JP2009094202A - Manufacturing method of ceramic wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メタライズペーストが印刷されたセラミックよりなるグリーンシートを焼成してなるセラミック配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic wiring board formed by firing a green sheet made of ceramic on which a metallized paste is printed.
従来より、この種のものとしてセラミック積層配線基板が提案されている。その製造方法は、一般に、一面にメタライズペーストよりなるメタライズペースト層が印刷された複数のセラミックグリーンシートを積層し、この積層体を焼成するものである。これにより、各メタライズペースト層は、セラミック積層配線基板における表層および内層の配線を構成する。 Conventionally, a ceramic multilayer wiring board has been proposed as this type. In the manufacturing method, generally, a plurality of ceramic green sheets having a metallized paste layer made of metallized paste printed on one surface are laminated, and the laminate is fired. Thereby, each metallized paste layer constitutes the surface layer and inner layer wirings in the ceramic laminated wiring board.
ここで、このような製造方法においては、メタライズペースト層とグリーンシートを構成するセラミックとで、焼成時の収縮量が異なるために、焼成時にはグリーンシートに反りが発生する。 Here, in such a manufacturing method, since the amount of shrinkage at the time of firing differs between the metallized paste layer and the ceramic constituting the green sheet, the green sheet warps during firing.
この反りを低減するために、従来では、焼成炉の構成を工夫して焼成を行う方法(特許文献1参照)、グリーンシートの材質変更により反りを低減する方法(特許文献2参照)、グリーンシートの四隅を切り欠き形状とする方法(特許文献3参照)などが提案されている。
しかしながら、上記各特許文献に記載されている方法では、焼成方法の変更、グリーンシート材質の変更、グリーンシートの形状変更といった制約を伴う。そこで、本発明者はメタライズペースト層の印刷方法に着目することとし、上記制約にとらわれない解決手法を探ることとした。 However, the methods described in the above-mentioned patent documents involve restrictions such as a change in the firing method, a change in the green sheet material, and a change in the shape of the green sheet. Therefore, the present inventor decided to pay attention to the printing method of the metallized paste layer, and to search for a solution technique that is not bound by the above-mentioned restrictions.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、一面にメタライズペーストよりなるメタライズペースト層が印刷されたセラミックよりなるグリーンシートを焼成してなるセラミック配線基板の製造方法において、メタライズペースト層の印刷方法を工夫することにより、メタライズペースト層とグリーンシートとの焼成時の収縮量の差によって焼成時に発生するグリーンシートの反りを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a method for manufacturing a ceramic wiring substrate obtained by firing a green sheet made of ceramic on which a metallized paste layer made of metallized paste is printed, By devising the printing method, the object is to reduce the warpage of the green sheet that occurs during firing due to the difference in shrinkage between the metallized paste layer and the green sheet during firing.
一般に反りにおいてはシート中央部の変形が最大となることから、特に、セラミックグリーンシートにおける中央部にてメタライズペースト層とセラミックとの焼成時の収縮量の差を小さくすることに着目し、本発明を創出するに至った。 In general, since the deformation at the center of the sheet is the largest in the warp, the present invention pays particular attention to reducing the difference in shrinkage during firing of the metallized paste layer and the ceramic at the center of the ceramic green sheet. It came to create.
本発明は、グリーンシート(11a〜13a)の一面のうち中央部に印刷されるメタライズペースト層(15a)の方が、当該中央部の外側に印刷されるメタライズペースト層(15a)よりも薄くなるように、メタライズペースト層(15a)の厚さを面内で変えて印刷を行うことを、第1の特徴とする。 In the present invention, the metallized paste layer (15a) printed on the central part of one surface of the green sheets (11a to 13a) is thinner than the metallized paste layer (15a) printed on the outside of the central part. As described above, the first feature is to perform printing while changing the thickness of the metallized paste layer (15a) in the plane.
それによれば、グリーンシート(11a〜13a)の一面のうち中央部に位置するメタライズペースト層(15a)の方が、その外側に位置するメタライズペースト層(15a)よりも薄いから、当該グリーンシート(11a〜13a)の中央部の方がその外側よりも、メタライズペースト層(15a)とセラミックとの焼成時の収縮量の差が小さくなる。そのため、当該収縮量の差によって焼成時に発生するグリーンシートの反りを低減することができる。 According to this, since the metallized paste layer (15a) located at the center of one surface of the green sheets (11a to 13a) is thinner than the metallized paste layer (15a) located outside thereof, the green sheet ( 11a to 13a) has a smaller difference in shrinkage during firing between the metallized paste layer (15a) and the ceramic than in the center thereof. Therefore, the warp of the green sheet that occurs during firing can be reduced due to the difference in the shrinkage amount.
