JPH0653633A - セラミックス配線基板の製造方法 - Google Patents
セラミックス配線基板の製造方法Info
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- JPH0653633A JPH0653633A JP20537392A JP20537392A JPH0653633A JP H0653633 A JPH0653633 A JP H0653633A JP 20537392 A JP20537392 A JP 20537392A JP 20537392 A JP20537392 A JP 20537392A JP H0653633 A JPH0653633 A JP H0653633A
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Landscapes
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクリーン印刷法により狭ピッチで高密度の
配線パターンを得ることができるセラミックス配線基板
の製造方法を提供する。 【構成】 アルミナ焼成基板を準備し、このアルミナ焼
成基板の表面に、このアルミナ焼成基板の原料の平均粒
子径よりも小さい平均粒子径を有する高純度易焼結性ア
ルミナのペーストを塗布し、塗布したペーストが乾燥し
た後表面研磨を行い、表面研磨を行った面に導体ペース
トをスクリーン印刷して配線パターンを印刷形成した
後、焼成する。
配線パターンを得ることができるセラミックス配線基板
の製造方法を提供する。 【構成】 アルミナ焼成基板を準備し、このアルミナ焼
成基板の表面に、このアルミナ焼成基板の原料の平均粒
子径よりも小さい平均粒子径を有する高純度易焼結性ア
ルミナのペーストを塗布し、塗布したペーストが乾燥し
た後表面研磨を行い、表面研磨を行った面に導体ペース
トをスクリーン印刷して配線パターンを印刷形成した
後、焼成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス基板上に
配線層を設けてなるセラミックス配線基板の製造方法に
関するものである。
配線層を設けてなるセラミックス配線基板の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品の高密度化が進むにつれて、こ
れまで印刷法等により形成されてきたセラミックス配線
基板は、より配線の微細化と基板の多層化が要求されて
いる。すなわち、従来はセラミックス基板上にＡｇ−Ｐ
ｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ等の金属粉ペーストをスクリ
ーン印刷法で印刷し焼成することにより配線を形成して
きた。
れまで印刷法等により形成されてきたセラミックス配線
基板は、より配線の微細化と基板の多層化が要求されて
いる。すなわち、従来はセラミックス基板上にＡｇ−Ｐ
ｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ等の金属粉ペーストをスクリ
ーン印刷法で印刷し焼成することにより配線を形成して
きた。
【０００３】すなわち、図５に示すように、まず平均粒
子径が２〜５μｍ程度のアルミナ粉体に３〜１０重量％
の焼結助剤を加えて混合後、ドクターブレード法等の方
法により成形する。次に、成形体を焼成してセラミック
ス基板を得る。得られた焼成後のセラミックス基板の配
線パターンを設けるべき表面を研磨して平坦にする。次
に、セラミックス基板の研磨面に、金属粉からなる導体
ペーストを配線パターンに従ってスクリーン印刷した後
焼成し、さらに必要に応じて上記工程と絶縁層形成工程
とを繰り返すことにより多層として、セラミックス配線
基板を得ている。
子径が２〜５μｍ程度のアルミナ粉体に３〜１０重量％
の焼結助剤を加えて混合後、ドクターブレード法等の方
法により成形する。次に、成形体を焼成してセラミック
ス基板を得る。得られた焼成後のセラミックス基板の配
線パターンを設けるべき表面を研磨して平坦にする。次
に、セラミックス基板の研磨面に、金属粉からなる導体
ペーストを配線パターンに従ってスクリーン印刷した後
焼成し、さらに必要に応じて上記工程と絶縁層形成工程
とを繰り返すことにより多層として、セラミックス配線
基板を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
印刷法によるセラミックス多層配線基板の製造方法で
は、印刷時に配線パターンの端部において導体ペースト
のダレ量が多く、狭ピッチで高密度の配線パターンを形
成することができず、この方法で安定した歩留まりで製
造できる線幅は１００μm 程度が限界である問題があっ
た。そのため、近年微細化に要求される２５〜７０μm
程度の微細配線を達成するために薄膜法が利用されてい
るが、装置が大がかりであり製造コストが高くなる問題
があった。
印刷法によるセラミックス多層配線基板の製造方法で
は、印刷時に配線パターンの端部において導体ペースト
のダレ量が多く、狭ピッチで高密度の配線パターンを形
成することができず、この方法で安定した歩留まりで製
造できる線幅は１００μm 程度が限界である問題があっ
た。そのため、近年微細化に要求される２５〜７０μm
程度の微細配線を達成するために薄膜法が利用されてい
るが、装置が大がかりであり製造コストが高くなる問題
があった。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
スクリーン印刷法により狭ピッチで高密度の配線パター
ンを得ることができるセラミックス配線基板の製造方法
を提供しようとするものである。
スクリーン印刷法により狭ピッチで高密度の配線パター
ンを得ることができるセラミックス配線基板の製造方法
を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス配
線基板の製造方法は、アルミナ焼成基板を準備し、この
アルミナ焼成基板の表面に、このアルミナ焼成基板の平
均粒子径よりも小さい平均粒子径を有する高純度易焼結
性アルミナのペーストを塗布し、塗布したペーストが乾
燥した後表面研磨を行い、表面研磨を行った面に導体ペ
ーストをスクリーン印刷して配線パターンを印刷形成し
た後、焼成することを特徴とするものである。
線基板の製造方法は、アルミナ焼成基板を準備し、この
アルミナ焼成基板の表面に、このアルミナ焼成基板の平
均粒子径よりも小さい平均粒子径を有する高純度易焼結
性アルミナのペーストを塗布し、塗布したペーストが乾
燥した後表面研磨を行い、表面研磨を行った面に導体ペ
ーストをスクリーン印刷して配線パターンを印刷形成し
た後、焼成することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上述した構成において、アルミナ焼成基板の配
線パターンを形成すべき表面を焼成基板よりも微粒の高
純度易焼結性アルミナ層としたため、ポアがなく良好な
表面粗さを有するセラミックス基板を得ることができ、
その結果スクリーン印刷法で従来よりも微細な導体配線
パターンを得ることができる。さらに、焼成を行わず乾
燥しただけの高純度易焼結性アルミナ層の表面に、スク
リーン印刷法により配線パターンを設けているため、高
純度易焼結性アルミナ層への導体ペースト中の溶媒の浸
透性が良く、焼成基板上にスクリーン印刷して配線パタ
ーンを形成する場合に比べて、配線端部における導体ペ
ーストのダレ量を少なくでき、狭ピッチで高密度の配線
パターンを得ることができる。
線パターンを形成すべき表面を焼成基板よりも微粒の高
純度易焼結性アルミナ層としたため、ポアがなく良好な
表面粗さを有するセラミックス基板を得ることができ、
その結果スクリーン印刷法で従来よりも微細な導体配線
パターンを得ることができる。さらに、焼成を行わず乾
燥しただけの高純度易焼結性アルミナ層の表面に、スク
リーン印刷法により配線パターンを設けているため、高
純度易焼結性アルミナ層への導体ペースト中の溶媒の浸
透性が良く、焼成基板上にスクリーン印刷して配線パタ
ーンを形成する場合に比べて、配線端部における導体ペ
ーストのダレ量を少なくでき、狭ピッチで高密度の配線
パターンを得ることができる。
【０００８】ここで、高純度易焼結性アルミナとは、好
ましい性質の一例として、純度99.99%以上、アルミナの
平均粒子径が0.2 μm 以下、焼結温度が１３５０℃以下
のアルミナ粉末のことをいう。なお、高純度易焼結性ア
ルミナペーストの塗布厚は、焼結後の塗布厚が３〜３０
μm であると好ましい。厚みが３μm 未満であると、焼
成基板の焼結助剤と高純度易焼結性アルミナが焼成中に
溶融して良好な表面状態が得られないことがあるととも
に、厚みが３０μm を超えると、高純度易焼結性アルミ
ナの焼結するときの収縮が著しくなり、焼結後クラック
が発生することがあるためである。
ましい性質の一例として、純度99.99%以上、アルミナの
平均粒子径が0.2 μm 以下、焼結温度が１３５０℃以下
のアルミナ粉末のことをいう。なお、高純度易焼結性ア
ルミナペーストの塗布厚は、焼結後の塗布厚が３〜３０
μm であると好ましい。厚みが３μm 未満であると、焼
成基板の焼結助剤と高純度易焼結性アルミナが焼成中に
溶融して良好な表面状態が得られないことがあるととも
に、厚みが３０μm を超えると、高純度易焼結性アルミ
ナの焼結するときの収縮が著しくなり、焼結後クラック
が発生することがあるためである。
【０００９】
【実施例】図１は本発明のセラミックス配線基板の製造
方法の一例の工程を示すフローチャートである。図１に
おいて、まずアルミナ粉体に３〜１０重量％の焼結助剤
を加えて混合後、ドクターブレード法等の方法により成
形する。ここで、焼結助剤としては通常のMgO 、CaO 、
SiO2、TiO2、ZrO2等が用いられる。次に、成形体を焼成
してセラミックス基板を得る。得られた焼成セラミック
ス基板の配線パターンに高純度易焼結性アルミナからな
るペーストを塗布して高純度易焼結性アルミナ層を形成
する。高純度易焼結性アルミナ粉体と有機バインダー、
有機溶媒とを混合して作製し、塗布法に適した粘度に調
整される。塗布方法は、印刷、カレンダーロール、スプ
レー、静電塗装、ディップ、ナイフコータ等、できるだ
け塗布後の平滑性が良い方法を選択すると好ましい。
方法の一例の工程を示すフローチャートである。図１に
おいて、まずアルミナ粉体に３〜１０重量％の焼結助剤
を加えて混合後、ドクターブレード法等の方法により成
形する。ここで、焼結助剤としては通常のMgO 、CaO 、
SiO2、TiO2、ZrO2等が用いられる。次に、成形体を焼成
してセラミックス基板を得る。得られた焼成セラミック
ス基板の配線パターンに高純度易焼結性アルミナからな
るペーストを塗布して高純度易焼結性アルミナ層を形成
する。高純度易焼結性アルミナ粉体と有機バインダー、
有機溶媒とを混合して作製し、塗布法に適した粘度に調
整される。塗布方法は、印刷、カレンダーロール、スプ
レー、静電塗装、ディップ、ナイフコータ等、できるだ
け塗布後の平滑性が良い方法を選択すると好ましい。
【００１０】次に、高純度易焼結性アルミナのペースト
を塗布した面を乾燥後、乾燥した面を表面研磨して平滑
にする。そして、乾燥しただけの生の状態の高純度易焼
結性アルミナ層の研磨面に、W 、Mo金属粉からなる導体
ペーストを配線パターンに従ってスクリーン印刷した後
好ましくは１２００〜１３００℃の温度で焼成し、さら
に必要に応じて上記工程と絶縁層形成工程とを繰り返す
ことにより多層として、本発明のセラミックス配線基板
を得ている。
を塗布した面を乾燥後、乾燥した面を表面研磨して平滑
にする。そして、乾燥しただけの生の状態の高純度易焼
結性アルミナ層の研磨面に、W 、Mo金属粉からなる導体
ペーストを配線パターンに従ってスクリーン印刷した後
好ましくは１２００〜１３００℃の温度で焼成し、さら
に必要に応じて上記工程と絶縁層形成工程とを繰り返す
ことにより多層として、本発明のセラミックス配線基板
を得ている。
【００１１】図２は本発明のセラミックス配線基板の製
造方法の他の例の工程を示すフローチャートである。図
２に示す製造方法において図１に示す製造方法と異なる
点は、図１に示す例ではセラミックス基板内及びその表
面には導体配線パターンをもうけていないのに対し、図
２に示す例ではセラミックス基板上に微細化の必要のな
い厚膜導体配線パターンを設けるか、セラミックス基板
が多層の場合で、高純度易焼結性アルミナ層内の厚膜導
体配線パターン上または基板に設けられた導通ビア上に
ビアホールを設けた例を示している。そのため、焼成セ
ラミックス基板の表面研磨後スクリーン印刷を数回繰り
返してビア形成印刷を行った後に、高純度易焼結性アル
ミナのペーストを塗布し、後は同一の工程に従って本発
明のセラミックス配線基板を得ている。
造方法の他の例の工程を示すフローチャートである。図
２に示す製造方法において図１に示す製造方法と異なる
点は、図１に示す例ではセラミックス基板内及びその表
面には導体配線パターンをもうけていないのに対し、図
２に示す例ではセラミックス基板上に微細化の必要のな
い厚膜導体配線パターンを設けるか、セラミックス基板
が多層の場合で、高純度易焼結性アルミナ層内の厚膜導
体配線パターン上または基板に設けられた導通ビア上に
ビアホールを設けた例を示している。そのため、焼成セ
ラミックス基板の表面研磨後スクリーン印刷を数回繰り
返してビア形成印刷を行った後に、高純度易焼結性アル
ミナのペーストを塗布し、後は同一の工程に従って本発
明のセラミックス配線基板を得ている。
【００１２】図３および図４はそれぞれ図１および図２
に示す工程に従って製造したセラミックス配線基板の断
面を示す図である。図３および図４において、１はアル
ミナからなる焼成セラミックス基板、２は焼成セラミッ
クス基板１上に設けた高純度易焼結性アルミナ層、３は
高純度易焼結性アルミナ層２上にスクリーン印刷により
設けた導体配線パターン、４はセラミックス基板１上に
設けた厚膜導体配線パターン、５は高純度易焼結性アル
ミナ層２内に設けた厚膜導体配線パターン４と導体配線
パターン３とを電気的に接続するための導通ビアホール
である。
に示す工程に従って製造したセラミックス配線基板の断
面を示す図である。図３および図４において、１はアル
ミナからなる焼成セラミックス基板、２は焼成セラミッ
クス基板１上に設けた高純度易焼結性アルミナ層、３は
高純度易焼結性アルミナ層２上にスクリーン印刷により
設けた導体配線パターン、４はセラミックス基板１上に
設けた厚膜導体配線パターン、５は高純度易焼結性アル
ミナ層２内に設けた厚膜導体配線パターン４と導体配線
パターン３とを電気的に接続するための導通ビアホール
である。
【００１３】以下、実際の例について説明する。実施例１ 本発明の製造方法に従って得た、セラミックス焼成基板
上に乾燥後研磨しただけの生状態の高純度易焼結性アル
ミナ層を設けたセラミックス基板と、従来の製造方法に
従って得た、表面を研磨しただけのセラミックス焼成基
板からなるセラミックス基板とを準備した。準備した本
発明例および従来例のセラミックス基板上に、線間５０
μm および線幅５０．７５又は１００μm の平行な直線
からなるテストパターンからなる版を作製し、この版を
使用してMo-Mn ペーストをスクリーン印刷して配線パタ
ーンを形成した後、それぞれ１３００℃の温度で焼成し
て本発明例および従来例のセラミックス配線基板を得
た。
上に乾燥後研磨しただけの生状態の高純度易焼結性アル
ミナ層を設けたセラミックス基板と、従来の製造方法に
従って得た、表面を研磨しただけのセラミックス焼成基
板からなるセラミックス基板とを準備した。準備した本
発明例および従来例のセラミックス基板上に、線間５０
μm および線幅５０．７５又は１００μm の平行な直線
からなるテストパターンからなる版を作製し、この版を
使用してMo-Mn ペーストをスクリーン印刷して配線パタ
ーンを形成した後、それぞれ１３００℃の温度で焼成し
て本発明例および従来例のセラミックス配線基板を得
た。
【００１４】得られた本発明例および従来例のセラミッ
クス配線基板の導体配線パターンを走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で観察し、線幅の標準偏差値としてｎ＝３０
のバラツキを求めるとともに、セラミックス基板の印刷
面の平滑性をうねりＲmax から求めた。結果を表１に示
す。
クス配線基板の導体配線パターンを走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で観察し、線幅の標準偏差値としてｎ＝３０
のバラツキを求めるとともに、セラミックス基板の印刷
面の平滑性をうねりＲmax から求めた。結果を表１に示
す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１の結果から、従来法では印刷時のペー
ストのダレ量が大きいため、線幅のバラツキが大きい。
本発明例では線幅５０μm でも線幅のバラツキが小さ
く、十分に使用可能であることがわかった。
ストのダレ量が大きいため、線幅のバラツキが大きい。
本発明例では線幅５０μm でも線幅のバラツキが小さ
く、十分に使用可能であることがわかった。
【００１７】実施例２ スクリーン印刷で形成した配線パターンの密着強度およ
び抵抗値を調べるため、本発明例および従来例のセラミ
ックス配線基板にMo-Mn ペーストを1.4mm ×1.4mm の正
方形にスクリーン印刷した後同一の条件で焼成した配線
パターンに対し、0.8mm 径のスズめっき付き銅線を半田
付けし、半田付けした銅線を垂直に引っ張り引張強度を
求めるとともに、配線パターンの抵抗値を測定した。結
果を表２に示す。
び抵抗値を調べるため、本発明例および従来例のセラミ
ックス配線基板にMo-Mn ペーストを1.4mm ×1.4mm の正
方形にスクリーン印刷した後同一の条件で焼成した配線
パターンに対し、0.8mm 径のスズめっき付き銅線を半田
付けし、半田付けした銅線を垂直に引っ張り引張強度を
求めるとともに、配線パターンの抵抗値を測定した。結
果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２の結果から、従来例のセラミックス基
板を使用した例に比べて、本発明例のセラミックス基板
を使用した例は、抵抗値が良好で、良好な特性のセラミ
ックス配線基板を得ることができることがわかった。な
おかつ、密着強度も、比較例とくらべて孫色ないもので
あった。
板を使用した例に比べて、本発明例のセラミックス基板
を使用した例は、抵抗値が良好で、良好な特性のセラミ
ックス配線基板を得ることができることがわかった。な
おかつ、密着強度も、比較例とくらべて孫色ないもので
あった。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アルミナ焼成基板の配線パターンを形成すべ
き面が焼成基板よりも微粒の高純度易焼結性アルミナ層
であるため、ポアがなく良好な表面粗さを有するスクリ
ーン印刷で微細配線パターンを形成するのに最適のセラ
ミックス基板を得ることができ、さらに焼成を行わず乾
燥しただけの高純度易焼結性アルミナ層の表面に、スク
リーン印刷法により配線パターンを設けているため、配
線端部における導体ペーストのダレ量を少なくでき、そ
の結果狭ピッチで高密度の配線パターンを有するセラミ
ックス配線基板を得ることができる。
によれば、アルミナ焼成基板の配線パターンを形成すべ
き面が焼成基板よりも微粒の高純度易焼結性アルミナ層
であるため、ポアがなく良好な表面粗さを有するスクリ
ーン印刷で微細配線パターンを形成するのに最適のセラ
ミックス基板を得ることができ、さらに焼成を行わず乾
燥しただけの高純度易焼結性アルミナ層の表面に、スク
リーン印刷法により配線パターンを設けているため、配
線端部における導体ペーストのダレ量を少なくでき、そ
の結果狭ピッチで高密度の配線パターンを有するセラミ
ックス配線基板を得ることができる。
【図１】本発明のセラミックス配線基板の製造方法の一
例の工程を示すフローチャートである。
例の工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明のセラミックス配線基板の製造方法の他
の例の工程を示すフローチャートである。
の例の工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の製造方法に従って得たセラミックス配
線基板の一例の構成を示す断面図である。
線基板の一例の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の製造方法に従って得たセラミックス配
線基板の他の例の構成を示す断面図である。
線基板の他の例の構成を示す断面図である。
【図５】従来のセラミックス配線基板の製造方法の一例
の工程を示すフローチャートである。
の工程を示すフローチャートである。
１ セラミックス基板 ２ 高純度易焼結性アルミナ ３ 配線パターン ４ 厚膜導体パターン ５ 導通ビアホール
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナ焼成基板を準備し、このアルミ
ナ焼成基板の表面に、このアルミナ焼成基板の原料の平
均粒子径よりも小さい平均粒子径を有する高純度易焼結
性アルミナのペーストを塗布し、塗布したペーストが乾
燥した後表面研磨を行い、表面研磨を行った面に導体ペ
ーストをスクリーン印刷して配線パターンを印刷形成し
た後、焼成することを特徴とするセラミックス配線基板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20537392A JPH0653633A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20537392A JPH0653633A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653633A true JPH0653633A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16505768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20537392A Withdrawn JPH0653633A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653633A (ja) |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP20537392A patent/JPH0653633A/ja not_active Withdrawn
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