JPH055400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基板材料としてセラミツクを使用
したセラミツク多層配線基板とその製造方法に関
する。さらに限定していうと、積層されたセラミ
ツクシートの一方の側辺に沿つて、外部リードを
半田付けするための引出電極が設けられた、いわ
ゆるシングルインラインパツケージタイプのセラ
ミツク多層基板とその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図〜第５図により、従来のシングルインラ
インパツケージタイプのセラミツク多層配線基板
の製造方法を説明する。

まず、未焼結のセラミツクシート１ａ，１ｂ，
１ｃ……にスルーホール９，９……が穿孔され、
さらに第３図で示すように、導電ペーストを用
い、所定のパターンに従つて、これらセラミツク
シート１ａ，１ｂ，１ｃ……に導体２，２……が
印刷されると共に、上記スルーホール９，９……
に導電ペーストが充填される。また、このとき、
最外層となる一方のセラミツクシート１ａの表面
の一方の側辺６に沿つて、幾つかの引出電極３，
３……が印刷される。

次いで、第４図に示すように、これらセラミツ
クシート１ａ，１ｂ，１ｃ……が積層、圧着され
る。さらに、その積層体が1000〜1500℃の温度で
焼成されることにより、セラミツクシート１ａ，
１ｂ，１ｃ……が焼成されると共に、導体２，２
……や引出電極３，３……が焼き付けられ、セラ
ミツク多層配線基板が完成する。

こうしてつくられたセラミツク多層配線基板に
は、リードフレーム５に連結された外部リード
４，４……が上記引出電極３，３……に半田付け
される。また、地方の最外層のセラミツクシート
１ｃに半導体チツプ等（図示せず、以下同じ）が
搭載され、混成集積回路として構成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記セラミツク多層配線基板では、外部リード
４，４……や半導体チツプ等を取り付ける際の位
置合わせ等の関係から、高い精度のものが要求さ
れ、例えば、セラミツク多層配線基板の反りにつ
いては、第５図に示した寸法においてρ＝（Ｈ−
ｈ）／Ｌが0.6％以下であることが許容し得る限
度とされている。ところが従来のセラミツク多層
配線基板では、これを越える反りが相当の頻度で
発生する。

本件発明者らは、この反りの原因について検討
したところ、引出電極３，３……側がつねに突に
なるよう反りが発生することから、引出電極３，
３……の偏りによるものと考えられ、特に、セラ
ミツクシート１ａ，１ｂ，１ｃ……の圧縮密度の
アンバランスが主な原因であると推定されるに至
つた。

この点をさらに具体的に説明すると、セラミツ
クシート１ａ，１ｂ，１ｃ……に印刷される導体
２，２……や引出電極３，３……の厚さは、通常
数十μｍ程度であるが、配線パターンやボンデイ
ングラ一方の側辺６側の圧縮密度が高くなり、他
の側１ｂ，１ｃ……に分散して印刷され、一方に
偏ることは設計上殆どない。

ところが、シングルインラインパツケージタイ
プのセラミツク多層配線基板においては、例えば
１mm角の大きさの引出電極３，３……が、0.5mm
の間隔で最外層のセラミツクシート１ａの一方の
側辺６に偏つて印刷される。このため、この印刷
面を外側にして、セラミツクシート１ａ，１ｂ，
１ｃ……を枡形の金型の中で積層し、平板状の押
型で圧着すると、上記引出電極３，３……の厚さ
分だけ、この部分に高い圧力が加わる。この結
果、セラミツク多層配線基板の一方の側辺６側の
圧縮密度が高くなり、他の側辺７側はこれに比べ
て粗になる。この圧縮密度のアンバランスによつ
て、焼成時にセラミツクシートに部分的な収縮差
が生じ、これが反りとなつてあらわれる。

この発明は、上記のような検討結果に基づき、
従来のシングルインラインパツケージタイプのセ
ラミツク多層基板における上記の問題を解決する
ためになされたもので、反りが発生しにくいセラ
ミツク多層配線基板の製造方法を提供することを
目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

第１図と第２図の符号を引用しながら、この発
明の構成を説明すると、導電ペーストを用いて未
焼結のセラミツクシート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
……に導体１２，１２……を印刷すると共に、最
外層に積層される未焼結のセラミツクシート１１
ａの表面の一方の側辺１６に沿つて引出電極１
３，１３……を印刷する。これと前後して、同セ
ラミツクシート１１ａの表面の上記側辺１６と対
向する他方の側辺１７に沿つて、上記引出電極１
３，１３……とほゞ同じ厚みでセラミツク層１８
を印刷する。その後、上記未焼結のセラミツクシ
ート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……を積層し、圧着
し、さらにこれを焼成することによつて、セラミ
ツク多層配線基板を製造する。

〔作用〕

このセラミツク多層配線基板の製造方法では、
予め最外層のセラミツクシート１１ａの側辺１７
に沿つて、引出電極１３，１３……とほゞ同じ厚
さのセラミツク層１８が印刷され、その後未焼結
のセラミツクシート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……
が積層、圧着されることから、セラミツクシート
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……の両側にほゞ均一に
圧力が加えられる。このため、両側辺１６，１７
の間に圧縮密度の差が生じない。

〔実施例〕

次に、これらの発明の実施例と、その望ましい
実施態様を、セラミツク多層配線基板の一般的な
製造手順に従つて説明する。

まず、Al₂O₃を主体としたセラミツク粉末を有
機バインダと共に混練して、いわゆるセラミツク
スラリーを作り、これをドクターブレード法等に
よつて延伸し、未焼結のセラミツクシートを作
る。このセラミツクシートは、セラミツク多層配
線基板を構成するセラミツクシート１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ……１枚分に比べて相当広い面積を有
する。

次に、所定のパターンに従つて、上記セラミツ
クシートにスルーホール１９，１９……を穿孔
し、さらに導電ペーストを使用し、スクリーン印
刷法等により、上記セラミツクシートに上に、導
体１２，１２……や引出電極１３，１３……を印
刷する。また、セラミツクペーストを使用し、ス
クリーン印刷法等によつて、最外層のセラミツク
シート１１ａとなる部分にセラミツク層１８を印
刷する。これらの穿孔や印刷は、セラミツクシー
ト１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……複数枚分が同時に
行われる。

セラミツク層１８を印刷するセラミツクペース
トは、セラミツクシート１１ａとの密着性や焼成
時における収縮量の均一性等の点から、同セラミ
ツクシート１１ａを作るのに用いたセラミツク材
料を主体とし、印刷用ペーストとして適当な粘性
に調整したものがよい。また、セラミツク層１８
の印刷は、導体１２，１２……や引出電極１３，
１３……との印刷と同時に行うのが簡便である。

既に述べたような作用から明らかな通り、引出
電極１３，１３……と、セラミツク層１８の印刷
厚は、できるだけ近いことが望ましく、これらの
厚みが大きく異なるときは、反りを防止すること
ができない。例えば、セラミツク層１８の厚みが
引出電極１３，１３……の厚みを大きく越える場
合、セラミツク多層配線基板の反りは、セラミツ
ク層１８を設けないときの逆方向にでやすくな
る。

この点から、セラミツク層１８の印刷厚は、引
出電極１３，１３……の印刷厚の50〜150％の範
囲が適当であり、特に80〜120％の範囲が最適で
ある。この範囲であれば、後述するように、セラ
ミツク多層配線基板に殆ど反りが生じない。

次に、枡形の金型の中で、上記セラミツクシー
トを所定の順次で積層し、かつ積層方向に圧力を
加えて圧着すると共に、セラミツクシート１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ……１枚分の大きさに裁断
し、多層セラミツク配線基板１個ずつに分離す
る。

次に、これら分離された積層体を焼成炉に入
れ、1000〜1500℃の温度で焼成する。これによつ
て、セラミツクシート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…
…やセラミツク層１８が焼結されると共に、導体
１６，１６……や引出電極１３，１３……が焼き
付けられ、セラミツク多層配線基板ができあが
る。

なお、本件発明者らが100個のサンプルについ
て行つた実験によれば、セラミツク層１８の印刷
厚を引出電極１３，１３……の印刷厚の80〜120
％の範囲とした場合、第５図に示した寸法におけ
る比ρ＝（Ｈ−ｈ）／Ｌが何れも0.4％以下であつ
た。ただし、この場合のサンプルは、Ｌ＝55.9
mm、ｈ＝7.6mmであり、引出電極１３，１３……
の印刷厚は、0.06mmである。また、セラミツク層
１８の印刷厚を、引出電極１３，１３……の印刷
厚の50〜150％の範囲とした場合、上記の比ρは、
全て0.6％以下であつた。

フレームリードや半導体チツプ等との位置合わ
せを考慮すると、許容できるρの値は、0.6％以
下であることは、既に述べた通りである。上記の
実験では、セラミツク層１８の印刷厚を、引出電
極１３，１３……の印刷厚の50〜150％の範囲に
設定することによつて、全てのサンプルがこの基
準を満足したことになる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明によれば、反りの
ない細長いシングルインラインパツケージタイプ
のセラミツク多層配線基板が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、これらの発明の実施例を示すセラミ
ツク多層配線基板の分解斜視図、第２図は、同配
線基板の縦断側面図、第３図は、従来の製法で製
造されたセラミツク多層配線基板の例を示す分解
斜視図、第４図は、同配線基板の縦断側面図、第
５図は、反りの状態を誇張して示した同配線基板
の概念平面図である。 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ……セラミツクシー
ト、１３……引出電極、１２……導体、１６，１
７……側辺、１８……セラミツク層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電ペーストを用いて未焼結のセラミツクシ
   ート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……に導体１２，１
   ２……を印刷すると共に、最外層に積層される未
   焼結のセラミツクシート１１ａの表面の一方の側
   辺１６に沿つて引出電極１３，１３……を印刷
   し、これら未焼結のセラミツクシート１１ａ，１
   １ｂ，１１ｃ……を積層し、圧着した後、焼成
   し、セラミツク多層配線基板を製造する方法にお
   いて、最外層に積層される未焼結のセラミツクシ
   ート１１ａの表面の上記側辺１６と対向する他方
   の側辺１７に沿つて、上記引出電極１３，１３…
   …の印刷厚とほゞ同じ厚みでセラミツク層１８を
   印刷し、その後、未焼結のセラミツクシート１１
   ａ，１１ｂ，１１ｃ……を積層し、圧着すること
   を特徴とするセラミツク多層配線基板の製造方
   法。 ２ セラミツク層１８を印刷する素材が未焼結の
   セラミツクシートと同じ磁器材料を含むセラミツ
   クペーストからなる特許請求の範囲第１項記載の
   セラミツク多層配線基板。 ３ セラミツク層１８の印刷厚が、引出電極１
   ３，１３……の印刷厚の80〜120％の範囲にある
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のセラミ
   ツク多層配線基板。