SE524255C2 - Keramiskt flerskiktssubstrat och förfarande för tillverkning av detsamma - Google Patents

Description

524 255 förbundna med kretsmönstren i substratet.

Figurerna 1 och 2 visar en "elektronisk stapelkomponent" i vilken ett laminerat substrat med interna kretsar är anordnat varvid genomföringshál är utformade i längsgående riktning genom substratet och externa elektroder har bildats genom utfyllning av genomföringshàlen med en ledare, enligt vad beskrivs i den publicerade japanska patentpublikationen nr Hei8-37251. Enligt vad som visas i figurerna 1 och 2 har genomföringshál bildats genom en stapelstruktur 5 och fyllts med ledare 9, och ledarna 9 inne i genomföringshàlen 7 är förbundna med de inre kretsarna. Vidare är genomföringshál 10 utförda genom stapelstrukturen 5 och ledarna 9 är frilagda mot de genomgående hålen 10. De frilagda ledarna 9 tjänar som yttre elektroder 4 för elektroniska komponenter. l denna japanska publikation och eftersom ledarna 9 som är bildade i genomföringshàlen 7 blir till elektroder 4 har dessa likformiga dimensioner och former och kan lätt utformas.

Den ovan nämnda japanska publikationen medför emellertid följande problem. De rektangulära genomföringshàlen 7 har samtidigt bildats i längsgående riktning genom flera staplade råa skivor genom ett stansningsförfarande eller liknande. I detta fall och enligt vad som visas i figur 3 komprimeras de staplade råa skivorna i samma riktning som stansningen genom en skjuvkraftspàkänning och de inre metallmönstren på de råa skivorna exponeras inte vid genomföringshàlen 7. De inre mönstren måste exponeras vid genomföringshàlen 7 så att de förbinds med ledarna 9 som är bildade i genomföringshàlen 7 för att tjäna som yttre elektroder. Den japanska publikationen löser emellertid inte enligt vad som visas figurerna 1 och 2 det ovan beskrivna problemet.

Det finns olika förfaranden för att bilda yttre elektroder i det klassiska keramiska flerskiktssubstratet som sambränts vid låg temperatur. Först enligt vad som visas i figur 4 utbreder sig ett inre mönster 2a till ena änden av varje keramiskt substrat och exponeras mot utsidan. Vidare bildas det keramiska flerskiktssubstratet 3 genom stapling och bränning av nämnda flertal keramiska substrat vid en hög temperatur och en yttre elektrod 4a bildas på en sidoyta hos det keramiska flerskiktssubstratet 3 genom avsättning utan att bilda något genomgående hàl på det keramiska flerskiktssubstratet 3 genom stansningsförfarandet.

Genom detta förfarande åstadkoms en förbindelse mellan de inre mönstren och den yttre elektroden. Efter det att den keramiska flerskiktsstrukturen har skurits upp i ett flertal enheter flerskiktssubstrat flerskiktssubstratet 3 slipas för att exponera de inre mönstren 2a innan bildandet av den yttre elektroden 4a. Därför komplicerar detta förfarande substratets tillverkningsprocess och med keramiska 3 måste ytan hos det keramiska uppfyller inte kravet för massproduktion.

Vidare illustreras i figur 5 ytterligare ett förfarande för bildande av yttre elektroder.

Här har ett genomgående hàl formen av en kvanscirkel och är bildat på ett hörn hos varje keramiskt substrat för att därigenom exponera ett inre mönster 2b och en yttre elektrod ftb - u . u - . 10 15 20 25 30 35 524 255 3 är utformad i varje genomgående hål. Därefter bildas det keramiska flerskiktssubstratet 3 genom stapling av ett flertal keramiska flerskiktssubstrat för att därigenom integrera de yttre elektroderna 4b i ett enda yttre uttag. I detta fall eftersom de yttre elektroderna 4b måste vara utformade på respektive keramiska flerskiktssubstrat är tillverkningsprocessen mycket komplicerad. Vidare eftersom dimensionerna hos alla substrat inte är likformiga p.g.a. skillnaden i flerskiktssubstratet lätt skadas genom en yttre stöt eller liknande.

Vidare illustreras i figur 6 ett annat förfarande för bildande av yttre elektroder. Här har ett genomgående hål formen av en kvartscirkel och är utformat på ett hörn hos varje Därefter bildas det keramiska kontraktionsvärde mellan individuella substrat kan det keramiska substrat så att ett inre mönster 2c exponeras. flerskiktssubstratet 3 genom stapling av ett flertal keramiska substrat, och yttre elektroder 4c bildas samtidigt i nämnda flertal genomgående hål genom avsättningen. Detta förfarande används allmänt vid utformning av yttre elektroder på ett klassiskt keramiskt flerskiktssubstrat som sambränts vid låg temperatur. Enligt vad som visas i figur 6 och eftersom de genomgående hålen i det keramiska flerskiktssubstratet 3 inte är exakt inriktade efter varandra, så avsätts inte ett material för bildande av de yttre elektroderna likformigt i varje genomgående hål och förbindelsen mellan de inre mönstren och den yttre elektroden blir dålig. l figur 7 illustreras ytterligare ett annat förfarande för bildande av yttre elektroder, vilket liknar förfarandet som beskrivs i den japanska patentpublikationen nr Hei8-37251.

