JP2000183503A - 配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペースト - Google Patents
配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペーストInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルム凹版転写方法による高精度ファイン
ラインの形成を目的とする。 【解決手段】 フィルム基材に形成された溝部に導体ペ
ーストを充填する工程と、それを表面に接着層が形成さ
れたセラミック基材上に張り合わせる工程と、前記フィ
ルム基材を剥離することにより前記セラミック基材上に
導体パターンを形成する工程と、これらを焼成する工程
とを有し、焼成の際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼
後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させたことを
特徴とし、接着層の軟化、除去に左右されることなく導
体粒子の焼結を行うことができ、導体パターンの変形を
起こすことなく高精度な配線パターンを形成することが
できる。
ラインの形成を目的とする。 【解決手段】 フィルム基材に形成された溝部に導体ペ
ーストを充填する工程と、それを表面に接着層が形成さ
れたセラミック基材上に張り合わせる工程と、前記フィ
ルム基材を剥離することにより前記セラミック基材上に
導体パターンを形成する工程と、これらを焼成する工程
とを有し、焼成の際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼
後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させたことを
特徴とし、接着層の軟化、除去に左右されることなく導
体粒子の焼結を行うことができ、導体パターンの変形を
起こすことなく高精度な配線パターンを形成することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ＬＳＩなどを
搭載し、かつそれらをセラミック基板上に相互配線する
配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペース
トに関するものである。
搭載し、かつそれらをセラミック基板上に相互配線する
配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペース
トに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体ＬＳＩ、固体複合部品等は
小型、軽量化が進んでおり、これらを実装する配線基板
も小型、軽量化が望まれている。このような要求に対し
て、セラミック基板は、要求される高密度配線化が可能
なことより、今日のエレクトロニクス業界において重要
視されている。
小型、軽量化が進んでおり、これらを実装する配線基板
も小型、軽量化が望まれている。このような要求に対し
て、セラミック基板は、要求される高密度配線化が可能
なことより、今日のエレクトロニクス業界において重要
視されている。
【０００３】配線パターンの形成法としては、特公平６
−２００３５号公報において、凹版印刷法を用いて導体
インクを塗布する方法が紹介されており、また、特開平
９−２４６１２５号公報には、電極材料層を熱転写フィ
ルムを用いて基板に接着させる方法が紹介されている。
−２００３５号公報において、凹版印刷法を用いて導体
インクを塗布する方法が紹介されており、また、特開平
９−２４６１２５号公報には、電極材料層を熱転写フィ
ルムを用いて基板に接着させる方法が紹介されている。
【０００４】しかしこれらは、転写したパターンは膜厚
の薄いものとなり、ファインパターンとして使用する時
には配線抵抗が高いものとなってしまうものであった。
の薄いものとなり、ファインパターンとして使用する時
には配線抵抗が高いものとなってしまうものであった。
【０００５】高密度化のためのファインライン作製法と
しては、特公平３−２０９１４号公報に可とう性樹脂フ
ィルムの凹版溝に導体ペーストを充填、乾燥し、その後
導体ペーストを接着層のある基板上に転写し、この基板
を焼成することで導体パターンを形成する方法が提案さ
れている。この方法は、導体パターンも微細で、かつ配
線抵抗を下げるために膜厚の厚い導体パターンを形成で
き、高密度配線化に対して十分効果のある配線形成法と
なっている。
しては、特公平３−２０９１４号公報に可とう性樹脂フ
ィルムの凹版溝に導体ペーストを充填、乾燥し、その後
導体ペーストを接着層のある基板上に転写し、この基板
を焼成することで導体パターンを形成する方法が提案さ
れている。この方法は、導体パターンも微細で、かつ配
線抵抗を下げるために膜厚の厚い導体パターンを形成で
き、高密度配線化に対して十分効果のある配線形成法と
なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記方法は、基
板上の接着層に導体ペーストを転写し、接着層と導体ペ
ーストを同時焼成するために、接着層が軟化、除去され
る時の影響で、その上にのっている導体ペーストよりな
る導体パターンが変形を起こしてしまうという課題を有
していた。
板上の接着層に導体ペーストを転写し、接着層と導体ペ
ーストを同時焼成するために、接着層が軟化、除去され
る時の影響で、その上にのっている導体ペーストよりな
る導体パターンが変形を起こしてしまうという課題を有
していた。
【０００７】すなわち、接着層の燃焼が完了する前に導
