JP2001501547A - 非平面を有する多層構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 非平面で定められた少なくとも１つの凹部（２２）を含む複数の多層構造を製造する方法である。この方法は、（ａ）凹部（２２）の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層（１２、１４、１６）のスタック（１０）の上に、または覆うように弾性的で従応性の材料（３６）を備え、（ｂ）弾性的で従応性の材料（３６）が凹部（２２）に押し込められて前記スタックを積層するように大きな圧力をスタックに加え、（ｃ）圧力付加に続いてスタック（１０）から弾性的で従応性の材料（３６）を持ち上げ、（ｄ）段階（ｂ）を受けていない１つまたはそれ以上のスタックまたは層を準備し、および（ｅ）段階（ａ）〜（ｄ）を繰り返す諸段階を含む。本発明の好ましい実施例においては、弾性的で従応性の材料（３６）の交換を必要とせずに段階（ａ）〜（ｄ）が少なくとも１０回繰り返される。本発明の最も好ましい実施例では、段階（ａ）〜（ｄ）が少なくとも１００回繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】 非平面を有する多層構造の製造方法 本発明は積層構造を製造する方法に関する。更に詳しくは、本発明は電子工業 において使用されるセラミック積層構造を製造する方法に関する。 電子セラミックパッケージは基本的に重ねられた層を含み、各層の１つまたは それ以上の主面に、または主面を通して導電体が備えられている。これらの層は 熱および圧力を加えて互いに接着されている。幾つかの適用例では、１つまたは それ以上の中央キャビティが形成される。これらのキャビティは階段形状を有し て半導体チップを受入れるために形成され、チップは階段の様々な層すなわち段 部に露出された金属パッドに対してボンディング接合されて電気的に接続される 。パッケージはしばしば、その後に他の要素を有する標準的プリント回路基盤に 取付けられる。 この構造を作ることに関連した問題の１つは、ボンディング処理の間にワイヤ ーボンディングパッドの曲がりおよび変形を生じることである。変形し歪んだワ イヤーボンディングパッドは自動ワイヤーボンディングに不適当である。 この形式の構造を作ることに関連した他の問題は、様々な層の変形である。半 導体チップを受入れるキャビティを備えた多層パッケージは、キャビティ内の階 段部分の積層のためにしばしば多数回のプレス処理、通常は３または４回のプレ ス処理を必要とする。プレス処理は典型的には平行なプラテンプレスの剛性プラ テン間にて行われる。平行プラテンは、頂面、底面およびキャビティ内の水平面 を同時にプレスできないために、多数回のプレス処理を必要とする。 しかしながら、層の横断面厚さは端から端までかなり変化する。この結果、部 分的に少なくとも幾つかの層にて導電ペーストのパターンが形成される。導電ペ ーストは最終パッケージの内部の電極通路を形成する。平行な剛性プラテンの間 でプレスするとき、スタックの不均等な厚さはスタック面を横断する圧力に局部 的な変化をもたらす。圧力変化は、許容寸法公差を超えてパッケージを歪ませ、 および（または）積層不良を生じることで望ましくない。 更に、多数回のプレス処理を必要とする製造の実施は効率が悪い。一般に、そ れは運営費および資本支出を共に増大する。 ノーレル氏に付与された米国特許第４６３６２７５号は段付きキャビティ内に ボンディングパッドを有する積層回路パッケージを製造する弾性ブラダー方法を 開示している。この特許は、キャビティ形状に合致させて層間接着剤の流れを阻 止するために、この処理に一体化された積層処理時に流体で充満されるブラダー (bladder)の使用を含む方法を教示している。 マックニール氏他に付与された米国特許第４６８００７５号は段付きキャビテ ィにボンディングパッドを有する積層回路パッケージの製造する熱可塑性のプラ グを使用した方法を開示している。この特許は、キャビティ形状に密接に合致さ れた形状を有する熱可塑性のプラグが、シートスタックから階段状キャビティの 段部のボンディングパッド上に層間接着剤が流出するのを阻止するために使用さ れる方法を教示している。マックニール氏他のこの処理は、新しいプラグの製造 を必要とし、このような新しいプラグの製造は時間を浪費し且つ高価である。更 に、プラグの取付け、および積層後のプラグの取外しに時間が必要とされるため に、製造コストは増大する。 ブロックル氏他に付与された米国特許第４７３７２０８号は非平面を有する多 層構造を製造する方法を開示している。積層ボンディング作動に先だって、従応 性の材料、剥離剤、および任意にテンプレートが構造の上に備えられる。