JP2005243854A - Method of manufacturing ceramic multilayer wiring board - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an interlayer separation and the deformation of a concave portion, to prevent a bonding defect, etc. at the mounting of an electronic component, such as an LSI, and to prevent the deformation of a conductor section of a via conductor, etc. filled in a wiring pattern and through-holes. <P>SOLUTION: The manufacture of a ceramic multilayer wiring board by stacking green sheets, each formed with the conductor section using a conductor paste, and then integrating them together and burning them, comprises the processes of forming the conductor section on the surface of each green sheet, and forming a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the green sheet, at a portion where the conductor section is not formed; placing a resin sheet on each green sheet; stacking the green sheets; and removing the resin sheet by thermal decomposition during burning, where T<SB>a</SB>°C is the temperature at which the resin sheet reduces its weight by 80%, T<SB>b</SB>°C is the temperature at which a resin binder in the conductor paste reduces its weight by 20%, and T<SB>c</SB>°C is the temperature at which a resin binder in the ceramic filling layer reduces its weight by 20%, the relations T<SB>a</SB>≤T<SB>b</SB>and T<SB>a</SB>≤T<SB>c</SB>are satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、セラミックグリーンシートを複数枚積層して一体化し焼成して成るセラミック多層配線基板の製造に関し、詳細には、電子部品などを収納するための凹部および配線パターンを具備するセラミック多層配線基板の製造に関する。   The present invention relates to the manufacture of a ceramic multilayer wiring board formed by laminating a plurality of ceramic green sheets, integrating them, and firing, and more particularly, a ceramic multilayer wiring board having a recess and a wiring pattern for storing electronic components and the like. Related to the manufacture of

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、IC,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、絶縁層がアルミナセラミックス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が可能な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 semiconductor element housing package for housing semiconductor elements such as IC and LSI. As such a package for housing a semiconductor element, an insulating layer made of a ceramic such as alumina ceramic 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、適当な樹脂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 a suitable resin 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、適当な金属粉末に樹脂バインダー、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 a resin binder, a solvent, and a plasticizer to an appropriate metal powder is printed and applied to the above green sheet in a predetermined pattern by a well-known screen printing method. At the same time, a 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).

続く工程は、(1)電子部品などを収納するための凹部を有するセラミック多層配線基板の場合と、(2)凹部以外の配線パターンもしくはスルーホールに充填したビア導体等の導体部を有するセラミック多層配線基板の場合に分けて説明する。   Subsequent steps include (1) the case of a ceramic multilayer wiring board having recesses for storing electronic components and the like, and (2) the ceramic multilayer having conductor parts such as via conductors filled in wiring patterns or through holes other than the recesses. A description will be given separately for the wiring board.

(1)の場合、電子部品を収納する凹部を形成するために、グリーンシートの所定の箇所に貫通穴を打ち抜き加工を行う。その後、図3の従来法の工程図における(a)に示すように、上記貫通穴20が形成されたグリーンシート21a,21bを他のグリーンシート21c,21d,21eとともに、適当な密着液を用いて複数積層し、得られた凹部22を具備する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、図3(b)に示すようなセラミック多層配線基板23が得られる。   In the case of (1), a through hole is punched into a predetermined portion of the green sheet in order to form a recess for housing the electronic component. Thereafter, as shown in FIG. 3A in the process diagram of the conventional method, the green sheets 21a and 21b in which the through holes 20 are formed are used together with other green sheets 21c, 21d, and 21e using an appropriate adhesion liquid. A ceramic multilayer wiring board 23 as shown in FIG. 3B is obtained by firing a green sheet laminate having a plurality of layers and firing the obtained green sheet laminate under predetermined conditions.

(2)の場合、図4の工程図に示すように、導体部が形成されたグリーンシート25を他のグリーンシート26とともに、適当な密着液を用いて複数積層し、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27が得られる。なお、図4において2は樹脂シートを示す。
特開2003−318541号公報 特開2003−332741号公報
In the case of (2), as shown in the process diagram of FIG. 4, a plurality of green sheets 25 on which conductor portions are formed are laminated together with other green sheets 26 using an appropriate adhesion liquid, and the obtained green sheet lamination The ceramic multilayer wiring board 27 is obtained by firing the body under predetermined conditions. In FIG. 4, 2 indicates a resin sheet.
JP 2003-318541 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332741

このようなセラミック多層配線基板(以下、基板ともいう)においては、近年多機能、高機能化に伴い基板の小型化を成すうえで、配線パターンおよびビアホールの微細化が進められ、積層の際にグリーンシートが変形するのを防止することが不可欠となっている。さらに、セラミック多層配線基板の凹部のLSIチップ等の電子部品の搭載面に配線を施した形態への対応も望まれている。   In such a ceramic multilayer wiring board (hereinafter also referred to as a board), the miniaturization of wiring patterns and via holes has been promoted in order to reduce the size of the board with the recent increase in functionality and functionality. It is essential to prevent the green sheet from being deformed. Furthermore, it is desired to cope with a form in which wiring is provided on a mounting surface of an electronic component such as an LSI chip in a concave portion of a ceramic multilayer wiring board.

しかし、凹部を具備するセラミック多層配線基板は、凹部を構成する貫通穴が形成されたグリーンシートと貫通穴が形成されていないグリーンシートとを加圧し積層する際、凹部とそれ以外の部分とで圧力差が生じることにより、圧力を受ないグリーンシート積層体の凹部底部に膨らみが生じるので、凹部底部に電子部品を搭載する際にボンディング不良を誘発する場合がある。また、この問題を解決するために加圧圧力を低下させると、凹部周辺部の密着に必要な圧力が減少することとなり、グリーンシート間に剥離(デラミネーション)が生じるので、構造欠陥のない信頼性の高い基板を得ることが困難であった。   However, when a ceramic multilayer wiring board having a recess is pressed and laminated with a green sheet in which a through hole forming the recess is formed and a green sheet in which the through hole is not formed, the recess and the other part When the pressure difference is generated, the bottom of the concave portion of the green sheet laminate that is not subjected to pressure swells, which may cause a bonding failure when an electronic component is mounted on the bottom of the concave portion. In addition, if the pressure is reduced to solve this problem, the pressure necessary for the close contact of the recesses will be reduced, and peeling (delamination) will occur between the green sheets. It was difficult to obtain a high-performance substrate.

そこで、これらの問題を解決する手法として、焼成時に熱分解することで除去できる樹脂シートをグリーンシート積層体の凹部内部に充填して積層する方法(図2)や、凹部以外の導体部を保護する目的で樹脂シートを導体部が形成された基板上に配置して積層する方法(図4)が考えられる。   Therefore, as a technique for solving these problems, a method of laminating a resin sheet that can be removed by thermal decomposition during firing is filled in the recesses of the green sheet laminate (FIG. 2), and conductor parts other than the recesses are protected. For this purpose, a method of arranging and laminating a resin sheet on a substrate on which a conductor portion is formed (FIG. 4) can be considered.

また、樹脂シートに接触するグリーンシート中の樹脂バインダーが熱分解(脱脂)してグリーシート中の残存樹脂バインダー量が減少するに伴ってグリーンシートの強度が低下し、脆くなったグリーンシート上で遅れて樹脂シートが熱分解した場合、加熱によって液状になった高粘度の樹脂シートの溶融物が、脱脂後に脆くなったグリーンシートの表面で沸騰に伴う上下左右への振動運動を伴いながら熱分解するため、その熱分解部分に接するグリーンシートの表面が部分的にえぐり取られ、その表面が侵食破壊される不具合もあった。   In addition, as the resin binder in the green sheet in contact with the resin sheet is thermally decomposed (degreased) and the amount of the remaining resin binder in the green sheet decreases, the strength of the green sheet decreases and the brittle green sheet When the resin sheet is thermally decomposed after a delay, the melt of the high-viscosity resin sheet that has become liquefied by heating is thermally decomposed with vibration motion from top to bottom and left and right accompanying boiling on the surface of the green sheet that has become brittle after degreasing. Therefore, the surface of the green sheet in contact with the pyrolyzed portion is partially removed, and the surface is eroded and destroyed.

また、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セラミック多層配線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、これら導体部がセラミック多層配線基板の内部に存在する場合、導体部を形成した際に生じる導体部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(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。一方、表層部に配線パターンもしくはスルーホールに充填したビア導体等の導体部を有するセラミック多層配線基板を複数積層する際、表層の導体部が金型で押しつぶされて変形する不具合があり、配線の微細化および抵抗低減化のために表層の配線を細く厚くした場合に、特に顕著であった。   In addition, with the increase in functionality and functionality, the wiring patterns and via holes formed in ceramic multilayer wiring boards, which tend to be smaller and thinner, are becoming finer. When present inside the substrate, it is difficult to completely eliminate voids caused by the difference in height due to the thickness of the conductor portion formed when the conductor portion is formed only by plastic deformation of the thin green sheet at the time of lamination. As a result, there has been a problem that an interlayer adhesion defect (delamination) and warpage deformation occur in the fired product. On the other hand, when laminating multiple ceramic multilayer wiring boards having conductor parts such as via conductors filled in wiring patterns or through holes in the surface layer part, there is a problem that the conductor part of the surface layer is crushed by the mold and deformed. This was particularly noticeable when the surface wiring was made thinner and thicker for miniaturization and resistance reduction.

これらの問題を解決する手段として、導体部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、更に、加圧平坦化を行う方法がある(図2のEおよび図4のE)。   As means for solving these problems, there is a method in which a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the ceramic layer is formed by screen printing in an area where the conductor portion is not formed, and further pressure flattening is performed (see FIG. 2). E and E in FIG.

しかしながら、セラミック充填層の粘弾性のバランスを適切に制御していない場合に加圧平坦化を行なうと、セラミック充填層に隣接する導体部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、セラミック充填層の乾燥状態でのtanδ=(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)が、導体部の乾燥状態での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充填層側から、粘性的挙動がより支配的である導体部側に応力が加わることによって、導体部が大きく変形を受ける不具合が生じやすくなる。   However, if pressure planarization is performed when the balance of viscoelasticity of the ceramic filler layer is not properly controlled, it is difficult to planarize without deforming the conductor portion adjacent to the ceramic filler layer. That is, when tan δ = (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) in the dry state of the ceramic packed layer is smaller than tan δ in the dry state of the conductor part, the elastic behavior is more dominant during pressurization. When stress is applied from a certain ceramic filling layer side to the conductor portion side where the viscous behavior is more dominant, the conductor portion is liable to be greatly deformed.

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、層間剥離および凹部の変形を防止し、LSIチップなどの電子部品を搭載する際にボンディング不良といった電気不良を未然に防止するのに適した、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。また、第2の目的は、配線パターンもしくはスルーホールに充填したビア導体等の導体部の変形を防止するのに適した、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。   The present invention has been completed in view of the above problems, and its purpose is to prevent delamination and deformation of recesses, and to prevent electrical defects such as bonding defects when mounting electronic components such as LSI chips. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board, which is suitable for preventing the above. A second object is to provide a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board, which is suitable for preventing deformation of a conductor portion such as a via conductor filled in a wiring pattern or a through hole.

本発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、導体ペーストを用いて導体部を形成したセラミックグリーンシートを複数枚積層して一体化し焼成して成るセラミック多層配線基板を製造するに際して、前記セラミックグリーンシートの表面に導体部を形成するとともに該導体部が形成されていない部位に前記セラミックグリーンシートと同じセラミック成分を含んだセラミック充填層を形成する工程と、前記セラミックグリーンシート上に樹脂シートを載置する工程と、前記セラミックグリーンシートを複数枚積層する工程と、焼成中に前記樹脂シートを熱分解させて除去する工程とを含み、前記樹脂シートの80%重量減少温度をT℃、前記導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃、前記セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃としたときに、T≦TかつT≦Tの関係を満たすことを特徴とする。 The method for producing a ceramic multilayer wiring board according to the present invention is the method for producing a ceramic multilayer wiring board obtained by laminating a plurality of ceramic green sheets each having a conductor portion formed using a conductor paste, and integrating and firing the ceramic green sheets. Forming a conductive portion on the surface of the ceramic and forming a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the ceramic green sheet in a portion where the conductive portion is not formed, and placing a resin sheet on the ceramic green sheet a step of the steps of the ceramic green sheet laminate plurality, the resin sheet during firing and a step of removing by thermal decomposition, 80% weight loss temperature of the resin sheet T a ° C., the conductor The 20% weight loss temperature of the resin binder contained in the paste is T b ° C. When the 20% weight reduction temperature of the resin binder contained in the filling layer is T c ° C, the relationship of T a ≦ T b and T a ≦ T c is satisfied.

本発明において好ましくは、前記樹脂シートは600℃において99重量%以上熱分解することを特徴とする。   In the present invention, preferably, the resin sheet is thermally decomposed at 99 ° C. or more at 600 ° C.

また、本発明において好ましくは、前記樹脂シートは、樹脂ビーズと、樹脂バインダーと、可塑剤および滑剤の少なくとも一方とを含むことを特徴とする。   In the present invention, it is preferable that the resin sheet includes resin beads, a resin binder, and at least one of a plasticizer and a lubricant.

また、本発明において好ましくは、焼成中に前記樹脂シートの80%重量減少温度T℃を所定時間維持して前記樹脂シートを熱分解させて除去する工程と、前記セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度を所定時間維持する工程とを含むことを特徴とする。 Preferably, in the present invention, the step of maintaining the 80% weight reduction temperature T a ° C of the resin sheet during firing for a predetermined time during firing for thermal decomposition of the resin sheet, and the resin contained in the ceramic packed layer And a step of maintaining a temperature exceeding a 20% weight reduction temperature Tc ° C of the binder for a predetermined time.

また、本発明において好ましくは、焼成中に前記導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度を所定時間維持する工程を含むことを特徴とする。 In the present invention, preferably, the method includes a step of maintaining a temperature exceeding a 20% weight reduction temperature T b ° C of the resin binder contained in the conductor paste for a predetermined time during firing.

さらに、本発明において好ましくは、前記導体ペーストを印刷後に乾燥させたものの(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表される損失正接tanδをtanδ、前記セラミック充填層を印刷後に乾燥させたもののtanδをtanδとしたときに、tanδ≦tanδの関係を満たすことを特徴とする。 Further, in the present invention, preferably, the conductor paste is dried after printing, and the loss tangent tan δ represented by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) is tan δ b , and the ceramic filling layer is dried after printing. Monono the tan [delta when the tan [delta c, characterized by satisfying the relation of tanδ b ≦ tanδ c.

本発明のセラミック多層配線板の製造方法によれば、グリーンシートの表面に導体部を形成し、さらに導体部が形成されていない部位にグリーンシートと同じセラミック成分を含んだセラミック充填層を形成するようにしたことから、グリーンシートの表面が略平坦となるので加圧し積層した際にグリーンシートの変形を防止することができる。さらに、グリーンシートとセラミック充填層のセラミック成分を同じにしたので、焼成の際の焼結温度が等しくなり、焼成が同時に進行して密着力が強くなる効果がある。   According to the method for producing a ceramic multilayer wiring board of the present invention, a conductor portion is formed on the surface of the green sheet, and further, a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the green sheet is formed in a portion where the conductor portion is not formed. Since it did in this way, since the surface of a green sheet becomes substantially flat, when it pressurizes and laminates | stacks, a deformation | transformation of a green sheet can be prevented. Furthermore, since the ceramic components of the green sheet and the ceramic packed layer are made the same, the sintering temperature at the time of firing becomes the same, and there is an effect that the firing proceeds simultaneously and the adhesion is strengthened.

また、樹脂シートを導体部が形成されたグリーンシート上に配置し、このグリーンシートを複数枚加圧して積層するようにしたことから、加圧し積層する際に樹脂シートが緩衝材となり、積層するに充分な加圧圧力を略均等にグリーンシート全域に得ることができるので、導体部の断線やグリーンシート積層体の変形を未然に防止することができ、配線パターンおよびビアホールを微細にすることができる。   In addition, since the resin sheet is arranged on the green sheet on which the conductor portion is formed, and the plurality of green sheets are pressed and stacked, the resin sheet serves as a buffer material and stacks when pressing and stacking. Sufficient pressure can be obtained almost uniformly over the entire green sheet, so that breakage of the conductor and deformation of the green sheet laminate can be prevented and the wiring pattern and via hole can be made fine. it can.

さらに、樹脂シートの80%重量減少温度をT℃、導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃、樹脂シートと接触するセラミックグリーンシートに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃としたときに、T≦TかつT≦Tの関係を満たす樹脂シートを用いるので、このグリーンシート積層体を焼成する際に、樹脂シートの大半が熱分解した後に、樹脂シートに接触する導体部やグリーンシートに含まれる樹脂バインダーの熱分解が開始するので、導体部やグリーンシートの強度が十分維持され、導体部の断線およびグリーンシートの変形を未然に防止することが可能となる。また、凹部を有する基板の場合においても、グリーンシートの貫通穴に樹脂シートを嵌め込み、複数枚のグリーンシートを加圧し積層するので、グリーンシートの主面が略平坦になり、グリーンシートに均一な加圧圧力が得られ、層間のデラミネーションおよび凹部の変形を未然に防止することができる。さらに、焼成の際には、同様に導体部やグリーンシートの強度が十分維持され、導体部の断線およびグリーンシートの変形を未然に防止することが可能となる。 Furthermore, the 80% weight reduction temperature of the resin sheet is T a ° C, the 20% weight reduction temperature of the resin binder contained in the conductor paste is T b ° C, and the resin binder contained in the ceramic green sheet in contact with the resin sheet is 20% weight. Since the resin sheet satisfying the relationship of T a ≦ T b and T a ≦ T c is used when the decrease temperature is T c ° C., most of the resin sheet is thermally decomposed when this green sheet laminate is fired. After that, the thermal decomposition of the resin binder contained in the conductor part and the green sheet that comes in contact with the resin sheet starts, so that the strength of the conductor part and the green sheet is sufficiently maintained, and the conductor part is disconnected and the green sheet is deformed in advance. It becomes possible to prevent. Further, even in the case of a substrate having a recess, a resin sheet is fitted into the through hole of the green sheet and a plurality of green sheets are pressed and laminated, so that the main surface of the green sheet becomes substantially flat and uniform on the green sheet. Pressurized pressure can be obtained, and delamination between layers and deformation of the recess can be prevented in advance. Furthermore, during firing, the strength of the conductor part and the green sheet is similarly maintained, and it is possible to prevent the conductor part from being disconnected and the green sheet from being deformed.

また、本発明において好ましくは、樹脂シートは600℃において99重量%以上熱分解することから、焼成時に、樹脂シートとの接触面に樹脂シート熱分解残渣(カーボン)が残留することをより効果的に防ぐことができ、電気不良の誘発を抑えることができる。   Further, in the present invention, preferably, the resin sheet is thermally decomposed by 99% by weight or more at 600 ° C., so that it is more effective that the resin sheet pyrolysis residue (carbon) remains on the contact surface with the resin sheet during firing. It is possible to prevent the occurrence of electrical failure.

さらに、本発明において好ましくは、樹脂シートは、樹脂ビーズと、樹脂バインダーと、可塑剤および滑剤の少なくとも一方とを含むことから、樹脂バインダーからなる樹脂シートに樹脂ビーズを含有させているため、樹脂シートの打ち抜きや切断等の剪断加工の際に、樹脂ビーズ間に存在する樹脂層を介して剪断方向にクラックが生じやすいため剪断加工が容易にでき、さらに、剪断方向以外に生じたクラックの伝播が樹脂ビーズの存在で抑えられるため、剪断方向以外へのクラック伝播を抑制し、所望の形状に剪断加工できることより、貫通穴と略同形状の樹脂シートの嵌め込みが可能となるので、加圧し積層した際にグリーンシートの変形が防止できる。さらに、可塑剤および滑剤の少なくとも一方を含むことで、加工性をより一層向上させることが可能となる。可塑剤を含むことで、樹脂シートに柔軟性や可とう性を付与することができる。また、滑剤を含むことで樹脂シートの剪断加工時に樹脂同士もしくは樹脂ビーズ間の滑りが良くなることから剪断加工性が向上する。   Furthermore, in the present invention, preferably, since the resin sheet includes resin beads, a resin binder, and at least one of a plasticizer and a lubricant, the resin sheet containing the resin binder contains resin beads. When shearing such as punching or cutting a sheet, cracks are easily generated in the shearing direction through the resin layer existing between the resin beads, and shearing can be easily performed. Since it can be suppressed by the presence of resin beads, crack propagation to other than the shear direction can be suppressed and shear processing can be performed to a desired shape, so that it is possible to fit a resin sheet having substantially the same shape as the through hole. Deformation of the green sheet can be prevented. Furthermore, it becomes possible to further improve workability by including at least one of a plasticizer and a lubricant. By including a plasticizer, flexibility and flexibility can be imparted to the resin sheet. Moreover, since the slippage between resin or resin beads becomes good at the time of the shearing process of the resin sheet by including a lubricant, the shearing processability is improved.

また、本発明において好ましくは、焼成中に樹脂シートの80%重量減少温度T℃を所定時間維持して樹脂シートを熱分解させて除去する工程と、セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度を所定時間維持する工程とを含むことから、樹脂シートを熱分解させた後に、セラミック充填層の樹脂バインダーも十分に熱分解させることが出来きるので、導体の変形による断線が防止でき、さらに高精度のセラミック多層配線基板を作製することが可能となる。 Preferably, in the present invention, the step of thermally decomposing and removing the resin sheet while maintaining the 80% weight reduction temperature T a ° C of the resin sheet for a predetermined time during firing, and 20 of the resin binder contained in the ceramic packed layer A step of maintaining a temperature exceeding the% weight reduction temperature T c ° C for a predetermined time, so that the resin binder of the ceramic filling layer can be sufficiently thermally decomposed after the resin sheet is thermally decomposed. The disconnection due to the deformation can be prevented, and a ceramic multilayer wiring board with higher accuracy can be manufactured.

また、本発明において好ましくは、焼成中に導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度を所定時間維持する工程を含むことから、樹脂シートを熱分解させた後に、導体部の樹脂バインダーも十分に熱分解させることが出来きるので、導体の変形による断線が防止できることより、さらに高精度のセラミック多層配線基板を作製することが可能となる。 In addition, in the present invention, preferably, the method includes a step of maintaining a temperature exceeding 20% weight reduction temperature T b ° C. of the resin binder contained in the conductor paste during firing for a predetermined time, so that after thermally decomposing the resin sheet, Since the resin binder in the conductor portion can also be sufficiently pyrolyzed, it is possible to produce a ceramic multilayer wiring board with higher accuracy by preventing disconnection due to deformation of the conductor.

さらに、本発明において好ましくは、導体ペーストを印刷後に乾燥させたものの(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表される損失正接tanδをtanδ、セラミック充填層を印刷後に乾燥させたもののtanδをtanδとしたときに、tanδ≦tanδの関係を満たすことから、加圧時に粘性的挙動がより支配的であるセラミック充填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導体部側の変形を防ぐことができる。また、セラミック充填層側から導体部側に余計な弾性的応力が加わらないため、導体部にクラック等の破損が生じることを防ぐことができる。 Further, in the present invention, preferably, the conductor paste is dried after printing, and the loss tangent tan δ expressed by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) is tan δ b , and the ceramic filling layer is dried after printing tan δ. When tan δ c is satisfied, the relationship of tan δ b ≦ tan δ c is satisfied, so that the adjacent elastic behavior is more dominant when the ceramic packed bed side where the viscous behavior is more dominant at the time of pressurization flows. It is possible to prevent deformation on the conductor part side. In addition, since unnecessary elastic stress is not applied from the ceramic filling layer side to the conductor portion side, it is possible to prevent the conductor portion from being damaged such as a crack.

