JPH08236936A - 積層ガラス−セラミック回路基板 - Google Patents

積層ガラス−セラミック回路基板

Info

Publication number
JPH08236936A
JPH08236936A JP7038819A JP3881995A JPH08236936A JP H08236936 A JPH08236936 A JP H08236936A JP 7038819 A JP7038819 A JP 7038819A JP 3881995 A JP3881995 A JP 3881995A JP H08236936 A JPH08236936 A JP H08236936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
laminated
insulating layers
board
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7038819A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3961033B2 (ja
Inventor
Kazumasa Furuhashi
和雅 古橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP03881995A priority Critical patent/JP3961033B2/ja
Publication of JPH08236936A publication Critical patent/JPH08236936A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3961033B2 publication Critical patent/JP3961033B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4626Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
    • H05K3/4629Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4673Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
    • H05K3/4676Single layer compositions

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼成時に発生する積層体基板の平面方向の収
縮率を低く抑えることができる積層ガラス−セラミック
回路基板を提供する。 【構成】 ガラス成分及び無機物フィラーとから成る
絶縁層1a〜1eが複数積層して成る積層体基板と、該
絶縁層1a〜1e間に配置した低抵抗金属材料から成る
内部配線導体2と該絶縁層1a〜1eに配置した低抵抗
金属材料から成るビアホール導体3とから構成されて成
る積層ガラス−セラミック回路基板において、前記所定
絶縁層、例えば1a、1eに含まれるガラス成分のガラ
ス転移点は、他の絶縁層、例えば1b〜1dに含まれる
ガラス成分のガラス転移点と比較して80℃以上の温度
差を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低温、例えば約850
〜1050℃で焼成可能な積層セラミック回路基板に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】積層セラミック回路基板の内部配線導体
として、従来、モリブデン、タングステンなどの高融点
金属材料が用いられていた。近年、内部配線導体の低抵
抗化に伴い、内部配線導体として、Au、Ag、Cu又
はそれらの合金などが用いられるようになっている。
【0003】この上述の低抵抗金属材料を内部配線導体
に用いる場合、これらの金属材料の融点に応じて絶縁層
の材料を選択する必要があった。例えば、絶縁層の材料
として、低融点結晶化ガラス成分の粉末とアルミナセラ
ミックなどの無機物フィラーとからなる材料が例示さ
れ、焼成工程においては、低融点結晶化ガラス成分を無
機物フィラーの粒界に、所定結晶相を析出させて充填さ
せていた。
【0004】具体的な製造方法としては、低融点結晶化
ガラス成分のフリット及びアルミナセラミックなどの無
機物フィラーを有するグリーンシートを形成し、このグ
リーンシートにビアホール導体となるスルーホールを形
成し、さらに、グリーンシートにビアホール導体及び内
部配線導体となる低抵抗金属材料からなる各導体を形成
し、さらに、所定回路構成に応じて、複数のグリーンシ
ートを積層一体化し、最後に、焼成処理を行う。
【0005】焼成処理は、24〜36時間程度の脱バイ
ンダー処理と、酸化雰囲気(大気雰囲気)で、ピーク温
度850〜1050℃の焼結処理とから成る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層ガ
ラス−セラミック回路基板では、焼成処理前の積層体基
板に対して、焼成処理した後の積層基板は13〜20%
も収縮してしまう。
【0007】従って、製造工程中に用いる積層機、焼成
炉などには、形状・容量などの物理的な制約があるた
め、焼成処理後の形状が充分大きな積層ガラス−セラミ
ック回路基板を得ることが困難であった。
【0008】また、焼成時の基板収縮率が10%をはる
かに越えて非常に大きいため、内部配線導体導体を充分
