説明

複合多層基板

【課題】セラミック多層基板部分の割れを防止し、その複合多層基板を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりを向上することができる複合多層基板を提供する。
【解決手段】セラミック多層基板2と、セラミック多層基板の表面に設けた樹脂基板3と、樹脂基板3の表面に銅箔層5と、を備える、複合多層基板1において、樹脂基板3は、セラミック多層基板2表面に接するように配置された第1の樹脂層6と、銅箔5に接するように配置された第2の樹脂層6を有し、第1の樹脂層6のヤング率は、第2の樹脂層7のヤング率より小さいことを特徴とした複合多層基板1とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合多層基板と、その製造方法に関するものである。
従来のこの種複合多層基板の構造は、以下のようになっていた。
【0002】
すなわち、セラミック多層基板と、このセラミック多層基板の表面に設けた樹脂基板とを備え、前記セラミック多層基板の表面には、内層ビアに接続された接続電極を設け、前記樹脂基板には、その一端側が前記セラミック多層基板の接続電極の表面上に接続される外部接続ビアと、この外部接続ビアの他端側に接続される外部接続端子とを設けた構成となっていた(たとえば下記特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−223225号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来例における課題は、このセラミック多層基板と、樹脂基板と、銅箔の熱膨張係数が異なるため、例えば、電子部品実装直前に行われる複合多層基板への半田のリフロー時の熱印加時に、複合多層基板の4つ角に大きな応力がかかってしまうため、その複合多層基板のセラミック多層基板の角から割れてしまうということがあり、そのことによって、複合多層基板を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりが低下するという事であった。
【0005】
そこで、本発明は、複合多層基板のセラミック多層基板部分の割れを防止し、その複合多層基板を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりを向上することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
そして、セラミック多層基板と、前記セラミック多層基板の表面に設けた樹脂基板と、前記樹脂基板の表面に銅箔層と、を備える、複合多層基板において、前期樹脂基板は、前記セラミック多層基板表面に接するように配置された第1の樹脂層と、前記銅箔に接するように配置された第2の樹脂層を有し、前記第1の樹脂層のヤング率は、前記第2の樹脂層のヤング率より小さいこと、を特徴とする複合多層基板、とした。
【0007】
これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【0008】
以上のように本発明は、セラミック多層基板と、前記セラミック多層基板の表面に設けた樹脂基板と、前記樹脂基板の表面に銅箔層と、を備える、複合多層基板において、前期樹脂基板は、前記セラミック多層基板表面に接するように配置された第1の樹脂層と、前記銅箔に接するように配置された第2の樹脂層を有し、前記第1の樹脂層のヤング率は、前記第2の樹脂層のヤング率より小さいこと、を特徴とした複合多層基板であるので、複合多層基板のセラミック多層基板部分の割れを防止し、その複合多層基板を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりを向上することができる。
【0009】
すなわち、本発明においては、前期樹脂基板は、前記セラミック多層基板表面に配置された第1の樹脂層と、前記銅箔に接するように配置された第2の樹脂層という2層構造にし、更に、前記第1の樹脂層のヤング率は、前記第2の樹脂層のヤング率より小さくなるように配置したことによって、複合多層基板へ熱が印加されたとしても、複合多層基板内部の応力を緩和することができるので、その応力に起因する、複合多層基板のセラミック多層基板の一部が割れを防止することができ、その結果として、その複合多層基板を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりを向上することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施の形態1における複合多層基板の断面図
【図2】本発明の実施の形態1における複合多層基板のプロセスフローを示す図
【図3】本発明の実施の形態1におけるセラミック多層基板・樹脂層準備工程で準備するセラミック多層基板、樹脂層の断面図を示すものであり、(a)はセラミック多層基板を示す図、(b)は第1の樹脂基板を示す図、(c)は第2の樹脂基板を示す図
【図4】本発明の実施の形態1における積層配置工程を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明の一実施形態を図面とともに詳細に説明する。
(実施の形態1)
まず、はじめに、本発明の実施1における複合多層基板の構成に関して説明する。
図1は、実施の形態1における複合多層基板の断面図を示すものである。
複合多層基板1は、セラミック多層基板2の表面に設けた樹脂基板3と、その樹脂基板3の表面に銅箔層5とを備えている。また、樹脂基板3は、前記セラミック多層基板に接するように配置された第1の樹脂層6と、銅箔5に接するように配置された第2の樹脂層7の2層構造となっている。
【0012】
ここで、第1の樹脂層6は、ヤング率が4.0[Gpa]以下の熱硬化絶縁樹脂を用い、第2の樹脂層7は、ヤング率が20.0「Gpa」以上の熱硬化絶縁樹脂を用いている。
【0013】
また、これら、第1の樹脂層6、第2の樹脂層7のビア8は、予め、例えば、NCパンチプレス(Numerical Controlパンチプレス)によって孔を形成し、その後、その孔に導体ペーストを充填することによって形成する。このビア8は、セラミック多層基板2と銅箔層6とを電気的な接続をもたせるために設けるものである。なお、本実施形態において、銀(Ag)粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。
【0014】
また、本実施形態においては、セラミック多層基板2は、何れも、アルミナ粉末を55[wt%]、ガラス粉末を45[wt%]の割合で配合したガラス・セラミックの組成物で、シート状の形状のグリーンシートと呼ばれるものを、複数枚(少なくとも2枚以上)積層し、加圧し、その後、900[℃]にて焼成することによって形成する。
なお、本実施形態のセラミック多層基板2においては、4枚のグリーンシートを積層、焼成したものを用いた。
【0015】
また、本実施形態において、セラミック多層基板2の内部にあるビア9は、前述の焼成前のグリーンシートに、予め、例えば、NCパンチプレス(Numerical Controlパンチプレス)によって孔を形成し、その後、その孔に導体ペーストを充填し、更に前述のセラミックシートを焼成する際に同時に焼成される事によって形成する。なお、本実施形態において、銀(Ag)粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。
【0016】
また、本実施形態において、セラミック多層基板2の内部にある内部配線部10は、前述の焼成前のグリーンシートに、予め、スクリーン印刷法を用いて所望のパターンに印刷して形成後、前述のセラミックシートを焼成する際に同時に焼成される事によって形成している。なお、本実施形態においては、銀(Ag)粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。
【0017】
また、本実施形態において、セラミック多層基板2の表裏面の外部電極11は、前述のグリーンシートを焼成後、導体ペーストをスクリーン印刷法を用いて所望のパターンに印刷して形成後、焼成することによって形成する。なお、本実施形態においては、ビア9、内部配線部10と同じく、銀(Ag)粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。
【0018】
それでは、以下に、本発明の実施の形態1における複合多層基板1の製造方法について説明する。
【0019】
図2は、本実施形態の複合多層基板のプロセスフローを示す図であり、セラミック多層基板・樹脂基板準備工程であるステップ1と、積層配置工程であるステップ2と、熱プレス工程であるステップ3と、からなる。
【0020】
先ずは、図3(a)〜(c)を用いてステップ1について説明する。
【0021】
[ステップ1:セラミック多層基板・樹脂基板準備工程]
図3は、本実施形態におけるセラミック多層基板・樹脂層準備工程で準備するセラミック多層基板、樹脂層の断面図を示すものであり、図3(a)はセラミック多層基板、図3(b)は第1の樹脂基板、図3(c)は第2の樹脂基板を示すものである。
図3(a)〜(c)に示すように、セラミック多層基板2、第1の樹脂層6、第2の樹脂層7を形成する。
