JPS63306694A - 酸化物超電導体を用いた多層配線回路板およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンピュータ等の配線回路とくに裸のＬＳＩ
を多数個積載するモジュール基板やＬＳＩパッケージを
多数個積載する多層基板の改良に関するものである。

［従来の技術と問題点］ コンピュータ等のエレン１〜ロニクス関連機器類の小型
化が進められ、使用される電子部品類の実装密度がます
ます高くなりつつある。このために、基板の小型化ひい
ては基板上のパターンの高密度化が要求され、線巾や線
間隔を詰めることにより２次元的にパターンの高密度化
が図られてきたが、それにはどうしても限度がある。そ
こで、パターンを積み重ねて３次元的に高密度化を図る
ものとして多層配線回路板すなわち多層基板が注目され
るようになった。

従来の上記多層基板は、例えば絶縁体としてＡｇ２Ｏ３
あるいは低温焼結セラミックス（Ａ、ｌ！２０３＋ガラ
ス＋添加物など）を使用し、導体には例えばＭｏやＷな
どの高融点金属が使用されてきた。近年になり上記Ｍｏ
やＷは電気抵抗が大きく、信号の高速化にとって問題が
ある上、配線の高密度化や大容量化にも限界があるとこ
ろから、Ａ、ｌ！を導体とし、５ｉ０２を絶縁体とした
回路をスパッタ法や蒸着法などにより構成する例もみら
れるようになった。

しかし、前者のＭＯやＷを導体としセラミックスを絶縁
体とする多板基板の場合には、ＭｏやＷが酸化し易いこ
とからまず基板の焼結を行い、その後再度導体の焼結を
高温でかつＮ２等の非酸化性雰囲気中で行なわねばなら
ず、焼結に二度の工程が必要となる上、酸化性雰囲気中
でないと分解してしまう常用されているＲ　ｕ　Ｏ２な
どの抵抗体と組合せることができない。そしてまた、後
者のＡｇとＳ　ｉ　Ｏ２の組合せによるものでは、前記
スパッタ法や蒸着法などの製造法を採用せざるを得す、
プロセスが複雑となり、きわめて高価となるばかりでな
く、その製造法よりして大電気容量化にはおのずから限
界がある。

［発明の目的］ 本発明は、上記したような従来技術の欠点を解消し、信
号伝播の高速化、配線の高密度化、大電気容量化および
経済性を飛躍的に向上せしめ得る多層基板ならびにその
製造方法を提供しようとするものである。

［発明の概要］ すなわち、本発明は、導体として液体窒素温度以上に臨
界温度を有する高温超電導体とくに最近世界的に注目を
浴びている酸化物セラミックス系超電導体に着目し、当
該超電導体と同じ条件により同時焼結が可能なセラミッ
クスを基板の絶縁体として選択することにより簡易なプ
ロセスによって製造が可能であり、しかもそれによって
その特性のみならず経済性ならびに信頼性を大巾に高め
得た多数配線回路板ならびにそれを一体焼結する高能率
製造方法を要旨とするものである。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例により説明する。

図は、本発明に係る多層基板の一実施例を示す説明断面
図である。１は導体を構成する酸化物セラミックス系超
電導体であり、２は基板を構成する同じくセラミックス
材料よりなる絶縁体、３は必要に応じ設けられる抵抗体
である。

ここにいう酸化物セラミックス系超電導体は、液体窒素
温度（７７°Ｋ）以上であって常温に近いような臨界温
度を有する超電導物質として脚光を浴びつつある材料で
あり、具体的にはＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系や５ｃ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系をはじめ、研究者により種々な組成が提案さ
れている。

基板を構成するセラミックス材料としてはすでに例示し
たＡｇ２２０３系のものであってもよく、とくに限定さ
れないが、焼結の際に前記酸化物セラミックス系超電導
材料と同じ条件で焼結できることが望ましい。そのよう
な意味から最も好結果を得られる材料として導体と類似
系統の組成であって絶縁体としての特性を示すセラミッ
クス材料であればより望ましいのである。さらにまた、
必要に応じて設けられる低抗体にしても、上記同様の同
じ条件で同時焼結ができることが望ましい。

常用のＲｕ　Ｏ２にしても、そのような条件が満たされ
るものであればよい。しかし、これも前記絶縁体同様、
導体となる超電導物質と類似系統のものであって、必要
な抵抗値を示す材料により構成できれば一層望ましいの
である。

