JPH04296086A - セラミック多層基板用グリーンシートと、その製造方 法、および該グリーンシートを用いたセラミック多層基板の製造方法 - Google Patents
セラミック多層基板用グリーンシートと、その製造方 法、および該グリーンシートを用いたセラミック多層基板の製造方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路用のセラミッ
ク多層基板に用いる未焼成セラミックシート(グリーン
シート)と、その製造方法、およびこのグリーンシート
を用いて行うセラミック多層基板の製造方法に関するも
のである。
ク多層基板に用いる未焼成セラミックシート(グリーン
シート)と、その製造方法、およびこのグリーンシート
を用いて行うセラミック多層基板の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、コンピュータ、通信機器
、産業機器、電子交換機など多量の情報を処理する電子
装置類は、小型化、高信頼性、高速化の要求がきわめて
強く、このためには電子回路の実装密度を高めることが
必要である。これに伴い電子回路では、回路をモジュー
ル化して実装密度を高めることが重要となる。
、産業機器、電子交換機など多量の情報を処理する電子
装置類は、小型化、高信頼性、高速化の要求がきわめて
強く、このためには電子回路の実装密度を高めることが
必要である。これに伴い電子回路では、回路をモジュー
ル化して実装密度を高めることが重要となる。
【0003】このためには、ICチップを個別のパッケ
ージに収め、これをプリント基板に搭載する、という従
来の方式では高密度化は困難であり、今日では、これに
代わる新しい実装技術が種々開発されてきている。その
一つの手法として、多層配線基板上にIC、LSIをチ
ップの状態で直接に数多く搭載する、高密度実装技術が
有効な手法として実用化されている。
ージに収め、これをプリント基板に搭載する、という従
来の方式では高密度化は困難であり、今日では、これに
代わる新しい実装技術が種々開発されてきている。その
一つの手法として、多層配線基板上にIC、LSIをチ
ップの状態で直接に数多く搭載する、高密度実装技術が
有効な手法として実用化されている。
【0004】この多層配線用の基板としては、通常、高
密度化が容易で、熱放散性に優れているセラミック基板
が用いられる。このようなセラミック多層配線用には、
材質としてアルミナ基板が最も広く使われているが、そ
の他にも毒性が強いため多く使用されていないが熱伝導
性に優れたベリリヤ、新炭化珪素材、窒化アルミニウム
が提供されている。さらに、最近では、銅の融点より低
い結晶化温度を有する結晶化ガラス・セラミック等の低
温焼結可能なセラミック材も提供されるようになってき
ている。
密度化が容易で、熱放散性に優れているセラミック基板
が用いられる。このようなセラミック多層配線用には、
材質としてアルミナ基板が最も広く使われているが、そ
の他にも毒性が強いため多く使用されていないが熱伝導
性に優れたベリリヤ、新炭化珪素材、窒化アルミニウム
が提供されている。さらに、最近では、銅の融点より低
い結晶化温度を有する結晶化ガラス・セラミック等の低
温焼結可能なセラミック材も提供されるようになってき
ている。
【0005】このようなセラミック基板は、現在、もっ
ぱらグリーンテープ法により製造されている。グリーン
テープ法にはグリーンシートと呼称されるセラミック生
シートが用いられる。このグリーンシートの製造は、例
えば、アルミナ基板では、アルミナ粉末に焼結助剤とし
てSiO2 ,CaO,MgOなどのフラックス成分を
混合し、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えてボールミ
ルで充分に湿式混合してペースト状のスリップとした後
、キャリアテープ上に流しだし、これをドクターブレー
ドでかき取って均一な厚みのシート状とする。その後、
これを乾燥して溶剤を揮発させて可撓性のあるセラミッ
クス生シート(これが、グリーンシートと呼称されてい
るものである)をつくる。
ぱらグリーンテープ法により製造されている。グリーン
テープ法にはグリーンシートと呼称されるセラミック生
シートが用いられる。このグリーンシートの製造は、例
えば、アルミナ基板では、アルミナ粉末に焼結助剤とし
てSiO2 ,CaO,MgOなどのフラックス成分を
混合し、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えてボールミ
ルで充分に湿式混合してペースト状のスリップとした後
、キャリアテープ上に流しだし、これをドクターブレー
ドでかき取って均一な厚みのシート状とする。その後、
これを乾燥して溶剤を揮発させて可撓性のあるセラミッ
クス生シート(これが、グリーンシートと呼称されてい
るものである)をつくる。
【0006】このように、グリーンシートは、軟らかい
ため、加工が容易であるので、焼成前に機械加工される
。例えば、所定の大きさにスリットされ、その後、キャ
リアフィルムを剥離される。そして、多層基板を製造す
るには、さらに、このグリーンシートにパンチングなど
によりビアホール(via hole)をあけ、図1
に示すように、グリーンシート1のビアホール2に対応
したパターンを有するスクリーン3を用いて導体ペース
トでビアホール充填印刷を行う。その後、このグリーン
シート表面に導体ペーストにより回路を印刷し、これを
乾燥(120℃、5分)し、得られたグリーンシートを
絶縁層や他の必要数のシートと積層し、これを焼結(1
500〜1650℃)して、多層基板を得る。
ため、加工が容易であるので、焼成前に機械加工される
。例えば、所定の大きさにスリットされ、その後、キャ
リアフィルムを剥離される。そして、多層基板を製造す
るには、さらに、このグリーンシートにパンチングなど
によりビアホール(via hole)をあけ、図1
に示すように、グリーンシート1のビアホール2に対応
したパターンを有するスクリーン3を用いて導体ペース
トでビアホール充填印刷を行う。その後、このグリーン
シート表面に導体ペーストにより回路を印刷し、これを
乾燥(120℃、5分)し、得られたグリーンシートを
