(57)【要約】  方法ステップＡ）において、スルーコンタクト（１０）と、該スルーコンタクトと導電接続された少なくとも１つの金属被覆面（２０Ｃ）とを有するセラミック基体（５）を用意する。方法ステップＢ）において、基体表面上に、少なくともスルーコンタクトを覆うように電気的に絶縁性の第１の材料（２５Ａ）を層状に配置し、その後方法ステップＣ）においてスルーコンタクト（１０）の上位に導電性の第２の材料（３０Ａ）を付与する。次いで方法ステップＤ）において硬化によりはんだコンタクト（３０Ｂ）を形成する。このはんだコンタクト（３０Ｂ）を、第１の材料から焼結によって形成される不動態化層（２５Ｂ）を通してスルーコンタクト（１０）と導電接続させる、電気的な構成素子（１）を製作するための方法を提案する。
2008507120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な構成素子（１）を製作するための方法において、以下の方法ステップ、即ち；
Ａ）基体の表面にまで達する少なくとも１つのスルーコンタクト（１０）と、該スルーコンタクトと導電接続された少なくとも１つの金属被覆面（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）とを有するセラミック基体（５）を用意し、
Ｂ）該基体表面上に、少なくともスルーコンタクトを覆うように電気的に絶縁性の第１の材料（２５Ａ）を層状に配置し、
Ｃ）スルーコンタクト（１０）の上位に導電性の第２の材料（３０Ａ）を付与し、
Ｄ）少なくともこの第２の材料（３０Ａ）を硬化させて、スルーコンタクト（１０）と導電接続するはんだコンタクト（３０Ｂ）を形成することを特徴とする、電気的な構成素子を製作するための方法。
【請求項２】
前記方法ステップＤ）において付加的に第１の材料（２５Ａ）を硬化させて不動態化層（２５Ｂ）を形成し、しかも、第１の材料と第２の材料とを互いに混ぜ合わせて、はんだコンタクト（３０Ｂ）を不動態化層（２５Ｂ）を通してスルーコンタクト（１０）と接触接続させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記方法ステップＢ）において第１の材料（２５Ａ）を硬化させ且つそこから不動態化層（２５Ｂ）を形成し、前記方法ステップＤ）において第２の材料（３０Ａ）を不動態化層（２５Ｂ）と混合させる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記方法ステップＢ）及びＣ）において、流動性の硬化可能な成分を含む第１及び第２の材料を用いる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記方法ステップＡ）において、複数のセラミック層を積み重ねることによりセラミック基体（５）を形成する、多層構成素子を製作するための、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記方法ステップＡ）において、基体（５）を越えて突出するようにスルーコンタクト（１０）を形成する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記方法ステップＡ）において、内部に導電性の充填材が配置されたスルーホールを備えたセラミックの未加熱処理の成形体を用意し、この場合、該成形体の前記方法ステップＤ）における硬化中の縮みが充填材よりも大であり、次いで、成形体と充填材とを硬化させて、突出したスルーコンタクトを有する基体を形成する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記方法ステップＡ）において、表面上に配置されたマスク（５０）と、内部に導電性の充填材（１０Ａ）が成形体（５Ａ）の表面よりも高いレベルに配置された、前記マスク（５０）を貫通するスルーホール（５５）とを有する未加熱処理の成形体（５Ａ）を用意し、次いで、該成形体と充填材とを硬化させて、突出したスルーコンタクトを有する基体を形成する、請求項６記載の方法。
【請求項９】
前記方法ステップＢ）及びＣ）において、第１の材料としてガラスを使用し、第２の材料としてガラス成分を有する金属ペーストを使用する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記方法ステップＤ）において第１の材料（２５Ａ）及び第２の材料（３０Ａ）を、約６００〜９００℃で焼付けにより硬化させる、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記ガラスを、アルミノシリケートガラス、硼酸塩ガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、硼酸亜鉛ガラス及びリン酸塩ガラスから選択する、請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】
第１の材料として有機ポリマを使用し、第２の材料としてポリママトリックスを有する導電接着剤を使用する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記方法ステップＤ）において、第１の材料（２５Ａ）と第２の材料（３０Ａ）とを約１５０〜２５０℃で焼付けにより硬化させる、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記方法ステップＤ）の後、方法ステップＥ）において少なくとも１つの中間金属層（３５）をはんだコンタクト（３０Ｂ）上に形成する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記方法ステップＥ）において中間金属層（３５）用にＮｉ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｇ，Ａｕから選択した材料を使用する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記方法ステップＤ）の後、方法ステップＦ）においてはんだボール（４０）をはんだコンタクト（３０Ｂ）上に形成する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記方法ステップＦ）においてはんだボール（４０）用に、Ｓｎ，ＳｎＰｂ，ＳｎＡｇＣｕ，ＳｎＡｇＣｕＢｉ，ＳｎＺｎ，ＳｎＡｇから選択した材料を使用する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記方法ステップＡ）においてスルーコンタクト（１０）用に、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，ＡｇＰｄ，ＡｇＰｔ，ＡｇＰｄＰｔ，Ｎｉ，Ｃｕから選択した材料を使用する、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記方法ステップＡ）において基体（５）用に、ＺｎＯ−Ｂｉ又はＺｎＯ−Ｐｒから選択した材料を使用する、バリスタを製作するための、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記方法ステップＡ）において基体用に、温度クラスＣＯＧ，Ｘ７Ｒ，Ｚ５Ｕ，Ｙ５Ｖ，ＨＱＭから選択した材料を使用する、コンデンサを製作するための、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記方法ステップＡ）においてＨＴＣＣ又はＬＴＣＣ材料を使用する、請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記方法ステップＡ）において基体用材料としてフェライトセラミックを使用する、請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
電気的な構成素子（１）において、
‐該構成素子がセラミック基体（５）を備えており、
‐構成素子構造体として金属被覆面（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）を備えており、
‐基体（５）の表面上に電気的に絶縁性の不動態化層（２５Ｂ）が設けられており、
‐該不動態化層（２５Ｂ）上にはんだコンタクト（３０Ｂ）が設けられており、
‐基体内部に配置されたスルーコンタクト（１０）を備えており、これらのスルーコンタクトが金属被覆面（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）と導電接続されており、
‐しかも、はんだコンタクト（３０Ｂ）が不動態化層（２５Ｂ）を通ってスルーコンタクト（１０）と導電接続されていることを特徴とする、電気的な構成素子。
【請求項２４】
少なくとも１つのスルーコンタクト（１０）が基体（５）の表面を越えて突出している、請求項２３記載の電気的な構成素子。
【請求項２５】
はんだコンタクト（３０Ｂ）が第２の材料を有しており、不動態化層（２５Ｂ）が第１の材料を有しており、はんだコンタクト（３０Ｂ）が、第１及び第２の材料が互いに混合された領域を介してスルーコンタクト（１０）と導電接続されている、請求項２３又は２４記載の電気的な構成素子。
【請求項２６】
第１及び第２の材料が流動性の硬化可能な成分を有している、請求項２５記載の電気的な構成素子。
【請求項２７】
第２の材料が導電性の成分を有しており、この導電性の成分の濃度がはんだコンタクトからスルーコンタクトに向かって低下している、請求項２５又は２６記載の電気的な構成素子。
【請求項２８】
はんだコンタクト（３０Ｂ）の硬化温度が、不動態化層（２５Ｂ）の硬化温度よりも高い、請求項２３から２７までのいずれか１項記載の電気的な構成素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基体を有する電気的な構成素子を製作するための方法及び該方法によって製作されたセラミック構成素子に関する。
【０００２】
米国特許第５１３６３６４号明細書から、不動態化層を用いた集積回路のボンディングパッドの封止法が公知である。この場合、構造化された不動態化層が、ボンディングパッドの角隅部にオーバラップするように付与される。このような方法は比較的時間とコストがかかる。それというのも、構造化された不動態化層の形成を必要とするからである。更に、当該の米国特許明細書には、この明細書で説明された方法による電子セラミックス構成素子の製作は開示されていない。
【０００３】
従って本発明の課題は、電気的な接続のためのコンタクトを備えた不動態化層を特に簡単に形成することのできる、電子セラミックス構成素子を製作するための方法を提供することである。
【０００４】
この課題は、本発明に基づき請求項１の特徴部に記載の方法によって解決される。本発明による方法及び構成素子の有利な構成手段は従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明で説明する電気的な構成素子を製作するための方法では、方法ステップＡ）においてセラミック基体を用意する。このセラミック基体は、基体内部に位置する複数のスルーコンタクトを有しており、これらのスルーコンタクトは基体の表面にまで達している。この場合、前記スルーコンタクトは、例えば基体表面又は基体内部に配置されていてよい金属被覆面と導電接続されている。この場合、これらの金属被覆面は構成素子構造体を形成している。これらの構成素子構造体は、例えば内部電極、抵抗、コイル及び異なるスルーコンタクト間の接続導線を有していてよい（例えば図１を参照）。本発明による方法では、次いで方法ステップＢ）において基体の表面に電気的に絶縁性の第１の材料を層状に配置する。この第１の材料から不動態化層を形成することができる。この場合、電気的に絶縁性の第１の材料は、スルーコンタクトも覆うように配置される。次いで、方法ステップＣ）において導電性の第２の材料をスルーコンタクトの上位に付与する。この導電性の第２の材料からは後にはんだコンタクトを形成することができ、このはんだコンタクトは、スルーコンタクトを介した金属被覆面の電気的な外部接続に役立つ。次に方法ステップＤ）において、少なくとも第２の材料を硬化させ、しかも、この第２の材料からはんだコンタクトを形成する。この場合、このはんだコンタクトはスルーコンタクトと導電接続する。
【０００６】
即ち、本発明による方法では、不動態化層のための電気的に絶縁性の第１の材料を構造化せずにスルーコンタクトを覆うように付与し、次いで第２の材料からはんだコンタクトをスルーコンタクトの上位に形成することができる。これにより、本発明による方法では最早、不動態化層のための第１の材料を手間をかけて構造化して付与する必要はない。
【０００７】
この場合、方法ステップＢ）において第１の材料をセラミック基体に付与した直後に硬化させ、そこから不動態化層を形成することもやはり可能である。次いでこの場合は方法ステップＣ）において、第２の材料を既に硬化された不動態化層上に、少なくとも１つのスルーコンタクトを覆うように配置する。本発明による方法のこの変化態様では、次いで方法ステップＤ）において第２の材料を硬化させ、しかも、この第２の材料と既に硬化された不動態化層とを互いに混合させる。このことは、第２の材料が不動態化層の軟化温度以上で硬化されると、特に簡単に可能である。この混合に基づいて、硬化時に第２の材料から、不動態化層を通ってスルーコンタクトと導電接続するはんだコンタクトを形成する。
【０００８】
択一的に、方法ステップＣ）において第２の材料を未だ硬化されていない第１の材料上に付与することもできる。この場合は次いで方法ステップＤ）において２つの材料、つまり第１の材料と第２の材料とを一緒に硬化させ、２つの材料の混合物を生ぜしめる。この場合も、前記混合に基づいて、不動態化層を通ってスルーコンタクトと導電接続されたはんだコンタクトが形成される。しかし、方法ステップＤ）では、スルーコンタクトを覆うように第１の材料上に第２の材料を付与した後、まず最初に第１の材料を不動態化層へと硬化させ、次いで初めて第２の材料をはんだコンタクトへと硬化させることも可能である。このことは、はんだコンタクトの硬化温度が不動態化層の硬化温度よりも高いと、特に良好に実施することができる。この場合は第２の材料の硬化中に不動態化層が軟化可能なので、不動態化層と第２の材料との間の混合が特に良好に保証され得る。
【０００９】
この場合、第１の材料から形成された不動態化層は、構成素子の表面の付加的な不動態化並びに湿気、溶剤、酸及びアルカリ液等の外的影響からの保護に役立つことができる。本発明による方法を用いて製作された構成素子上のはんだコンタクトは、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）及び／又はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）のために使用可能である。
【００１０】
本発明による方法の１変化態様では、方法ステップＢ）及び方法ステップＣ）において、それぞれ流動性の硬化可能な成分を含む第１の材料及び第２の材料を使用する。この場合、前記成分は化学的及び構造的に極めて類似していてよい。
【００１１】
即ち、例えば不動態化層のための第１の材料として、ガラス成分を有する材料を使用することが可能である。この場合、はんだコンタクトの第２の材料に関しても同様に、例えばガラス成分を有する金属粒子を含む金属ペーストを使用することができる。この場合、前記ガラス成分はアルミノシリケートガラス、硼酸塩ガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、硼酸亜鉛ガラス及びリン酸塩ガラスから選択されていてよい。このように、ガラス成分を有する第１の材料と第２の材料とを組み合わせる場合は、方法ステップＢ）若しくは方法ステップＤ）において、第１の材料及び／又は第２の材料を焼付けにより例えば約６００〜９００℃の温度で硬化させると、特に好適である。
【００１２】
硬化可能な成分としてのガラス成分は別として、例えばポリマ成分も第１の材料及び第２の材料に使用可能である。この場合、前記ポリマは樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、パリレン、熱可塑性樹脂、ポリアミド及びポリイミドから選択されていてよい。この場合、第２の材料として有利には、一般にポリマ中の金属マトリックスと、例えばエポキシ樹脂成分等の接着剤成分とを含む金属導電接着剤が使用される。この場合は方法ステップＢ）若しくは方法ステップＤ）において、比較的低い温度、例えば約１５０〜２５０℃で焼付けを行なうことが望ましい。
【００１３】
有利には、第１の材料及び第２の材料は同じ硬化可能な成分、即ち例えばポリマ又はガラスを有している。このことは特に簡単な製作法を可能にする。
【００１４】
不動態化層の第１の材料若しくは不動態化層自体が、約０．０５〜１０μｍの厚さでセラミック基体の表面上にスルーコンタクトを覆うように付与されると、方法ステップD)においてはんだコンタクトとスルーコンタクトとの間の導電接続が特に簡単に達成され得る。このように薄い層の場合は、方法ステップＤ）においてはんだコンタクトとスルーコンタクトとの間の電気的な接続を得ることが特に簡単に可能である。
【００１５】
本発明による方法の１変化態様の方法ステップＡ）において、複数のセラミック層を積み重ねることにより、セラミック基体を形成することができる。本発明による方法のこのような変化態様によって、この場合、電子セラミックス多層構成素子を構成することができる。このように形成する方法の利点は、スルーコンタクトと電気的に接触状態にある金属被覆面を、例えばスクリーン印刷法を用いて特に簡単に個々のセラミック層に形成することができるという点にある。この場合、金属被覆面は、セラミック基体の内部に配置された内部電極を形成する。
【００１６】
方法ステップＡ）において、スルーコンタクトがセラミック基体の上位に突出するように、当該スルーコンタクトを形成することができる。このことは、スルーコンタクトの上位に配置された、不動態化層を形成するための第１の層が、スルーコンタクトが全く存在しない基体の別の表面領域におけるよりも薄く形成されていてよい、という利点を有している（例えば図２Ｂを参照）。
【００１７】
基体の表面を越えて突出するスルーコンタクトは、種々様々な方法によって形成することができる。例えば、内部にスルーコンタクト用の導電性の充填材が配置されたスルーホールを備えたセラミック基体を用意することが可能である。この場合、セラミック基体は充填材よりも大きな焼結縮みを有している。次いで、基体及び充填材は硬化され、この場合、充填材の比較的小さな縮みに基づいて、この充填材から形成されるスルーコンタクトは、未加熱処理の成形体から形成されるセラミック基体を越えて突出する。
【００１８】
基体を越えて突出するスルーコンタクトを形成する別の手段は、方法ステップＡ）において、表面上に配置されたマスクと、このマスクを貫通するスルーホールとを有するセラミックの未加熱処理の成形体を準備するという点にある。前記スルーホール内には、導電性の充填材が基体表面よりも高いレベルで配置されている。次に、セラミックの未加熱処理の成形体と充填材とを硬化させると、前記成形体を越えて突出したスルーコンタクトを備えた未加熱処理の成形体が生ぜしめられる。この場合、スルーコンタクト内の導電性の充填材とセラミックの未加熱処理の成形体とは、類似の焼結縮みを有していてよい。勿論、セラミックの未加熱処理の成形体表面に配置されたマスクに基づいて、より多くの導電性の充填材をスルーホールに充填することができるので、硬化中にマスクが炭化した後で、又は硬化後にマスクを除去した後で、スルーコンタクトはセラミック基体の表面を越えて突出することができる（例えば図３Ａ〜図３Ｃを参照）。
【００１９】
選択的に、方法ステップＤ）の後、本発明による方法の１変化態様では、方法ステップＥ）において少なくとも１つの中間金属層をはんだコンタクト上に形成することができる。前記中間金属層の材料は、例えばニッケル、パラジウム、銅、クロム、銀及び金から選択されていてよい。少なくとも１つの前記中間金属層は、有利には例えば電気めっき法によりはんだコンタクトに成膜され且つ後のはんだ付けステップに際してはんだコンタクトの濡れ性の改善を得るために役立つ。この場合、中間金属層ははんだコンタクト上に直接に形成可能であるか、又は中間金属層とはんだコンタクトとの間には、例えば異なる機能を有する複数の金属層等の別の任意の層を更に形成することができる。
【００２０】
有利には、方法ステップＤ）の後、方法ステップＦ）においてはんだボールをはんだコンタクト上に形成することができる。前記はんだボールを、中間金属層が付与される任意の方法ステップＥ）の後に形成すると、特に有利である。これにより、はんだボールは中間金属層の上位に配置される（例えば図２Ｆ参照）。このようなはんだボールは、例えばフリップチップ組付けにより基板に構成素子を組み付けるために使用可能である。この場合、方法ステップＦ）において有利にははんだボール用の材料として、錫（Ｓｎ）並びに錫鉛合金（ＳｎＰｂ）、錫銀銅合金（ＳｎＡｇＣｕ）、錫銀銅ビスマス合金（ＳｎＡｇＣｕＢｉ）、錫亜鉛合金（ＳｎＺｎ）及び錫銀合金（ＳｎＡｇ）から選択された材料を使用する。
【００２１】
方法ステップＡ）において、スルーコンタクト用の材料として銀、パラジウム、白金、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀白金（ＡｇＰｔ）、銀パラジウム白金（ＡｇＰｄＰｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）から選択された材料を使用することができる。有利には、スルーコンタクトをセラミックの未加熱処理の成形体と一緒に硬化させる。
【００２２】
この場合、セラミックの未加熱処理の成形体用に低温焼結セラミックを使用するのか、又は高温焼結セラミックを使用するのかに応じて、スルーコンタクト用に種々異なる材料を使用することができる。例えば、低温焼結セラミックの場合はスルーコンタクトが銀を含有しているのに対して、高温焼結セラミックの場合は、例えば白金等の比較的耐熱性の材料が有利であってよい。
【００２３】
構成素子のセラミック基体は、有利には電子セラミックスを有していてよい。セラミック基体は、例えば複数のセラミック層を積み重ねることにより形成される。この場合、セラミック材料は酸化亜鉛−ビスマス（ＺｎＯ−Ｂｉ）又は酸化亜鉛−プラセオジム（ＺｎＯ−Ｐｒ）をベースとしたバリスターセラミックを含んでいてよい。更に、前記セラミック材料は、例えばいわゆるＮＰＯセラミック、例えば（Ｓｍ，Ｐａ）ＮｉＣｄＯ3から選択されたコンデンサセラミックを含んでいてよい。これらのセラミックは温度に関連したεR値を有しており且つ強誘電性セラミックスではない。更に、セラミックコンデンサの場合は誘電率の他に温度特性が重要であり、この場合、本発明による方法を用いて製作されたセラミックコンデンサは、温度クラスＣＯＧ，Ｘ７Ｒ，Ｚ５Ｕ，Ｙ５Ｖから選択されていてよいセラミック材料を含んでいる。その他に、又は択一的に、構成素子は別の温度クラスのセラミック層を有していてもよい。
【００２４】
