JP2009188096A - セラミック積層配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミック積層配線板の表面強度を低下させることなく、所望の高さもしくは深さの凸部または凹部を有するセラミック積層配線板を精密に形成することができるセラミック積層配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のセラミック積層配線板１の製造方法においては、はじめに、凸部２または凹部３の形成により新たに露出するセラミック配線板１の表面１ａまたは裏面１ｂの形状と同形状の樹脂フィルム１２、１３を複数のセラミックグリーンシート１１の間に挟んでそれらを圧着させる。圧着されたグリーンシート積層配線板１０に形成される凸部２または凹部３の周縁に沿ってセラミックグリーンシート１１を積層方向に切断すると、切断されたセラミックグリーンシート１１が樹脂フィルム１２、１３とともに容易に除去できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミック積層配線板の製造方法に係り、特に、セラミック積層配線板に凸部または凹部が形成されている場合に好適に利用できるセラミック積層配線板の製造方法に関する。

従来のセラミック積層配線板１０１の製造方法においては、その一例として、図１２に示すように、圧着および焼成前のセラミック積層配線板、すなわちグリーンシート積層配線板（積層されたセラミックグリーンシート１１１）１１０の表面１１０ａ側または裏面１１０ｂ側に対して、一定の広さを有する地下室状の凹部１２０ａまたは島状の凸部１２１ａが形成された板状金属治具１２０、１２１を当接させて、そのグリーンシート積層配線板１１０を熱圧着している。これにより、図１３に示すように、セラミック積層配線板１０１に凸部１０２または凹部１０３をプレス成形していた（特許文献１を参照）。

特開２００３−５５０５５号公報

しかしながら、プレス成形された凸部１０２または凹部１０３（特に凸部１０２）はセラミックグリーンシート１１１の粘性や流動性などの変形性に大きく依存するため、セラミック積層配線板１０１の仕様によっては所望の高さもしくは深さの凸部１０２または凹部１０３をセラミック積層配線板１０１に形成することができないという問題があった。

凸部１０２の高さまたは凹部１０３の深さの不足を補うため、セラミック積層配線板１０１の表面１０１ａもしくは裏面１０１ｂを研磨することがあった。しかし、セラミック積層配線板１０１への表面研磨はマイクロクラックの発生原因にもなるため、セラミック積層配線板１０１の表面強度が低下するおそれがあるという問題があった。

なお、大きさの異なるセラミックグリーンシート１１１を積層方向に重なれば高い凸部１０２を形成することが容易に可能になると考えられがちであるが、それらの重ね合わせの位置調整は大変に困難であるため、この方法によって所望のセラミック積層配線板１０１を精密に形成することは現実的ではない。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、セラミック積層配線板の表面強度を低下させることなく、所望の高さもしくは深さの凸部または凹部を有するセラミック積層配線板を精密に形成することができるセラミック積層配線板の製造方法を提供することを本発明の目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明のセラミック積層配線板の製造方法は、その第１の態様として、凸部または凹部を有するセラミック積層配線板の製造方法であって、凸部または凹部の形成によりセラミック積層配線板の積層方向において新たに露出することになるセラミック配線板の表面もしくは裏面の形状と同形状の樹脂フィルムを複数のセラミックグリーンシートの間に挟んでそれらを積層させることにより、グリーンシート積層配線板を形成する工程Ａと、グリーンシート積層配線板を圧着する工程Ｂと、圧着されたグリーンシート積層配線板に形成される凸部または凹部の周縁に沿って、圧着されたグリーンシート積層配線板の表面もしくは裏面から樹脂フィルムの積層階まで１または複数のセラミックグリーンシートを積層方向に切断する工程Ｃと、切断された１または複数のセラミックグリーンシートを樹脂フィルムとともに除去することにより、圧着されたグリーンシート積層配線板に凸部または凹部を形成する工程Ｄと、凸部または凹部を有する圧着されたグリーンシート積層配線板を焼成してセラミック積層配線板を形成する工程Ｅとを備えていることを特徴としている。

本発明の第１の態様のセラミック積層配線板の製造方法によれば、剥離紙からシールを剥がすように樹脂フィルムから切断されたセラミックグリーンシートを樹脂フィルムとともに除去できるので、凸部の高さまたは凹部の深さをセラミック積層配線板の厚さを限度として自由に設定することができる。

本発明の第２の態様のセラミック積層配線板の製造方法は、第１の態様のセラミック積層配線板の製造方法において、樹脂フィルムは、複数に分割されており、工程Ｃにおいては、分割される樹脂フィルムの境界線に沿って圧着されたグリーンシート積層配線板の表面もしくは裏面から樹脂フィルムの積層階まで１または複数のセラミックグリーンシートを積層方向に切断することを特徴としている。