絶縁層や他の必要数のシートと積層し、これを焼結(1
500〜1650℃)して、多層基板を得る。
【0007】なお、かかるグリーンシートに関連する技
術については、以下のような刊行物に開示されている。
術については、以下のような刊行物に開示されている。
【0008】Swissらによる米国特許第4,153
,491号明細書は、有機物質のバインダー中に分散さ
れた高アルミナおよびガラスフリット組成物よりなるグ
リーンセラミックシート物質を開示している。
,491号明細書は、有機物質のバインダー中に分散さ
れた高アルミナおよびガラスフリット組成物よりなるグ
リーンセラミックシート物質を開示している。
【0009】米国特許第3,717,487号明細書に
おいてHurleyらはとりわけ、ポリメタクリレート
バイダー,溶媒および分散剤を含むスリップ(slip
)に分散されたAl2 O3 からなるセラミックスリ
ップ濃縮物を開示している。
おいてHurleyらはとりわけ、ポリメタクリレート
バイダー,溶媒および分散剤を含むスリップ(slip
)に分散されたAl2 O3 からなるセラミックスリ
ップ濃縮物を開示している。
【0010】米国特許第3,857,923号明細書に
おいてGardnerらは、ポリ(ビニルブチラール)
のようなバインダー中に分散されたムライトよりなるセ
ラミックグリーンテープを開示している。
おいてGardnerらは、ポリ(ビニルブチラール)
のようなバインダー中に分散されたムライトよりなるセ
ラミックグリーンテープを開示している。
【0011】米国特許第3,962,162号明細書に
おいてSchmankは、ポリエステルの溶液中に分散
されたAl2 O3 のような耐火物粉,交さ結合モノ
マー,フリーラジカル開始剤および離型剤よりなるグリ
ーンセラミックシートを作成するための成型用溶液を開
示している。
おいてSchmankは、ポリエステルの溶液中に分散
されたAl2 O3 のような耐火物粉,交さ結合モノ
マー,フリーラジカル開始剤および離型剤よりなるグリ
ーンセラミックシートを作成するための成型用溶液を開
示している。
【0012】Smithらへの米国特許第3,988,
405号明細書は、セラミック物質、とりわけガラスセ
ラミックをコモノマーの1つが重合可能なカルボン酸で
あるようなアクリルコポリマーラテックスの中に分散さ
せたものよりなる成型用組成物を開示している。
405号明細書は、セラミック物質、とりわけガラスセ
ラミックをコモノマーの1つが重合可能なカルボン酸で
あるようなアクリルコポリマーラテックスの中に分散さ
せたものよりなる成型用組成物を開示している。
【0013】Andersonらによる米国特許第4,
080,414号明細書および同第4,104,345
号明細書は、有機バインダーのための溶媒および非溶媒
の双方を含む成型用溶液から調整されるセラミックグリ
ーンシートに関するものである。
080,414号明細書および同第4,104,345
号明細書は、有機バインダーのための溶媒および非溶媒
の双方を含む成型用溶液から調整されるセラミックグリ
ーンシートに関するものである。
【0014】Eggerdingらによる米国特許第4
,272,500号明細書は、ポリビニルブチラールバ
インダー中に分散されたムライトおよびAl2 O3
の混合物よりなるセラミックグリーンテープに関するも
のである。
,272,500号明細書は、ポリビニルブチラールバ
インダー中に分散されたムライトおよびAl2 O3
の混合物よりなるセラミックグリーンテープに関するも
のである。
【0015】Smileyによる米国特許第4,183
,991号明細書は、0.1インチ(0.25cm)の
薄い充填された重合体シートを作成するためのポリマー
・イン・モノマーの溶液中の不活性充填物粒子の分散液
よりなる成型用混合物を開示している。
,991号明細書は、0.1インチ(0.25cm)の
薄い充填された重合体シートを作成するためのポリマー
・イン・モノマーの溶液中の不活性充填物粒子の分散液
よりなる成型用混合物を開示している。
【0016】Kumarらによる米国特許第4,301
,324号明細書は、セラミック物質がβ−勁輝石また
は菫青石のいずれかであるようなセラミックグリーンテ
ープを開示している。
,324号明細書は、セラミック物質がβ−勁輝石また
は菫青石のいずれかであるようなセラミックグリーンテ
ープを開示している。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】前記グリーンシートお
よびその製造方法においては、グリーンシートが薄いた
め、作業中にシートに亀裂が生じやすく、作業性が悪い
、という問題点がある。また、図1に示すように、グリ
ーンシート1のビアホール2の導体充填印刷時に、ビア
ホール2にスクリーン3のビアホール対応部3aを位置
合わせするが容易でなく、大量生産には難しい、という
問題点もある。
よびその製造方法においては、グリーンシートが薄いた
め、作業中にシートに亀裂が生じやすく、作業性が悪い
、という問題点がある。また、図1に示すように、グリ
ーンシート1のビアホール2の導体充填印刷時に、ビア
ホール2にスクリーン3のビアホール対応部3aを位置
合わせするが容易でなく、大量生産には難しい、という
問題点もある。
【0018】作業性については、ガイドフレームにグリ
ーンシートを張り付けて行うことも考えられるが、この
方法ではグリーンシートのロスが多くなり、コストの面
からも適しているとは言えない。
ーンシートを張り付けて行うことも考えられるが、この
方法ではグリーンシートのロスが多くなり、コストの面
からも適しているとは言えない。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために、鋭意研究を重ねたところ、次のような
知見を得るに至った。
解決するために、鋭意研究を重ねたところ、次のような
知見を得るに至った。
【0020】グリーンシートを得て、所定の大きさにス
リットした後、従来のようにキャリアフィルムを剥離せ
ずに、ビアホールをあけ、その後、前記キャリアフィル
ムをスクリーンとして用い、導体ペーストによりビアホ
