JP2002299793A - セラミックスグリーンシートのレーザ加工方法およびセラミックス多層装置の製造方法 - Google Patents

セラミックスグリーンシートのレーザ加工方法およびセラミックス多層装置の製造方法

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JP2002299793A
JP2002299793A JP2001100939A JP2001100939A JP2002299793A JP 2002299793 A JP2002299793 A JP 2002299793A JP 2001100939 A JP2001100939 A JP 2001100939A JP 2001100939 A JP2001100939 A JP 2001100939A JP 2002299793 A JP2002299793 A JP 2002299793A
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圭二 礒
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭酸ガスレーザ光を用いて、アルミナ系セラ
ミックスグリーンシートを穴あけ加工するセラミックス
グリーンシートのレーザ加工方法を提供する。 【解決手段】 (a)アルミナ系のセラミックスグリー
ンシートにフォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射し、
ビア穴をあける工程と、(b)ビア穴内およびその周辺
にデフォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射し、付着し
ていたガラス玉を除去する工程とによりセラミックスグ
リーンシートをレーザ加工する。さらに、(c)ビア穴
内にビア導電体を埋め込む工程と、(d)セラミックス
グリーンシート上にビア穴内のビア導電体と接続される
導電体パターンを印刷する工程と、(e)複数のセラミ
ックスグリーンシートを位置合わせして積層し、燒結す
る工程とを行ないセラミックス多層装置を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスグリ
ーンシートのレーザ加工方法とセラミックス多層装置の
製造方法に関し、特にアルミナを主絶縁材料とし、溶融
材、固着材を混合したアルミナ系のセラミックスグリー
ンシートのレーザ加工方法とこのグリーンシートを用い
たセラミックス多層装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高周波(RF)回路において、キャパシ
タやインダクタ等の受動部品は重要な役割を有する。小
型電子機器において、従来は個別受動部品を基板上に配
置していた。小型化をさらに進めるためには、受動部品
の集積化が望まれる。キャパシタやインダクタ等の受動
部品を集積化したセラミックス多層装置が提案されてい
る。
【0003】セラミックス多層装置を製造するために
は、先ず絶縁材料、溶融材、固着材等を混合し、混合材
料をプラスチックシート上に塗布してグリーンシートを
作成する。必要に応じてグリーンシートを一定の大きさ
に切断した後、レーザ又はパンチングでビア穴をあけ
る。ビア穴にCuペーストを埋め込んだ後、グリーンシ
ート上に導電体パターンをCuペーストで印刷する。所
望の導電体パターンを有するグリーンシートを複数枚積
層し、焼成することによってセラミックス多層装置を得
る。
【0004】炭酸ガスレーザを用いて、グリーンシート
にビア穴をあけることができるが、所望形状、所望特性
のビア穴を形成することは必ずしも容易ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】アルミナを主絶縁材料
とし、溶融材、固着材を混合したアルミナ系のセラミッ
クスグリーンシートは、炭酸ガスレーザを用いて加工す
ることができる。しかし、炭酸ガスレーザでアルミナ系
のセラミックスグリーンシートにビア穴をあけると、ビ
ア穴内及びその周辺にガラス玉が付着することが判っ
た。このガラス玉を残したまま、ビア穴を導電体で埋
め、グリーンシート上に導電体パターンを形成し、複数
枚のグリーンシートを積層して焼成すると、得られるセ
ラミックス多層装置の性能は所望のものとならないこと
が判った。
【0006】本発明の目的は、炭酸ガスレーザ光を用い
て、アルミナ系セラミックスグリーンシートをきれいに
穴あけ加工するセラミックスグリーンシートのレーザ加
工方法を提供する事である。
【0007】本発明の他の目的は、炭酸ガスレーザ光を
用いて、アルミナ系セラミックスグリーンシートをきれ
いに穴あけ加工し、セラミックス多層装置を製造する方
法を提供する事である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の1観点によれ
ば、(a)アルミナを主絶縁材料とし、溶融材、固着材
を混合したアルミナ系のセラミックスグリーンシートに
フォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射し、ビア穴をあ
ける工程と、(b)前記ビア穴内およびその周辺にデフ
ォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射し、ビア穴内およ
びその周辺に付着していたガラス玉を除去する工程とを
含むセラミックスグリーンシートのレーザ加工方法が提
供される。
【0009】本発明の他の観点によれば、(a)アルミ
ナを主絶縁材料とし、溶融材、固着材を混合したアルミ
ナ系のセラミックスグリーンシートにフォーカスした炭
酸ガスレーザ光を照射し、ビア穴をあける工程と、
(b)前記ビア穴内およびその周辺にデフォーカスした
炭酸ガスレーザ光を照射し、ビア穴内およびその周辺に
付着していたガラス玉を除去する工程と、(c)前記ビ
ア穴内にビア導電体を埋め込む工程と、(d)前記セラ
ミックスグリーンシート上に前記ビア穴内のビア導電体
と接続される導電体パターンを印刷する工程と、(e)
複数のセラミックスグリーンシートを位置合わせして積
層し、燒結する工程とを含むセラミックス多層装置の製
造方法が提供される。
【0010】デフォーカスした炭酸ガスレーザ光をビア
穴及びその周辺に照射することにより、ビア穴を形成し
たグリーンシートを損なうことなく、ビア穴内及びその
周辺に付着していたガラス玉を除去することができる。
【0011】ガラス玉を除去した後、後の工程を行なえ
ば、所望特性のセラミックス多層装置を得ることができ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図1(A)は、例えばポリエチレンテ
レフタレート(PET)で形成された支持シート11上
に塗布されたアルミナ系セラミックスグリーンシート1
2を示す。アルミナ系セラミックスグリーンシート12
は、主絶縁材料としてのアルミナの他、溶融材、固着材
を混合して含んでいる。グリーンシート12は、例えば
厚さ50〜150μm、面積10cm平方〜15cm平
方程度である。
【0013】図1(B)に示すように、グリーンシート
12の所望個所に10J/cm2以上の加工面エネルギ
ー密度を有するフォーカスした炭酸ガスレーザ光LB1
を照射する。例えば、2ショットの炭酸ガスレーザ光を
照射することにより、グリーンシート12を貫通するビ
ア穴15を形成することができる。ビア穴径は例えば1
00μmであり、通常50μm〜200μmの範囲にあ
る。
【0014】レーザ加工に用いる炭酸ガスレーザは、バ
ーストモードで発振周波数1〜4kHzで動作する。レ
ーザショット数はグリーンシートの厚さにより異なる
が、通常1〜4ショットでビア穴をあけることができ
る。アルミナ系グリーンシートを加工するのは、10J
/cm2加工面エネルギ密度が必要であり、通常10〜
50J/cm2の加工面エネルギー密度でアルミナ系グ
リーンシートを加工する。
【0015】図3(A)にレーザー加工装置の概略ブロ
ック図を示す。レーザー発振器101がレーザビームL
Bを出射する。レーザ発振器101は、波長10μmの
レーザビームを出射する炭酸ガスレーザ発振器である。
レーザビームLBは、ダイクロイックミラー112で反
射し、偏向光学系102に入射する。
【0016】偏向光学系102は、例えばX用及びY用
ガルバノミラーを含んで構成される。ガルバノミラー
は、その反射面に沿う回転軸を中心として揺動する。回
転軸を中心とした回転方向の変位を変化させることによ
り、レーザビームの進行方法を変化させることができ
る。2つのガルバノミラーを配置することにより、レー
ザビームを2次元的に走査することができる。
【0017】偏向光学系102により進行方向を変えら
れたレーザビームは、fθレンズ等のレンズ110によ
り収束される。レンズ110は、波長10μmのレーザ
ビームを透過させる材料、例えばZnS等で形成され
る。レンズ110により収束されたレーザビームは、X
Yステージ107の上に保持された加工対象物120の
表面上に到達する。
【0018】パターン投影装置106は、加工対象物1
20の表面上に位置合わせ用パターンを投影する。
【0019】図3(B)に、加工対象物120の表面上
に投影された位置合わせ用パターン115の平面図を示
す。加工対象物120の表面内にXY直交座標系を考え
た時、パターン115はX用パターン115X、Y用パ
ターン115Y、X用0点パターン115X0、Y用0
点パターン115Y0を含む。
【0020】X用パターン115Xは、X軸に直交し、
等間隔に配置された複数の直線状パターンからなり、Y
用パターン115Yは、Y軸に直交し、等間隔に配置さ
れた複数の直線状パターンからなる。各直線状パターン
の線幅及び間隔は、約0.5mmである。従って、X方
向及びY方向のピッチは1mmである。
【0021】X用0点パターン115X0は、X軸に直
交する2本の平行線で構成される。Y用0点パターン1
15Y0は、Y軸に直交する2本の平行線で構成され
る。X用0点パターン115X0及びY用0点パターン
115Y0を構成する平行線の辺幅は、約0.5mmで
あり、その間隔は0.5mmよりも狭く、例えば0.3
mm程度に設定されている。
【0022】X用パターン115X及びX用0点パター
ン115X0は、近赤外領域の光で投映されている。Y
用パターン115Y及びY用0点パターン115Y
0は、赤色光で投映されている。
【0023】加工対象物120表面からの散乱光が、レ
ンズ110を透過し、偏光光学系102のガルバノミラ
ーで反射し、ダイクロイックミラー112及び結像レン
ズ111を透過して、ダイクロイックミラー113に入
射する。近赤外光は、ダイクロイックミラー113で反
射し、X用観測装置103に入射する。赤色光は、ダイ
クロイックミラー113を透過し、X用観測装置104
に入射する。これにより、X用パターン115X及びX
用0点パターン115X0が、X用観測装置103で観
