding step embedded therein, and the laminating step includes a step of stacking the first and second ceramic green sheets and pressing in the laminating direction after the first and second embedding steps. It may be .
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、第2の実施態様では、前述した主要な特徴に加えて、第1の埋め込み工程は、第1の突起状導体とともに、第1のセラミックグリーンシート全体をその厚み方向にプレスする工程を備え、第2のセラミックグリーンシート上に、無機材料粉末を含む第2の拘束層を形成する工程と、第2の突起状導体を第2の拘束層の上に形成する工程とをさらに備え、積層工程は、第1の埋め込み工程の後、第2の突起状導体が形成された側を第1のセラミックグリーンシートに向けて、第1のセラミックグリーンシートの上に第2のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ第1および第2のセラミックグリーンシートを積層方向にプレスし、それによって、第2の突起状導体を、第2の拘束層の一部とともに、第2のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第2の埋め込み工程を備えることを特徴としている。
上述の第2の実施態様において、少なくとも一部が第2の拘束層上に乗るように、導電性ペーストを用いて、第2の面内導体を形成する工程をさらに備え、第2の突起状導体は、その少なくとも一部が第2の面内導体上に乗るように形成され、第2の埋め込み工程は、第2の突起状導体を、第2の拘束層および第2の面内導体の各一部とともに、第2のセラミックグリーンシートの内部に埋め込むように実施されることが好ましい。
In the second embodiment, in the method of manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, in addition to the main features described above, the first embedding step includes the first projecting conductor and the entire first ceramic green sheet. Forming a second constraining layer containing an inorganic material powder on the second ceramic green sheet, and a second projecting conductor on the second constraining layer. And the step of laminating the first ceramic green sheet after the first embedding step with the second projecting conductor formed side facing the first ceramic green sheet. The second ceramic green sheets are stacked on top of each other, and the first and second ceramic green sheets are pressed in the stacking direction so that the second protruding conductors are part of the second constraining layer. Both embedded within the second ceramic green sheet, and further comprising a second embedding step.
In the second embodiment described above, the method further includes the step of forming the second in-plane conductor using a conductive paste so that at least a part of the second in-plane conductor is placed on the second constraining layer, The conductor is formed so that at least a part of the conductor rides on the second in-plane conductor, and the second embedding step is configured to connect the second projecting conductor to the second constraining layer and the second in-plane conductor. It is preferable to implement so as to be embedded in the second ceramic green sheet together with each part.
この発明において、好ましくは、突起状導体は、導電性粉末を有機ビヒクル中に分散させてなる導電性ペーストを用いて形成される。 In the present invention, preferably, the protruding conductor is formed using a conductive paste in which conductive powder is dispersed in an organic vehicle.
また、この発明において、拘束層は、セラミックグリーンシートの全面にわたって形成されることが好ましい。 In the present invention, the constraining layer is preferably formed over the entire surface of the ceramic green sheet.
また、この発明は、次のような構造上の特徴を有する多層セラミック基板にも向けられる。 The present invention is also directed to a multilayer ceramic substrate having the following structural features.
すなわち、この発明に係る多層セラミック基板は、第1の実施態様では、積層された複数のセラミック層と、特定のセラミック層の主面に沿って延びるように設けられた面内導体と、特定のセラミック層を厚み方向に貫通するように設けられた貫通導体とを備え、少なくともセラミック層と面内導体との間には、前述した拘束層に由来する、セラミック層の材料の一部が浸透して固着された無機材料粉末を含む介在層が形成され、貫通導体の周側面の少なくとも一部に沿って、介在層および面内導体の各一部が這い上がっていることを特徴としている。
この発明に係る多層セラミック基板は、第2の実施態様では、積層された複数のセラミック層と、特定のセラミック層を厚み方向に貫通するように設けられた貫通導体と、貫通導体に接続され、特定のセラミック層の主面および当該セラミック層と隣り合うセラミック層の主面に沿ってそれぞれ延びるように設けられた第1および第2の面内導体とを備え、少なくともセラミック層と第1の面内導体との間には、セラミック層の材料の一部が浸透して固着された無機材料粉末を含む介在層が形成され、貫通導体の周側面の少なくとも一部に沿って、介在層および第1の面内導体の各一部が這い上がっており、貫通導体の一方の端面の少なくとも一部は、介在層および第1の面内導体のいずれにも被覆されておらず、第2の面内導体は、貫通導体と直接接合されていることを特徴としている。
That is, in the first embodiment , the multilayer ceramic substrate according to the present invention includes a plurality of laminated ceramic layers, an in-plane conductor provided so as to extend along the main surface of the specific ceramic layer, and a specific A through conductor provided so as to penetrate the ceramic layer in the thickness direction, and at least a portion of the material of the ceramic layer from the constraining layer penetrates between the ceramic layer and the in-plane conductor. The intervening layer containing the inorganic material powder adhered thereto is formed, and each of the intervening layer and each of the in-plane conductors crawls along at least a part of the peripheral side surface of the through conductor.
In the second embodiment, the multilayer ceramic substrate according to the present invention is connected to the plurality of laminated ceramic layers, a through conductor provided so as to penetrate the specific ceramic layer in the thickness direction, and the through conductor. First and second in-plane conductors provided to extend along the main surface of the specific ceramic layer and the main surface of the ceramic layer adjacent to the ceramic layer, and at least the ceramic layer and the first surface An intervening layer including an inorganic material powder in which a part of the material of the ceramic layer permeates and is fixed is formed between the inner conductor and the inner conductor. Each part of the in-plane conductor of 1 is scooped up, and at least a part of one end face of the through conductor is not covered by any of the intervening layer and the first in-plane conductor, and the second face Inner conductor is penetrating It is characterized by being bonded directly when.
この発明に係る多層セラミック基板において、貫通導体の周側面に沿って這い上がっている面内導体は、当該面内導体を形成するセラミック層と隣り合うセラミック層の主面に沿って形成された面内導体と電気的に直接接続されていることが好ましい。 In the multilayer ceramic substrate according to the present invention, the in-plane conductor that crawls up along the peripheral side surface of the through conductor is a surface formed along the main surface of the ceramic layer adjacent to the ceramic layer forming the in-plane conductor. It is preferable to be electrically connected directly to the inner conductor.
この発明に係る多層セラミック基板は、表面に搭載された表面実装部品をさらに備えていてもよい。 The multilayer ceramic substrate according to the present invention may further include a surface mount component mounted on the surface.
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法によれば、セラミック層を厚み方向に貫通する貫通導体を設けるために、突起状導体を、この突起状導体が形成されたセラミックグリーンシート自身の内部に埋め込むようにしているので、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する工程も、その貫通孔に導電性ペーストを充填する工程も実施する必要がない。そのため、多層セラミック基板を製造するために実施されるべき工程数を低減することができるばかりでなく、難易度の高い工程をなくすことができ、その結果、難易度の高い工程で発生しやすい不良を低減し、生産性を向上させることができ、また、信頼性の高い多層セラミック基板の製造が可能となる。 According to the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, in order to provide the through conductor that penetrates the ceramic layer in the thickness direction, the protruding conductor is embedded in the ceramic green sheet itself on which the protruding conductor is formed. As a result, neither the process of forming a through hole in the ceramic green sheet nor the process of filling the through hole with a conductive paste is required. Therefore, not only can the number of steps to be performed to manufacture a multilayer ceramic substrate be reduced, but also the steps with high difficulty can be eliminated, and as a result, defects that are likely to occur in the steps with high difficulty. , And productivity can be improved, and a highly reliable multilayer ceramic substrate can be manufactured.
また、この発明に係る多層セラミック基板の製造方法によれば、セラミックグリーンシート上に、当該セラミックグリーンシートを焼結させるための焼成温度では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む拘束層を形成し、少なくとも一部が拘束層上に位置する部分上に乗るように、突起状導体を形成するようにしているので、突起状導体がセラミックグリーンシートの内部に埋め込まれるとき、拘束層もそれに伴われる。 Further, according to the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, a constraining layer containing an inorganic material powder that does not substantially sinter at a firing temperature for sintering the ceramic green sheet is formed on the ceramic green sheet. However, since the protruding conductor is formed so that at least a part of the protruding conductor is placed on the portion located on the constraining layer, when the protruding conductor is embedded in the ceramic green sheet, the constraining layer also accompanies it. Is called.
したがって、まず、セラミックグリーンシート内に埋め込まれた突起状導体の周側面の少なくとも一部に沿って、拘束層の一部が這い上がった状態を得ることができる。この状態によれば、焼成工程において、拘束層の収縮が実質的に生じないので、拘束層が突起状導体の積層方向での収縮を抑制するように作用し、突起状導体の積層方向での寸法を良好に維持することができる。その結果、突起状導体に関連して面内導体が形成されている場合には、面内導体と積層方向に関してこれと隣り合う他の面内導体との間での電気的接続の信頼性を高めることができる。特に、突起状導体が、導電性粉末を有機ビヒクル中に分散させてなる導電性ペーストを用いて形成されるとき、焼成工程での収縮の問題を避けられないので、上述の効果がより顕著に発揮される。 Therefore, first, it is possible to obtain a state in which a part of the constraining layer crawls up along at least a part of the peripheral side surface of the protruding conductor embedded in the ceramic green sheet. According to this state, since the shrinkage of the constraining layer does not substantially occur in the firing step, the constraining layer acts so as to suppress the shrinkage in the stacking direction of the protruding conductors, and in the stacking direction of the protruding conductors. The dimensions can be maintained well. As a result, when an in-plane conductor is formed in relation to the protruding conductor, the reliability of the electrical connection between the in-plane conductor and another adjacent in-plane conductor in the stacking direction is improved. Can be increased. In particular, when the protruding conductor is formed using a conductive paste in which conductive powder is dispersed in an organic vehicle, the problem of shrinkage in the firing process is unavoidable, so the above-mentioned effect is more prominent. Demonstrated.
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、少なくとも一部が面内導体の拘束層上に位置する部分上に乗るように、突起状導体が形成されると、セラミックグリーンシート内に埋め込まれた突起状導体の周側面の少なくとも一部に沿って、面内導体の一部が這い上がった状態を得ることができる。この状態によれば、突起状導体によって形成された貫通導体と面内導体との間での接合信頼性が高く、それゆえ、電気的接続の信頼性をさらに高めることができる。 In the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, when the protruding conductor is formed so that at least a part is placed on the portion located on the constraining layer of the in-plane conductor, it is embedded in the ceramic green sheet. It is possible to obtain a state in which a part of the in-plane conductor crawls up along at least part of the peripheral side surface of the protruding conductor. According to this state, the bonding reliability between the through conductor formed by the protruding conductor and the in-plane conductor is high, and therefore the reliability of electrical connection can be further increased.
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法の第2の実施態様によれば、突起状導体をセラミックグリーンシートの内部に埋め込むにあたって、突起状導体とともに、セラミックグリーンシート全体をその厚み方向にプレスするようにするので、複数の突起状導体について、これらを一挙に埋め込んだ状態にすることができるとともに、セラミックグリーンシートの密度を高め、プレス前のものに比べて固くすることができる。したがって、第1の埋め込み工程の後、第2の突起状導体が形成された側を第1のセラミックグリーンシートに向けて、第1のセラミックグリーンシートの上に第2のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ第1および第2のセラミックグリーンシートを積層方向にプレスし、それによって、第2の突起状導体を第2のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第2の埋め込み工程の実施を可能にする。 According to the second embodiment of the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, when the protruding conductor is embedded in the ceramic green sheet, the entire ceramic green sheet is pressed in the thickness direction together with the protruding conductor. Therefore , the plurality of protruding conductors can be embedded at a time, and the density of the ceramic green sheets can be increased and made harder than that before pressing. Therefore, after the first embedding step, the second ceramic green sheet is stacked on the first ceramic green sheet with the side on which the second protruding conductor is formed facing the first ceramic green sheet, In addition, the first and second ceramic green sheets are pressed in the laminating direction, thereby enabling the second embedding process to be performed, in which the second protruding conductors are embedded in the second ceramic green sheet.
また、この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、拘束層がセラミックグリーンシートの全面にわたって形成されると、拘束層を、得られた多層セラミック基板の寸法精度の向上にも寄与させることができる。 Further, in the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, when the constraining layer is formed over the entire surface of the ceramic green sheet, the constraining layer can contribute to the improvement of the dimensional accuracy of the obtained multilayer ceramic substrate. .
