[發(fā)明專利]制造多層陶瓷基板的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02141246.4
• 申請(qǐng)日: 2002-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1395464A
• 公開(kāi)（公告）日: 2003-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原田英幸;川上弘倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社村田制作所
• 主分類號(hào): H05K3/46
• 分類號(hào): H05K3/46;B32B18/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 沈昭坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造多層陶瓷基板的方法，更具體地說(shuō)，涉及制造多個(gè)多層陶瓷基板的方法，它包括了形成多層母基板的步驟和將多層母基板劃分從而獲得多個(gè)多層陶瓷基板的后續(xù)步驟。

背景技術(shù)

多層基板是采用將多個(gè)陶瓷基板相互層疊而形成的。多層陶瓷基板可具有各種形式的引線導(dǎo)體。對(duì)引線導(dǎo)體而言，例如，可在多層陶瓷基板的內(nèi)部形成沿著預(yù)定陶瓷層之間界面延伸的內(nèi)部導(dǎo)電膜或貫通預(yù)定陶瓷層的通孔導(dǎo)體，也可以形成沿著多層陶瓷基板的外表面延伸的外導(dǎo)電膜。

多層陶瓷基板可用于在其上安裝半導(dǎo)體芯片元件或其它芯片元件，也可用于這些電子元件之間的相互連接。引線導(dǎo)體可用于形成這些元件之間相互連接的電氣通路。

另外，無(wú)源元件，例如，電容器或電感器元件，在某些情況下可以在多層陶瓷基板內(nèi)構(gòu)成。這些無(wú)源元件也可以由上述討論的部分導(dǎo)電膜或通孔導(dǎo)體來(lái)構(gòu)成。

多層陶瓷基板也可用于，例如，在移動(dòng)通信終端設(shè)備領(lǐng)域中的LCR混合高頻器件；在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的有源元件(例如，半導(dǎo)體IC芯片)以及無(wú)源元件(例如，電容器，電感器或電阻器)所構(gòu)成的復(fù)合器件；或簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體IC封裝。

特別是，多層陶瓷基板已廣泛地應(yīng)用于各種電子元件的制造，例如，功率放大器(PA)模塊基板，射頻(RF)二極管開(kāi)關(guān)，濾波器，片狀天線，各種封裝器件和混合器件。

為了能形成具有增強(qiáng)的多功能、高集成密度和改良性能的多層陶瓷基板，就十分需要能高密度地形成引線導(dǎo)體。

由于要獲得多層陶瓷基板必須進(jìn)行燒結(jié)步驟，所以由燒結(jié)而會(huì)在三維方向X，Y和Z上產(chǎn)生陶瓷收縮。這種收縮會(huì)使得整個(gè)多層陶瓷基板發(fā)生不均勻性，在X和Y方向之間的尺寸會(huì)產(chǎn)生約為0.4％至0.6％之間的誤差。因此，會(huì)引起多層陶瓷基板的彎曲。從而，使得外部導(dǎo)電膜的位置準(zhǔn)確性下降。另外，不希望產(chǎn)生的變形，應(yīng)力和內(nèi)部引線導(dǎo)體的斷裂也會(huì)在某些情況下出現(xiàn)。這些在引線導(dǎo)體中出現(xiàn)的缺陷會(huì)阻礙上述討論的導(dǎo)體引線的高密度化。

因此，已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了所謂的“無(wú)收縮”的工藝，在多層陶瓷基板的制造時(shí)，采用該工藝可基本上防止在平行于主表面方向上的燒結(jié)收縮。

在采用無(wú)收縮工藝來(lái)制造多層陶瓷基板的方法中，制備例如可在1000℃或更低溫度燒結(jié)的低溫可燒結(jié)的陶瓷粉末，作為絕緣陶瓷材料，以及另外也準(zhǔn)備了無(wú)機(jī)粉末，其具有抑制收縮功能且在低溫可燒結(jié)陶瓷粉末的燒結(jié)溫度上不會(huì)燒結(jié)。當(dāng)產(chǎn)生將燒結(jié)形成所要求多層陶瓷基板的生層疊體時(shí)，設(shè)置含有非可燒結(jié)陶瓷的收縮抑制層，使得相互層疊且含有低溫可燒結(jié)陶瓷材料的多個(gè)陶瓷生片夾在中間，其中備有陶瓷生片和引線導(dǎo)體。

隨后燒結(jié)形成生層疊體。在這燒結(jié)步驟中，在陶瓷生層疊體和收縮抑制層之間的界面部分會(huì)形成約2至3μm厚的反應(yīng)層，每個(gè)反應(yīng)層用于將陶瓷生片與收縮抑制層相互粘結(jié)著。另外，在收縮抑制層中，基本上不會(huì)發(fā)生收縮，因?yàn)樵谑湛s抑制層中含有的無(wú)機(jī)粉末基本上并沒(méi)有燒結(jié)。同樣，收縮抑制層也限制了陶瓷生層的收縮，因此，陶瓷生層基本上只有Z方向(即，厚度方向)上的收縮，但是限制了X方向和Y方向，即并行于主要表面的方向上的收縮。于是，采用燒結(jié)生層疊體而獲得的上述討論的多層陶瓷基板并沒(méi)有受到非均勻性變形的影響，所引起的彎曲也減小了，上述討論的引線導(dǎo)體的缺陷也不會(huì)產(chǎn)生，因此，就能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體的較高布線密度。

在燒結(jié)之后，可去除上述討論的收縮抑制層。

當(dāng)生產(chǎn)多層陶瓷基板時(shí)，所謂的“多種構(gòu)成”方法用于增加產(chǎn)品率，該方法包括形成包含多個(gè)多層陶瓷基板的多層母基板的步驟和將該多層母基板沿著預(yù)定劃分線劃分從而獲得多個(gè)多層陶瓷基板的步驟。

為了能在多種構(gòu)成方法中有效地劃分多層母基板，多層母基板最好具有沿著預(yù)定劃分線的切割凹槽。在提供根據(jù)所謂巧克力塊結(jié)構(gòu)的切割凹槽的情況下，只需簡(jiǎn)單的彎曲時(shí)就可以沿著劃分線來(lái)劃分多層母基板。

在多種構(gòu)成方法中，在燒結(jié)步驟中的收縮也同樣會(huì)在整個(gè)多層母基板上產(chǎn)生非均勻性，在X方向和Y方向之間的尺寸會(huì)變得相互不同，并且會(huì)在某些情況下發(fā)生多層母基板的彎曲。因此，上述討論的無(wú)收縮工藝最好應(yīng)用多種構(gòu)成方法。

在日本專利No.2856045中，披露了具有切割凹槽6的生復(fù)合層疊體4，該生復(fù)合層疊體4包括第一和第二收縮層2和3以及夾在兩者之間的生(即未燒結(jié)的)多層母基板1，如圖1所示。

在圖19中并沒(méi)有顯示適用于生多層母基板1的引線導(dǎo)體，而在圖中夸大顯示了厚度方向的尺寸。