JP2012248798A - Manufacturing method of wiring board and wiring board - Google Patents
Manufacturing method of wiring board and wiring board Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012248798A JP2012248798A JP2011121675A JP2011121675A JP2012248798A JP 2012248798 A JP2012248798 A JP 2012248798A JP 2011121675 A JP2011121675 A JP 2011121675A JP 2011121675 A JP2011121675 A JP 2011121675A JP 2012248798 A JP2012248798 A JP 2012248798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- green sheet
- ceramic green
- hole
- wiring board
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば半導体素子または水晶振動素子等の電子部品を収容して搭載するための配線基板の製造方法および配線基板に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a wiring board and a wiring board for housing and mounting an electronic component such as a semiconductor element or a crystal vibration element.
従来、電子部品を実装し、電子機器に組み込まれるプリント基板に搭載されるための配線基板としてセラミック製のものが用いられており、上面に電子部品を収容するための凹部を有する形状のものがある。 Conventionally, a circuit board made of ceramic is used as a wiring board for mounting an electronic component and being mounted on a printed circuit board incorporated in an electronic device, and has a shape having a recess for accommodating the electronic component on the upper surface. is there.
このような凹部の底面は電子部品搭載領域として用いられる。凹部の周囲の側壁部の上面に形成された電極と、電子部品搭載領域に搭載された電子部品の各電極とは、半田またはボンディングワイヤ等の接続部材を介して電気的に接続される。このような構成とすることによって、電子部品を凹部内に収容して、電子部品と配線基板の外部の部材との接触等によって、電子部品を破損することを抑制した電子装置が作製できる。 The bottom surface of such a recess is used as an electronic component mounting area. The electrode formed on the upper surface of the side wall portion around the recess and each electrode of the electronic component mounted in the electronic component mounting area are electrically connected via a connecting member such as solder or a bonding wire. With such a configuration, it is possible to manufacture an electronic device in which the electronic component is accommodated in the recess and the electronic component is prevented from being damaged by contact between the electronic component and an external member of the wiring board.
このようなセラミック製の配線基板は、グリーンシート積層法によって製作される。例えば、セラミック粉末と有機バインダとを主成分とするセラミックグリーンシートを準備する。次に、金属粉末を主成分とする導体ペーストを印刷するなどして配線導体パターンを形成した第1のセラミックグリーンシートと、貫通孔を形成することによって枠状とするとともに貫通孔の周囲に電極パターンを形成した第2のセラミックグリーンシートとを用意する。次に、第1のセラミックグリーンシート上に、第2のセラミックグリーンシートを積層して圧着することにより積層体を形成する。その後、この積層体を焼成することによってセラミック製の配線基板が製作される(例えば、特許文献1を参照。)。 Such a ceramic wiring board is manufactured by a green sheet lamination method. For example, a ceramic green sheet containing ceramic powder and an organic binder as main components is prepared. Next, a first ceramic green sheet in which a wiring conductor pattern is formed by printing a conductive paste containing metal powder as a main component and the like, and forming a through hole to form a frame and an electrode around the through hole A second ceramic green sheet on which a pattern is formed is prepared. Next, a second ceramic green sheet is laminated on the first ceramic green sheet and pressed to form a laminate. Thereafter, the laminated body is fired to produce a ceramic wiring board (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記したような従来の凹部を有する配線基板は、凹部の周囲の側壁部において上面の凹部側が、凹部の底面に向かって傾いた傾斜面となることがあった。これは、セラミックグリーンシートを積層して加圧する際に、セラミックグリーンシートに接する板状の加圧部材が撓んで、加圧部材の一部が凹部内に入るためであった。すなわち、加圧部材が、側壁部となるセラミックグリーンシートの上面の凹部側に、凹部の底面に向かって斜めに当接されるので、配線基板の側壁部の上面の凹部側が上記したような傾斜面となっていた。 However, in the wiring board having the conventional concave portion as described above, the concave portion on the upper surface of the side wall portion around the concave portion may be an inclined surface inclined toward the bottom surface of the concave portion. This is because when the ceramic green sheets are stacked and pressed, the plate-like pressing member in contact with the ceramic green sheets is bent and a part of the pressing member enters the recess. That is, the pressing member is brought into contact with the concave portion on the top surface of the ceramic green sheet serving as the side wall portion obliquely toward the bottom surface of the concave portion, so that the concave portion on the top surface of the side wall portion of the wiring board is inclined as described above. It was a surface.
また、電子装置の小型化に伴って、配線基板の側壁部の上面の幅が短くなってきている。このような側壁部の上面に形成される電極の長さと、側壁の内壁と電極の凹部側の端部との間の長さとが短くなってきている。そのため、傾斜した側壁部の上面に形成された電極が、凹部の底面に向かって傾斜しており、電子部品と電極とをボンディングワイヤで接続するときに、ボンディングワイヤを電極上に良好に接続させることが困難であった。 In addition, with the downsizing of electronic devices, the width of the upper surface of the side wall portion of the wiring board is becoming shorter. The length of the electrode formed on the upper surface of such a side wall portion and the length between the inner wall of the side wall and the end portion of the electrode on the concave portion side are becoming shorter. Therefore, the electrode formed on the upper surface of the inclined side wall portion is inclined toward the bottom surface of the concave portion, and when the electronic component and the electrode are connected with the bonding wire, the bonding wire is well connected on the electrode. It was difficult.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、凹部の周囲の上面の傾きを低減できる配線基板の製造方法および配線基板を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a wiring board and a wiring board that can reduce the inclination of the upper surface around the recess.
本発明の一つの態様による配線基板の製造方法は、第1のセラミックグリーンシートおよび第2のセラミックグリーンシートを準備する工程と、低収縮部材を設ける工程と、第1のセラミックグリーンシートの上面に、第2のセラミックグリーンシートを積層して積層体を作製する工程と、前記積層体を焼成する工程とを具備する。第1のセラミックグリーンシートは第1の貫通孔を有している。第2のセラミックグリーンシートは第1の貫通孔よりも小さな第2の貫通孔を有している。低収縮部材は第1のセラミックグリーンシートよりも焼成収縮率が小さく、第1の貫通孔に設けられている。積層体は、第1のセラミックグリーンシートの上面に、第1の貫通孔と第2の貫通孔とが重なるように、第2のセラミックグリーンシートを積層し加圧して積層体を作製する。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a wiring board comprising: preparing a first ceramic green sheet and a second ceramic green sheet; providing a low-shrinkage member; and an upper surface of the first ceramic green sheet. And a step of laminating the second ceramic green sheets to produce a laminate, and a step of firing the laminate. The first ceramic green sheet has a first through hole. The second ceramic green sheet has a second through hole that is smaller than the first through hole. The low shrinkage member has a firing shrinkage rate smaller than that of the first ceramic green sheet, and is provided in the first through hole. The laminated body is produced by laminating and pressing the second ceramic green sheet so that the first through hole and the second through hole overlap the upper surface of the first ceramic green sheet.
本発明の他の態様による配線基板は、凹部が設けられた絶縁基板と、平面視で凹部よりも大きく、凹部と対向するように絶縁基板に埋設された低収縮部材とを有するものである。 A wiring substrate according to another aspect of the present invention includes an insulating substrate provided with a recess, and a low-shrinkage member that is larger than the recess in plan view and is embedded in the insulating substrate so as to face the recess.
本発明の配線基板の製造方法は、第1の貫通孔に第1のセラミックグリーンシートよりも焼成収縮率の小さい低収縮部材を設ける工程と、第1のセラミックグリーンシートの上面に、第1の貫通孔と第2の貫通孔とが重なるように、第2のセラミックグリーンシートを積層し加圧して積層体を作製して焼成する。このような製造方法であることから、積層したときに、凹部の周囲の側壁部において上面の凹部側が、凹部の底面に向かって傾斜した傾斜面となっても、焼成する際の低収縮部材の収縮が、第1のセラミックグリーンシートの収縮よりも小さい。このような積層体を焼成すると、積層体は、平面視で低収縮部材と第2のセラミックグリーンシートとが重なっている領域よりも、第1のセラミックグリーンシートと第2のセラミックグリーンシートとが重なっている領域の方が、大きく収縮する。よって、このように低収縮部材によって、積層体の側壁部上面の凹部側が低収縮部材側に変形することを抑制されて、積層体の側壁部上面の傾きを低減できる。したがって、例えば側壁部の上面に電極が形成されたときに、電極の傾斜を抑制できる。 The method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a step of providing a low-shrinkage member having a firing shrinkage rate smaller than that of the first ceramic green sheet in the first through-hole, and a top surface of the first ceramic green sheet. A second ceramic green sheet is laminated and pressed so that the through hole and the second through hole overlap, and a laminate is produced and fired. Since it is such a manufacturing method, even when laminated, even when the concave portion on the upper surface of the side wall portion around the concave portion becomes an inclined surface inclined toward the bottom surface of the concave portion, Shrinkage is smaller than that of the first ceramic green sheet. When such a laminated body is fired, the laminated body has a first ceramic green sheet and a second ceramic green sheet, rather than a region where the low-shrinkage member and the second ceramic green sheet overlap in a plan view. The overlapping area contracts more greatly. Thus, the low shrinkage member suppresses the concave side of the upper surface of the side wall portion of the multilayer body from being deformed to the low shrinkage member side, thereby reducing the inclination of the upper surface of the side wall portion of the multilayer body. Therefore, for example, when the electrode is formed on the upper surface of the side wall, the inclination of the electrode can be suppressed.
本発明の配線基板は、凹部が設けられた絶縁基板と、平面視で凹部よりも大きく、凹部と対向するように絶縁基板に埋設された低収縮部材とを有することから、凹部の周囲の側壁部の上面の傾きが抑えられたものとできる。したがって、例えば側壁部の上面に電極が形成されているときに、電極の傾斜を抑制して、電極にボンディングワイヤを良好に接続できる。 The wiring board of the present invention has an insulating substrate provided with a recess and a low-shrinkage member that is larger than the recess in plan view and embedded in the insulating substrate so as to face the recess. The inclination of the upper surface of the part can be suppressed. Therefore, for example, when the electrode is formed on the upper surface of the side wall, the tilt of the electrode can be suppressed, and the bonding wire can be satisfactorily connected to the electrode.