この発明に係る多層セラミック基板によれば、貫通導体の周側面の少なくとも一部に沿って、介在層および面内導体の各一部が這い上がっているので、貫通導体の形状が良好に保持されるとともに、貫通導体と面内導体との間において、信頼性の高い電気的接続状態を得ることができる。 According to the multilayer ceramic substrate according to the present invention, since each part of the intervening layer and the in-plane conductor crawls along at least a part of the peripheral side surface of the through conductor, the shape of the through conductor is well maintained. In addition, a highly reliable electrical connection state can be obtained between the through conductor and the in-plane conductor.
この発明に係る多層セラミック基板において、上述の貫通導体の周側面に沿って這い上がっている面内導体が、当該面内導体を形成するセラミック層と隣り合うセラミック層の主面に沿って形成された面内導体と電気的に直接接続されていると、これら2つの面内導体間でも、信頼性の高い電気的接続状態を得ることができる。 In the multilayer ceramic substrate according to the present invention, the in-plane conductor that crawls along the peripheral side surface of the through conductor is formed along the main surface of the ceramic layer adjacent to the ceramic layer that forms the in-plane conductor. If the two in-plane conductors are electrically connected directly, a highly reliable electrical connection state can be obtained even between these two in-plane conductors.
図1ないし図3は、この発明の第1の実施形態を説明するためのものである。ここで、図1は、多層セラミック基板1を示す断面図であり、図2は、図1に示した多層セラミック基板1の一部を拡大して示す断面図である。
1 to 3 are for explaining a first embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the multilayer
図1に示すように、多層セラミック基板1は、積層された複数のセラミック層2と、特定のセラミック層2の主面に沿って膜状に延びるように設けられた複数の面内導体3と、特定のセラミック層2を厚み方向に貫通するように設けられた複数の貫通導体4とを備えている。
As shown in FIG. 1, a multilayer
多層セラミック基板1は、また、その外表面上にいくつかの外面電極5を備えている。また、多層セラミック基板1は、その表面に搭載されたいくつかの表面実装部品6および7を備えている。表面実装部品6は、半田8によって、特定の外面電極5に電気的に接続され、表面実装部品7は、半田9によって、特定の外面電極5に電気的に接続されている。
The multilayer
このような多層セラミック基板1において、少なくともセラミック層2と面内導体3との間には、介在層18が形成されている。この実施形態では、介在層18は、各セラミック層2の全面にわたって形成されている。介在層18は、焼結状態のセラミック層2を得るための焼成工程では実質的に焼結しない無機材料粉末を含むもので、この無機粉末は、セラミック層2の材料の一部が浸透して固着されている。
In such a multilayer
また、多層セラミック基板1において、介在層18および面内導体3の各一部は、貫通導体4の周側面10の少なくとも一部に沿って這い上がっている状態となっている。
In the multilayer
なお、図1において、最下層のセラミック層2における貫通導体4の周側面10には介在層が存在していないが、この貫通導体4の周側面10にも介在層および面内導体の各一部が這い上がっていてもよい。特に、多層セラミック基板においては、表面のセラミック層に設けられる面内導体や貫通導体とセラミック層との接続強度が問題となることがあるので、最下層のセラミック層、さらには最上層のセラミック層では、介在層および面内導体の各一部が貫通導体の周側面の少なくとも一部、好ましくは全部に這い上がっている状態になっていることが好ましい。
In FIG. 1, no intervening layer is present on the
図2において、図1に示したセラミック層2、面内導体3、貫通導体4および介在層18の各々の特定のものが図示されている。ここで、図2に図示された4つのセラミック層2、3つの面内導体3、2つの貫通導体4および3つの介在層18の各々を互いに区別する必要がある場合には、セラミック層2については、2(a)、2(b)、2(c)および2(d)の参照符号を付し、面内導体3については、3(a)、3(b)および3(c)の参照符号を付し、貫通導体4については、4(a)および4(b)の参照符号を付し、介在層18については、18(a)、18(b)および18(c)の参照符号を付すことにする。
2, specific ones of the
図2を参照して、たとえば、貫通導体4(a)の周側面10に沿って這い上がっている面内導体3(a)は、当該面内導体3(a)を形成するセラミック層2(b)と隣り合うセラミック層2(c)の主面に沿って形成された面内導体3(b)と電気的に直接接続されている。また、同様に、貫通導体4(b)の周側面10に沿って這い上がっている面内導体3(b)は、当該面内導体3(b)を形成するセラミック層2(c)に隣り合うセラミック層2(d)の主面に沿って形成された面内導体3(c)と電気的に直接接続されている。
Referring to FIG. 2, for example, the in-plane conductor 3 (a) that crawls up along the
以上のような構成を有する多層セラミック基板1は、次のようにして製造されることができる。図3は、多層セラミック基板1の製造方法を説明するための断面図であるが、特に、図2に示したセラミック層2(b)および2(c)を備える部分を製造するために実施される工程を順次示している。したがって、多層セラミック基板1を製造するためには、セラミック層2が所望の積層数となるまで、図3に示した工程が繰り返される。
The multilayer
図3(1)に示すように、第1のセラミックグリーンシート11が用意される。第1のセラミックグリーンシート11は、図2に示したセラミック層2(b)となるべきものである。多層セラミック基板1を製造するために用意される第1のセラミックグリーンシート11を含む複数のセラミックグリーンシートは、好ましくは、ガラスセラミック材料、すなわち低温焼結セラミック材料を含む組成とされるが、高温焼結セラミック材料を含むものであってもよい。
As shown in FIG. 3A, a first ceramic
低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーンシートは、たとえば、酸化バリウム、酸化ケイ素、アルミナ、酸化カルシウムおよび酸化ホウ素の各粉末を混合するとともに、この混合物に対して、バインダとしてのポリビニルブチラールと可塑剤としてのジ−n−ブチルフタレートとトルエンおよびイソプロピレンアルコールからなる溶剤とをさらに混合して作製したスラリーを、キャリアフィルム上でドクターブレード法などによってシート状に成形することによって得られる。図3(1)において、第1のセラミックグリーンシート11は、上述の成形時に用いたキャリアフィルム12によって裏打ちされた状態となっている。
The ceramic green sheet containing the low-temperature sintered ceramic material is mixed with, for example, powders of barium oxide, silicon oxide, alumina, calcium oxide and boron oxide, and as a binder, polyvinyl butyral as a binder and a plasticizer. A slurry prepared by further mixing di-n-butyl phthalate and a solvent composed of toluene and isopropylene alcohol is formed into a sheet shape on a carrier film by a doctor blade method or the like. In FIG. 3A, the first ceramic
次に、同じく図3(1)に示すように、第1のセラミックグリーンシート11上に第1の拘束層19が形成される。多層セラミック基板を製造するために形成される第1の拘束層19を含む複数の拘束層は、第1のセラミックグリーンシート11を含む複数のセラミックグリーンシートを焼結させるための焼成温度では実質的に焼結しない、たとえばアルミナ等の無機材料粉末を含んでいる。
Next, as shown in FIG. 3A, the first constraining
拘束層は、無機材料粉末および有機ビヒクルを混合して作製したペーストを、セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷などによって膜状に塗布することによって形成される。この実施形態では、拘束層は、セラミックグリーンシートの全面にわたって形成される。 The constraining layer is formed by applying a paste prepared by mixing an inorganic material powder and an organic vehicle onto a ceramic green sheet by screen printing or the like. In this embodiment, the constraining layer is formed over the entire surface of the ceramic green sheet.
次に、同じく図3(1)に示すように、導電性ペーストを用いて、少なくとも一部が第1の拘束層19上に乗るように、第1の面内導体13が形成される。この実施形態では、第1の面内導体13のすべての部分が第1の拘束層19上に乗るように形成される。
Next, as shown in FIG. 3 (1), the first in-
上記第1の面内導体13を含む複数の面内導体は、たとえばスクリーン印刷法のような周知の印刷法によって形成される。また、第1の面内導体13を含む複数の面内導体を形成するために用いられる導電性ペーストは、導電性粉末を有機ビヒクル中に分散させて得られたものである。
The plurality of in-plane conductors including the first in-
ここで、導電性粉末としては、たとえば、Cu、Ni、Au、Ag、Ag−Pd、Ag−Pt等からなる粉末を用いることができ、有機ビヒクルに含まれるバインダとしては、たとえば、エチルセルロース、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール等を用いることができ、有機ビヒクルに含まれる溶剤としては、たとえば、テレピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、アルコール類等を用いることができる。 Here, as the conductive powder, for example, a powder made of Cu, Ni, Au, Ag, Ag-Pd, Ag-Pt or the like can be used. As the binder contained in the organic vehicle, for example, ethyl cellulose, acrylic Resin, polyvinyl butyral, and the like can be used. As the solvent contained in the organic vehicle, for example, terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, alcohols, and the like can be used.
また、導電性ペーストにおける導電性粉末の含有率は、50〜80重量%に選ばれ、導電性粉末の粒径は0.1〜10μm程度に選ばれる。 Moreover, the content rate of the electroconductive powder in an electroconductive paste is chosen as 50 to 80 weight%, and the particle size of an electroconductive powder is chosen as about 0.1-10 micrometers.
次に、同じく図3(1)に示すように、少なくとも一部が第1の面内導体13の第1の拘束層19上に位置する部分上に乗るように、第1の突起状導体14が形成される。第1の面内導体13と第1の突起状導体14との位置関係は、得ようとする多層セラミック基板1の設計に応じて決定されるものであるが、この実施形態では、第1の突起状導体14のすべての部分が第1の面内導体13上に乗るように形成される。
Next, as shown in FIG. 3 (1), the first projecting
第1の突起状導体14を含む複数の突起状導体は、工程管理の煩雑さを避けるためには、上述の面内導体を形成するための導電性ペーストと同じ導電性ペーストを用いることが好ましい。しかしながら、突起状導体は、これを印刷により形成したとき、所定以上の厚みが必要であり、また、後述する工程において、加圧により流動し得る状態でなければならない。これらの点を考慮したときには、突起状導体のための導電性ペーストは、導電性粉末の含有率が75〜95重量%であり、粒径は0.5〜30μm程度であることが好ましい。
The plurality of protruding conductors including the first protruding
突起状導体は、所定以上の厚みを得るため、好ましくは、メタルマスクを用いた印刷によって形成される。また、突起状導体をより厚く形成するため、印刷を複数回繰り返す方法が採用されてもよい。なお、突起状導体は、所定の形状を有する金属片または金属焼結体から構成されてもよい。 The protruding conductor is preferably formed by printing using a metal mask in order to obtain a predetermined thickness or more. Further, in order to form the protruding conductor thicker, a method of repeating printing a plurality of times may be employed. The protruding conductor may be formed of a metal piece or a metal sintered body having a predetermined shape.
