JPS59148395A - セラミツク多層配線基板の製造法 - 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】 本発明は、セラミック多層配線基板の製造法に関する。

従来、セラミック多層配線基板に、コンデンサを形成す
る方法としては下記の方法がある。

（１）　　チップコンデンサの実装 市販のチップコンデンサを焼結したセラミック基板上に
予備ハンダ法、ソルダクリーム法、導電ペースト法、ワ
イヤポンディング法によって実装する方法（電子材料、
１９８０年５月）。

（２）印刷多層によるコンデンサの形成この方法は、湿
式セラミック多層配線基板に用いられるものであり、第
１図を引用して説明する。

第１図の（ａ）に示すセラミックグリーンシート（以下
グリーン７−トという）１の上面にＷ（タングステン）
、Ｍｏ（モリブデン）。

Ｍｎ　　（マンガン）等の高融点金属粉末からなる導体
ペーストを印刷して第１図の（ｂ）に示すようなコンデ
ンサの下部電極２を形成した後。

その上面にグリーンシートと同一組成の絶縁ペーストを
印刷して第１図の（Ｃ）に示すような絶縁層３を形成す
る。なおこの際、下部電極２と導通をとるためのスルー
ホール１４を設けておく。次に第１図の（ｄ）に示すよ
うにコンデンサの上部型′極４を印刷してコンデンサ部
５が形成される。さらにその上面に第１図の（ｅｌに示
すように絶縁層ぎを前記と同様な方法で形成して多層化
した後弱還元雰囲気中、温度１５００〜１７００℃で焼
成し、その後導体配線表面（下部電極２と上部電極２と
の最外層）にＮｉ　にッケル）、−Ａｕ２（金）等のメ
ッキを施してコンデンサをセラミック多層配線基板中に
組込む方法。

しかし上記（１）および（２）の方法で製造されたコン
デンサを有するセラミック多層配線基板には。

以下に示すような問題がある。

（１）チップコンデンサは、セラミック多層配線基板表
面に実装される為、他の素子の実装面積を小さくする。

（２）チップコンデンサをセラミック多層配線基板に実
装するためにはチップコンデンサをノ１ンダ付けする前
に接着剤を用いて仮止めする必要があり、仮止め用の装
置が必要となる。

（３）　　一定寸法の湿式セラミック配線基板内に印刷
多層によってコンデンサを形成する場合。

コンデンサの誘電体となるアルミナ絶縁層の比誘電率が
８〜１０（ＩＭＨｚ）と小さい為。

２層の導体間でコンデンサを形成する場合。

１例として５０Ｘ５０１１１１！の湿式セラミック配線
基板に１００ＦＦのコンデンサを１０ケ組込んだ場合、
絶縁層の厚みを３０μｍとすると１つの電極面積は３６
論２となり、コンデンサ間をＩＢ開けるとすると全てで
基板面積の約３割を要する。すると導体配線に使用でき
る面積が制限され１導体層における導体配線の引き回し
が長くなり抵抗の増加につながるだけでなく、場合によ
っては導体１−をさらに１層増す必要が生じたシして、
実質的な配線密度を低下させる。

（４）印刷多層でコンデンサを形成する場合、容量精度
に最も影響を与えるのは印刷プロセスにおける絶縁層膜
厚である。一般の湿式セラミック基板のペースト印刷で
は表面粗さを含めると容易に５μｍ程変動する。その為
例えば絶縁層厚みを目標３０μｍとすると単位面積当り
の容量は２０チ程度変動し、容量値が小さくなる程、高
い容量精度を得る事が困難になる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点のないセラミ
ック多層配線基板の製造法を提供することにある。

本発明者らは、上記の欠点について種々検討した結果、
基板の厚さ方向を有効利用し、コンデンサを基板の厚み
部分に設ける構造にし、コンデンサの電極の一部のみが
基板表面に設けられた構造とすることにより本発明の目
的を達成することができた。

本発明は基板となるグリーンシートと同一収縮率を有し
、かつ高融点金属粉末からなる導体ペーストにより電極
を形成した焼結前の積層コンデンサを、基板となるグリ
ーンシートに組込み、一括焼成して一体化するセラミッ
ク多層配線基板の製造法に関する。

なお本発明において使用される高融点金属粉末にはＷ、
Ｍｏ　、Ｍｎ等が使用され特に制限はないＯ 焼成方法については特に制限はなく通常公知の方法で行
なう。

焼結前のコンデンサに使用されるグリーンシートの厚み
、外径寸法、電極寸法等はグリーンシートの焼結体の比
誘電率ε３と希望するコンデンサ容量および基板となる
グリーンシートの厚みによって決定される。