体ペーストに含まれる樹脂成分の全部あるいはほとんど
が燃焼してしまうと、導体ペーストの導体粒子の全部あ
るいはほとんどが基板に接着せずに焼結してしまい、十
分な導体ペーストの接着強度が得られないとともに、導
体ペーストよりなる導体パターンの変形が生じてしまい
高精度のファインパターンを形成することが困難であっ
た。
体ペーストに含まれる樹脂成分の全部あるいはほとんど
が燃焼してしまうと、導体ペーストの導体粒子の全部あ
るいはほとんどが基板に接着せずに焼結してしまい、十
分な導体ペーストの接着強度が得られないとともに、導
体ペーストよりなる導体パターンの変形が生じてしまい
高精度のファインパターンを形成することが困難であっ
た。
【０００８】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、フィルム凹版転写法を用いて高精度のファインパ
ターン形成を実現するために、接着層の燃焼に影響され
ることなく導体ペーストの導体粒子を基板上で焼結させ
ることができるように接着層及び導体ペーストの材料等
を考慮するとともに、併せて凹版溝からの導体パターン
の剥離性も考慮した配線基板の製造方法およびそれに用
いられる導体ペーストを提供することを目的とするもの
である。
あり、フィルム凹版転写法を用いて高精度のファインパ
ターン形成を実現するために、接着層の燃焼に影響され
ることなく導体ペーストの導体粒子を基板上で焼結させ
ることができるように接着層及び導体ペーストの材料等
を考慮するとともに、併せて凹版溝からの導体パターン
の剥離性も考慮した配線基板の製造方法およびそれに用
いられる導体ペーストを提供することを目的とするもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、フィルム基材に形成された溝部に導体ペー
ストを充填する工程と、前記導体ペーストが充填された
前記フィルム基材をその表面に接着層が形成されたセラ
ミック基材上に張り合わせる工程と、前記フィルム基材
を前記セラミック基材上から剥離することにより前記セ
ラミック基材上に導体パターンを形成する工程と、前記
導体パターンが形成された前記セラミック基材を焼成す
る工程とを有し、焼成の際、前記接着層の軟化後あるい
は燃焼後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させた
ことを特徴とするものである。
に本発明は、フィルム基材に形成された溝部に導体ペー
ストを充填する工程と、前記導体ペーストが充填された
前記フィルム基材をその表面に接着層が形成されたセラ
ミック基材上に張り合わせる工程と、前記フィルム基材
を前記セラミック基材上から剥離することにより前記セ
ラミック基材上に導体パターンを形成する工程と、前記
導体パターンが形成された前記セラミック基材を焼成す
る工程とを有し、焼成の際、前記接着層の軟化後あるい
は燃焼後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させた
ことを特徴とするものである。
【００１０】上記の方法により、焼成の際、前記接着層
の軟化後あるいは燃焼後に、前記導体ペーストの導体粒
子を焼結させるので、接着層の軟化、除去に左右される
ことなく導体粒子が焼結を行うことができ、導体パター
ンの変形が起きずに、高精度な配線とすることができ
る。
の軟化後あるいは燃焼後に、前記導体ペーストの導体粒
子を焼結させるので、接着層の軟化、除去に左右される
ことなく導体粒子が焼結を行うことができ、導体パター
ンの変形が起きずに、高精度な配線とすることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
フィルム基材に形成された溝部に導体ペーストを充填す
る工程と、前記導体ペーストが充填された前記フィルム
基材をその表面に接着層が形成されたセラミック基材上
に張り合わせる工程と、前記フィルム基材を前記セラミ
ック基材上から剥離することにより前記セラミック基材
上に導体パターンを形成する工程と、前記導体パターン
が形成された前記セラミック基材を焼成する工程とを有
し、焼成の際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼後に、
前記導体ペーストの導体粒子を焼結させることを特徴と
する配線基板の製造方法であり、これにより、焼成の
際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼後に、前記導体ペ
ーストの導体粒子を焼結させるので、接着層の軟化、除
去に左右されることなく導体粒子が焼結を行うため、導
体パターンの変形が起きずに、高精度な配線とすること
ができるという作用を有する。
フィルム基材に形成された溝部に導体ペーストを充填す
る工程と、前記導体ペーストが充填された前記フィルム
基材をその表面に接着層が形成されたセラミック基材上
に張り合わせる工程と、前記フィルム基材を前記セラミ
ック基材上から剥離することにより前記セラミック基材
上に導体パターンを形成する工程と、前記導体パターン
が形成された前記セラミック基材を焼成する工程とを有
し、焼成の際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼後に、
前記導体ペーストの導体粒子を焼結させることを特徴と
する配線基板の製造方法であり、これにより、焼成の
際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼後に、前記導体ペ
ーストの導体粒子を焼結させるので、接着層の軟化、除
去に左右されることなく導体粒子が焼結を行うため、導
体パターンの変形が起きずに、高精度な配線とすること
ができるという作用を有する。
【００１２】本発明の請求項２記載の発明は、溝部を複
数段に形成することにより導体パターンに複数段の突出
部を形成することを特徴とする請求項１記載の配線基板
の製造方法であり、これにより、一回の転写で基板に配
線とバンプを同時に形成することができるという作用を
有する。
数段に形成することにより導体パターンに複数段の突出
部を形成することを特徴とする請求項１記載の配線基板
の製造方法であり、これにより、一回の転写で基板に配
線とバンプを同時に形成することができるという作用を
有する。
【００１３】本発明の請求項３記載の発明は、フィルム
基材に形成された溝部に導体ペーストを充填して乾燥さ
せた後、この充填・乾燥工程を複数回繰り返し行うこと
を特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法であ
り、これにより、凹版溝部が深いものでも緻密に充填す
ることができ、膜厚の厚いファインパターンを形成する
ことができるという作用を有する。
基材に形成された溝部に導体ペーストを充填して乾燥さ
せた後、この充填・乾燥工程を複数回繰り返し行うこと
を特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法であ
り、これにより、凹版溝部が深いものでも緻密に充填す
ることができ、膜厚の厚いファインパターンを形成する
ことができるという作用を有する。
【００１４】本発明の請求項４記載の発明は、導体ペー
ストが充填されたフィルム基材をその表面に接着層が形
成されたセラミック基材上に張り合わせる際に、加熱圧
着することを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造
方法であり、これにより、溝部が深いパターン中の導体
でも、転写を良好にすることができるという作用を有す
る。
ストが充填されたフィルム基材をその表面に接着層が形
成されたセラミック基材上に張り合わせる際に、加熱圧
着することを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造
方法であり、これにより、溝部が深いパターン中の導体
でも、転写を良好にすることができるという作用を有す
る。
【００１５】本発明の請求項５記載の発明は、接着層に
熱可塑性樹脂を主成分にした接着剤を使用したことを特
徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法であり、こ
れにより、溝部が深く配線パターンのライン幅が３０μ
ｍ以下のようなファインなパターン中の導体でも、さら
に転写を良好にすることができるという作用を有する。
熱可塑性樹脂を主成分にした接着剤を使用したことを特
徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法であり、こ
れにより、溝部が深く配線パターンのライン幅が３０μ
ｍ以下のようなファインなパターン中の導体でも、さら
に転写を良好にすることができるという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項６記載の発明は、請求項１
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹脂成
分が１８０〜３６０℃の温度の幅で燃焼されて除去され
ることを特徴とする導体ペーストであり、これにより、
ペースト中の複数の樹脂成分が広い温度幅で時間をかけ
て除去されるため、すなわち、ペースト中の樹脂成分の
うち最初に除去されるものから最後に除去されるまでの
温度幅を１８０〜３６０℃と広くしているためじっくり
と時間をかけて除去することができ、導体粒子の焼結の
タイミングを遅くすることができるので、接着層の軟化
に影響されることなく高精度のパターンを形成すること
ができるという作用を有する。
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹脂成
分が１８０〜３６０℃の温度の幅で燃焼されて除去され
ることを特徴とする導体ペーストであり、これにより、
ペースト中の複数の樹脂成分が広い温度幅で時間をかけ
て除去されるため、すなわち、ペースト中の樹脂成分の
うち最初に除去されるものから最後に除去されるまでの
温度幅を１８０〜３６０℃と広くしているためじっくり
と時間をかけて除去することができ、導体粒子の焼結の
タイミングを遅くすることができるので、接着層の軟化
に影響されることなく高精度のパターンを形成すること
ができるという作用を有する。
【００１７】本発明の請求項７記載の発明は、請求項１
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹脂成
分が２００〜５００℃の温度範囲で燃焼されて除去され
ることを特徴とする導体ペーストであり、これにより、
ペースト中の複数の樹脂成分が接着層の軟化、燃焼に必
要となる温度範囲（２００〜５００℃）を充分含んでい
ることから、接着層が軟化、燃焼されるタイミングと同
じかそれよりも遅れて導体粒子の焼結を行わせることが
できるため、接着層の軟化、除去に影響されることなく
パターンを形成することができるという作用を有する。
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹脂成
分が２００〜５００℃の温度範囲で燃焼されて除去され
ることを特徴とする導体ペーストであり、これにより、
ペースト中の複数の樹脂成分が接着層の軟化、燃焼に必
要となる温度範囲（２００〜５００℃）を充分含んでい
ることから、接着層が軟化、燃焼されるタイミングと同
