JPH04233787A - 多層配線基板 - Google Patents
多層配線基板Info
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- JPH04233787A JPH04233787A JP2416253A JP41625390A JPH04233787A JP H04233787 A JPH04233787 A JP H04233787A JP 2416253 A JP2416253 A JP 2416253A JP 41625390 A JP41625390 A JP 41625390A JP H04233787 A JPH04233787 A JP H04233787A
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Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器の小型化に寄
与する回路基板に関する。更に詳しくはセラミック基板
上にセラミックスの溶射により絶縁層が形成された多層
配線基板に関するものである。
与する回路基板に関する。更に詳しくはセラミック基板
上にセラミックスの溶射により絶縁層が形成された多層
配線基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の多層基板として、金属性
の基板上にセラミックスの溶射と導電材の溶射を繰返し
て絶縁層と導体回路を順次積層することにより、層間の
絶縁耐圧が高く、導体回路の接着強度が強く、安定した
回路性能を有する積層回路基板の製造方法が提案されて
いる(特開昭62−81093)。また、プラスチック
系基板又は金属性基板の上に第1層目の絶縁層と第2層
目の絶縁層,レジスト層と第1層目の電気回路と第2層
目の電気回路とを形成するときに、絶縁層についてはセ
ラミックスからなる絶縁物微粒子粉末を、電気回路につ
いては金属又はカーボン等の導電性微粒子をそれぞれプ
ラズマ溶射することによって被着させ、プリント基板に
匹敵する基板を安価にかつ簡単な工程で得る方法が開示
されている(特開昭60−62186)。
の基板上にセラミックスの溶射と導電材の溶射を繰返し
て絶縁層と導体回路を順次積層することにより、層間の
絶縁耐圧が高く、導体回路の接着強度が強く、安定した
回路性能を有する積層回路基板の製造方法が提案されて
いる(特開昭62−81093)。また、プラスチック
系基板又は金属性基板の上に第1層目の絶縁層と第2層
目の絶縁層,レジスト層と第1層目の電気回路と第2層
目の電気回路とを形成するときに、絶縁層についてはセ
ラミックスからなる絶縁物微粒子粉末を、電気回路につ
いては金属又はカーボン等の導電性微粒子をそれぞれプ
ラズマ溶射することによって被着させ、プリント基板に
匹敵する基板を安価にかつ簡単な工程で得る方法が開示
されている(特開昭60−62186)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記導電材の
溶射により形成された導体回路又は電気回路は、細かい
配線が困難な上、電極を形成するときのはんだ濡れ性が
不十分で信頼性に劣る問題点があった。また、多層構造
を有する回路基板を製造する場合には、上記従来の基板
も含めて、導体層が主として多層構造の対象とされ、抵
抗体層は回路基板の下層に設けられることはなかった。 即ち、一部の有機系材料の基板においては抵抗体の下部
に導体配線を通すことが可能な例はあるが、この基板に
抵抗体として主に使用されるカーボンペーストの耐熱性
、信頼性等が低く基板の熱圧着のプロセスに耐えられず
抵抗値が大きくドリフトするため、多層構造の下層部に
は抵抗体を内蔵することができない。またアルミナ基板
のようなセラミック基板上に抵抗体ペーストを印刷し8
50〜900℃で焼成して厚膜印刷配線する回路基板に
おいて、多層構造を構成するために、結晶化ガラス、ガ
ラス/セラミックス等からなる絶縁体の下層、絶縁体の
内層、或いは絶縁体の上層に抵抗体を配置した例は報告
されているが、絶縁体ペーストを焼成すると抵抗体の抵
抗値が大きくドリフトするため実用に至っていない。
溶射により形成された導体回路又は電気回路は、細かい
配線が困難な上、電極を形成するときのはんだ濡れ性が
不十分で信頼性に劣る問題点があった。また、多層構造
を有する回路基板を製造する場合には、上記従来の基板
も含めて、導体層が主として多層構造の対象とされ、抵
抗体層は回路基板の下層に設けられることはなかった。 即ち、一部の有機系材料の基板においては抵抗体の下部
に導体配線を通すことが可能な例はあるが、この基板に
抵抗体として主に使用されるカーボンペーストの耐熱性
、信頼性等が低く基板の熱圧着のプロセスに耐えられず
