KR102466911B1 - 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 다층 세라믹 기판 제조 방법은 제2 세라믹 박판에 제1 홀을 형성하고, 제3 세라믹 박판에 제2 홀을 형성하는 단계; 제1 세라믹 박판의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 제1 세라믹 박판의 상부에 상기 제2 세라믹 박판을 적층하고, 상기 제2 세라믹 박판에 형성된 상기 제1 홀에 결합수단의 머리부를 삽입하는 단계; 상기 제2 세라믹 박판의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 상기 결합수단의 몸체부가 상기 제3 세라믹 박판의 제2 홀을 관통하도록, 상기 제2 세라믹 박판의 상부에 상기 제3 세라믹 박판을 적층하는 단계; 및 적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시키는 단계를 포함한다.

Description

프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법{MULTILAYER CERAMIC SUBSTRATE HAVING CONNECTING MEANS WITH FRAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 다층 세라믹 기판 자체에 결합수단을 설치하고 결합수단을 통해 다층 세라믹 기판의 상면 또는 하면과 외부의 프레임을 고정시킴으로써 프레임과의 체결과정에서 다층 세라믹 기판의 변형을 방지하는 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

다층 세라믹 기판은 반도체의 동작을 검사하기 위해 사용되는 프로브 카드에서 스페이스 트랜스포머로 사용될 수 있다. 프로브 카드는 반도체의 동작을 검사하기 위하여 반도체 칩과 테스트 장비를 연결하는 장치이다. 프로브 카드에 장착되어 있는 프로브 핀이 반도체 칩을 접촉하면서 전기를 보내고, 그때 돌아오는 신호에 따라 불량 반도체 칩을 선별한다.

도 1을 참조하면, 다층 세라믹 기판으로 이루어지는 스페이스 트랜스포머(100)는 그 양단이 프레임(10)에 체결됨으로써 프로브 카드를 구성하게 되는데, 이러한 체결과정에서 양단의 프레임(10)으로부터 가압되는 힘에 의해 스페이스 트랜스포머(100)의 형태가 변형되는 문제점이 발생한다. 그리고, 이러한 변형에 의해 스페이스 트랜스포머의 프로브 핀이 반도체 칩의 정확한 지점에 접촉되지 않아 반도체 칩의 불량을 테스트하는 프로브카드의 제역할을 하지 못하게 되는 문제점이 발생한다.

이 밖에 다층 세라믹 기판이 활용되는 모든 분야에서, 다층 세라믹 기판과 외부 프레임 사이의 불안정한 체결방법에 의해 상기와 같은 문제점이 발생하고 있으나 이를 해결하기 위한 방안을 찾지 못하고 있는 실정이다.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2018-0058173호

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다층 세라믹 기판 자체에 결합수단을 설치하고 결합수단을 통해 다층 세라믹 기판의 상면 또는 하면과 외부의 프레임을 고정시킴으로써 프레임과의 체결과정에서 다층 세라믹 기판의 변형을 방지하는 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 결합수단이 다층 세라믹 기판 내 복수 개의 층에 걸쳐 설치되고, 결합수단에 가해지는 외력이 복수 개의 층에 분산되도록 다층 세라믹 기판 내 홀을 형성함으로써 다층 세라믹 기판이 외부 프레임에 보다 견고하게 체결되도록 하는 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판은 제1 세라믹 박판, 상기 제1 세라믹 박판의 상부에 배치되는 제2 세라믹 박판 및 상기 제2 세라믹 박판의 상부에 배치되는 제3 세라믹 박판을 포함하는 다층 세라믹 기판으로서, 상기 제2 세라믹 박판에는 제1 홀이 형성되고, 상기 제3 세라믹 박판에는 제2 홀이 형성되며, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀에는 결합수단이 삽입된다.

바람직하게는, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀의 직경은 상기 결합수단의 직경에 따라 형성되고, 상기 결합수단의 머리부의 직경은 일단으로부터 타단을 향할수록 점차 줄어들 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 제조 방법은 제2 세라믹 박판에 제1 홀을 형성하고, 제3 세라믹 박판에 제2 홀을 형성하는 단계; 제1 세라믹 박판의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 제1 세라믹 박판의 상부에 상기 제2 세라믹 박판을 적층하고, 상기 제2 세라믹 박판에 형성된 상기 제1 홀에 결합수단의 머리부를 삽입하는 단계; 상기 제2 세라믹 박판의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 상기 결합수단의 몸체부가 상기 제3 세라믹 박판의 제2 홀을 관통하도록, 상기 제2 세라믹 박판의 상부에 상기 제3 세라믹 박판을 적층하는 단계; 및 적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 제2 세라믹 박판에 제1 홀을 형성하고, 제3 세라믹 박판에 제2 홀을 형성하는 단계에서, 상기 제1 홀은 상기 결합수단의 머리부의 직경에 따라 형성되고, 상기 제2 홀은 상기 결합수단의 몸체부의 직경에 따라 형성된다.

바람직하게는, 제2 세라믹 박판에 제1 홀을 형성하고, 제3 세라믹 박판에 제2 홀을 형성하는 단계에서, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 결합수단의 머리부의 직경에 따라 형성되고, 상기 결합수단의 머리부의 직경은 일단으로부터 타단을 향할수록 점차 줄어들 수 있다.

바람직하게는, 적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시키는 단계에서, 상기 본딩제의 녹는점보다 높고 상기 결합수단의 녹는점보다 낮은 온도로 열처리한다.

본 발명은 다층 세라믹 기판 자체에 결합수단을 설치하고 결합수단을 통해 다층 세라믹 기판의 상면 또는 하면과 외부의 프레임을 고정시킴으로써 프레임과의 체결과정에서 다층 세라믹 기판의 변형을 방지하는 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 결합수단이 다층 세라믹 기판 내 복수 개의 층에 걸쳐 설치되고, 결합수단에 가해지는 외력이 복수 개의 층에 분산되도록 다층 세라믹 기판 내 홀을 형성함으로써 다층 세라믹 기판이 외부 프레임에 보다 견고하게 체결되도록 하는 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 다층 세라믹 기판과 외부 프레임의 체결형태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판이 외부 프레임에 체결된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 한 개 층이 더 구비된 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 각 층에 본딩제가 충진된 비아홀이 형성되는, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 머리부와 몸체부가 직각으로 연결된 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 제조 방법의 순서를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판(이하, “본 다층 세라믹 기판”이라 한다)의 구조에 대하여, 이하 설명한다.

도 2는 본 다층 세라믹 기판이 외부 프레임에 체결된 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 다층 세라믹 기판의 상세구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 다층 세라믹 기판(100)은 결합수단(300)을 구비하고, 결합수단(300)을 통해 본 다층 세라믹 기판(100)의 하면이 프레임(10)과 체결된다. 본 발명에 따르면, 프레임(10)은, 종래 도 1과 같이 다층 세라믹 기판(100)의 양측면에서 다층 세라믹 기판(100)에 미는 힘을 가함으로써 다층 세라믹 기판(100)을 고정시키는 대신, 다층 세라믹 기판(100)의 하부에 위치하여 다층 세라믹 기판(100)의 하면과 결합수단(300)을 통해 체결됨으로써, 본 다층 세라믹 기판(100)은 프레임(10)과의 체결과정에서 불필요한 외압을 받지 않을 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 다층 세라믹 기판은 제1 세라믹 박판(110), 제1 세라믹 박판(110)의 상부에 배치되는 제2 세라믹 박판(120) 및/또는 제2 세라믹 박판(120)의 상부에 배치되는 제3 세라믹 박판(130)을 포함한다.

