JPH01190407A - グリンシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 厚いグリンシートの製造方法に関し、 ひび割れがなく、表面粗さの良好なグリンシートを形成
することを目的とし、 スラリーをドクタブレード法により成形してキャリアテ
ープ上にスラリーの１１９を作り、この薄膜を乾燥した
後に剥離してグリンシートを形成する工程において、溶
剤浸透性のフィルムをラミネートテープとしてスラリー
薄膜上に貼着、して使用し、乾燥させることによりグリ
ンシートを製造する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は厚さの厚いグリンシートの製造方法に関する。

大皿の情報を高速に処理する必要性から情報処理技術の
進歩は著しく、情報処理装置の主体を構成する半導体素
子を初め電手回路素子は小形化が推進されており、その
ため、か＼る素子特に半導体素子を装着する基板の単位
面積当たりの発熱量は増大している。

例えば、ＬＳＩの単位チップ当たりの発熱量は１０Ｗ程
度にまで達しており、そのため、これを搭載するパッケ
ージおよび放熱板などは耐熱性で絶縁抵抗が高いことが
必要で、アルミナ（α−Ａ　ｊ！　ｚＯｓ）などのセラ
ミックスが多用されている。

また放熱板など高熱伝導性を必要とする用途には窒化ア
ルミ（ＡＩｔＮ）や炭化硅素（Ｓｉ　Ｃ）など熱伝導度
の優れたセラミックスを原料とするセラミック基板が実
用化されつ−ある。

か−るセラミック成形品の製法にはホットプレス法など
各種の方法があるが、平ｔｏで大きな基板の形成にはド
ククブレード法を用いて必要とする大きさのグリンシー
トを作り、乾燥後に焼成してセラミックを作る方法が量
産に適し、−ａに使用されている。

〔従来の技術〕

ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどの半導体集積回路を搭載する基板
にはナルミナを用いた多層セラミック基板が用いられて
いる。

この単層のグリンシートの製法としてはアルミナ粉末に
可塑剤１分散剤および溶剤を加え、ボールミルを用いて
良く混練してスラリーとした後、ドクタブレード法によ
り成形して厚さが３００μｍ程度のグリンシートを形成
している。

そして、乾燥して表面が固化してからパイヤホールを打
ち抜き成形し、次にタングステン（Ｗ）ペーストなどの
導体ペーストをスクリーン印刷して導体パターンとバイ
ヤホールの穴埋めを行った後、か−るグリンシートを位
置合わせして積層し、加圧して一体化させた状態で高温
焼成することにより多層セラミック基板が作られている
。

然し、セラミック基板にはこのように薄いものとは限ら
ず、放熱板のようにｌｌｌｌ１１以上と厚いものがある
。

こ−で、ドクタブレード法は厚さが５０μｍ程度する間
隙（例えば３００μ−）を隔て＼ブレード（刃）を置き
、キャリアフィルムを移行させてスラリー溜めより間隙
厚のスラリーをキャリアフィルム上に塗布し、乾燥後に
剥茄することによりグリンシートが形成されている。

か−る工程において、グリンシートは相対湿度５０％、
温度２５℃程度の条件で乾燥することにより従って溶剤
の厚さ方向の濃度勾配が顕著となるために表面にひび割
れを生じる。

すなわち、内部は濡れているに拘らず表面は乾燥するた
めにひび割れを生じるのであり、従来の方法でひび割れ
の生じない限界は約３５０μｍである。

そのため、厚さがＩｇｕｍ以上の厚いグリンシートを形
成するには溶剤雰囲気中で減圧乾燥していたが、密閉容
器中で行うため作業性が悪（、乾燥に時間がか−り、ま
た製造歩留まりが悪いなどの問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上記したように、パッケージ材料のように厚さが１−
以上と厚いセラミック基板をドクタブレード法で形成す
る場合にはグリンシートの乾燥過程でひび割れが生じ易
く、これを避けるためには乾燥に長時間を要し、また製
造歩留まりが低いことが問題である。

〔Ｊ解決するための手段〕

上記の問題はドクタブレード法によりスラリーを成形し
てキャリアテープ上にスラリーの薄膜を作り、これを乾
燥した後に剥離してグリンシートを形成する工程におい
て、溶剤浸透性のフィルムをラミネートテープとしてス
ラリー薄膜上に貼着して使用し、乾燥さすて剥離しグリ
ンシートを製造することにより解決することができる。

〔作用〕

ドクタブレード法により厚いグリンシートを形成する場
合にひび割れ１反りなどが発生するが、これは溶剤の蒸
発状態に依存している。

すなわち、ひび割れは内部に較べて表面の乾燥が速いか
らであり、反りは表面と裏面では乾燥状態が異なるため
である。

そこで、発明者等はスラリー薄膜の上に溶剤浸透性のフ
ィルムを被覆して乾燥させればよいことに気付いた。

すなわち、キャリアフィルムと同様にスラリー薄膜の上
に溶剤浸透性の材料からなるラミネートフィルムを貼着
した状態で乾燥を行えばよい。

このようにすると、表面からの乾燥は行われるもの一１
表面の急速な乾燥を抑制することができ、従ってひび割
れの発生をなくすることが可能となる。

また、基板の反りは先に記したように表面と裏面との乾
燥状態の差に起因するものであるので、キャリアフィル
ムとしても溶剤浸透性フィルムを用いればこの発生を相
当程度に抑制することができる。

ニーで、溶剤浸透性フィルムとしては紙と多孔質性のを
機フィルムが挙げられるが、後者が適している。

この理由は、紙は溶剤を浸透させる性能は優れているが
、スラリーを構成するバインダ、可塑剤なども浸透させ
て、スラリー表面の組成を変え、また乾燥が終わって紙
を剥離する際にグリンシートの一部が紙に密着して剥ぎ
とられる傾向があるために平滑な表面状態を得ることは
難しい。

一方、有機フィルムとして６６ナイロンなどからなり、
微細孔の平均孔径が決まり、規定以上の大きさの分子は
通さないフィルムが限外濾過膜として市販されている。

そこで、溶剤のみを通し、バインダや可塑剤など分子量
の大きな液体は通さない限外濾過膜を使用して乾燥すれ
ば、表面が平滑でひび割れのないグリンシートを得るこ
とができる。

〔実施例〕

アルミナ（主構成材）　　　　　　・・・１００重量部
マグネシャ（添加材）　　　　　　　・・・０．２５　
〃ジブチルフタレート（可塑剤）　　　・・・８．０重
量部ポリビニルブチラール（バインダ）・・・４．０〃
フイシユオイル（分散剤）　　　　　・・・１．７〃エ
チルアルコール（溶剤）　　　　　・・・５０〃をボー
ルミルで良く混練してスラリーを形成し、これを従来の
ように厚さが５０μｍのマイラーをキャリアテープとし
てドクタブレード法で成形間隙を２Ｍまた成形速度を２
．５　ｍ／分に保ってスラリーを成形した。

そして、スラリー薄膜の表面に限外濾過膜、祇テープを
貼着したものとしないものとを作り、相対湿度５０％、
温度２５°Ｃで乾燥させ、剥離してグリンシートを形成
した。

この実施例で使用した限外濾過膜は分子量が約１０００
０以上のものは通過しないような微細孔がおいており、
溶剤（この場合エチルアルコール）は通すがポリビニル
ブチラール（略称ＰＶＢ）やジブチルツクレート（略称
ＤｎＰ）のようなものは通さないものであり、溶剤のみ
を除去する本発明の目的に適している。

表はこの結果を示すものである。

表 次に、このようにして形成したひび割れがなく平滑なグ
リンシートは次に大気で温度１６００℃で３時間に亙っ
て焼成することにより表面状態が良好でひび割れのない
セラミック基板を作ることができた。

〔発明の効果〕

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック粉末を主成分とし、可塑剤、分散剤お
   よび溶剤を加え、混練してスラリーを作り、該スラリー
   をドクタブレード法により成形してキャリアテープ上に
   スラリーの薄膜を作り、該薄膜を乾燥した後に剥離して
   グリンシートを形成する工程において、溶剤浸透性のフ
   ィルムをラミネートテープとして前記スラリー薄膜上に
   貼着して使用し、乾燥させることを特徴とするグリンシ
   ートの製造方法。
2. （２）前記の溶剤浸透性フィルムとして限外濾過膜を使
   用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のグ
   リンシートの製造方法。