に留意して形成しなくては、配線切れなどが発生するこ
ともあった。
【0009】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は焼成時における基板の収縮率
が小さい積層ガラス−セラミック回路基板を提供するも
のである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明によれば、ガラス成分及び無機物フィラーか
ら成る絶縁層を複数積層した積層体基板と、該絶縁層の
層間に配置した低抵抗金属材料から成る内部配線導体と
該絶縁層に配置した低抵抗金属材料から成るビアホール
導体とから構成されて成る積層ガラス−セラミック回路
基板において、前記積層体基板は、ガラス転移点が80
℃以上異なったガラス成分を有する絶縁層を複数積層し
て成る積層ガラス−セラミック回路基板である。即ち、
所定絶縁層のガラス成分のガラス転移点が、他の絶縁層
のガラス成分のガラス転移点と比較して80℃以上の差
を有している。
【0011】
【作用】積層ガラス−セラミック回路基板において、焼
成処理時に主に未焼成状態の絶縁層(実際にはグリーン
シート)に含まれるガラス成分の軟化流動によって、絶
縁層に収縮作用が発生する。通常この収縮は全方向に等
方的に発生する。
【0012】ところで、本発明の積層ガラス−セラミッ
ク回路基板のように、積層方向に積層された絶縁層にお
いて、所定絶縁層と他の絶縁層とでガラス成分のガラス
転移点が異なっている。
【0013】従って、例えば低いガラス転移点のガラス
成分を有する所定絶縁層に収縮が発生し始めても、高い
ガラス転移点のガラス成分を有する他の絶縁層は原形を
維持している。このため、低いガラス転移点のガラス成
分を有する絶縁層に発生する収縮応力は、その絶縁層内
の積層方向に大きく作用し、平面方向の作用を小さくす
ることができる。即ち、低いガラス転移点のガラス成分
を有する絶縁層に発生する収縮は、高いガラス転移点の
ガラス成分を有する絶縁層によって防止されることにな
る。
【0014】逆に、例えば高いガラス転移点のガラス成
分を有する他の絶縁層に収縮が発生し始めても、低いガ
ラス転移点のガラス成分を有する所定絶縁層は収縮反応
が実質的に終了して安定状態となっている。このため、
高いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層に発生す
る収縮応力は、その絶縁層内の積層方向に大きく作用
し、平面方向の作用を小さくすることができる。即ち、
高いガラス転移点のガラス成分を有する絶縁層に発生す
る収縮は、低いガラス転移点のガラス成分を有し、既に
安定状態となった絶縁層によって防止されることにな
る。
【0015】これによって、両絶縁層間で、ガラスの流
動開始に温度差を設けることにより、焼結次の収縮応力
を平面的に互いに緩和しあい、全体としての収縮率を小
さくすることができる。
【0016】その結果、積層機、焼成炉などの形状・容
量などは制約が緩和され、完成品の基板に近い形状の基
板を用いることができる。また、内部配線導体の配線切
れなども有効に抑えることができ、導通信頼性の高い積
層ガラス−セラミック回路基板となる。
【0017】尚、上述の作用を充分に奏するためには、
低いガラス転移点を有する側のガラス成分のガラス転移
点と、高いガラス転移点を有する側のガラス成分のガラ
ス転移点との間には、80℃以上の温度差を設けること
が重要である。この80℃以上の温度差があれば、最も
低い転移点のガラス成分が軟化流動し始める焼成温度に
おいては、最も高い転移点のガラス成分が原形(安定状
態)となっており、逆に最も高い転移点のガラス成分が
軟化流動し始める焼成温度においては、既に最も低い転
移点のガラス成分が安定状態となっていることになり、
収縮率を有効に抑えることが可能となる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の積層ガラス−セラミック回路
基板を図面に基づいて説明する。
【0019】図1は、本発明に係る積層ガラス−セラミ
ック回路基板の断面図である。
【0020】図1において、10は積層ガラス−セラミ
ック回路基板であり、積層セラミック回路基板10は、
内部に所定回路が形成された積層体基板1から成り、必
要に応じて積層体基板1の主面に表面配線導体4、5、
厚膜抵抗体膜、保護膜を形成し、さらに、表面配線導体
4、5上に接合した各種電子部品6などから構成されて
いる。
【0021】積層体基板1は絶縁層1a〜1e、内部配
線導体2、ビアホール導体3とから成り、所定回路が内
装されている。
【0022】絶縁層1a〜1eは、例えば850〜10
50℃前後の比較的低い温度で焼成可能にするガラス−
セラミック材料が用いられる。
【0023】絶縁層1a〜1eに含まれる無機物フィラ
ーは、コランダム(αアルミナ)、クリストバライト、
石英、ムライト、コージライトなどのセラミック材料が
例示できる。
【0024】また、ガラス成分は、複数の金属酸化物を
含む低融点結晶化ガラスからなり、例えば850〜10
50℃前後の比較的低い温度で焼成処理することによっ
て、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジ
アン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイ
ト、ペタライトやその置換誘導体の結晶相を少なくとも
1種類を析出するものである。
【0025】内部配線導体2、ビアホール導体3は、A
g系(Ag単体、Ag−PdなどのAg合金)、Cu系
(Cu単体、Cu合金)など導体からなり、内部導体2
の厚みは8〜15μm程度であり、ビアホール導体の直
径は任意な値とすることができるが、例えばその直径は
80〜250μmである。
【0026】表面配線導体4、5は、Ag系(Ag単
体、Ag−PdなどのAg合金)、Cu系(Cu単体、
Cu合金)など導体から成り、例えば、焼成処理される
前の積層体基板に既に形成されたり、また、焼成された
積層体基板の主面に、上述の導体成分を含む導電性ペー
ストを印刷、焼きつけによって形成される。
【0027】このような積層体基板1の表面配線導体
4、5には、厚膜抵抗体膜や保護膜が形成され、チップ
状コンデンサ、チップ状抵抗器、トランジスタ、ICな
どの各種電子部品6などが半田、ワイヤボンディングな
どによって搭載されている。
【0028】ここで、本発明の特徴的なことは、積層体
基板1を構成する絶縁層1a〜1eのうち、いくつかの
絶縁層、例えば1a、1eに含れるガラス成分のガラス
転移点は、他の絶縁層1b〜1dに含まれているのガラ
ス成分のガラス転移点に比較して、その温度差が80℃
以上を有している。
【0029】上述の積層ガラス−セラミック回路基板の
製造方法について説明すると、まず、絶縁層1a、1
e、1b〜1dとなる少なくとも2種類のガラス−セラ
ミックグリーンシートを準備し、内部配線導体2、ビア
ホール導体3、表面配線導体4、5となる導体膜や導体
を形成するための低抵抗金属材料(Au、Ag、Cu、
それらの合金)、ガラスフリット、有機ビヒクルなどか
ら成る導電性ペーストを夫々準備する。
【0030】上述のガラス−セラミックグリーンシート
は、低融点結晶化ガラスフリット、無機物フィラー、バ
インダ、溶剤を均質混練して、ドクターブレード法など
でテープ成型し、所定大きさに裁断されて形成される。
【0031】低融点結晶化ガラスフリットとは、上述し
たように、850〜1050℃前後の比較的低い温度で
焼成処理することによって、コージェライト、ムライ
ト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイ
ト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換
誘導体の結晶相を少なくとも1種類を析出するガラス組
成物からなり、平均粒径は、1.0〜6.0μm、好ま
しくは1.5〜3.5μmである。
【0032】特に、アノーサイト、セルジアンを析出す
るガラスフリットを用いれば、より強度の高い積層体基
板を得ることができ、コージェライト、ムライトを析出
するガラスフリットを用いれば、熱膨張率が低い積層体
基板を得ることができ、積層体基板上にICベアチップ
などのシリコンチップを搭載するための積層体基板とし
て有効である。尚、強度の高く、熱膨張率が低い積層体
基板を得るため、アノーサイトやコージェライトを同時
に析出させるガラス組成物として、例えば、B2 3
SiO2 、Al2 3 、ZnO、アルカリ土類金属酸化
物が有効である。
【0033】無機物フィラーは、積層体基板の骨剤とな
るものであり、コランダム(αアルミナ)、クリストバ
ライト、石英、ムライト、コージライトなどのセラミッ
クが例示でき、その粒径は1.0〜6.0μm、好まし
くは1.5〜4.0μmである。
【0034】バインダは、固形成分(ガラスフリット、
無機物フィラー)との濡れ性があり、熱分解性の良好な
ものでなくてはならない。同時にスリップの粘性を決め
るものである為、アクリル酸もしくはメタクリル酸系重
合体のようなカルボキシル基、アルコール性水酸基を備
えたエチレン性不飽和化合物が好ましい。添加量として
は固形成分分に対して25wt%以下が好ましい。
【0035】溶剤として、有機系溶剤、水系溶剤を用い
ることができる。尚、水系溶剤の場合、バインダは、水
溶性である必要があり、バインダには、親水性の官能
基、例えばカルボキシル基が付加されている。その付加
量は酸価で表せば2〜300あり、好ましくは5〜10
0である。
【0036】上述のバインダ及び溶剤は、ドクターブレ
ード法による熱乾燥工程及び積層体基板の焼成工程の脱
バインダ過程で完全に熱分解しなくてはならないが、特
に、600℃以下、好ましくは500℃以下で分解する
材料を選択する。
【0037】上述の無機物フィラーとガラス成分との構
成比率は、無機物フィラーが10wt%〜50wt%、
好ましくは20wt%〜35wtであり、ガラス成分が
90wt%〜50wt%、好ましくは80wt%〜65
wtである。
【0038】無機物フィラーが10wt%未満(ガラス
成分が90wt%を越える)では、絶縁層中にガラス質
が増加しすぎて、積層体基板の強度が損なわれ、無機物
フィラーが50wt%を越える(ガラス成分が50wt
%未満)では、積層体基板1の緻密性が損なわれる。
【0039】ここで、本発明では、絶縁層1a及び1e
となるグリーンシートと、絶縁層1b〜1dとなるグリ
ーンシートとでは、これらグリーンシートに含まれるガ
ラスフリットのガラス転移点が80℃以上異なるガラス
組成物を選択する必要がある。
【0040】即ち、結晶化ガラス成分におけるガラス転
移点の制御を行う必要がある。例えば、上述のガラス組
成物において、ガラス転移点を低く設定する方法とし
て、B2 3 やZnOやアルカリ土類金属の酸化物の組
成比を増やすことによって達成される。また、Pb、B
i、Cdなどの酸化物を添加したり、アルカリ金属の酸
化物を添加したりしてもガラス転移点を低くすることが
できる。但し、アルカリ金属の酸化物の添加は、絶縁層
における絶縁特性を劣化させてしまうことがあるため留
意する必要がある。
【0041】例えば、絶縁層1a、1eとなるグリーン
シートは、B2 3 、SiO2 、Al2 3 、ZnO、
アルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化ガラスと
無機物フィラーとしてアルミナセラミック粉末を用い、
さらに、バインダとしてアクリル系樹脂を、溶剤として
トルエンなどを用いた。尚、固形成分の構成比率は、結
晶化ガラスを70wt%、無機物フィラーを30wt%
とした。
【0042】これにより、ガラス転移点が740℃のガ
ラス成分を含むグリーンシートを得た。
【0043】例えば、絶縁層1b〜1dとなるグリーン
シートは、PbO、B2 3 、SiO2 、Al2 3
ZnO、アルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化
ガラスと無機物フィラーとしてアルミナセラミック粉末
を用い、さらに、バインダとしてアクリル系樹脂を、溶
剤としてトルエンなどを用いた。尚、固形成分の構成比
率は、結晶化ガラスを50wt%、無機物フィラーを5
0wt%とした。
【0044】これにより、ガラス転移点が600℃のガ
ラス成分を含むグリーンシートを得た。
【0045】〔導電性ペースト〕内部配線導体2及び表
面配線導体4、ビアホール導体3を形成するための導電
性ペーストは、Ag系(Ag単体、Ag−PdなどのA
g合金)、Cu系(Cu単体、Cu合金)、Au系など
低抵抗金属材料粉末、例えば銀系粉末と、低融点ガラス
成分と、バインダと溶剤とを均質混練したものが用いら
れる。また、表面配線導体4、5にもこのペーストを用
いても構わない。
【0046】〔積層工程〕絶縁層1a〜1eとなるグリ
ーンシートに、ビアホール導体3が形成される位置を考
慮してNCパンチ等でスルーホールを形成し、続いて、
上述のAg系導電性ペーストの印刷・充填により、スー
ルホールに導体を充填し、所定形状の内部配線導体2と
なる導体膜を形状する。
【0047】このようなグリーンシートを積層順序を考
慮して、絶縁層1a〜1eとなるグリーンシートを積層
し、熱圧着して未焼成状態の積層体基板を得る。
【0048】尚、ガラス転移点の異なるグリーンシート
は、図に示すように、厚み方向に対象となるように積層
することが望ましい。
【0049】〔焼成工程〕上述の未焼成状態の積層体基
板を焼成処理する。焼成処理は、脱バインダ過程と焼結
過程からなる。
【0050】脱バインダ過程では、絶縁層1a〜1eと
なるグリーンシート層、内部配線導体2となる導体膜、
ビアホール導体3となる導体に含まれる有機成分を焼失
するためのものであり、例えば600℃以下の温度領域
で行われる。
【0051】また、焼結過程では、絶縁層1a〜1eと
なるグリーンシート層に含まれる結晶化ガラス成分が所
定結晶相の析出反応を行うと同時に、無機物フィラーの
粒界に均一に分散される。これにより、強固な積層体基
板1が達成される。
【0052】また、内部配線導体2となる導体膜、ビア
ホール導体3となる導体においては、例えばAg系粉末
を粒成長させて、低抵抗化させるとともに、絶縁層1a
〜1eと一体化させるものである。これは、ピーク温度
850〜1050℃に達する温度領域で行われる。
【0053】焼成雰囲気は、大気(酸化性)雰囲気又は
中性雰囲気で行われ、例えば、内部配線導体2などにC
u系導体を用いる場合には、還元性雰囲気又は中性雰囲
気で行われる。
【0054】〔表面処理工程〕次に、焼成処理された積
層体基板の両主面に表面処理を行う。
【0055】例えば、積層体基板1の上面側主面に、絶
縁層1a、1eに形成したビアホール導体3と接続する
ように、例えば銅系導電性ペーストの印刷・乾燥、焼き
つけにより、表面配線導体4、5を形成する。ここで、
銅系の表面配線導体4、5と銀系導体のビアホール導体
3とが接合することになる。このため、銀と銅との共晶
温度を考慮して、銅系の導電性ペーストは低温(例えば
780℃以下)焼成可能なものを選択し、しかも、銅の
酸化を防止するために還元性雰囲気や中性雰囲気中で行
うことが重要である。
【0056】その後、必要に応じて、厚膜抵抗膜や保護
膜などを焼きつけを行い、各種電子部品6を搭載する。
【0057】尚、上述の実施例について、積層体基板1
の表面配線導体4、5を例えば、積層体基板の焼成工程
で同時に焼成処理される導電性ペーストで形成した場
合、積層工程中で表面配線導体となる導体膜を形成し
て、積層体基板の焼成と一体的におこなっても構わな
い。
【0058】また、必要に応じて、未焼成状態の積層体
基板に分割溝を形成しておき、焼成直後、または表面処
理工程を行ったのちに分割処理を行っても構わない。
【0059】以上の製造方法、特に焼成工程において、
未焼成状態の積層体基板には焼成処理によって収縮が発
生する。しかし、本発明においては、絶縁層1a、1e
となるグリーンシートの層には、ガラス転移点が740
℃のガラス成分を含み、絶縁層1b〜1dとなるグリー
ンシートの層には、ガラス転移点が600℃のガラス成
分を含んでいる。
【0060】焼成処理工程で、ピーク温度850〜10
5℃に昇温される間の500〜600℃では、積層体基
板に含まれている有機成分が焼失される。
【0061】また、約600℃前後では、絶縁層1b〜
1dとなるグリーンシートの層でガラス成分が軟化流動
し、この層で収縮応力が発生する。この収縮応力は、絶
縁層1b〜1dとなる層で等方的に発生するものの、積
層体基板には740℃という高いガラス転移点のガラス