また、本発明は、グリーンシート(11a〜13a)の一面のうち中央部に印刷されるメタライズペースト層(15a)の方が、当該中央部の外側に印刷されるメタライズペースト層(15a)よりも、焼成による収縮量がグリーンシート(11a〜13a)に近いものとなるように、メタライズペースト層(15a)の組成を面内で変えて印刷を行うことを特徴とする。 Further, according to the present invention, the metallized paste layer (15a) printed on the center portion of one surface of the green sheets (11a to 13a) is more than the metallized paste layer (15a) printed outside the center portion. The printing is performed by changing the composition of the metallized paste layer (15a) in the plane so that the shrinkage due to firing is close to that of the green sheets (11a to 13a).
それによれば、当該グリーンシート(11a〜13a)の中央部の方がその外側よりも、メタライズペースト層(15a)とセラミックとの焼成時の収縮量の差が小さくなるため、当該収縮量の差によって焼成時に発生するグリーンシートの反りを低減することができる。 According to this, since the difference in shrinkage amount during firing of the metallized paste layer (15a) and the ceramic is smaller in the central portion of the green sheets (11a to 13a) than in the outside thereof, the difference in the shrinkage amount. Therefore, the warpage of the green sheet that occurs during firing can be reduced.
ここで、グリーンシート(11a)が、1個のセラミック配線基板(S1)となるべき領域が平面的複数個に連なる多連のシートであり、焼成後にはグリーンシート(11a)の焼成体を当該領域単位に分割して個片化されたセラミック配線基板(S1)を作製するものである場合には、グリーンシート(11a)の一面のうちの中央部とは、グリーンシート(11a)の一面の全体に対する中央部であり、中央部の外側とは、当該一面の全体における中央部の外側の部位であるものとしてもよい(後述の図9(a)参照)。 Here, the green sheet (11a) is a multiple sheet in which a region to be a single ceramic wiring board (S1) is continuous in a plurality of planes. After firing, the fired body of the green sheet (11a) is In the case where the ceramic wiring substrate (S1) divided into individual regions is manufactured, the central portion of one surface of the green sheet (11a) is the one surface of the green sheet (11a). It is a central part with respect to the whole, and the outside of the central part may be a part outside the central part of the entire surface (see FIG. 9A described later).
一方、この場合には、グリーンシート(11a)の一面のうちの中央部とは、グリーンシート(11a)の一面における1個の当該領域における中央部であり、中央部の外側とは、1個の当該領域のうちの当該中央部の外側の部位であるものとしてもよい(後述の図9(b)参照)。ただし、前者の方が、グリーンシート全体として焼成後の反りが低減できると考えられる。 On the other hand, in this case, the central portion of one surface of the green sheet (11a) is the central portion of one region in the one surface of the green sheet (11a), and the outside of the central portion is one piece. It is good also as what is a site | part outside the said center part of the said area | region (refer FIG.9 (b) mentioned later). However, it is considered that the former can reduce warpage after firing as a whole green sheet.
また、グリーンシート(11a、13a)に、基板分割用のブレーク溝とは異なる溝(30)を形成した状態で焼成を行うようにすれば、溝(30)で収縮による応力が分散されて反りにくくなる(後述の図10参照)。 Further, if firing is performed on the green sheet (11a, 13a) in a state where the groove (30) different from the break groove for dividing the substrate is formed, the stress due to shrinkage is dispersed in the groove (30) and warps. (Refer to FIG. 10 described later).
また、グリーンシート(11a)が、セラミック配線基板(S1)となるべき領域である製品部(R1)と、この製品部(R1)の外周に位置する外周部(R2)とが一体化したものであり、焼成後にはグリーンシート(11a)の焼成体を製品部(R1)と外周部(R2)とに分割するものである場合には、メタライズペースト層(15a)を、グリーンシート(11a)の一面のうち製品部(R1)だけでなく外周部(R2)にも印刷するようにしてもよい(後述の図11、図12参照)。それによれば、製品部(R1)と外周部(R2)とで上記収縮量を均一化でき、好ましい。 Further, the green sheet (11a) is an integrated product part (R1), which is a region to be the ceramic wiring substrate (S1), and an outer peripheral part (R2) located on the outer periphery of the product part (R1). In the case where the fired body of the green sheet (11a) is divided into the product part (R1) and the outer peripheral part (R2) after firing, the metallized paste layer (15a) is formed into the green sheet (11a). Of these, it is possible to print not only on the product portion (R1) but also on the outer peripheral portion (R2) (see FIGS. 11 and 12 described later). According to this, the shrinkage amount can be made uniform between the product part (R1) and the outer peripheral part (R2), which is preferable.
さらに、この場合、外周部(R2)に印刷するメタライズペースト層(15a)の方を、製品部(R1)に印刷するメタライズペースト層(15a)よりも厚く印刷することが、上記反り抑制の観点から好ましい。 Further, in this case, the metallized paste layer (15a) printed on the outer peripheral part (R2) is printed thicker than the metallized paste layer (15a) printed on the product part (R1). To preferred.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るセラミック配線基板S1を示す概略断面図である。このセラミック配線基板S1は、セラミックのグリーンシートを焼成してなるセラミック層11、12、13を、複数層積層した積層配線基板である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a ceramic wiring board S1 according to the first embodiment of the present invention. The ceramic wiring board S1 is a laminated wiring board in which a plurality of
このセラミック層11〜13は、アルミナなどよりなるグリーンシートを用いる一般的なドクターブレード法により作製されるものであり、本例ではアルミナシートである。このセラミック積層配線基板S1における各セラミック層11〜13の厚さは、たとえば0.1mm〜0.3mm程度である。
The
そして、セラミック配線基板S1の表裏両面および内部には、基板S1の回路を構成する配線14が形成されている。この配線14は、W(タングステン)やMo(モリブデン)などの金属を主成分とするメタライズペーストよりなる。具体的には、メタライズペーストを印刷し、これを焼成してなる。
And the
この配線14は、層状をなす層状配線15とスルーホール配線16とよりなり、図1では、これら両者15と16とでは斜線ハッチングの向きを変えてある。層状配線15は、各セラミック層11〜13の一面に形成されており、基板S1の表裏両面に位置したり、各セラミック層11〜13の間に位置する。また、スルーホール配線16は、各セラミック層11〜13に形成された貫通穴に形成されている。
This
ここで、図1に示されるように、本実施形態では、セラミック層11〜13の一面のうち中央部に印刷される層状配線15の方が、当該中央部の外側に印刷される層状配線15よりも薄くなっている。
Here, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
具体的には、層状配線15のうちの厚いものに対して、薄いものは半分程度の厚さとなっており、たとえば、中央部に印刷される層状配線15の厚さは8μm、その外側に印刷される層状配線15の厚さは15μmとする。
Specifically, the thin one of the
次に、本実施形態に係るセラミック配線基板S1の製造方法について述べる。なお、本製造方法は、一般的なアルミナよりなるグリーンシートを用いたアルミナ積層配線基板を基本としたものであり、加圧・焼成条件などは、これに準ずるものである。図2および図3は、本製造方法を示す工程図である。 Next, a method for manufacturing the ceramic wiring board S1 according to this embodiment will be described. Note that this manufacturing method is based on an alumina laminated wiring board using a general green sheet made of alumina, and pressurizing / firing conditions are based on this. 2 and 3 are process diagrams showing the manufacturing method.
まず、セラミック層11〜13となるドクターブレード法により作製された各グリーンシート11a〜13aを用意する(図2(a)参照)。次に、各グリーンシート11a〜13aに対して、スルーホールとなる貫通穴Kを、金型などを用いて形成する(図2(b)参照)。
First, each
次に、このように貫通穴Kが形成されたグリーンシート11a〜13aに対して、印刷法などにより貫通穴K内にメタライズペースト16aを充填する(図2(c)参照)。このメタライズペースト16aは、最終的にスルーホール配線16となるものである。
Next, the
次に、印刷法などにより、各グリーンシート11a〜13aの一面にメタライズペーストを付与し、メタライズペースト層15aを形成する(図2(d)参照)。このグリーンシート11a〜13aの一面のメタライズペースト層15aは、最終的に上記層状配線15となるものである。ここでも、図2、図3中、両ペースト15aと16aとでは斜線ハッチングの向きを変えてある。
Next, a metallized paste is applied to one surface of each of the
ここで、本実施形態においては、グリーンシート11a〜13aの一面のうち中央部に印刷されるメタライズペースト層15aの方が、当該中央部の外側に印刷されるメタライズペースト層15aよりも薄くなるように、メタライズペースト層15aの厚さを、グリーンシートの面内で変えて印刷を行うようにする。
Here, in the present embodiment, the metallized
この印刷方法の一具体例について、図4を参照して述べる。ここでは、2回に分割して印刷する方法を示す。この方法では、1回目の印刷では、図4(a)、(b)、(c)に示されるように、第1のマスクM1およびスキージSを用いて、グリーンシート11a〜13aの一面の中央部側に、薄い膜厚のメタライズペースト層15aを印刷する。
A specific example of this printing method will be described with reference to FIG. Here, a method of printing in two divided portions is shown. In this method, in the first printing, as shown in FIGS. 4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C, using the first mask M <b> 1 and the squeegee S, the center of one surface of the
次に、2回目の印刷では、図4(d)、(e)に示されるように、第1のマスクM1よりも厚い第2のマスクM2およびスキージSを用いて、グリーンシート11a〜13aの一面の外側寄りに、1回目の印刷よりも厚い膜厚のメタライズペースト層15aを印刷する。ここで、2回目に印刷する際は、1回目のメタライズペースト層15aと接触しないように、第2のマスクM2には、1回目印刷部分を被覆する逃がし部M’が備えられている。
Next, in the second printing, as shown in FIGS. 4D and 4E, the
続いて、各グリーンシート11a〜13aを積層し、これらを加圧して積層体100を形成する(図3(a)参照)。ここにおいて、加圧条件は、たとえば30kg〜70kg程度の荷重とすることができる。
Then, each
その後、積層体100における最表層11a、13aに対して、刃具を用いたプレス加工などにより、それぞれブレーク溝Bを形成する(図3(b)参照)。このブレーク溝Bは基板分割用の溝である。
Thereafter, break grooves B are formed on the
