JP2009200404A - セラミック配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミック配線板の製造コストを低廉にすることができるセラミック配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】セラミック配線板は、工程ａ（第１の孔形成工程）、工程ｂ（導電ペースト充填工程）、工程ｄ（積層工程）、工程ｃ（第２の孔形成工程）、工程ｅ（焼成工程）、工程ｆ（分割工程）の順に各工程を経て製造される。工程ａにおいては、導電ペースト３が充填される第１の孔２を分割ラインＬに隣位させて形成する。工程ｃにおいては、第１の孔２および分割ラインＬに重複させて第２の孔４をセラミックグリーンシート１に貫設する。第２の孔４を貫設しても高価な導電ペースト３の除去が最小限におさえられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、セラミック配線板の製造方法に係り、特に、側面電極（キャスタレーション）が形成されたＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）配線板の製造方法に好適に利用できるセラミック配線板の製造方法に関する。

従来のセラミック配線板の製造方法においては、その一例として、図１８または図１９に示すように、ＬＴＣＣ配線板などのセラミック配線板に側面電極を形成する場合、積層されたセラミックグリーンシート（未焼成のセラミック配線板）１０１の分割ラインＬ上に設けられた第１の孔１０２に導電ペースト１０３を充填してから積層されたセラミックグリーンシート１０１を圧着している。

また、その圧着が終了したら、図２０または図２１に示すように、分割ラインＬ上から導電ペースト１０３を取り除く第２の孔１０４を設けて、積層されたセラミックグリーンシート１０１を焼成している。そして、図２２または図２３に示すように、大判のセラミック配線板（焼成されたセラミックグリーンシート１０１）１１０を分割ラインＬに沿って分割して個片化することにより、側面電極１１３が形成された所望のセラミック配線板１１１を得ていた。

ここで、図１９に示すように、第２の孔１０４の貫設によって分割ラインＬ上から導電ペースト１０３が取り除かれているので、セラミック配線板１１０を分割ラインＬに沿って個片化した際に導電ペースト１０３の飛散を防止することができる（特許文献１を参照）。

特開２００７−９５９２７号公報

しかしながら、導電ペースト１０３はその主成分が銀（Ａｇ）であるために高価であり、第２の孔１０４の貫設によって高価な導電ペースト１０３の大部分を除去しているため、セラミック配線板１１１の製造コストが導電ペースト１０３の除去量だけ不要に高価になってしまうという問題があった。

また、１個の第１の孔１０２に対して１個の第２の孔１０４を重ねて貫設していたので、図２２に示すように、第１の孔１０２を１本の分割ラインＬ上に貫設した場合は２個の側面電極１１３が必ず形成されてしまい、図２３に示すように、第１の孔１０２を２本の分割ラインＬの交差点Ｐ上に貫設した場合は４個の側面電極１１３が必ず形成されてしまう。そのため、個片化されたセラミック配線板１１１のどの位置に側面電極１１３を形成するかが制限されてしまうという問題もあった。

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、側面電極の形成位置の自由度を高めつつもセラミック配線板の製造コストを低廉にすることができるセラミック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配線板の製造方法は、その第１の態様として、１枚または２枚以上のセラミックグリーンシートにおける分割ラインに隣位する位置であって分割ラインに重ならない位置に１個または２個以上の第１の孔を設ける工程ａと、第１の孔の内部に導電ペーストを充填する工程ｂと、導電ペーストが充填された第１の孔およびそれに隣位する分割ラインにそれぞれ重なるように第２の孔を設けることにより、側面電極となる導電ペーストを第２の孔の内面として露出させる工程ｃと、２枚以上のセラミックグリーンシートを用いる場合にあっては、工程ａの前から工程ｃの後のいずれかの時点において、２枚以上のセラミックグリーンシートを積層させてそれらを圧着する工程ｄと、工程ａから工程ｄまでのすべての工程が終了した後にセラミックグリーンシートを焼成してセラミック配線板を形成する工程ｅと、分割ラインに沿ってセラミック配線板を個片化する工程ｆ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配線板の製造方法によれば、第２の孔の周縁に重なって第１の孔が形成されていることを条件として、第１の孔の大きさおよび形成位置を自由に設定することができるので、それらを適切に設定することにより導電ペーストの除去量を少なく設定することができる。また、第１の孔は第２の孔の周縁に重なっていればその形成位置を自由に設定することができるので、複数の第１の孔の位置関係が自動的に対称位置に設定されてしまうことを回避することができる。

