JPH06112631A

JPH06112631A - 高周波回路基板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06112631A
Application number: JP25988592A
Authority: JP
Inventors: Tsunetaro Nose; 恒太郎能勢
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、高周波混成集積回路、マイクロ波集
積回路等に用いられる高周波回路基板及びその製造方法
に関し、高周波特性、解像度が良好であってしかも工程
数等の少ない、高周波混成集積回路、マイクロ波集積回
路等に適合する導体パターンを形成する。【構成】セラミック基板上に、金、銀、もしくは銅を主
成分とするメタロオーガニックペーストを印刷して焼成
することにより第１の導体層を形成し、該第１の導体層
の上に、金、銀もしくは銅のめっきにより第２の導体層
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波混成集積回路、
マイクロ波集積回路等に用いられる高周波回路基板及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波混成集積回路、マイクロ波集積回
路等を構成する場合、セラミック基板上に、配線のた
め、もしくはインダクタンス、抵抗体の端子、コンデン
サの端子等を形成するため、導体パターンが形成され
る。図７は、セラミック基板上に形成された導体パター
ン等を図解的に示した斜視図である。

【０００３】図７（Ａ）には、セラミック基板１０の裏
面全体に導体膜１２が形成され、セラミック基板１０の
表面には直線状の導体パターン１４が形成され、これら
導体膜１２及び導体パターン１４によりマイクロストリ
ップラインが構成されている。また図７（Ｂ）には、セ
ラミック基板１０の裏面には、図７（Ａ）と同様にその
全面に導体膜１２が形成され、セラミック基板１０の表
面には、裏面との電気的接続のためにスルーホール１６
内に充填された導体を含む導体パターン１８、裏面の導
体膜１４との間でマイクロストリップラインを形成する
導体パターン２０，２２、インダクタンスを構成する導
体パターン２４，２６，２８、抵抗体３０の端子を構成
する導体パターン３２等、種々の導体パターンが形成さ
れている。

【０００４】このような導体パターンを形成する技術と
しては、膜厚技術（例えば、日本マイクロエレクトロニ
クス協会編「ＩＣ化実装技術」第１５〜３６頁工業調査
会１９８２年参照）、薄膜技術（例えば、日本マイクロ
エレクトロニクス協会編「ＩＣ化実装技術」第３７〜６
９頁工業調査会１９８２年参照）、メタロオーガニック
ペースト（例えば橋詰、高橋著「メタロオーガニックペ
ースト」電子材料１９９１年５月第４２〜４６頁参照）
等が知られている。

【０００５】ここで、上記高周波混成集積回路、マイク
ロ波集積回路等においては、セラミック基板上に形成さ
れる導体パターンには、高周波特性が良好であること、
解像度がよいこと、所定の膜厚のものが得られること、
工数が少なくて済みまたコストも低いこと等、種々の条
件を満足することが要求される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図８は、厚膜技術を用
いた導体パターン形成の工程の一例を示した図である。
（ａ）に示すように厚膜ペースト３０をセラミック基板
１０の上部に配置されたスクリーン３２に乗せ、スキー
ジ３４を移動することにより、厚膜ペースト３０をセラ
ミック基板１０に印刷する。その後、乾燥、焼成工程を
経て、（ｂ）に示すようにセラミック基板１０上に導体
パターン３６が形成される。

【０００７】ところが、この厚膜技術を採用して導体パ
ターンを形成すると、厚膜ペーストにはガラス成分が混
入されているため、高周波特性が悪く、しかも解像度も
悪いという問題がある。図９は薄膜技術を用いた導体パ
ターン形成の工程の一例を示した図である。セラミック
基板１０上に接着膜４０を形成し（ａ）、その上に拡散
防止膜４２を形成する。その後、さらにその上にフォト
レジスト膜４４を形成し（ｃ）、フォトリソグラフィー
工程を経た後（ｄ）、例えばめっきにより導体膜４６を
形成し（ｅ）、レジスト膜を除去する（ｆ）。これによ
り導体パターンが形成される。このような薄膜技術を採
用して導体パターンを形成すると良好な高周波特性を有
しかつ解像度もよい導体パターンを形成することができ
るが、プロセスが複雑であり、工数も多くかかり、コス
トも高くつくことになる。

