JPS6237919B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6237919B2 JPS6237919B2 JP56170527A JP17052781A JPS6237919B2 JP S6237919 B2 JPS6237919 B2 JP S6237919B2 JP 56170527 A JP56170527 A JP 56170527A JP 17052781 A JP17052781 A JP 17052781A JP S6237919 B2 JPS6237919 B2 JP S6237919B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paste
- insulating
- flux
- green sheet
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明はセラミツク多層回路基板の製造法に関
する。
従来、セラミツク多層回路基板は、予め焼結さ
れたセラミツ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、これを複数回くり返して
多層回路を形成した後焼成して製造していたが、
この方法によると焼成の際に絶縁層は予め焼結さ
れたセラミツク基板より収縮が大であるため絶縁
層にクラツクが生じたり、反りなどが発生する欠
点があつた。
この欠点を補うため特公昭55―7957号公報、特
公昭55―24271号公報等に示されるようにセラミ
ツクグリーンシート(以下グリーンシートとい
う)上に導体ペーストと絶縁ペーストとを用いて
印刷法で多層回路を形成し、同時焼成する方法を
試みたが、あまり効果的ではなかつた。
また、フラツクスを含むグリーンシートを粉砕
した後、溶剤を加えて再溶解した絶縁ペーストを
用いて上記と同様に導体ペーストと共に印刷法で
多層回路を形成し、同時焼成する方法を試みた
が、このような方法でも多層印刷した絶縁ペース
トが焼結される際に第3図に示すように絶縁層2
にクラツク1を生ずる欠点があつた。なお第3図
において3は絶縁層2の下面の導体層である。
上記の他に特公昭54―38291号公報に示される
ように仮基板上に導体ペーストとフラツクスを含
有する絶縁ペーストとを用いて印刷法で積層物を
一体に焼結せしめ、焼結時または焼結後に前記の
仮基板を積層物から取除いて積層セラミツク基板
を製造する方法があるが、この方法は、仮基板上
面の絶縁層(グリーンシートに相当する)および
他の絶縁層を形成するのに、全て同質のフラツク
スを含有する絶縁ペーストを使用するため、前述
のフラツクスを含むグリーンシートを粉砕した
後、溶剤を加えて再溶解した絶縁ペーストを用い
て導体ペーストと共に印刷法で多層回路を形成
し、同時焼成する方法と同様の構造となり、絶縁
層にクラツクが生じる欠点がある。
本発明はかかる欠点のないセラミツク多層回路
基板の製造法を提供することを目的とするもので
ある。
本発明者らは絶縁層に生するクラツク、反りな
どは絶縁層の焼結不足に起因することに着目し、
絶縁ペースト中に含まれるフラツクスの成分、含
有量、融点、粒径などについて種々検討を行なつ
た結果、下層と上層とで別々の絶縁ペーストを使
用し、下層の絶縁ペーストにはグリーンシートに
含まれるフラツクスと同一のフラツクスでかつフ
ラツクスの含有量もグリーンシートに含まれるフ
ラツクスと同量かまたはそれ以上含有する絶縁ペ
ーストを使用し、上層の絶縁ペーストには下層の
絶縁ペーストに含まれるフラツクスより低融点で
かつフラツクスの含有量も下層の絶縁ペーストに
含まれるフラツクスと同量かまたはそれ以上含有
する絶縁ペーストを使用することにより、絶縁層
の焼結不足が解消し、クラツク、反りなどのない
セラミツク多層回路基板が製造できることを見出
した。
本発明は導体ペーストとセラミツク質の絶縁ペ
ーストとをグリーンシート上に複数回印刷し、同
時に焼成してセラミツク多層回路基板を製造する
方法において、下層と上層とでは別々の絶縁ペー
ストを使用し、下層の絶縁ペーストにはグリーン
シートに含まれるフラツクスと同一のフラツクス
をグリーンシートに含まれるフラツクスと同量か
またはそれ以上含有する絶縁ペーストを使用し、
上層の絶縁ペーストには下層の絶縁ペーストに含
まれるフラツクスより低融点でかつフラツクスの
含有量も下層の絶縁ペーストに含まれるフラツク
スと同量かはまたはそれ以上含有する絶縁ペース
トを使用するセラミツク多層回路基板の製造法に
関する。
なお本発明において下層に使用される絶縁ペー
ストは基体となるグリーンシートに含まれるフラ
ツクスと同一であればその配合は何ら制限され
ず、また絶縁ペーストに含まれるフラツクスの含
有量はグリーンシートに含まれるフラツクスと同
量かまたはグリーンシートより多いことが必要で
ある。もしグリーンシートより少ない場合は絶縁
層の焼結不足を解消することはできず、本発明の
目的を達成することはできない。
上層に使用される絶縁ペーストは下層に使用さ
れる絶縁ペーストより低融点であれば良くその配
合は何ら制限されず、また絶縁ペーストに含まれ
るフラツクスの含有量は下層絶縁ペーストに含ま
れるフラツクスと同量かまたはグリーンシートよ
り多いことが必要である。もし下層用絶縁ペース
トより少ない場合は、絶縁層の焼結不足を解消す
ることはできず本発明の目的を達成することはで
きない。下層とは基体となるグリーンシート側の
一層望ましくは層数の1/2以下をさし、両面に
絶縁層を印刷する場合も同一概念である。
本発明において印刷される導体ペーストの種類
等は制限されず、また印刷される絶縁ペーストの
厚さも制限されない。
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)96.2重量部に第1表に示すフラツ
クスXを3.8重量部添加し、均一に混合して原料
粉Aとした。
この原料粉A100重量部にバインダーとしてポ
リビニルブチラール樹脂を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、トリクロルエチレン50重量部を添
加し、ボールミルにて均一に混合してセラミツク
スリツプとした後、テープキヤステイング法によ
り厚み0.8mmのグリーンシートを得た。
次いで前述の高純度アルミナ95重量部に前述の
フラツクスXを5重量部添加し、均一に混合して
原料粉Bとし、さらに上記と同じ工程を経て絶縁
ペーストAを得た。また上記とは別に前述の高純
度アルミナ94.5重量部に第1表に示すフラツクス
Yを5.5重量部添加し、均一に混合させて原料粉
Cとし、さらに上記と同じ工程を経て絶縁ペース
トBを得た。
次に前述のグリーンシート上にW(タングステ
ン)導体ペースト(アサヒ化学製、商品名3TW
―1000)を印刷して回路を形成した後その上部に
前述の絶縁ペーストAを30μmの厚さに印刷し、
この工程を2回すなわち導体ペーストおよび絶縁
ペーストAの印刷を交互に2回くり返し、さらに
その上部に絶縁ペーストBを使用して上記と同様
に導体ペーストおよび絶縁ペーストBの印刷を交
互に2回くり返し、4層の多層回路を形成した。
その後空気中で300℃まで50℃/時間の昇温速度
で加熱し、300℃からは水素雰囲気で30℃/時間
の昇温速度で1500℃まで昇温させてグリーンシー
ト、導体ペーストおよび絶縁ペーストA,Bを同
時焼成し、セラミツク多層回路基板を得た。
このセラミツク多層回路基板について外観を観
察したがクラツクおよび反りは発生しなかつた。
第1図にセラミツク多層回路基板の絶縁層2の表
面の顕微鏡写真を示す。第1図から絶縁層2にク
ラツクが発生しないことは明らかである。なお第
1図において3は絶縁層2の下面の導体層であ
る。
比較例 1
実施例1で使用したグリーンシート上に実施例
1で使用した導体ペーストを印刷して回路を形成
した後その上部に第1表に示すフラツクスXを
3.8重量部含有するセラミツクスリツプを絶縁ペ
ーストとしたものを30μmの厚さに印刷しこの工
程を4回くり返して4層の多層回を形成した後、
以下実施例1と同様の条件でグリーンシート、導
体ペーストおよび絶縁ペーストを同時焼成してセ
ラミツク多層回路基板を得た。
このセラミツク多層回路基板について外観を顕
微鏡写真で観察したところ第2図に示すように絶
縁層2に微少なクラツク1が発生した。なお第2
図において3は絶縁層2の下面の導体層である。
The present invention relates to a method for manufacturing ceramic multilayer circuit boards. Conventionally, ceramic multilayer circuit boards are manufactured by printing conductive paste on a pre-sintered ceramic substrate, and then
Previously, they were manufactured by printing an insulating paste, repeating this multiple times to form a multilayer circuit, and then firing it.
According to this method, the insulating layer shrinks more during firing than the pre-sintered ceramic substrate, so it has the disadvantage that the insulating layer may crack or warp. In order to compensate for this drawback, as shown in Japanese Patent Publication No. 55-7957, Japanese Patent Publication No. 55-24271, etc., a multilayer printing method is used to print a ceramic green sheet (hereinafter referred to as "green sheet") using a conductive paste and an insulating paste. I tried forming the circuit and firing it at the same time, but it was not very effective. We also attempted a method of pulverizing a green sheet containing flux, then adding a solvent and remelting the insulating paste to form a multilayer circuit using a printing method along with a conductive paste in the same manner as above, and simultaneously firing it. Even with this method, when the multi-layer printed insulation paste is sintered, the insulation layer 2 is sintered as shown in Figure 3.
There was a defect that caused crack 1. In addition, in FIG. 3, 3 is a conductor layer on the lower surface of the insulating layer 2. In addition to the above, as shown in Japanese Patent Publication No. 54-38291, a conductive paste and an insulating paste containing flux are used on a temporary substrate to sinter the laminate together by a printing method, and during sintering or sintering. There is a method of manufacturing a laminated ceramic substrate by removing the above-mentioned temporary substrate from the laminate after drying, but this method involves forming an insulating layer (corresponding to a green sheet) on the top surface of the temporary substrate and other insulating layers. In order to use an insulating paste containing all fluxes of the same quality, a multilayer circuit is formed by a printing method using the insulating paste, which is re-dissolved by adding a solvent after crushing the green sheet containing the above-mentioned flux, along with the conductive paste. However, the structure is similar to that of the simultaneous firing method, which has the drawback of causing cracks in the insulating layer. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic multilayer circuit board free of such drawbacks. The present inventors focused on the fact that cracks, warpage, etc. that occur in the insulating layer are caused by insufficient sintering of the insulating layer,
As a result of various studies on the components, content, melting point, particle size, etc. of the flux contained in the insulating paste, we decided to use separate insulating pastes for the lower and upper layers, and the lower layer's insulating paste contained in the green sheet. Use an insulating paste that is the same flux as the flux contained in the green sheet and has a flux content equal to or greater than the flux contained in the green sheet, and the upper layer insulating paste contains a lower flux than the lower layer. By using an insulating paste that has a melting point and a flux content that is equal to or greater than the flux contained in the underlying insulating paste, insufficient sintering of the insulating layer can be eliminated and ceramics without cracks or warping can be created. It has been discovered that multilayer circuit boards can be manufactured. The present invention is a method of manufacturing a ceramic multilayer circuit board by printing a conductive paste and a ceramic insulating paste multiple times on a green sheet and firing them at the same time. For the insulating paste, use an insulating paste containing the same amount of flux as that contained in the green sheet or more than that contained in the green sheet,
A ceramic multilayer circuit in which the upper layer insulation paste uses an insulation paste that has a lower melting point than the flux contained in the lower layer insulation paste and contains the same amount of flux as or more than the flux contained in the lower layer insulation paste. Related to a method of manufacturing a substrate. In the present invention, the composition of the insulating paste used for the lower layer is not limited as long as it is the same as the flux contained in the green sheet serving as the base, and the content of flux contained in the insulating paste is the same as that contained in the green sheet. It is necessary to use the same amount as the flux or more than the