Först staplas ett flertal keramiska råskivor vertikalt för att bilda det keramiska flerskiktssubstratet 3. Därefter bildas ett genomgående hàl på ett hörn hos det keramiska flerskiktssubstratet 3 och en yttre elektrod 4d bildas i det genomgående hålet genom avsättning. l detta fall och enligt vad som visas i figur 3 exponeras inte de inre mönstren 2d vid det genomgående hålet under ett steg för bildande av det genomgående hålet, vilket därigenom ger upphov till samma problem med dålig förbindelse med den yttre elektroden 4d.

Därför krävs på detta område ett förfarande för att samtidigt utforma genomgående hål på varje skiva av ett keramiskt flerskiktssubstrat genom ett stansningsförfarande för att på så sätt förenkla tillverkningsprocessen för det keramiska flerskiktssubstratet och förbättra förbindelsen mellan de inre mönstren och den yttre elektroden.

Sammanfattning av uppfinningen Därför har föreliggande uppfinning gjorts under beaktande av ovan nämnda problem och föreliggande uppfinning har till syfte att föreslå ett keramiskt flerskiktssubstrat för upprätthållande av en förbindelse mellan inre mönster och en yttre elektrod även i det fall då ett flertal keramiska råskivor försedda med inre mönster har staplats vertikalt och ett 10 15 20 25 30 35 " 524 255 4 genomgående hål har bildats inom ett område för det yttre uttaget på det keramiska flerskiktssubstratet, samt ett förfarande för tillverkning av substratet.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att föreslå ett keramiskt flerskiktssubstrat där ett flertal genomgående hål har bildats på det keramiska flerskiktssubstratet för att på så sätt bilda ett yttre uttag i detta, för att därigenom förenkla flerskiktssubstratets tillverkningsförfarande och keramiska råskivor har staplats vertikalt och ett förbättra kvalitén hos detsamma, samt ett förfarande för tillverkning av substratet.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning kan ovan nämnda och andra syften nås genom anordnande av ett keramiskt flerskiktssubstrat som bildats genom stapling och bränning av ett flertal keramiska substrat innefattande: mönsterskikt som bildats på ytor av delar eller alla keramiska substrat för att bilda bestämda kretselement; förbindelsestänger som är bildade i längsgående riktning i de keramiska substraten inom en del av mönsterskikten som sträcker sig till kanterna hos de keramiska substraten intill kanterna för att utbyta signaler med utsidan; varvid minst ett genomgående hål är bildat på kanterna hos de staplade keramiska substraten så att det är öppet mot utsidan och exponerar förbindelsestången; och minst ett yttre uttag som är bildat på innerväggarna hos nämnda genomgående hål.

Enligt ytterligare en aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiska substrat, innefattande följande steg; beredning av ett flertal keramiska substrat varvid vart och ett av de keramiska substraten har en bestämd tjocklek; bildande av mönsterskikt på ytorna av de keramiska substraten för att bilda kretselement; bildande av genomföringshål i längsgående riktning i de keramiska substraten inom en del av mönsterskikten som sträcker sig till kanterna hos de keramiska substraten intill kanterna för att utbyta signaler med utsidan; bildande av förbindelsestänger genom att fylla genomföringshålen med ett material som är elektriskt förbundet med mönsterskikten; lagring av ett flertal keramiska substrat; bildande av minst ett genomföringshål i längsgående riktning på kanterna av de staplade keramiska substraten för att exponera förbindelsestängerna mot utsidan; och bildande av minst ett yttre uttag i nämnda genomgående hål genom avsättning.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat genom lagring och bränning av ett flertal keramiska substrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiska substrat som vart och ett uppvisar en tilldelad tjocklek; bildande av genomföringshål i längsgående riktning i keramiksubstraten intill kanterna hos desamma; bildande av förbindelsestänger genom utfyllning av genomföringshålen med ett ledande material; bildande av mönsterskikt på ytorna av de keramiska substraten för att bilda kretselement så att förbindelsestängerna är av mönsterskikten som sträcker sig till kanterna hos placerade inne i en del 10 15 20 25 30 35 '524 255 u. un nu: u 5 keramiksubstraten för att utbyta signalen med utsidan; stapling av ett flertal keramiska substrat; bildande av minst ett genomgående hål i längsgående riktning på kanterna hos de staplade keramiska substraten för att exponera förbindelsestängerna med utsidan; och bildande av minst ett yttre uttag i nämnda genomgående hål genom avsättning.

Enligt ytterligare en aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiska substrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiska substratskivor som var och en är försedd med ritsade linjer så att den kan skäras upp i ett flertal keramiska substrat och uppvisar en bestämd tjocklek; bildande av ett flertal likadana mönsterskikt på ytorna av de keramiska substratskivorna för att bilda kretselement; bildande av genomföringshål i längsgående riktning i de keramiska substratskivorna inne i en del av mönsterskikten som sträcker sig till ritslinjerna hos de keramiska substratskivorna intill ritslinjerna för att utbyta signaler med utsidan; bildande av förbindelsestänger genom utfyllnad av genomföringshålen med ett material som är elektriskt förbundet med mönsterskikten; stapling av ett flertal av de keramiska substratskivorna; bildande av genomgående hål i längsgående riktning på ritslinjerna hos de staplade keramiska substraten för att exponera förbindelsestängerna mot utsidan; bildande av yttre uttag i de genomgående hålen genom avsättning; och uppskärning av de staplade keramiska substratskivorna längs de ritsade linjerna i ett flertal keramiska multiskiktsubstrat.

Enligt ytterligare en annan aspekt av föreliggande uppfinning föreslås ett förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiska substrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiska substratskivor som var och en är försedd med ritsade linjer för att skäras upp i ett flertal keramiska substrat och som har en bestämd tjocklek; bildande av genomgående hål i längsgående riktning i de keramiska substratskivorna intill de ritsade linjerna; bildande av förbindelsestänger genom utfyllnad av genomföringshålen med ett ledande material; bildande ett flertal av samma mönsterskikt på ytorna av de keramiska substratskivorna för att bilda kretselement så att förbindelsestängerna placeras inne i en del av mönsterskikten som sträcker sig till de ritsade linjerna hos de keramiska substraten för att utbyta signaler med utsidan; stapling av ett flertal av de keramiska substratskivorna; bildande av genomgående hål i längsgående riktning på de ritsade linjerna hos de staplade keramiska substraten för att exponera förbindelsestängerna med utsidan; bildande av yttre uttag i de genomgående hålen genom avsättning; och uppskårning av de staplade keramiska substratskivorna längs de ritsade linjerna i ett flertal keramiska flerskiktssubstrat.

En stapelstruktur enligt föreliggande uppfinning bildas genom stapling av ett flertal skikt, vilket därigenom åstadkommer ett paket. Skikten väljs noggrant bland material med elektriska, dielektriska och magnetiska egenskaper. Särskilt används i skiktet en keramisk 10 15 20 25 30 35 ' 524 255 6 ràskiva med en bestämd tjocklek. Ett mönsterskikt bildas i en bestämd form på de råa skivorna genom avsättning av metall på dessa, och tjänar som kretselement när de råa skivorna har staplats. Mönsterskikten utgörs av metall såsom Ag, Cu, ädelmetall etc.

Nämnda flertal keramiska skivor staplas och bränns vid låg temperatur vilket gör att en stapelstruktur bildas vilken kallas ett "keramiskt flerskiktssubstrat som sambränts i låg temperatur".

Kort beskrivning av figurerna Ovan nämnda och andra syften med, kännetecknen för och andra fördelar med föreliggande uppfinning kommer klarare att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning i samband med de bifogade figurerna där: Fig. 1 är en perspektivvy av ett klassiskt flerskiktssubstrat efter skärning så att de yttre uttagen exponeras på utsidan; Fig. 2 är en perspektivvy av det klassiska flerskiktssubstratet i figur 1 innan skärning så att de yttre uttagen är exponerade på utsidan; Fig. 3 är en schematisk vy som illustrerar problemen som uppstår vid bildandet av flerskiktssubstratet i figur 1; Fig. 4 är en perspektivvy som visar ett flerskiktssubstrat innefattande ett yttre uttag som bildats genom ett klassiskt förfarande; Fig. 5 är en perspektivvy som visar ett flerskiktssubstrat innefattande ett yttre uttag som bildats genom ytterligare ett klassiskt förfarande; Fig. 6 är en perspektivvy som visar ett flerskiktssubstrat innefattande ett yttre uttag som bildats med ett annat klassiskt förfarande; Fig. 7 är en perspektivvy som visar ett flerskiktssubstrat innefattande ett yttre uttag bildat genom ytterligare ett annat klassiskt förfarande; Fig. 8 är en snittvy av ett flerskiktssubstrat enligt föreliggande uppfinning; Fig. 9 är en planvy av ett keramiskt substrat hos flerskiktssubstratet enligt föreliggande uppfinning; Fig. 10 är en perspektiwy av flerskiktssubstratet i figur 8; Fig. 11 är en snittvy av flerskiktssubstratet enligt föreliggande uppfinning; Fig. 12a - 12g visar ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 13a - 13g visar ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 14a - 14h visar ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning; och Fig. 15a - 15h visar ett förfarande för tillverkning av ett keramiskt flerskiktssubstrat I o - a nu n 10 15 20 25 30 35 524 255 7 enligt en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Nu kommer föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning att beskrivas i detalj med hänvisning till de bifogade figurerna. Fig. 8 är en tvärsnittsvy av ett flerskiktssubstrat enligt föreliggande uppfinning och fig. 9 är en planvy av ett keramiskt substrat hos flerskiktssubstratet enligt föreliggande uppfinning. Fig. 10 är en perspektivvy av flerskiktssubstratet i fig. 8.

Enligt vad som framgår av fig. 8 och 9 har ett mönsterskikt 102 bildats i ett utformat mönster hos vart och ett av de keramiska substraten 103. Ena änden av mönsterskiktet 102 sträcker sig till ena kanten av det keramiska substratet 103 för att utbyta signaler med utsidan. Det är inte nödvändigt att utföra dessa mönster för signalutbyte på alla de keramiska substraten 103. Med andra ord behöver mönstret för signalutbyte inte vara utformat på delar av de keramiska substraten 103.

Vid föreliggande uppfinning används det keramiska substratet 103 som är försett med ett genomgående hål 105 vilket är halvcirkelformat. Det genomgående hålet 105 skapar ett utrymme för att i detsamma bilda en yttre elektrod 104. Vidare i det fall då en stapelstruktur bildas genom stapling av ett flertal keramiska substrat 103 tillverkade av en keramisk substratskiva bildas de genomgående hålen 105 genom stapelstrukturen innan denna skärs upp i ett flertal keramiska flerskiktssubstrat så att den yttre elektroden kan bildas på ett enkelt sätt. Det genomgående hålet 105 som är cirkelformat är bildat genom två angränsande substrat 103 och ändras därefter till en halvcirkelform för att öppnas utåt genom uppskärning av stapelstrukturen i nämnda flertal flerskiktssubstrat.

En förbindelsestàng 110 är bildad i det keramiska substratet 103 genom utfyllnad av ett genomföringshål som är placerat mellan mönsterskiktet 102 och det genomgående hålet 105. Ena sidan av förbindelsestaven 110 är i kontakt med mönsterskiktet 102. Till skillnad från mönsterskiktet 102 är förbindelsestaven 110 utformad i längsgående riktning genom keramiksubstratet 103 och är i direkt kontakt med den yttre elektroden 104. Den yttre elektroden 104 är bildad på insidan av det genomgående hålet 105 och förbunden med mönsterskiktet 102 och förbindelsestaven 110, och tjänar därigenom till utbyte av yttre signaler med de inre mönstren.

Fig. 10 visar flerskiktssubstratet där förbindelsestaven 110 enligt föreliggande uppfinning används, i vilket den yttre elektroden 104 är förbunden med både de inre mönsterskikten 102 och förbindelsestavarna 110.

Mönsterskiktet 102 utgörs av en metallisk avsättningsfilm och förbindelsestaven 110 är bildad genom utfyllning av genomföringshålet (ej visat i figuren) med en metallisk ledare så att den är elektriskt förbunden med mönsterskiktet 102. Företrädesvis *är 10 15 20 25 30 35 t 8 förbindelsestaven 110 cylindrisk till sin form. Förbindelsestaven 110 kan emellertid uppvisa olika former för att exponeras på väggytan hos det genomgående hålet 105.

Företrädesvis går den yttre omkretsen hos det genomgående hålet 105 genom mitten av förbindelsestaven 110 och dess diameter är mindre än bredden hos mönsterskiktet 102. Eftersom förbindelsestaven 110 är utformad i längsgående riktning genom substratet 103 och genomföringshålet har en större diameter, så minskar styrkan i substratet 103 och mängden metalledare som fyller ut genomföringshålet ökar, vilket därigenom ökar tillverkningskostnaden och skapar svårigheter när det gäller att på ett enkelt och snabbt sätt tillverka substratet 103. För att lösa ovan nämnda problem är det att föredra att genomföringshålet bildas inom en zon hos mönsterskiktet 102.

Enligt vad som beskrivits här ovan och i det fall då den yttre elektroden 104 är elektriskt förbunden med mönsterskiktet 102 genom förbindelsestaven 110 förbättras i viss mån den elektriska förbindelsen mellan den yttre elektroden 104 och det inre mönsterskiktet 102. På klassiskt sätt och eftersom mönsterskiktet är bildat enbart på substratets översida uppnås förbindelsen mellan det yttre uttaget och de inre mönstren genom en linjär kontakt. Å andra sidan eftersom föreliggande uppfinning innefattar förbindelsestavar och eftersom kontaktytan mellan de inre mönstren och det yttre uttaget ökar och förbindelsen mellan förbindelsestaven och det yttre uttaget erhålls genom en ytkontakt, så förbättras i viss mån förbindelsen mellan de inre mönstren och det yttre uttaget.

Vidare jämfört med det klassiska fallet förbättrar bildandet av förbindelsestaven förfarandet för tillverkning av flerskiktssubstratet. Hår nedan följer tillsammans med en beskrivning av den förbättrade effekten på processen, en beskrivning av ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat genom stapling av ett flertal keramiska substrat enligt en första utföringsform av uppfinningen som kommer att beskrivas i detalj med hänvisning till fig. 12A -12G.

A) Ett keramiskt substrat 203 med en bestämd tjocklek prepareras.

B) Ett mönsterskikt 202 för bildande av kretselement bildas på det keramiska substratet 203. Nämnda flertal mönsterskikt 202 hos de vertikalt staplade keramiska substraten 203 bildar olika kretselement. Mönsterskiktet 202 är tillverkat av en metallisk avsättningsfilm.

C) Genomföringshål 211 har bildats i ena änden av mönsterskiktet 202 som sträcker sig till ena kanten av det keramiska substratet 203 för att utbyta signaler med utsidan. Genomföringshålet 211 är utformat i längsgående riktning på keramiksubstratet 203 intill kanten hos detsamma. Företrädesvis är diametern hos genomföringshålet 211 något mindre än bredden hos mönsterskiktet 202. Genomföringshålet 211 har bildats i endast en del av mönsterskiktet 202 som sträcker sig till keramiksubstratets 203 kant för utbyte av signaler med utsidan, och andra genomföringshål (ej visade i figurerna) är bildade för utbyte '524 255 " 10 15 20 25 30 35 ' 524 255 9 av signaler med andra inre mönster hos keramiksubstratet 203. Eftersom genomföringshålen 211 har bildats samtidigt som andra genomföringshål för att med varandra förbinda mönstren som är bildade på översidan och undersidan av keramiksubstratet 203 är genomföringshålet 211 på enkelt sätt utformat utan ökning av antalet tillverkningssteg. Företrädesvis har genomföringshålet 211 samma diameter som diametrarna hos de genomföringshål som med varandra förbinder mönstren som är bildade på keramiksubstratets 203 översida och undersida.

