多层陶瓷基板的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于在多层陶瓷基板中在片主面方向上电连接不同的电介质、提高设计的自由度且实现小型化。与本发明专利技术有关的多层陶瓷基板的特征在于：层叠了包含在第１陶瓷基板上设置的冲切部分中嵌入第２陶瓷基板而使表面背面为平坦的不同材质复合陶瓷基板的多片陶瓷基板而构成，在上述不同材质复合陶瓷基板的界面中横跨上述第１陶瓷基板与上述第２陶瓷基板的边界的部分上具有导体层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过组合具有互不相同的电特性和/或物理特性的多个陶瓷材料而构成的。
技术介绍
多层陶瓷基板由多个陶瓷层构成，在各陶瓷层间以沿各陶瓷层间的界面的方式形成了布线导体。通常，为了实现多功能化、高性能化，层叠具有互不相同的电特性和/或物理特性的多种陶瓷材料的半成品片，同时对所得到的复合层叠体进行烧结，制造了多层陶瓷基板。这是为了在多层陶瓷基板的内部一体地制成电容器或电感器等那样要求不同的介电常数特性等的电子元件。为了得到这样的多层陶瓷基板，以往提出了以下那样的方法。(1)层叠分别包含提供互不相同的电特性的陶瓷材料的多种陶瓷层的方法。例如，层叠分别包含具有互不相同的介电常数的电介质陶瓷材料的多种陶瓷层和包含磁性体陶瓷材料的陶瓷层的方法(例如参照特开2001-144438号公报(专利文献1))。(2)在烧结前的半成品片的层叠体的内部形成空间、在该空间中嵌入烧结前的成形体块、其后同时对成形体块和半成品片的层叠体进行烧结的方法(例如参照特开昭61-288498号公报、专利第3322199号公报、特开平11-163530号公报和特开平11-87918号公报(专利文献2～5))。但是，在专利文献1所记载的技术中，由于在基板内部以层状配置电介质，故设计的自由度低。此外，由于在各层的主面方向上形成介电常数适合的元件，故必须充分地确保层的厚度，增加了多层陶瓷基板整体的厚度。此外，在专利文献2～5所记载的技术中，由于只能在基板的厚度方向上连接各自的构件，故设计的自由度低。此外，难以在层叠体内部的空间内高精度地插入成形体块。再者，在各自的构件间容易产生空隙，在可靠性方面有缺陷。此外，由于层叠体与成形体块的层叠方向差了90度，故难以调整层叠体的空间尺寸和成形体块尺寸，此外，必须有为此而产生的不必要的空间。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供具有下述特征的多层陶瓷基板(1)在片主面方向上电连接不同的电介质、设计的自由度高且实现小型化，(2)与专利文献1的层状结构相比，只在必要的部位上以必要的尺寸形成电介质，缓和了被组合的电介质材料的物理特性(烧缩率、热膨胀系数)的限制，(3)在预定的部位上高精度地嵌入不同的电介质。此外，提供具有上述特征的多层陶瓷基板的制造方法。本专利技术者在为了提高设计的自由度而锐意研究了在片主面方向上电连接不同的电介质的结构的结果，发现了在半成品片的预定部位上嵌入用与该半成品片不同的材质形成的另外的半成品片形成不同材质复合半成品片、通过层叠、烧结该不同材质复合半成品片可实现上述目的，从而完成了本专利技术。即，与本专利技术有关的多层陶瓷基板的特征在于层叠了包含在第1陶瓷基板上设置的冲切部分中嵌入第2陶瓷基板而使表面背面平坦的不同材质复合陶瓷基板的多片陶瓷基板而构成，在上述不同材质复合陶瓷基板的界面中横跨上述第1陶瓷基板与上述第2陶瓷基板的边界的部分上具有导体层。可在被层叠了的各多层陶瓷基板的任意的部位上一体地制成电感器元件、电容器元件、LC复合电路元件、滤波器电路元件等的电子元件，以及在陶瓷基板的主面方向上无限制地配置连结电子元件相互间的布线，电路设计的自由度高。而且，由于容易将电子元件设计成必要且充分的大小，故可实现高密度的电路设计，可使基板实现小型化。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板中，包含下述情况在层叠方向上将上述不同材质复合陶瓷基板相互间上下堆叠起来，同时也将上述第2陶瓷基板相互间堆叠起来，而且在该第2陶瓷基板相互间的层间介入内部导体层。该内部导体层成为布线层或被制成的元件的内部电极。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板中，包含下述情况在上述第1陶瓷基板或上述第2陶瓷基板的某一方或两者上具有通路孔。第1陶瓷基板是成为基底的基板，在这里设置的通路孔确保层叠了的基板相互间的导通，可设置立体的电路。当然也可在第2陶瓷基板上形成通路孔。