本発明の配線基板の製造方法および配線基板について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1〜図8において、1は第1のセラミックグリーンシート、1aは第1の貫通孔、2は第2のセラミックグリーンシート、2aは第2の貫通孔、3は低収縮部材、4は電極パターン、5は貫通導体パターン、6は配線導体パターン、7は積層体、7aは凹部、8は第3のセラミックグリーンシート、11は絶縁基板、14は電極、15は貫通導体、16は配線導体である。 A method for manufacturing a wiring board and a wiring board according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 8, 1 is a first ceramic green sheet, 1a is a first through hole, 2 is a second ceramic green sheet, 2a is a second through hole, 3 is a low shrinkage member, and 4 is an electrode. Pattern 5 is a through conductor pattern, 6 is a wiring conductor pattern, 7 is a laminate, 7a is a recess, 8 is a third ceramic green sheet, 11 is an insulating substrate, 14 is an electrode, 15 is a through conductor, 16 is a wiring conductor It is.
まず、第1のセラミックグリーンシート1と第2のセラミックグリーンシート2とを準備する。第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2は、作製する配線基板に応じた厚みのものが使用される。
First, a first ceramic green sheet 1 and a second ceramic
第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2は、セラミック粉末に有機バインダおよび溶剤を、また必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得て、これをPET(ポリエチレンテレフタレート)等の樹脂や紙製の支持体上にドクターブレード法,リップコーター法またはダイコーター法等の成形方法により塗布してシート状に成形し、温風乾燥,真空乾燥または遠赤外線乾燥等の乾燥方法により乾燥することによって作製する。
The first ceramic green sheet 1 and the second ceramic
セラミック粉末としては、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)粉末,窒化アルミニウム(AlN)粉末,ガラスセラミック粉末等が挙げられ、配線基板に要求される特性に合わせて適宜選択される。 Examples of the ceramic powder include aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, aluminum nitride (AlN) powder, glass ceramic powder, and the like, which are appropriately selected according to the characteristics required for the wiring board.
セラミック粉末が酸化アルミニウム粉末や窒化アルミニウム粉末の場合は、酸化珪素(SiO2)や酸化マグネシウム(MgO)等の焼結助剤となる成分の粉末が加えられ、また、着色剤として酸化マンガン(MnO)等の粉末を加えてもよい。 When the ceramic powder is an aluminum oxide powder or aluminum nitride powder, a powder of a component serving as a sintering aid such as silicon oxide (SiO 2 ) or magnesium oxide (MgO) is added, and manganese oxide (MnO) is used as a colorant. ) Etc. may be added.
ガラスセラミック粉末は、ガラス粉末とフィラー粉末とを10:90乃至99:1、好ましくは40:60乃至80:20の質量比で混合したものである。ガラスセラミック粉末のガラス粉末としては、従来からガラスセラミックスに用いられているものを用いればよく、例えばSiO2−B2O3系,SiO2−B2O3−Al2O3系,SiO2−B2O3−Al2O3−MO系(ただし、MはCa,Sr,Mg,BaまたはZnを示す。),SiO2−Al2O3−M1O−M2O系(ただし、M1およびM2は同じまたは異なってCa,Sr,Mg,BaまたはZnを示す。),SiO2−B2O3−Al2O3−M1O−M2O系(ただし、M1およびM2は上記と同じである。),SiO2−B2O3−M32O系(ただし、M3はLi、NaまたはKを示す。),SiO2−B2O3−Al2O3−M32O系(ただし、M3は上記と同じである。),Pb系,Bi系等のガラスの粉末が用いられる。
The glass ceramic powder is a mixture of glass powder and filler powder in a mass ratio of 10:90 to 99: 1, preferably 40:60 to 80:20. The glass powder of the glass ceramic powder, may be used those conventionally used in glass ceramics, for example, SiO 2 -B 2 O 3 based, SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2
また、ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、従来からガラスセラミックスに用いられているものを用いればよく、例えばAl2O3とSiO2とZrO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物,TiO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物,Al2O3およびSiO2(クリストバライト,クオーツ)の少なくとも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)等のセラミック粉末が挙げられる。 Further, as the filler powder of the glass ceramic powder, what is conventionally used for glass ceramics may be used, for example, a composite oxide of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 and an alkaline earth metal oxide, Ceramic powders such as composite oxides of TiO 2 and alkaline earth metal oxides, composite oxides containing at least one of Al 2 O 3 and SiO 2 (cristobalite, quartz) (for example, spinel, mullite, cordierite) Can be mentioned.
有機バインダとしては、従来からセラミックグリーンシートに用いられているものを用いればよく、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集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),ポリビニルブチラール系,ポリビニルアルコール系,アクリル−スチレン系,ポリプロピレンカーボネート系,セルロース系等の単独共重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系バインダがより好ましい。また、有機バインダの添加量はセラミック粉末により異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつセラミック粉末が分散され、グリーンシートのハンドリング性や加工性が良好な量であればよく、セラミック粉末に対して10乃至20質量%程度が望ましい。
As the organic binder, those conventionally used for ceramic green sheets may be used. For example, acrylic (acrylic acid, methacrylic acid or a single aggregate or copolymer of esters thereof, specifically, acrylic ester. Copolymer, methacrylic acid ester copolymer, acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, etc.), polyvinyl butyral type, polyvinyl alcohol type, acrylic-styrene type, polypropylene carbonate type, cellulose type homopolymer or the like A copolymer is mentioned. In view of decomposability and volatility in the firing step, an acrylic binder is more preferable. The amount of the organic binder added varies depending on the ceramic powder, but it may be an amount that is easy to be decomposed and removed during firing, and the ceramic powder is dispersed, and the green sheet is easy to handle and process. About 10 to 20% by mass is desirable.