本発明の第２の態様のセラミック積層配線板の製造方法によれば、切断されたセラミックグリーンシートを容易に除去することができる。

本発明の第３の態様のセラミック積層配線板の製造方法は、第１または第２の態様のセラミック積層配線板の製造方法において、樹脂フィルムは、ＰＥＴフィルムであることを特徴としている。

本発明の第３の態様のセラミック積層配線板の製造方法によれば、ＰＥＴフィルムは耐圧性および耐熱性に優れているため、グリーンシート積層配線板を熱圧着しても樹脂フィルムの劣化を防止することができる。

本発明の第４の態様のセラミック積層配線板の製造方法は、第３の態様のセラミック積層配線板の製造方法において、工程Ｂにおける圧着温度は、７０℃〜１００℃であることを特徴としている。

本発明の第４の態様のセラミック積層配線板の製造方法によれば、ＰＥＴフィルムのガラス転移温度が８０℃付近であるため、グリーンシート積層配線板の圧着時には樹脂フィルムがゴム状態になって平坦なシートに変形するので、樹脂フィルムの平坦加工を予め行なうことなく、グリーンシート積層配線板の圧着後における樹脂フィルムの接触面を平坦にすることができる。

本発明の第５の態様のセラミック積層配線板の製造方法は、第１から第４のいずれか１の態様のセラミック積層配線板の製造方法において、積層方向における凸部の表面には、半導体チップの導通検査に用いる複数のプローブが配設されていることを特徴としている。

本発明の第５の態様のセラミック積層配線板の製造方法によれば、セラミック積層配線板をプローブカードとして用いることができる。

本発明のセラミック積層配線板の製造方法によれば、凸部の高さまたは凹部の深さを自由に設定することができるので、セラミック積層配線板の表面強度を低下させることなく、所望の高さもしくは深さの凸部または凹部を有するセラミック積層配線板を精密に形成することができるという効果を奏する。

以下、本発明のセラミック積層配線板の製造方法をその一実施形態により説明する。

図１および図２は、本実施形態のセラミック積層配線板１を示している。本実施形態のセラミック積層配線板１は、図１および図２に示すように、その表面１ａ側に矩形状の凸部２を有し、その裏面１ｂ側に矩形状の凹部３を有している。

また、本実施形態のセラミック積層配線板１はプローブカードとして用いるため、積層方向における凸部２の表面には複数のプローブ４が配設されている。複数のプローブ４は半導体チップの導通検査に用いる接触子であり、ピン型、フック型、カンチレバー型、ばね型などの種々のタイプがある。本実施形態のプローブ４においては、立体らせん形ばね型接触子が選択されている。これら複数のプローブ４は、セラミック積層配線板１のビア５や内層電極６などの配線に接続されて図示しない外部回路に導通する。

本実施形態のセラミック積層配線板１は、以下の工程Ａ〜Ｅを経て製造される。

工程Ａにおいては、図３に示すように、複数のセラミックグリーンシート（圧着および焼成前のセラミック配線板）１１の間に樹脂フィルム１２、１３を挟んでそれらを積層させることにより、グリーンシート積層配線板１０を形成する。セラミックグリーンシート１１の厚さは５０μｍ〜１５０μｍ程度である。また、樹脂フィルム１２、１３は、凸部２または凹部３を形成するために用いられる。

ここで、凸部２を形成するための樹脂フィルム１２の形状は、図４に示すように、凸部２の形成によりセラミック積層配線板１の積層方向において新たに露出することになるセラミック積層配線板１の表面１ａの形状、すなわち、平面視において凸部２を除いたセラミック積層配線板１の平面形状（矩形ドーナツ形状）と同形状である。同様に、凹部３を形成するための樹脂フィルム１３の形状は、凹部３の形成によりセラミック積層配線板１の積層方向において新たに露出することになるセラミック積層配線板１の裏面１ｂの形状、すなわち、背面視における凹部３の形状（矩形状）と同形状である。

凸部２または凹部３を形成するための樹脂フィルム１２、１３は、図５および図６に示すように、複数に分割されていることが好ましい。また、この樹脂フィルム１２、１３は、ＰＥＴ（ポリ・エチレン・テレフタレート）フィルムであることが好ましい。

