JPH01230296A

JPH01230296A - セラミック多層基板の製造方法

Info

Publication number: JPH01230296A
Application number: JP5477788A
Authority: JP
Inventors: Rui Namiuchi; 浪内　類
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1989-09-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、各種電子機器の回路基板に用いられるセラミ
ック多層基板の製造方法に関するものである。

（従来の技術）近年、ＡｌＮセラミックスを利用したセラミック基板は
、その高絶縁性、高熱伝導性から応用範囲が急速に広ま
りつつある。従来、この種のセラミック多層基板は第４
図に示すようなものであった。すなわち、ＡｌＮの焼結
体２１上に導電路となる部分を所定の径路に連続した空
隙２２としてできるようＡｌＮペースト２３を印刷、積
層したのち。

焼成し、連続した空隙２２にメツキ処理によって。

銀、銅、金などの金属の導電路２４を形成するというも
のであった。

（発明が解決しようとする課Ｍ）上記、従来の方法では、ＡｌＮの焼結体中に連続した空
隙を設ける工程の歩留りが悪く、導電路を形成する専用
のメツキ工程が必要であるため工程数が多くなり、さら
に焼成したＡｌＮセラミックス中に導電路を形成するた
め、ＡｌＮセラミックスと導電路との結合が完全に行わ
れず、信頼性が低下する欠点があった。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、高信頼性の導電
路をもったＡｌＮセラミック多層基板を量産性よく得ら
れる製造方法を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明のセラミック多層基板の製造方法は、ＡｌＮの焼
結体上に、絶縁性物質と焼成中に絶縁性物質と反応して
導電性セラミックスを生成する物質とを、所定の径路と
なるように交互に複数印刷したのち焼成して導電路を設
けるものであり、またＡｌＮの焼結体上に複数印刷する
絶縁性物質がＡｌＮと有機物質の混合物であり、さらに
焼成中に絶縁性物質と反応して導電性セラミックスを生
成する物質がＺｒＯ，単体、あるいはＺｒＯ□に有機物
質を加えたものである。

（作　用）上記のように、ＡｌＮセラミックス焼結体上に、Ａ１２
ＮセラミツクスとＺｒＯ，単体、あるいはＡｌ２Ｎセラ
ミックスとＺｒＯ，に有機物質を加えた物質を所定の径
路となるように交互に複数印刷したのち焼成することに
よって、ＡｌＮとＺｒＯ，間で化学反応が起こり、Ｚｒ
ＮおよびＡＱＯＮ系スピネルが生成する０反応生成物の
うち、ＺｒＮはＮ　ａ　ＣＣ構造の侵入型の化合物で高
電子電導性および高熱伝導性を有するセラミックスであ
る。したがって、焼成前にＺｒＯ，単体で、あるいはＺ
ｒＯ，に有機物を加えた物質を配置した部分は焼成と同
時に導電路となり量産性が向上する。さらに、導電路は
焼成と同時に形成されるセラミックスであるため基板と
の結合も完全で高信頼性のセラミック多層基板を得るこ
とができる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。ＡｌＮセラミック粉末に焼結助剤としてＹ２Ｏ，
を２重量％、結合剤としてポリビニルブチラールを５重
量％、溶媒としてイソプロピルアルコールを加えたペー
スト状の混合物（以下ペーストＡと略す）と、ＺｒＯ□
粉末に結合剤としてポリビニールブチラールを５重量％
、溶媒としてイソプロピルアルコールを加えたペースト
状の混合物（以下ペーストＢと略す）を用意した。

第１図は本発明のＡｌＮセラミック多層基板の断面図で
ある。同図において、３０　Ｘ　３０　Ｘ　Ｏ，５職の
ＡｌＮ焼結体１１上にペーストＡ１２を全面にスクリー
ン印刷し、１５０℃で乾燥させた。乾燥後その上にペー
ストＢ１３を第２図（ａ）に示すようなパターンでスク
リーン印刷し、１５０℃で乾燥させた。乾燥後その上に
ペーストＡ１４を第２図（ｂ）に示すようなパターンで
スクリーン印刷し、１５０℃で乾燥させた。乾燥後、そ
の上にペーストＢ１５を第２図（ｃ）に示すようなパタ
ーンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。乾燥後の各層の
厚さは５０．程度であった。