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板中，包含下述情况用介电常数不同的材料形成了上述第1陶瓷基板和上述第2陶瓷基板。在同一陶瓷基板内配置电容器元件或电感器元件等的电子元件，与在层叠方向上堆叠介电常数不同的陶瓷基板以形成这些电子元件的情况相比，可实现薄型化。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板中，上述陶瓷基板最好是低温烧结基板(LTCC基板)。LTCC基板容易作成在内部具有电子电路元件或布线的多层基板，可实现装置的高密度化、小型化。与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法的特征在于，具有下述工序冲切第1半成品片的预定部分的工序；将第2半成品片堆叠在上述第1半成品片上进行暂时粘接的工序；将上述第2半成品片嵌入上述第1半成品片的冲切部分中以形成不同材质复合半成品片的工序；剥离在上述第1半成品片上暂时粘接的上述第2半成品片的工序；堆叠上述多个不同材质复合半成品片并进行加压以对半成品片层叠体进行成形的工序；以及对上述半成品片层叠体进行烧结的工序。通过具有上述工序，可在被层叠了的各多层陶瓷基板的任意的部位上一体地制成电感器元件、电容器元件、LC复合电路元件、滤波器电路元件等的电子元件，以及在陶瓷基板的主面方向上无限制地配置连结电子元件相互间的布线。因而，电路设计的自由度高，可进行高密度的电路设计，能以紧凑的方式制造基板。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法中，在剥离在上述第1半成品片的表面上暂时粘接的上述第2半成品片的工序之后，最好具有使上述不同材质复合半成品片粘接在没有冲切孔的支撑体上的工序。通过将不同材质复合半成品片粘接到没有冲切孔的支撑体上，可进行对该半成品片的通路孔形成或导体印刷。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法中，最好包含下述情况具有在上述第1半成品片或上述第2半成品片的某一方或两者上形成通路孔的工序。对第1半成品片的通路孔的形成可在不同材质复合半成品片中的第1半成品片部分上进行，或在嵌入第2半成品片之前的第1半成品片上进行。对第2半成品片的通路孔的形成可在不同材质复合半成品片中的第2半成品片部分上进行，或在嵌入第2半成品片之前的第2半成品片上进行。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法中，最好具有在上述不同材质复合半成品片上印刷导体膏的工序。在此，横跨上述第1半成品片与上述第2半成品片的边界印刷导体膏更为理想。由于在上述第1半成品片的预定部位上嵌入上述第2半成品片之后印刷导体膏，故可横跨上述第1半成品片与上述第2半成品片的边界印刷导体膏，对于布线层的设计来说，可极为灵活地设计。通过横跨第1半成品片与第2半成品片的边界印刷导体膏，可电连接到陶瓷基板的所希望的电子元件上。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法中包含下述情况在形成了上述半成品片层叠体时，使上述第1半成品片的冲切部分一致，以便使上述第2半成品片相互间具有在层叠方向的上下堆叠的部分，在该冲切部分中嵌入的上述第2半成品片的表面上印刷导体膏，在上述第2半成品片相互间的层间插入内部导体层。可在多层陶瓷基板的内部配置层叠型电容器元件。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法中包含下述情况用烧结后介电常数不同的材料形成了上述第1半成品片和上述第2半成品片。这是为了在同一陶瓷基板内形成电容器元件或电感器元件。在与本专利技术有关的多层陶瓷基板的制造方法中，上述第1半成品片和上述第2半成品片的厚度最好相同。虽然没有被层叠的各陶瓷基板的厚度为同一的必要性，但在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层陶瓷基板，其特征在于：层叠了包含在第１陶瓷基板上设置的冲切部分中嵌入第２陶瓷基板而使表面背面平坦的不同材质复合陶瓷基板的多片陶瓷基板而构成，在上述不同材质复合陶瓷基板的界面中横跨上述第１陶瓷基板与上述第２陶瓷基板的边界的部分 上具有导体层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：畠中洁，西野晴雄，二宫秀明，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]