JPH0680899B2 - 熱伝導性セラミツク多層基板の製造方法 - Google Patents
熱伝導性セラミツク多層基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH0680899B2 JPH0680899B2 JP17484986A JP17484986A JPH0680899B2 JP H0680899 B2 JPH0680899 B2 JP H0680899B2 JP 17484986 A JP17484986 A JP 17484986A JP 17484986 A JP17484986 A JP 17484986A JP H0680899 B2 JPH0680899 B2 JP H0680899B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- multilayer substrate
- substrate
- ceramic multilayer
- conductive ceramic
- dielectric constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 熱伝導性が優れ、また高周波信号の信号処理を行うこと
が可能な多層セラミック基板の製法として、位置合わせ
し積層した複数層の窒化硼素よりなるグリンシートを上
下より窒化アルミニウムからなるグリンシートで挟持
し、加圧して一体化した後に焼成する熱伝導性セラミッ
ク多層基板の製造方法。
が可能な多層セラミック基板の製法として、位置合わせ
し積層した複数層の窒化硼素よりなるグリンシートを上
下より窒化アルミニウムからなるグリンシートで挟持
し、加圧して一体化した後に焼成する熱伝導性セラミッ
ク多層基板の製造方法。
本発明は放熱性が優れ、また高速伝送に適したセラミッ
ク多層基板の製造方法に関する。
ク多層基板の製造方法に関する。
大量の情報を迅速に処理するため情報処理技術の進歩は
著しく、情報処理装置の主要部を構成している半導体装
置は単位素子の小形化による大容量化が進み、またこれ
を搭載する基板は多層化が進んでいる。
著しく、情報処理装置の主要部を構成している半導体装
置は単位素子の小形化による大容量化が進み、またこれ
を搭載する基板は多層化が進んでいる。
すなわち、従来のICやLSIよりも一段と大容量化したVLS
Iが実用化されており、また素子に対するパッシベーシ
ョン技術の進歩により、基板に半導体チップを直接にダ
イボンディングしたり、フリップチップボンディングで
きるようになった。
Iが実用化されており、また素子に対するパッシベーシ
ョン技術の進歩により、基板に半導体チップを直接にダ
イボンディングしたり、フリップチップボンディングで
きるようになった。
そして、多数のかかる半導体チップを基板に密に装着し
て使用するが、一個の半導体チップの端子数が多いこと
から配線基板上に形成する導体線路の数は膨大となり、
必然的に多層配線構造が必要となる。
て使用するが、一個の半導体チップの端子数が多いこと
から配線基板上に形成する導体線路の数は膨大となり、
必然的に多層配線構造が必要となる。
また、LSIチップ当たりの電力消費量は4W程度あること
から多数のLSI或いはVLSIを装着した多層配線基板の発
熱量は膨大なものとなる。
から多数のLSI或いはVLSIを装着した多層配線基板の発
熱量は膨大なものとなる。
ここで、半導体装置を信頼性よく安定に動作させるため
にはチップの温度をでき得れば85℃以下、最高でも100
℃以下に維持することが必要であり、そのためチップを
直接に装着する基板は熱伝導性が優れていることが必要
である。
にはチップの温度をでき得れば85℃以下、最高でも100
℃以下に維持することが必要であり、そのためチップを
直接に装着する基板は熱伝導性が優れていることが必要
である。
また情報を伝送する媒体として従来の電気信号に代わっ
て光信号が使用されつつあるが、このように高周波或い
は繰り返し周波数の高い信号を処理する半導体装置が搭
載される多層基板は、でき得る限り低誘電率の材料を用
いて形成し、信号の遅延時間を少なくすると共に層間の
漏話（Cross-talk）を少なくすることが必要である。
て光信号が使用されつつあるが、このように高周波或い
は繰り返し周波数の高い信号を処理する半導体装置が搭
載される多層基板は、でき得る限り低誘電率の材料を用
いて形成し、信号の遅延時間を少なくすると共に層間の
漏話（Cross-talk）を少なくすることが必要である。
複数のICやLSIなどの半導体チップを搭載する基板とし
てガラスセラミックスからなる多層基板が使用されてい
る。
てガラスセラミックスからなる多層基板が使用されてい
る。
すなわち、アルミナ（α−Al2O3）を基板材料として用
いる場合は、アルミナの誘電率が９〜10と大きい以外
に、焼成温度として1800℃程度が必要であり、この温度
は金（Au），銀（Ag），銅（Cu）など高電導率の金属材
料の融点よりも高いために、これらの導体ペーストを用
いて配線パターンを形成することはできない。
いる場合は、アルミナの誘電率が９〜10と大きい以外
に、焼成温度として1800℃程度が必要であり、この温度
は金（Au），銀（Ag），銅（Cu）など高電導率の金属材
料の融点よりも高いために、これらの導体ペーストを用
いて配線パターンを形成することはできない。
一方、ガラスセラミックスや結晶化ガラスなどは1000℃
以下の比較的低温で焼成でき、また誘電率が５程度で低
いために、これらの材料からなるグリンシートに銅（C
u）やAuなどの低抵抗な金属材料からなる導体ペースト
をスクリーン印刷して多層基板を形成することが行われ
ている。
以下の比較的低温で焼成でき、また誘電率が５程度で低
いために、これらの材料からなるグリンシートに銅（C
u）やAuなどの低抵抗な金属材料からなる導体ペースト
をスクリーン印刷して多層基板を形成することが行われ
ている。
然し、ガラスセラミックスや結晶化ガラスなどを用いて
形成した低温焼成セラミックス基板は熱伝導度が４〜5W
/mKと低く、そのために放熱が充分に行われないと云う
欠点がある。
形成した低温焼成セラミックス基板は熱伝導度が４〜5W
/mKと低く、そのために放熱が充分に行われないと云う
欠点がある。
そこで、窒化アルミニウム（AlN）や炭化珪素（SiC）な
ど熱伝導度の優れた材料を使用した回路基板の実用化が
進められている。
ど熱伝導度の優れた材料を使用した回路基板の実用化が
進められている。
すなわちAlNの熱伝導度は約240W/mK,またSiCは260〜280
W/mKと優れている。
W/mKと優れている。
然し、AlNの誘電率は約８と比較的高く、またSiCの誘電
率は約40と高いために、これを用いた多層基板を使用す
ると、先に記したように信号の遅延を生じると云う問題
がある。
率は約40と高いために、これを用いた多層基板を使用す
ると、先に記したように信号の遅延を生じると云う問題
がある。
また融点が2200℃および2700℃と高いために先に記した
ような高導電率の金属材料を使用できないと云う問題が
ある。
ような高導電率の金属材料を使用できないと云う問題が
ある。
これらのことから誘電率が５以下とプラスチック並に小
さく、また熱伝導度が200W/mK以上と優れた特性を備え
た多層基板の実用化が要望されている。
さく、また熱伝導度が200W/mK以上と優れた特性を備え
た多層基板の実用化が要望されている。
以上記したようにIC,LSIなど多数の半導体集積回路を搭
載し、高い周波数の信号を処理する多層基板は放熱性が
優れ、また誘電率の少ない材料を用いて構成することが
必要である。
載し、高い周波数の信号を処理する多層基板は放熱性が
優れ、また誘電率の少ない材料を用いて構成することが
必要である。
そこで、このような特性を備えた多層基板を実用化する
ことが課題である。
ことが課題である。
上記の目的は熱伝導性の優れた窒化アルミニウム（Al
N）の粉末と低誘電率の窒化硼素（BN）の粉末とを用い
てそれぞれグリンシートを作り、このグリンシート上に
導体ペーストを印刷して導体パターンを形成した後、位
置合わせし積層した複数層のBNよりなるグリンシートを
上下よりAlNからなるグリンシートで挟持し、加圧して
一体化して焼成する多層回路基板の製造方法により解決
することができる。
N）の粉末と低誘電率の窒化硼素（BN）の粉末とを用い
てそれぞれグリンシートを作り、このグリンシート上に
導体ペーストを印刷して導体パターンを形成した後、位
置合わせし積層した複数層のBNよりなるグリンシートを
上下よりAlNからなるグリンシートで挟持し、加圧して
一体化して焼成する多層回路基板の製造方法により解決
することができる。
ガラスセラミックスや結晶化ガラスのように誘電率が５
程度と比較的低い基板は先に記したように熱伝導率が４
〜5W/mKと劣っている。
程度と比較的低い基板は先に記したように熱伝導率が４
〜5W/mKと劣っている。
また、先に記したようにAlNのように熱伝導度が220W/mK
と高く、放熱性の優れた材料は逆に誘電率が８と高いと
云う傾向がある。
と高く、放熱性の優れた材料は逆に誘電率が８と高いと
云う傾向がある。
一方、BNは誘電率が４程度と低く、熱伝導率も100W/mK
程度と優れているが、黒鉛に極めて似た白色の粉末であ
って曲げ強度が700Kg/cm2と少なく、そのままでは基板
を形成することはできない。
程度と優れているが、黒鉛に極めて似た白色の粉末であ
って曲げ強度が700Kg/cm2と少なく、そのままでは基板
を形成することはできない。
そこで、本発明はBNを用いて作った多層配線基板をAlN
基板で挟持するサンドイッチ構造をとることにより高周
波信号を伝播する多層配線部分は低誘電率の材料で構成
し、多数のICチップを搭載する表面層は放熱性の優れた
材料で形成することにより両方の必要条件を満たすもの
である。
基板で挟持するサンドイッチ構造をとることにより高周
波信号を伝播する多層配線部分は低誘電率の材料で構成
し、多数のICチップを搭載する表面層は放熱性の優れた
材料で形成することにより両方の必要条件を満たすもの
である。
なお、AlNとBNは融点が高く、共に1800℃程度で焼成す
ることができ、また共に窒化物であることからなじみが
良く一体化が容易である。
ることができ、また共に窒化物であることからなじみが
良く一体化が容易である。
粒径がそれぞれ約１μｍのBN粉末とAlN粉末とを用い、
バインダとしてポリビニルブチラール（略称PVB）を、
また可塑剤としてジプチルフタレート（略称D.B.P）を
用い、溶剤としてエチルアルコールを用い、ボールミル
を用いて混練してスラリーを作った。
バインダとしてポリビニルブチラール（略称PVB）を、
また可塑剤としてジプチルフタレート（略称D.B.P）を
用い、溶剤としてエチルアルコールを用い、ボールミル
を用いて混練してスラリーを作った。
表はAlNスラリとBNスラリを構成する成分の組成比を示
すもので、ここでCaOは焼結助剤として加えるものであ
る。
すもので、ここでCaOは焼結助剤として加えるものであ
る。
このようにして作ったスラリは30ポイズに粘度を調整し
た後、ドクタブレード法で厚さが300μｍのグリンシー
トとした。
た後、ドクタブレード法で厚さが300μｍのグリンシー
トとした。
このグリンシートはパンチを用いて100mm角に打ち抜い
た後、タングステン（Ｗ）ペーストをスクリーン印刷し
て配線パターンを形成し、乾燥した後、上下層をAlNと
し中央層をBNとするように位置合わせして５層に積層
し、130℃で加圧して一体化した後、窒素（N2）雰囲気
中で1800℃で５時間焼成して多層回路を形成した。
た後、タングステン（Ｗ）ペーストをスクリーン印刷し
て配線パターンを形成し、乾燥した後、上下層をAlNと
し中央層をBNとするように位置合わせして５層に積層
し、130℃で加圧して一体化した後、窒素（N2）雰囲気
中で1800℃で５時間焼成して多層回路を形成した。
このようにして形成した基板の信号遅延時間をガラスセ
ラミックで形成したものと比較するとガラスセラミック
が7.8n秒/mであるのに対し6.6n秒/mに改良され、また放
熱性も格段に向上することができた。
ラミックで形成したものと比較するとガラスセラミック
が7.8n秒/mであるのに対し6.6n秒/mに改良され、また放
熱性も格段に向上することができた。
以上記したように本発明の実施により放熱性が良く、ま
た信号遅延時間の少ない高速信号処理用の多層基板の製
造が可能となる。
た信号遅延時間の少ない高速信号処理用の多層基板の製
造が可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】熱伝導性の優れた窒化アルミニウムの粉末
と低誘電率の窒化硼素の粉末とを用いてそれぞれグリン
シートを作り、該グリンシート上に導体ペーストを印刷
して導体パターンを形成した後、位置合わせし積層した
複数層の窒化硼素よりなるグリンシートを上下より窒化
アルミニウムからなるグリンシートで挟持し、加圧して
一体化した後に焼成することを特徴とする熱伝導性セラ
ミック多層基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17484986A JPH0680899B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 熱伝導性セラミツク多層基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17484986A JPH0680899B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 熱伝導性セラミツク多層基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6331198A JPS6331198A (ja) | 1988-02-09 |
| JPH0680899B2 true JPH0680899B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15985726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17484986A Expired - Fee Related JPH0680899B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 熱伝導性セラミツク多層基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680899B2 (ja) |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP17484986A patent/JPH0680899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331198A (ja) | 1988-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0211619B1 (en) | A multilayer ceramic circuit board | |
| JPH0451078B2 (ja) | ||
| KR19980701655A (ko) | 유전 손실이 낮은 유리 | |
| CA2050095A1 (en) | Dielectric composition containing cordierite and glass | |
| JPH04212441A (ja) | セラミック配線基板 | |
| JP2718152B2 (ja) | セラミック回路基板の製造方法 | |
| JPH0613755A (ja) | セラミック多層配線基板とその製造方法 | |
| JPH0680899B2 (ja) | 熱伝導性セラミツク多層基板の製造方法 | |
| Horiuchi et al. | New mullite ceramic packages and substrates | |
| JP2644845B2 (ja) | セラミツク多層回路基板及びその用途 | |
| JP2000312057A (ja) | 配線基板およびその製造方法 | |
| JPH0636473B2 (ja) | 多層セラミツク基板 | |
| JPS60253295A (ja) | 多層セラミツク基板の製造方法 | |
| JP2892163B2 (ja) | 低温焼成ガラスセラミック体 | |
| JPH0360443A (ja) | 低温焼成ガラスセラミック体 | |
| JP2661259B2 (ja) | 窒化アルミニウム基板の製造方法 | |
| JP2669033B2 (ja) | セラミック回路基板の製造方法 | |
| JP2754806B2 (ja) | 窒化アルミニウム基板用導体ペースト | |
| JPS61163696A (ja) | 多層回路基板 | |
| JP2727700B2 (ja) | 多層セラミック回路基板の製造方法 | |
| JPS6327094A (ja) | 光通信用セラミツク基板の製造方法 | |
| JPS62124799A (ja) | ガラスセラミツク多層基板 | |
| JPH04112557A (ja) | ガラス―セラミックス配線板 | |
| JPS6327095A (ja) | 高熱伝導性セラミツク回路基板 | |
| JPH0636474B2 (ja) | 多層セラミック配線基板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |