JPS61276350A - 電子コンポ−ネント用アルミナ相互接続基板および製造法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、一般に電子コンポーネント（ｓｌ＠ｃｔｒｏ
ｎｌｅ　　ｃｏｍｐｏｎｓｎｔａ　）用基板に関する〔
単一のコンポーネントを支持することが必要とされると
とがあ夛（例えば、集積回路チップ）、さもなければ能
動または受動であり、かつ、同一の基板上にすべで接続
される一連の個別の（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　）コンポーネ
ントを支持することが必要とされることがある（回路カ
ードまたはハイブリッド回路）〕。

〔発明の背景〕

本発明の基板は、誘電材料のシートの焼結スタック（少
なくとも若干は導電パターンを有する）によって形成さ
れ、かつコンポーネントの端子への爾後の接続用の表面
で現われる導電部分（トラックまたは単なるリム）を有
する凰を有する。基板の少なくとも１つの内層は、所定
のパターンに従って層間（内層間または内層と上層との
間）相互接続（１ｎｔｅｒｅｏｎｎ＠ｃｔｌｏｎａ　）
　　および出現（＊ｍｓｒｇ−ｉｎｇ　）部分との相互
接続を与える導電トラックも備えている。

アルミナは、電子コンポーネント用基板を構成する際に
通常のセラミックスに比較して有利な性質、即ち優秀な
誘電性（特に周波数の関数としての損失角の正接の小さ
い増大）；高い熱伝導率（このようにして過熱点の出現
を回避し、かつ電力コンポーネントまたは非常に高度に
集積したコンポーネント用の放熱を容易にする）；良好
な機械的性質；および非常に微細な導一体を例えば光化
学エツチングによって直接適用することを可能にする良
好な表面状態を有することが既知である。

優秀な高周波数挙動は、このような基板をマイクロ波周
波数において使用することを可能ＫＬ。

または通常のセラミックスが使用できない超高速論理回
路（約１１００ｐ　のスイッチング期間を有する）の場
合に使用することを可能にする。

しかしながら、これらの各種の有利な性質は。

「超純粋」型アルミナ組成物、即ちＡｔ２ｏ３少なくと
もタタ鳴、好ましくはＡｌ２Ｏ３少なくともり９，９４
を含有する組成物の場合にだけ十分忙得られる。このよ
うな組成物は、約１ｔｏｏ″’ｃ−ｉｒｏｏ℃の高温焼
成を必要とし、そしてアルミナが純粋になればなるほど
、必要とされる温度は高くなる。

アルミナ基板を作るのに現在使用されている組成物は、
一般にＡ１ｚ０５＆０４〜り６４からなる。得られる製
品は、超純粋アルミナの約１０４の機械的性質および＆
０４〜７０４の熱的性質を有する。対照的Ｋ、損失角の
正接は１周波数の関数として異常に増大または変化する
。このことは、このようなアルミナをマイクロ波応用で
使用するのを妨げる。

更に、焼成温度は、約１６００℃のままである。

例えば、米国特許第１Ｉ、Ｊ４ＩＯ，６３１号明細書は
。

アルミナタが１の表面層で覆われたアルミナ２６．６憾
のペースで形成された複合構造基板を記載している（こ
の特許の発明は、純度わずがりｔ、４４であるアルミナ
上に超純粋アルミナ表面状態を得ることに関する）。焼
成温度は、／！７！℃〜／６７！℃であシ、好ましくは
ｌｔ参〇℃である。

相互接続（ｉｎｔ＠ｒｃｏｎｎ＠ｃｔ１０ｎ　）基板〔
即ち、焼成後アルミナに付加されたメタライゼーシ冒ン
（ｍ＠ｔａｌｌｉｚ鳳ｔ１０ｎ）よりもむしろ最初から
の埋込メタライゼーシ璽ンを包含する基板〕を与えるこ
とが望ましいときには、この温度範囲は、埋込相互接続
トラックを作る耐火金属、例えばモリブデンまたはタン
グステン、またはこれらの金属の合金の使用を必要とす
る〔現在使用されている非酸化性金属および合金は、焼
成に必要な温度（約ｉｔｏ。

℃）よシも低いりａｏ℃ｃ銀）〜１ｚｚｏ℃（パラジウ
ム）の範囲内の溶融温度を有する〕。

この技術の第一の欠点は、これらの金属の被酸化性から
生ずる。従って、基板は、制御された雰囲気炉内で還元
雰囲気下（例えば、水素雰囲気下）で焼成されなければ
ならない。更に、この方法で得られた基板は、例えば後
の段階で追加の表面導電トラックを付加するときに、酸
化雰囲気（例えば、周囲空気）での爾後焼成に耐えるこ
とができない。

