JPS5873146A - 混成集積回路とその製造方法 - Google Patents
混成集積回路とその製造方法Info
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- JPS5873146A JPS5873146A JP56171405A JP17140581A JPS5873146A JP S5873146 A JPS5873146 A JP S5873146A JP 56171405 A JP56171405 A JP 56171405A JP 17140581 A JP17140581 A JP 17140581A JP S5873146 A JPS5873146 A JP S5873146A
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- resistor
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D86/00—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
- H10D86/80—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple passive components, e.g. resistors, capacitors or inductors
- H10D86/85—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple passive components, e.g. resistors, capacitors or inductors characterised by only passive components
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- H05K3/381—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
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】
本発明は、マイクロ波混成集積回路の構造およびその製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
従来、ＵＨＦ＠の電気回路はコイルとコンデンサおよび
トランジスタ等の能動素子で構成されていたが、精度を
向上させ、調整工程をなくし、薄形にするためには、共
振回路等の平面化すなわち分布定数線路化が望まれる。
トランジスタ等の能動素子で構成されていたが、精度を
向上させ、調整工程をなくし、薄形にするためには、共
振回路等の平面化すなわち分布定数線路化が望まれる。
例えば、帯域増幅器を分布定数回路で構成した場合、分
布定数線路の大きさは、混成集積回路で一般に用いられ
てるアルミナ基板（誘電率ε ９）を用いると、ＩＧＨ
ｚの帯域増幅器では第１表より明らかなように１辺が５
〜１ｏ６ｎの大きさとなり実用的ではない。このため高
誘電率基板（ε〉１ｏ）を用いると１．第１表に示すよ
うに例えばε ３６で約６ｃｒｎ角、ε １００で２ｃ
ｒｎ角の大きさとなり実用的な混成集積回路の大きさと
なる。
布定数線路の大きさは、混成集積回路で一般に用いられ
てるアルミナ基板（誘電率ε ９）を用いると、ＩＧＨ
ｚの帯域増幅器では第１表より明らかなように１辺が５
〜１ｏ６ｎの大きさとなり実用的ではない。このため高
誘電率基板（ε〉１ｏ）を用いると１．第１表に示すよ
うに例えばε ３６で約６ｃｒｎ角、ε １００で２ｃ
ｒｎ角の大きさとなり実用的な混成集積回路の大きさと
なる。
（ｈス下４１白ジ
第１表 基板誘電率と波長（１Ｑｆｌｚ）第１図はこの
高誘電率基板を用いた混成集積回路の断面模式図で、裏
面アース導体２′を形成した高誘電率基板１上に分布定
数線路導体２゜ボンディング部品搭載用導体４，５が形
成されさらに抵抗６が形成されている。この配線基板に
、トランジスタ等の能動素子６．チップコンデンサ等の
部品７がはんだ８で部品搭載用導体４．５に接続して搭
載され、混成集積回路が完成する。ところで、高誘電率
基板上に厚膜抵抗体を形成すると第２図に示すように、
通常のアルミナ基板に形成した場合のシート抵抗値の数
倍の値を示し、そのばらつきおよび経時変化も大きい。
高誘電率基板を用いた混成集積回路の断面模式図で、裏
面アース導体２′を形成した高誘電率基板１上に分布定
数線路導体２゜ボンディング部品搭載用導体４，５が形
成されさらに抵抗６が形成されている。この配線基板に
、トランジスタ等の能動素子６．チップコンデンサ等の
部品７がはんだ８で部品搭載用導体４．５に接続して搭
