JPS60240180A - 多層回路基板 - 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】 産業上の利用分野 本発明は厚膜部品、ＩＣ，ＬＳＩなどからなる回路の高
密度実装用基板として用いることのできる多層回路基板
に関するものヤロる。

従来例の構成とその問題点 近年、機器の小型化や多機能化の要望が年を追って強く
なってきているが、これらの要望に応えるため回路部品
の高密度実装が重要な技術となっている。特に、ＩＣ，
ＬＳＩの発達、さらには抵抗やコンデンサのチップ化な
どの部品の発達に伴い回路部品の実装密度が増々高密度
化へと移行しつつある。部品の高密度実装を実現するた
めＫは、部品を小さくすることと同時に基板の配線密度
を大きくすることが重要である。基板の配線密度を高め
るには基板を多層構造として配線層を基板内部に形成す
る方法が最も効果が大きい。

一方、近年は高密度実装技術の大きな潮流のひとつとし
て回路の機能大ブロツク化が進みつつある。回路の機能
ブロック化のためＫは、出来るだけ多くの部品のブロッ
クへの取込みと回路調整機能の付加の条件を満たす必要
かめる。回路調整には一般に抵抗値調整で行うことが普
通で可変抵抗器を使用するのが従来の方法であった。ま
た、回路調整を抵抗値調整で行う場合として銀−パラジ
ウム導体とルテニウム系グレーズ抵抗をアルミナ基板上
に形成して、更に部品を基板に搭載してのちレーザ光で
グレーズ抵抗膜をトリミングして行うことも広く用いら
れている方法である。しかし、従来の可変抵抗器使用の
場合は部品のコストが高く、また調整の自動化がむづか
しく全体として機能調整コストが極めて大きなものとな
る欠点があった。また、アルミナ基板の上のルテニウム
系ダレーズ抵抗膜をトリミングして機能調整する場合は
自動化しやすいという利点があるが、しかし、銀−パラ
ジウム系導体やルテニウム系グレーズ抵抗ノコストが極
めて高い事、さらＫｉｄこの技術で多層構造をとる方法
が多く提案されているが絶縁層の信頼性、絶縁層上の銀
−パラジウム導体の接着強度や半田付エージング特性、
また絶縁層上へのルテニウム系グレーズ抵抗の安定形成
、コストなどの点に多くの課題を残しており、多層構造
として実用面で問題があるなどの欠点がめった。

発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑み高密度部品実装用基板として
、多層構造でかつ機能調整トリミングが可能な低コスト
の多層回路基板を提供するものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、アルミナを主成分
とする絶縁膜とタングステン金属導体層からなり、該導
体層各層間を必要部分でアルミナ絶縁層を介してビアで
継いだ積層体に、前記積層体の最上層にビアを介して内
部タングステンと電気導通がとれるよう銅導体層を形成
し、前記銅導体層が形成された積層体最上層に銅導体層
を電極として金属けい化物系グレーズ抵抗膜を形成した
多層基板としたものである。これにより、配線を多層構
造とし、また最上層には機能トリミング用のグレーズ抵
抗を備えた回路基板であり、しかも導体材料としてはタ
ングステン、銅を用いているため極めて低コストの回路
基板を実現するものであるＯ 実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
するとともに、その作製工程ならびにその特性例につい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例における多層回路基板の断面
図を示す。

第１図において、１はアルミナ、２，３は第１゜第２の
アルミナを主成分とする絶縁層を示す。６は銅導体層、
６はけい化物系グレーズ抵抗を示す。

以上のように構成された本実施例の多層基板では、内層
部をタンダステンーアルミナの多層構造を使用している
が、この構成は信頼性、作製工程などの点に多くの利点
を有しており広く用いられている構成方法である。この
内層部はアルミナを主成分とする無機粉末と有機バイン
ダとから構成される可塑性のグリーンシート上にタング
ステン粉末と有機ビヒクルを混練したペーストとアルミ
ナ粉末と有機ビヒクルを混練したペーストを交互に印刷
、積層化して、これを還元雰囲気中、高温（約１６００
°Ｃ）で積層構造のまま同時に焼成して作製するもので
ある。これは、高温で焼成しているため構造的に堅牢で
あることと、また未焼成のまま積層化するため積層化す
ることが極めて容易でるるということなどの利点がるる
。一方、従来はタングステン−アルミナ系の多層配線基
板はタングステンには半田が濡れないという欠点があり
、半田付をする箇所または半導体部品のワイヤボンドを
必要とする箇所には金などのメッキを施す必要がめった
し、またタングステンは空気による酸化に弱いためアル
ミナ−タングステン系の基板には空気中で焼成する必要
のめるルテニウム系のグレーズ抵抗を形成する事もでき
なかった。本発明によれば最上層の導体層ｖｃは銅を用
い、またこの電極にマツチする抵抗膜としてけい化物系
グレーズ抵抗を用いている。銅の電極は窒素中で形成す
る必要があるが、この条件ではタングステンは酸化され
ず、また、銀−パラジウム系の導体材料に比べ極めて低
コストであるし、また導体抵抗が低いという大きな利点
がある。一方、けい化物系のグレーズ抵抗であるがこの
抵抗材料は、例えばＭｏＳｉ２−　ＴａＳｉ２−Ｍｇ２
Ｓｉからなる金属間化合物とガラスフリットから構成さ
れるものである。このグレーズ抵抗膜は空気中でも焼成
可能であるが、構成材料からも明らかなようにこれらの
系では還元雰囲気中、高温で処理してもルテニウム系材
料のように化学変化を起さない。

したがって、とのけい化物系グレーズ抵抗は最上層銅電
極を酸化させないで窒素中で形成可能である。以上、構
成について説明したが本発明により配線の多層構造がと
り易すり１．かつ導体材料、抵抗材料としてタングステ
ン、銅、けい化物など極めて低コストの材料から構成し
ているため、回路の大ブロツク化を高密度に低コストで
構成でき、かつ基板表面にはグレーズ抵抗膜を形成して
いるので回路調整用の機能トリミングを可能にしている
という大きな特徴を有している。

実施例１ アルミナを主成分とする絶縁層とタングステン導体層か
らなる積層体を用意する。この積層体はアルミナを主成
分とする無機粉末と有機バインダとからなるグリーンシ
ート上にタングステンペーストとアルミナペーストを交
互に印刷、積層化したものを約１６００’Ｃで窒素−水
素混合気体雰囲気中で焼成したものである。上記積層体
の上にデュポン製銅ペースト９９２３を印刷し、乾燥後
９００°ｃ、１ｏＰＰｍ以下の酸素含有窒素雰囲気中で
焼成した。この基板上の銅メタライズ層を電極として、
ＭｏＳｉ２　（０，６モル比）　、　ＴａＳｉ２　（０
，２モル比）　、　Ｍｇ２５ｉ（０，２モル比）の混合
粉末と、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ５を主成分とするガラスとビー
クルとを混練しペーストとしたものを印刷し、乾燥後や
けり銅電極のときとほぼ同じ条件で焼成した。その結果
を第２図と表ＩＫ示す。第２図は抵抗材料組成と抵抗値
の関係を示し、第１表は抵抗値と温度係数と電流雑音を
示す。第２図と、表とから明らかなようにけい化物系の
グレーズ抵抗は銅電極とよくマツチしかつ抵抗特性も十
分に実用のレベルにある。また、けい化物系グレーズ膜
のトリミング性を検討したところレーザ光でトリミング
が可能であることが確認された。

以下余白 発明の効果 以上の説明から明らかなよう、に、本発明は内層部に多
層化し易いタングステン−アルミナ系積層体を用い、最
上層に銅電極とけい化物系のグレーズ抵抗を使用した構
成としているため、このような構成からなるグレーズ抵
抗膜を備えた多層回路基板は、低コストでかつ機能トリ
ミングを可能とした高密度用多層基板を実現している。

また、小型部品の実装については最上層を銅としている
ため従来のプリント基板と同様に極めて容易に半田付が
可・能である。

このように、本発明は低コストの高密度回路大ブロツク
化を可能とならしめるもので工業上寄与するところ大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における多層回路基板の断
面図、第２図は、同多層回路基板を構成するグレーズ抵
抗膜のグレーズ材料組成と抵抗値の関係を示す特性図で
ある。 １・・・・・・アルミナ、２・・・・・・アルミナ絶縁
層、３・・・・・・最上層アルミナ絶縁層、４・・・・
・・タングステン導体層、５・・・・・・銅メタライズ
層、６・・・・・・けい化物系グレーズ抵抗膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　アルミナを主成分とする絶縁層とタングステン
   金属導体層からなり、前記導体層各層間を必要部分でア
   ルミナ絶縁層を介してビアで継いだ積層体に、前記積層
   体の最上層にビアを介して内部タングステンと電気導通
   がとれるよう銅導体層を形成し、前記銅導体層が形成さ
   れた積層体最上層に銅導体層を電極として金属けい化物
   系グレーズ抵抗を形成した多層回路基板。
2. （２）最上層金属けい化物系グレーズ抵抗膜をＭｏＳｉ
   ２−　ＴａＳｉ２−　Ｍｇ２Ｓｉ系とした特許請求の範
   囲第１項記載の多層回路基板。