本発明の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 method for producing a ceramic multilayer wiring board of the present invention 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、樹脂バインダー、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, such as ceramic powder and glass powder, if desired, ceramic powder that serves as a sintering aid is added and mixed into the mixture, resin binder, plasticizer and other additives, organic solvent, etc. To prepare a slurry. 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孔を形成し、この貫通孔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、グリーンシートの樹脂バインダーとしては特に限定されないが、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)、ポリビニルアセタール系、セルロース系、ポリビニルアルコール系、ポリ酢酸ビニル系、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンカーボネート系等の単独重合体または共重合体が挙げられ、これらの中から選ばれる少なくとも1種を含有する。   Furthermore, the resin binder of the green sheet is not particularly limited, but for example, acrylic (a homopolymer or copolymer of acrylic acid, methacrylic acid or an ester thereof, specifically an acrylic ester copolymer, methacrylic acid Ester copolymers, acrylic ester-methacrylic ester copolymers, etc.), polyvinyl acetal, cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polypropylene carbonate, and other homopolymers or copolymers And contains at least one selected from these.

アクリル系の具体例としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルアクリレート、n−プロピルメタアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルアクリレート、イソノニルメタクリレート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレート等が挙げられ、これらアクリル酸エステルやメタクリル酸アルキルエステルを主鎖とする共重合体には、カルボン酸基、アルキレンオキサイド基、水酸基、グリシジル基、アミノ基またはアミド基を含有するモノマーが共重合成分として含まれているものを好適に用いることができる。   Specific examples of the acrylic system include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, Examples include isobutyl methacrylate, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isononyl acrylate, isononyl methacrylate, isodecyl acrylate, and isodecyl methacrylate. Acrylic esters and alkyl methacrylates A copolymer containing a carboxylic acid group, an alkylene oxide group, a hydroxyl group, a glycidyl group, an amino group or an amide group as a copolymerization component is preferably used as the copolymer having a steal main chain. it can.

カルボン酸基を有するものとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられ、アルキレンオキサイドを有するものとしては、メチレンオキサイド、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等があり、水酸基を有するものとしては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、グリセリンモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート等があり、グリシジル基を有するものとしては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等があり、アミノ基またはアミド基を有するものとしては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、N−tert−ブチルアミノエチルアクリレート、N−tert−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、シクロヘキシルアクリルアミド、シクロヘキシルメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等がある。これらアクリル酸エステルやメタクリル酸アルキルエステルを主鎖とする共重合体には、他の共重合可能なアクリロニトリル、スチレン、エチレン、酢酸ビニル、n−ビニルピドリドン等を共重合させても良い。   Examples of those having a carboxylic acid group include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, and fumaric acid. Examples of those having alkylene oxide include methylene oxide, ethylene oxide, and propylene oxide. Examples of those having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerin monoacrylate, glycerin monomethacrylate, and the like. Examples of those having a glycidyl group include glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, and those having an amino group or an amide group. Dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, N-tert-butylaminoethyl acrylate, N-tert-butylaminoethyl methacrylate, acrylamide, cyclohexylacrylamide, cyclohexylmethacrylamide, N- Examples include methylol acrylamide and diacetone acrylamide. Other copolymerizable acrylonitrile, styrene, ethylene, vinyl acetate, n-vinylpyridone and the like may be copolymerized with these copolymers having acrylic acid ester or methacrylic acid alkyl ester as the main chain.

ポリビニルアセタール系の具体例としては、ポリビニルブチラール、ポリビニルエチラール、ポリビニルプロピラール、ポリビニルオクチラール、ポリビニルフェニラール等やその誘導体等が挙げられる。   Specific examples of the polyvinyl acetal type include polyvinyl butyral, polyvinyl ethylal, polyvinyl propylal, polyvinyl octylal, polyvinyl phenylal, and derivatives thereof.

セルロース系の具体例としては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロース等が挙げられる。   Specific examples of the cellulose type include methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, nitrocellulose, and cellulose acetate.

次に、メタライズ配線やビア導体等の導体部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、Mo、Ni、Al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、合金等のいずれの形態であってもよい。これら金属粉末を樹脂バインダー、溶剤、可塑剤、分散剤等を混合したものが好適に使用できる。   Next, the conductor paste for forming a conductor portion such as a metallized wiring or a via conductor is not particularly limited. For example, a metal powder such as Au, Cu, Ag, Pd, W, Mo, Ni, Al, and Pt is used. 1 type or 2 types or more are mentioned, and when it is 2 or more types, any form, such as a mixture and an alloy, may be sufficient. What mixed these resin powders with the resin binder, the solvent, the plasticizer, the dispersing agent, etc. can use it conveniently.

導体ペーストの樹脂バインダーとしては特に限定されず、アクリル系、ポリビニルアセタール系、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、これらの中から選ばれる少なくとも1種を含有する。   It does not specifically limit as a resin binder of conductor paste, A homopolymer or copolymers, such as an acryl type, a polyvinyl acetal type, and a cellulose type, are mentioned, At least 1 sort (s) chosen from these is contained.

アクリル系の具体例としては、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、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、粘性やチキ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。   Specific examples of acrylics include homopolymers or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid or their esters, specifically acrylic ester copolymers, methacrylic ester copolymers, acrylic ester-methacrylic acid. An ester copolymer may be used, and 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 into these copolymers. 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.

導体ペーストの溶剤としては特に限定されないが、テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジイソプロピルケトン、メチルセルソルブアセテート、セルソルブアセテート、ブチルセルソルブ、ブチルセルソルブアセテート、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、イソホロン、シプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールメチル−3−ヒドロキシヘキサノエート、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、パイン油、ミネラルスピリット等の高沸点溶剤が好適に使用できる。   The solvent for the conductive paste is not particularly limited, but terpineol, dihydroterpineol, ethyl carbitol, butyl carbitol, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, diisopropyl ketone, methyl cellosolve acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve, butyl Cellosolve acetate, cyclohexanone, cyclohexanol, isophorone, cypropylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl carbitol methyl-3-hydroxyhexanoate, trimethylpentanediol monoisobutyrate, pine oil, mineral A high boiling point solvent such as spirit can be preferably used.

樹脂バインダーは、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樹脂バインダー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。   The resin 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 in a ratio of 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid component and the resin 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導体部を有するセラミック多層配線基板を製造するに際して、導体部を挟んで積層されるセラミック層間の導体部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(図2のEおよび図4のE)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加熱条件下等で加圧平坦化する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 having a plurality of ceramic layers laminated and having a conductor portion, the same ceramic component as the ceramic layer is included in a region where the conductor portion between the ceramic layers laminated with the conductor portion interposed therebetween is not formed. A ceramic packed layer (E in FIG. 2 and E in FIG. 4) 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. By performing a step of pressure flattening the obtained ceramic green sheet under heating conditions or the like, the ceramic filling layer is plastically deformed and flattened to obtain a ceramic green sheet substantially free of irregularities.

そして、そのグリーンシートに、樹脂バインダー、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し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 resin binder, a solvent, and a plasticizer is applied or transferred to the green sheet, and the green sheet is pressed and laminated with another green sheet 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充填層について説明する。   Next, the ceramic filling layer used for the ceramic multilayer wiring board of the present invention will be described.

セラミック充填層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 filling layer 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 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、本発明のセラミック充填層の樹脂バインダーは、一般にセラミックグリーンシートに用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系、ポリビニルアセタール系、セルロース系、ポリビニルアルコール系、ポリ酢酸ビニル系、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンカーボネート系等の単独重合体または共重合体が挙げられ、これらの中から選ばれる少なくとも1種を使用すればよいが、望ましくはアクリル系を少なくとも1種使用することで後述するtanδを調整すれば良い。   Furthermore, the resin binder of the ceramic filler layer of the present invention is not particularly limited as long as it is generally used for ceramic green sheets. For example, acrylic, polyvinyl acetal, cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, A homopolymer or a copolymer such as polyvinyl chloride or polypropylene carbonate may be used, and at least one selected from these may be used, but it will be described later by using at least one acrylic. It is only necessary to adjust tan δ.

アクリル樹脂としては特に限定されないが、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、粘性やチキ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。   Although it does not specifically limit as an acrylic resin, The homopolymer or copolymer of acrylic acid, methacrylic acid, or those esters, specifically, an acrylic ester copolymer, a methacrylic ester copolymer, an acrylic ester-methacrylic ester Examples include acid ester copolymers. 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.

また、アクリル樹脂のガラス転移温度は、20〜50℃に調整することが望ましく、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、導体部に対して乾燥状態でのtanδを高めたセラミック充填層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充填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。   Moreover, it is desirable to adjust the glass transition temperature of an acrylic resin to 20-50 degreeC, More preferably, it is good to adjust to 20-30 degreeC. Glass transition of acrylic resin containing printed matter containing acrylic resin and screen-printed ceramic packed layer with increased tan δ in dry state on conductor part, dried in hot air drying furnace or far infrared drying furnace By pressurizing under heating conditions higher than the temperature, the ceramic packed bed can be made fluid during the planarization step without increasing the amount of plasticizer and solvent, and excellent flatness can be realized.

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。一方、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。   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. On the other hand, when the glass transition temperature of the acrylic resin exceeds 50 ° C., the fluidity of the printed matter is 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. Tend to be.

なお、加熱条件下で加圧平坦化工程を行う場合、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, when performing the pressure flattening process 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 or wax.

本発明のセラミック充填層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 for the ceramic packed bed 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.

高沸点溶剤群としては特に限定されないが、テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジイソプロピルケトン、メチルセルソルブアセテート、セルソルブアセテート、ブチルセルソルブ、ブチルセルソルブアセテート、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、イソホロン、シプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールメチル−3−ヒドロキシヘキサノエート、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、パイン油、ミネラルスピリット等が好適に使用できる。   The high boiling point solvent group is not particularly limited, but terpineol, dihydroterpineol, ethyl carbitol, butyl carbitol, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, diisopropyl ketone, methyl cellosolve acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve, butyl Cellosolve acetate, cyclohexanone, cyclohexanol, isophorone, cypropylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl carbitol methyl-3-hydroxyhexanoate, trimethylpentanediol monoisobutyrate, pine oil, mineral A spirit etc. can be used conveniently.

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、樹脂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 as a resin binder 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. Therefore, it is not limited to this range.

本発明のセラミック充填層は、各種セラミック粉末、樹脂バインダー類および溶剤を主成分としたペーストをスクリーン印刷することで形成する。また、そのペーストには必要に応じて可塑剤や滑剤、分散剤、各種チキソ剤、増粘剤等を添加しても良い。   The ceramic filled layer of the present invention is formed by screen printing a paste mainly composed of various ceramic powders, resin binders and a solvent. Moreover, you may add a plasticizer, a lubricant, a dispersing agent, various thixotropic agents, a thickener, etc. to the paste 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、これらの中から少なくとも1種を選択すればよい。   The plasticizer is not particularly limited. For example, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, butyl benzyl phthalate, ethyl phthalyl ethyl glycol 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 at least one of them may be selected.

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、密ろう、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、オレイン酸アミド、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、これらの中から少なくとも1種を選択すればよい。   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, glycerol, diglycerol, polyglycerol and other glycerol systems, Natural waxes such as beeswax and wax, paraffin wax, microcrystalline wax, synthetic waxes such as low molecular weight polyethylene and its derivatives, fatty acids such as stearic acid and lauric acid, fatty acids such as oleic acid amide and stearic acid amide Examples include amides, fatty acid metal salts such as aluminum stearate, magnesium stearate, and calcium stearate. Both may be selected one.

こうして得られた、セラミック充填層用ペーストを導体部が形成されていない部位にスクリーン印刷することで本発明のセラミック充填層を形成する。   The ceramic filling layer of the present invention is formed by screen-printing the thus obtained ceramic filling layer paste on a portion where the conductor portion is not formed.

次に、本発明のセラミック多層配線基板となる、樹脂シートが嵌め込まれたグリーンシートの作製方法を説明する各工程図を図1に、本発明のセラミック多層配線基板の製造方法を説明する各工程図を図2に示し、以下に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, FIG. 1 is a process chart for explaining a method for producing a green sheet fitted with a resin sheet, which is a ceramic multilayer wiring board of the present invention, and each process for explaining a method for producing a ceramic multilayer wiring board of the present invention. The drawing is shown in FIG. 2, and a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board will be described in detail below.

本発明においては、加圧し積層前の貫通孔3に焼成過程で熱分解する樹脂シート2aを嵌め込む。これにより、加圧し積層段階で樹脂シート2aを通じて貫通孔3の底部が加圧されるため、貫通孔3の底部に膨らみが発生せず、デラミネーションが発生しないように高い積層圧力の加圧が可能となる。なお、本発明が適用可能な貫通孔3の大きさに関しては、特に制限は無く、樹脂シート2aを嵌め込めることができる構造であれば、微細なものから比較的大きなものまで適用可能である。   In the present invention, a resin sheet 2a that is pressurized and thermally decomposed in the firing process is fitted into the through-hole 3 before lamination. As a result, the bottom of the through hole 3 is pressurized through the resin sheet 2a in the laminating step, so that the bottom of the through hole 3 does not bulge, and high lamination pressure is applied so that delamination does not occur. It becomes possible. In addition, there is no restriction | limiting in particular about the magnitude | size of the through-hole 3 which can apply this invention, If it is a structure which can insert the resin sheet 2a, it can apply from a fine thing to a comparatively big thing.

次に、樹脂シート2aを貫通孔3に嵌め込む方法を述べる。まず、貫通孔3は、打ち抜き金型の駆動部である上金型4と、打ち抜き金型の固定部である下金型6により主に構成される打ち抜き装置によって形成される。図1(a)に示すように、開口5が設けられた下金型6にグリーンシート1を載置し、図1(b)に示すように、上金型4をグリーンシート1の上方から下方に向けて駆動することにより打ち抜き加工を行い、図1(c)に示すように貫通孔3を形成し、貫通孔3が形成されたグリーンシート1を得る。なお、打ち抜き装置は、上金型を固定して下金型を駆動可能としたものでもよい。   Next, a method for fitting the resin sheet 2a into the through hole 3 will be described. First, the through-hole 3 is formed by a punching device mainly composed of an upper mold 4 that is a driving part of the punching mold and a lower mold 6 that is a fixing part of the punching mold. As shown in FIG. 1A, the green sheet 1 is placed on the lower mold 6 provided with the opening 5, and the upper mold 4 is placed from above the green sheet 1 as shown in FIG. A punching process is performed by driving downward, and as shown in FIG.1 (c), the through-hole 3 is formed and the green sheet 1 in which the through-hole 3 was formed is obtained. The punching device may be one that can fix the upper mold and drive the lower mold.

次に、図1(d)に示すように、同じ打ち抜き装置を用いて、樹脂シート2を貫通孔3が形成されたグリーンシート1に重ね、図1(e)に示すように、上金型4を駆動することにより、樹脂シート2の打ち抜きと、打ち抜かれた樹脂シート2aの貫通孔3への嵌め込みを同時的に行う。続いて、余分な樹脂シート2を取り除いて、図1(f)に示すように貫通孔3に樹脂シート2aが嵌め込まれたグリーンシートAを得る。   Next, as shown in FIG. 1 (d), using the same punching device, the resin sheet 2 is stacked on the green sheet 1 in which the through holes 3 are formed, and as shown in FIG. By driving 4, punching of the resin sheet 2 and fitting of the punched resin sheet 2 a into the through hole 3 are performed simultaneously. Subsequently, the excess resin sheet 2 is removed to obtain a green sheet A in which the resin sheet 2a is fitted in the through hole 3 as shown in FIG. 1 (f).

そして、図2に示すように、樹脂シート2aが嵌め込まれたグリーンシートA1,A2と、メタライズ層から成る配線導体層8およびビア導体9が形成されたグリーンシートB1,B2,B3とを一括積層し、グリーンシート積層体Cを得る。次に、グリーンシート積層体Cを焼成し、セラミック多層配線基板Dを得る。   Then, as shown in FIG. 2, the green sheets A1 and A2 in which the resin sheet 2a is fitted and the green sheets B1, B2 and B3 in which the wiring conductor layer 8 made of the metallized layer and the via conductor 9 are formed are laminated together. As a result, a green sheet laminate C is obtained. Next, the green sheet laminate C is fired to obtain a ceramic multilayer wiring board D.

このような本発明の製造方法により、貫通孔3の底部が加圧されて貫通孔3の底部の膨らみが発生することがないので、高い積層圧力の加圧が可能となり、デラミネーションが生じないセラミック多層配線基板Dが作製できる。   According to the manufacturing method of the present invention, since the bottom of the through hole 3 is not pressurized and the bottom of the through hole 3 does not bulge, it is possible to pressurize with a high lamination pressure and no delamination occurs. A ceramic multilayer wiring board D can be produced.

一方、凹部以外の配線パターンもしくはスルーホールに充填したビア導体等の導体部を有するセラミック多層配線基板の場合、図4の工程図に示すように、導体部が形成されたグリーンシート25を他のグリーンシート26とともに、適当な密着液を用いて複数積層する前に、導体部が形成されたグリーンシート25上に樹脂シート2を配置し、加圧し積層することで、樹脂シート2がクッションの役目を果たすことで表層導体部が金型で押しつぶされて変形する不具合や、表層の導体部に断線等の欠陥が生じる不具合を防ぐことができる。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って、セラミック多層配線基板27が得られる。   On the other hand, in the case of a ceramic multilayer wiring board having a wiring pattern other than a concave portion or a conductor portion such as a via conductor filled in a through hole, as shown in the process diagram of FIG. The resin sheet 2 serves as a cushion by placing the resin sheet 2 on the green sheet 25 on which the conductor portion is formed and laminating by pressing the green sheet 26 before laminating a plurality of layers together with the green sheet 26 using an appropriate adhesion liquid. By satisfying the above, it is possible to prevent a problem that the surface conductor part is crushed and deformed by the mold and a problem that a defect such as disconnection occurs in the conductor part of the surface layer. A ceramic multilayer wiring board 27 is obtained by firing the obtained green sheet laminate under predetermined conditions.

次に樹脂シート2(2a)の製造方法について述べる。本発明における樹脂シート2は、好ましくは、樹脂ビーズと、樹脂バインダーと、可塑剤および滑剤の少なくとも一方とを含む。樹脂シートに求められる性能としては、打ち抜き加工性(剪断加工性)、焼成工程での熱分解性が重要であり、良好な打ち抜き加工性を得るためには粉末状の樹脂ビーズの添加が有効である。樹脂ビーズは、焼成時に良好な熱分解挙動を示すものであれば特に制限されないが、アクリル系、α−メチルスチレン系等が好ましい。また、樹脂ビーズの平均粒径は1〜20μmが好ましい。平均粒径が1μm以下の場合、樹脂ビーズの凝集が問題となり、平均粒径が20μm以上の場合、樹脂シート2(2a)表面に突起が生じ易い。なお、樹脂ビーズの形態として、中空構造のものを使用しても良い。   Next, a method for producing the resin sheet 2 (2a) will be described. The resin sheet 2 in the present invention preferably includes resin beads, a resin binder, and at least one of a plasticizer and a lubricant. For the performance required for resin sheets, punching processability (shearing processability) and thermal decomposability in the firing process are important. In order to obtain good punching processability, the addition of powdered resin beads is effective. is there. The resin beads are not particularly limited as long as they exhibit good thermal decomposition behavior upon firing, but acrylic and α-methylstyrene are preferred. The average particle size of the resin beads is preferably 1 to 20 μm. When the average particle diameter is 1 μm or less, aggregation of resin beads becomes a problem, and when the average particle diameter is 20 μm or more, protrusions are likely to occur on the surface of the resin sheet 2 (2a). In addition, you may use the thing of a hollow structure as a form of the resin bead.

また、樹脂ビーズは、耐溶剤性の観点から架橋反応が生じたものが好ましい。但し、過度に架橋反応が進行している場合、熱分解性が劣化する傾向がある。   Further, the resin beads preferably have a crosslinking reaction from the viewpoint of solvent resistance. However, when the crosslinking reaction proceeds excessively, the thermal decomposability tends to deteriorate.

樹脂ビーズおよび樹脂バインダーを、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素系、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル系、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系、エチルセルソルブ等のセルソルブ系等から選ばれる1種若しくは2種以上の有機溶剤中に分散させる。   Resin beads and resin binders such as aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate, ketones such as methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone and acetone, hexane and heptane, etc. One or more selected from aliphatic hydrocarbons, ethers such as diethyl ether, dipropyl ether, and tetrahydrofuran, alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and butanol, cell solves such as ethyl cellosolve, etc. Disperse in organic solvent.

樹脂シート2(2a)に使用する樹脂バインダーとしては、熱分解性が優れるものであれば特に制限は無いが、アクリル系、α−メチルスチレン系等が好ましい。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。このようなものとして、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルアクリレート、n−プロピルメタアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート等がある。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。その中でも、イソブチルメタクリレート系(IBMA)やメチルメタクリレート系(MMA)樹脂バインダーの単体若しくは共重合体が特に好ましい。また、熱分解性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、エチレン等を適宜導入しても良い。これらの中から選ばれる少なくとも1種を含有する。   The resin binder used for the resin sheet 2 (2a) is not particularly limited as long as it has excellent thermal decomposability, but acrylic, α-methylstyrene, and the like are preferable. 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. As such, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate , T-butyl acrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and the like. Among these acrylic resins, one or two or more kinds can be appropriately selected and used as necessary. Among these, an isobutyl methacrylate-based (IBMA) or methyl methacrylate-based (MMA) resin binder alone or a copolymer is particularly preferable. In addition, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, ethylene, or the like, which can be copolymerized with an acrylic resin, may be appropriately introduced as long as the thermal decomposability is not impaired. It contains at least one selected from these.

さらに、樹脂シート2(2a)に柔軟性や可とう性を与えるために加えられる可塑剤としては、樹脂シート2(2a)の熱分解性を損なわないものであれば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。   Furthermore, the plasticizer added to give flexibility and flexibility to the resin sheet 2 (2a) is not particularly limited as long as it does not impair the thermal decomposability of the resin sheet 2 (2a). Phthal such as dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, butyl benzyl phthalate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, butyl phthalyl butyl glycolate There are acid ester type and aliphatic ester type such as di-2-ethylhexyl adipate and dibutyl diglycol adipate, 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.

さらに、樹脂シート2(2a)の剪断加工性を向上させるために加えられる滑剤としては、樹脂シート2(2a)の熱分解性を損なわないものであれば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。   Furthermore, the lubricant added to improve the shear processability of the resin sheet 2 (2a) is not particularly limited as long as it does not impair the thermal decomposability of the resin sheet 2 (2a). Ethylene 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 ether, ethylene glycol-n-acetate, diethylene glycol monohexyl ether , Ethylene glycols such as diethylene glycol monovinyl ether, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene Ren glycol, dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol-n-butyl ether, tripropylene glycol-n-butyl ether, propylene glycol phenyl ether, ethylene glycol benzyl ether, ethylene glycol Examples include propylene glycols such as isoamyl ether, and glycerols such as glycerin, diglycerin, and polyglycerin, and at least one selected from these. Of these, polyethylene glycol (PEG) and glycerin are preferable.

これら可塑剤や滑剤は必要最小限の添加量に止めることが好ましい。焼成時において、溶融した樹脂シート2(2a)の組成物中にこれらが多く残存している場合、それに接触する導体部中の樹脂バインダーが溶解しやすくなり、導体部の強度が低下することで導体部を変形させたり、断線させたりするなどの欠陥が生じるおそれがある。   These plasticizers and lubricants are preferably limited to the minimum necessary amount. When many of these remain in the composition of the melted resin sheet 2 (2a) at the time of firing, the resin binder in the conductor part in contact with it tends to dissolve and the strength of the conductor part decreases. There is a possibility that defects such as deformation or disconnection of the conductor portion may occur.

上記有機溶剤中に、樹脂ビーズ100重量部に対し、樹脂バインダーを40〜80重量部添加し、分散させた後、可塑剤や滑剤を合計量で5〜40重量部添加して作成したスラリーを、従来周知のロールコーター、グラビアコーター、ブレードコーター等のコーティング方式により剥離剤処理を施したキャリアーシート上に塗布し、乾燥することにより樹脂シート2(2a)を得る。   A slurry prepared by adding 40 to 80 parts by weight of a resin binder to 100 parts by weight of the resin beads in the organic solvent and dispersing it, and then adding 5 to 40 parts by weight of a plasticizer and a lubricant in a total amount. The resin sheet 2 (2a) is obtained by applying onto a carrier sheet that has been treated with a release agent by a coating method such as a conventionally known roll coater, gravure coater, blade coater, and drying.

樹脂シート2(2a)の熱分解性は、それに隣接する導体部を形成するための導体ペーストに含まれている樹脂バインダーよりも優れていることが好ましい。これによって、焼成の際に樹脂シート2(2a)の大半が熱分解した後に、導体部に含まれる導体ペーストの樹脂バインダーの熱分解が開始されるため、大量の溶融した樹脂シート2(2a)の組成物が残存している段階では、それに接触する導体部中の樹脂バインダーは熱分解を開始していないことから、導体部の強度が十分維持される。従って、溶融した樹脂シート2(2a)の組成物が導体部中の樹脂バインダーを溶解させることで導体部を変形させたり、断線させたりするなどの欠陥のない信頼性の高いセラミック多層配線基板を作製することが可能となる。   It is preferable that the thermal decomposability of the resin sheet 2 (2a) is superior to the resin binder contained in the conductor paste for forming the conductor portion adjacent to the resin sheet 2 (2a). Thereby, after most of the resin sheet 2 (2a) is thermally decomposed at the time of firing, the thermal decomposition of the resin binder of the conductor paste contained in the conductor portion is started, so that a large amount of the molten resin sheet 2 (2a) In the stage where the composition remains, the resin binder in the conductor part in contact with the composition has not started thermal decomposition, so that the strength of the conductor part is sufficiently maintained. Therefore, a highly reliable ceramic multilayer wiring board free from defects such as the composition of the melted resin sheet 2 (2a) dissolving the resin binder in the conductor and deforming or breaking the conductor. It can be produced.

一方、樹脂シート2(2a)の熱分解性は、導体部以外で樹脂シート2(2a)と接触するセラミック充填層に含まれている樹脂バインダーよりも優れていることが好ましい。すなわち、セラミック充填層中の樹脂バインダーが熱分解(脱脂)してセラミック充填層中の残存樹脂バインダー量が減少することに伴ってグリーンシートの強度が低下し、脆くなったセラミック充填層上で遅れて樹脂シート2(2a)が熱分解した場合、加熱によって液状になった高粘度の樹脂シート2(2a)の溶融物が、脱脂後に脆くなったセラミック充填層の表面で沸騰に伴う上下左右への振動運動を伴いながら熱分解するため、その熱分解部分に接するセラミック充填層の表面が部分的にえぐり取られることで、その表面が侵食破壊される現象を解消することができる。   On the other hand, it is preferable that the thermal decomposability of the resin sheet 2 (2a) is superior to the resin binder contained in the ceramic filler layer that comes into contact with the resin sheet 2 (2a) except for the conductor portion. That is, as the resin binder in the ceramic packing layer is thermally decomposed (degreasing) and the amount of the residual resin binder in the ceramic packing layer decreases, the strength of the green sheet decreases and delays on the brittle ceramic packing layer. When the resin sheet 2 (2a) is thermally decomposed, the melt of the high-viscosity resin sheet 2 (2a), which has become liquid by heating, moves up, down, left and right accompanying boiling on the surface of the ceramic packed layer that has become brittle after degreasing. Therefore, the surface of the ceramic packed layer in contact with the thermally decomposed portion is partially removed, so that the phenomenon that the surface is eroded and destroyed can be eliminated.

従って、樹脂シート2(2a)は、N雰囲気中、昇温速度10℃/分で600℃まで熱重量示差熱分析(TG/DTA)を差動型高温熱天秤(理学電機(株)製「TG8120」)で行った場合、樹脂シート2(2a)の80%重量減少温度をT℃、導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃、セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃としたときに、T≦TかつT≦Tの関係を満たしている。さらに、樹脂シート2(2a)が600℃以下において99重量%以上熱分解することが好ましい。 Therefore, the resin sheet 2 (2a) is subjected to differential thermogravimetric differential thermal analysis (TG / DTA) up to 600 ° C. in a N 2 atmosphere at a temperature rising rate of 10 ° C./min (manufactured by Rigaku Corporation). In the case of “TG8120”), the 80% weight reduction temperature of the resin sheet 2 (2a) is T a ° C, the 20% weight reduction temperature of the resin binder contained in the conductor paste is T b ° C, and the ceramic filling layer contains When the 20% weight loss temperature of the resin binder is T c ° C, the relationship of T a ≦ T b and T a ≦ T c is satisfied. Furthermore, it is preferable that the resin sheet 2 (2a) thermally decomposes 99% by weight or more at 600 ° C. or lower.

なお、本発明のセラミック多層配線基板の焼成時における脱バインダー工程の温度プロファイルは、大半の樹脂シート2(2a)が熱分解する温度であるT℃付近で所定時間温度を維持して十分に樹脂シート2(2a)を熱分解除去後、導体部中の樹脂バインダーが熱分解を開始するT℃を超える温度領域およびセラミック充填層の樹脂バインダーが熱分解を開始するT℃を超える温度領域で所定時間、例えば、1時間から6時間温度を維持して行うことが好ましい。これによって、大部分の樹脂シート2(2a)を十分に熱分解させた後に、導体部およびセラミック充填層の樹脂バインダーが熱分解を開始することが可能となり、溶融した樹脂シート2(2a)の組成物が残存する段階では、導体部およびセラミック充填層中の樹脂バインダーは熱分解を開始していないことから、十分な強度を維持できる。そのため、溶融した樹脂シート2(2a)の組成物が、それに接触する導体部やセラミック充填層を侵食破壊することを防ぐことが出来る。また、T℃を超える温度領域で所定時間、例えば、1時間から6時間維持することで、セラミック充填層の樹脂バインダーも十分に熱分解させることが出来る。 It should be noted that the temperature profile of the debinding step during firing of the ceramic multilayer wiring board of the present invention is sufficiently high by maintaining the temperature for a predetermined time in the vicinity of T a ° C, which is the temperature at which most resin sheets 2 (2a) are thermally decomposed. After the thermal decomposition and removal of the resin sheet 2 (2a), a temperature region exceeding T b ° C where the resin binder in the conductor portion starts thermal decomposition and a temperature exceeding T c ° C where the resin binder in the ceramic packed layer starts thermal decomposition. The temperature is preferably maintained in the region for a predetermined time, for example, 1 to 6 hours. As a result, after most of the resin sheet 2 (2a) is sufficiently thermally decomposed, the resin binder of the conductor portion and the ceramic filling layer can start to decompose, and the molten resin sheet 2 (2a) At the stage where the composition remains, since the resin binder in the conductor part and the ceramic filler layer has not started thermal decomposition, sufficient strength can be maintained. Therefore, the composition of the melted resin sheet 2 (2a) can be prevented from eroding and destroying the conductor portion and the ceramic filling layer that are in contact therewith. Moreover, the resin binder of a ceramic filling layer can also be fully thermally decomposed by maintaining for a predetermined time, for example, 1 hour to 6 hours, in a temperature region exceeding T c ° C.

さらに、T℃を超える温度領域で所定時間、例えば、1時間から6時間維持することで、導体部の樹脂バインダーも十分に熱分解させることが出来る。 Furthermore, the resin binder of the conductor portion can be sufficiently thermally decomposed by maintaining it in a temperature range exceeding T b ° C for a predetermined time, for example, 1 to 6 hours.

このような樹脂分を熱分解させる時間は、樹脂の量及び材料によって、便宜決定されるものであり、特に限定されるものではない。   The time for thermally decomposing such a resin component is determined conveniently depending on the amount and material of the resin, and is not particularly limited.

本発明の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 multilayer wiring board according to the present invention will be described below.

(実施例1〜9)電子部品などを収納するための凹部を有するセラミック多層配線基板
[1.グリーンシートの準備]
SiO2、Al23、CaO、ZnO、B23からなるガラスセラミック原料粉末100質量部に対して、表1に示す樹脂バインダーを11質量部、可塑剤としてフタル酸ジブチルを5質量部添加し、トルエンを有機溶剤としてボールミルにより36時間混合しスラリーを調整した。得られたスラリーを用いてドクターブレード法により成形、乾燥して厚さ0.3mmのグリーンシートを作製した。次に、このグリーンシートに、直径が200μmのスルーホールをパンチングで形成した。
(Examples 1 to 9) Ceramic multilayer wiring board having recesses for storing electronic components and the like [1. Preparation of green sheet]
11 parts by mass of the resin binder shown in Table 1 and 5 parts by mass of dibutyl phthalate as a plasticizer with respect to 100 parts by mass of the glass ceramic raw material powder composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, ZnO, B 2 O 3 Then, toluene was mixed as an organic solvent by a ball mill for 36 hours to prepare a slurry. The obtained slurry was molded by the doctor blade method and dried to produce a green sheet having a thickness of 0.3 mm. Next, a through hole having a diameter of 200 μm was formed in the green sheet by punching.

続いて、下記スルーホール充填用導体ペーストを、グリーンシートに形成されたスルーホールにスクリーン印刷法によって充填した。次に、下記配線用導体ペーストを用いてスクリーン印刷法によって、それぞれ膜厚25μm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た。   Subsequently, the through-hole filling conductor paste described below was filled into the through-hole formed in the green sheet by a screen printing method. Next, a wiring pattern having a film thickness of 25 μm was printed and applied by screen printing using the following conductive paste for wiring, followed by drying at 80 ° C. for 1 hour using a hot air drying furnace to form a metallized wiring. .

次に、SiO2、Al23、CaO、ZnO、B23からなるガラスセラミック原料粉末100重量部に対して、表1に示す樹脂バインダー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樹脂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充填層用のペーストを調製し、導体部が形成されない領域にスクリーン印刷することによってセラミック充填層E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。 Next, 100 parts by weight of glass ceramic raw material powder composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, ZnO, and B 2 O 3 is mixed with 5 parts by weight of a resin binder shown in Table 1, terpineol and butyl carbitol acetate. 20 parts by weight of a solvent and 20 parts by weight of a phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) were added, and these were stirred and mixed. Then, a ceramic filler layer paste is prepared by mixing with a three-roll mill until there is no aggregate of ceramic powder and resin binders, and a ceramic filler layer E is formed by screen printing in an area where no conductor part is formed. Then, it was dried at 80 ° C. for 1 hour using a warm air drying furnace to produce a green sheet.

[2.導体ペーストの作製]
2−1)スルーホール充填用導体ペースト(ビア導体形成用)
Cu粉体100質量部に対し、表1に示す樹脂バインダー2重量部、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4重量部、フタル酸エステル系の可塑剤(DOP,DBPの混合物)を2重量部添加し、これらを攪拌して混合した。その後、Cu粉体および樹脂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導体ペーストを調製した。
[2. Preparation of conductor paste]
2-1) Through-hole filling conductor paste (for via conductor formation)
100 parts by mass of Cu powder 2 parts by weight of resin binder shown in Table 1, 4 parts by weight of mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate, 2 parts by weight of phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) A portion was added, and these were stirred and mixed. Thereafter, a conductor paste was prepared by mixing with a three-roll mill until there was no aggregate of Cu powder and resin binders.

2−2)配線用導体ペースト
Cu粉体100質量部に対し、表1に示す樹脂バインダー(ビア導体部と共通のものを使用)3重量部、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10重量部、フタル酸エステル系の可塑剤(DOP,DBPの混合物)を10重量部添加し、これらを攪拌して混合した。その後、Cu粉体および樹脂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導体ペーストを調製した。
2-2) Conductor paste for wiring 100 parts by weight of Cu powder 3 parts by weight of resin binder (used in common with via conductor part) shown in Table 1, 10 parts by weight of mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate 10 parts by weight of a phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) was added, and these were stirred and mixed. Thereafter, a conductor paste was prepared by mixing with a three-roll mill until there was no aggregate of Cu powder and resin binders.

[3.樹脂シートの作製]
架橋イソブチルメタクリレートの樹脂ビーズ100重量部に対して、樹脂バインダーとしてイソブチルメタクリレート55重量部、DOP5重量部、ポリエチレングリコール5重量部、メチルイソブチルケトン150重量部を加えた組成物を混合してスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により成形し、乾燥して厚さ300μmの樹脂シート2を作製した。
[3. Preparation of resin sheet]
A composition obtained by adding 55 parts by weight of isobutyl methacrylate, 5 parts by weight of DOP, 5 parts by weight of polyethylene glycol, and 150 parts by weight of methyl isobutyl ketone as a resin binder to 100 parts by weight of resin beads of crosslinked isobutyl methacrylate was mixed to form a slurry. . The slurry was molded by the doctor blade method and dried to prepare a resin sheet 2 having a thickness of 300 μm.

[4.凹部を有するセラミック多層配線基板の作製]
樹脂シート2を用いて図2のグリーンシート積層体を形成した。すなわち、図1の打ち抜き法によって、グリーンシートA1,A2(縦50mm×横50mm×厚さ0.3mm、貫通孔部分:縦2mm×横2mm×深さ0.3mm)に樹脂シート2aをそれぞれ嵌め込んだ。
[4. Fabrication of ceramic multilayer wiring board with recesses]
The green sheet laminate of FIG. 2 was formed using the resin sheet 2. That is, the resin sheets 2a are respectively fitted to the green sheets A1 and A2 (length 50 mm × width 50 mm × thickness 0.3 mm, through hole portion: length 2 mm × width 2 mm × depth 0.3 mm) by the punching method of FIG. It was crowded.

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A1,A2,B1,B2,B3を4.9×10Paの圧力で加圧し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。次いで、この積層体を、Al23系セッターに載置して窒素−水素−水蒸気の混合雰囲気焼成炉内にて、樹脂シート2の80%重量減少温度T℃付近である310℃で3時間保持して十分に樹脂シートの除去を行った後、セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃および導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度領域である850℃で3時間保持してさらに脱バインダーを行い、続けて950〜1000℃で焼成した。 Subsequently, green sheets A1, A2, B1, B2, and B3 coated with an adhesive made of an acrylic resin, a solvent, and a phthalate ester plasticizer are pressed and laminated at a pressure of 4.9 × 10 6 Pa. Five green sheets were integrated to produce a green sheet laminate having internal wiring. Then, the laminated body was placed on the Al 2 O 3 based setter nitrogen - hydrogen - a mixed atmosphere firing furnace of steam, at 310 ° C. is about 80% weight loss temperature T a ° C. of the resin sheet 2 After sufficiently removing the resin sheet by holding for 3 hours, the resin binder contained in the ceramic filler layer has a 20% weight reduction temperature T c ° C and the resin binder contained in the conductor paste has a 20% weight reduction temperature T b ° C. The binder was further removed by holding at 850 ° C., which is a temperature region exceeding 3 hours, and then baked at 950 to 1000 ° C.

(比較例1〜8)
実施例1〜9におけるセラミック充填層の樹脂バインダー、導体ペーストの樹脂バインダーを表1に示すものを使用し、樹脂シートの樹脂バインダーとしてエチルセルロースを使用する以外は、実施例1〜9と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。なお、焼成は350℃、3時間保持して十分に樹脂シートの脱バインダー工程を行った後、850℃で3時間保持してさらに脱バインダーを行い、続けて950〜1000℃で行った。
(Comparative Examples 1-8)
The resin binder of the ceramic filling layer in Examples 1 to 9 and the resin binder of the conductive paste are those shown in Table 1, and the same procedure as in Examples 1 to 9 except that ethyl cellulose is used as the resin binder of the resin sheet. A ceramic multilayer wiring board was produced. The firing was carried out at 350 ° C. for 3 hours to sufficiently remove the resin sheet, and then held at 850 ° C. for 3 hours to further remove the binder, followed by 950 to 1000 ° C.

(比較例9)
樹脂シート2を嵌め込まない以外は実施例1〜9と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。
(Comparative Example 9)
A ceramic multilayer wiring board was produced in the same manner as in Examples 1 to 9 except that the resin sheet 2 was not fitted.

(比較例10)
セラミック充填層を形成しない以外は実施例1〜9と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。
(Comparative Example 10)
A ceramic multilayer wiring board was produced in the same manner as in Examples 1 to 9 except that the ceramic filling layer was not formed.

表1に実施例1〜9および比較例1〜10で使用したセラミック充填層、導体ペーストおよび樹脂シートの各樹脂バインダー成分とその熱重量示差熱分析結果を示す。なお、熱重量示差熱分析は、N雰囲気中、昇温速度10℃/分で600℃まで熱重量示差熱分析(TG/DTA)を差動型高温熱天秤(理学電機(株)製「TG8120」)で行った。また、セラミック充填層および導体部の(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。 Table 1 shows the resin binder components of the ceramic filler layer, conductor paste, and resin sheet used in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10, and their thermogravimetric differential thermal analysis results. The thermogravimetric differential thermal analysis is performed by performing differential thermogravimetric differential thermal analysis (TG / DTA) up to 600 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a N 2 atmosphere (manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.). TG8120 "). A rheology measuring device (model: MCR300, manufactured by PHYSICA) was used for measuring tan δ represented by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) of the ceramic filler layer and the conductor portion.

セラミック充填層および導体部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、4.9×10Pa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。 The ceramic filling layer and the conductor paste to be the conductor part 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 plate-shaped sample having a thickness of 0.5 mm and a diameter of 20 mm is obtained by setting the sheet from which the dried sheet-like material has been peeled off to a die of a press molding machine and pressurizing with a pressure of 4.9 × 10 6 Pa. Was prepared 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充填層および導体ペーストは、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。

Figure 2005243854
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 90 degrees out of phase, while the viscous body is 90 degrees out of phase. The phase shifts from 0 to 90 degrees with respect to the applied distortion. Using this fact, tan δ = (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) was obtained.
Figure 2005243854

表2に得られたセラミック多層配線基板の評価結果を示す。まず、凹部の底にある導体部の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、異常の有無を確認した。さらに、導体部の導通テストを行い、断線の有無を確認して不良率を求めた。また、樹脂シートと接触するセラミック充填層の表面状態を走査型電子顕微鏡で観察し、異常の有無を確認した。一方、凹部の底部形状を高速三次元形状測定システム(型式:EMS98AD−3D100XY、コムス社製)で計測し、その最大高低差を底部最大反り値とした。また、凹部を取り囲む壁部に変形がないか走査型電子顕微鏡で観察した。最後に、セラミック多層配線基板を切断して層間密着不良の有無を走査型電子顕微鏡で観察した。

Figure 2005243854
Table 2 shows the evaluation results of the ceramic multilayer wiring board obtained. First, the state of the conductor part at the bottom of the recess was observed with a scanning electron microscope to confirm the presence or absence of an abnormality. Furthermore, the continuity test of the conductor part was performed, the presence or absence of a disconnection was confirmed, and the defect rate was calculated | required. Moreover, the surface state of the ceramic filling layer which contacts a resin sheet was observed with the scanning electron microscope, and the presence or absence of abnormality was confirmed. On the other hand, the bottom shape of the recess was measured with a high-speed three-dimensional shape measurement system (model: EMS98AD-3D100XY, manufactured by Combs), and the maximum height difference was defined as the bottom maximum warp value. Moreover, it was observed with a scanning electron microscope whether the wall portion surrounding the concave portion was deformed. Finally, the ceramic multilayer wiring board was cut, and the presence or absence of interlayer adhesion failure was observed with a scanning electron microscope.
Figure 2005243854

表2より、実施例1〜9では、樹脂シートの80%重量減少温度をT℃、導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃、樹脂シートと接触するセラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃としたときに、T≦TかつT≦Tの関係を満たし、さらに、樹脂シートが600℃以下において99重量%以上熱分解するため、凹部の底部に配置された導体部および導体部以外の部位に異常は見られず、分解後の残渣(カーボン)のない良好な焼成体を得ることができた。 From Table 2, in Examples 1 to 9, the 80% weight reduction temperature of the resin sheet is T a ° C., the 20% weight reduction temperature of the resin binder contained in the conductor paste is T b ° C., and the ceramic filling layer in contact with the resin sheet. Satisfying the relationship of T a ≦ T b and T a ≦ T c when the 20% weight reduction temperature of the resin binder contained in the resin binder is T c ° C., and the resin sheet has a heat of 99 wt% or higher at 600 ° C. or lower. As a result of decomposition, no abnormalities were found in the conductor portion and the portion other than the conductor portion arranged at the bottom of the concave portion, and a good fired body without residue (carbon) after decomposition could be obtained.

これに対して、比較例1、3、4、5、7、8では、T>TかつT>Tであるため、導体部およびセラミック充填層中の樹脂バインダーが熱分解に伴って減少することで強度が下がった後に、遅れて樹脂シートが熱分解を開始し、導体部および樹脂シートと接触するセラミック充填層が侵食破壊されて表面状態が荒れ、凹部の底部反りがやや高めとなった。また、導体部の一部が溶解したため断線率が上昇した。また、貫通孔の底部に樹脂シートの熱分解残渣による炭化物が残った。 On the other hand, in Comparative Examples 1, 3, 4, 5, 7, and 8, since T a > T b and T a > T c , the resin binder in the conductor portion and the ceramic packed layer is accompanied by thermal decomposition. After the strength decreases due to the decrease, the resin sheet begins to thermally decompose with a delay, and the ceramic filling layer that contacts the conductor part and the resin sheet is eroded and destroyed, the surface condition is roughened, and the bottom warp of the recess is slightly increased. It became. Moreover, since a part of conductor part melt | dissolved, the disconnection rate rose. Moreover, the carbide | carbonized_material by the thermal decomposition residue of the resin sheet remained in the bottom part of the through-hole.

