JP2002178325A - セラミック積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】セラミック積層体をブレイクラインに沿って個
々の製品にブレイクして、異形な分割のない信頼性の高
いセラミック積層体の製造方法を提供すること。 【構成】内層セラミッククリーンシートに認識マークを
形成し、外層セラミックグリーンシートに前記認識マー
クが露出する位置に窓枠孔を形成し、内層・外層のセラ
ミックグリーンシートを位置合わせ・積層し、露出して
いる認識マークを基準としてブレイクラインを形成し、
焼結するセラミック積層体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック積層体の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、セラミック系の電子部品において
より薄く、より小型化、より多層化、が求められてい
る。薄層化したセラミックグリーンシートに印刷加工、
穴加工、を施して、何層ものセラミックグリーンシート
をガイドピンなどで位置合わせ・積層して、ブレイクラ
インを形成して、焼結する工程でセラミック積層体が製
造されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数層
のセラミックグリーンシートをガイドピンなどで位置合
わせ・積層する工程で内層のセラミックグリーンシート
及び外層のセラミックグリーンシートの位置がわずかに
ズレることがあり、または、部分的にわずかな位置ズレ
が起きることがある。このように位置ズレが起きている
状態で外層のセラミックグリーンシートにある認識マー
クに従ってブレイクラインを積層されたセラミックグリ
ーンシートに形成して後に積層されたセラミックグリー
ンシートを焼成し、メッキなどの諸々の処理を施し、個
々の製品にすべくブレイクラインに沿ってセラミック積
層体をブレイクすると内層部の位置ズレにより異形の分
割が起こり（内層のブラインドビアホールの欠け、突起
の発生、異形割れ）製品の信頼性及び歩留まりが低下す
ることがあるという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数層のセラ
ミックグリーンシートを積層してなるセラミック積層体
において、内層セラミックグリーンシートに認識マーク
を形成する工程、外層セラミックグリーンシートに前記
認識マークが露出する位置で前記認識マークより大きい
窓枠孔を形成する工程、内層セラミックグリーンシート
及び外層セラミックグリーンシートを位置合わせ・積層
する工程、外層の窓枠孔より露出している内層の認識マ
ークを位置合わせ基準としてブレイクラインを形成する
工程及び積層され、ブレイクラインが形成されたセラミ
ックグリーンシートを焼結する工程より成るセラミック
積層体の製造方法であり、外層セラミックシートの窓枠
孔より露出している内層の認識マークを位置合わせ基準
としているため、たとえ内層及び外層で位置ズレが起き
ていてもブレイクラインが内層と一致しているので異形
の分割が起こらなくなり、問題を解決した信頼性が高く
また製造歩留まりが高いセラミック積層体、製品を提供
するものである。

【０００５】以下、本発明に係るセラミック積層体の製
造方法について詳述する。セラミックグリーンシート
は、セラミック粉末、焼結助剤、有機バインダー、溶剤
または水、等を分散させたスラリーをドクターブレード
で支持体の上に一定の厚みにキャスティングし、乾燥し
て作製された可塑性を持つ柔らかなシート状である。
（セラミックグリーンシートの一つの製造方法としての
ドクターブレード方法である。）

【０００６】セラミック粉末は、特に限定するものでな
い。例えば、アルミナ、フェライト、窒化アルミニウ
ム、窒化珪素、等の粉末である。焼結助剤は、特に限定
するものでない。例えば、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、
ＴｉＯ_２、等の粉末である。好ましくは、９６重量％の
アルミナに対して残りが焼結助剤（複数種類）である酸
化物系の混合粉末である。有機バインダー、溶剤、等
は、特に限定するものでなくセラミック粉末に適した常
用のものを使用すればよい。シート作成方法は、特に限
定するものでなく常用のドクターブレード方法でよい。

【０００７】以下において、３層構造のセラミック積層
体で詳述するが３層に限定するものでなく多層構造のセ
ラミック積層体においても略同様に層数を増加すればよ
い。また、位置、寸法、等に関しては省略して説明する
ことがある。

【０００８】第一層のセラミックシート２−１用のセラ
ミックグリーンシートに所定の側面電極１０用の穴１０
−１、窓枠孔、積層孔５、等を所定の位置に規則正しく
形成し、所定の場所に導電性ペーストを印刷塗布し、乾
燥する。第二層のセラミックシート２−２用のセラミッ
クグリーンシートに所定の側面電極１０用の穴１０−
２、ブラインドビアホール９穴、キャビティー枠、認識
マーク、積層孔５、等を所定の位置に規則正しく形成
し、所定の場所に導電性ペーストを印刷塗布し、乾燥す
る。第三層のセラミックシート２−３用のセラミックグ
リーンシートに所定の側面電極１０用の穴１０−３、キ
ャビティー枠、窓枠孔、積層孔５，等を所定の位置に規
則正しく形成し、所定の場所に導電性ペーストを印刷塗
布し、乾燥する。

【０００９】第一層、第二層、第三層の相関関係を詳細
に記述しないが、一般に常用されている金型、パンチン
グマシーン、印刷機、等を用いて相関関係を考慮して
孔、穴、キャビティー、等の形成、印刷塗布する。特に
第一層、第二層、第三層を積層したときに第二層の認識
マーク３−ａ、３−ｂ、が第一層又は／及び第三層の窓
枠孔４−１、４−３、より認識できる位置及び形状の関
係が必要である。認識マークの形状は、特に限定するも
のでなく、例えば丸形、楕円形または多角形（三角形、
四角形、五角形、六角形、等）でありブレイクラインの
形成のための中心部または基準位置が確定できればよ
い。窓枠孔の形状は、特に限定するものでなく、例えば
該認識マークよりも窓枠孔が大きく、丸形、楕円形、ま
たは多角形（三角形、四角形、五角形、等）である。導
電性ペーストは、特に限定するものでないが、印刷塗布
性に優れ、高温焼成性に優れたタングステンペーストま
たはモリブデンマンガンペーストが好ましい。

【００１０】第一層用セラミックグリーンシート、第二
層用セラミックグリーンシート、第三層用セラミックグ
リーンシートを順次に積層孔５を用いて位置合わせし、
加熱加圧して一体化する。例えば条件として加熱温度：
常温〜１５０℃、加圧力：３．０〜１５．０ＭＰａ、時
間：１〜１０分である。

【００１１】第三層の窓枠孔から露出している第二層の
認識マーク中心部または基準位置を基準にしてブレイク
ラインＣ６−３、ブレイクラインＬ７−３を形成する。
必要に応じて第一層の窓枠孔から露出している第二層の
認識マークを基準にしてブレイクラインＣ６−１，ブレ
イクラインＬ７−１を形成する。ブレイクラインの形成
方法は、特に限定するものでなく、一般に常用されてい
るポジショニングカッター方法、金型方法が好ましい。
ブレイクラインの形状・深さは、無理なく定形状態に分
割できることであり特に限定するものでない。好ましく
は、第三層側に入れる深さがセラミック積層体の板厚の
１０〜５０％好ましくは、３０〜３５％、第一層側に入
れる深さがセラミック積層体の板厚の５〜３０％好まし
くは、１０〜２０％である。第三層側のブレイクライン
及び第一層側のブレイクラインは、第二層の同じ認識マ
ークを基準としているために位置ズレが非常に少ない。
また、第二層に形成されているブラインドビアホール
９、導電性ペーストによる回路パターン、キャビティ
ー、孔、等との位置関係のズレが非常に少ない。

【００１２】積層され、ブレイクラインが形成されたセ
ラミックグリーンシートは、常用の焼結炉により焼結し
てセラミック積層体１とする。酸化性の導電性ペースト
を使用する場合には、一般的に常用される水素及び窒素
の還元性雰囲気炉を焼結炉として使用する。焼結温度
は、ピーク温度・保持時間が１４５０〜１６５０度で５
０〜１５０分であることが好ましい。

【００１３】このように製作されたセラミック積層体１
は、第二層の認識マークを基準にしてブレイクラインを
形成しているために内層の第二層のブラインドビアホー
ル９、端面電極８、側面電極１０、回路パターン、等と
ブレイクラインＣ、ブレイクラインＬとの位置ズレが非
常に少なくブレイクラインＣ、ブレイクラインＬに沿っ
て個別の部品に分割してもブラインドビアホールの欠
け、突起の発生、異形割れ、等の異形の分割が発生しな
い。そのため、本発明に係るセラミック積層体の製造方
法によると複数個取りの複数層のセラミック積層体回
路、複数個取りのセラミックパッケージ、等の製作に有
用である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るセラミック積層体の製造
方法の実施例を説明する。尚、本発明に係るセラミック
積層体の製造方法は以下開示の実施例に限られるもので
はない。

【００１５】（実施例１）アルミナ粉末９６重量％に対
して残りＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２及びＴｉＯ_２を加え
て粉砕混合した。更に、バインダーとしてポリビニルブ
チラール樹脂、溶剤としてトルエン／メタノール／ＭＥ
Ｋ混合溶剤を加えて分散させてスラリーを作り、該スラ
リーをドクターブレード方法でシリコンを塗布したＰＥ
Ｔフィルム上に一定の厚みにキャスティングし、乾燥
し、フィルムから剥離して可塑性を持つ柔らかなセラミ
ックグリーンシートを製作した。

【００１６】第一層のセラミックシート２−１用の前記
セラミックグリーンシートに製作図面に従った所定の位
置に側面電極１０用の穴１０−１、第二層の認識マーク
よりも大きい１ｍｍの四角形の窓枠孔４−１、積層時の
各層の位置決め用積層孔５、端面電極８用の穴、側面電
極１０用の穴、等をパンチングマシーン方法で形成し、
製作図面に従った所定の位置にベース導体１１、端面電
極８、側面電極１０，引出電極１６，配線電極（図示せ
ず）、等をスクリーン印刷方法でタングステンペースト
をもちいて印刷し、乾燥して印刷塗布形成した。

【００１７】第二層のセラミックシート２−２用の前記
セラミックグリーンシートに製作図面に従った所定の位
置に側面電極１０用の穴１０−２、セラミックシートの
外周部に０．５ｍｍの四角形である複数個の認識マーク
３−ａ、３−ｂ、ブラインドビアホール９用の穴、キャ
ビティー枠、積層時の各層の位置決め用積層孔５、端面
電極８用の穴、側面電極１０用の穴、等をパンチングマ
シーン方法で形成し、作成図面に従った所定の位置にボ
ンディング電極１２，ブラインドビアホール９、端面電
極８，側面電極１０，配線電極（図示せず）、等をタン
グステンペーストをもちいてスクリーン印刷方法で印刷
し、乾燥して印刷塗布形成した。

【００１８】第三層のセラミックシート２−３用の前記
セラミックグリーンシートに製作図面に従った所定の位
置に側面電極１０用の穴１０−３，第二層の認識マーク
よりも大きい１ｍｍの四角形の窓枠孔４−３、積層時の
各層の位置決め用積層孔５、端面電極８用の穴、キャビ
ティー枠、等をパンチングマシーン方法で形成し、製作
図に従った所定の位置にシールド導体１３、等をタング
ステンペーストをもちいてスクリーン印刷方法で印刷
し、乾燥して印刷塗布形成した。

【００１９】第一層のセラミックシート２−１、第二層
のセラミックシート２−２及び第三層のセラミックシー
ト２−３を製作図に従い位置決め用の積層孔５を基準に
位置決め積層し、加熱加圧により一体化した積層セラミ
ックグリーンシートを作製した。（加熱温度：７０℃、
加圧力：７．０６ＭＰａ、加圧時間：２分）

