JP3003241B2 - グリーンシートとプラスチックフィルムの複合体 - Google Patents
グリーンシートとプラスチックフィルムの複合体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に使用される
セラミック回路基板の工程で使用されるグリーンシート
とプラスチックフィルムの複合体に関するもので、特に
セラミック多層基板の製造に適用して効果のあるもので
ある。
セラミック回路基板の工程で使用されるグリーンシート
とプラスチックフィルムの複合体に関するもので、特に
セラミック多層基板の製造に適用して効果のあるもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年セラミック多層基板は多層プリント
基板に比べ、はるかに高密度な回路基板として注目され
ている。以下に従来のセラミック多層基板の製造方法に
於いて、特にグリーンシートのハンドリングについて説
明する。
基板に比べ、はるかに高密度な回路基板として注目され
ている。以下に従来のセラミック多層基板の製造方法に
於いて、特にグリーンシートのハンドリングについて説
明する。
【０００３】従来の第一の方法はグリーンシート単体で
ハンドリングする方式で、ポリエステルを主成分とする
ＰＥＴフィルム上にグリーンシート成形を行い、そのＰ
ＥＴフィルムを剥したグリーンシートを所定の大きさに
切断し、図６に示す如く位置決め孔２と層間の電気的接
続をとる為のビア孔３を形成し、前記ビア孔３に導体を
充填した後、グリーンシート１面上に導体で所定の配線
パターンを形成する。
ハンドリングする方式で、ポリエステルを主成分とする
ＰＥＴフィルム上にグリーンシート成形を行い、そのＰ
ＥＴフィルムを剥したグリーンシートを所定の大きさに
切断し、図６に示す如く位置決め孔２と層間の電気的接
続をとる為のビア孔３を形成し、前記ビア孔３に導体を
充填した後、グリーンシート１面上に導体で所定の配線
パターンを形成する。
【０００４】然る後、前記配線パターンの形成された複
数枚のグリーンシートを積層後、焼成を行っていた。第
２のハンドリング方法は、図７に示す如くグリーンシー
ト１をステンレスのフレーム４に貼付ける方式であり、
フレーム４の角を位置決め基準としてハンドリングして
いくものである。
数枚のグリーンシートを積層後、焼成を行っていた。第
２のハンドリング方法は、図７に示す如くグリーンシー
ト１をステンレスのフレーム４に貼付ける方式であり、
フレーム４の角を位置決め基準としてハンドリングして
いくものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、前記第１の方式に於いてはグリーンシート
は軟らかく、破れ易い為に各工程でのハンドリングが困
難であり、また、導体をビア孔に充填する工程や配線印
刷後の、導体を乾燥する工程で熱が加わる為グリーンシ
ートが大きく縮み位置精度が悪くなるという欠点を有し
ていた。また多層基板を製造する際は配線パターンの形
成されたグリーンシートを複数枚積層しなければならな
い為、グリーンシートの寸法精度は特に重要である。前
記第２の方式に於いては、フレームがあるためハンドリ
ングは容易になるが、フレームに貼ったグリーンシート
をきれいに剥すことは困難であり、フレームは長期使用
していると反るという問題点、また、多層基板に於いて
層数が増えると１枚のグリーンシートの厚みは薄くな
り、フレームにグリーンシートを貼付けてもグリーンシ
ートは破れ易く、たわみ易いという問題点も有してい
た。また、ビア孔形成の工程においてレーザー光を使用
しようとすると、図８に示すように、レーザー照射側の
グリーンシート１のビア孔３の周辺にチッピング９が発
生してしまう問題点も有していた。さらに、従来のセラ
ミック組成では内部導体と同時焼成した際に基板の変形
が生じるので、高密度な回路基板が得られないという問
題点も有していた。本発明は上記従来の問題点を解決す
るもので、グリーンシートのハンドリングを著しく向上
し、高品質のセラミック回路基板を得る為のグリーンシ
ートとプラスチックフィルムの複合体を提供することを
目的とする。
の構成では、前記第１の方式に於いてはグリーンシート
は軟らかく、破れ易い為に各工程でのハンドリングが困
難であり、また、導体をビア孔に充填する工程や配線印
刷後の、導体を乾燥する工程で熱が加わる為グリーンシ
ートが大きく縮み位置精度が悪くなるという欠点を有し
ていた。また多層基板を製造する際は配線パターンの形
成されたグリーンシートを複数枚積層しなければならな
い為、グリーンシートの寸法精度は特に重要である。前
記第２の方式に於いては、フレームがあるためハンドリ
ングは容易になるが、フレームに貼ったグリーンシート
をきれいに剥すことは困難であり、フレームは長期使用
していると反るという問題点、また、多層基板に於いて
層数が増えると１枚のグリーンシートの厚みは薄くな
り、フレームにグリーンシートを貼付けてもグリーンシ
ートは破れ易く、たわみ易いという問題点も有してい
た。また、ビア孔形成の工程においてレーザー光を使用
しようとすると、図８に示すように、レーザー照射側の
グリーンシート１のビア孔３の周辺にチッピング９が発
生してしまう問題点も有していた。さらに、従来のセラ
ミック組成では内部導体と同時焼成した際に基板の変形
が生じるので、高密度な回路基板が得られないという問
題点も有していた。本発明は上記従来の問題点を解決す
るもので、グリーンシートのハンドリングを著しく向上
し、高品質のセラミック回路基板を得る為のグリーンシ
ートとプラスチックフィルムの複合体を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成する為
に、本発明のグリーンシートとプラスチックフィルムの
複合体は、グリーンシートの片側の面に、ガラス転移点
温度（以下Ｔｇという）が８５℃以上のプラスチックフ
ィルムが配置されたことを特徴とする構成を有してい
る。
に、本発明のグリーンシートとプラスチックフィルムの
複合体は、グリーンシートの片側の面に、ガラス転移点
温度（以下Ｔｇという）が８５℃以上のプラスチックフ
ィルムが配置されたことを特徴とする構成を有してい
る。
【０００７】
【作用】この構成によれば、グリーンシートには耐熱性
のプラスチックフィルムが配置されているために、この
複合体のままハンドリングすれば、プラスチックフィル
ムが破れ易く伸び易いグリーンシートを保護するととも
に、フレーム等の余分な治具を不要とし、導体乾燥時の
熱工程においても寸法変化が小さく、ロールトウロール
の工法も採用できるので、セラミック回路基板の製造工
程に於けるグリーンシートのハンドリングを著しく向上
し、高品質で安価なセラミック多層基板を提供すること
ができる。また、ビア孔をレーザー光にて加工する際プ
ラスチックフィルム側から照射することにより、プラス
チックフィルムのビア孔周辺にチッピングが起こって
も、プラスチックフィルムは後工程で捨てられるので、
グリーンシートには何等不都合はない。よって、本構成
であればビア孔加工にレーザーが使用できるので生産性
を著しく向上できるものである。さらに、多層基板用の
グリーンシートは厚みが薄いので、プラスチックフィル
ムで保護する効果と、熱が加わる工程に於いても寸法変
化が小さいので積層精度が向上できる効果を有する本構
成は、大変有効なものである。
のプラスチックフィルムが配置されているために、この
複合体のままハンドリングすれば、プラスチックフィル
ムが破れ易く伸び易いグリーンシートを保護するととも
に、フレーム等の余分な治具を不要とし、導体乾燥時の
熱工程においても寸法変化が小さく、ロールトウロール
の工法も採用できるので、セラミック回路基板の製造工
程に於けるグリーンシートのハンドリングを著しく向上
し、高品質で安価なセラミック多層基板を提供すること
ができる。また、ビア孔をレーザー光にて加工する際プ
ラスチックフィルム側から照射することにより、プラス
チックフィルムのビア孔周辺にチッピングが起こって
も、プラスチックフィルムは後工程で捨てられるので、
グリーンシートには何等不都合はない。よって、本構成
であればビア孔加工にレーザーが使用できるので生産性
を著しく向上できるものである。さらに、多層基板用の
グリーンシートは厚みが薄いので、プラスチックフィル
ムで保護する効果と、熱が加わる工程に於いても寸法変
化が小さいので積層精度が向上できる効果を有する本構
成は、大変有効なものである。
【０００８】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。先ず本実験で用いた
プラスチックフィルムを紹介する。
て、図面を参照しながら説明する。先ず本実験で用いた
プラスチックフィルムを紹介する。
【０００９】（１）東レ（株）製の商品名トレリナで、
ポリフェニレンサルファイドを主成分とするフィルム、
以後ＰＰＳという。その化学構造式を（化１）に示して
いる。
ポリフェニレンサルファイドを主成分とするフィルム、
以後ＰＰＳという。その化学構造式を（化１）に示して
いる。
【００１０】
【化１】
【００１１】（２）三菱樹脂（株）の商品名スペリオＵ
Ｔで、ポリエーテルイミドを主成分とするフィルム、以
後ＰＥＩという。その化学構造式を（化２）に示してい
る。
Ｔで、ポリエーテルイミドを主成分とするフィルム、以
後ＰＥＩという。その化学構造式を（化２）に示してい
る。
【００１２】
【化２】
【００１３】（３）三井東圧化学（株）製の商品名ＴＡ
ＬＰＡ−１０００で、ポリエーテルサルホンを主成分と
するフィルム、以後ＰＥＳという。その化学構造式は
（化３）に示している。
ＬＰＡ−１０００で、ポリエーテルサルホンを主成分と
するフィルム、以後ＰＥＳという。その化学構造式は
（化３）に示している。
【００１４】
【化３】
【００１５】（４）三井東圧化学（株）製の商品名ＴＡ
ＬＰＡ−２０００で、ポリエーテルエーテルケトンを主
成分とするフィルム、以後ＰＥＥＫという。その化学構
造式は（化４）に示している。
ＬＰＡ−２０００で、ポリエーテルエーテルケトンを主
成分とするフィルム、以後ＰＥＥＫという。その化学構
造式は（化４）に示している。
【００１６】
【化４】
【００１７】（５）東レデュポン（株）の商品名カプト
ンで、ポリイミドを主成分とするフィルム、以後ＰＩと
いう。その化学構造式は（化５）に示している。
ンで、ポリイミドを主成分とするフィルム、以後ＰＩと
いう。その化学構造式は（化５）に示している。
【００１８】
【化５】
【００１９】（６）東レ（株）製の商品名ルミラーで、
ポリエステルを主成分とするフィルム、以後ＰＥＴとい
う。その化学構造式は（化６）に示している。
ポリエステルを主成分とするフィルム、以後ＰＥＴとい
う。その化学構造式は（化６）に示している。
【００２０】
【化６】
【００２１】（７）上記ＰＥＴフィルムを１００℃以上
の熱処理を施し、低収縮化したフィルム、以後低収縮Ｐ
ＥＴという。その化学構造式は（化６）と同じである。
の熱処理を施し、低収縮化したフィルム、以後低収縮Ｐ
ＥＴという。その化学構造式は（化６）と同じである。
【００２２】これら７種類のプラスチックフィルムの特
性を（表１）に示す。（表１）の特性で、破断強度・伸
び率についてはＪＩＳ−Ｃ２３１８に従い測定し、熱収
縮率は１００mm間隔で０．１５mmφの孔を明け、フィル
ムを製造する際の成形方向（ＭＤ）とその直角方向（Ｔ
Ｄ）について、加熱処理後ｎ＝４で最も収縮率の大きな
値を示した。
性を（表１）に示す。（表１）の特性で、破断強度・伸
び率についてはＪＩＳ−Ｃ２３１８に従い測定し、熱収
縮率は１００mm間隔で０．１５mmφの孔を明け、フィル
ムを製造する際の成形方向（ＭＤ）とその直角方向（Ｔ
Ｄ）について、加熱処理後ｎ＝４で最も収縮率の大きな
値を示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】図１に示す如く、これら７種類の厚みが７
５μｍのプラスチックフィルム５上に、乾燥後の厚みが
２００μｍになるようにグリーンシート成形を行い、セ
ラミック回路基板を製造するに必要なグリーンシート１
とプラスチックフィルム５の複合体をつくった。次に前
記グリーンシートをプラスチックフィルムを介してＮＣ
パンチにて０．１５mmφのビア孔加工を行った。このと
き、ＰＥＴはバリができ易かったが、他のフィルムは加
工性に優れていた。この理由は（表１）の伸び率に関係
があり、破断時にフィルムの伸び率が大きい程バリが起
こり易いことは容易に推測され、実際の実験の結果と一
致している。また、（表１）の破断強度は値が小さい
程、加工性に優れ量産時のピンの寿命も長くなることが
予想される。ＰＥＥＫについては、伸び率は大きいが破
断強度の値が小さいためか、バリはＰＥＴより少なく、
十分に実用可能なレベルであった。一般的に耐熱性の高
いエンジニアリングプラスチックは、伸び率の値は小さ
く、破断強度の値も小さいので打ち抜き加工性に優れて
いることが分かった。次に図２に示す如く前記ビア孔６
にビア導体７ａを充填し、９０℃で１０分乾燥した後、
グリーンシート１面上に導体で配線パターン７ｂを形成
し、さらに９０℃で１０分乾燥を行った。そしてグリー
ンシート１をプラスチックフィルム５から剥離し、前記
配線パターンの形成された複数枚のグリーンシートを積
層した後、焼成を行い多層基板を得た。ここでビア接続
の信頼性を確認したところＰＥＴフィルムを用いたもの
のみ導通不良があったので、原因を探る為に多層基板の
断面をＳＥＭ観察した結果、ビアの位置ずれ不良である
ことが分かった。これは、ビア充填・配線印刷後の乾燥
工程でのＰＥＴフィルムの収縮が大きい為であると考え
られる。一般的に多層基板の外径は１００mm角で、今後
ビア径は０．１mmφが主流になってくると予想されてお
り、そうなるとビア孔の積層時のずれは５０ミクロン以
下であることが信頼性の面から必要となる。即ち、導体
乾燥時に約９０℃の熱が加わるので、安全をみて（表
１）の１００℃以下での熱収縮率の値が０．０５％以下
であることが要求される。１００mmの０．０５％は５０
ミクロンである。今回の実験では、前記従来例の項で述
べた従来のハンドリング方法と比較して、プラスチック
フィルムが配置されている為、伸び易く破れ易いグリー
ンシートを容易にハンドリングすることができた。また
導体乾燥の際にグリーンシート単体の場合、１％以上の
収縮が起こるのに対しグリーンシートとプラスチックフ
ィルムの複合体では（表１）に示す熱収縮率のように寸
法変化は小さい為、寸法安定性が良く、ビア接続の信頼
性に優れ、かつ高密度なセラミック回路基板が得られ
た。また、Ｔｇは耐熱の度合を示す物性値であるため、
Ｔｇが高い方が多少の誤差は除いて熱収縮率の値は小さ
く、８５℃の耐熱性のフィルムであれば、さらに有効で
あることも（表１）から明らかであり、実験結果も一致
している。またビア充填工程に於いて、一般的にはビア
孔に対応する位置に、ビア孔より若干大なる透孔の形成
されたメタルマスクを載置し、そのメタルマスク側より
導電ペーストを印刷により充填するが、メタルマスクを