抵抗値が大きくドリフトするため、多層構造の下層部に
は抵抗体を内蔵することができない。またアルミナ基板
のようなセラミック基板上に抵抗体ペーストを印刷し8
50〜900℃で焼成して厚膜印刷配線する回路基板に
おいて、多層構造を構成するために、結晶化ガラス、ガ
ラス/セラミックス等からなる絶縁体の下層、絶縁体の
内層、或いは絶縁体の上層に抵抗体を配置した例は報告
されているが、絶縁体ペーストを焼成すると抵抗体の抵
抗値が大きくドリフトするため実用に至っていない。
【0004】本発明の目的は、抵抗値の安定した抵抗体
を多層構造の下層に内蔵し、基板構造の柔軟性を拡大し
て高密度実装を可能とする信頼性の高い多層配線基板を
提供することにある。
を多層構造の下層に内蔵し、基板構造の柔軟性を拡大し
て高密度実装を可能とする信頼性の高い多層配線基板を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の多層配線基板は、セラミック基板上にセラ
ミックスの溶射により絶縁層が形成された多層基板にお
いて、前記絶縁層の下層に抵抗体が形成されたことを特
徴とする。
に、本発明の多層配線基板は、セラミック基板上にセラ
ミックスの溶射により絶縁層が形成された多層基板にお
いて、前記絶縁層の下層に抵抗体が形成されたことを特
徴とする。
【0006】以下、本発明を詳述する。本発明のセラミ
ック基板は、いずれの材質のものでもよいが、Al2O
3, AlN, ZrO2, SiC, SiN, S
iO2及びMgOからなるセラミック材料群から選ばれ
た少なくとも1つを主成分として含むものが従来より薄
膜材料との適合性が確認されており、またこれらのセラ
ミック材料と適合した厚膜ペーストが市販され入手し易
いため好ましい。また溶射されるセラミックスは、熱膨
張率が一致し温度サイクルに対して被溶射面から剥離が
生じないように、上記セラミック基板と同一の材質が好
ましい。
ック基板は、いずれの材質のものでもよいが、Al2O
3, AlN, ZrO2, SiC, SiN, S
iO2及びMgOからなるセラミック材料群から選ばれ
た少なくとも1つを主成分として含むものが従来より薄
膜材料との適合性が確認されており、またこれらのセラ
ミック材料と適合した厚膜ペーストが市販され入手し易
いため好ましい。また溶射されるセラミックスは、熱膨
張率が一致し温度サイクルに対して被溶射面から剥離が
生じないように、上記セラミック基板と同一の材質が好
ましい。
【0007】本発明の抵抗体は、厚膜印刷焼成、真空蒸
着又はスパッタリングにより形成される。信頼性の点で
厚膜印刷焼成が好ましい。この厚膜はRuO2, Ni
Cr, TaN, LaB6及びSnO2からなる群か
ら選ばれた少なくとも1つを主成分とする抵抗体ペース
トを所定のパターンでセラミック基板上に印刷した後、
乾燥し焼成して形成される。この抵抗体の上にセラミッ
クスの溶射により絶縁層が形成される。
着又はスパッタリングにより形成される。信頼性の点で
厚膜印刷焼成が好ましい。この厚膜はRuO2, Ni
Cr, TaN, LaB6及びSnO2からなる群か
ら選ばれた少なくとも1つを主成分とする抵抗体ペース
トを所定のパターンでセラミック基板上に印刷した後、
乾燥し焼成して形成される。この抵抗体の上にセラミッ
クスの溶射により絶縁層が形成される。
【0008】セラミックスの溶射としては、プラズマ溶
射が比較的低温で行われ抵抗体の抵抗値及びTCR(抵
抗温度係数)に悪影響を与えないため好ましいが、他の
アーク溶射、フレーム溶射等でもよい。また減圧下での
各種溶射を用いることもできる。絶縁層である溶射膜は
溶射されるセラミック材料に応じて10〜200μmの
厚さに形成される。この溶射膜からなる絶縁層は上下層
の導体配線を相互に絶縁する機能も有する。この絶縁層
の上に更に絶縁ガラス、厚膜抵抗体等を印刷焼成するこ
とも可能である。
射が比較的低温で行われ抵抗体の抵抗値及びTCR(抵
抗温度係数)に悪影響を与えないため好ましいが、他の
アーク溶射、フレーム溶射等でもよい。また減圧下での
各種溶射を用いることもできる。絶縁層である溶射膜は
溶射されるセラミック材料に応じて10〜200μmの
厚さに形成される。この溶射膜からなる絶縁層は上下層
の導体配線を相互に絶縁する機能も有する。この絶縁層
の上に更に絶縁ガラス、厚膜抵抗体等を印刷焼成するこ
とも可能である。
【0009】絶縁層の下層には抵抗体に加えて導体配線
が形成される。導体配線は配線パターンを細かくでき、
配線上に電極を形成するときのはんだ濡れ性が良好で信
頼性の高い厚膜導体配線又は薄膜導体配線が好ましい。 厚膜導体配線の導体としてはAu, Ag/Pd, C
uが挙げられ、薄膜導体配線の導体としてはAu, C