成分を有する絶縁層1a、1eが積層されており、この
温度において絶縁層1a、1eが安定的に維持されてい
るため、絶縁層1b〜1dの平面方向に作用する収縮応
力が緩和され、専ら絶縁層1b〜1dでは厚み方向の収
縮となる。
【0062】さらに、温度が上昇して、例えば740℃
前後では、絶縁層1b〜1dの収縮反応が既に終了し
て、絶縁層1b〜1dが安定状態となる。このような状
態で、絶縁層1a、1eとなるグリーンシートの層でガ
ラス成分が軟化流動し、収縮応力が発生するものの、積
層体基板には収縮反応が終了し、且つ安定状態となった
絶縁層1b〜deが安定的に積層されているので、絶縁
層1a、1eの平面方向に作用する収縮応力が緩和さ
れ、専ら絶縁層1a、1eでは厚み方向の収縮となる。
【0063】さらに、温度が上昇して、例えば850℃
〜1050℃では、絶縁層1a、1eにおいても、収縮
反応が終了し、無機物フィラーの粒界に、結晶化ガラス
が所定結晶相を析出して充填されることになり、強固な
積層体基板となる。
【0064】上述のように、焼成処理において、各絶縁
層1a〜1eで収縮応力が発生する時には、他の絶縁層
1a〜1eで安定した状態で維持されているため、積層
体基板1の平面方向に作用する収縮応力が互いに緩和さ
れて、積層体基板1の平面方向の収縮率を大きく低減す
ることができる。
【0065】従って、収縮率が小さい、即ち、焼成前と
焼成後とにおいて、積層体基板1の平面的な大きさの差
が小さくなるため、例えばグリーシート上に形成した平
面的に広がるように形成した内部配線導体2となる導体
膜に対してストレスがかかりにくく、断線などが発生し
にくい信頼性の高い積層ガラス−セラミック回路基板と
なる。
【0066】また、製造工程で用いる積層機、焼成炉な
どの形状・容量などの制約が緩和され、完成品の基板に
近い形状の基板を用いることができる。
【0067】〔実験例〕本発明者は、ガラス成分のガラ
ス転移点が740℃、688℃、660℃、632℃、
600℃となるようにガラス組成を制御して、各ガラス
成分を用いた5種類のグリーンシート(厚みを何れも2
00μm)を作成した。
【0068】そして、5層のグリーンシートを積層した
積層体基板を形成するにあたり、最外側の2層のグリー
ンシートをガラス転移点が740℃のガラス成分を含む
グリーンシートで、その間の3層のグリーンシートを6
88℃、、660℃、632℃、600℃のガラス成分
を含むグリーンシートで積層形成した。
【0069】その後、この積層体基板を、大気雰囲気、
ピーク温度900℃で一体的に焼成処理した。
【0070】この時の積層体基板の平面方向での収縮率
を測定した。
【0071】尚、比較例として、5層のグリーンシート
からなる積層体基板を、全てガラス転移点が740℃、
600℃のガラス成分を含むグリーンシートで形成した
ものも同様して焼成処理して、収縮率を測定した。
【0072】その結果を表1に示す。
【0073】
【表1】
【0074】以上のように、同一の種類のグリーンシー
トを用いた積層体基板(試料番号5、6)では、収縮率
が15%を越えてしまう。
【0075】また、試料番号1のように、2種類のガラ
ス転移点の差が52℃のガラス成分を有するグリーンシ
ートを用いて積層体基板では、試料番号5、6に比較し
て、改善は見られるものの、充分な作用には到らない。
【0076】そして、試料番号2〜4のように、2種類
のガラス転移点の差が80℃以上のガラス成分を有する
グリーンシートを用いて積層体基板をでは、積層体基板
の平面方向の収縮率は10%前後となり、充分な作用を
奏することができる。
【0077】尚、このガラス転移点の差の上限は、低い
ガラス転移点温度と焼成のピーク温度とで決まることに
なるが、実際には、高いガラス転移点で軟化流動して、
結晶化反応するためには、高いガラス転移点の設定は、
ピーク温度よりも充分に低い温度に設定することが望ま
しい。
【0078】また、上述の実施例では、2種類の転移点
のガラス成分、即ち、2種類のグリーンシートで積層体
基板を構成している。しかも、高い転移点側のグリーン
シートを最外層の2層に用いているが、2種類以上の転
移点のガラス成分、即ち、2種類以上のグリーンシート
で積層体基板を構成してもよい。この場合、最も低いガ
ラス転移点と最も高いガラス転移点の温度差を80℃以
上、即ち、最も低いガラス転移点に達した時点では、最
も高いガラス転移点のグリーンシートが安定的に原形を
維持できるようにすればよい。
【0079】また、最外層の2層を高い転移点側のグリ
ーンシートで構成しているが、焼成時に、焼成時の収縮
応力を互いに緩和しあえば、どの位置に配置しても構わ
ない。
【0080】また、上述の実施例では、積層体基板を構
成する絶縁層1a〜1eがグリーンシートで形成されて
いるが、グリーンシートに代えて、ドクターブレード法
に用いるガラス−セラミックスリップ材を印刷又は塗布
を行い、内部配線導体となる導体膜印刷を順次繰り返し
て積層体基板を形成しても構わない。
【0081】また、このガラス−セラミックスリップ材
に、必要に応じて、光硬化モノマーを添加して、塗布し
たガラス−セラミックスリップ塗布膜に対して、露光・
現像処理して、ビアホール導体となるスルーホールを形
成するようにしても構わない。
【0082】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、内部配線
導体などを介在して、ガラス−セラミックから成る絶縁
層が複数積層して成る積層体基板において、所定絶縁層
となるガラス−セラミックのガラスの成分のガラス転移