D) Genomföringshålet 211 fylls med ett material för att elektriskt förbindas med det exponerade mönsterskiktet 202 och utformas därvid som en förbindelsestav 210.

Förbindelsestaven 210 utgörs av en metallisk ledare för att vara elektriskt förbunden med mönsterskiktet 202.

E) Ett flertal keramiksubstrat 203 som bildats enligt de tidigare nämnda stegen staplas vertikalt. Vissa eller alla staplade keramiksubstrat 203 innefattar förbindelsestaven 210 som bildas genom utfyllning av genomföringshålet 211 och förbindelsestaven 210 är förbunden med de inre mönstren hos motsvarande keramiksubstrat 203.

F) Ett genomgående hål 205 har bildats i längsgående riktning på kanten av de staplade keramiksubstraten 203 för att exponera mönsterskikten 202 och förbindelsestaven 210. Det genomgående hålet 205 är halvcirkelformat för att öppna sig utåt och sträcker sig genom förbindelsestaven 210. Detta betyder att förbindelsestavarna 210 är exponerade på den inre väggen hos det genomgående hålet 205. Företrädesvis går den yttre omkretsen hos genomföringshålet 205 genom förbindelsestavens 210 mittpunkt.

G) Ett yttre uttag 204 har bildats på den inre omkretsen hos det genomgående hålet 205. Det yttre uttaget 204 är bildat genom avsättning av en metall på den inre omkretsen hos det genomgående hålet 205, och är förbundet med mönsterskikten 202 och förbindelsestavarna 210.

Eftersom det genomgående hålet har bildats genom staplingsstrukturen som bildas genom stapllng av nämnda flertal keramiksubstrat bildas genom det ovan beskrivna tillverkningsförfarandet enligt den första utföringsformen en likformlg yttre elektrod. Vidare eftersom den metalliska förbindelsestaven har bildats på mönsterskiktet som är förbundet med utsidan, varvid förbindelsestaven fortfarande är exponerad mot utsidan genom en skjuvkraftspåkänning som alstras under stansningsprocessen, resulterar detta därigenom i att man undviker en dålig förbindelse mellan de inre mönstren och den yttre elektroden p.g.a. deformation av keramiksubstratet. Vidare förbättrar en stor förbindelseyta mellan de inre mönstren och den yttre elektroden i viss mån förbindelsen mellan dessa.

Förfarandet för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt föreliggande uppflnning kan modifieras enligt följande. Närmare bestämt och i enlighet med en andra utföringsform av föreliggande uppfinning utförs ett steg med bildande av ett genomföringshål innan steget 4 o 10 15 20 25 30 35 524 255 10 u s. o för bildande av ett mönsterskikt. I fig. 13A - 136 illustreras ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning.

A) Ett keramiksubstrat 303 med en bestämd tjocklek prepareras.

B) identiskt lika med steg C enligt den första utföringsformen bildas genomföringshål 311 i keramiksubstratet 303. Genomföringshàlets 311 position bestäms så att genomföringshålet 311 är placerat inne i ett senare bildat mönsterskikt, och antalet genomföringshål 311 bestäms korrekt i förväg så att genomföringshålet 311 är placerat inne i mönsterskiktet för utbyte av signaler med utsidan.

C) Genomföringshålen 311 fylls med en metallisk ledare som därigenom utformas som en förbindelsestav 310. På samma sätt som vid den första utföringsformen är förbindelsestaven 310 bildad i längsgående riktning i keramiksubstratet 303.

D) Ett mönsterskikt 302 bildas på keramiksubstratet 303 så att förbindelsestavama 310 är placerade inom en zon på mönsterskiktet 302.

E) till G) är identiskt lika med den första utföringsformen, varvid ett flertal keramiksubstrat 303 som bildats genom ovan nämnda steg staplas vertikalt, ett genomgående hål 305 utformas i längsgående riktning på kanten av de staplade keramiksubstraten 303, och ett yttre uttag 304 bildas på en inre omkrets hos det genomgående hålet 305.

Genom föreliggande uppfinning föreslås dessutom ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat där en flerskiktssubstratskiva tillverkas och därefter skärs upp i ett flertal flerskiktssubstrat, för att därigenom åstadkomma en masstillverkning av produkter med flerskiktssubstrat. Detta förfarande uppnås genom en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning och kommer här nedan att beskrivas i detalj med hänvisning till fig. 14A- 14H.

A) En keramiksubstratskiva 403 med en bestämd Keramiksubstratskivan 403 förses med ritsade linjer 408 för att skäras upp i ett flertal tjocklek prepareras. keramiksubstrat.

B) Ett flertal likadana mönsterskikt 402 för bildande av kretselement bildas på Keramiksubstratskivan 403. Nämnda flertal mönsterskikt 402 hos de vertikalt staplade keramiksubstratskivorna 403 bildar olika kretselement. Mönsterskikten 402 utgörs av en metallisk avsättningsfilm.

C) Genomföringshål 411 bildas i mönsterskikten 402 och sträcker sig till de ritsade linjerna 408 hos keramiksubstratskivan 403 för att utbyta signaler med utsidan.

Genomföringshålen 211 är utformade i längsgående riktning på keramiksubstratskivan 403 intill de ritsade linjerna 408 på keramiksubstratskivan 403. Företrädesvis är diametern hos genomföringshålet 411 något bredden mönsterskiktet 402.

Genomföringshàlet 411 bildas i endast en del av mönsterskiktet 402 och sträcker sig till de mindre än hos s n v . n - Q u 10 15 20 25 30 35 '524 255 11 . ritsade linjerna 408 på keramiksubstratskivan 403 för utbyte av signaler med utsidan, och andra genomföringshål (ej visade i figurerna) bildas för utbyte av signaler med andra inre mönster hos keramiksubstratskivan 403. Genom att genomföringshàlen 411 har bildats samtidigt som andra genomföringshål för förbindelse mellan de mönster som bildats på keramiksubstratskivans 403 översida och undersida, bildas genomföringshålet 411 på enkelt sätt utan någon ökning av antalet tillverkningssteg. Företrädesvis har genomföringshàlet 411 samma diameter som diametrarna hos genomföringshàlen för anslutning av de övre och nedre mönstren.

D) Genomföringshàlen 411 fylls med ett material för att vara elektriskt förbundna med de exponerade mönsterskikten 402, och utformas därigenom som förbindelsestavar 410. Förbindelsestavarna 410 utgörs av en metallisk ledare för att anslutas elektriskt till mönsterskikten 402.

E) Ett flertal keramiksubstratskivor 403 som bildats genom de ovan nämnda stegen staplas vertikalt. alla staplade keramiksubstratskivor 403 innefattar förbindelsestaven 410 som bildats genom utfyllning av genomföringshålet 411 och Vissa eller förbindelsestaven 410 är förbunden med de inre mönstren hos motsvarande keramiksubstratskiva 403.

F) Det genomgående hålet 405 utformas i längsgående riktning på de ritsade linjerna 408 hos de staplade keramiksubstratskivorna 403 för att exponera mönsterskikten 402 och förbindelsestaven 410. Det genomgående hålet 405 är cylindriskt till formen och sträcker sig genom förbindelsestavarna 410. Detta betyder att förbindelsestavarna 410 är exponerade vid den inre väggen hos det genomgående hålet 405. Företrädesvis går den yttre omkretsen hos det genomgående hålet 405 genom förbindelsestavens 410 mittpunkt.

G) Yttre uttag 404 bildas på de inre omkretsarna hos de genomgående hälen 405.

De yttre uttagen 404 bildas genom avsättning av en metall på de inre omkretsarna hos de genomgående hålen 405 och förbinds med mönsterskikten 402 och förbindelsestavarna 410.

H) De staplade keramiksubstratskivorna 403 skärs längs de ritsade linjerna 408 upp på ett flertal keramiska flerskiktssubstrat 400 som vart och ett har en önskad storlek.

På liknande sätt som vid den första utföringsformen och eftersom ett genomgående hål har bildats på stapelstrukturen som formats genom stapling av ett flertal substrat bildas genom detta tillverkningsförfarande enligt den tredje utföringsformen en enhetlig yttre elektrod. Vidare eftersom den metalliska förbindelsestaven bildas på mönsterskiktet som är förbundet med utsidan, så är förbindelsestaven fortfarande exponerad mot utsidan genom den skjuvkraftspåkänning som alstras vid stansningsprocessen, vilket därigenom förhindrar en dålig förbindelse mellan de inre mönstren och den yttre elektroden beroende på deformation av keramiksubstratet. Vidare förbättrar den stora förbindelseytan mellan de inre f a... . - - . u . a 10 15 20 25 30 35 524 255 ïwfiëava 12 _ mönstren och den yttre elektroden i viss mån förbindelsen mellan dessa. Dessutom tillämpas vid tillverkningsförfarandet enligt den tredje utföringsformen stegen för bildande av förbindelsestavar och genomgående hål för en massproduktion av flerskiktssubstrat, vilket därigenom ger en massproduktion av keramiska flerskiktssubstratprodukter som sambränts vid låg temperatur och som medför de ovan nämnda effekterna.

Förfarandet för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt den tredje utföringsformen kan modifieras enligt följande. Närmare bestämt i enlighet med en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning utförs ett steg för bildande av genomföringshål innan steget för bildande av mönsterskikt. l fig. 15A - 15H illustreras ett förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt den fjärde utföringsformen av föreliggande uppfinning. l likhet med bildas vid enligt utföringsformen först förbindelsestavarna och därefter bildas mönsterskikten.

A) På identiskt lika sätt som vid den tredje utföringsformen prepareras en keramiksubstratskiva 503 med en bestämd tjocklek och förses med ritsade linjer 508 för att den andra utföringsformen tillverkningsförfarandet den fjärde skäras upp i ett flertal keramiksubstrat.

B) På identiskt lika sätt som vid steget C enligt den tredje utföringsformen bildas genomföringshål 511 i keramiksubstratskivan 503. Genomföringshålens 511 positioner bestäms så att de är placerade inne i mönsterskikten som senare bildas och antalet genomföringshål 511 förutbestäms på korrekt sätt så att genomföringshålen 511 är placerade i mönsterskikten för utbyte av signaler med utsidan.

C) Genomföringshàlen 511 fylls med en metallisk ledare som därigenom utformas som förbindelsestavar 510. På samma sätt som vid den tredje utföringsformen är förbindelsestavarna 511 utformade i längsgående riktning i keramiksubstratskivan 503.

D) Mönsterskikten 502 är utformade på keramiksubstratskivan 503 så att förbindelsestavarna 510 är placerade inom zoner på mönsterskikten 502.

E) till G) På exakt samma sätt som vid den tredje utföringsformen staplas vertikalt ett flertal keramiksubstratskivor 503 som bildats genom de ovan nämnda stegen, genomgående hål 505 bildas i längsgående riktning på ritslinjerna 508 hos de staplade keramiksubstratskivorna 503 och yttre uttag 504 bildas på de genomgående hàlens 505 inre omkretsar.

Enligt de ovan nämnda utföringsformerna av föreliggande uppfinning tillverkas flerskiktssubstrat för ett stabilt upprätthållande av förbindelsen mellan de inre mönstren och de yttre elektroderna. På klassiskt sätt tillämpas inte p.g.a. de ovan nämnda problemen en process för bildande av genomgående hål efter staplingen av keramiksubstraten. Enligt vad som visas i fig. 11 och enligt ett förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat enligt föreliggande uppfinning år emellertid förbindelsestaven 110 som bildas i det inre mönsterskiktet 102 fortfarande exponerad vid väggen hos det genomgående hålet, och är . - . u 1 a 10 15 20 25 30 '524 255 13 nu ao 1 n n u därigenom förbunden med den yttre elektroden 104 som bildas i det genomgående hålet.

Vidare är det inre mönsterskiktet 102 förbundet med förbindelsestaven 110 och är därigenom stabilt förbundet på elektriskt sätt med den yttre elektroden 104.

Enligt vad som framgår av ovanstående beskrivning och eftersom ett genomgående hål bildas på staplingsstrukturen som bildas genom stapling av ett flertal substrat försedda med mönsterskikt, så bildas den yttre elektroden likformigt på det keramiska flerskiktssubstratet. Vidare eftersom en metallisk förbindelsestav är bildad på mönsterskiktet som är förbundet med utsidan är förbindelsestaven fortfarande exponerad för utsidan genom den skjuvkraftspåkänning som alstras under steget med stansning av det genomgående hålet, vilket därigenom förhindrar en dålig förbindelse mellan de inre mönstren och den yttre elektroden beroende på deformationen av keramiksubstratet. Vidare förbättrar en stor förbindelseyta mellan de inre mönstren och den yttre elektroden graden av förbindelse mellan dessa. , Dessutom tillämpas, vid ett förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat enligt föreliggande uppfinning, steg för bildande av förbindelsestavarna och de genomgående hålen för en massproduktion av flerskiktssubstraten, vilket därigenom ger en massproduktion av keramiska flerskiktssubstratprodukter som sambränts vid låg temperatur och som medför de ovan nämnda effekterna.

Ett keramiskt flerskiktssubstrat som sambränts vid låg temperatur enligt föreliggande uppfinning används för att förbinda inre mönsterskikt med den yttre elektroden via förbindelsestaven som bildats på varje keramiksubstrat, vilket därigenom förbättrar graden av elektrisk förbindelse mellan de inre mönsterskikten och den yttre elektroden. På klassiskt sätt, eftersom mönsterskiktet bildas endast på substratets översida, uppnås förbindelsen mellan det yttre uttaget och de inre mönstren genom en linjär kontakt. Å andra sidan, vid föreliggande uppfinning, som innefattar förbindelsestavarna, och eftersom en kontaktyta mellan de inre mönstren och det yttre uttaget ökas och förbindelsen mellan förbindelsestaven och det yttre uttaget erhålls genom en ytkontakt, så förbättras graden av förbindelse mellan de inre mönstren och det yttre uttaget. Även om föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning har beskrivits för illustrerande ändamål inser fackmannen att många olika modifieringar, tillägg och ersättningar är möjliga utan att man för den skull avviker från uppfinningens omfattning och anda enligt vad som beskrivs i de bifogade patentkraven. | » » . n u s

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 524 255 14 Patentkrav

1. Keramiskt flerskiktssubstrat som bildas genom stapling och bränning av ett flertal keramiksubstrat, innefattande: mönsterskikt (102) bildade på ytor hos vissa eller alla keramiksubstrat för att bilda bestämda kretselement; förbindelsestavar (110) som bildats i längsgående riktning i keramiksubstraten i en del av mönsterskikten som sträcker sig till kanterna hos keramiksubstraten intill kanterna för att utbyta signaler med utsidan; varvid minst ett genomgående hål (105) är bildat på kanterna hos de staplade keramiska substraten för att öppna sig utåt och exponera förbindelsestaven; och minst ett yttre uttag (104) är bildat på innerväggarna hos nämnda genomgående hål.

2. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 1, varvid mönsterskikten (102) utgörs av en metallisk avsättningsfilm och förbindelsestavarna (110) är bildade genom utfyllning av genomföringshål som bildats i keramiksubstraten med en metallisk ledare för elektrisk förbindelse med mönsterskikten.

3. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 1, varvid det genomgående hålets ( 105) omkrets går genom förbindelsestavens mittpunkt.

4. Keramiskt flerskiktssubstrat enligt patentkrav 1, varvid förbindelsestavens (110) diameter inte är större än bredden hos mönsterskiktet som sträcker sig till kanten hos keramiksubstratet för utbyte av signaler med utsidan.

5. Förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiksubstrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiksubstrat (203), varvid vart och ett av keramiksubstraten har en bestämd tjocklek; bildande av mönsterskikt (202) på keramiksubstratens ytor för att bilda kretselement; bildande av genomföringshål (211) i längsgående riktning i keramiksubstraten inne i en del av keramikskikten som sträcker sig till kanterna hos keramiksubstraten intill kanterna för att utbyta signaler med utsidan; bildande av förbindelsestavar (210) genom utfyllning av genomföringshàlen med ett material som är elektriskt förbundet med mönsterskikten; stapling av ett flertal keramiksubstrat; bildande av minst ett genomgående hål (205) i längsgående riktning på kanterna hos de staplade keramiksubstraten för att exponera förbindelsestavarna mot utsidan; och bildande av minst ett yttre uttag (204) i nämnda genomgående hål genom avsättning. 10 15 20 25 30 35 524 255 .one 15

6. Förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiksubstrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiksubstrat (303) som vart och ett har en bestämd tjocklek; bildande av genomföringshål (311) i längsgående riktning i keramiksubstraten intill kanterna hos desamma; bildande av förbindelsestavar (310) genom utfyllnlng av genomföringshålen med ett ledande material; bildande av mönsterskikt (302) kretselement så att förbindelsestavarna är placerade inne i en del av mönsterskikten som sträcker sig till keramiksubstratens kanter för att utbyta signaler med utsidan; stapling av ett flertal keramiksubstrat; bildande av minst ett genomgående hål (305) i längsgående riktning påjkanterna hos de staplade keramiksubstraten för att exponera förbindelsestavarna mot utsidan; och bildande av minst ett yttre uttag (304) i nämnda genomgående hål genom på keramiksubstratens ytor för att bilda avsättning.

7. Förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt patentkrav 5 eller 6, varvid mönsterskikten (302) bildas förbindelsestavarna (310) bildas genom utfyllnad av genomföringshålen med en metallisk genom en metallisk avsättningsfilm, och ledare för elektrisk förbindelse med mönsterskikten.

8. Förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt patentkrav 5 eller 6, varvid förbindelsestavarna (310) är cylinderformade och omkretsen hos varje genomgående hål (305) går genom förbindelsestavens mittpunkt.

9. Förfarande för tillverkning av ett flerskiktssubstrat enligt patentkrav 5 eller 6, varvid förbindelsestavens diameter inte är större än bredden hos mönsterskiktet som sträcker sig till keramiksubstratets kant för utbyte av signaler med utsidan.

10. Förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiska substrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiska substratskivor (403), som var och en är försedd med ritsade linjer för att skäras upp i ett flertal keramiksubstrat och som uppvisar en bestämd tjocklek; bildande av ett flertal av samma på ytorna av mönsterskikt (402) keramiksubstratskivor för att bilda kretselement; bildande av genomföringshål (411) i längsgående riktning i keramiksubstratskivorna i en del av mönsterskikten som sträcker sig till de ritsade linjerna i keramiksubstratskivorna intill de ritsade linjerna för att utbyta signaler med utsidan; bildande av förbindelsestavar (410) genom att fylla ut genomföringshålen med ett u o - . »- s . 10 15 20 25 30 35 524 255 16 . u. u material som är elektriskt förbundet med mönsterskikten; stapling av ett flertal keramiksubstratskivor; bildande av genomgående hål (405) i längsgående riktning på de ritsade linjerna hos de staplade keramiksubstraten för att exponera förbindelsestavarna mot utsidan; bildande av yttre uttag (404) i de genomgående hålen genom avsättning; och uppskärning av de staplade keramiksubstratskivorna längs de ritsade linjerna på ett flertal keramiska flerskiktssubstrat.

11. Förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat genom stapling och bränning av ett flertal keramiksubstrat, innefattande följande steg: beredning av ett flertal keramiksubstratskivor (503), som var och en är försedd med ritsade linjer för att skäras upp i ett flertal keramiksubstrat och som uppvisar en bestämd tjocklek; bildande av genomföringshål (511) i längsgående riktning i keramiksubstratskivorna intill de ritsade linjerna; bildande av förbindelsestavar (510) genom utfyllning av genomföringshålen med ett ledande material; bildande av ett (502) på ytorna av keramiksubstratskivor för att bilda kretselement så att förbindelsestavarna befinner sig i en del av mönsterskikten som sträcker sig till de ritsade linjerna på keramiksubstraten för flertal av samma mönsterskikt utbyte av signaler med utsidan; stapling av ett flertal av keramiksubstratskivorna; bildande av genomgående hål (505) i längsgående riktning på de ritsade linjerna hos de staplade keramiksubstraten för att exponera förbindelsestavarna mot utsidan; bildande av yttre uttag (504) i de genomgående hålen genom avsättning; och uppskärning av de staplade keramiksubstratskivorna längs de ritsade linjerna på ett flertal keramiska flerskiktssubstrat.

12. Förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat enligt patentkrav 10 eller 11, varvid mönsterskikten (502) utgörs av en metallisk avsättningsfilm, och förbindelsestavarna (510) bildas genom utfyllning av genomföringshålen med en metallisk ledare så att de är elektriskt förbundna med mönsterskikten.

13. Förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat enligt patentkrav 10 eller 11, varvid förbindelsestavarna (510) är cylinderformade och det genomgående hålets omkrets går genom förbindelsestavens mittpunkt.

14. Förfarande för tillverkning av flerskiktssubstrat enligt patentkrav 10 eller 11, varvid förbindelsestavens diameter inte är större än bredden hos mönsterskiktet som sträcker sig till keramiksubstratets kant för utbyte av signaler med utsidan. ø . - . v» s n