JPS603193A - セラミツク多層配線基板の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、セラミック多層配線基板の製造方法に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来のセラミック多層配線基板は一般的に次のよう（ニ
して製造されていた。

即ち、無機質原料を一定量づつ秤量し、これを混合、粉
砕し、必要とする平均粒径にし、乾燥した後、溶剤、バ
インダー、可塑剤１分散剤等を添加し、又、必要によっ
ては更に、無機質の黒色剤等も添加し、十分に混合する
。その後で脱ｉ包機（二人れ、さら（二攪拌、脱泡し、
必要粘度にスラリー（泥漿）を調整する。

必要粘度（−なったところで、ドクターブレード装置の
一定間隙を有するドクターナイフｔ１ｓｔ二該スラリー
を供給し、ドクターナイフ部から流出したスラリーがキ
ャリア・フィルム上（ニ一定厚さで載る。キャリアーフ
ィルムは進行中（＝乾燥部を通過し、その時）ニスラリ
−の溶剤等の一定量が飛散し、あたかもチューインガム
の如き、グリーン・シート　（未焼結シート、又は生シ
ートと称される）を得ることが出来る。

該グリーン・シートは、その上にモリブデン（ＭＯ）あ
るいはタングステン（Ｗ）を主成分とする導体ペースト
をスクリーン・印刷機等を用いて印刷する事ζ二よって
、導体回路層を形成される。

次いで、その導体層上（二、上下導体間を接続するスル
ーホール、及びその他の必要とする個所を除いて絶縁ペ
ースト層が印刷される。さら（二その絶縁層上（−１再
び導体層という具合（−順次多層印刷され、印刷多層配
線基板が形成される。

この核印刷、グリーン・シートは１４００〜１６００°
Ｃの弱還元性雰囲気中で焼成され、次いで、必要Ｃ二よ
っては、めっき、リードフレーム付け、等の後、最上層
印刷パターンの特定個所にＩＣやＲ，Ｃ等をマウント、
ワイヤ付けされて、セラミック多層配線基板となる。

このような製造法（二おいて、特に問題となっていたの
は、多層印刷されたグリーン・シートを焼成すると、そ
の焼成基板のソリが大きくその後のリードフレーム付け
も不可能で、ましてや、ＩＣやＣ，Ｒのチップマウント
、やワイヤーボンデングが不可能という事であった。

この問題を解決する一つの有効な方法としては、例えば
を公昭５７−２７０６０のよう（二、絶縁ペースト（二
は、その基板と同一の無機質原料を用いるという方法も
公知の事実ではあるが、同一、四粒径の無機質原料を用
いたのではやはり、焼成基板のソリが大きい、という問
題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した如く、基板と同質の絶縁ペーストを
用いて、多層配線基板を形成しても、やはυ大きなソリ
となる従来法の問題点を改善する方法を提供する。

〔発明の概要〕

本発明方法では無機質原料を秤量した後、基板として必
要な平均粒径となる迄混合、粉砕した後そのうちの一部
をそのまま、あるいは必要（＝よっては、黒色剤を加え
て、さら（二混合、粉砕し基板用無機質原料の平均粒径
よシも小さな平均粒径になるようにして、絶縁ペースト
用の無機質原料を得る。これを用いて、エチル・セルロ
ースやテレピネオール等と十分混合攪拌し、絶縁ペース
トを作る。

こうして作った絶縁ペーストを用いる事（二よって焼成
後の多層配線基板ははじめて７０μｍ／１インチ程度の
ソリの小さな、セラミック多層配線基板が得られる。

〔発明の効果〕

本発明方法を用いる事（；より以下の如き効果が得られ
る。

イ）焼成された基板のソリが小さくな［有］、工業上大
きな貢献となる。

口）ソリ直しの再焼成が不要となり、導体抵抗の上昇を
妨げる事が出来る。

−）同様にソリ直しの再焼成が不要となり、後工程のめ
つき、あるいは、リードフレーム付けが楽Ｃ二なる。

〔発明の実施例〕

酸化アルミニウム（Ａ４０ｇ）　９２　Ｎ量％　（以下
同様）、無水硅酸（Ｓｉ０２）５％、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）及び酸化カルシウム（Ｃａｂ）を各々１．５
チ秤量し、これらを１００部とした場合、酸化第２クロ
ム（ＣｒｚＯｓ）を４、酸化チタン（Ｔ　ｉＯりを１重
量部別（二秤量して、これらを一体として振動ミルで、
平均粒径１．８μｍ（＝なる迄、混合、粉砕した。

そのうちの一部は、さら（二平均粒径が１．５μｍ（−
なる迄粉砕した。

これらの無機質粉体を別々（二乾燥した後、１．８μｍ
の大粒径粉体は基板用として、次のよう（二溶剤バイン
ダー、可塑剤等を添加した。

アルミナ粉体　１００部 トリクロール・エチレン　２０１ ｎ−ブタノール　１０部 テト２・クロルエチレン　８１ ポリビニール・ブチラール　５＃ ＴＢＰ　２　Ｎ これらを十分、混合させた後、脱泡し、粘度３０．００
０センチポイズ（ＣＰ）にしたスリップ（泥漿）をドク
ターブレード装置（＝供給し、グリーン・シートを得た
。このグリーン・シートを５０　Ｘ　６０朋（二切断シ
、該グリーン・シート（−、スクリーン・印刷機を用い
、モリブデン（Ｍｏ）ペーストで、得体回路層を形成し
た。乾燥後次いで、前目己平均粒径１．５μｍ迄、粉砕
した絶縁ペースト用粉体とエチル・セルロース、及び、
テレピネオールより成る絶縁ペーストをスルーホール部
、あるいはその他の特定個所を除いて印刷した。

同様にこの絶縁層が乾燥した後、再びその層上に導体層
、次いで絶縁層というようにして多層配線化した。この
層構造を第１図に断面的に示す。

次にこの基板を１５００℃で、水素ガス゛（Ｎ２）、窓
上ガス（Ｎ２）の混合ガスと、湿潤Ｎ２中との、弱還元
性雰囲気中で焼成した。

同時：ユこの時、・基板と同一無機原料で、同じ平均粒
径、つまり、１．８μｍの状態で別（二とって、これを
用いて作った絶縁ペーストで前記同様多層化構造とした
基板も同条件で焼成した。

この１．８μｍの絶縁ペーストは、ソリが太きかったの
でソリ直し、として低温度の１４００°Ｃ弱還元中で再
焼成もした。

その結果、第２図に示すよう（二、焼成された基板のソ
リは、基板と同一平均粒径の１．８　ｌｊｍの絶縁ペー
ストを用いた場合■は、１０枚の平均で０．２４ａｌｌ
１１１５０　ｍｌにもあった。一方、基板よシも小さい
粒径の１．５μｍの絶縁ペーストを用いた場合■には同
様に１０枚の平均で０．１７　ｍ１５０　ｍであった。

ソリは小板技研（株）製３Ｅ−３Ｃ万能表面形状測定器
を用いて測廻した。

ここで、焼成後の基板のソリは、一般的（二〇、２〜０
．１４　ｍｇ１５Ｑ　ＡｌＢが必要とされているので、
この点を考えると、平均粒径の小さい■の方がこの規格
を満足しうるが、同一粒径の■は規格よシ大きいソリと
なってソリ直し、が必要となる。

そこで、前記の如く、１４００“Ｃで再焼成してソリ直
し、したが、その前後での最上層導体パターン上での導
体抵抗の測定結果を第３図（二示す、０は、ソリ直し後
、０はソリ直し前、つまり、１回焼成のみの値で、これ
は各々５個の試料で測定した平均値である。

この結果からもわかるよう（二、さら（二１回焼成炉を
通す事によって、弱還元雰囲気（二よって、表面のＭｏ
導体が酸化され導体抵抗が高くなる。

従って、基板よりも小粒径の同質無機質原料を用いて作
った絶縁ペーストで、多層配線基板を製造すると、ソリ
直し不要で十分小さなソリで焼成出来、導体抵抗の堆犬
も防止出来る。

ここで、一般的な導体抵抗の規格は２０　ｍＱ／口であ
る。

さら（二は、ソリ直しの再焼成不要となって導体パター
ンの酸化、飛散が防止されるので、後工程のめっきの場
合も、めっきがつき易く、“その事によってリードフレ
ームを銀ろう等でろう付けする工程も格段に楽になる。

導体パターンが薄くなると、どうしてもめっき材がめつ
きされる下地が薄いこと（二よって、めっきのつきが悪
くなり、ちるいは、モリブデンと、リードフレームの密
着力低下等を招く。この意味からも１回の焼成で済むと
いう本発明方法は、その貢献するところ大といえる。

なお上記実施例では、アルミナ質多層基板について述べ
たが他の一般的セラミック材料を用いる基板についても
容易に類推出来る。

またＭｏを主成分とした導体ペースト以外でも、例えば
Ｗ主成分の導体ペーストを用いても同様の効果を得る事
が出来る。

さらに黒色剤は、本実施例の如く最初から加えて粉砕し
てもよく、あるいは、　め、小粒径（二粉゛砕しである
物を後で絶縁ペースト作製時に、エチルセルロース、テ
レピネオール等と一諸に混合してもよい。要は、その絶
縁ペーストの無機質原料としての平均粒径が、基板の平
均粒径よシも小さく、同質無機質原料であればよい。

導体パターンあるいは絶縁ペーストの印刷は、スクリー
ン印刷機を用いなくともたとえば超音波を用いるインク
ジェット方式等でも形成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミック多層配線基板の層構造例を示す断面
図、第２図はセラミック多層化構造基板を焼成した後の
ノリを示す特性図、第３図は従来法を用いた場合の導体
抵抗の変化を示す特性図。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第　１　
図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 無機質原料を秤量する工程と、 これを混合、粉砕し、乾燥する工程と、溶剤、バインダ
   ー、可塑剤９分散剤を添加し、混合、攪拌、脱泡する工
   程と、 ドクターグレード成形装置（二よってグリーン・シート
   を作成する工程と、 該グリーン・シート１；、スクリーン印刷機を用いてモ
   リブデン（Ｍｏ）あるいはタングステン（Ｗ）系導体ペ
   ーストを用いて導体回路を形成する工程と。 上下導体間の接続をスルーホールで行なう為、その部分
   は除き、特定個所に絶縁ペーストを印刷する工程と、 この導体、絶縁ペースト印刷を交互Ｃ二くり返して多層
   化構造Ｃ二する工程と、 これを弱還元性零四気中で焼成する工程、とからなるセ
   ラミック多層配線基板の製造方法において、 絶縁ペーストとして、基板と同質の無機質原料を用い、
   かつ、その平均粒径が、基板無機質原料の平均粒径よシ
   も小さい事を特徴とする、セラミック多層配線基板の製
   造方法。