TW202038686A - 多層陶瓷基板及其製造方法 - Google Patents

多層陶瓷基板及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202038686A
TW202038686A TW109112045A TW109112045A TW202038686A TW 202038686 A TW202038686 A TW 202038686A TW 109112045 A TW109112045 A TW 109112045A TW 109112045 A TW109112045 A TW 109112045A TW 202038686 A TW202038686 A TW 202038686A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ceramic
sheet
ceramic sheet
multilayer
sheets
Prior art date
Application number
TW109112045A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI728775B (zh
Inventor
盧泰亨
Original Assignee
南韓商Dit股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商Dit股份有限公司 filed Critical 南韓商Dit股份有限公司
Publication of TW202038686A publication Critical patent/TW202038686A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI728775B publication Critical patent/TWI728775B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4626Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
    • H05K3/4629Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07378Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate adapter, e.g. space transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/429Plated through-holes specially for multilayer circuits, e.g. having connections to inner circuit layers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4664Adding a circuit layer by thick film methods, e.g. printing techniques or by other techniques for making conductive patterns by using pastes, inks or powders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

本發明的多層陶瓷基板製造方法包括:對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板;在每一個陶瓷薄板形成導通孔;在每一個陶瓷薄板的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極;利用導電膏在每一個陶瓷薄板的截面印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極;在多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑;通過通孔電極和內部電極,排列並層壓各個多個陶瓷薄板,使得多個陶瓷薄板分別電性連接;對所層壓的多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理。

Description

多層陶瓷基板及其製造方法
本發明涉及多層陶瓷基板及其製造方法。
近年來,隨著電子設備技術的發展,設備本身呈現輕薄簡單化和薄型化的趨勢,按照這種趨勢,部件需要集成化,並且為了上述部件的集成化,通過層壓多個陶瓷片來製造多層陶瓷基板。並且,由於上述多層陶瓷基板具有耐熱性、耐磨性及優異的電氣特性,被廣泛用作現有的印刷電路板(printed circuit board,PCB)的替代品,並且其需求日益增加。
通常,通過稱為生片層壓法(green sheet lamination method)的方法製造上述多層陶瓷基板。在這種方法中,通過流延法(tape casting method)使由陶瓷粉末和有機粘合劑構成的漿料(slurry)成型以製造陶瓷生片,並且衝壓所製造的陶瓷生片,以在陶瓷生片形成導通孔後,將導電膏(paste)填充到孔中,在片表面上絲網印刷導電膏後,將上述陶瓷生片層壓所需的層數,通過加熱和加壓製造層壓體,然後在一定溫度下進行燒成。
然而,在對上述層壓體進行燒成和冷卻的過程中,層壓體進行熱膨脹和熱收縮,由此,形成層壓體的陶瓷薄板會產生裂紋、彎曲、間隙、剝離現象等不良。進而,由於並非在層壓體的所有部分施加一定的溫度,因此層壓體的每一層的熱膨脹程度和熱收縮程度不同,進而,即使在一個層,陶瓷薄板的各個部分的熱膨脹程度和熱收縮程度必然是不同的。因此,上述不良的程度會根據層壓體的層,以及即使在一個層也根據陶瓷薄板的部分而不同。因此,存在如下問題:在燒成層壓體之前所排列的各層的導通孔錯位,進而可能會產生層間的導電性的不良。
並且,在對上述層壓體進行燒成的過程中,除了在陶瓷薄板本身產生的不良之外,還有可能產生形成於陶瓷薄板的內部電極和外部電極的不良,在這種情況下,只能在對上述層壓體進行燒成之後才能確認不良與否,因此當產生不良時,應廢棄整個層壓體。
並且,在進行層壓時,形成在上述陶瓷生片的表面的導電膏印刷層佈置於生片的層與層之間,從而形成最終獲得的多層陶瓷基板的內部電極。此時,由於上述內部電極的厚度,多層陶瓷基板的層間會分離產生空間。這種空間可能會導致之後的基板裂紋等不良。進而,在一個多層陶瓷基板中,具有內部電極的部分和未具有內部電極的部分之間產生高度差,因此可能出現基板的表面平坦度下降的問題。
進而,在現有的生片層壓法中,將生片進行層壓,並通過對層壓體,一次性地以一定的溫度進行燒成來製造多層陶瓷基板。因此,構成層壓體的各層的生片必須具有在相同的溫度下反應的相同的材料,由此多層陶瓷基板在材料方面存在不能進行各種構成的問題。
對於探針卡,半導體積體電路裝置的多個積體電路晶片通常非常複雜且精細地封裝而成。通過對這種半導體積體電路進行電學特性檢查來檢查半導體積體電路的不良與否,通常使用稱為探針卡(probe card)的檢查裝置。上述探針卡起到電性連接半導體積體電路的晶圓(wafer)和測試儀(tester)的功能,並且主要由空間變壓器(space transformer)和探針構成。尤其,上述空間變壓器的作用在於,對與半導體積體電路的晶片的接合焊盤相接觸的探針進行固定,並將其探針連接到探針卡的主機板。
這種空間變壓器由多層陶瓷基板和層壓於上述多層陶瓷基板上的聚醯亞胺層構成。由於現有的這種空間變壓器是使用陶瓷生片通過多層陶瓷同時燒結方法製造而成,因此成本高,並且由於高溫工帶來起的陶瓷片的收縮和膨脹引起產品的變形,導致產品收率下降,由此會發生電短路而無法正常進行半導體積體電路檢查。並且,由這種陶瓷薄板的翹曲現象引起平坦度不良,從而引起與空間變壓器相連接的探針的平坦度的不良。並且,這將導致在半導體積體電路上存在沒有連接探針的部分,因此存在無法正常進行檢查的問題。
並且,現有的這種空間變壓器形成用於將探針粘合於聚醯亞胺上表面的粘合墊,通過鐳射照射將探針分別精細地粘合於上述粘合墊。因此,現有的技術中存在需要昂貴的裝置來粘合探針,且粘合上萬個探針需要花費很長時間的問題。並且,當進行多次檢查時,上述探針和上述粘合墊的粘合部分的耐久性變弱,因此存在上述探針容易從上述粘合墊分離的問題。進而,需要進行將分離的探針通過鐳射照射來逐一粘合到上述粘合墊的操作,而且需要直接投入相應的人力,並且維修時間較長。
發明所要解決的問題。
為解決上述問題,本發明的目的在於提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,不出現在多層陶瓷基板的製造過程中各層的通孔排列錯開的問題。
本發明的另一個目的在於提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,可在完成多層陶瓷基板前事先確認並修復在多層陶瓷基板的製造過程中各層中產生的不良。
本發明的再一個目的在於提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,不產生形成於多層陶瓷基板的層間的基於內部電極的高度差。
本發明的又一個目的在於提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,多層陶瓷基板的各層可以由多種材料構成。
本發明的又一個目的在於提供一種空間變壓器製造方法及由上述方法製造的空間變壓器,在上述空間變壓器製造方法中,可降低與空間變壓器相連接的探針的平坦度不良。
本發明的又一個目的在於提供一種空間變壓器製造方法及由上述方法製造的空間變壓器,在上述空間變壓器製造方法中,增強與空間變壓器相連接的探針的耐久性、降低成本及易於修復。
用於解決問題的方案。
為了達成上述目的,根據本發明的一個實施例的多層陶瓷基板的製造方法可以包括:對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟;在上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板形成導通孔的步驟;在上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的截面印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的截面以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接的步驟;和/或對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理的步驟。
優選地,上述導電膏包含玻璃成分,對所層壓的上述多個陶瓷薄板可以以高於上述粘合劑的熔點,且低於上述陶瓷薄板的熔點及上述導電膏的熔點的溫度,以進行熱處理。
優選地,對上述通孔電極或上述內部電極的導電性進行檢查,當導電性存在問題時,可以利用蝕刻溶液來蝕刻上述導通孔的導電膏或上述圖案的導電膏,並重新填充上述導通孔或者重新印刷上述圖案
優選地,上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的厚度可以為10微米至500微米,由上述粘合劑形成的粘合層的厚度可以為2微米至100微米,上述多個陶瓷薄板中的每個陶瓷薄板的直徑可以為12英寸以上。
根據本發明的另一個實施例,一種多層陶瓷基板,其通過層壓多個陶瓷薄板而形成,其中,上述多個陶瓷薄板通過對多個陶瓷生片進行燒成而形成,上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板包括通孔電極和內部電極,上述通孔電極通過在上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板所形成的導通孔中填充導電膏並進行熱處理而形成,上述內部電極通過利用導電膏在上述多個陶瓷薄板的每一個陶瓷薄板的截面印刷圖案並進行熱處理而形成,上述多層陶瓷基板通過以下步驟形成:在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的截面以避開導通孔的方式塗敷粘合劑,並通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接,對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理。
發明效果。
本發明可提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,不出現在多層陶瓷基板的製造過程中各層的通孔排列錯開的問題。
本發明可提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,可在完成多層陶瓷基板前,事先確認並修復在多層陶瓷基板的製造過程中各層中產生的不良。
本發明可提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,不產生形成於多層陶瓷基板的層間的基於內部電極的高度差。
本發明可提供一種多層陶瓷基板的製造方法及由上述方法製造的多層陶瓷基板,在上述多層陶瓷基板的製造方法中,層壓有不同的材料的陶瓷薄板。
本發明可提供一種空間變壓器製造方法及由上述方法製造的空間變壓器,在上述空間變壓器製造方法中,可降低與空間變壓器相連接的探針的平坦度不良。
本發明可提供一種空間變壓器製造方法及由上述方法製造的空間變壓器,在上述空間變壓器製造方法中,增強與空間變壓器相連接的探針的耐久性、降低成本及易於修復。
