JPH0283995A

JPH0283995A - セラミツク多層回路基板及びその用途

Info

Publication number: JPH0283995A
Application number: JP63234995A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shinohara; 浩一篠原; Hideo Suzuki; 秀夫鈴木; Satoru Ogiwara; 荻原　覚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2644845B2

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、セラミック多層回路基板に係り、特に、電気
信号の入出力のためのピンを取り付けたす半導体部品を
取り付けて機能モジュールを構成するのに好適なセラミ
ック多層回路基板、及び、その製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術は、主に、断熱性、保温性、軽量化。

防音などの目的で、特開昭５７−８９２１２号公報に記
載されているように、空孔をもつ材料Ａの粒が材料Ｂ中
に多数独立して分散した構造をもつ軽量化セラミック電
子材料は得られている。また、特開昭５９−１１１３４
５号公報に記載されているように、絶縁材料の誘電率を
下げる目的で、セラミックの原料マトリックス中に、中
空球状の粉末を分散させた回路基板が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、大型電子計算機では、演算速度の高速化のために
、誘′６率の小さな絶縁材料を用いたセラミック多層回
路基板が要求されるようになってきている。また、基板
用絶縁材料には、低誘電率の特性の他に、高強度、高熱
伝導などの特性も同時に要求される。この従来技術のよ
うに、絶縁材料に気孔を含ませたものは、誘電率を下げ
るということに関しては、有効な技術である。しかし、
従来技術では気孔を含ませることによって、機械的強度
、または、熱伝導率などの特性も劣化してしまい基板と
しての信頼性を損なってしまうという問題点があった。

本発明の目的は１機械的強度、または、熱伝導率特性を
損なうことがなく信号伝播速度の速いセラミック多層回
路基板を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、導体配線、または、導体層が絶縁層を介して
積層され、導体配線は導体居間に形成されたセラミック
多層回路基板において、導体層と導体層の間の絶縁層は
、気孔率の異なる二つの領域から構成され、気孔率の大
きい方の領域が、導体配線と導体層の間に存在すること
を特徴としたセラミック多層回路基板に関する。

従来の技術で、基板の機械的強度、または、熱伝導率が
劣化してしまうのは、気孔を基板全体に含むためである
。気孔が焼結体中に存在すると焼粘体のヤング率の低下
、または、破壊の起点となり、強度を低下させる。また
、焼結体中の気孔の存在は、放熱部の断面積が小さくな
ったことと等価なように作用するため、熱伝導率も劣化
してしまう。

機械的な（３頓性に関しては、例えば、気孔を含んだ層
の表面に綴密な層を設けることにより、ピン付などの時
に発生する応力を緩和することもできろ。しかし、焼結
体全体または比較的広い範囲に応力が加わるような場合
には十分とはいえなかった。そこで、いろいろと検討し
た結果１機械的強度、または、熱伝導率の低下をできる
だけ少なくするには、焼結体全体としての気孔量をでき
るだけ少なくする必要があることがわかった。

また、導体配線を伝播する電気信号の速度νは、ν＝　
１　／　４　（Ｌ　：　ｊ、ｌ１位長さ当りのインダク
タンス、Ｃ：単位長さ当りのキャパシタンス）で表わさ
れる。そこで、信号伝播速度を高速化するために、気孔
を用いて単位長さ当りのキャパシタンスＣをできるだけ
小さくすることを考えた。なお、セラミック多ｆｆ’Ｊ
回路法板は、ある導体配線を伝わる電気信号に他の導体
配線を伝わる電気信号が影響を及ぼさないように、また
は、電磁波障害の影響をなくすために、導体配線をはさ
むように、導体層が形成されている。

検討の結果、導体配線と導体層の間に気孔が存在すると
キャパシタンスを有効に下げられることを見い出した。

つまり、単位長さ当りのインダクタンスＬを変えずに、
単位長さ当りのキャパシタンスＣを下げることによって
導体配線を伝播する電気信号の高速化は達成できる。

また、気孔は局部的に集中しているが、焼結体全体とし
ての気孔量は比較的少なく１機械的強度の低下、または
、熱伝導率特性を損わない基板が得られる。また、気孔
率は、微視的に見れば各部で異なるが、気孔率の異なる
領域とは、２０〜１００μｍ程度の範囲の平均について
考える。また、５％程度以内の差は同じとみなす。

〔作用〕

導体配線と導体層の間に気孔が存在することにより、導
体配線の単位長さ当りのキャパシタンスを下げることが
できる。インダクタンスは、変化せずにキャパシタンス
が下がったことで、信号伝播速度の高速化ができる。ま
た、気孔は焼結体全体から見れば、比較的少ないため１
機械的強度、及び、熱伝導率の低下は少なく、高信頼性
のセラミック多層回路基板が得られる。

〔実施例〕

〈実施例１〉セラミック多層回路基板の製造方法は、まず、グリーン
シートを作製する。グリーンシートを作製するには、セ
ラミック原料として、平均粒径５μｍのガラス粉を６０
重縫％、平均粒径１μｍのα石英を４０重量％用意する
。ガラス粉末の組成は、酸化物に換算してＭｇ０１５−
２５１１１ｏＱ％。

Ｃａ００．５〜３ｍｏＱ％、ＡＱ２０ａ２５−３５ｍｏ
Ｑ％、Ｂ２０３２Ｑ〜５５ｍｏ　２％、５ｉＯｚＯ〜２
５ｍｏＱ％としてａｉｉｏｏ％となるように選んだもの
である６次に、上記のガラス粉末及びα石英を混合した
粉末を用いてスラリを作製した。スラリは、ガラス粉末
とα石英の混合粉末１００重量部とメタクリル酸系のバ
インダを２０重量部、トリクロロエチレン９９重量部、
テトラクロロエチレン２６重量部、ｎブチルアルコール
３５重量部、フタル酸ジｎブチルを１重量部加えボール
ミルで２４ｈ湿式混合して作製した。次に、真空脱気処
理により適当な粘度に調整した。次に。

このスラリをドクターブレードを用いてシリコーンコー
トしたポリエステルフィルム上に０．３ｎｙｍ厚さに塗
布し、その後、乾燥してグリーンシートを作製した。グ
リーンシートの厚さは、約１００μｍであった。

同様に５このスラリを用いてＨさ約５０μｍのグリーン
シートを作製した。さらに、このグリーンシートにパン
チ、または、フォトリングラフィなどの技術を用いて、
このシート上に形成する導体配線と同じパターンにシー
トを打抜いた。次にこの５０μｍのグリーンシートと１
００μｍのシートを貼り合わせて圧着し溝を形成した。

溝の幅は約１００〜１５０μｍであった。

次に、グリーンシートに使用したガラス粉末と中空Ｓｉ
Ｏ２微小球とメタクリル酸系のバインダをグリーンシー
トと同じ重は比で配合した。そして、その混合物を上記
の＞Ｒに埋め込んだ。さらに熱間プレスにより平坦化し
た。ここで使用した中空ＳｉＯ２？ｌｌ小球は平均粒径
約１０μｍのものである。

次に、ピアホールに充填する導体ペーストを作製した。

導体ペーストの作製は、平均粒径５μｍのガラス粉末を
１０〜３０重量％、銅粉末を９０〜７０重級％で配合し
、この混合粉末１００重量部にメタクリル酸系バインダ
３０重量部、ブチルカルピトールアセテート１００重量
部を加えたものを３０分らいかい機で混合し適当な粘度
に調整した。このペーストに使われたガラス粉末の組成
は、ＳｉＯ２を７０〜８０ｍｏＱ％、Ａｆ！ｚ○３を１
０〜１５ｍｏｆ１％、ＣｕｚＯを１０〜１５ｍｏＲ％で
ａｉｉｏｏ％となるように選んだものを基本組成とする
。

次に上記で作製したグリーンシートの所定の位置に１０
０μｍφ中の穴あけをし、上記で作製したペーストを埋
め込んでピアホールを形成した。

さらに、このグリーンシートに銅ペーストで導体配線を
印刷した。導体配線に使用した銅ペーストは、有機物を
除いた成分の９０重汝％以上が銅である一般の銅ペース
トである０次に、グリーンシー　＋−の導体配線を印刷
した面と反対の面に導体層を印刷した。

次に上記で作製した厚さ１００μｍのグリーンシートの
所定の位置に孔あけをし、上記で作製したピアホール用
導体ペーストを充填した。さらに、第６図に示すように
、中空５ｉＯｚ微小球１３を埋め込んだグリーンシート
１０とピアホール５のみのグリーンシート１０を三枚−
組として、全体として十組積層した。さらに、表面、及
び、裏面に相当するグリーンシート１０に穴あけ、導体
充填。

及び、表裏面パターンを印刷し、計３２層を積層した。

そして、熱間プレスにより圧着した。圧着条件は、温度
１００℃、圧力は５０ｋｇｆ／ａ１１である。このよう
にして作製した積層板を、バインダ抜きのため１００°
Ｃ／ｈ以下の昇温速度で昇温し９５０〜ｔｏｏｏ℃で１
ｈ焼成した。、雰囲気は。

】０〜５０ｖｏｌ％の水蒸気を含む窒素中である。

作製したセラミック多層回路基板には、導体配線、及び
、ピアホールの回りにクラック、及び、はがれ等は認め
られなかった。絶縁材を構成している主結晶はα石英、
２Ａ（１２０３・Ｂ２Ｏ３であった。

更に、（１″を成品にピン付け、及び、ＬＳＩチップを
ＪＡ著した。焼成品にピン付けした部分の周辺には、ク
ラック等は認められなかった。また、基板にそ番）、変
形などは認められなかった。導体配線６の幅は、５０〜
１５０μｍであり、気孔の多い領域の１°Ｊさは約４０
μｍであった。信号伝播速度は、気孔を設けない場合に
比べ１２％高速化した。セラミック多層回路基板内部の
信号伝播速度は１．５１Ｘ１０８ｍ／ｓであった６店板
全体での曲げ強さの低下は、約２０％程度であった。作
製したセラミック多層回路基板の概要を第１図に示す。

〈実施例２〉酸化物に換算してＳ　ｉ　０２　Ｇ　５〜８５重ｇｃ’
ｘ、、Ｂ２０ＸｉｌＯ〜３０重量％、アルカリ土類金属
酸化物（Ｃａ○＋Ｍｇ○＋Ｂａ０）０．１〜１重捕％。

アルカリ金か酸化物（Ｌ　ｉｚｏ＋ＮａｚＯ＋Ｋｚｏ）
０．１〜５重量％、Ａｆ；ｈｚｏ３０．３〜５重縫％。

Ｚ　ｎ　Ｏ０〜１重量％とし、総社１００％となるよう
に選んだ組成である平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉と
フィシとして５ｉＯｚガラスを、さらに。

ＳｉＯ２ガラスの安定化剤としてＡＱｚＯ３または、Ａ
ＱｚＯａを含んだ化合物（ムライＩ−：３ＡＱｚＯ３・
２ＳｉＯ２，スピンネル：　Ｍ　ｇ　Ｏ・Δ１２２０３
゜コージェライト：　２Ｍｇ０・２ＡＱ２０ａ・５Ｓｉ
０２等）を、硼珪酸ガラス００〜４０重量％、５ｉＯｚ
ガラス１０〜６０重量％、Ａ　Ｑ　２０　Ｘｌ及び、Ａ
　Ｑ　２０　：＋を含んだ化合物を５〜ｉｏａ量％て総
量１００％になるように配合し、この粉末にメタクリル
酸系のバインダ２０重量部、トリクロロエチレン９９重
量部、テ１〜ラクロロエチレン２６重量部、ｎブチルア
ルコール３５重量部、フタル酸ジｎブチルを１重量部加
えボールミルで２４ｈ湿式混合してスラリを作る。更に
、実施例１と同様にしてセラミンク多動回路基板を作製
した。焼成条件は９００〜１０００℃でｌ　ｈである。

作製したセラミック多層回路１゜（板には、導体配線６
、及び、ピアホール５の回りにクランク、及び、はがれ
等は認められなかった。更に、焼成品にピン付け、及び
、ＬＳＩチップ１の装着をした。焼成品にピン付けした
部分の周辺には、クラック等は認められなかった。

また２店仮にそり、変形などは認められなかった。

信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比へ約６〜８％
高速化した。セラミック多層回路基板内部の信号伝播速
度は約１１Ｘ］、Ｏδｍ／ｓであった。

基板全体での曲げ強さの低下は、約２０％程度であった
。

〈実施例：３〉実施例２で使用した硼珪酸ガラスとα石英を硼珪酸ガラ
ス４０〜７０重量％、α石英６０〜３０重量％の混合比
で配合し実施例１と同様にセラミック多層回路基板を作
製した。焼成条件は、９００〜１０００℃で１ｈである
。作製したセラミック多１回路基板には、導体配線６、
及び、ピアホール５の回りにクランク、及び、はがれ等
は認められなかった。更に、焼成品にピン付け、及び、
Ｇ　ａ　Ａ　ｓのＬＳＩチップ１を装着した。焼成品に
ピン付けした部分の周辺には、クラック等は認められな
かった。また、基板にそり、変形などは認められなかっ
た。信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比べ約８〜
１０％高速化した。セラミック多層回路基板内部の信号
伝播速度は、約１．６Ｘ１０’ｍ／ｓであった。」、（
板全体での曲げ強さの低下は、約２０％であった。

〈実施例４〉実施例１〜３のグリーンシート１０を使用し。

導体配線６、及び、導体層３、ピアホール５用導体とし
てＡｕ、または、Ｐｄ含有量５〜３０重−一１％のＡｇ
−ｐｄ、または、Ａｇからなる導体ペース］−１４を適
用し、実施例１と同条にセラミック多層回路基板を作製
した。焼成雰囲気は、大気中である６５！Ｓ板にそり、
変形などは認められなかった。信号伝播速度は、Ｃｕを
配線導体６として適用した場合とほぼ同じであり、気孔
を含まないＪ烏合に比べ約６〜１２％高速化した。セラ
ミック多層回路１、（板内部の（ａ号伝描速度は約１．
５〜１．６Ｘ１０’ｍ／ｓであった。基板全体での曲げ
強さの低十は、約２０％程度であった。

〈実施例５〉表１に示したセラミックスを原料として、実施例１及び
実施例４と同様にしてセラミック多層回路Ｌ（板を作製
した。

なお、緻密な方のセラミック絶縁材料の組成は。

多孔質領域と同じである。作製したセラミック多層回路
基板には、導体配！！６．及び、ピアホール５の回りに
クラック、及び、はがれ等は認められなかった。更に、
焼成品にピン付け、及び、ＬＳＩチップ１の装着をした
。焼成品にピン付けした部分の周辺には、クラック等は
認められなかった。

また、基板にそり、変形などは認められなかった。

表１で高速化率とは、気孔を設けない場合に比べどれだ
け高速化したかを示している。信号伝播速度は、気孔を
設けない場合に比へ５〜２５％高速化した。基板全体で
の曲げ強さの低下は約２０〜４０％であった。

〈実施例６〉実施例１〜３及び５で作製した中空微小球を埋め込んだ
グリーンシート１０を、第２図に示すように配置し、積
層して、実施例１〜３及び５と同様にセラミック多層回
路基板を作製した。作製したセラＳツク多層回路基板に
は、導体配Ｂ６、及び、ピアホール５の回りにクラック
、及び、はがれ等は認められなかった。更に、焼成品に
ピン付け、及び　ＬＳＩチップ１の装着をした。焼成品
にピン付けした部分の周辺には、クラック等は認められ
なかった。また、基板１８にそり、変形などは認められ
なかった。信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比べ
１０〜１６％高速化した。基板全体での曲げ強さの低下
は、約３０％であった。

〈実施例７〉実施例１〜３及び５と同様に、厚さ１００μｍのグリー
ンシート】０を作製した。さらに、配線パターンと同じ
パターンにグリーンシー１−１０を打抜いた。さらに、
このグリーンシート１０に。

実施例１〜３及び５と同様に中空微小球１３とセラミッ
クス粉末とバインダを埋め込んだ。さらに、導体ペース
ト１４を印刷しピアホール５に導体ペースト１４を充填
した。さらに第３図、または、第４図に示すように、導
体配線の片面及び両面に、気孔を含む領域７が接するよ
うに積層した。さらに、実施例１〜３及び５と同様に、
セラミック多層回路基板を作製した。作製したセラミッ
ク多層回２８基板には、導体配線６、及び、ピアホール
５の回りにクラック、及び、はがれ等は認められなかっ
た。更に、焼成品にピン付け、及び、ＬＳＩチップ１の
装′着をした。焼成品にピン付けした部分の周辺には、
クランク等は認められなかった。

また、基板１８にそり、変形などは認められなかった６
導体配ＩＱ６の片面のみに気孔を含む領域を配置した場
合、信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比べ約２０
〜３０％高速化した。基板全体での曲げ強さの低下は、
約３０％であった。また。

導体配線６の両面に気孔を含む領域７を配置した場合、
信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比へ約２５〜３
５％高速化した。基板１８全体での曲げ強さの低下は、
約５０％であった。

〈実施例８〉実施例１〜３及び５で作製した中空微小球１３を埋め込
んだグリーンシート１０に実施例１と同様に導体ペース
ト１４を印刷し、ピアホール５に導体ペースト１４を充
填した。さらに、中空５ｉ（）ｚ微小球１３を含まない
グリーンシート１０のピアホール５にも導体ペースト１
４を充填した。さらに、実施例１〜３及び５で作製した
中空微小球１３を埋め込む曲のグリーンシート１０を、
第５図に示すように、積層して、導体の片面に空洞９を
もつように積層した。次に実施例１〜３及び５と同様に
セラミック多層回路基板を作製した。作製したセラミッ
ク多層回路基板には、導体配線６、及び、ピアホール５
の回りにクランク、及び、はがれ等は認められなかった
。更に、焼成品にピン付け、及び、ＬＳＩチップ１の装
着をした。焼成品にピン付けした部分の周辺には、クラ
ック等は認められなかった。また、基板１８にそり、変
形などは認められなかった。信号伝播速度は、気孔を設
けない場合に比べ約４０％高速化した。基板全体での曲
げ強さの低下は、約５０％であった。

〈実施例９〉セラミックス原料としてＡＱＮ９５〜９９重量％、希土
類元素酸化物（この場合ＹｚＯｇ）を１〜５重量％とじ
、実施例１と同様に、導体配線と同じパターンに溝を形
成した。次に、ＡＱＮを９０〜９５重景％、ＢＮを５〜
１０重量％の混合比で配合した粉末１００重景部にメタ
クリル酸系バインダ１０〜２０重量部を添加した粉末を
上述の溝に埋め込んだ。更に、実施例１と同様に、セラ
ミック多層回路基板を作製した。なお、導体層ａ６、導
体層３．ピアホール５の導体はＷ（タングステン）であ
り、焼成温度は１８５０〜１９５０℃。

Ｎ２中である。ＡＱＮとＢＮを混合したものは、焼結し
にくいため導体配線近くに気孔が多い領域７が形成でき
る。作製したセラミック多層回路基板には、導体配置６
．及び、ピアホール５の回りにクラック、及び、はがれ
等は認められなかった。

更に、焼成品にピン付け、及び、ＬＳＩチップ１の装着
をした。焼成品にピン付けした部分の周辺には、クラッ
ク等は認められなかった。また、基板にそり、変形など
は認められなかった。信号伝播速度は、気孔を設けない
場合に比べ約１５％増した。また、気孔を設けない場合
に比べ熱伝導率の低下は約２０％であった。

〈実施例１０〉セラミックス原料粉末とバインダを実施例１〜３で作製
したグリーンシート１０と同じ混合比で配合したものを
１００重量部に対して、窒化物（Ｓ　１ａＮ４．ＡＱＮ
など）１〜１０！ｌ１ｆｆｉ部を配合したものを、実施
例４で作製した溝つきのグリーンシート１０に埋込んだ
。さらに実施例４と同様にしてセラミック多層回路基板
を作製した。窒化物は、ガラスなどと大気中で焼成する
と分解してガスを発生する。このガスによって導体配線
６のまわりに気孔を含んだ領域が形成される。本実施例
では、発泡剤として窒化物を用いたが、その他の発泡剤
でも適用可能である。作製したセラミック多層回路基板
には、導体配線６、及び、ピアホール５の回りにクラン
ク、及び、はがれ等は認められなかった。更に、焼成品
にピン付け、及び。

ＬＳＩチップ１の装着をした。ピン付けした部分の周辺
には、クランク等は認められなかった。また、基板にそ
り、変形などは認められなかった。

信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比べ、約１０〜
２０％高速化した。基板全体での曲げ強さの低下は、約
１０％であった。

〈実施例１１〉実施例１〜３でグリーンシートに使用したセラミック原
料について、ガラス粉末の配合量を全体の１０〜４０重
量％とじた原料粉末を用意する。

さらに、この粉末にグリーンシート１０に使用したバイ
ンダを同じ重量部で混合する。次に、この粉末を実施例
１〜３で作製した溝つきのグリーンシート１０に埋め込
んだ。さらに、実施例１〜３と同様にして、セラミック
多層回路基板を作製した。溝の中に埋め込んだセラミッ
ク粉末に含まれるガラスの量は、グリーンシート１０に
含まれるガラスの量より少ないため、溝の内部は焼結が
不十分となり気孔が残る。作製したセラミック多層回路
基板には、導体配線６、及び、ピアホール５の回りにク
ランク、及び、はがれ等は認められなかった。更に、焼
成品にピン付け、及び、ＬＳＩチップ１の装着をした。

ピン付けした部分の周辺には、クラック等は認められな
かった。また５基板１８にそり、変形などは認められな
かった。信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比べ、
約５〜１０％高速化した。Ｊｋ抜１８全体での曲げ強さ
の低下は、約１０％であった。

〈実施例１２〉厚さ５０μｍの５ｉＯｚガラスクロスの両面に実施例１
〜３で使用したスラリをぬるか、またはスラリ中にＳｉ
○２ガラスファイバを、実施例１〜３で使用したセラミ
ック原料粉末中のＳ　ｊ　０２粉末の一部を置換する形
でセラミック原料の５〜２０重量％添加して、繊維複合
グリーンシートを作製した。さらに、５ｉＯｚガラスフ
アイバを使用した場合には、キャスティング方向を９０
°ずらして二枚積属して一枚のグリーンシート１０にし
た。

次に有機物シート２４上に厚さ５〜３０μｍのＣｕの金
属膜を形成した。ここで使用する有機物シートは、金属
膜を保持できる程度の接着強度をもつが、容易に金属が
剥離できるものならよい。

例えば、弗素樹脂を含んだものやポリエチレンを含んだ
ものなどが適用可能である。次に、フォトリソ技術を用
いて配線パターンに金属膜をエツチングした。配線幅は
１０〜１５０μｍである６次に、実施例１〜３と同様に
して、中空Ｓｉ○２微小球を埋め込んだグリーンシート
１０を作製した。

気孔を含む領域の幅は１０〜１５０μｍである。

次に、このグリーンシー１へ１０に作製した導体配線６
を位置合わせして圧着した。さらに、金属を保持してい
た有機物シート２４をはがしてとり除いた。さらに実施
例１〜３のようにピアホール５を形成し、上記で作製し
た繊維複合グリーンシートを表裏面近くに積層し、実施
例１と同様にしてセラミック多層回路基板を作製した。

繊維質を含んだグリーンシート１０は、平面方向の焼成
収縮率が非常に小さいために、内部の金属配線が粉末で
なくても適用可能である。つまり、すでに緻密になって
いる金属膜でも適用可能である。また、中空Ｓｉ○２微
小球１３が配線導体６のまわりに存在すると、中空５ｉ
Ｏｚ微小球１３の平均粒径が１０μｍ程度であるため、
金属鉛が焼結する時に配線が曲ったすする。しかし、金
属膜を使用すると配線の曲がりが少なくなり、また、断
線などに対する信頼性も向上する。また、電気抵抗率は
気孔を含まないため、約１．８μΩ・】である。なお、
実施例４〜１１の材料、及び、＋＋１造についても、本
技術は適用可能である。作製したセラミック多層回路基
板には、導体配線６、及び、ピアホール５の回りにクラ
ック、及び、はがれ等は認められなかった。更に、焼成
品にピン８付け、及び、ＬＳＩチップ１の装着をした。

ピン８付けした部分の周辺には、クラック等は認められ
なかった。

また、基板１８にそり、変形などは認められなかった。

信号伝播速度は、気孔を設けない場合に比べ約６〜１２
％高速化した。基板１８全体での曲げ強さの低下は、約
２０％であった。作製した繊維複合セラミック多層回路
基板の概要を第７図に示す、〈実施例１３〉実施例１〜１２で作製したセラミック多層回路基板の上
にＬＳＩチップ１との高精度の接続を可能にするために
ポリイミドを絶縁材料とし、Ｃｕ２１を配線導体とした
薄膜多層配線を形成した。

さらに、この基板１８の上にキャリア基板１８を介して
ＬＳＩチップ１を装着した。更に、キャリア基板１８に
ＡＱＮのキャップ１７をかぶせ、電源基板２２、及び、
冷却系１６にセラミック多Ｍ回路Ｊｔ板を接続して大型
電子計算機のモジュールを作製した。作製したモジュー
ルの概要を第８図に示す、このモジュールを適用した大
型電子計算機はマシンサイクル時間１〜１０ｍ５である
。

なお、図中２ははんだ、４はセラミック絶縁材料、】１
は打抜き部分、１２は孔、１５は繊維、１９はスルーホ
ール、２０は）″Ｊｉｖ多層配線、２３は銅である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導体配線と導体ｍの間のキャパシタン
スは小さくなり、信号伝播速度の高速化が可能となり、
セラミック多層回路基板全体としてみた場合の気孔率が
少ないため、機械的強度。

及び、熱伝導率の劣化は少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例のセラミック多層回路基板
の断面図、第２図は、導体層と導体層の間の断面図、第
３図ないし第５図は、導体配線と導体層の間の構成を示
す断面図、第６図は１本発明のセラミック多層回路基板
の製造方法の工程図。第７図は、繊維を複合化し、かつ、絶縁層に気孔率の異
なる二つの領域が存在するセラミック多層回路基板の概
要を示す断面図、第８図は、本発明のセラミック多層回
路基板上に薄膜多層配線を形成し、キャリア基板を介し
てＬＳＩチップを接続したモジュールの概要を示す断面
図である。１・・・ＬＳＩチップ、２・・・はんだ、３・・・導体
層、４・・・セラミック絶縁材料、５・・・ピアホール
、６・・・導体配線、７・・・多孔質領域、８・・・電
気信号入出力用ピン、９・・・空洞、１０・・・グリー
ンシート、１１・・・打抜き部分、１２・・・穴、１３
・・・中空微小球、１４・・・導体ペースト、１５・・
・繊維、１６・・・冷却系、１７・・・ＡＱＮキャップ
、１８・・・キャリア基板、１９・・・スルーホール、
２０・・・薄膜多層配線、２１・・Ｃｕ配線、２２・・
・電源基板、２３・・銅、２４・・・有機板。

Claims

【特許請求の範囲】

１．導体配線、または、導体層が絶縁層を介して積層さ
れ、前記導体配線は前記導体層間に形成されたセラミッ
ク多層回路基板において、前記導体層の相互間の絶縁層は、気孔率の異なる二つの
領域から構成され、気孔率の大きい方の領域が、前記導
体配線と前記導体層の間に存在することを特徴とするセ
ラミック多層回路基板。
２．特許請求の範囲第１項において、気孔率の大きい方の領域は、前記導体層と前記導体配線
の間に連続していないことを特徴とするセラミック多層
回路基板。
３．特許請求の範囲第１項において、前記導体層と前記導体層の間に気孔率が小さい領域が連
続している部分をもつていることを特徴とするセラミッ
ク多層回路基板。
４．特許請求の範囲第１項において、気孔率が大きな領域の厚さは、前記導体配線と前記導体
層の間の５０％以下であることを特徴とするセラミック
多層回路基板。
５．特許請求の範囲第１項において、気孔率が大きな領域の幅は、前記導体配線の５０％以上
，１５０％以下であることを特徴とするセラミック多層
回路基板。
６．特許請求の範囲第１項において、気孔率が大きな領域の気孔率は、１０ｖｏｌ％以上、気
孔率が小さな領域の気孔率は、５ｖｏｌ％以下であることを特徴としてたセラミック多層
回路基板。
７．特許請求の範囲第１項において、前記気孔の大きさが１００μｍ以下であることを特徴と
するセラミック多層回路基板。
８．特許請求の範囲第１項において、前記導体配線、または、前記導体層は、Ｃｕ，Ａｕ，Ａ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｗ，Ｍｏ、または、これらの合金の中
の少なくとも一つであることを特徴とするセラミック多
層回路基板。
９．絶縁層には、誘電率の異なる複数の領域が存在する
ことを特徴とするセラミック多層回路基板。
１０．絶縁層には、気孔率の異なる複数の領域が存在す
ることを特徴とするセラミック多層回路基板。
１１．導体層と導体層の間の絶縁層が、気孔率の異なる
二つの領域から構成され、前記導体配線から見て、前記
導体配線と前記導体層の距離が近い方の側に気孔率が大
きな方の領域が存在することを特徴とするセラミック多
層回路基板。
１２．導体層と導体層の間の絶縁層が、気孔率の異なる
二つの領域から構成され、気孔率が大きな方の領域が導
体配線に接していることを特徴とするセラミック多層回
路基板。
１３．導体層と、前記導体層の間の絶縁層に空洞を設け
、導体配線から見て、前記導体配線と前記導体層の距離
が近い方の側に空洞が接していることを特徴とするセラ
ミック多層回路基板。
１４．複数のセラミック絶縁層の少なくとも一層に繊維
を含み、絶縁層に気孔を含むことを特徴とするセラミッ
ク多層回路基板。
１５．特許請求の範囲第１項記載のセラミック多層回路
基板を適用した大型電子計算機。
１６．特許請求の範囲第１４項記載の繊維を含んだセラ
ミック多層回路基板を適用した大型電子計算機。
１７．セラミック多層回路基板の内部の信号伝播速度が
１．５×１０＾８ｍ／ｓ以上であることを特徴とする大
型電子計算機。
１８．特許請求の範囲第１４項記載の絶縁層は、気孔率
の異なる二つの領域から構成され、前記気孔率の大きい
方の領域が、導体配線と導体層の間に存在することを特
徴とするセラミック多層回路基板。