(57)【要約】【課題】ビアパッドのセラミックス基材への固着強度を増加し、信頼性を高めた積層セラミックス基板を提供する。【解決手段】ビア孔１３を有するセラミックス基材１１と、ビア孔を充填したビア導体１４と、ビア導体に接続し、セラミックス基材の表面に設けた導体からなるビアパッド１６とを備え、セラミックス基材の表面のビア孔の周辺に溝が１５形成され、ビアパッド１６が溝１５に食い込んで、セラミックス基材の表面に固定されている。そのアンカー効果によりセラミックス基板への固着強度を高めることができ、信頼性の高い積層セラミックス基板を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビア孔を有するセラミックス基材と、
前記ビア孔を充填したビア導体と、
前記ビア導体に接続し、前記セラミックス基材の表面に設けた導体からなるビアパッドとを備え、
前記セラミックス基材の表面のビア孔の周辺に溝が形成され、前記ビアパッドが前記溝に食い込んで、前記セラミックス基材の表面に固定されていることを特徴とする積層セラミックス基板。
【請求項２】
前記溝は、前記ビアパッドの外周に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックス基板。
【請求項３】
前記溝は、断面がＶ字状であることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックス基板。
【請求項４】
前記溝は、切り込み深さが前記基材の厚さの１０％以上であることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックス基板。
【請求項５】
セラミックスグリーンシートに、ビア孔と、該ビア孔の周辺に溝を形成し、
前記ビア孔に導電材ペーストを充填し、
前記ビア孔の周辺に形成した溝を含む領域に導電材ペーストによるビアパッドパターンを形成し、
複数のセラミックスグリーンシートを積層し、焼成することを特徴とする積層セラミックス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線パターン等を備えたセラミックスグリーンシートを複数層積層および圧着して、焼成して形成する、表層および内部に配線パターン等を備えた積層セラミックス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記積層セラミックス基板においては、グリーンシートから形成されたセラミックス基材にビア導体が充填されたビア孔を備え、該ビア孔が設けられたセラミックス基材の表面にはビア導体に接続した導体パターンであるビアパッドを備え、ビア導体およびビアパッドを介して上下の配線パターンを接続することが行われている。
【０００３】
係る積層セラミックス基板は、まずセラミックスグリーンシートを準備し、必要に応じてグリーンシートにビア孔をレーザエッチングまたはパンチングにより形成し、ビア孔に導電材ペーストを充填し、ビア孔の周辺のグリーンシート表面に導電材ペーストによるビアパッドパターンを形成し、導電材ペーストのスクリーン印刷により配線パターンを形成する。そして、複数のセラミックスグリーンシートを積層し圧着して、セラミックスグリーンシートブロックを形成し、焼成し、必要に応じて、分割し、端子電極のめっき処理等を行うことで、積層セラミックス基板が完成する。
【特許文献１】特開昭６４−９６９１号公報
【特許文献２】特許第３０７４７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記積層セラミックス基板においては、表層に設けたビアパッドのセラミックス基材への固着強度が十分に確保できない場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、表層に設けたビアパッドのセラミックス基材への固着強度を増加し、信頼性を高めた積層セラミックス基板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】
【０００６】
本発明の積層セラミックス基板は、ビア孔を有するセラミックス基材と、前記ビア孔を充填したビア導体と、前記ビア導体に接続し、前記セラミックス基材の表面に設けた導体からなるビアパッドとを備え、前記セラミックス基材の表面のビア孔の周辺に溝が形成され、前記ビアパッドが前記溝に食い込んで、前記セラミックス基材の表面に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表層に設けたビアパッドの外周部分が溝に食い込んで、セラミックス基材の表面に固定されているので、そのアンカー効果によりセラミックス基板への固着強度を高めることができる。これにより、信頼性の高い積層セラミックス基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の積層セラミックス基板のビア周辺部分を示す。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。
【０００９】
積層セラミックス基板は、図示の例はセラミックス基材１１，１２の２層分のみを示すが、実際には５−２０層の図示しないセラミックス基材が積層して形成されている。表層のセラミックス基材１１および内部のセラミックス基材１２にはそれぞれメタルグレーズ配線パターンを備え、ビア孔１３を介して上下の配線層が導通接続されている。ここで、セラミックス基材１１，１２は、それぞれ導電材ペーストで形成された配線パターンを備えたセラミックスグリーンシートを積層および圧着し焼成して形成したものである。
【００１０】
表層のセラミックス基材１１のビア孔１３には、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等のビア導体１４が充填されている。ビア導体１４の下面は、セラミックス基材１２の表面に設けた配線層１７に接続されている。ビア孔１３の上部には、ビア導体１４に接続し、セラミックス基材１１の表面に設けたＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等の導電材を含むビアパッド１６を備える。セラミックス基材１１の表面のビア孔１３の周辺には、ビアパッド１６の外周部分に沿って、且つビア孔１３に対して同心リング状のＶ字状溝１５が形成され、ビアパッド１６の外周部分が溝１５に食い込んで、ビアパッド１６がセラミックス基材１１の表面に強固に固定され、アンカー効果が得られる。ビアパッド１６には、図示しないが、セラミックス基材１１の表面に設けた配線層が接続されている。なお、ビア孔１３の直径は、３０−１００μｍ程度であり、ビアパッド１６の直径は、ビア孔直径の概略２倍程度であり、グリーンシートの厚さは３０−１５０μｍである。
【００１１】
図２は、溝１５の切り込み比率と固着強度との関係を示す。ここで、
切り込み比率＝（切り込み深さ/グリーンシート厚さ）×１００（％）
である。ボールシェア強度および引っ張り強度は、いずれもビアパッド接合面の接合強度である。ボールシェア強度が基板の面に沿って平行にビアパッドに荷重を加えたときに接合面が破断する強度であるのに対し、引っ張り強度は基板の面に垂直方向にビアパッドに引っ張り力を加えたときに接合面が破断する強度である。
【００１２】
図示するように、切り込み比率が１０％以上で、ボールシェア強度は２００％程度に向上し、引っ張り強度は１５０％程度に向上することが分かる。このことは、ビアパッド外周部分をセラミックス基材１１に設けた溝１５に固定することで、ビアパッド１６に強固なアンカー効果が得られたことを示している。
【００１３】
次に、図３を参照して、本発明の積層セラミックス基板の製造方法について説明する。まず、セラミックス粉末とガラスを一定比率で配合し、混合し、混合された原料に有機系のバインダーと溶剤を加え、均一になるまで分散させ、スラリーを形成する。スラリーを製膜装置でＰＥＴフィルム上に一定の厚さで塗布し、乾燥工程を経てグリーンシート１１ａを形成する。そして、グリーンシート１１ａを指定の大きさに切断する（（ａ）参照）。
【００１４】
次に、上下層の導通を確保する為、ビア孔１３をレーザエッチングまたはパンチングにより形成し、さらにビア孔１３の周囲のビアパッド外周部分が配置される位置に断面Ｖ字状の溝１５をレーザエッチングにより形成する（（ｂ）参照）。そして、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等を主成分とした導電材ペーストをビア孔１３に充填し、ビア導体１４ａを形成するとともに、溝１５に導電材ペーストを充填したビアパッドパターン１６ａをスクリーンマスク等を用いて形成する（（ｃ）参照）。なお、ビア導体１４ａの形成とビアパッドパターン１６ａの形成とは、上述のように同時に行っても、また別々に行っても良い。
【００１５】
さらに、配線パターンを導電材ペーストのスクリーン印刷により形成し、一層分のグリーンシートが出来上がる。なお、配線パターンの形成と、上記ビア導体１４ａおよびビアパッドパターン１６ａの形成とは、同時に行っても、また別々に行っても良い。このようにして配線パターンを備えたグリーンシートを複数層作成し、積層工程で圧力を加え積層し、セラミックスグリーンシートブロックを形成する（（ｄ）参照）。さらに、焼成工程を経て、セラミックスグリーンシートがセラミックス基材となり、導電材ペーストが固化して形成されたパターンがメタルグレーズ導電材パターンとなり、図１に示す積層セラミックス基板が形成され、仕様に応じて、めっき加工や個片への分割を行い、積層セラミックス基板が完成する。
【００１６】
なお、上記ビアパッド１６は、配線層としてＡｇを用いたいわゆる低温焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ）に用いて、特に効果的にセラミックス基板へのアンカー効果を発揮させることができる。
【００１７】
また、溝の形状として、Ｖ字型のものについて説明したが、Ｕ字型あるいはコの字型のものについても同様に適用可能である。
【００１８】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の積層セラミックス基板のビア周辺部分の断面図である。
【図２】溝の切り込み比率と固着強度との関係を示すグラフである。
【図３】上記積層セラミックス基板の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１１、１２  セラミックス基材
１３  ビア孔
１４  ビア導体
１５  溝
１６  ビアパッド
１７  配線層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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