ールをスクリーン印刷で充填し、セラミック側に回路を
印刷し、乾燥して、その後で、初めてキャリアフィルム
を剥し、後は従来と同様に処理すれば、セラミック基板
の製造工程において、グリーンシートに与える損傷を低
減することができ、シートに亀裂などが生じることを防
止することができる。また、ビアホールの充填工程にお
いては、セラミックシートと同様にキャリアフィルムに
も同じ大きさの孔が形成されているため、キャリアフィ
ルムをスクリーンの代りにして印刷することができ、そ
の結果、ビアホール充填印刷時において、スクリーンの
位置合わせを行う必要がなくなり、製造工程を簡単化す
ることができる。
リットした後、従来のようにキャリアフィルムを剥離せ
ずに、ビアホールをあけ、その後、前記キャリアフィル
ムをスクリーンとして用い、導体ペーストによりビアホ
ールをスクリーン印刷で充填し、セラミック側に回路を
印刷し、乾燥して、その後で、初めてキャリアフィルム
を剥し、後は従来と同様に処理すれば、セラミック基板
の製造工程において、グリーンシートに与える損傷を低
減することができ、シートに亀裂などが生じることを防
止することができる。また、ビアホールの充填工程にお
いては、セラミックシートと同様にキャリアフィルムに
も同じ大きさの孔が形成されているため、キャリアフィ
ルムをスクリーンの代りにして印刷することができ、そ
の結果、ビアホール充填印刷時において、スクリーンの
位置合わせを行う必要がなくなり、製造工程を簡単化す
ることができる。
【0021】そのためにキャリアフィルムに要求される
特性を検討したところ、次のような特性が必要であるこ
とが判明した。
特性を検討したところ、次のような特性が必要であるこ
とが判明した。
【0022】i) ビアパンチング性がよいこと。
【0023】ii) ガラス転移点(Tg)が、90
℃以上であること。
℃以上であること。
【0024】iii) 90℃以下における寸法の熱
安定性がよいこと。
安定性がよいこと。
【0025】iv) 耐有機溶剤性、耐湿性がよいこ
と。
と。
【0026】このような特性を有するフィルムを多くの
実験検討により探求したところ、ポリイミドフィルム,
ポリエーテルイミドフィルム,ポリフェニレンスルフィ
ドフィルム,ポリエーテルスルフォンフィルムのいずれ
かのポリマーフィルムが好適であることが判明した。
実験検討により探求したところ、ポリイミドフィルム,
ポリエーテルイミドフィルム,ポリフェニレンスルフィ
ドフィルム,ポリエーテルスルフォンフィルムのいずれ
かのポリマーフィルムが好適であることが判明した。
【0027】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
ものである。
ものである。
【0028】すなわち、本発明のグリーンシートは、そ
のキャリアフィルムが、ガラス転移点が90℃以上で熱
膨張係数が6. 0×10−5cm/cm℃以下、耐有
機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムであること
を特徴とするものであり、このポリマーフィルムは具体
的にはポリイミドフィルム,ポリエーテルイミドフィル
ム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,ポリエーテル
スルフォンフィルムのいずれかである。
のキャリアフィルムが、ガラス転移点が90℃以上で熱
膨張係数が6. 0×10−5cm/cm℃以下、耐有
機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムであること
を特徴とするものであり、このポリマーフィルムは具体
的にはポリイミドフィルム,ポリエーテルイミドフィル
ム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,ポリエーテル
スルフォンフィルムのいずれかである。
【0029】また、本発明のグリーンシートの製造方法
は、セラミック粉末に、焼結助剤を混合し、有機バイン
ダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペースト状のス
リップとし、これをキャリアテープ上に流し出して均一
な厚みのシート状とした後、乾燥して溶剤を揮発させて
可撓性のあるグリーンシートを得るに際して、前記キャ
リアフィルムとして、ガラス転移点が90℃以上で熱膨
張係数が6. 0×10−5cm/cm℃以下、耐有機
溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムを使用するこ
とを特徴とするものであり、前記ポリマーフィルムとし
て具体的には、ポリイミドフィルム,ポリエーテルイミ
ドフィルム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,ポリ
エーテルスルフォンフィルムのいずれかを用いる。
は、セラミック粉末に、焼結助剤を混合し、有機バイン
ダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペースト状のス
リップとし、これをキャリアテープ上に流し出して均一
な厚みのシート状とした後、乾燥して溶剤を揮発させて
可撓性のあるグリーンシートを得るに際して、前記キャ
リアフィルムとして、ガラス転移点が90℃以上で熱膨
張係数が6. 0×10−5cm/cm℃以下、耐有機
溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムを使用するこ
とを特徴とするものであり、前記ポリマーフィルムとし
て具体的には、ポリイミドフィルム,ポリエーテルイミ
ドフィルム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,ポリ
エーテルスルフォンフィルムのいずれかを用いる。
【0030】さらに、本発明のセラミック多層基板の製
造方法は、セラミック粉末に、焼結助剤を混合し、有機
バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペースト
状のスリップとし、このペースト状のスリップを、ガラ
