[其他]多層陶瓷電路板

無效

• 申請號: 86103221
• 申請日: 1986-04-12
• 公開（公告）號: CN86103221A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 及川升司;山岸裕;齊藤茂;藤田毅;渡部隆好
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制造所
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K3/10;H05K3/46
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京

發明的背景技術

本發明是關于多層電路板，更具體地說是關于多層陶瓷電路板〔即：用陶瓷片（板）制成的多層電路〕及其制造方法的發明。

在美國專利3，838，204中展示了一種多層陶瓷電路板，該美國專利中，將氧化鋁作為陶瓷材料，導電圖形由高熔點的第一導體材料，例如鉬（Mo）和第二導體材料，例如銅（Cu）組成。美國專利3，838，204中，制造多層電路板導電圖形的工藝過程為：在許多陶瓷坯片上以及它們的連通孔內用高熔點金屬形成導體圖形;把這些坯片迭起來;加熱燒結迭好的坯件使導體圖形的金屬形成毛細結構;再把此構件與熔融的、高導電率金屬相接觸，使金屬滲入并充滿毛細孔，這樣就形成了所要求的具有高導電率的電路構件。

在制造多層陶瓷電路板的過程中，當導電圖形用兩層不同的導電材料時，例如用高熔點的金屬鎢（W）和高導電的材料（Cu），由于鎢層和銅層間的粘合力不太強，致使不同導體的兩層間往往會發生分層，因此，這種具有兩層導體并且互相直接接觸的多層陶瓷電路板有一個缺點，即由于這種分層現象而使可靠性不能得到保證。

發明概述

本發明的目的之一是提供陶瓷電路板，例如多層陶瓷電路板，這種電路板用陶瓷基片，至少有兩個導體層，一層在另一層的上面，層與層相互緊緊地結合在一起。

本發明的另一個目的是提供一種制造陶瓷電路板，例如多層陶瓷電路板的方法，這種電路板至少有兩層相互緊密結合的導體層。

本發明的又一個目的是提供多層陶瓷電路板及其制造方法，這種電路板有至少兩個導體層，一層位于另一層的上面，一層導體是高熔點金屬，而另一層導體是高導電率的金屬，導體層之間的結合是緊密的。

本發明還有一個目的就是提供多層陶瓷電路板及其它們的制造方法，這種電路板具有多層布線圖形，它們之間用絕緣層隔開，通過絕緣層上的連通孔而實現層與層之間布線圖形的連接，露出在最外層的布線圖形至少包括兩層導體，一層在另一層的上面，一層導體是高熔點金屬例如鎢，而另一層導體是高導電率的金屬例如銅，而且層與層相互緊密地結合在一起。

根據上述發明目的，本發明在第一導電層裝置和第二導電層裝置之間設置一層擴散層，使得第一和第二導電層裝置能緊密地結合在一起。

本發明還給出了一種方法，該方法包括：在陶瓷電路板（基片）的至少一個面上設置第一導電層，然后在所說的第一導電層上設置中間層，再在所說的中間層上設置第二導電層，并且將所說的中間層的至少一種組分（例如化學元素）擴散到第一和第二導電層上以增強它們之間的粘合力，這樣就得到了用這種方法制成的產品。

因而，由于擴散（在擴散層裝置附近出現）使得第一和第二導電層中都擴散有中間層的至少一種組分，其中間層實際上起了粘接層的作用而使得第二導電層（也就是說，中間層的至少一種組分擴散到里面以后的第二導電層，主要是第二導電層的導體，但也有一些擴散進來的組分）和第一導電層（即，中間層的至少一種組分擴散到里面以后的第一導電層，主要是第一導電層的導體，但也有一些擴散進來的組分）的粘合力得到加強。

中間層可以是單層的，也可以由許多層組成，而且最好中間層也是導電的。例如中間層可以由一層鎳和一層銅組成，在第一導電層上先鍍上一層鎳，再在這層鎳上鍍上一層銅。此外中間層也可以是多組分的混合物做的單層，例如由鎳和銅組成的混合物的單一層。

由前所述可以知道，對中間層的基本要求是至少提供一種擴散組分使之擴散到第一和第二導電層中以增強它們的粘合力，同時又對第二導電層的導電性能沒有明顯的有害影響。例如，在第二導電層的銅里擴散了中間層的鎳以后就增大了第二導電層的電阻，因而，盡管從中間層擴散來的鎳增強了第二導電層與第一導電層的粘合力，但還是要限制鎳向第二導電層擴散的程度，以減小第二導電層電阻率的增加。從這一點考慮，最好不要使第二導電層的整個厚度方向上都擴散有鎳，即不要把鎳一直擴散到第二導電層并不與中間層接觸的表面上。

雖然銅本身可以用作中間層，但是中間層還是包括鎳和銅兩種組分為好。用銅作中間層有缺點，因為作為中間層的銅鍍層是多孔的，這就可能滲入濕氣到孔中，水分會產生離子而腐蝕界面。若用鎳和銅的組合作為中間層即可避免出現這樣的問題。

第二導電層最好是銅，而且第一導電層最好從Mo、W和Mo-Mn中選擇一種材料。例如，將第一導電層如鎢層、中間層和第二導電層如銅層迭起來在氮保護氣氛中焙燒，就可使中間層中的至少一種組分擴散，但卻不會使作為第一導電層的銅發生任何氧化反應。

附圖的簡要說明

圖1是一工藝流程圖，表示本發明的方法的一個實施例。