以下に、実験例に基づいて説明する。

まず、絶縁体２となる酸化物セラミックスにバインクを
混合して練り合せ、未焼結のグリーンシートとし、これ
にスルーホールとなる孔を穿孔した。このときの絶縁体
の組成は、後述する酸化物セラミックス系超電導体が最
高の特性を示し得る焼結条件で同時に焼結せしめること
のできる酸化物セラミックスを使用した。

一方、導体１となる酸化物セラミックス材料としては、
Ｙｏ、４Ｂａ　ｏ、ｓ　Ｃｕ　Ｏ３なる組成を選定し、
前記絶縁体２同様バインダと混合して練り合せてグリー
ンシートとし、これを配線パターンの形状に成形し、前
記絶縁体のグリーンシートと組合せ一体化した。さらに
、これに抵抗体３として前記絶縁体２および導体１と同
一条件で焼成することの可能なＲｕ　Ｏ２のペーストを
スクリーン印刷法によりパターン化し組合せた。

上記のようにして設計条件に合致するよう作製したグリ
ーンシート状組立体の複数を設計条件に合致するよう多
層に重ね合せ、炉内を通過させることにより焼結した。

このときの焼結雰囲気は酸化性雰囲気であり、焼結条件
は９００〜１１００℃で数時間であった。

このようにして、上記グリーンシート状の組立体は完全
に焼結一体化せしめられ、第１図に示すような多層配線
回路板を一回の焼結工程で製造することができた。

なお、上記実施例では導体として材料をグリーンシート
状としたものを成形して配線パターン化せしめたが、Ｙ
　ｏ、　４Ｂ　ａ　ｏ、　６　Ｃｕ　Ｏ３粉末を少量の
ガラスおよびバインダと混合してペースト状とし、スク
リーン印刷法により配線パターンを作製してもよい。

また、上記の酸化物超電導体は電流変化により不安定化
することは殆どないが、大きな電流を流す必要がある部
分には安定化材となり得る金属層を導体に接して配置し
てもよい。

［発明の効果］ 以上詳記の通り、本発明に係る多層配線回路板によれば
、−回の焼結により目的の多層基板を製造することがで
き、製造そのものを簡素化して経済性を大きく向上せし
め得ることに加え、超電導体を導体とて使用したから信
号の高速化、高密度化、大電気容量化を一気に達成でき
た回路板を低コストで提供できるものであり、コンピュ
ータを中心とするエレクトロニクス機器の小型化、高性
能化に大きく寄与できることとなる本発明の意義は、斯
業界にあって高く評価されるべきものがある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る多層配線回路板の実施例の−を示す説
明断面図である。 １；酸化物セラミックス系導体、 ２、セラミックス材料をもってなる基板、３：抵抗体。 代理人　　弁理士　　佐　藤　不二雄 ！

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化物セラミックス系超電導体をもって導体を構
   成し、これを保持する基板をもセラミックス材料をもっ
   て構成し、これらを一体に焼結してなる多層配線回路板
   。
2. （２）導体を構成するセラミックスと基板を構成するセ
   ラミックスとが類似系統の酸化物セラミックスよりなる
   特許請求の範囲第１項記載の多層配線回路板。
3. （３）導体以外の抵抗体等をも同一条件で焼結可能な材
   料により構成してなる特許請求の範囲第１または２項記
   載の多層配線回路板。
4. （４）酸化物セラミックス系超電導体に接して必要部分
   に金属層が配置されている特許請求の範囲第１から３項
   のいずれかに記載の多層配線回路板。
5. （５）絶縁体となるセラミックスにバインダを混合して
   グリーンシートとなし、同じくバインダと混合した導体
   となるべき酸化物セラミックスを配線パターン形状に構
   成したもの、ならびに必要に応じ抵抗体等となるべき材
   料をパターン化してこれに付加したもの、とを組合せ一
   体化してグリーンシート状に作成し、これの必要数を多
   層に組合せ、焼結一体化する多層配線回路板の製造方法
   。
6. （６）絶縁体となるべきセラミックスと導体となるべき
   セラミックスならびに必要により付加される抵抗体材料
   等を同一条件で焼結可能な材料に選択する特許請求の範
   囲第５項記載の多層配線回路の製造方法。