ス転移点が90℃以上で熱膨張係数が6. 0×10−
5cm/cm℃以下、耐有機溶剤性、耐湿性に優れたポ
リマーフィルムからなるキャリアテープ上に流し出して
均一な厚みのシート状とし、このシートを乾燥し、溶剤
を揮発させて可撓性のあるグリーンシートとし、このグ
リーンシートを所定の大きさにスリットするとともに、
その所定位置にビアホールを形成し、このビアホールを
有するグリーンシートのキャリアフィルム側からこのキ
ャリアフィルムをスクリーンとして導体ペーストによる
ビアホール充填印刷を行い、このビアホール充填の終了
したグリーンシートのセラミック面に回路を印刷し、乾
燥した後、このグリーンシートのキャリアフィルムを剥
し、このキャリアフィルムを剥し終ったグリーンシート
を他のシートと積層し、これを焼成する、ことを特徴と
する。このセラミック多層基板の製造方法において、前
記ポリマーフィルムとして具体的には、ポリイミドフィ
ルム,ポリエーテルイミドフィルム,ポリフェニレンス
ルフィドフィルム,ポリエーテルスルフォンフィルムの
いずれかを用いる。
造方法は、セラミック粉末に、焼結助剤を混合し、有機
バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペースト
状のスリップとし、このペースト状のスリップを、ガラ
ス転移点が90℃以上で熱膨張係数が6. 0×10−
5cm/cm℃以下、耐有機溶剤性、耐湿性に優れたポ
リマーフィルムからなるキャリアテープ上に流し出して
均一な厚みのシート状とし、このシートを乾燥し、溶剤
を揮発させて可撓性のあるグリーンシートとし、このグ
リーンシートを所定の大きさにスリットするとともに、
その所定位置にビアホールを形成し、このビアホールを
有するグリーンシートのキャリアフィルム側からこのキ
ャリアフィルムをスクリーンとして導体ペーストによる
ビアホール充填印刷を行い、このビアホール充填の終了
したグリーンシートのセラミック面に回路を印刷し、乾
燥した後、このグリーンシートのキャリアフィルムを剥
し、このキャリアフィルムを剥し終ったグリーンシート
を他のシートと積層し、これを焼成する、ことを特徴と
する。このセラミック多層基板の製造方法において、前
記ポリマーフィルムとして具体的には、ポリイミドフィ
ルム,ポリエーテルイミドフィルム,ポリフェニレンス
ルフィドフィルム,ポリエーテルスルフォンフィルムの
いずれかを用いる。
【0031】
【作用】本発明によれば、セラミック多層基板製造用グ
リーンシートの製造工程におけるグリーンシートの損傷
を低減し、セラミック多層基板の製造工程を簡略化する
ことができる。
リーンシートの製造工程におけるグリーンシートの損傷
を低減し、セラミック多層基板の製造工程を簡略化する
ことができる。
【0032】
【実施例】本発明のグリーンシートは、セラミック多層
基板の製造において、ビアホールのパンチング時に、セ
ラミックシートと同時にそのキャリアフィルムが穿孔さ
れる。そして、このキャリアフィルムは、ビアホール充
填印刷時にスクリーンマスクとして用いられるために、
パンチング性が良くない場合は、すなわち、パンチング
後、キャリアフィルムにバリ等のビアホール充填印刷を
困難にする不良が存在することは、基板製造において致
命的な問題となる。この点から、基板の製造工程に用い
られるグリーンシートのキャリアフィルムの条件として
、ビアパンチング性は最も重要な特性の一つである。
基板の製造において、ビアホールのパンチング時に、セ
ラミックシートと同時にそのキャリアフィルムが穿孔さ
れる。そして、このキャリアフィルムは、ビアホール充
填印刷時にスクリーンマスクとして用いられるために、
パンチング性が良くない場合は、すなわち、パンチング
後、キャリアフィルムにバリ等のビアホール充填印刷を
困難にする不良が存在することは、基板製造において致
命的な問題となる。この点から、基板の製造工程に用い
られるグリーンシートのキャリアフィルムの条件として
、ビアパンチング性は最も重要な特性の一つである。
【0033】また、基板の製造では、ビアホール充填印
刷、回路印刷の後のグリーンシートの乾燥が、キャリア
フィルムが付いたままの状態で行われるため、キャリア
フィルムの熱安定性が重要となる。グリーンテープ用の
導体ペーストの乾燥温度(6142D,6144D,6
141D,6143D等)は、キャリアフィルム付きの
工程では、80℃〜90℃が適当であるので、この範囲
でキャリアフィルムがガラス転移しないことが必要であ
る。したがって、キャリアフィルムは、そのガラス転移
温度Tgが90℃以上であるのものが要求される。また
、ガラス転移温度が90℃以上のフィルムでも、90℃
以下において熱膨張係数の大きいフィルムは、導体ペー
ストの乾燥中にグリーンシートとの寸法変化差からグリ
ーンシートから剥がれてしまう危険性があるため、この
点においても注意を払う必要があり、この場合の熱膨張
係数は6.0×10−5cm/cm℃以下である必要が
ある。
刷、回路印刷の後のグリーンシートの乾燥が、キャリア
フィルムが付いたままの状態で行われるため、キャリア
フィルムの熱安定性が重要となる。グリーンテープ用の
導体ペーストの乾燥温度(6142D,6144D,6
141D,6143D等)は、キャリアフィルム付きの
工程では、80℃〜90℃が適当であるので、この範囲
でキャリアフィルムがガラス転移しないことが必要であ
る。したがって、キャリアフィルムは、そのガラス転移
温度Tgが90℃以上であるのものが要求される。また
、ガラス転移温度が90℃以上のフィルムでも、90℃
以下において熱膨張係数の大きいフィルムは、導体ペー
ストの乾燥中にグリーンシートとの寸法変化差からグリ
ーンシートから剥がれてしまう危険性があるため、この
点においても注意を払う必要があり、この場合の熱膨張
係数は6.0×10−5cm/cm℃以下である必要が
ある。
【0034】かかる点に照らしてみると、従来のキャリ
アフィルムであったポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムは、ビアパンチングの打ち抜き性が悪く、
パンチング工程後、バリなどの不良が多発する。また、
そのガラス転移点が70℃以下と極めて低いため、本発
明が目的とするキャリアフィルム付きの製造工程には不
向きであった。
アフィルムであったポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムは、ビアパンチングの打ち抜き性が悪く、
パンチング工程後、バリなどの不良が多発する。また、
そのガラス転移点が70℃以下と極めて低いため、本発
明が目的とするキャリアフィルム付きの製造工程には不
向きであった。
【0035】前記のようなキャリアフィルムに必要な特
性を満たす可能性のあるポリマーフィルムとして、ポリ
イミド(PI)フィルム75μm,ポリエーテルイミド
(PEI)フィルム75μm,ポリカーボネート(PC
)フィルム75μm,ポリフェニレンスルフィド(PP
S)フィルム75μm,ポリエーテルスルフォン(PE
S)フィルム75μm,ポリアクリレート(PAR)フ
ィルム75μm,ポリスルフォン(PSF)フィルム7
0μm,ポリエチレンテレフタレート(PET)フィル
ム75μmの8種類のフィルムを挙げて、以下のような
性能試験を行った。
性を満たす可能性のあるポリマーフィルムとして、ポリ
イミド(PI)フィルム75μm,ポリエーテルイミド
(PEI)フィルム75μm,ポリカーボネート(PC
)フィルム75μm,ポリフェニレンスルフィド(PP
S)フィルム75μm,ポリエーテルスルフォン(PE
S)フィルム75μm,ポリアクリレート(PAR)フ
ィルム75μm,ポリスルフォン(PSF)フィルム7
0μm,ポリエチレンテレフタレート(PET)フィル
ム75μmの8種類のフィルムを挙げて、以下のような
性能試験を行った。
【0036】(a)ビアホール穿孔性(V.P.):1
00μm,150μm,200μmの各直径寸法(b)
熱膨張係数(T.E.C.) (c)ガラス転移温度(Tg) (d)耐有機溶剤性(S.D.):1,1,1−トリク
ロロエタンに対する。
00μm,150μm,200μmの各直径寸法(b)
熱膨張係数(T.E.C.) (c)ガラス転移温度(Tg) (d)耐有機溶剤性(S.D.):1,1,1−トリク
ロロエタンに対する。
【0037】(e)耐湿性(H.D.S.):カタログ
値 これらの試験結果を表1、2に示した。これらの表から
明らかなように、本発明のグリーンシートに用いるキャ
リアフィルムとして好適なポリマーフィルムは、ポリイ
ミドフィルム,ポリエーテルイミドフィルム,ポリフェ
ニレンスルフィドフィルム,ポリエーテルスルフォンフ
ィルムのいずれかである。
値 これらの試験結果を表1、2に示した。これらの表から
明らかなように、本発明のグリーンシートに用いるキャ
リアフィルムとして好適なポリマーフィルムは、ポリイ
ミドフィルム,ポリエーテルイミドフィルム,ポリフェ
ニレンスルフィドフィルム,ポリエーテルスルフォンフ
ィルムのいずれかである。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】次に、本発明におけるグリーンシートの製
造方法を説明する。
造方法を説明する。
【0041】セラミック材料としては、従来同様、アル
ミナ、ベリリヤ、新炭化珪素材、窒化アルミニウム、さ
らには、結晶化ガラス・セラミック等の低温焼結可能な
セラミック材等を用いることができる。
ミナ、ベリリヤ、新炭化珪素材、窒化アルミニウム、さ
らには、結晶化ガラス・セラミック等の低温焼結可能な
セラミック材等を用いることができる。
【0042】セラミック材料の粉体原料をスリップとす
るに際しては、通常有機結合剤,可塑剤,溶剤およびそ
の他の添加剤と共に混練してスリップを作成する。有機
結合剤としては有機高分子結合剤が好ましい。
るに際しては、通常有機結合剤,可塑剤,溶剤およびそ
の他の添加剤と共に混練してスリップを作成する。有機
結合剤としては有機高分子結合剤が好ましい。
【0043】有機高分子結合剤としては、例えばポリビ
ニルブチラール,ポリビニルアセテート,ポリビニルア
ルコールなどのビニル系ポリマー,メチルセルロース,
エチルセルロース,ヒドロキシエチルセルロース,メチ
ルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロール系ポリ
マー,アタクティックポリプロピレン,ポリエチレン,
ポリメチルシロキサン,ポリメチルフェニルシロキサン
等のシリコーン系ポリマー,ポリスチレン,ブタジエン
−スチレンコポリマー,ポリビニルピロリドンポリアミ
ド,高分子量ポリエーテル,エチレンオキサイドプロピ
レンオキサイドコポリマー,ポリアクリルアミドなどの
種々のポリマーの他に、ポリアクリル酸ナトリウム,ポ
リアルキルアクリレート,ポリアルキルメタクリレート
,アルキルアリレートアルキルメタクリレートコポリマ
ー,エチルメタクリレートメチルアクリレールコポリマ
ー,エチルアクリレートメチルメタクリレートメタクリ
ル酸三元コポリマーなどのアクリル系ポリマー等が使用
できる。
ニルブチラール,ポリビニルアセテート,ポリビニルア
ルコールなどのビニル系ポリマー,メチルセルロース,
エチルセルロース,ヒドロキシエチルセルロース,メチ
ルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロール系ポリ
マー,アタクティックポリプロピレン,ポリエチレン,
ポリメチルシロキサン,ポリメチルフェニルシロキサン
等のシリコーン系ポリマー,ポリスチレン,ブタジエン
−スチレンコポリマー,ポリビニルピロリドンポリアミ
ド,高分子量ポリエーテル,エチレンオキサイドプロピ
レンオキサイドコポリマー,ポリアクリルアミドなどの
種々のポリマーの他に、ポリアクリル酸ナトリウム,ポ
リアルキルアクリレート,ポリアルキルメタクリレート
,アルキルアリレートアルキルメタクリレートコポリマ
ー,エチルメタクリレートメチルアクリレールコポリマ
ー,エチルアクリレートメチルメタクリレートメタクリ
ル酸三元コポリマーなどのアクリル系ポリマー等が使用
できる。
【0044】当然のことながら有機高分子結合剤として
のポリマーの性質を改善する目的で上述のポリマーのモ
ノマー,オリゴマーおよび低分子量重合体を添加しても
よい。
のポリマーの性質を改善する目的で上述のポリマーのモ
ノマー,オリゴマーおよび低分子量重合体を添加しても
よい。
【0045】可塑剤としてはジエチルフタレート,ジブ
チルフタレート,ブチルベンジルフタレート,ジペンジ
ルフタレート,アルキルフォスフェート,ポリアルキレ
ングリコール,ポリエチレンオキサイド,ヒドロキシエ
チル化アルキルフェノール,トリクレジルフォスフェー
ト,トリエチレングリコールジアセテート,ポリエステ
ル系可塑剤等の可塑剤が使用する高分子に合せて1種ま
たは2種以上の組合せで用いられる。
チルフタレート,ブチルベンジルフタレート,ジペンジ
ルフタレート,アルキルフォスフェート,ポリアルキレ
ングリコール,ポリエチレンオキサイド,ヒドロキシエ
チル化アルキルフェノール,トリクレジルフォスフェー
ト,トリエチレングリコールジアセテート,ポリエステ
ル系可塑剤等の可塑剤が使用する高分子に合せて1種ま
たは2種以上の組合せで用いられる。
【0046】溶剤としては、アセトン、キシレン、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、メチルエチル
ケトン、1,1,1−トリクロロエタン、テトラクロロ
エチレン、アミルアセテート、2,2,4−トリエチル
ペンタンジオール−1,3−モノイソブチレート、トル
エン、メチレンクロライド、フッ化炭素系溶剤が、使用
する高分子に合せて1種または2種以上の組合せで用い
られる。その他の添加剤としては分散剤,凝集防止剤,
湿潤剤,離型剤,消泡剤,レベリング促進剤,ピンホー
ル防止剤等の種々の添加剤を、目的に合せて適宜1種ま
たは2種以上の組合せで用いることができる。スリップ
組成に関しては上述の諸材料に限定するものではない。
ノール、エタノール、イソプロパノール、メチルエチル
ケトン、1,1,1−トリクロロエタン、テトラクロロ
エチレン、アミルアセテート、2,2,4−トリエチル
ペンタンジオール−1,3−モノイソブチレート、トル
エン、メチレンクロライド、フッ化炭素系溶剤が、使用
する高分子に合せて1種または2種以上の組合せで用い
られる。その他の添加剤としては分散剤,凝集防止剤,
湿潤剤,離型剤,消泡剤,レベリング促進剤,ピンホー
ル防止剤等の種々の添加剤を、目的に合せて適宜1種ま
たは2種以上の組合せで用いることができる。スリップ
組成に関しては上述の諸材料に限定するものではない。
【0047】スリップの混練は、ボールミル,サンドミ
ル,ビーズミル,振動ミル等の通常のミリング方法が適
用できる。無機粉体の粒径は、平均粒径で1μm〜10
μmの範囲が一般的であるが、これに限定するものでは
ない。但し粒径が大きいと焼結密度が上がりにくく、焼
結後の表面平滑性が悪くなり、反対に粒径が小さすぎる
と粘度が高くなり、スリップの作製が困難になったり、
添加する有機高分子結合剤の量を多く必要とし、結果的
に焼結不良をおこしたり、焼結密度が上がらなかったり
する。そのため平均粒径は適切に選択する必要がある。
ル,ビーズミル,振動ミル等の通常のミリング方法が適
用できる。無機粉体の粒径は、平均粒径で1μm〜10
μmの範囲が一般的であるが、これに限定するものでは
ない。但し粒径が大きいと焼結密度が上がりにくく、焼
結後の表面平滑性が悪くなり、反対に粒径が小さすぎる
と粘度が高くなり、スリップの作製が困難になったり、
添加する有機高分子結合剤の量を多く必要とし、結果的
に焼結不良をおこしたり、焼結密度が上がらなかったり
する。そのため平均粒径は適切に選択する必要がある。
【0048】スリップのコーティング方法としては通常
行われているカーテンコート,エアナイフコート,ブレ
ードコート,エクストルージョンコート,ロールコート
等の方法を、スリップの粘度やコーティング膜厚に合せ
て選択すればよい。
行われているカーテンコート,エアナイフコート,ブレ
ードコート,エクストルージョンコート,ロールコート
等の方法を、スリップの粘度やコーティング膜厚に合せ
て選択すればよい。
【0049】コーティングにおけるキャリアフィルムは
、ビアパンチング性,寸法安定性,耐有機溶剤性等の前
記特性を考慮して、ポリイミドフィルム,ポリエーテル
イミドフィルム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,
ポリエーテルスルフォンフィルムのいずれかのポリマー
フィルムを用いる。
、ビアパンチング性,寸法安定性,耐有機溶剤性等の前
記特性を考慮して、ポリイミドフィルム,ポリエーテル
イミドフィルム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,
ポリエーテルスルフォンフィルムのいずれかのポリマー
フィルムを用いる。
【0050】コーティング後は、従来同様、乾燥して溶
剤を揮発させて、本発明のグリーンシートを得る。
剤を揮発させて、本発明のグリーンシートを得る。
【0051】次に、前記グリーンシートを用いて行う本
発明のセラミック多層基板の製造方法を説明する。
発明のセラミック多層基板の製造方法を説明する。
【0052】まず、セラミック粉末に、焼結助剤を混合
し、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合して
ペースト状のスリップとする。
し、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合して
ペースト状のスリップとする。
【0053】前記したように、このペースト状のスリッ
プを、ポリイミドフィルム,ポリエーテルイミドフィル
ム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,ポリエーテル
スルフォンフィルムのいずれかであるキャリアテープ上
に流し出して均一な厚みのシート状とし、このシートを
乾燥し、溶剤を揮発させて可撓性のあるグリーンシート
とする。
プを、ポリイミドフィルム,ポリエーテルイミドフィル
ム,ポリフェニレンスルフィドフィルム,ポリエーテル
スルフォンフィルムのいずれかであるキャリアテープ上
に流し出して均一な厚みのシート状とし、このシートを
乾燥し、溶剤を揮発させて可撓性のあるグリーンシート
とする。
【0054】このようにして得たグリーンシートを所定
の大きさにスリットするとともに、その所定位置にキャ
リアフィルムを付けたままでパンチングによりビアホー
ルを形成する。その結果、図2に示すように、グリーン
シート10にビアホール11が形成されると共に、この
グリーンシート10に付着しているキャリアフィルム1
2にも同時にビアホール11と同じ大きさの孔12a
が形成される。
の大きさにスリットするとともに、その所定位置にキャ
リアフィルムを付けたままでパンチングによりビアホー
ルを形成する。その結果、図2に示すように、グリーン
シート10にビアホール11が形成されると共に、この
グリーンシート10に付着しているキャリアフィルム1
2にも同時にビアホール11と同じ大きさの孔12a
が形成される。
【0055】次に、図2に示すように、グリーンシート
10のキャリアフィルム12側にこのグリーンシート1
0の周辺を覆う程度のスクリーン13を設置し、ビアホ
ール11を有するグリーンシート10のキャリアフィル
ム12側からこのキャリアフィルム12をビアマスクと
して導体ペーストによるビアホール充填印刷を行う。続
いて、このグリーンシート10のセラミック面に従来と
同様の導体ペーストを用いて回路を印刷し、乾燥した後
、このグリーンシート10のキャリアフィルム12を剥
す。
10のキャリアフィルム12側にこのグリーンシート1
0の周辺を覆う程度のスクリーン13を設置し、ビアホ
ール11を有するグリーンシート10のキャリアフィル
ム12側からこのキャリアフィルム12をビアマスクと
して導体ペーストによるビアホール充填印刷を行う。続
いて、このグリーンシート10のセラミック面に従来と
同様の導体ペーストを用いて回路を印刷し、乾燥した後
、このグリーンシート10のキャリアフィルム12を剥
す。
【0056】このようにしてキャリアフィルムを剥し終
ったグリーンシート10を絶縁シートや回路の印刷され
た他のシートと積層し、これを焼成して、セラミック多
層基板を得る。
ったグリーンシート10を絶縁シートや回路の印刷され
た他のシートと積層し、これを焼成して、セラミック多
層基板を得る。
【0057】
【発明の効果】本発明のグリーンシートに用いるキャリ
アフィルムは、i)ビアパンチング性がよい、ii)ガ
ラス転移点(Tg)が、90℃以上である、iii)9
0℃以下における寸法の熱安定性がよい、iv)耐有機
溶剤性、耐湿性がよい、という特性を有しているので、
グリーンシートを得て、所定の大きさにスリットした後
、従来のようにキャリアフィルムを剥離せずに、良好な
ビアホールをあけることができる。そして、その後、前
記キャリアフィルムをスクリーンとして用い、導体ペー
ストによりビアホールをスクリーン印刷で充填すること
ができる。続いて、セラミック側に回路を印刷し、乾燥
して、その後で、初めてキャリアフィルムを剥し、後は
従来と同様に処理すれば、セラミック基板の製造工程に
おいて、グリーンシートに与える損傷を低減することが
でき、シートに亀裂などが生じることを防止することが
できる。また、前記したように、ビアホールの充填工程
においては、セラミックシートと同様にキャリアフィル
ムにも同じ大きさの孔が形成されているため、キャリア
フィルムをスクリーンの代りにして印刷することができ
、その結果、ビアホール充填印刷時において、スクリー
ンの位置合わせを行う必要がなくなり、製造工程を簡単
化することができる。
アフィルムは、i)ビアパンチング性がよい、ii)ガ
ラス転移点(Tg)が、90℃以上である、iii)9
0℃以下における寸法の熱安定性がよい、iv)耐有機
溶剤性、耐湿性がよい、という特性を有しているので、
グリーンシートを得て、所定の大きさにスリットした後
、従来のようにキャリアフィルムを剥離せずに、良好な
ビアホールをあけることができる。そして、その後、前
記キャリアフィルムをスクリーンとして用い、導体ペー
ストによりビアホールをスクリーン印刷で充填すること
ができる。続いて、セラミック側に回路を印刷し、乾燥
して、その後で、初めてキャリアフィルムを剥し、後は
従来と同様に処理すれば、セラミック基板の製造工程に
おいて、グリーンシートに与える損傷を低減することが
でき、シートに亀裂などが生じることを防止することが
できる。また、前記したように、ビアホールの充填工程
においては、セラミックシートと同様にキャリアフィル
ムにも同じ大きさの孔が形成されているため、キャリア
フィルムをスクリーンの代りにして印刷することができ
、その結果、ビアホール充填印刷時において、スクリー
ンの位置合わせを行う必要がなくなり、製造工程を簡単
化することができる。
【図1】従来のセラミック多層基板の製造におけるビア
ホールの充填印刷工程を示す断面図である。
ホールの充填印刷工程を示す断面図である。
【図2】本発明のセラミック多層基板の製造におけるビ
アホールの充填印刷工程を示す断面図である。
アホールの充填印刷工程を示す断面図である。
1 従来のグリーシート
2 従来のグリーンシートのビアホール3 従来の
ビアホール充填印刷工程で用いるスクリーン3a 前
記スクリーンのビアホール対応孔10 本発明のグリ
ーンシート 11 本発明のグリーンシートのビアホール12
本発明のグリーンシートに付着しているキャリアフィル
ム 12a 前記ビアホールと同時穿孔されたキャリアフ
ィルムの孔 13 本発明のビアホール充填印刷工程で用いるスク
リーン
ビアホール充填印刷工程で用いるスクリーン3a 前
記スクリーンのビアホール対応孔10 本発明のグリ
ーンシート 11 本発明のグリーンシートのビアホール12
本発明のグリーンシートに付着しているキャリアフィル
ム 12a 前記ビアホールと同時穿孔されたキャリアフ
ィルムの孔 13 本発明のビアホール充填印刷工程で用いるスク
リーン
Claims (6)
- 【請求項1】 キャリアテープ上に均一な厚みの未焼
成セラミックシートが形成されてなるセラミック多層基
板用グリーンシートにおいて、前記キャリアテープを構
成するキャリアフィルムが、ガラス転移点が90℃以上
で熱膨張係数が6. 0×10−5cm/cm℃以下、
耐有機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムである
ことを特徴とするセラミック多層基板用グリーンシート
。 - 【請求項2】 前記ポリマーフィルムが、ポリイミド
フィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ムのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の
セラミック多層基板用グリーンシート。 - 【請求項3】 セラミック粉末に、焼結助剤を混合し
、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペ
ースト状のスリップとし、これをキャリアテープ上に流
し出して均一な厚みのシート状とした後、乾燥して溶剤
を揮発させて可撓性のあるグリーンシートを得るセラミ
ック多層基板用グリーンシートの製造方法において、前
記キャリアフィルムとして、ガラス転移点が90℃以上
で熱膨張係数が6.×10−5cm/cm℃以下、耐有
機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムを使用する
ことを特徴とするセラミック多層基板用グリーンシート
の製造方法。 - 【請求項4】 前記ポリマーフィルムが、ポリイミド
フィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ムのいずれかであることを特徴とする請求項3に記載の
セラミック多層基板用グリーンシートの製造方法。 - 【請求項5】 セラミック粉末に、焼結助剤を混合し
、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペ
ースト状のスリップとし、このペースト状のスリップを
、ガラス転移点が90℃以上で熱膨張係数が6.×10
−5cm/cm℃以下、耐有機溶剤性、耐湿性に優れた
ポリマーフィルムからなるキャリアテープ上に流し出し
て均一な厚みのシート状とし、前記シートを乾燥し、溶
剤を揮発させて可撓性のあるグリーンシートとし、前記
グリーンシートを所定の大きさにスリットするとともに
、その所定位置にビアホールを形成し、前記ビアホール
を有するグリーンシートのキャリアフィルム側からこの
キャリアフィルムをスクリーンとして導体ペーストによ
るビアホール充填印刷を行い、前記ビアホール充填の終
了したグリーンシートのセラミック面に回路を印刷し、
乾燥した後、このグリーンシートのキャリアフィルムを
剥し、前記キャリアフィルムを剥し終ったグリーンシー
トを他のシートと積層し、これを焼成する、ことを特徴
とするセラミック多層基板の製造方法。 - 【請求項6】 前記ポリマーフィルムが、ポリイミド
フィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ムのいずれかであることを特徴とする請求項5に記載の
セラミック多層基板の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3004354A JPH04296086A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | セラミック多層基板用グリーンシートと、その製造方 法、および該グリーンシートを用いたセラミック多層基板の製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP3004354A JPH04296086A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | セラミック多層基板用グリーンシートと、その製造方 法、および該グリーンシートを用いたセラミック多層基板の製造方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH04296086A true JPH04296086A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=11582071
Family Applications (1)
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| JP3004354A Pending JPH04296086A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | セラミック多層基板用グリーンシートと、その製造方 法、および該グリーンシートを用いたセラミック多層基板の製造方法 |
Country Status (4)
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Cited By (1)
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| JP2009182293A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Seiko Epson Corp | 積層シート、及びセラミック多層基板の製造方法 |
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| KR101018100B1 (ko) * | 2009-01-07 | 2011-02-25 | 삼성전기주식회사 | 다층 세라믹 기판, 다중 전극을 갖는 도전성 비아 형성 방법 및 이를 이용한 다층 세라믹 기판의 제조방법 |
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- 1992-01-21 KR KR920701971A patent/KR920704333A/ko not_active Ceased
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
| KR920704333A (ko) | 1992-12-19 |
| EP0521144A1 (en) | 1993-01-07 |
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