JPH0282598A - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents
セラミック多層基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH0282598A JPH0282598A JP63232603A JP23260388A JPH0282598A JP H0282598 A JPH0282598 A JP H0282598A JP 63232603 A JP63232603 A JP 63232603A JP 23260388 A JP23260388 A JP 23260388A JP H0282598 A JPH0282598 A JP H0282598A
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- Japan
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- manufacturing
- ceramic multilayer
- paste
- layer
- ceramic
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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、電子回路の配線基板として利用されるセラミ
ック多層基板の製造方法に関するものである。
ック多層基板の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
近年、窒化けい素（以下、Ｓｉ、Ｎ、と記す）は高絶縁
性、高強度、低誘電率であるが、熱伝導率が低いため、
Ｓｉ、 Ｎ４の上に高熱伝導性と高絶縁性を持った窒化
アルミニウム（以下、 ＡＱＮと記す）を結合させたセ
ラミック基板が注目を浴びている。
性、高強度、低誘電率であるが、熱伝導率が低いため、
Ｓｉ、 Ｎ４の上に高熱伝導性と高絶縁性を持った窒化
アルミニウム（以下、 ＡＱＮと記す）を結合させたセ
ラミック基板が注目を浴びている。
従来のこの種の多層基板の製造方法について、第４図に
より説明する。
より説明する。
同図は従来のセラミック多層基板の断面図で、まず、Ｓ
ｉ、Ｎ、を焼結したセラミック基板１の表面に、後に導
電路となる所定のパターンを描く空隙２ａを設けた第１
層２をＡＧＮで形成する１次に、めっき処理によって上
記の空隙２ａに金、銀、銅などの金属で導電路３を形成
する。
ｉ、Ｎ、を焼結したセラミック基板１の表面に、後に導
電路となる所定のパターンを描く空隙２ａを設けた第１
層２をＡＧＮで形成する１次に、めっき処理によって上
記の空隙２ａに金、銀、銅などの金属で導電路３を形成
する。
次に、上記の導電路３と導通する導通路４となる連結孔
を設けた第２層５をＡＱＮで形成した後、焼成し、めっ
き処理によって」−記の導通路４と導電路６を形成する
。
を設けた第２層５をＡＱＮで形成した後、焼成し、めっ
き処理によって」−記の導通路４と導電路６を形成する
。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記の構成では、ＡＱＮの第１層２およ
び第２層５を焼結する工程の歩留りが悪いという問題が
あった。また、導電路３，６を形成するために独立した
めっき処理工程が必要であるため、量産性がないという
問題もあった。さらには、焼成した後、 ＡＱＮを焼結
した第１層２および第２層５にめっきによって導電路を
形成するため、ＡＱＮの焼結体と導電路３，６とが十分
に結合しない場合があり、信頼性が低いという問題もあ
った。
び第２層５を焼結する工程の歩留りが悪いという問題が
あった。また、導電路３，６を形成するために独立した
めっき処理工程が必要であるため、量産性がないという
問題もあった。さらには、焼成した後、 ＡＱＮを焼結
した第１層２および第２層５にめっきによって導電路を
形成するため、ＡＱＮの焼結体と導電路３，６とが十分
に結合しない場合があり、信頼性が低いという問題もあ
った。
本発明は上記の問題を解決するもので、量産性よく高信
頼性のセラミック多層基板の製造方法を提供するもので
ある。
頼性のセラミック多層基板の製造方法を提供するもので
ある。
（課題を解決するための手段）
上記の課題を解決するため、本発明は＋ Ｓｉ、Ｎ。
の焼結体の上に、Ａ（ＩＮと酸化ジルコニウム（以下、
ＺｒＯ□と記す）と有機物質の混合物の層と、ＡＱＮと
有機物の混合物の層を交互に複数印刷した後、焼成する
ものである。
ＺｒＯ□と記す）と有機物質の混合物の層と、ＡＱＮと
有機物の混合物の層を交互に複数印刷した後、焼成する
ものである。