本発明の第２の態様のセラミック配線板の製造方法は、第１の態様のセラミック配線板の製造方法において、第１の孔が２個以上設けられる場合にあっては、２個以上の第１の孔は、１本の分割ラインを隔てて相対してい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配線板の製造方法によれば、第２の孔の貫設により側面電極を対称位置に形成することができる。

本発明の第３の態様のセラミック配線板の製造方法は、第１の態様のセラミック配線板の製造方法において、２本以上の分割ラインが交差する場合においては、１個または２個以上の第１の孔は、分割ラインの交差点に隣位して設けられており、第２の孔は、交差点に重なる位置に設けられてい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配線板の製造方法によれば、個片化されたセラミック配線板の隅部に側面電極を形成することができる。また、セラミック配線板のどの隅部に側面電極を形成するかを個片化されるセラミック配線板ごとに自由に設定することができる。

本発明の第４の態様のセラミック配線板の製造方法は、第１から第３のいずれか１の態様のセラミック配線板の製造方法において、セラミックグリーンシートを２枚以上用いる場合にあっては、工程ｂにおいて、２枚以上のセラミックグリーンシートのうちの一部のセラミックグリーンシートに対して第１の孔の内部に導電ペーストを充填せず、工程ｃにおいて、導電ペーストを充填した他のセラミックグリーンシートと同様に、導電ペーストを充填しなかった一部のセラミックグリーンシートに対して、導電ペーストが充填されたと仮定して第２の孔を設け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配線板の製造方法によれば、セラミック配線板の全層に側面電極を形成するのでなく、その一部分の層にのみ形成することができる。

本発明の第５の態様のセラミック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配線板の製造方法において、工程ｄは、工程ｂの後であって工程ｃの前の時点において行なわれ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配線板の製造方法によれば、セラミックグリーンシートの圧着作業が終了してから第２の孔の貫設作業を行なっているので、それらの作業を逆に行なった場合と比較して、側面電極の側面を滑らかに仕上げることができる。

本発明のセラミック配線板の製造方法によれば、導電ペーストの除去量を削減することができるので、セラミック配線板の製造コストを低廉にすることができるという効果を奏する。また、本発明のセラミック配線板の製造方法によれば、複数の第１の孔の位置関係が自動的に対称位置に設定されてしまうことを防止することができるので、側面電極の形成位置を自由に設定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配線板の製造方法をその一実施形態により説明する。

本実施形態のセラミック配線板は多層構造の矩形配線板であり、その側面または任意の隅部に各層の配線を導通させる側面電極が形成されている。この本実施形態のセラミック配線板は、主として、工程ａ、工程ｂ、工程ｄ、工程ｃ、工程ｅ、工程ｆの順にそれら６つの工程を経て製造される。

工程ａ（第１の孔形成工程）においては、図１から図３に示すように、積層前の６枚のセラミックグリーンシート（未焼成のセラミック配線板）１に第１の孔２をそれぞれ設ける。第１の孔２の形状としては、円形、楕円形、矩形などの種々の形状を採用することができるが、本実施形態においては楕円形を採用している。

第１の孔２の形成位置は、それぞれのセラミックグリーンシート１の分割ラインＬに隣位する位置であって分割ラインＬに重ならない位置に設定する。また、工程ｃ（第２の孔形成工程）において設けられる第２の孔４の形成位置および寸法を参考にし、その第２の孔４の周縁に第１の孔２が重なるように第１の孔２の形成位置を設定する。第１の孔２の形成個数は、側面電極の形成個数に応じて１個または２個以上に設定する。

なお、図示はしないが、セラミックグリーンシート１には内部電極などの所望する導体が形成されている。

セラミック配線板の側面（隅部を除く。）に側面電極を形成する場合であって第１の孔２が２個以上設けられる場合にあっては、図１に示すように、２個以上の第１の孔２が１本の分割ラインＬを隔てて相対していることが製造効率向上の観点から好ましい。また、同様の理由で、セラミック配線板の隅部に側面電極を形成する場合にあっては、図２に示すように、２本以上の分割ラインＬが交差する交差点Ｐに隣位して１個または２個以上の第１の孔２が設けられている。後述の工程ｃ（第２の孔形成工程）においても説明するが、第２の孔４は交差点Ｐに重なる位置に設けられるため、１個または２個以上の第１の孔２は、第２の孔４の周縁に重なりつつ、かつ、交差点Ｐを囲繞するように、設けられていることが好ましい。

工程ｂ（導電ペースト充填工程）においては、図４から図６に示すように、積層前のセラミックグリーンシート１に設けられた第１の孔２の内部に導電ペースト３をそれぞれ充填する。導電ペースト３は、エチルセルロースなどの有機ビヒクルにＡｇを混ぜたペースト状導電材などの従来から市販されているものを用いる。

