JPH06252558A - 多層ガラスセラミックキャビティ基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面導体層の落込みをなくして、リード端子
接続性、ワイヤボンディング性の優れた多層ガラスセラ
ミックキャビティ基板を提供する 【構成】 いずれも表面に内層用の導体層２，２ａを有
するキャビティ形成用の複数個の第１のガラスセラミッ
クシート１及びキャビティの底板形成用の複数個の第２
のガラスセラミックシート４，４ａとキャビティ３ａの
最表層を構成し表面導体７のみを有する１個の第３のガ
ラスセラミックシート１ａとの積層組合せ体からなる多
層キャビティ基板であって、第１及び第２の各ガラスセ
ラミックシートの基板端面部とキャビティ側端面部とに
接し、導体層２，２ａの延長表面にこの導体層とは接続
しない副導体層１３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層ガラスセラミックキ
ャビティ基板に関し、特に積層・焼成後の仕上り基板の
変形を防止する構造に特徴を有する多層ガラスセラミッ
クキャビティ基板（以下多層キャビティ基板という）に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の多層キャビティ基板の構造
を示す模式断面図であり、図５は図４の多層キャビティ
基板の積層前のガラスセラミックシートの断面図であ
る。両図において、１はキャビティ３ａ形成用の第１の
ガラスセラミックシート、２は第１のガラスセラミック
シート１の中央表面に設けた内層用の導体層、３はこれ
らの基板によって形成されるキャビティ３ａ形成用の開
口部である。また、４，４ａは、底板形成用のいずれも
第２のガラスセラミックシートであるが、第２のガラス
セラミックシート４には第１のガラスセラミックシート
１に設けた導体層２と同じ導体層が積層時の同位置に形
成され、第２のガラスセラミックシート４ａには底板用
導体層２ａが形成されている。そして、表面導体層７の
みを基板端面部５とキャビティ端面部６とに接するよう
に有する第３のガラスセラミックシート１ａが多層キャ
ビティ基板の最表層を構成するように積層されている。

【０００３】なお、上記の従来例においては、第１のガ
ラスセラミックシート１が２個、第２のガラスセラミッ
クシート４，４ａが２個、第３のガラスセラミックシー
ト１ａが１個の場合を例として説明したが、通常は、第
３のガラスセラミックシート１ａ以外は、２個以上の複
数基板によって積層されている。

【０００４】上述の構成において、まず、導体層２、表
面導体層７及び底板用導体層２ａは、上述の各ガラスセ
ラミックシート上の所定領域位置に、スクリーン印刷法
等により例えば金、銀、銅等の金属粉末を含むペースト
を用いて一様に（ベタ状に）形成される。なお、図４に
示す仕上げ状態の多層キャビティ基板において、これら
各種の導体層は、表面導体層７の電気特性を特定する役
目をもって構成されているものである。そして、開口部
３を揃えて積層して得られるキャビティ３ａは、第１の
ガラスセラミックシート１にＩＣ（集積回路素子）等を
搭載するための立体的な空間として使用される。

【０００５】図４に示したような積層体からなる多層キ
ャビティ基板は、図５のように配列した各部材を積層し
た後、全方向から均等な温度と圧力をかけて圧着した状
態で焼成することによって得られる。この場合、前述の
第３のガラスセラミックシート１ａに設けられた表面導
体層７の電気特性を所定の値のものとするために、内層
の導体層（ベタ導体層）２，底板用導体層２ａの端部
は、図４にみられるように、焼成後の基板端面部５やキ
ャビティ端面部６あるいはその両方から所定の一定間隔
Ｌをおいて極力近づけている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のような従来の多層キャビティ基板では、積層数が増
えれば増えるほど導体層がある部分とない部分の積層高
さに差が生じて、端面部での落ち込みとなって顕著に現
れてくるという問題があった。いま、その有様を図６、
図７の基本模式図に示したが、より具体的には、図６の
ように、各第１、第２のガラスセラミックシート１、１
ａ等の厚さをＴとし、導体層２、表面導体層７の厚さを
ｔとして考える。すると、図７のように、キャビティ３
ａがｎ層で形成される場合は、導体層２等がある部分８
の厚さは、ｎＴ＋（ｎ＋１）ｔとなる。そして、導体層
２等のない部分９の厚さはｎＴ＋ｔであるから、これら
の厚さの差のｎｔ分が基板端面部５の落込みとなって現
れるという問題があった。

【０００７】この落込みは、図８に示したような表面導
体層７にクラック１０が発生し、断線の原因となってい
た。また、図９，図１０に示したように、表面導体層７
にリード端子１２を接続する場合やワイヤ１１をボンデ
ィングする場合には、表面導体層７の傾きによっては、
接続不良乃至接続不可能につながるという問題を残すの
で、多層キャビティ基板として満足できるものが得られ
なかった。

【０００８】本発明は上述のような問題点を解決するた
めになされたもので、特に今述べた表面導体層の落込み
をなくして、リード端子接続性、ワイヤボンディング性
の優れた多層キャビティ基板を提供することを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多層キャビ
ティ基板は、いずれも表面に内層用の導体層を有するキ
ャビティ形成用の複数個の第１のガラスセラミックシー
ト及びキャビティの底板形成用の複数個の第２のガラス
セラミックシートとキャビティの最表層を構成し表面導
体のみを有する１個の第３のガラスセラミックシートと
の積層組合せ体からなる多層キャビティ基板であって、
第１及び第２の各ガラスセラミックシートの基板端面部
とキャビティ側端面部とに接し、導体層の延長表面にこ
の導体層とは接続しない副導体層（ダミー導体層と称し
てもよい）を設けたものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、内層の導体層を有する２種
類のガラスセラミックシートの基板端面部とキャビティ
側端面部に接し、導体層の延長表面に、この導体層とは
接続しないダミー的な副導体層を設けたので、この基板
を形成する場合の積層・焼成時に端面部に近い領域の落
込みが生じなくなり、平らで、リード端子との接続性、
ワイヤボンディング性のよい多層キャビティ基板とな
る。このため、この構成はキャビティのない多層ガラス
セラミック基板にも適用可能となる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明による多層キャビティ基板の一
実施例を示す模式断面図であり、図２は、図１の多層キ
ャビティ基板の積層前の各ガラスセラミックシートの断
面図である。両図において、１〜７の部品符号で示され
る部材・構成は、図４及び図５の従来例において説明し
たものと同一であるので、その説明を省略する。

【００１２】本実施例の構成においては、図４，図５の
従来例においてＬで示した各ガラスセラミックシートの
領域部分に、基板外形１４（図１においては基板端面部
５に相当）とキャビティ外形１５（図１ではキャビティ
端面部６に相当）まで内層の導体層２，２とは接続しな
いようなダミー的な副導体層１３を設けたものとしてい
る。なお、この実施例では、前記のＬを一定にしている
ので、各基板に設けられる副導体層１３は全部同じ大き
さのものに揃えたものとなっている。

【００１３】なお、上記の実施例においても前述の従来
例の場合と同様に、第１のガラスセラミックシート１が
２個、第２のガラスセラミックシート４，４ａが２個、
第３のガラスセラミックシート１ａが１個の場合を例と
して説明したが、通常は、第３のガラスセラミックシー
ト１ａ以外は、２個以上の複数基板によって積層・構成
されている。

【００１４】上述の構成において、まず、図２におい
て、導体層２、表面導体層７及び底板用導体層２ａは、
上述の各ガラスセラミックシート上の所定領域位置に、
スクリーン印刷法等により例えば金、銀、銅等の金属粉
末を含むペーストを用いて一様に（ベタ状に）形成され
る。そして、内層の導体層２を形成する工程において同
時に、基板外形１４とキャビティ外形１５までのこれら
にに近い内側部分に、導体層２と同じ材料、同じ厚さ
で、導体層２と接続しないようにかつ極力近づけて副導
体層１３を形成する。なお、図１に示す仕上げ状態の多
層キャビティ基板において、これら各種の導体層は、表
面導体層７の電気特性を特定する役目をもって構成され
ているものである。そして、開口部３を揃えて積層して
得られるキャビティ３ａは、第１のガラスセラミックシ
ート１にＩＣ（集積回路素子）等を搭載するための立体
的な空間として使用される。

【００１５】図１に示したような積層体からなる多層キ
ャビティ基板は、図２のように配列した各部材を積層し
た後、全方向から均等な温度と圧力をかけて圧着した状
態で焼成することによって得られる。この形成方法は前
述の従来例の場合と同様であるが、各基板の端部には本
発明による副導体層が存在するので、従来のようなｎｔ
の大きさの端部の落込みは生じないから、基板の全面に
わたって平らでかつクラック等が発生じないから、リー
ド端子接続性及びワイヤボンディング性のよい優れた多
層キャビティ基板を得ることができる。さらに、副導体
層は内層の導体層とは導通していないので電気特性に影
響しないから、第３のガラスセラミックシートに設けら
れた表面導体層の電気特性を所定の値のものとすること
が容易である。

【００１６】図４は本発明の他の実施例を示す模式断面
図である。この実施例には、図２のような分解図を提示
しなったが、図１の実施例の場合と比較すると、形設の
仕方は同様であるが、副導体層１３の大きさが必ずしも
一定していない点が特徴である。これにつれて、内層と
なる導体層２の大きさもまちまちであるが、大まかにみ
れば図１の構成と大差ないものとなっている。すなわ
ち、導体層２の端縁と基板端縁部５やキャビティ端縁部
６等との距離Ｌは必ずしも一定ではないが、Ｌに近いも
のとなっている。つまり、距離Ｌを合わせなくてもよい
場合に適した実施例である。しかし、この実施例の場合
も前述のｎｔなる量の落込みが基板端縁部に変形となっ
て現れるということがないという効果は保持されること
は明らかである。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、内層の導
体層を有する２種類のガラスセラミックシートの基板端
面部とキャビティ側端面部に接し、導体層の延長表面
に、この導体層とは接続しないダミー的な副導体層を設
けたので、この基板を形成する場合の積層・焼成時に端
面部に近い領域の落込み変形と、それによって表面導体
層のクラック等が生じなくなり、平らでリード端子との
接続性、ワイヤボンディング性のよい多層キャビティ基
板が得られる効果がある。また、基板外形のみにこの副
導体層を適用すれば、キャビティのない多層セラミック
基板にも同様に使用可能であるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多層キャビティ基板の一実施例を
示す模式断面図である。

【図２】図１の積層前の各ガラスセラミックシートの断
面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図４】従来の多層キャビティ基板の構造を示す模式断
面図である。

【図５】図４の各ガラスセラミックシートの積層前の断
面説明図である。

【図６】図４の基板と導体層の厚さ、位置関係を説明す
る断面図である。

【図７】従来の基板端部の落込み変形量を説明する断面
図である。

【図８】従来のクラック発生の断面説明図である。

【図９】従来のワイヤのボンディング不良の断面説明図
である。

【図１０】従来のリード端子の接続不良の断面説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 第１のガラスセラミックシート １ａ 第３のガラスセラミックシート ２ 導体層 ２ａ 底板用導体層 ３ 開口部 ３ａ キャビティ ４，４ａ 第２のガラスセラミックシート ５ 基板端面部 ６ キャビティ端面部 ７ 表面導体層 ８ 導体層等がある部分 ９ 導体層等がない部分 １０ クラック １１ ワイヤ １２ リード端子 １３ 副導体層 １４ 基板外形 １５ キャビティ外形

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 いずれも表面に内層用の導体層を有する
   キャビティ形成用の複数個の第１のガラスセラミックシ
   ート及び前記キャビティの底板形成用の複数個の第２の
   ガラスセラミックシートと前記キャビティの最表層を構
   成し表面導体のみを有する１個の第３のガラスセラミッ
   クシートとの積層組合せ体からなる多層ガラスセラミッ
   クキャビティ基板において、 前記第１及び第２の各ガラスセラミックシートの基板端
   面部とキャビティ側端面部とに接し、前記導体層の延長
   表面にこの導体層とは接続しない副導体層を設けたこと
   を特徴とする多層ガラスセラミックキャビティ基板。