JPS635594A

JPS635594A - 多層セラミツク基板

Info

Publication number: JPS635594A
Application number: JP3653086A
Authority: JP
Inventors: 福田　恭彬; 篠原　義典; 直人北原
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1986-02-22
Filing date: 1986-02-22
Publication date: 1988-01-11

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】［産業上の利用分野コ本発明は、混成集積回路用の多層セラミック基板に関す
る。更に、詳しくは、スルーホール導体を含む回路パタ
ーンを有するセラミック基板を多層に構成した多層セラ
ミック基板に関する。

［従来の技術］最近、電子機器の小型化に伴い、配線基板の小型化高密
度化が進んでいるために、多くの技法により多層配線基
板が作製されている。

従来、多層配線基板は、グリーンシート積層法、印刷積
層法、厚膜多層法がある。グリーンシート積層法及び印
刷積層法は、セラミック焼成と導体の焼き付けを同時に
行なうため、水素気流中、１５００℃〜１６００℃で焼
成跡れる。このため、導体は、高温に耐えるモリブデン
或いはタングステンなどの比較的電気抵抗の高い導体を
使用しなければならない、また、高温焼成のために、セ
ラミックスの焼成収縮の程度が大きく、基板の寸法精度
がどうしても悪くなる。

厚膜多層法では、誘電体ペーストにより、絶縁層を作成
するが、絶縁層が薄いために、積層数に限界があり、亦
、セラミック基板上に形成された抵抗体の抵抗値よりも
、絶縁層の抵抗値の方が安定性に欠け、生産歩どまりも
悪い。

更に、上記の３つの方法では、セラミック基板各層に抵
抗体を配置することが困難であり、抵抗トリミングが不
可能である。

［発明が解決しようとする問題点コ本発明の目的は１以上の従来の多届基板作成法の欠点を
解消することである。即ち２本発明は。

回路形成したセラミック基板に抵抗トリミングした後、
ハンダ、ガラス、厚膜ペースト、導電性接着剤のうち少
なくとも１つで接合し、各層間に空気層を少なくとも有
する多層セラミック基板を提供することを、目的とする
。また１本発明は、各層のセラミック基板の間に空隙を
設けることにより、浮遊容量を小きくできる多層セラミ
ック基板を提供することを目的とする。更に２本発明は
。

ハンダ、ガラス、厚膜ペースト、導電性接着剤などの比
較的に低温で溶着できる材料により、薄いセラミック基
板を多層に空隙をとりながら９重ね接合することにより
、基板の寸法精度のすぐれた多層セラミック基板を提供
することを目的とする。また１本発明は、各層のセラミ
ック基板に抵抗体層を備えており、それらを抵抗トリミ
ング可能な構造をとる多層セラミック基板を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は、抵抗体パターン及び導体パターンとスルーホ
ール導体とを有する回路パターンを含む薄膜セラミック
基板を２層以上有し、それらの各層のセラミック基板の
間には、ハンダ、ガラス。

厚膜導体ペースト、導電性接着剤のうち少なくとも１つ
を月いた接合部を有し、また、各層のセラミック基板の
間には少なくとも空気層を有することを特徴とする多層
セラミック基板である。更に、前記の各セラミック基板
は、ＩＦ気絶縁性にすぐれた。＊を率が１０以下のセラ
ミックス材料であることが好適である。

本発明の多層セラミック基板は、多数のセラミック基板
を、それらの表面の一部でのみ接合することにより重ね
接合した構造である。従って。

本発明の多層セラミック基板は１例えば、第１図の如き
構造を持つものであり、３枚のセラミック基板１．１’
、１″を図示のごとく重ね、その間は接合部８．８’、
８”・・・・・により、各層間に空隙を開け、即ち、空
気層１０を設けることにより、相互に接合せしめたもの
である。各セラミック基板１は、導体パターン層２とス
ルーホール導体５を有し、スルーホール導体５は基板の
両表面の導体層を導通している。各セラミック基板は、
更に、抵抗体パターン層３を有する。これらの抵抗体層
３は、抵抗レーザートリミングされｆ等、それにより、
レーザートリミング溝９が形成されている。

各セラミック基板の間は、前記のように接合部８・・・
・で接合きれており、それらの接合部以外は。

空隙である。即ち、空気層１０が各基板の間に存在して
いる。

本発明の多層セラミック基板の製造方法を２次に説明す
る０個々のセラミック基板は、スルーホール導体５の詰
められるべき、スルーホールを備えている。そのような
セラミック基板の両側面に導電性ペーストで導体パター
ン２を形成する。同時に、スルーホールの中に導体が入
り、スルーホール導体５が作られる。更に、抵抗体ペー
ストをそのセラミック基板両表面に形成することにより
、抵抗体パターン層３を形成する。この抵抗体パターン
胤をレーザートリミングすることにより、抵抗値を精確
に制御でき、精確な抵抗体を得ることができる。つぎに
、ハンダ、ガラス、厚膜導体ペースト、導電性接着剤な
どの比較的低温で接合できる材料を、セラミック基板表
面上に、印刷などで所定の個所に載置し、そのようなセ
ラミック基板を多層に重ね組立てて、炉に入れ低温で儲
成する。すると、低温で溶ける上記の接合材料は、各層
を互いに接合せしめる。

本発明に用いられセラミック基板は、浮遊容量を小きく
できるために、誘電率は低い方がよい。

好適には、誘電率１０以下の材料が望ましい、また、セ
ラミック基板の厚さは、絶縁性が保持されれば、小さい
程よい、実用上、多数の層のセラミック基板を重ねて構
成できるために、約１５０μｍ以下が望ましい、また、
現在、約３０ａｍの厚さでも、十分電気絶縁性が保てる
セラミック基板が製造きれている。

このような電気絶縁性のすぐれたセラミック基板を作る
ためには、金属アルコキシドを出発原料として、ゾル−
ゲル法により製造することが好適である。特に、このよ
うにして作られたアルミナ基板が好適である。

用いるセラミック基板の厚さは、上記のように薄ければ
薄いほど、多数の層を持つセラミック基板が作られ、又
、その出来上がったセラミック基板を、薄くすることが
できる。

また、上記の導体パターン、抵抗パターンなどの回路パ
ターンを作成する方法としては、印刷法により、説明し
たが、その中で、特に、スクリーン印刷を用いた厚膜法
が有用である。その他に。

ホトエツチング技術も利用でき、ホトエツチングによる
薄膜作成法を用いることができる。また。

その両方の技法を用いることもできる。

導体パターン着形成に用いる材料としては。

金、ｆｆｉ、ｔ！４．白金、パラジウム、モリブデン、
タングステンなど導電性金属であり、そのペーストをス
クリーン印刷法などによりセラミック基板表面上に印刷
し、導体パターン或いはスルーホール導体とすることが
できる。

抵抗パターン層の形成に用いられ得る材料としては、酸
化ルテニウムなどの抵抗形成用のペーストが使用できる
。

接合のための接合部パターンの作成法は、上記のように
スクリーン印刷による厚膜作成法が有効である。

セラミック基板各層を互いに接合する接合部形成には、
ハンダ、ガラス、厚膜導体ペースト、導電性接看剤など
を使用できる。比較的は温で接合できる物質で取り扱い
易いものがよい、この加熱処理のときに２回路パターン
含むセラミック基板に障害を与えないためになるべく低
温焼成がよく、好適には、９００″Ｃ以下の焼成温度で
接合できる材料を使用する。ガラスによる接合は、電導
性の接合部が不要の個所に用いる。接合のための焼成温
度は好適には５００℃〜６００℃程度である。

実施例では、アルミナ基板を例として示したが、セラミ
ｙり基板としては、他に、誘電率の低い基板材料が好適
であり、　Ｂａｄ−Ｔｉｌｔ等の誘電体基板、チタニア
（Ｔｉｌｔ）系の基板材料等を利用できる。　　本発明
により得られる多層セラミック基板は１例えば、電子機
器等に使用される混成集積回路用の多層配線基板などに
使用きれ得る。

次に１本発明の多層セラミック基板について説明するが
１本発明は２次の実施例のものに限定されるものではな
い。

［実施例］１００μｍの厚さのアルミナ基板の両面に、銀−パラジ
ウム　ペーストを用いて、スクリーン印刷法により導体
回路２を作成し、スルーホール５を通して両面の導体パ
ターン層２を導通させる。

次に、酸化ルテニウム系の抵抗ペーストで、印刷するこ
とにより、抵抗パターン１！３を形成し、更に、その上
に、オーバーコートガラス層４を印刷形成する。その後
、抵抗パターン層３を１図示の溝９を形成するようにレ
ーザートリミングする。

このように作成きれた回路パターンを持つセラミ／り基
板に、基板間の接合を必要とする個所にハンダペースト
を印刷し、ハンダバンブ（これが加熱処理されて結局接
合部９となる）を形成する。このように所定個所にハン
ダバンブ（凸部）を有するセラミック基板を図示のよう
に多層に（図では３層に）接合できるように重ねて、リ
フロー炉に入れて加熱処理すると、ハンダバンブは溶け
て、基板を互いに接合し、接合部８．８’、８”を形成
し、３つのセラミック基板は１図示のような構成で互い
に接合きれ２図示の断面の本発明の多層セラミック基板
が得られた。

［発明の効果］本発明の多層セラミック基板は、上記のような構成をと
ることにより、第１に、薄いセラミック基板を用いるこ
とにより１層数の多い薄いセラミ’ｌり基板が、可能に
なったこと、第２に、各基板間に空気溜を設けることに
より、浮遊容量を小きくできること、第３に、セラミッ
ク基板表面に抵抗体パターンを形成し、それをレーザト
リミングすることが可能で所望の回銘特性を正確に得る
ことできる多１セラミック基板が可能になったこと、第
４に、セラミック材料の焼成収縮などによる基板寸法精
度の低下がなく、低温焼成で作られるために比較的に高
い精度のセラミック基板が可能であること、第５に、比
較的に積層数の多くできる多層セラミック基板が得られ
たこと、第６に、誘電体ペーストの使用がないために、
比較的に電気的にも、生産性の面でも、安定性のよい多
層セラミック基板の製造が可能になったことなどの技術
的効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

図は２本発明の多層セラミック基板の構成を示す断面図
である。〔主要部分の符号の説明〕１．１’、１−　　、、、セラミック基板；２９０．導
体層；３００．抵抗層パターン；４９１．オーバーコート１；５１０．スルーホール導体層：８．８’、８”１９１１９９．接合ハンダ部分；９０１
．レーザートリミング溝特許出願人　　三菱鉱業セメント株式会社代理人　　弁
理士　　倉　持　　裕特許庁長官　宇　賀　道　部　殿１、事件の表示　昭和６１年特特許第０３６５３０号２
、発明の名称多層セラミック基板３、補正をする者　　事件との関係　　出願人住所　東
京都千代田区丸の内−丁目５番１号三菱鉱業セメント株
式会社代表者　ノ卦　林　久　明４、代理人〒１０２東京都千代田区−番町１１の１５、補正により
増加する発明の数　　　　　０６、補正の対象７、補正の内容（１）明細書の第４頁第１０行の１薄膜セラミツクヨを
［薄いセラミツクコに訂正する。（２）明細書の第６頁第１５行目の１低温で溶ける、を
［低温で接合できるコに訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）抵抗パターン及び導体パターンとスルーホール導
体とを有する回路パターンを含む薄いセラミック基板を
２層以上有し、それらの各層のセラミック基板の間には
、ハンダ、ガラス、厚膜導体ペースト、導電性接着剤の
うち少なくとも１つを用いた接合部を有し、また、各層
のセラミック基板の間には少なくとも空気層を有するこ
とを特徴とする多層セラミック基板。
（２）前記の各セラミック基板材料は、電気絶縁性にす
ぐれた、誘電率が１０以下のセラミックス材料で作られ
てあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多
層セラミック基板。