積層コンデンサを得るため複数枚のグリーンシートを接
着するが、この場合グリーンシートには残シしろの幅を
０．２５１１１１＋１以上設けて接着することが好まし
い。

以下本発明の詳細な説明する。

骨材としてアルミナ９０重量％、焼結助剤としてメルク
６重量％およびクレー４重量％を配合した無機物１００
重量部にブチラール樹脂を３重量部添加して湿式混合し
スラリーとした後。

ドクターブレード法によりキャスティングしてグリーン
シートを得た。また絶縁ペーストは上記のスラリー中の
低融点有機溶剤を高融点有機溶剤であるジエチレングリ
コール、モノｎブチルカルピトールに溶剤置換して製造
した。導体ペーストはＷ粉末にブチラール樹脂１．ジエ
チレングリコール、モノｎブチルカルピトールを加えそ
れを均一に混合して製造した。

次に第２図の（ａ）に示すようにキャスティングした薄
いグリーンシート６の片面に前述の導体ペーストを１０
μｍ以下の厚さに印刷して電極７および９を形成し、こ
れを第２図の（ｂ）に示すように積層してホットプレス
により圧着した後。

端面に前述の導体ペーストを１０μｍ以下の厚さに印刷
してグリーンシート６間の電極７および９が１層おきに
導通するようにして焼成前の積層コンデンサを得た。な
お第１図の（ａｌにおいて８はグリーンシート６を充分
に接着するだめの残りしろである。

次に第２図の（Ｃ）に示す基板となるグリーンシート１
０に穴１１を形成し、ついでその穴１１に前述の積層コ
ンデンサを第２図の（ｄ）に示すような方法で位置合せ
してプレスで押込み第２図ｚｅ）のような構造の湿式セ
ラミック多層配線基板を得九。その後弱還元雰囲気中、
温度１６００℃で１時間焼成してセラミック多層配線基
板を得た。

この結果、コンデンサ容量に最も影響を与える絶縁層厚
みは、シートキャスティングによってそのバラツキを±
０．０００１インチ（上２゜５μｍ）にまで抑える事が
でき、コンデンサの容量精度も高くすることができた。

なお２本発明では第２図の（ｅ）の工程の後に第３図に
示すように絶縁層１２と導体配線１３とを交互に形成し
ても本発明になるセラミック多層配線基板を得ることが
できる。

本発明によれば、セラミック多層配線基板に必要とされ
るコンデンサをセラミック多層配線基板の基板の厚み方
向を有効利用する事によって見掛玉、基板となるグリー
ンシート中のコンデンサの占有体積をゼロにする事がで
きる。そこで、印刷積層による導体配線密度を高くでき
るという効果がある。

さらに基板となるグリーンシートに穴全形成した後の残
片は再利用することも出来るので材料費の低減にもなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ａ）から（ｆ）は従来の印刷積層法によるセ
ラミック多層配線基板の製造方法を説明するため゛の製
造工程を示す断面図、第２図の（ａ）から（ｅ）は本発
明の一実施例になるセラミック多層配線基板の製造方法
を説明するための製造工程を示す図であり（ａ）は平面
図とその断面図、（ｂ）から（ｅ）は断面図、第３図は
本発明の他の一実施例になるセラミック多層配線板を示
す断面図である。 符号の説明 １・・・グリーンシート　　２・・・下部電極３・・・
絶縁層　　　　　　４・・・上部電極５・・・コンデン
サ部　　　６・・・グリーンシート７・・・電極　　　
　　　　８・・・残シしろ９・・・電極　　　　　　　
１０・・・グリーンシート１１・・・穴　　　　　　　
　１２・・・絶縁層１３・・・導体配線　　　　　１４
・・・スルーホール粥　１　図 第２０ ２ 第　３　図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８年特許願第２２５８０号 ２、発明の名称 セラミック多層配線基板の製造法 ３補正をする者 事件との関怪　　　特許出願人 名　称　（４４５）　日立化成工業株式会社４　　代　
　　　理　　　　人 ６、ｆ補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、ｆ補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板となるセラミックグリーンジ−トド同一収縮率
   を有し、かつ高融点金属粉末からなる導体ペーストによ
   シミ極を形成した焼結前の積層コンデンサを、基板とな
   るセラミックグリーンシートに組込み、一括焼成して一
   体化することを特徴とするセラミック多層配線基板の製
   造法。