じかそれよりも遅れて導体粒子の焼結を行わせることが
できるため、接着層の軟化、除去に影響されることなく
パターンを形成することができるという作用を有する。
【００１８】本発明の請求項８記載の発明は、請求項１
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、複数の樹脂成分からなり、それらの樹脂成分が
燃焼されて除去される時の発熱曲線をブロードな形状に
なるようにした導体ペーストであり、これにより、ペー
ストの発熱量が均一となり、接着層を異常加熱すること
がないため、ペースト燃焼時の影響による接着層の急な
変形を抑えることができるという作用を有する。
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、複数の樹脂成分からなり、それらの樹脂成分が
燃焼されて除去される時の発熱曲線をブロードな形状に
なるようにした導体ペーストであり、これにより、ペー
ストの発熱量が均一となり、接着層を異常加熱すること
がないため、ペースト燃焼時の影響による接着層の急な
変形を抑えることができるという作用を有する。
【００１９】本発明の請求項９記載の発明は、請求項１
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、導体成分として銅、銀、銀パラジウム、金、銀
白金、のうちの少なくとも１種類を含むことを特徴とす
る導体ペーストであり、これにより、セラミック配線基
板に必要な低い抵抗値の配線電極を形成することができ
るという作用を有する。
記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペーストで
あって、導体成分として銅、銀、銀パラジウム、金、銀
白金、のうちの少なくとも１種類を含むことを特徴とす
る導体ペーストであり、これにより、セラミック配線基
板に必要な低い抵抗値の配線電極を形成することができ
るという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項１０記載の発明は、請求項
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、導体粒子の粒径が０．８〜４．０μｍである
ことを特徴とする導体ペーストであり、これにより、高
密度のファインライン用の凹版パターンへの充填がで
き、かつパターン変形の少ない導体ペーストにすること
ができるという作用を有する。
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、導体粒子の粒径が０．８〜４．０μｍである
ことを特徴とする導体ペーストであり、これにより、高
密度のファインライン用の凹版パターンへの充填がで
き、かつパターン変形の少ない導体ペーストにすること
ができるという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項１１記載の発明は、請求項
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、密着材としての金属成分が亜鉛、銅、ビスマ
スのうちの少なくとも１種類を含むことを特徴とする導
体ペーストであり、これにより、焼成後導体パターンと
基板との密着を良好にすることができるという作用を有
する。
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、密着材としての金属成分が亜鉛、銅、ビスマ
スのうちの少なくとも１種類を含むことを特徴とする導
体ペーストであり、これにより、焼成後導体パターンと
基板との密着を良好にすることができるという作用を有
する。
【００２２】本発明の請求項１２記載の発明は、請求項
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、導体ペーストとしての粘度範囲が１０回転の
時２０００００〜７０００００ｃｐｓであることを特徴
とする導体ペーストであり、これにより、配線パターン
のライン幅が３０μｍ以下の幅の凹版パターンへの充填
でも容易に行うことができるという作用を有する。
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、導体ペーストとしての粘度範囲が１０回転の
時２０００００〜７０００００ｃｐｓであることを特徴
とする導体ペーストであり、これにより、配線パターン
のライン幅が３０μｍ以下の幅の凹版パターンへの充填
でも容易に行うことができるという作用を有する。
【００２３】本発明の請求項１３記載の発明は、請求項
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、溶剤としてターピネオールを用いたことを特
徴とする導体ペーストであり、これにより、凹版充填後
の乾燥が容易に行え、凹版溝内へのペースト充填量が多
いにもかかわらず、気泡なく行うことができるという作
用を有する。
１記載の配線基板の製造方法に用いられる導体ペースト
であって、溶剤としてターピネオールを用いたことを特
徴とする導体ペーストであり、これにより、凹版充填後
の乾燥が容易に行え、凹版溝内へのペースト充填量が多
いにもかかわらず、気泡なく行うことができるという作
用を有する。
【００２４】以下に本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）以下に、本発明の実施の形態１におけ
る配線基板の端面電極の形成方法について、図面を参照
しながら説明する。
る。 （実施の形態１）以下に、本発明の実施の形態１におけ
る配線基板の端面電極の形成方法について、図面を参照
しながら説明する。
【００２５】図１は本実施の形態における配線基板の形
成方法の工程図であり、（ａ）はポリイミドフィルムの
凹版に導体ペーストを充填する工程を示し、（ｂ）はセ
ラミック基板に接着層を形成する工程を示し、（ｃ）は
ポリイミドフィルムの凹版を接着層の形成されたセラミ
ック基板上に張り合わせる工程を示し、（ｄ）はセラミ
ック基板上から凹版を剥離する工程を示し、（ｅ）はセ
ラミック基板を焼成する工程を示している。
成方法の工程図であり、（ａ）はポリイミドフィルムの
凹版に導体ペーストを充填する工程を示し、（ｂ）はセ
ラミック基板に接着層を形成する工程を示し、（ｃ）は
ポリイミドフィルムの凹版を接着層の形成されたセラミ
ック基板上に張り合わせる工程を示し、（ｄ）はセラミ
ック基板上から凹版を剥離する工程を示し、（ｅ）はセ
ラミック基板を焼成する工程を示している。
【００２６】以下に形成方法を説明する。複数段の溝部
を有するポリイミドフィルムの凹版１に、セラミックス
キージ２を用いて導体ペースト３を充填し１００℃１０
分で乾燥する。乾燥により導体ペースト３が収縮するた
め、乾燥させた後、この充填・乾燥工程を複数回繰り返
し行い、凹版溝部全体に完全に導体ペースト３を充填す
る。導体ペースト３としては、乾燥後の凹版溝部からの
剥離性にすぐれ、後述する接着層５の軟化、燃焼に必要
となる温度範囲を含むような材料が要求され、本実施の
形態では、２２０〜４５０℃で除去される様に複数の樹
脂を組み合わせている。また導体粒子には粒子径３．０
μｍの金を使用し、密着剤としてはビスマスを使用して
いる。そして粘度は１０回転で７０００００ｃｐｓであ
る。
を有するポリイミドフィルムの凹版１に、セラミックス
キージ２を用いて導体ペースト３を充填し１００℃１０
分で乾燥する。乾燥により導体ペースト３が収縮するた
め、乾燥させた後、この充填・乾燥工程を複数回繰り返
し行い、凹版溝部全体に完全に導体ペースト３を充填す
る。導体ペースト３としては、乾燥後の凹版溝部からの
剥離性にすぐれ、後述する接着層５の軟化、燃焼に必要
となる温度範囲を含むような材料が要求され、本実施の
形態では、２２０〜４５０℃で除去される様に複数の樹
脂を組み合わせている。また導体粒子には粒子径３．０
μｍの金を使用し、密着剤としてはビスマスを使用して
いる。そして粘度は１０回転で７０００００ｃｐｓであ
る。
【００２７】次にセラミック基板４上に接着層５を形成
する。接着層５としては凹版に接着しにくく、基板に接
着しやすい材料が要求され、本実施の形態ではブチラル
樹脂を用いており、焼成により３７０〜３８０℃で軟化
が始まり、４００〜４２０℃で燃焼する。その後セラミ
ック基板４に凹版１を１５０℃ ５０ｋｇ／ｃｍ2でプ
レスを１０分行い、凹版１を剥離して、導体ペースト３
の導体パターンを転写する。そしてセラミック基板４を
ピーク温度８５０℃、１０分、ｉｎ−ｏｕｔ１時間の焼
成を行い、導体ペースト３の導体パターンを焼成する。
なお、６はスルーホールである。
する。接着層５としては凹版に接着しにくく、基板に接
着しやすい材料が要求され、本実施の形態ではブチラル
樹脂を用いており、焼成により３７０〜３８０℃で軟化
が始まり、４００〜４２０℃で燃焼する。その後セラミ
ック基板４に凹版１を１５０℃ ５０ｋｇ／ｃｍ2でプ
レスを１０分行い、凹版１を剥離して、導体ペースト３
の導体パターンを転写する。そしてセラミック基板４を
ピーク温度８５０℃、１０分、ｉｎ−ｏｕｔ１時間の焼
成を行い、導体ペースト３の導体パターンを焼成する。
なお、６はスルーホールである。
【００２８】ここで、導体ペースト３のパターンが焼成
されていく状況について説明する。まず、焼成が開始さ
れると、接着層５のブチラル樹脂の軟化が始まるととも
に、温度上昇とともに一部は燃焼されていく。同時に、
導体ペースト３に含まれる複数の樹脂成分のうちの一部
の種類が燃焼されていく。ここで導体ペースト３に含ま
れる樹脂成分は導体粒子の焼結を抑制する働きがあり、
樹脂成分の燃焼により導体粒子の焼結が開始する。
されていく状況について説明する。まず、焼成が開始さ
れると、接着層５のブチラル樹脂の軟化が始まるととも
に、温度上昇とともに一部は燃焼されていく。同時に、
導体ペースト３に含まれる複数の樹脂成分のうちの一部
の種類が燃焼されていく。ここで導体ペースト３に含ま
れる樹脂成分は導体粒子の焼結を抑制する働きがあり、
樹脂成分の燃焼により導体粒子の焼結が開始する。
【００２９】焼成温度が３７０〜３８０℃になると、接
着層５のブチラル樹脂の軟化がほぼ終了するとともに、
大半は燃焼される。一方、導体ペースト３に含まれる樹
脂成分のうちの数種類は、この段階でも燃焼されずに残
っており、そのため導体粒子の焼結も本格的には進んで
いない。
着層５のブチラル樹脂の軟化がほぼ終了するとともに、
大半は燃焼される。一方、導体ペースト３に含まれる樹
脂成分のうちの数種類は、この段階でも燃焼されずに残
っており、そのため導体粒子の焼結も本格的には進んで
いない。
【００３０】さらに焼成温度が４００〜４２０℃になる
と、接着層５のブチラル樹脂の燃焼がほぼ終わり、接着
層５が除去される。一方、導体ペースト３に含まれる樹
脂成分の残留分は、この段階で燃焼が本格的に進み、接
着層５を介さずに直接セラミック基板４上に導体粒子の
焼結体が形成され、導体ペースト３が導体パターンとな
って確実にセラミック基板４上に接着形成される。
と、接着層５のブチラル樹脂の燃焼がほぼ終わり、接着
層５が除去される。一方、導体ペースト３に含まれる樹
脂成分の残留分は、この段階で燃焼が本格的に進み、接
着層５を介さずに直接セラミック基板４上に導体粒子の
焼結体が形成され、導体ペースト３が導体パターンとな
って確実にセラミック基板４上に接着形成される。
【００３１】以上のように、本実施の形態によれば、複
数段の溝部を有する凹版内の導体ペーストを完全に転写
することができ、かつ配線パターンのライン幅が３０μ
ｍ以下のファインパターンでも、膜厚を厚く形成するこ
とができる。また、上述した導体ペーストを使用するこ
とで、焼成の際、接着層の軟化後の燃焼中あるいは燃焼
後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させることが
できるため、接着層の軟化、除去に左右されることなく
導体粒子を焼結させることができ、導体パターンの変形
を起こすことなく高精度な配線パターンを形成すること
ができる。
数段の溝部を有する凹版内の導体ペーストを完全に転写
することができ、かつ配線パターンのライン幅が３０μ
ｍ以下のファインパターンでも、膜厚を厚く形成するこ
とができる。また、上述した導体ペーストを使用するこ
とで、焼成の際、接着層の軟化後の燃焼中あるいは燃焼
後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させることが
できるため、接着層の軟化、除去に左右されることなく
導体粒子を焼結させることができ、導体パターンの変形
を起こすことなく高精度な配線パターンを形成すること
ができる。
【００３２】（実施の形態２）以下に、本発明の導体ペ
ーストについて説明する。
ーストについて説明する。
【００３３】導体パターンの形成は、実施の形態１と同
じ形成方法で行っているので、その説明は省略する。
じ形成方法で行っているので、その説明は省略する。
【００３４】ここで使用するペーストは、導体粒子には
粒子径２．３μｍの銀を使用し、密着剤としては亜鉛を
使用し、粘度は１０回転で５８００００ｃｐｓである。
そして、ペースト中の樹脂が除去される温度幅を（表
１）に示す。表に示す様に、組み合わせを変えて複数の
ペーストを作製している。
粒子径２．３μｍの銀を使用し、密着剤としては亜鉛を
使用し、粘度は１０回転で５８００００ｃｐｓである。
そして、ペースト中の樹脂が除去される温度幅を（表
１）に示す。表に示す様に、組み合わせを変えて複数の
ペーストを作製している。
【００３５】
【表１】
【００３６】この時のそれぞれのペーストを比較する
と、（Ａ）、（Ｂ）は導体の焼結は進んでいたが、焼成
後導体パターンの変形が発生していた。（Ｇ）は焼結状
態が悪く、高密度配線の導体パターンとしては適さない
ものであった。この中で（Ｃ）〜（Ｆ）が焼成後の導体
パターンの変形を起こさず、緻密な電極状態であり、特
に（Ｄ）の温度幅を含む２００〜２５０℃の温度幅をも
つペーストが、最も電極表面状態が良かった。
と、（Ａ）、（Ｂ）は導体の焼結は進んでいたが、焼成
後導体パターンの変形が発生していた。（Ｇ）は焼結状
態が悪く、高密度配線の導体パターンとしては適さない
ものであった。この中で（Ｃ）〜（Ｆ）が焼成後の導体
パターンの変形を起こさず、緻密な電極状態であり、特
に（Ｄ）の温度幅を含む２００〜２５０℃の温度幅をも
つペーストが、最も電極表面状態が良かった。
【００３７】以上のことより、焼成時に導体ペーストに
含まれる複数の樹脂成分が１５０〜３６０℃の温度幅で
燃焼されて除去されるものが、ペースト中にある複数の
樹脂成分が広い温度範囲で時間をかけて除去され、導体
粒子の焼結のタイミングを遅くすることができ、接着層
の軟化に影響されずに変形のない高精度の導体パターン
を形成することができることがわかる。また複数の樹脂
を組み合わせて上記のような温度特性を持たせること
で、それらの樹脂成分が除去される時の発熱曲線はブロ
ードな形状になり、導体ペーストの発熱量が均一とな
り、接着層へ異常加熱することがないため、接着層の急
な変形を抑えることができるものである。
含まれる複数の樹脂成分が１５０〜３６０℃の温度幅で
燃焼されて除去されるものが、ペースト中にある複数の
樹脂成分が広い温度範囲で時間をかけて除去され、導体
粒子の焼結のタイミングを遅くすることができ、接着層
の軟化に影響されずに変形のない高精度の導体パターン
を形成することができることがわかる。また複数の樹脂
を組み合わせて上記のような温度特性を持たせること
で、それらの樹脂成分が除去される時の発熱曲線はブロ
ードな形状になり、導体ペーストの発熱量が均一とな
り、接着層へ異常加熱することがないため、接着層の急
な変形を抑えることができるものである。
【００３８】（実施の形態３）以下に、本発明の導体ペ
ーストについて説明する。
ーストについて説明する。
【００３９】導体パターンの形成は、実施の形態１と同
じ形成方法で行っているので、その説明は省略する。
じ形成方法で行っているので、その説明は省略する。
【００４０】ここで使用するペーストは、焼成時に含ま
れる複数の樹脂成分が２００℃の温度幅で燃焼されて除
去される。また導体粒子には粒子径１．０μｍの銀パラ
ジウムを使用し、密着剤としては銅を使用し、粘度は１
０回転で３２００００ｃｐｓである。そして、ペースト
中の樹脂が除去される温度を（表２）に示す。表に示す
様に、組み合わせを変えて複数のペーストを作製してい
る。
れる複数の樹脂成分が２００℃の温度幅で燃焼されて除
去される。また導体粒子には粒子径１．０μｍの銀パラ
ジウムを使用し、密着剤としては銅を使用し、粘度は１
０回転で３２００００ｃｐｓである。そして、ペースト
中の樹脂が除去される温度を（表２）に示す。表に示す
様に、組み合わせを変えて複数のペーストを作製してい
る。
【００４１】
【表２】
【００４２】この時のそれぞれのペーストを比較する
と、（Ｈ）、（Ｉ）は焼成後パターンの変形が発生して
いた。（Ｍ）、（Ｎ）は焼結状態が悪く、高密度の電極
パターンとしては適さないものであった。この中で
（Ｊ）〜（Ｌ）が焼成後のパターン変形を起こさず、緻
密な電極状態であり、特に（Ｋ）にある２４０〜４４０
℃の除去温度のペーストが、最も電極表面状態が良かっ
た。
と、（Ｈ）、（Ｉ）は焼成後パターンの変形が発生して
いた。（Ｍ）、（Ｎ）は焼結状態が悪く、高密度の電極
パターンとしては適さないものであった。この中で
（Ｊ）〜（Ｌ）が焼成後のパターン変形を起こさず、緻
密な電極状態であり、特に（Ｋ）にある２４０〜４４０
℃の除去温度のペーストが、最も電極表面状態が良かっ
た。
【００４３】以上のことより、焼成時に導体ペーストに
含まれる複数の樹脂成分が２００〜５００℃の温度範囲
で燃焼されて除去されることで、接着層の軟化、除去に
必要とする温度範囲を充分含んでいる事から、接着層が
軟化、除去されるタイミングと同じかそれよりも遅れて
導体粒子の焼結が行われるために、接着層の軟化に影響
されることなく導体パターンを形成することができる。
含まれる複数の樹脂成分が２００〜５００℃の温度範囲
で燃焼されて除去されることで、接着層の軟化、除去に
必要とする温度範囲を充分含んでいる事から、接着層が
軟化、除去されるタイミングと同じかそれよりも遅れて
導体粒子の焼結が行われるために、接着層の軟化に影響
されることなく導体パターンを形成することができる。
【００４４】なお、以上の説明では３つの実施の形態で
説明したが、焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹
脂成分が１５０〜３６０℃の温度幅で燃焼されて除去さ
れ、また焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹脂成
分が２００〜５００℃の温度範囲で燃焼されて除去され
る導体ペースト材料を選択すると同様の効果が得られ
る。
説明したが、焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹
脂成分が１５０〜３６０℃の温度幅で燃焼されて除去さ
れ、また焼成時に導体ペーストに含まれる複数の樹脂成
分が２００〜５００℃の温度範囲で燃焼されて除去され
る導体ペースト材料を選択すると同様の効果が得られ
る。
【００４５】また、本実施の形態では、導体成分として
銀、銀パラジウム、金を使用しているが、銅、銀、銀パ
ラジウム、金、銀白金、のうちの少なくとも１種類を含
むペーストであれば同様の結果を得られるものである。
銀、銀パラジウム、金を使用しているが、銅、銀、銀パ
ラジウム、金、銀白金、のうちの少なくとも１種類を含
むペーストであれば同様の結果を得られるものである。
【００４６】また、本実施の形態では、３．０，２．
３，１．０μｍの導体粒子を使用しているが平均粒径が
０．８〜４．０μｍであるならば同様に実施可能であ
る。これが０．８μｍ未満の粒子を使用すると焼結のタ
イミングが早まってしまい、パターン変形を起こし、
４．０μｍより大きいとファインラインとして凹版溝へ
の充填を損なうものとなる。
３，１．０μｍの導体粒子を使用しているが平均粒径が
０．８〜４．０μｍであるならば同様に実施可能であ
る。これが０．８μｍ未満の粒子を使用すると焼結のタ
イミングが早まってしまい、パターン変形を起こし、
４．０μｍより大きいとファインラインとして凹版溝へ
の充填を損なうものとなる。
【００４７】さらに、本実施の形態では、導体ペースト
としての粘度７０００００，５８００００，３２０００
０ｃｐｓのものを使用しているが１０回転の時の粘度範
囲が２０００００〜７０００００ｃｐｓであるならば、
同様に実施可能である。
としての粘度７０００００，５８００００，３２０００
０ｃｐｓのものを使用しているが１０回転の時の粘度範
囲が２０００００〜７０００００ｃｐｓであるならば、
同様に実施可能である。
【００４８】そして本実施の形態にある導体ペースト用
の溶剤にはターピネオールを用いており、このことで凹
版充填後の乾燥が容易に行え、凹版充填を緻密に行うこ
とができる。
の溶剤にはターピネオールを用いており、このことで凹
版充填後の乾燥が容易に行え、凹版充填を緻密に行うこ
とができる。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、焼成の際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼
後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させるため
に、接着層の軟化、除去に左右されることなく導体粒子
を焼結させることができるため、導体パターンの変形を
起こすことなく、高精度な配線パターンを形成すること
ができる。
によれば、焼成の際、前記接着層の軟化後あるいは燃焼
後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させるため
に、接着層の軟化、除去に左右されることなく導体粒子
を焼結させることができるため、導体パターンの変形を
起こすことなく、高精度な配線パターンを形成すること
ができる。
【図１】本発明の一実施の形態における配線基板の製造
方法の工程図
方法の工程図
１ ポリイミドフィルムの凹版 ２ セラミックスキージ ３ 導体ペースト ４ セラミック基板 ５ 接着層 ６ スルーホール
フロントページの続き (72)発明者 葉山 雅昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川本 英司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 八木 優治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB31 CC11 CC17 CC18 CC19 CC31 DD04 DD05 DD06 DD21 EE02 EE03 5E343 AA23 BB23 BB24 BB25 BB55 BB72 BB74 BB76 CC01 DD02 DD54 DD56 EE21 ER39 GG08
Claims (13)
- 【請求項１】 フィルム基材に形成された溝部に導体ペ
ーストを充填する工程と、前記導体ペーストが充填され
た前記フィルム基材をその表面に接着層が形成されたセ
ラミック基材上に張り合わせる工程と、前記フィルム基
材を前記セラミック基材上から剥離することにより前記
セラミック基材上に導体パターンを形成する工程と、前
記導体パターンが形成された前記セラミック基材を焼成
する工程とを有し、焼成の際、前記接着層の軟化後ある
いは燃焼後に、前記導体ペーストの導体粒子を焼結させ
ることを特徴とする配線基板の製造方法。 - 【請求項２】 溝部を複数段に形成することにより導体
パターンに複数段の突出部を形成することを特徴とする
請求項１記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項３】 フィルム基材に形成された溝部に導体ペ
ーストを充填して乾燥させた後、この充填・乾燥工程を
複数回繰り返し行うことを特徴とする請求項１記載の配
線基板の製造方法。 - 【請求項４】 導体ペーストが充填されたフィルム基材
をその表面に接着層が形成されたセラミック基材上に張
り合わせる際に、加熱圧着することを特徴とする請求項
１記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項５】 接着層に熱可塑性樹脂を主成分にした接
着剤を使用したことを特徴とする請求項１記載の配線基
板の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の配線基板の製造方法に用
いられる導体ペーストであって、焼成時に導体ペースト
に含まれる複数の樹脂成分が１５０〜３６０℃の温度の
幅で燃焼されて除去されることを特徴とする導体ペース
ト。 - 【請求項７】 請求項１記載の配線基板の製造方法に用
いられる導体ペーストであって、焼成時に導体ペースト
に含まれる複数の樹脂成分が接着層の軟化、燃焼に必要
となる温度範囲を少なくとも含むような温度範囲で燃焼
されて除去されることを特徴とする導体ペースト。 - 【請求項８】 請求項１記載の配線基板の製造方法に用
いられる導体ペーストであって、複数の樹脂成分からな
り、それらの樹脂成分が燃焼されて除去される時の発熱
曲線をブロードな形状になるようにした導体ペースト。 - 【請求項９】 請求項１記載の配線基板の製造方法に用
いられる導体ペーストであって、導体成分として銅、
銀、銀パラジウム、金、銀白金、のうちの少なくとも１
種類を含むことを特徴とする導体ペースト。 - 【請求項１０】 請求項１記載の配線基板の製造方法に
用いられる導体ペーストであって、導体粒子の粒径が
０．８〜４．０μｍであることを特徴とする導体ペース
ト。 - 【請求項１１】 請求項１記載の配線基板の製造方法に
用いられる導体ペーストであって、密着材としての金属
成分が亜鉛、銅、ビスマスのうちの少なくとも１種類を
含むことを特徴とする導体ペースト。 - 【請求項１２】 請求項１記載の配線基板の製造方法に
用いられる導体ペーストであって、導体ペーストとして
の粘度範囲が１０回転の時２０００００〜７０００００
ｃｐｓであることを特徴とする導体ペースト。 - 【請求項１３】 請求項１記載の配線基板の製造方法に
用いられる導体ペーストであって、溶剤としてターピネ
オールを用いたことを特徴とする導体ペースト。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10352736A JP3132493B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペースト |
| US09/459,778 US6514364B2 (en) | 1998-12-11 | 1999-12-13 | Manufacturing method of wiring board, and conductive paste used therein |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10352736A JP3132493B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000183503A true JP2000183503A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3132493B2 JP3132493B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=18426092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10352736A Expired - Fee Related JP3132493B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 配線基板の製造方法およびそれに用いられる導体ペースト |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6514364B2 (ja) |
| JP (1) | JP3132493B2 (ja) |
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