제2 세라믹 박판(120)에는 제1 홀(210)이 형성되고, 제3 세라믹 박판(130)에는 제2 홀(220)이 형성되고, 제1 홀(210)과 제2 홀(220)에는 결합수단(300)이 삽입된다. 이때, 제1 홀(210)과 제2 홀(220)의 직경은 결합수단(300)의 직경에 따라 형성되는데, 제1 홀(210)과 제2 홀(220)에 삽입되어 형성되는 결합수단(300)의 머리부(310)의 직경은 결합수단의 머리부(310)의 일단으로부터 타단을 향할수록 점차 줄어들도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 홀(210)은 상대적으로 직경이 큰 결합수단의 머리부(310)의 일단의 직경에 맞춰 형성되고, 제2 홀(220)은 상대적으로 직경이 작은 결합수단의 머리부(310)의 타단의 직경에 맞춰 형성된다.

도 4는 한 개 층이 더 구비된 본 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 다층 세라믹 기판은 제3 세라믹 박판(130)의 상부에 배치되는 제4 세라믹 박판(140)을 더 포함한다.

제4 세라믹 박판(140)에는 제3 홀(미도시)이 형성되는데, 제3 홀은 결합수단(300)의 몸체부(320)의 직경에 맞춰 형성되며 구체적으로, 제3 홀의 직경은 몸체부(320)의 직경과 동일하거나 조금 더 크게 형성된다.

도 4의 실시예에서, 결합수단(300)의 머리부(310)는 제2 세라믹 박판(120)과 제3 세라믹 박판(130)에 걸쳐 위치하고, 결합수단(300)의 몸체부(320)는 제4 세라믹 박판(140)에 위치한다. 이로써, 결합수단의 머리부(310)로부터 몸체부(320)를 향하는 방향으로 외력이 가해졌을 때 그 외력은 제2 세라믹 박판(120)과 제3 세라믹 박판(130)의 접합부 및 제3 세라믹 박판(130)과 제4 세라믹 박판(140)의 접합부에 분산되어 작용된다.

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로서, 도 3과 도 4에 도시된 것과 달리, 본 다층 세라믹 기판은 5개 이상의 세라믹 박판이 적층되어 형성될 수 있고, 본 다층 세라믹 기판에 구비되는 결합수단(300)의 머리부(310)는 3개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 비스듬하게 경사져 형성될 수 있고, 결합수단(300)의 몸체부(320) 역시 2개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 형성될 수 있다. 이때, 각 세라믹 박판에는 해당 층에 설치되는 결합수단(300)의 직경에 맞춰 그 직경과 동일하거나 조금 더 크게 홀이 형성될 수 있다.

도 5는 각 층에 본딩제가 충진된 비아홀이 형성되는 본 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 다층 세라믹 기판에, 결합수단의 머리부(310)로부터 몸체부(320)를 향하는 방향으로 외력이 가해졌을 때, 그 외력에 의해 층간 결합이 해제되는 상황을 방지하기 위하여, 본 다층 세라믹 기판을 이루는 각 세라믹 박판에는 본딩제가 충진된 비아홀(410)이 형성될 수 있다.

도면에 표현되지는 않았지만, 각 세라믹 박판 사이에는 본딩층이 형성되고, 이러한 본딩층은 적층된 세라믹 박판들을 서로 접착시키기 위해 각 세라믹 박판의 상부에 도포된 본딩제가 열처리 과정에 의해 녹은 뒤 고체화되어 형성된 층을 의미한다.

이때, 각 세라믹 박판의 비아홀(410)에 충진된 본딩제와 본딩층을 이루는 본딩제는 서로 동일한 소재로 이루어질 수 있고, 적층 및 열처리에 의해 서로 동일한 소재간의 접착이 이루어짐에 따라 각 층은 서로 더 강하게 접착될 수 있다. 이에, 외력이 가해지는 층의 접착력을 향상시킬 수 있고 이로써 결합수단의 머리부(310)로부터 몸체부(320)를 향하는 방향으로 외력이 가해졌을 때, 그 외력에 의해 층간 결합이 해제되는 상황을 방지할 수 있다.

본 실시예에서 사용되는 본딩제는 무기물 및/또는 유기물일 수 있고, 무기물은 유리, 세라믹 등을 포함하고, 유기물은 에폭시 등을 포함할 수 있다. 본딩제는 0.1 내지 20 중량퍼센트의 무기물 재료를 포함할 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 이러한 각 층에 형성되는 비아홀(410)은 다층 세라믹 기판의 평면에 수직하는 일직선상에 위치하도록 형성되어 층간 접착력을 더 향상시킬 수 있다.

도 6은 머리부(310)와 몸체부(320)가 직각으로 연결된 결합수단(300)을 구비한 본 다층 세라믹 기판의 구조를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 다층 세라믹 기판에는 머리부(310)와 몸체부(320)가 직각으로 연결된 형상의 결합수단(300)이 구비될 수 있다. 이 경우, 제2 세라믹 박판(120)에는 결합수단(300)의 머리부(310)의 직경과 동일하거나 조금 더 큰 직경의 홀이 형성되고, 제3 세라믹 박판(130)에는 결합수단(300)의 몸체부(320)의 직경과 동일하거나 조금 더 큰 직경의 홀이 형성된다.

본 실시예의 경우, 결합수단(300)의 머리부(310)와 제2 세라믹 박판(120) 사이의 접촉면 면적이 넓어 결합수단(300)이 더 견고하게 본 다층 세라믹 기판에 체결될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로서, 도 6에 도시된 것과 달리, 결합수단(300)의 머리부(310)는 2개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 형성될 수 있다.

도 7 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판의 제조 방법에 대하여, 이하 설명한다.

도 11을 참조하면, 본 다층 세라믹 기판의 제조 방법은 제2 세라믹 박판(120)에 제1 홀(210)을 형성하고, 제3 세라믹 박판(130)에 제2 홀(220)을 형성하는 단계(S110); 제1 세라믹 박판(110)의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 제1 세라믹 박판(110)의 상부에 제2 세라믹 박판(120)을 적층하고, 제2 세라믹 박판(120)에 형성된 제1 홀(210)에 결합수단(300)의 머리부(310)를 삽입하는 단계(S120); 제2 세라믹 박판(120)의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 결합수단(300)의 몸체부(320)가 제3 세라믹 박판(130)의 제2 홀(220)을 관통하도록, 제2 세라믹 박판(120)의 상부에 제3 세라믹 박판(130)을 적층하는 단계(S130); 및/또는 적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시키는 단계(S140)를 포함한다.

S110 단계에서, 본 발명은 제2 세라믹 박판(120)에 제1 홀(210)을 형성하고, 제3 세라믹 박판(130)에 제2 홀(220)을 형성한다.

이때, 제2 세라믹 박판(120), 제3 세라믹 박판(130), 후술할 제1 세라믹 박판(110)은 각각의 세라믹 그린 시트를 소성하여 생성되며, 구체적으로 무산소 환원 환경 또는 대기 환경에서 1000 내지 1600도로 1시간 내지 5시간동안 세라믹 그린 시트를 소성함으로써 생성된다. 이때 생성되는 제1 세라믹 박판(110), 제2 세라믹 박판(120) 및 제3 세라믹 박판(130)의 두께는 10 내지 500마이크론일 수 있고 직경은 12인치 이상일 수 있다.

한편, 제2 세라믹 박판(120) 및 제3 세라믹 박판(130)에 형성되는 홀(210, 220)은 레이저 조사, 케미칼 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다.