スラリーに含まれる溶剤は、セラミック粉末および有機バインダを分散させ、グリーンシート成形に適した粘度のスラリーが得られるように、例えば炭化水素類,エーテル類,エステル類,ケトン類,アルコール類等の有機溶剤や水が挙げられる。これらの中で、トルエン,メチルエチルケトン,イソプロピルアルコール等の蒸発係数の高い溶剤は、スラリー塗布後の乾燥工程が短時間で終了できるので好ましい。溶剤の量は、セラミック粉末に対して30乃至100質量%の量で加えることによって、スラリーを良好に支持体上に塗布
することができるような粘度、具体的には3cps乃至100cps程度となるようにする
ことが望ましい。
The solvent contained in the slurry is made of organic materials such as hydrocarbons, ethers, esters, ketones, alcohols, etc. so that a slurry having a viscosity suitable for green sheet molding can be obtained by dispersing ceramic powder and organic binder. A solvent and water are mentioned. Among these, solvents having a high evaporation coefficient such as toluene, methyl ethyl ketone, and isopropyl alcohol are preferable because the drying process after slurry application can be completed in a short time. The solvent is added in an amount of 30 to 100% by mass with respect to the ceramic powder, so that the viscosity is such that the slurry can be satisfactorily coated on the support, specifically about 3 to 100 cps. It is desirable to make it.
次に、図1に示す例のように、第1のセラミックグリーンシート1に、第1の貫通孔1aを形成する。その後、図2に示す例のように、第1の貫通孔1aに、第1の貫通孔1aと略同形状で、かつ第1のセラミックグリーンシート1よりも厚み方向への焼成収縮率が小さい低収縮部材3を配置する。
Next, as in the example shown in FIG. 1, the first through hole 1 a is formed in the first ceramic green sheet 1. Thereafter, as in the example shown in FIG. 2, the first through-hole 1 a has substantially the same shape as the first through-hole 1 a and has a smaller shrinkage in firing in the thickness direction than the first ceramic green sheet 1. The
また、図3に示す例のように、第2のセラミックグリーンシート2には、第2の貫通孔2aを形成する。
Further, as in the example shown in FIG. 3, the second through hole 2 a is formed in the second ceramic
第1の貫通孔1aおよび第2の貫通孔2aの形成は、金型やパンチングによる打ち抜き加工またはレーザ加工によって形成することができる。 The first through hole 1a and the second through hole 2a can be formed by stamping or laser processing using a die or punching.
次に、図2および図3に示す例のように、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2に、電極パターン4,貫通導体パターン5,配線導体パターン6等の導体パターンを形成する。
Next, as in the example shown in FIGS. 2 and 3, conductor patterns such as an
なお、第1の貫通孔1aを形成する工程と、第2の貫通孔2aを形成する工程と、導体パターンを形成する工程とは、どの工程を先に行なってもよい。また、第1の貫通孔1aまたは第2の貫通孔2aの形成と、貫通導体パターン5用の貫通孔の形成とを同時に行っても良いし、導体パターンの形成は同時に行ってもよい。 Note that any of the step of forming the first through hole 1a, the step of forming the second through hole 2a, and the step of forming the conductor pattern may be performed first. Moreover, the formation of the first through hole 1a or the second through hole 2a and the formation of the through hole for the through conductor pattern 5 may be performed simultaneously, or the formation of the conductor pattern may be performed simultaneously.
低収縮部材3は、第1のセラミックグリーンシート1よりも厚み方向への焼成収縮率の小さい材料であって、焼成後に配線基板内に埋設されるものである。このような低収縮部材3としては、例えば、第1のセラミックグリーンシート1の第1の貫通孔1aに、第1のセラミックグリーンシート1よりも焼成収縮率の小さい金属シートまたはセラミックグリーンシートを埋め込むことによって形成する。また、低収縮部材3は、例えば平面視で角部が円弧状である矩形状または円形あるいは楕円形状であって、第1の貫通孔を充填するように設けられている。なお、低収縮部材3は断面視で段差のある形状であってもよい。また、低収縮部材3は、第1のセラミックグリーンシート1に打ち抜き加工で第1の貫通孔1aを設けると同時に埋設させると、効率よく作製できる。
The
低収縮部材3がセラミックグリーンシートである場合には、セラミックグリーンシートは、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2と同様にして製作できる。なお、低収縮部材3であるセラミックグリーンシートは、セラミック
粉末の添加量やセラミック粉末の大きさ、有機バインダおよび溶剤の添加量等を調整すること等により、第1のセラミックグリーンシート1よりも厚み方向への焼成収縮率が小さくなるよう調整されている。
When the
低収縮部材3が金属シートからなる場合には、金属シートは、例えば以下のようにして作製する。まず、金属粉末に有機バインダおよび有機溶剤を、また必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得る。このようなスラリーをPET(ポリエチレンテレフタレート)等の樹脂や紙製の支持体上にドクターブレード法,リップコーター法またはダイコーター法等の成形方法によって塗布してシート状に成形する。その後、シート状に成形したスラリーを、温風乾燥,真空乾燥または遠赤外線乾燥等の乾燥方法によって乾燥することによって金属シートが作製される。なお、金属シートは、低収縮部材3であるセラミックグリーンシートと同様に、金属粉末の添加量や金属粉末の大きさ、有機バインダおよび溶剤の添加量等を調整すること等により、第1のセラミックグリーンシート1よりも厚み方向への焼成収縮率が小さくなるよう調整されている。
When the low
低収縮部材3は、第2のセラミックグリーンシート2と重なる領域において、第2のセラミックグリーンシート2側に突出するような形状であってもよい。積層時に、第2のセラミックグリーンシート2が低収縮部材3によって押上げられるように変形するので、凹部7aの周囲の上面の傾斜を低減するのに有効である。また、第1のセラミックグリーンシート1の焼成収縮率と低収縮部材3の焼成収縮率との差を小さくしても、傾斜を低減できる。
The
低収縮部材3用の金属粉末としては、例えば、タングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),金(Au),銀(Ag),銅(Cu),パラジウム(Pd),白金(Pt)等の1種または2種以上からなる粉末が挙げられ、要求される特性に合わせて適宜選択される。なお、金属粉末が、2種以上からなる場合は混合,合金,コーティング等のいずれの形態であってもかまわない。例えば、Cu粉末とW粉末とを混合した材料を含む低収縮部材3を用いて、焼成後に低収縮部材3を放熱部として利用する場合には、低収縮部材3は、放熱性に優れた銅タングステン(CuW)を用いているので、配線基板に搭載された電子部品で発生する熱を、低収縮部材3を介して外部に逃がす際の放熱性を高めるのに有効である。
Examples of the metal powder for the
電極パターン4は、電子部品の各電極とワイヤボンディングにより電気的に接続される電極となる。このような電極は貫通導体15を介して他の配線導体16に接続されるので、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2には、貫通導体15となる貫通導体パターン5および配線導体となる配線導体パターン6が形成される。図3に示す例では貫通導体パターン5のみが形成されている。配線導体16には、半田等の接合材を介して外部回路基板へ接続するための接続パッドおよび基板内で引き回される内部配線層がある。
The
電極パターン4および配線導体パターン6は、例えば、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2にパンチングや金型による打ち抜き加工やレーザ加工によって貫通導体パターン5用の貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体パターン5用の導体ペーストをスクリーン印刷法やプレス充填によって埋め込んで貫通導体パターン5を形成し、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2の上面または下面の貫通導体パターン5が露出した部分の上に電極パターン4および配線導体パターン6用の導体ペーストをスクリーン印刷法,グラビア印刷法等の印刷法によって所定パターン形状で印刷することにより、10μm〜20μm程度の厚みで形成される。
The
導体ペーストは、金属粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を加えてボールミルやプラネタリーミキサー等の混練手段によって均質に分散させて混練した後、溶剤を必要量添加することにより、印刷や貫通孔の充填に適した粘度に調整することによって作製される。 Conductor paste is added to the metal powder by adding an appropriate organic binder and solvent, and uniformly dispersed by a kneading means such as a ball mill or a planetary mixer. It is produced by adjusting the viscosity to be suitable for.
導体ペーストに用いられる金属粉末は、後の焼成工程において第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2との同時焼成により焼結する金属の粉末であり、タングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),金(Au),銀(Ag),銅(Cu),パラジウム(Pd),白金(Pt)等の1種または2種以上が挙げられる。2種以上の場合は混合,合金,コーティング等のいずれの形態であってもかまわない。
The metal powder used for the conductor paste is a metal powder that is sintered by co-firing with the first ceramic green sheet 1 and the second ceramic
導体ペーストの有機バインダとしては、従来から導体ペーストに使用されているものが使用可能であり、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),ポリビニルブチラール系,アクリル−スチレン系,ポリプロピレンカーボネート系,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る。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系,アルキド系の有機バインダがより好ましい。また、有機バインダの添加量としては、金属粉末によって異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつ金属粉末を分散できる量であればよく、金属粉末に対して外添加で5乃至20質量%程度の量であることが望ましい。 As the organic binder for the conductive paste, those conventionally used for the conductive paste can be used. For example, acrylic (acrylic acid, methacrylic acid or their homopolymers or copolymers, specifically, Acrylic ester copolymer, methacrylic ester copolymer, acrylic ester-methacrylic ester copolymer, etc.), polyvinyl butyral, acrylic-styrene, polypropylene carbonate, cellulose, etc. homopolymer or copolymer Coalescence is mentioned. In view of decomposability and volatility in the firing step, acrylic and alkyd organic binders are more preferable. The amount of the organic binder added varies depending on the metal powder, but may be any amount that can be easily decomposed and removed during firing and can disperse the metal powder. It is desirable that the amount of
導体ペーストに用いる溶剤としては、金属粉末と有機バインダとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、例えばテルピネオールやブチルカルビトールアセテートなどが挙げられる。また、印刷後の形成性および乾燥性を考慮して、低沸点溶剤を用いることが好ましい。溶剤は、金属粉末に対して4乃至15質量%の量で加えられ、これらの導体ペーストを良好に形成できる程度の粘度となるように、具体的には、電極パターン4や配線導体パターン6用の導体ペーストでは3000乃至40000cps程度、貫通導体パター
ン5用の導体ペーストでは15000乃至40000cps程度となるように調整される。
The solvent used for the conductor paste is not particularly limited as long as the metal powder and the organic binder can be well dispersed and mixed, and examples thereof include terpineol and butyl carbitol acetate. In view of formability after printing and drying properties, it is preferable to use a low boiling point solvent. Specifically, the solvent is added in an amount of 4 to 15% by mass with respect to the metal powder, and specifically, for the
導体ペーストには、焼成時の第1のセラミックグリーンシート1または第2のセラミックグリーンシート2の焼成収縮挙動や収縮率と合わせるため、または焼成後の配線導体の接合強度を確保するために、ガラスやセラミックスの粉末を添加してもよい。
In order to match the firing shrinkage behavior and shrinkage rate of the first ceramic green sheet 1 or the second ceramic
電極パターン4は、図3に示す例のように、第2のセラミックグリーンシート2の貫通孔2aから離間させて形成されていてもかまわないし、貫通孔2aまで延びるように形成されていてもかまわない。電極パターン4は、貫通孔2aを形成してから形成する場合には、貫通孔2aから0.1mm程度離間させて形成することにより、貫通孔2aの内壁に導
体ペーストが塗布されてしまい、複数の電極パターン4同士が接続して電極が短絡してしまうことを低減できる。また、電極パターン4が形成されてから貫通孔2aを形成する場合には、電極パターン4の端部と重なるように第2のグリーンシート2を打ち抜くことによって、貫通孔2aまで延びた電極パターン4とできる。
The
その後、図5に示す例のように、第1のセラミックグリーンシート1の上に、第2のセラミックグリーンシート2を積層して加圧することにより、凹部7aを備えた積層体7が作製される。このとき、低収縮部材3と電極パターン4とが平面視で重なるように積層される。このときの加圧は必要に応じて加熱しながら行なう。加圧および加熱の条件は、用いる有機バインダ等の種類や量によって異なるが、概ね2〜20MPaの圧力および30〜100℃の温度である。また、第1のセラミックグリーンシート1と第2のセラミックグリー
ンシート2との接着性を向上させるために、溶剤と有機バインダや可塑剤等とを混合した
接着剤を用いてもよい。また、積層体7は凹部7aの形状に対応するゴム等から成る弾性体によって加圧されていてもよい。
After that, as in the example shown in FIG. 5, the second ceramic
また、平面視で低収縮部材3と第2のセラミックグリーンシート2とが重なっている部分の長さ(図6に示すL)は、低収縮部材3によって第2のセラミックグリーンシート2の上面の傾斜を低減するために、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート2あるいは低収縮部材3の組成にもよるが、L≧0.05mm程度であることが好ましい。
In addition, the length (L shown in FIG. 6) of the portion where the
電極パターン4は、通常、貫通孔2aに沿って複数形成されている。図3に示す例では、正方形状の貫通孔2aの対向する2辺に沿って複数の電極パターン4がそれぞれ12個ずつ配列されて形成されているが、貫通孔2aの4辺に沿って形成されていてもよい。また、貫通孔2aが円形状である場合には、貫通孔2aに沿って複数の電極パターン4が配列形成されていてばよい。
A plurality of
なお、図5に示す例においては、積層体7は、第1のセラミックグリーンシート1と第2のセラミックグリーンシート2とをそれぞれ1枚ずつ、合計2枚のセラミックグリーンシートを積層して形成されているが、いずれか一方あるいは両方のセラミックグリーンシートを複数枚で形成して、積層体7を3枚以上のセラミックグリーンシートを積層することによって作製してもよい。
In the example shown in FIG. 5, the
また、低収縮部材3の表面が、平面視で低収縮部材3よりも幅広のメタライズペーストやセラミックペーストで覆われていても構わない。例えば、このようなメタライズペーストやセラミックペーストをスクリーン印刷法等によって形成した際に、第1の貫通孔1aの開口周辺においてメタライズペーストやセラミックペーストが低収縮部材3と第1のセラミックグリーンシート1との間の微細な間隙の間に入り込むことによって、低収縮部材3が第1のセラミックグリーンシート1から抜け落ちることを抑制できる。なお、メタライズペーストは、電極パターン4または配線導体パターン6用の導体ペーストと同じ導体ペーストを用いればよい。セラミックペーストは、第1のセラミックグリーンシート1または第2のセラミックグリーンシート2に用いたセラミック粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を加えて調整したセラミックペーストを用いればよい。
Further, the surface of the
このようにして作製した積層体7を焼成して、図7に示す例のような配線基板11が作製される。焼成する工程は有機成分の除去とセラミック粉末の焼結とから成る。有機成分の除去は100〜1000℃程度の温度範囲で積層体7を加熱することによって、有機成分を分解
し、揮発させることによって行なう。焼結温度はセラミック組成によって異なり、800〜1600℃程度の範囲内で行なう。また、焼成雰囲気はセラミック粉末や導体材料によって異
なり、大気中あるいは還元雰囲気中あるいは非酸化性雰囲気中等で行なわれ、有機成分の除去を効果的に行なうために雰囲気中に水蒸気等を含ませてもよい。
The
このような積層体7を焼成すると、積層体7は、平面視で低収縮部材3と第2のセラミックグリーンシート2とが重なっている領域よりも、第1のセラミックグリーンシート1と第2のセラミックグリーンシート2とが重なっている領域の方が、大きく収縮する。したがって、このように低収縮部材3によって、積層体7の側壁部上面の凹部7a側が低収縮部材3側に変形することを抑制されて、積層体7の側壁部上面の傾きを低減できる。
When such a
なお、低収縮部材3は、後述する第1のセラミックグリーンシート1と第2のセラミックグリーンシート2とを積層し加圧する工程の前または後のいずれかの時点において、第1の貫通孔1aに埋設されていればよいが、図4に示す例のように、積層し加圧する工程の前に低収縮部材3が第1の貫通孔1aに埋設されていると、積層時に凹部7aの周囲の
上面の傾斜を低減するのに有効である。
The low-
積層体7を焼成した後、電極14および配線導体16の露出する表面には、電解めっき法あるいは無電解めっき法によりめっき層が被着される。このようなめっき層によって、配線導体16と電子部品との固着、配線導体16と外部回路基板の配線導体との接合、および電極14とボンディングワイヤとの接合を強固にできる。めっき層は、ニッケル,金等の耐蝕性に優れる金属を用いる。例えば、厚さ1〜10μm程度のニッケルめっき層と厚さ0.1〜3
μm程度の金めっき層とを順次被着させる。
After the
A gold plating layer of about μm is sequentially deposited.