第二の欠点は、共焼成時忙金属−アルミナ界面で混合拡
散酸化物を生成することから生ずる。この特徴は、基板
の表面上の導電トラックの結合を向上するが、拡散帯の
ため貧弱な幾何学的形を有する埋込導体を形成するとい
う欠点も有する。このように、高密度相互接続用の非常
に微細な埋込トラックを作るととが可能でないだけでは
なく、共焼成時に生ずる開路の危険（または余りに近接
している導体間で生ずる短絡）を排除することが可能で
はない。

焼成が酸化雰囲気（例えば１周囲空気）下で低温約り０
０℃〜／コア０℃において生ずる相互接続基板の第二の
製造技術も、既知である。この仁とを行うために１組成
は、シリカをアルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸
化物類（マグネシア、石灰、ソーダ、ボタン、）と−緒
にアルミナ忙添加して磁器またはセラミックガラスに近
づけることによって修正される。

その際、焼成時に得られた最高温度で非酸化性非溶融性
金属１例えばパラジウム、金、銀またはこれらの金属の
合金を使用することが、可能となる。欧州特許第００≠
１　１７７号明細書は、この壓の基板の例を記載してい
る。

しかしながら、得られた基板の性質は、純粋または超純
粋アルミナから作られた基板の性質に匹敵しない。アル
カリ添加剤の移動度は、誘電体の導電率を増大し、この
ことは感温性にならせる。

高濃度のシリカは、アルミナの例外的な熱的および機械
的性質を失い、そしてガラスの性質（貧弱な熱伝導率、
脆性）ＩＣ近づける。とにかく、マイクロ波応用は、依
然として可能ではない。

第二の技術から由来する第三の技術は、純粋または超純
粋アルミナのペースを焼成し、次いでその表面上に導体
をシルクスクリーンし、次いで導体をセラミックガラス
層で覆い、最後に組立体を低温（ｒｚｏ℃〜り００℃）
で焼成することからなる。

次いで、シルクスクリーン工程、覆う工程および焼成工
程を必要に応じて数回繰シ返して複数の埋込相互接続レ
ベルを得る。

しかしながら、この技術の可能性は、焼成の逐次適用時
の金属の累積拡散のため小数の相互接続レベルに限定さ
れる。更に、中間層は、アルミナから作られないので、
得られる組立体の電気的および熱的性能は、限定される
。

本発明は、単純な技術忙よって形成されるにも拘らず高
性能を有するアルミナの相互接続基板を提案することＫ
よって、これらの欠点を解消し、かつ従来技術の折衷解
決法からのがれることを目的とする。また、本発明は、
このような基板の製造法を提供することも目的とする。

更に正確には１本発明の目的の１つは、今まで超純粋ア
ルミナのみに限られた諸性質、即ちマイクロ波応用に必
要な優秀な銹電性；小さい表面積上で高水準の熱発生を
散逸させるのに有効な放熱を可能にする高い熱伝導率；
良好な表面状態を直接得るとと；低多孔度；機械的丈夫
さ；極薄誘電層を与える可能性；多くのこのような層を
各種の厚さで与える可能性；および焼成時の均一収縮、
を兼備する相互接続基板を得ることにある。

本発明の別の目的は、約ｌ参００℃の値に下げられる最
高焼成温度（この温度においては、パラジウムなどの金
属およびそれらの合金がアルミナ中にほとんどまたは全
く拡散しないので、現在まで好適な唯一の金属であるモ
リブデンまたはタングステンなどの被酸化性火金属を使
用する代わシにパラジウムなどの金属およびそれらの合
金を特に使用することを可能にさせる）を使用して酸化
雰囲気下で相互接続基板を提供することを可能にさせる
ことである。

本発明の別の目的は、このような基板を製品のすべての
層に作用する単一の焼成操作で提供し、それによって逐
次焼成の適用法に関連する欠点を解消するととにある。

本発明の別の目的は、優秀なシリンダー状幾何学的特性
を有し、かつ圧縮後、そして焼結後にも低い不良率を保
証する。一層を別の層に相互接続し、層を表面に相互接
続しかつ基板の一面を他面に相互接続する金属化穴（以
下「バイアス」（ｖｉａｓ）Ｊと示される）（バイアス
のメタライゼーシ冒ン並びにバイアスの出口に形成され
たリムのメタライゼーシ菖ンは、基板に特に良く結合す
る）を有する相互接続基板を提供することにある。

拡散の不存在のため、パラジウムなどの金属およびそれ
らの合金の使用は、導体の幾何学的性質を改善する。し
かしながら、それは、例えば金属−アルミナ界面忙おい
て拡散帯内で中間化合物を生成するタングステンまたは
モリブデンと異なシ、金属がアルミナに貧弱に結合する
という対応の欠点も有する（例えば、オーツカなど”　
Ｉｎｔｅｒｆａｅｉａｌｂｏｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　
　ｉｎ　ａｌｕｍｉｎａ　ｃｓｒａｍｉａｓ　ｍ＠ｔａ
ｌｌｌｚｅｄｋｎｄ　ｃｏｆｉｒ＠ｄ　ｗｉｔｈ　ｔｕ
ｎｇｓｔｅｎ　”、　Ｃａｒａｍｉｃ　Ｂｕｌｌｅｔｉ
ｎＭｏｌ、　１０．　ｍｊ、　　／９１／参照）。その
面の７つにおいて１本発明は、このジレンマからのがれ
る方法を提供することがわかるであろう。

〔発明の概要〕

本発明は、電子コンポーネント用相互接続基板を提供す
る。この基板は誘電材料のシートの焼結スタックによっ
て形成され、それらの少なくとも若干は導電パターンを
包含し、前記基板はコンボーネン）（７以上）の端子へ
のリンクを与える導電出現部分を有し、少なくとも１つ
の内層は層間の相互接続を保証する導電トラックを備え
、かつ所定パターンに応じて配置された出現部分を有す
る。本発明によれば、誘電材料の組成物は、最大焼結温
度を１３！０〜／’Ａ！０℃の範囲内の値に下げる方式
で（ＴｉＯ２、０，ｊ　ＭｇＯ）　〜（ＴｉＯ２，ＡＭ
ｇＯ）の範囲内の組成を有するマグネシアチタネートを
ベースとする誘電融剤およびＡｌ２Ｏ５タコ優〜りｔ４
からなり、そして導電パターンは、高温で融解しない非
酸化性金属、またはこのような金属の合金から作られる
。

（「高温」なる用語は、問題のコンポーネントを焼結す
るのに必要な最高温度を示すのに使用される） １３Ｊ−０℃〜／≠３０℃（一般に／≠ＯＯ℃〜／≠１
０℃）の範囲内の値への最高焼結温度の低下は、超純粋
Ａ１２０３　（純度りえり４）へのマグネシアチタネー
トの添加から生ずる。マグネシアチタネートは。

特にマイクロ波周波数において、その有利な誘電性それ
自体が既知である薬剤である。

本発明は、アルミナと併用したときに、この化金物内で
の薬剤の融解増大性の観察に基づく。更に、そしてとシ
わけ、後述の組成物の例示例に記載の性質から認められ
るであろうように、この組み合わせは、超純粋アルミナ
の誘電性、熱的性質、機械的性質を完全に保存する。

好ましくは、Ａｌ２Ｏ，の割合は、りｊ４〜ｎ４の範囲
内である。

また好ましくは、融剤の組成は、（Ｔｉ　０２　、　Ｍ
ｇ０）である。

ことおよび以下の記載において、各種の成分のすべての
割合は１重量基準で無水成分に対して与えられることが
認められるべきである。

成る数の注意が材料の選択および方法の実施の両方に関
して製造法全体にわたって払われなければならないこと
が、必須である。

以下の要件は、現在まで排他的に超純粋アルミナの性質
であると考えられた最終製品のすべての特性を得るの忙
必要であると考えられる。

（ａ）　　原料の形態であるとき１組成物の粒度は、０
．２μｍ〜０．４ｃμ情の範囲内であるべきである。

（ｂ）　　原料として、または消失性（ａｖａｎｅｓｃ
ａｎｔ　）材料（即ち、誘電シートの調製および造形に
必要であるが焼結時に消失する材料）として使用される
薬剤のいずれにもハロゲン化化合物またはアルカリ化合
物はあるべきではなく、かつ炭酸化残渣はあるべきでは
ない。

このような化合物は、しばしば、製品を構成する通常の
アルミナ中和存在しく例えば、粘土）、そして解膠剤（
スリップ調製用）として、または有機結合剤として、ま
たは融剤として添加される。

それらは１本発明に係る基板を製造するときには回避さ
れるべきである。

それらを排除することは結合剤よりも容易であるが、ハ
ロゲン化溶媒（例えば、トリクロロエチレン）を除外す
ることも望ましいらしい。

焼結時忙、非常に正確な温度制御が必要である。

温度が、プレートの全表面にわたって±７℃内で均一で
あることが望ましい。

導電パターンは、有利にはパラジウムまたは銀−パラジ
ウム合金から作られる。

純パラジウムの融点は、／ｊに２”Ｃである。この温度
は、アルミナを約／　４！　００　’Ｃの温度に焼成す
ることと充分に適合する。

銀−パラジウム合金が使用されるならば、２種の金属の
割合は、合金の融解温度が焼成時に達する最高温度未満
であるように選択される。例えば。

合金は、１１７００℃の焼成温度の場合にパラジウム少
なくともＡＯ４を有する（これらの値は、二成分Ａｇ−
Ｐｄ合金チャートから求められる）。このことは、銀−
パラジウム合金の高導電性の利点を得ることを可能にさ
せる。

温度が焼成後に下がるとき、埋込メタライゼーシ冒ンは
、焼結誘電体によってシールされてパラジウムが金属形
態のままであυ、かつ爾後の酸化が爾後の焼成時におい
てさえ防止されるので、パラジウムが３ｒｕ℃〜２２０
℃で被酸化性状態を通るという事実は１本発明を実施す
る際には困難ではない。出現部分に関しては、保護酸化
皮膜が固体金属上に形成されるが、爾後のハンダ付けま
たはブレージング操作を妨げない。

有利には１層対層相互接続および出現部分は、バイアス
によって作られる。その金属化被覆物は。

被酸化性でないだけではなく高温で融解性ではない金属
またはこのような金属の合金をペースとする。

本発明の特徴的方法においては、バイアスは。

Ａｌ２Ｏ５を含浸するメタライゼーシｗ／によって被覆
され１次いで導電パターンは、Ａｔ２ｏ５を含浸してい
ないインクから作られる。好ましくは。

ム１２０５を含浸したインクの組成物は、遊離金属６０
鴫〜１０４およびＡｌ２Ｏ５λ憾〜！鴫を有する消失性
有機ビヒクルからなる。

有利忙は、Ａｌ２Ｏ！ｌを含浸したインクの組成物は。

シリカおよびマグネシアをペースとし、かつインクの焼
成温度を基板のアルミナの焼成温度に等しいか若干低い
値に下げるのに好適である融剤を包含する。好ましくは
、融剤およびＡｌ２Ｏ５の相対割合は、大体（Ａｌ２Ｏ
５ｔ≠５ｉ０２ｔ・３Ｍｇｏ）である。

前記のように、パラジウム（または銀−パラクラム合金
）は、セラミック中に拡散しない金属である。反対Ｋ、
焼結時に、それは収縮し、そしてインク中のパラジウム
の濃度が高ければ高いほど。

収縮する（埋込相互接続トラックを作るのに使用される
インクは、一般に−くラジウムＩＡ０４〜４０４を含有
し、残部は消失性有機結合剤および溶媒によって構成さ
れる）。

バイアス髪金属化するのに使用されるインクへの１１ｇ
０５の添加（埋込導体用に使用されるインクとは同一で
はない）は、セラミック「骨格」を焼結時に穴の内側に
作るのを可能とさせ、この骨格はパラジウム（セラミッ
クよシも収縮する）の収縮を妨げ、そしてバイアス用に
優秀な幾何学的形（「バレル」形状をとるよシもむしろ
シリンダー形状を保持）を得ることを可能にさせる。

更に、金属と基板との間の高度の結合を保証する転移帯
の形成が、認められる。

最後に、圧縮時のクリープ（互いに返書る穴）に関連す
る現象および焼結時の裂けの形成に関連する現象が、回
避される。

正確に形成されたバイアスの割合は、埋込導体用に使用
されたインクと同一のインク、即ちその中に含浸された
アルミナを有していないインクを使用したときの約１０
４に比較して１００４Ｖｃ近い。

対照的に、埋込導体および基板の表面上の導体は、その
中に含浸されたＡｌ２Ｏ５を有していないインクから作
られ蚤。このことは、パラジウムが拡散しないので導体
が良好な幾何学的形を保持することを保証する。

有利には、バイアスのリムまたは開口部は、同一のＡｌ
２Ｏ３含浸インクで作られる。これらのリムは、それに
貧弱に結合している導体を基板の表面に保持するのに役
立つ。

とのよ５に、本発明は、多層プリント回路と同一の方法
で作られた相互接続基板、即ち表面導電トラックを持つ
ことができる平らな上面を有するものに関する。

基板の一面または他面（または両面）上に、金属タブが
、分離または相互接続することができるコンポーネント
端子（即ち、コンデンサ、集積誘導子用）＆Ｃ対応して
、または埋込相互接続ネットワークの端子またはグラン
ドプレーンに対応して出現できる。これらのタブに連結
された個別のコンポーネントの付加は、それ自体通常の
方法でハイブリッド回路を与えるであろう。