工程ｄ（積層工程）においては、図７に示すように、第１の孔２に導電ペースト３が充填された６枚のセラミックグリーンシート１を積層させ、それらをＷＩＰ（温間等方圧プレス）により熱圧着する。つまり、本実施形態の工程ｄ（積層工程）は、工程ｂ（導電ペースト充填工程）の後であって工程ｃ（第２の孔形成工程）の前の時点において行なわれる。

工程ｃ（第２の孔形成工程）においては、図８から図１０に示すように、積層されたセラミックグリーンシート１に第２の孔４を貫設する。第２の孔４の形状としては、円形、楕円形、矩形などの種々の形状を採用することができるが、本実施形態においては円形を採用している。第２の孔４の形成位置は、複数の第１の孔２およびそれらに挟まれながら隣位している分割ラインＬにそれぞれ重なる位置に設定されている。

例えば、１本の分割ラインＬに隣位して複数の第１の孔２が設けられている場合、図８に示すように、分割ラインＬが第２の孔４の中心を通過するように第２の孔４の形成位置が設定されている。また、分割ラインＬの交差点Ｐを複数の第１の孔２が囲繞する場合、図９に示すように、分割ラインＬの交差点Ｐが第２の孔４の中心と重なるように第２の孔４の形成位置が設定されている。

第１の孔２には導電ペースト３が充填されているので、図８から図１０に示すように、第２の孔４の貫設により導電ペースト３が第２の孔４の内面として露出する。この導電ペースト３はセラミックグリーンシート１の焼結により側面電極１３となる。

工程ｅ（焼成工程）においては、前述したすべての工程が終了した後、すなわち本実施形態においては工程ｃ（第２の孔形成工程）の終了後に、積層された６枚のセラミックグリーンシート１を焼成し、セラミック配線板１０を形成する。この工程によって得られるセラミック配線板１０は、いわゆる大判のセラミック配線板１０であり、所望する複数のセラミック配線板１１が集合した状態になっている。

工程ｆ（分割工程）においては、図１１および図１２に示すように、分割ラインＬに沿って大判のセラミック配線板１０を個片化する。本実施形態においては、大判のセラミック配線板１０を分割するため、図１３から図１５に示すように、工程ｅ（焼成工程）の前までにＶ字溝２０を分割ラインＬに沿って形成しておくことが好ましい。

以上の工程を経ることにより、側面電極１３が形成された本実施形態のセラミック配線板１１が製造される。

次に、本実施形態のセラミック配線板１１の製造方法の作用を説明する。

本実施形態のセラミック配線板１１は、図１１または図１２に示すように、その側面１１ｓまたは隅部１１ｃに側面電極１３を有している。ここで、本実施形態のセラミック配線板１１の製造方法においては、図４または図５に示すように、導電ペースト３が充填される第１の孔２を分割ラインＬ上に設けていない。そのため、従来通り、セラミック配線板１１の分割時に導電ペースト３が飛散するのを防止することができる。

また、工程ａにおいては、図８から図１０に示すように、第２の孔４の貫設によって第１の孔２に内在する導電ペースト３が露出することを条件として、言い換えると、図４または図５に示すように、第２の孔４の周縁に重なって第１の孔２が形成されていることを条件として、第１の孔２の大きさおよび形成位置を自由に設定することができる。そのため、従来においては、図２０または図２１に示すように、第２の孔１０４の貫設により除去された部分の大部分が導電ペースト１０３であったが、本実施形態においては、図１または図２に示すように、第１の孔２の大きさおよび形成位置を調整することにより、第２の孔４と導電ペースト３との重複部分が少なくなり、第２の孔４の貫設により除去される部分の大部分を導電ペースト３からセラミックグリーンシート１に置き換えることができるので、導電ペースト３の除去量を大幅に少なく設定することができる。例えば、第１の孔２の大きさおよび形成位置を適切に調整することにより、導電ペースト３の除去量を８０％以上も少なく設定することができる。

さらに、第１の孔２は第２の孔４の周縁に重なっていればその形成位置を自由に設定することができる。そのため、従来であれば、図２１に示すように、第２の孔１０４の貫設後に導電ペースト１０３の位置関係が自動的に対象に設定されていたが、本実施形態においては、図２に示すように、第２の孔４の貫設後に導電ペースト３の位置関係、すなわち複数の第１の孔２の位置関係が自動的に対称に設定されてしまうことを回避することができる。このことから、個片化されたセラミック配線板１１の仕様を自由に設定することができる。

だたし、前述の内容は、第１の孔２の位置関係を対称に設定することを否定するものではない。すなわち、図１に示すように、工程ａにおいては、第１の孔２を２個以上設ける場合、１本の分割ラインＬを隔てて２個以上の第１の孔２を相対して形成している。そのため、第２の孔４の貫設により側面電極１３となる導電ペースト３を対称位置に配置することも自由に設定することができる。

また、図２に示すように、２本以上の分割ラインＬが交差する場合においては、第１の孔２を分割ラインＬの交差点Ｐに隣位して設ける。第１の孔２の個数は１個または２個以上であってもよい。また、第２の孔４については、第１の孔２に重複させつつ、交差点Ｐに重なる位置に設ける。これにより、個片化されたセラミック配線板１１の４個の隅部１１ｃのうちのどの隅部１１ｃに側面電極１３を形成するかを個片化されるセラミック配線板１１ごとに自由に設定することができるので、側面電極１３を対称位置または非対称位置に自由に選択して形成することができる。

これら第１の孔２および第２の孔４については、工程ａ（第１の孔形成工程）、工程ｂ（導電ペースト充填工程）、工程ｃ（第２の孔形成工程）の順において形成されるが、セラミック配線板１１を多層構造にするために２枚以上のセラミックグリーンシート１を積層させる場合、工程ｄ（積層工程）をいつの時点で行なうかも重要になってくる。例えば、工程ｃ（第２の孔形成工程）の後に工程ｄ（積層工程）を行なうと、導電ペースト３を拘束する第１の孔２が開いた状態においてセラミックグリーンシート１の熱圧着が行なわれてしまい、導電ペースト３が第２の孔４の中心軸方向に膨張してしまう。第２の孔４が十分に大きければ側面電極１３の形状がいびつであっても性能的には問題ないが、第２の孔４の大きさが不十分であれば、隣位する側面電極１３が接触して短絡を生じるおそれもある。

そこで、本実施形態においては、図６、図７、図１０の順に示すように、工程ｂ（導電ペースト充填工程）の後であって工程ｃ（第２の孔形成工程）の前の時点において工程ｄ（積層工程）を行なっている。そのため、図１０に示すように、側面電極１３の側面を滑らかに仕上げることができる。

また、セラミックグリーンシート１に第１の孔２をパンチングして貫設する場合、パンチング厚よりも小さな直径の孔を貫設することは難しい。そのため、工程ｄ（積層工程）を行なう前に第１の孔２をセラミックグリーンシート１に設けておくことにより、パンチング厚が小さい状態で第１の孔２を貫設することができるので、第１の孔２の直径を小さく設定することができる。これは、第１の孔２の大きさの設定範囲を拡大することにつながるので、その結果として導電ペースト３の除去量をより少なく設定することができる。

すなわち、本実施形態のセラミック配線板１１の製造方法によれば、導電ペースト３の除去量を削減することができるので、セラミック配線板１１の製造コストを低廉にすることができるという作用効果を奏する。また、本実施形態のセラミック配線板１１の製造方法によれば、複数の第１の孔２の位置関係が自動的に対称位置に設定されてしまうことを防止することができるので、側面電極１３の形成位置を自由に設定することができるという作用効果を奏する。

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配線板１１においては、側面電極１３をセラミック配線板１１の表面側から裏面側まで全域に形成されている。しかし、他の実施形態のセラミック配線板においては、その一部の領域に形成されていても良い。

その場合、例えば、図１６に示すように、工程ｂ（導電ペースト充填工程）においては、６枚のセラミックグリーンシート１のうちの上層側２枚のセラミックグリーンシート１に対して第１の孔２の内部に導電ペースト３を充填しなければよい。また、図１６に示すように、工程ｃ（第２の孔形成工程）においては、工程ｄ（積層工程）を行なった後、導電ペースト３を充填した下層側４枚のセラミックグリーンシート１と同様に、導電ペースト３を充填しなかった上層側２枚のセラミックグリーンシート１に対して、第１の孔２に導電ペースト３が充填されたと仮定して第２の孔４を設ければよい。これにより、セラミック配線板１１の全層に側面電極１３を形成するのでなく、その下層側から４層のみに側面電極１３を形成することができる。

また、本実施形態は多層構造のセラミック配線板１１であったが、他の実施形態においては単層構造のセラミック配線板であってもよい。その場合、前述した全工程のうちの工程ｄは行なわない。また、各工程ともにセラミックグリーンシート１またはセラミック配線板１０の枚数を１枚として各作業を行なうことになる。

