JPS5989003A - 厚膜多層回路およびその製造方法 - Google Patents

厚膜多層回路およびその製造方法

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JPS5989003A
JPS5989003A JP57197478A JP19747882A JPS5989003A JP S5989003 A JPS5989003 A JP S5989003A JP 57197478 A JP57197478 A JP 57197478A JP 19747882 A JP19747882 A JP 19747882A JP S5989003 A JPS5989003 A JP S5989003A
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JP
Japan
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thick film
layer
paste
substrate
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JP57197478A
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Kazutami Kawamoto
和民 川本
Hideo Yamamura
英穂 山村
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298—Multilayer circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、配線導体および必要に応じ抵抗体、d′4体
をも多層化した厚膜回路に係り、特に共振回路を有する
厚膜多層混取集禎回路およびその製造方法に関する。
〔従来技術〕
近年、UHF帯の発振器において、音響表面波(8AW
)素子を・共振器とした発振器、同軸共振器を装着した
発振器等が使用されて、きているが、耐震性を考慮した
場合、マイクロストIJツブ称路の共振回路による発振
器が主流である。しかし、このような周波数帯では、例
えば発振周波数IG1 Mz程度の発振器においては、7波長あるいはT波長の
マイクロストリップ線路共振器は大型になり、小型化に
対する強い要請に応じられない。このため、その表面に
印刷法や蒸着法で回路を形成するところの基板には、誘
電率の大きいセラミック基板が用いられる傾向にある。
すなわぢ、比誘電率がεrの基板を用いた場合、εγと
基板の厚み1(オよび線路幅Wで失望る実効比誘電率ε
effにより、波長が真空中での波長の” /JT;’
Ti’になるという波長短縮効果を利用して回路の小型
化が図られていもこの場合、janδ等の他の緒特性に
ついても優れている高誘電率セラミック基板でなければ
ならないことは言うまでもない。ところで、例えばta
nδ〈0.001を満すセラミックの比gt率はたか、
だか100程度であり、アルミナ・セラミック基板を用
いた場合に比較すれば小型化が図られるものの、大幅な
小型化が達成できているとは言い離ぐ、可搬型の無線機
等ζこ用いられる発振器においては一層の小型化が要d
青されている。一方、共振回路以外の信号線路では、特
性インピーダンスが509あるいはそれ以上である必要
が回路設計上生じる。線路幅は特性インピーダンスが太
きいものほど小ざくなり、これはまた基板の誘電率が大
きくなるほど細線化する。導体配線の、IIBぷ化は回
路の小型化に寄与するものの、厚膜回路においては印刷
技術の限界による細線化の限庶がある。「なわぢ従来の
厚膜回路技術によれば、1史用できる基板の誘電率に関
する一ヒ限が存在する。
これに対し、アルミナを主取分とするクリーン・シート
(未焼結板)に導体ペーストを印刷、乾燥して構成1−
るいわゆるクリーン・シート法は、微細で高密度な配線
導体を形成するのに遠しでいるっすなイつち、これは印
刷したペースト甲の溶剤力jグリーン・シート中に浸み
込むため、印刷したペーストはたれ、にじろを生じず、
才た、クリーン・シートは焼結時にシートが10〜20
%収縮するという2点による。しかし、アルミナのクリ
ーン・シートは1500〜1600℃で焼結させるため
、導体には焼結時変質しないタンクステン、モl」フ゛
デン、マンガンなどの高融点金属を用l/)さるをイ尋
なl/)。これらの金属は金、#!、、、uラジウム等
【と比し比抵抗が太キ<、高いQが要求される共振回路
の導体材料としてはとうてい使用できなl/)。また、
アルミナ・セラミックの比誘電率はせ(、sぜG)10
である力)ら、波長短縮効果も大きくない。さらに、抵
抗体を多層構造の内層に設けるとグリーン・シート焼結
時に変質するため、多層回路ではり1ノーン・シートを
焼結してから最上層に抵抗体をJl成せざるを得なかっ
た。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、ク
リーン・シート法を用いることをこより多層化し、小型
化した新規な共振器を含む回路およびその製造方法を提
供するにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明による厚膜多層回路
は、共振回路、抵抗回路もしく番ま誘電体回路が設けら
れた基板、該基板の回路形成面の接続部を除いた全面に
設けられた絶縁層、該絶縁層上に上記接続部で上記回路
と接続されてG)る第2の回路を含み、必要に応じてさ
らをこ接続台6を持つ絶縁層およびその接続部で接続さ
Iする回路力S下)−の回路と同様にして設けられてG
する多層基板番こおいて、前記基板および前記絶縁層の
すべて力5実質上1ooo℃以下の温度で焼結する材料
であり、力)つ前記共振回路を構成する導体路(ま内層
1こth成され、その位置に対応して前記基板の第1主
表面および前記絶縁体の主表面に接地層を設けたl/)
わゆるトリプレート構造の共振回路を有することを要旨
とする。本発明のトリプレート構造の共振回路を有する
厚膜多層回路の製造方法Cよ、絶縁材のり1ノーン・シ
ート(未焼結板)上に導体ペースト、抵抗体ペースト、
誘電体ペーストの少なくとも1種を印刷、乾燥し、導体
路および必引こ応し導体路で抵抗体なGル誘電体のいず
れ力)力3接続された未焼成の回路を形成し、これ−こ
積層する層として、下層回路との導通を持たせるための
スルーホール有するクリーン・シートを圧着して多層イ
ヒし、その後これを焼成することから成っている。
すなイつち、本発明は、低温で焼結する高誘電率劇料の
グリーン・シートを用いることにより、各種厚膜導体材
料、抵抗材料、誘電体材料の使用を可能にし、よって共
振器を含む回路の特性を損なうことなく、高密度配線を
可能にして回路の小型化を達成するものである。さらに
、本発明は、グリーン・シート法を用いた多層化Iこよ
り、多層構造の内層に共振器を構成する導体パターンを
形成して波長短縮効果を上げ、共振器を小型にして、回
路の小型化を達成するものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図により説明する。本発明は低
温焼結のグリーン・シートを用いることにより、使用可
能な導体材料、抵抗体材料、誘電体材料の範囲を広げる
が、本発明を達成するための低温焼結グリーン・シート
および眉間絶縁用無機材料、厚膜導体材料、厚膜抵抗体
材料、厚膜誘電体材料は、相互に適用できる材料の特性
の範囲は限定される。まず、本発明の多層回路の基体と
なる絶縁材料は、回路の電気的特性に関する要求からt
anδ<0.001であることが望ましいことより、P
bO−B1203−Nb205系、pbo−出203 
 Ta205系s B 12O3−WO3系等を用いる
。これらはいずれも850℃〜1000℃で焼結可能な
ものである。厚膜導体材料は、回路の電気的特性に関す
る要求より低抵抗であることが望ましく、よって金、銀
、白金、パラジウムのそれぞれの単独の微粉末あるいは
混合粉末、合金粉末等を用いる。この時、回路基体(前
記絶縁材のクリーン・シートあるいはクリーン・シート
上の絶縁層)との接着性を向上させるために、非晶質ガ
ラスを加えることができる。この非晶質ガラスは、導体
の発泡、剥離等を生じさせないため、軟化点が絶縁材の
熱処理温度に対して150〜250℃低い温度範囲lこ
めること、才た、熱膨張係数が絶縁材の熱膨張係数に対
して一30X10 〜+ 10 X 10  / de
gの範囲にあることが望咳しい。抵抗体材料および誘電
体材料に関しても通常の厚膜材料が用いられるが、それ
に含まれるバインダーガラスである非晶質ガラスないし
結晶化ガラスの軟化温度および熱膨張係数が、前記絶縁
材の熱処理温度および熱膨張係数に対応して限定される
。
つぎに本発明の製造方法について述べる。30〜100
の比誘電率を持つクリーン−シートを印刷基体1とし、
調整した導電ペーストを′印刷して第l接地暦2、第1
暦配豚3、また必要あれば抵抗体用電極4、コンデンサ
用電極−5を形成し、乾燥後にIli整した抵抗ペース
トを印刷して第1層の抵抗体6を形成する。ついで調整
したvj電体ペーストを印刷して第1層誘電体7を形成
し、導電ペーストを印刷してコンデンサ用対向電極8を
形成する。
その後調整した絶縁ペーストを印刷して層間絶縁体9を