しかしながら、ユーザーが表面相互接続（シルクスクリ
ーン導体または抵抗）を付加することによって自己の要
件の関数として使用しかつ個人専用にすることができる
オムニバスペース（ｏｍｎｉｂｕｓｂａｇ・〕を基板忙
形成することが、可能である。これは、予め拡散された
回路を能動コンポーネント（ａｃｔｉｖｅ　　ｃｏｍｐ
ｏｎ＠ｎｔｓ　）　　内で使用する技術に匹敵する。

この特に有利な特徴は１本発明に係る基板の場合に、シ
ルクスクリーンに特有の操作である酸化雰囲気下での爾
後の焼成を進行することを可能にさせる。通常、約７！
０℃〜２１０℃への焼成を必要とするルテニウムまたは
パラジウムをペースとするインクが、使用される。

本発明は、技術上「チップキャリヤ」として既知の基板
、即ちその上面が少なくとも２つのレペルにわたって階
段状であるもの忙も関する。一般に、これらの基板は、
３つのレベルを有する。中央の下部レベルは、一般に大
規模集積回路であるチップを支持するのに役立ち；周辺
中間レベル（それ自体、下部レベルの周囲の数倍を有す
る）はチップの端子への接続用出現部分を備えておシ。

一方上部レベルはコンポーネントを完全に密閉しかつ基
′板の段状上面も隠すカバーに対してシールする周辺ス
ペーサを構成する。７ 次いで、外側への接続は、基板から側路に現われる部分
を経て、または上段の表面に導ズ金属化大を経て行われ
る。

すべての場合に、その場での相互接続に加えて、基板の
優秀な誘電性は、グランドプレーンとして。

コンデンサな減結合またはＰ遇するプレートとして、電
力供給ラインとして、または集積誘導子として、または
ヒートシンクとして１作動する内部導電パターンを設け
ることを可能にさせる。このように抵抗コンポーネント
だけが１表面に付加される必要がある。

本発明は、このような基板の製造法にも関する。

本法は。

約２１０μｍよシも厚いシートの場合には高速ツイスト
ドリル（ｔｗｉｓｔ　ｄｒｉｌｌ　）により、またはよ
シ薄いシートを押抜くととくよシ、原料シートを通して
の穴を作り。

穴を、パラジウムまたは銀−パラジウムなベースとしか
りＡ１ｇ０５またはアルミナ質セラミックを含浸してい
るメタライゼーションインクで充填し。

・アルミナの個々のシートを、Ａｌ２Ｏ３を含浸してい
ない第一メタライゼーションインクのデポジッ）　（ｄ
＠ｐｏｒｉｔ　）　　でシルクスクリーンし。

個々のシートを積重ね。

ブロックを熱圧下でアｊロメレーシ冒／化し。

そして 有機結合剤の遅いプログラム化除去後、高温において酸
化雰囲気下で焼成するととによって共焼結する。

ことからなる。

有利には、穿孔工程時に、穴の端におけるリムは、第一
金属化インクのデポジットを有する基板上において表面
導体と一緒に第二金属化インクのデポジットでもシルク
スクリーンされる。

好ましくは、穴は、この場合にはシルクスクリーンし、
シートをベースに吸引し、多孔質紙のシートを底シート
と機械を支持するベースとの間に介装することによって
充填される。必要ならば。

この操作は、基板の両側から実施され得る。

〔発明の詳細な説明〕

第１図は、電子コンポーネント／を支持する基板ＩＯ（
第一図で平面図で示される）の断面図である。単一のコ
ンポーネント用の基板が示されているが、より大きい基
板は、その表面上に置かれた複数の能動および受動コン
ポーネントを支持しかつ相互接続するのに使用できた。

基板ＩＯは、コンポーネントの端子への接続用導電出現
部分９例えば３１および３２を備えている。これらの出
現部分は、単純にリム（これらのリムに接続線がハンダ
付けされているであろう）であることができ、または図
示のように基板の表面にわたって延出しかつ同一基板上
に配置された外部コンポーネントまたは他のコンポーネ
ントのいずれかに接続される導電トラックによりても構
成できた。

基板１０は、２／−＄で示されかつ相互に相互接続され
た導体の異なるパターンを支持する複数の層によって構
成される。例として、電極２１はグランドプレーンを構
成すると示され、電極ｎはコンデンサの７つのプレート
を構成すると示される。これは、グランドプレーンコｌ
と一緒に電力供給デカクプラ−（ｄ＠ａｏｕｐｌ＠ｒ　
）　　を構成し、リンク力およびＪは、単一のコンポー
ネントの異なる端子を相互接続するのに役立ち、または
同一基板上に配置された数穏のコンポーネントの端子を
相互接続するの罠役立つ（これらの相互接続のパターン
は。

例として第８図中に鎖線で示される）。

各種の層間の相互接続および基板の表直に表われる部分
との相互接続は、好ましくは、相互接続すべき各種の層
を通る金属化穴１例えば弘ｌおよび侵によって作られる
（これらの穴は、基板を直角に通るものと示されている
が、盲穴の形状であることもできた）。

このような基板は、次の通シ製作される。

最初に１個々のアルミナシートをフレームに接着し、さ
もなければ既に圧縮されている一連の数シート（例えば
参〜６枚）をフレームに接着して、基板の各種の層を形
成する。

次いで、原料シートを穿孔することによって、相互接続
を与える穴を作る。穿孔は、好ましくは、コンビーータ
によって駆動されるパターンｉ！職機械の制御下で高速
（３０，００Ｏｒｐｍよシも高速）で回転する炭化物ツ
イストドリルによって実施される。

穴を特定のメタライゼーションインクで充填し、それに
よって厚さ２Ｊ−０μｍ未満のユニットシート用バイア
スを充填する。特定のメタライゼーシ曹ンインクは、導
電パターン（内部または表面上）をシルクスクリーンす
るのに使用されたインクとは異なシ、そして例えばパラ
ジウム６０憾−１０４および超微細Ａｌ２Ｏ３Ｊ　４〜
７４．並びに融剤、゛例えばＡｌ２Ｏ３／部忙対して３
部のＭｇＯおよびμ部の８１０ｇ　　を包含する。

次いで１例えばパラジウムＩＡＯ憾〜６θ憾並びに消失
性溶媒および有機結合剤を包含するがＡｌ２Ｏ３含浸し
ていない別のインクを使用して、導電パターンを常法で
シートの各々の上にシルクスクリーンする。

次いで、このようにして製造された各種のシートを重ね
てスタックを形成する。

次いで、基板を直角に通る。大径を有しかつ厚いシート
を通しての穴を必要ならば別の時に金属化する。このこ
とを行うために、メタライゼーションインクの小滴をそ
の上に置き、そして重力下で大忙落下させる。インクは
、穴に挿入されたはけによっても沈積され得る。使用さ
れたインクは。

穴を金属化するの罠はじめ罠使用されたものと同−型の
アルミナ含浸インクである。

有利には、シートを常法で吸引によりてペース上に保持
し、そしてメタライゼーシ盲ンインクが沈積されるとき
に吸引によって穴の内側に均一に分布されるよ５に多孔
質紙のシート（例えば２紙）を介装する。また多孔質紙
は、過剰のインクを回収することを可能にさせる。この
ことは、スタックの底面が汚れるのを防止する。

次いで、スタックを加圧下で均質ブロックに熱アグロメ
レーシ嘗ン化スル。

有機結合剤および溶媒を、真空処理後、有機物質の固有
特性を考慮に入れて酸化雰囲気下で非常に遅くプログラ
ム化された温度上昇を行って除去する。この操作は、１
週間続くことができ、そして完全に均質の特性を有する
基板を得るのに基本的事項である。

次いで１組立体を焼成する。この焼成は、高温（ｔｐｏ
ｏ℃）で酸化雰囲気下で生ずる。焼成は。

例えば通過Ｆまたは固定Ｐ中で例えば合計１０待時間期
間生ずることができる。

必要なときＫは、導電トラックは、融剤を使用して銀ま
たは銀−パラジウム合金または金をペースとする導体を
シルクスクリーンすることによって表面に適用されて基
板に結合する（通常のハイブリッド回路技術）。抵抗体
およびコンデンサも。

この技術によって作ることができる。

このような相互接続基板は、優秀な誘電性および機械的
性質を有する。例えば、アルミナ２６憾および式（Ｔｌ
Ｏ２、ＭｇＯ）を有するマグネシアチタネートをベース
とする誘電融剤からなる組成物の場合には、以下の特性
が得られる。

空気に比較しての銹電特性：約り、／；絶縁耐カニ約７
０Ｖ／μ惰； ／ＭＨｚで／Ｘ１０−”の損失角正接；厚さＳ−Ｏμｍ
の場合に１０ＯＯＧΩよシも大きい絶縁抵抗（少なくと
も２００℃までの温度では事実上変化せず）： 面積７０ｍ×７０ｗ５のΔ憾収縮の場合に約０．／４）
以内の均一収縮。この値は、他のセラミックス（−律約
７４以内）に比較して大体１桁の改良に相当する； 焼成によって直接得られた優秀な荒さくタエ２４アルミ
ナに匹敵）。この特性は、ホトリトグラフィエツチング
た適合するファインライン（ｆｉｎｅ１１ｎ６Ｂ）が得
られるのを可能忙する；／μ愼未満の平均多孔度。