本発明の一実施形態である本実施形態の工程ａにおいて第１の孔が１本の分割ラインに隣位して形成される状態を示す平面図 本実施形態の工程ａにおいて第１の孔が２本の分割ラインの交差点に隣位して形成される状態を示す平面図 図１または図２の３−３矢視断面図 本実施形態の工程ｂにおいて図１に示した第１の孔に導電ペーストが充填された状態を示す平面図 本実施形態の工程ｂにおいて図２に示した第１の孔に導電ペーストが充填された状態を示す平面図 図４または図５の６−６矢視断面図 図６に示した６枚のセラミックグリーンシートを積層させた状態を示す縦断面図 本実施形態の工程ｃにおいて図４および図７に示したセラミックグリーンシートに第２の孔を貫設した状態を示す平面図 本実施形態の工程ｃにおいて図５および図７に示したセラミックグリーンシートに第２の孔を貫設した状態を示す平面図 図８または図９の１０−１０矢視断面図 本実施形態の工程ｅにおいて図８に示したセラミックグリーンシートを分割した状態を示す平面図 本実施形態の工程ｅにおいて図９に示したセラミックグリーンシートを分割した状態を示す平面図 図８に示したセラミックグリーンシートの分割ラインに沿ってＶ字溝を形成した状態を示す平面図 図９に示したセラミックグリーンシートの分割ラインに沿ってＶ字溝を形成した状態を示す平面図 図１３または図１４の１５−１５矢視断面図 本発明の他の実施形態の工程ｂを示す縦断面図 他の実施形態の工程ｃを示す縦断面図 従来のセラミックグリーンシートに第１の孔を１本の分割ラインに重複させて形成し、その内部に導電ペーストを充填した状態を示す平面図 従来のセラミックグリーンシートに第１の孔を２本の分割ラインの交差点に重複させて形成し、その内部に導電ペーストを充填した状態を示す平面図 図１８のセラミックグリーンシートに第２の孔を貫設した状態を示す平面図 図１９のセラミックグリーンシートに第２の孔を貫設した状態を示す平面図 図２０のセラミックグリーンシートを焼成して分割した状態を示す平面図 図２１のセラミックグリーンシートを焼成して分割した状態を示す平面図

符号の説明

１ セラミックグリーンシート
２ 第１の孔
３ 導電ペースト
４ 第２の孔
１０ （大判の）セラミック配線板
１１ セラミック配線板
１３ 側面電極
Ｌ 分割ライン
Ｐ 交差点

Claims (5)

1. １枚または２枚以上のセラミックグリーンシートにおける分割ラインに隣位する位置であって前記分割ラインに重ならない位置に１個または２個以上の第１の孔を設ける工程ａと、
   前記第１の孔の内部に導電ペーストを充填する工程ｂと、
   前記導電ペーストが充填された前記第１の孔およびそれに隣位する前記分割ラインにそれぞれ重なるように第２の孔を設けることにより、側面電極となる前記導電ペーストを前記第２の孔の内面として露出させる工程ｃと、
   ２枚以上の前記セラミックグリーンシートを用いる場合にあっては、前記工程ａの前から前記工程ｃの後のいずれかの時点において、２枚以上の前記セラミックグリーンシートを積層させてそれらを圧着する工程ｄと、
   前記工程ａから前記工程ｄまでのすべての工程が終了した後に前記セラミックグリーンシートを焼成してセラミック配線板を形成する工程ｅと、
   前記分割ラインに沿って前記セラミック配線板を個片化する工程ｆと
   を備えていることを特徴とするセラミック配線板の製造方法。
2. 前記第１の孔が２個以上設けられる場合にあっては、２個以上の前記第１の孔は、１本の前記分割ラインを隔てて相対している
   ことを特徴とする請求項１に記載のセラミック配線板の製造方法。
3. ２本以上の前記分割ラインが交差する場合においては、
   １個または２個以上の前記第１の孔は、前記分割ラインの交差点に隣位して設けられており、
   前記第２の孔は、前記交差点に重なる位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のセラミック配線板の製造方法。
4. 前記セラミックグリーンシートを２枚以上用いる場合にあっては、
   前記工程ｂにおいて、２枚以上の前記セラミックグリーンシートのうちの一部の前記セラミックグリーンシートに対して前記第１の孔の内部に導電ペーストを充填せず、
   前記工程ｃにおいて、前記導電ペーストを充填した他の前記セラミックグリーンシートと同様に、前記導電ペーストを充填しなかった前記一部のセラミックグリーンシートに対して、前記導電ペーストが充填されたと仮定して前記第２の孔を設ける
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセラミック配線板の製造方法。
5. 工程ｄは、工程ｂの後であって工程ｃの前の時点において行なわれる
   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配線板の製造方法。

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