次に、ブレーク溝Bを形成した積層体100を焼成する。なお、この焼成は、たとえば水素などの還元雰囲気にて約1600℃の温度で行う。これにより、各グリーンシート11a〜13aは、各セラミック層11〜13となり、各ペースト15a、16aは焼成されて、それぞれ層状配線15、スルーホール配線16となる。そして、焼成された積層体100に対して、必要に応じて、以下の工程を行う。
Next, the
たとえば、焼成された積層体100の最表層11、13の表面に位置する上記層状配線15に対して、図示しないめっき被膜を形成する。このめっき被膜は、たとえば無電解Cuめっき、または、Cuめっきの上に無電解Auめっきを形成してなるものであり、ワイヤボンディング性やはんだ付け性を確保するなどの目的で形成されるものである。
For example, a plating film (not shown) is formed on the layered
また、図示しないが、焼成された積層体100に対して、抵抗体などの機能厚膜体を設けたり、ICチップやコンデンサなどの実装部品を搭載したり、ワイヤボンディングを行ったりすることも、必要に応じて行う。その後、この焼成された積層体100をブレーク溝Bに沿って分断することで、上記図1に示されるような個片化されたセラミック配線基板S1ができあがる。
Although not shown, it is also possible to provide a functional thick film body such as a resistor to the fired
ところで、本実施形態の製造方法によれば、グリーンシート11a〜13aの一面のうち中央部に位置するメタライズペースト層15aの方が、その外側に位置するメタライズペースト層15aよりも薄いから、当該グリーンシート11a〜13aの中央部の方がその外側よりも、メタライズペースト層15aとセラミックとの焼成時の収縮量の差が小さくなる。
By the way, according to the manufacturing method of this embodiment, since the metallized
図5は(a)本実施形態と(b)従来とで焼成によるグリーンシート11aの反りの状態を比較して示す図である。本実施形態では、図5(a)に示されるように、当該収縮量の差を小さくできるので、焼成時に発生するグリーンシート11a〜13aの反りを低減することができる。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a comparison of the state of warping of the
従来においては、図5(b)に示されるように、印刷により形成するメタライズペースト層15aの厚みはグリーンシート11aの印刷面内で均一とするのが通常であるが、本実施形態の製造方法においては、厚さを当該面内で変えることで上記収縮量の差を中央部にて低減することができる。
Conventionally, as shown in FIG. 5B, the thickness of the metallized
そして、本実施形態では、焼成時に変形が最大となるシート中央部にて、メタライズペースト層15aとセラミックとの焼成時の収縮量の差を小さくするから、当該収縮量の差によって焼成時に発生するグリーンシートの反りを低減することができる。
In this embodiment, since the difference in shrinkage amount between the metallized
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態では、グリーンシート11a〜13aの一面内でメタライズペースト層15aの厚さを上記のように変えて印刷するための別の印刷方法を提供する。なお、本実施形態は、面内でメタライズペースト層15aの厚さを変える下記の実施形態にも適用できる。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, another printing method for printing by changing the thickness of the metallized
上記第1実施形態では、上記図4に示したように、厚さの異なるマスクM1、M2を用いて2回の印刷を行うものであった。それに対して、本実施形態では1回の印刷で、中央部の方が外側よりも薄くなるように、メタライズペースト層15aの厚さを面内で変えて印刷を行うために、印刷マスクを改良したものである。
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the printing is performed twice using the masks M1 and M2 having different thicknesses. On the other hand, in this embodiment, the printing mask is improved in order to perform printing by changing the thickness of the metallized
図6(a)は本実施形態の第1の例としてのマスクM3の概略断面図、図6(b)は本実施形態の第2の例としてのマスクM4の概略平面図である。図6(a)では、マスクM3の厚さに傾斜をつけて面内で厚い部位と薄い部位とを設けたものである。 FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a mask M3 as a first example of this embodiment, and FIG. 6B is a schematic plan view of a mask M4 as a second example of this embodiment. In FIG. 6A, the thickness of the mask M3 is inclined to provide a thick portion and a thin portion within the surface.
厚い部位にて印刷されたメタライズペースト層15aは、その膜厚が厚いものとなり、薄い部位にて印刷されたものは、その膜厚が薄いものとなるため、1回の印刷で、上記メタライズペースト層15aの印刷が可能である。
The metallized
図6(b)では、マスクM4内のメッシュを部分的に細かくすることで膜厚を制御する。メッシュの目が粗い部位M4aにて印刷されたメタライズペースト層15aは、その膜厚が厚いものとなり、メッシュの目が細かい部位M4bにて印刷されたものは、その膜厚が薄いものとなるため、1回の印刷で、上記メタライズペースト層15aの印刷が可能である。
In FIG. 6B, the film thickness is controlled by partially thinning the mesh in the mask M4. Since the metallized
また、グリーンシート11a〜13の面内におけるメタライズペースト層15aの膜厚を変化させるためには、印刷法ではなくディスペンス法またはインクジェットを用いてもよい。
Moreover, in order to change the film thickness of the metallized
近年、配線パターンの微細化に伴い、印刷法では対応できず、ディスペンスやインクジェットを用いる場合がしばしばある。そのような際においては、ディスペンス時のメタライズペーストの塗布量を面内で変更することにより、同様の構造を作ることが可能になる。 In recent years, with the miniaturization of wiring patterns, printing methods cannot be used, and dispensing and inkjet are often used. In such a case, it is possible to make a similar structure by changing the amount of the metallized paste applied during dispensing within the surface.
(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態に係るセラミック配線基板の製造方法の要部を示す図であり、層状配線15となるメタライズペースト層15aおよび図示しないスルーホール用の上記メタライズペーストが印刷された4枚のグリーンシート11a〜13a、17aを、積層前の分離した状態で示す概略断面図である。本実施形態は、上記および後述の各実施形態と組み合わせて適用可能である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a main part of the method for manufacturing a ceramic wiring board according to the third embodiment of the present invention, in which the metallized
この場合、メタライズペースト層15aは、最上層および最下層のグリーンシート11a、13aの外面および各グリーンシート間に位置し、合計5層の構成となっている。ここで、図7中の上から1層目、2層目・・・5層目とし、メタライズペースト層15aの1層目配線面積をAmm2、2層目配線面積をBmm2、3層目配線面積をCmm2、4層目配線面積をDmm2、5層目配線面積をEmm2、とする。
In this case, the metallized
本実施形態では、図7に示されるように、各層のメタライズペースト層15aのパターンレイアウトを、配線面積が上下対称になるよう配置することにより、焼成時に発生するグリーンシートの反りを低減するようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the pattern layout of the metallized
具体的には、上記面積において、A=E、B=Dの関係を満足するようにレイアウトすればよい。これは、(A−E)および(B−D)が大きければ大きいほど、反り量が増加する傾向にあるためである。 Specifically, the layout may be made so as to satisfy the relationship of A = E and B = D in the area. This is because the warpage amount tends to increase as (AE) and (BD) increase.
すなわち、積層基板において、上から1番目のメタライズペースト層15aの配線面積と下から1番目のメタライズペースト層15aの配線面積とが等しくなり、上から2番目のものと下から2番目のものとが等しくなるようにする。このことは、nを自然数として、積層数に応じて上からn番目の配線面積と下からn番目の配線面積とが等しくなるように各層のメタライズペースト層15aをレイアウトすればよいことを意味する。
That is, in the multilayer substrate, the wiring area of the first
(第4実施形態)
図8は、本発明の第4実施形態に係るセラミック配線基板の製造方法の要部を示す概略断面図である。上記したように、焼成時に発生するグリーンシートの反り低減化のために、面内の膜厚を変えた場合には、図8に示されるように部品実装を行うとよい。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the method for manufacturing a ceramic wiring board according to the fourth embodiment of the present invention. As described above, when the in-plane film thickness is changed in order to reduce the warpage of the green sheet generated during firing, component mounting is preferably performed as shown in FIG.
すなわち、セラミック層11となるグリーンシート11a上にてメタライズペースト層15aの厚い部分は、それに応じて層状配線15が厚いものとなるので、層状配線15の熱容量の増加や配線抵抗の低減がなされる。
That is, in the thick part of the metallized
そのため、外寄りの厚い層状配線15には、高放熱が必要な素子20や、低配線抵抗が必要な素子21を実装し、中央寄りの薄い層状配線15には高放熱や低配線抵抗化が必要でない素子22を実装することが望ましい。ここで、厚い層状配線15に実装される素子20、21としては、たとえばMOSトランジスタなどのパワー素子等が挙げられ、薄い層状配線15に実装される素子22としては、抵抗、コンデンサなどが挙げられる。
Therefore, an
(第5実施形態)
図9は本発明の第5実施形態に係るセラミック配線基板の製造方法の要部を示す概略平面図であり、(a)は第1の例、(b)は第2の例を示す。図9では、上記第1実施形態に示した積層されるグリーンシートのうちの1枚のグリーンシート11aについて示すが、他のグリーンシートも同様である。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a schematic plan view showing the main part of the method for manufacturing a ceramic wiring board according to the fifth embodiment of the present invention, wherein (a) shows a first example and (b) shows a second example. FIG. 9 shows one
1枚のグリーンシート11aは、通常、1個のセラミック配線基板S1となるべき領域が平面的複数個に連なる多連のシートである。ここでは、グリーンシート11aに上記ブレーク溝Bを入れた状態が示されており、図9(a)および(b)のそれぞれについて、当該領域として、ブレーク溝Bで区画された矩形の領域が、縦横に3×3個配列されたものとなっている。
One
そして、この図9に示されるグリーンシート11aを焼成し、その焼成体を上記領域単位に、ブレーク溝Bにて分割して個片化することで、上記同様のセラミック配線基板S1が作製される。
Then, the
このとき、本実施形態においても、グリーンシート11aの一面のうち中央部に印刷されるメタライズペースト層15aの方が、当該中央部の外側に印刷されるメタライズペースト層15aよりも薄くなるように、メタライズペースト層15aの厚さを面内で変えて印刷を行う。図9では、印刷されたメタライズペースト層15aのうち厚いものには点ハッチングを施し、薄いものと区別してある。
At this time, also in the present embodiment, the metallized
ここで、図9(a)に示される第1の例では、グリーンシート11aの一面のうちの中央部とは、グリーンシート11aの一面の全体に対する中央部であり、中央部の外側とは、当該一面の全体における中央部の外側の部位である。そして、この定義に応じて図9(a)では、メタライズペースト層15aの厚さが変えられている。
Here, in the first example shown in FIG. 9A, the central portion of one surface of the
一方、上記第1の例に代えて、図9(b)に示される第2の例のようにしてもよい。つまり、グリーンシート11aの一面のうちの中央部とは、グリーンシート11aの一面における1個の上記領域における中央部であり、中央部の外側とは、1個の上記領域のうちの当該中央部の外側の部位である。
On the other hand, instead of the first example, a second example shown in FIG. 9B may be used. That is, the central portion of one surface of the
このように、1個のセラミック配線基板S1となるべき領域の中で中央、外側というように位置を規定してもよく、この定義に応じて図9(b)では、メタライズペースト層15aの厚さが変えられている。
In this way, the position may be defined such that the center and the outside are within the region to be a single ceramic wiring board S1, and in accordance with this definition, the thickness of the metallized
基本的には、基板の上記反りは、グリーンシート全体のメタライズペースト層15aにより発生するので、これら第1の例と第2の例とを比較すると、第1の例の方が効果は大きい。
Basically, the warpage of the substrate is caused by the metallized
しかし、メタライズペースト層15aのパターン設計上、第1の例のようにできない場合には、第2の例であっても、面内の密度分布を均一にする効果があるため、上記反りの低減に効果があると考えられる。また、これら本実施形態の各例は、上記および後述の各実施形態と組み合わせて適用可能である。
However, if the pattern design of the metallized
(第6実施形態)
図10は本発明の第6実施形態に係るセラミック配線基板の製造方法の要部を示す概略断面図であり、(a)は第1の例、(b)は第2の例を示す。これら、本実施形態の各例は、上記および後述の各実施形態と組み合わせて適用可能である。
(Sixth embodiment)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the method for manufacturing a ceramic wiring board according to the sixth embodiment of the present invention, wherein (a) shows a first example and (b) shows a second example. Each example of this embodiment can be applied in combination with each of the embodiments described above and below.
ここでは、5層のグリーンシート11a〜13a、17a、18aを積層した例であり、各ペーストは省略してある。本実施形態では、焼成前にグリーンシート11a、13aに、基板分割用のブレーク溝とは異なる溝30をプレスなどにより形成する。第1の例では最上層のグリーンシート11aに、第2の例では最下層のグリーンシート13aにそれぞれ溝30を形成している。
In this example, five layers of
そして、この状態で焼成を行えば、溝30により焼成時にグリーンシートに加わる応力が分散するために、上記反り量の低減が気体できる。図10において、(a)第1の例は、グリーンシートが上に凸となるように反る場合に効果を発揮し、(b)第2の例は、グリーンシートが下に凸となるように反る場合に効果を発揮する。
And if it bakes in this state, since the stress added to a green sheet at the time of baking will be disperse | distributed by the groove |
(第7実施形態)
図11は、本発明の第6実施形態に係るセラミック配線基板の製造方法の要部を示す概略平面図であり、(a)は比較例、(b)は本実施形態を示す。図10では、上記第1実施形態に示した積層されるグリーンシートのうちの1枚のグリーンシート11aについて示すが、他のグリーンシートも同様である。
(Seventh embodiment)
FIG. 11: is a schematic plan view which shows the principal part of the manufacturing method of the ceramic wiring board based on 6th Embodiment of this invention, (a) is a comparative example, (b) shows this embodiment. FIG. 10 shows one
通常のものと同様、1枚のグリーンシート11aは、上記セラミック配線基板S1となるべき領域である製品部R1と、この製品部R1の外周に位置する外周部R2とが一体化したものである。そして、焼成後にはグリーンシート11aの焼成体を製品部R1と外周部R2とに分割するものである。
Similar to a normal one, one
この製品部R1には、たとえば上記図9に示したように配線基板S1となる単位が複数個連なった領域であり、ここに上記メタライズペーストが印刷されるものである。また、外周部R2は、通常は、図11(a)に示されるように、メタライズペーストを印刷しない。なお、図11では、グリーンシート11aの一面のうちメタライズペースト層15aが印刷された領域には識別のために斜線ハッチングを施してある。
For example, as shown in FIG. 9, the product portion R1 is a region in which a plurality of units serving as the wiring substrate S1 are connected, and the metallized paste is printed thereon. Further, the outer peripheral portion R2 normally does not print the metallized paste as shown in FIG. In FIG. 11, the hatched area for identification is given to the area where the metallized
ここで、本実施形態では、図11(b)に示されるように、外周部R2にもメタライズペーストを印刷する。そうすることで、図11(a)に比べて、外周部R2と製品部R1とでグリーンシート(セラミック)の収縮量が均一化するため、上記反りの低減に有効である。 Here, in this embodiment, as shown in FIG. 11B, the metalized paste is also printed on the outer peripheral portion R2. By doing so, compared with FIG. 11 (a), since the shrinkage | contraction amount of a green sheet (ceramic) becomes uniform by outer peripheral part R2 and product part R1, it is effective in reduction of the said curvature.
