JPH08250302A

JPH08250302A - 厚膜回路基板の製造方法

Info

Publication number: JPH08250302A
Application number: JP7055945A
Authority: JP
Inventors: Tsunetaro Nose; 恒太郎能勢; Akikazu Toyoda; 明和豊田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】マイクロ波帯域やミリ波帯域に使用するための
回路基板を低価格で製造する厚膜回路基板の製造方法を
提供する。【構成】セラミック基板１１上に所定形状の開口が形成
されたメタルマスク（図示せず）を配置し厚膜抵抗１２
を印刷、乾燥、焼成し、厚膜抵抗１２の一部分とオーバ
ラップするように厚膜導体１３を印刷、乾燥、焼成し、
さらに厚膜導体１３をエッチングして厚膜回路基板を製
造した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚膜回路基板の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より基板に所望の回路を形成する方
法として、ダイレクト・ボンド・カッパー（以下ＤＢＣ
の略記する）技術による方法が知られている。このＤＢ
Ｃ技術では、アルミナやＡｌＮ等のセラミックとＣｕを
高温で接着し、その後回路パターンをエッチングするこ
とにより所望の回路を形成する。

【０００３】また、薄膜技術による方法も知られてい
る。この薄膜技術では、真空蒸着、スパッタ、メッキ等
でアルミナ等のセラミック基板全面にＮｉＣｒやＴａＮ
層を付着させ、さらにそのセラミック基板全面にＡｕ導
体やＣｕ導体を付着させ、その後フォトリソグラフィ技
術で回路パターンをエッチングすることにより所望の回
路を形成する。

【０００４】また、厚膜技術による方法も知られてい
る。この厚膜技術では、一般に、細いワイヤが網の目に
組まれているメッシュスクリーンが使用される。メッシ
ュスクリーンには、フォトリソグラフィ技術でエッチン
グされ、所望の回路パターンの形状に孔が形成されたエ
マルジョンという膜が付いている。このようなメッシュ
スクリーンを使用して厚膜導体ペーストや厚膜抵抗ペー
スト等をセラミック基板に印刷し、乾燥、焼成して所望
の回路を形成する。

【０００５】ここで、メッシュスクリーンについて詳細
に説明する。メッシュスクリーンでは細いワイヤーがメ
ッシュに組んであるため、真の開口部はワイヤの太さ分
だけ狭くなっている。ここで、メッシュスクリーン中の
ｌｉｎｃｈ（＝２．５４ｃｍ）の長さに何本のワイヤが
あるかを示す数（メッシュ）をメッシュカウントとい
う。Ａｕ導体（電極層）を１００μｍ等のファインライ
ンパターンで印刷したい場合には、メッシュカウントと
して３２５メッシュを使用し、抵抗ペースト等はペース
トがファインライン用に開発されていないため、通常の
２００〜２５０メッシュを使用する。

【０００６】メッシュに組まれた、４本のワイヤで構成
される最小単位である１区画の面積と、その面積からワ
イヤの太さ分だけ除かれた真の開口部面積との比率を示
すオープニングエリア（開口部面積）は、一般的に％で
表示され、通常は４０％程度である。３２５メッシュで
オープニングエリア４１％の場合は、開口部面積は、
（２５．４ｍｍ÷３２５）² ×０．４１＝０．００２５
ｍｍ² になり、従って開口部（オープニング）は、√
０．００２５＝５０μｍになる。またワイヤー径は、２
５．４ｍｍ÷３２５−５０μｍ＝２８μｍになる。

【０００７】一般に市販されているスクリーンのメッシ
ュの厚さは６４μｍ前後であり、ワイヤーが交互にメッ
シュに編みあわされるため、そのメッシュの厚さはワイ
ヤー径の２倍以上の厚さになる。スクリーンメーカーで
は、印刷時の厚膜を決めるインクの量がこのメッシュ部
分の厚さにも関係するので薄く印刷したいときは、ロー
ラーでつぶす場合もある。このスクリーンのメッシュの
厚さとエマルジョンの厚さを加えた値がスクリーン総厚
になる。通常、このスクリーン総厚を７０〜１００μｍ
前後に設定する。

【０００８】厚膜のパターンの直線は、このメッシュの
方向に３０度〜４５度バイアスされていた方が綺麗な印
刷となる。メシュの方向とパターンの側端の直線方向が
一致していると、エマルジョンの閉口パターンが、ちょ
うどメッシュのワイヤー１列分少なくなるかもしくは多
くなるため、印刷されたパターンもそのワイヤーの径の
分だけ狭くなるかもしくは広くなり、その分だけ誤差が
発生する。例えば、幅１００μｍのＡｕ導体ファインラ
インパターンを印刷する場合に、３２５メッシュのスク
リーンをバイアス０（ゼロ度）で使うと、２８μｍ×２
＝５６μｍもの誤差が発生し、このため印刷されない場
合もあり得る。通常は、バイアスを４５度にする。

【０００９】スクリーンのメッシュ部分にエマルジョン
の厚さを加えた厚さが、スクリーンの総厚になり、おお
ざっぱにいってオープニングエリア５０％のスクリーン
では、「パターン面積×スクリーンの総厚×５０％＝そ
のパターンに印刷されるペーストの量」ということにな
る。一方、ペーストは、導体や抵抗等の機能材料と基板
に接着したり機能材料同士を接着したりするバインダー
（結合材料；古くはガラス）とこれらの粉をチクソトロ
ピクス性を持たせて印刷できるペースト状にするため
に、有機バインダーを混ぜ、これに有機溶剤を加えて作
られている。ここでチクソトロピクス性とは、圧力が加
わるとゾルからゲルにかわり、圧力が無くなるとゲルか
らゾルに戻る性質をいう。またゲルからゾルへ戻るまで
の時間的なズレを、ヒステリシス特性という。すなわ
ち、スクリーン上のペーストは、スキージが通過すると
きだけスクリーンからその下の基板に印刷されるため、
普段は下にポタポタ流れ落ちることはない。印刷は、通
常オフセット印刷で行う。アルミナ等のセラミック基板
と平行に１ｍｍほどギャップを設けてスクリーンを印刷
機に設定する。スキージに上から圧力がかかりスキージ
の先端がスクリーンを押した部分だけが基板に接触し、
スキージがスクリーン上を通過するときペーストに圧力
が加わり、ペーストは、流動性を持ってスクリーンの開
口部を通過して基板に流れ、押し出されて、印刷され、
パターンの形状の膜を作る。焼成後の膜圧は、ペースト
の各材料の比率でも変化するので、一概にスクリーンの
開口部や総厚や印刷条件だけでは定まらないが、これが
大きな要因である。

【００１０】スクリーン総厚が８０μｍで開口部が４０
％のとき、およそウエットで３２μｍ前後の膜圧に印刷
され、室温１０〜１５分で乾燥した後、１５０度１０〜
１５分で乾燥する。このようにすることで、ペーストの
ヒステリシス特性が、まだ流動性の時に、基板のでこぼ
こやパターン際のぎざぎざを滑らかにし、均一の膜を作
り、有機溶剤は蒸発し、乾燥後の膜は基板に固定され
る。市販のペースト、特に抵抗ペーストは、乾燥後膜圧
を１ｍｉｌ＝２５．４μｍにしたとき、長さと幅が同じ
厚膜抵抗の抵抗値をシート抵抗値として保証しているた
め、乾燥後の膜圧が、１ｍｉｌ＝２５．４μｍの厚さに
印刷されるように事前に印刷条件やスクリーン条件を決
めておく。

【００１１】ここで厚膜抵抗の抵抗値Ｒは、次式のよう
に表わされる。Ｒ＝（ρ／ｔ）（Ｌ／Ｗ）＝ρ_g （Ｌ／Ｗ）但し、Ｒは抵抗値、ρは抵抗率、Ｌは厚膜抵抗の長さ、
Ｗは厚膜抵抗の幅、ρ _g はシート抵抗である。その後、
最大温度８５０度に１０分間保たれるように制御された
合計時間のプロファイルの焼成炉で焼成することによ
り、有機バインダーが蒸発し、バインダーが濡れ始め機
能材料と溶けて膜が作られ、冷める過程で機能材料同士
が接着され、基板にパターンの膜が接着される。

【００１２】回路を形成するための基板としてはセラミ
ック基板のほかに樹脂基板も使用されているが、一般に
３ＧＨｚ以上のマイクロ波帯域で動作する回路の場合、
樹脂基板よりもセラミック基板が多く使用されている。
その理由は、樹脂基板は熱冷サイクル等の温度変化で熱
膨張し高周波伝送線路の寸法が顕著に変化するため高周
波特性が劣化し、また樹脂基板の誘電率が低いため高周
波回路の小型化が困難である。従って３ＧＨｚ以上（特
に１０ＧＨｚ以上）のマイクロ波帯域で動作する回路の
場合、セラミック基板が多く使用されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した、ＤＢＣ技術
では、基板に膜抵抗を効率よく形成するのは困難であ
り、このため回路に抵抗が必要な場合は、チップ抵抗を
基板に別途実装する必要があり手間がかかりコストアッ
プの要因になる。また回路を多層に形成することも困難
であるため、回路面積が大きくなり設計の自由度も制限
され、マイクロ波帯域やミリ波帯域において、小型で低
価格の回路基板を製造するのは困難である。

【００１４】また、薄膜技術では、工程が複雑で手間が
かかり多くの時間を必要とするため、低価格の回路基板
を製造するのはやはり困難である。特に膜厚が１μｍ以
上の回路基板を形成するとなると一層時間がかかり、よ
りコストアップになる。また、厚膜技術では、メッシュ
スクリーンを使用して製造された厚膜導体パターンの、
パターン際の分解能は悪く、このため厚膜導体パターン
で構成されたマイクロストリップラインやコプレーナウ
エーブガイドライン等の高周波伝送線路の寸法精度も粗
くなり、従ってその高周波伝送線路の特性インピーダン
スが大きく変化し高周波特性が低下するという問題があ
る。

【００１５】図５は、厚膜技術で形成されたマイクロス
トリップラインの斜視図（ａ）、コプレーナウエーブガ
イドラインの斜視図（ｂ）、およびそのコプレーナウエ
ーブガイドラインのＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）に
示すマイクロストリップラインでは、セラミック基板１
１を挟んでグラウンド３２と厚膜導体パターン５１とが
形成されており、伝送線路の特性インピーダンスは５０
Ωに調整されている。ここで厚膜導体パターン５１の幅
Ｗは２５０μｍであり、そのパターンの側端ａの分解能
を示す寸法ｄは、およそ１０〜５０μｍの範囲である。
例えば寸法ｄが５０μｍの場合には、その５０μｍのず
れは厚膜導体パターン５１の幅Ｗ２５０μｍに対して２
０％（５０μｍ÷２５０μｍ×１００％）のずれとな
り、その特性インピーダンスはおよそ５０Ω±２０％
（４０〜６０Ω）に相当し、このためマイクロストリッ
プラインの周波特性が低下し１０ＧＨｚ未満までの周波
数にしか使用できない。

【００１６】また、図５（ｂ）に示すコプレーナウエー
ブガイドラインでは、セラミック基板１１上に、信号パ
ターンとして厚膜導体パターン５２が形成されており、
その厚膜導体パターン５２を挟んでグラウンドパターン
として厚膜導体パターン５３，５４が形成されている。
図５（ｃ）に示すように、これら厚膜導体パターン５
２，５３，５４の断面は凸凹であり、また厚膜導体パタ
ーン５２と厚膜導体パターン５３との寸法ｂ１や厚膜導
体パターン５２と厚膜導体パターン５４との寸法ｂ２
は、厚膜導体パターン５２，５３，５４それぞれの側端
の分解能が悪いため、ばらつきが大きく、このためコプ
レーナウエーブガイドラインの周波特性が低下し、やは
り１０ＧＨｚ未満までの周波数にしか使用できない。

【００１７】さらに厚膜技術では、微細厚膜抵抗パター
ンを印刷するにあたり、スクリーンの抵抗パターンが、
長さＬ、幅Ｗ、スクリーン総厚８０μｍ、開口部４０％
の場合、ペーストの印刷される量は、「Ｌ×Ｗ×４０
％」であらわされる。ここで、直方体状に印刷するため
には、少なくとも幅Ｗの、電極部と隣接する側端部にま
でペースト量が必要となるが、印刷時に供給されない。
また、スクリーン厚が８０μｍでは、どんなに先のとが
ったスキージを使用しても電極部の１０μｍ前後の段差
を正確にトレースすることは出来ない。電極の方向が、
スキージの印刷方向と直角の場合であっても平行の場合
であっても多少の差しかなく、いずれにしても正確にト
レースすることは出来ない。さらに、パターン幅０．２
ｍｍ以下の微小パターンを印刷する場合、市販の厚膜抵
抗ペーストは、３２５メッシュ等の高メッシュのメッシ
ュスクリーンのオープニングを通過しにくく印刷が困難
であったり、あるいは乾燥膜厚２５５μｍより薄く印刷
され非常に高い抵抗値に印刷される。バイアス４５度で
は、微細パターンの側端もギザギザしておりパターン分
解能が悪くなる。このため、厚膜抵抗を３２５メッシュ
等の高メッシュカウントのメッシュスクリーンを使用し
て製造したとしても、その厚膜抵抗の幅は２００μｍが
限度である。

【００１８】図６は、厚膜技術で製造された厚膜抵抗を
示す図である。図６（ａ）には、セラミック基板１１上
に形成された厚膜導体パターン６２の一部分とオーバラ
ップして厚膜抵抗６１が形成されている。厚膜技術で使
用されるメッシュスクリーンでは、上述したように厚膜
抵抗６１の幅Ｗを２００μｍ未満に形成するのは困難で
あり、また厚膜抵抗６１端部の分解能を示す寸法ｄも、
前述したマイクロストリップラインの導体パターン５１
の場合と同様に１０〜５０μｍの範囲にあるため、やは
り高周波特性が低下する。図６（ｂ）には、セラミック
基板１１上に厚膜抵抗６１が形成されており、その厚膜
抵抗６１の一部分とオーバラップして厚膜導体パターン
６２が形成されている。但し、このように厚膜導体パタ
ーン６２より先に厚膜抵抗６１を形成した場合であって
も、図６（ａ）に示す厚膜抵抗６１と同様に、高周波特
性が低下する。

【００１９】本発明は、上記事情に鑑み、マイクロ波帯
域やミリ波帯域に使用するための回路基板を低価格で製
造する厚膜回路基板の製造方法を提供することを目的と
する。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の厚膜回路基板の製造方法は、（１）セラミック基板
上に所定形状の開口が形成されたメタルマスクを配置し
厚膜抵抗を印刷して、その厚膜抵抗を、乾燥、焼成し
（２）その厚膜抵抗の一部分とオーバーラップするよう
に厚膜導体を印刷、乾燥、焼成し、（３）その厚膜導体
をエッチングして厚膜導体パターンを形成することを特
徴とするものである。

【００２１】ここで、上記厚膜抵抗を印刷するにあた
り、幅０．２ｍｍ以下、長さ２０μｍ以上の開口が形成
されたメタルマスクを使用して厚膜抵抗を形成すること
が効果的である。また、上記厚膜抵抗を印刷するにあた
り、矩形の四隅もしくは両端部の面積が拡大した形状の
開口が形成されたメタルマスクを使用して厚膜抵抗を形
成することが好ましい。

【００２２】さらに、上記厚膜導体を印刷するにあた
り、所定形状に開口したメタルマスクを使用して厚膜導
体を形成してもよい。

【００２３】

【作用】厚膜技術で使用されるスクリーンには、一般に
使用されるメッシュスクリーンの他にメタルマスクがあ
る。このメタルマスクには、その板厚と同じ寸法を有す
る開口を形成することができる。一方、厚膜抵抗もその
寸法を、その厚膜抵抗を伝送する高周波信号の波長の１
／４０程度以下に製造すると集中定数素子として扱うこ
とができる。

【００２４】そこで本発明者は、メタルマスクを配置し
て厚膜抵抗を印刷し、乾燥、焼成することにより高周波
帯域においても十分使用できる小さな厚膜抵抗を製造す
ることができることを見い出し、この発見に基づいて本
発明を完成させたものである。例えば板厚２０μｍのメ
タルマスクを使用して厚膜導体ペーストを印刷し、乾
燥、焼成して、波長８００μｍの１／４０である２０μ
ｍの長さの厚膜抵抗を製造すると、その厚膜抵抗で扱う
ことができる上限の周波数ｆは、ｆ＝Ｃ／（λ・√ε_r ）により定まる１１８．６ＧＨｚとなる。但し、Ｃは光の
速度（３×１０⁸ （ｍ／ｓ））、λは波長（８００μ
ｍ）、ε_r はアルミナの実効誘電率（１０）である。

【００２５】このようにメタルマスクを使用して小さな
厚膜抵抗を製造することにより厚膜抵抗を高周波帯域に
おいても使用することができるため、回路基板をローコ
ストで製造することができる。さらに厚膜導体をエッチ
ングして厚膜導体パターンを形成するため、その厚膜導
体パターンの側端の寸法精度が高まり、従ってその厚膜
導体パターンで構成された高周波伝送線路の寸法精度も
高まり、その高周波伝送線路の特性インピーダンスの変
化も小さくなり、メタルマスクを使用して製造された厚
膜抵抗と相俟って高周波特性が向上する。

【００２６】また、短形の四隅もしくは両端部の面積が
拡大した形状の開口が形成されたメタルマスクを使用し
て厚膜抵抗を形成すると、例えば幅０．２ｍｍ以下、長
さ２０μｍ以上の形状を有する厚膜抵抗を印刷する場合
であっても、メタルマスクの、短形の四隅もしくは両端
部の面積が拡大した形状の開口を経由して厚膜抵抗ペー
ストが印刷されるため、ペーストの流動性の際の表面張
力で、印刷された厚膜抵抗の中央にペーストが集中する
ことが防止される。従って、印刷された厚膜抵抗が厚膜
抵抗ペーストの表面張力で、その厚膜抵抗の側端が薄く
なり、中央に行くにつれ厚くなったり、また厚膜抵抗の
四隅が丸くなる傾向もなく、所望の形状の厚膜抵抗が形
成され、高周波特性が一層向上する。

【００２７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の厚膜回路基板の
製造過程を示す図である。先ず、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）の含有量が９６％で厚さ０．２５ｍｍのセラミック
基板をレーザで加工し、スクライブラインやスルーホー
ルを形成した。図１（ａ）は、スクライブラインで分割
される前のセラミック基板１１である。そのセラミック
基板１１には、レーザで加工されたスルーホール１１ａ
が形成されている。このセラミック基板１１上に、厚さ
１００μｍのメタルマスクを配置して厚膜抵抗体ペース
トで図１（ｂ）に示すような幅（Ｗ）１００μｍ、長さ
（Ｌ）１５０μｍの厚膜抵抗１２を印刷して乾燥した。
尚、乾燥後の厚膜抵抗１２の膜厚が１５〜３０μｍにな
るように設定した。その後、最大温度８５０℃に１０分
間保たれるように制御された合計１時間の温度プロファ
イルにより厚膜抵抗１２を焼成した。焼成後の厚膜抵抗
１２の膜厚は、前述した乾燥後の膜厚１５〜３０μｍに
対応する５〜１０μｍの範囲に収まった。

【００２８】次にガラス成分が２％以下のケミカルボン
ドタイプの厚膜Ａｕ導体ペーストで、図１（ｃ）に示す
ように厚膜抵抗１２の一部分とオーバラップするように
厚膜導体１３を印刷し、乾燥、焼成した。ここでは、焼
成後の厚膜導体１３の膜厚が１〜１０μｍの範囲に収ま
るように設定した。尚、厚膜導体ペーストとして、ガラ
ス成分が５％以下の厚膜Ａｕ導体ペーストもしくは厚膜
Ｃｕ導体ペーストを使用してもよく、また有機金属やメ
タルオーガニックペーストを使用してもよい。一般に厚
膜導体ペーストには、高周波帯域の信号の伝送損失の要
因となる導体抵抗を小さくするためと、後述するエッチ
ングを容易に行うために、金属の含有率ができるだけ高
いペーストを使用するのがよい。

【００２９】図２は、図１に示す厚膜抵抗とその厚膜抵
抗の周囲に形成された厚膜導体との部分Ａを拡大して示
した図（ａ）、およびその部分ＡのＡ′−Ａ′断面図で
ある。図２（ａ）に示すように厚膜導体１３は、厚膜抵
抗１２の長さＬ（１５０μｍ）方向の両先端それぞれか
ら寸法Ｌ１，Ｌ２（各５０μｍ）の部分だけオーバラッ
プして形成されている。ここで、厚膜抵抗１２はガラス
とＲｕＯ₂ （酸化ルテニウム）の混合体で形成されてお
り、また厚膜導体１３にもガラスが混合されているた
め、厚膜導体１３を焼成する際、厚膜導体１３のガラス
と厚膜抵抗１２のガラスとの混合を防止するとともに厚
膜導体１３がエッチングできれいに除去されるように、
厚膜抵抗１２の幅Ｗ（１００μｍ）方向の側端それぞれ
から寸法Ｗ１，Ｗ２（各１０μｍ）の部分だけ外側に厚
膜導体１３を形成した。

【００３０】次に、フォトリソグラフィ技術で、レジス
トを全面に付け、その後回路パターンを露光し、これに
より所望の回路パターンのみにレジストを付着させた。
次に、エッチングで所望の回路パターン以外の厚膜導体
１３を除去し、さらにレジストを洗浄して、図１（ｄ）
に示すような所望の厚膜導体パターン１３ａを得た。

【００３１】次に、厚膜抵抗１２をレーザトリミングし
て、その値を±１％の精度に調整した。尚、本実施例で
は厚膜抵抗と厚膜導体とを別々に焼成したがこれに限ら
れるものではなく、厚膜抵抗と厚膜導体とを同時に焼成
して工程を簡素化してもよい。図３は、本発明の一実施
例の厚膜回路基板の製造方法で製造されたマイクロスト
リップラインの斜視図（ａ）、およびコプレーナウエー
ブガイドラインの断面図（ｂ）である。

【００３２】図３（ａ）に示すマイクロストリップライ
ンの厚膜導体パターン３１は、メタルマスクを使用し、
さらにエッチングして製造されたものであるため、その
パターンの側端ａの分解能を示す寸法ｄ１は３μｍ以下
であった。従って従来の、図５（ａ）に示す厚膜導体パ
ターン５１と比較すると、その寸法精度は２０％（５０
μｍ÷２５０μｍ×１００）から１．２％（３μｍ÷２
５０μｍ×１００）に高まっている。このマイクロスト
リップラインの伝送特性を測定したところ、６０ＧＨｚ
以上まで１ｄＢ以下の伝送損失であった。このように、
マイクロ波帯域、ミリ波帯域においても伝送損失が少な
いマイクロストリップラインを製造することができた。

【００３３】一方、図３（ｂ）に示すコプレーナウエー
ブガイドラインを構成する厚膜導体パターン３３，３
４，３５も、図３（ａ）に示す厚膜導体パターン３１と
同様にして製造されたものであるため、従来の図５
（ｂ）に示す厚膜導体パターン５２，５３，５４と比較
すると、その断面の凸凹は極めて小さく、またそれら厚
膜導体パターン３３，３４，３５の膜厚ｄ２はメタルマ
スクを使用して形成されるものであるため１〜２０μｍ
の範囲で自在に設定でき、マイクロ波帯域、ミリ波帯域
における表面効果を有効に活用でき高周波特性を容易に
高めることができる。

【００３４】図４は、本発明の一実施例の厚膜回路基板
の製造方法で製造された厚膜抵抗、およびメタルマスク
の特徴部分を示す図である。図４（ａ）には、厚膜抵抗
４２と、その厚膜抵抗４２の幅よりも大きい厚膜導体パ
ターン４１が形成されている。厚膜抵抗４２はメタルマ
スクを使用して形成されているため、厚膜抵抗４２のサ
イズは５０μｍ（Ｌ）ｘ１００μｍ（Ｗ）と極めて小さ
く、厚膜抵抗４２の側端の分解能を示す寸法ｄ１も５μ
ｍ以下に形成されており、さらに厚膜抵抗４２の幅
（Ｗ）は２０μｍ〜１００μｍの範囲で自在に設定でき
るため、高周波特性が向上する。

【００３５】一方、図４（ｂ）には、厚膜抵抗４４と、
その厚膜抵抗４４の幅と同じ幅の厚膜導体パターン４３
が形成されている。厚膜抵抗４４のサイズは厚膜抵抗４
２のサイズと同じである。このように厚膜抵抗４４と厚
膜導体パターン４３とを同じ幅で形成することもでき、
その場合であっても同じ効果が得られる。図４（ｃ）に
は、厚膜抵抗を印刷するために使用されるメタルマスク
の、エッチングされ抜かれた代表的な特徴部分を示す図
である。

【００３６】幅０．２ｍｍ以下、長さ２０μｍ以上の厚
膜抵抗上では、ペーストの流動性の際の表面張力により
パターン端が薄くなり、中央に行くに従って厚くなる。
また、４角形の角は丸くなる傾向にある。そこで、単に
メタルマスクのエッチングパターンと所望の厚膜抵抗パ
ターンを同じ形状にしないで、図４（ｃ）に示すよう
な、短形の四隅の面積が円状に拡大した形状や、あるい
は短形の四隅の面積が三角状に拡大した形状、あるいは
矩形の両端部の面積が拡大した形状のメタルマスクを使
用することにより、四隅の部分のペースト印刷量を増や
し、印刷された抵抗の中央に、表面張力でペーストが集
まることを防止して、所望の厚膜抵抗パターンを得る工
夫をした。

【００３７】ここで、図４（ａ）に示す厚膜抵抗４２と
厚膜導体パターン４１を複数使用しπ型とＴ型に組合せ
て、−６ｄＢ用のアッテネータ（特性インピーダンス５
０Ω）を製作し、その伝送特性を測定したところ、アッ
テネータの減衰率は６０ＧＨｚまで−６ｄＢ±１ｄＢ以
内に収まりほぼ平坦であり、また反射は−２０ｄＢ以下
であった。

【００３８】このようにメタルマスクを使用して、高周
波帯域においても使用できる小さな厚膜抵抗を形成し、
また厚膜導体をエッチングしてその厚膜導体パターンの
側端の寸法精度を高め伝送線路の特性インピーダンスの
変化を小さくした。このため、ベアチップＧａＡｓ半導
体やＩＣを実装した回路基板からなるマイクロ波帯域、
ミリ波帯域用のハイグリッドＩＣも容易に構成すること
ができた。

【００３９】尚、本実施例では厚膜導体を印刷するにあ
たり、メタルマスクを使用したが、厚膜導体パターンの
厚みが５０μｍ前後のものであればメッシュスクリーン
を使用して印刷してもよい。但し、２０μｍ幅等の微細
パターンには、２０μｍ等の板厚のメタルマスクを使用
する。一方、厚膜抵抗にはガラスが多く含有されている
ため、その厚膜抵抗の寸法が大きい場合であっても寸法
精度の悪いメッシュスクリーンを使用するとそれだけ伝
送線路の損失が大きくなるためメッシュスクリーンの使
用を避け、寸法精度の良いメタルマスクを使用する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の厚膜回路
基板の製造方法では（１）メタルマスクを配置して厚膜抵抗を印刷し、乾
燥、焼成する方法であるため、小型で寸法精度がよく高
周波帯域においても使用できる厚膜抵抗が容易に製造で
き、コストの低減化が図られる。（２）厚膜導体をエッチングして厚膜導体パターンを形
成する方法であるため、厚膜導体パターンの側端の分解
能が小さくなり高周波伝送路の寸法精度が高まり、小型
で寸法精度のよい厚膜抵抗と相俟って従来以上の高い周
波数（１００ＧＨｚ以上）帯域までの回路に利用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の厚膜回路基板の製造過程を
示す図である。

【図２】図１に示す厚膜抵抗とその厚膜抵抗の周囲に形
成された厚膜導体との部分Ａを拡大して示した図
（ａ）、およびその部分ＡのＡ′−Ａ′断面図である。

【図３】本発明の一実施例の厚膜回路基板の製造方法で
製造されたマイクロストリップラインの斜視図（ａ）、
およびコプレーナウエーブガイドラインの断面図（ｂ）
である。

【図４】本発明の一実施例の厚膜回路基板の製造方法で
製造された厚膜抵抗、およびメタルマスクの特徴部分を
示す図である。

【図５】厚膜技術で形成されたマイクロストリップライ
ンの斜視図（ａ）、コプレーナウエーブガイドラインの
斜視図（ｂ）、およびそのコプレーナウエーブガイドラ
インのＡ−Ａ断面図である。

【図６】厚膜技術で製造された厚膜抵抗を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１セラミック基板１１ａスルーホール１２，４２，４４厚膜抵抗１３厚膜導体１３ａ，３１，３３，３４，３５，４１，４２厚膜導
体パターン３２グラウンドパターン

【手続補正書】

【提出日】平成７年７月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】図１に示す厚膜抵抗とその厚膜抵抗の周囲に
形成された厚膜導体との部分Ａを拡大して示した図
（ａ）、およびその部分ＡのＡ′−Ａ′断面図（ｂ）で
ある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】厚膜技術で形成されたマイクロストリップラ
インの斜視図（ａ）、コプレーナウエーブガイドライン
の斜視図（ｂ）、およびそのコプレーナウエーブガイド
ラインのＡ−Ａ断面図（ｃ）である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック基板上に所定形状の開口が形
成されたメタルマスクを配置し厚膜抵抗を印刷して、該
厚膜抵抗を、乾燥、焼成し、該厚膜抵抗の一部分とオーバーラップするように厚膜導
体を印刷、乾燥、焼成し、該厚膜導体をエッチングして厚膜導体パターンを形成す
ることを特徴とする厚膜回路基板の製造方法。
【請求項２】前記厚膜抵抗を印刷するにあたり、幅
０．２ｍｍ以下、長さ２０μｍ以上の開口が形成された
メタルマスクを使用して、厚膜抵抗を形成することを特
徴とする請求項１記載の厚膜回路基板の製造方法。
【請求項３】前記厚膜抵抗を印刷するにあたり、矩形
の四隅もしくは両端部の面積が拡大した形状の開口が形
成されたメタルマスクを使用して厚膜抵抗を形成するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の厚膜回路基板の製
造方法。
【請求項４】前記厚膜導体を印刷するにあたり、所定
形状に開口したメタルマスクを使用して厚膜導体を形成
することを特徴とする請求項１又は２記載の厚膜回路基
板の製造方法。