比較例2、6では、T≦Tの関係を満たす一方、T>Tであるため、導体部には異常は見られなかったが、セラミック充填層中の樹脂バインダーが熱分解に伴って減少することで強度が下がった後に、遅れて樹脂シートが熱分解を開始し、樹脂シートと接触するセラミック充填層が侵食破壊されて表面状態が荒れたため、凹部の底部反りがやや高めとなった。また、貫通孔の底部に樹脂シートの熱分解残渣による炭化物が残った。 In Comparative Examples 2 and 6, while satisfying the relationship of T a ≦ T b , since T a > T c , no abnormality was observed in the conductor portion, but the resin binder in the ceramic packed layer was thermally decomposed. After the strength decreased due to the decrease, the resin sheet started to thermally decompose with a delay, and the ceramic filling layer in contact with the resin sheet was eroded and destroyed, and the surface state was roughened. became. Moreover, the carbide | carbonized_material by the thermal decomposition residue of the resin sheet remained in the bottom part of the through-hole.

また、実施例1〜9および比較例1〜8,10では、樹脂シートを嵌め込んだ状態でグリーンシートを加圧し積層したので、凹部の底部分の膨らみの反り最大値は低く抑えられたうえ、セラミック層間の密着不良は見られなかったが、比較例9では、樹脂シートを用いなかったため、凹部の反り最大値は高くなった。また、セラミック層間の密着不良も観察された。   In Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8 and 10, since the green sheet was pressed and laminated in a state where the resin sheet was fitted, the maximum bulge warp at the bottom of the recess was kept low. Although no adhesion failure was observed between the ceramic layers, in Comparative Example 9, since the resin sheet was not used, the maximum value of the warpage of the recesses was high. Also, poor adhesion between the ceramic layers was observed.

比較例5では、tanδ>tanδであったため、加圧時に弾性的挙動がより支配的であるセラミック充填層側から隣接する粘性的挙動がより支配的である導体部側へ応力が働き、結果として導体部に変形が観察された。また、樹脂シートの熱分解の影響で導体部が侵食破壊された影響も加わったため、断線率が大幅に上昇した。 In Comparative Example 5, since tan δ b > tan δ c , stress acts from the ceramic packed layer side where the elastic behavior is more dominant at the time of pressurization to the conductor portion side where the adjacent viscous behavior is more dominant, As a result, deformation was observed in the conductor portion. In addition, since the conductor part was eroded and destroyed due to the thermal decomposition of the resin sheet, the disconnection rate increased significantly.

比較例10では、セラミック充填層を形成しなかったため、約25μmである内部配線の高さに起因する段差を、積層時においてグリーンシートの塑性変形のみで打ち消すことが出来なかった結果として、セラミック層間の密着不良が観察された。   In Comparative Example 10, since the ceramic filling layer was not formed, the level difference caused by the height of the internal wiring of about 25 μm could not be canceled by the plastic deformation of the green sheet at the time of lamination. Inadequate adhesion was observed.

(実施例10〜18)凹部を有しないセラミック多層配線基板
[1.グリーンシートの準備]
SiO2、Al23、CaO、ZnO、B23からなるガラスセラミック原料粉末100質量部に対して、表3に示す樹脂バインダーを11質量部、可塑剤としてフタル酸ジブチルを5質量部添加し、トルエンを有機溶剤としてボールミルにより36時間混合しスラリーを調整した。得られたスラリーを用いてドクターブレード法により成形し、乾燥して厚さ0.3mmのグリーンシートを作製した。次に、このグリーンシートに、直径が200μmのスルーホールをパンチングで形成した。
(Examples 10 to 18) Ceramic multilayer wiring board having no recess [1. Preparation of green sheet]
11 parts by mass of the resin binder shown in Table 3 and 5 parts by mass of dibutyl phthalate as a plasticizer with respect to 100 parts by mass of the glass ceramic raw material powder composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, ZnO, B 2 O 3 Then, toluene was mixed as an organic solvent by a ball mill for 36 hours to prepare a slurry. The obtained slurry was molded by a doctor blade method and dried to produce a green sheet having a thickness of 0.3 mm. Next, a through hole having a diameter of 200 μm was formed in the green sheet by punching.

続いて、下記スルーホール充填用導体ペーストを、グリーンシートに形成されたスルーホールにスクリーン印刷法によって充填した。次に、下記配線用導体ペーストを用いてスクリーン印刷法によって、それぞれ膜厚25μm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た。   Subsequently, the through-hole filling conductor paste described below was filled into the through-hole formed in the green sheet by a screen printing method. Next, a wiring pattern having a film thickness of 25 μm was printed and applied by screen printing using the following conductive paste for wiring, followed by drying at 80 ° C. for 1 hour using a hot air drying furnace to form a metallized wiring. .

次に、SiO2、Al23、CaO、ZnO、B23からなるガラスセラミック原料粉末100重量部に対して、表1に示す樹脂バインダー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樹脂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充填層用のペーストを調製し、導体部が形成されない領域にスクリーン印刷することによってセラミック充填層E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。 Next, 100 parts by weight of glass ceramic raw material powder composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, ZnO, and B 2 O 3 is mixed with 5 parts by weight of a resin binder shown in Table 1, terpineol and butyl carbitol acetate. 20 parts by weight of a solvent and 20 parts by weight of a phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) were added, and these were stirred and mixed. Then, a ceramic filler layer paste is prepared by mixing with a three-roll mill until there is no aggregate of ceramic powder and resin binders, and a ceramic filler layer E is formed by screen printing in an area where no conductor part is formed. Then, it was dried at 80 ° C. for 1 hour using a warm air drying furnace to produce a green sheet.

[2.導体ペーストの作製]
2−1)スルーホール充填用導体ペースト(ビア導体形成用)
Cu粉体100質量部に対し、表3に示す樹脂バインダー2重量部、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4重量部、フタル酸エステル系の可塑剤(DOP,DBPの混合物)を2重量部添加し、これらを攪拌して混合した。その後、Cu粉体および樹脂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導体ペーストを調製した。
[2. Preparation of conductor paste]
2-1) Through-hole filling conductor paste (for via conductor formation)
100 parts by mass of Cu powder 2 parts by weight of resin binder shown in Table 3, 4 parts by weight of mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate, 2 parts by weight of phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) A portion was added, and these were stirred and mixed. Thereafter, a conductor paste was prepared by mixing with a three-roll mill until there was no aggregate of Cu powder and resin binders.

2−2)配線用導体ペースト
Cu粉体100質量部に対し、表3に示す樹脂バインダー(ビア導体部と共通のものを使用)3重量部、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10重量部、フタル酸エステル系の可塑剤(DOP,DBPの混合物)を10重量部添加し、これらを攪拌して混合した。その後、Cu粉体および樹脂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導体ペーストを調製した。
2-2) Conductor paste for wiring 100 parts by weight of Cu powder 3 parts by weight of resin binder (used in common with via conductor part) shown in Table 3 and 10 parts by weight of mixed solvent of terpineol and butyl carbitol acetate 10 parts by weight of a phthalate ester plasticizer (mixture of DOP and DBP) was added, and these were stirred and mixed. Thereafter, a conductor paste was prepared by mixing with a three-roll mill until there was no aggregate of Cu powder and resin binders.

[3.樹脂シートの作製]
架橋イソブチルメタクリレートの樹脂ビーズ100重量部に対して、樹脂バインダーとしてイソブチルメタクリレート55重量部、DOP5重量部、ポリエチレングリコール5重量部、メチルイソブチルケトン150重量部を加えた組成物を混合してスラリーとした。
[3. Preparation of resin sheet]
A composition obtained by adding 55 parts by weight of isobutyl methacrylate, 5 parts by weight of DOP, 5 parts by weight of polyethylene glycol, and 150 parts by weight of methyl isobutyl ketone as a resin binder to 100 parts by weight of resin beads of crosslinked isobutyl methacrylate was mixed to form a slurry. .

このスラリーを用いてドクターブレード法により成形し、乾燥して厚さ300μmの樹脂シート2を作製した。   The slurry was molded by the doctor blade method and dried to prepare a resin sheet 2 having a thickness of 300 μm.

[4.凹部を有しないセラミック多層配線基板の作製]
上記導体ペーストで配線パターンおよびスルーホールを形成したグリーンシート25、26に、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て4.9×10Paの圧力で加圧し積層することにより、2枚のグリーンシートを一体化する際、最表層部のグリーンシート25の上に樹脂シート2を載置して、導体部を有するグリーンシート積層体を作製した。次いで、この積層体を、Al23系セッターに載置して窒素−水素−水蒸気の混合雰囲気焼成炉内にて、樹脂シート2の80%重量減少温度T℃付近である310℃で3時間保持して十分に樹脂シートの除去を行った後、セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃および導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度領域である850℃で3時間保持してさらに脱バインダーを行い、続けて950〜1000℃で焼成した。
[4. Fabrication of ceramic multilayer wiring board having no recesses]
An adhesive made of an acrylic resin, a solvent, and a phthalate ester plasticizer is applied to the green sheets 25 and 26 in which the wiring patterns and through holes are formed with the above-mentioned conductor paste, and is applied at a pressure of 4.9 × 10 6 Pa. When the two green sheets were integrated by pressing and laminating, the resin sheet 2 was placed on the green sheet 25 of the outermost layer portion to produce a green sheet laminate having a conductor portion. Then, the laminated body was placed on the Al 2 O 3 based setter nitrogen - hydrogen - a mixed atmosphere firing furnace of steam, at 310 ° C. is about 80% weight loss temperature T a ° C. of the resin sheet 2 After sufficiently removing the resin sheet by holding for 3 hours, the resin binder contained in the ceramic filler layer has a 20% weight reduction temperature T c ° C and the resin binder contained in the conductor paste has a 20% weight reduction temperature T b ° C. The binder was further removed by holding at 850 ° C., which is a temperature region exceeding 3 hours, and then baked at 950 to 1000 ° C.

(比較例11〜18)
実施例10〜18におけるグリーンシートの樹脂バインダー、導体ペーストの樹脂バインダーを表1に示すものを使用し、樹脂シートの樹脂バインダーとしてエチルセルロースを使用する以外は、実施例10〜18と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。なお、焼成は350℃で3時間保持して十分に樹脂シートの脱バインダー工程を行った後、850℃で3時間保持してさらに脱バインダーを行い、続けて950〜1000℃で行った。
(Comparative Examples 11-18)
In the same manner as in Examples 10 to 18 except that the green sheet resin binder and conductor paste resin binder shown in Table 1 were used in Examples 10 to 18 and ethyl cellulose was used as the resin binder of the resin sheet. A multilayer wiring board was produced. In addition, baking was hold | maintained at 350 degreeC for 3 hours, and after performing the binder removal process of a resin sheet fully, it hold | maintained at 850 degreeC for 3 hours, and further debindered, and was continuously performed at 950-1000 degreeC.

(比較例19)
樹脂シート2を載置しない以外は実施例10〜18と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。
(Comparative Example 19)
A ceramic multilayer wiring board was produced in the same manner as in Examples 10 to 18 except that the resin sheet 2 was not placed.

(比較例20)
セラミック充填層を形成しない以外は実施例10〜18と同様にしてセラミック多層配線基板を作製した。
(Comparative Example 20)
A ceramic multilayer wiring board was produced in the same manner as in Examples 10 to 18 except that the ceramic filling layer was not formed.

表3に実施例10〜18および比較例11〜20で使用したグリーンシート、導体ペーストおよび樹脂シートの各樹脂バインダー成分とその熱重量示差熱分析結果を示す。なお、熱重量示差熱分析は、N雰囲気中、昇温速度10℃/分で600℃まで熱重量示差熱分析(TG/DTA)を差動型高温熱天秤(理学電機(株)製「TG8120」)で行った。また、セラミック充填層および導体部の(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)を用いて、実施例1〜9と同様の測定を行った。

Figure 2005243854
Table 3 shows the resin binder components of the green sheets, conductor pastes, and resin sheets used in Examples 10 to 18 and Comparative Examples 11 to 20, and their thermogravimetric differential thermal analysis results. The thermogravimetric differential thermal analysis is performed by performing differential thermogravimetric differential thermal analysis (TG / DTA) up to 600 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a N 2 atmosphere (manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.). TG8120 "). In addition, for the measurement of tan δ represented by (loss elastic modulus) / (storage elastic modulus) of the ceramic filler layer and the conductor part, a rheology measuring device (model: MCR300, manufactured by PHYSICA) was used. The same measurement as in No. 9 was performed.
Figure 2005243854

表4に得られたセラミック多層配線基板の評価結果を示す。まず、最表層にある導体部の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、異常の有無を確認した。さらに、最表層の配線の高さを高速三次元形状測定システムで計測した。また、導体部の導通テストを行い、断線の有無を確認して不良率を求めた。一方、樹脂シートと接触するセラミック充填層の表面状態を走査型電子顕微鏡で観察し、異常の有無を確認した。最後に、セラミック多層配線基板を切断して層間密着不良の有無を走査型電子顕微鏡で観察した。

Figure 2005243854
Table 4 shows the evaluation results of the ceramic multilayer wiring board obtained. First, the state of the conductor portion on the outermost layer was observed with a scanning electron microscope to confirm the presence or absence of abnormality. Furthermore, the height of the outermost layer wiring was measured with a high-speed three-dimensional shape measurement system. Moreover, the continuity test of the conductor part was performed, the presence or absence of a disconnection was confirmed, and the defect rate was calculated | required. On the other hand, the surface state of the ceramic packed layer in contact with the resin sheet was observed with a scanning electron microscope to confirm the presence or absence of abnormality. Finally, the ceramic multilayer wiring board was cut, and the presence or absence of interlayer adhesion failure was observed with a scanning electron microscope.
Figure 2005243854

表4より、実施例10〜18では、T≦TかつT≦Tの関係を満たし、さらに、樹脂シートが600℃以下において99重量%以上熱分解するため、最表層に配置された導体部および樹脂シートと接触するセラミック充填層に異常は見られず、分解後の残渣(カーボン)のない良好な焼成体を得ることができた。 From Table 4, in Examples 10 to 18, satisfies the relationship T aT b and T aT c, further, the resin sheet is thermally decomposed above 99 wt% at 600 ° C. or less, are arranged as the outermost layer No abnormalities were found in the ceramic filler layer in contact with the conductor part and the resin sheet, and a good fired body without residue (carbon) after decomposition could be obtained.

これに対して、比較例11、13、14、15、17、18では、T>TかつT>Tであるため、導体部およびセラミック充填層中の樹脂バインダーが熱分解に伴って減少することで強度が下がった後に、遅れて樹脂シートが熱分解を開始し、導体部および樹脂シートと接触するセラミック充填層が侵食破壊された。また、導体部の一部が溶解したため断線率が上昇した。最表層部には樹脂シートの熱分解残渣による炭化物が残った。 On the other hand, in Comparative Examples 11, 13, 14, 15, 17, and 18, since T a > T b and T a > T c , the resin binder in the conductor portion and the ceramic packed layer is accompanied by thermal decomposition. After the strength decreased due to the decrease, the resin sheet started to thermally decompose with a delay, and the ceramic filler layer in contact with the conductor portion and the resin sheet was eroded and destroyed. Moreover, since a part of conductor part melt | dissolved, the disconnection rate rose. In the outermost layer portion, carbides due to the thermal decomposition residue of the resin sheet remained.

比較例12、16では、T≦Tの関係を満たす一方、T>Tであるため、導体部には異常は見られなかったが、セラミック充填層中の樹脂バインダーが熱分解に伴って減少することで強度が下がった後に、遅れて樹脂シートが熱分解を開始し、樹脂シートと接触するセラミック充填層が侵食破壊された。また、最表層部に樹脂シートの熱分解残渣による炭化物が残った。 In Comparative Examples 12 and 16, while satisfying the relationship of T a ≦ T b , since T a > T c , no abnormality was observed in the conductor portion, but the resin binder in the ceramic packed layer was thermally decomposed. After the strength decreased due to the decrease, the resin sheet started to thermally decompose with a delay, and the ceramic packed layer in contact with the resin sheet was eroded and destroyed. Moreover, the carbide | carbonized_material by the thermal decomposition residue of a resin sheet remained in the outermost layer part.

また、実施例10〜18および比較例11〜18,20では、樹脂シートを最表層部に載置した状態でグリーンシートを加圧し積層したので、最表層部の導体部は保護されたため、配線の高さは25μm前後であったが、比較例19では、樹脂シートを用いなかったため、最表層部の配線は加圧時に圧縮変形を受けたため、配線高さはやや低くなった。   In Examples 10 to 18 and Comparative Examples 11 to 18 and 20, since the green sheet was pressed and laminated in a state where the resin sheet was placed on the outermost layer part, the conductor part of the outermost layer part was protected. However, in Comparative Example 19, since the resin sheet was not used, the wiring of the outermost layer part was subjected to compression deformation at the time of pressurization, and thus the wiring height was slightly lowered.

比較例15では、tanδ>tanδであったため、加圧時に弾性的挙動がより支配的であるセラミック充填層側から隣接する粘性的挙動がより支配的である導体部側へ応力が働き、結果として導体部に変形が観察された。また、樹脂シートの熱分解の影響で導体部が侵食破壊された影響も加わったため、断線率が大幅に上昇した。 In Comparative Example 15, since tan δ b > tan δ c , the stress acts from the ceramic packed layer side where the elastic behavior is more dominant at the time of pressurization to the conductor portion side where the adjacent viscous behavior is more dominant, As a result, deformation was observed in the conductor portion. In addition, since the conductor part was eroded and destroyed due to the thermal decomposition of the resin sheet, the disconnection rate increased significantly.

比較例20では、セラミック充填層を形成しなかったため、約25μmである内部配線の高さに起因する段差を、積層時においてグリーンシートの塑性変形のみで打ち消すことが出来なかった結果として、セラミック層間の密着不良が観察された。   In Comparative Example 20, since the ceramic filling layer was not formed, the step caused by the height of the internal wiring of about 25 μm could not be canceled by the plastic deformation of the green sheet at the time of lamination. Inadequate adhesion was observed.

(a)〜(f)は本発明のセラミック多層配線基板となる樹脂シートが嵌め込まれたグリーンシートの作製方法を説明する各工程図である。(A)-(f) is each process drawing explaining the preparation methods of the green sheet in which the resin sheet used as the ceramic multilayer wiring board of this invention was engage | inserted. (a)〜(c)は本発明の凹部を有するセラミック多層配線基板の製造方法を説明する各工程図である。(A)-(c) is each process drawing explaining the manufacturing method of the ceramic multilayer wiring board which has a recessed part of this invention. (a),(b)は従来の凹部を有するセラミック多層配線基板の製造方法を説明する各工程図である。(A), (b) is each process drawing explaining the manufacturing method of the ceramic multilayer wiring board which has the conventional recessed part. (a)〜(d)は本発明の凹部を有しないセラミック多層配線基板の製造方法を説明する各工程図である。(A)-(d) is each process drawing explaining the manufacturing method of the ceramic multilayer wiring board which does not have a recessed part of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:セラミックグリーンシート
2:樹脂シート
2a:樹脂シート
3:貫通孔
4:上金型
5:開口
6:下金型
7:凹部
8:配線導体層
9:ビア導体
A,A1,A2:セラミックグリーンシート
B1,B2,B3:セラミックグリーンシート
C:セラミックグリーンシート積層体
D:セラミック多層配線基板
E:セラミック充填層
20:貫通穴
21a,21b:セラミックグリーンシート
21c,21d,21e:セラミックグリーンシート
22:凹部
23:セラミック多層配線基板
24:層間剥離(デラミネーション)
25,26:セラミックグリーンシート
27:セラミック多層配線基板
1: Ceramic green sheet 2: Resin sheet 2a: Resin sheet 3: Through hole 4: Upper mold 5: Opening 6: Lower mold 7: Recess 8: Wiring conductor layer 9: Via conductors A, A1, A2: Ceramic green Sheet B1, B2, B3: Ceramic green sheet C: Ceramic green sheet laminate D: Ceramic multilayer wiring board E: Ceramic filling layer 20: Through holes 21a, 21b: Ceramic green sheets 21c, 21d, 21e: Ceramic green sheet 22: Recess 23: Ceramic multilayer wiring board 24: Delamination (delamination)
25, 26: Ceramic green sheet 27: Ceramic multilayer wiring board

Claims (6)

導体ペーストを用いて導体部を形成したセラミックグリーンシートを複数枚積層して一体化し焼成して成るセラミック多層配線基板を製造するに際して、前記セラミックグリーンシートの表面に導体部を形成するとともに該導体部が形成されていない部位に前記セラミックグリーンシートと同じセラミック成分を含んだセラミック充填層を形成する工程と、前記セラミックグリーンシート上に樹脂シートを載置する工程と、前記セラミックグリーンシートを複数枚積層する工程と、焼成中に前記樹脂シートを熱分解させて除去する工程とを含み、前記樹脂シートの80%重量減少温度をT℃、前記導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃、前記セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度をT℃としたときに、T≦TかつT≦Tの関係を満たす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 green sheets each having a conductor portion formed using a conductor paste, and firing them, the conductor portion is formed on the surface of the ceramic green sheet and the conductor portion Forming a ceramic filling layer containing the same ceramic component as the ceramic green sheet, a step of placing a resin sheet on the ceramic green sheet, and laminating a plurality of the ceramic green sheets And a step of thermally decomposing and removing the resin sheet during firing, the 80% weight reduction temperature of the resin sheet is T a ° C, and the resin binder contained in the conductor paste is 20% weight reduction temperature Tb C, 20% weight reduction of resin binder contained in the ceramic packed layer A method for producing a ceramic multilayer wiring board, wherein the relationship of T a ≦ T b and T a ≦ T c is satisfied when the temperature is T c ° C. 前記樹脂シートは600℃において99重量%以上熱分解することを特徴とする請求項1記載のセラミック多層配線基板の製造方法。 The method for producing a ceramic multilayer wiring board according to claim 1, wherein the resin sheet is thermally decomposed at 99% by weight or more at 600 ° C. 前記樹脂シートは、樹脂ビーズと、樹脂バインダーと、可塑剤および滑剤の少なくとも一方とを含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載のセラミック多層配線基板の製造方法。 3. The method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board according to claim 1, wherein the resin sheet includes resin beads, a resin binder, and at least one of a plasticizer and a lubricant. 焼成中に前記樹脂シートの80%重量減少温度T℃を所定時間維持して前記樹脂シートを熱分解させて除去する工程と、前記セラミック充填層に含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度を所定時間維持する工程と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多層配線基板の製造方法。 A step of thermally decomposing and removing the resin sheet while maintaining an 80% weight reduction temperature T a ° C of the resin sheet for a predetermined time during firing, and a 20% weight reduction temperature T of the resin binder contained in the ceramic packed layer The method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board according to claim 1, further comprising a step of maintaining a temperature exceeding c ° C. for a predetermined time. 焼成中に前記導体ペーストに含まれる樹脂バインダーの20%重量減少温度T℃を超える温度を所定時間維持する工程を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のセラミック多層配線基板の製造方法。 The ceramic according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of maintaining a temperature exceeding a 20% weight reduction temperature T b ° C of the resin binder included in the conductor paste for a predetermined time during firing. A method for manufacturing a multilayer wiring board. 前記導体ペーストを印刷後に乾燥させたものの(損失弾性率)/(貯蔵弾性率)で表される損失正接tanδをtanδ、前記セラミック充填層を印刷後に乾燥させたもののtanδをtanδとしたときに、tanδ≦tanδの関係を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のセラミック多層配線基板の製造方法。 When the although the conductive paste was dried after printing (loss modulus) / loss tangent tan [delta represented by (storage modulus) tan [delta b, the tan [delta but dried after printing the ceramic filling layer was tan [delta c The method for producing a ceramic multilayer wiring board according to claim 1, wherein the relationship of tan δ b ≦ tan δ c is satisfied.
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