次に、図3(2)に示すように、第1のセラミックグリーンシート11が、反転された状態で、キャリアフィルム12を介して上プレス型15によって保持され、第1の突起状導体14が下プレス型16側に向く状態とされる。
Next, as shown in FIG. 3 (2), the first ceramic
次に、図3(3)に示すように、上プレス型15と下プレス型16とが互いに近接するように駆動され、第1のセラミックグリーンシート11全体が、第1の突起状導体14とともに、その厚み方向にプレスされる。このようにして、第1の突起状導体14を第1のセラミックグリーンシート11の内部に埋め込む、第1の埋め込み工程が実施される。この第1の埋め込み工程において、図3(3)に示されるように、第1の拘束層19の一部および第1の面内導体13の一部は、第1の突起状導体14に伴われて第1のセラミックグリーンシート11内に埋め込まれ、第1の突起状導体14の埋め込み方向の先端にある端面の少なくとも一部は、第1の拘束層19および第1の面内導体13のいずれによっても被覆されない状態とされる。このとき、プレス型、特に上プレス型15を40〜100℃程度に加熱しておくと、セラミックグリーンシート11、特に、セラミックグリーンシート11の上プレス型15側の表面近傍が柔らかくなり、突起状導体14を埋め込むことが容易になる。
Next, as shown in FIG. 3 (3), the upper press die 15 and the lower press die 16 are driven so as to be close to each other, and the entire first ceramic
次に、上プレス型15が第1のセラミックグリーンシート11から離隔される。このとき、第1のセラミックグリーンシート11を裏打ちしていたキャリアフィルム12が第1のセラミックグリーンシート11から除去される。
Next, the upper press die 15 is separated from the first ceramic
次に、図3(4)の上半部に示すように、第2のセラミックグリーンシート21がキャリアフィルム22によって裏打ちされた状態で用意される。第2のセラミックグリーンシート21は、図2に示したセラミック層2(c)となるべきものである。
Next, as shown in the upper half of FIG. 3 (4), the second ceramic
第2のセラミックグリーンシート21上には、無機材料粉末を含む第2の拘束層29が形成され、次いで、少なくとも一部が第2の拘束層29上に乗るように、導電性ペーストを用いて第2の面内導体23が形成され、次いで、その少なくとも一部が第2の面内導体23の第2の拘束層29上に位置する部分上に乗るように、第2の突起状導体24が形成される。この実施形態では、第2の突起状導体24のすべてが第2の面内導体23上に乗り、第2の面内導体23のすべてが第2の拘束層29上に乗るように形成される。
A second constraining
そして、第2のセラミックグリーンシート21は、キャリアフィルム22を介して、上プレス型15によって保持された状態とされる。このとき、第2のセラミックグリーンシート21は、第2の突起状導体24が形成された側を第1のセラミックグリーンシート11に向けている。
The second ceramic
次に、図3(5)に示すように、第1のセラミックグリーンシート11の上に第2のセラミックグリーンシート21を積み重ねた状態としながら、上プレス型15と下プレス型16とが互いに近接するように駆動され、それによって、第1および第2のセラミックグリーンシート11および21が積層方向にプレスされる。このプレス工程の結果として、第2の突起状導体24を第2のセラミックグリーンシート21の内部に埋め込む、第2の埋め込み工程が完了する。
Next, as shown in FIG. 3 (5), the upper press die 15 and the lower press die 16 are close to each other while the second ceramic
すなわち、互いにプレスされる第1および第2のセラミックグリーンシート11および21のうち、第1のセラミックグリーンシート11については、図3(3)の工程において、既にプレスされているので、その密度が比較的高く、それゆえ、比較的固い状態となっているのに対し、第2のセラミックグリーンシート21については、プレス前の比較的柔らかい状態であるので、第2の突起状導体24は、第2のセラミックグリーンシート21の内部へと埋め込まれる。このとき、第2の拘束層29および第2の面内導体23にあっては、それぞれの一部が第2の突起状導体24に伴われて、第2のセラミックグリーンシート21の内部に埋め込まれる。
That is, among the first and second ceramic
そして、図3(5)に示した積層工程を終えたとき、第2のセラミックグリーンシート21についても、第1のセラミックグリーンシート11の場合と同様、密度が高められ、比較的固い状態となっている。
When the lamination process shown in FIG. 3 (5) is completed, the density of the second ceramic
図3(5)に示した構造において、第1および第2の突起状導体14および24は、それぞれ、第1および第2のセラミックグリーンシート11および21を厚み方向に貫通した状態となっている。また、第1の面内導体13は、第2の面内導体23と接触した状態を実現している。また、第1の突起状導体14の埋め込み方向の先端にある端面と第2の面内導体23とが接している。
In the structure shown in FIG. 3 (5), the first and second projecting
このようにして、図2に示したセラミック層2(b)および2(c)を備える部分が作製される。そして、多層セラミック基板1のためのグリーンシート積層体を得るため、セラミックグリーンシートが所望の積層数となるまで、図3(4)および(5)を参照して説明した工程が繰り返される。
In this way, a portion including the ceramic layers 2 (b) and 2 (c) shown in FIG. 2 is manufactured. And in order to obtain the green sheet laminated body for the multilayer
なお、第1のセラミックグリーンシート11は、前述したように、図2に示したセラミック層2(b)となるべきものであるので、積層方向での中間部に位置させるべきものである。したがって、実際には、図3(2)に示した工程において、下プレス型16上には、既にプレス工程を終えたいくつかのセラミックグリーンシートが積層された状態で配置されている。
Since the first ceramic
このようにして得られたグリーンシート積層体は、次いで、焼成される。この焼成工程において、面内導体13および23ならびに突起状導体14および24に含まれる導電成分がAgを含む場合には、たとえば空気中において850℃前後の温度が適用され、Cuを含む場合には、たとえば窒素中において950℃前後の温度が適用される。
The green sheet laminate thus obtained is then fired. In this firing step, when the conductive component contained in the in-
上述した焼成工程を終えたとき、グリーンシート積層体が焼結し、多層セラミック基板1が得られる。ここで、図3(5)に示した第1の突起状導体14と第2の面内導体23とは焼結により接合する。この多層セラミック基板1において、図2に示したセラミック層2(b)および2(c)は、それぞれ、図3に示した第1および第2のセラミックグリーンシート11および21に由来し、面内導体3(a)および3(b)は、それぞれ、第1および第2の面内導体13および23に由来し、貫通導体4(a)および4(b)は、それぞれ、第1および第2の突起状導体14および24に由来し、介在層18(a)および18(b)は、それぞれ、第1および第2の拘束層19および29に由来している。
When the firing step described above is finished, the green sheet laminate is sintered, and the multilayer
前述の焼成工程において、拘束層19および29の収縮が実質的に生じないので、拘束層19および29は突起状導体14および24の積層方向での収縮を抑制するように作用し、突起状導体14および24の積層方向での寸法は良好に維持される。その結果、図2に示すように、たとえば、面内導体3(a)と積層方向に関してこれと隣り合う面内導体3(b)との間での貫通導体4(a)による電気的接続の信頼性を高めることができる。
In the above-described firing step, the constraining
また、拘束層19および29は、前述したように、焼成工程では実質的に焼結しない無機材料粉末を含んでいるので、焼成後の介在層18では、この無機粉末がセラミック層2の材料の一部の浸透によって固着された状態となっている。
In addition, as described above, the constraining
前述したように、焼成工程を終えた後、外面電極5が導電性ペーストの塗布および焼き付けにより形成され、表面実装部品6および7が実装され、図1に示した多層セラミック基板1が完成される。なお、外面電極5を形成するための導電性ペーストの塗布は、グリーンシート積層体の段階で行ない、グリーンシート積層体の焼成において、同時に、外面電極5のための導電性ペーストの焼き付けを行なうようにしてもよい。
As described above, after finishing the firing step, the
また、グリーンシート積層体が、複数の多層セラミック基板1を取り出すことができるマザー状態にある場合には、焼成工程の前に、グリーンシート積層体にブレイクラインのための溝を形成しておき、表面実装部品6および7の実装後にブレイクラインに沿う分割工程が実施される。そして、必要に応じて、多層セラミック基板1に金属カバー(図示せず。)を取り付けるための工程が実施される。
In addition, when the green sheet laminate is in a mother state where a plurality of multilayer
図4は、この発明の第2の実施形態を説明するための図3に対応する図である。図4において、図3に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 for explaining the second embodiment of the present invention. 4, elements corresponding to those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
第2の実施形態は、簡単に言えば、積層されるべき複数のセラミックグリーンシートの各々について、積層前の段階において、図3(1)〜(3)に示した工程を予め実施しておくことを特徴としている。 In short, in the second embodiment, the steps shown in FIGS. 3 (1) to (3) are performed in advance for each of a plurality of ceramic green sheets to be laminated at a stage before lamination. It is characterized by that.
