JPH01286494A - 低温焼成セラミック基板の製造方法 - Google Patents
低温焼成セラミック基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH01286494A JPH01286494A JP11478488A JP11478488A JPH01286494A JP H01286494 A JPH01286494 A JP H01286494A JP 11478488 A JP11478488 A JP 11478488A JP 11478488 A JP11478488 A JP 11478488A JP H01286494 A JPH01286494 A JP H01286494A
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- Japan
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- holes
- ceramic substrate
- diameter
- substrate
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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。
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）
本発明は基板表面に蒸着、スパッタリングにより導体配
線金属膜を形成し、シリコンベアーチップを搭載するタ
イプの高速演算素子等に利用されるセラミック多Ｎ基板
の改良に係るものである。
線金属膜を形成し、シリコンベアーチップを搭載するタ
イプの高速演算素子等に利用されるセラミック多Ｎ基板
の改良に係るものである。
（従来の技術）（発明が解決すべき課題）近時半導体装
置の小型化を実現する要求は一層厳しく、このためセラ
ミック多層基板についても種々の改良がなされているが
、機器を小型化するにあたって基板におけるスルーホー
ル径を極力小さいものが要求され、例えばφ０．０８＋
ｕ〜φ０．２５ｍ■程度に小さ（したものの実現が要望
されているが、これに見合うメタライズ組成物はいまだ
確定的ではない。
置の小型化を実現する要求は一層厳しく、このためセラ
ミック多層基板についても種々の改良がなされているが
、機器を小型化するにあたって基板におけるスルーホー
ル径を極力小さいものが要求され、例えばφ０．０８＋
ｕ〜φ０．２５ｍ■程度に小さ（したものの実現が要望
されているが、これに見合うメタライズ組成物はいまだ
確定的ではない。
例えばセラミック基板としてアルミナを用いた場合Ｗ、
Ｍｏメタライズが用いられているが、スルーホール径が
φＯ，ＯＴｏｍ〜φ０．０１１１程度に小さくなると、
抵抗値が高くなり過ぎ実用的に問題がある。
Ｍｏメタライズが用いられているが、スルーホール径が
φＯ，ＯＴｏｍ〜φ０．０１１１程度に小さくなると、
抵抗値が高くなり過ぎ実用的に問題がある。
又、低温焼成セラミック基板においてはＣｕ又はＣｕＯ
系のメタライズ組成物が使用し得るとされているが、Ｃ
ｕ主成分のものにあっては大気中における脱脂工程段階
でＣｕが酸化され体積膨張を起し、ＣｕＯ主成分のもの
にあっては還元又は中性雰囲気での加熱でＣｕＯがＣｕ
になり導体化するときに、体積収縮を生じ、このような
メタライズの体積の膨張、収縮はセラミック基板や、配
線にクラックを生じるおそれがあり、更にスルーホール
内でのメタライズ組成物とセラミック基板との焼成収縮
率の不一致は、スルーホール内壁とＣｕとの間の空隙の
発生や、導体部のクランク発生により、４通不良を発生
するおそれがあった。
系のメタライズ組成物が使用し得るとされているが、Ｃ
ｕ主成分のものにあっては大気中における脱脂工程段階
でＣｕが酸化され体積膨張を起し、ＣｕＯ主成分のもの
にあっては還元又は中性雰囲気での加熱でＣｕＯがＣｕ
になり導体化するときに、体積収縮を生じ、このような
メタライズの体積の膨張、収縮はセラミック基板や、配
線にクラックを生じるおそれがあり、更にスルーホール
内でのメタライズ組成物とセラミック基板との焼成収縮
率の不一致は、スルーホール内壁とＣｕとの間の空隙の
発生や、導体部のクランク発生により、４通不良を発生
するおそれがあった。
この点を改良したのが特願昭６２−１２９４４１号に示
すようにＰｄ／Ｃｕｂ／Ｃｕ、 Ｐｔ／Ｃｕｂ／Ｃｏメ
タライズ組成物でＣｕもしくはＣｕＯの酸化還元による
体積の膨張収縮変化を減少させることにより一応の成果
を得たが、メタライズ組成物中にＰｄ又はｐｔが混合さ
れているために、電気抵抗値が高くスルーホール径が小
さくなると到底使用することができないと判った。
すようにＰｄ／Ｃｕｂ／Ｃｕ、 Ｐｔ／Ｃｕｂ／Ｃｏメ
タライズ組成物でＣｕもしくはＣｕＯの酸化還元による
体積の膨張収縮変化を減少させることにより一応の成果
を得たが、メタライズ組成物中にＰｄ又はｐｔが混合さ
れているために、電気抵抗値が高くスルーホール径が小
さくなると到底使用することができないと判った。
（課題を解決するための手段）
本発明は鋭意この問題の解決について検討の結果従来好
ましくないと思われていたＣｕ単体もしくはＡｕ４ｉ体
であっても、特定のスルーホール孔径すなわち０．２５
ｍｍ以下好ましくは０．２０ｍｍ以下においては膨張、
収縮の影響が少なくしかも電気的導通に好ましいことを
見出した。
ましくないと思われていたＣｕ単体もしくはＡｕ４ｉ体
であっても、特定のスルーホール孔径すなわち０．２５
ｍｍ以下好ましくは０．２０ｍｍ以下においては膨張、
収縮の影響が少なくしかも電気的導通に好ましいことを
見出した。
（作 用）
本発明の詳細を図面を参照して各工程ごとに順次説明す
る。（以下第１図参照） 特開昭５９−９２９４３号公報に示すように重量比でＺ
ｎＯ４χ、 ＭｇＯ１３χ、Ａ１２０３２３χ、 ５ｉ
Ｏｚ ５Ｂ！、 ８２０３及びＰｚＯｓ各１％の組成と
なるように、ＺｎＯ，ＭｇＣＯ３゜Ａβ（０１１）３．
ＳｉＯ□、ｔｌ＋ＢＯａ及びｌｌ３ｒ’０４を秤量し
、ライカイ機にて混合し、アルミナ坩堝を用いて、１４
５０℃で溶融せしめた後、水中に投入し、急冷してガラ
ス化し、アルミナ製ボールミルにて平均粒径２μ〜３μ
に粉砕してフリットとする。このフリットに有機質バイ
ンダーと溶剤とを混合してスラリー化し、ドクターブレ
ード法によって厚さ０．６酊のグリーンシート（焼成後
基板１１となる）を製造する。
る。（以下第１図参照） 特開昭５９−９２９４３号公報に示すように重量比でＺ
ｎＯ４χ、 ＭｇＯ１３χ、Ａ１２０３２３χ、 ５ｉ
Ｏｚ ５Ｂ！、 ８２０３及びＰｚＯｓ各１％の組成と
なるように、ＺｎＯ，ＭｇＣＯ３゜Ａβ（０１１）３．
ＳｉＯ□、ｔｌ＋ＢＯａ及びｌｌ３ｒ’０４を秤量し
、ライカイ機にて混合し、アルミナ坩堝を用いて、１４
５０℃で溶融せしめた後、水中に投入し、急冷してガラ
ス化し、アルミナ製ボールミルにて平均粒径２μ〜３μ
に粉砕してフリットとする。このフリットに有機質バイ
ンダーと溶剤とを混合してスラリー化し、ドクターブレ
ード法によって厚さ０．６酊のグリーンシート（焼成後
基板１１となる）を製造する。
次に所定の位置にパンチングで孔をあけてスルーホール
１２を形成する。ついでこのスルーホール１２内にメタ
ライズ１３を埋め込む。メタライズの調合成分はＣｕ粉
末１００重量部、樹脂８重量部、溶剤適量からなるもの
とする。
１２を形成する。ついでこのスルーホール１２内にメタ
ライズ１３を埋め込む。メタライズの調合成分はＣｕ粉
末１００重量部、樹脂８重量部、溶剤適量からなるもの
とする。
ついでグリーンシートの外形を所定の形状にカッティン
グした後、グリーンシート及びＣｕペースト中に含まれ
る樹脂を飛散させる。
グした後、グリーンシート及びＣｕペースト中に含まれ
る樹脂を飛散させる。
かくしたものを大気中で６００°Ｃ〜７５０℃で仮焼し
て残存カーボンを焼失させ除去する。
て残存カーボンを焼失させ除去する。
次にＮ１１３分解ガス雰囲気中で３５０℃〜７５０℃で
スルーホール１２中のＣｕＯを還元してＣｕとする。
スルーホール１２中のＣｕＯを還元してＣｕとする。
ついでＮ１１３分解ガス雰囲気中又は中性雰囲気中で焼
成し、セラミックとＣｕを焼結する。
成し、セラミックとＣｕを焼結する。
かくしたものを表面研磨し、仮焼工程でＣｕの酸化によ
る体積膨張で基板表面で噴き出したＣｕを研溶し削り落
とすと同時に後の工程の蒸着やスパッタリングのために
平滑な表面を作る。
る体積膨張で基板表面で噴き出したＣｕを研溶し削り落
とすと同時に後の工程の蒸着やスパッタリングのために
平滑な表面を作る。
ついで回路導体１４を蒸着又はスパッター及びエツチン
グにより形成（薄膜パターン）し、次にスルーホール内
にＣｕ、Ａｕ （本発明）及びＰｄ／Ｃｕ０（比較例
）を充填したテストサンプルで、スルーホール内径とセ
ラミックの破断の有無の関連を示せば第１表のとおりで
あり、更にセラミック基板の厚さ１．１ｍｓを用い、こ
のスルーホール内径と前記した各メタライズの抵抗値を
測定した結果を示せば第２表のとおりである。
グにより形成（薄膜パターン）し、次にスルーホール内
にＣｕ、Ａｕ （本発明）及びＰｄ／Ｃｕ０（比較例
）を充填したテストサンプルで、スルーホール内径とセ
ラミックの破断の有無の関連を示せば第１表のとおりで
あり、更にセラミック基板の厚さ１．１ｍｓを用い、こ
のスルーホール内径と前記した各メタライズの抵抗値を
測定した結果を示せば第２表のとおりである。
これによればスルーホール内径がφ０．２５龍以下好ま
しくはφ０．２０ｍｍ以下の場合はセラミックに破断を
生ぜず気密性もよく、スルーホールの抵抗も小さく満足
すべきものであった。
しくはφ０．２０ｍｍ以下の場合はセラミックに破断を
生ぜず気密性もよく、スルーホールの抵抗も小さく満足
すべきものであった。
第１表
Ｃｕ粒径とスルーホール周囲のセラミック破断（ａ）
Ｘ ：破断 ×印以外は気密性も合格１ ｘｔｏ−
’ ｓｔｄ／ｃｃ以下 第２表 スルーホール抵抗値（ｍΩ） （ンわＣｕ粉は粒径１５μ以上を使用すると、ち密な焼
結体になりにくくスルーホールの抵抗（勤吠きくなる。
Ｘ ：破断 ×印以外は気密性も合格１ ｘｔｏ−
’ ｓｔｄ／ｃｃ以下 第２表 スルーホール抵抗値（ｍΩ） （ンわＣｕ粉は粒径１５μ以上を使用すると、ち密な焼
結体になりにくくスルーホールの抵抗（勤吠きくなる。
面ペーストは市販のものを使用してもよい。
代表的なものとしてデュポン社製５７１８０をテストし
て同様の結果を得た。
て同様の結果を得た。
なお上記においてはセラミック基板の上下両面に回路導
体を設けた場合を示したが第２図に示す如く、基板の内
部の回路導体としてＣｕまたはＡｕの厚膜メタライズ層
１３を形成するようにした場合、あるいは第３図に示す
ように基板自体を多層に形成した場合を含むものである
。（なお第２図第３図において第１図と同一部分には同
じ符号を付しであるので説明を省略する） （発明の効果） 本発明のよればセラミック５４反のスルーホール孔径が
φ０．２５ｍ１以下であっても導体抵抗が小さくしかも
ＣｕやＡｕ単体をメタライズに用いているにもかかわら
ずセラミック破断を生じることなく基板の気密性を確保
することができる。
体を設けた場合を示したが第２図に示す如く、基板の内
部の回路導体としてＣｕまたはＡｕの厚膜メタライズ層
１３を形成するようにした場合、あるいは第３図に示す
ように基板自体を多層に形成した場合を含むものである
。（なお第２図第３図において第１図と同一部分には同
じ符号を付しであるので説明を省略する） （発明の効果） 本発明のよればセラミック５４反のスルーホール孔径が
φ０．２５ｍ１以下であっても導体抵抗が小さくしかも
ＣｕやＡｕ単体をメタライズに用いているにもかかわら
ずセラミック破断を生じることなく基板の気密性を確保
することができる。
第１図〜第３図は本発明の各実施例の断面図である。
１１・・・基板、１２・・・スルーホール、１３・・・
厚膜メタライズ、１４・・・回路導体
厚膜メタライズ、１４・・・回路導体
Claims (1)
- ２以上の導体配線を有するセラミック基板の導体配線が
スルーホール孔に充填された金属により電気的に導通さ
れたセラミック基板において、スルーホール孔が孔径０
．２５ｍｍ以下であって、この中にＣｕ粉末又はＡｕ粉
末のいずれか一種以上を充填したことを特徴とするセラ
ミック基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114784A JPH0728129B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114784A JPH0728129B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286494A true JPH01286494A (ja) | 1989-11-17 |
| JPH0728129B2 JPH0728129B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=14646597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63114784A Expired - Fee Related JPH0728129B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728129B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5362551A (en) * | 1991-05-22 | 1994-11-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic substrate |
| JP2007305953A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-11-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板、キャパシタ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59178752A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Hitachi Ltd | 多層配線基板 |
| JPS60167489A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | 富士通株式会社 | セラミツク回路基板の製造方法 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63114784A patent/JPH0728129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59178752A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Hitachi Ltd | 多層配線基板 |
| JPS60167489A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | 富士通株式会社 | セラミツク回路基板の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5362551A (en) * | 1991-05-22 | 1994-11-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic substrate |
| JP2007305953A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-11-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板、キャパシタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0728129B2 (ja) | 1995-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |