JP2006114808A

JP2006114808A - セラミック多層基板の製造方法

Info

Publication number: JP2006114808A
Application number: JP2004302605A
Authority: JP
Inventors: Kazuiku Kunimura; 和郁国村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】セラミック多層基板のビア充填の工程の生産コストを下げる。
【解決手段】プラスチックフィルム上にグリーンシートを形成するグリーンシート複合体を準備する第１の工程と、前記グリーンシート複合体の所定の位置にビア孔を形成する第２の工程と、セラミック多層基板の全てのビア孔に対応した開口部を持つビア導体充填用製版を用いて前記ビア孔に導体ペーストを充填する第３の工程と、前記グリーンシート複合体の表面に所定の回路配線を形成する第４の工程と、前記グリーンシート複合体から前記プラスチックフィルムを剥離する第５の工程と、前記グリーンシートを複数枚積層し、その上下に前記グリーンシートの焼成温度では焼結しない収縮抑制シートを積層した積層体を形成する第６の工程と、前記積層体を焼成した後、前記収縮抑制シートを除去する第７の工程とからなるセラミック多層基板の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミック多層基板に使用するグリーンシートのビア孔へ導体ペーストを充填する製造方法に関するものである。

以下、従来のビア孔への導体充填の方法について、３層のグリーンシートから構成されるグリーンシート積層体を例に取り説明する。図２ａは、グリーンシートのビア充填の様子を示す図であり、図２ｂ、図２ｃは、すでに充填されたビアを持つ他のグリーンシートを示す。図２ａにおいて、６ａは、グリーンシート２上の充填すべきビア孔１４と同一位置に配置された貫通孔１３を持つ充填用製版であり、樹脂フィルムから構成されている。ビアへの導体ペーストの充填は、充填用製版６ａの貫通孔１３がグリーンシート１の充填すべきビア孔１４と一致するように、充填用製版６ａをグリーンシート１上に位置させ、スキージ１２を用いて導体ペースト５を、充填用製版６ａを通してビア孔１４に充填する。この充填用製版は、図２ｂおよび図２ｃの６ｂおよび６ｃに示すように、各グリーンシートに合わせ、それぞれ必要であるが、柔らかい樹脂フィルムなので、グリーンシートにビア孔を形成する工程と同じ工程にて行える利点がある（特許文献１）。

また、専用製版を必要としない方法として図３に示すように、スキージ１２を額縁状のスクリーンマスク６の縁を移動するようにして、導体ペースト５を、直接ビア孔１４を開けたプラスチックフィルム２付きグリーンシート１をフィルム２側より印刷する。このようにしてビア孔１４への導体ペーストの充填を行う方法が知られている（特許文献２）。
特開平５−１１０２４９号公報特開平５−９０７５１号公報

しかしながら上記特許文献１の製造方法では、層数に対応した充填用製版を作成しなければならず、積層枚数が増える毎に充填用製版を用意する必要があった。また、その管理も煩瑣である。さらに、グリーンシートの層を変更するたびに充填用製版を取り替えるため、その都度、位置合わせなどの条件だしを行う必要があり、生産性の低下を招いていた。

また、特許文献２の製造方法では、専用の充填用製版を必要としないので、特許文献１の課題は解決できる。しかし、この方法ではグリーンシート中央部と額縁状のスクリーンマスク付近であるグリーンシート周辺部ではスキージによる押し込み圧が異なるため、均一なビア充填ができない。また、フィルム上に余分な導体ペーストを多量に印刷してしまうため、廃棄ペーストの方が充填するペーストよりもはるかに多いという課題もあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、１つの充填用製版で、グリーンシート上の設けられたビア孔の位置によらず均一な充填を行え、かつ、廃棄するビア導体ペーストを最小限に抑えることに出来る導体充填の製造方法を提供するものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、複数枚のグリーンシートを積層してセラミック多層基板を作成するセラミック多層基板の製造方法において、プラスチックフィルム上にグリーンシートを形成するグリーンシート複合体を準備する第１の工程と前記グリーンシート複合体の所定の位置にビア孔を形成する第２の工程と前記セラミック多層基板の全てのビア孔に対応した開口部を持つビア導体充填用製版を用いて前記ビア孔に導体ペーストを充填する第３の工程と前記グリーンシート複合体の表面に所定の回路配線を形成する第４の工程と前記グリーンシート複合体から前記プラスチックフィルムを剥離する第５の工程と前記グリーンシートを複数枚積層し、その上下に前記グリーンシートの焼成温度では焼結しない収縮抑制シートを積層した積層体を形成する第６の工程と、前記積層体を焼成した後、前記収縮抑制シートを除去する第７の工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、グリーンシートのビア導体充填印刷後フィルムに付着して廃棄しなければならなかったビア導体ペーストを最小限にとどめた上で、ビア孔へ導体を充填する際に用いられる製版の数を削減することができ、生産コストを削減できる。また、製版の切り替え数が減ることにより生産性を上げることができる。さらに製版数が減少することにより、製版管理が容易になる。

以下、本発明の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

図１に本発明の実施例として、グリーンシートを３枚積層して３層のセラミック多層基板を作成する工程を示す。上側のグリーンシートから順番に1層目、２層目、３層目を示している。図１ａは、第１の工程を示す。ＰＰＳフィルムのようなプラスチックフィルム２上にグリーンシート１を形成してグリーンシート複合体３を作成し、所定の大きさに裁断する。

図１ｂ、は第２の工程であり第１の工程の後、各グリーンシート所定の位置にビア孔４を形成する。具体的に、孔あけ加工はＮＣパンチ機を用いプラスチックフィルム２も同時に貫通孔を形成した。また、ビア孔はφ＝０．１〜０．２ｍｍにて作成した。

図１ｃは、第３の工程であり、第２の工程後ビア孔４に導体ペースト５を充填する。図示していないが、ビア導体を充填する際には、グリーンシートを上下に気孔が貫通した多孔質板上に置き、下から真空吸引することで、ビア導体をビア孔に充填する。このとき用いる充填用製版６は、ビア充填を行うグリーンシートのビア孔に対応する開口部７（充填するための開口部）以外にも、全ての層のグリーンシートのビア孔に対応した開口部８（充填しなくてもよい開口部）を有している。従って、以下に説明するように、１枚の充填用製版で複数枚のグリーンシートのビア充填が出来る。図１ｃでは、１枚の充填用製版で全ての層のビア充填する方法を示している。図で示しているように、同一充填用製版であっても、グリーンシートによっては、充填するための開口部７と、充填しなくてもよい開口部８は異なる。しかしながら、導体ペーストを印刷する方向はフィルム側より行うので、真空吸引により開口部７からビア孔への導体ペーストを充填することが出来、また、開口部８より余分に印刷されフィルム上に残ったビアペーストは、フィルム剥離時に同時に削除されるので、グリーンシート上には余分なペーストは残らない。本実施例では、充填用製版は、板厚が０．１ｍｍのメタルマスクを用い、開口部のサイズはφ＝０．２ｍｍ〜０．５ｍｍにて行った。またビア導体はＡｇ／Ｐｄを主成分とする導体ペーストを用いた。

図１ｄは、第４の工程であり、第３の工程後グリーンシート上に回路配線パターン９を印刷した。具体的にはスクリーン印刷により行い、配線導体はＡｇ系導体ペーストを用いた。

図１ｅは、第５の工程であり、第４の工程後積層する前にグリーンシート１よりプラスチックフィルム２を剥離する。

図１ｆは、第６の工程であり、第５の工程後グリーンシート１を複数枚積層し、その上下にグリーンシート１の焼成温度では焼結しない収縮抑制シート１０を積層して積層体１１を形成する。一般に収縮抑制シート１０にはアルミナ粉末が用いられる。また積層体１１は８５℃の温度をかけ、１５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で２分プレスを行い作成する。

図１ｇは、第７の工程であり、第６の工程後積層体１１を焼成した。詳細には３５０℃〜７００℃の温度を２時間保つ脱バインダー工程を経た後、約９００℃の温度を１５分間加える焼成工程を行う。この焼成工程終了後、収縮抑制シート１０を除去し、セラミック多層基板を作成する。この収縮抑制シート１０の除去には液体ホーニング装置を用いて除去した。

本発明にかかるセラミック多層基板の製造方法は、グリーンシート上のビア孔への導体充填方法に関するもので、生産性の向上、生産コストの低減、製版管理の低減を図ることができる。

実施例１におけるセラミック基板の製造法を示す図ビア充填工程の第１の従来技術を示す図ビア充填工程の第２の従来技術を示す図

符号の説明

１グリーンシート
２プラスチックフィルム
３グリーンシート複合体
４ビア孔
５導体ペースト
６スクリーンマスク
６ａ、６ｂ、６ｃ充填用製版
７充填するための開口部
８充填しなくてもよい開口部
９回路配線パターン
１０収縮抑制シート
１１積層体
１２スキージ
１３貫通孔
１４ビア孔

Claims

複数枚のグリーンシートを積層してセラミック多層基板を作成するセラミック多層基板の製造方法において、
プラスチックフィルム上にグリーンシートを形成するグリーンシート複合体を準備する第１の工程と
前記グリーンシート複合体の所定の位置にビア孔を形成する第２の工程と
前記セラミック多層基板の全てのビア孔に対応した開口部を持つビア導体充填用製版を用いて前記ビア孔に導体ペーストを充填する第３の工程と
前記グリーンシート複合体の表面に所定の回路配線を形成する第４の工程と
前記グリーンシート複合体から前記プラスチックフィルムを剥離する第５の工程と
前記グリーンシートを複数枚積層し、その上下に前記グリーンシートの焼成温度では焼結しない収縮抑制シートを積層した積層体を形成する第６の工程と、
前記積層体を焼成した後、前記収縮抑制シートを除去する第７の工程と、
からなるセラミック多層基板の製造方法。
前記第３の工程において、ビア導体の充填を前記プラスチックフィルム側から行うことを特徴とする請求項１に記載のセラミック多層基板の製造方法。