green sheet. If the amount is less than the green sheet, it will not be possible to solve the problem of insufficient sintering of the insulating layer, and the object of the present invention will not be achieved. The insulating paste used for the upper layer has no restriction as long as it has a lower melting point than the insulating paste used for the lower layer, and the content of flux contained in the insulating paste is the same as the flux contained in the lower layer insulating paste. It is necessary to have more than the amount or green sheets. If the amount is smaller than the lower layer insulation paste, the problem of insufficient sintering of the insulation layer cannot be solved and the object of the present invention cannot be achieved. The lower layer refers to more preferably 1/2 or less of the number of layers on the green sheet side serving as the base, and the same concept applies when insulating layers are printed on both sides. In the present invention, the type of conductive paste to be printed is not limited, nor is the thickness of the insulating paste to be printed to be limited. The present invention will be explained below with reference to Examples. Example 1 3.8 parts by weight of flux X shown in Table 1 was added to 96.2 parts by weight of high-purity alumina (alumina purity of 99.5% or more) with an average particle size of 2 μm and mixed uniformly to obtain raw material powder A. To 100 parts by weight of this raw material powder A, 8 parts by weight of polyvinyl butyral resin as a binder, 4 parts by weight of phthalate ester as a plasticizer, 20 parts by weight of butanol and 50 parts by weight of trichlorethylene as a solvent were added, and the mixture was uniformly mixed in a ball mill. After that, a green sheet with a thickness of 0.8 mm was obtained by tape casting. Next, 5 parts by weight of the above-mentioned flux X was added to 95 parts by weight of the above-mentioned high-purity alumina and mixed uniformly to obtain raw material powder B, and the same process as above was performed to obtain insulation paste A. Separately from the above, 5.5 parts by weight of the flux Y shown in Table 1 was added to 94.5 parts by weight of the high-purity alumina and mixed uniformly to obtain raw material powder C. Further, the same process as above was performed to obtain insulation paste B. Ta. Next, apply W (tungsten) conductor paste (manufactured by Asahi Chemical, product name: 3TW) on the green sheet mentioned above.
-1000) to form a circuit, then print the above-mentioned insulating paste A on top of it to a thickness of 30 μm,
Repeat this process twice, that is, alternately print conductive paste and insulating paste A twice, then use insulating paste B on top of that, and repeat alternately print conductive paste and insulating paste B twice in the same way as above. , a four-layer multilayer circuit was formed.
After that, it is heated in air at a heating rate of 50°C/hour up to 300°C, and from 300°C in a hydrogen atmosphere at a heating rate of 30°C/hour to 1500°C to produce green sheets, conductive pastes, and insulating pastes. A and B were fired simultaneously to obtain a ceramic multilayer circuit board. The appearance of this ceramic multilayer circuit board was observed, and no cracks or warpage occurred.
FIG. 1 shows a microscopic photograph of the surface of the insulating layer 2 of the ceramic multilayer circuit board. It is clear from FIG. 1 that no cracks occur in the insulating layer 2. Note that in FIG. 1, 3 is a conductor layer on the lower surface of the insulating layer 2. Comparative Example 1 After printing the conductive paste used in Example 1 on the green sheet used in Example 1 to form a circuit, flux X shown in Table 1 was applied on top of it.
A ceramic strip containing 3.8 parts by weight was printed as an insulating paste to a thickness of 30 μm, and this process was repeated 4 times to form a 4-layer multilayer.
Thereafter, the green sheet, conductive paste and insulating paste were co-fired under the same conditions as in Example 1 to obtain a ceramic multilayer circuit board. When the appearance of this ceramic multilayer circuit board was observed using a microscopic photograph, minute cracks 1 were found in the insulating layer 2, as shown in FIG. Furthermore, the second
In the figure, 3 is a conductor layer on the lower surface of the insulating layer 2.
