JPS6344316B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビ、ラジオ、トランシーバ等の
高周波回路に使用されるセラミツク多層配線基板
およびその製造法に関するものである。

高周波回路に使用されるセラミツク多層配線基
板において、高周波回路より発振するノイズを除
去するため、セラミツク基板上に高融点金属を主
成分とするシールド用アース導体層と、高周波信
号ラインを埋設した絶縁層と、前記シールド用ア
ース導体層と同材よりなるアース導体層を順次層
着したものが知られているが、両シールド用アー
ス導体層共同じ高融点金属を主成分としているた
めにその面積抵抗が15mΩ／□と大きく、TV電
子チユーナーマザーボードに適用するとVHF帯
において雑音指数が８〜10dBと大きく、充分な
シールド効果が得られない。そこで、高周波信号
ラインを埋設した絶縁層の上側にあるシールド用
アース導体層を面積抵抗が3mΩ／□程度の銀を
主成分とする厚膜ペーストより形成することが考
えられるが、このような厚膜ペーストは酸化焼成
する必要があるため絶縁層上に高周波回路および
その延設した回路あるいは下側のシールド用アー
ス導体層に導接するスルホール回路等が露出して
いると酸化されてそれらの機能がなくなるおそれ
があり、高周波信号ラインおよび下部側のアース
導体層を耐酸化メタライズ組成を以つて形成した
りこれらの露出回路上に金メツキを行つて耐酸化
性をもたせねばならないために製作に手数を要す
るうえ高価となる欠点がある。

本発明は前記のような欠点のないセラミツク多
層配線基板およびその製造法を目的として完成さ
れたもので、以下、図示の実施例について詳細に
説明する。

１はセラミツク基板で、該セラミツク基板１上
にはTVなどの高周波回路により発振するノイズ
を除去するためタングステン、モリブデンなどの
高融点金属を主成分とするシールド用アース導体
層２が層着され、このシールド用アース導体層２
の上層の一部には高周波信号ライン３が内部に埋
設されたセラミツク質などの絶縁層４が層着さ
れ、さらに、この絶縁層４の上層には銅を主成分
とするシールド用アース導体層５が層着されてい
る。なお、セラミツク基板１はアルミナ、ベリリ
アなどを主成分としてこれにシリカ、マグネシア
などが添加されたものが一般的であるのに対し、
このセラミツク基板１上に層着されている高融点
金属を主成分とするシールド用アース導体層２は
タングステン、モリブデンなどの前記セラミツク
基板１の焼結温度より高融点の金属を主成分とし
てこれにマンガン、チタン或いは前記セラミツク
基板１への層着が適確なものとなるようにこのセ
ラミツク基板１の成分と同成分のセラミツク原料
の適量を添加したものとし、また、このシールド
用アース導体層２の上層の一部に層着されている
絶縁層４は高周波回路を形成する高周波信号ライ
ン３を内部に埋設囲繞して該高周波信号ライン３
と前記した高融点金属を主成分とするシールド用
アース導体層２や銅を主成分とするシールド用ア
ース導体層５或いは両シールド用アース導体層
２，５間を連結している高融点金属を主成分とし
た隔壁状のシールド用アース導体層６とを電気絶
縁するためのものであつて、アルミナ、ベリリア
などを主成分としたできるだけ肉薄のセラミツク
材よりなるものが好ましく、さらに、絶縁層４の
上層に層着された銅を主成分とするシールド用ア
ース導体層５は主成分である銅が95％以上、面積
抵抗が5mΩ／□以下であることが好ましく、ま
た、このシールド用アース導体層５の耐食性を向
上させるため該シールド用アース導体層５にニツ
ケルメツキや金メツキを施してもよいが、図示し
ない他の電子回路等との電気絶縁を得るためにセ
ラミツク質の絶縁層７を設けてもよく、さらに、
高周波信号ライン３は第１図に示す第１の実施例
のように一層に限ることはなく、例えば第２図に
示す第２の実施例のように二層とすることもでき
る。

