JPH02241205A - 分布定数型ディレイライン - Google Patents

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、コンピュータ及びその端末装置、あるいは記
憶装置等の情報機器をはじめ、電子交換機９過言機器等
で主に電気信号のタイミング調整を目的として使用され
る分布定数型デイレイラインに関するものである。

従来の技術 近年、コンピュータの大容量化及び高速演算化が著しく
進展している。まだ、それに伴いコンピュータ間やコン
ピュータと周辺機器との高速データ伝送に関する技術開
発にはめざましいものがある。特にデータ伝送時のディ
ジタル信号のタイミング調整用として用いられるデイレ
イラインは、上記の高速データ伝送に不可欠なものとな
っておシ、今後ますます需要の増加が期待される。中で
もＩＣのみの構成であるパッシブデイレイラインは、現
在集中定数型が主流となっているが最近では分布定数型
デイレイラインも一部で実用化に至っている。分布定数
型デイレイラインは、集中定数型に比べ、周波数安定性
に優れると共に、パルス信号の立上り時間が短く、高速
対応が可能である点が特徴である。

以下、従来の分布定数型デイレイラインについて、図面
を参照しながら説明する。

第４図は従来の分布定数型デイレイラインを示すもので
あり、第４図（ａ）は素体基板表面の導体パターンを示
す平面図、第４１図（ｂ）は素体基板裏面のグランドパ
ターンを示す平面図、第４図（Ｃ）は第４図（ａ）の断
面図、第４図（ｄ）は完成品としてのデイレイラインの
断面図、第５図はその製造工程を示す製造工程図である
。

第６図において、まず誘電体にアルミナセラミック基板
１１を用い、例えば特開昭６３−４７９９７号公報に示
されているように、セラミック基板１１の両面を粗化す
る（第５図（ａ）（ｂ）　）。

次にセラミック基板１１の表裏面にＰ（１核等の触媒核
１５を付着させる咳付けを行なう（第５図（Ｃ））。

その後セラミック基板１１の表裏面に、無電解メツキで
銅の導体層１６を形成する（第５図（ｄ））。

このとき導体層１６を３０〜５０μｍ厚付けするためは
電気メツキを併用することがなされる。次に導体層１６
の表裏面にネガ型のエツチングレジスト１８を設けてパ
ターンマスク１７をセットしく第６図（６））、露光及
び現像を行ない、エツチングレジスト１Ｂの不要部分を
除去する（第５［ｆ）　）。

その後エツチング液を用いてエツチングを施すことによ
りエツチングレジスト１８で覆われていない部分の導体
層１６を除去しＣ第６図（ｇ））、さらにエツチングレ
ジスト１８を除去する（′拓図１ｈ’））。

このようにしてメツキ法により形成された導体層１６で
、導体パターン１２及びグランドパターン１３を形成し
マイクロストリップラインを構成する。その後、第４図
（ｄ）に示すように、リード端子１９を半田付けし、外
装塗料２１を塗布、硬化させることにより分布定数壁デ
イレイラインを製造していた。以上が銅メツキ膜をエツ
チングにより除去しパターン形成を行なうサブトラクテ
ィブ法である。尚、誘電体基板上でのパターン形成法と
しては、上述したサブトラクティブ法以外に厚膜導体ペ
ーストを用いスクリーン印刷法によってパターン形成を
行なうアディティブ法があり、ハイブリノドＩＣ等で多
用されているが、分布定数型デイレイフィンに応用され
た事例はなかった。

この理由として、ムｇ−ｐｄ導体を用いた場合、直流抵
抗が高いため、パルス立上り時間が長くなる。まだＡｇ
導体を用いた場合には、マイグレーション、半田喰われ
が発生し信頼性に欠ける等の問題があったためである。

さらにＡｇ−ＰｄやＡｇ等の貴金属を主成分とするだめ
に、Ｇｕ　　メツキ膜５・＼−ノ に比べて材料コストが高価となるだめである。

一方、マイクロストリップラインで構成された分布定数
型デイレイラインの特注要因としては、誘電体基板１１
の厚み（Ｈ）、及び誘電率（ε）、導体パターン１２の
幅（Ｗ）、厚み（Ｔ）、長さ（Ｌ）があり、それらの要
因と特性インピーダンス（Ｚｏ）は式（１）の関係があ
る。

・・・・・・・・・・（１） すなわち、特性インピーダンス（Ｚｏ）は、誘電体基板
１１の厚み（Ｈ）及び導体パターン１２の幅（Ｗ）に大
きく依存するのである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の分布定数型デイレイラインに
は、下記に示すような課題がある。

■　導体パターン１２の膜厚が約６０μｍと厚いため、
エツチング時に、エツチング液の回り込みで導体パター
ン１２にやせ細りが生じ、精密６ベーノ なパターン形成が困難である。その結果、（１）式で示
した特性インピーダンス（Ｚｏ）のバラツキが犬きく歩
留シが悪くなる。

■　導体パターン１２及びグランドパターン１３がメツ
キ法によって形成されるだめ、裏面粗化や触媒植付は等
の処理工程が多くなると共に。

メツキ液の温度や、ＰＩ（イオン濃度等の管理が必要で
装置が大型化する。さらには、メツキ液のコストが高価
で製造コストが引き下げられない。

■　エツチング液の残留によシ、不純物イオンで絶縁性
等の特性に悪影響を及ぼすため、品質に問題がある。

捷た、導体パターン１２及びグランドパターン１３がメ
ツキ膜により形成されるため、誘電体基板１１との密着
強度が弱く信頌匪に欠ける。

等の様々な課題を有している。

本発明は、上記従来の課題を解決することを目的として
ｂる。

第１の目的は、導体パターン幅の精度を向上さ７／＜−
／ せ、ロット間、ロット内のバラツキの少すいパターン形
成法を用いることで、高周波特性の歩留りを向上させる
ことにある。

第２の目的は、製造法を単純化し、量産性を向上させて
、素体基板のコストを低減させることにある。

第３の目的は、導体パターン及びグランドパターンと誘
電体基板との密着性を向上させると共にエツチング液等
の残留による腐蝕や、（８禄劣化等のない高品質な分布
定数型ディンイラインを提供することにある。

課題を解決するための手段 この目的を達成するだめに、本発明の分布定数型デイレ
イラインは、導体パターン及びグランドパターンがスク
リーン印刷した後焼成して得られる厚膜銅導体であるこ
とを特徴とする。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

■　スクリーン印刷法を用いるため、導体パターン幅の
精度を向上させることができ、高周波特性のバラツキが
少なくなり、歩留りが向上する。

■　メツキ法を用いる必要がないため、製造工程が単純
で安浦に製造できる。

■　導体パターン及びグランドパターンが厚膜導体で形
成されてｈるだめに、誘電体基板との密着が強固で、高
信頼性が得られる。加えてエツチング工程がないだめに
、エツチング液等の残留がなく、信頼性が向上する。

等の、高品質かつ高性能な分布定数型デイレイラインを
安価に製造することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例における分布定数型デイレイ
ラインの製造工程を示す図である。第１図において、ま
ずアルミナセラミック等の誘電体基板１の表面に銅粉、
ガラスフリット、樹脂バインダ等からなる銅導体ペース
トをスクリーン印刷によって所定のパターンに塗布する
。スクリーン印刷マスクとしては、ステンンスワイヤー
径２゜〜４０μｍ、乳剤厚１０〜３ｏμｍ、メツシュ数
２００〜４００メツシュのバイヤス張り印刷マスＡ−７ りを用い、さらにスキージ硬＋１５ｏＢ〜８０ａスキー
ジスピード５０〜２００　ｔｎｍ　／　ｓｅａで印刷を
行なう。尚、塗布する導体ペーストの厚みとしては、２
０〜５ｏμｍが適当である。火に空気中で１００〜１６
０℃の温度で６〜２０分間放置し乾燥させた後、非酸化
性雰囲気中で６００〜９５０’（：の高温で焼成するこ
とにより、導体パターン２を形成する。その後、同様の
方法で、誘電体基板の裏面にグランドパターン３を形成
する。なお、本実施例は、導体パターン２とグランドパ
ターン３を個別に焼成して形成したが、それぞれのパタ
ーンを同時に焼成し、−度に形成してもよい。以上のよ
うに、本実施例によれば、従来のメツキ工法に比べて製
造工程が短縮でき、低コストで製造できる。

尚、本実施例では、１枚の誘電体基板１を用すて分布定
数型ディンイラインを構成したが、遅延時間を延ばすた
めに個々の誘電体基板１の表裏面にそれぞれ導体パター
ン２及びグランドパターン３を形成し、複数枚はりあわ
せて形成してもよい。

１０、−〕 第２図は、本実施例により得られた導体パターンの幅の
バラツキ（ア）と従来のメツキ法によって得うした導体
パターンの幅のバラツキ（イ）ヲ示スヒストグラムであ
る。尚、メツキ法では、ドライフィルム厚６０μｍとし
、エツチング液として塩化第二鉄溶液を用いた。さらに
エツチング時間は約５分で行なった。この結果より明ら
かなように本実施例で得られだ導体パターンの福（ア）
は、３００μｍの設計値に対して±２ｏμｍのパターン
精度が得られ、従来のメツキ工法で得られた導体パター
ンの幅のバラツキ（イ）の±４０μｍに比べて小さくな
る。従って、特：生インピーダンスのバラツキが小さく
なり、歩留りが向上する。

第３図は、本実施例に用いた厚膜銅導体と、従来法によ
り得られた調メツキノ漠の密着強度を比較したものであ
る。尚、試験法は、１．６馴平方の電極パッド部に、ス
ズメツキ銅線をＬ字状にはんだ付けし、１６０℃の温度
槽に放置した後、引っ張シ試唆機によってビール強度を
測定した。

この結果より明らかなように、本実歿例によシ１１、、
−７ 得られた厚膜銅導体の密着強Ｖ（ア）は、従来法によっ
て得られた銅メツキ膜の密着強度（イ）に比べて、初期
前で約３倍強く、しかも、１５０時間を超えると殆んど
低下しない。すなわち本実施例によれば、従来法による
胴メツキ、漠に比べて密着強度が向上し、信頼性の高い
分布定数型デイレイラインを実現することができる。

尚１本実施例では、導体パターン２及びグランドパター
ン３に厚７摸銅導体を用いだが、さらに厚膜銅導体表面
上にはんだをコーティングすることによシ、直流抵抗を
下げることができる。まだ。

部分的にはんだをコーティングすることにより、特性イ
ンピーダンスの微調整も可能である。

発明の効果 以上のように本発明は、導体パターン及びグランドパタ
ーンが、スクリーン印刷を用いた厚膜銅導体で形成され
るため、以下に示す憂れだ効果を生み出すことができる
。

■　従来法に比べて高精度でパターン形成ができるため
に特性インピーダンスのバラツキが小さくなシ、歩留り
が向上する。

■　パターンの形成法としてメツキ法を用いないだめ、
製造工程が簡素化でき、製造コストのつき下げが可能で
あると共に、エツチング液の残留等が力いために、信頼
性が向上する。

■　導体パターン及びグランドパターンに厚膜銅導体を
用いるだめ、誘電体基板との密着性に優れ信頼性が向上
する。

従って本発明は、導体材料として信頼性の高Ａ厚膜鋼導
体を用い、単純な製造法で極めて高品質で高性能な分布
定数型デイレイラインを安価に実現することができ、そ
の実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による分布定数型デイレイラ
インの製造工程図、第２図は本発明によって得られた導
体パターンと従来法によって得られた導体パターンの幅
のバラツキを比較したヒストグラム、第３図は本発明に
よって得られた厚膜導体、漢と従来法によって得られた
メツキ膜の密着１３、、−７ 強度を比較した特性図、第４１ｓ７３　（ａ）（ｂ）は
従来の分布定数型デイレイラインの素体基板を示す平面
図、第４図（Ｃ）は第４図（ＩＬ）の断面図、第４１図
（ｄ）は分布定数型デイレイラインを示す断面図、第６
図は従来の分布定数型デイレイラインの製造工程図であ
る。 １・・・・・・誘電体基板、２・・・・・−導体パター
ン、３・・・・・・グランドパターン。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名区 淋≦１ 犀１ （Ｑ／） （′ｎ ロフＺ乙ワγ″ （クラ ロフＺ乙夕γ″ ！ＺＺＺＺＺ≧１で１１ ヂヂテチデヲ壬ｌＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体基板の表面に所定の導体パターンを形成し、かつ
   裏面にグランドパターンを形成することにより構成され
   、かつ前記導体パターン及びグランドパターンがスクリ
   ーン印刷した後焼成して得られる厚膜銅導体であること
   を特徴とする分布定数型ディレイライン。