（作 用）
上記の構成により、ＡＱＮとＺｒＯ，が焼成時に反応し
、高電導性および高熱伝導性を有する窒化ジルコニウム
が生成する。従って、焼成前に印刷したＡＩＩＮとＺｒ
Ｏ□と有機物質の混合物の層は、焼成と同時に導電路と
なるため、量産性が高い上に、基板との結合が完全で高
い信頼性を有するセラミック多層基板が得られる。
、高電導性および高熱伝導性を有する窒化ジルコニウム
が生成する。従って、焼成前に印刷したＡＩＩＮとＺｒ
Ｏ□と有機物質の混合物の層は、焼成と同時に導電路と
なるため、量産性が高い上に、基板との結合が完全で高
い信頼性を有するセラミック多層基板が得られる。
（実施例）
本発明の一実施例について、第１図ないし第３図により
説明する。まず、ＡＱＮ粉末に１．焼結助剤として酸化
イツトリウム（Ｖｚｏａ）を２重量％、結合剤としてポ
リビニルブチラールを５重量％、溶媒としてイソプロピ
ルアルコールを加えたペースト状の混合物（以下、ペー
ストＡと記す）と。
説明する。まず、ＡＱＮ粉末に１．焼結助剤として酸化
イツトリウム（Ｖｚｏａ）を２重量％、結合剤としてポ
リビニルブチラールを５重量％、溶媒としてイソプロピ
ルアルコールを加えたペースト状の混合物（以下、ペー
ストＡと記す）と。
（７，ｒ（］２）。、 ３３ （ＡＱＮ）ｏ、 ｅ−な
る組成に配合したＡＱＮとＺｒＯ２の混合粉に、結合剤
としてポリビニルブチラールを５重量％、溶媒としてイ
ソプロピルアルコールを加えたペースト状の混合物（以
下、ペーストＢと記す）を用意する。次に、第１図のよ
うに、縦×横×厚さがそれぞれ３０ Ｘ ３０ Ｘ ０
．５ｍｍのＡＱＮのセラミック基板７を焼結して形成し
、その表面にペーストＡを用いて全面にスクリーン印刷
して第１ペーストＡ層８を形成し、乾燥させる。次に、
その表面にペーストＢを用いて第２図（ａ）のようなパ
ターンでスクリーン印刷して第１ペーストＢパターン９
を形成し、乾燥させる。次に、その表面に再びペースト
Ａ用いて第２図（ｂ）に示すように連結孔１０ａを設け
たパターンでスクリーン印刷し、第２ペーストＡ層１０
を形成し、乾燥させる。さらに、その表面にペーストＢ
を用いて第２図（Ｃ）に示すようなパターンで印刷し、
第２ペーストＢパターン１１を形成し、乾燥させる。
る組成に配合したＡＱＮとＺｒＯ２の混合粉に、結合剤
としてポリビニルブチラールを５重量％、溶媒としてイ
ソプロピルアルコールを加えたペースト状の混合物（以
下、ペーストＢと記す）を用意する。次に、第１図のよ
うに、縦×横×厚さがそれぞれ３０ Ｘ ３０ Ｘ ０
．５ｍｍのＡＱＮのセラミック基板７を焼結して形成し
、その表面にペーストＡを用いて全面にスクリーン印刷
して第１ペーストＡ層８を形成し、乾燥させる。次に、
その表面にペーストＢを用いて第２図（ａ）のようなパ
ターンでスクリーン印刷して第１ペーストＢパターン９
を形成し、乾燥させる。次に、その表面に再びペースト
Ａ用いて第２図（ｂ）に示すように連結孔１０ａを設け
たパターンでスクリーン印刷し、第２ペーストＡ層１０
を形成し、乾燥させる。さらに、その表面にペーストＢ
を用いて第２図（Ｃ）に示すようなパターンで印刷し、
第２ペーストＢパターン１１を形成し、乾燥させる。
このようにして形成した各層の乾燥後の厚さは。
約５０μｍであった。
次に、この積層体を脱脂した後、Ｉ＋２！素雰囲気中で
１８００℃、２時間の焼成を行った。
１８００℃、２時間の焼成を行った。
このようにして得られたセラミック多層基板は、第１ペ
ーストＡパターンおよび第２ペーストＢパターン９およ
びＩｆがそれぞれ金属に等しい導通性を示し、第３図に
示すように導電路１２ａと］−２ｂおよび１３ａと１３
ｂが形成される。
ーストＡパターンおよび第２ペーストＢパターン９およ
びＩｆがそれぞれ金属に等しい導通性を示し、第３図に
示すように導電路１２ａと］−２ｂおよび１３ａと１３
ｂが形成される。
これらの導電路１２ａ 、 １２ｂ 、 １３ａおよび
Ｌ３ｂの導通の有無を確認したところ、導電路＋２ａお
よび１２ｂは連結孔１０ａから露呈するＡとＡ′および
１３とＢ′の間で、導電路１３ａおよび１３ｂはその両
端ＣとＣ′およびＤとＤ′の間で、金属に等しい導電性
を示した。また、連結孔１０ａで連結が想定される導電
路１２ａおよび１３ａの導通性も良好であった。
Ｌ３ｂの導通の有無を確認したところ、導電路＋２ａお
よび１２ｂは連結孔１０ａから露呈するＡとＡ′および
１３とＢ′の間で、導電路１３ａおよび１３ｂはその両
端ＣとＣ′およびＤとＤ′の間で、金属に等しい導電性
を示した。また、連結孔１０ａで連結が想定される導電
路１２ａおよび１３ａの導通性も良好であった。
また、第２ペーストＡ層１０で隔てられた導電路１２ａ
および１２ｂと１３ｂは導通せず、絶縁層として有効に