以下,參照附圖對本發明的具體實施方式進行說明。在說明本發明時,當判斷作為本領域技術人員顯而易見的事項的相關公知功能等,可能導致本發明的主旨混淆時,將省略對其的詳細說明。
首先,對本說明書中所使用的術語的定義如下。
陶瓷材料是指通過熱處理工藝獲得的非金屬無機材料。陶瓷(ceramic)可被稱為陶瓷(ceramics)。
燒成是指將組合的原料高溫加熱,來製造具有堅固且緊湊結構的固化物質的工藝。即,燒成是指將組合的原料高溫加熱,來製造具有其他性質的化合物的過程。
熱處理是指在不改變物質性質的範圍內,為賦予物質原始功能而進行加熱的工藝。
導通孔(via hole)是指用於連接兩層以上的內部導體而無需在多層印刷佈線基板內插入組件的電鍍通孔。電鍍通孔是指為了實現印刷電路板的貫通連接,將金屬析出於壁表面的孔。導通孔可以被稱為通路孔或貫通孔。
導電膏是指在具有流動性的樹脂溶液中分散有導體粉末、粘合劑等的複合材料。
蝕刻是指使用化學物質腐蝕金屬、陶瓷、半導體等的表面的工藝。
探針卡是指連接半導體晶片和測試設備以檢查半導體的操作的裝置。安裝於探針卡的探針在與晶圓(wafer)接觸時傳輸電力,並根據當時返回的信號篩選不良半導體晶片。
靜電放電(Electro Static Discharge,ESD)是指由摩擦而積聚在物體的電荷在與其他物體接觸的瞬間被釋放的靜電現象。
多層陶瓷基板是指將使用陶瓷材料的薄板以多層的方式進行重疊,來使層與層之間電性連接的基板。多層陶瓷基板可以被稱為多層陶瓷(Multi Layer Ceramic,MLC)基板。多層陶瓷基板由多個陶瓷薄板構成,在本說明書中,陶瓷薄板可以是指一層陶瓷薄板。
生片(green sheet)通過將鋁粉末等懸浮在溶劑、增塑劑等中並以片狀進行乾燥而成。陶瓷生片是指由陶瓷粉末製成的生片。
陶瓷薄板及其製造方法:
參照圖1,對根據本發明的一個實施例的陶瓷薄板及其製造方法進行說明。
圖1為示出根據本發明的一個實施例的陶瓷薄板的製造方法的圖。
根據本發明的一個實施例,為了製造陶瓷薄板,首先準備陶瓷粉末。陶瓷粉末可以由低溫共燒陶瓷(LTCC)、莫來石(mullite)、氧化鋇(BaO)、二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化鈣(CaO)中的任一種材料構成,並且可準備混合了兩種以上的上述陶瓷粉末的混合物。將陶瓷粉末與粘合劑、增塑劑及有機溶劑混合而製備漿料,並以片狀進行鑄造。製造陶瓷片的方法是眾所周知的,因此可利用通過此方法製造或商品化的陶瓷片。即,陶瓷片以粘合於諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等離型紙的狀態流通。陶瓷片的厚度可以為5微米(um)至200微米(um)。當製造用於探針卡的多層陶瓷時,通常採用以下方法來製造:對這種陶瓷片進行鐳射加工來形成導通孔,並利用導電膏填充導通孔內部後,通過導電膏形成圖案,並進行按壓來粘貼多個層後,進行各向同性燒成。然而如上所述,各向同性燒成的成功率很低,從而導致產品收率低。
在本發明的一個實施例中,首先對上述陶瓷片進行燒成來獲得陶瓷薄板,然後可進行陶瓷薄板所需的加工。通常,如果對薄陶瓷片進行燒成,則無法獲得保持平坦面的陶瓷薄板。因此在燒成過程中,對陶瓷片所有面的如溫度、壓力等變數應當相同,這是因為:在進行了1500℃左右的高溫燒成後降溫至常溫的冷卻過程中,只有構成陶瓷片的多個粒子成分的熱力學變數或組成粒子的熱行為相同,才不會發生因應力引起的變形而能夠獲得均勻的平坦面。即,若利用常規的燒成工藝對薄陶瓷片進行燒成,則具有200微米以下的薄厚度的陶瓷薄板出現應力現象,而幾乎所有的陶瓷薄板具有裂紋、褶皺等變形的狀態。因此,本發明的一實施例提出了如下的燒成方法,通過該方法,可以製造出具有均勻的平坦面且厚度為20微米至250微米的陶瓷薄板。
根據本發明的一實施例,為了製造陶瓷薄板,首先準備具有平坦面的陶瓷板(Ceramic surface plate)。將陶瓷片放置在上述板上。此時,板的面積應大於片的面積,以留有餘量部。在餘量部佈置支柱(墊片)。在支柱的上端再次放置板。支柱的高度,即板與板之間的間隔大於陶瓷片的厚度,但盡可能地縮小板與板之間的間距。例如,支柱的高度可以為50微米至1000微米。進而,由於一次燒成多張陶瓷片的生產率高,因此可以通過在板上放置另一個陶瓷片並立起支柱後,再次在其上放置板的方式重複層壓。如此地,將陶瓷片佈置在板之間,並以1000℃至1600℃的高溫進行燒成。燒成時間可根據陶瓷片的面積和/或數量而不同。例如,當對一張長和寬為12英寸的陶瓷片進行燒成時,高溫燒成的時間可以為1小時至5小時。上述燒成是在無氧還原氣氛或空氣氣氛中進行。這種燒成方法可以對薄陶瓷片形成均勻的溫度和壓力分佈,因此可以防止產生熱應力,並且在高溫燒成後,通過調節冷卻步驟來消除因熱收縮引起的變形問題,從而提供具有非常均勻的平坦面的陶瓷薄板。由此製造的具有均勻的平坦面的陶瓷薄板的厚度可以達到20微米左右的非常薄的水準。由於陶瓷薄板在具有如此薄的厚度的同時具有作為所燒成的堅固基板的剛性板形態而非片狀,因此大大提高了後加工的精度,並且處理(handling)本身變得非常容易。在前述的用於探針卡的多層陶瓷基板的情況下,當使用以如上方式燒成的、厚度為80微米左右的陶瓷薄板時,可以獲得非常高的收率。
多層陶瓷基板及其製造方法:
參照圖2,對根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板及其製造方法進行說明。
圖2為示出根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。
在根據本發明的一實施例製造的陶瓷薄板通過鐳射加工的方法形成各層的導通孔,並且將導電膏填充於根據層的導通孔中。此時,導電膏可包含銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銀鈀(Ag-Pd)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)中的一種,優選地包含Ag。燒成不一定必須在無氧環境中進行,並且當使用Ag作為導電膏時,導電膏Ag可在空氣氣氛中,以700℃至900℃的溫度,優選地以800℃左右的溫度進行燒成。燒成時間可根據基板的數量和面積而不同,當對一張長和寬為12英寸的多層陶瓷基板進行燒成時,可以燒成時間可以為0.5小時至2小時。
目視(vision)檢查填充有導電膏的根據層的導通孔的合格/不良。良品則進行下一個步驟,不良品則在蝕刻去除導體後回收利用。對於良品,為導通孔進行各層的熱處理,各層印刷導體圖案並目視檢查合格/不良。如果是良品,對所印刷的導體圖案進行熱處理,然後進行下一個步驟,如果是不良品,可在蝕刻去除導體後回收利用。對於良品,各層印刷粘合材料,並且使層對齊並進行層壓結合,然後對結合體進行熱處理。對完成的結合體進行電學特性和機械特性的檢查。
如此,可以穩定地供應多層陶瓷基板。並且,除了應用於探針卡用多層陶瓷基板之外,上述陶瓷薄板的加工方法可以廣泛地應用於需要已加工的陶瓷薄板的地方。這種多層陶瓷基板的製造方法的收率非常高,並且如果在導電膏的燒成過程中出現問題,則可以通過使用蝕刻溶液蝕刻去除該層(layer)的導體部分來回收利用陶瓷薄板,因此更加有效。僅蝕刻金屬而不蝕刻陶瓷的蝕刻溶液在本領域中是眾所周知的,因此不進行特別限定和列出。
參照圖3和圖4,對本發明的另一個實施例的多層陶瓷基板及其製造方法進行說明。
圖3為示出根據本發明的另一個實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法包括:(1)對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟;(2)在上述多個陶瓷薄板中的每一個形成導通孔的步驟;(3)在上述多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;(4)利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的每一個的截面印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;(5)在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;(6)通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接的步驟;以及(7)對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行熱處理的步驟。
在上述(1)步驟中,本發明的一實施例可以對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板。即,本發明的一實施例可以通過對一個陶瓷生片進行燒成而生成一個陶瓷薄板,並且對另一個陶瓷生片進行燒成而生成另一個陶瓷薄板的方式,生成多個陶瓷薄板。在本步驟中,燒成溫度可以為1000℃至1500℃。進而,上述陶瓷生片可以具有50微米至600微米的厚度,上述陶瓷薄板可以具有10微米至500微米的厚度。並且,上述陶瓷生片及陶瓷薄板的直徑可以為12英寸以上。進而,在本步驟中,本發明的一實施例可以在無氧還原環境或空氣環境中對陶瓷生片進行1小時至5小時的燒成。
在上述(2)步驟中,本發明的一實施例可以在多個陶瓷薄板中的每一個形成導通孔。本發明的一實施例可以在一個陶瓷薄板形成一個以上的導通孔。此時,可以通過鐳射照射及化學蝕刻等工藝來形成上述導通孔。進而,上述導通孔的直徑可以為30微米至200微米。根據本發明的另一個實施例,形成於一個層的導通孔可以具有相同的大小。具體地,形成於一個層的導通孔可以具有相同的大小的原因在於,使用了各層獨立地生成並層壓陶瓷薄板的方法,解決了層間的導通孔的排列錯位的現有問題。以往,為了應對在層壓陶瓷生片後,整體燒成過程中所發生的導通孔的排列錯位的問題,在畸變嚴重的位置形成了較大的導通孔,在畸變相對較低的位置形成了較小的導通孔。由於這種現有過程中的導通孔具有各種大小,因此存在設計困難的問題,並且在成本和/或時間方面存在不便之處。
在上述(3)步驟中,本發明的一實施例可以在多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極。此時,在陶瓷薄板的導通孔中填充導電膏的原因,是為了後續層壓的多個陶瓷薄板之間的電性連接。進而,本步驟的用於導電膏的導體可以相應於銀、銅、金、鈀、鉑、銀鈀、鎳、鉬、鎢中的一種以上的物質。
在上述(4)步驟中,本發明的一實施例可以利用導電膏在多個陶瓷薄板中的每一個的截面印刷圖案。此時,各個陶瓷薄板所印刷的圖案可以不同。此時,印刷和熱處理後的圖案可以相應於內部電極。根據本發明的一實施例,上述內部電極的厚度可以為1微米至10微米。
在上述(5)步驟中,本發明的一實施例,在多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑。此時,上述最上位陶瓷薄板可以是指後續層壓多個陶瓷薄板時的將位於最上位層的陶瓷薄板。並且,可使用不影響印刷在陶瓷薄板的截面的圖案的材料作為粘合劑,來塗敷在圖案上。進而,上述粘合劑可以用於粘合後續所要層壓的陶瓷薄板。並且,上述粘合劑可以為無機物和/或有機物,無機物可包括玻璃、陶瓷等,有機物可包括環氧等。根據本發明的一實施例,上述粘合劑可以形成粘合層,上述粘合層的厚度可以為2微米至100微米。
在上述(6)步驟中,本發明的一實施例,可以通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並堆疊(層壓)各個上述多個陶瓷薄板,使得多個陶瓷薄板分別電性連接。即,印刷在一層的陶瓷薄板的表面的圖案,可以通過導通孔與印刷在另一層的陶瓷薄板的表面的圖案電性連接。換句話說,一層的內部電極可以通過該層的通孔電極與下位層的內部電極電性連接,一層的內部電極可以通過上位層的通孔電極與上位層的內部電極電性連接。最後,最下位層輸入端電極可以與作為最上層測量端的探針端子電性連接。
在上述(7)步驟中,本發明的一實施例,可以對所層壓的多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理。即,本發明的一實施例可以通過對所層壓的多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理,來熔化塗敷在多個陶瓷薄板中的每一個的截面的粘合劑,從而使多個陶瓷薄板相互粘合。此時,上述粘合劑的熔點可以根據構成上述粘合劑的材料而不同。進而,在此過程中,為了防止陶瓷薄板、印刷在陶瓷薄板的圖案和/或填充在陶瓷薄板的導通孔中的導電膏熔化,上述粘合劑的熔點可以低於陶瓷薄板的熔點、用於圖案印刷的導電膏的熔點(內部電極材料的熔點)及填充在通孔中的導電膏的熔點。此時,陶瓷薄板的熔點可以根據構成上述陶瓷薄板的材料而不同。因此,本發明的一實施例可以將所層壓的多個陶瓷薄板在高於粘合劑的熔點且低於陶瓷薄板的熔點的溫度下,進行燒成或熱處理。即,本發明的一實施例可以在不影響陶瓷薄板的溫度下,對所層壓的多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理,從而防止在陶瓷薄板本身產生的裂紋等不良。例如,本發明的一實施例可以在空氣環境中以600℃至900℃的溫度,優選地以800℃的溫度對所層壓的多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理。此時,燒成或熱處理時間可以根據所層壓的多個陶瓷薄板的數量及面積而不同。例如,當所層壓的多個陶瓷薄板中的每一個的直徑為12英寸時,本發明的一實施例可以對所層壓的多個陶瓷薄板進行0.5小時至2小時的燒成或熱處理。本發明的一實施例可以通過上述(1)至(7)步驟來製造多層陶瓷基板。