【表】
本発明は絶縁層を形成する絶縁ペーストを下層
と上層で使いわけ、下層の絶縁ペーストにはグリ
ーンシートに含まれるフラツクスと同一のフラツ
クスをグリーンシートに含まれるフラツクスと同
量かまたはそれ以上含有する絶縁ペーストを使用
し、上層の絶縁ペーストには下層の絶縁ペースト
に含まれるフラツクスより低融点でかつフラツク
スの含有量も下層の絶縁ペーストに含まれるフラ
ツクスと同量かまたはそれ以上含有する絶縁ペー
ストを使用するので絶縁層を十分に焼結すること
ができ、クラツク、反りなどの発生を皆無にする
ことができる。[Table] In the present invention, the insulating paste forming the insulating layer is used separately for the lower layer and the upper layer, and the lower layer insulating paste contains the same flux as that contained in the green sheet, or in an amount equal to or less than that contained in the green sheet. An insulating paste containing the above is used, and the upper layer insulating paste has a lower melting point than the flux contained in the lower layer insulating paste, and the flux content is the same as or higher than the flux contained in the lower layer insulating paste. Since an insulating paste is used, the insulating layer can be sufficiently sintered, and cracks, warping, etc. can be completely eliminated.
第1図は、実施例で得たセラミツク多層回路基
板の表面の顕微鏡写真、第2図は、比較例で得た
セラミツク多層回路基板の表面の顕微鏡写真およ
び第3図は、従来法で得たセラミツク多層回路基
板の表面の顕微鏡写真である。
符号の説明 1…クラツク、2…絶縁層、3…導
体層。
Figure 1 is a photomicrograph of the surface of the ceramic multilayer circuit board obtained in the example, Figure 2 is a photomicrograph of the surface of the ceramic multilayer circuit board obtained in the comparative example, and Figure 3 is the photomicrograph of the surface of the ceramic multilayer circuit board obtained by the conventional method. This is a microscopic photograph of the surface of a ceramic multilayer circuit board. Explanation of symbols 1...Crack, 2...Insulating layer, 3...Conductor layer.
Claims (1)
とをセラミツクグリーンシート上に複数回印刷
し、同時に焼成してセラミツク多層回路基板を製
造する方法において、下層と上層とでは別々の絶
縁ペーストを使用し、下層の絶縁ペーストにはセ
ラミツクグリーンシートに含まれるフラツクスと
同一のフラツクスをセラミツクグリーンシートに
含まれるフラツクスと同量かまたはそれ以上含有
する絶縁ペーストを使用し、上層の絶縁ペースト
には下層の絶縁ペーストに含まれるフラツクスよ
り低融点でかつフラツクスの含有量も下層の絶縁
ペーストに含まれるフラツクスと同量かまたはそ
れ以上含有する絶縁ペーストを使用することを特
徴とするセラミツク多層回路基板の製造法。1. In a method of manufacturing a ceramic multilayer circuit board by printing a conductive paste and a ceramic insulating paste multiple times on a ceramic green sheet and firing them simultaneously, different insulating pastes are used for the lower layer and the upper layer, and the The insulation paste contains the same amount of flux as the ceramic green sheet, or more than the flux contained in the ceramic green sheet, and the upper layer insulation paste contains the same amount of flux as the ceramic green sheet. A method for producing a ceramic multilayer circuit board, characterized by using an insulating paste that has a lower melting point than the flux contained in the insulating paste and contains the same or more flux than the flux contained in the underlying insulating paste.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17052781A JPS5871694A (en) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | Method of producing ceramic multilayer circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17052781A JPS5871694A (en) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | Method of producing ceramic multilayer circuit board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871694A JPS5871694A (en) | 1983-04-28 |
| JPS6237919B2 true JPS6237919B2 (en) | 1987-08-14 |
Family
ID=15906582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17052781A Granted JPS5871694A (en) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | Method of producing ceramic multilayer circuit board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871694A (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727060B2 (en) * | 1972-02-09 | 1982-06-08 | ||
| JPS5730317B2 (en) * | 1973-11-05 | 1982-06-28 | ||
| JPS5696794A (en) * | 1979-12-29 | 1981-08-05 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Metalizing composition |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP17052781A patent/JPS5871694A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5871694A (en) | 1983-04-28 |
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