次に、前記したようなセラミツク多層配線基板
を製造する方法を詳細に説明すれば、アルミナあ
るいはベリリアなどを主成分とし、これにシリ
カ、マグネシアなどの添加成分および有機バイン
ダーなどを加えて混合し、ドクターブレード法あ
るいは押出し成形法などにより成形したセラミツ
ク生シート上にタングステン、モリブデンなどの
高融点金属を主成分としてこれにマンガン、チタ
ン或いは前記セラミツク生シートと同成分のセラ
ミツク材料の適量を加えたメタライズペーストを
スクリーン印刷法あるいは転写印刷法により第１
のシールド用アース導体層を印刷したうえその上
にアルミナあるいはベリリア等を主成分とするセ
ラミツク系の絶縁材ペースト層を重ね合せてスク
リーン印刷あるいは転写印刷する。次いで、この
絶縁材ペースト層の上に高融点金属を主成分とす
るメタライズペーストをもつてスクリーン印刷あ
るいは転写印刷により高周波信号ラインを印刷後
さらにその上に前記絶縁材ペースト層と同組成の
絶縁材ペースト層を順次重ね合せて印刷する。な
お、第１のシールド用アース導体層と後記する第
２のシールド用アース導体層とを電気導通する場
合は、第１のシールド用アース導体層の所定の場
所を開口するように絶縁材ペースト層を印刷後該
絶縁材ペースト層の開口部分を高融点金属を主成
分とするメタライズペーストにより前記第１のシ
ールド用アース導体層と接続されるように印刷す
ればよく、また、高周波信号ラインを多層とする
場合は、高周波信号ライン上の絶縁材ペースト層
上に第３のシールド用アース導体層、絶縁材ペー
スト層、高周波信号ライン、絶縁材ペースト層を
順次印刷することにより繰返して形成できる。こ
のようにして各印刷後あるいは全ての印刷後は必
要に応じて印刷層を加熱乾燥したり密着性および
平坦度をよくするために加圧してもよい。しかし
て、印刷後は真空、水素、アンモニア分解ガス等
の中性あるいは還元雰囲気で焼成する。なお、焼
結温度および時間はセラミツク生シートの組成、
メタライズ層の組成などにより設定されるが、ア
ルミナ系のセラミツク生シートの場合1400〜1800
℃、15〜180分である。次いで、表面の絶縁層あ
るいはその絶縁層の開口部分にあるメタライズ層
上に金属銅、酸化銅あるいはこれらの混合物等の
銅を主成分としてこれにガラスフリツト、印刷助
剤などを添加したメタライズペーストを用いて第
２のシールド用アース導体層を印刷する。なお、
前記したように主成分である銅は次の焼結後の組
成が95％以上で面積抵抗が5mΩ／□以下となる
ものが好ましく、また、銅を主成分とするメタラ
イズペーストを印刷する前に密着力を向上するた
め、高融点金属を主成分とするシールド用アース
導体層の露出部すなわち絶縁層の開口部分に予め
ニツケルメツキを施してもよい。このようにして
第２のシールド用アース導体層を印刷後は真空、
水素、窒素等の中性もしくは還元雰囲気で700〜
1000℃、５〜60分焼成してセラミツク多層配線基
板を製造する。また、第２のシールド用アース導
体層の上にそのシールド用アース導体層の耐食性
の向上および他の電子回路等との電気絶縁をする
ための絶縁層を形成する方法としては、第２のシ
ールド用アース導体層を印刷後絶縁性ペーストを
そのシールド用アース導体層の印刷されたセラミ
ツク基板上に重ね合せて印刷し、シールド用アー
ス導体層とともに焼結してもよいし、シールド用
アース導体層の焼結後に印刷、焼結してもよい。
なお、シールド用アース導体層用のメタライズペ
ーストが酸化銅を主成分とする場合はシールド用
アース導体層の焼結後、絶縁材ペースト層を印
刷、焼結する必要がある。

実施例 セラミツク成分として重量％でアルミナ90％の
他、シリカ、マグネシア等の添加物とポリビニー
ルブチラール等の有機バインダーを混合してドク
ターブレード法により厚み0.8mmのセラミツク生
シートを成形後該セラミツク生シート上に重量％
でタングステン粉末98％とセラミツク生シートの
セラミツク成分２％とするメタライズ成分に印刷
助剤を加えたメタライズペーストを用いてスクリ
ーン印刷により第１のシールド用アース導体層を
形成し、この第１のシールド用アース導体層を印
刷したセラミツク生シート上に該セラミツク生シ
ートのセラミツク成分と同じ組成をもつ絶縁材ペ
ーストを用いて前記第１のシールド用アース導体
層が後記する第２のシールド用アース導体層と電
気的接続するために開口部分を残してスクリーン
印刷法により重ね印刷し、その上に第１のシール
ド用アース導体層と同じメタライズペーストを用
いて高周波信号ラインと前記絶縁材ペースト層の
開口部分をスクリーン印刷後その上に絶縁材ペー
スト層を印刷して露点35℃、水素雰囲気中におい
て昇温速度300℃／時間、1550℃２時間保持後、
降温速度600℃／時間で焼結した。次に、焼結し
たセラミツク基板上に銅を主成分とする厚膜ペー
スト（商品名Dupont＃9924）により第１のシー
ルド用アース導体層と電気的接続をするとともに
第２のシールド用アース導体層を印刷後、窒素雰
囲気中において850℃で15分焼成してTV用電子
チユーナーマザーボードを形成した。このように
して得られたTV用電子チユーナーマザーボード
にレジスター、コンデンサー、インダクター、ト
ランジスター、バラクターダイオードなどの電子
部品を装着して面積抵抗および雑音指数を測定し
たところ、面積抵抗3mΩ／□、雑音指数６〜
8dBであつた。これはセラミツク基板上に高融点
金属を主成分とするシールド用アース導体層と、
高周波信号ラインを埋設した絶縁層と、前記シー
ルド用アース導体層と同材よりなるシールド用ア
ース導体層を順次層着した従来品の面積抵抗が
15mΩ／□、雑音指数８〜10dBであつたのに対
し著しく優れたものである。

本発明は前記説明から明らかなように、高周波
信号ラインが埋設されている絶縁層の上下に層着
されているシールド用アース導体層のうち上層の
みを銅を主成分とすることによつて高周波シール
ド効果に優れたセラミツク多層配線基板とするこ
とができ、また、メタライズペーストを用いて順
次印刷により各層の形成が可能となるから、安価
に製造できるものであつて、高周波回路とする受
信送信機器等の回路基板に広く使用できるセラミ
ツク多層配線基板およびその製造法として産業の
発展に寄与するところ極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す要部の一
部切欠斜視図、第２図は第２の実施例を示す要部
の一部切欠斜視図である。 １：セラミツク基板、２：高融点金属を主成分
とするシールド用アース導体層、３：高周波信号
ライン、４：絶縁層、５：銅を主成分とするシー
ルド用アース導体層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツク基板上に高融点金属を主成分とす
   るシールド用アース導体層と、高周波信号ライン
   を埋設した絶縁層と、銅を主成分とするシールド
   用アース導体層を順次層着したことを特徴とする
   セラミツク多層配線基板。 ２ セラミツク生シート上に高融点金属を主成分
   とするメタライズペーストをもつてシールド用ア
   ース導体層を印刷したうえその上にセラミツク系
   の絶縁材ペースト層と高融点金属を主成分とする
   メタライズペーストをもつてした高周波信号ライ
   ンとセラミツク系の絶縁材ペースト層を順次印刷
   した後これを中性あるいは還元雰囲気中で焼成
   し、次いで、表面の絶縁層上に銅を主成分とする
   メタライズペーストをもつてシールド用アース導
   体層を印刷した後中性あるいは還元雰囲気中で焼
   成することを特徴とするセラミツク多層配線基板
   の製造法。