進而,本發明的一實施例可以在上述(3)步驟和/或上述(4)步驟之後,對多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔和/或圖案的導電性進行檢查。檢查結果,當導電性存在問題時,本發明的一實施例可以利用蝕刻溶液來蝕刻用於導通孔和/或圖案的導電膏,並再次執行上述(3)步驟和/或上述(4)步驟。此時,上述蝕刻溶液僅蝕刻導電膏而不蝕刻陶瓷薄板。
根據本發明的另一個實施例,用於內部電極或通孔電極的導電膏可以包含0%至20%的玻璃成分。在這種情況下,粘合劑可以塗覆於陶瓷薄板上而避開內部電極及通孔電極。當塗敷粘合劑並層壓多個陶瓷薄板後進行熱處理時,內部電極所包含的部分玻璃成分析出於導電膏的上部表面以形成薄玻璃層,從而可以更牢固地粘合多個陶瓷薄板。進而,內部電極所包含的部分玻璃成分存在於導電膏下部,以增強該層的陶瓷薄板與內部電極之間的粘合力。
根據本發明的再一個實施例,通過在陶瓷薄板的截面以避開導通孔的方式塗敷粘合劑來形成粘合層,並且可以在上述導通孔的位置填充相當於上述粘合層的厚度的導電膏,來電性連接多個陶瓷薄板。
圖4為示出根據圖3的實施例製造的多層陶瓷基板的結構的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板4010可以包括所層壓的多個陶瓷薄板4020。並且,上述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板4020可以包括通孔電極4030和內部電極4040。此時,上述通孔電極可以通過在形成於上述多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中,填充導電膏並進行熱處理來形成,並且上述內部電極可以通過利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的每一個的截面,印刷圖案並進行熱處理來形成。
上述多個陶瓷薄板可以通過對多個陶瓷生片進行燒成來生成,並且上述多層陶瓷基板可以通過以下步驟生成:在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑,通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接,對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理。對上述多層陶瓷基板的製造方法的詳細說明已在圖3中描述。
參照圖5,對根據本發明的另一個實施例的多層陶瓷基板及其製造方法進行說明。
圖5為示出根據本發明的另一個實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法包括以下步驟:(1)對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟;(2)在上述多個陶瓷薄板中的每一個形成導通孔的步驟;(3)在上述多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;(4)利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;(5)在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;(6)通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接的步驟;(7)對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理的步驟;(8)在上述最上位陶瓷薄板的截面形成外部電極的步驟;以及(9)在上述多個陶瓷薄板中的最下位陶瓷薄板的印刷有上述圖案的截面的反面,形成外部電極的步驟。
對上述(1)、(2)、(5)、(6)及(7)步驟的說明由根據圖3的實施例的對應步驟的說明來替代。
在上述(3)步驟中,本發明的一實施例可以在多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極。此時,上述通孔電極可以是指填充有導電膏的導通孔本身。
上述(4)步驟中,本發明的一實施例可以利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極。此時,上述內部電極可以是指印刷在陶瓷薄板的截面的圖案本身。進而,上述內部電極可以與通孔電極電性連接。即,本發明的一實施例在本步驟中,最上位陶瓷薄板可以不印刷圖案。
在上述(8)步驟中,本發明的一實施例可以在最上位陶瓷薄板的表面印刷外部電極。即,本發明的一實施例可以對多個陶瓷薄板進行層壓並進行燒成或熱處理後,在最上位陶瓷薄板的表面形成外部電極。此時,上述外部電極作為暴露於多個陶瓷薄板的外部的電極,可以通過導電膏的塗敷等來形成。
在上述(9)步驟中,本發明的一實施例可以在多個陶瓷薄板中的最下位陶瓷薄板的預先印刷有圖案的截面的反面,形成外部電極。此時,上述最下位陶瓷薄板可以是指位於所層壓的多個陶瓷薄板中的最下位層的陶瓷薄板。此時,上述外部電極作為暴露於多個陶瓷薄板的外部的電極,可以通過導電膏的塗敷等來形成。即,本發明的一實施例可以對多個陶瓷薄板進行層壓並進行燒成或熱處理後,在最下位陶瓷薄板的外部截面以對應於通孔電極位置的方式印刷外部電極。由此,本發明的一實施例可以通過存在於各層的陶瓷薄板的通孔電極,使多層陶瓷基板的最上位陶瓷薄板的外部電極與最下位陶瓷薄板的外部電極電性連接。由此,最上位陶瓷薄板的外部電極、最下位陶瓷薄板的外部電極、各層的內部電極可通過各層的通孔電極電性連接。本發明的一實施例可以通過上述(1)至(9)步驟製造多層陶瓷基板。
參照圖6,對根據本發明的再一個實施例的多層陶瓷基板及其製造方法進行說明。
圖6為示出根據本發明的再一個實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法包括以下步驟:(1)對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟;(2)在上述多個陶瓷薄板中的每一個形成導通孔的步驟;(3)在上述多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;(4)利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;(5)在上述最上位陶瓷薄板的截面形成外部電極的步驟;(6)在上述多個陶瓷薄板中的最下位陶瓷薄板的形成有上述內部電極的截面的反面,形成外部電極的步驟;(6)在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;(7)對各個上述多個陶瓷薄板進行對齊層壓,以便各個上述多個陶瓷薄板通過上述通孔電極、上述內部電極及上述外部電極電性連接的步驟;以及(8)對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理的步驟。
上述的本發明的一實施例與根據圖5的實施例的區別在於,可以對多個陶瓷薄板進行層壓之前,在最上位陶瓷薄板和最下位陶瓷薄板的截面形成外部電極。對本實施例的剩餘步驟的說明由根據圖5的實施例的對應步驟的說明來替代。
圖7為示出根據圖5或圖6的實施例製造的多層陶瓷基板的結構的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板7010可以包括所層壓的多個陶瓷薄板7020、7030、7040。並且,上述多個陶瓷薄板可以包括最上位陶瓷薄板7030和最下位陶瓷薄板7040。進而,位於多層陶瓷基板內部的各個陶瓷薄板7020可以包括通孔電極7050和/或內部電極7060,並且,位於多層陶瓷基板的最外廓的最上位陶瓷薄板7030和最下位陶瓷薄板7040可以包括通孔電極7050、內部電極7060和/或外部電極7070。
對上述多層陶瓷基板的製造方法的詳細說明已在圖5和圖6中描述。
各層材料不同的多層陶瓷基板及其製造方法:
參照圖8和圖9,對根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板及其製造方法進行說明。
圖8為示出根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法包括以下步驟:(1)對多個第一陶瓷生片進行燒成,從而生成多個第一陶瓷薄板的步驟;(2)對具有與上述第一陶瓷生片的材料不同的材料的第二陶瓷生片進行燒成,從而生成第二陶瓷薄板的步驟;(3)在上述多個第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板中的每一個形成導通孔的步驟;(4)通過在上述多個第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板中的每一個的導通孔中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;(5)利用導電膏在上述多個第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板中的每一個的截面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;(6)在上述多個第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;(7)通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板,使得上述多個第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板分別電性連接的步驟;以及(8)對所層壓的上述多個第一陶瓷薄板及第二陶瓷薄板進行燒成或熱處理的步驟。
在上述(2)步驟中,根據本發明的一實施例,上述第二陶瓷薄板可以具有與上述第一陶瓷薄板不同的電學性能的材料。例如,當印刷於特定層的圖案複雜時,使用介電常數僅適合於該特定層的材料的陶瓷薄板,從而可以使陶瓷薄板的厚度和圖案的面積保持與其他層相同的同時,易於設計該層的圖案。再例如,所製造的多層陶瓷基板應具有特定範圍的阻抗值,然而當多層陶瓷基板的所有層具有相同的材料時,可能不容易設計多層陶瓷基板具有上述阻抗值。此時,由於本實施例可以自由地構成組成多層陶瓷基板的特定層的材料,因此能夠容易地設計整個多層陶瓷基板具有上述阻抗值。根據本發明的另一個實施例,上述第二陶瓷薄板可以具有優於上述第一陶瓷薄板的材料的強度的材料。由此,可以改善整個多層陶瓷基板的彎曲強度。根據本發明的另一個實施例,上述第二陶瓷薄板可以具有與上述第一陶瓷薄板的材料不同的材料,從而能夠更容易地改善多層陶瓷基板的整個製造工藝。例如,本發明的一實施例對整個層中的僅需導通孔而無需內部電極的特定層,使用易於形成導通孔的材料(例如,易於加工導通孔的材料)而不考慮內部電極設計,從而可以改善設計所需的時間和成本。根據本發明的另一個實施例,上述第二陶瓷薄板可以具有與上述第一陶瓷薄板的材料不同功能的材料。例如,上述第二陶瓷薄板可以具有功能性材料或磁性材料,其中,上述功能性材料可以消除靜電放電現象(ESD)和/或呈現脈衝性的頻率脈衝雜訊(pulse noise),上述磁性材料設計有雜訊濾波器。換句話說,在現有技術中,為了消除層與層之間的電性信號的雜訊,在層與層之間插入了多個接地層(ground layer),這是因為設計上受限制,需要對所有層使用相同的材料。但是,如果使用上述磁性材料,則無需插入多個接地層。
對上述(1)、(3)至(8)步驟的說明由根據圖3的實施例的對應步驟的說明來替代。
根據本發明的另一個實施例,在多層陶瓷基板中,為了增強作為整個結構物的多層陶瓷基板的彎曲強度、穩定性及設計容易性等,與上述第一陶瓷薄板的材料不同的上述第二陶瓷薄板,可以佈置於整個層中的一層以上。其中,彎曲強度是指多層陶瓷基板整個的撓曲強度。
根據本發明的另一個實施例,多層陶瓷基板不僅可以包括上述第一陶瓷薄板和上述第二陶瓷薄板,還可以包括具有與上述第一陶瓷薄板和上述第二陶瓷薄板的材料不同的材料的陶瓷薄板。
根據本發明的另一個實施例,可以通過在根據上述實施例的上述(2)步驟中追加上述圖5的實施例或圖6的實施例,由此製造材料根據層而不同的多層陶瓷基板。
圖9為示出根據圖8的實施例製造的多層陶瓷基板的結構的圖。
根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板9010可以包括多個第一陶瓷薄板9020及第二陶瓷薄板9030。並且,上述多個第一陶瓷薄板9020及第二陶瓷薄板9030各自可以包括通孔電極9040和內部電極9050。
對上述多層陶瓷基板的製造方法的說明已在圖8中描述。
用於提高探針的耐用性的空間變壓器及其製造方法:
參照圖10、11及12,對根據本發明的一實施例的空間變壓器及其製造方法進行說明。
圖10為示出根據本發明的一實施例的空間變壓器的製造方法的圖。
根據本發明的一實施例的空間變壓器的製造方法包括以下步驟。