点が他の絶縁層で異なる。そして、このガラス転移点の
温度差が80℃以上となっている。
【0083】従って、焼成処理時に絶縁層に発生する収
縮応力を、焼成温度によって分散させることができ、特
に積層基板の平面方向に作用する収縮応力を互いに緩和
させるができるため、積層体基板の収縮率を小さくする
ことができる。
【0084】従って、焼成前と焼成後とにおいて、積層
基体基板の平面的な大きさの差が小さくなるため、平面
的に広がるように形成した内部配線導体に対してストレ
スがかかりにくく、断線などが発生しにくい信頼性の高
い積層ガラス−セラミック回路基板となる。
【0085】また、製造工程で用いる積層機、焼成炉な
どの形状・容量などは制約される製造できる基板の最大
面積を、大きくすることができるため、多数個取りの個
数を増やすことができなど、製造工程での制約が緩和さ
れ、低コストの積層ガラス−セラミック回路基板とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層ガラス−セラミック基板の断
面図である。
【符号の説明】
10・・・・・・積層ガラス−セラミック回路基板 1・・・・・・・積層体基板 1a〜1e・・・絶縁層 2・・・・・・・内部配線導体 3・・・・・・・ビアホール導体 4、5・・・・・表面配線導体 6・・・・・・・電子部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 1/03 630 7511−4E H05K 1/03 630G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス成分及び無機物フィラーから成る絶
    縁層を複数積層した積層体基板と、該絶縁層の層間に配
    置した低抵抗金属材料から成る内部配線導体と該絶縁層
    に配置した低抵抗金属材料から成るビアホール導体とか
    ら構成されて成る積層ガラス−セラミック回路基板にお
    いて、 前記積層体基板は、ガラス転移点が80℃以上異なった
    ガラス成分を有する絶縁層を複数積層して成ることを特
    徴とする積層ガラス−セラミック回路基板。
JP03881995A 1995-02-27 1995-02-27 積層ガラス−セラミック回路基板 Expired - Fee Related JP3961033B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03881995A JP3961033B2 (ja) 1995-02-27 1995-02-27 積層ガラス−セラミック回路基板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03881995A JP3961033B2 (ja) 1995-02-27 1995-02-27 積層ガラス−セラミック回路基板

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004160085A Division JP3833672B2 (ja) 2004-05-28 2004-05-28 積層ガラス−セラミック回路基板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08236936A true JPH08236936A (ja) 1996-09-13
JP3961033B2 JP3961033B2 (ja) 2007-08-15

Family

ID=12535878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03881995A Expired - Fee Related JP3961033B2 (ja) 1995-02-27 1995-02-27 積層ガラス−セラミック回路基板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3961033B2 (ja)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2365630A (en) * 2000-06-15 2002-02-20 Murata Manufacturing Co Multilayer circuit and method of manufacturing the same
JP2002111228A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Kyocera Corp 多層配線基板およびその製造方法
JP2002246746A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガラスセラミック多層基板の製造方法
JP2002261446A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Kyocera Corp 回路基板およびその製造方法
JP2002290039A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Kyocera Corp セラミック多層基板の製法
JP2002290037A (ja) * 2001-03-22 2002-10-04 Kyocera Corp 回路基板の製造方法
JP2003055034A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Nippon Electric Glass Co Ltd 積層ガラスセラミック材料及び積層ガラスセラミック焼結体
JP2003069236A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Kyocera Corp セラミック回路基板およびその製法
JP2005183482A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Kyocera Corp 多層基板及びその製造方法
US6984441B2 (en) 1999-10-28 2006-01-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Composite laminate and method for manufacturing the same
JP2007145688A (ja) * 2005-11-04 2007-06-14 Asahi Glass Co Ltd 積層誘電体および層状誘電体の製造方法
JP2007173857A (ja) * 2007-02-13 2007-07-05 Kyocera Corp 多層基板およびその製造方法
US7605101B2 (en) 2006-03-28 2009-10-20 Kyocera Corporation Laminate, ceramic substrate and method for making the ceramic substrate
US7687137B2 (en) 2005-02-28 2010-03-30 Kyocera Corporation Insulating substrate and manufacturing method therefor, and multilayer wiring board and manufacturing method therefor
JP2011040604A (ja) * 2009-08-12 2011-02-24 Murata Mfg Co Ltd 積層型セラミック電子部品およびその製造方法
JP2011110505A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Kyocera Corp 流路基板およびその製造方法
JP2014207265A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 日本特殊陶業株式会社 多層セラミック基板およびその製造方法

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6984441B2 (en) 1999-10-28 2006-01-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Composite laminate and method for manufacturing the same
US7146719B2 (en) 2000-06-15 2006-12-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer circuit component and method for manufacturing the same
GB2365630B (en) * 2000-06-15 2002-12-24 Murata Manufacturing Co Multilayer circuit component and method for manufacturing the same
GB2365630A (en) * 2000-06-15 2002-02-20 Murata Manufacturing Co Multilayer circuit and method of manufacturing the same
US6759115B2 (en) 2000-06-15 2004-07-06 Murata Manufacturing Co. Ltd Multilayer circuit component and method for manufacturing the same
JP2002111228A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Kyocera Corp 多層配線基板およびその製造方法
JP4610066B2 (ja) * 2000-09-27 2011-01-12 京セラ株式会社 多層配線基板およびその製造方法
JP2002246746A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガラスセラミック多層基板の製造方法
JP2002261446A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Kyocera Corp 回路基板およびその製造方法
JP2002290037A (ja) * 2001-03-22 2002-10-04 Kyocera Corp 回路基板の製造方法
JP2002290039A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Kyocera Corp セラミック多層基板の製法
JP4610113B2 (ja) * 2001-03-23 2011-01-12 京セラ株式会社 セラミック多層基板の製法
JP2003055034A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Nippon Electric Glass Co Ltd 積層ガラスセラミック材料及び積層ガラスセラミック焼結体
JP4508488B2 (ja) * 2001-08-29 2010-07-21 京セラ株式会社 セラミック回路基板の製法
JP2003069236A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Kyocera Corp セラミック回路基板およびその製法
JP2005183482A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Kyocera Corp 多層基板及びその製造方法
JP4508625B2 (ja) * 2003-12-16 2010-07-21 京セラ株式会社 多層基板及びその製造方法
US7687137B2 (en) 2005-02-28 2010-03-30 Kyocera Corporation Insulating substrate and manufacturing method therefor, and multilayer wiring board and manufacturing method therefor
JP2007145688A (ja) * 2005-11-04 2007-06-14 Asahi Glass Co Ltd 積層誘電体および層状誘電体の製造方法
US7605101B2 (en) 2006-03-28 2009-10-20 Kyocera Corporation Laminate, ceramic substrate and method for making the ceramic substrate
JP2007173857A (ja) * 2007-02-13 2007-07-05 Kyocera Corp 多層基板およびその製造方法
JP2011040604A (ja) * 2009-08-12 2011-02-24 Murata Mfg Co Ltd 積層型セラミック電子部品およびその製造方法
JP2011110505A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Kyocera Corp 流路基板およびその製造方法
JP2014207265A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 日本特殊陶業株式会社 多層セラミック基板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3961033B2 (ja) 2007-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3226280B2 (ja) 多層回路板の製造方法
JP3961033B2 (ja) 積層ガラス−セラミック回路基板
JP3331083B2 (ja) 低温焼成セラミック回路基板
JP3686687B2 (ja) 低温焼成セラミック回路基板
JP3093601B2 (ja) セラミック回路基板
JP4502977B2 (ja) 未焼結積層シート
JP4284371B2 (ja) 積層ガラス−セラミック回路基板
JP3833672B2 (ja) 積層ガラス−セラミック回路基板の製造方法
JP3914956B2 (ja) 積層ガラス−セラミック回路基板の製造方法
JP3914958B2 (ja) 積層ガラス−セラミック回路基板の製造方法
JP3914957B2 (ja) 積層ガラス−セラミック回路基板の製造方法
JP3064047B2 (ja) 多層セラミック回路基板
JP2002076609A (ja) 回路基板
JP2000049431A (ja) セラミック回路基板
JP2001284754A (ja) ガラスセラミック回路基板
JP3748283B2 (ja) 積層ガラスセラミック回路基板の製造方法
JP2002198626A (ja) 低温焼成セラミック回路基板の製造方法
JP3493264B2 (ja) 回路基板
JP2002141646A (ja) 回路基板
JP3152873B2 (ja) 低温焼成回路基板
JP3426920B2 (ja) 配線基板
JP3493294B2 (ja) 回路基板
JPH11135899A (ja) セラミック回路基板
JP2004119547A (ja) セラミック配線基板およびその製造方法
JPH10215046A (ja) 回路基板

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20031215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040420

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040805

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040810

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20041015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070516

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140525

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees