JPH0795628B2 - 多層セラミックプリント基板の製造方法 - Google Patents
多層セラミックプリント基板の製造方法Info
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- JPH0795628B2 JPH0795628B2 JP9380789A JP9380789A JPH0795628B2 JP H0795628 B2 JPH0795628 B2 JP H0795628B2 JP 9380789 A JP9380789 A JP 9380789A JP 9380789 A JP9380789 A JP 9380789A JP H0795628 B2 JPH0795628 B2 JP H0795628B2
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- Japan
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- green sheet
- printed circuit
- density
- circuit board
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 多層セラミックプリント基板の製造方法に関し、 シート状に成形したグリーンシートにビアホール導体お
よび回路導体を形成後、該グリーンシートを積層し、焼
成した時のグリーンシートに対する焼成後のセラミック
基板の収縮率が所定の範囲内に制御されるような多層セ
ラミックプリント基板の製造方法を目的とし、 シート状に成形したグリーンシートに基準孔、およびビ
アホールを開口した後、上記ビアホール内およびグリー
ンシート表面に導体層を形成後、該グリーンシートを加
圧積層した後、焼成してセラミック基板を製造する方法
に於いて、 前記グリーンシートのシートの密度を1.42±0.02g/cm3
とし、更に前記積層時の加圧力を200〜300Kg/cm3の範囲
とすることで構成する。
よび回路導体を形成後、該グリーンシートを積層し、焼
成した時のグリーンシートに対する焼成後のセラミック
基板の収縮率が所定の範囲内に制御されるような多層セ
ラミックプリント基板の製造方法を目的とし、 シート状に成形したグリーンシートに基準孔、およびビ
アホールを開口した後、上記ビアホール内およびグリー
ンシート表面に導体層を形成後、該グリーンシートを加
圧積層した後、焼成してセラミック基板を製造する方法
に於いて、 前記グリーンシートのシートの密度を1.42±0.02g/cm3
とし、更に前記積層時の加圧力を200〜300Kg/cm3の範囲
とすることで構成する。
〔産業上の利用分野〕 本発明は多層セラミックプリント基板の製造方法に関す
る。
る。
アルミナと溶融せるガラスとを主成分としたグリーンシ
ートにビアホールを設け、該ビアホール内およびグリー
ンシート上に導体層を形成したプリント基板形成部材を
多層構造に加圧積層後、焼成して形成する多層セラミッ
クプリント基板は、その熱伝導率が半導体素子に略一致
し、タブや素子のチップを直接搭載できることにより、
より高密度実装が可能となり、大型電子計算機の電子回
路を形成するプリント基板に用いられている。
ートにビアホールを設け、該ビアホール内およびグリー
ンシート上に導体層を形成したプリント基板形成部材を
多層構造に加圧積層後、焼成して形成する多層セラミッ
クプリント基板は、その熱伝導率が半導体素子に略一致
し、タブや素子のチップを直接搭載できることにより、
より高密度実装が可能となり、大型電子計算機の電子回
路を形成するプリント基板に用いられている。
このような多層プリント基板の製造方法に付いて述べる
と、第５図（ａ）に示すようにアルミナ、および硼珪酸
ガラス粉末のようなグリーンシート形成材料１をアセト
ンのような有機溶媒に混合した後、この混合物をボール
ミルのような撹拌機２を用いて撹拌混練し、スラリー状
とする。
と、第５図（ａ）に示すようにアルミナ、および硼珪酸
ガラス粉末のようなグリーンシート形成材料１をアセト
ンのような有機溶媒に混合した後、この混合物をボール
ミルのような撹拌機２を用いて撹拌混練し、スラリー状
