(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導電パターンが形成された積層セラミック基板と、
前記セラミック基板上の全面に積層され、焼成時に自体の平面収縮率が１％未満である特性を有する第１セラミック層と、
電子部品が前記第１セラミック層と接して収納されることができるキャビティを有するように前記第１セラミック層上に積層され、前記第１セラミック層の焼成収縮率と異なる焼成収縮率を有する第２セラミック層と、
を含む積層セラミックパッケージ。
【請求項２】
前記第１セラミック層は、
板状セラミック充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）と、
ガラス（ｇｌａｓｓ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の積層セラミックパッケージ。
【請求項３】
前記板状セラミック充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）は板状アルミナであることを特徴とする請求項２に記載の積層セラミックパッケージ。
【請求項４】
前記第２セラミック層は、
前記第１セラミック層上に電子部品が実装されるように前記第１セラミック層の一部領域を露出させるキャビティを有する下部層と、
前記下部層のキャビティより大きいキャビティを有する上部層と、
を含むことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の積層セラミックパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックパッケージに関するもので、より詳細には電子部品が実装されるキャビティを有する積層セラミックパッケージにおいて上記キャビティ内部の焼成時に収縮を抑えて精密な寸法を制御することができる積層セラミックパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話等の移動通信分野において、構成回路部品の小型化が強く求められており、キャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）素子、インダクタンス（ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）素子等をＬＴＣＣ（ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃｓ）技術によりセラミック体に内蔵させた技術が紹介されている。
【０００３】
このようなセラミック積層基板を用いる積層セラミックパッケージは、上記セラミック積層基板上に電子部品を実装するためのキャビティを形成し、上記キャビティ内に電子部品を実装した後、モールディングにより上記電子部品を上記基板上に固定させる方法を用いることができる。
【０００４】
この際、上記セラミック積層基板上にキャビティを形成する場合上記キャビティの精密度を得るのに制約が伴う。一般的にセラミックパッケージを形成する方法では、複数のグリーンシートを積層して積層体を形成した後、パンチング、レーザー加工等により一部領域を除去しチップが実装されることができるキャビティを形成し、上記積層体を拘束層の間に位置させ無収縮焼成工程により製造されることができる。上記キャビティ内部は電子部品が実装される領域及びワイヤボンディングのための領域に分かれ階段形態で具現されることができる。
【０００５】
上記無収縮工程は、上記積層された複数のグリーンシートが焼成時に水平（ＸＹ軸）方向に収縮することを防ぎ、垂直（Ｚ軸）方向にのみ収縮するようにするために上記積層体の上下面に上記積層体の焼成温度では焼成されない物質で拘束層を形成し焼成工程の間に上記積層体を加圧する工程を含むことができる。
【０００６】
しかし、電子部品を実装するためのキャビティを有するセラミックパッケージを具現するために上記積層体上にキャビティを形成する場合には上記積層体を加圧するための拘束層が実質的に上記キャビティ内部領域と接しないことができる。従って、焼成時に上記拘束層と接する領域のグリーンシートは上記拘束層により水平方向の収縮は抑えられるが、上記拘束層と接しない領域のグリーンシートは水平方向の収縮が抑えられずその精密度に差が生じるという問題が発生することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の問題点を解決するために、本発明は電子部品が実装されるキャビティを有する積層セラミックパッケージにおいて上記キャビティ内部の焼成時に収縮を抑えて精密な寸法を制御することができる積層セラミックパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、内部に導電パターンが形成された積層セラミック基板と、上記セラミック基板上に積層され、焼成時に自体の平面収縮率が１％未満である特性を有する第１セラミック層と、電子部品が収納されることができるキャビティを有するように上記第１セラミック層上に積層され、上記第１セラミック層の焼成収縮率と異なる焼成収縮率を有する第２セラミック層を含む積層セラミックパッケージを提供することができる。
【０００９】
上記第１セラミック層は、板状セラミック充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）及びガラス（ｇｌａｓｓ）を含むことができる。
【００１０】