図4(1)の下半部には、図3(3)に示した工程を終えた第1のセラミックグリーンシート11が図示されている。他方、図4(1)の上半部には、第2のセラミックグリーンシート21が図示されているが、この第2のセラミックグリーンシート21についても、図3(1)〜(3)に示した工程を終えている。
In the lower half of FIG. 4 (1), the first ceramic
したがって、第1のセラミックグリーンシート11にあっては、第1の突起状導体14を、第1の拘束層19の一部および第1の面内導体13の一部とともに、その内部に埋め込んだ状態にあり、第2のセラミックグリーンシート21にあっては、第2の突起状導体24を、第2の拘束層29の一部および第2の面内導体23の一部とともに、その内部に埋め込んだ状態にある。
Therefore, in the first ceramic
次に、図4(2)に示すように、第1のセラミックグリーンシート11の上に第2のセラミックグリーンシート21が積み重ねられ、その状態で、上プレス型15と下プレス型16とが互いに近接するように駆動されることによって、第1および第2のセラミックグリーンシート11および21が積層方向にプレスされる。
Next, as shown in FIG. 4B, the second ceramic
同様の工程が他のセラミックグリーンシートに対しても実施され、多層セラミック基板1のためのグリーンシート積層体が得られる。なお、プレス工程については、第1および第2のセラミックグリーンシート11および21を含む複数のセラミックグリーンシートの各々を積み重ねる度にプレスしても、すべてのセラミックグリーンシートの積み重ねを終えた後にプレスしても、各セラミックグリーンシートを積み重ねる度にプレスしながらも、すべてのセラミックグリーンシートの積み重ねを終えた後に再度プレスするようにしてもよい。
The same process is performed on other ceramic green sheets, and a green sheet laminate for the multilayer
図5は、この発明の第3の実施形態を説明するための図3に対応する図である。図5において、図3に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 3 for explaining a third embodiment of the present invention. In FIG. 5, elements corresponding to those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
第3の実施形態は、簡単に言えば、拘束層が、セラミックグリーンシート上の突起状導体が形成されるべき領域にのみ形成されることを特徴としている。 In short, the third embodiment is characterized in that the constraining layer is formed only in a region where the protruding conductor on the ceramic green sheet is to be formed.
図5(1)には、図3(2)に示した工程に対応する工程が示されている。第1の拘束層19は、第1のセラミックグリーンシート11の全面にわたって形成されるのではなく、第1の突起状導体14が形成されるべき領域にのみ形成される。
FIG. 5 (1) shows a process corresponding to the process shown in FIG. 3 (2). The first constraining
図5(2)には、図3(3)に示した工程に対応する工程が示されている。上プレス型15と下プレス型16とが互いに近接するように駆動され、第1のセラミックグリーンシート11全体が、第1の突起状導体14とともに、その厚み方向にプレスされたとき、第1の拘束層19は、第1の面内導体13の一部と同様、第1の突起状導体14に伴われて第1のセラミックグリーンシート11内に埋め込まれ、第1の突起状導体14の周側面に沿って延びる状態となる。
FIG. 5B shows a process corresponding to the process shown in FIG. When the upper press die 15 and the lower press die 16 are driven so as to be close to each other and the entire first ceramic
その他の点については、第1の実施形態の場合と実質的に同様である。 Other points are substantially the same as in the case of the first embodiment.
この第3の実施形態によれば、焼成工程での拘束層による多層セラミック基板の寸法精度向上の効果についてはあまり期待できない。しかしながら、突起状導体に由来する貫通導体の形状維持のためには、この実施形態のように、部分的な拘束層で十分である。 According to the third embodiment, the effect of improving the dimensional accuracy of the multilayer ceramic substrate by the constraining layer in the firing process cannot be expected so much. However, in order to maintain the shape of the through conductor derived from the protruding conductor, a partial constraining layer is sufficient as in this embodiment.
なお、上述した多層セラミック基板の寸法精度の向上を図ろうとする場合、以下のような実施形態を採用してもよい。 In addition, when trying to improve the dimensional accuracy of the multilayer ceramic substrate described above, the following embodiment may be adopted.
すなわち、多層セラミック基板となるべき焼成前のグリーンシート積層体の上方および下方主面の少なくとも一方上に、焼成工程での焼成温度では実質的に焼結しないアルミナのような焼結温度の比較的高い無機材料粉末を含む収縮抑制用グリーンシートを積み重ね、それによって、グリーンシート積層体と収縮抑制用グリーンシートとからなる複合積層体を作製する。そして、焼成工程を、複合積層体に対して実施する。収縮抑制用グリーンシートの焼成後のものは、多層セラミック基板から除去される。 That is, a relatively high sintering temperature such as alumina that does not substantially sinter at the firing temperature in the firing step is disposed on at least one of the upper and lower principal surfaces of the green sheet laminate before firing to be a multilayer ceramic substrate. A green sheet for shrinkage suppression containing a high inorganic material powder is stacked, thereby producing a composite laminate comprising a green sheet laminate and a green sheet for shrinkage suppression. And a baking process is implemented with respect to a composite laminated body. The fired green sheet for shrinkage suppression is removed from the multilayer ceramic substrate.