なお、低収縮部材3が金属部材からなる場合、または低収縮部材3を覆うように金属層を配置した場合には、低収縮部材3または金属層の露出する表面にもめっき層を形成しておくとよい。めっき層は、上記した耐食性に優れる金属の他に、銀等の反射性に優れる金属や、銅等の熱伝導性に優れる金属を用いてもよい。下地めっき層に、銀または銅を用いると、電子部品で発生する熱が低収縮部材3を介して外部に伝導されるのに有効である。また、例えば凹部7aの底面に電子部品として発光素子を搭載する場合には、めっき層は銀を用いると、発光素子からめっき層に放射される光の反射率を高めるのに有効である。
When the
積層体7は、図8に示す例のように、第1セラミックグリーシート1の上面および下面に第3のセラミックグリーンシート8を配置しておくと、低収縮部材3が第1のセラミックグリーンシート1から抜け落ちることを抑制できる。また、第1セラミックグリーシート1の下面に第3のセラミックグリーンシート8を配置しておくと、下面に配線導体パターン6を広い面積に形成できるので、配線基板11の配線導体16と外部電気回路基板の配線との接続信頼性を高めることができる。
When the third ceramic green sheet 8 is disposed on the upper surface and the lower surface of the first ceramic green sheet 1 as in the example shown in FIG. 8, the low-
なお、第1のセラミックグリーシート1および低収縮部材3と第2のセラミックグリーンシート2との間に第3のセラミックグリーンシート8を配置する場合には、第3のセラミックグリーンシート8の厚みは、0.2mm以下としておくことが好ましい。0.2mmを超えると、第3のセラミックグリーンシート8によって、第2のセラミックグリーンシート2の凹部7a側の傾斜面の傾きを低減する効果が小さくなってしまう。
When the third ceramic green sheet 8 is disposed between the first ceramic green sheet 1 and the
本発明の一つの態様による配線基板は、凹部7aが設けられた絶縁基板11と、平面視で凹部7aよりも大きく、凹部7aと対向するように絶縁基板11に埋設された低収縮部材3とを有する。このような構成であることから、凹部7aの周囲の側壁部において上面に形成された電極14の傾きが抑えられたものとできる。したがって、例えば、凹部7aの底面に電子部品を搭載して、電子部品の電極と電極14とをワイヤボンディングで接続する場合に、ボンディングワイヤと電極14とが強固に接続される。
The wiring substrate according to one aspect of the present invention includes an insulating substrate 11 provided with a recess 7a, a low-
また、低収縮部材3の外縁は、第2のセラミックグリーンシート2に保持されて、低収縮部材3の中央部が外縁よりも厚くなるように収縮し、凹部7aの底面を凸状とすることで、凹部7aの底面に電子部品を配置したときに、電子部品を凹部7aの底面に接合するための樹脂が凹部の周囲の側壁の上面に流出することを抑制するのに有効である。
Further, the outer edge of the
なお、低収縮部材3の形状は、平面視で凹部7aの形状と同様の形状としておくことが好ましい。例えば、図5および図8に示す例のように、凹部7aが平面視で四角形状であれば、低収縮部材3は平面視で角部が円弧状の矩形状としておく。また、凹部7aが平面視で円形状であれば、低収縮部材3は平面視で円形状としておくと、積層体7aを焼成した際に、凹部7aの周辺の第2のセラミックグリーンシート2の変形を均等に抑制して、第2のセラミックグリーンシート2の傾きのばらつきを低減するのに有効である。
In addition, it is preferable that the shape of the
なお、本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能
である。例えば、配線導体として配線基板の側面に形成した溝の内面に導体が形成された、いわゆるキャスタレーション導体を形成しても構わない。また、図8に示す例のように、配線基板の上面外周に配線導体が導出されていても構わない。また、積層体7に配線基板となる複数の配線基板領域を設けた、いわゆる多数個取り基板として製作しても構わない。
In addition, this invention is not limited to the example of the above-mentioned embodiment, A various change is possible. For example, a so-called castellation conductor in which a conductor is formed on the inner surface of a groove formed on the side surface of the wiring board may be formed as the wiring conductor. Further, as in the example shown in FIG. 8, the wiring conductor may be led out to the outer periphery of the upper surface of the wiring board. Moreover, you may manufacture as what is called a multi-cavity board | substrate which provided the some wiring board area | region used as a wiring board in the
また、図8に示す例のように、第1セラミックグリーシート1の上面または下面に第3のセラミックグリーンシート8を配置している場合、凹部7aの底面および第1セラミックグリーンシート1の下面に金属層用のメタライズペーストを形成しても構わない。配線基板の放熱性や外部電気回路基板との接合信頼性を高めるのに有効である。 Further, as in the example shown in FIG. 8, when the third ceramic green sheet 8 is arranged on the upper surface or the lower surface of the first ceramic green sheet 1, the bottom surface of the recess 7 a and the lower surface of the first ceramic green sheet 1 are used. A metallized paste for the metal layer may be formed. This is effective for enhancing the heat dissipation of the wiring board and the reliability of bonding with the external electric circuit board.
また、図8に示す例のように、第2のセラミックグリーンシート2の上面に枠状の第3のセラミックグリーンシート8を配置しておいても構わない。また、枠状の第3のセラミックグリーンシート8の内壁面に反射層用のメタライズペーストを形成しておき、配線基板11の凹部7aの内壁面に反射層を形成しておいても構わない。
Further, as in the example shown in FIG. 8, a frame-shaped third ceramic green sheet 8 may be disposed on the upper surface of the second ceramic
1・・・・・・第1のセラミックグリーンシート
1a・・・・・第1の貫通孔
2・・・・・・第2のセラミックグリーンシート
2a・・・・・第2の貫通孔
3・・・・・・低収縮部材
4・・・・・・電極パターン
5・・・・・・貫通導体パターン
6・・・・・・配線導体パターン
7・・・・・・積層体
7a・・・・・凹部
8・・・・・・第3のセラミックグリーンシート
11・・・・・・絶縁基板
14・・・・・・電極
15・・・・・・貫通導体
16・・・・・・配線導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... The 1st ceramic green sheet 1a ... The 1st through-
11 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Insulating substrate
14 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Electrodes
15 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Penetration conductor
16 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Wiring conductor
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011121675A JP5869234B2 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Wiring board manufacturing method and wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011121675A JP5869234B2 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Wiring board manufacturing method and wiring board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012248798A true JP2012248798A (en) | 2012-12-13 |
JP5869234B2 JP5869234B2 (en) | 2016-02-24 |
Family
ID=47468951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011121675A Active JP5869234B2 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Wiring board manufacturing method and wiring board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5869234B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001260120A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | Method for manufacturing ceramic multilayer block with cavity |
JP2003101236A (en) * | 1998-01-08 | 2003-04-04 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Method of manufacturing ceramic green sheet with metallizing ink filled into through hole and method of filling metallizing ink into through hole formed in ceramic green sheet |
WO2008126661A1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic substrate and process for producing the same |
-
2011
- 2011-05-31 JP JP2011121675A patent/JP5869234B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003101236A (en) * | 1998-01-08 | 2003-04-04 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Method of manufacturing ceramic green sheet with metallizing ink filled into through hole and method of filling metallizing ink into through hole formed in ceramic green sheet |
JP2001260120A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | Method for manufacturing ceramic multilayer block with cavity |
WO2008126661A1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic substrate and process for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5869234B2 (en) | 2016-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9596747B2 (en) | Wiring substrate and electronic device | |
JP5409261B2 (en) | Manufacturing method of electronic component mounting board | |
JP6010333B2 (en) | Wiring board and electronic device | |
JP6125528B2 (en) | Light emitting diode substrate and method for manufacturing light emitting diode substrate | |
JP5241537B2 (en) | Electronic component mounting substrate, electronic device, and method of manufacturing electronic component mounting substrate | |
JP6306492B2 (en) | Wiring board and electronic device | |
JP4331585B2 (en) | Light emitting element storage package and manufacturing method thereof | |
JP6046421B2 (en) | Wiring board and electronic device | |
JP2010199346A (en) | Wiring board, and manufacturing method thereof | |
CN114747301B (en) | Circuit board and method for manufacturing circuit board | |
JP5869234B2 (en) | Wiring board manufacturing method and wiring board | |
JP2015159245A (en) | Package for mounting light-emitting element and light-emitting device | |
JP2004228410A (en) | Wiring board | |
JP2013077739A (en) | Wiring board, electronic device provided with the wiring board, and electronic module device | |
JP2007266042A (en) | Method of manufacturing laminated structural body | |
JP4070198B2 (en) | Wiring board | |
JP5517840B2 (en) | Method for producing green sheet laminate and method for producing insulating substrate | |
JP2013045900A (en) | Wiring board | |
JP5383531B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
JP5653323B2 (en) | Molded body and multi-cavity wiring board | |
JP5631268B2 (en) | Wiring board | |
JP2004288662A (en) | Wiring board | |
JP5106374B2 (en) | Manufacturing method of multi-cavity wiring board, multi-cavity wiring board, wiring board, and electronic device | |
JP4693676B2 (en) | Manufacturing method of electronic component mounting board | |
JP2007294797A (en) | Ceramic substrate, package for housing electronic component, electronic apparatus, and manufacturing method for them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140916 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150512 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150701 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5869234 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |