JPH04107984A

JPH04107984A - セラミックス多層基板の製造方法

Info

Publication number: JPH04107984A
Application number: JP22688190A
Authority: JP
Inventors: Jun Monma; 旬門馬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1992-04-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、セラミックスグリーンシートを積層して同時
焼成するセラミックス多層基板の製造方法に関する。

（従来の技術）ハイブリッドＩＣは、基板表面を２次元的に利用する形
で発展してきた。しかし、ＩＣの高密度化の勢いは激し
く、より高い単位面積当たりの回路密度を実現する実装
形態として基板の多層化による３次元的回路構成が取入
れられている。

このような多層基板は、セラミックス層と導電層とが交
互に積層されたものであり、たとえば、あらかじめ導通
用のスルーホールを設けた未焼成のセラミックスシート
（以下、グリーンシートと称す。）にタングステンまた
はモリブデンなどを主成分とする導体ペーストを印刷し
、必要な層の数だけグリーンシートを重ねて上下方向の
一軸加圧により熱圧着した後、同時焼成する方法や、加
圧を高温下で行うことにより圧着と焼成を同時に行うホ
ットプレス法などにより作製されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、最近ではＬＳＩの高密度化にょって多層基板
の層数が増大してきており、この積層体を圧着するには
より高い圧力で圧着することが必要であった。

しかしながら、上述したような一軸加圧の方法では、高
い圧力をかけようとすると、一方向加圧のためグリーン
シートの厚み方向の収縮に伴って面方向に広がりが生じ
、寸法不良や回路パターンの歪みを招くという問題があ
った。

また、グリーンシート同士の接着力を向上させるために
スラリーを塗布したり（特開平１−１２０８８０号公報
参照）、グリーンシートに添加する可塑剤量を増やした
りする方法がある。

しかし、スラリーの塗布は工程数を増加させ、可塑剤の
増量はグリーンシートの変形を招き、圧着時に配線パタ
ーンの切断を生じさせる場合があった。

また、最近注目されている窒化アルミニウムセラミック
スは、放熱性が良く、高電気絶縁性、低熱膨張率などの
優れた特性を有することから、実装基板としての使用が
試みられ、特に、多層基板として窒化アルミニウムセラ
ミックスを使用する場合、特に層間の接合状態を改善す
ることが望まれていた。

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、配線パターンの精度を損なわずにグリーンシート
同士の接着強度を改善し、信頼性の向上を図ることので
きるセラミ・ソクス多層基板の製造方法を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のセラミックス多層基板の製造方法は、導体ペー
ストを所望の配線パターンに印刷したセラミックスグリ
ーンシートを積層して多層基板を製造するに際し、前記
グリーンシートへの可塑剤配合量を前記配線パターンの
密度に応じて調整し、この可塑剤配合量の異なるグリー
ンシートを積層することを特徴としている。

本発明において、可塑剤は、グリーンシートに形成する
配線パターンの密度が高い場合少なく配合し、配線パタ
ーンの密度が低いグリーンシートに対しては多く配合す
ることが好ましい。

配線パターンが高密度であるということは、グリーンシ
ート上に導体ペーストを多量に塗布する必要があり、塗
布工程におけるスキージの動きによって、グリーンシー
トが変形する場合が往々にしである。そこで、このよう
な層においてはグリーンシートの硬度を得るために可塑
剤量を低減する。

逆に、配線パターンが低密度であるということは、グリ
ーンシート上に塗布する導体ペーストの量が少なくてす
み、スキージによる圧力がそれほど大きく影響しない。

したがって、グリーンシートに可塑剤を多めに配合して
、グリーンシート同士の接着性を向上させるのである。

そして、これら可塑剤配合量の異なるグリーンシートを
積層すれば、変形防止と接着性向上とを同時に実現する
ことができる。

本発明に使用するセラミックスは、アルミナ、ジルコニ
アなどの酸化物系セラミックス、または窒化アルミニウ
ム、窒化ケイ素などの非酸化物系セラミックスなど、各
種のセラミックスを使用することが可能で、特に限定は
ない。

そして、これらのセラミックス粉末にたとえば焼結助剤
、有機系バインダーなどを適量添加し、ペースト状にし
た後、ドクターブレード法、ロール成形法などによって
セラミックスペーストをシート状に成形する。

また、グリーンシートに配合する可塑剤としてはジブチ
ルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯ
Ｐ）　、）リブチルフォスフェート（ＴＢＰ）などが挙
げられ、グリーンシート１００重量部に対して１〜２０
重量部の範囲で配合される。

そして、この範囲の中で、グリーンシートに塗布する導
体ペーストの量に応じて可塑剤の量を調整し、これらを
交互に積層する。

なお、このような可塑剤配合量の異なるグリーンシート
は必ずしも１枚ずつ交互に積層しなくてもよく、積層基
板の配線パターンに応じて所定の位置に介在させてもよ
い。

（作　用）本発明のセラミックス多層基板の製造方法によれば、グ
リーンシートに添加する可塑剤量をグリーンシートごと
に調整し、可塑剤量の多い層と、少ない層とを交互に積
層している。

すなわち、変形の生じやすい（可塑剤量の多い）シート
か変形しにくい（可塑剤量の少ない）シートで挟まれ、
接着性の高い（可塑剤量の多い）シートか接着力の低い
（可塑剤量の少ない）シートで挟まれていることになる
。

したがって、グリーンシート同士の接着力と、グリーン
シートの変形防止とが同時に実現され、多層基板の配線
ずれや層間の断線が防止される。

（実施例）次に、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

実施例第１図は、この実施例のセラミックス多層基板の製造方
法において使用するグリーンシートを示す図である。

はじめに、セラミックス粉末として窒化アルミニウム粉
末を使用し、所定量の焼結助剤、有機バインダを混合し
た。

そして、可塑剤としてジブチルフタレートを使用し、こ
れをグリーンシート１００重量部に対して４重量部配合
したものと、８重量部配合したものとの２種類の原料ス
ラリーを調整した。

この原料スラリーを用い、ドクターブレード法によって
厚さ　０．３ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを
成形した。

そして、第１図に示すように、可塑剤量の多いグリーン
シート１には微細でない低密度配線パターン３を形成し
、可塑剤量の少ないグリーンシート２には微細な高密度
配線パターン４を形′成した。

可塑剤量か多いということはグリーンシート自体か柔ら
かいということであり、なるべく導体ペースト塗布量を
少なくする。

また、可塑剤量が少ないということはグリーンシートが
堅く、多量の導体ペーストを塗布するために印刷スキー
ジを多数回動かしてもグリーンシートは変形しない。

そして、これら２種のグリーンシートを交互に積層し、
積層体を４０℃、１００　ｋｇ／　ｃｊで加圧し、熱圧
着した。

この後、熱圧着されたグリーンシートの積層体を１８０
０℃で、常圧焼成しセラミックス多層基板を作製した。

こうして得られたセラミックス多層基板は各層間の接合
力か高く、しかも基板の寸法精度が良好であった。

比較例実施例と同様の材料を用い、実施例と同じ可塑剤をグリ
ーンシート１００重量部に対して５重量部配合して、原
料スラリーを調整した。

そして、実施例と同様にグリーンシートを作製し、配線
パターンを形成した。

このように、可塑剤量の配合量が等しいグリーンシート
を積層した場合、形状精度的にはそれほど問題はないも
のの、配線パターン密度の高い層では層間の接着力が低
下していた。

このように、実施例の方法で作製したセラミックス多層
基板は、可塑剤の配合量の異なるグリーンシートを配線
パターンの密度に応じて積層することにより、基板の変
形を防ぎ、かつ層間の接着力も向上させることかできた
。

また、この実施例の方法は特に複雑な工程を必要とせず
、作業性にも優れていた。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明のセラミックス多層基板の
製造方法によれば、繁雑な作業を行わずに、グリーンシ
ート積層体の各層間での接着力を向上させ、かつ、セラ
ミックス多層基板の寸法精度を良好に維持することがで
きる。

そして、寸法精度の向上によって多層間配線のずれや断
線を防ぐことができるため、信頼性の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるセラミックス多層基板
を示す図である。１・・・・・・・・・グリーンシート（可塑剤高配合）
２・・・・・・・・・グリーンシート（可塑剤低配合）
３・・・・・・・・・低密度配線パターン４　・・・・高密度配線パターン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導体ペーストを所望の配線パターンに印刷したセ
ラミックスグリーンシートを積層して多層基板を製造す
るに際し、前記グリーンシートへの可塑剤配合量を前記配線パター
ンの密度に応じて調整し、この可塑剤配合量の異なるグ
リーンシートを積層することを特徴とするセラミックス
多層基板の製造方法。
（２）前記可塑剤を、前記配線パターンの密度が高いグ
リーンシートに対して少なく配合し、前記配線パターン
の密度が低いグリーンシートに対しては多く配合する請
求項１記載のセラミックス多層基板の製造方法。