更に、高い誘電率を有する強誘電性セラミックス、調量されたチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ）及びいわゆる遮蔽層セラミックも使用可能である。このような誘電セラミックスは、文献 "Ｋｅｒａｍｉｋ"（H.Schaumburg （編者）, B.G.Teubner Verlag， Stuttgart, １９９４年, 第３５１〜３５２頁及び第３６３頁）に記載されており、この記載内容全体に関連している。更に、当該セラミック材料はサーミスタセラミック、即ち例えばニッケルマンガンスピネル及びペロブスカイト等のＮＴＣセラミックを含んでいてもよい。しかし又、例えばガラス等の非セラミック誘電材料を使用することもできる。
【００２５】
その他に、ＨＴＣＣセラミック又はＬＴＣＣセラミックを本発明による方法において更にセラミック基体用に使用することができる。更に、方法ステップＡ)において基体用材料としてフェライトセラミックが使用可能である。
【００２６】
更に、本発明は電気的な構成素子であって、
‐該構成素子が基体を備えており、
‐構成素子構造体として金属被覆面を備えており、
‐基体表面上に電気的に絶縁性の不動態化層が設けられており、
‐該不動態化層上にはんだコンタクトが設けられており、
‐基体内部に配置されたスルーコンタクトを備えており、これらのスルーコンタクトが金属被覆面と導電接続されており、
‐しかも、はんだコンタクトが不動態化層を通ってスルーコンタクトと導電接続されている。
【００２７】
この場合、はんだコンタクトは有利にはスルーコンタクトの上位に配置されている。上で既に述べたように、構成素子の製作中に第１の材料と第２の材料若しくは第２の材料と不動態化層とを混合させる。この場合、とりわけはんだコンタクトの第２の材料の導電成分も、この第２の材料の下位に位置する第１の材料若しくは不動態化層と混ざり合い、その結果、はんだコンタクトの導電性の成分の濃度がスルーコンタクトに向かって低下する。即ち、とりわけこの「希釈」に基づいて、本発明による構成素子は従来の構成素子とは異なっている。本発明による前記構成素子の利点は、これらの構成素子が著しく簡単に延いては安価に製作され得るばかりでなく、更に、スルーコンタクトに電気的に良好に接続されたはんだコンタクトを有しているという点にある。
【００２８】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００２９】
図１には、構成素子構造体２０Ａ，２０Ｂ及びスルーコンタクト１０を備えたセラミック基体５の平面図が示されている。この場合、このセラミック基体５には基体表面にまで達する複数のスルーコンタクト１０が配置されている。これらのスルーコンタクト１０は、構成素子の構成素子構造体を形成する金属被覆面２０Ａ，２０Ｂと接続されている。この場合、ここで見えている２つの金属被覆面はセラミック基体５の表面に配置されているが、例えば基体の内部に配置されていてもよい（例えば図２Ａに示した内部電極２０Ｃ）。金属被覆面は、例えば接続導体２０Ｂ又は付加的に更に正方形のコンタクト面２１を有する、例えばＮＴＣ又はＰＴＣ抵抗２０Ａ等の厚膜構成素子を有していてよい。この場合、当該構成素子は本発明による方法の方法ステップＡ）に基づいて図示されており、不動態化層及びこの不動態化層上に位置するはんだコンタクトはまだ有していない。
【００３０】
次に、図２Ａから図２Ｆに関して本発明による方法の１変化態様の推移を示す。この場合、異なる方法ステップの最中の電気的な構成素子が、それぞれ図１に符号Ａで示した線に沿った横断面図で示されている。
【００３１】
図２Ａには、構成素子が本発明による方法の方法ステップＡ）に基づいて示されている。少なくとも１つのスルーコンタクト１０を有するセラミック基体５が存在しており、この場合、前記スルーコンタクト１０は基体５の表面を越えて突出している。前記スルーコンタクト１０が基体５の表面と整合するということも可能である。当該のスルーコンタクト1０は、内部電極２０Ｃと導電接続されている。更に、既に図１に示した別の構成素子構造体２０Ａ，２０Ｂも、構成素子表面上に認識される。この場合、内部電極の構成及び数は、構成素子の機能に応じて可変であってよい。従って、例えば対向位置する、又は互いにオーバラップする電極が任意の数で基体に存在していてよい。
【００３２】
図２Ｂには、方法ステップＢ）において基体５の表面に電気的に絶縁性の第１の材料２５Ａを付与する様子が示されており、この第１の材料２５Ａは、スルーコンタクト１０も別の構成素子構造体２０Ｂ，２０Ａも被覆する。この場合、スルーコンタクトの上位の第１の材料２５Ａは、基体表面上に構成素子構造体が全く存在していない別の箇所よりも小さな層厚さを有している。
【００３３】