【００２０】前記積層セラミックグリーンシートを第三
層側が上面になるようにポジショニングカッター装置に
セットし、積層セラミックグリーンシートの第三層のセ
ラミックシートの窓枠孔４−３より露出する第二層のセ
ラミックシートの０．５ｍｍの四角形の認識マーク３−
ａ、３−ｂの中心を基準としてＶ字型の第三層側のブレ
イクラインＬ７−３を積層セラミックグリーンシートの
厚みの３３．３％（約０．３０ｍｍ）の深さまで形成し
た。製作図に従って必要な部分に必要な長さのブレイク
ラインを略同様に認識マークを基準としてブレイクライ
ンＬ、ブレイクラインＣを形成した。更に、第一層側が
上面になるようにポジショニングカッター装置に再セッ
トし、略同様に認識マークを基準として積層セラミック
グリーンシートの厚みの１３．３％（約０．１２ｍｍ）
の深さまで第一層側のブレイクラインＬ、ブレイクライ
ンＣを形成した。

【００２１】ブレイクラインＬ、ブレイクラインＣが形
成された積層セラミッククリーンシートを還元雰囲気炉
（窒素７８％、水素２２％、ピーク温度：１６２０度
Ｃ、１２０分）で焼結してセラミック積層体１を製作し
た。更に、導体層の酸化防止、ボンディング性向上のた
めに該セラミック積層体の表面部分の導体、電極に通常
の方法でＮｉ−Ａｕメッキ表面処理を施してセラミック
積層体１とした。

【００２２】このように製作されたパッケージ用のセラ
ミック積層体は、セラミック積層体の内層に設けられた
認識マークを基準としてブレイクラインを形成している
ため、内層部分に設けられた導体配線、ブラインドビア
ホール９、端面電極８、側面電極１０、等との位置ズレ
が極力少なく、分割して異形割れがなかった。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るセラミック積層体の製造方
法で製作されたセラミック積層体は、内層の認識マーク
を基準にしてブレイクラインＣ、ブレイクラインＬを形
成するため内層のブラインドビアホール、端面電極、側
面電極、回路パターン、等とブレイクラインＣ、ブレイ
クラインＬとの位置ズレが非常に少なく、個々の製品に
すべくブレイクラインに沿ってセラミック積層体を分割
して異形に割れることなく製品の信頼性が高く、製造に
おける歩留まりも向上する。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセラミック積層体の製造方法によ
るブレイクラインが形成されたセラミック積層体の一実
施態様である。

【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ’断面図である。

【図４】本発明に係るセラミック積層体の製造方法によ
るセラミック積層体を分割した正常な分割例である。

【図５】従来技術によるセラミック積層体を分割した異
常な分割の例である。

【００２５】

【符号の説明】

１ セラミック積層体 ２−１，２−２，２−３ セラミックシート ３−ａ，３−ｂ 認識マーク ４，４−１，４−３ 窓枠孔 ５ 積層孔 ６−１，６−３ ブレイクラインＣ ７−１，７−３ ブレイクラインＬ ８ 端面電極 ９ ブラインドビアホール １０ 側面電極 １１ ベース導体 １２ ボンディング電極 １３ シールド導体 １４ １層２層接合面 １５ ２層３層接合面 １６ 引出電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G055 AA08 AC01 AC09 BA83 BB17 5E338 AA03 AA18 BB31 CC01 CD11 DD11 DD32 EE32 EE33 EE41 5E346 AA12 AA15 AA38 AA60 BB01 CC17 DD02 DD34 EE17 EE24 FF18 GG03 GG08 HH11 HH33

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数層のセラミックグリーンシートを積層
   してなるセラミック積層体において、内層セラミックグ
   リーンシートに認識マークを形成する工程、外層セラミ
   ックグリーンシートに前記認識マークが露出する位置で
   前記認識マークより大きい窓枠孔を形成する工程、内層
   セラミックグリーンシート及び外層セラミックグリーン
   シートを位置合わせ・積層する工程、外層の窓枠孔より
   露出している内層の認識マークを位置合わせ基準として
   ブレイクラインを形成する工程及び積層され、ブレイク
   ラインが形成されたセラミックグリーンシートを焼結す
   る工程より成ることを特徴とするセラミック積層体の製
   造方法。