熱的見地から、アルミナの熱伝導率は、ヒートン／りの
役割を果たす導電トラックの存在によって大幅に向上さ
れることが観察され得る。

導電パターンは、一般に役０．０１Ω／平方の電気抵抗
を与える。この値は、金属層の厚さを増大することＫよ
シ、または並列式で接続されかつ基板の複数の層にわた
って分布された複数の導体を与えることによって減少さ
れ得る。

最後に、薄い誘電層が得られること（通常のセラミック
の場合に最小ｓ−ｏｐｍであるのに比較して：ｕｐｍ）
および層が異なる厚さを有することができることができ
ることが、観察されるべきである。

非常に多数の層（困難なしにｔＳ−Ｘ）を使用すること
も可能であシ、このようにして非常に多数の相互接続層
を与え、このようにしてＩｔｓ”当たシ非常に高い密度
の導体を与えることができる。とめように１層の数は、
多数回の焼成を使用する従来法と異なり事実上限定され
ない。

本発明は、第５図〜第ｊ図に示されるような多レベルハ
ウジングの形状の集積回路用チップ支持物を提供するの
Ｋ特に応用可能である。第５図は、第１図に示されるの
と同一の構造を有する基板を示しくこのよ５＆Ｃ相互接
続リンクを有し、そして場合によって容量性コンポーネ
ントを有する）、そしてコンポーネントの端子への接続
用接続子７０が取シ付けられる中間段階を示し、この基
板は第参図で特に見える横方向出力子（ｏｕｔｐｕｔｓ
　）　７／も備えている。

追加の段階は１層！ＰｏＫよって形成される。この層５
ｅは、コンポーネントおよびその見掛接続を絶縁するた
めに支持組立体上のカバーＡ０をシールするスペーサを
構成する。

第５図は、第参図に示される側部出力子７／がその上面
で開口する金属化穴７２によって代替されている変形例
を示す。

別の変形例は、第６図に示される。第６図においては、
出力子は、ハンダ付けまたはブレージングによって前記
穴内に機械的かつ電気的に固定されるピンによって構成
される。

このよ５な−シラケージの外形は、一般Ｋ例えばＪＥＤ
ＥＣ推奨規格に従って標準化される。

組立体の大きさが小さい以外は〔標準支持物の大きさか
了インチ（／、ｊｃｓ＋）であり、一方基板は３、ｊイ
ンチスフインチ（約りＸ／ざａ）程度であシ得る〕、こ
れらの支持物の製造法は、平らな支持物の前記製造法と
同一である。

各種のレベルを上面上に作るためＫは、原料アルミナの
１以上のシートを、可視のままであるべきである下層に
対応する中央窓を有するスタックに付加すれば十分であ
る。次いで、組立体を、所望のものに補足的であるプ四
フィルを有するーくンチによって打抜く。

平らな基板の場合と同様の方法で、それらの相互接続に
加えてグランドプレーン、集積インダクタンスな減結合
しかつＰ遇する容量性コンポーネントを設けることが可
能である。

ｔｔ　　　Ｍ面の有質凰す「置ｕＢ日 第７図は第８図のＩ−Ｉ線での本発明に係る平らな基板
の断面図、第一図は同一基板の平面図。

第５図は複数のレベルを有するチップキャリヤを通して
の第１図と同様の断面図、第≠図は独立した（如何なる
チップもなく、そのカバーもない）第５図の基板の斜視
図、第５図および第６図は外部接続が側路に現われる部
分によるよシもむしろ金属化穴によって行われる場合の
第参図具体例の変形例を示す図である。

′ハ・・電子コンポーネント、１０・・・基板、２／、
２２・・・電極、コ、メ・・・替ンク、　、７／、　３
２・・・導電出現部分。

弘／、弘２・・・金属化穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘電材料のシートの焼結スタックによって形成され
   る電子コンポーネント用相互接続基板であって、シート
   の少なくとも若干はその上に導電パターンを有し、前記
   基板は所定パターンに従って層間相互接続および出現部
   分との相互接続を与える導電トラックが設けられた少な
   くとも１つの内層とコンポーネント（１以上）の端子と
   を接続する導電出現部分を有し、そして誘電材料の組成
   はＡｌ＿２Ｏ＿３９２％〜９８％および（ＴｉＯ＿２、
   ０．５ＭｇＯ）〜（ＴｉＯ＿２、６ＭｇＯ）の範囲内の
   組成を有するマグネシアチタネートをベースとする誘電
   融剤からなり、それによって必要な最高焼結温度を１３
   ５０℃〜１４５０℃の範囲内の値に下げ、そして導電パ
   ターンは高温で融解しない非酸化性金属またはこのよう
   な金属の合金から作られてなることを特徴とする、電子
   コンポーネント用相互接続基板。 ２、Ａｌ＿２Ｏ＿３の割合が、９５％〜９７％の範囲内
   である、特許請求の範囲第１項に記載の基板。 ３、融剤の組成が、（ＴｉＯ＿２、ＭｇＯ）である、特
   許請求の範囲第１項に記載の基板。 ４、導電パターンが、パラジウムまたは銀−パラジウム
   合金から作られる、特許請求の範囲第１項に記載の基板
   。 ５、層対層相互接続および出現部分との相互接続が、高
   温で被酸化性でなくかつ融解性でもない金属またはこの
   ような金属の合金をベースとする金属化被覆物を有する
   バイアスによって作られる。 特許請求の範囲第１項に記載の基板。 ６、バイアスの被覆物が、Ａｌ＿２Ｏ＿３を含浸するメ
   タライゼーションインクから作られ、一方導電パターン
   が、Ａｌ＿２Ｏ＿３を含浸していないインクから作られ
   る、特許請求の範囲第５項に記載の基板。 ７Ａ１＿２Ｏ＿３を含浸するインクの組成物が、消失性
   有機ビヒクル中の遊離金属６０％〜８０％およびＡｌ＿
   ２Ｏ＿３２％〜５％からなる、特許請求の範囲第６項に
   記載の基板。 ８、Ａｌ＿２Ｏ＿３を含浸するインクの組成物が、シリ
   カおよびマグネシアをベースとしかつインクの焼成温度
   を基板のアルミナの焼成温度に等しいか若干低い値に下
   げるのに好適である融剤を包含する、特許請求の範囲第
   ７項に記載の基板。 ９、融剤およびＡｌ＿２Ｏ＿３の相対割合が、大体（Ａ
   ｌ＿２Ｏ＿３、４ＳｉＯ＿２、３ＭｇＯ）である、特許
   請求の範囲第８項に記載の基板。 １０、Ａｌ＿２Ｏ＿３を含浸するインクが、バイアスの
   端におけるリムを与えるのにも使用される、特許請求の
   範囲第６項に記載の基板。 １１、誘電材料のシートの焼結スタックによって形成さ
   れる電子コンポーネント用相互接続基板であって、シー
   トの少なくとも若干はその上に導電パターンを有し、前
   記基板は所定パターンに従って層間相互接続および出現
   部分との相互接続を与える導電トラックが設けられた少
   なくとも１つの内層とコンポーネント（１以上）の端子
   とを接続する導電出現部分を有し、そして誘電材料の組
   成はＡｌ＿２Ｏ＿３９２％〜９８％および（ＴｉＯ＿２
   、０．５ＭｇＯ）〜（ＴｉＯ＿２、６ＭｇＯ）の範囲内
   の組成を有するマグネシアチタネートをベースとする誘
   電融剤からなり、それによって必要な最高焼結温度を１
   ３５０℃〜１４５０℃の範囲内の値に下げ、そして導電
   パターンは高温で融解しない非酸化性金属またはこのよ
   うな金属の合金から作られる電子コンポーネント用相互
   接続基板を製造するにあたり、 原料アルミナを通しての穴を高速ツイストドリルにより
   、またはパンチにより作り、 穴を、Ａｌ＿２Ｏ＿３またはアルミナ質セラミックを含
   浸したパラジウムまたは銀−パラジウム合金をベースと
   するメタライゼーションインクで充填し、個々のアルミ
   ナシートを、Ａｌ＿２Ｏ＿３を含浸していない第一メタ
   ライゼーションインクのデポジットでシルクスクリーン
   し、 個々のシートを積重ね、 ブロックを熱圧下でアグロメレーション化し、そして 有機結合剤の遅くプログラム化された排気後、酸化雰囲
   気下で高温焼成によって共焼結することを特徴とする、
   基板の製造法。 １２、穴充填工程時に、リムも、基板の２面の少なくと
   も一方の上において導体と一緒にＡｌ＿２Ｏ＿３含浸メ
   タライゼーションインクの沈積用穴の端においてシルク
   スクリーンされる、特許請求の範囲第１１項に記載の方
   法。 １３、穴が、シートをベース（多孔質紙の層が底シート
   とベースとの間に介装）に吸引することによって充填さ
   れる、特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １４、ハイブリット回路が、その後にその内部相互接続
   およびその内部の個別のコンポーネントと一緒に作られ
   た基板の２面の少なくとも一方に付加され、前記ハイブ
   リット回路が、基板上に現われるタブによって、電気回
   路の構成要素および内部の個別のコンポーネントにより
   構成される組立体に接続される、特許請求の範囲第１１
   項に記載の方法。