나아가, 제1 세라믹 박판(110), 제2 세라믹 박판(120) 및/또는 제3 세라믹 박판(130)에는 도전성 재료가 충진되는 비아홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 비아홀에 충진되는 도전성 재료는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 적어도 어느 하나의 소재에 해당할 수 있고, 충진된 도전성 재료는 열처리 공정을 통해 비아홀 내에서 경화되어 비아 전극을 형성한다. 그리고, 제1 세라믹 박판(110), 제2 세라믹 박판(120) 및/또는 제3 세라믹 박판(130)의 상면 및/또는 하면에는 도전성 패턴이 인쇄될 수 있는데, 이때, 인쇄되는 도전성 패턴은 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 적어도 어느 하나의 소재에 해당할 수 있고, 인쇄된 도전성 패턴은 열처리 공정을 통해 세라믹 박판의 표면에서 경화되어 전극을 형성한다. 이때, 인쇄되는 도전성 패턴의 두께는 1 내지 10마이크론일 수 있다. 도전성 재료 및/또는 도전성 패턴은 0.1 내지 10 중량퍼센트의 무기물 재료를 포함할 수 있다.

본 단계에서, 결합수단(300)이 삽입되는 제1 홀(210) 및/또는 제2 홀(220)은 상술한 비아 전극과 도전성 패턴을 피해 형성된다. 또는, 공정의 순서에 따라, 도전성 패턴은 결합수단(300)이 삽입되는 제1 홀(210) 및/또는 제2 홀(220)과, 비아 전극을 이루는 비아홀을 피해 인쇄된다.

S120 단계에서, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명은 제1 세라믹 박판(110)의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 제1 세라믹 박판(110)의 상부에 제2 세라믹 박판(120)을 적층하고, 제2 세라믹 박판(120)에 형성된 제1 홀(210)에 결합수단(300)의 머리부(310)를 삽입한다.

이때, 제1 홀(210)은 결합수단(300)의 머리부(310)의 직경에 따라 형성되고, 제2 홀(220)은 결합수단(300)의 몸체부(320)의 직경에 따라 형성될 수 있고, 또는 제1 홀(210) 및 제2 홀(220) 모두 결합수단(300)의 머리부(310)의 직경에 따라 형성될 수 있다. 다만, 이 경우, 결합수단(300)의 머리부(310)의 직경은 머리부(310)의 일단으로부터 타단을 향할수록 점차 줄어들 수 있고, 이에 따라, 제1 홀(210) 및 제2 홀(220)의 직경 또한 머리부(310)의 직경의 변화에 따라 그 크기가 달리 형성될 수 있다.

본 다층 세라믹 기판은 5개 이상의 세라믹 박판이 적층되어 형성될 수 있고, 본 다층 세라믹 기판에 구비되는 결합수단(300)의 머리부(310)는 3개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 비스듬하게 경사져 형성될 수 있고, 결합수단(300)의 몸체부(320) 역시 2개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 형성될 수 있다. 이때, 각 세라믹 박판에는 해당 층에 설치되는 결합수단(300)의 직경에 맞춰 그 직경과 동일하거나 조금 더 크게 홀이 형성될 수 있다.

한편, 본 명세서에서는 3개 또는 4개의 세라믹 박판이 적층된 다층 세라믹 기판을 일 실시예로서 설명하였으나, 본 다층 세라믹 기판은 5개 이상의 세라믹 박판이 적층되어 형성될 수 있고, 본 다층 세라믹 기판에 구비되는 결합수단(300)의 머리부(310)는 3개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 비스듬하게 경사져 형성될 수 있고, 결합수단(300)의 몸체부(320) 역시 2개 층 이상의 세라믹 박판에 걸쳐 형성될 수 있다. 이때, 각 세라믹 박판에는 해당 층에 설치되는 결합수단(300)의 직경에 맞춰 그 직경과 동일하거나 조금 더 크게 홀이 형성될 수 있다.

S130 단계에서, 도 10을 참조하면, 본 발명은 제2 세라믹 박판(120)의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 결합수단(300)의 몸체부(320)가 제3 세라믹 박판(130)의 제2 홀(220)을 관통하도록, 제2 세라믹 박판(120)의 상부에 제3 세라믹 박판(130)을 적층한다.

S140 단계에서, 본 발명은 적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시킨다.

S120 내지 S140 단계에서, 제1 세라믹 박판(110), 제2 세라믹 박판(120) 및 제3 세라믹 박판(130)을 접착시키기 위하여, 본딩제는 제1 세라믹 박판(110) 상에 형성된 도전성 패턴, 제1 홀(210), 제2 홀(220) 및/또는 제1 세라믹 박판(110)의 상면 위로 도포된다. 이때, 본 단계에서 사용되는 본딩제는 세라믹 박판의 단면과 도전성 패턴에 영향을 주지 않는 재료로서, 유리, 세라믹 등과 같은 무기물과 에폭시 등의 유기물 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.

이후, 본 발명은 적층된 세라믹 박판들을 열처리하여 세라믹 박판들 사이에 도포된 본딩제를 녹임으로써 세라믹 박판들을 서로 접착시킬 수 있다. 이때, 본딩제의 녹는점은 본딩제를 구성하는 소재에 따라 다를 수 있는데, 세라믹 박판, 세라믹 박판에 인쇄된 패턴, 세라믹 박판의 비아홀에 충진된 도전성 재료 및/또는 결합수단까지 녹는 것을 방지하기 위하여, 본딩제의 녹는점은 세라믹 박판의 녹는점, 패턴 인쇄에 사용된 도전성 재료의 녹는점, 비아홀에 충진된 도전성 재료 및 결합수단을 구성하는 재료의 녹는점보다 낮을 수 있다. 즉, 본 발명은 적층된 세라믹 박판들을 본딩제의 녹는점보다 높고 상기 세라믹 박판과 상기 재료들의 녹는점보다 낮은 온도에서 열처리할 수 있다. 이러한 열처리 공정을 통해 형성되는 본딩층은 2 내지 100마이크론의 두께를 가질 수 있다.

본 다층 세라믹 기판의 제조 방법은 본 다층 세라믹 기판을 이루는 세라믹 박판들 중 적어도 어느 하나에 비아홀(410)을 형성하고, 형성된 비아홀(410)에 본딩제를 충진하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 단계에서, 형성되는 비아홀(410)에 충진되는 본딩제는 각 세라믹 박판 사이에 형성되는 본딩층의 소재와 동일한 소재로 구성될 수 있고, 이후 적층 및 열처리 공정에 의해 서로 동일한 소재간의 접착이 이루어짐에 따라 각 층은 서로 더 강하게 접착될 수 있다. 이에, 외력이 가해지는 층(또는 특정 부분)의 접착력을 향상시킬 수 있고 이로써 결합수단의 머리부(310)로부터 몸체부(320)를 향하는 방향으로 외력이 가해졌을 때, 그 외력에 의해 층간 결합이 해제되는 상황을 방지할 수 있다.

본 단계에서 사용되는 본딩제는 무기물 및/또는 유기물일 수 있고, 무기물은 유리, 세라믹 등을 포함하고, 유기물은 에폭시 등을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 이러한 각 층에 형성되는 비아홀(410)은 다층 세라믹 기판의 평면에 수직하는 일직선상에 위치하도록 형성되어 층간 접착력을 더 향상시킬 수 있다.

본 명세서에는 본 발명을 표현하기 위한 최소 단위인 2개 또는 3개 층으로 구성된 다층 세라믹 기판을 일 예로 들었으나, 4개 이상의 층으로 구성된 다층 세라믹 기판에도 본 발명이 적용될 수 있다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

10: 프레임 100: 다층 세라믹 기판
110: 제1 세라믹 박판 120: 제2 세라믹 박판
130: 제3 세라믹 박판 140: 제4 세라믹 박판
210: 제1 홀 220: 제2 홀
300: 결합수단 310: 결합수단의 머리부
320: 결합수단의 몸체부 410: 본딩제 비아홀

Claims (6)

1. 제1 세라믹 박판, 상기 제1 세라믹 박판의 상부에 배치되는 제2 세라믹 박판 및 상기 제2 세라믹 박판의 상부에 배치되는 제3 세라믹 박판을 포함하는 다층 세라믹 기판으로서,
   상기 제2 세라믹 박판에는 제1 홀이 형성되고, 상기 제3 세라믹 박판에는 제2 홀이 형성되며, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀에는 결합수단이 삽입되고,
   상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 결합수단의 머리부의 직경에 따라 형성되며, 상기 결합수단의 머리부의 직경은 일단으로부터 타단을 향할수록 점차 줄어드는 것을 특징으로 하되,
   상기 머리부의 측면은,
   상기 제1 홀 및 상기 제2 홀 내에서, 상기 제2 세라믹 박판 및 상기 제3 세라믹 박판에 걸쳐 접하도록 위치하여, 상기 결합수단의 머리부로부터 상기 결합수단의 몸체부를 향하는 방향으로 외력이 가해졌을 때 상기 외력은 상기 제2 세라믹 박판 및 상기 제3 세라믹 박판에 분산되며,
   상기 머리부의 일단면은,
   상기 제1 세라믹 박판의 상부면에 접하여, 상기 머리부는 상기 다층 세라믹 기판 내 수용되고,
   상기 제1 세라믹 박판, 제2 세라믹 박판 및 상기 제3 세라믹 박판은 각각,
   세라믹 그린 시트를 소성하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판.
2. 삭제
3. 제2 세라믹 박판에 제1 홀을 형성하고, 제3 세라믹 박판에 제2 홀을 형성하는 단계;
   제1 세라믹 박판의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 제1 세라믹 박판의 상부에 상기 제2 세라믹 박판을 적층하고, 상기 제2 세라믹 박판에 형성된 상기 제1 홀에 결합수단의 머리부를 삽입하는 단계;
   상기 제2 세라믹 박판의 상면에 본딩제를 도포한 뒤, 상기 결합수단의 몸체부가 상기 제3 세라믹 박판의 제2 홀을 관통하도록, 상기 제2 세라믹 박판의 상부에 상기 제3 세라믹 박판을 적층하여, 상기 결합수단의 머리부가 상기 제2 홀에 삽입되는 단계; 및
   적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시키는 단계를 포함하는, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 제조 방법에 있어서,
   상기 제2 세라믹 박판에 제1 홀을 형성하고, 제3 세라믹 박판에 제2 홀을 형성하는 단계에서,
   상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 결합수단의 머리부의 직경에 따라 형성되고, 상기 결합수단의 머리부의 직경은 일단으로부터 타단을 향할수록 점차 줄어드는 것을 특징으로 하되,
   상기 머리부의 측면은, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀 내에서, 상기 제2 세라믹 박판 및 상기 제3 세라믹 박판에 걸쳐 접하도록 위치하여, 상기 머리부로부터 상기 몸체부를 향하는 방향으로 외력이 가해졌을 때 상기 외력은 상기 제2 세라믹 박판 및 상기 제3 세라믹 박판에 분산되며,
   상기 머리부의 일단면은,
   상기 제1 세라믹 박판의 상부면에 접하여, 상기 머리부는 상기 다층 세라믹 기판 내 수용되고,
   상기 제1 세라믹 박판, 제2 세라믹 박판 및 상기 제3 세라믹 박판은 각각, 세라믹 그린 시트를 소성하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 제조 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 3에 있어서,
   적층된 복수 개의 세라믹 박판을 열처리하여 각 세라믹 박판을 서로 접착시키는 단계에서, 상기 본딩제의 녹는점보다 높고 상기 결합수단의 녹는점보다 낮은 온도로 열처리하는 것을 특징으로 하는, 프레임과의 결합수단을 구비한 다층 세라믹 기판 제조 방법.

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