JPS6238880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

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56−7957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。またこの
ような方法では最外側の導体層のメタライズ部分
と銀ろう付する材料との接着強度が低下し、銀ろ
う付けしたリードピン、端子など、はんだ付けし
たチツプキヤリアなどが剥離する欠点があつた。 一方、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）及び他
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。 さらに上記の欠点を補うため本発明者らは種々
検討した結果、最外側の導体層を形成する導体ペ
ーストにはフラツクス成分を含有しない導体ペー
ストを、内部の導体層（スルホール部及び回路
部）を形成する導体ペーストにはフラツクス成分
を含有する導体ペーストを用いて多層回路を形成
し、同時焼成してセラミツク多層回路基板を製造
したところ、クラツク、反りなどの発生を防止す
ることができると共に、最外側の導体層のメタラ
イズ部分と銀ろう付する材料との接着強度の低下
を防止し銀ろう付けしたリードピン、端子など、
はんだ付けしたチツプキヤリアなどの剥離を防止
することができた。しかし反面、スルホール部と
回路部とに同一の導体ペーストを使用しているた
め回路の比抵坑が上昇するという欠点が生じた。 本発明は絶縁層にクラツク、反りなどの発生が
なく最外側の導体層のメタライズ部分と銀ろう付
する材料との接着強度が低下して銀ろう付けした
リードピン、端子など、はんだ付けしたチツプキ
ヤリアなどの剥離を防止し、かつ回路の比抵坑の
上昇が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発生するクラツク、反り
などは絶縁層の焼結不足に起因することに着目
し、導体ペースト及び絶縁ペーストに含まれるフ
ラツクスの成分、含有量、融点、粒径などについ
てさらに検討を行なつた結果、最外側の導体層を
形成する導体ペーストにはフラツクス成分を含有
しない導体ペーストを使用し、内部の回路を形成
する導体ペーストには絶縁ペーストに含まれるフ
ラツクスと同一のフラツクスを含有した導体ペー
ストを使用し、スルーホール部を導通させる導体
ペーストには絶縁ペーストに含まれるフラツクス
と同一のフラツクスを含有し、かつその含有量が
内部の回路を形成する導体ペーストより多い導体
ペーストを使用したところクラツク、反りなどが
発生せず、銀ろう付したリードピン、端子など、
はんだ付けしたチツプキヤリアなどが剥離せず、
また回路の比抵坑の上昇がないセラミツク多層回
路基板を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、最外側の導体層を形成する導体ペー
ストにはフラツクス成分を含有しない導体ペース
トを使用し、内部の回路形成用導体ペースト、絶
縁ペースト及びスルーホール部導通用導体ペース
トの各々に含有するフラツクス成分が同一であ
り、かつスルーホール部導通用導体ペーストのフ
ラツクス含有量を内部の回路形成用導体ペースト
のフラツクス含有量より多くしたセラミツク多層
回路基板の製造法に関する。 なお本発明においてセラミツク質は何ら制限さ
れるものではなく、例えばアルミナが一般に使用
される。また本発明で使用されるグリーンシート
は厚さ、材質、フラツクスなど何ら制限されな
い。 本発明は最外側の導体層を形成する導体ペース
トにはフラツクス成分を含有しない導体ペースト
を使用することが必要であり、導体ペーストにフ
ラツクス成分を含有させるとメタライズ部分の接
着強度が低下し、銀ろう付けしたリードピン、端
子など、はんだ付けしてチツプキヤリアなどが剥
離する欠点が生ずる。 スルーホール部導通用及び内部の回路形成に使
用される導体ペーストは絶縁ペーストに含有され
るフラツクスと同一のフラツクスを含有していれ
ば良くその含有量は比抵坑上昇の影響を考慮して
内部の回路は８重量％以下、スルーホール部は15
重量％以下であることが好ましい。ただしスルー
ホール部導通用導体ペーストに含有されるフラツ
クスの量が内部の回路形成用導体ペーストに含有
されるフラツクスの量より多いことが必要であ
る。スルーホール部導通用導体ペーストに含有さ
れるフラツクスの量が内部の回路形成用導体ペー
ストに含有されるフラツクスの量より少ないと回
路の比抵坑が上昇する欠点が生ずる。また内部の
回路形成用導体ペースト及びスルーホール部導通
用導体ペーストにフラツクス成分を含有させない
と絶縁層の焼結不足を解消することができず、本
発明の目的を達成できない。 本発明において使用される導体ペーストの種
類、印刷厚さなど何ら制限されない。 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50時間均一に混合し
てセラミツクスリツプとした後、テープキヤステ
イング法により厚さ0.8mmのグリーンシートを得
た。 一方前述のセラミツクスリツプをそのまま絶縁
ペーストとして使用した。 次にＷ（タングステン）導体ペースト（アサヒ