取り除いた後、必然的にメタルマスクの透孔に相当する
ランドがビア孔の周辺にできていた。しかし図３に示す
如くビア孔６にビア導体７ａを充填する際、プラスチッ
クフィルム５側から行うことにより、ビアランド１２が
発生してもプラスチックフィルム５をグリーンシート１
から剥離する際にビアランド１２は取り除かれる為、結
果として図３に示すランドレスビア１１を得ることがで
き、さらに高密度な多層基板を得ることができた。
５μｍのプラスチックフィルム５上に、乾燥後の厚みが
２００μｍになるようにグリーンシート成形を行い、セ
ラミック回路基板を製造するに必要なグリーンシート１
とプラスチックフィルム５の複合体をつくった。次に前
記グリーンシートをプラスチックフィルムを介してＮＣ
パンチにて０．１５mmφのビア孔加工を行った。このと
き、ＰＥＴはバリができ易かったが、他のフィルムは加
工性に優れていた。この理由は（表１）の伸び率に関係
があり、破断時にフィルムの伸び率が大きい程バリが起
こり易いことは容易に推測され、実際の実験の結果と一
致している。また、（表１）の破断強度は値が小さい
程、加工性に優れ量産時のピンの寿命も長くなることが
予想される。ＰＥＥＫについては、伸び率は大きいが破
断強度の値が小さいためか、バリはＰＥＴより少なく、
十分に実用可能なレベルであった。一般的に耐熱性の高
いエンジニアリングプラスチックは、伸び率の値は小さ
く、破断強度の値も小さいので打ち抜き加工性に優れて
いることが分かった。次に図２に示す如く前記ビア孔６
にビア導体７ａを充填し、９０℃で１０分乾燥した後、
グリーンシート１面上に導体で配線パターン７ｂを形成
し、さらに９０℃で１０分乾燥を行った。そしてグリー
ンシート１をプラスチックフィルム５から剥離し、前記
配線パターンの形成された複数枚のグリーンシートを積
層した後、焼成を行い多層基板を得た。ここでビア接続
の信頼性を確認したところＰＥＴフィルムを用いたもの
のみ導通不良があったので、原因を探る為に多層基板の
断面をＳＥＭ観察した結果、ビアの位置ずれ不良である
ことが分かった。これは、ビア充填・配線印刷後の乾燥
工程でのＰＥＴフィルムの収縮が大きい為であると考え
られる。一般的に多層基板の外径は１００mm角で、今後
ビア径は０．１mmφが主流になってくると予想されてお
り、そうなるとビア孔の積層時のずれは５０ミクロン以
下であることが信頼性の面から必要となる。即ち、導体
乾燥時に約９０℃の熱が加わるので、安全をみて（表
１）の１００℃以下での熱収縮率の値が０．０５％以下
であることが要求される。１００mmの０．０５％は５０
ミクロンである。今回の実験では、前記従来例の項で述
べた従来のハンドリング方法と比較して、プラスチック
フィルムが配置されている為、伸び易く破れ易いグリー
ンシートを容易にハンドリングすることができた。また
導体乾燥の際にグリーンシート単体の場合、１％以上の
収縮が起こるのに対しグリーンシートとプラスチックフ
ィルムの複合体では（表１）に示す熱収縮率のように寸
法変化は小さい為、寸法安定性が良く、ビア接続の信頼
性に優れ、かつ高密度なセラミック回路基板が得られ
た。また、Ｔｇは耐熱の度合を示す物性値であるため、
Ｔｇが高い方が多少の誤差は除いて熱収縮率の値は小さ
く、８５℃の耐熱性のフィルムであれば、さらに有効で
あることも（表１）から明らかであり、実験結果も一致
している。またビア充填工程に於いて、一般的にはビア
孔に対応する位置に、ビア孔より若干大なる透孔の形成
されたメタルマスクを載置し、そのメタルマスク側より
導電ペーストを印刷により充填するが、メタルマスクを
取り除いた後、必然的にメタルマスクの透孔に相当する
ランドがビア孔の周辺にできていた。しかし図３に示す
如くビア孔６にビア導体７ａを充填する際、プラスチッ
クフィルム５側から行うことにより、ビアランド１２が
発生してもプラスチックフィルム５をグリーンシート１
から剥離する際にビアランド１２は取り除かれる為、結
果として図３に示すランドレスビア１１を得ることがで
き、さらに高密度な多層基板を得ることができた。
【００２５】（実施例２）実施例１のビア孔の孔明け工
程に於て、レーザー光を用いて実験した。図４に示す如
く、グリーンシート１とプラスチックフィルム５の複合
体のプラスチックフィルム５側からレーザー光８を照射
した。プラスチックフィルム５のレーザー照射側には、
チッピング９が発生したが、それはプラスチックフィル
ム５の表面部だけで、グリーンシート１には何ら損傷は
なく、ストレートな０．１mm¢〜０．２mm¢の孔を明け
ることができた。実施例１で述べた７種類のフィルムに
ついて、フィルム間でレーザーによる孔明け加工性の差
はほとんどなかった。さらに、実施例１と同様に多層基
板をつくったが、ビア接続の信頼性についても実施例１
での結果と同じで、レーザー光を用いたことによる不良
というものはなかった。今回の実験によりレーザー光を
使用できることが分かったので、孔明けの生産性を向上
でき、かつＮＣパンチや金型のピンの寿命の問題が無く
なったので、量産性を著しく向上することができた。