(1)對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟;(2)在上述多個陶瓷薄板中的每一個形成導通孔的步驟;(3)在所形成的上述導通孔中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;(4)利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的每一個的截面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;(5)在上述多個陶瓷薄板中的每一個的截面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;(6)通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接的步驟;(7)對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理,從而生成多層陶瓷基板的步驟;(8)對陶瓷生片進行燒成,從而生成探針固定用陶瓷薄板的步驟;(9)在上述探針固定用陶瓷薄板,形成具有探針的底面的形狀的孔的步驟;(10)在所形成的上述孔的側面塗敷電極材料的步驟;(11)在上述多層陶瓷基板的上部表面,以避開與上述孔相接觸的部分的方式塗敷粘合劑的步驟;(12)以形成於上述多層陶瓷基板的上部表面的內部電極與形成於上述探針固定用陶瓷薄板的孔相接觸的方式,在上述多層陶瓷基板層壓上述探針固定用陶瓷薄板的步驟;(13)對所層壓的上述多層陶瓷基板及上述探針固定用陶瓷薄板進行燒成或熱處理的步驟;(14)在存在於上述孔中的上述多層陶瓷基板的內部電極上形成焊料的步驟;(15)在上述孔中插入上述探針並按壓上述焊料的步驟;(16)通過對上述焊料進行熱處理來將上述探針固定到上述孔及上述多層陶瓷基板的內部電極的步驟。
對上述(1)至(7)步驟的說明由根據圖3的實施例的對應步驟的說明來替代。
在上述(8)步驟中,本發明的一實施例可以對新的陶瓷生片進行燒成,從而生成探針固定用陶瓷薄板11050。
在上述(9)步驟中,本發明的一實施例可以在探針固定用陶瓷薄板11050形成具有探針11010的底面的形狀的孔11080。此時,需要具有探針的底面的形狀的原因是為了將探針插入並固定到上述孔中。根據本發明的一實施例,當探針插入到上述孔時,上述孔與上述探針的側表面間隔11090可以設計為具有20微米以下的距離。在本發明的一實施例中,由於上述探針固定用陶瓷薄板由陶瓷材料製成,因此可以在薄板的截面形成孔而不破裂薄板。根據本發明的一實施例,用於形成上述孔的上述探針固定用陶瓷薄板的厚度可以為20微米至100微米。進而,根據本發明的一實施例,上述孔可以形成在與上述探針固定用陶瓷薄板相接觸的多層陶瓷基板11030的內部電極11070存在的位置。並且,上述探針可以通過焊料插入並固定到上述孔中,從而與多層陶瓷基板11030的內部電極11070電性連接。
在上述(10)步驟中,本發明的一實施例可以在所形成的上述孔11080的側表面塗敷電極材料11040。此時,上述電極材料可以相應於銀、銅、金、鎳、錫等,並且上述電極材料用於利用焊料11020將探針11010固定到上述探針固定用陶瓷薄板11050。
在上述(11)步驟中,本發明的一實施例可以在多層陶瓷基板11030的上部表面,以避開與上述孔11080相接觸的部分的方式,塗敷粘合劑11060。此時,粘合劑11060可以與用於粘合多層陶瓷基板11030的層與層之間的粘合劑相同。以上已描述了對粘合劑的詳細說明。
在上述(12)步驟中,在本發明的一實施例中,可以以形成於多層陶瓷基板的上部表面的內部電極11070與形成於上述探針固定用陶瓷薄板的孔11080相接觸的方式,在上述多層陶瓷基板層壓上述探針固定用陶瓷薄板。即,在所生成的多層陶瓷基板上還可以層壓一層探針固定用陶瓷薄板。
在上述(13)步驟中,本發明的一實施例可以對所層壓的多層陶瓷基板及探針固定用陶瓷薄板,進行燒成或熱處理。
在上述(14)步驟中,本發明的一實施例可以在存在於上述孔中的上述多層陶瓷基板的內部電極11070上,形成焊料11020。此時,上述焊料可以具有膏狀焊料(solder)的球形狀。根據本發明的一實施例,上述孔作為貫穿形成有上述孔的薄板的孔,形成有上述焊料的上述孔的底表面可以為多層陶瓷基板的內部電極11070的上表面。
在上述(15)和(16)步驟中,本發明的一實施例可以在上述孔11080中插入上述探針11010並按壓上述焊料。進而,本發明的一實施例可以通過對上述焊料進行熱處理,來將探針固定到上述孔及上述多層陶瓷基板的內部電極11070。具體地,通過在進行熱處理的同時向上述探針施壓,上述焊料11020變為液體流入到上述孔與上述探針之間並硬化,從而可以將上述探針固定到上述孔中。由此,本發明的一實施例可以在探針固定用陶瓷薄板上固定上述探針的底面,而且還可以固定上述探針的所有側面。進而,上述探針可以通過硬化的焊料與多層陶瓷基板的內部電極11070電性連接。
本發明的另一個實施例可以在探針固定用陶瓷薄板形成多個孔,並且可以採用掩模印刷或分配方法,在所形成的上述多個孔中共同形成焊料。而且,探針可以附著或反插入在固定板(夾具,jig),其中,上述探針的數量與所形成的上述孔的數量相同,上述固定板以所形成的上述多個孔的位置一致的方式排列。並且,附著在上述固定板的多個探針可以一起插入到上述多個孔。此後,通過對所形成的焊料一起進行熱處理,而將多個探針固定到多個孔中,然後可以將多個探針從上述固定板上拆卸。通過上述方法,就時間和成本而言,可以有效地將探針固定到多層陶瓷基板。
本發明的另一個實施例可在將探針固定用陶瓷薄板層壓於多層陶瓷基板之前,考慮到內部電極的位置而形成孔,其中上述內部電極佈置在與探針固定用陶瓷薄板相接觸的多層陶瓷基板的上表面,之後,將探針固定用陶瓷薄板層壓於多層陶瓷基板上。
圖11為根據圖10的實施例製造的空間變壓器的主視圖。
根據本發明的一個實施例的空間變壓器11200可以包括所層壓的多層陶瓷基板11030及探針固定用陶瓷薄板11050。並且,構成上述多層陶瓷基板的多個陶瓷薄板中的每一個可以包括通孔電極和內部電極。上述探針固定用陶瓷薄板11050可以包括:孔11080,其具有探針11010的底面的形狀;以及電極材料11040,其塗敷於上述孔的側表面,用於使探針11010固定於上述孔11080。進而,上述空間變壓器可以包括上述探針11010,其通過焊料11020及上述電極材料11040而固定到上述孔中。具體地,通過對形成於上述孔的焊料11020進行熱處理,上述探針可以固定在多層陶瓷基板11030及探針固定用陶瓷薄板11050。
對上述空間變壓器的製造方法的詳細說明已在圖10中描述。
圖11的11100為示出即將插入及按壓探針時的狀態的圖,11200為示出在插入及按壓探針並對焊料進行熱處理,來將探針固定到探針固定用陶瓷薄板之後所完成的空間變壓器的狀態的附圖。11060示出用於將探針固定用陶瓷薄板粘合到多層陶瓷基板的粘合劑,11030示出多層陶瓷基板。在圖11的詳細說明中的剩餘部分已在圖10中描述。
圖12為根據圖10的實施例製造的空間變壓器的俯視圖。
對圖12的詳細說明已在圖10的說明部分中描述。
包括具有不同熱膨脹係數的上下面的多層陶瓷基板及其製造方法(第1實施例):
以下,參照圖13至圖14,對根據本發明一實施例的包括具有不同熱膨脹係數的上下面的多層陶瓷基板的結構及其製造方法進行說明。
圖13是示出根據本發明第1實施例的多層陶瓷基板100的製造方法的流程圖。並且,圖14是示出根據本發明第1實施例的多層陶瓷基板100的結構的剖視圖。根據第1實施例的多層陶瓷基板100可以是指包括具有不同熱膨脹係數的上下面的多層陶瓷基板100。
參照圖13至圖14,根據第1實施例的多層陶瓷基板100的製造方法可以包括:分別對第一陶瓷生片、第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的步驟S1010;分別在第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130形成導通孔170的步驟S1020;在分別形成於第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的導通孔170中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極170的步驟S1030;利用導電膏分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極160的步驟S1040;分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,以避開導通孔170的方式塗敷粘合劑150的步驟S1050;將第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部且將第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,使得第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130相互電性耦接,從而生成多層陶瓷基板100的步驟S1060;對多層陶瓷基板100進行熱處理來粘合,使得一體的多層陶瓷基板形成向下凸出的形狀的步驟S1070和/或利用導電膏,分別在多層陶瓷基板100的上部面和下部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極的步驟S1080。
分別對第一陶瓷生片、第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的步驟S1010中,本實施例並不是以層壓多個陶瓷生片後進行燒成的方式製造多層陶瓷基板,而是以燒成各個的陶瓷生片來生成各個的陶瓷薄板後,層壓所生成的各個陶瓷薄板的順序製造多層陶瓷基板。在本步驟中,燒成陶瓷生片的溫度可以為1000℃至1500℃。並且,陶瓷生片的厚度可以為50微米至600微米,並且通過燒成陶瓷生片而生成的陶瓷薄板的厚度可以為10微米至500微米。另外,陶瓷生片和/或陶瓷薄板的直徑可以為12英寸以上。在本步驟中,陶瓷生片可以在無氧還原環境或空氣環境中進行燒成1小時至5小時。
分別在第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130形成導通孔170的步驟S1020中,本實施例可以在陶瓷薄板110、120、130形成一個以上的導通孔170。圖14是示出最終製造的多層陶瓷基板的形狀的圖,在圖14中,導通孔170呈現為形成於第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的導通孔170相互連通的形狀,並且每個陶瓷薄板110、120、130均形成有導通孔170。此時,可以通過鐳射照射及化學刻蝕等工藝來形成導通孔170。導通孔170的直徑可以為30微米至200微米。根據一實施例,形成於相同陶瓷薄板的導通孔170可以具有相同或不同的直徑。
在分別形成於第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的導通孔170中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極170的步驟S1030中,本實施例可以在形成於陶瓷薄板110、120、130的導通孔170中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極170。雖然導通孔170和通孔電極170顯示為相同的識別符號,但是導通孔170表示具有空的內部的結構,相反,通孔電極170表示在導通孔170中填充導電膏以用作電極的結構。通過在形成於各個陶瓷薄板110、120、130的導通孔170中填充導電膏而形成通孔電極170,從而在後續層壓各個陶瓷薄板時,可以使層間電性連接。填充於導通孔170中的導電膏可以包含銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銀鈀(Ag-Pd)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)中的一個以上的物質。
利用導電膏分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極160的步驟S1040中,本實施例可以利用導電膏在除了將位於多層陶瓷基板100的最上位層的陶瓷薄板(本實施例中為第三陶瓷薄板130)之外的剩餘陶瓷薄板110、120的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極160。此時,在本步驟中印刷並熱處理的圖案可以相當於內部電極160,這種內部電極160最終存在於多層陶瓷基板100的內部。內部電極160的厚度可以為1微米至20微米。
分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,以避開導通孔170的方式,塗敷粘合劑150的步驟S1050中,本實施例可以在陶瓷薄板110、120的上部面中除了形成有導通孔170的位置之外的剩餘部分,塗敷粘合劑150。即粘合劑150可以塗敷於內部電極160的上部面或直接塗敷於陶瓷薄板110、120的上部面。粘合劑150用於相互粘合陶瓷薄板110、120、130,並且可以使用不影響印刷於陶瓷薄板110、120的上部面的圖案的材料作為粘合劑進行塗敷。粘合劑150可以為無機物和/或有機物,無機物可以包含玻璃、陶瓷等,有機物可以包含環氧等。在最終所製造的多層陶瓷基板100中,粘合劑150可以形成粘合層150,此時,粘合層的厚度可以為2微米至100微米。