また、このとき、外周部R2に印刷するメタライズペースト層15aの方を、製品部R1に印刷するメタライズペースト層15aよりも厚く印刷することが望ましい。これは、上述したように、グリーンシート11a全体では、中央部の反りが最も大きくなりやすいので、当該中央部に位置する製品部R1のメタライズペースト層15aの方を薄くすることにより、上記第1実施形態に述べたのと同様の原理によって、反り抑制効果が発揮されるためである。
At this time, it is desirable that the metallized
図12(a)、(b)はそれぞれ本実施形態の他の例を示す概略平面図である。外周部R1にメタライズペースト層15aを形成する場合、焼成時の収縮方向の関係から、図12(a)に示されるように円形にするのが最も効果がある。また、パターン形成の都合上、円形にできない場合には、図12(b)に示されるように、擬似円化したパターンとしてもよい。
FIGS. 12A and 12B are schematic plan views showing other examples of the present embodiment, respectively. When the metallized
なお、本実施形態において、外周部R2に形成されるメタライズペースト層15aは、製品部R1のものと同様にパターニングされたものであってもよいし、図11、図12において斜線ハッチングが施された外周部R2の全体に均一に形成されたもの、いわゆるベタの膜であってもよい。また、本実施形態も、上記および後述の各実施形態と組み合わせて適用可能である。
In this embodiment, the metallized
(他の実施形態)
図13は、本発明の他の実施形態に係るセラミック配線基板の製造方法の要部を示す概略断面図である。ここでも、上記第1実施形態に示した積層されるグリーンシートのうちの1枚のグリーンシート11aについて示すが、他のグリーンシートも同様である。
(Other embodiments)
FIG. 13: is a schematic sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing method of the ceramic wiring board based on other embodiment of this invention. Here, one
図13では、グリーンシート11aの一面のうち中央部に印刷されるメタライズペースト層15aの方が、当該中央部の外側に印刷されるメタライズペースト層15aよりも、焼成による収縮量がグリーンシート11aに近いものとなるように、メタライズペースト層15aの組成を面内で変えて印刷を行うものである。なお、図13では、互いに組成の異なるメタライズペースト層15aを、斜線ハッチングの向きを変えることにより示している。
In FIG. 13, the metallized
たとえば、図13において、中央部に印刷されるメタライズペースト層15aはMoであり、その外側に印刷されるメタライズペースト層15aはWである。上記収縮量については、Moの方がWよりもアルミナなどのセラミックよりなるグリーンシート11aに近いものとなっている。このように組成を変えたメタライズペースト層15aの印刷は、2回に分けて印刷することで実施可能である。
For example, in FIG. 13, the metallized
この図13に示される製造方法では、メタライズペースト層15aの材料組成を変えるだけなので、上記各実施形態と組み合わせて行うことも可能である。たとえば、図13のように組成を変えた場合に、さらに上記第1実施形態のように面内で厚さを変えた製造方法としてもよい。
In the manufacturing method shown in FIG. 13, since only the material composition of the metallized
また、図13に示される製造方法において、さらに、上記第3実施形態のように配線面積の対称性を持たせたり、上記第4実施形態のように厚さに応じた部品実装を行ってもよい。また、上記第6実施形態のような溝30を付ける方法や、上記第7実施形態のように製品部R1だけでなく外周部R2にもメタライズペーストの印刷を行う方法を組み合わせて採用してもよい。
Further, in the manufacturing method shown in FIG. 13, the wiring area may be symmetrical as in the third embodiment, or the component may be mounted according to the thickness as in the fourth embodiment. Good. Further, a method of forming the
また、この図13に示されるように中央部とその外側とで組成を変える製造方法においては、上記図9(第5実施形態)のように、多連のグリーンシート全体で、中央部・外側を規定してもよいし、グリーンシートのうちの1つの上記領域の中で、中央部・外側を規定してもよい。 Further, in the manufacturing method in which the composition is changed between the central portion and the outside as shown in FIG. 13, the central portion and the outside are formed in the entire multiple green sheets as shown in FIG. 9 (fifth embodiment). May be defined, or the central portion / outside may be defined in one of the above-described regions of the green sheet.
また、上記各実施形態では、セラミック配線基板は、複数のグリーンシートを積層してなる積層基板であったが、一面にメタライズペースト層が印刷されたセラミックよりなるグリーンシートを焼成してなるものであれば、1層のグリーンシートよりなるものであってもよい。 In each of the above embodiments, the ceramic wiring board is a laminated board formed by laminating a plurality of green sheets. However, the ceramic wiring board is obtained by firing a green sheet made of ceramic having a metallized paste layer printed on one surface. If it exists, it may consist of a single layer of green sheets.
11a、12a、13a…グリーンシート、15a…メタライズペースト層、
30…溝、R1…製品部、R2…外周部、S1…セラミック配線基板。
11a, 12a, 13a ... green sheet, 15a ... metallized paste layer,
30 ... groove, R1 ... product part, R2 ... outer peripheral part, S1 ... ceramic wiring board.
Claims (7)
前記グリーンシート(11a〜13a)の前記一面のうち中央部に印刷される前記メタライズペースト層(15a)の方が、当該中央部の外側に印刷される前記メタライズペースト層(15a)よりも薄くなるように、前記メタライズペースト層(15a)の厚さを面内で変えて前記印刷を行うことを特徴とするセラミック配線基板の製造方法。 In a method for manufacturing a ceramic wiring substrate, which is obtained by firing a green sheet (11a, 12a, 13a) made of ceramic on which a metallized paste layer (15a) made of a metallized paste is printed on one side,
Of the one surface of the green sheets (11a to 13a), the metallized paste layer (15a) printed at the center is thinner than the metallized paste layer (15a) printed outside the center. As described above, the method for producing a ceramic wiring board is characterized in that the printing is performed by changing the thickness of the metallized paste layer (15a) in a plane.
前記グリーンシート(11a〜13a)の前記一面のうち中央部に印刷される前記メタライズペースト層(15a)の方が、当該中央部の外側に印刷される前記メタライズペースト層(15a)よりも、前記焼成による収縮量が前記グリーンシート(11a〜13a)に近いものとなるように、前記メタライズペースト層(15a)の組成を面内で変えて前記印刷を行うことを特徴とするセラミック配線基板の製造方法。 In the method for manufacturing a ceramic wiring board formed by firing green sheets (11a to 13a) made of ceramic on which a metallized paste layer (15a) made of metallized paste is printed on one surface,
The metallized paste layer (15a) printed at the center of the one surface of the green sheets (11a to 13a) is more than the metallized paste layer (15a) printed outside the center. Manufacture of a ceramic wiring board characterized in that the printing is performed by changing the composition of the metallized paste layer (15a) in-plane so that the shrinkage due to firing is close to that of the green sheets (11a to 13a). Method.
前記グリーンシート(11a)の前記一面のうちの前記中央部とは、前記グリーンシート(11a)の前記一面の全体に対する中央部であり、前記中央部の外側とは、当該一面の全体における中央部の外側の部位であることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミック配線基板の製造方法。 The green sheet (11a) is a multiple sheet in which a region to be a single ceramic wiring substrate (S1) is continuous in a plurality of planes, and after the firing, a fired body of the green sheet (11a) is formed. The ceramic wiring board (S1) that is divided into individual regions and separated into pieces is produced.
The central portion of the one surface of the green sheet (11a) is a central portion with respect to the whole of the one surface of the green sheet (11a), and the outside of the central portion is the central portion of the entire one surface. The method for manufacturing a ceramic wiring board according to claim 1, wherein the ceramic wiring substrate is a portion outside the substrate.
前記グリーンシート(11a)の前記一面のうちの前記中央部とは、前記グリーンシート(11a)の前記一面における1個の前記領域における中央部であり、前記中央部の外側とは、1個の前記領域のうちの当該中央部の外側の部位であることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミック配線基板の製造方法。 The green sheet (11a) is a multiple sheet in which a region to be a single ceramic wiring substrate (S1) is continuous in a plurality of planes, and after the firing, a fired body of the green sheet (11a) is formed. The ceramic wiring board (S1) that is divided into individual regions and separated into pieces is produced.
The central portion of the one surface of the green sheet (11a) is a central portion in one region of the one surface of the green sheet (11a), and the outside of the central portion is one piece. The method of manufacturing a ceramic wiring board according to claim 1, wherein the ceramic wiring substrate is a portion outside the central portion of the region.
前記メタライズペースト層(15a)を、前記グリーンシート(11a)の前記一面のうち前記製品部(R1)だけでなく前記外周部(R2)にも印刷することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のセラミック配線基板の製造方法。 The green sheet (11a) is obtained by integrating a product part (R1) which is a region to be the ceramic wiring substrate (S1) and an outer peripheral part (R2) located on the outer periphery of the product part (R1). And after the firing, the fired body of the green sheet (11a) is divided into the product part (R1) and the outer peripheral part (R2),
The metallized paste layer (15a) is printed not only on the product part (R1) but also on the outer peripheral part (R2) of the one surface of the green sheet (11a). The manufacturing method of the ceramic wiring board as described in any one.
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