働いた。この導電路１２ａ 、 ＋２ｂ 、 １３ａお
よび１３ｂを構成する物質をＸ線回折で分析したところ
、窒化ジルコニウムおよびアルミニウムの酸窒化物（Ａ
（ＩＯＮ）の複合体であることがわがった。この導電路
を構成する物質は焼成と同時に生成しており、第１ペー
ストＡ層８および第２ペーストＡ層１０との結合性も充
分で、完全に一体化していた。
および１２ｂと１３ｂは導通せず、絶縁層として有効に
働いた。この導電路１２ａ 、 ＋２ｂ 、 １３ａお
よび１３ｂを構成する物質をＸ線回折で分析したところ
、窒化ジルコニウムおよびアルミニウムの酸窒化物（Ａ
（ＩＯＮ）の複合体であることがわがった。この導電路
を構成する物質は焼成と同時に生成しており、第１ペー
ストＡ層８および第２ペーストＡ層１０との結合性も充
分で、完全に一体化していた。
また、この導電路１２ａ 、 １２ｂ 、 １３ａおよ
び１３ｂを構成する物質はセラミックスであるため、耐
久性が高く、耐酸化性においても空気中で５００℃、２
時間の熱処理を行っても変化は認められなかった。
び１３ｂを構成する物質はセラミックスであるため、耐
久性が高く、耐酸化性においても空気中で５００℃、２
時間の熱処理を行っても変化は認められなかった。
なお１本実施例では、２種類のペーストＡおよびＢを得
るための結合剤としてポリビニルブチラールを用いたが
、他の樹脂を用いてもよく、また、溶媒にイソプロピル
アルコールを用いたが、他の溶媒を用いてもよい。
るための結合剤としてポリビニルブチラールを用いたが
、他の樹脂を用いてもよく、また、溶媒にイソプロピル
アルコールを用いたが、他の溶媒を用いてもよい。
また、ＡＱＮの焼結助剤として酸化イツトリウムを添加
したが、他の有効な焼結助剤を加えても、また加えなく
ても本発明が有効であることには変わりない。
したが、他の有効な焼結助剤を加えても、また加えなく
ても本発明が有効であることには変わりない。
一方、導電路］ ２ ａ Ｈ１２ｂ ｔ ］ ３ ａお
よび１：）ｂを構成する物質が生成するＡＱＮとＺｒＯ
２の起こす反応は、モル比でＡＱＮ ： ＺｒＯ２−３
： １で起こる。従って、ＡＧＮ ： ＺｒＯ□＝３：
１の組成で配合した混合物を導電路に用いるのが最も有
効であるが。
よび１：）ｂを構成する物質が生成するＡＱＮとＺｒＯ
２の起こす反応は、モル比でＡＱＮ ： ＺｒＯ２−３
： １で起こる。従って、ＡＧＮ ： ＺｒＯ□＝３：
１の組成で配合した混合物を導電路に用いるのが最も有
効であるが。
（ＡＱＮ）−（ＺｒＯｚ ） １−で表わした時にｘ
＝０．２〜０．９の組成の混合物で導電性を有するのに
十分な窒化ジルコニウムが生成する。例えば、ｘ＝０．
９では窒化ジルコニウムの構成比は約２０重量％である
。しかし、ｘ〉０．９では窒化ジルコニウムの生成量が
十分でなく、十分な導電性を得にくい。
＝０．２〜０．９の組成の混合物で導電性を有するのに
十分な窒化ジルコニウムが生成する。例えば、ｘ＝０．
９では窒化ジルコニウムの構成比は約２０重量％である
。しかし、ｘ〉０．９では窒化ジルコニウムの生成量が
十分でなく、十分な導電性を得にくい。
（発明の効果）
以上説明したように１本発明によれば、Ｓｔ、Ｎ４の焼
結したセラミック基板の表面に、 ＡＱＮと有機物質の
混合物の層と、ＡＱＮとＺｒＯ，と有機物質の混合物の
層を交互に複数印刷した後、焼成することにより、絶縁
層の焼成と導電路の形成が同時に行われるため、印刷層
中に空隙を設ける必要がなくなり、量産性が著しく向上
する。また、形成される導電路はセラミックスであり、
導＠略と絶縁層であるＡＩＩＮの焼結が同時に行われる
ため１両者の結合力は堅固なものとなる。従って、セラ
ミックスの導電路を有する耐久性、耐候性が大きく、高
信頼性のセラミック多層基板が得られる。
結したセラミック基板の表面に、 ＡＱＮと有機物質の
混合物の層と、ＡＱＮとＺｒＯ，と有機物質の混合物の
層を交互に複数印刷した後、焼成することにより、絶縁
層の焼成と導電路の形成が同時に行われるため、印刷層
中に空隙を設ける必要がなくなり、量産性が著しく向上
する。また、形成される導電路はセラミックスであり、
導＠略と絶縁層であるＡＩＩＮの焼結が同時に行われる
ため１両者の結合力は堅固なものとなる。従って、セラ
ミックスの導電路を有する耐久性、耐候性が大きく、高
信頼性のセラミック多層基板が得られる。
第１図は本発明によるセラミック多層基板の断面図、第
２図は本発明によるセラミック多層基板における各層の
印刷パターンを示す平面図、第３図は本発明の一実施例
によるセラミック多層基板の導電路を示す平面図、第４
図は従来の製造方法によるセラミック多層基板の断面図
である。 １．７・・・セラミック基板、 ２・・・第１層。 ２ａ−空隙、 ３，６．＋２ａ、１２ｂ、１３ａ。 Ｌ３ｂ・・・導電路、 ４・・・導通路、 ５・・・第