なお、図示していないが、それぞれのセラミックグリーンシート１１の表面には、内層電極６が従来技術を用いて形成されている。

工程Ｂにおいては、図７に示すように、グリーンシート積層配線板１０をＷＩＰ（温間等方圧プレス）によって熱圧着する。グリーンシート積層配線板１０の表面１０ａ側および裏面１０ｂ側には平板状の金属治具２０、２１が当接される。本実施形態の樹脂フィルム１２、１３にＰＥＴフィルムが採用される場合、圧着温度は７０℃〜１００℃であることが好ましい。

工程Ｃにおいては、圧着されたグリーンシート積層配線板１０における複数のセラミックグリーンシート１１を積層方向（図８の矢印方向）に切断する。この切断は、図４から図６ならびに図８に示すように、圧着されたグリーンシート積層配線板１０に形成される予定の凸部２または凹部３の周縁に沿うように樹脂フィルム１２、１３の内縁１２ａまたは外縁１３ａに沿って行なう。また、この切断深さは、圧着されたグリーンシート積層配線板１０の表面１０ａから凸部２を形成するための樹脂フィルム１２の積層階まで、および、圧着されたグリーンシート積層配線板１０の裏面１０ｂから凹部３を形成するための樹脂フィルム１３の積層階まで、である。

また、樹脂フィルム１２、１３が分割されている場合、図５および図６ならびに図８に示すように、分割される樹脂フィルム１２、１３の境界線１２ｂ、１３ｂに沿って複数のセラミックグリーンシート１１を積層方向に切断する。切断深さは、前述と同様、圧着されたグリーンシート積層配線板１０の表面１０ａもしくは裏面１０ｂから凸部２または凹部３を形成するための樹脂フィルム１２、１３の積層階までである。

工程Ｄにおいては、図９に示すように、切断された複数のセラミックグリーンシート１１を樹脂フィルム１２、１３とともに除去する。この除去により、圧着されたグリーンシート積層配線板１０に凸部２または凹部３が形成される。

工程Ｅにおいては、凸部２または凹部３を有する圧着されたグリーンシート積層配線板１０を焼成してセラミック積層配線板１を形成する。セラミック積層配線板１をプローブカードとして用いる場合、工程Ｅの後、凸部２の内部にビア５を形成するとともに、凸部２の表面に図１および図２に示すようなプローブ４を形成する。以上の工程を経て、本実施形態のセラミック積層配線板１が製造される。

次に、本実施形態のセラミック積層配線板１の製造方法の作用を説明する。

本実施形態のセラミック積層配線板１の製造方法においては、図３に示すように、工程Ａにおいて複数のセラミックグリーンシート１１の間に所定の形状の樹脂フィルム１２、１３を挟み込んでグリーンシート積層配線板１０を形成している。そのため、工程Ｂにおいてグリーンシート積層配線板１０を熱圧着した後であっても、セラミックグリーンシート１１と樹脂フィルム１２、１３との境界面は圧着されず、セラミックグリーンシート１１が樹脂フィルム１２、１３から剥離しやすい状態になっている。このことから、図８に示すように、工程Ｃにおいて凸部２または凹部３の周縁の形成予定位置に沿ってセラミックグリーンシート１１を積層方向に切断すると、図９に示すように、剥離紙からシールを剥がすような要領で、切断されたセラミックグリーンシート１１を樹脂フィルム１２、１３から除去することができる。また、セラミックグリーンシート１１の除去により露出した樹脂フィルム１２、１３はセラミック積層配線板１とも剥離しやすい状態になっているため、樹脂フィルム１２、１３もあわせて除去することができる。そのため、図９に示すように、セラミック積層配線板１の厚さを限度として、凸部２の高さまたは凹部３の深さを自由に設定することができる。

また、図５および図６に示すように、樹脂フィルム１２、１３が複数に分割されており、図８に示すように、分割された樹脂フィルム１２、１３の境界線１２ｂ、１３ｂに沿ってセラミックグリーンシート１１が切断されていることがより好ましい。これにより、図９に示すように、工程Ｃにおけるセラミックグリーンシート１１の除去時に除去されるセラミックグリーンシート１１を複数に分割することができるので、切断されたセラミックグリーンシート１１を容易に除去することができる。

このような樹脂フィルム１２、１３は、ＰＥＴフィルムであることが好ましい。ＰＥＴフィルムは、９０℃の環境下において３０ＭＰａ〜４０ＭＰａの圧力を加えても性能劣化せず、耐圧性および耐熱性に優れている。つまり、グリーンシート積層配線板１０を熱圧着しても樹脂フィルム１２、１３の劣化を防止することができる。

また、ＰＥＴのガラス転移温度が８０℃であり、その温度付近またはそれよりも高温においてはＰＥＴフィルムはゴム状態となる。これを利用し、工程Ｂにおける圧着温度は７０℃〜１００℃程度に設定されている。そのため、グリーンシート積層配線板１０の圧着時には樹脂フィルム１２、１３がゴム状態になって平坦なシートに変形する。これにより、樹脂フィルム１２、１３の平坦加工を予め行なうことなく、グリーンシート積層配線板１０の圧着後における樹脂フィルム１２、１３の接触面、すなわちグリーンシート積層配線板１０の表面１０ａを平坦にすることができる。

すなわち、本実施形態のセラミック積層配線板１の製造方法によれば、グリーンシート積層配線板に樹脂フィルム１２、１３を挟んでその不要部分を切断することによって凸部２の高さまたは凹部３の深さを自由に設定することができるので、セラミック積層配線板１の表面強度を低下させることなく、所望の高さもしくは深さの凸部２または凹部３を有するセラミック積層配線板１を精密に形成することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態のセラミック積層配線板１の凸部２は矩形であったが、円柱形であっても良い。その場合、樹脂フィルム１２、１３は、図１０に示すように、セラミックグリーンシート１１と同一の形状から円を切削した形状に分割形成されていることが好ましい。

また、本実施形態のセラミック積層配線板１には簡単な形状の凸部２および凹部３を形成したが、他の実施形態としては、図１１に示すように、複数段から構成される複雑な形状の凸部２Ａおよび凹部３Ｂを形成しても良い。

本実施形態のセラミック積層配線板を示す全体斜視図 図１の２−２矢視断面図 積層前の複数のセラミックグリーンシートおよび樹脂フィルムを示す断面図 凸部を形成するための樹脂フィルムを示す平面図 図４の樹脂フィルムが分割された状態を示す平面図 凹部を形成するための樹脂フィルムであって分割されたものを示す平面図 グリーンシート積層配線板の圧着直前の状態を示す断面図 圧着後のグリーンシート積層配線板に凸部または凹部を形成するための切断を行なう状態を示す断面図 圧着後のグリーンシート積層配線板から切断されたセラミックグリーンシートを除去する状態を示す断面図 他の実施形態の凸部を形成するための樹脂フィルムを示す平面図 セラミック積層配線板に複数段を有する複雑な形状の凸部または凹部を形成した状態を示す断面図 従来のセラミック積層配線板の製造方法の一例を示す断面図 従来のセラミック積層配線板の一例を示す断面図

符号の説明

１ セラミック積層配線板
２ 凸部
３ 凹部
１０ グリーンシート積層配線板
１１ セラミックグリーンシート
１２、１３ 樹脂フィルム

Claims (5)

1. 凸部または凹部を有するセラミック積層配線板の製造方法であって、
   前記凸部または前記凹部の形成により前記セラミック積層配線板の積層方向において新たに露出することになるセラミック配線板の表面もしくは裏面の形状と同形状の樹脂フィルムを複数のセラミックグリーンシートの間に挟んでそれらを積層させることにより、グリーンシート積層配線板を形成する工程Ａと、
   前記グリーンシート積層配線板を圧着する工程Ｂと、
   圧着された前記グリーンシート積層配線板に形成される前記凸部または前記凹部の周縁に沿って、前記圧着されたグリーンシート積層配線板の表面もしくは裏面から前記樹脂フィルムの積層階まで１または複数の前記セラミックグリーンシートを前記積層方向に切断する工程Ｃと、
   切断された１または複数の前記セラミックグリーンシートを前記樹脂フィルムとともに除去することにより、前記圧着されたグリーンシート積層配線板に前記凸部または前記凹部を形成する工程Ｄと、
   前記凸部または前記凹部を有する前記圧着されたグリーンシート積層配線板を焼成して前記セラミック積層配線板を形成する工程Ｅと
   を備えていることを特徴とするセラミック積層配線板の製造方法。
2. 前記樹脂フィルムは、複数に分割されており、
   前記工程Ｃにおいては、分割される前記樹脂フィルムの境界線に沿って前記圧着されたグリーンシート積層配線板の表面もしくは裏面から前記樹脂フィルムの積層階まで１または複数の前記セラミックグリーンシートを前記積層方向に切断する
   ことを特徴とする請求項１に記載のセラミック積層配線板の製造方法。
3. 前記樹脂フィルムは、ＰＥＴフィルムである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミック積層配線板の製造方法。
4. 前記工程Ｂにおける圧着温度は、７０℃〜１００℃である
   ことを特徴とする請求項３に記載のセラミック積層配線板の製造方法。
5. 前記積層方向における前記凸部の表面には、半導体チップの導通検査に用いる複数のプローブが配設されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセラミック積層配線板の製造方法。

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