この積層体を脱脂したのち、窒素零四気中で１８００℃
、２時間加熱して焼成した。このようにして得られたＡ
ｌＮのセラミック多層基板において第３図に示す各点間
で導通の有無を確認したところＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ
−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’では金属に等しい導電性を示し、ペー
ストＢを印刷した部分は焼成と同時に完全な導電路とな
っていることがわかった。また、第２図（ｂ）に示すよ
うに下から３層目のペーストＡ１４の印刷時に窓を設け
、導電路Ａ−Ａ’とｃ−ｃ’の間で導通をもたせるよう
に試みたが、Ａ−０間で導電性の有無を確認したところ
高い導電性を示した。また、Ａ−Ｄ、Ｂ−Ｃ。

Ｂ−Ｄ間では全く導電性はなく、各導電路間に存在する
Ａｌ２Ｎの層は絶縁層として有効に働いていることがわ
かった。この導電路を構成する物質はセラミックスであ
るため耐久性が高く、耐酸化性においても空気中５００
℃、２時間の熱処理を行っても大きな変化は認められな
かった。

なお１本実施例では、ペーストＡ、Ｂを得るための結合
剤としてポリビニルブチラールを用いたが他の樹脂を用
いてもよく、また溶媒にイソプロピルアルコールを用い
たが他の溶媒を用いてもよい、またＡｌＮの焼結助剤と
してＹ２Ｏ，を添加したが、他の有効な焼結助剤を力ｉ
えても、さらに焼結助剤を加えなくても、本発明が有効
であることには変わりない。

一方、ＡｌＮの成形体の上に各物質を複数印刷して多層
基板を得る方法も考えられるが、焼成後の精度の点でＡ
ｌＮの焼結体上に各物質を複数印刷する方が有利である
。

（発明の効果）本発明によれば、ＡｌＮの焼結体上にＡｌＮと有機物質
の混合物の層と、ＺｒＯ，と有機物質の混合物の層とを
交互に複数印刷したのち、焼成することにより、印刷層
中に空隙を設ける必要がなく、さらに導電路の形成と絶
縁層の焼成が同時に行われるため、量産性が向上する。

また形成される導電路はセラミックスであり、導電路と
絶縁層であるＡｌ２Ｎの焼結が同時に行われるため、両
者間の結合力は非常に強固なものとなる。またセラミッ
クスの導電路により、耐久性、耐候性が大きく。

高信頼性のＡｌＮセラミック多層基板が得られ、その実
用上の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるＡｌＮセラミック多
層基板の断面図、第２図は同ＡｌＮセラミック多層基板
における各層の印刷パターン、第３図は同Ａｌ２Ｎセラ
ミック多層基板の導電路の配ａ１ｊ４、第４図は従来の
方法によるＡｌＮセラミック多層基板の断面図である。１１・・・ＡｌＮの焼結体、　１２．１４・・・ペース
トＡの層、　１３．１５・・・ペーストＢの層。特許出願人　松下電器産業株式会社第１図１１°＝４４Ｎの虎絡４キ１２．１４　　・ペーストＡｎ＠１３．１５・・ペーストＢつ着第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＡｌＮの焼結体上に、絶縁性物質と焼成中に、前
記絶縁性物質と反応して導電性セラミックスを生成する
物質とを、所定の径路となるように交互に複数印刷した
のち、焼成し、導電路を設けることを特徴とするセラミ
ック多層基板の製造方法。
（２）ＡｌＮの焼結体上に複数印刷する絶縁性物質がＡ
ｌＮと有機物質の混合物であることを特徴とする請求項
（１）記載のセラミック多層基板の製造方法。
（３）焼成中に絶縁性物質と反応して導電性セラミック
スを生成する物質がＺｒＯ＿２単体、あるいはＺｒＯ＿
２に有機物質を加えたものであることを特徴とする請求
項（１）および（２）記載のセラミック多層基板の製造
方法。