載され、混成集積回路が完成する。ところで、高誘電率
基板上に厚膜抵抗体を形成すると第２図に示すように、
通常のアルミナ基板に形成した場合のシート抵抗値の数
倍の値を示し、そのばらつきおよび経時変化も大きい。
第６図（ａ）は高誘電率基板上に形成された厚膜抵抗の
断面模式図を示したもので、ＺｒＴ１０４ＩＺｎＴｉＯ
４，ＭｇＴｉＯ３１ＣａＴｉＯ３等ノルチル型ないしベ
ブロスヵイト型誘電体粒９上に、ＲＩＪＯ２１Ｂｉ２Ｒ
ｕＯ７＋ ＰｂｚＲｕ２０ｓ 等のルテニウム系導電
物質１０が付着し、さらに該導電物質問と基板誘電休校
は、主成分がＰｂ ＋ ｂｉ＋ Ｃａ ９Ｍｇ等である
厚膜抵抗体ガラスバインダ１１にょシ接着されている。
断面模式図を示したもので、ＺｒＴ１０４ＩＺｎＴｉＯ
４，ＭｇＴｉＯ３１ＣａＴｉＯ３等ノルチル型ないしベ
ブロスヵイト型誘電体粒９上に、ＲＩＪＯ２１Ｂｉ２Ｒ
ｕＯ７＋ ＰｂｚＲｕ２０ｓ 等のルテニウム系導電
物質１０が付着し、さらに該導電物質問と基板誘電休校
は、主成分がＰｂ ＋ ｂｉ＋ Ｃａ ９Ｍｇ等である
厚膜抵抗体ガラスバインダ１１にょシ接着されている。
厚膜抵抗体はこのガラスにょシ導電物質粒子１０間が適
度に接続され、所望のシート抵抗値を得ていると言われ
ている。高誘電率基板上での厚膜抵抗体の抵抗値が大き
いのは、第３図（ｂ）に示すように通常のアルミナ基板
上に形成した場合のカラスの分布１２より、高誘電率基
板上でのガラスの分布１６は前記ｐｐｍ体の粒界間によ
り−１−浸透していき、抵抗導電粒子間の適度な接続が
行なわれないためと推定される。
度に接続され、所望のシート抵抗値を得ていると言われ
ている。高誘電率基板上での厚膜抵抗体の抵抗値が大き
いのは、第３図（ｂ）に示すように通常のアルミナ基板
上に形成した場合のカラスの分布１２より、高誘電率基
板上でのガラスの分布１６は前記ｐｐｍ体の粒界間によ
り−１−浸透していき、抵抗導電粒子間の適度な接続が
行なわれないためと推定される。
以上抵抗体で説明したが、高ｎ電率基板上に形成し、た
厚膜導体の接着強度も、アルミナ基板上に形成した場合
に比較し、数分の１から１桁小さい強度であり、この原
因もバインダガラス成分の基板中への過剰な浸透のため
と推定される。
厚膜導体の接着強度も、アルミナ基板上に形成した場合
に比較し、数分の１から１桁小さい強度であり、この原
因もバインダガラス成分の基板中への過剰な浸透のため
と推定される。
本発明の目的は、上記した高誘電率基板を用いた従来混
成集積回路の欠点をなくし、精度。
成集積回路の欠点をなくし、精度。
および安定性の高い抵抗体、接続強度の大きい導体を有
する小形マイクロ波混成集積回路とその製造方法を提供
するにある。
する小形マイクロ波混成集積回路とその製造方法を提供
するにある。
このために、高誘１率基板と、厚膜抵抗体。
導体間にガラスよりなる中間層を形成する。
以下本発明を具体例を用いて詳細に説明する○第４図は
本発明の１実施例の断面模式図で、グレーズ層１４を形
成した高誘電率基板１の上面に分布定数線路導体２．ボ
ンディング部品搭載等導体４，５、および厚膜抵抗体６
を、裏面にアース導体２′を形成した配線基板上に、ト
ランジスタ等の能動素子４、チップコンデンサ等の部品
７を搭載したものである。第５図（＆）は、本実施例の
厚膜抵抗体と高誘電率基板部の断面模盛、図で、ｖＩ電
体粒９上に形成されたカラス１４は焼成により高誘電率
基板内部に浸透しているが、このグレーズ層上に形成さ
れた抵抗体は、ルテニウム系導電物質１０間と基板を接
続する抵抗体用ガラスバインダ１１は、下にグレーズ層
があるだめ、下部への浸透・拡散が少なく、導電物質間
の適度な接続を保っている。
本発明の１実施例の断面模式図で、グレーズ層１４を形
成した高誘電率基板１の上面に分布定数線路導体２．ボ
ンディング部品搭載等導体４，５、および厚膜抵抗体６
を、裏面にアース導体２′を形成した配線基板上に、ト
ランジスタ等の能動素子４、チップコンデンサ等の部品
７を搭載したものである。第５図（＆）は、本実施例の
厚膜抵抗体と高誘電率基板部の断面模盛、図で、ｖＩ電
体粒９上に形成されたカラス１４は焼成により高誘電率
基板内部に浸透しているが、このグレーズ層上に形成さ
れた抵抗体は、ルテニウム系導電物質１０間と基板を接
続する抵抗体用ガラスバインダ１１は、下にグレーズ層
があるだめ、下部への浸透・拡散が少なく、導電物質間
の適度な接続を保っている。
前記したことより、実施例に示す混成集積回路基板では
、ガラス層１４と抵抗体６は別に焼成しなければならな
い。もし同時焼成を行なうとガラス＋４１４ト抵抗体中
のガラス成分１１の相互拡散が大きく、本来のシート抵
抗値（アルミナ基板上での値）と大きく異なった値をと
りまたそのばらつきも大きい。
、ガラス層１４と抵抗体６は別に焼成しなければならな
い。もし同時焼成を行なうとガラス＋４１４ト抵抗体中
のガラス成分１１の相互拡散が大きく、本来のシート抵
抗値（アルミナ基板上での値）と大きく異なった値をと
りまたそのばらつきも大きい。
さらに抵抗体６の焼成温度ＴｆＲとグレーズ層カラス１
４の軟化温度Ｔ８および結晶化温度Ｔｃとの関係を調べ
ると、表２に示すようにＴｃ＞ＴｆＨであれば、抵抗値
の変動は小さい。非晶質ガラスを用いた場合は、当然ガ
ラス転移温度ＴｇはＴｇン１’ｆＲでなければならない
。グレーズ層として非晶質ガラスと結晶化ガラスを比較
した場合結晶化ガラスの方が、抵抗の変動値は小さい。
４の軟化温度Ｔ８および結晶化温度Ｔｃとの関係を調べ
ると、表２に示すようにＴｃ＞ＴｆＨであれば、抵抗値
の変動は小さい。非晶質ガラスを用いた場合は、当然ガ
ラス転移温度ＴｇはＴｇン１’ｆＲでなければならない
。グレーズ層として非晶質ガラスと結晶化ガラスを比較
した場合結晶化ガラスの方が、抵抗の変動値は小さい。
以上のことより、グレーズ層として最適のガラスペース
トは、結晶化温度Ｔｃが抵抗体の焼成温度ＴｆＲより高
い結晶化ガラスペーストである。
トは、結晶化温度Ｔｃが抵抗体の焼成温度ＴｆＲより高
い結晶化ガラスペーストである。
この場合グレーズ層の焼成温度はＴｃより高くする必要
がある。なお、第２表で示した最適ペーストは、Ｓｔ
、 Ｃａ、 Ｍｇｌ Ａｌ、 Ｚｒ、 Ｂを主成分元素
とする結晶化ガラスである。
がある。なお、第２表で示した最適ペーストは、Ｓｔ
、 Ｃａ、 Ｍｇｌ Ａｌ、 Ｚｒ、 Ｂを主成分元素
とする結晶化ガラスである。
第２表 グレーズ層ガラスペーストと抵抗の適合性こ
のガラスペーストを用い、８５０°Ｃ焼成のルテニウム
系抵抗体を用いた場合、初期シート抵抗値は本来のシー
ト抵抗値（アルミナ基板上に形成した場合）に比較し０
７〜１．１倍であり、高誘電率基板上直接に抵抗体を形
成した場合に比べ本来のシート抵抗値に非常に近い値が
得られ、そのばらつきも小さい。
のガラスペーストを用い、８５０°Ｃ焼成のルテニウム
系抵抗体を用いた場合、初期シート抵抗値は本来のシー
ト抵抗値（アルミナ基板上に形成した場合）に比較し０
７〜１．１倍であり、高誘電率基板上直接に抵抗体を形
成した場合に比べ本来のシート抵抗値に非常に近い値が
得られ、そのばらつきも小さい。
また経時変化も１５０°Ｃｌ０００時間放置で０６％で
あり、高誘電率基板上直接に形成した場合よりはるかに
安定であり、アルミナ基板上に直接形成した場合と同じ
である。もちろん、さらに抵抗オーバコートガラスをか
けると０．１ ％の変動となる。
あり、高誘電率基板上直接に形成した場合よりはるかに
安定であり、アルミナ基板上に直接形成した場合と同じ
である。もちろん、さらに抵抗オーバコートガラスをか
けると０．１ ％の変動となる。
また導体に於ても、導体粒子間とグレーズ層間に適度の
バインダガラスがあ仝ため、その接続強度も高誘電率基
板上に直接形成した場合に比較し、数倍も大きくなる。
バインダガラスがあ仝ため、その接続強度も高誘電率基
板上に直接形成した場合に比較し、数倍も大きくなる。
なお、グレーズ層の誘電率εは通常１０〜１５で高誘電
率基板の誘電率に比較し、小さいが、その厚さが通常５
〜５０μｍであり、通常の基板厚さ０６〜５１Ｋに比較
し小さいため、波長短縮率すなわち小形化にはほとんど
影替を与えない。
率基板の誘電率に比較し、小さいが、その厚さが通常５
〜５０μｍであり、通常の基板厚さ０６〜５１Ｋに比較
し小さいため、波長短縮率すなわち小形化にはほとんど
影替を与えない。
さらに、分布定数線路部、能動素子、小形部品搭載部等
接続強度をあまり必要としない部分では、グレーズ層を
省略してもよい。
接続強度をあまり必要としない部分では、グレーズ層を
省略してもよい。
以上述べたように、ルチル型、プロブスカイト型高誘電
率基板上に、ガラス層を形成し、その上に抵抗、導体を
形成した混成集積回路の構造とすることにより、高誘電
率基板を用いた小形・無調整等の波長短縮形マイクロ波
混成集積回路の特長を失うことなく、抵抗の精度、安定
性が良く、導体の接続強度が大きい高信頼小形マイクロ
波混成集積回路を得ることができる。
率基板上に、ガラス層を形成し、その上に抵抗、導体を
形成した混成集積回路の構造とすることにより、高誘電
率基板を用いた小形・無調整等の波長短縮形マイクロ波
混成集積回路の特長を失うことなく、抵抗の精度、安定
性が良く、導体の接続強度が大きい高信頼小形マイクロ
波混成集積回路を得ることができる。
回絡め初期抵抗値の変動を、第嫉図は高誘電率年
基板と厚膜抵抗部の断面模式図を、第〜図は本発明の一
実施例を示す高誘電率基板を用いだ混成集積回路の断面
模式図を、第６図は高誘電率基板と厚膜抵抗間にグレー
ズ層を設けた実施例ア。７０４式、″１゛
−・−−ス」−と ゛ −
１・・・高誘電率基板 ２．４．５・・・厚膜導体 ６・・・厚膜抵抗体 １１・・・厚膜ペーストバインダガラス１４・・・グレ
ーズ層ガラス ″Ｊ−トセ＼１岨ｔ１ 第３７ 刀ブスへ分 第４図 荊Ｓ図
実施例を示す高誘電率基板を用いだ混成集積回路の断面
模式図を、第６図は高誘電率基板と厚膜抵抗間にグレー
ズ層を設けた実施例ア。７０４式、″１゛
−・−−ス」−と ゛ −
１・・・高誘電率基板 ２．４．５・・・厚膜導体 ６・・・厚膜抵抗体 １１・・・厚膜ペーストバインダガラス１４・・・グレ
ーズ層ガラス ″Ｊ−トセ＼１岨ｔ１ 第３７ 刀ブスへ分 第４図 荊Ｓ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 高誘電率基板の一部ないし、全部にグレーズ層の
設けられた基板上に、厚膜導体、厚膜抵抗で回路が設け
られていることを特徴とする混成集積回路。 ２ グレーズ層が、ガラスであって、かつそのガラス転
位温度ないし結晶化温度が厚膜導体ないし抵抗体の焼成
温度より高いものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の混成集積回路。 ３、 高誘電率基板の一部ないし全部にグレーズ層を設
け、この基板上に厚膜導体、厚膜抵抗を設けて混成集積
回路を製造するに際して、抵抗をグレーズ層の焼成温度
より低い温度で焼成することを特徴とする混成集積回路
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56171405A JPS5873146A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 混成集積回路とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56171405A JPS5873146A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 混成集積回路とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873146A true JPS5873146A (ja) | 1983-05-02 |
Family
ID=15922536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56171405A Pending JPS5873146A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 混成集積回路とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873146A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63164301A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜抵抗器の製造方法 |
| EP0324555A3 (en) * | 1988-01-11 | 1991-05-02 | Hitachi, Ltd. | Substrate for hybrid ic, hybrid ic using the substrate and its application |
| EP0608376A4 (en) * | 1991-10-15 | 1994-12-07 | Motorola Inc | VOLTAGE VARIABLE CAPACITOR. |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56171405A patent/JPS5873146A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63164301A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜抵抗器の製造方法 |
| EP0324555A3 (en) * | 1988-01-11 | 1991-05-02 | Hitachi, Ltd. | Substrate for hybrid ic, hybrid ic using the substrate and its application |
| EP0608376A4 (en) * | 1991-10-15 | 1994-12-07 | Motorola Inc | VOLTAGE VARIABLE CAPACITOR. |
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