２層、 ８・・・第１ペーストＡ層、 ９・・・第１ペ
ーストＢパターン、 １０・・・第２ペーストＡ層、
１０ａ・・・連結孔、 １１・・・第２ペーストＢパタ
ーン。 第 図 第２因 （ａ） （ｂ） 特許出願人 松下電器産業株式会社 （Ｃ）
２図は本発明によるセラミック多層基板における各層の
印刷パターンを示す平面図、第３図は本発明の一実施例
によるセラミック多層基板の導電路を示す平面図、第４
図は従来の製造方法によるセラミック多層基板の断面図
である。 １．７・・・セラミック基板、 ２・・・第１層。 ２ａ−空隙、 ３，６．＋２ａ、１２ｂ、１３ａ。 Ｌ３ｂ・・・導電路、 ４・・・導通路、 ５・・・第
２層、 ８・・・第１ペーストＡ層、 ９・・・第１ペ
ーストＢパターン、 １０・・・第２ペーストＡ層、
１０ａ・・・連結孔、 １１・・・第２ペーストＢパタ
ーン。 第 図 第２因 （ａ） （ｂ） 特許出願人 松下電器産業株式会社 （Ｃ）
Claims (4)
- （１）窒素けい素を焼結したセラミック基板の上に、絶
縁体である物質の層と、焼成時に反応して導電体となる
物質の層を交互に複数印刷した後、焼成することを特徴
とするセラミック多層基板の製造方法。 - （２）上記のセラミック基板の表面に印刷する絶縁体と
なる物質が、窒化アルミニウムと有機物質の混合物であ
ることを特徴とする請求項（１）記載のセラミック多層
基板の製造方法。 - （３）焼成時に反応して導電体となる物質が、窒化アル
ミニウムと酸化ジルコニウムと有機物質の混合物である
ことを特徴とする請求項（１）記載のセラミック多層基
板の製造方法。 - （４）窒化アルミニウムと酸化ジルコニウムと有機物質
の混合物中の窒化アルミニウムと酸化ジルコニウムの混
合比を（ＡｌＮ）＿ｘ（ＺｒＯ＿２）＿１＿−＿ｘで表
わした時、ｘ＝０．２〜０．９であることを特徴とする
請求項（２）記載のセラミック多層基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232603A JPH0282598A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | セラミック多層基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232603A JPH0282598A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | セラミック多層基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282598A true JPH0282598A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16941942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63232603A Pending JPH0282598A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | セラミック多層基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0282598A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0549270A (ja) * | 1990-07-26 | 1993-02-26 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪アクチユエータ |
| JP2007110140A (ja) * | 2006-11-06 | 2007-04-26 | Toshiba Corp | 窒化けい素配線基板およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63232603A patent/JPH0282598A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0549270A (ja) * | 1990-07-26 | 1993-02-26 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪アクチユエータ |
| JP2007110140A (ja) * | 2006-11-06 | 2007-04-26 | Toshiba Corp | 窒化けい素配線基板およびその製造方法 |
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