従応性 材料および剥離剤はその後ボンディング作動の間にキャビティに押し込められて 接着剤が層間からキャビティ内へ流れることを防止し、またテンプレートはキャ ビティエッジ応力を再分散してワイヤーボンディングパッドの歪みを最少限にす る。従応性材料および剥離剤はその後廃棄される。テンプレートは再使用するこ とができる。 それ故に本発明の主目的は、製品品質を最高に且つまた製造価格を最低にする ような、内部にキャビティを有する多層構造を製造する方法を提供することであ る。 本発明の他の目的は、積層時の圧力の不均等な付加により生じる欠陥を減少す ることのできる、キャビティを有する多層構造を製造する方法を提供することで ある。 本発明の他の目的は、１回のプレス処理で積層できる、キャビティを有する多 層構造を製造する方法を提供することである。 本発明の更に他の目的は、軸線度ワイヤーボンディングの障害となり得るワイ ヤーボンディングパッドの曲がりおよび歪みを阻止するような、内部にキャビテ ィを有する多層構造を製造する方法を提供することである。 本発明の更に他の目的は、プレス作動に使用される従応性材料変更する必要な く繰り返し実行できる、キャビティを有する多層構造を製造する方法を提供する ことである。 本発明のこれらの、および他の目的および利点は、以下の説明を参照して一層 完全に理解され認識されるであろう。 この主目的は、非平面で形成される少なくとも１つの凹部を含む複数の多層構 造を製造する１段プレス方法である本発明によって達成される。この方法は、（ ａ）凹部の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上に、弾性的で従 応性の材料を位置決めし、および（ｂ）従応性の材料が凹部に押し込められて層 の互いの接着を生じるように大きな圧力をスタックおよび弾性的で従応性の材料 に加える諸段階を含む。 この方法はスタックを追加してプレスを繰り返すことができる。これは、（ａ ）凹部の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上に弾性的で従応性 の材料を位置決めし、（ｂ）従応性の材料が凹部に押し込められて層どうしの接 着を生じるように大きな圧力をスタックおよび弾性的で従応性の材料に加え、（ ｃ）圧力付加に続いて弾性的で従応性の材料をスタックから持ち上げ、（ｄ）段 階（ｂ）を受けていない１またはそれ以上の層スタックを準備し、および（ｅ） 段階（ａ）〜（ｃ）を繰り返す諸段階によって達成される。本発明の好ましい実 施例において、従応性の材料はシリコーンゲルとされ、また段階（ａ）〜（ｄ） が弾性的て従応性の材料を交換する必要なく少なくとも１０回繰り返される。本 発明の最も好ましい実施例では、段階（ａ）〜（ｄ）が弾性的で従応性の材料の 交換でスタックプレス処理の品質が低下されることなく、少なくとも１００回繰 り返される。 本発明の第２の見地は多層セラミックモジュールを作る方法である。この方法 は、（ａ）グリーンテープを形成し、（ｂ）グリーンテープを切断してシートを 作り、（ｃ）シートにバイア穴を形成し、（ｄ）バイヤ穴の少なくとも幾つかを 導電ペーストで充填し、（ｅ）シートに導電ペーストのパターンを形成し、（ｆ ）シートを重ね合わせ且つ整合させてスタックを形成し、（ｇ）凹部の面積部分 を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上に弾性的で従応性の材料を配置し、 （ｈ）従応性の材料が凹部に押し込められて層どうしの接着を生じるように大き な圧力をスタックおよび弾性的で従応性の材料に加え、（ｉ）圧力付加に続いて 弾性的で従応性の材料をスタックから持ち上げ、および（ｊ）積層シートを燒成 してグリーンテープを燒結させる諸段階を含む。 本発明の他の見地は、複数の積層セラミックシート、１つまたはそれ以上の前 記セラミックシート上に支持されたパターン形成された導電層、および少なくと も１つの前記セラミックシートを通り、前記パターン形成された導電層を接続す る導電体で形成された電子パッケージである。この導電体は金、タングステン、 銀、銅、モリブデンパラジウムおよびそれらの合金で構成された群から選択され る。この電子パッケージは、（ａ）誘電材料のグリーンテープを形成し、（ｂ） グリーンテープを切断してシートを作り、（ｃ）シートにバイア穴を形成し、そ れらのバイア穴を導電ペーストで充填し、（ｄ）シートに導電ペーストのパター ンを形成し、（ｅ）凹部の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上 に弾性的で従応性の材料を配置し、（ｆ）従応性の材料が凹部に押し込められて 前記層の層間接着を生じるように大きな圧力を前記スタックおよび弾性的で従応 性の材料に加え、（ｇ）圧力付加に続いて弾性的で従応性の材料をスタックから 持ち上げ、および（ｈ）積層シートを燒成してグリーンテープを燒結する諸段階 で形成された製品を含む。 