【0022】
なお、セラミック多層基板2が有するビア9、内部配線部10、外部電極11、第1の樹脂層6が有するビア8、第2の樹脂層7が有するビア9の形成方法は、前述したので、ここでの説明は省略する。
【0023】
[ステップ2:積層配置工程]
図4は、本実施形態にける積層配置工程を説明するための図である。
【0024】
まず、始めに、銅箔5上の所望の位置に、第2の樹脂層7、第1の樹脂層6、セラミック多層基板2、第1の樹脂層6、第2の樹脂層7、銅箔5の順に、それぞれのビア8、9が所望の位置になるように位置合わせをしながら積層配置する。
【0025】
[ステップ3:熱プレス工程]
次に、ステップ2で積層された「銅箔5、第2の樹脂層7、第1の樹脂層6、セラミック多層基板2、第1の樹脂層6、第2の樹脂層7、銅箔5」という積層体を、この熱プレス工程にて、熱圧着を行なう。
【0026】
「銅箔5、第2の樹脂層7、第1の樹脂層6、セラミック多層基板2、第1の樹脂層6、第2の樹脂層7、銅箔5」の積層体の上下方向にて、金属板を用いて熱及び圧力をかけることによって、セラミック基板2と銅箔5を、第2の樹脂層7、第2の樹脂層6によって接着する。
【0027】
本実施形態においては、上下方向の圧力は0.5MPa、印加した熱の温度は200℃、印加時間1時間で行なった。
【0028】
以上のように、図2に示す本実施形態の複合多層基板のプロセスフローによって、図1に示すような複合多層基板1を製造することができる。
【0029】
以上のように本実施形態においては、セラミック多層基板2と、セラミック多層基板の表面に設けた樹脂基板3と、前記樹脂基板の表面に銅箔層5と、を備える、複合多層基板1において、樹脂基板3は、セラミック多層基板2表面に接するように配置された第1の樹脂層6と、銅箔5に接するように配置された第2の樹脂層6を有し、第1の樹脂層6のヤング率は、第2の樹脂層7のヤング率より小さいこと、を特徴とした複合多層基板1であるので、複合多層基板1のセラミック多層基板2部分の割れを防止し、その複合多層基板1を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりを向上することができる。
【0030】
すなわち、本発明においては、樹脂基板3は、セラミック多層基板2表面に配置された第1の樹脂層6と、銅箔5に接するように配置された第2の樹脂層7という2層構造にし、更に、第1の樹脂層6のヤング率は、第2の樹脂層7のヤング率より小さくなるように配置したことによって、複合多層基板1へ熱が印加されたとしても、複合多層基板1内部の応力を緩和することができるので、その応力に起因する、複合多層基板1のセラミック多層基板2の角の割れを防止することができ、その結果として、その複合多層基板1を用いた電気回路モジュールの製造歩留まりを向上することができるのである。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明にかかるハイブリッド基板は、電子回路モジュールの生産性を更に向上する事ができるので、特に、最近普及の進んでいる液晶テレビや携帯電話の液晶画面用のバックライト向けLED用の基板として有用である。
【符号の説明】
【0032】
1 複合多層基板
2 セラミック多層基板2
3 樹脂基板
5 銅箔層
6 第1の樹脂層
7 第2の樹脂層
8 ビア
9 ビア
10 内部配線部
11 外部電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
セラミック多層基板と、
前記セラミック多層基板の表面に設けた樹脂基板と、
前記樹脂基板の表面に銅箔層と、
を備える、複合多層基板において、
前期樹脂基板は、前記セラミック多層基板表面に接するように配置された第1の樹脂層と、前記銅箔に接するように配置された第2の樹脂層を有し、
前記第1の樹脂層のヤング率は、前記第2の樹脂層のヤング率より小さいこと、
を特徴とする複合多層基板。
【請求項2】
前記第1の樹脂層のヤング率が4.0[Gpa]以下で、かつ、第2の樹脂層のヤング率が20.0[Gpa]以上である請求項1に記載の複合多層基板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−258735(P2011−258735A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−131704(P2010−131704)
【出願日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】