上記板状セラミック充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）は板状アルミナであることができる。
【００１１】
上記第２セラミック層は、上記第１セラミック層上に電子部品が実装されるように上記第１セラミック層の一部領域を露出させるキャビティを有する下部層と、上記下部層のキャビティより大きいキャビティを有する上部層を含むことができる。
【００１２】
本発明の他の一側面は、内部に導電パターンが形成された積層セラミック基板と、電子部品が収納されることができるキャビティを有するように上記セラミック基板上に積層され、焼成時に平面収縮率が１％未満であるセラミック層を含む積層セラミックパッケージを提供することができる。
【００１３】
上記セラミック層は、板状セラミック充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）及びガラス（ｇｌａｓｓ）を含むことができる。
【００１４】
上記板状セラミック充填剤は板状アルミナであることができる。
【００１５】
上記セラミック層は、上記セラミック基板上に電子部品が実装されるように上記セラミック基板の一部領域を露出させるキャビティを有する下部層と、上記下部層のキャビティより大きいキャビティを有する上部層を含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、電子部品が実装されるキャビティを有する積層セラミックパッケージにおいて上記キャビティ内部の焼成時に収縮を抑えて精密な寸法を制御することができる積層セラミックパッケージを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による積層セラミックパッケージの断面図である。
【００１９】
図１を参照すると、本実施形態による積層セラミックパッケージは、セラミック基板１１と、上記セラミック基板上に積層される第１セラミック層１２と、上記第１セラミック層上に積層される第２セラミック層１３及びリード１４を含むことができる。
【００２０】
上記セラミック基板１１は、複数のグリーンシートを積層して焼成されたものであることができる。上記セラミック基板を形成する複数のグリーンシート上には導電パターンが形成され上記積層されるグリーンシートの間を電気的に連結するために上記夫々のグリーンシートには導電性ビアが形成されることができる。
【００２１】
上記セラミック基板１１上には第１セラミック層１２が形成されることができる。上記第１セラミック層１２は焼成時に水平方向の収縮率が１％未満である特性を有することができる。本実施形態において上記第１セラミック層１２は板状セラミック充填剤及びガラスを含むことができる。上記板状セラミック充填剤は板状アルミナであることができる。
【００２２】
上記第１セラミック層１２上には電子部品１５が実装されることができる。上記電子部品と上記セラミック基板１１の間を電気的に連結するために上記第１セラミック層１２には導電性ビアが形成されることができる。
【００２３】
上記第１セラミック層１２は、板状セラミック粉末及びガラスが含まれた第１セラミックスラリーから製造された第１グリーンシートを焼成して形成することができる。本実施形態においては上記第１グリーンシートに含まれたセラミック粉末が板状であるため、従来のセラミック粉末を用いたグリーンシートに比べて焼成時に水平方向の収縮率が著しく小さくなることができる。
【００２４】
上記第１セラミック層１２の上部には第２セラミック層１３が形成されることができる。上記第２セラミック層１３には上記第１セラミック層１２上に実装される電子部品１５が収納されることができるキャビティ１６が形成されることができる。上記第２セラミック層１３はセラミック充填剤及びガラス成分を含むことができる。上記第２セラミック層は上記第１セラミック層の焼成時の収縮率とは異なる焼成収縮率を有することができる。
【００２５】
本実施形態において、上記第２セラミック層１３は所定大きさのキャビティを有する下部層１３−１と上記下部層に形成されたキャビティより大きいキャビティを有する上部層１３−２を含むことができる。上記キャビティの大きさの差により露出される下部層１３−１には上記キャビティに配置される電子部品のワイヤボンディングのための電極が形成されることができる。
【００２６】
上記第２セラミック層１３はセラミック粉末及びガラス成分を含む第２セラミックスラリーから製造された第２グリーンシートを複数積層した後、焼成工程により形成されることができる。本実施形態においては上記第２グリーンシートに含まれたセラミック粉末は上記第１グリーンシートに含まれた板状セラミック粉末とは異なる形態の粉末であることができる。
【００２７】
上記第２セラミック層１３に形成されたキャビティ１６内部に電子部品が配置され、上記キャビティを覆うリード１４が形成されることができる。上記リード１４は上記キャビティ内部を密封し実装された電子部品を外部の影響から保護することができる。上記リードで密封する代わりに上記キャビティ内部をモールディング用樹脂で埋めることができる。
【００２８】
本実施形態において、上記第１セラミック層１２の焼成時の収縮率は上記第２セラミック層１３の焼成時の収縮率よりは小さいことができる。即ち、上記第１セラミック層１２を形成するための第１グリーンシートは上記第２セラミック層１３を形成するための第２グリーンシートとは異なる焼成収縮特性を有することができる。
【００２９】
このように、本実施形態においては焼成時に収縮率が異なる第１グリーンシートと第２グリーンシートを接するように積層して積層体を形成した後、上記積層体を焼成することにより収縮率の小さい第１グリーンシートが収縮率の大きい第２グリーンシートに対して拘束層として作用することができるようにした。
【００３０】
積層セラミックパッケージにキャビティを有するように形成する場合、上記積層セラミックパッケージを具現するための積層体の上面及び下面に夫々拘束層を接触させ焼成しても上記キャビティ内部に露出されるセラミックグリーンシートに対しては上記拘束層の影響が及ばず平面方向の収縮が大きく生じ、寸法不良が発生することが多い。
【００３１】
本実施形態においては、焼成時に拘束層の影響が及ばないキャビティ内部においてセラミックグリーンシートが水平方向に収縮することを抑えるためにセラミック基板を形成する積層体と第２セラミック層を形成する第２グリーンシートの間に上記第１グリーンシートを積層してから、焼成工程により上記積層セラミックパッケージを形成することができる。
【００３２】
このように図１は、焼成工程が終わってからのセラミックパッケージを示すもので、上記セラミックパッケージを製造する工程について述べる。
【００３３】
先ず、上記セラミック基板１１を形成する積層体を製造することができる。上記セラミック基板１１を形成する積層体は、セラミック粉末及びガラス成分が含まれたセラミックスラリーから製造されたグリーンシートを複数形成し、上記夫々のグリーンシートに導電パターン及び導電性ビアホールを形成した後、上記複数のグリーンシートを積層して形成することができる。
【００３４】
上記セラミック基板を形成する積層体上に上記第１セラミック層１２を形成する第１セラミックグリーンシートを積層することができる。上記第１グリーンシートは板状セラミック粉末及びガラス成分を含むスラリーから製造されることができる。
【００３５】
その後、上記第２セラミック層１３を形成する第２グリーンシートを積層することができる。上記第２グリーンシートはセラミック粉末及びガラス成分を含むスラリーから製造されることができる。上記第２グリーンシートは複数の層を積層することができる。
【００３６】
上記積層された第２グリーンシートをパンチングし電子部品が配置されることができるキャビティを形成することができる。この際、上記積層された第２グリーンシートのキャビティ断面が階段形態になるようにすることができる。
【００３７】
上記セラミック基板を形成する積層体、第１グリーンシート、キャビティが形成された第２グリーンシートが積層された積層構造物の上面及び下面に拘束層を形成して焼成工程を経ると、上記セラミックパッケージが形成されることができる。焼成工程により形成された上記セラミックパッケージに電子部品を実装しリードで密封してセラミックパッケージを完成することができる。
【００３８】
本実施形態においては、上記セラミック基板を形成する積層体、第１グリーンシート及び第２グリーンシートを積層した後、同時に焼成して夫々セラミック基板１１、第１セラミック層１２及び第２セラミック層１３を形成したが、上記セラミック基板を形成する積層体を先に焼成してセラミック基板を形成してから上記セラミック基板上に第１グリーンシート及び第２グリーンシートを積層し、その後焼成工程を進めることもできる。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態によるセラミックパッケージに用いられる第１セラミック層を形成するための第１グリーンシートの組成を示す図面である。
【００４０】
図２を参照すると、本実施形態による第１グリーンシートはガラス（ｇｌａｓｓ）成分ａ及び板状セラミック粉末ｂを含むことができる。上記板状セラミック粉末は板状アルミナであることができる。
【００４１】
本実施例において、上記第１セラミック層を形成する第１グリーンシートを製造するため、板状セラミック粉末とガラス粉末１００％に対してアクリル系バインダーを１５ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％添加し、トルエンとエタノールの混合溶媒を添加したスラリーを製造することができる。ここで、板状セラミック粉末とガラス粉末の混合体においてガラス粉末の割合は約２０乃至７０％であることができ、好ましくは約３０乃至５０％であることができる。このようにして得たスラリーをフィルタで濾してから脱泡し、ドクターブレード法を用いて５０μｍ厚さの第１グリーンシートを形成することができる。上記第１グリーンシートを焼成すると第１セラミック層が形成されることができる。
【００４２】
本実施例において、上記ガラス粉末の直径は約０．５乃至３μｍで、板状セラミック粉末は約１０μｍの直径、約０．２μｍの厚さを有するようにすることができる。
【００４３】
上記板状セラミック粉末の直径は、ガラス粉末の直径よりは大きいことが好ましく、厚さが０．１μｍ未満で薄すぎるとミーリング過程で割れる恐れがある。
【００４４】
図３は、本発明の他の実施形態による積層セラミックパッケージの断面図である。
【００４５】
図３を参照すると、本実施形態による積層セラミックパッケージはセラミック基板３１と、上記セラミック基板上に積層されるセラミック層３２及びリード３４を含むことができる。
【００４６】
上記セラミック基板３１は複数のグリーンシートを積層して焼成されたものであることができる。上記セラミック基板を形成する複数のグリーンシート上には導電パターンが形成され上記導電パターンは導電性ビアホールにより連結されることができる。
【００４７】
上記セラミック基板３１上にはセラミック層３２が形成されることができる。上記セラミック層３２は焼成時に水平方向の収縮率が１％未満である特性を有することができる。本実施形態においては、上記セラミック層３２は板状セラミック充填剤及びガラスを含むことができる。上記板状セラミック充填剤は板状アルミナであることができる。
【００４８】
本実施形態において、上記セラミック層３２は上記セラミック基板３１の一部領域を露出させる所定大きさのキャビティを有する下部層３２−１と上記下部層に形成されたキャビティより大きいキャビティを有する上部層３２−２を含むことができる。上記セラミック層３２に形成されたキャビティ３６内には電子部品３５が配置されることができる。上記キャビティの大きさの差により露出される下部層３２−１には上記キャビティに配置される電子部品のワイヤボンディングのための電極が形成されることができる。
【００４９】
上記セラミック層３２は、板状セラミック粉末及びガラスが含まれたセラミックスラリーから製造されたグリーンシートを積層した後、焼成工程により形成されることができる。
【００５０】
上記セラミック層３２に形成されたキャビティ３６内部に電子部品が配置され、上記キャビティを覆うリード３４が形成されることができる。上記リード３４は上記キャビティ内部を密封し実装された電子部品を外部の影響から保護することができる。この際、上記キャビティを密封するために上記リードの代わりに上記キャビティ内部をモールディング用樹脂で埋めることができる。
【００５１】
上記図１の実施形態の場合には、従来のセラミック粉末を含む第２グリーンシートが焼成時に水平方向に収縮することを防ぐために、板状セラミック粉末が含まれた第１グリーンシートを用いた。即ち、上記第１グリーンシートは上記第２グリーンシートに比べて焼成時に水平方向の収縮率が小さいため、第１グリーンシートと接している第２グリーンシートは焼成時に水平方向の収縮を抑えることができる。
【００５２】
これに反して図３の実施形態においては、従来のセラミック粉末を含む第２グリーンシートを用いず、板状セラミック粉末が含まれた第１グリーンシートを用いてキャビティを有するセラミック層を形成することにより上記セラミック層自体が焼成時に収縮することを抑えることができる。
【００５３】
図３は、焼成工程が終わってからの積層セラミックパッケージを示すもので、上記積層セラミックパッケージを製造する工程について述べる。
【００５４】
先ず、上記セラミック基板３１を形成する積層体を製造することができる。上記セラミック基板３１を形成する積層体はセラミック粉末及びガラス成分が含まれたセラミックスラリーを用いて製造されたグリーンシートを複数形成し、上記夫々のグリーンシートに導電パターン及び導電性ビアホールを形成した後、上記複数のグリーンシートを積層して形成することができる。
【００５５】
上記セラミック基板を形成するためのグリーンシートの積層体上に上記セラミック層３２を形成するグリーンシートを積層することができる。上記グリーンシートは、板状セラミック粉末及びガラス成分を含むスラリーから製造されることができる。上記グリーンシートは複数の層で積層されることができる。
【００５６】
上記積層されたグリーンシートをパンチングして電子部品が配置されることができるキャビティを形成することができる。この際、上記積層されたグリーンシートのキャビティの断面が階段形態になるようにすることができる。
【００５７】
上記セラミック基板を形成する積層体及びキャビティが形成されたグリーンシートが積層された積層構造物の上面及び下面に拘束層を形成して焼成工程を経ると、上記積層セラミックパッケージが形成されることができる。焼成工程により形成された上記積層セラミックパッケージに電子部品を実装しリードで密封してセラミックパッケージを完成することができる。
【００５８】
本実施形態においては、上記セラミック基板を形成する積層体及びグリーンシートを積層した後、同時に焼成して夫々セラミック基板３１及びセラミック層３２を形成したが、上記セラミック基板を形成する積層体を先に焼成しセラミック基板を形成した後、上記セラミック基板上にグリーンシートを積層し、その後の工程を進めることもできる。
【００５９】
本発明は、上述の実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、上述の特許請求の範囲により限定する。従って、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から外れない範囲内で当技術分野の通常の知識を有する者により多様な形態の置換、変形び変更が可能で、これも本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態による積層セラミックパッケージの断面図である。
【図２】上記図１のセラミックパッケージに用いられる第１セラミック層を形成するための第１グリーンシートの組成を示す図面である。
【図３】本発明の他の実施形態による積層セラミックパッケージの断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１  セラミック基板
１２  第１セラミック層
１３  第２セラミック層
１４  リード
１５  電子部品
１６  キャビティ
【図１】
0005170684.tif 000002
【図２】
0005170684.tif 000003
【図３】
0005170684.tif 000004