本発明のこれらのおよび他の特徴は、同じ符号が同じ部品を示している添付図 面と共に思考される好ましい実施例の以下の関連する記載において更に説明され 、明白となろう。添付図面において、 第１図は、本発明による製造される多層構造の斜視破断図である。 第２図は、プレス処理の前および（または）プレス処理の完了後の第１図の本 発明のプラテンプレス組立体における材料スタックの横断面図。 第３図は、組立体の作動サイクルのプレス処理段階の間の、第２図のプラテン プレス組立体における第１図の多層構造の材料スタックの横断面図。 第４図は、組立体の作動サイクルのプレス処理段階の間の、本発明の第１の代 替プラテンプレス組立体の横断面図。 第５図は、組立体の作動サイクルのプレス処理段階の間の、本発明の第２の代 替プラテンプレス組立体の横断面図。 図示のために、これらの図は一定の縮尺とされる必要のないことが認識されよ う。 「弾性的で従応性の材料」なる用語は、ここでは積層の実施に通常使用される 圧力および温度のもとで弾性変形する材料を意味することに使用される。圧力の もとで歪みを生じ得る材料は、プレス処理時にスタック形状となるように十分に モールド成形されねばならない。本願は階段形状のキャビティを有するセラミッ ク材料のスタックのプレス処理に関するので、歪みを生じ得る材料は（ａ）その 材料が階段のエッジおよび（または）隅の変形または丸まりを生じないで積層処 理時に階段状のキャビティ形状となることができる、および（ｂ）スタックの層 間接合を生じさせるために十分な圧力を加える、ことに十分でなければならない 。 更に、この従応性材料は弾性的でなければならず、すなわちこれは圧力を解除 した後に元の寸法形状にスプリングバックできることを意味する。この材料の弾 性的な性質は、多数回のプレス処理に必要とされる材料のキーとなる特徴である 。更に、材料の弾性的な性質は、異なる寸法形状を有し、また異なる寸法形状の キャビティおよび隆起を有する広く様々なスタック材料の積層に１つのプレス装 置を使用できるようにする。異なるスタック材料が弾性的で従応性の材料を交換 する必要なくプレスできる。これに代えて、プレス処理ユニットは１回のプレス サイクルにおいて多数のユニットを同時に積層するように、十分に大型にするこ とができる。「シリコーンゲル」は本発明の実施に有用であることが見い出され た１つのこのような弾性的で従応性の材料である。 「積層」および「積層する」なる用語は、ここでは層間接着を生じるように比 較的薄い材料シートのスタックに圧力を加える処理を意味する。この用語が未燒 成セラミック（グリーン）テンプレートに関して使用されるとき、積層段階で加 えられた圧力はグリーンセラミックを溶固(vitrify)または燒結させるほど十分 大きくはない。グリーンセラミックテープに関する典型的な条件は、５°〜５０ ０℃／分の割合で、約１〜１００秒間でほぼ室温〜１５０℃の範囲のピーク温度 にまで加熱し、また７．０３〜３５１．５ｋｇ／ｍｍ²（１００〜５０００ｐｓ ｉ）の範囲の圧力を加えることを含む。 第１図を参照すれば、本発明により製造できるセラミックキャビティ多層パッ ケージ１０が示されている。図示のために、パッケージ１０はセラミック材料の ３層（１２、１４および１６）から形成されている。３層を超える層数が本発明 の実施において使用でき、またスタック内の隣接する層が段を形成する必要性は なく、隣接する層が同じ寸法とされることができる。 パッケージ１０の層１２、１４および１６は、この分野で周知の方法で微粉セ ラミック材料を適当な溶剤および他の通常の可塑化剤および結合剤のような添加 剤と組み合わせてまず最初にスラリーを形成することによって、形成される。ス ラリーは、通常のドクターブレード処理を使用して約２０〜５００ミクロンの厚 さを有する薄い「グリーン」（未燒成）テープに鋳造成形される。グリーンシー トを製造するために使用される実際の方法は、その寸法および厚さと共に、本発 明の実施に重要であるとは考えられない。 鋳造成形後、グリーンテープは混合のシートまたはカードにブランク形成され る。典型的には、グリーンテープはシートは２００ｍｍ平方程度の大きさである 。しかしながらグリーンテープシートの寸法は製造される部品の寸法によって定 まり、本発明によって定まるのではない。更に、本発明は異なる厚さのシート間 はカードに使用できる。 次ぎにバイア穴がドリル加工、レーザーアブレーション（ablation）、ウォー タージェット、ダイパンチ、または放電機械（ＥＤＭ）などの適当なパンチ処理 によってグリーンシートに形成される。これらの穴は約１２５ミクロンの直径を 適当に有する。導電ペーストがスクリーン印刷処理を使用して所望のパターンで パンチしたシートに付与される。このペーストはバイア穴にも付与され、導電パ ターンの間の接続を形成する。ペーストの基本的な金属成分は金、タングステン 、 銀、銅、モリブデン、銅、銀／パラジウム合金、金／プラチナ合金、または他の 適当な材料である。印刷されたグリーンシートは次ぎに、正しい位置決めを保証 するための整合穴または他の手段を使用して、所望される順序で積み重ねられ、 積層されてグリーンテープの隣接するシート間に永久的な結合を形成される。 積層段階は、電子工業において見られる密な接続公差を含む製品品質を保持す るために、重要である。層は多数の段階を経て積層され、各積層の後のスタック に１つまたはそれ以上の新しい層が加えられる。これに代えて、ブラダーおよび 予成形品（プリフォーム）が提案されており（米国特許第４６３６２７５号、第 ４６８００７５号および第４７０７２０８号を参照されたい）、これらが積層時 にキャビティ２２を充満する。 最後に、積層されたグリーンシートが燒成されて、稠密な燒結セラミック多層 回路基体が形成される。好ましい実施例において、セラミックは取付けられる半 導体チップに近い熱膨張率（ＴＥＣ）を有する低誘電物質とされる。しかしなが らセラミック材料および燒成時間および温度は所望製品を接続するために選択さ れるのであり、本発明の実施に重要であるとは考えられない。 キャビティ２２は層１４および１６に切り込まれた「ウィンドウ（窓）」によ り形成される。典型的なキャビティ２２は大体、底部で０．９ｃｍ×１．２ｃｍ 、頂部で１．０ｃｍ×１．３ｃｍ、高さ０．０６５ｃｍと測定される。しかしな がらキャビティの実際の寸法は本発明に有用性に重要ではない。 導電パッド２４が層１４の頂面に配置されている。導電パッドはキャビティの 長さを定めるエッジに近く、このパッドに対するワイヤーボンディングにより、 キャビティ２２内に後で取付けられる半導体チップ（図示せず）に対する電気的 接続が作られる。 第２図は層の積層に先立つプラテンプレス組立体３０内のスタック１０の横断 面図である。プレスユニット３０は下側プラテン３２、上側プラテン３４および 弾性的で従応性の材料３６を含む。 下側プラテン３２は本質的にプラットフォームであり、プレス処理作動時には この上に層スタックが係止される。上側プラテン３４はスタック１０の全面に圧 力を加えるために十分大きい。第２図に示される実施例において、上側プラテン ３４はフランジ３８を有し、このフランジは下方へ延在して弾性的で従応性の材 料３６およびスタック１０を包囲する。フランジ３８は、プレス処理作動時に圧 力が加えられたときに、下側プラテン３２の上方面積部分の弾性的で従応性の材 料３６を収容するように作用する（第３図参照）。 第３図に示されように、弾性的で従応性の材料３６は弾性的に変形して、キャ ビティ２２に押し込められる、すなわち充満する。弾性的で従応性の材料３６は 、処理時にスタック１０のキャビティ段部のエッジ４０、４２、４４、４６およ び４８に大きな変形または丸まりを生じないで、歪んでスタック形状に一致する ことができる。 上述で説明したように、弾性的で従応性の材料３６は圧力を解除した後に本来 の寸法形状にスプリングバックすることができる。材料の弾性的性質は、材料の 弾性を損なわずに多数回のプレス処理に必要とされる材料のキーとなる特徴であ る。特に本発明の実施に有用であると見い出された１つの材料は、ゼネラルエレ クトリックス社のシリコーンＲＴＶ６１８６である。この材料は、その弾性特性 に大きな劣化を生じないでグリーンセラミックテープの１０００回を超える連続 的な積層に問題無く使用できた。 図示されていないがキャビティ２２の全体的な寸法形状に合致した開口を有す る任意なテンプレートがスタック１０の頂部に配置され得る。該テンプレートの 主目的は、ボンディング作動時の応力の分散を制御し、また層１６の頂面が適当 な表面仕上げおよび平坦度を有することを保証させることである。テンプレート はまた、スタック１０内の小さく、すなわちアスペクト比が大きい穴すなわちバ イア穴の使用を容易にする。０．１０１６〜０．３８１ｍｍ（０．００４〜０． ０１５インチ）の厚さがこの機能を得るために有用である。テンプレート材質は ステンレス鋼、真鍮、両面クラッド銅の積層間は他の適当金属とされ得る。 積層されるスタックの材料が多孔質であるならば、テンプレートは従応性材料 ３６がスタック頂面の孔内に侵入することを防止するバリヤとして作用させるこ とにも有用である。しかしながら、多孔質材料のスタックを積層するとき、バリ ヤ／剥離剤５２を使用されることが好ましい。更に、バリヤ／剥離剤は、スタッ クが積層処理時に使用される熱および圧力のもとで軟化する、すなわち接着剤と な る（粘り気）結合剤または添加剤を含有するならば、必要となる。化学剤および 剥離フィルムも従応性材料、バリヤ／剥離剤またはテンプレートを容易に剥がせ るようにするために使用できる。バリヤ／剥離剤、剥離フィルムおよび化学剤は この分野でよく知られており、また本発明の実施に重要とは考えられない。 多層構造１０の上から任意にバリヤ／剥離層５２が付与される。バリヤ／剥離 層５２は弾性的で従応性の材料３６がスタック１０の頂面に付着する傾向を見せ るならば有用である。バリヤ／剥離層５２は弾性的で従応性の材料が下側の構造 に結合するまたは粘着することを防止する助けをなす材料の薄い層である。好ま しい厚さは、０．００２５４〜２．５４ｍｍ（０．０００１〜０．１インチ）の 範囲である。バリヤ／剥離層が薄すぎると破れてしまい、厚すぎるとキャビティ の形状に一致しないで製品を変形させてしまう。この実施例では、厚さは約０． ０１２７ｍｍ（０．００５インチ）であった。バリヤ／剥離層は積層が行われる 間に生じる温度および圧力に耐えるシリコーンゴムまたは他の弾性材料で作られ ることが適当である。バリヤ／剥離層は積層段階で使用される圧力および温度が 、スタック１０内の結合剤を弾性的で従応性の材料に対して粘り性または接着性 とするほどに十分高ければ、特に有用である。 弾性的で従応性の材料３６は上側プラテンがスタック上に降下するときに、バ リヤ／剥離層５２上に置かれる。したがって、バリヤ／剥離層５２および弾性的 で従応性の材料３６は構造（幾つかの場合はテンプレートとされ得る）の頂部に 、またキャビティ全体を含めて構造の前記面積部分を覆って、接触して置かれる 。 弾性的で従応性の材料３６は、ボンディング作動が望まれるときに、チップキ ャビティの寸法内に流入して一致できる材料で構成されねばならない。上述で説 明したように、１つの有用な材料は「ＲＴＶ６１８６」との名称のもとでＧＥシ リコーン社から販売されているようなシリコーンゲルである。一般に、弾性的で 従応性の材料の厚さは１２．７〜５０．８ｍｍ（０．５〜２．０インチ）とされ ることが適当である。弾性的で従応性の材料の厚さはキャビティの深さよりも十 分に大きくなければならない。弾性材料が薄すぎると、通常の処理条件のもとで キャビティ内を充満できない。 上側プラテン３４は通常の空気または液圧作用の動力ラムシリンダ（図示せ ず）によって第３図に示された位置に降下される。上側および下側プラテンに加 えられる荷重は、付与される圧力が７．０３〜３５１．５ｋｇ／ｍｍ²（１００ 〜５０００ｐｓｉ）の範囲となるようにされる。典型的な積層設備は多数の材料 スタックを同時に積層できるようにする。圧力はほぼ１〜３分間、または短くて も３秒間ほどにわたってプラテン３２および３４に保持される。 圧力がスタックに保持される間、それぞれの層を互いにボンディングさせる助 けとして熱も加えられる。幾つかの適用例において、熱および圧力は同時に加え られる。製造環境においては、プレスおよびスタックは積層サイクルの前に予熱 されることのできることが予測される。積層サイクルは次ぎに所望の積層温度を 保持するために十分な熱を必要とするだけである。 第３図に示されるように、プラテンに対する圧力付加は弾性的で従応性の材料 ３６をキャビティ内へ流入させて充満させる。剥離層５２は破れずに弾性的で従 応性の材料と多層構造との間の必然的な境界面を形成するように伸長される。弾 性的で従応性の層はキャビティ内に流入し、キャビティ２２内に圧力を付加する プラグとして作用する。 作動に置いて、組み立てられたスタックは下側プラテン３２の上に置かれる。 任意であるが図示されない整合ピンが層１２、１４および１６を整合させること に有用であることが立証されており、スタックを下側プラテンへ移送することに 使用されるか、または組み立てられたスタックを整合させることに使用される。 整合ピンおよび技術はこの分野で周知であるが、本発明の実施に重要であるとは 考えられない。 ボンディングサイクルの後、弾性的で従応性の材料および剥離層は多層構造か ら機械的に持ち上げられる。これは、剥離層が構造に対する弾性的で従応性の材 料の接着性を防止するので、容易に行われる。弾性的で従応性の材料は第２図に 示された予備プレス処理形状に似た形状に復元する。弾性的で従応性の材料はし たがってプレス処理の付随的な要素のために再使用できる。ＧＥシリコーン材料 はおよび剥離層はその弾性特性を損なわずに１０００回を超えて十分に再使用で きる。 テンプレートもまた構造から持ち上げられて再使用できる。撓成、ピンのろう 付け、メッキおよび連結ピンの組立のような通常のセラミックパッケージの処理 がその後行われる。 次ぎに第４図を参照すれば、本発明の第１の代替プラテンプレス組立体３０’ が、組立作動サイクルにて示されている。組立体３０’の要素は第２図に示され たものと同じである。下側プラテン３２’の幅は、積層されるセラミック材料の ３つの層（１２、１４および１６）の幅よりも大きい。達成フューズにおいて、 下側プラテン３２の幅は、積層されるセラミック材料の３つの層（１２、１４お よび１６）の幅を受入れることができるようにするだけ大きい。商業的な作動に おいて、多数のセラミック材料の別個のスタックが同時に積層されることは予想 できる。この場合、下側プラテン３２’は積層される１つの材料スタックの幅の 数倍程に大きくなる。 第４図はまた、３層および下側プラテン３２’の間に位置された弾性的で従応 性の材料５６の任意の層を含んでいる。この層は第２図に示されていないが、そ の実施例に含まれ得ることは予想できる。 作動に置いて、第４図の従応性材料３６’および５６は作動サイクルにおける プレス処理の段階の間に３層スタックを完全に包囲し、実質的に均等な荷重を全 方向に作用させる。従応性材料３６’は層１２、１４および１６の外側エッジを 取り囲み、同様に階段重要のキャビティの中央を充満する。従応性材料によるス タックの完全な包囲による効果は、各部品のためのバッグ、またはバッグを充填 する流体保持またはポンピング機構を必要とせずに、均衡プレス処理をシミュレ ートすることである。当業者には、スタック周囲に細くされることになる空気を 排出するための機構を備えるために、多孔質インサートを３６’と５６との間、 またはスタックの上面の上側に備えることが必要となり得ることが認識されよう 。当業者は、積層時の空気捕捉を防止するために、他の手段が多孔質インサート に加えて使用できることを認識するであろう。 第５図は本発明の第２の代替プラテンプレス組立体の、組立体の作動サイクル におけるプレス処理の段階における横断面図である。組立体３０’’は第２図に 示したものと同時である。下側プラテン３２’’は下側プラテン３２’と同じで ある。しかしながら第５図において、上側プラテンはピストン６０、側方バリヤ ６２およびピストンシール６４の組立体である。ピストン６０は円筒形であるが 、その形状は本発明の実施に重要であるとは考えられない。バリヤ６２の内壁は 、ピストン６０が内部を垂直方向に移動して圧力を従応性材料３６に加えること ができるような寸法とされている。バリヤ６２はバリヤ／剥離層５２に係止する 内側フランジ６６を有している。ピストンシール６４は、組立体の作動サイクル におけるプレス処理の段階の間に従応性材料３６がピストン６０の外側壁面と側 方バリヤ６２の内壁面との間にはみ出すことを防止する。 本発明はチップキャビティを備えたセラミック基体の製造に関して説明してき たが、本発明の技術は、凹部間は非平面を必要とした多層構造が製造される如何 なる場合にも適用できることが認識されねばならない。例えば、ある種のプリン ト配線基盤において、厚い基盤の境界のまわりに薄い隆起部を形成し、またはボ ンディングパッドをその隆起部に配置するために、望まれる。このような場合、 隆起部は基盤の厚い部分の層間に接着しないように保護されることができる。他 の可能性は、本発明を使用してバイア穴を通して多層構造の頂部へ接着剤がはみ 出ることを防止することである。 様々な付随的な改良が当業者に明白となろう。基本的に本発明が進めた技術に 基づくこのような全ての変形例は、本発明の範囲内に含まれると適正に考えられ る。したがって例えば、本発明は３層の材料スタックに関して説明してきたが、 ３層より多くの層を有するスタックが本発明において使用されることが予想され る。 本発明はスタックの片側の１つのキャビティに関して説明してきた。本発明は このように限定されることはない。当業者は、本発明が多数のキャビティまたは 多数の突起を有するスタックの積層に有用であることを認識するであろう。 更に、このスタックまたは突起はスタックの片側よりも多くの側に配置できる 。スタックが両側にキャビティを形成された場合、２片の弾性的で従応性の材料 が使用される（第４図参照）。弾性的で従応性の材料の第１部片は下側プラテン の上に係止される。材料スタックはその後で弾性的で従応性の材料の第１部片上 に配置される。上側プラテンおよび弾性的で従応性の材料の第２部片は次ぎに第 ２図および第３図に示されるように使用できる。プレス処理作動の間、弾性的で 従応性の材料の両方の部片は変形して同時にキャビティに押し込められる。 更に、当業者は、本発明の価値が材料の２つの層間に挟まれた導電ペースト等 の歪みを減少させ、すなわち平坦化させるということにあることを認識するであ ろう。従来技術の剛性な平行なプラテンは実質的に平坦な積層を形成する。第２ 図に示されたような弾性的で従応性の材料を使用してスタックが積層されるとき 、形成された積層は導電ペーストのパターンに一致した面積部分において膨らむ 。導電ペーストのこれらの膨らみ、すなわち「脈絡（vein）」は、それが片側に のみ現れるように（剛性プラテンおよび１つの弾性的で従応性のプラテンを使用 して）、または葉の脈絡のように両側に現れるように（第４図に示されるような 組立体を使用して）製造できるのであり、これは望まれた結果に依存する。 シリコーン以外の弾性材料もまた本発明の実施に使用できることは予想される 。 更に、スタックを積層プレスに配置する前にそのスタック表面に剥離剤をスプ レーで、または拭いて付けることができる。このような剥離剤はこの分野で周知 であり、ステアリン酸、シリコーンオイル、およびニュー・ハンプシャー州、シ ーブルックのデクスター・コーポレーションから市販され、入手できるフリーコ ート（Freekote）７００のようなワックスが含まれる。 本発明は好ましい実施例に関して説明されたが、上述の説明に含まれる全ての 内容が図示されるように解釈されるべきである。本発明は請求の範囲を表現する 言葉の一般的な広い意味で示される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ (72)発明者 ディニス，ジョセフ エム. アメリカ合衆国 15068 ペンシルバニア 州ニュー ケンシントン，オーク レイク ロード 512

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの凹部を含む多層構造を製造する方法であって、 （ａ）凹部の面積部分を含む少なくとも１つの層スタックの上に、または覆う ように弾性的で従応性の材料を位置決めする、および （ｂ）前記弾性的で従応性の材料が前記凹部に押し込められて層間接着を生じ るように大きな圧力を前記弾性的で従応性の材料に加える、 諸段階を含む多層構造の製造方法。 ２．請求項１に記載の方法であって、更に 圧力付加に続いて前記スタックから前記弾性的で従応性の材料を取り外す、 段階（ｂ）を受けていない１つまたはそれ以上の層スタックを準備する、および 段階（ａ）および（ｂ）を繰り返すことを含む方法。 ３．請求項１に記載の方法であって、更に 圧力付加に続いて前記スタックから前記弾性的で従応性の材料を取り外す、 段階（ｂ）を受けていない１つまたはそれ以上の層スタックを準備する、およ び 段階（ａ）および（ｂ）を少なくとも１０回繰り返すことを含む方法。 ４．請求項１に記載の方法であって、更に 前記多層構造と前記弾性的で従応性の材料との間にテンプレートを備える段階 を特徴とする方法。 ５．請求項１に記載の方法であって、前記凹部が、半導体チップを内部に受入 れるのに適当な前記多層構造により形成されたキャビティである方法。 ６．請求項１に記載の方法であって、弾性的で従応性の材料が変形可能なシリ コーンで構成される方法。 ７．請求項１に記載の方法であって、段階（ｂ）の間に熱が付与される方法。 ８．請求項ｌに記載の方法であって、前記圧力が７．０３〜３５１．５ｋｇ／ ｍｍ²（１００〜５０００ｐｓｉ）の範囲である方法。 ９．請求項１に記載の方法であって、段階（ａ）が更に 前記弾性的で従応性の材料と前記層スタックとの間に剥離材を備えることを含 む方法。 10．請求項９に記載の方法であって、前記剥離材がステアリン酸、シリコーン オイル、ワックスおよびそれらの混合材料を含む群から選択される方法。 11．内部に半導体チップを備えるのに適当な層により形成されたキャビティを 含む多層構造を製造する方法であって、 （ａ）凹部の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上に、または 覆うように弾性的で従応性の材料を位置決めする、 （ｂ）前記弾性的で従応性の材料が前記凹部に押し込められて層間接着を生じ るように大きな圧力を前記スタックに加える、 （ｃ）圧力付加に続いて前記弾性的で従応性の材料を前記スタックから持ち上 げる、 （ｄ）段階（ｂ）を受けていない１またはそれ以上の層スタックを準備する、 および （ｅ）段階（ａ）〜（ｄ）を繰り返す、 諸段階を含む多層構造の製造方法。 12．請求項９に記載の方法であって、弾性的で従応性の材料が変形可能なシリ コーン材料で構成される方法。 13．請求項９に記載の方法であって、段階（ａ）が更に 前記弾性的で従応性の材料と前記層スタックとの間に剥離剤を備えることを含 む方法。 14．多層セラミック基体を製造する方法であって、 （ａ）グリーンテープを形成する、 （ｂ）前記グリーンテープを切断してシートを作る、 （ｃ）前記シートにバイア穴を形成する、 （ｄ）前記シートに導電ペーストのパターンを形成する、 （ｅ）凹部の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上に、または 覆うように弾性的で従応性の材料を与える、 （ｆ）前記弾性的で従応性の材料が前記凹部に押し込められて層間接着を生じ るように大きな圧力を前記スタックに加える、 （ｇ）圧力付加に続いて前記弾性的で従応性の材料を前記スタックから持ち上 げる、 （ｈ）前記積層シートを焼成する、 諸段階を含む多層構造の製造方法。 15．請求項１４に記載の方法であって、弾性的で従応性の材料が変形可能なシ リコーンで構成される方法。 16．請求項１４に記載の方法であって、段階（ｇ）が熱および圧力を同時に前 記弾性的で従応性の材料に加えることを含む方法。 17．請求項１４に記載の方法であって、更に 前記多層構造と前記弾性的で従応性の材料との間にテンプレートを備える段階 を特徴とする方法。 18．請求項１４に記載の方法であって、更に 前記多層構造と前記弾性的で従応性の材料との間に剥離層を備える段階を特徴 とする方法。 19．複数の積層セラミックシート、少なくとも２つの前記セラミックシート上 に支持されたパターン形成された導電層、および少なくとも１つの前記セラミッ クシートを通り、前記パターン形成された導電層を接続する導電体で形成され、 前記導電体が金、タングステン、銀、銅、モリブデンパラジウムおよびそれらの 合金で構成された群から選択されている電子パッケージであって、 （ａ）グリーンテープを形成する、 （ｂ）前記グリーンテープを切断してシートを作る、 （ｃ）前記シートにバイア穴を形成し、前記バイア穴を導電ペーストで充填す る、 （ｄ）前記シートに導電ペーストのパターンを形成する、 （ｅ）凹部の面積部分を含む１つまたはそれ以上の層スタックの上に、または 覆うように弾性的で従応性の材料を与える、 （ｆ）前記弾性的で従応性の材料が前記凹部に押し込められて層間接着を生じ るように大きな圧力を前記スタックに加える、 （ｇ）圧力付加に続いて前記弾性的で従応性の材料を前記スタックから持ち上 げる、および （ｈ）前記積層シートを燒成する、 諸段階で形成された製品を含む電子パッケージ。 20．請求項１９に記載の方法であって、弾性的で従応性の材料が変形可能なシ リコーンで構成される方法。 21．請求項１９に記載の方法であって、更に 段階（ｆ）の前に前記層スタックを予熱する段階を含む方法。 22．請求項１９に記載の方法であって、更に 前記多層構造と前記弾性的で従応性の材料との間にテンプレートを備える段階 を含む方法。 23．請求項１９に記載の方法であって、更に 前記多層構造と前記弾性的で従応性の材料との間にバリヤ／剥離層を備える段 階を特徴とする方法。 24．請求項１９に記載の方法であって、更に 前記多層構造と前記弾性的で従応性の材料との間に剥離剤を備える段階を特徴 とする方法。 25．プレスユニットであって、 上側プラテンおよび下側プラテン、および 前記上側および下側プラテンの間に配置された弾性的で従応性の材料を含んで 構成されたプレスユニット。 26．請求項２５に記載のプレスユニットであって、前記弾性的で従応性の材料 がシリコーンゲルであるプレスユニット。 27．請求項２５に記載のプレスユニットであって、前記上側プラテンが側壁を 有し、該側壁は前記下側プラテンと共に前記弾性的で従応性の材料およびプレス 加工される対象物を取り囲むプレスユニット。 28．請求項２５に記載のプレスユニットであって、更にプレス加工の間に前記 従応性の材料が前記プレスユニットから脱落しないように保持するためのシーラ ント材料を含むプレスユニット。 29．請求項２５に記載のプレスユニットであって、更に前記多層構造と前記弾 性的で従応性の材料との間に位置されたバリヤ／剥離層を含むプレスユニット。 30．スタック外面にキャビティまたは隆起を有する材料スタックを処理する積 層プレスであって、 プレスされる少なくとも１つの材料スタックを保持するための頂面を有する第 １プラテン、 第２プラテン、 前記第１および第２プラテンの間に位置された弾性的で従応性の材料、 前記第１および第２プラテンに圧縮力を加えて、前記弾性的で従応性の材料が 前記キャビティに押し込められるか前記隆起のまわりに追従されるように、その 弾性的で従応性の材料を変形させる手段を含む積層プレス。 31．請求項３０に記載の積層プレスであって、更に 圧力を加える間に前記スタックを加熱する手段を含む積層プレス。 32．請求項３０に記載の積層プレスであって、前記従応性の材料がシリコーン ゲルである積層プレス。 33．請求項２９に記載の積層プレスであって、更に 前記第２プラテンと前記弾性的で従応性の材料との間に位置されたバリヤ／剥 離層を含む積層プレス。 34．請求項２９に記載の積層プレスであって、更に 前記第２プラテンと前記弾性的で従応性の材料との間に位置されたシリコーン ゴムのバリヤ／剥離層を含む積層プレス。 35．請求項２９に記載の積層プレスであって、更に 前記第２プラテンと前記弾性的で従応性の材料との間に位置され、 ０．０２５４〜０．２５４ｍｍ（０．００１〜０．０１インチ）の範囲の厚さを 有するシリコーンゴムのバリヤ／剥離層を含む積層プレス。 36．請求項２９に記載の積層プレスであって、更に 前記第２プラテンと前記弾性的で従応性の材料との間に位置され、 ０．００２５４〜２．５４ｍｍ（０．０００１〜０．１インチ）の範囲の厚さを 有するシリコーンゴムのバリヤ／剥離層を含む積層プレス。