陶瓷基板制造方法以及使用该陶瓷基板的电子元件模块技术

本发明专利技术的一种陶瓷基板制造方法包括：在收缩抑制层上设置孔的第一工序；用厚膜材料充填孔的第二工序；将充填了厚膜材料的收缩抑制层层合在准备工序中烧结的陶瓷基板最外层上，接着进行挤压由此获得层合体的第三工序；烧结层合体的第四工序；去除收缩抑制层的第五工序。由此，能增加形成在陶瓷基板最外层上突出部的种类。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷基板制造方法，以及一种使用通过该制造方法制造的陶瓷基板的电子元件模块。特别是，本专利技术涉及一种用于制造表面上带有突出部(隆起)的陶瓷基板的方法，以及一种使用通过该制造方法制造的陶瓷基板的电子元件模块。
技术介绍
下面，描述一种传统的制造带有突出部(隆起)的陶瓷基板的方法。图10示出了用于制造陶瓷基板的传统方法的工序。具体地讲，依据该传统方法，在一个用于低温烧结的生片材(greensheet)上开设通孔(工序1)。之后，用银膏制成的导体充填通孔(工序2)。一个内层导体形成在充填有导体的生片材的表层上，由此，制备出多个其上形成内层导体的生片材(工序3)。与这些工序分开，为挤压生片材，在由未焙烧片材制成的收缩抑制层上开设通孔(工序4)，该未焙烧片材在生片材的烧结温度下不会被烧结，而且在工序4中形成的通孔被充填导体(工序5)。在工序3中形成的生片材被层合在一起，在工序5中形成的充填了导体的收缩抑制层被层合在层合体的最外层上，接着对它们进行挤压(工序6)。在工序6之后，在大约900℃温度下烧结所产生的层合体(工序7)。在工序7之后，去除在工序6中层合的收缩抑制层(步骤8)。这样，就完成了如图11中示出的带有突出部的基板。图11示出了使用带有突出部的基板的一个电子元件模块的具体例子。附图标记11表示一个陶瓷基板，其中生片材的层合体在低温下烧结，附图标记12表示内部通孔，每个通孔分别从陶瓷基板11中的每层的上表面连通到下表面，以及附图标记13表示内层电路图形结构。附图标记14a表示由一个形成在陶瓷基板11的最下层11b上的由导体构成的突出部。附图标记20表示连接到突出部14a上的一个表层电路图形结构。此外，附图标记15表示由一个形成在陶瓷基板11的最上层11a上的由导体构成的突出部，其连接到最上层11a上的表层电路图形结构16上和内部通孔12上。附图标记17表示安装在陶瓷基板11的上表面的一个倒装芯片IC。形成在倒装芯片IC 17底部表面上的连接层18连接到突出部15上。由此，电子元件模块19作为一个表面安装型模块被完成。与本专利技术相关的所述现有技术描述于例如JP6(1994)-53655A中。但是，依据这种制造带有突出部的陶瓷基板的传统方法，充填了导体的收缩抑制层层合在尚未焙烧的生片材的层合体上，之后，收缩抑制层和生片材层被同时烧结，由此形成突出部。这时生片材层需要被烧结，因此要在最高可达900℃的温度下保温20分钟来实现烧结(JP6(1994)-53655A)。一般地，用作厚膜材料的导体、电介质(绝缘体)和电阻材料的烧结温度在850℃±50℃的范围内，并且分布中心的焙烧温度低于生片材层合体的烧结温度即900℃。由此，依据传统的制造方法，仅有在900℃焙烧的导电性材料能被使用，不能任意选择一般的厚膜材料用来形成突出部。例如，JP6(1994)-53655A中用作突出部的材料局限为不包含玻璃粉的导电性材料。但是玻璃粉与突出部和生片材之间的连接强度有很大关系。因此，当突出部是由不含玻璃粉的导体制成时，容易形成与基板或陶瓷表面之间连接强度低的突出部。因此，用这种方法形成的突出部具有低连接可靠性。此外，依据现有技术，不能形成由不同种类厚膜材料的混合物构成的突出部(即其中电介质和导体相混合的突出部)。因此会出现下面的问题，包括表层电路图形结构20的突出部14a和14b之间的尺寸21受到限制。也就是说，如图12所示，在电子元件模块19被焊接到一块母基板(parent substrate)22上时，如果尺寸21小，则在包括表层电路图形结构20的突出部14a和14b之间会由于焊接而发生短路。在此，附图标记23a表示母基板22上端表面上形成的接合区，接合区23a设置在与突出部14a相对应的位置。类似地，附图标记23b表示设置在与突出部14b相对应位置的接合区。
技术实现思路
因此，基于前述的见解，本专利技术的目的是提供一种陶瓷基板制造方法，其中用于形成在陶瓷基板最外层上的突出部的材料能被广泛选择而不受生片材层合体焙烧条件的约束，并且连接可靠性高，同时消除了由突出部形成的电极之间的短路。依据本专利技术，一种用于制造表面上带有由厚膜材料构成的突出部的陶瓷基板的方法包括在未焙烧片材上提供出孔的第一工序；在第一工序之后，用厚膜材料充填孔的第二工序；在第二工序之后，将充填了厚膜材料的未焙烧片材层合在已烧结的陶瓷基板最外层上，接着进行挤压，由此形成层合体的第三工序；第三工序之后，烧结薄板的第四工序；在第四工序之后，去除未焙烧片材的第五工序。依据本专利技术的电子元件模块使用表面上带有由厚膜材料构成的突出部的陶瓷基板，其中，在未焙烧片材上开设出孔，用厚膜材料充填孔，将厚膜材料充填的未焙烧片材层合在已烧结的陶瓷基板最外层的前表面和后表面上，接着进行挤压，由于形成一块层合体，烧结层合体，以及去除未焙烧片材，将电子元件模块设置在从获得的陶瓷基板的前表面和后表面中选出的至少一个表面上。在本领域技术人员阅读和理解了后面参照附图的详细说明后本专利技术的这些和其它优点将变得明显。附图说明图1是本专利技术实施例1中陶瓷基板的制造工艺流程图。图2A是本专利技术实施例1中在准备工序中在高温下烧结的陶瓷基板的剖视图。图2B是本专利技术实施例1中最外层被处理之后的陶瓷基板的剖视图。图2C是本专利技术实施例1中在第三工序中收缩抑制层被层合在最外层上形成的层合体的剖视图。图2D是本专利技术实施例1中在第五工序中烧结后去除了收缩抑制层的陶瓷基板的剖视图。图3是本专利技术第二个实施例中收缩抑制层的剖视图。图4是本专利技术第二个实施例中使用陶瓷基板的电子元件模块的剖视图。图5A和图5B是本专利技术实施例3中收缩抑制层的剖视图。图6是本专利技术实施例3中陶瓷基板的剖视图。图7是本专利技术实施例3中使用陶瓷基板的电子元件模块的剖视图。图8是本专利技术实施例4中电子元件模块的剖视图。图9是本专利技术实施例4中设置在母基板上的电子元件模块的剖视图。图10是传统陶瓷基板的制造工艺流程图。图11是使用传统陶瓷基板的电子元件模块的剖视图。图12是安装在母基板上的传统电子元件模块的剖视图。具体实施例方式依据本专利技术，形成在陶瓷基板最外层上的突出部所带来的各种不便被消除。即，提供于未焙烧片材中的孔可被普通厚膜材料充填。因此，形成在陶瓷基板最外层上的突出部可由导体和绝缘体构成。例如，即使由导体构成的突出部(突起电极)之间的距离被减小，也能通过在突起电极之间形成由绝缘体构成的突出部来预防其间的短路。第三工序中陶瓷基板已被烧结，以致可以选择一种在陶瓷基板烧结温度附近焙烧的厚膜材料，因此，能从广泛的多种材料中选择厚膜材料。此外，由于提供于未焙烧片材的孔被充填了一种厚膜材料，因此由厚膜材料构成的陶瓷基板的形状精确且均一。因此，特别地讲，如果本专利技术被用作高频率元件，可以实现在高频方面具有均一性能的陶瓷基板。本专利技术包括对设在未焙烧片材中的孔进行充填的工序，不仅可以充填导体，而且可以充填除导体以外的厚膜材料如绝缘体。依据这种结构，能消除形成在陶瓷基板最外层上的突出部带来的诸多不便。例如，即使用作电极的突出部之间的距离小，也能通过在用作电极的突出部之间设置由绝缘体构成的突出部来防止短路。依据本专利技术，使用厚膜材料充填提供于未焙烧片材中的孔。这就意味着形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷基板制造方法，其用于制造表面上带有由厚膜材料构成的突出部的陶瓷基板，包括：第一工序，在未焙烧片材上提供出孔；第二工序，在第一工序之后用厚膜材料充填孔；第三工序，在第二工序之后将充填了厚膜材料的未焙烧片材层合在 已烧结的陶瓷基板的最外层上，然后进行挤压以形成层合体；第四工序，在第三工序之后烧结层合体；和第五工序，在第四工序之后去除未焙烧片材。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小西正夫，伊藤雅纪，松崎直生，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]