JP2005159256A - Ceramic paste and method of manufacturing ceramic multilayer wiring board using the same - Google Patents

Ceramic paste and method of manufacturing ceramic multilayer wiring board using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic paste which has good screen printability and can effectively prevent interlayer adhesion failure as well as bending deformation of the ceramic multilayer wiring board by providing sufficient flowability so as not to deform or break internal wiring lines, and a method of manufacturing a ceramic multilayer wiring board using the same. <P>SOLUTION: In manufacturing a ceramic multilayer wiring board in which a plurality of ceramic layers are laminated and internal wiring lines are formed, ceramic filling layers containing the same ceramic component as that of the ceramic layers are formed between the ceramic layers on regions where internal wiring lines are not formed. For this purpose, the ceramic paste is printed by a screen printing method on portions other than those of the internal wiring lines of green sheets that are to be converted to the ceramic layers on which internal wiring lines are formed. The ceramic paste contains a ceramic component, acrylic resin, and cellulose resin, and its tan δ = (loss modulus)/(storage modulus) in the dry state after the printing is larger than the tan δ in the dry state of the conductive paste which becomes internal wiring lines. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、セラミックペーストおよびそれを用いた内部配線を有するセラミック多層配線基板の製造方法に関し、特に、複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、内部配線を挟んで積層されるセラミック層間の内部配線が形成されない領域にセラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層を形成するセラミック多層配線基板の製造方法であって、実質的に凹凸のないセラミックグリーンシートを作製し、セラミック多層配線基板の層間密着不良および反り変形をより効果的に防ぐために好適なセラミックペーストおよびセラミック多層配線基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a ceramic paste and a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board having internal wiring using the same, and more particularly, in manufacturing a ceramic multilayer wiring board having a plurality of ceramic layers laminated and having internal wiring. A method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board, wherein a ceramic filling layer containing the same ceramic component as a ceramic layer is formed in a region where an internal wiring between ceramic layers laminated with a wiring interposed therebetween is not formed, and the ceramic green having substantially no unevenness The present invention relates to a ceramic paste and a method for producing a ceramic multilayer wiring board, which are suitable for producing a sheet and effectively preventing interlayer adhesion failure and warpage deformation of the ceramic multilayer wiring board.

従来、セラミック多層配線基板は、絶縁層が複数積層された絶縁基板の表面または内部にメタライズ配線層が配設された構造からなっている。このような構造のセラミック多層配線基板の代表的な例として、LSI等の半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージ等が挙げられる。このような半導体素子収納用パッケージとしては、絶縁層がアルミナ等のセラミックスから成るものが多用され、さらに最近では、銅メタライズと同時焼成を可能にしたガラスセラミック焼結体から成る絶縁層を積層した絶縁基板を用いたものも実用化されている。   Conventionally, a ceramic multilayer wiring board has a structure in which a metallized wiring layer is disposed on or inside an insulating substrate in which a plurality of insulating layers are stacked. A typical example of the ceramic multilayer wiring board having such a structure is a package for housing a semiconductor element that houses a semiconductor element such as an LSI. As such a package for housing a semiconductor element, an insulating layer made of ceramics such as alumina is often used, and more recently, an insulating layer made of a sintered glass-ceramic that can be fired simultaneously with copper metallization is laminated. Those using an insulating substrate have also been put into practical use.

このようなセラミック多層配線基板の製造においては、所定の比率で調合したセラミック原料粉末に、適当な有機バインダーを添加し、有機溶媒中に分散させることによりスラリーを調製し、従来周知のドクターブレード法やリップコーター法等のキャスト法により、所定の厚みのセラミックグリーンシート(以下、グリーンシートともいう)を成形する。   In the production of such a ceramic multilayer wiring board, a slurry is prepared by adding an appropriate organic binder to a ceramic raw material powder prepared at a predetermined ratio and dispersing it in an organic solvent. A ceramic green sheet (hereinafter also referred to as a green sheet) having a predetermined thickness is formed by a casting method such as a lip coater method.

次に、メタライズ配線層として、適当な金属粉末に有機バインダー、溶剤、可塑剤を添加混合して得た金属ペーストを上記のグリーンシートに周知のスクリーン印刷法により、所定形状のパターンに印刷塗布するとともに、マイクロドリルやレーザで貫通孔(スルーホール)を形成し、この貫通孔内に金属ペーストを充填して貫通導体(ビア導体、ビアホール)を形成する。   Next, as a metallized wiring layer, a metal paste obtained by adding and mixing an organic binder, a solvent, and a plasticizer to an appropriate metal powder is printed and applied to the above green sheet in a pattern with a predetermined shape by a well-known screen printing method. At the same time, a through hole (through hole) is formed by a micro drill or a laser, and a metal paste is filled in the through hole to form a through conductor (via conductor, via hole).

その後、グリーンシートを適当な密着液を用いて複数枚積層し、得られたグリーンシート積層体を所定の条件で焼成することによって、セラミック多層配線基板が得られる。
特開平5−3273号公報 特開平11−97272号公報
Thereafter, a plurality of green sheets are laminated using an appropriate adhesion liquid, and the obtained green sheet laminate is fired under predetermined conditions to obtain a ceramic multilayer wiring board.
JP-A-5-3273 JP-A-11-97272

上記のような従来のセラミック多層配線基板(以下、基板ともいう)においては、多機能、高機能化に伴い基板は小型化、薄層化される傾向にある。更には、基板に形成される配線パターンおよびビアホールは微細化が進んでおり、積層精度の向上が望まれている。特に、薄層化の進むセラミック多層配線基板においては、内部配線を形成した際に生じる内部配線の厚みによる高低差によって生じる空隙を、積層時において厚みが薄いグリーンシートの塑性変形のみで完全に無くすことは困難である。その結果、焼成後の製品に層間密着不良、いわゆるデラミネーションや反り変形が発生するという問題があった。   In the conventional ceramic multilayer wiring substrate (hereinafter also referred to as a substrate) as described above, the substrate tends to be reduced in size and thickness as the functionality and functionality are increased. Furthermore, miniaturization of wiring patterns and via holes formed on a substrate is progressing, and improvement in stacking accuracy is desired. In particular, in ceramic multilayer wiring boards that are becoming thinner, voids caused by differences in height due to the thickness of the internal wiring that occurs when the internal wiring is formed are completely eliminated by only plastic deformation of the thin green sheet during lamination. It is difficult. As a result, there has been a problem in that the product after firing has poor interlayer adhesion, so-called delamination and warpage deformation.

この問題を解決する手段として、内部配線を挟んで積層されるセラミック層間の内部配線が形成されない領域にセラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層をスクリーン印刷法で形成することが行なわれている。   As a means for solving this problem, a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the ceramic layer is formed by screen printing in a region where the internal wiring between the ceramic layers laminated with the internal wiring interposed therebetween is not formed. .

しかしながら、スクリーン印刷法で得られたセラミック充填層を有するグリーンシートは、スクリーンが離れる際に表面張力等によってパターンエッジ部分に盛り上がりが生じる問題や、パターンが微細ライン化および厚膜化されたときに略半円ないし半楕円状に盛り上がる現象などが生じるため、完全に表面の凹凸を無くすことは困難であり、平面プレス等で加圧平坦化する工程を付加する必要がある。   However, the green sheet having the ceramic filling layer obtained by the screen printing method has a problem that the pattern edge portion is raised by the surface tension when the screen is separated, or when the pattern is made into a fine line and a thick film. Since a phenomenon that swells in a substantially semicircular or semi-elliptical shape occurs, it is difficult to completely remove the unevenness on the surface, and it is necessary to add a step of pressure flattening with a flat press or the like.

スクリーン印刷法に使用されるセラミックペーストのバインダーとしては、一般的に印刷性に優れているセルロース系バインダーが用いられることが多い。しかし、セルロース系バインダーを用いたセラミックペーストは流動性に劣るため、上記の加圧平坦化の工程で十分に平坦化することは困難である。そこで、セラミックペーストのセルロース系バインダーに柔軟性を持たせる目的でアクリル系バインダーを添加する試みや、フタル酸エステル等の可塑剤や高沸点の溶剤を多めに添加して流動性を向上させることが一般的に行なわれている。   As the binder of the ceramic paste used in the screen printing method, a cellulose-based binder that is generally excellent in printability is often used. However, since the ceramic paste using the cellulose binder is inferior in fluidity, it is difficult to sufficiently flatten it in the above-described pressure flattening step. Therefore, an attempt to add an acrylic binder for the purpose of giving flexibility to the cellulose-based binder of the ceramic paste, or adding a plasticizer such as phthalate ester or a solvent with a high boiling point to improve fluidity Generally done.

しかしながら、セラミックペーストの粘弾性のバランスを適切に制御していない場合には、セラミックペーストに添加されるアクリル系バインダーのガラス転移温度以上の温度条件下で加圧平坦化を行なうと、セラミックペーストに隣接する内部配線パターンを変形させること無く平坦化することは困難である。つまり、加圧平坦化工程の加熱温度付近でのセラミックペーストの乾燥状態でのtanδ=(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)が、内部配線となる導体ペースト層の乾燥状態でのtanδよりも小さい場合、加圧時に、弾性的挙動がより支配的であるセラミックペースト側から、粘性的挙動がより支配的である内部配線層側に応力が加わることによって内部配線が大きく変形を受ける不具合が生じやすくなる。   However, if the balance of the viscoelasticity of the ceramic paste is not properly controlled, if pressure flattening is performed under a temperature condition equal to or higher than the glass transition temperature of the acrylic binder added to the ceramic paste, It is difficult to planarize adjacent internal wiring patterns without deforming them. That is, tan δ = (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in the dry state of the ceramic paste near the heating temperature in the pressure planarization step is larger than tan δ in the dry state of the conductor paste layer serving as the internal wiring. If it is small, the internal wiring is greatly deformed when stress is applied from the ceramic paste side where the elastic behavior is more dominant to the internal wiring layer side where the viscous behavior is more dominant. It becomes easy.

従って、内部配線に対してセラミックペーストの弾性率のみを単純に上げること、換言すれば内部配線に対してセラミックペーストの乾燥状態でのtanδを低くすることによって、弾性的挙動が支配的であるような強固なセラミックペースト層を形成する手段を講じることで、加圧時に隣接する内部配線を変形から守ることは困難である。   Therefore, the elastic behavior seems to be dominant by simply increasing only the elastic modulus of the ceramic paste with respect to the internal wiring, in other words, by lowering the tan δ in the dry state of the ceramic paste with respect to the internal wiring. It is difficult to protect the adjacent internal wiring from deformation during pressurization by providing a means for forming a strong ceramic paste layer.

一方、適切に分子量を調整していないアクリル系バインダーを用いた場合、スクリーン印刷時におけるアクリル系バインダーの欠点である曳糸性が問題となることが多い。   On the other hand, when an acrylic binder whose molecular weight is not adjusted appropriately is used, the spinnability, which is a defect of the acrylic binder during screen printing, often becomes a problem.

また、可塑剤や溶剤を過剰に用いた場合、スクリーン印刷後に乾燥工程を行なっても乾燥不良のためにセラミックペーストの粘性が強くなる傾向があり、印刷物に粘着性が残っている場合や、印刷物の強度が低い場合があり、上記の加圧平坦化工程時に印刷物が凝集破壊ないし界面破壊されることでプレス面に転写される問題がある。   In addition, when an excessive amount of plasticizer or solvent is used, the viscosity of the ceramic paste tends to increase due to poor drying even if the drying process is performed after screen printing. In some cases, the strength of the print is low, and there is a problem that the printed matter is transferred to the press surface due to cohesive failure or interfacial failure during the pressure flattening step.

従って、本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、スクリーン印刷性が良好であり、かつ、内部配線に対し適切な粘弾性バランスを有するセラミックペーストを用いて内部配線が形成されない領域に充填し、その後の加圧平坦化工程をセラミックペースト中のアクリル系バインダーのガラス転移温度以上の加熱条件下で行うことによって可塑剤や溶剤を増量することなく十分な流動性を発現させるとともに、内部配線を変形させることも無いため、セラミック多層配線基板の層間密着不良および反り変形をより効果的に防ぐことができる、セラミックペーストおよびそれを用いたセラミック多層配線基板の製造方法を提供することである。   Therefore, the present invention has been completed in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to use a ceramic paste that has good screen printability and an appropriate viscoelastic balance with respect to internal wiring. Full flow without increasing the amount of plasticizer and solvent by filling the area where the internal wiring is not formed and performing the subsequent pressure flattening process under the heating condition above the glass transition temperature of the acrylic binder in the ceramic paste. Manufacturing of ceramic paste and ceramic multilayer wiring board using the same, which can more effectively prevent interlaminar adhesion failure and warpage deformation of ceramic multilayer wiring board because it does not deform internal wiring Is to provide a method.

本発明のセラミックペーストは、複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、内部配線を挟んで積層されるセラミック層間の内部配線が形成されない領域にセラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層を形成するために、内部配線が形成されるセラミック層となるセラミックグリーンシートの内部配線以外の部位にスクリーン印刷法によって印刷されるセラミックペーストであって、セラミックペーストは、セラミック成分、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を含んでおり、印刷後の乾燥状態での(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδが、内部配線となる導体ペースト層の乾燥状態でのtanδ以上であることを特徴とする。   The ceramic paste of the present invention has a ceramic layer in a region where internal wiring between ceramic layers laminated with internal wiring is not formed when a ceramic multilayer wiring board having a plurality of ceramic layers stacked and having internal wiring is formed. A ceramic paste printed by a screen printing method on a portion of the ceramic green sheet other than the internal wiring of the ceramic green sheet that forms the ceramic layer on which the internal wiring is formed to form a ceramic filling layer containing the same ceramic component Contains a ceramic component, an acrylic resin and a cellulose resin, and tan δ expressed by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in a dry state after printing is a dry state of the conductor paste layer serving as an internal wiring It is characterized by being not less than tan δ.

本発明のセラミックペーストは、好ましくは、前記アクリル樹脂は、ガラス転移温度が20〜50℃であることを特徴とする。   The ceramic paste of the present invention is preferably characterized in that the acrylic resin has a glass transition temperature of 20 to 50 ° C.

また本発明のセラミックペーストは、好ましくは、前記アクリル樹脂は、分子量が40000〜60000であることを特徴とする。   In the ceramic paste of the present invention, preferably, the acrylic resin has a molecular weight of 40,000 to 60,000.

また本発明のセラミックペーストは、好ましくは、前記セルロース樹脂は、ニトロセルロースおよびエチルセルロースの少なくとも一種を含むことを特徴とする。   The ceramic paste of the present invention is preferably characterized in that the cellulose resin contains at least one of nitrocellulose and ethylcellulose.

本発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、前記内部配線を挟んで積層される前記セラミック層間の前記内部配線が形成されない領域に前記セラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層を形成するセラミック多層配線基板の製造方法であって、前記内部配線が形成される前記セラミック層となるセラミックグリーンシートの前記内部配線となる導体ペースト層以外の部位に、前記セラミック成分、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を含んでおり、スクリーン印刷された後の乾燥状態での(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδが前記導体ペースト層の乾燥状態でのtanδ以上であるセラミックペーストをスクリーン印刷法によって印刷してセラミックペースト層を形成し、次に該セラミックペースト層を乾燥させた後に前記アクリル樹脂のガラス転移温度以上の温度で前記セラミックペースト層を加圧して塑性変形させて表面を平坦化し、次に前記セラミックペースト層が形成された前記セラミックグリーンシートと他のセラミックグリーンシートとを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製し、次に該セラミックグリーンシート積層体を焼成することを特徴とする。   The method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board according to the present invention includes: a plurality of ceramic layers laminated and a ceramic multilayer wiring board having an internal wiring; A method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board, wherein a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the ceramic layer is formed in a region where no wiring is formed, wherein the interior of the ceramic green sheet serving as the ceramic layer in which the internal wiring is formed It contains the ceramic component, acrylic resin, and cellulose resin in a portion other than the conductive paste layer that becomes the wiring, and is expressed by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in a dry state after screen printing. A ceramic sheet whose tan δ is equal to or greater than tan δ in the dry state of the conductor paste layer. A paste is printed by a screen printing method to form a ceramic paste layer, and after the ceramic paste layer is dried, the ceramic paste layer is pressed and plastically deformed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the acrylic resin. A ceramic green sheet laminate is produced by flattening the surface and then laminating the ceramic green sheet on which the ceramic paste layer is formed and another ceramic green sheet, and then firing the ceramic green sheet laminate. It is characterized by that.

本発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、好ましくは、前記セラミックペースト層を加圧する際に50〜80℃の温度で加圧することを特徴とする。   The method for producing a ceramic multilayer wiring board according to the present invention is preferably characterized by pressurizing the ceramic paste layer at a temperature of 50 to 80 ° C.

本発明のセラミックペーストは、セラミック成分、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を含んでいることから、アクリル樹脂の柔軟性を生かすと共に、セルロース樹脂を用いることで、セラミックペースト中のバインダー量を増量することなくセラミックペーストの高粘度化および高チクソ化を行なうことができ、スクリーン印刷性を向上させることができる。   Since the ceramic paste of the present invention contains a ceramic component, an acrylic resin, and a cellulose resin, the ceramic paste can be used without increasing the amount of binder in the ceramic paste by utilizing the flexibility of the acrylic resin and using the cellulose resin. The paste can be made highly viscous and thixotropic, and the screen printability can be improved.

また、セラミックペーストは、印刷後の乾燥状態での(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδが、内部配線となる導体ペースト層の乾燥状態でのtanδ以上であることから、加圧時に粘性的挙動がより支配的であるセラミックペースト層側が流動することで、隣接する弾性的挙動がより支配的である内部配線側の変形を防ぐことができる。また、セラミックペースト層側から内部配線側に余計な弾性的応力が加わらないため、内部配線にクラック等の破損が生じることを防ぐことができる。その結果、平坦化工程時にプレス面に破損した導体ペースト層が付着して剥がれることを防ぐことができる。即ち、本発明のセラミックペーストを用いることで、内部配線の変形および破損を防ぐことが可能であり、結果的に欠陥のない平坦なセラミック層を形成することができるので、これらを積層したセラミック多層配線基板では層間密着不良および反り変形をより効果的に防ぐことができる。   Further, since the ceramic paste has a tan δ represented by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in a dry state after printing, it is not less than tan δ in a dry state of the conductor paste layer serving as an internal wiring. By flowing the ceramic paste layer side where the viscous behavior is more dominant at the time of pressurization, it is possible to prevent deformation of the internal wiring side where the adjacent elastic behavior is more dominant. In addition, since unnecessary elastic stress is not applied from the ceramic paste layer side to the internal wiring side, it is possible to prevent the internal wiring from being damaged such as cracks. As a result, it is possible to prevent the damaged conductor paste layer from adhering to the press surface during the flattening step and peeling off. That is, by using the ceramic paste of the present invention, it is possible to prevent deformation and breakage of internal wiring, and as a result, a flat ceramic layer having no defects can be formed. In the wiring board, it is possible to more effectively prevent interlayer adhesion failure and warpage deformation.

また本発明のセラミックペーストは、好ましくは、アクリル樹脂はガラス転移温度が20〜50℃であることから、ガラス転移温度以上でかつセラミック多層配線基板全体が変形を受けない温度領域である50〜80℃で加圧平坦化を行うことで、可塑剤や溶剤を増量することなく、セラミックペースト側に流動性を発現させることで、内部配線側の変形を防ぐことができる。   In the ceramic paste of the present invention, the acrylic resin preferably has a glass transition temperature of 20 to 50 ° C., so that the temperature is not lower than the glass transition temperature and the entire ceramic multilayer wiring board is not deformed. By performing pressure flattening at 0 ° C., the fluidity is developed on the ceramic paste side without increasing the amount of plasticizer or solvent, thereby preventing deformation on the internal wiring side.

また本発明のセラミックペーストは、好ましくは、アクリル樹脂は分子量が40000〜60000であることから、セラミックペーストの曳糸性を低減することが可能となる。   In the ceramic paste of the present invention, preferably, the acrylic resin has a molecular weight of 40,000 to 60,000, so that the spinnability of the ceramic paste can be reduced.

また本発明のセラミックペーストは、好ましくは、セルロース樹脂はニトロセルロースおよびエチルセルロースの少なくとも一種を含むことで、印刷性等を向上させている。即ち、アクリル樹脂の欠点である、ペーストの粘度およびチクソ性の不足、印刷時の曳糸性の問題および印刷物の膜強度不足等の諸問題を補う作用効果がある。   In the ceramic paste of the present invention, preferably, the cellulose resin contains at least one of nitrocellulose and ethylcellulose, thereby improving the printability and the like. That is, it has the effect of compensating for various problems such as the viscosity of the paste and insufficient thixotropy, the problem of spinnability at the time of printing and the insufficient film strength of the printed matter, which are disadvantages of the acrylic resin.

本発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、内部配線を挟んで積層されるセラミック層間の内部配線が形成されない領域にセラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層を形成するセラミック多層配線基板の製造方法であって、内部配線が形成されるセラミック層となるセラミックグリーンシートの内部配線となる導体ペースト層以外の部位に、セラミック成分、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を含んでおり、スクリーン印刷された後の乾燥状態での(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδが導体ペースト層の乾燥状態でのtanδ以上であるセラミックペーストをスクリーン印刷法によって印刷してセラミックペースト層を形成し、次にセラミックペースト層を乾燥させた後にアクリル樹脂のガラス転移温度以上の温度でセラミックペースト層を加圧して塑性変形させて表面を平坦化し、次にセラミックペースト層が形成されたセラミックグリーンシートと他のセラミックグリーンシートとを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製し、次にセラミックグリーンシート積層体を焼成することにより、加圧平坦化工程時に、より粘性的挙動が支配的であるセラミックペースト層側が流動することで、隣接する内部配線側の変形を防ぐことができる。また、セラミックペースト層側から内部配線側に余計な弾性的応力が加わらないため、内部配線にクラック等の破損が生じることを防ぐことができる。その結果、平坦化工程時にプレス面に破損した導体ペースト層が付着して剥がれることを防ぐことができる。即ち、本発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、内部配線の変形および破損を防ぐことが可能であり、結果的に欠陥のない平坦なセラミック層を得ることができるので、これらを積層したセラミック多層配線基板では層間密着不良および反り変形をより効果的に防ぐことができる。   According to the method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board of the present invention, when manufacturing a ceramic multilayer wiring board having a plurality of ceramic layers laminated and having internal wiring, the internal wiring between the ceramic layers stacked with the internal wiring interposed therebetween is formed. A method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board in which a ceramic filling layer containing the same ceramic component as a ceramic layer is formed in a region that is not formed, except for a conductive paste layer that is an internal wiring of a ceramic green sheet that is a ceramic layer on which an internal wiring is formed Tanδ represented by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in a dry state after screen printing is contained in the portion of the ceramic paste, acrylic resin and cellulose resin, and the dry state of the conductor paste layer Print ceramic paste with tan δ or more by screen printing method To form a ceramic paste layer, and after drying the ceramic paste layer, the ceramic paste layer is pressed and plastically deformed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the acrylic resin to flatten the surface, and then the ceramic paste layer A ceramic green sheet laminate is produced by laminating ceramic green sheets formed with other ceramic green sheets, and then firing the ceramic green sheet laminate to make it more viscous during the pressure flattening process. When the ceramic paste layer side where the behavior is dominant flows, deformation of the adjacent internal wiring side can be prevented. In addition, since unnecessary elastic stress is not applied from the ceramic paste layer side to the internal wiring side, it is possible to prevent the internal wiring from being damaged such as cracks. As a result, it is possible to prevent the damaged conductor paste layer from adhering to the press surface during the flattening step and peeling off. That is, the method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board according to the present invention can prevent deformation and breakage of internal wiring, and as a result, a flat ceramic layer having no defects can be obtained. In the multilayer wiring board, it is possible to more effectively prevent interlayer adhesion failure and warpage deformation.

本発明のセラミックペーストおよびそれを用いたセラミック多層配線基板の製造方法について以下に詳細に説明する。   The ceramic paste of the present invention and a method for producing a ceramic multilayer wiring board using the same will be described in detail below.

先ず、セラミック多層配線基板を作製するためのグリーンシートを以下のようにして作製する。グリーンシートの原料粉末、例えば、セラミック粉末およびガラス粉末の少なくとも一方に対し、所望により焼結助剤となるセラミック粉末を添加、混合した混合物に、バインダー、可塑剤等の添加剤、有機溶剤等を加えてスラリーを調製する。その後、このスラリーを用いてドクターブレード法、圧延法、プレス法等の成形法により所定の厚みのグリーンシートを成形する。   First, a green sheet for producing a ceramic multilayer wiring board is produced as follows. Green powder powder, for example, ceramic powder or glass powder is added to ceramic powder as a sintering aid if necessary, and the mixture is mixed with additives such as binder and plasticizer, organic solvent, etc. In addition, a slurry is prepared. Thereafter, a green sheet having a predetermined thickness is formed using the slurry by a forming method such as a doctor blade method, a rolling method, or a pressing method.

次に、上記のグリーンシートに打ち抜き加工を施すことにより、上下の配線導体層を接続するビアホールとなる貫通穴を形成し、この貫通穴内に導体ペーストを充填する。   Next, by punching the green sheet, a through hole serving as a via hole connecting the upper and lower wiring conductor layers is formed, and a conductor paste is filled in the through hole.

なお、セラミック粉末としては、SiO2、Al23、ZrO2、TiO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ZnO、MgO、MgAl24、ZnAl24、MgSiO3、Mg2SiO4、Zn2SiO4、Zn2TiO4、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3、BaTiO3、CaMgSi26、SrAl2Si28、BaAl2Si28、CaAl2Si28、Mg2Al4Si518、Zn2Al4Si518、AlN、Si34、SiC、更には、Al23およびSiO2から選ばれる少なくとも1種を含む複合酸化物(例えばスピネル、ムライト、コージェライト)等が挙げられ、用途に合わせて選択することができる。 The ceramic powder includes SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , a composite oxide of TiO 2 and an alkaline earth metal oxide, ZnO, MgO, MgAl 2 O 4 , ZnAl 2 O 4 , MgSiO 3 , mg 2 SiO 4, Zn 2 SiO 4, Zn 2 TiO 4, SrTiO 3, CaTiO 3, MgTiO 3, BaTiO 3, CaMgSi 2 O 6, SrAl 2 Si 2 O 8, BaAl 2 Si 2 O 8, CaAl 2 Si 2 Composite oxidation containing at least one selected from O 8 , Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 , Zn 2 Al 4 Si 5 O 18 , AlN, Si 3 N 4 , SiC, and Al 2 O 3 and SiO 2 (For example, spinel, mullite, cordierite) and the like, and can be selected according to the application.

また、ガラス粉末としては、例えばSiO2−B23系、SiO2−B23−Al23系、SiO2−B23−Al23−MO系(但し、MはCa、Sr、Mg、BaまたはZnである)、SiO2−Al23−M1O−M2O系(但し、M1,M2は同じかまたは異なるものであり、Ca、Sr、Mg、BaまたはZnである)、SiO2−B23−Al23−M1O−M2O系(但し、M1,M2は上記と同じ)、SiO2−B23−M3O系(但し、M3はLi、NaまたはKである)、SiO2−B23−Al23−M3O系(但し、M3は上記と同じ)、Pb系ガラス、Bi系ガラス、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類酸化物の群から選ばれる少なくとも1種を含有するガラスが好ましい。これらのガラスは焼成処理することによっても非晶質ガラスであるもの、また焼成処理によって、リチウムシリケート、クォーツ、クリストバライト、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも1種を析出する結晶化ガラスが用いられる。 Examples of the glass powder include SiO 2 —B 2 O 3 , SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 , SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —MO (however, M Is Ca, Sr, Mg, Ba or Zn), SiO 2 —Al 2 O 3 —M 1 O—M 2 O system (where M 1 and M 2 are the same or different, and Ca, Sr , Mg, Ba or Zn), SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —M 1 O—M 2 O (where M 1 and M 2 are the same as above), SiO 2 —B 2 O 3 —M 3 O system (where M 3 is Li, Na or K), SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —M 3 O system (where M 3 is the same as above), A glass containing at least one selected from the group consisting of Pb glass, Bi glass, alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, and rare earth oxide is preferable. These glasses are also amorphous glass by firing, and by firing, lithium silicate, quartz, cristobalite, cordierite, mullite, anorthite, serdian, spinel, garnite, willemite, dolomite, petalite and Crystallized glass that precipitates at least one kind of crystals of the substituted derivative is used.

セラミック粉末とガラス粉末の混合割合は通常のガラスセラミック基板材料に用いられる割合であり、重量比で60:40〜1:99であるのが好ましい。   The mixing ratio of the ceramic powder and the glass powder is a ratio used for a normal glass ceramic substrate material, and is preferably 60:40 to 1:99 by weight.

また、助剤成分としては、B23、ZnO、MnO2、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物等が挙げられ、用途に合わせて選択することができる。 Examples of the auxiliary component include B 2 O 3 , ZnO, MnO 2 , alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, rare earth metal oxides, and the like, which can be selected according to use.

さらに、バインダーとしては、一般にグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えば、アクリル系(アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル
酸エステル共重合体等)、ポリビニルブチラール系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。
Furthermore, as a binder, what is generally used for the green sheet can be used, for example, acrylic (a homopolymer or copolymer of acrylic acid, methacrylic acid or an ester thereof, specifically acrylic acid. Ester copolymer, methacrylate ester copolymer, acrylic ester-methacrylic ester copolymer, etc.), polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, acrylic-styrene, polypropylene carbonate, cellulose, or other homopolymers or A copolymer is mentioned.

次に、メタライズ配線層を形成する場合の導体ペーストとしては特に限定されないが、例えばAu、Cu、Ag、Pd、WおよびPt等の金属粉末の1種または2種以上が挙げられ、2種以上の場合は混合、合金、若しくは個別に層形成された複数層のコーティング等のいずれの形態であってもよい。これら金属粉末をアクリル樹脂等から成るバインダーと、トルエン、イソプロピルアルコール、アセトン、テルピネオール等の有機溶剤と、可塑剤等とを混合したものが好適に使用できる。バインダーは金属粉末100重量部に対して0.5〜15.0重量部、有機溶剤は固形成分およびバインダー100重量部に対して5〜100重量部の割合で混合されることが好ましい。なお、この導体ペースト中には若干のガラス粉末や酸化物粉末等の無機成分を添加してもよい。この導体ペーストを、上記グリーンシートにスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の公知の印刷手法を用いて、所定のパターンに印刷塗布する。   Next, the conductor paste for forming the metallized wiring layer is not particularly limited, and examples thereof include one or more metal powders such as Au, Cu, Ag, Pd, W, and Pt. In this case, it may be in any form such as mixed, alloyed, or a multi-layer coating formed individually. A mixture of these metal powders with a binder made of an acrylic resin, an organic solvent such as toluene, isopropyl alcohol, acetone, terpineol, and a plasticizer can be suitably used. The binder is preferably mixed in an amount of 0.5 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal powder, and the organic solvent is mixed at a ratio of 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid component and the binder. In addition, you may add some inorganic components, such as glass powder and oxide powder, in this conductor paste. This conductor paste is printed on the green sheet in a predetermined pattern using a known printing method such as a screen printing method or a gravure printing method.

複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、内部配線を挟んで積層されるセラミック層間の内部配線が形成されない領域にセラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層をスクリーン印刷法で形成し、続いて温風乾燥炉若しくは遠赤外線乾燥炉等で印刷面を乾燥させる。得られたセラミックグリーンシートを50〜80℃の加熱条件下で加圧平坦化工程を行なうことによって、セラミック充填層を塑性変形させて平坦化し、実質的に凹凸のないセラミックグリーンシートを得る。   When manufacturing a ceramic multilayer wiring board formed by laminating a plurality of ceramic layers and having internal wiring, a ceramic containing the same ceramic component as the ceramic layer in a region where the internal wiring between the ceramic layers stacked with the internal wiring interposed therebetween is not formed The packed layer is formed by a screen printing method, and then the printed surface is dried in a hot air drying furnace or a far infrared drying furnace. The obtained ceramic green sheet is subjected to a pressure flattening step under heating conditions of 50 to 80 ° C., so that the ceramic filling layer is plastically deformed and flattened to obtain a ceramic green sheet substantially free of unevenness.

そして、そのグリーンシートに、バインダー、溶剤、可塑剤より成る適当な接着剤を塗布もしくは転写し、他のグリーンシートと加圧積層することにより一体化し、グリーンシート積層体を作製する。得られたグリーンシート積層体を所定の条件で焼成することにより、セラミック多層配線基板が得られる。   Then, an appropriate adhesive composed of a binder, a solvent, and a plasticizer is applied to or transferred to the green sheet and integrated with other green sheets by pressure lamination to produce a green sheet laminate. A ceramic multilayer wiring board can be obtained by firing the obtained green sheet laminate under predetermined conditions.

次に、本発明のセラミック多層配線基板に用いられるセラミックペースト、およびそれを用いたセラミック多層配線基板の製造方法について詳細に説明する。   Next, the ceramic paste used for the ceramic multilayer wiring board of the present invention and the method for producing the ceramic multilayer wiring board using the same will be described in detail.

セラミックペーストに含まれるセラミックス材料は、基本的にはセラミック多層配線基板と実質的に同じセラミックスである。従って、セラミック粉末としては、SiO2、Al23、ZrO2、TiO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ZnO、MgO、MgAl24、ZnAl24、MgSiO3、Mg2SiO4、Zn2SiO4、Zn2TiO4、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3、BaTiO3、CaMgSi26、SrAl2Si28、BaAl2Si28、CaAl2Si28、Mg2Al4Si518、Zn2Al4Si518、AlN、Si34、SiC、更には、Al23およびSiO2から選ばれる少なくとも1種を含む複合酸化物(例えばスピネル、ムライト、コージェライト)等が挙げられ、用途に合わせて選択することができる。 The ceramic material contained in the ceramic paste is basically the same ceramic as the ceramic multilayer wiring board. Accordingly, the ceramic powder includes SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , a composite oxide of TiO 2 and an alkaline earth metal oxide, ZnO, MgO, MgAl 2 O 4 , ZnAl 2 O 4 , MgSiO 3 , mg 2 SiO 4, Zn 2 SiO 4, Zn 2 TiO 4, SrTiO 3, CaTiO 3, MgTiO 3, BaTiO 3, CaMgSi 2 O 6, SrAl 2 Si 2 O 8, BaAl 2 Si 2 O 8, CaAl 2 Si 2 Composite oxidation containing at least one selected from O 8 , Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 , Zn 2 Al 4 Si 5 O 18 , AlN, Si 3 N 4 , SiC, and Al 2 O 3 and SiO 2 (For example, spinel, mullite, cordierite) and the like, and can be selected according to the application.

また、ガラス粉末としては、例えばSiO2−B23系、SiO2−B23−Al23系、SiO2−B23−Al23−MO系(但し、MはCa、Sr、Mg、BaまたはZnである)、SiO2−Al23−M1O−M2O系(但し、M1,M2は同じかまたは異なるものであり、Ca、Sr、Mg、BaまたはZnである)、SiO2−B23−Al23−M1O−M2O系(但し、M1,M2は上記と同じ)、SiO2−B23−M3O系(但し、M3はLi、NaまたはKである)、SiO2−B23−Al23−M3O系(但し、M3は上記と同じ)、Pb系ガラス、Bi系ガラス、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類酸化物の群から選ばれる少なくとも1種を含有するガラスが好ましい。これらのガラスは焼成処理することによっても非晶質ガラスであるもの、また焼成処理によって、リチウムシリケート、クォーツ、クリストバライト、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも1種を析出する結晶化ガラスが用いられる。 Examples of the glass powder include SiO 2 —B 2 O 3 , SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 , SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —MO (however, M Is Ca, Sr, Mg, Ba or Zn), SiO 2 —Al 2 O 3 —M 1 O—M 2 O system (where M 1 and M 2 are the same or different, and Ca, Sr , Mg, Ba or Zn), SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —M 1 O—M 2 O (where M 1 and M 2 are the same as above), SiO 2 —B 2 O 3 —M 3 O system (where M 3 is Li, Na or K), SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —M 3 O system (where M 3 is the same as above), A glass containing at least one selected from the group consisting of Pb glass, Bi glass, alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, and rare earth oxide is preferable. These glasses are also amorphous glass by firing, and by firing, lithium silicate, quartz, cristobalite, cordierite, mullite, anorthite, serdian, spinel, garnite, willemite, dolomite, petalite and Crystallized glass in which at least one kind of crystals of the substituted derivative is precipitated is used.

セラミック粉末とガラス粉末の混合割合は通常のガラスセラミック基板材料に用いられる割合であり、重量比で60:40〜1:99であるのが好ましい。   The mixing ratio of the ceramic powder and the glass powder is a ratio used for a normal glass ceramic substrate material, and is preferably 60:40 to 1:99 by weight.

また、助剤成分としては、B23、ZnO、MnO2、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物等が挙げられ、用途に合わせて選択することができる。 Examples of the auxiliary component include B 2 O 3 , ZnO, MnO 2 , alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, rare earth metal oxides, and the like, which can be selected according to use.

さらに、本発明のセラミックペーストのバインダーは、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を必須成分として含み、これらの配合バランス、アクリル樹脂のガラス転移温度および分子量の制御等を行なうことで内部配線に対する粘弾性のバランスを制御している。   Furthermore, the binder of the ceramic paste of the present invention contains an acrylic resin and a cellulose resin as essential components, and the balance of viscoelasticity to the internal wiring is achieved by controlling the blending balance, glass transition temperature and molecular weight of the acrylic resin, and the like. I have control.

ここで、バインダーとしてアクリル樹脂のみを使用する場合、セラミックペーストの高粘度化や高チクソ化が困難であるため、バインダーの増量や溶剤の減量で粘度やチクソ性を向上させる必要がある。しかしながら、この場合、スクリーン印刷時に曳糸性が大きくなることや版(スクリーン刷版)離れ性が悪化する問題がある。また、バインダーを増量した場合、焼成後の焼結体の密度が低下することから空隙が生じる原因となる。また、溶剤を減量した場合、セラミックペーストの流動性が低下する問題がある。   Here, when only an acrylic resin is used as the binder, it is difficult to increase the viscosity and thixotropy of the ceramic paste. Therefore, it is necessary to improve the viscosity and thixotropy by increasing the amount of binder and decreasing the amount of solvent. However, in this case, there is a problem that the spinnability increases during screen printing and the separation property of the plate (screen printing plate) deteriorates. Further, when the amount of the binder is increased, the density of the sintered body after firing is reduced, which causes a void. Further, when the amount of the solvent is reduced, there is a problem that the fluidity of the ceramic paste is lowered.

一方、バインダーとしてセルロース樹脂のみを使用した場合、セラミックペーストの流動性が劣るため、加圧平坦化工程で十分に平坦化することが困難となる。さらには、セルロース樹脂単体では、乾燥状態でのtanδが低い、換言すれば粘性的挙動よりも弾性的挙動が支配的な傾向にあり、内部配線に対して乾燥状態でのtanδを高く制御することが困難となる。   On the other hand, when only a cellulose resin is used as the binder, the fluidity of the ceramic paste is inferior, so that it is difficult to sufficiently planarize in the pressure planarization step. Furthermore, the cellulose resin alone has a low tan δ in the dry state, in other words, the elastic behavior tends to dominate the viscous behavior, and the tan δ in the dry state is controlled higher than the internal wiring. It becomes difficult.

これらの観点から、本発明では、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を必須成分として含み、これらの組成およびアクリル樹脂の特性を制御しながらセラミックペーストを調製することによって、上記の問題を解決することができる。   From these viewpoints, the present invention can solve the above-mentioned problems by preparing an acrylic resin and a cellulose resin as essential components and preparing a ceramic paste while controlling the composition and properties of the acrylic resin.

アクリル樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。これらの共重合体には、水酸基、カルボン酸基、アルキレンオキサイド基、グリシジル基、アミノ基、アミド基等を適宜導入しても良い。これらを導入することで、セラミックスとの分散性を向上させる効果や、粘性やチクソ性を向上させる効果が期待できる。また、熱分解性や各種溶剤への溶解性等の性能を損なわない範囲内であれば、アクリル樹脂と共重合が可能である、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、エチレン、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、n−ビニルピロリドン等を適宜導入しても良い。これらのアクリル樹脂のうち、必要に応じて単独または2種以上を適宜選択して使用することができる。   As acrylic resins, homopolymers or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid or their esters, specifically acrylic ester copolymers, methacrylic ester copolymers, acrylic ester-methacrylic ester copolymers Examples include coalescence. In these copolymers, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, an alkylene oxide group, a glycidyl group, an amino group, an amide group, or the like may be appropriately introduced. By introducing these, the effect of improving the dispersibility with ceramics and the effect of improving the viscosity and thixotropy can be expected. In addition, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, ethylene, vinyl acetate, polyvinyl alcohol can be copolymerized with acrylic resin as long as the performance such as thermal decomposability and solubility in various solvents is not impaired. N-vinylpyrrolidone or the like may be introduced as appropriate. Among these acrylic resins, one or two or more kinds can be appropriately selected and used as necessary.

本発明のセラミックペーストのアクリル樹脂のガラス転移温度は、20〜50℃に調整する必要があり、より好ましくは20〜30℃に調整すると良い。アクリル樹脂を含有し、内部配線に対して乾燥状態でのtanδを高めたセラミックペーストをスクリーン印刷後、温風乾燥炉若しくは遠赤外線乾燥炉等で乾燥させた印刷物を含有するアクリル樹脂のガラス転移温度以上の加熱条件下で加圧することで、可塑剤や溶剤を増量することなく平坦化工程時にセラミックペースト層に流動性を持たせると共に、優れた平坦性を実現することができる。   The glass transition temperature of the acrylic resin of the ceramic paste of the present invention needs to be adjusted to 20 to 50 ° C, and more preferably 20 to 30 ° C. Glass transition temperature of acrylic resin containing acrylic resin and printed matter that has been dried in a hot air drying furnace or far infrared drying furnace after screen printing ceramic paste with increased tan δ in the dry state with respect to internal wiring By pressurizing under the above heating conditions, the ceramic paste layer can have fluidity and an excellent flatness can be realized during the flattening step without increasing the amount of plasticizer and solvent.

アクリル樹脂のガラス転移温度が20℃未満の場合、スクリーン印刷後、乾燥工程を行なっても印刷物に粘着性が残る場合があり、続いて行う加熱条件下での加圧平坦化工程時に印刷物が凝集破壊ないし界面破壊されることでプレス面に転写(付着)される傾向にある。   If the glass transition temperature of the acrylic resin is less than 20 ° C., the printed matter may remain sticky even after the drying process after screen printing, and the printed matter aggregates during the subsequent pressure flattening step under heating conditions. It tends to be transferred (attached) to the press surface by being broken or interfacial broken.

なお、加熱条件下での加圧平坦化工程において、印刷物のプレス面への転写(付着)を防ぐために、プレス面にフッ素処理やシリコーン処理等の剥離処理を行うことや、印刷物とプレス面との間にシリコーンやワックス等の剥離処理を行ったPET等の樹脂シートを介在させる手段を施すことが望ましい。   In addition, in the pressure flattening step under heating conditions, in order to prevent transfer (adhesion) of the printed material to the press surface, the press surface may be subjected to a peeling treatment such as fluorine treatment or silicone treatment, or the printed material and the press surface. It is desirable to provide a means for interposing a resin sheet such as PET subjected to a release treatment of silicone, wax or the like.

アクリル樹脂のガラス転移温度が50℃を超える場合、セラミック多層配線基板全体が変形を受けない温度領域である80℃以下で加圧平坦化工程を行なった場合に、印刷物の流動性が乏しくなる傾向にある。   When the glass transition temperature of the acrylic resin exceeds 50 ° C., the fluidity of the printed matter tends to be poor when the pressure flattening step is performed at 80 ° C. or less, which is a temperature range in which the entire ceramic multilayer wiring board is not deformed. It is in.

以上の観点から、セラミックペーストに使用するアクリル樹脂のガラス転移温度を20〜50℃に設定すると共に、セルロース樹脂を併用することで、スクリーン印刷性に優れるとともに、その後の乾燥工程に続く加圧平坦化工程では、セラミック多層配線基板全体が変形を受けない温度領域でのセラミックペーストの乾燥状態でのtanδを、隣接する内部配線の同条件下でのtanδ以上にすることで、より粘性的挙動が支配的であるセラミックペースト層が選択的に変形、平坦化されるとともに、隣接する内部配線に大きな応力を与えないことから内部配線の変形や破損を防止できることを見出した。   From the above viewpoints, the glass transition temperature of the acrylic resin used for the ceramic paste is set to 20 to 50 ° C., and by using the cellulose resin together, the screen printing property is excellent, and the pressure flatness following the subsequent drying step In the crystallization process, by making tan δ in the dry state of the ceramic paste in the temperature range where the entire ceramic multilayer wiring board is not deformed to be tan δ or more under the same conditions of the adjacent internal wiring, more viscous behavior can be obtained. It has been found that the dominant ceramic paste layer is selectively deformed and flattened and does not apply a large stress to the adjacent internal wiring, thereby preventing deformation and breakage of the internal wiring.

具体的には、例えば60℃でのセラミックペーストの乾燥状態でのtanδを、隣接する内部配線の同条件下でのtanδ以上に制御した場合、続いて行う加圧平坦化工程の温度条件を50〜80℃とすることで、可塑剤や溶剤を増量することなく印刷後のセラミックペーストに十分な流動性を持たせるとともに、内部配線の変形や破損を防ぐことができる。   Specifically, for example, when tan δ in the dry state of the ceramic paste at 60 ° C. is controlled to be equal to or higher than tan δ under the same conditions of the adjacent internal wiring, the temperature condition of the subsequent pressure planarization step is set to 50. By setting the temperature to ˜80 ° C., the ceramic paste after printing can have sufficient fluidity without increasing the amount of plasticizer and solvent, and deformation and breakage of the internal wiring can be prevented.

ここで、加圧平坦化工程の温度条件を50℃未満の温度とした場合、セラミック層の平坦化が不十分な場合があり、一方、80℃を超える温度で行った場合、セラミック層が変形を受ける傾向があるため好ましくない。   Here, when the temperature condition of the pressure planarization step is set to a temperature of less than 50 ° C., the ceramic layer may not be sufficiently planarized. On the other hand, when performed at a temperature exceeding 80 ° C., the ceramic layer is deformed. It is not preferable because it tends to receive.

また、セラミックペーストに使用されるアクリル樹脂の分子量は40000〜60000に調整する必要があり、この範囲に限定することでセラミックペーストの曳糸性を低減することが可能となる。分子量が40000未満の場合、セラミックペーストの高粘度化が困難となりスクリーン印刷性が悪化すると共に、印刷後の充填物の強度が不足する傾向にある。一方、分子量が60000を超える場合、セラミックペーストの曳糸性が顕著となるとともに、印刷時の版離れ性が悪化するなどスクリーン印刷性が悪化する傾向にある。   Moreover, it is necessary to adjust the molecular weight of the acrylic resin used for a ceramic paste to 40000-60000, and it becomes possible to reduce the stringiness of a ceramic paste by limiting to this range. When the molecular weight is less than 40,000, it is difficult to increase the viscosity of the ceramic paste and the screen printing property is deteriorated, and the strength of the filling after printing tends to be insufficient. On the other hand, when the molecular weight exceeds 60,000, the spinnability of the ceramic paste becomes remarkable, and the screen printability tends to deteriorate, for example, the plate separation property at the time of printing deteriorates.

セルロース樹脂としては、スクリーン印刷に適したニトロセルロース(硝化綿)およびエチルセルロースの少なくとも一方を使用することができる。   As the cellulose resin, at least one of nitrocellulose (nitrified cotton) and ethyl cellulose suitable for screen printing can be used.

これらのアクリル樹脂およびセルロース樹脂は、溶剤に溶解し、相溶するような条件であれば任意の割合で混合して用いられるが、アクリル樹脂およびセルロース樹脂の混合された合計量100重量%に対し、アクリル樹脂が20〜90重量%程度が好ましく、より好ましくはアクリル樹脂が50〜90重量%がよい。アクリル樹脂が20重量%未満では、内部配線に対して乾燥状態でのtanδを上げる、換言すれば弾性的挙動よりも粘性的挙動をより支配的にして加熱条件下での加圧平坦化工程時に内部配線を変形させること無く十分な流動性を得ることが困難となる。90重量%を超える場合、スクリーン印刷時のセラミックペーストのチクソ性が不足気味となる傾向がある。   These acrylic resin and cellulose resin can be mixed and used at an arbitrary ratio as long as they are dissolved in a solvent and compatible with each other. However, the total amount of acrylic resin and cellulose resin mixed is 100% by weight. The acrylic resin is preferably about 20 to 90% by weight, more preferably 50 to 90% by weight. When the acrylic resin is less than 20% by weight, the tan δ in the dry state is increased with respect to the internal wiring, in other words, the viscous behavior is more dominant than the elastic behavior, and the pressure flattening process under the heating condition is performed. It becomes difficult to obtain sufficient fluidity without deforming the internal wiring. If it exceeds 90% by weight, the thixotropy of the ceramic paste during screen printing tends to be insufficient.

本発明のセラミックペーストに用いられる溶剤としては、一般的にスクリーン印刷に使用される高沸点溶剤群から選ぶことができる。具体的には、沸点が150℃以上のものが好ましく、より好ましくは沸点が200〜250℃程度のものがよい。150℃未満では、スクリーン印刷中等に溶剤が揮発することによってスクリーンのメッシュの目詰り等の不具合を生じやすい。一方、250℃以上では、印刷物を十分に乾燥することが困難となり、加熱条件下での加圧平坦化工程においてプレス面に乾燥が不十分な印刷物が転写される傾向にある。   The solvent used in the ceramic paste of the present invention can be selected from a high boiling point solvent group generally used for screen printing. Specifically, those having a boiling point of 150 ° C. or higher are preferable, and those having a boiling point of about 200 to 250 ° C. are more preferable. When the temperature is lower than 150 ° C., the solvent volatilizes during screen printing or the like, and problems such as clogging of the screen mesh are likely to occur. On the other hand, at 250 ° C. or higher, it becomes difficult to sufficiently dry the printed matter, and the printed matter that is insufficiently dried tends to be transferred to the press surface in the pressure flattening step under heating conditions.

さらに、本発明のバインダーであるアクリル樹脂およびセルロース樹脂の双方を溶解する溶剤を選ぶことが好ましい。これらの条件を満たすものとして、テルピネオールおよびブチルカルビトールアセテートの混合溶剤等が挙げられる。   Furthermore, it is preferable to select a solvent that dissolves both the acrylic resin and the cellulose resin that are the binder of the present invention. What satisfies these conditions includes a mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate, and the like.

一般的にスクリーン印刷用のペーストは、各種セラミック粉末100重量部に対して、バインダーとしての樹脂分が1〜30重量部程度が一般的であるが、セラミック粉末の比重によって最適混合比が異なるため、この範囲に限定されるものではない。   In general, paste for screen printing generally has a resin content of about 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of various ceramic powders, but the optimum mixing ratio varies depending on the specific gravity of the ceramic powder. However, it is not limited to this range.

本発明のセラミックペーストは、各種セラミック粉末と、アクリル樹脂およびセルロース樹脂から成るバインダー類と、溶剤と、可塑剤、滑剤や分散剤等とから構成される。さらに、必要に応じて各種チクソ剤、増粘剤等を添加しても良い。   The ceramic paste of the present invention is composed of various ceramic powders, binders made of acrylic resin and cellulose resin, a solvent, a plasticizer, a lubricant, a dispersant, and the like. Furthermore, you may add various thixotropic agents, thickeners, etc. as needed.

可塑剤としては特に限定されないが、例えば、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等のフタル酸エステル系や、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート等の脂肪族エステル系や、トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル等のトリメリット酸系等があり、これらの中から選ばれる少なくとも1種を含有する。中でもジブチルフタレート(DBP)、ジ−2−エチルヘキシルフタレート(DOP)等のフタル酸系エステル等の可塑剤が好ましい。   The plasticizer is not particularly limited. Phthalates such as butyl phthalyl butyl glycolate, aliphatic esters such as di-2-ethylhexyl adipate and dibutyl diglycol adipate, trimellitic acids such as trimellitic acid tri-2-ethylhexyl, etc. And contains at least one selected from these. Among them, plasticizers such as phthalic acid esters such as dibutyl phthalate (DBP) and di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) are preferable.

滑剤としては特に限定されないが、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコール−n−アセテート、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等のエチレングリコール系、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコール−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールベンジルエーテル、エチレングリコールイソアミルエーテル等のプロピレングリコール系、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン等のグリセリン系、みつろう、木ろうなどの天然ワックス系、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンおよびその誘導体などの合成ワックス系、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸系、マレイン酸イミド、ステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミド系、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩系等が挙げられ、これらの中から選ばれる少なくとも1種を含有する。中でもポリエチレングリコール(PEG)、グリセリンが好ましい。   The lubricant is not particularly limited. For example, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, diethylene glycol methyl ether, triethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol-n-butyl ether, triethylene glycol-n-butyl ether, ethylene glycol phenyl Ethylene glycols such as ether, ethylene glycol-n-acetate, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol mono D Ether, dipropylene glycol-n-butyl ether, tripropylene glycol-n-butyl ether, propylene glycol phenyl ether, ethylene glycol benzyl ether, ethylene glycol isoamyl ether and other propylene glycol systems, glycerin, diglycerin, glycerin systems such as polyglycerin, Natural wax systems such as beeswax and wax, paraffin wax, microcrystalline wax, synthetic wax systems such as low molecular weight polyethylene and its derivatives, fatty acid systems such as stearic acid and lauric acid, fatty acid amides such as maleic acid imide and stearic acid amide And fatty acid metal salt systems such as aluminum stearate, magnesium stearate and calcium stearate. It contains at least one. Of these, polyethylene glycol (PEG) and glycerin are preferable.

本発明のセラミックペーストおよびセラミック多層配線基板の製造方法の実施例を以下に説明する。   Examples of the method for producing a ceramic paste and a ceramic multilayer wiring board according to the present invention will be described below.

〔tanδの測定〕
本実施例に示す(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδの測定には、レオロジー測定装置(型式:MCR300、PHYSICA社製)を用いた。セラミックペースト、内部配線となる導体ペーストを、それぞれ厚み100μmのシート状になるようにスクリーン印刷機で印刷し、続いて温風乾燥炉を用いて80℃で1時間乾燥させた。乾燥後のシート状物を剥がしたものをプレス成形機の金型にセットして、4.9×106Paの圧力で加圧することによって、厚み0.5mm、直径20mmの円板状のサンプルを作製し、測定サンプルとした。
[Measurement of tan δ]
A rheology measuring device (model: MCR300, manufactured by PHYSICA) was used for the measurement of tan δ represented by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) shown in this example. The ceramic paste and the conductor paste serving as the internal wiring were each printed with a screen printer so as to form a sheet having a thickness of 100 μm, and then dried at 80 ° C. for 1 hour using a warm air drying furnace. A sheet-like sample having a thickness of 0.5 mm and a diameter of 20 mm is produced by setting the dried sheet-like material in a mold of a press molding machine and pressurizing with a pressure of 4.9 × 106 Pa. And used as a measurement sample.

そして、60℃の一定温度条件下、周波数100Hzで0〜100%まで掃引によって変化させた歪みを測定サンプルに与え、貯蔵弾性率と損失弾性率をそれぞれ測定した。弾性体にこのような正弦波歪みを与えた場合、同一相で歪むのに対して、粘性体は90度位相がずれることから、その中間の粘弾性体であるセラミックペースト、導体ペーストは、与える歪みに対して位相が0〜90度ずれる。このことを利用してtanδ=(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)を求めた。後述する導体ペーストの組成でtanδを測定すると0.5であった。   Then, the strain changed by sweeping from 0 to 100% at a frequency of 100 Hz was given to the measurement sample under a constant temperature condition of 60 ° C., and the storage elastic modulus and the loss elastic modulus were measured. When such a sinusoidal distortion is applied to the elastic body, the viscous body is distorted in the same phase, but the phase of the viscous body is shifted by 90 degrees. Therefore, the ceramic paste and the conductive paste, which are intermediate viscoelastic bodies, are applied. The phase shifts from 0 to 90 degrees with respect to the distortion. Using this fact, tan δ = (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) was obtained. When tan δ was measured with the composition of the conductor paste described later, it was 0.5.

(実施例1〜10)
アルミナを主成分とするアルミナ系セラミックス混合粉体と、バインダー、可塑剤等の添加剤、有機溶剤等を加えてスラリーを調製し、このスラリーを用いてドクターブレード法により成形、乾燥して縦50mm×横50mm×厚さ0.3mmの大きさのグリーンシートを作製した。
(Examples 1 to 10)
A slurry is prepared by adding an alumina-based ceramic powder containing alumina as a main component, an additive such as a binder and a plasticizer, and an organic solvent. The slurry is molded by a doctor blade method and dried to a length of 50 mm. A green sheet having a size of 50 mm in width and 0.3 mm in thickness was produced.

次に、アルミナを主成分とするアルミナ系セラミックス混合粉体100重量部に対して、下記の表1に示す組成比のバインダー5重量部とテルピネオールおよびブチルカルビトールアセテートの混合溶剤を20重量部、フタル酸エステル系の可塑剤(DOP,DBPの混合物)を20重量部添加し、これらを攪拌して混合した。その後、セラミックス粉体およびバインダー類の凝集体がなくなるまで3本ロールミルで混合してセラミックペーストを調製した。   Next, 5 parts by weight of a binder having a composition ratio shown in Table 1 below and 20 parts by weight of a mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate with respect to 100 parts by weight of the alumina-based ceramic mixed powder mainly composed of alumina, 20 parts by weight of a phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) was added, and these were stirred and mixed. Thereafter, a ceramic paste was prepared by mixing with a three-roll mill until there was no aggregate of ceramic powder and binders.

一方、タングステン粉体100重量部に対して、アクリル樹脂とニトロセルロースの組成比が3:2のバインダー1.5重量部と、テルピネオールおよびブチルカルビトールアセテートの混合溶剤5重量部と、フタル酸エステル系の可塑剤(DOP,DBPの混合物)を5重量部とを添加混合し、これらを攪拌して十分に混合した。また、このアクリル樹脂は、ガラス転移温度が50℃、分子量50000のものを用いた。その後、タングステン粉体および樹脂の凝集体がなくなるまで3本ロールミルで混合して、メタライズ配線用の導体ペーストを調製した。   On the other hand, with respect to 100 parts by weight of tungsten powder, 1.5 parts by weight of a binder having a composition ratio of acrylic resin and nitrocellulose of 3: 2, 5 parts by weight of a mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate, and a phthalate ester 5 parts by weight of a plasticizer (mixture of DOP and DBP) was added and mixed, and these were stirred and mixed thoroughly. The acrylic resin used had a glass transition temperature of 50 ° C. and a molecular weight of 50000. Then, it mixed with the 3 roll mill until the aggregate of tungsten powder and resin was lost, and the conductor paste for metallized wiring was prepared.

さらに、この導体ペーストを用いて、上記グリーンシートの主面にスクリーン印刷法で高さ(厚み)15μmの配線パターンを印刷塗布し、続いて温風乾燥炉を用いて80℃で1時間乾燥させてメタライズ配線を形成し、メタライズ配線が形成されない領域に上記のセラミックペーストを用いてスクリーン印刷によってセラミック充填層を形成し、続いて温風乾燥炉を用いて80℃で1時間乾燥させ、グリーンシートを作製した。   Furthermore, using this conductor paste, a wiring pattern having a height (thickness) of 15 μm is printed and applied to the main surface of the green sheet by a screen printing method, followed by drying at 80 ° C. for 1 hour using a warm air drying oven. Forming a metallized wiring, forming a ceramic filling layer by screen printing using the above ceramic paste in a region where the metallized wiring is not formed, and then drying at 80 ° C. for 1 hour using a hot air drying oven, Was made.

この各種セラミックペーストを用いた場合のスクリーン印刷特性である曳糸性の有無および版離れ性を○(良好)、△(やや良好)、×(悪い)で表1に示した。さらに、別途レオロジー測定装置で測定した乾燥状態でのtanδの値を表1に示した。   Table 1 shows the presence / absence of spinnability and screen release properties, which are screen printing characteristics when these various ceramic pastes are used, as ○ (good), Δ (slightly good), and × (bad). Further, Table 1 shows the value of tan δ in a dry state separately measured by a rheology measuring apparatus.

続いて、シリコーン剥離処理を行ったPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを介在させながら平面プレス機を用いて、得られた2枚のセラミックグリーンシートの印刷面を、表1に示す加熱温度条件下で4.9×106Paの圧力で加圧することによって、セラミック充填層を塑性変形させて平坦化を行った。この際、印刷物が凝集破壊等でPET剥離面に転写されるかどうかを目視で確認した。   Subsequently, using a flat press machine with a PET (polyethylene terephthalate) film subjected to silicone peeling treatment, the printed surfaces of the two ceramic green sheets obtained were heated under the heating temperature conditions shown in Table 1. The ceramic filling layer was plastically deformed by pressurizing at a pressure of .9 × 10 6 Pa, and flattened. At this time, it was visually confirmed whether or not the printed matter was transferred to the PET peeled surface by cohesive failure or the like.

続いて、アクリル樹脂、溶剤、フタル酸エステル系の可塑剤より成る接着剤を塗布したグリーンシートを加圧積層することにより、5枚のグリーンシートを一体化し、内部配線を有するグリーンシート積層体を作製した。   Subsequently, by pressing and laminating a green sheet coated with an adhesive composed of an acrylic resin, a solvent, and a phthalate ester plasticizer, the five green sheets were integrated to form a green sheet laminate having internal wiring. Produced.

最後に、グリーンシート積層体を1600℃付近で焼成することにより、セラミック多層配線基板を得た。得られたセラミック多層配線基板を高速三次元形状測定システム(型式:EMS98AD−3D100XY、コムス社製)で測定し、その最大高低差を最大反り値として表1に記載した。また、層間密着不良の有無を拡大して観察し、表1に示した。   Finally, the green sheet laminate was fired at around 1600 ° C. to obtain a ceramic multilayer wiring board. The obtained ceramic multilayer wiring board was measured with a high-speed three-dimensional shape measurement system (model: EMS98AD-3D100XY, manufactured by Combs), and the maximum height difference was listed in Table 1 as the maximum warpage value. Also, the presence or absence of interlayer adhesion failure was observed in an enlarged manner and shown in Table 1.

(比較例1〜9)
実施例1〜10におけるセラミックペーストのバインダー成分および加熱温度条件を、表1の比較例1〜9のものとした以外は、実施例1〜10と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。

Figure 2005159256
(Comparative Examples 1-9)
Ceramic multilayer wiring boards were produced in the same manner as in Examples 1 to 10, except that the binder components of the ceramic paste and the heating temperature conditions in Examples 1 to 10 were those in Comparative Examples 1 to 9 in Table 1.
Figure 2005159256

表1より、実施例1〜10のセラミックペーストを用い、本発明の製造方法で製造されたセラミック多層配線基板では、スクリーン印刷特性である曳糸性および版離れ性が良好であるとともに印刷物の乾燥状態でのそれぞれのtanδが内部配線のtanδ=0.5よりも高いため、内部配線を変形および破損させることなく優れた平坦性を実現できるため、焼成後の製品に層間密着不良および反り変形が発生するのをより効果的に防ぐことができた。   From Table 1, in the ceramic multilayer wiring board manufactured by the manufacturing method of the present invention using the ceramic pastes of Examples 1 to 10, the screen-printing properties, which are stringiness and release properties, are good and the printed matter is dried. Since each tan δ in the state is higher than tan δ = 0.5 of the internal wiring, it is possible to realize excellent flatness without deforming and damaging the internal wiring. It was possible to prevent the occurrence more effectively.

さらに、50℃〜80℃の加熱温度条件で平坦化するので、反りおよび層間密着不良も防止することができた。   Furthermore, since it planarizes on the heating temperature conditions of 50 to 80 degreeC, the curvature and the interlayer adhesion defect could also be prevented.

また、更には、印刷物が凝集破壊等でPETフィルム剥離面に転写されるといった不良も防止することができた。   Furthermore, it was possible to prevent defects such as the printed matter being transferred to the PET film peeling surface due to cohesive failure or the like.

それに対して、比較例1では、セラミック充填層に用いたアクリル樹脂のガラス転移温度が10℃と低いため、粘着性が強くスクリーン印刷時に曳糸性が顕著となると共に版離れ性が若干低下した。また、乾燥後の印刷物にも粘着性があるために、加圧平坦化工程時にPETフィルムのシリコーン剥離処理面に印刷物の一部が転写される不良が見られた。   On the other hand, in Comparative Example 1, since the glass transition temperature of the acrylic resin used for the ceramic filling layer was as low as 10 ° C., the tackiness was strong and the spinnability became remarkable at the time of screen printing and the release property was slightly lowered. . Moreover, since the printed matter after drying was also sticky, a defect in which a part of the printed matter was transferred to the silicone release surface of the PET film during the pressure flattening step was observed.

比較例2では、セラミック充填層に用いたアクリル樹脂のガラス転移温度が60℃と高いため、加圧時にセラミック多層配線基板全体が変形を受けない温度領域での乾燥状態のtanδが内部配線よりも低く、流動性に乏しいため、完全に平坦化できず製品の反り値も大きいと共に層間密着不良も見られた。   In Comparative Example 2, since the glass transition temperature of the acrylic resin used for the ceramic filling layer is as high as 60 ° C., the tan δ in the dry state in the temperature region where the entire ceramic multilayer wiring board is not deformed during pressurization is higher than the internal wiring. Since it was low and poor in fluidity, it could not be completely flattened, the warp value of the product was large, and interlayer adhesion failure was also observed.

比較例3では、加圧平坦化工程での加熱温度が40℃と低いため、完全に平坦化できず製品の反り値も大きいと共に層間密着不良も見られた。   In Comparative Example 3, since the heating temperature in the pressure planarization process was as low as 40 ° C., it was not possible to completely planarize, and the warpage value of the product was large and the interlayer adhesion was poor.

比較例4では、加圧平坦化工程での加熱温度が90℃と高いため、加圧時に印刷物が軟化することで強度が落ちたため、PETフィルムのシリコーン剥離処理面に印刷物の一部が転写される不良が見られた。また、セラミック多層配線基板全体が加圧変形を受けたため、製品の反りも大きくなった。   In Comparative Example 4, since the heating temperature in the pressure flattening step is as high as 90 ° C., the printed material softened during pressurization and the strength was reduced. Therefore, a part of the printed material was transferred to the silicone release surface of the PET film. The defect was seen. Further, since the entire ceramic multilayer wiring board was subjected to pressure deformation, the warpage of the product also increased.

比較例5では、セラミック充填層にアクリル樹脂のみを用いたため、印刷ペーストの粘度やチクソ性が低くスクリーン印刷性が悪化した。さらには、印刷物の膜強度が低いため、加圧平坦化工程時にPETフィルムのシリコーン剥離処理面に印刷物の一部が転写される不良が見られた。   In Comparative Example 5, since only the acrylic resin was used for the ceramic filling layer, the viscosity and thixotropy of the printing paste were low, and the screen printability was deteriorated. Furthermore, since the film strength of the printed material was low, a defect in which a part of the printed material was transferred to the silicone release surface of the PET film during the pressure flattening process was observed.

比較例6,7では、セラミック充填層にニトロセルロースもしくはエチルセルロースのみを用いたため、乾燥状態である印刷物のtanδが低く弾性的挙動が支配的であるため、完全に平坦化することが困難であるうえ、内部配線に対してもtanδが低いため、加圧平坦化工程時に内部配線に応力がかかり変形したため、製品の反り値も大きいと共に層間密着不良も見られた。   In Comparative Examples 6 and 7, since only nitrocellulose or ethylcellulose was used for the ceramic packed layer, tan δ of the printed material in a dry state was low, and the elastic behavior was dominant, so that it was difficult to completely flatten it. Also, since tan δ is low with respect to the internal wiring, the internal wiring is stressed and deformed during the pressure flattening process, so that the warpage value of the product is large and the interlayer adhesion is also defective.

比較例8では、セラミック充填層に用いたアクリル樹脂の分子量が30000と低いため、印刷ペーストの粘度が低くなった。さらには、印刷物の膜強度が低いため、加圧平坦化工程時にPETフィルムのシリコーン剥離処理面に印刷物の一部が転写される不良が見られた。   In Comparative Example 8, since the molecular weight of the acrylic resin used for the ceramic filling layer was as low as 30000, the viscosity of the printing paste was low. Furthermore, since the film strength of the printed material was low, a defect in which a part of the printed material was transferred to the silicone release surface of the PET film during the pressure flattening process was observed.

比較例9では、セラミック充填層に用いたアクリル樹脂の分子量が70000と高いため、スクリーン印刷時に曳糸性が顕著となると共に版離れ性が低下した。   In Comparative Example 9, since the molecular weight of the acrylic resin used for the ceramic packed layer was as high as 70000, the spinnability became remarkable during screen printing and the plate release property was lowered.

Claims (6)

複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、前記内部配線を挟んで積層される前記セラミック層間の前記内部配線が形成されない領域に前記セラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層を形成するために、前記内部配線が形成される前記セラミック層となるセラミックグリーンシートの前記内部配線以外の部位にスクリーン印刷法によって印刷されるセラミックペーストであって、前記セラミックペーストは、前記セラミック成分、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を含んでおり、印刷後の乾燥状態での(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδが、前記内部配線となる導体ペースト層の乾燥状態でのtanδ以上であることを特徴とするセラミックペースト。 When manufacturing a ceramic multilayer wiring board formed by laminating a plurality of ceramic layers and having internal wiring, the same ceramic as the ceramic layer is formed in a region where the internal wiring between the ceramic layers stacked with the internal wiring interposed therebetween is not formed A ceramic paste printed by a screen printing method on a portion other than the internal wiring of a ceramic green sheet to be the ceramic layer on which the internal wiring is formed in order to form a ceramic filling layer containing components, The paste contains the ceramic component, acrylic resin and cellulose resin, and tan δ expressed by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in a dry state after printing is a conductor paste layer serving as the internal wiring Ceramics characterized by being tan δ or more in the dry state of Kupaste. 前記アクリル樹脂は、ガラス転移温度が20〜50℃であることを特徴とする請求項1記載のセラミックペースト。 The ceramic paste according to claim 1, wherein the acrylic resin has a glass transition temperature of 20 to 50C. 前記アクリル樹脂は、分子量が40000〜60000であることを特徴とする請求項1または請求項2記載のセラミックペースト。 The ceramic paste according to claim 1 or 2, wherein the acrylic resin has a molecular weight of 40,000 to 60,000. 前記セルロース樹脂は、ニトロセルロースおよびエチルセルロースの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のセラミックペースト。 The ceramic paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the cellulose resin contains at least one of nitrocellulose and ethylcellulose. 複数のセラミック層が積層されて成るとともに内部配線を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、前記内部配線を挟んで積層される前記セラミック層間の前記内部配線が形成されない領域に前記セラミック層と同じセラミック成分を含むセラミック充填層を形成するセラミック多層配線基板の製造方法であって、前記内部配線が形成される前記セラミック層となるセラミックグリーンシートの前記内部配線となる導体ペースト層以外の部位に、前記セラミック成分、アクリル樹脂およびセルロース樹脂を含んでおり、スクリーン印刷された後の乾燥状態での(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表されるtanδが前記導体ペースト層の乾燥状態でのtanδ以上であるセラミックペーストをスクリーン印刷法によって印刷してセラミックペースト層を形成し、次に該セラミックペースト層を乾燥させた後に前記アクリル樹脂のガラス転移温度以上の温度で前記セラミックペースト層を加圧して塑性変形させて表面を平坦化し、次に前記セラミックペースト層が形成された前記セラミックグリーンシートと他のセラミックグリーンシートとを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製し、次に該セラミックグリーンシート積層体を焼成することを特徴とするセラミック多層配線基板の製造方法。 When manufacturing a ceramic multilayer wiring board formed by laminating a plurality of ceramic layers and having internal wiring, the same ceramic as the ceramic layer is formed in a region where the internal wiring between the ceramic layers stacked with the internal wiring interposed therebetween is not formed A method for producing a ceramic multilayer wiring board for forming a ceramic-filled layer containing a component, wherein the ceramic green sheet to be the ceramic layer on which the internal wiring is formed, in a portion other than the conductor paste layer to be the internal wiring, Tan δ, which includes a ceramic component, an acrylic resin, and a cellulose resin, and is expressed by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in a dry state after screen printing is tan δ in the dry state of the conductive paste layer. Print the ceramic paste as described above by screen printing. After the ceramic paste layer is dried, the ceramic paste layer is pressed and plastically deformed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the acrylic resin to flatten the surface, and then the ceramic A ceramic multilayer wiring board characterized in that a ceramic green sheet laminate is produced by laminating the ceramic green sheet on which a paste layer is formed and another ceramic green sheet, and then firing the ceramic green sheet laminate. Manufacturing method. 前記セラミックペースト層を加圧する際に50〜80℃の温度で加圧することを特徴とする請求項5記載のセラミック多層配線基板の製造方法。 6. The method for producing a ceramic multilayer wiring board according to claim 5, wherein the ceramic paste layer is pressurized at a temperature of 50 to 80 [deg.] C. when the ceramic paste layer is pressurized.
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