將第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部且將第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,使得第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130相互電性耦接,從而生成多層陶瓷基板100的步驟S1060中,本實施例能夠以形成於各個陶瓷薄板110、120、130的通孔電極170設置為一直線的方式,層壓陶瓷薄板110、120、130,以便電信號可以從第一陶瓷薄板110的下部面傳達到第三陶瓷薄板130的上部面。由此,陶瓷薄板110、120、130可以通過連通的通孔電極170相互電性連接。即形成於第一陶瓷薄板110的內部電極160可以通過通孔電極170與形成在第二陶瓷薄板120的內部電極160電性連接。最終,形成於第一陶瓷薄板110的下部面的外部電極140,可以通過通孔電極170與各層的內部電極160及形成於第三陶瓷薄板130的上部面的外部電極140電性連接。形成於第一陶瓷薄板110的下部面的外部電極140可以連接有仲介層(interposer)的彈簧針(pogo-pin),形成於第三陶瓷薄板130的上部面的外部電極140可以連接有用於接觸作為被試驗物件的半導體晶片的探針(probe pin)。根據本步驟層壓多個陶瓷薄板110、120、130的結構體可以是指多層陶瓷基板100。
對多層陶瓷基板100進行熱處理,使多層陶瓷基板形成向下凸出的形狀的步驟S1070中,本實施例可以對層壓多個陶瓷薄板110、120、130而形成的多層陶瓷基板100進行燒成或熱處理,使得塗敷於陶瓷薄板110、120的上部面的粘合劑熔化,並使其冷卻,從而使層壓的多個陶瓷薄板110、120、130相互粘合。根據本實施例,多個陶瓷薄板110、120、130可以具有互不相同的熱膨脹係數。例如,可以將陶瓷薄板110、120、130的材料設置為位於多層陶瓷基板100的最下位層的第一陶瓷薄板110的熱膨脹係數大於層壓在第一陶瓷薄板110上部的第二陶瓷薄板120的熱膨脹係數,並且第二陶瓷薄板120的熱膨脹係數大於位於多層陶瓷基板100的最上位層的第三陶瓷薄板130的熱膨脹係數。根據如此構成的多層陶瓷基板100在進行根據本步驟的燒成或熱處理之前,如圖14的(a)所示,具有由相互平行層壓的陶瓷薄板110、120、130構成的結構體的形狀。但是,經過根據本步驟的燒成或熱處理後,如圖14的(b)所示,多層陶瓷基板100具有向下凸出的形狀。這是因為,構成第一陶瓷薄板110的材料的熱膨脹係數大於構成第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的材料的熱膨脹係數,因此在相同溫度下,第一陶瓷薄板110比第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130膨脹更多後進行粘合。
根據一實施例,第一陶瓷薄板110的熱膨脹係數可以為5μm/(℃.m)至7μm /(℃.m),第二陶瓷薄板120的熱膨脹係數可以為3μm/(℃.m)至5μm/(℃.m),第三陶瓷薄板130的熱膨脹係數可以為1μm/(℃.m)至3μm/(℃.m)。
根據一實施例,當在800℃的空氣環境中,對多層陶瓷基板100進行熱處理時,多層陶瓷基板100的下部面的中心位置能夠以多層陶瓷基板100下部面的兩端點的位置為基準,向下移動10微米至50微米。
根據一實施例,用於粘合具有不同熱膨脹係數的陶瓷薄板之間的粘合劑150可以由具有更強粘合力的材料構成。儘管陶瓷薄板之間的相對長度或體積隨著溫度的變化而有所差異,但具有上述結構的多層陶瓷基板100仍可以保持層間粘合狀態。
根據一實施例,可以使用對物理外壓具有高耐久性的材料作為導電膏,在具有較大熱膨脹係數的陶瓷薄板形成內部電極、通孔電極和/或外部電極,可以預測熱處理步驟中的膨脹程度,在具有較大熱膨脹係數的陶瓷薄板形成比形成在其他陶瓷薄板的導通孔的大小更小的導通孔。
另一方面,塗敷於陶瓷薄板110、120的上部面的粘合劑的熔點可以根據構成粘合劑的材料而不同,本步驟中,為了防止陶瓷薄板110、120、130、印刷或填充於形成在陶瓷薄板110、120、130的內部電極160和/或通孔電極170的導電膏熔化,粘合劑150的熔點可以設置為低於陶瓷薄板110、120、130的熔點、用於圖像印刷的導電膏的熔點(內部電極材料的熔點)及填充於導通孔170中的導電膏的熔點。進而,陶瓷薄板110、120、130的熔點可以根據構成陶瓷薄板110、120、130的材料而不同。因此,本實施例可以在高於粘合劑150的熔點且低於陶瓷薄板110、120、130的熔點的溫度下,對層壓多個陶瓷薄板110、120、130而形成的多層陶瓷基板100進行燒成或熱處理。即本實施例可以在不影響陶瓷薄板110、120、130的溫度下,對多層陶瓷基板100進行燒成或熱處理,從而防止在陶瓷薄板110、120、130本身產生的變形、裂紋等不良。例如,本實施例可以在空氣環境中以600℃至900℃的溫度,優選地以800℃的溫度對多層陶瓷基板100進行燒成或熱處理。此時,燒成或熱處理時間可以根據所層壓的多個陶瓷薄板的數量和面積而不同。例如,當所層壓的多個陶瓷薄板中的每一個的直徑為12英寸時,本實施例可以對所層壓的多個陶瓷薄板進行0.5小時至2小時的燒成或熱處理。
利用導電膏分別在多層陶瓷基板100的上部面和下部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極的步驟S1080中,本實施例可以利用導電膏分別在由各層相互粘合而形成的多層陶瓷基板100的上部面和下部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極140。另一方面,用於根據本實施例的多層陶瓷基板100的內部電極160或通孔電極170的導電膏可以包含0%至5%的玻璃成分。在此情況下,粘合劑150能夠以避開內部電極160及通孔電極170的方式,塗敷於陶瓷薄板110、120、130上。當塗敷粘合劑150並層壓多個陶瓷薄板110、120、130後進行熱處理時,內部電極160所包含的部分玻璃成分析出於導電膏的上部表面以形成薄玻璃層,從而可以更牢固地粘合多個陶瓷薄板110、120、130。進而,內部電極160所包含的部分玻璃成分可以存在於導電膏下部,以增強該層的陶瓷薄板與內部電極之間的粘合力。
參照圖14的(b),在根據上述步驟製造的多層陶瓷基板100中,第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部,第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,並且上述多層陶瓷基板100具有整體向下凸出的形狀。第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130,通過層間連通的導通孔170相互電性連接(耦接),構成第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的材料的熱膨脹係數大於構成第三陶瓷薄板130的材料的熱膨脹係數。第一陶瓷薄板110的下部面形成有外部電極140,上部面形成有內部電極160,並且第一陶瓷薄板110形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170。第二陶瓷薄板120的上部面形成有內部電極160,並且第二陶瓷薄板120形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170。第三陶瓷薄板130的上部面形成有外部電極140,並且第三陶瓷薄板130形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170。第一陶瓷薄板110與第二陶瓷薄板120之間及第二陶瓷薄板120與第三陶瓷薄板130之間形成有粘合層150。粘合層150是指為了相互粘合所層壓的陶瓷薄板而塗敷於各個陶瓷薄板的上部的粘合劑,通過熱處理過程溶化後固化而形成的層。粘合層150由層間連通的導通孔170分隔。即連通的導通孔170所在處不存在粘合層150。
當上述的根據本發明第1實施例的多層陶瓷基板100用作探針卡(probe card)內的空間變壓器(space transformer)時,與現有的多層陶瓷基板相比,具有卓越的耐久性。以下是對空間變壓器的耐久性進行實驗的示例,上述空間變壓器由根據本實施例的多層陶瓷基板100構成。
實驗例:
在空氣環境的常溫下,利用由本實施例的多層陶瓷基板100構成的空間變壓器來試驗半導體晶片的不良與否。
實施例:
本實驗中所利用的多層陶瓷基板100的具體構成如下:第一陶瓷薄板110的熱膨脹係數為7μm/(℃.m),第二陶瓷薄板120的熱膨脹係數為5μm/(℃.m),第三陶瓷薄板130的熱膨脹係數為3μm/(℃.m),內部電極的材料為銀(Ag)且厚度為5微米。外部電極的材料為銀(Ag)且厚度為5微米。通孔電極的材料為銀(Ag)且直徑為60微米。陶瓷薄板的厚度為120微米且直徑為300毫米。粘合層的材料為玻璃且厚度為5微米至20微米。多層陶瓷基板100具有向下凸出的形狀,並且多層陶瓷基板100的下部面(與仲介層連接的部分)的中心位置設位於以下部面的兩端點的位置為基準向下隔開30微米的位置。
比較例:
構成根據比較例的多層陶瓷基板的陶瓷薄板的熱膨脹係數相同,均為7μm/(℃.m),並且其餘條件與實施例相同。根據比較例的多層陶瓷基板與實施例不同,具有平坦的結構而沒有向下凸出。
結果值:
【表1】
  實施例 比較例
空間變壓器損壞前執行的正常試驗次數 30205次 15010次
當空間變壓器緊固於仲介層的彈簧針及支撐件時空間變壓器的變形量 1微米 20微米
當空間變壓器緊固於中階層的彈簧針及支撐件時,空間變壓器的變形量表示以空間變壓器的末端面(與半導體晶片接觸的具有探針的面)的兩端點的位置為基準的中心位置的位置變化量,以試驗開始時(緊固時)的變壓器的末端面的中心位置的位置為基準,檢測變壓器的末端面的中心位置的位置向下移動的程度。根據實驗結果,在空間變壓器緊固於中階層的彈簧針及支撐件的時間點,根據本實施例的空間變壓器的變形量僅為比較例的1/20左右。通過上述實驗可以確認,當根據本實施例的多層陶瓷基板100的形狀緊固於仲介層的彈簧針及支撐件時,通過分散來自仲介層的壓力,並且抵消集中在多層陶瓷基板100的中心部的力,從而減少空間變壓器的變形量。
另外,當通過探針卡(使用根據本實施例的多層陶瓷基板100作為空間變壓器)對半導體晶片的性能等進行試驗時,直到空間變壓器損壞為止,可執行30205次的試驗。相反,在比較例的情況下,僅經過15010次的試驗,空間變壓器就出現損壞。通過上述實驗可以確認,當根據本實施例的多層陶瓷基板100的形狀在進行半導體晶片的試驗時,可以分散來自仲介層的壓力,從而提高多層陶瓷基板100的耐久性。
用於提高層間導電性的多層陶瓷基板及其製造方法(第2實施例、第3實施例、第4實施例):
以下,參照圖15至圖18,對根據本發明一實施例的用於提高層間導電性的多層陶瓷基板的結構及其製造方法進行說明。
圖15是示出根據本發明第2實施例的多層陶瓷基板的製造方法的流程圖。並且,圖16是示出根據本發明第2實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。根據第2實施例的多層陶瓷基板100可以是指用於提高層間導電性的多層陶瓷基板100。
參照圖15至圖16,根據第2實施例的多層陶瓷基板100的製造方法可以包括:對第一陶瓷生片、第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的步驟S3010;分別在第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130形成導通孔170的步驟S3020;在分別形成於第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的導通孔170中,填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極170的步驟S3030;在形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的通孔電極170的上部面,形成由導體構成的凸出部180的步驟S3040;利用導電膏分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極160的步驟S3050;分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,以避開凸出部180的方式塗敷粘合劑150的步驟S3060;將第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部,使得形成於第一陶瓷薄板110的凸出部180與形成在第二陶瓷薄板120的通孔電極170的下部面接觸,並且將第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,使得形成於第二陶瓷薄板120的凸出部180與形成在第三陶瓷薄板130的通孔電極170的下部面接觸,從而生成多層陶瓷基板100的步驟S3070;對多層陶瓷基板100進行熱處理,使第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130相互粘合的步驟S3080和/或利用導電膏分別在多層陶瓷基板100的上部面和下部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極140的步驟S3090。
對第一陶瓷生片,第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的步驟S3010的詳細描述,由上述圖13的步驟S1010的描述來代替。
分別在第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130形成導通孔170的步驟S3020的詳細描述,由上述圖13的步驟S1020的描述來代替。
在分別形成於第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的導通孔170中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極170的步驟S3030的詳細描述,由上述圖13的步驟S1030的描述來代替。
在形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的通孔電極170的上部面,形成由導體構成的凸出部180的步驟S3040中,本實施例可以在形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的通孔電極170的上部面形成凸出部180。此時,形成於第一陶瓷薄板110的凸出部180用於將第一陶瓷薄板110的通孔電極170和第二陶瓷薄板120的通孔電極170電性連接,其由導體構成。由於印刷在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部的內部電極160的厚度和/或塗敷於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部的粘合劑150的厚度,當層壓第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130時,陶瓷薄板的通孔電極170之間產生空的空間,並且由於這種空的空間,陶瓷薄板的通孔電極170不法相互接觸而電性連接。為了解決這種問題,本實施例在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的通孔電極170的上部面形成由導體構成的凸出部180,從而使陶瓷薄板的通孔電極170相互接觸而電性連接。此時,凸出部180的厚度的值可以與形成在該陶瓷薄板的內部電極160的厚度和塗敷於內部電極160的上部的粘合劑150的厚度之和的值相同。優選地,凸出部180的厚度可以為12微米。進而,凸出部180的側面部可以垂直於該陶瓷薄板的上部面。通過將上述凸出部180形成於通孔電極170的上部面,從而防止塗敷於陶瓷薄板的上部面的粘合劑150在熱處理過程中流入通孔電極170側而阻礙層間通孔電極170接觸的現象。
利用導電膏分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極160的步驟S3050的詳細描述,由上述圖13的步驟S1040的描述來代替。本實施例中,內部電極160以避開形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的凸出部180的方式形成,並且如此形成的內部電極160的末端與凸出部180的側面部接觸。由此,內部電極160通過凸出部180與通孔電極170電性連接。或者,內部電極160的末端不與凸出部180的側面部接觸,使得內部電極160不與通孔電極170電性連接。
分別在第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的上部面,以避開凸出部180的方式塗敷粘合劑150的步驟S3060的詳細描述,由圖13的步驟S1050的描述來代替。本實施例中,以避開形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的凸出部180的上部面的方式,塗敷粘合劑150。
將第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部,使得形成於第一陶瓷薄板110的凸出部180與形成在第二陶瓷薄板120的通孔電極170的下部面接觸,並且將第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,使得形成於第二陶瓷薄板120的凸出部180與形成在第三陶瓷薄板130的通孔電極170的下部面接觸,從而生成多層陶瓷基板100的步驟S3070中,本實施例能夠以形成於各個陶瓷薄板110、120、130的通孔電極170及凸出部180設置為一直線的方式層壓陶瓷薄板110、120、130,以便電信號可以從第一陶瓷薄板110的下部面傳達到第三陶瓷薄板130的上部面。即能夠以第一陶瓷薄板110的凸出部180的上部面與第二陶瓷薄板120的通孔電極170的下部面接觸,並且第二陶瓷薄板120的凸出部180的上部面與第三陶瓷薄板130的通孔電極170的下部面接觸的方式層壓陶瓷薄板110、120、130。由此,陶瓷薄板110、120、130可以通過連通的通孔電極170及凸出部180相互電性連接。即形成於第一陶瓷薄板110的內部電極160可以通過通孔電極170及凸出部180,與形成於第二陶瓷薄板120的內部電極160電性連接。最終,形成於第一陶瓷薄板110的下部面的外部電極140可以通過形成於各層的通孔電極170及凸出部180,與各層的內部電極160及形成於第三陶瓷薄板130的上部面的外部電極140電性連接。形成於第一陶瓷薄板110的下部面的外部電極140可以連接有彈簧針形態的仲介層的探頭,形成於第三陶瓷薄板130的上部面的外部電極140可以連接有用於接觸作為被試驗物件的半導體晶片的探針。根據本步驟層壓多個陶瓷薄板110、120、130的結構體可以是指多層陶瓷基板100。
對多層陶瓷基板100進行熱處理,使第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130相互粘合的步驟S3080中,本實施例可以對層壓多個陶瓷薄板110、120、130而形成的多層陶瓷基板100進行燒成或熱處理,使得塗敷於陶瓷薄板110、120的上部面的粘合劑熔化,並使其冷卻,從而使層壓的多個陶瓷薄板110、120、130相互粘合。
利用導電膏分別在多層陶瓷基板100的上部面和下部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極140的步驟S3090的詳細描述,由圖13的步驟S1080的描述來代替。
參照圖16,根據上述步驟製造的多層陶瓷基板100中,第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部,第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,並且形成於各個陶瓷薄板110、120、130的通孔電極170和形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的凸出部180,以置於一直線上且相互接觸的方式進行層壓。第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130通過形成於各個陶瓷薄板的通孔電極170及凸出部180相互電性連接(耦接)。第一陶瓷薄板110的下部面形成有外部電極140,上部面形成有內部電極160,並且第一陶瓷薄板110形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170。第二陶瓷薄板120的上部面形成有內部電極160,並且第二陶瓷薄板120形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170。第三陶瓷薄板130的上部面形成有外部電極140,並且第三陶瓷薄板130形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170。第一陶瓷薄板110與第二陶瓷薄板120之間及第二陶瓷薄板120與第三陶瓷薄板130之間形成有粘合層150。粘合層150是指為了相互粘合所層壓的陶瓷薄板,而塗敷於各個陶瓷薄板的上部的粘合劑,通過熱處理過程溶化後固化而形成的層。粘合層150由形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的凸出部180分隔。即凸出部180所在處不存在粘合層150。
圖17是示出根據本發明第3實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。根據第3實施例的多層陶瓷基板100可以是指用於提高層間導電性的多層陶瓷基板100。
參照圖17,本實施例能夠以避開從凸出部180(形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120)的外周緣隔開一定距離的位置,與上述凸出部180的外周緣之間的區域190及上述凸出部180的上部面的方式,塗敷粘合劑。即可以在凸出部180與粘合劑150之間形成空的空間190,使得凸出部180和粘合劑150不直接接觸。由此,可以防止由於粘合劑150和凸出部180的材料發生化學反應而導致凸出部180的導電性降低的現象。根據本發明第3實施例的多層陶瓷基板100可以在形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的凸出部180與粘合層150之間形成空的空間190。此時,凸出部180與粘合層150之間的距離可以為5微米至10微米。
圖18是示出根據本發明第4實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。根據第4實施例的多層陶瓷基板100可以是指用於提高層間導電性的多層陶瓷基板100。
參照圖18,本實施例可以在從凸出部180(形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120)的外周緣隔開一定距離的位置,與上述凸出部180的外周緣之間的區域190形成由陶瓷構成的固體膜200。即在凸出部180與粘合劑150之間形成空的空間190,使得凸出部180和粘合劑150不直接接觸,並且為了更可靠地防止粘合劑150和凸出部180的接觸,可以在空的空間190內形成固體膜200。此時,固體膜200可以在空的空間190內與粘合劑150接觸或與凸出部180的側面部接觸,也可以形成在均不接觸粘合劑150及凸出部180的位置。固體膜200可以由在粘合劑熔化的溫度下不會熔化的無機物陶瓷構成,並且可以由不與凸出部180的材料發生化學反應的材料構成。由此,可以更可靠地防止因粘合劑150流入凸出部180而彼此發生化學反應的現象,從而防止凸出部180的導電率降低的現象。根據本發明第4實施例的多層陶瓷基板100,可以在形成於第一陶瓷薄板110及第二陶瓷薄板120的凸出部180與粘合層150之間形成空的空間190,並且可以在所形成的空的空間190之間形成固體膜200。固體膜200的厚度可以與粘合層150的厚度相同。
用於提高層間粘合性的多層陶瓷基板及其製造方法(第5實施例、第6實施例、第7實施例):
以下,參照圖19至圖22,對根據本發明一實施例的用於提高層間粘合性的多層陶瓷基板的結構及其製造方法進行說明。
圖19是示出根據本發明第5實施例的多層陶瓷基板的製造方法的流程圖。並且,圖20是示出根據本發明第5實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。根據第5實施例的多層陶瓷基板100可以是指用於提高層間粘合性的多層陶瓷基板100。
參照圖19至圖20,根據第5實施例的多層陶瓷基板100的製造方法可以包括:對第一陶瓷生片、第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板、第二陶瓷薄板及第三陶瓷薄板的步驟S7010;分別在上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板形成導通孔及槽的步驟S7020;在分別形成於上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟S7030;利用導電膏分別在上述第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟S7040;在分別形成於上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板的槽中,填充粘合劑的步驟S7050;分別在上述第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板的上部面,以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟S7060;將上述第二陶瓷薄板層壓於上述第一陶瓷薄板的上部,且將上述第三陶瓷薄板層壓於上述第二陶瓷薄板的上部,使得形成於上述第一陶瓷薄板的通孔電極的上部面與形成於上述第二陶瓷薄板的通孔電極的下部面接觸且形成於上述第二陶瓷薄板的通孔電極的上部面與形成於上述第三陶瓷薄板的通孔電極的下部面接觸,從而生成多層陶瓷基板的步驟S7070;對上述多層陶瓷基板進行熱處理,使上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板相互粘合的步驟S7080和/或利用導電膏分別在上述多層陶瓷基板的上部面和下部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極的步驟S7090。
對第一陶瓷生片、第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板、第二陶瓷薄板及第三陶瓷薄板的步驟S7010的詳細描述,由圖13的步驟S1010的描述來代替。
分別在上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板形成導通孔及槽的步驟S7020中,本實施例可以在陶瓷薄板110、120、130形成一個以上的導通孔170及一個以上的槽230。圖20是示出最終製造的多層陶瓷基板100的形狀的圖,其示出了形成於第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130的導通孔170相互連通的形狀和槽230與形成在層間的粘合層結合的形狀,每個陶瓷薄板110、120、130均形成有導通孔170及槽230。此時,導通孔170和/或槽230可以通過鐳射照射、化學刻蝕等工藝形成。導通孔170和/或槽230的直徑可以為30微米至200微米。形成於相同陶瓷薄板的導通孔170和/或槽230可以具有相同的直徑。進而,槽230可以形成於層間粘合力較弱的位置或者不形成內部電極160、導通孔170和/或外部電極140的位置。
在分別形成於上述第一陶瓷薄板,上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟S7030的詳細描述,由圖13的步驟S1030的描述來代替。
利用導電膏分別在上述第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板的上部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟S7040的詳細描述,由圖13的步驟S1040的描述來代替。
在分別形成於上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板的槽中填充粘合劑的步驟S7050中,本實施例可以在形成於陶瓷薄板110、120、130的槽230中填充粘合劑。此時,填充於槽230中的粘合劑的材料可以與塗敷在陶瓷薄板110、120的上部的粘合劑150的材料相同或不同。此時,填充於槽230中的粘合劑可以為無機物和/或有機物,無機物可以包含玻璃、陶瓷等,有機物可以包含環氧等。
分別在上述第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板的上部面以避開導通孔的方式,塗敷粘合劑的步驟S7060的詳細描述,由圖13的步驟S1050的描述來代替。本實施例中,粘合劑150以避開導通孔170及槽230的方式塗敷於陶瓷薄板110、120的上部面。
將上述第二陶瓷薄板層壓於上述第一陶瓷薄板的上部,且將上述第三陶瓷薄板層壓於上述第二陶瓷薄板的上部,使得形成於上述第一陶瓷薄板的通孔電極的上部面與形成於上述第二陶瓷薄板的通孔電極的下部面接觸,且形成於上述第二陶瓷薄板的通孔電極的上部面與形成於上述第三陶瓷薄板的通孔電極的下部面接觸,從而生成多層陶瓷基板的步驟S7070中,本實施例能夠以形成於各個陶瓷薄板110、120、130的通孔電極170形成從第一陶瓷薄板110的下部面到第三陶瓷薄板130的上部面的一直線的方式層壓陶瓷薄板110、120、130。即能夠以第一陶瓷薄板110的通孔電極170的上部面與第二陶瓷薄板120的通孔電極170的下部面接觸,並且第二陶瓷薄板120的通孔電極170的上部面與第三陶瓷薄板130的通孔電極170的下部面接觸的方式,層壓陶瓷薄板110、120、130。由此,陶瓷薄板110、120、130可以通過連通的通孔電極170相互電性連接,並且,可以通過粘合層150及相互接觸的槽230,使層間粘合更牢固。即層壓的陶瓷薄板110、120、130相互牢固地粘合,最終,形成於第一陶瓷薄板110的下部面的外部電極140可以通過通孔電極170,與各層的內部電極160及形成於第三陶瓷薄板130的上部面的外部電極140電性連接。形成於第一陶瓷薄板110的下部面的外部電極140可以連接有仲介層的探頭,形成於第三陶瓷薄板130的上部面的外部電極140可以連接有用於接觸作為被試驗物件的半導體晶片的探針。根據本步驟層壓多個陶瓷薄板110、120、130的結構體可以是指多層陶瓷基板100。
對上述多層陶瓷基板進行熱處理,使上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板相互粘合的步驟S7080中,本實施例可以對層壓多個陶瓷薄板110、120、130而形成的多層陶瓷基板100進行燒成或熱處理,使得塗敷於陶瓷薄板110、120的上部面的粘合劑150及填充於槽230中的粘合劑熔化,並使其冷卻,從而使層壓的多個陶瓷薄板110、120、130相互粘合。此時,填充於各個陶瓷薄板110、120、130的槽230中的粘合劑由相同的材料構成,並且通過層壓及熱處理實現相同材料之間的粘合,使各層之間能夠更加牢固地粘合。
利用導電膏分別在上述多層陶瓷基板的上部面和下部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極的步驟S7090的詳細描述,由圖13的步驟S1080的描述來代替。
參照圖20,根據上述步驟製造的多層陶瓷基板100中,第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部,第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板120的上部,並且形成於各個陶瓷薄板110、120、130的通孔電極170以分別置於一直線上且相互接觸的方式進行層壓。第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130通過形成於各個陶瓷薄板的通孔電極170相互電性連接(耦接)。第一陶瓷薄板110的下部面形成有外部電極140,上部面形成有內部電極160,並且第一陶瓷薄板110形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170及貫通上部面和下部面且內部填充有粘合劑的槽230。第二陶瓷薄板120的上部面形成有內部電極160,並且第二陶瓷薄板120形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170及貫通上部面和下部面且內部填充有粘合劑的槽230。第三陶瓷薄板130的上部面形成有外部電極140,並且第三陶瓷薄板130形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的導通孔170及貫通上部面和下部面且內部填充有粘合劑的槽230。第一陶瓷薄板110與第二陶瓷薄板120之間及第二陶瓷薄板120與第三陶瓷薄板130之間形成有粘合層150。粘合層150是指為了相互粘合所層壓的陶瓷薄板而塗敷於各個陶瓷薄板的上部的粘合劑通過熱處理過程溶化後固化而形成的層。粘合層150由層間連通的導通孔170分隔。即連通的導通孔170所在處不存在粘合層150。
根據本發明第6實施例,可以將第二導通孔210代替第5實施例中的槽230形成於陶瓷薄板。在本實施例中,第二導通孔210起槽230的作用,第一導通孔是指導通孔170。
根據本實施例,根據第6實施例的多層陶瓷基板100的製造方法可以包括:分別對第一陶瓷生片、第二陶瓷生片及第三陶瓷生片進行燒成,從而生成第一陶瓷薄板、第二陶瓷薄板及第三陶瓷薄板的步驟;分別在上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板形成第一導通孔及第二導通孔的步驟;在分別形成於上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板的第一導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟;利用導電膏分別在上述第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板的上部面,印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟;在分別形成於上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板的第二導通孔中填充粘合劑的步驟;分別在上述第一陶瓷薄板及上述第二陶瓷薄板的上部面,以避開第一導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟;將上述第二陶瓷薄板層壓於上述第一陶瓷薄板的上部且將上述第三陶瓷薄板層壓於上述第二陶瓷薄板的上部,使得形成於上述第一陶瓷薄板的通孔電極的上部面與形成於上述第二陶瓷薄板的通孔電極的下部面接觸且形成於上述第二陶瓷薄板的通孔電極的上部面與形成於上述第三陶瓷薄板的通孔電極的下部面接觸,從而生成多層陶瓷基板的步驟;對上述多層陶瓷基板進行熱處理,使上述第一陶瓷薄板、上述第二陶瓷薄板及上述第三陶瓷薄板相互粘合的步驟和/或利用導電膏分別在上述多層陶瓷基板的上部面和下部面印刷圖案並進行熱處理,從而形成外部電極的步驟。
參照圖21,根據上述步驟製造的多層陶瓷基板100中,第二陶瓷薄板120層壓於第一陶瓷薄板110的上部,第三陶瓷薄板130層壓於第二陶瓷薄板的上部,並且形成於各個陶瓷薄板110、120、130的通孔電極170,以分別置於一直線上且相互接觸的方式進行層壓。第一陶瓷薄板110、第二陶瓷薄板120及第三陶瓷薄板130,通過形成於各個陶瓷薄板的通孔電極170相互電性連接(耦接)。第一陶瓷薄板110的下部面形成有外部電極140,上部面形成有內部電極160,並且第一陶瓷薄板110形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的第一導通孔170及貫通上部面和下部面且內部填充有粘合劑的第二導通孔210。第二陶瓷薄板120的上部面形成有內部電極160,並且第二陶瓷薄板120形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的第一導通孔170及貫通上部面和下部面且內部填充有粘合劑的第二導通孔210。第三陶瓷薄板130的上部面形成有外部電極140,並且第三陶瓷薄板130形成有貫通上部面和下部面且內部填充有導電膏的第一導通孔170及貫通上部面和下部面且內部填充有粘合劑的第二導通孔210。第一陶瓷薄板110與第二陶瓷薄板120之間及第二陶瓷薄板120與第三陶瓷薄板130之間形成有粘合層150。粘合層150是指為了相互粘合所層壓的陶瓷薄板而塗敷於各個陶瓷薄板的上部的粘合劑通過熱處理過程溶化後固化而形成的層。粘合層150由層間連通的第一導通孔170分隔。即連通的第一導通孔170所在處不存在粘合層150。
圖22是示出根據本發明第7實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。根據第7實施例的多層陶瓷基板100可以是指用於提高層間粘合性的多層陶瓷基板100。
參照圖22,本實施例可以在第一陶瓷薄板110的上部面、第二陶瓷薄板120的上部面和下部面及第三陶瓷薄板130的下部面形成凸起部220。此時,凸起部220在第一陶瓷薄板110的上部面及第二陶瓷薄板120的上部面,以避開內部電極160、導通孔170及槽230的方式形成,並且在第二陶瓷薄板120的下部面及第三陶瓷薄板130的下部面,以避開導通孔170及槽230的方式形成。進而,本實施例在步驟S7060中,在形成於第一陶瓷薄板110的上部面及第二陶瓷薄板120的上部面的凸起部220的表面塗敷粘合劑150。結果,增加了與粘合劑150接觸的陶瓷薄板110、120、130的表面積,從而能夠提高層間粘合力。進而,凸起部220及粘合劑150可以包含相同的材料,並且在此情況下,可以通過凸起部220與粘合劑150之間的化學反應,使凸起部220和粘合劑150更加牢固地粘合,由此可以進一步增強層間粘合力。例如,粘合劑150和凸起部220均可以包含二氧化矽(SiO2),並且粘合劑150的二氧化矽(SiO2)與凸起部220的二氧化矽(SiO2)可以進行化學反應以彼此更加牢固地粘合。進而,凸起部220的高度可以為1微米至10微米。根據本發明第7實施例的多層陶瓷基板100中,在第一陶瓷薄板110的上部面、第二陶瓷薄板120的上部面和下部面及第三陶瓷薄板130的下部面形成多個凸起部220,該凸起部220的凸出的所有表面與粘合劑150接觸。即所形成的的凸起部220插入於粘合層150內部。
本實施例中,凸起部220及粘合劑150均包含相同的材料(例如,二氧化矽(SiO2)),但凸起部220用於構成陶瓷薄板,其由高於粘合劑150的熔點的材料構成。即凸起部220和粘合劑150的熔點不同,因此在熔化(熱處理)粘合劑150使陶瓷薄板粘合的工藝中,凸起部220的狀態不會改變。例如,凸起部220的熔點可以為1100℃,粘合劑150的熔點可以為700℃。
本發明的保護範圍不限於以上明確說明的實施例的記載和表達。並且,再次說明的是,本發明所屬技術領域中的顯而易見的改變或替代也不能限制本發明的保護範圍。
工業實用性:
本發明可用於使用多層陶瓷基板的所有工業領域。
100:多層陶瓷基板 110:第一陶瓷薄板 120:第二陶瓷薄板 130:第三陶瓷薄板 140:外部電極 150:粘合劑 160:內部電極 170:導通孔 180:凸出部 190:空間 200:固體膜 210:第二導通孔 220:凸起部 230:槽 4010:多層陶瓷基板 4020:陶瓷薄板 4030:通孔電極 4040:內部電極 7020、7030、7040:陶瓷薄板 7050:通孔電極 7060:內部電極 7070:外部電極 9010:多層陶瓷基板 9020:第一陶瓷薄板 9030:第二陶瓷薄板 9040:通孔電極 9050:內部電極 11010:探針 11020:焊料 11030:多層陶瓷基板 11040:電極材料 11050:探針固定用陶瓷薄板 11060:粘合劑 11070:內部電極 11080:孔 11090:側表面間隔 11100:即將插入及按壓探針時的狀態 11200:空間變壓器
