JPH04127495A - セラミック多層配線基板およびその製造方法 - 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］ 本発明は電子回路部品として使用されるセラミック多層
配線基板およびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来から、セラミックグリーンシート等からなる絶縁層
と、導体ペーストからなる高融点金属を主成分とする導
体層とが交互に積層された積層体を同時焼成してセラミ
ック基板を作成し、このセラミック基板の導体露出部（
以下、必要に応じてビヤ部と称する）に耐酸化保護用の
接続用導体を形成した後、前記接続用導体上に厚膜導体
を形成し複合セラミック多層配線基板を製造する場合に
は、厚膜導体と接続用導体との重なり合う部分が同形状
に形成されている。

すなわち、第１３図に示すように、セラミック基板２の
ビヤ部上に接続用導体４を印刷形成した後、第１４図に
示すように、厚膜導体６を印刷形成する。この場合、厚
膜導体６と接続用導体４との重なり合う部分８は接続用
導体４と同形状に形成されている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しなから、このように厚膜導体を印刷形成する場合に
おいて、第１５図に示すように、セラミック基板２の焼
成収縮、バラツキ等に起因して接続用導体４を印刷形成
する際に位置ずれが発生するために、接続用導体４の縁
部４ａと隣り合う厚膜導体６の縁部６ｂ間が近接して、
導体間隔Ｓが小さくなり、最悪の場合には、短絡不良と
なる虞が存在している。

本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであって、接
続用導体の一部分に厚膜導体が重なり合うように形成す
る際に、接続用導体に位置ずれが存在しても接続用導体
と厚膜導体との短絡が生ずることなく高密度配線を可能
とするセラミック多層配線基板およびその製造方法を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明に係るセラミック
多層配線基板の製造方法の第１発明は、 セラミックからなる絶縁層と、高融点金属を主成分とす
る導体層とを交互に積層した後、同時焼成して導体露出
部を有するセラミック基板を作成する第１の工程と、 前記セラミック基板の導体露出部上に耐酸化バリア層を
設けた後、接続用導体を形成する第２の工程と、 前記接続用導体の一部分に重なり合う部分を有する厚膜
導体を形成する第３の工程と、前記厚膜導体の形成され
たセラミック基板に必要に応じて厚膜抵抗体、オーバー
コートガラス等を形成する第４の工程と、 を有することを特徴とする。

また、本発明に係るセラミック多層配線基板の製造方法
の第２発明において、 第３工程は、隣り合う接続用導体の対向する縁部間の間
隔をＡとし、 第３工程後に得られるセラミック多層配線基板における
隣り合う導体間の許容最小間隔をＳとし、 接続用導体の予想される位置ずれ量をＣとし、第３工程
の重なり合う部分における接続用導体縁部と、その内側
に形成される厚膜導体の縁部間の間隔をＸとするとき、 間隔Ｘは、 Ｘ≧Ｓ＋Ｃ−Ａ として形成することを特徴とする。

また、本発明に係るセラミック多層配線基板は、 セラミックからなる絶縁層と高融点金属を主成分とする
導体層とが交互に積層されたセラミック基板の導体露出
部上に耐酸化バリア層を設け、さらにその上に形成され
る接続用導体と、前記接続用導体上に形成され、且つ当
該接続用導体の一部分に重なり合う部分を有し、重なり
合う部分における接続用導体縁部と、その内側に形成さ
れる厚膜導体の縁部間の間隔をＸとするとき、 間隔Ｘは、 Ｘ≧Ｓ＋Ｃ−Ａ として形成する厚膜導体と、 を備えることを特徴とする。

［構成の具体的説明］ 上記構成に係るセラミック多層配線基板の製造方法の第
１の発明は、４つの工程を有している。

第１工程では、第２図に示すように、セラミックグリー
ンシートからなる絶縁層１０を準備し、さらに前記グリ
ーンシートと同一成分を主原料とする絶縁ペーストから
なる絶縁層１２．１４と、タングステン、モリブデン等
の高融点金属を主成分とする導体ペーストからなる導体
層１６．１８．２０とを交互に印刷積層した後、同時焼
成して導体露出部２２を有するセラミック基板２４を作
成する。

セラミック基板の作成法としては、このような印刷性以
外に、グリーンシートからなる絶縁層に導体ペーストか
らなる導体層を形成した後積層して同時焼成する、所謂
、積層法によってもよい。また、積層法と印刷法とを共
用してもよい。

第２工程では、前記セラミック基板２４の導体露出部２
２上にニッケルｔつき層および貴金属の溶融体からなる
耐酸化バリア層２６を形成した後、貴金属厚膜導体等か
らなる接続用導体２８を、例えば、スクリーン印刷形成
してさらに焼成する（第３図参照）。接続用導体２８を
形成するのは耐酸化バリア層２６と後に形成される厚膜
導体３０との接続信頼性を確保するためであり、導体露
出部２２の酸化防止にも効果がある。

第３工程では、第４図に示すように、前記接続用導体２
８の上の一部分に、その一部が重なるように厚膜導体３
０を形成する。この場合、厚膜導体３０は、例えば、パ
ラジウム、銀、金、白金の中、少なくとも一種以上と、
硼珪酸ガラスとの混成ペーストを前記接続用導体２８上
に、例えば、スクリーン印刷形成した後焼成することに
より形成する。

ここで、第５図の平面図から理解されるように、厚膜導
体３００重なり合う部分３０ａ　（網掛部分）は、前記
接続用導体２８の面積（ｊＸｋ）よりも小さい面積とな
るように形成される。

第４工程では、厚膜導体３０の形成されたセラミック基
板３２の所定部分に厚膜基板を構成する厚膜抵抗体、オ
ーバーコートガラス等が必要に応じて印刷、焼成して形
成される。このようにしてセラミック多層配線基板が製
造される。

この場合、第１発明によれば、第１図に示すように、接
続用導体Ｐの位置が矢印Ｙ方向にずれてもぐ位置ずれ後
の接続用導体の符号はＱとする）、厚膜導体Ｒの縁部Ｒ
ａとの間には所定間隔Ｔが保持されるので隣り合う厚膜
導体Ｒと接続用導体ａとは短絡することがなくなる。

なお、接続用導体に位置ずれが発生するのは焼成後のセ
ラミック基板の導体露出部に耐酸化バリア層を形成した
後接続用導体をスクリーン印刷形成する際、焼成収縮の
バラツキによる位置ずれが存在している前記導体露出部
に接続用導体が基板全体として最もよく合致するように
スクリーン印刷用のマスクパターンをずらしてセットし
、印刷するためである。

次に、セラミック多層配線基板の製造方法の第２発明は
、前記第１発明の第３工程における接続用導体上の一部
分に重なり合う部分を有する厚膜導体のパターン設計法
についてさらに具体的に規定したものである。

そこで、第６図に示すように、隣り合う接続用導体α、
βの対向する縁部αａ、８８間の間隔をＡとし、図にお
いて、導体間隔が最小となる位置ずれ発生後の接続用導
体α′と厚膜導体Ｔとの対向する縁部α’ａ、７ａ間、
換言すれば隣り合う導体間の許容最小間隔をＳとする。

また、接続用導体αの予想される位置ずれ量をＣとし、
第３工程の重なり合う部分における接続用導体βの縁部
βａと、その内側に形成される厚膜導体γの縁部Ｔａ間
の間隔を前記接続用導体αの位置ずれ方向Ｙ上でＸとす
る。

このとき、間＠Ｘを次の第１式に示すように形成する。

Ｘ≧Ｓ＋Ｃ−Ａ ・・・（１） 換言すれば、接続用導体αの移動方向Ｙに対してセラミ
ック基板上許容される導体間の許容最小間隔Ｓを確保す
るためには次の第２式に示す条件が必要となり、当該第
２式を変形すると前記第１式が得られることが理解され
る。

Ｓ≦Ａ−Ｃ−ｉ−Ｘ　　　　　　　　　　　　　　・・
・（２）なお、本発明の理解を容易にするた必に、移動
方向をＹのみに限定して説明したが、この移動方向はＹ
に限らず、接続用導体が移動すると予測される全方向に
対して上記規定を適用することも本発明に含まれる。

この場合、第２発明によれば、予め厚膜導体と接続用導
体との設計方法が確立でき７．、とから極めて高密度の
配線パターンを形成することができる。

次に、本発明に係るセラミック多層配線基板は、例えば
、第７図に示すように、セラミックからなる絶縁層１０
０．１０２．１０４と高融点金属を主成分とする導体層
１０６．１０８．１１０とが交互に積層されたセラミッ
ク基板の導体露出部１１２上に耐酸化バリア層１１８を
設けた後形成される接続用導体１１４と、前記接続用導
体１１４上に形成され、且つ当該接続用導体１１４の一
部分に重なり合う部分を有する厚膜導体１１６とを備え
ている。

すなわち、第８図の平面図から理解されるように、本発
明に係るセラミック多層配線基板１２０は厚膜導体１１
６と接続用導体１１４とを電気的に接続する部分である
厚膜導体１１６の重なり合う部分１１６ａ　（網掛部分
）が、前記接続用導体１１４の面積（ｊＸｋ）よりも小
さい面積となるように形成されている。

［実施例１］ 第９図に示すように、接続用導体１３０．１３２とハツ
チング部で示す厚膜導体１３４．１３６とが配置されて
いる場合において、位置ずれ後の接続用導体１３０’、
１３２’が破線で示されるように、矢印ｚ１方向にずれ
ることが予測される場合には、第１０図に示すように、
厚膜導体１４４を形成すればよい。

すなわち、許容最小間隔Ｓが０．２　ｍｍであり、隣り
合う接続用導体１３０．１３２の縁部１４０．１４２間
の間隔Ａが０．３　ｍｍであり、接続用導体１３０．１
３２の位置ずれ量Ｃが０．２　ｍｍであり、許容最小間
隔Ｓを０．２　＋ｎｍと規定した場合には、接続用導体
１３２の縁部１４２とその内側に形成される厚膜導体１
４４の縁部１４６間の間ｗｋＸ　（第１０図参照）は、
前記第１式に代入した次の第３式から理解されるように
、０、１　ｍｍ以上の値となる。

Ｘ　≧ｓ　＋　Ｃ−Ａ　＝　０．２　＋０．２−０．３
　＝　０．１・・・（３） ［実施例２］ 第１１図に示すように接続用導体１５０．１５２．１５
４．１５６と厚膜導体１５８．１６０．１６２．１６４
とが配置されている場合において、前記接続用導体１５
０．１５２．１５４．１５６が破線で示されるように、
矢印ｚ２方向に位置ずれをおこすことが予測される場合
にはく図中、水平成分の移動量は０．２　ｍｍであり、
垂直成分の移動量が０．１玉である）、第１２図に示す
ように厚膜導体１６６．１６８．１７０．１７２を形成
すればよい。なお、この場合においても、許容最小間隔
Ｓは０．２　ｍｍとしている。

［発明の効果コ 以上のように、本発明に係るセラミック多層配線基板の
製造方法の第１発明によれば、同時焼成セラミック多層
配線基板において、内層配線の導体露出部に重ねて耐酸
化バリア層を設けた後形成した接続導体層を介して厚膜
導体を形成する際、厚膜導体が接続用導体の一部分に重
なり合うように形成している。

このため、接続用導体に位置ずれが生じた場合において
も、隣り合う接続用導体と厚膜導体とが短絡する可能性
が極とて少ない。

さらに、本発明に係るセラミック多層配線基板の製造方
法の第２発明によれば、予め、接続用導体の位置ずれ量
を把握し、この位置ずれ量に基づき導体間、例えば、厚
膜導体の縁部と接続用導体の縁部間の間隔を正確に規制
している。

このた於、焼成後に接続用導体と厚膜導体とが短絡する
可能性が可及的に回避される。

また、本発明に係るセラミック多層配線基板によれば、
接続用導体の一部分に厚膜導体の接続部分が形成されて
いるので、接続用導体に位置ずれが生じた場合において
も、隣り合う接続用導体と厚膜導体とが短絡する可能性
が極約で少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るセラミック多層配線基板の製造方
法の要部を説明する図、 第２図乃至第４図はセラミック多層配線基板の一部省略
縦断面図、 第５図は第４図に示すセラミック多層配線基板の一部省
略平面図、 第６図は本発明に係るセラミック多層配線基板の製造方
法の要部工程の説明図、 第７図は本発明の一実施例に係るセラミック多層配線基
板の一部省略縦断面図、 第８図は第７図に示すセラミック多層配線基板の一部省
略平面図、 第９図乃至第１２図は本発明に係るセラミック多層配線
基板の製造方法の実施例の説明図、第１３図乃至第１５
図は従来技術に係るセラミック多層配線基板の製造方法
に係る説明図である。 １０．１２．１４．１００．１０２．１０４・・・絶縁
層１６．１８．２０．１０６．１０８．１１０・・・導
体層２２．１１２・・・導体露出部 ２４・・・セラミック基板 ２６．１１８・・・耐酸化バリア層 ２８．１１４　、Ｐ、　Ｑ、α、α′、β・・・接続用
導体３０．１１６　、Ｒ，ｒ・・・厚膜導体３２．１２
０・・・セラミック多層配線基板αａ　１　α′　ａ　
１　βａ１ Ｃ・・・位置ずれ量 Ｓ・・・許容最小間隔 Ｘ・・・間隔 Ｙ、Ｚｌ、ｚ２・・・移動方向 γａ・・・縁部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックからなる絶縁層と、高融点金属を主成
   分とする導体層とを交互に積層した後、同時焼成して導
   体露出部を有するセラミック基板を作成する第１の工程
   と、 前記セラミック基板の導体露出部上に耐酸化バリア層を
   設けた後、接続用導体を形成する第２の工程と、 前記接続用導体の一部分に重なり合う部分を有する厚膜
   導体を形成する第３の工程と、 前記厚膜導体の形成されたセラミック基板に必要に応じ
   て厚膜抵抗体、オーバーコートガラス等を形成する第４
   の工程と、 を有することを特徴とするセラミック多層配線基板の製
   造方法。
2. （２）請求項１記載の方法において、第３工程は、隣り
   合う接続用導体の対向する縁部間の間隔をＡとし、 第３工程後に得られるセラミック多層配線基板における
   隣り合う導体間の許容最小間隔をＳとし、 接続用導体の予想される位置ずれ量をＣとし、第３工程
   の重なり合う部分における接続用導体縁部と、その内側
   に形成される厚膜導体の縁部間の間隔をＸとするとき、 間隔Ｘは、 Ｘ≧Ｓ＋Ｃ−Ａ として形成することを特徴とするセラミック多層配線基
   板の製造方法。
3. （３）セラミックからなる絶縁層と高融点金属を主成分
   とする導体層とが交互に積層されたセラミック基板の導
   体露出部上に耐酸化バリア層を設け、さらにその上に形
   成される接続用導体と、前記接続用導体上に形成され、
   且つ当該接続用導体の一部分に重なり合う部分を有し、
   重なり合う部分における接続用導体縁部と、その内側に
   形成される厚膜導体の縁部間の間隔をＸとするとき、 間隔Ｘは、 Ｘ≧Ｓ＋Ｃ−Ａ として形成する厚膜導体と、 を備えることを特徴とするセラミック多層配線基板。