程に於て、レーザー光を用いて実験した。図４に示す如
く、グリーンシート１とプラスチックフィルム５の複合
体のプラスチックフィルム５側からレーザー光８を照射
した。プラスチックフィルム５のレーザー照射側には、
チッピング９が発生したが、それはプラスチックフィル
ム５の表面部だけで、グリーンシート１には何ら損傷は
なく、ストレートな０．１mm¢〜０．２mm¢の孔を明け
ることができた。実施例１で述べた７種類のフィルムに
ついて、フィルム間でレーザーによる孔明け加工性の差
はほとんどなかった。さらに、実施例１と同様に多層基
板をつくったが、ビア接続の信頼性についても実施例１
での結果と同じで、レーザー光を用いたことによる不良
というものはなかった。今回の実験によりレーザー光を
使用できることが分かったので、孔明けの生産性を向上
でき、かつＮＣパンチや金型のピンの寿命の問題が無く
なったので、量産性を著しく向上することができた。
【００２６】（実施例３）先ず実施例１と同様、前記７
種類の厚みが７５μｍのプラスチックフィルム上に、グ
リーンシートが２００μｍの厚みとなるよう成形を行
い、ロール状に巻取った。次に図５に示す如く、プラス
チックフィルム５がついたままのグリーンシート１を順
次その長手方向に移動させ、その移動工程に於て、加工
機１０を用いて、プラスチックフィルム５ごとグリーン
シート１にビア孔形成を行い、順次巻取った。同様に、
ビア充填，配線形成を行った後、前記配線パターンの形
成されたグリーンシートをプラスチックフィルムごと所
定の大きさに切断し、前記グリーンシートを前記プラス
チックフィルムから剥離し、そのグリーンシートを複数
枚積層した後、焼成を行い多層基板を得た。今回の実験
では、各工程毎にグリーンシートを巻取ったが、各工程
のタクトを検討することにより連続化できることはいう
までもない。本工法の採用により、伸び易く破れ易いグ
リーンシートのハンドリングの問題を解決した。またロ
ールトウロールと呼ばれる連続生産が可能になり、かつ
耐熱性に優れたプラスチックフィルムを採用しているの
で、多層基板の積層精度を向上でき、ビア接続の信頼性
に優れる多層基板ができるようになった。即ち、大量生
産が可能になり、歩留りは向上する工法であるため、安
価な多層基板を大量に製造でき、民生機器への導入の可
能性をも引き出すことができた。以上、実施例１，２，
３では多層基板の場合について述べたが、グリーンシー
トを積層せずに１枚だけを焼成する回路基板の場合につ
いても本発明は有効であることはいうまでもない。
種類の厚みが７５μｍのプラスチックフィルム上に、グ
リーンシートが２００μｍの厚みとなるよう成形を行
い、ロール状に巻取った。次に図５に示す如く、プラス
チックフィルム５がついたままのグリーンシート１を順
次その長手方向に移動させ、その移動工程に於て、加工
機１０を用いて、プラスチックフィルム５ごとグリーン
シート１にビア孔形成を行い、順次巻取った。同様に、
ビア充填，配線形成を行った後、前記配線パターンの形
成されたグリーンシートをプラスチックフィルムごと所
定の大きさに切断し、前記グリーンシートを前記プラス
チックフィルムから剥離し、そのグリーンシートを複数
枚積層した後、焼成を行い多層基板を得た。今回の実験
では、各工程毎にグリーンシートを巻取ったが、各工程
のタクトを検討することにより連続化できることはいう
までもない。本工法の採用により、伸び易く破れ易いグ
リーンシートのハンドリングの問題を解決した。またロ
ールトウロールと呼ばれる連続生産が可能になり、かつ
耐熱性に優れたプラスチックフィルムを採用しているの
で、多層基板の積層精度を向上でき、ビア接続の信頼性
に優れる多層基板ができるようになった。即ち、大量生
産が可能になり、歩留りは向上する工法であるため、安
価な多層基板を大量に製造でき、民生機器への導入の可
能性をも引き出すことができた。以上、実施例１，２，
３では多層基板の場合について述べたが、グリーンシー
トを積層せずに１枚だけを焼成する回路基板の場合につ
いても本発明は有効であることはいうまでもない。
【００２７】（実施例４）高密度な多層基板を得るため
に内部導体とマッチングの良いセラミック材料の検討を
行った。基板材料に要求する項目として、第１に電気抵
抗の低いＡｇやＣｕ等導体材料、及び抵抗体やコンデン
サ材料と同時焼成できるように９００℃焼成可能である
こと。第２に従来のＨＩＣで使用されているアルミナ基
板に比べて誘電率が低いこと、即ち誘電率が９以下であ
ること。第３にはＡｇとＣｕの内部導体と同時焼成を行
った時、層間の絶縁性に優れ、かつ内部導体のある部分
と、ない部分で収縮率の差がないことがあげられる。層
間の信頼性は、２００ミクロンの絶縁層間に２×２mmの
対向電極を設け、恒温恒湿槽にて８５℃−８５％ＲＨの
環境下で、１００Ｖの電圧を印加して１０００時間放置
した後に室内に戻し、絶縁抵抗を測定して１０10Ω以上
保持しておれば○、それ以下であれば×として評価を行
った。基板の変形に関しては、定量的に表すために基板
変形率ΔＬを（数１）に定義する。
に内部導体とマッチングの良いセラミック材料の検討を
行った。基板材料に要求する項目として、第１に電気抵
抗の低いＡｇやＣｕ等導体材料、及び抵抗体やコンデン
サ材料と同時焼成できるように９００℃焼成可能である
こと。第２に従来のＨＩＣで使用されているアルミナ基
板に比べて誘電率が低いこと、即ち誘電率が９以下であ
ること。第３にはＡｇとＣｕの内部導体と同時焼成を行
った時、層間の絶縁性に優れ、かつ内部導体のある部分
と、ない部分で収縮率の差がないことがあげられる。層
間の信頼性は、２００ミクロンの絶縁層間に２×２mmの
対向電極を設け、恒温恒湿槽にて８５℃−８５％ＲＨの
環境下で、１００Ｖの電圧を印加して１０００時間放置
した後に室内に戻し、絶縁抵抗を測定して１０10Ω以上
保持しておれば○、それ以下であれば×として評価を行
った。基板の変形に関しては、定量的に表すために基板
変形率ΔＬを（数１）に定義する。
【００２８】
【数１】
【００２９】ここで、Ｌｃは内部導体がある部分の基板
の収縮率、Ｌｄは内部導体のない部分の収縮率である。
以上のようにして求めたΔＬが０．５％未満であれば○
の評価を与えた。以上の条件をほぼ満たす基板材料の組
成を（表２）に示す。
の収縮率、Ｌｄは内部導体のない部分の収縮率である。
以上のようにして求めたΔＬが０．５％未満であれば○
の評価を与えた。以上の条件をほぼ満たす基板材料の組
成を（表２）に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】表中のガラスＡ，ガラスＢの組成を（表
３）に示す。
３）に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】まず母ガラスについては、（表３）に示す
Ａ及びＢのガラス組成になるように調合した原料バッチ
を白金ルツボにいれ１５００〜１６００℃で２〜３時間
溶融後水中に入れ急冷した後ボールミルにて平均粒径が
約１．８ミクロンになるまで粉砕し、母ガラス粉末を得
た。（表２）中のNo.１〜５は、ガラスＡ粉末とアルミ
ナ粉末を重量比で６０／４０〜４０／６０まで混合比を
変化させたもので、No.６〜１０は、ガラスＢ粉末とア
ルミナ粉末を重量比で５５／４５〜３５／６５まで混合
比を変化させたもので、No.１１〜１３は、ガラスＢ粉
末とコーディエライト粉末を重量比で６０／４０〜４５
／５５まで混合比を変化させたものである。これらのセ
ラミック粉末を、アクリル系バインダーを用いグリーン
シート成形を行い、前記実験を行った。その結果を（表
４）に示す。
Ａ及びＢのガラス組成になるように調合した原料バッチ
を白金ルツボにいれ１５００〜１６００℃で２〜３時間
溶融後水中に入れ急冷した後ボールミルにて平均粒径が
約１．８ミクロンになるまで粉砕し、母ガラス粉末を得
た。（表２）中のNo.１〜５は、ガラスＡ粉末とアルミ
ナ粉末を重量比で６０／４０〜４０／６０まで混合比を
変化させたもので、No.６〜１０は、ガラスＢ粉末とア
ルミナ粉末を重量比で５５／４５〜３５／６５まで混合
比を変化させたもので、No.１１〜１３は、ガラスＢ粉
末とコーディエライト粉末を重量比で６０／４０〜４５
／５５まで混合比を変化させたものである。これらのセ
ラミック粉末を、アクリル系バインダーを用いグリーン
シート成形を行い、前記実験を行った。その結果を（表
４）に示す。
【００３４】
【表４】
【００３５】試料No.１０については層間の信頼性がＮ
Ｇであったが、これはガラス粉末３５重量部に対しフィ
ラー成分であるアルミナ粉末を６５重量部配合してお
り、フィラー成分が多すぎるために焼結が十分でなかっ
たと考察される。即ち試料No.１０を除くNo.１〜１３の
各成分の組成範囲、Ａｌ2Ｏ3 １３．９７〜６０重量
％、ＳｉＯ2 ２２．８〜５６．５２重量％、Ｂ2Ｏ3
２．３２〜５．１重量％、Ｎａ2Ｏ ０．６〜２．１重
量％、Ｋ2Ｏ ０．６〜１．５６重量％、ＣａＯ２．４
〜４．８重量％、ＭｇＯ ０．８４〜８．５３重量％、
ＰｂＯ ７．２〜１２重量％の組成範囲で総量１００重
量％となるように選んだ組成物であれば、信頼性に優
れ、かつ従来の多層基板に比べて内部導体とのマッチン
グ性の良い、高密度な多層基板が得られることが分かっ
た。
Ｇであったが、これはガラス粉末３５重量部に対しフィ
ラー成分であるアルミナ粉末を６５重量部配合してお
り、フィラー成分が多すぎるために焼結が十分でなかっ
たと考察される。即ち試料No.１０を除くNo.１〜１３の
各成分の組成範囲、Ａｌ2Ｏ3 １３．９７〜６０重量
％、ＳｉＯ2 ２２．８〜５６．５２重量％、Ｂ2Ｏ3
２．３２〜５．１重量％、Ｎａ2Ｏ ０．６〜２．１重
量％、Ｋ2Ｏ ０．６〜１．５６重量％、ＣａＯ２．４
〜４．８重量％、ＭｇＯ ０．８４〜８．５３重量％、
ＰｂＯ ７．２〜１２重量％の組成範囲で総量１００重
量％となるように選んだ組成物であれば、信頼性に優
れ、かつ従来の多層基板に比べて内部導体とのマッチン
グ性の良い、高密度な多層基板が得られることが分かっ
た。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明は、グリーンシート
の片側の面に、Ｔｇが８５℃以上のプラスチックフィル
ムが配置されたことを特徴とするため、この複合体のま
まハンドリングすれば、プラスチックフィルムが破れ易
く伸び易いグリーンシートを保護するとともに、フレー
ム等の余分な治具を不要とし、導体乾燥時の熱工程にお
いても寸法変化が小さく、ロールトウロールの工法も採
用できるので、セラミック回路基板の製造工程に於ける
グリーンシートのハンドリングを著しく向上し、高品質
で安価なセラミック多層基板を提供することができる。
また、ビア孔をレーザー光にて加工する際プラスチック
フィルム側から照射することにより、プラスチックフィ
ルムのビア孔周辺にチッピングが起こっても、プラスチ
ックフィルムは後工程で捨てられるので、グリーンシー
トには何等不都合は無い。よって、本構成であればビア
孔にレーザーが使用できるので生産性を著しく向上でき
るものである。さらに、多層基板用のグリーンシートは
厚みが薄いので、プラスチックフィルムで保護する効果
と、熱が加わる工程に於いても寸法変化が小さいので積
層精度が向上でき、ビア接続の信頼性も向上する効果を
有する本構成は、大変有効なものである。
の片側の面に、Ｔｇが８５℃以上のプラスチックフィル
ムが配置されたことを特徴とするため、この複合体のま
まハンドリングすれば、プラスチックフィルムが破れ易
く伸び易いグリーンシートを保護するとともに、フレー
ム等の余分な治具を不要とし、導体乾燥時の熱工程にお
いても寸法変化が小さく、ロールトウロールの工法も採
用できるので、セラミック回路基板の製造工程に於ける
グリーンシートのハンドリングを著しく向上し、高品質
で安価なセラミック多層基板を提供することができる。
また、ビア孔をレーザー光にて加工する際プラスチック
フィルム側から照射することにより、プラスチックフィ
ルムのビア孔周辺にチッピングが起こっても、プラスチ
ックフィルムは後工程で捨てられるので、グリーンシー
トには何等不都合は無い。よって、本構成であればビア
孔にレーザーが使用できるので生産性を著しく向上でき
るものである。さらに、多層基板用のグリーンシートは
厚みが薄いので、プラスチックフィルムで保護する効果
と、熱が加わる工程に於いても寸法変化が小さいので積
層精度が向上でき、ビア接続の信頼性も向上する効果を
有する本構成は、大変有効なものである。
【図１】本発明の第１の実施例に於けるグリーンシート
とプラスチックフィルムの複合体の断面図
とプラスチックフィルムの複合体の断面図
【図２】同実施例を使用したセラミック回路基板の一工
程における複合体の断面図
程における複合体の断面図
【図３】同実施例を使用したセラミック回路基板の他の
製造工程における複合体の断面図
製造工程における複合体の断面図
【図４】同実施例を使用したセラミック回路基板のさら
に他の製造工程を示す複合体の断面図
に他の製造工程を示す複合体の断面図
【図５】同実施例を使用したセラミック回路基板のさら
に他の製造工程を示す複合体の断面図
に他の製造工程を示す複合体の断面図
【図６】従来のセラミック回路基板の一製造工程におけ
るグリーンシートの斜視図
るグリーンシートの斜視図
【図７】従来のセラミック回路基板の他の製造工程にお
けるグリーンシートの断面図
けるグリーンシートの断面図
【図８】従来のセラミック回路基板の他の製造工程にお
けるグリーンシートの断面図
けるグリーンシートの断面図
１ グリーンシート ２ 位置決め孔 ３ ビア孔 ４ フレーム ５ プラスチックフィルム ６ ビア孔 ７ａ ビア導体 ７ｂ 導体パターン ８ レーザー光 ９ チッピング １０ 加工機 １１ ランドレスビア １２ ビアランド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−231789（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−32800（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 18/00 B32B 27/06 H05K 1/03 610 H05K 3/46
Claims (5)
- 【請求項１】 グリーンシートの片側の面に、ガラス転
移点温度が８５℃以上のプラスチックフィルムが配置さ
れたグリーンシートとプラスチックフィルムの複合体で
あって、前記プラスチックフィルムが、ポリフェニレン
サルファイド，ポリエーテルイミド，ポリエーテルサル
フォン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリイミドのい
ずれかを主成分とするフィルムであり、前記プラスチッ
クフィルムは、グリーンシートの焼成に先立ちグリーン
シートから剥離されるものであることを特徴とするグリ
ーンシートとプラスチックフィルムの複合体。 - 【請求項２】 グリーンシートの片側の面に、ガラス転
移点温度が８５℃以上のプラスチックフィルムが配置さ
れたグリーンシートとプラスチックフィルムの複合体で
あって、前記グリーンシートのセラミック成分が、Ａｌ
2Ｏ3 １３．９７〜６０重量％、ＳｉＯ2 ２２．８％〜
５６．５２重量％、Ｂ2Ｏ3 ２．３２〜５．１重量％、
Ｎａ2Ｏ ０．６〜２．１重量％、Ｋ2Ｏ ０．６〜１．
５６重量％，ＣａＯ ２．４〜４．８重量％、ＭｇＯ
０．８４〜８．５３重量％、ＰｂＯ ７．２〜１２重量
％の組成範囲で総量１００重量％となるように選んだ組
成物であり、前記プラスチックフィルムは、グリーンシ
ートの焼成に先立ちグリーンシートから剥離されるもの
であることを特徴とするグリーンシートとプラスチック
フィルムの複合体。 - 【請求項３】 ビア孔の孔あけ加工の工程が、グリーン
シートの片側の面に、プラスチックフィルムが配置され
た状態で、プラスチックフィルム側より行われることを
特徴とする請求項１または２に記載のグリーンシートと
プラスチックフィルムの複合体。 - 【請求項４】 ビア孔にビア導体を充填し、充填したビ
ア導体を乾燥する工程が、グリーンシートの片側の面
に、プラスチックフィルムが配置された状態で行われる
ことを特徴とする請求項３に記載のグリーンシートとプ
ラスチックフィルムの複合体。 - 【請求項５】 プラスチックフィルムが配置されていな
い他方の面上に、導体で配線パターンを形成し、さらに
その配線パターンを乾燥する工程を、前記プラスチック
フィルムが配置された状態で行われることを特徴とする
請求項１〜４の いずれかに記載のグリーンシートとプラ
スチックフィルムの複合体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4951591A JP3003241B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | グリーンシートとプラスチックフィルムの複合体 |
| DE69112119T DE69112119T2 (de) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Verbundplatte und Herstellungsverfahren von einer keramischen Leiterplatte unter Verwendung ersterer. |
| EP91107548A EP0456243B1 (en) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Composite sheet and a process for producing ceramic circuit board using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4951591A JP3003241B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | グリーンシートとプラスチックフィルムの複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286182A JPH04286182A (ja) | 1992-10-12 |
| JP3003241B2 true JP3003241B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=12833271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4951591A Expired - Lifetime JP3003241B2 (ja) | 1990-05-09 | 1991-03-14 | グリーンシートとプラスチックフィルムの複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003241B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5632800B2 (ja) | 2011-06-24 | 2014-11-26 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュールの製造方法 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP4951591A patent/JP3003241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5632800B2 (ja) | 2011-06-24 | 2014-11-26 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュールの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04286182A (ja) | 1992-10-12 |
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