とする。
次いで第５図（ｂ）に示すように、このスラリー状のグ
リーンシート形成材料をポリエステルフィルムの上にド
クターブレード法等を用いて所定の厚さに塗布し、乾燥
炉内で乾燥させて所定の厚さのグリーンシート３に成形
加工する。
リーンシート形成材料をポリエステルフィルムの上にド
クターブレード法等を用いて所定の厚さに塗布し、乾燥
炉内で乾燥させて所定の厚さのグリーンシート３に成形
加工する。
次いで第５図（ｃ）に示すように、前記成形加工された
グリーンシート３に基準孔４、およびビアホール５をパ
ンチングマシンを用いて開口する。
グリーンシート３に基準孔４、およびビアホール５をパ
ンチングマシンを用いて開口する。
次いで第５図（ｄ）に示すように、このビアホール５内
にスクリーン印刷法を用いてペースト状の銅粉末よりな
る導体を充填してビアホール導体６を形成する。
にスクリーン印刷法を用いてペースト状の銅粉末よりな
る導体を充填してビアホール導体６を形成する。
更に第５図（ｅ）に示すように、このグリーンシート上
に所定の回路パターンの前記銅ペーストよりなる回路導
体７をスクリーン印刷法で形成する。
に所定の回路パターンの前記銅ペーストよりなる回路導
体７をスクリーン印刷法で形成する。
更に第５図（ｆ）に示すように、このビアホール導体
６、および回路導体７を形成したグリーンシート３を、
前記形成した基準孔４に基準位置として積層治具（図示
せず）内で加圧板８を用いて所定の加圧力でグリーンシ
ート３を加圧しながら積層する。
６、および回路導体７を形成したグリーンシート３を、
前記形成した基準孔４に基準位置として積層治具（図示
せず）内で加圧板８を用いて所定の加圧力でグリーンシ
ート３を加圧しながら積層する。
そして前記加圧板を取り除いた状態で、圧力をグリーン
シートに掛けない状態で第５図（ｇ）に示すように焼成
炉９内で所定の温度で焼成して多層セラミックプリント
基板を形成している。
シートに掛けない状態で第５図（ｇ）に示すように焼成
炉９内で所定の温度で焼成して多層セラミックプリント
基板を形成している。
ところで上記スラリー状のグリーンシート形成材料１を
撹拌機２を用いて混練する際、混練時にスラリー状のグ
リーンシート形成材料に気泡が発生し易く、この気泡の
含有量によって形成されるグリーンシートの密度が異な
る問題がある。
撹拌機２を用いて混練する際、混練時にスラリー状のグ
リーンシート形成材料に気泡が発生し易く、この気泡の
含有量によって形成されるグリーンシートの密度が異な
る問題がある。
第６図（ａ）に示すように撹拌機２の回転数が多く、か
つ撹拌時間（混練時間）が長い場合は、第６図（ｂ）に
示すように、上記混練に依って形成される気泡12の直径
に比してアルミナ粒子13の直径が大きく、そのために第
６図（ｃ）に示すように、成形されたグリーンシート３
の密度が大きく成る傾向がある。
つ撹拌時間（混練時間）が長い場合は、第６図（ｂ）に
示すように、上記混練に依って形成される気泡12の直径
に比してアルミナ粒子13の直径が大きく、そのために第
６図（ｃ）に示すように、成形されたグリーンシート３
の密度が大きく成る傾向がある。
これに反して第７図（ａ）に示すように撹拌機２の回転
数が少なくかつ撹拌時間（混練時間）が短い場合には、
第７図（ｂ）に示すように気泡12の直径に比してアルミ
ナ粒子13の直径が小さく、第７図（ｃ）に示すようにグ
リーンシート３の密度が小さく成る傾向がある。
数が少なくかつ撹拌時間（混練時間）が短い場合には、
第７図（ｂ）に示すように気泡12の直径に比してアルミ
ナ粒子13の直径が小さく、第７図（ｃ）に示すようにグ
リーンシート３の密度が小さく成る傾向がある。
このようにグリーンシートの密度が相違すると、焼成前
のグリーンシートと焼成後のグリーンシートとの間の収
縮率が一定の値に成らない問題がある。そのため、グリ
ーンシートにパンチングマシンを用いてビアホールを形
成した後、焼成すると焼成後のビアホールの位置が所定
の設計した位置に成らない問題があり、そのため導体層
の回路パターンの位置ずれや、ビアホールの位置ずれ等
が発生し、高信頼度の多層セラミック基板が得られない
問題がある。
のグリーンシートと焼成後のグリーンシートとの間の収
縮率が一定の値に成らない問題がある。そのため、グリ
ーンシートにパンチングマシンを用いてビアホールを形
成した後、焼成すると焼成後のビアホールの位置が所定
の設計した位置に成らない問題があり、そのため導体層
の回路パターンの位置ずれや、ビアホールの位置ずれ等
が発生し、高信頼度の多層セラミック基板が得られない
問題がある。
本発明は上記した問題点を除去し、焼成前のグリーンシ
ートが、焼成後のセラミック基板に成った際に所定の収
縮率に納まるようにした多層セラミックプリント基板の
製造方法の提供を目的とする。
ートが、焼成後のセラミック基板に成った際に所定の収
縮率に納まるようにした多層セラミックプリント基板の
製造方法の提供を目的とする。
上記目的を達成する本発明の多層プリント基板の製造方
法は、シート状に成形したグリーンシートに基準孔、お
よびビアホールを開口した後、上記ビアホール内および
グリーンシート表面に導体層を形成後、該グリーンシー
トを加圧積層後、焼成してセラミック基板を製造する方
法に於いて、 前記グリーンシートのシートの密度を1.42±0.02g/cm3
とし、更に前記積層時の加圧力を200〜300Kg/cm3の範囲
とする。
法は、シート状に成形したグリーンシートに基準孔、お
よびビアホールを開口した後、上記ビアホール内および
グリーンシート表面に導体層を形成後、該グリーンシー
トを加圧積層後、焼成してセラミック基板を製造する方
法に於いて、 前記グリーンシートのシートの密度を1.42±0.02g/cm3
とし、更に前記積層時の加圧力を200〜300Kg/cm3の範囲
とする。
グリーンシート形成材料を混練する際、気泡の発生量は
グリーンシート形成材料を混練する撹拌機の回転数、お
よび混練時間に依存することを実験的に確かめ、この撹
拌機の回転数および混練時間を所定の値に保つことで気
泡の発生を或る範囲内に抑え、それによって焼成前と焼
成後のグリーンシートの収縮率が或る範囲内に納まるよ
うな密度を有するグリーンシートを形成することができ
る。
グリーンシート形成材料を混練する撹拌機の回転数、お
よび混練時間に依存することを実験的に確かめ、この撹
拌機の回転数および混練時間を所定の値に保つことで気
泡の発生を或る範囲内に抑え、それによって焼成前と焼
成後のグリーンシートの収縮率が或る範囲内に納まるよ
うな密度を有するグリーンシートを形成することができ
る。
またグリーンシートの積層時の加圧力と、焼成前と焼成
後のグリーンシートの収縮率の変動とを実験的に調べ、
この値を基にして積層時の加圧力を所定の範囲内に制御
することでグリーンシートの収縮率を所定の範囲内に収
めることができる。
後のグリーンシートの収縮率の変動とを実験的に調べ、
この値を基にして積層時の加圧力を所定の範囲内に制御
することでグリーンシートの収縮率を所定の範囲内に収
めることができる。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第１表に本発明の方法に用いるグリーンシート形成材料
を混練撹拌する撹拌機の回転数と撹拌時間と形成される
グリーンシートの密度と、このグリーンシートを焼成し
た時の焼成前と焼成後の収縮率の関係を示す。
を混練撹拌する撹拌機の回転数と撹拌時間と形成される
グリーンシートの密度と、このグリーンシートを焼成し
た時の焼成前と焼成後の収縮率の関係を示す。
第１表より撹拌機の回転数および回転時間を長くするに
つれてグリーンシートの密度は低下する傾向にある。
つれてグリーンシートの密度は低下する傾向にある。
このことはグリーンシート形成材料のアルミナの粒子が
撹拌するにつれて微細になり、この混練されたグリーン
シートに入る気泡の直径に対するアルミナの直径の比
が、撹拌時間、撹拌機の回転数を小さくした場合に比し
て小さくなるためと考えられる。
撹拌するにつれて微細になり、この混練されたグリーン
シートに入る気泡の直径に対するアルミナの直径の比
が、撹拌時間、撹拌機の回転数を小さくした場合に比し
て小さくなるためと考えられる。
またグリーンシートの密度と収縮率の関係図を第１図に
示す。
示す。
なお、本発明者等は実験の結果、グリーンシートの密度
が1.40以下となると、焼成時の収縮率が17.5％以上とな
り、内層パターンの断線を生じ、またグリーンシートの
密度が1.44以上となると、焼成後のセラミック基板に割
れ、クラック、導体層の剥離が生じる。このことより収
縮率を所定の範囲内に収めるようにすると、グリーンシ
ートの密度を1.42±0.02の範囲に収める必要があること
を確認した。
が1.40以下となると、焼成時の収縮率が17.5％以上とな
り、内層パターンの断線を生じ、またグリーンシートの
密度が1.44以上となると、焼成後のセラミック基板に割
れ、クラック、導体層の剥離が生じる。このことより収
縮率を所定の範囲内に収めるようにすると、グリーンシ
ートの密度を1.42±0.02の範囲に収める必要があること
を確認した。
このようなグリーンシートの密度と気泡量の関係図を第
２図に示し、ボールミルの回転数とグリーンシート内の
気泡量との関係を第３図に示す。
２図に示し、ボールミルの回転数とグリーンシート内の
気泡量との関係を第３図に示す。
第２図よりグリーンシートの密度を1.42±0.02にするた
めには、気泡量は28〜30％にする必要があり、気泡量を
28〜30％にするには、第３図より撹拌時間が12時間の
時、32〜50RPMにする必要があり、このようにボールミ
ルの回転数と撹拌時間を調節することで所要の密度を有
するグリーンシートが得られる。
めには、気泡量は28〜30％にする必要があり、気泡量を
28〜30％にするには、第３図より撹拌時間が12時間の
時、32〜50RPMにする必要があり、このようにボールミ
ルの回転数と撹拌時間を調節することで所要の密度を有
するグリーンシートが得られる。
またこのように形成した密度が1.42±0.02のグリーンシ
ートを、前記第５図（ｆ）に示すように加圧板８で一旦
加圧積層した後、前記加圧するのを中止して焼成する
が、その加圧積層時の加圧板８に掛かる圧力と、該積層
した後の焼成後のグリーンシートとの収縮率（グリーン
シートの焼成前と焼成後の長さ方向の収縮する割合を％
で示す）との関係図を第４図に示す。
ートを、前記第５図（ｆ）に示すように加圧板８で一旦
加圧積層した後、前記加圧するのを中止して焼成する
が、その加圧積層時の加圧板８に掛かる圧力と、該積層
した後の焼成後のグリーンシートとの収縮率（グリーン
シートの焼成前と焼成後の長さ方向の収縮する割合を％
で示す）との関係図を第４図に示す。
図示するように加圧力が200Kg/cm2の場合の最小収縮率
は17.5％で最大収縮率は17.8％である。また加圧力300K
g/cm2の場合に於ける試料の最大収縮率は17.2％で最小
収縮率は16.9％であるので、収縮率の変動幅は17.8−1
6.9＝0.9％となり例えば100mmの寸法に於いて0.9mm程度
変動することになり充分実用になる。
は17.5％で最大収縮率は17.8％である。また加圧力300K
g/cm2の場合に於ける試料の最大収縮率は17.2％で最小
収縮率は16.9％であるので、収縮率の変動幅は17.8−1
6.9＝0.9％となり例えば100mmの寸法に於いて0.9mm程度
変動することになり充分実用になる。
尚、この積層圧力と収縮率の関係図はグリーンシートの
密度が1.42±0.02のものを用いて実験したが、密度が本
発明の範囲に入っているグリーンシートを用いると同様
な結果が得られる。
密度が1.42±0.02のものを用いて実験したが、密度が本
発明の範囲に入っているグリーンシートを用いると同様
な結果が得られる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、グリー
ンシートの焼成前と焼成後の収縮率が所定の値に制御し
て抑えることができるので、この収縮率に対応した寸法
でビアホール等を開口するパンチング治具等を設計する
と所望のビアホールパターンを有する多層セラミック基
板が高精度な寸法で得られる効果がある。
ンシートの焼成前と焼成後の収縮率が所定の値に制御し
て抑えることができるので、この収縮率に対応した寸法
でビアホール等を開口するパンチング治具等を設計する
と所望のビアホールパターンを有する多層セラミック基
板が高精度な寸法で得られる効果がある。
第１図は本発明の方法に於けるグリーンシート密度と収
縮率との関係図、 第２図はグリーンシートの密度と気泡量との関係図、 第３図はボールミルの回転数と気泡量との関係図、 第４図は積層圧力と収縮率との関係図、 本発明に於ける導体厚さと導体層形成材料の粘度との関
係図、 第５図（ａ）より第５図（ｇ）迄は多層セラミック基板
の製造工程図、 第６図（ａ）より第６図（ｃ）迄は、多回転数、長混練
時間で混練したグリーンシートの状態図、 第７図（ａ）より第７図（ｃ）迄は、少回転数、短混練
時間で混練したグリーンシートの状態図を示す。 図において、 １はグリーンシート形成材料、２は撹拌機、３はグリー
ンシート、４は基準孔、５はビアホール、６はビアホー
ル導体、７は回路導体、８は加圧板、９は焼成炉、12は
気泡、13はアルミナ粒子を示す。
縮率との関係図、 第２図はグリーンシートの密度と気泡量との関係図、 第３図はボールミルの回転数と気泡量との関係図、 第４図は積層圧力と収縮率との関係図、 本発明に於ける導体厚さと導体層形成材料の粘度との関
係図、 第５図（ａ）より第５図（ｇ）迄は多層セラミック基板
の製造工程図、 第６図（ａ）より第６図（ｃ）迄は、多回転数、長混練
時間で混練したグリーンシートの状態図、 第７図（ａ）より第７図（ｃ）迄は、少回転数、短混練
時間で混練したグリーンシートの状態図を示す。 図において、 １はグリーンシート形成材料、２は撹拌機、３はグリー
ンシート、４は基準孔、５はビアホール、６はビアホー
ル導体、７は回路導体、８は加圧板、９は焼成炉、12は
気泡、13はアルミナ粒子を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】シート状に成形したグリーンシート（３）
に基準孔（４）、およびビアホール（５）を開口した
後、上記ビアホール内およびグリーンシート表面に導体
層（6,7）を形成後、該グリーンシートを加圧しながら
積層した後、焼成してセラミック基板を製造する方法に
於いて、 前記グリーンシートのシート密度を1.42±0.02g/cm3に
なるようにしたことを特徴とする多層セラミックプリン
ト基板の製造方法。 - 【請求項２】前記グリーンシート（３）の積層時の加圧
力を200〜300Kg/cm2の範囲とすることを特徴とする請求
項１記載の多層セラミックプリント基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9380789A JPH0795628B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 多層セラミックプリント基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9380789A JPH0795628B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 多層セラミックプリント基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271595A JPH02271595A (ja) | 1990-11-06 |
| JPH0795628B2 true JPH0795628B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=14092678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9380789A Expired - Fee Related JPH0795628B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 多層セラミックプリント基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795628B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP9380789A patent/JPH0795628B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02271595A (ja) | 1990-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |