JPH0537103A - セラミツク基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスセラミック基板に関し、ガラスセラミ
ック基板の基板本体からその表面に形成したポリイミド
層の剥離を防止できるようにしたガラスセラミック基板
を提供することを目的とする。 【構成】 ガラスセラミック基板１の基板本体２の表面
に、この表面に積層される絶縁層３の周縁部に上記基板
本体２と絶縁層３との接着強度を確保するための接着パ
ターン４を形成する。また、上記接着パターン４は、基
板本体２内に設けたダミービア導体５に接続され、着錨
効果を得るようになっている。更に、該ダミービア導体
５は基板本体２内に設けた厚膜パターン１０に接続さ
れ、上記着錨効果を増すようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック基板に関
し、特にガラスセラミック基板の薄膜の剥離を防止する
接着パターンを備えたセラミック基板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラスセラミック基板において
は、例えばその表面に表面実装部品を搭載するため、例
えば図３に示すように、ガラスセラミック基板１０１の
基板本体１０２の表面に蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティング等の薄膜形成法によって例えば３〜７μ
ｍ程度の膜厚のコレクタ（導体パターン）１０３を形成
し、更に、膜厚２０〜４０μｍ程度の絶縁層としてのポ
リイミド層１０５を形成し、ポリイミド層１０５のコレ
クタ１０３に対応する位置に写真法で孔１０４を形成し
てからポリイミド層１０５の表面に表面実装部品を搭載
する導体パターン１０６を薄膜形成法によって形成する
ことにより、基板本体１０２のビアホール１０７と部品
搭載位置との位置のずれを解消する技術がある。実際に
は、コレクタ１０３に接するポリイミド層１０５と表面
の導体パターン１０６との間に交互に積層された１層ま
たは複数層の中間導体パターンと、これと同数の別のポ
リイミド層とを設け、各層の中間導体パターンの位置を
少しずつずらせながらビアホール１０７及びコレクタ１
０３と部品を搭載する表面の導体パターン１０６との位
置のずれを解消しているが、説明を簡単にするため、こ
れら中間導体パターン及びこれと同数の別のポリイミド
層は省略することにする。

【０００３】上記ポリイミド層１０５は液状のポリイミ
ドを印刷した後、３５０〜４５０℃で３０〜１８０分程
度加熱することにより硬化させて形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポリイミド
層１０５を加熱して硬化させる時に、ポリイミド層１０
５内にはこれを収縮させるような内部応力が発生し、ま
た、基板本体１０２からはポリイミド層１０５を変質さ
せるナトリウムイオンを含んだ有機溶剤成分が出てく
る。このポリイミド層１０５の内部応力と、ナトリウム
イオンによるポリイミド層１０５の変質との相乗作用に
よって、内部応力が最も集中するポリイミド層１０５の
周縁部で、ポリイミド層１０５が基板本体１０２から剥
離するという問題が生じている。この問題はガラスセラ
ミックにとくに顕著に顕れる現象であるが、ガラスセラ
ミック基板に限らずナトリユムを構成元素として含むセ
ラミック基板についても当然発生することになる。

【０００５】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、セラミック基板からの絶縁層としてのポリイ
ミド層の剥離を防止できるようにしたセラミック基板を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、例えば図１に示すように、セラミック基
板１の基板本体２の表面に、この表面に積層される薄膜
層を構成する絶縁層３の周縁部に対応して、該絶縁層３
と上記基板本体２との接着強度を確保するための接着パ
ターン４を形成する構成としたものである。上記接着パ
ターン４には、該接着パターン４に接続されるダミービ
ア導体５を設ける構成とするのが好ましい。更に、上記
基板本体２内に厚膜パターン１０を形成し、上記ダミー
ビア導体５を厚膜パターン１０に接続するのが好まし
い。

【０００７】

【作用】本発明においては、基板本体２と絶縁層３との
間に接着パターン４を介在させているので、基板本体２
と接着パターン４との接合強度及び接着パターン４と絶
縁層３との接合強度が基板本体２と絶縁層３との直接接
合強度よりも強力になる。また、接着パターン４が基板
本体１内に設けたダミービア導体５に接続された構成と
すると、ダミービア導体５の錨着作用によって接着パタ
ーン４が基板本体２の表面部とともに剥離することが防
止される。上記ダミービア導体５は更に基板本体２内に
形成した厚膜パターン１０に接続することによって、よ
り上記錨着効果を増すことができる。

【０００８】

【実施例】以下、セラミック基板がガラスセラミック基
板である本発明の一実施例を図１及び図２に基づき説明
する。

【０００９】図１に示すように、このガラスセラミック
基板１は、いわゆる、グリーンシート法によって作られ
た多層基板であり、表面を研磨された基板本体２と、基
板本体２の表面に形成されたコレクタ７及び接着パター
ン４と、コレクタ７を覆う絶縁層としてのポリイミド層
３と、該ポリイミド層３に写真法で形成した孔８の周囲
でポリイミド層３の表面に形成された表面導体パターン
９とを備えている。

【００１０】実際には、ポリイミド層３と表面導体パタ
ーン９との間には交互に積層された複数層の中間導体パ
ターンと別の複数層のポリイミド層とが設けられるが、
ここでは説明を簡単にするため、これらの中間導体パタ
ーンと別の複数層のポリイミド層とは省略している。

【００１１】上記コレクタ７及び接着パターン４は、例
えばクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、プラチナ
（Ｐｔ）等を蒸着、スパッタリング、イオンプレーティ
ング等の薄膜形成法で基板本体２の表面に付着させるこ
とによって形成される。コレクタ７の膜厚は導電性を確
保するため、例えば３〜７μｍ程度に形成され、接着パ
ターン４の膜厚はポリイミド層３の加熱硬化時に生じる
ポリイミド層３の内部応力に対して耐えられる程度の機
械的強度を確保できればよく、例えば上記ポリイミド層
３の厚さ程度以下に設定される。また、接着パターン４
の面積は、接着パターン４とポリイミド層３との接合強
度がポリイミド層３の加熱硬化時に生じるポリイミド層
３の内部応力によって剥離されない程度例えば幅５ｍｍ
に設定すればよい。

【００１２】上記接着パターン４は、図２に示すよう
に、ポリイミド層３の周縁部の全周に対応して連続して
形成され、図１に示すように、基板本体１内に設けたダ
ミービア導体５に接続される。

【００１３】このダミービア導体５は、基板本体２を形
成する時に通常のビア導体１１を形成するのと同様に、
グリーンシートに開けられたビアホールに銅（Ｃｕ）、
モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）等の微粉末あるいはこ
れを有機溶剤とともに混練したペーストを充填し、積層
後に焼結させる、という手順で作られる。

【００１４】ダミービア導体５の数、径、深さ及び分布
密度は、ポリイミド層３の剥離に対抗できる錨着力が得
られるように互いに関連して設計される。しかしなが
ら、図１に示すように、基板本体２内に厚膜パターン１
０を設け、ダミービア導体５の内端をこの厚膜パターン
１０に接続する場合には、厚膜パターン１０によってダ
ミービア導体５の錨着作用が大幅に高められるので、ダ
ミービア導体５の深さは基板本体１の厚さ全体にわたっ
て設ける必要はなく、例えば９０μｍの径のダミービア
導体５の場合には、表面側２〜３層以上数層程度の範囲
で設ければよい。この場合に、ダミービア導体５の深さ
をグリーンシート２〜３層よりも浅くすると必要な錨着
力が得難くなるので好ましくなく、又、数層を超えて深
くしても工数とダミービア導体５の素材が増加する割り
には効果の増大が少ないので好ましくない。

【００１５】上記厚膜パターン１０は、基板本体２を形
成する時に内層導体パターンを形成するのと同様に、グ
リーンシートの表面に銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、金（Ａｕ）等の微粉末を有機溶剤とともに混練し
たペーストを印刷し、積層後に焼結させる、という手順
で作られる。また、この厚膜パターン１０の膜厚は例え
ば５０μｍ程度に設定される。

【００１６】上記ポリイミド層３は、液状のポリイミド
を塗布して、３５０〜４５０℃で３０〜１８０分加熱す
ることにより硬化させて作られる。この硬化後にコレク
タ７に対応する位置に写真法で孔８が形成される。この
ポリイミド層３の膜厚は、絶縁性を確保するため、２０
〜４０μｍ程度に設定される。

【００１７】また、表面導体パターン９はコレクタ７と
同様にスパッタリング等の薄膜形成法によって形成さ
れ、これの形成時に孔８の内部にスパットされる導体で
コレクタ７と接続される。

【００１８】このガラスセラミック基板１においては、
ポリイミド層３の周縁部が接着パターン４を介して基板
本体２に接合されるので、ポリイミド層３と接着パター
ン４との接合強度及び接着パターン４と基板本体２との
接合強度がポリイミド層３と基板本体２とを接合させた
時の接合強度よりも強力に接合できるとともに、ポリイ
ミド層３を加熱硬化させる時に基板本体２から出る有機
溶剤成分、特に、ナトリウムイオンが接着パターン４に
よって遮断され、ポリイミド層３がナトリウムイオンに
よって変質するおそれがなくなり、ポリイミド層３が接
着パターン４を介して基板本体２の表面に強固に接合さ
れる。

【００１９】また、接着パターン４が基板本体２内に設
けたダミービア導体５に接続されているので、接着パタ
ーン４が基板本体２の表面とともに基板本体２から浮き
上がろうとするのに対して、ダミービア導体５が杭のよ
うな錨着作用を発揮し、接着パターン４が基板本体２か
ら浮き上がることを防止する。このダミービア導体５の
錨着作用はこれらの内端を厚膜パターン１０に接続する
ことにより一層高められ、ポリイミド層３が接着パター
ン４を介して基板本体２の表面に強固に接合されること
とあいまって、ポリイミド層３が剥離したり、ポリイミ
ド層３及び接着パターン４とともに基板本体２の表面が
剥離したりすることを確実に防止できた。

【００２０】以上ガラスセラミック基板を例に説明した
が、この発明はナトリウムを構成元素とする他のセラミ
ック基板についても当然適用できることはもちろんであ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、絶縁層
の周縁部が接着パターンを介して基板本体の表面に強固
に接合される。また、該接着パターンがダミービアと接
続される構成とすると、上記絶縁層が加熱硬化時に生じ
る絶縁層の内部応力で接着パターンが基板本体の表面と
ともに基板本体から浮き上がることをダミービア導体の
錨着作用によって防止するので、加熱硬化時に絶縁層が
剥離することを防止できる。

【００２２】また、絶縁層を加熱硬化させる時に基板本
体から出るナトリウムイオン等の有機溶剤成分が接着パ
ターンによって遮断され、絶縁層がナトリウムイオン等
の有機溶剤成分で変質して絶縁層と基板本体との接合強
度を低下させるおそれがなくなるので、加熱硬化時に絶
縁層が剥離することを一層確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の模式断面図である。

【図２】本発明の一実施例の平面図である。

【図３】従来例の模式断面図である。

【符号の説明】 １ セラミック基板（ガラスセラミック基板） ２ 基板本体 ３ ポリイミド層（絶縁層） ４ 接着パターン ５ ダミービア導体 １０ 厚膜パターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック基板(1) の基板本体(2) の表
   面に、この表面に積層される薄膜層を構成する絶縁層
   (3) の周縁部に対応して、該絶縁層(3) と上記基板本体
   (2) との接着強度を確保するための接着パターン(4) を
   形成することを特徴とするセラミック基板。
2. 【請求項２】 上記接着パターン(4) に接続されるダミ
   ービア導体(5) を設けた請求項１に記載のセラミック基
   板。
3. 【請求項３】 上記基板本体(2) 内に厚膜パターン(10)
   を形成し、上記ダミービア導体(5) を厚膜パターン(10)
   に接続した請求項１に記載のセラミック基板。