JPH0368555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の背景＞ この発明は、電子回路に用いられる基板の製造
方法に関し、特に１個以上の貫通開孔を有する基
板の製造方法に関する。

絶縁基板を含む電子回路の製造に当つて、その
基板に貫通開孔を必要とする場合は、その開孔の
あけ方に問題が生じる。もし円形開孔を必要とし
或いは円形開孔で良ければ、そして基板が比較的
軟質の材料でできているなら、ドリルを使つてま
たはパンチ法によつてその様な貫通開孔をあける
ことができる。しかし、開孔が他の形状、例えば
矩形でなければならない場合や、基板材質がもろ
くかつ（または）研摩性のものである場合には、
他の方法を用いなければならない。

＜発明の概要＞ この発明の推奨実施例によれば、１個またはそ
れ以上の貫通開孔を有する１枚または２枚以上の
基板は、次の諸段階すなわち、基板材料の第１の
平板に沿つてこの平板の上下両面間に伸延する１
本または２本以上の溝を切る段階と、各溝（スロ
ツト）が形成されている端面を金属化する段階
と、基板材料の第２の平板の端面を金属化する段
階と、第１および第２の平板の金属化された端面
同士を互いに固着し、各溝の位置に組合せた平板
の上下面間に伸延した開孔を形成する段階と、を
含む方法によつて基板材料から製造される。

結合された平板は１枚の基板として使用でき、
また各開孔に対して垂直に薄く切つて、２枚以上
の基板を形成することもできる。どちらの場合に
も、形成された基板の上下両面の一方に１個また
は２個以上の回路パターンを印刷でき、他方は金
属化してこの第１および第２を平板の金属化端面
によつて形成された隔壁に接続することができ
る。印刷された回路パターンと金属化基板とを含
むこのような各基板は、各電子回路用基板を形成
するようにサイの目状に切断細分化することがで
きる。

＜詳細な説明と実施例＞ 第１図に、能動電力装置を含むマイクロ波回路
用として適当な多結晶セラミツク型材料である例
えばベリリウム酸化物またはアルミナよりなる基
板材料の平板１０を示す。この基板材料として
は、サフアイヤのような単結晶型材料も適当であ
る。ベリリウム酸化物は、優れた電気絶縁体とし
ておよび優れた熱伝動体として働くので、特に良
好な基板材料である。多くの材料と同様に、ベリ
リウム酸化物にもいくつかの欠点がある。例え
ば、ベリリウム酸化物は可成り多孔質であるか
ら、その面に正確な回路パターンを印刷すること
が困難である。この問題は、米国特許第4376287
号に開示された技術を用いることによつて解決で
きる。さらに、ベリリウム酸化物は、もろくてし
かも研摩性の材料であるから開孔を設けることが
困難である。この問題が、この発明の開発につな
がつている。

基板に開孔を設ける理由は、完成したマイクロ
波回路の断面図である第６図から良く判る。第６
図は第１図乃至第５図よりも拡大した尺度で描い
てある。符号２０は、開孔２２の金属化された開
孔壁２２ａ，２２ｂを包囲した基板材料を示す。
この開孔２２内にFETペレツト２４のような能
動電力装置が配置されている。符号２６，２７で
示すような導電性ワイヤまたはワイヤボンドが、
ペレツトの上面２４ａ（例えばゲートまたはドレ
ン電極）から基板２０の上面２０ａ上の印刷回路
パターン（第５図参照）に伸延している。ペレツ
ト２４の下面２４ｂ（例えばソース）は、半田、
エポキシ、金属挿入物またはこれらの組合せのよ
うな導電性開孔充填物に電気的に接続されてい
る。

図示のように開孔内にペレツト２４を配置して
いるので、符号２６，２７で示すようなワイヤボ
ンドは非常に短くて済み、マイクロ波回路におけ
る対象周波数でワイヤボンドは最小のインダクタ
ンスを示す。もしペレツト２４の面２４ａを基板
２０の上面２０ａに取着けたとしたら、ワイヤボ
ンド２６は遥かに長くならざるを得ずそのためイ
ンダクタンスは過大となる。

第１図に示すように、基板平板１０（同図には
部分的に切断して示してある）は、マイクロ波回
路の製造の第１段階として、その端面すなわち表
面３４に形成した１本または２本以上（同図では
３本）の溝３２を有している。第６図に関連して
説明するように、矩形溝３２は矩形状ペレツトの
取着けに便利であるが、溝の形はこの他いかなる
形状であつてもよい。

第２ａ図に示すように、基板平板１０の端面３
４は適当な金属化法を用いることによつて金属化
される。溝３２も用途に応じて金属化される、第
２ａ図乃至第２ｃ図において描点を施した部分３
６が、基板平板１０の金属化された領域を示す。
この金属化層は、一般的には平板１０に被着され
た比較的薄いクロム層と、このクロム層に被着さ
れた比較的厚い（25−50μｍ）銅層とより成るも
のである。基板平板１０と同様な大きさおよび材
料である基板材料の衝合用平板４０は、基板１０
の端面３４と衝合させる端面すなわち表面４２を
有している。端面４２も金属化層３６を形成する
のに用いたのと同じ技法および材料を使用して金
属化されている。

或る場合には、基板平板１０に余り深い溝３２
を切らないことが望ましい。そのような場合に
は、平板４０を使用する代りに第２ｃ図に示すよ
うに平板基板１０上の溝３２と同じ態様および間
隔で予め設けた１本または２本以上の溝４６を有
する平板４４を使用すればよい。基板平板４４の
端面４８も、基板平板４０の端面４２と同様に描
点４８によつて示すように金属化される。

第３図に示すように基板平板１０，４０は、基
板平板１０の溝を切つた端面３４（第２ａ図）を
基板平板４０の端面４２（第２ｂ図）に衝合わせ
た状態で互に固着される。この２つの金属化面を
互いに固着する方法としては、不活性雰囲気中で
の熱圧着法のような任意周知の技術を使用でき
る。２つの基板を一体に結合した結果、この組合
せ基板平板５２の上面５２ａから下面５２ｂに伸
延する符号５０で示す開孔（第３図には３本示し
てある。）が形成される。面５２ａから面５２ｂ
に伸延した金属化層５８は隔壁と呼ぶが、２つの
面５２ａと５２ｂの間に導電路を形成する。

第４図に、基板平板１０の端面３４（第２ａ
図）を基板平板４４の端面４８（第２ｃ図）に固
着した変形例を示す。開孔５０と隔壁５８とを有
するこの組合せ基板５２は第３図に示したものと
実質的に同一である。

次の段階は、この基板平板を薄く切つて完成寸
法の基板片とすることである。もちろん、この完
成寸法の組合せ平板５２自体を１つの基板として
使用することもできる。実際には、第３図に符号
５４ａ，５４ｂで示した１組の線およびこれらに
平行な他の組の線に沿つて組合せ平板５２を薄く
切るのがよい。この薄切りは、開孔５０に対して
直角である。この組合せ平板５２は、第３図に符
号５６ａ，５６ｂで示した１組の点線およびこれ
らに平行な他の組の点線に沿つてサイの目切りし
て、完成基板とすることもできる。「薄切り」お
よび「サイの目切り」という語は、組合せ平板５
２内において行なわれる相対的な切断方向を区別
するために用いたものであつて、他に特別な意味
はない。

第５図に完成基板を示す。この図の縮尺は第１
図乃至第４図に用いた縮尺よりも大きいが第６図
の縮尺よりは小さい。第５図の完成基板は、第３
図の点線５４ａ，５４ｂに沿つて薄切りし、点線
５６ａ，５６ｂに沿つてサイの目切りして得たも
のである。組合せ平板５２を通つて線５４ａ，５
４ｂに平行になされる薄切りの数は、平板の厚さ
（典型的には2.5cm）および完成基板の所望厚さに
よつて決まる。１つの組合せ平板から得られる薄
片すなわち層の典型的な数は、各薄片の厚さが
0.4乃至0.6mmで、10乃至20個である。

線５６ａ，５６ｂに平行なサイの目切りの数
は、もとの平板に形成した溝の数および各完成基
板において必要とする開孔の数によつて決まる。
完成基板は１個または２個の開孔を有するのが普
通である。典型的な例としては、40枚乃至150枚
の完成基板が１個の組合せ基板から薄切りおよび
サイの目切りの段階を経て形成される。

薄切りを行なつた後、完成基板を得るためにサ
イの目切りをする前に、各完成基板となるものの
上面に所望の印刷回路導電パターンが形成され
る。各完成基板用の印刷回路パターンは、その一
例が第５図に示されているが、必らずしも第５図
の形と同じである必要はない。各基板薄片の下面
における導電接地電位面７０は通常のやり方で作
られる。基板２０は、接地電位面７０を見ること
ができるように７２の部分を一部切欠いて示して
ある。印刷回路パターン中の或る線路は典型的に
隔壁５８に接触している。その様な線路の一例が
６０で示されている。他の印刷回路線は隔壁から
故意に離してある。このような線路の一例が６
２，６４である。

この印刷回路の種々の線路間に接続する回路素
子は、基板上に印刷されたものでも、個別部品で
あつてもよい。線路６２，６０間に接続されたキ
ヤパシタ６６は、印刷された素子の一例である。
FETペレツト２４のような能動素子が、完成基
板における開孔内に配置される。或いは、FET
ペレツトではなくて結合器のような他の回路また
は他の基板材料を第６図における開孔２２内に配
置することもある。

前述のように、ペレツト２４上の種々の電極と
完成基板上の印刷回路パターンとの間に、導電ワ
イヤが接続されている。すなわち、例えば導電ワ
イヤ２６がペレツト２４と導体６４との間を接続
し、一方、導電ワイヤ２７がペレツト２４と導体
６２との間を接続している。

既に参照した第６図は第５図の線６−６に沿う
縦断面図で、第５図の完成した回路の一部を拡大
して示したものであることを理解されたい。

第５図および第６図に関連して説明したよう
に、そこに形成された基板開孔は能動素子ペレツ
トを挿入配置するのに特に有効であるが、これら
の開孔は、この発明の趣旨を維持している限り、
FETペレツトの収容以外の目的にも使用可能で
あることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一方の端面に多数の溝を切つた絶縁基
板材料の斜視図、第２ａ図は溝を切つた端面を金
属化した溝付き平板の斜視図、第２ｂ図および第
２ｃ図は第２ａ図の平板に結合するために金属化
した平板の２つの例を示す斜視図、第３図および
第４図は完成した平板の斜視図、第５図は印刷回
路パターンを形成した最終基板の斜視図、第６図
は第５図の完成基板の開孔に能動素子ペレツトを
装着した状態の詳細を示す第５図の線６−６に沿
う断面図である。 １０……第１の平板、２０……絶縁基板、２２
……開孔、３２……溝、３４……第１の平板の端
面、４０……第２の平板、４２……第２の平板の
端面、５０……開孔、５８……隔壁、６０，６２
……回路パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミナまたはベリリウム酸化物の基板より
   なり、一方の面にはパターンを、またその反対面
   には全面金属層を有し、該基板を貫通する少なく
   とも１つの開孔が設けられている印刷回路板を製
   造する方法に於て、 (a) 酸化物平板に、該平板の上下両面間に伸延す
   る少なくとも１つの溝を形成し、 (b) 該溝が形成されている端面を金属化し、 (c) 第２の酸化物平板の端面を金属化し、 (d) 該２つの酸化物平板を各々の金属化した端面
   で組合せて相互接続する様に、不活性雰囲気中
   で熱圧着法により固着し、 (e) 片面に回路パターンを、他方の面に全面金属
   層を形成する諸工程よりなる方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   工程(d)の後に、組合せて固着した２つの酸化物平
   板を、組合せた垂直方向に２つ以上の基板に薄く
   切り、その後各々の薄く切つた基板に対し工程(e)
   を施す方法。 ３ 特許請求の範囲第１又は２項記載の方法にお
   いて、工程(a)で２つ以上の溝を形成した場合、工
   程(d)の後で各々の前記薄く切つた基板をサイの目
   切りにし、各チツプが少なくとも１つの開孔を有
   する様にした方法。