形成する。このとき、層の上下を電気的に接続するだめ
のスルーホールlOを形成しておく。
ついで導電ペーストを印刷してスルーホールを通して層
間導通をとるとともに、第1IfIと同様に、第2層の
第2接地層11.配線12の他に抵抗体用電極4′、コ
ンデンサ用電極5′ならびに外部接続用端子13や部品
搭載用端子14を形成し、抵抗ペースト誘電体ペースト
を印刷し、鱈電体上にはさらに導電ペーストを印刷して
第2層抵抗体15、第2層誘電体1−6を形成する。第
2接地層11は第1配線層3の一部3′および第1接地
層とともにトリプレート構造の共振器を形成している。
このようにして印刷積層した未焼結基板を、例えば85
0°CIO分間を保持するを気焼成の#膜ベルト炉で熱
処理する。
第2の実施例は、第1の実施例が印刷MM法を説明した
のに対し、シート積層法について述べるものである。す
なわち、クリーン・シートへの導体、抵抗体、誘電体あ
るいは外部接続用端子、部品搭載用端子の形成は実施例
1で述べた方法と同様に行ない、スルーホールには導体
ペーストを充填し、これらの2枚の印刷したクリーン・
シートを重ね合せ、100℃に加熱、500kgΔMの
荷重で圧着した後、例えば850’Cを10分間保持す
る空気焼成の厚膜ベルト炉で熱処理する。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、1000℃以下で
熱処理して焼結する絶縁材料を回路基板材および層間絶
縁材とすることで、従来の厚膜回路に用いられたと同様
の抵抗体や誘電体をも多層化することが可能になり、か
つ、グリーン・シートを用いるため微細な導体配#をも
形成できる。さらに、従来の厚膜導体材料を用いた多層
化が可能になったことにより、マイクロストリップ共振
器をいわゆるトリプレート構造の共振器にすることがで
き共振器の小型化による回路の小型化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による厚膜多層混成集積回路基板の一例を示
す断面図である。 】・・・印刷基板      2・・・第1接地層5.
5′・・・コンデンサ用電極 6・・・第1層抵抗体7
・・・第1層誘電体 8.8′・・・コンデンサ用対向電極

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、共振回路、抵抗回路もしくは誘電体回路が設けられ
    た基板、該基板の回路形成面の接続部を除いた全面に設
    けられた絶縁層、該絶縁層上に上記接続部で上記回路と
    接続されている42”の回路を含み、必要に応じてさら
    に接続部を持つ絶縁層およびその接続部で接続される回
    路が下層の回路と同様にして設けられている多層基板に
    おいて、n′IJ記基板記法板前記絶縁層のすべてが実
    質上10006C以下の温度で焼結する材料であり、か
    つ前記共振回路を構成する導体路は内層に形成され、そ
    の位置に対応して前記基板の第1主表面および前記絶縁
    体の主表面に接地層を設けた、いわゆるトリプレート構
    造の共振回路を有することを特徴とする厚膜多層回路。 2、絶縁材のクリーン−シート(未焼結板)上に導体ペ
    ースト、抵抗体ペースト、誘電体ペーストの少くとも1
    種を印刷、乾燥し、導体路および必要に応じ導体路で抵
    抗体ないし誘電体のいずれかが接続された未焼結の回路
    を形成し、これに積1−する層として、下層回路との導
    通を持たせるたメツスルーホールを有するクリーン・シ
    ートf圧着して多層化し、その後これを焼成することを
    特徴とする、トリプレート構造の共去回路を有する厚膜
    多層回路の製造方法。
JP57197478A 1982-11-12 1982-11-12 厚膜多層回路およびその製造方法 Pending JPS5989003A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63268297A (ja) * 1987-04-24 1988-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波回路
JPH02290303A (ja) * 1989-02-28 1990-11-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 高周波誘電体部品およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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