【０００８】さらに、メタロオーガニックペースト技術
では、膜厚ペーストに代えてメタロオーガニックペース
トを用い、図８に示す工程と同様の工程により導体パタ
ーンが形成されるが、１回の印刷、焼成で０．２μｍ程
度の薄い膜しか形成されず、この工程を３回繰返し０．
６μｍの厚さの膜を形成しても金導体の場合でさえシー
ト抵抗が２０〜３０ｍΩ／ｍｍ² と高過ぎるという問題
がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、高周波特性、
解像度が良好であってしかも工程数等の少ない高周波混
成集積回路、マイクロ波集積回路等に適合する半導体パ
ターンが形成された高周波回路基板及びその製造方法を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の高周波回路基板は、セラミック基板と、該セラミッ
ク基板上に、金、銀、もしくは銅を主成分とするメタロ
オーガニックペーストを印刷することにより形成された
第１の導体層と、該第１の導体層の上に金、銀、もしく
は銅めっきにより形成された第２の導体層とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の高周波回路基板の製造方法
は、セラミック基板上に、金、銀、もしくは銅を主成分
とするメタロオーガニックペーストを印刷して焼成する
ことにより第１の導体層を形成し、該第１の導体層の上
に、金、銀、もしくは銅めっきにより第２の導体層を形
成することを特徴とするものである。ここで、上記めっ
きは、電気めっきでもよく、電解めっきでもよい。

【００１２】

【作用】メタロオーガニックで形成した第１の導体層
は、前述したように０．２μｍ程度の薄い膜であるが、
ガラス成分は含まれておらず、その分従来の厚膜法と比
べパターン解像度も良好となる。またこのメタロオーガ
ニックで形成した金、銀、又は銅からなる導体はその導
体表面や接着界面が平坦化され、したがってその後めっ
きが可能である。このため上記第１の導体層に金、銀又
は銅のめっきにより第２の導体層を重ね、これにより例
えば１μｍ程度の膜厚の導体層を形成し、導体抵抗を下
げることができ、高周波特性も向上する。また、上記の
ようにパターン解像度が向上し、表面や接着界面が平坦
化されることにより細い導体パターンを形成することが
でき、したがって、回路をより小さく形成することが可
能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明に係る工程の一例を示した図である。アル
ミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）９９．７％研磨基板６０上のスクリ
ーン６４に、図１に示すペースト６２としてエム・イー
・ケムキャット社製メタロオーガニックＡｕペーストＡ
−４６１５を乗せ、スキージ６６を移動させ、このスク
リーン印刷により、線幅１００μｍ，線間５０μｍの導
体パターン６８を形成し（ａ）、その後１２５℃で１０
分間乾燥し、ピーク時８５０℃１０分で焼成した
（ｂ）。その後総膜厚がおよそ１μｍとなるように導体
パターン６８に金めっきを行い、めっき層７０を形成し
た（ｃ）。

【００１４】上記のようにして本発明方法により形成さ
れたＡｕ導体パターンと、厚膜技術、薄膜技術を用いて
形成されたＡｕ導体パターンを比較して表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】この表１に示すように、また図１に示すよ
うな簡単な工程で、解像度等の良好な導体パターンが形
成される。以下、本発明方法を適用した種々の工程につ
いて説明する。なお、以下に示す各図において、図１と
同一の要素には、図１付した番号と同一の番号を付し説
明は省略することがある。

【００１７】図２は抵抗体膜とその端子としての導体パ
ターンを形成する工程の１つを示した図である。スクリ
ーン６４に抵抗体ペースト８０を乗せ、スクリーン印刷
により基板６０上に抵抗体膜８２を印刷し（ａ）、焼成
する（ｂ）。その後抵抗体膜８２の両端にメタロオーガ
ニックＡｕペースト６２をスクリーン印刷して導体パタ
ーン６８を形成し（ｃ）、焼成する（ｄ）。これら抵抗
体膜８２、導体パターン６８をフォトレジスト膜８４で
覆い（ｅ）、フォトリソグラフィー工程を経た後
（ｆ）、導体パターン６８上にＡｕめっき層７０を形成
し（ｇ）、レジスト膜８４を除去する（ｈ）。これによ
り抵抗体膜８２とその両端の導体パターン６８，７０が
形成される。

【００１８】図３は、抵抗体膜とその端子としての導体
パターンを形成する他の工程を示した図である。スクリ
ーン６４上メタロオーガニックＡｕペースト６２を乗
せ、スクリーン印刷により基板６０上に導体パターン６
８を形成し（ａ）、焼成する（ｂ）。その後導体パター
ン６８上にＡｕめっき層７０を形成し（ｃ）、その後ス
クリーン印刷により抵抗体膜８２を形成し（ｄ）、焼成
する（ｅ）。これにより抵抗体膜８２とその両端の導体
パターン６８、７０が形成される。

【００１９】図４は、抵抗体膜とその端子としての導体
パターンを形成する、もう１つの工程例を示した図であ
る。基板６０上に、薄膜法により、抵抗体膜８６を形成
し（ａ）、スクリーン６４上にメタロオーガニックＡｕ
ペースト６２を乗せスクリーン印刷により抵抗体膜８６
の両端に導体パターン６８を形成して（ｂ）、焼成する
（ｃ）。その後の図示（ｄ）〜（ｇ）の工程は、図２に
示すそれぞれ（ｅ）〜（ｈ）の工程と同一である。これ
により、抵抗体膜８６とその両端の導体パターン６８，
７０が形成される。

【００２０】図５は、抵抗体膜とその端子としての導体
パターンを形成する、さらに異なる工程例を示した図で
ある。スクリーン６４上にメタロオーガニックＡｕペー
スト６２を乗せ、スクリーン印刷により基板６０上の全
面に導体膜６８を形成し（ａ）、焼成する（ｂ）。その
後のこの導体膜６８上にＡｕめっき層７０を形成し
（ｃ）、フォトリソグラフィー、エッチング工程により
所定のパターンの導体膜６８，７０を形成する（ｄ）。
その後の図示の（ｅ）、（ｆ）の工程は、図３に示すそ
れぞれ（ｄ）、（ｅ）の工程と同一である。これにより
抵抗体膜８２とその両端の導体パターン６８、７０が形
成される。

【００２１】図６は、抵抗体膜とその端子として導体パ
ターンを形成するもう１つの工程例を示した図である。
基板６０上にメタロオーガニックＡｕペーストを用いて
導体パターン６８ａを印刷、焼成し（ａ）、その導体パ
ターン６８ａにまたがるように抵抗体層８２を印刷、焼
成し（ｂ）、その後導体パターン６８ｂを印刷、焼成す
る（ｃ）。この導体パターン６８ｂは導体パターン６８
ａと重なる部分を含む、かつ導体パターン６８ａと電気
的に接続されるように形成する。その後（ｄ）〜（ｇ）
の各工程は、図２に示す各工程（ｅ）〜（ｈ）とそれぞ
れ同一である。これにより抵抗体膜８２とその両端の導
体パターン６８ａ，６８ｂ，７０が形成される。

【００２２】このように、本発明の工程を応用した種々
の工程が可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、メタロオーガニック技術を用いて、金、銀又は銅を
主成分とする第１の導体膜を形成し、この第１の導体膜
に重ねて、金、銀、又は銅のめっきによる第２の導体膜
を形成したため、高周波特性、解像度が良好であり、し
かも少ない工程数で導体パターンが形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る工程の一例を示した図である。

【図２】抵抗体膜とその端子としての導体パターンを形
成する工程の１つを示した図である。

【図３】抵抗体膜とその端子としての導体パターンを形
成する他の工程例を示した図である。

【図４】抵抗体膜とその端子としての導体パターンを形
成する、もう１つの工程例を示した図である。

【図５】抵抗体膜とその端子としての導体パターンを形
成する、さらに異なる工程例を示した図である。

【図６】抵抗体膜とその端子として導体パターンを形成
するもう１つの工程例を示した図である。

【図７】セラミック基板上に形成された導体パターン等
を図解的に示した斜視図である。

【図８】厚膜技術を用いた導体パターン形成の工程の一
例を示した図である。

【図９】薄膜技術を用いた導体パターン形成の工程の一
例を示した図である。

【符号の説明】

６０基板６２メタロオーガニックＡｕペースト６４スクリーン６６スキージ６８導体パターン７０Ａｕめっき層８０抵抗体ペースト８２抵抗体膜８４フォトレジスト膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック基板と、該セラミックス基板
上に、金、銀、もしくは銅を主成分とするメタロオーガ
ニックペーストを印刷することにより形成された第１の
導体層と、該第１の導体層の上に金、銀、もしくは銅め
っきにより形成された第２の導体層とを備えたことを特
徴とする高周波回路基板。
【請求項２】セラミック基板上に、金、銀、もしくは
銅を主成分とするメタロオーガニックペーストを印刷し
て焼成することにより第１の導体層を形成し、該第１の導体層の上に、金、銀もしくは銅のめっきによ
り第２の導体層を形成することを特徴とする高周波回路
基板の製造方法。