r, Ni, Pd, Cu, Tiが挙げられる。
が形成される。導体配線は配線パターンを細かくでき、
配線上に電極を形成するときのはんだ濡れ性が良好で信
頼性の高い厚膜導体配線又は薄膜導体配線が好ましい。 厚膜導体配線の導体としてはAu, Ag/Pd, C
uが挙げられ、薄膜導体配線の導体としてはAu, C
r, Ni, Pd, Cu, Tiが挙げられる。
【0010】
【作用】セラミック基板上に形成された抵抗体上にセラ
ミックスを溶射して溶射膜の絶縁層が形成される。この
セラミックスの溶射は従来の絶縁層となるガラスの焼成
に比較して低温で行われ、溶射時に下層の抵抗体の抵抗
値、TCR等に悪影響を及ぼさない。溶射後は物理的、
化学的に安定なセラミック層になるため、例えば溶射膜
上に導体、絶縁体、抵抗体等を焼成等により形成しても
溶射膜の絶縁層がバリアー層となって、溶射膜の上下の
層間での材料的な相互作用を防止する。
ミックスを溶射して溶射膜の絶縁層が形成される。この
セラミックスの溶射は従来の絶縁層となるガラスの焼成
に比較して低温で行われ、溶射時に下層の抵抗体の抵抗
値、TCR等に悪影響を及ぼさない。溶射後は物理的、
化学的に安定なセラミック層になるため、例えば溶射膜
上に導体、絶縁体、抵抗体等を焼成等により形成しても
溶射膜の絶縁層がバリアー層となって、溶射膜の上下の
層間での材料的な相互作用を防止する。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、従来、結晶化ガラス
、ガラス/セラミックス等からなる絶縁層の下層に抵抗
体を形成した場合には、ガラス等を焼成して絶縁層にす
る過程で、抵抗体の抵抗値、TCR等が変化していたも
のが、本発明によれば絶縁層をセラミックスの溶射によ
り生成するため、多層構造の下層部に抵抗値の安定した
信頼性の高い抵抗体を内蔵でき、電子機器の小型化に寄
与する多層配線基板が得られる。
、ガラス/セラミックス等からなる絶縁層の下層に抵抗
体を形成した場合には、ガラス等を焼成して絶縁層にす
る過程で、抵抗体の抵抗値、TCR等が変化していたも
のが、本発明によれば絶縁層をセラミックスの溶射によ
り生成するため、多層構造の下層部に抵抗値の安定した
信頼性の高い抵抗体を内蔵でき、電子機器の小型化に寄
与する多層配線基板が得られる。
【0012】
【実施例】次に本発明の具体的態様を示すために、本発
明の実施例を比較例とともに図面に基づいて説明する。 以下に述べる実施例は本発明の技術的範囲を限定するも
のではない。<実施例>図1に示すように、厚み0.6
35mmのAl2O3 96%の高純度アルミナ基板1
0上にAg:Pd=80:20の厚膜用ペーストを20
0メッシュのステンレススクリーンを用いて印刷、乾燥
し、メッシュベルトのコンベアで焼成炉に入れ、そこで
850℃、10分間維持して、トータル60分の温度プ
ロファイルで焼成し、厚膜導体配線11を形成した。
明の実施例を比較例とともに図面に基づいて説明する。 以下に述べる実施例は本発明の技術的範囲を限定するも
のではない。<実施例>図1に示すように、厚み0.6
35mmのAl2O3 96%の高純度アルミナ基板1
0上にAg:Pd=80:20の厚膜用ペーストを20
0メッシュのステンレススクリーンを用いて印刷、乾燥
し、メッシュベルトのコンベアで焼成炉に入れ、そこで
850℃、10分間維持して、トータル60分の温度プ
ロファイルで焼成し、厚膜導体配線11を形成した。
【0013】次に酸化ルテニウム(RuO2)を主成分
とする抵抗体ペーストを上記導体と同一条件で製版した
ステンレススクリーンにて印刷、乾燥して、導体と同様
に焼成し、厚膜抵抗体12を形成した。この抵抗体のシ
ート抵抗値は1kΩ/□であった。更に上記厚膜導体配
線11及び厚膜抵抗体12が形成された基板10上に、
96%がAl2O3、残り4%がSiO2, MgO,
CaOからなる混合粉末を基板より約10cmの距離
からプラズマ溶射して50μm厚の溶射膜からなる絶縁
層13を形成した。溶射に先立って絶縁層上との電気的
接続を行うためのスルーホールを形成するために所定の
部分に有機樹脂にてマスク14を施した。
とする抵抗体ペーストを上記導体と同一条件で製版した
ステンレススクリーンにて印刷、乾燥して、導体と同様
に焼成し、厚膜抵抗体12を形成した。この抵抗体のシ
ート抵抗値は1kΩ/□であった。更に上記厚膜導体配
線11及び厚膜抵抗体12が形成された基板10上に、
96%がAl2O3、残り4%がSiO2, MgO,
CaOからなる混合粉末を基板より約10cmの距離
からプラズマ溶射して50μm厚の溶射膜からなる絶縁
層13を形成した。溶射に先立って絶縁層上との電気的
接続を行うためのスルーホールを形成するために所定の
部分に有機樹脂にてマスク14を施した。
【0014】溶射した後、有機樹脂のマスク14を除去
し、上層導体となる導体パターンを下層導体と同一のペ
ーストを使用してこれと同一の条件で印刷焼成し、厚膜
導体配線15を形成した。厚膜導体配線15を形成した
後で抵抗体12の抵抗値を測定したところ、抵抗値はプ
ラズマ溶射前の約±5%以内であった。
し、上層導体となる導体パターンを下層導体と同一のペ
ーストを使用してこれと同一の条件で印刷焼成し、厚膜
導体配線15を形成した。厚膜導体配線15を形成した
後で抵抗体12の抵抗値を測定したところ、抵抗値はプ
ラズマ溶射前の約±5%以内であった。
【0015】<比較例>図2に示すように、実施例と同
一のアルミナ基板10上にAg:Pd=80:20の厚
膜用ペーストを実施例と同様に印刷、乾燥及び焼成して
厚膜導体配線11を形成した。次に実施例と同一の酸化
ルテニウム(RuO2)を主成分とする抵抗体ペースト
を実施例と同様に印刷、乾燥及び焼成して厚膜抵抗体1
2を形成した。更に上記厚膜導体配線11及び厚膜抵抗
体12が形成された基板10上に、実施例のプラズマ溶
射膜と同一パターンにて200メッシュのステンレスス
クリーンを作製し、絶縁用の結晶化ガラスを配線11及
び抵抗体12からなる下層パターン上に印刷し、乾燥し
た。 乾燥後、メッシュベルトのコンベアで焼成炉に入れ、そ
こで850℃、10分間維持して、トータル60分の温
度プロファイルで焼成し、絶縁ガラス層16を形成した
。絶縁ガラス層16を形成した後で抵抗体12の抵抗値
を測定したところ、抵抗値は結晶化ガラスを焼成する前
の約±20%であった。
一のアルミナ基板10上にAg:Pd=80:20の厚
膜用ペーストを実施例と同様に印刷、乾燥及び焼成して
厚膜導体配線11を形成した。次に実施例と同一の酸化
ルテニウム(RuO2)を主成分とする抵抗体ペースト
を実施例と同様に印刷、乾燥及び焼成して厚膜抵抗体1
2を形成した。更に上記厚膜導体配線11及び厚膜抵抗
体12が形成された基板10上に、実施例のプラズマ溶
射膜と同一パターンにて200メッシュのステンレスス
クリーンを作製し、絶縁用の結晶化ガラスを配線11及
び抵抗体12からなる下層パターン上に印刷し、乾燥し
た。 乾燥後、メッシュベルトのコンベアで焼成炉に入れ、そ
こで850℃、10分間維持して、トータル60分の温
度プロファイルで焼成し、絶縁ガラス層16を形成した
。絶縁ガラス層16を形成した後で抵抗体12の抵抗値
を測定したところ、抵抗値は結晶化ガラスを焼成する前
の約±20%であった。
【0016】更にこの絶縁ガラス層16の上に実施例と
同様の方法で実施例と同一の厚膜導体配線15を形成し
た。厚膜導体配線15を形成した後で抵抗体12の抵抗
値を測定したところ、抵抗値は結晶化ガラスを焼成する
前の約±30%であった。
同様の方法で実施例と同一の厚膜導体配線15を形成し
た。厚膜導体配線15を形成した後で抵抗体12の抵抗
値を測定したところ、抵抗値は結晶化ガラスを焼成する
前の約±30%であった。
【0017】以上のことから、上層の導体配線を形成し
た後における抵抗体の抵抗値のドリフト量は比較例の多
層配線基板と比べて実施例の多層配線基板は極めて小さ
かった。これらの基板における各層の断面を電子顕微鏡
で観察したところ、比較例では抵抗体と絶縁層との界面
では反応が見られたのに対して、実施例では全く見られ
なかった。この結果、セラミック溶射膜の下層に抵抗体
及び導体を有する構造の多層配線基板に高い実用性があ
ることが判った。
た後における抵抗体の抵抗値のドリフト量は比較例の多
層配線基板と比べて実施例の多層配線基板は極めて小さ
かった。これらの基板における各層の断面を電子顕微鏡
で観察したところ、比較例では抵抗体と絶縁層との界面
では反応が見られたのに対して、実施例では全く見られ
なかった。この結果、セラミック溶射膜の下層に抵抗体
及び導体を有する構造の多層配線基板に高い実用性があ
ることが判った。
【0018】
【図1】本発明実施例の製造工程別の多層配線基板の断
面図。
面図。
【図2】比較例の製造工程別の多層配線基板の断面図。
10 基板
11 厚膜導体配線
12 厚膜抵抗体
13 絶縁層
14 マスク
15 厚膜導体配線
16 絶縁ガラス層
Claims (8)
- 【請求項1】 セラミック基板(10)上にセラミッ
クスの溶射により絶縁層(13)が形成された多層基板
において、前記絶縁層(13)の下層に抵抗体(12)
が形成されたことを特徴とする多層配線基板。 - 【請求項2】 抵抗体(12)が厚膜印刷焼成により
形成された請求項1記載の多層配線基板。 - 【請求項3】 抵抗体(12)がRuO2, NiC
r, TaN,LaB6及びSnO2からなる群から選
ばれた少なくとも1つを主成分とする請求項2記載の多
層配線基板。 - 【請求項4】 絶縁層(13)の下層に抵抗体(12
)に加えて厚膜導体配線(11)又は薄膜導体配線が形
成された請求項1記載の多層配線基板。 - 【請求項5】 厚膜導体配線(11)がAu, Ag
/Pd又はCuからなる請求項4記載の多層配線基板。 - 【請求項6】 薄膜導体配線がAu, Cr, Ni
, Pd, Cu又はTiからなる請求項4記載の多層
配線基板。 - 【請求項7】 溶射されるセラミックスがAl2O3
, AlN, ZrO2, SiC, SiN, Si
O2及びMgOからなるセラミック材料群から選ばれた
少なくとも1つを成分として含む請求項1記載の多層配
線基板。 - 【請求項8】 セラミック基板(10)がAl2O3
, AlN, ZrO2, SiC, SiN, Si
O2及びMgOからなるセラミック材料群から選ばれた
少なくとも1つを主成分として含む請求項1記載の多層
配線基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2416253A JPH04233787A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 多層配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2416253A JPH04233787A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 多層配線基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04233787A true JPH04233787A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=18524485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2416253A Pending JPH04233787A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 多層配線基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04233787A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006108163A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Toppan Printing Co Ltd | プリント配線板 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01294061A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 平板状発熱素子の製造方法 |
JPH02164093A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 回路基板の製造方法 |
JPH02262392A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Toshiba Corp | 回路基板 |
JPH02265297A (ja) * | 1989-04-05 | 1990-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 厚膜多層基板の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2416253A patent/JPH04233787A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02265297A (ja) * | 1989-04-05 | 1990-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 厚膜多層基板の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006108163A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Toppan Printing Co Ltd | プリント配線板 |
JP4639733B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-02-23 | 凸版印刷株式会社 | プリント配線板の製造方法 |
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