次いで方法ステップＣ）では、図２Ｃに示したように第２の導電性の材料３０Ａが、第１の電気的に絶縁性の材料２５Ａの上に、スルーコンタクト１０を被覆するように付与される。このスルーコンタクト１０が基体５から突出しているという事実に基づいて、スルーコンタクト１０の上位の第１の材料２５Ａの層厚さは、セラミック基体５の表面上の他の領域よりも薄い。このことは、図２Ｄに示した方法ステップＤ）における、スルーコンタクト１０に向かって不動態化層を通るはんだコンタクトのスルーコンタクティングを特に簡単に可能にする。
【００３４】
図２Ｄに示したように、方法ステップＤ）において第１の材料２５Ａ及び第２の材料３０Ａを、例えば焼結により高温で硬化させた。この場合、第１の材料２５Ａからは不動態化層２５Ｂが形成され、第２の導電性の材料３０Ａからははんだコンタクト３０Ｂが形成された。本発明では、第１の材料と第２の材料とが硬化中互いに混ざり合うので、はんだコンタクト３０Ｂの第２の材料３０Ａが、スルーコンタクト１０に直接にではなく、第１の材料２５Ａに被着されたにも関わらず、はんだコンタクト３０Ｂとスルーコンタクト１０との間には導電性のコンタクトが生ぜしめられる。上で既に述べたように、第１の材料と第２の材料との前記混合は、とりわけはんだコンタクト３０Ｂの導電性の材料の濃度がスルーコンタクト１０に向かって低下することにより容易に検出され得る。はんだコンタクト用の第２の材料３０Ａは、例えば導電ペーストを含んでいてよく、この導電ペーストはガラス焼結成分を有する金属粒子を含んでいる。この場合、特に有利には不動態化層２５Ｂ用の第１の材料２５Ａとして、やはりガラス成分を有する材料が使用され得る。この方法に対して択一的に、既に方法ステップＢ）において電気的に絶縁性の第１の材料２５Ａを硬化させることも可能である。次いで、これに対応して方法ステップＤ）においてはんだコンタクトの第２の材料３０Ａを硬化させる。この場合、この第２の材料３０Ａは一般に第１の材料よりも高い温度で硬化されるので、既に方法ステップＢ）において形成された不動態化層もやはり流動可能となり、その結果、第２の材料と不動態化層とが混合され延いてははんだコンタクト３０Ｂとスルーコンタクト１０との間に導電接続を生ぜしめることができる。硬化の際の第１の材料と第２の材料との混合に基づいて、はんだコンタクト３０Ｂと不動態化層２５Ｂとの間には最早明確な分離部は存在していない。このことは、図２Ｄにおいてはんだコンタクトと不動態化層との間の破線として概略的に示されている。
【００３５】
図２Ｅに横断面で示したオプショナルの方法ステップＥ）では、中間金属層３５がはんだコンタクト３０Ｂ上に形成される。当該中間金属層３５は、例えば引き続く方法ステップにおいて行われるはんだ付けステップを簡単にするために役立つ。それというのも、中間金属層は一般にはんだに関して良好な濡れ性を有しているからである。
【００３６】
図２Ｆに関して、中間金属層３５上でのはんだボール４０の形成が示されている。このはんだボール４０は、構成素子１をフリップチップ法により基板に付与するために使用することができる。
【００３７】
図３Ａ〜図３Ｃには、セラミック基体を越えて突出するスルーホールを形成可能な本発明による方法の１変化態様が示されている。
【００３８】
図３Ａには、複数のスルーホール５５を有する、未だ焼結されていないセラミック基体５Ａが示されている。このセラミック基体５Ａの表面にはマスク５０が配置されている。この場合、スルーホール５５はマスク５０もやはり貫通している。
【００３９】
図３Ｂに関して、導電性の充填物１０Ａがスルーホール５５に充填される。次いで、前記充填物１０Ａはセラミック基体５Ａと一緒に硬化、例えば焼結される。この場合、図３Ｃに示したように、基体を越えて突出するスルーホール１０を備えたセラミック基体５が生ぜしめられる。この場合、マスク５０は焼結ステップの間に気化されるか、又はマスク５０が耐熱性の場合は焼結ステップ後にセラミック基体５から除去され得る。
【００４０】
本発明は、ここに示した実施例に限定されるものではない。別の変化態様は、例えばスルーコンタクトに関連した金属被覆面の構成に関して可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による方法を実施する前の構成素子構造を備えたセラミック基体を上から見た図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｆは、本発明による製作法の変化態様をそれぞれ横断面図で示した図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、セラミック基体の表面を越えて突出したスルーコンタクトの製作を横断面図で示した図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【国際調査報告】
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