化学製、商品名3TW−1000）92重量部に第１表
に示すフラツクスを８重量部添加し乳ばちで均一
に混合してフラツクス入り導体ペーストＡを作成
した。また前述のＷ導体ペースト85重量部に第１
表に示すフラツクスを15重量部添加し乳ばちで均
一に混合してフラツクス入り導体ペーストＢを作
成した。 次に前述のグリーンシートに直径0.3mm（φ）
のスルーホールを形成した後このスルーホールに
フラツクス入り導体ペーストＢを塗布し、さらに
グリーンシートの表、裏それぞれにフラツクス入
り導体ペーストＡで回路を形成（この状態の時グ
リーンシートの表裏は導通される）し、その上部
に前述の絶縁ペーストを30μｍの厚さに印刷し、
この工程を表側４回、裏側２回くり返し６層の多
層回路を形成した後最外側の導体層にフラツクス
成分を含有しないＷ導体ペースト（アサヒ化学
製、商品名3TW−1000）を塗布した。その後空
気中で300℃まで50℃／時間の昇温速度で加熱
し、300℃からは水素雰囲気中で30℃／時間の昇
温速度で1500℃まで昇温させてグリーンシート、
絶縁ペースト、フラツクス成分を含有しないＷ導
体ペースト、フラツクス入り導体ペーストＡ及び
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
察したが絶縁層にクラツク、反りなどは発生しな
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。メタライズ部分の端子上にリードピ
ンを銀ろうで接着したが、リードピンの剥離は生
じなかつた。また回路の比抵坑が上昇することも
なかつた。

【表】 比較例 １ 実施例１で使用したグリーンシートのスルーホ
ールにフラツクス成分を含有しないＷ導体ペース
ト（アサヒ化学製、商品名3TW−1000）を塗布
し、次いでグリーンシートの表、裏のそれぞれに
前述と同じフラツクス成分を含有しないＷ導体ペ
ースト及び実施例１で使用した絶縁ペーストを使
用しその他は実施例１と同様の方法で６層の多層
回路を形成した。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
等で観察したところ第２図に示すようにスルーホ
ール上の絶縁層２にマイクロクラツク１、反りな
どが発生した。なお第２図においては３は絶縁層
２の下面の導体層である。ただしメタライズ部分
の端子上にリードピンを銀ろうで接着したが、リ
ードピンの剥離は生ぜず、また回路の比抵坑の上
昇は見られなかつた。 比較例 ２ 最外側の導体層に実施例１で使用したフラツク
ス入り導体ペーストＡを使用し、その他は実施例
１と同様の方法及び条件で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
微鏡等で観察したところスルーホール上の絶縁層
にマイクロクラツク、反りなどは発生せず、また
回路の比抵坑の上昇は見られなかつたが、メタラ
イズ部分の端子上に銀ろう付けしたところリード
ピンの接着強度は、実施例１の約50％に減少し、
リードピンに力を少しかけただけで剥離した。 比較例 ３ 実施例１で使用したグリーンシートのスルーホ
ール部にフラツクス入り導体ペーストＢを塗布す
ると共にグリーンシートの表、裏それぞれに前述
と同様のフラツクス入り導体ペーストＢで回路路
を形成し、その他は実施例１と同様の方法及び条
件で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
微鏡等で観察したところスルーホール上の絶縁層
にマイクロクラツク、反りなどは発生せず、また
メタライズ部分の端子上にリードピンを銀ろうで
接着したが、リードピンの剥離は生じなかつた
が、回路の比抵坑が約20％上昇した。 本発明は最外側の導体層を形成する導体ペース
トにはフラツクス成分を含有しない導体ペースト
を使用し、内部の回路形成する導体ペーストには
絶縁ペーストに含まれるフラツクスと同一のフラ
ツクスを含有し、スルーホール部を導通させる導
体ペーストには絶縁ペーストに含まれるフラツク
スと同一のフラツクスを含有し、かつその含有量
が回路を形成する導体ペーストより多い導体ペー
ストを使用するので、絶縁層の焼結不足が解消さ
れクラツク、反りなどの発生を皆無にすることが
できると共に最外側の導体層のメタライズ部分と
銀ろう付する材料との接着強度が低下しないため
リードピン、端子、チツプキヤリアなどが剥離せ
ず、また回路の比抵坑の上昇がないセラミツク多
層回路基板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導体ペーストとセラミツク質の絶縁ペースト
   とをセラミツクグリーンシート上に複数回印刷
   し、同時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、最外側の導体層を形成する導
   体ペーストにはフラツクス成分を含有しない導体
   ペーストを使用し、内部の回路形成用導体ペース
   ト、絶縁ペースト及びスルーホール部導通用導体
   ペーストの各々に含有するフラツクス成分が同一
   であり、かつスルーホール部導通用導体ペースト
   のフラツクス含有量を内部の回路形成用導体ペー
   ストのフラツクス含有量より多くしたことを特徴
   とするセラミツク多層回路基板の製造法。