上述の焼成工程において、収縮抑制用グリーンシートは実質的に焼結しないため、ほとんど収縮せず、これが接するグリーンシート積層体に対して、主面方向への収縮を抑制するように作用する。その結果、得られた多層セラミック基板1の寸法精度を高めることができる。
In the above-described firing step, the shrinkage-suppressing green sheet is not substantially sintered and therefore hardly shrinks, and acts to suppress shrinkage in the main surface direction with respect to the green sheet laminate in contact therewith. As a result, the dimensional accuracy of the obtained multilayer
なお、上述のような収縮抑制用グリーンシートを積み重ねた状態で、グリーンシート積層体を焼成することは、たとえば、前述した第1および第2の実施形態においても適用することができる。 Note that firing the green sheet laminate in a state in which the above-described shrinkage-suppressing green sheets are stacked can be applied to, for example, the first and second embodiments described above.
図6は、この発明の第4の実施形態を説明するためのもので、多層セラミック基板41の一部を拡大して示す断面図である。図6には、第1ないし第3のセラミック層42〜44と、第2および第3のセラミック層43および44の各主面に沿ってそれぞれ形成された面内導体45および46ならびに介在層49および50と、第2のセラミック層43を厚み方向に貫通するように設けられた貫通導体47とが図示されている。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the multilayer
第4の実施形態では、面内導体45の一部および介在層49の一部が、貫通導体47の周側面48に沿って這い上がっているが、その這い上がりは周側面48の途中までであり、もう1つの面内導体46へは達していない。このような構造は、面内導体48を形成するための導電性ペーストの粘度および/または介在層49を形成するための無機材料粉末含有ペーストの粘度が比較的高いときに生じやすい。
In the fourth embodiment, a part of the in-
図7は、この発明の第5の実施形態を説明するためのもので、多層セラミック基板51の一部を拡大して示す断面図である。図7には、第1ないし第3のセラミック層52〜54と、第2および第3のセラミック層53および54の各主面に沿ってそれぞれ形成された面内導体55および56ならびに介在層60および61と、第2のセラミック層53を厚み方向に貫通するように設けられた貫通導体57とが図示されている。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the multilayer
第5の実施形態では、面内導体55の一部が、貫通導体57の周側面58に沿って這い上がっているばかりでなく、貫通導体57の上面59上であって、貫通導体57と面内導体56との間にまで延びるように形成されている。このような構造は、面内導体55を形成するための導電性ペーストの粘度が比較的低いときに生じやすい。
In the fifth embodiment, a part of the in-
また、第5の実施形態では、面内導体55は、貫通導体57の周側面58の全周にわたって這い上がっているのではなく、周方向の一部においてのみ這い上がっている。これは、面内導体55および貫通導体57に対する設計の結果もたらされたものであり、セラミック層53がセラミックグリーンシートの段階にあるとき、面内導体55上に一部のみが乗るように、貫通導体57となるべき突起状導体が形成されたためである。
Further, in the fifth embodiment, the in-
1,41,51 多層セラミック基板
2,42〜44,52〜54 セラミック層
3,13,23,45,46,55,56 面内導体
4,47,57 貫通導体
6,7 表面実装部品
10,48,58 周側面
11,21 セラミックグリーンシート
14,24 突起状導体
15 上プレス型
16 下プレス型
18,49,50,60,61 介在層
19,29 拘束層
1, 41, 51 Multilayer
Claims (13)
少なくとも一部が前記第1の拘束層上に位置する部分上に乗るように、第1の突起状導体を形成する工程と、
前記第1の突起状導体を、前記第1の拘束層とともに、前記第1のセラミックグリーンシートの内部に埋め込むとともに、前記第1の拘束層の一部を前記第1の突起状導体の周側面の少なくとも一部に沿って這い上がった状態とする、第1の埋め込み工程と、
前記第1のセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ前記複数のセラミックグリーンシートを積層方向にプレスすることによって、グリーンシート積層体を作製する、積層工程と、
前記グリーンシート積層体を焼成する、焼成工程と
を備える、多層セラミック基板の製造方法。 Forming on the first ceramic green sheet a first constraining layer containing an inorganic material powder that is not substantially sintered at a firing temperature for sintering the first ceramic green sheet;
Forming a first protruding conductor such that at least a portion is on a portion located on the first constraining layer;
The first projecting conductor is embedded in the first ceramic green sheet together with the first constraining layer, and a part of the first constraining layer is a peripheral side surface of the first projecting conductor. A first embedding step that crawls up along at least a portion of
Stacking a plurality of ceramic green sheets including the first ceramic green sheets, and pressing the plurality of ceramic green sheets in a stacking direction to produce a green sheet laminate, a stacking step,
The manufacturing method of a multilayer ceramic substrate provided with the baking process of baking the said green sheet laminated body.
前記第1の突起状導体を形成する工程は、少なくとも一部が前記第1の面内導体の前記第1の拘束層上に位置する部分上に乗るように、前記第1の突起状導体を形成する工程を備え、
前記第1の埋め込み工程は、前記第1の突起状導体を、前記第1の拘束層および前記第1の面内導体の各一部とともに、前記第1のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む工程を備える、請求項1に記載の多層セラミック基板の製造方法。 A step of forming a first in-plane conductor using a conductive paste in which conductive powder is dispersed in an organic vehicle so that at least a part of the first constrained layer is placed on the first constraining layer;
The step of forming the first projecting conductor includes placing the first projecting conductor so that at least a part of the first projecting conductor rides on a portion of the first in-plane conductor located on the first constraining layer. Comprising the step of forming,
The first embedding step includes a step of embedding the first projecting conductor in the first ceramic green sheet together with each of the first constraining layer and the first in-plane conductor. The manufacturing method of the multilayer ceramic substrate of Claim 1 provided.
前記導電性ペーストを用いて、第2のセラミックグリーンシート上に第2の面内導体を形成する工程をさらに備え、Using the conductive paste, further comprising the step of forming a second in-plane conductor on the second ceramic green sheet;
前記積層工程は、前記第1の突起状導体と前記第2の面内導体とが接するように、前記第1のセラミックグリーンシートと前記第2のセラミックグリーンシートとを積層する工程を備え、The laminating step includes a step of laminating the first ceramic green sheet and the second ceramic green sheet so that the first projecting conductor and the second in-plane conductor are in contact with each other,
前記焼成工程は、前記第1の突起状導体と前記第2の面内導体とを焼結により接合させる工程を備える、The firing step includes a step of joining the first protruding conductor and the second in-plane conductor by sintering.
請求項2に記載の多層セラミック基板の製造方法。The manufacturing method of the multilayer ceramic substrate of Claim 2.
第2の突起状導体を第2の拘束層の上に形成する工程と、
前記第2の突起状導体とともに、前記第2のセラミックグリーンシート全体をその厚み方向にプレスし、それによって、前記第2の突起状導体を、前記第2の拘束層の一部とともに、前記第2のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第2の埋め込み工程と
をさらに備え、
前記積層工程は、前記第1および第2の埋め込み工程の後、前記第1および第2のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ積層方向にプレスする工程を備える、
請求項4に記載の多層セラミック基板の製造方法。 Forming a second constraining layer containing the inorganic material powder on a second ceramic green sheet;
Forming a second protruding conductor on the second constraining layer;
Along with the second protruding conductor, the entire second ceramic green sheet is pressed in the thickness direction thereof, whereby the second protruding conductor is moved together with a part of the second constraining layer. A second embedding step of embedding in the ceramic green sheet of 2,
The stacking step includes a step of stacking the first and second ceramic green sheets after the first and second embedding steps and pressing in the stacking direction.
The manufacturing method of the multilayer ceramic substrate of Claim 4 .
少なくとも一部が前記第1の拘束層上に位置する部分上に乗るように、第1の突起状導体を形成する工程と、Forming a first protruding conductor such that at least a portion is on a portion located on the first constraining layer;
前記第1の突起状導体を、前記第1の拘束層とともに、前記第1のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第1の埋め込み工程と、A first embedding step of embedding the first protruding conductor together with the first constraining layer in the first ceramic green sheet;
前記第1のセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ前記複数のセラミックグリーンシートを積層方向にプレスすることによって、グリーンシート積層体を作製する、積層工程と、Stacking a plurality of ceramic green sheets including the first ceramic green sheets, and pressing the plurality of ceramic green sheets in a stacking direction to produce a green sheet laminate, a stacking step,
前記グリーンシート積層体を焼成する、焼成工程とFiring the green sheet laminate, and firing step;
を備え、With
前記第1の埋め込み工程は、前記第1の突起状導体とともに、前記第1のセラミックグリーンシート全体をその厚み方向にプレスする工程を備え、The first embedding step includes a step of pressing the entire first ceramic green sheet in the thickness direction together with the first protruding conductor,
第2のセラミックグリーンシート上に、前記無機材料粉末を含む第2の拘束層を形成する工程と、Forming a second constraining layer containing the inorganic material powder on a second ceramic green sheet;
第2の突起状導体を第2の拘束層の上に形成する工程とForming a second protruding conductor on the second constraining layer;
をさらに備え、Further comprising
前記積層工程は、前記第1の埋め込み工程の後、前記第2の突起状導体が形成された側を前記第1のセラミックグリーンシートに向けて、前記第1のセラミックグリーンシートの上に前記第2のセラミックグリーンシートを積み重ね、かつ前記第1および第2のセラミックグリーンシートを積層方向にプレスし、それによって、前記第2の突起状導体を、前記第2の拘束層の一部とともに、前記第2のセラミックグリーンシートの内部に埋め込む、第2の埋め込み工程を備える、In the stacking step, after the first embedding step, the side on which the second protruding conductor is formed is directed to the first ceramic green sheet, and the first ceramic green sheet is placed on the first ceramic green sheet. Two ceramic green sheets and pressing the first and second ceramic green sheets in the laminating direction, whereby the second projecting conductors together with a part of the second constraining layer, Including a second embedding step of embedding in the second ceramic green sheet;
多層セラミック基板の製造方法。A method for producing a multilayer ceramic substrate.
少なくとも前記セラミック層と前記面内導体との間には、前記セラミック層の材料の一部が浸透して固着された無機材料粉末を含む介在層が形成され、
前記貫通導体の周側面の少なくとも一部に沿って、前記介在層および前記面内導体の各一部が這い上がっていることを特徴とする、多層セラミック基板。 A plurality of laminated ceramic layers, an in-plane conductor provided so as to extend along a main surface of the specific ceramic layer, and a through conductor provided so as to penetrate the specific ceramic layer in the thickness direction; A multilayer ceramic substrate comprising:
At least between the ceramic layer and the in-plane conductor is formed an intervening layer containing an inorganic material powder in which a part of the material of the ceramic layer penetrates and is fixed,
A multilayer ceramic substrate, wherein each of the intervening layer and each of the in-plane conductors crawls up along at least a part of a peripheral side surface of the through conductor.
少なくとも前記セラミック層と前記第1の面内導体との間には、前記セラミック層の材料の一部が浸透して固着された無機材料粉末を含む介在層が形成され、Between at least the ceramic layer and the first in-plane conductor, an intervening layer containing an inorganic material powder to which a part of the material of the ceramic layer has permeated and fixed is formed,
前記貫通導体の周側面の少なくとも一部に沿って、前記介在層および前記第1の面内導体の各一部が這い上がっており、Along each at least part of the peripheral side surface of the through conductor, each part of the intervening layer and the first in-plane conductor crawls up
前記貫通導体の一方の端面の少なくとも一部は、前記介在層および前記第1の面内導体のいずれにも被覆されておらず、At least a part of one end face of the through conductor is not covered with either the intervening layer or the first in-plane conductor,
前記第2の面内導体は、前記貫通導体と直接接合されていることを特徴とする、多層セラミック基板。The multilayer ceramic substrate, wherein the second in-plane conductor is directly joined to the through conductor.
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