圖1為示出根據本發明的一實施例的陶瓷薄板的製造方法的圖。 圖2為示出根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法。 圖3為示出根據本發明的另一實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。 圖4為示出根據圖3的實施例製造的多層陶瓷基板的結構的圖。 圖5為示出根據本發明的另一個實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。 圖6為示出根據本發明的再一個實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。 圖7為示出根據圖5或圖6的實施例製造的多層陶瓷基板的結構的圖。 圖8為示出根據本發明的一實施例的多層陶瓷基板的製造方法的圖。 圖9為示出根據圖8的實施例製造的多層陶瓷基板的結構的圖。 圖10為示出根據本發明的一實施例的空間變壓器的製造方法的圖。 圖11為根據圖10的實施例製造的空間變壓器的主視圖。 圖12為根據圖10的實施例製造的空間變壓器的俯視圖。 圖13是示出根據本發明第1實施例的多層陶瓷基板100的製造方法的流程圖。 圖14是示出根據本發明第1實施例的多層陶瓷基板100的結構的剖視圖。 圖15是示出根據本發明第2實施例的多層陶瓷基板的製造方法的流程圖。 圖16是示出根據本發明第2實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。 圖17是示出根據本發明第3實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。 圖18是示出根據本發明第4實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。 圖19是示出根據本發明第5實施例的多層陶瓷基板的製造方法的流程圖。 圖20是示出根據本發明第5實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。 圖21是示出根據本發明第6實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。 圖22是示出根據本發明第7實施例的多層陶瓷基板的結構的剖視圖。
步驟:對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟
步驟:在上述多個陶瓷薄板中的每一個形成導通孔的步驟
步驟:在上述多個陶瓷薄板中的每一個的導通孔中填充導電膏並進行熱處理,從而形成通孔電極的步驟
步驟:利用導電膏在上述多個陶瓷薄板中的每一個的截面印刷圖案並進行熱處理,從而形成內部電極的步驟
步驟:在上述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個的截面以避開導通孔的方式塗敷粘合劑的步驟
步驟:通過上述通孔電極和上述內部電極,排列並層壓各個上述多個陶瓷薄板,使得上述多個陶瓷薄板分別電性連接的步驟
步驟:對所層壓的上述多個陶瓷薄板進行熱處理的步驟

Claims (5)

  1. 一種多層陶瓷基板製造方法,包括: 對多個陶瓷生片進行燒成,從而生成多個陶瓷薄板的步驟; 在所述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板形成一導通孔的步驟; 在所述多個陶瓷薄板中的所述每一個陶瓷薄板的所述導通孔中填充一導電膏並進行熱處理,從而形成一通孔電極的步驟; 利用所述導電膏在所述多個陶瓷薄板中的所述每一個陶瓷薄板的一截面印刷一圖案並進行熱處理,從而形成一內部電極的步驟; 在所述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的所述每一個陶瓷薄板的所述截面,以避開所述導通孔的方式塗敷一粘合劑的步驟; 通過所述通孔電極和所述內部電極,排列並層壓各個所述多個陶瓷薄板,使得所述多個陶瓷薄板分別電性連接的步驟;以及 對所層壓的所述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理的步驟。
  2. 如請求項1所述之多層陶瓷基板製造方法,其中 所述導電膏包含玻璃成分, 對所層壓的所述多個陶瓷薄板,以高於所述粘合劑的一熔點且低於所述陶瓷薄板的一熔點及所述導電膏的一熔點的溫度,進行熱處理。
  3. 如請求項1所述之多層陶瓷基板製造方法,其中 對所述通孔電極或所述內部電極的一導電性進行檢查,當所述導電性存在問題時,利用一蝕刻溶液來蝕刻所述導通孔的所述導電膏或所述圖案的所述導電膏,並重新填充所述導通孔或者重新印刷所述圖案。
  4. 如請求項1所述之多層陶瓷基板製造方法,其中 所述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的厚度為10微米至500微米,由所述粘合劑形成的粘合層的厚度為2微米至100微米,所述多個陶瓷薄板中的每個陶瓷薄板的直徑為12英寸以上。
  5. 一種多層陶瓷基板,包括: 多個陶瓷薄板層,其中所述多層陶瓷基板由所述多個陶瓷薄板層壓而形成,其中 所述多個陶瓷薄板通過對多個陶瓷生片進行燒成而形成, 所述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板包括一通孔電極和一內部電極,所述通孔電極通過在所述多個陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板所形成的一導通孔中填充一導電膏並進行熱處理而形成,所述內部電極通過利用所述導電膏在所述多個陶瓷薄板的每一個陶瓷薄板的一截面印刷一圖案並進行熱處理而形成, 所述多層陶瓷基板通過以下步驟形成:在所述多個陶瓷薄板中的除了最上位陶瓷薄板之外的剩餘陶瓷薄板中的每一個陶瓷薄板的一截面以避開所述導通孔的方式塗敷一粘合劑,並通過所述通孔電極和所述內部電極,排列並層壓各個所述多個陶瓷薄板,使得所述多個陶瓷薄板分別電性連接,對所層壓的所述多個陶瓷薄板進行燒成或熱處理。
TW109112045A 2019-04-10 2020-04-09 多層陶瓷基板及其製造方法 TWI728775B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190041706A KR102211998B1 (ko) 2019-04-10 2019-04-10 상이한 열팽창 계수를 갖는 상하면을 구비한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법
KR10-2019-0041706 2019-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202038686A true TW202038686A (zh) 2020-10-16
TWI728775B TWI728775B (zh) 2021-05-21

Family

ID=73025396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109112045A TWI728775B (zh) 2019-04-10 2020-04-09 多層陶瓷基板及其製造方法

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102211998B1 (zh)
TW (1) TWI728775B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115413110A (zh) * 2021-05-28 2022-11-29 Tse有限公司 异种材质的多层电路基板以及其制造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200714163A (en) * 2005-09-16 2007-04-01 Murata Manufacturing Co Ceramic multilayer substrate and process for producing the same
KR20090103002A (ko) 2008-03-27 2009-10-01 윌테크놀러지(주) 기판과 이를 포함하는 프로브 카드
KR20090120931A (ko) 2008-05-21 2009-11-25 윌테크놀러지(주) 인터포져 기판과 이를 포함하는 프로브 카드
JP2014029889A (ja) * 2010-11-17 2014-02-13 Panasonic Corp セラミック多層基板、およびセラミック多層基板の製造方法
KR101439153B1 (ko) * 2013-01-03 2014-09-12 (주)쓰리엘시스템 곡선 기판을 갖는 led 칩과 이를 이용한 led 패키지
JP6541530B2 (ja) * 2015-09-24 2019-07-10 三ツ星ベルト株式会社 ビア充填基板並びにその製造方法及び前駆体
JP2018133562A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 デクセリアルズ株式会社 接続構造体、異方性接着材料、および接続構造体の製造方法
KR102019794B1 (ko) * 2017-06-29 2019-09-09 주식회사 디아이티 프로브 핀의 내구성 강화를 위한 스페이스 트랜스포머 및 그의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115413110A (zh) * 2021-05-28 2022-11-29 Tse有限公司 异种材质的多层电路基板以及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200119471A (ko) 2020-10-20
TWI728775B (zh) 2021-05-21
KR102211998B1 (ko) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110678434B (zh) 多层陶瓷基板及其制造方法
KR101339493B1 (ko) 프로브 카드용 공간 변환기 및 그 제조방법
US8193456B2 (en) Electrical inspection substrate unit and manufacturing method therefore
US20110063066A1 (en) Space transformer for probe card and method of repairing space transformer
KR20090021090A (ko) 다층 와이어링 기판 및 그의 제조 방법, 및 ic 검사 장치에 사용하기 위한 기판 및 그의 제조 방법
US20140084955A1 (en) Fine pitch interposer structure
US9095065B2 (en) Method of repairing probe board and probe board using the same
TWI728775B (zh) 多層陶瓷基板及其製造方法
CN112689399A (zh) 多层配线基板、多层配线基板制造方法及探针卡
JP2015198093A (ja) インターポーザー、半導体装置、インターポーザーの製造方法、半導体装置の製造方法
KR102271665B1 (ko) 층간 도전성 향상을 위한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법
JP2012141274A (ja) プローブカード用セラミック基板及びその製造方法
JP4789675B2 (ja) 貫通孔を有する配線基板、その製造方法、ならびに該配線基板を有するプローブカード。
KR101153492B1 (ko) 프로브 카드용 세라믹 기판 제조 방법 및 프로브 카드용 세라믹 기판
KR102212007B1 (ko) 층간 접착성 향상을 위한 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법
JP2010177383A (ja) 多層セラミック基板及びその製造方法並びにプローブカード
JP2019096817A (ja) 配線基板およびプローブ基板
KR20110030904A (ko) 세라믹 기판 및 그의 제조 방법
JP2019054290A (ja) インターポーザー、半導体装置、インターポーザーの製造方法、半導体装置の製造方法
KR20220148681A (ko) Ltcc 기판을 제조하기 위한 슬러리 조성물, ltcc 기판의 제조 방법, ltcc 기판, 공간 변환기 및 공간 변환기의 제조 방법
JP2012069776A (ja) 配線基板
JP2016195235A (ja) 半導体検査装置及びその製造方法
JP2012049310A (ja) 配線基板