JPS605597A - セラミツク複合焼成体の製造方法 - 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】 （ａ）　発明の技術分野 本発明はセラミック複合焼成体の製造方法に係り、特に
複合焼成体の眉間絶縁層の形成、セラミック基板の充填
等に用いる絶縁ペーストの製造方法に関する。

（ｂｌ　従来技術と問題点 多層配線パッケージ或いは多層セラミック基板等の、セ
ラミック基板内部或いは表面に導電配線層を有するセラ
ミック複合焼成体は、ＬＳＩなどの半導体素子を搭載す
るのに多く用いられている。

上記半導体装置の大規模化に伴って、これら複合焼成体
の寸法、形状、及び特性面や信頼度、さらには低価格化
に対する要求は、ますます厳しいものとなっている。

上記複合焼成体を製造するに際し、未焼成セラミツクシ
ート上に形成する絶縁層１例えば多層配線の層間絶縁層
や積層する未焼成セラミツクシート間を接着するための
材料として、或いは未焼成セラミツクシートの不要貫通
孔を同種のセラミ・ノクスで埋める場合の材料として、
絶縁ペーストが用いられている。

この種の絶縁ペーストは通常、母体セラミックスと同一
組成に原料粉末を調合するか、または母体となる未焼成
セラミツクシートを適当な溶剤で溶かして製造されてい
る。

前者の方法は、母体セラミックスと同一原料粉末を同一
組成に調合し、更に有機成分を加えて混合・混練してペ
ースト化する方法である。この方法により得られた絶縁
ペーストは、実際には母体セラミックスとは調合された
組成が微妙に異なり、また工程途中の粉砕、混合、混練
工程における粉末の粉砕され具合が、母体セラミックス
と厳密には同一ではない。そのためかかる絶縁ペースト
を用いた場合には、焼成時に母体セラミックスと同じ収
縮率で焼結せず、従って反り、ハガレなどが生じ、高品
質の複合焼成体が得られない。

一方後者の方法は、未焼成セラミツクシートを溶剤で溶
かし、しかる後ペースト化しやすい溶剤を加えて捕潰機
等を用いて混練を行なってペースト化する方法である。

この方法により得られた絶縁ペーストは、複合焼成体を
製造するために用いられる母体セラミックシートの一部
を原材料としているので、原料粉末の成分組成は母体セ
ラミックスと一致する。しかしこの方法では、不要な溶
剤を添加すること、またペースト化するための混練に長
時間を要すること、更には得られた絶縁ペーストに部分
的な塊が残る等、均一なペーストが出来ない等の問題が
ある。

このように従来使用されている絶縁ペーストは、いずれ
も母体セラミックスと満足し得る程度に同質とは言い難
く、そのため物理的、電気的性質、またプリント性の面
で問題があり、良好な複合焼成体が得られたとは言い難
い。

（Ｃ）　発明の目的 本発明の目的は上記問題点を解消して、母材セラミック
スと同質の絶縁ペーストを用いることの可能なセラミッ
ク複合焼成体の製造方法を提供することにある。

（ｄ＋　発明の構成 本発明の特徴は、所定部分に絶縁ペーストを塗布または
充填した未焼成セラミツクシートを積層・焼成するに当
たって、前記絶縁ペーストとして、前記未焼成セラミツ
クシートと同種の未焼成セラミツクシートを加熱し、含
有せる有機結合剤及び有機溶剤を除去して仮焼基板を作
成し、次いで該仮焼基板を粉砕して粉末状とした後、所
定の有機結合剤及び有機溶剤を加えて混練して得られた
ものを用いることにある。

（ｅｌ　発明の実施例 以下本発明の実施例を第１図〜第３図を参照しながら説
明する。

まず本発明を実施する際に使用する絶縁ペーストの製造
方法を、第１図の流れ図を用いて説明する。

本発明を実施する際に使用する絶縁ペーストは、製造す
べきセラミック複合焼成体の母材である未焼成セラミツ
クシートと同種の未焼成セラミツクシートを原料として
作成する。即ち複合焼成体を製造するための母材の未焼
成セラミツクシートの一部、または同一ロット或いはロ
フトは異にするが同−型格の未焼成セラミツクシートを
用いて絶縁ペーストを作成する。

第１図は上記絶縁ペーストの製造工程を示すブロック図
であって、まず上述の如く共付の未焼成セラミツクシー
トを細かく切断またはひきちぎって、未焼成セラミツク
シートの小片を作成する。

次いでこの小片を磁製ルツボに入れ、酸化性雰囲気中例
えば大気中において、凡そ６００（’Ｃ）で約１時間加
熱し、木焼成セラミックシート中に含まれている有機結
合剤や有機溶剤を除去して、仮焼基板を作成する。

この仮焼基板−ば、上記工程にお番ノる加熱温度を焼結
温度より低く選んであるため、ｊｌｌに有機溶剤等が除
去されたものであって、焼結はおこなわれていない。従
ってこの仮焼基板は非常にもろく、通常の乳鉢或いは捕
潰機により粉砕することにより、容易に元の粉末に戻す
ことが出来るものとなる。そこで上記冊潰機等を用いて
上記仮焼基板を数十分間押潰して粉末状とする。

次いでこれにエチルセルロース等の有機結合剤及びチル
ピノールのような有機溶剤を加えて混練する。かくする
ことにより、粘度凡そ５０，０００　〜２００．０００
　（ｃ　ｐ　ｓ　）の絶縁ペーストが得られた。

このようにして得られた絶縁ペーストは、従来の製造方
法により作成した絶縁ペーストと異なり、原料成分の組
成２粒度が母材と異なることがなく、また添加する有機
結合剤や有機溶剤の種類及び含有量を所望の如く選ぶこ
とが出来る。従って母材の未焼成セラミンクシートと、
焼成収縮率や物理的、電気的特性を一致させることが可
能となるので、これを用いてセラミック複合焼成体を製
造した場合に、従来見られたような異常変形２反り。

或いは剥離等が発生ずることがなく、高品質の複合焼成
体が得られる。

第２図及び第３図は上記絶縁ペーストを用いてセラミッ
ク複合焼成体を製造する例を示す要部断面図である。

第２図において、１及び１°は第１及び第２の未焼成セ
ラミツクシート、２は上記絶縁ペーストをスクリーン印
刷法によって形成した接着剤として機能する絶縁ペース
トＮ、３は導電ペーストを同じ（スクリーン印刷法によ
って形成した導電パターンである。このように第１の未
焼成セラミックシート１背面及び第２の未焼成セラミッ
クシート１゛表面にそれぞれ絶縁ペースト層２及び導電
パターン３を形成し、乾燥を行なった後、上記第２の未
焼成セラミツクシート１°上に第１の未焼成セラミツク
シート１を重ね、還元性雰囲気中において凡そ１５００
〜１６００Ｃ’Ｃ〕で加熱することにより焼成を行う。

かくして同図（Ｃ）に示ずような複合焼成体が得られる
。

上記一実施例において得られた複合焼成体は、積層時の
リークが押さえられるのみならず、上述した如く異常変
形１反り、剥離等が発生しない。

第３図は上記絶縁ペーストを用いて眉間絶縁層を形成す
る例であって、まず未焼成セラミックシートＩ上に第１
の導電パターン３を形成し、その上に上記絶縁ペースト
を塗布して眉間絶縁層４を形成し、更にその上に第２の
導電パターン５を形成した例である。

本実施例の場合にも前述した絶縁ペーストを用いて眉間
絶縁層４を形成したことにより、母材と焼成収縮率が一
致しているので、焼成Ｕ、￥の異；’ｒｖ変形２反り、
或いは剥離等が生じることがなく、高品質の複合焼成体
が得られる。

以上の如く本発明に係る上記絶縁ペーストを用いて、未
焼成セラミツクシート同志の接着や、或いは未焼成セラ
ミツクシート表面の微小な凹凸を埋めて表面を平坦化し
たり、また層間絶縁層のような絶縁層材料を形成するこ
とが出来る。更に未焼成セラミツクシートに形成された
不要な凹部や貫通孔を充填することも可能である。

なお上記絶縁ペースト作成のための原材料を、使用する
未焼成セラミツクシートの一部を用いるか、同一ロフト
のものを用いるが、或いは未焼成セラミツクシートのロ
フトに関わりなく同種のものを用いるかは、目的或いは
許容精度等を考慮して決定して良い。

（ｆｌ　発明の詳細 な説明した如く本発明によれば、母材の未焼成セラミツ
クシートと同一組成の絶縁ペーストかえられ、従って界
雷変形１反り、剥離等のない高品質のセラミック複合焼
成体を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示す図で、第１図は
本発明の要部である絶縁ペーストの作成方法を示す流れ
図、第２図及び第一３図は上記絶縁ペーストを用いた本
発明の一実施例及び他の実施例を示す要部断面図である
。 図において、１．１゛は未焼成セラミツクシート、２は
絶縁ペースト層、３及び５は導電パターン、４は眉間絶
縁層を示す。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定部分に絶縁ペーストを塗布または充填した未焼成セ
   ラミツクシートを積層・焼成するに当たって、前記絶縁
   ペーストとして、前記未焼成セラミツクシートと同種の
   未焼成セラミツクシートを加熱し、含有せる有機結合剤
   及び有機溶剤を除去して仮焼基板を作成し、次いで該仮
   焼基板を粉砕して粉末状とした後、所定の有機結合剤及
   び有機溶剤を加えて混練して得られたものを用いること
   を特徴とするセラミック複合焼成体の製造方法。