測され、Y用パターン115Y及びY用0点パターン1
15Y0が、Y用観測装置104で観測される。
【0024】X用観測装置103及びY用観測装置10
4から、制御装置105に観測結果が送信される。制御
装置105は、偏向光学系102のガルバノミラーのあ
おり方向の動きを制御する。CCDカメラ114が、加
工対象物120表面に形成されている種々のパターンや
加工された穴を観測する。
【0025】図1(B)に示すようなレーザ光照射によ
り、所望領域内のビア穴を形成する。形成されたビア孔
15の内面には、ガラス玉18が付着する。ガラス玉1
8は、ビア穴15の周辺にも付着する。
【0026】図1(C)は、ガラス玉のクリーニング工
程を示す。炭酸ガスレーザ光をデフォーカスし、加工面
エネルギ密度をグリーンシート12自身を加工できない
程度に低くし、ガラス玉18の付着している領域上にレ
ーザ光LB2を照射する。
【0027】例えば、スポット径を約200μmに設定
し、加工面エネルギ密度を2J/cm2程度に下げ、1
ショットのレーザ光LB2を照射する。このデフォーカ
スレーザ光の照射により、ガラス玉を除去することがで
きる。なお、クリーニング用レーザ光の加工面エネルギ
密度は、1〜5J/cm2の範囲から選択することが好
ましい。
【0028】なお、図1(B)、(C)では、グリーン
シート17にビア穴15を形成するが、このビア穴15
は、PET支持フィルム11は貫通しない加工を示し
た。このような加工を寸止め加工と呼ぶ。
【0029】図1(D)は、貫通加工の場合を示す。レ
ーザ光LB1の照射により、グリーンシート12及びP
ET支持シート11を貫通する穴16が形成される。こ
の場合も、グリーンシート12のビア穴内及びビア穴周
辺にガラス玉18が付着することは図1(B)の場合と
同様である。
【0030】図1(E)は、貫通加工におけるクリーニ
ング工程を示す。クリーニング工程自体は、図1(C)
に示すクリーニング工程と同様である。加工面エネルギ
密度を下げた炭酸ガスレーザ光の照射により、ビア穴内
及びビア穴周辺に付着したガラス玉18を辞去すること
ができる。
【0031】図1(F)は、グリーンシート12に形成
したビア穴15又は16内にCuペースト等の導電体を
充填し、ビア導電体20を形成した状態を示す。
【0032】図1(G)は、ビア導電体20を形成した
グリーンシート12表面に、Cuペースト等で導電体パ
ターン22を形成した状態を示す。なお、導電体パター
ンは、例えばシルクスクリーン印刷により形成すること
ができる。このようにして、所望の導電体パターンを有
するグリーンシートを所望枚数準備する。
【0033】図1(H)に示すように、それぞれ所望導
電体パターン(ビア導電体を含む)を有するグリーンシ
ート12−1、12−2、…を積層し、焼成することに
よりセラミックス多層装置を製造することができる。
【0034】図2は、セラミックス多層装置の構成例を
示す。導電体パターンを有する複数枚のセラミックスシ
ートが積層されることにより、コンデンサC1、C2、
C3、インダクタL1、抵抗R1等が集積化されてい
る。なお、図には外付け部品である大容量コンデンサE
Cや半導体ベアチップEQも示されている。
【0035】このように、高周波回路における受動部品
を集積化することにより、複数の受動部品を1つの部品
にまとめることが可能となる。部品数を削減することに
より、回路組み立ての手間を低減し、回路の信頼性を向
上することができる。
【0036】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自
明であろう。
【0037】
【発明の効果】アルミナ系セラミックスグリーンシート
の穴あけ加工を行ない、かつ発生するガラス玉をクリー
ニングすることができる。
【0038】所望特性のセラミックスグリーンシートを
得、所望特性のセラミックス多層装置を製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例によるセラミックス多層装置
の製造工程を示す概略断面図である。
【図2】 本発明の実施例により製造されるセラミック
ス多層装置の構成例を示す斜視図である。
【図3】 本発明の実施例で用いる炭酸ガスレーザ加工
装置を示すブロック図及び加工面の平面図である。
【符号の説明】
11 (PET)支持シート 12 グリーンシート 15、16 ビア穴 18 ガラス玉 LB 炭酸ガスレーザ光 20 ビア導電体 22 導電体パターン C コンデンサ L インダクタ EC 大容量コンデンサ EQ ベアチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/26 H05K 3/46 N 3/46 X H B23K 101:42 // B23K 101:42 B28B 11/00 Z Fターム(参考) 4E068 AF01 AF02 CA11 DA00 DA11 DB12 4G055 AA08 AC09 BA22 BA83 5E343 AA02 AA23 BB24 BB72 DD02 EE01 EE13 FF23 GG02 GG06 5E346 AA12 AA15 AA22 AA32 AA41 AA43 AA51 CC16 CC31 DD02 DD13 DD34 EE21 EE25 EE28 FF01 FF18 GG15 GG16 GG19 GG28 HH11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)アルミナを主絶縁材料とし、溶融
    材、固着材を混合したアルミナ系のセラミックスグリー
    ンシートにフォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射し、
    ビア穴をあける工程と、 (b)前記ビア穴内およびその周辺にデフォーカスした
    炭酸ガスレーザ光を照射し、ビア穴内およびその周辺に
    付着していたガラス玉を除去する工程とを含むセラミッ
    クスグリーンシートのレーザ加工方法。
  2. 【請求項2】 前記工程(a)は、10〜50J/cm
    2の加工面エネルギ密度で行ない,前記工程(b)は1〜
    5J/cm2の加工面エネルギ密度で行なう請求項1記
    載のセラミックスグリーンシートのレーザ加工方法。
  3. 【請求項3】 前記工程(a)は、穴径50〜200μ
    mのビア穴を厚さ50〜150μmのセラミックスグリ
    ーンシートに形成する請求項1または2記載のセラミッ
    クスグリーンシートのレーザ加工方法。
  4. 【請求項4】 (a)アルミナを主絶縁材料とし、溶融
    材、固着材を混合したアルミナ系のセラミックスグリー
    ンシートにフォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射し、
    ビア穴をあける工程と、 (b)前記ビア穴内およびその周辺にデフォーカスした
    炭酸ガスレーザ光を照射し、ビア穴内およびその周辺に
    付着していたガラス玉を除去する工程と、 (c)前記ビア穴内にビア導電体を埋め込む工程と、 (d)前記セラミックスグリーンシート上に前記ビア穴
    内のビア導電体と接続される導電体パターンを印刷する
    工程と、 (e)複数のセラミックスグリーンシートを位置合わせ
    して積層し、燒結する工程とを含むセラミックス多層装
    置の製造方法。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006270086A (ja) * 2005-02-25 2006-10-05 Kyocera Corp 複合グリーンシートの加工方法
JP2008155283A (ja) * 2006-11-30 2008-07-10 Snecma セラミックマトリックス複合材料製の構成部品にレーザ穿孔する方法、該方法によって得られた孔、該孔を含むセラミックマトリックス複合材料製の構成部品、ならびにこのような構成部品を備えるターボジェット
US7537667B2 (en) * 2005-02-25 2009-05-26 Kyocera Corporation Method of processing composite green sheet
KR101026036B1 (ko) * 2008-04-10 2011-03-30 삼성전기주식회사 관통홀 형성 방법
CN101699933B (zh) * 2009-11-02 2011-11-30 广东达进电子科技有限公司 一种铜面光亮高导热陶瓷电路板的生产方法
JP2012243855A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品の製造方法
CN108436308A (zh) * 2018-03-16 2018-08-24 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种用于微波陶瓷基板上微孔的co2激光加工方法
CN115156740A (zh) * 2022-07-29 2022-10-11 上海泽丰半导体科技有限公司 一种生瓷片激光打孔方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006270086A (ja) * 2005-02-25 2006-10-05 Kyocera Corp 複合グリーンシートの加工方法
US7537667B2 (en) * 2005-02-25 2009-05-26 Kyocera Corporation Method of processing composite green sheet
JP2008155283A (ja) * 2006-11-30 2008-07-10 Snecma セラミックマトリックス複合材料製の構成部品にレーザ穿孔する方法、該方法によって得られた孔、該孔を含むセラミックマトリックス複合材料製の構成部品、ならびにこのような構成部品を備えるターボジェット
KR101026036B1 (ko) * 2008-04-10 2011-03-30 삼성전기주식회사 관통홀 형성 방법
CN101699933B (zh) * 2009-11-02 2011-11-30 广东达进电子科技有限公司 一种铜面光亮高导热陶瓷电路板的生产方法
JP2012243855A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品の製造方法
CN108436308A (zh) * 2018-03-16 2018-08-24 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种用于微波陶瓷基板上微孔的co2激光加工方法
CN115156740A (zh) * 2022-07-29 2022-10-11 上海泽丰半导体科技有限公司 一种生瓷片激光打孔方法

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