JPH05206635A - セラミック回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度の微細回路パターンを有し、さらに半
田濡れ性の良いセラミック回路基板の製造方法を提供す
る。 【構成】 セラミック基板１上に、ホウケイ酸鉛ガラス
またはホウケイ酸ガラスを主成分とする熱可塑性樹脂層
（焼成後ガラス層２となる）を形成し、その上に金属箔
層３を形成し、同時に焼成する。この製造方法によれ
ば、ガラス層２が金属箔層３とセラミック基板１を強固
に密着させ、高精度の微細回路パターンを有し、半田濡
れ性の良いセラミック回路基板を提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器などの回路構
成に用いる高精度配線が可能なセラミック回路基板の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、セラミック回路基板は、熱伝導性
や耐熱性，化学的耐久性が有機材料基板より優れている
ので、有機材料基板に代わるものとして利用が拡大して
いる。また電子機器の小型化，多様化に伴い、高密度配
線，高密度実装が可能な基板として広く使用されるよう
になってきた。さらに今後は半導体ベアチップ実装基板
として需要は高まると予想され、微細な配線が容易で、
信頼性の高いセラミック回路基板の製造方法が必要にな
ると考えられる。

【０００３】以下に図面を参照しながら、従来のセラミ
ック回路基板の一例について説明する。

【０００４】図３に、従来のセラミック回路基板の構成
を示す。図４は従来の製造方法により電子部品を実装し
たセラミック回路基板の構成を示す。

【０００５】図３に示すように、従来のセラミック基板
は、アルミナなどからなるセラミック基板１１上に、Ａ
ｇ粉やＣｕ粉を主成分とし、これにホウケイ酸ガラスま
たはホウケイ酸ガラスと熱可塑性樹脂などを添加してな
る導電ペーストを印刷して導体層１２を形成する。さら
に、このように構成されたセラミック基板を焼成するこ
とによって、セラミック回路基板が完成される。つぎ
に、図４に示すように、このように構成されたセラミッ
ク回路基板に回路部品を実装し、電子機器の回路として
使用する。

【０００６】図４に示すように、セラミック基板１３上
に形成した導体層１４上に半導体パッケージ１５やチッ
プ部品１８を配置し、リード１６を介して半田１７によ
って導体層１４に接続している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、導電ペーストをスクリーン印刷して形成
した導体層１４の形状は、インクのニジミ，ヒゲあるい
はインクが透過するスクリーン（紗）の影響による輪郭
部の直線性の低下などの問題が発生し、設計精度を実現
することが困難であった。特に、微細なパターン、例え
ば線幅が６０μｍ以下のライン印刷ではラインの途切れ
などの問題が発生し、６０μｍのパターンは実用できな
かった。

【０００８】また、表面の平滑性も悪く、表面粗さバラ
ツキ±１０μｍ以下を必要とする半導体のフリップチッ
プ実装には採用が困難であった。

【０００９】さらに、導電性パターンの作成時には８５
０℃〜９００℃の温度で基板全体が焼成されるので、ホ
ウケイ酸ガラスやホウケイ酸鉛ガラスを主成分とするガ
ラスによってセラミック基板１３と導体層１４は強く密
着するが、上記ガラスが導体層１４の表面を変性し、金
属箔に比べて、半田１７の濡れが悪くなるという課題を
有していた。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、微細パターンが精度良く形成され、半田濡れ性が良
好な導体層を有するセラミック回路基板の製造方法を提
供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のセラミック回路基板の製造方法は、セラミッ
ク基板上に、ホウケイ酸ガラスまたはホウケイ酸鉛ガラ
スを主成分とするフィラーを含む熱可塑性樹脂層を形成
する工程と、前記熱可塑性樹脂層上に、導電性金属箔を
形成する工程と、前記セラミック基板と熱可塑性樹脂層
を金属箔層を同時に焼成するようにしたものである。

【００１２】

【作用】この製造方法によれば、エッチングにより予め
精度良くパターン形成された金属箔パターンを積層する
ので、微細なパターンも設計通りに作成することができ
る。積層された金属箔パターンは表面が平滑で、半田濡
れ性が良く、電子部品を高い信頼性で実装することがで
きることとなる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例のセラミック回路基
板の製造方法を、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１に本発明の一実施例の製造方法により
得られたセラミック回路基板の構成を示す。図１に示す
ように、アルミナなどのセラミックからなるセラミック
基板１の上にホウケイ酸鉛ガラスを主成分とするガラス
層２が形成され、さらにその上に、表面が平滑なＣｕ箔
を重ねる。半導体ベアチップ４はＡｕバンプ５を介して
半田６によってＣｕ箔３に電気的に接続されている。セ
ラミック基板１の裏面には同様にしてチップコンデンサ
ー７が半田６によってＣｕ箔３に電気的に接続されてい
る。

【００１５】前記構成のセラミック回路基板は、アルミ
ナ基板１上に、ホウケイ酸鉛ガラスを主成分とするフィ
ラーを含んだ熱可塑性樹脂層をスクリーン印刷により形
成する工程と、事前にエッチングで精度良くパターン形
成されたＣｕ箔３を、熱可塑性樹脂２上に加熱加圧する
ことで接着する工程と、前記アルミナ基板１と熱可塑性
樹脂とＣｕ箔３を９００℃、Ｎ₂中で同時焼成する工程
を通じて得られ、この工程中に熱可塑性樹脂は熱分解し
てなくなりガラス層２のみとなる。

【００１６】以上の製造方法によって得られるセラミッ
ク回路基板について、以下にその製造工程をさらに具体
的に説明する。

【００１７】図２に示すように、セラミック基板８上に
形成されたホウケイ酸鉛ガラスを主成分とする熱可塑性
樹脂層９は加熱加圧によって塑性変形し、パターン化し
たＣｕ箔１０を、セラミック基板に密着させる。その後
９００℃の焼成工程を経て図１に示すようにセラミック
基板１とＣｕ箔３を、ホウケイ酸鉛ガラスを主成分とす
るガラス層２によって強固に密着させる。

【００１８】さらにＣｕ箔３は、その上に半導体ベアチ
ップ７や、チップコンデンサー７を実装するとき半田４
の濡れ性を良くする部品パッドとなる。

【００１９】以上のように本実施例によれば、部品を実
装するＣｕ箔を、エッチングなどの方法により精度良く
パータン形成した後、ガラス層を介してセラミック基板
に密着させるので、ガラスを含まないＣｕ箔は半田濡れ
が良好となる。

【００２０】なお、本実施例に用いたセラミック基板は
アルミナを主成分としたが、他のセラミック材を使用し
ても良く、ガラスフィラーをホウケイ酸鉛を主成分とし
たホウケイ酸ガラスを主成分としても良い。また熱可塑
性樹脂はアクリル樹脂を用いたが、他の熱可塑性樹脂で
も良い。

【００２１】また、本実施例では導電性金属箔層として
銅箔を用いたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、半田濡れ性の良い金属であれば何でも良い。

【００２２】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、セラミック基板上に、ホウケイ酸鉛ガ
ラスまたはホウケイ酸ガラスを主成分とするフィラーを
含む熱可塑性樹脂層を形成する工程と、前記熱可塑性樹
脂層上に、導電性金属箔層を接着する工程と、これらを
同時焼成して熱可塑性樹脂を分解除去する工程により、
金属箔を精度良くパターン加工した後に、セラミック基
板上に微細パターンを形成することができ、半田濡れ性
の良い導体層を有するセラミック回路基板を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の製造方法により得られたセ
ラミック回路基板に部品を実装した状態を示す断面図

【図２】同セラミック回路基板の構成を示す断面図

【図３】従来のセラミック回路基板の断面図

【図４】同セラミック回路基板に部品を実装した状態を
示す断面図

【符号の説明】

１ セラミック基板 ２ ガラス層 ３ 銅箔層 ９ 熱可塑性樹脂層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック基板上に、ホウケイ酸ガラス
   またはホウケイ酸鉛ガラスを主体とするフィラーを含む
   熱可塑性樹脂層を形成する工程と、前記熱可塑性樹脂層
   上に、導電性金属箔層を積層する工程と、前記セラミッ
   ク基板と熱可塑性樹脂層と、金属箔層を同時に焼成し、
   熱可塑性樹脂を分解除去するセラミック回路基板の製造
   方法。