JPS6045096A - セラミツク多層配線板 - 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】 本発明はセラミック多層配線板の改良に関する。

従来、セラミック多層配線板は、予め焼結されたセラミ
ック基板上に導体ペーストを印刷後絶縁ペーストを印刷
し、これを複数回〈シ返して多層回路を形成した後焼成
して製造していたが、この方法によると予め焼結妊れた
セラミック基板の焼成収縮率と導体ペーストおよび絶縁
ペーストとの未焼結部分の焼成収縮率が異なるため絶縁
層にクラックが生じたり２反りが発生するなどの欠点が
あった。

この欠点を補うため、セラミックグリーンシート（以下
グリーンシートという）上忙前述のごと〈導体ペースト
と絶縁ペーストとを用いて多層回路を形成し、同時焼成
する方法が試みられたが。

この方法でも多層印刷した絶縁ペーストが焼結される際
にクラックが発生するという欠点があった。

本発明はかかる欠点のないセラミック多層配線を提供す
ることを目的とするものである。

本発明者らは上記欠点について穏々検討した結果、残留
圧縮応力を有する絶縁層を外側に形成したところクラッ
ク、反りなどの発生のないセラミック多層配線板が得ら
れることを見い出し本発明に到達した。

本発明は、グリーン法によって得られるセラミック多層
配線板において、残留圧縮応力を有する絶縁層を外側に
形成してなるセラミック多層配線板に関する。

なお本発明において使用芒れるセラミック質粉体の材質
は何ら制限はなく９例えはアルミナが多く使用される。

またグリーンシートは厚さ、材質は制限されず、有機質
バインダー、無機質７ラツクス、可とう性行与剤など九
何ら制限されるものでばない。

多層配線板の形成方法は、導体ペーストとセラミック質
の絶縁ペーストとをグリーン７−ト上に複数回印刷し、
同時焼成するいわゆる印刷多層法でも良く、またグリー
ンシート上に導体ペーストで回路を印刷したグリーンシ
ートを積層一体化し。

同時焼成するいわゆる積層多層法でも良く、さらＫこれ
らを組み合わせた方法で行なっても良い。

本発明において残留圧縮応力を形成する外側の絶縁層と
は、グリーンシート上に導体ベーストド絶縁ペーストと
を複数回印刷して多層化したいわゆる印刷多層法によっ
て形成されたセラミック多層配線板においては、ベース
となるグリーンシート以外の絶縁層のうち、最外側の絶
縁層又は最外側から複数の絶縁層で絶縁層数が少ない場
合はその絶縁回合てを意味し、また導体ペーストで回路
を印刷したグリーンシートを積層一体化して多層化した
いわゆる積層多層法によって形成されたセラミック多層
配線板においては、最外側の絶縁層又は最外側から複数
の絶縁層を意味するが、複数の絶縁層の場合は全層数の
幅の１／２であることが好ましい。

本発明において使用する導体ペーストの桐質。

配合などは何ら制限されず、また印刷厚さなども何ら制
限はない。

本発明は外側の絶縁層に圧縮応力が残留している事が必
要不可欠であるが、圧縮応力を残留させる方法は何ら制
限はなく９例えば外側の絶縁層となる絶縁ペースト又は
グリーンシートの印刷又は圧着乾燥後の密度がベースと
なっているグリーンシートより高く、焼成収縮率がベー
スとなるグリーンシート又は内部の絶縁層より外側の絶
縁層の方が小さければ外側の絶縁層には圧縮応力が残留
し１才た外側の絶縁層の熱膨張係数がベースとなるグリ
ーンシート又は内部の絶縁層より小はければ焼結過程に
おいて外側の絶縁層には圧縮応力が残留する。婆らに外
側の絶縁層に使用する絶縁ペースト又はグリーンシート
の焼結がベースとなるグリーンシート又は内部の絶縁層
に使用する絶縁ペースト又はグリーンシートより速く、
詳しくは外側の絶縁層が先に焼結し、ベースとなるグリ
ーンシート又は内部の絶縁層が後から焼結すると外側の
絶縁層に圧縮応力が残留する。

これら圧縮応力の発現方法はいかなる方法を用いても差
しつかえない。圧縮応力が残留する事を確認する方法は
各種あるが１例えばセラミック多層配線板の最外側絶縁
層に歪ゲージを貼シ付けた後。

歪ゲージ貼付部を除いてその周囲を切断してとり除き、
芒らに歪ゲージを貼シ付けた裏側の部分をすり落して最
外側絶縁層のみを残す。貼付直後及びすり落した後の変
化から残留応力を測定する事が出来る。

他の方法として１表面にインデントを打ち込み圧痕の太
き芒及び圧痕から伸びるクランクの長さから表面に残留
する応力を測定する方法がある。

残留応力を測定する方法はいがなる方法を用いても差し
つかえない。

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ 平均粒径２μｍの高純度アルミナ（アルミナ純度９９．
５％以上）９６重量部に第１表に示す無機質フラックス
を４重量部給加し、均一に混合して原料粉Ａを得た。

才だ上記とは別に、平均粒径１．７μＩｎの高純度アル
ミナ（アルミナ純度９９．５％以上）９６重量部に第１
表に示す無機質フラックスを４重量部添加し、均一に混
合して原料粉Ｂを得た。

次に原料粉Ｂ１００重量部にバインダーとしてポリビニ
ルブチラール樹脂８重量部、可塑剤としてフタル酸エス
テル４重量部、溶剤としてブタノール２０重量部及びト
リクロルエチレン５０重量部を添加し、ボールミルにて
１００時間均一に混合してセラミックスリップを得た後
、テープキャスティング法により厚さｏ、　ｓ　ａｒｎ
のグリーンノートを得だ。

また、上記で得だ原料粉Ａ１００重址部にバインダーと
してポリビニルブチラール樹脂８重量部。

可塑剤としてフタル酸エステル４重量部、溶剤としてブ
タノール１６重量部及びパークロルエチレン４０重量部
を添加し、ボールミルにて２００時間均−に混合して絶
縁ペーストラ得た。

次いで、前述のグリーンシートに直径０．３　ｍｍのス
ルーホールを形成した後、このスルーホールにＷ（タン
グステン）導体ペースト（アサヒ化学製。

商品名３ＴＷ−１０００）ｔ−充てんし、さらにグリー
ンシートの表、裏、それぞれに前述と同様のＷ導体ペー
ストラ印刷して回路を形成し、その上部に前述の絶縁ペ
ースト１を７０±１０μｍの厚さに印刷し、このＷ導体
ペーストの印刷と絶縁ペースト１の印刷工程を表側２回
、裏側２回くり返し４層の多層回路を印刷形成し、さら
に最外側にメタライズ端子を印刷した。その後空気中で
２００℃まで４０℃／時間で昇温し、２００℃で３時間
保持した後、２００℃からは水素雰囲気中で３０℃／時
間で１５５０℃ま゛で昇温させて焼成しセラミック多層
配線板を得た。

このセラミック多層配線板について外観を観察したが、
絶縁層にクラック、反りなどの発生は見られなかった。

なお実施例１において絶縁ペースト１全印刷した絶縁層
が残留圧縮応力を有する絶縁層となる。

実施例２ 平均粒径１．３μｍの高純度アルミナ（アルミナ純度９
９．５％以上）９６重量部に第１表に示す無機質フラツ
クスを４重量部添加し均一に混合して原料粉Ｃとした。

これにバインダーとしてポリビニルブチラール樹脂７重
量部、可塑剤としてフタル酸エステル３．５Ｎ量部、溶
剤としてブタノール１５重量部及びパークロルエチレン
：３８重量部を添加し、ボールミルにて２００時間均一
に混合して絶縁ペースト２を得た。次いで実施例１で得
た直匝０．３　ｍｍのスルーホールを形成したグリーン
ノートに実施例１と同様のＷ導体ペーストを充てんし。

さらにグリーン７−トの表、裏それぞれにＷ導体ペース
トを印刷して回路を形成し、その上部に前述の絶縁ペー
スト２を７０±１０μｍの厚さに印刷し、このＷ導体ペ
ーストの印刷と絶縁ペースト２の印刷工程を表側２回、
裏側２回くシ返し、４層の多層回路を印刷形成し、６ら
に最外側にメタライズ端子を印刷した。その後、実施例
１と同様の条件で焼成してセラミック多層配線板を得た
。

このセラミック多層配線板について外観を観察したが絶
縁層にクラック、反りなどの発生は見られなかった。な
お実施例２において絶縁ペースト２全印刷した絶縁層が
残留圧縮応力を有する絶縁層となる。

次に実施例１及び２で得たセラミック多層配線板の最外
側絶縁層に歪ゲージを接着剤で貼シ付けた後９周囲をダ
イヤモンドカッターで切断し、さらに貼り付けた裏面を
ダイヤモンド砥石で研磨除去して応力を解放したところ
最外側絶縁層が実施例１においては０．０２％、実施例
２においては０．０５％それぞれ膨張した。しだがって
応力を解放する前においては実施例１け０．０２％、実
施例２はｏ、　ｏ　ｓ　％それぞれ圧縮応力が残留して
いたことがわかる。

実施例３ 原料粉Ａ及びＢ、それ七れ１００重量部にバインダーと
してポリビニルブチラール樹脂８重量部。

可塑剤としてフタル酸エステル４重量部、溶剤としてブ
タノール２０重量部及びトリクロルエチレン５０重量部
を添加しボールミルにて１００時間均一に混合してセラ
ミックスリップとした後、テープキャスティング法によ
り厚さ０．２５βｍのグリーンシート八及びＢ’を得た
。このグリーンシートＡ及びＢに直径０．３βｒｉｌの
スルーホールヲ形成した後、このスルーホールに実施例
１と同様のＷ導体ペーストを充てんし、さらにその表面
にＷ導体ペーストに印刷して回路を形成後グリーンシー
トＡの上面にグリーンシートＢを４層積層し１次いでそ
の上面にグリーンシー）Ａを積層後６０℃で１００　Ｋ
ｇｆ　／ｃｍ’の圧力で加熱加圧してこれら回路を印刷
したグリーン７−トＡ及びＢを積層一体化した。このも
のを実施例１と同様の条件で焼成してセラミック多層配
線板を得た。このセラミッり多層配線板について外観を
観察したが絶縁層にり２ツク、反シなどの発生は見られ
なかった。なお実施例３においてグリーンシー）Ａが残
留圧縮応力を有する絶縁層となる。

実施例４ 実施例２で得た原料粉Ｃを実施例３と同様の工程を経て
厚ａ０．２５ｍｍのグリーンシートＣを得た。

このグリーン／−）Ｃに直径０．３４ｍのスルーホール
を形成した後、このスルーホールに実施例１と同様のＷ
導体ペーストラ充てんし、さらＫその表面ＫＷｉ体ペー
ストを印刷して回路を形成後グリーン／−）Ｃの上面に
実施例３で得たグリーンシー）Ｂを５層積層し１次いで
その上面にグリーンシートＣを積層後６０℃で１００に
９ｆ／ｃがの圧力で加熱加圧してこれら回路を印刷した
グリーンシー）Ａ及びＢを積層一体化した。このものを
実流側と同様の条件で焼成してセラミック多層配線へ 板を得た。このセラミック多層配線板について外観を観
察したが絶縁層にクランク、反りなどの発生は見られな
かった。なお実施例４においてグリーンシートＣが残留
圧縮応力を有する絶縁層となる。

次に実施例３及び実施例４で得たセラミック多層配線板
について実施例１及び実施ｆｌ１２と同様の方法で最外
側絶縁層に残留する圧縮応力を演１１定したところ、実
施例３は０．０３％、実方色例４は０．０５係であった
。

本発明になるセラミック多層配線板は、残留圧縮応力を
有する絶縁層を外側に形成場せるのでクラック、反りな
どの発生を皆無にすることｄｓできる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　グリーン法によって得られるセラミック多層配線
   板において、残留圧縮応力を有するＰ３緑層を外側に形
   成してなるセラミック多層配線板。