專利名稱：：陶瓷電路板的制造方法以及陶瓷電路板的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于高密度布線電路板的陶瓷電路板的制造方法以及陶瓷電路板。
背景技術：
：對于各種電子設備，為了獲得電路的小型化，而使用了陶瓷電路板。在陶瓷電路板中，為了導通陶瓷基板表里面的導體電路、為了縮短電路導體、或者為了導通多層電路的各層導體電路，而采用了利用通孔的導體層間的連接。通孔是貫通陶瓷基板的細微的孔。由于在通孔中填充了導體膏來燒成，填充到通孔的導體能夠使得連接在通孔上的各內層導體電路的彼此之間、或者基板表面電路的彼此之間相互導通。填充在通孔中的導體膏的燒成大多數(shù)是與構成陶瓷基板的陶瓷生片的燒成同時進行的。又，在燒成陶瓷生片或者它的疊層體之后，在陶瓷電路板的表面上印刷導體膏，并且通過燒成導體膏而能夠形成在陶瓷電路板表面制成的表面電路，然而，在所述以往的陶瓷電路板的制造方法中存在一些問題，即填充在通孔的導體與表面電路之間不能良好地導通，在通孔部分形成的表面電路容易發(fā)生不良情況。原因之一，認為是填充到通孔的導體膏因燒成時的收縮而形成低于通孔開口表面的下凹狀態(tài)。當陶瓷生片與通孔內的導體膏同時燒成的情況下，由于生片與導體膏的收縮率相差較大，則收縮大的導體膏成為低于通孔開口的下凹狀態(tài)。當在低于通孔開口而下凹的狀態(tài)下，在生片上印刷表面電路用的導體膏，則不能充分地將導體膏填充到低于表面的通孔中。因此，在通孔的導體與表面電路導體膏之間有時會產(chǎn)生空洞、有時在通孔的周圍的導體膏的印刷圖案上會產(chǎn)生主形及模糊不清等的障礙。對于用于形成表面電路的導體膏，為了提高印刷形成時的布線精度而使用比較高粘度的膏體，使得印刷時不流動，不產(chǎn)生所謂塌邊的現(xiàn)象。特別地，近年由于需要電路的高密度化，更加地需要粘度高的導體膏。然而，對于粘性高的導體膏，通過印刷則很難確實地填充到通孔其小凹部的內部。又，在通孔的邊緣部分，因導體膏的表面張力等的作用，或者說會產(chǎn)生凹陷現(xiàn)象，導體膏不能填充到通孔的內部，因而總會發(fā)生上述的問題。本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷電路板，即使在于通孔的位置上通孔內部導體與表面電路的導通性也很良好，并且能夠防止通孔周圍表面電路發(fā)生不良情況。
發(fā)明內容本發(fā)明的陶瓷電路板的制造方法，其特點在于，包括在通孔中填充導體材料，且在燒成的陶瓷基板的通孔上產(chǎn)生凹陷的部分涂敷第1導體膏的步驟；在用第1導體膏填充了凹陷的陶瓷基板上，印刷用于形成表面電路的第2導體膏而形成表面電路的步驟，并且所述第1導體膏的粘度比所述第2導體膏的粘度要低。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，表面電路導體與通孔內的導體間的導電性變得良好，又，通孔周圍的表面電路的印刷圖案其精度也會變高。結果，提供一種適合于高密度電路且使得電路可靠性能高的陶瓷電路板其生產(chǎn)性良好。附圖簡述圖1是表示本發(fā)明的制造方法的陶瓷電路板的半成品與印刷版的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明陶瓷電路板的制造步驟主要部分的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的陶瓷電路板通孔附近的平面圖。最佳實施形態(tài)以下，對于本發(fā)明的陶瓷電路板的制造方法進行說明。本發(fā)明的陶瓷電路板的制造方法基本上包括以下的二個步驟。(1)將導體膏填充到生片的通孔中、覆蓋燒成基板的通孔且涂敷低粘度的第1導體膏的步驟。(2)在上述第1導體膏的上面，印刷形成表面電路的第2導體膠而形成表面電路的步驟。以下，對于本發(fā)明中所使用的構成材料進行詳細地說明?！不濉衬軌蚴褂糜诒景l(fā)明中的基板可以采用與通常陶瓷電路板相同的材料以及構造。即，作為構成陶瓷電路板的陶瓷材料，使用氧化鋁、氮化硅、碳化硅以及玻璃陶瓷等。由上述陶瓷材料與粘膏樹脂、可塑劑等制作成的生片，利用已知的方法來貫通形成通孔，在通孔的內部填充了導體膏。通孔的直徑通常形成為0.1～0.3mm左右。這里使用的導體膏至少含有導體、粘膏樹脂以及少量的結合劑，并且使用通常通孔填充用的導體膏。制造多層電路板的情況下，將數(shù)枚生片疊層。在每一生片的表面上形成導體電路。導體電路為了構成內層電路，在必要的位置上印刷導體膏而形成。在此步驟中，由于通孔內部的導體膏沒有引起收縮，則通孔的開口表面與周圍表面之間沒有大的階差以及凹陷。因此，使得生片表面的導體膏與通孔內部的導體膏很好地一體化。對于構成多層電路板的生片疊層體，填充了導體膏的通孔有下述3種類型。第1種通孔是從疊層體的表面起貫通到里面。第2種通孔是從疊層體的一個面起貫通到疊層體的中間并在中間結束。第3種通孔僅與疊層體內部連接而沒有向外露出。與形成表面電路有關的是至少為在疊層體的一個面上露出的通孔。生片或者它的疊層體是經(jīng)過通常的燒成步驟而被燒成。填充在通孔內部的導體膏也同時地被燒成。此時，由于生片與通孔內部的導體膏之間收縮率的相差，通孔內部的導體面成為比通孔開口面凹下的狀態(tài)。此凹陷通常為5～100μm左右?！驳?導體膏〕在本發(fā)明中，為了填充所述通孔開口上導體表面的凹陷，而使用低粘度的第1導體膏。第1導體膏的基本的材料及組成可以與通常電路制造用的第2導體膠相同。但是，調整調制導體膠時的溶劑摻合量等，而作成比第2導體膏粘度低的導體膏。例如，在第2導體膏上由于添加摻合了溶劑，能夠獲得低粘度的第1導體膏。根據(jù)通孔導體產(chǎn)生的凹陷的深度及大小、或者形成表面電路的導體膏的粘度等的條件，第1導體膏的粘度會有所不同，但能夠使用50～100Pa·s粘度的導體膏。根據(jù)發(fā)明者的實驗結果，第1導體的粘度相對于第2導體膏的粘度，希望具有第2導體膏的10～70％的粘度比，最好上述的粘度比為30～50％。當上述粘度比為10％以下，則印刷的圖案會擴展，不利于形成精細的電路。當上述粘度比超過70％，則可能產(chǎn)生與以往同樣的連接不良。又，表面電路中，對于沒有要求高布線精度的地方，能夠用第1導體膏同時進行制作。這種情況下，設定第1導體的粘度為能夠單獨形成表面電路的粘度。由此，在形成電路板時，沒有必要分開使用2種導體膏。然而，在低粘度的第1導體膏中，很難形成布線密度高的部分以及要求高精度的部分的布線圖案。對于將第1導體膏填充到通孔的凹陷時，適用通常的絲網(wǎng)印刷等的印刷方法。在印刷網(wǎng)板中對應于通孔凹陷的位置上最好設有透過粘膏的部分。另外，當通孔個數(shù)少的時候，可以使用調合器(dispenser)。第1導體膏的涂敷量即使沒有完全填充通孔開口處產(chǎn)生的凹陷，只要使得在形成表面電路時不會存在問題，而填充了凹陷即可。低粘度的第1導體膏可以僅涂敷于通孔開口部分上，然而希望涂敷到比通孔開口稍寬的位置上。通過略微涂寬，即使存在通孔尺寸的誤差以及低粘度導體膏的印刷誤差或者印刷的偏差，也能夠確實地填充通孔。溢出到通孔外側并被涂敷的第1導體膏，以不會影響表面電路的印刷為前提，可以從陶瓷基板的表面突起。上述突出量可以設定為5～10μm。然而，第1導體的涂敷范圍為大量溢出到通孔的外側時，則與鄰接的表面電路接觸、會損壞表面電路的功能。這里，可以將第1導體膏的涂敷直徑設定為通孔口徑的0.8～3.0倍，最好為1.0～2.0倍。當考慮實際電路尺寸等時，對于涂敷直徑的具體值采用0.2～0.4mm左右。又，對于第1導體粘膏，可以使用能夠改善在通孔內部填充而形成的導體與表面電路導體間的連接性能的材料。例如，由于表面電路導體與在通孔中填充形成的導體彼此是金屬連接，當為容易形成問題的組合時，如使用與兩方導體材料接觸性好的導體材料而形成的低粘度導體膏，則可以改善上述問題。具體地，當雙方導體金屬的電極電位相差大、預料會形成局部電池的情況等，如使用具有它們中間電極電位的導體金屬來作為第1導體膏，則能夠防止局部電池的形成、能夠防止接觸面金屬的腐蝕。由此，可使得通孔用的填充金屬的選擇范圍變得大?！脖砻骐娐返男纬伞惩糠笤谕咨系牡?導體膏在干燥之前或者干燥之后，將形成表面電路的導體膏，采用通常的印刷方法而在陶瓷基板的表面上進行印刷而形成表面電路。表面電路可以形成為完全覆蓋通孔的第1導體膏那樣，當通過第1導體膏可以與通孔內部導體良好的連接，則第1導體膏的一部分沒有被表面電路的導體膏覆蓋而可以露出。又，上述那樣，在用第1導體膏構成表面電路的一部分的情況下，對于通孔部分有時可以不必進行印刷表面電路用的導體膏。第2導體膏通常使用粘度為100～500Pa·s左右的導體膏。能夠設定覆蓋通孔的第1導體膏的第2導體膏的直徑為0.3～0.5mm左右。印刷了第2導體膏的陶瓷基板經(jīng)過通常的燒成步驟，并且燒成第1導體膏以及第2導體膏而獲得具有表面電路的陶瓷電路板。以下參照附圖對于本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。圖1表示多層陶瓷電路板的制造方法。陶瓷基板10是疊層數(shù)枚陶瓷生片14而燒成一體化的多層基板。在圖1中區(qū)別表示了各層生片14，而對于燒成的陶瓷基板10，數(shù)枚生片14完全地一體化。在陶瓷基板10上，形成連通數(shù)層的通孔12。通孔12中由內部導體20填充。將生片14依次疊層的過程中，將必要位置的通孔12用第2導體膏填充，當所有生片14疊層之后，在燒成生片14的同時，也燒成內部導體20。如圖2(a)具體地表示，在陶瓷基板10的表面上，通孔12的內部導體20其表面比通孔12的開口表面要下凹一些，并形成凹陷22。此凹陷22在制造陶瓷基板10時、燒成生片14的過程中，由于生片14與通孔12內導體膏之間的收縮率不同而造成。如圖1所示，在陶瓷基板10的表面上，配置了印刷網(wǎng)框架30，在網(wǎng)面32上配置第1導體膏42，移動刮板34，將導體膏42涂敷在通孔12的凹陷22中。如圖2(b)具體地表示，涂敷導體膏42使得成為比通孔12的開口略大的范圍并且比陶瓷基板10的表面略高的狀態(tài)。其次，圖2(c)所示，當在涂敷導體膏42之后，印刷形成通常表面電路用的第2導體膏44而形成表面電路。本實施形態(tài)中，使得印刷導體膏44比導體膏42寬一圈且完全覆蓋導體膏42。由于陶瓷基板10的表面僅因導體膏42略高，而整體大致是平的，因此整個表面容易形成高精度的表面電路。在通孔12的位置上，導體膏44通過導體膏42而與內部導體20可靠地連接著，不會發(fā)生因所述凹陷22而引起的問題。圖3是表示通過上述步驟制造成的通孔12周圍的平面圖。如圖3所示，對于通孔12的外徑D1，導體膏42的外徑D2、導體膏44的D3逐級增大。印刷了導體膏44的陶瓷基板10在此后進行燒成的步驟，燒成導體膏42及導體膏44。燒成的條件與通常形成表面電路相同。這樣制造成的陶瓷電路板其表面電路與通孔內部電路的導通性良好、表面電路的電路精度高、產(chǎn)品質量好、并且可以獲得高精度的陶瓷電路板。以下，進行制造本發(fā)明的具體實施例的陶瓷電路板，并且評價它的性能。實施例1疊層數(shù)枚玻璃陶瓷生片并燒成所得的疊層體，而制造了陶瓷多層基板。在構成陶瓷多層基板的生片中，至少對于配置在表面的生片預先要形成1000個以上的通孔，在各通孔的內部填充內部導體用的導體膏。結果是在陶瓷多層基板的表面上存在1000個以上直徑為0.15mmφ的通孔。在陶瓷多層基板的各通孔上，使用作為第1導體膏的粘度為70Pa·s的銀/鈀導體膏，以絲網(wǎng)印刷而印刷表面電路。涂敷直徑為0.2mmφ。在涂敷導體膠后將陶瓷基板以150℃干燥10分鐘。接著，使用以與第1導體膠相同組成的粘度為250Pa·s的銀/鈀導體膠，以絲網(wǎng)印刷法印刷表面電路，同時將各通孔的第1導體膏的上部用第2導體膏覆蓋，各通孔位置的第2導體膏的涂敷直徑為0.3mmφ，在涂敷第2導體膏之后，將陶瓷多層基板以150℃干燥10分鐘。將涂敷了表面電路的陶瓷多層基板在850℃情況下通過15分鐘而燒成，由此可獲得陶瓷電路板。比較例1在上述實施例中，不使用第1導體膏而僅使用第2導體膏，其它的步驟與實施例1相同，而獲得陶瓷電路板?！残阅茉u價〕對于實施例1以及比較例1的陶瓷電路板，評價其外觀及電性能。在表1中表示此結果。在評價的項目中，外觀不良是指眼睛可以觀察到在通孔周圍產(chǎn)生凹陷。導通不良是指對填充到通孔的導體進行通常的導通檢查。兩者都是表示每1000個通孔的不良數(shù)。表1<tablesid="table1"num="001"><table>外觀不良導通不良實施例100比較例15512</table></tables>單位每1000個通孔的個數(shù)從表1可知，在本發(fā)明的實施例中，通過組合第1導體膏與第2導體膏而來使用，這樣外觀不良及導通不良就明顯減少。如上述所述，本發(fā)明的陶瓷電路板的制造方法是通過涂敷第1導體膏來填充產(chǎn)生于導體填充通孔的凹陷，此后印刷形成表面電路的第2導體膏。由此，表面電路與通孔內的導體的導通性良好，通孔周圍的表面電路的精度較高。結果是根據(jù)本發(fā)明，能夠使得電路精度高、電路可靠性好的陶瓷電路板生產(chǎn)性良好。權利要求1．一種陶瓷電路板的制造方法，其特征在于，包括在陶瓷基板的充填有導體的通孔上涂敷第1導體膏的步驟；在所述第1導體膏上，印刷用于形成表面電路的第2導體膏而形成表面電路的步驟，所述第1導體膏的粘度比所述第2導體膏的粘度要低。2．如權利要求1所述的陶瓷電路板的制造方法，其特征在于，所述第1導體膏的粘度為50～100Pa·s。3．如權利要求1或2所述的陶瓷電路板的制造方法，其特征在于，所述第1導體膏的粘度為所述第2導體膏的粘度的10～70％。4．如權利要求1～3任意一項所述的陶瓷電路板的制造方法，其特征在于，所述第1導體膏的涂敷直徑是所述通孔的孔徑的0.8～3.0倍。5．如權利要求4所述的陶瓷電路板的制造方法，其特征在于，所述通孔的孔徑為0.1～0.3mm。6．如權利要求1～3任意一項所述的陶瓷電路板的制造方法，其特征在于，構成所述第1導體膏的導體的成份與構成所述第2導體膏的導體的成份不相同。7．一種陶瓷電路板，其特征在于，構成電路的導體由填充到通孔的第1導體、覆蓋填充到所述通孔的導體的第2導體、以及覆蓋所述第2導體的第3導體構成，至少所述第1導體與所述第2導體的導體的成份不相同。8．如權利要求7所述的陶瓷電路板，其特征在于，所述第2導體與所述第3導體的導體的組成不同。全文摘要本發(fā)明的一種陶瓷電路板的制造方法是包括:在通孔中填充導體材料,并在產(chǎn)生于燒成陶瓷基板的通孔上的凹陷中涂敷第1導體膏的步驟;在由第1導體膏填充凹陷的陶瓷基板上,印刷用于形成表面電路的第2導體膏而形成表面電路的步驟,并且第1導體膏的粘度比第2導體膏的粘度要低。根據(jù)本發(fā)明的制造方法,表面電路導體與通孔內的導體間的導通性變得良好,并且通孔周圍的表面電路的印刷圖案的精度變高。文檔編號H05K1/03GK1300526SQ00800551公開日2001年6月20日申請日期2000年4月12日優(yōu)先權日1999年4月15日發(fā)明者瀨川茂俊,越智博申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社