JP2553250B2 - 低誘電率セラミックス回路基板の製造方法 - Google Patents
低誘電率セラミックス回路基板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低誘電率セラミックス回
路基板の製造方法に関し、さらに詳しくは誘電率が低い
とともに充分な強度を備えていて例えば高速コンピュー
タの回路基板や高周波領域アンテナ用基板等に好適に用
いられる低誘電率セラミックス回路基板を、割れや層間
剥離を招くことなく安定して得ることのできる低誘電率
セラミックス回路基板の製造方法に関する。
路基板の製造方法に関し、さらに詳しくは誘電率が低い
とともに充分な強度を備えていて例えば高速コンピュー
タの回路基板や高周波領域アンテナ用基板等に好適に用
いられる低誘電率セラミックス回路基板を、割れや層間
剥離を招くことなく安定して得ることのできる低誘電率
セラミックス回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス回路基板はＬＳＩを実装す
るのに好適であることから、各種電子機器に広く用いら
れている。特にコンピュータの分野においては、処理速
度の高速化に伴い可能な限り誘電率の低いセラミックス
回路基板が要求されるようになった。
るのに好適であることから、各種電子機器に広く用いら
れている。特にコンピュータの分野においては、処理速
度の高速化に伴い可能な限り誘電率の低いセラミックス
回路基板が要求されるようになった。
【０００３】しかし、セラミックス、ガラス等の従来の
基板材料を用いていたのでは、誘電率を下げるにも限界
があった。そこで、セラミックス内部に多数の中空微小
球を含有してなるセラミックス基板が提案され、これに
ついて種々の研究もなされている。このセラミックス基
板は、図４に示すように、セラミックス基地１０中に多
数の中空微小球１１を含有するものであり、各中空微小
球１１はいずれも内部に空気を含んでいるため、従来の
セラミックス基板に比較して誘電率の引き下げが達成さ
れている。なお、図４において、１２は導体配線層であ
る。
基板材料を用いていたのでは、誘電率を下げるにも限界
があった。そこで、セラミックス内部に多数の中空微小
球を含有してなるセラミックス基板が提案され、これに
ついて種々の研究もなされている。このセラミックス基
板は、図４に示すように、セラミックス基地１０中に多
数の中空微小球１１を含有するものであり、各中空微小
球１１はいずれも内部に空気を含んでいるため、従来の
セラミックス基板に比較して誘電率の引き下げが達成さ
れている。なお、図４において、１２は導体配線層であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、セラミック
ス基板内部に中空微小球を含有させると、誘電率が低下
するのと引き換えに基板強度が低下してしまうので、充
分な基板強度をもたせるためには何らかの強化が必要で
ある。その強化手段としては、中空微小球を含有するセ
ラミックス基板（以下、これを中空微小球添加基板と称
することがある）と中空微小球を含有しないセラミック
ス基板との積層による複合化が考えられる。
ス基板内部に中空微小球を含有させると、誘電率が低下
するのと引き換えに基板強度が低下してしまうので、充
分な基板強度をもたせるためには何らかの強化が必要で
ある。その強化手段としては、中空微小球を含有するセ
ラミックス基板（以下、これを中空微小球添加基板と称
することがある）と中空微小球を含有しないセラミック
ス基板との積層による複合化が考えられる。
【０００５】しかしながら、一般的に中空微小球は基板
に含有されているセラミックス粒子やガラス粒子に比較
してその粒径が大きいためこれらの粒子に比較して焼成
時の収縮率が小さく、したがって中空微小球を含有する
グリーンシートと中空微小球を含有しないグリーンシー
トとを一体に焼成すると、割れや層間剥離が生じるとい
う問題があった。
に含有されているセラミックス粒子やガラス粒子に比較
してその粒径が大きいためこれらの粒子に比較して焼成
時の収縮率が小さく、したがって中空微小球を含有する
グリーンシートと中空微小球を含有しないグリーンシー
トとを一体に焼成すると、割れや層間剥離が生じるとい
う問題があった。
【０００６】具体的には、この焼成収縮率について本発
明者が鋭意検討を重ねた結果によれば、従来より一般に
用いられている粒径20μｍの中空微小球を40体積％の割
合で含有するグリーンシートの焼成温度1000℃での焼成
収縮率は13％であるのに対し、この中空微小球を含有し
ないグリーンシートの焼成温度1000℃での焼成収縮率は
16％であることが判明している。すなわち、この焼成収
縮率の差に起因して上記の割れや層間剥離が発生するた
め、従来は中空微小球添加基板と中空微小球を含有しな
いセラミックス基板との複合化が困難であった。
明者が鋭意検討を重ねた結果によれば、従来より一般に
用いられている粒径20μｍの中空微小球を40体積％の割
合で含有するグリーンシートの焼成温度1000℃での焼成
収縮率は13％であるのに対し、この中空微小球を含有し
ないグリーンシートの焼成温度1000℃での焼成収縮率は
16％であることが判明している。すなわち、この焼成収
縮率の差に起因して上記の割れや層間剥離が発生するた
め、従来は中空微小球添加基板と中空微小球を含有しな
いセラミックス基板との複合化が困難であった。
【０００７】また、従来の中空微小球添加基板において
は、基板の表面に中空微小球が露出しているため基板の
表面荒さが大きくなり、この表面上に樹脂薄膜回路を形
成する際の障害となることがあるという問題もあった。
本発明はかかる事情に基づいてなされたものであり、本
発明の目的は、中空微小球を含有するグリーンシートと
中空微小球を含有しないグリーンシートとを一体に焼成
しても割れや層間剥離を招くことがなく、したがって低
誘電率であるとともに実用に耐える強度を備えていて、
しかも表面が平滑である低誘電率セラミックス回路基板
を効率良く得ることのできる低誘電率セラミックス回路
基板の製造方法を提供することにある。
は、基板の表面に中空微小球が露出しているため基板の
表面荒さが大きくなり、この表面上に樹脂薄膜回路を形
成する際の障害となることがあるという問題もあった。
本発明はかかる事情に基づいてなされたものであり、本
発明の目的は、中空微小球を含有するグリーンシートと
中空微小球を含有しないグリーンシートとを一体に焼成
しても割れや層間剥離を招くことがなく、したがって低
誘電率であるとともに実用に耐える強度を備えていて、
しかも表面が平滑である低誘電率セラミックス回路基板
を効率良く得ることのできる低誘電率セラミックス回路
基板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の低誘電率セラミックス回路基板の製造方
法は、15〜40体積％のセラミックス粉末、30〜50体積％
のガラス粉末ならびに該セラミックス粉末および該ガラ
ス粉末の粒径に比し大きな粒径を有する中空微小球を10
〜50体積％の割合で含有するグリーンシートと、導体配
線層とを交互に積層して積層体を作製し、次いで、該積
層体を、その積層方向において中空微小球無添加グリー
ンシートで挾んでから焼成する低誘電率セラミックス回
路基板の製造方法であって、上記中空微小球の粒径を調
整することにより焼成時における上記積層体の収縮率を
制御する構成とし、必要に応じ、前記セラミックス粉末
の平均粒径が２〜３μｍであり、前記ガラス粉末の平均
粒径が３〜５μｍであり、前記中空微小球の平均粒径が
10〜20μｍである構成とし、 また、前記焼成の温度が98
0 ℃〜1020℃である構成とし、 さらに、前記導体配線層
が銅導体よりなる構成とした。
めに、本発明の低誘電率セラミックス回路基板の製造方
法は、15〜40体積％のセラミックス粉末、30〜50体積％
のガラス粉末ならびに該セラミックス粉末および該ガラ
ス粉末の粒径に比し大きな粒径を有する中空微小球を10
〜50体積％の割合で含有するグリーンシートと、導体配
線層とを交互に積層して積層体を作製し、次いで、該積
層体を、その積層方向において中空微小球無添加グリー
ンシートで挾んでから焼成する低誘電率セラミックス回
路基板の製造方法であって、上記中空微小球の粒径を調
整することにより焼成時における上記積層体の収縮率を
制御する構成とし、必要に応じ、前記セラミックス粉末
の平均粒径が２〜３μｍであり、前記ガラス粉末の平均
粒径が３〜５μｍであり、前記中空微小球の平均粒径が
10〜20μｍである構成とし、 また、前記焼成の温度が98
0 ℃〜1020℃である構成とし、 さらに、前記導体配線層
が銅導体よりなる構成とした。
【０００９】本発明の方法においては、次のようにして
低誘電率セラミックス回路基板を製造する。先ず、セラ
ミックス粉末、ガラス粉末および中空微小球の混合物
に、溶剤、可塑剤およびバインダを添加し、これを混練
することによりスラリーを調製する。前記セラミックス
粉末としては、たとえばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ムラ
イト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 〜２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓｉ
Ｏ2 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のアルミニウム
（Ａｌ）を含有するセラミックス粉末を好適に用いるこ
とができる。このセラミックス粉末がアルミニウム（Ａ
ｌ）を含有するものであると、上記ガラス粉末の結晶化
を防ぐことができるからである。このセラミックス粉末
の平均粒径は、通常、２〜３μｍ程度である。
低誘電率セラミックス回路基板を製造する。先ず、セラ
ミックス粉末、ガラス粉末および中空微小球の混合物
に、溶剤、可塑剤およびバインダを添加し、これを混練
することによりスラリーを調製する。前記セラミックス
粉末としては、たとえばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ムラ
イト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 〜２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓｉ
Ｏ2 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のアルミニウム
（Ａｌ）を含有するセラミックス粉末を好適に用いるこ
とができる。このセラミックス粉末がアルミニウム（Ａ
ｌ）を含有するものであると、上記ガラス粉末の結晶化
を防ぐことができるからである。このセラミックス粉末
の平均粒径は、通常、２〜３μｍ程度である。
【００１０】前記の中空微小球は、たとえばシリカ（Ｓ
ｉＯ2 ）、セラミックス［アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ム
ライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 〜２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓ
ｉＯ2 ）等］などの材料を用いて中空の球状に形成され
たものであり、特にシリカ（ＳｉＯ2 ）製中空微小球、
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）製中空微小球は好適に使用され
る。この中空微小球は前記セラミックス粉末および前記
ガラス粉末のいずれの平均粒径よりも大きな平均粒径を
有するものである。
ｉＯ2 ）、セラミックス［アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ム
ライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 〜２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓ
ｉＯ2 ）等］などの材料を用いて中空の球状に形成され
たものであり、特にシリカ（ＳｉＯ2 ）製中空微小球、
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）製中空微小球は好適に使用され
る。この中空微小球は前記セラミックス粉末および前記
ガラス粉末のいずれの平均粒径よりも大きな平均粒径を
有するものである。
【００１１】本発明の方法においては、使用に供する前
記の中空微小球の粒径を調整することにより前記の積層
体の焼成収縮率を制御する。図３は、粒径が10μｍであ
る中空微小球および粒径が20μｍである中空微小球のそ
れぞれについて温度と収縮率との関係を示すグラフであ
る。図３に示すように粒径の小さい中空微小球を使用す
れば、積層体の焼成収縮率は大きくなるし、粒径の大き
い中空微小球を使用すれば、積層体の焼成収縮率は小さ
くなる。具体的には、従来より一般に用いられてきた粒
径20μｍの中空微小球を40体積％の割合で含有するグリ
ーンシート積層体の温度1000℃における焼成収縮率はせ
いぜい13％であるのに対し、粒径10μｍの中空微小球を
用いた場合の積層体の温度1000℃おける焼成収縮率は1
4.5％である。一方、中空微小球を含有しない、例えば
ガラスセラミックス基板の温度1000℃における焼成収縮
率は16％であることから、粒径の小さい中空微小球を使
用することによりグリーンシート積層体の焼成収縮率
を、中空微小球を含有しないグリーンシートの焼成収縮
率に一致させることが可能となる。したがって、焼成時
における中空微小球を含有するグリーンシート積層体と
中空微小球を含有しないグリーンシートとの挙動を一致
させることが可能になるため、前記の積層体と中空微小
球を含有しないセラミックス基板とを複合化することに
より前記の積層体の強度を補強することが可能になる。
記の中空微小球の粒径を調整することにより前記の積層
体の焼成収縮率を制御する。図３は、粒径が10μｍであ
る中空微小球および粒径が20μｍである中空微小球のそ
れぞれについて温度と収縮率との関係を示すグラフであ
る。図３に示すように粒径の小さい中空微小球を使用す
れば、積層体の焼成収縮率は大きくなるし、粒径の大き
い中空微小球を使用すれば、積層体の焼成収縮率は小さ
くなる。具体的には、従来より一般に用いられてきた粒
径20μｍの中空微小球を40体積％の割合で含有するグリ
ーンシート積層体の温度1000℃における焼成収縮率はせ
いぜい13％であるのに対し、粒径10μｍの中空微小球を
用いた場合の積層体の温度1000℃おける焼成収縮率は1
4.5％である。一方、中空微小球を含有しない、例えば
ガラスセラミックス基板の温度1000℃における焼成収縮
率は16％であることから、粒径の小さい中空微小球を使
用することによりグリーンシート積層体の焼成収縮率
を、中空微小球を含有しないグリーンシートの焼成収縮
率に一致させることが可能となる。したがって、焼成時
における中空微小球を含有するグリーンシート積層体と
中空微小球を含有しないグリーンシートとの挙動を一致
させることが可能になるため、前記の積層体と中空微小
球を含有しないセラミックス基板とを複合化することに
より前記の積層体の強度を補強することが可能になる。
【００１２】本発明の方法においては、これらのセラミ
ックス粉末、ガラス粉末および中空微小球を混合して使
用する。この混合物における前記セラミックス粉末の配
合割合は、通常、１５〜４０体積％程度であり、前記ガ
ラス粉末の配合割合は、通常、３０〜５０体積％程度で
ある。そして、この混合物における前記中空微小球の配
合割合は、通常、１０〜５０体積％程度である。この割
合が１０体積％未満であると、誘電率を引き下げる効果
が充分に奏されないことがある。一方、この割合が５０
体積％を超えると、焼成が困難になることがある。
ックス粉末、ガラス粉末および中空微小球を混合して使
用する。この混合物における前記セラミックス粉末の配
合割合は、通常、１５〜４０体積％程度であり、前記ガ
ラス粉末の配合割合は、通常、３０〜５０体積％程度で
ある。そして、この混合物における前記中空微小球の配
合割合は、通常、１０〜５０体積％程度である。この割
合が１０体積％未満であると、誘電率を引き下げる効果
が充分に奏されないことがある。一方、この割合が５０
体積％を超えると、焼成が困難になることがある。
【００１３】上記の混合物に添加する可塑剤としては、
たとえばジブチルフタレート（フタル酸ジ−ｎ−ブチ
ル）などが挙げられる。また、上記のバインダーとして
は、たとえばポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）
などが挙げられる。また、スラリーの調製に使用される
溶剤としては、たとえばメチルエチルケトン、アセトン
およびこれらの混合溶剤などが挙げられる。
たとえばジブチルフタレート（フタル酸ジ−ｎ−ブチ
ル）などが挙げられる。また、上記のバインダーとして
は、たとえばポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）
などが挙げられる。また、スラリーの調製に使用される
溶剤としては、たとえばメチルエチルケトン、アセトン
およびこれらの混合溶剤などが挙げられる。
【００１４】上記の混合物１００重量部に対する上記の
可塑剤、バインダーおよび溶剤の使用割合は次の通りで
ある。すなわち、可塑剤は、通常、１〜２重量部、バイ
ンダーは、通常、１５〜２５重量部、溶剤は、通常、１
００〜１２０重量部である。本発明の方法においては、
上記の混合物と可塑剤、バインダーおよび溶剤とを混練
してスラリーを調製した後、このスラリーを用いてグリ
ーンシートを作製する。
可塑剤、バインダーおよび溶剤の使用割合は次の通りで
ある。すなわち、可塑剤は、通常、１〜２重量部、バイ
ンダーは、通常、１５〜２５重量部、溶剤は、通常、１
００〜１２０重量部である。本発明の方法においては、
上記の混合物と可塑剤、バインダーおよび溶剤とを混練
してスラリーを調製した後、このスラリーを用いてグリ
ーンシートを作製する。
【００１５】グリーンシートの作製には、たとえばキャ
リアテープ法を好適に採用することができる。なお、グ
リーンシートの厚さは、通常、２００〜３００μｍであ
る。本発明の方法においては、以上のようにしてグリー
ンシートを作製した後、該グリーンシートに導体配線層
間を接続するためのビアを形成し、通常は該ビアにたと
えば銅（Ｃｕ）粉末もしくはペーストを充填してからシ
ート表面に配線パターンを印刷して導体配線層を形成す
る。ここで、配線パターンの印刷は、たとえば銅（Ｃ
ｕ）ペーストを使用したスクリーン印刷法を好適に採用
して行なうことができる。
リアテープ法を好適に採用することができる。なお、グ
リーンシートの厚さは、通常、２００〜３００μｍであ
る。本発明の方法においては、以上のようにしてグリー
ンシートを作製した後、該グリーンシートに導体配線層
間を接続するためのビアを形成し、通常は該ビアにたと
えば銅（Ｃｕ）粉末もしくはペーストを充填してからシ
ート表面に配線パターンを印刷して導体配線層を形成す
る。ここで、配線パターンの印刷は、たとえば銅（Ｃ
ｕ）ペーストを使用したスクリーン印刷法を好適に採用
して行なうことができる。
【００１６】導体配線層を形成した後においては、通
常、このグリーンシートを複数枚積層して積層体とす
る。次に、この積層体の焼成を行なうが、この焼成の温
度は、通常、９８０〜１０２０℃、時間は、通常、９０
〜１２０分間である。本発明の方法においては、この積
層体を、その積層方向において中空微小球無添加グリー
ンシートで挾んだ状態で焼成することができる。すなわ
ち、前記の積層体における積層方向の両端面に中空微小
球を含有しない中空微小球無添加グリーンシートを積層
してから焼成すれば、中空微小球を含有することにより
低下した前記の積層体の強度を充分に実用的な水準にま
で引き上げることができるとともに、表面の平滑性を付
与することができる。
常、このグリーンシートを複数枚積層して積層体とす
る。次に、この積層体の焼成を行なうが、この焼成の温
度は、通常、９８０〜１０２０℃、時間は、通常、９０
〜１２０分間である。本発明の方法においては、この積
層体を、その積層方向において中空微小球無添加グリー
ンシートで挾んだ状態で焼成することができる。すなわ
ち、前記の積層体における積層方向の両端面に中空微小
球を含有しない中空微小球無添加グリーンシートを積層
してから焼成すれば、中空微小球を含有することにより
低下した前記の積層体の強度を充分に実用的な水準にま
で引き上げることができるとともに、表面の平滑性を付
与することができる。
【００１７】上記の中空微小球無添加グリーンシートと
しては、中空微小球を含有しないガラスセラミックス組
成のグリーンシート等を好適に使用することができる。
このような中空微小球無添加グリーンシートは、具体的
には、前記の中空微小球を含有するグリーンシートの作
製に準じて得ることができる。すなわち、前記の中空微
小球を含有するグリーンシートの作製において、中空微
小球を使用しないほかは同シートの作製と同様の操作を
行なうことにより、たとえば上記のガラスセラミックス
組成のグリーンシートを得ることができる。ここで、上
記の中空微小球を含有しないグリーンシートにおけるセ
ラミックス粉末とガラス粉末との配合割合は、たとえば
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）粉末等のセラミックス粉末が、
通常、１５〜４０体積％であり、ホウケイ酸ガラス粉
末、シリカガラス粉末等のガラス粉末が、通常、６０〜
８５体積％である。
しては、中空微小球を含有しないガラスセラミックス組
成のグリーンシート等を好適に使用することができる。
このような中空微小球無添加グリーンシートは、具体的
には、前記の中空微小球を含有するグリーンシートの作
製に準じて得ることができる。すなわち、前記の中空微
小球を含有するグリーンシートの作製において、中空微
小球を使用しないほかは同シートの作製と同様の操作を
行なうことにより、たとえば上記のガラスセラミックス
組成のグリーンシートを得ることができる。ここで、上
記の中空微小球を含有しないグリーンシートにおけるセ
ラミックス粉末とガラス粉末との配合割合は、たとえば
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）粉末等のセラミックス粉末が、
通常、１５〜４０体積％であり、ホウケイ酸ガラス粉
末、シリカガラス粉末等のガラス粉末が、通常、６０〜
８５体積％である。
【００１８】
【作用】本発明の低誘電率セラミックス回路基板の製造
方法においては、中空微小球の粒径を調整することによ
り該中空微小球を含有するグリーンシートの焼成収縮率
を制御する。すなわち、中空微小球をグリーンシート中
に含有せしめることによりこのグリーンシートを焼成し
て成るセラミックス基板の誘電率を引き下げることが可
能になるのであるが、これと引き換えに該セラミックス
基板の強度は低下する。そして、該グリーンシート中に
含有される中空微小球の粒径は同グリーンシートに含有
されるセラミックス粒子やガラス粒子の粒径に比較して
大きいため焼成収縮率が小さく、したがって中空微小球
を含有するグリーンシートの焼成収縮率は中空微小球を
含有しないグリーンシートの焼成収縮率に比較して小さ
くなり、中空微小球を含有するグリーンシートの焼成収
縮率と中空微小球を含有しないグリーンシートの焼成収
縮率とに差が生じる。
方法においては、中空微小球の粒径を調整することによ
り該中空微小球を含有するグリーンシートの焼成収縮率
を制御する。すなわち、中空微小球をグリーンシート中
に含有せしめることによりこのグリーンシートを焼成し
て成るセラミックス基板の誘電率を引き下げることが可
能になるのであるが、これと引き換えに該セラミックス
基板の強度は低下する。そして、該グリーンシート中に
含有される中空微小球の粒径は同グリーンシートに含有
されるセラミックス粒子やガラス粒子の粒径に比較して
大きいため焼成収縮率が小さく、したがって中空微小球
を含有するグリーンシートの焼成収縮率は中空微小球を
含有しないグリーンシートの焼成収縮率に比較して小さ
くなり、中空微小球を含有するグリーンシートの焼成収
縮率と中空微小球を含有しないグリーンシートの焼成収
縮率とに差が生じる。
【００１９】そこで、グリーンシートに含有せしめる中
空微小球の粒径を調整して該中空微小球を含有するグリ
ーンシートの焼成収縮率を制御することにより、上記の
ような焼成収縮率の差が生じるのを防止する。具体的に
は、使用に供する中空微小球の粒径を大きくすれば該中
空微小球を含有するグリーンシートの焼成収縮率を小さ
くすることができるし、中空微小球の粒径を小さくすれ
ば該中空微小球を含有するグリーンシートの焼成収縮率
を大きくすることができる。
空微小球の粒径を調整して該中空微小球を含有するグリ
ーンシートの焼成収縮率を制御することにより、上記の
ような焼成収縮率の差が生じるのを防止する。具体的に
は、使用に供する中空微小球の粒径を大きくすれば該中
空微小球を含有するグリーンシートの焼成収縮率を小さ
くすることができるし、中空微小球の粒径を小さくすれ
ば該中空微小球を含有するグリーンシートの焼成収縮率
を大きくすることができる。
【００２０】したがって、本発明の方法によれば、中空
微小球を含有するグリーンシートの収縮挙動を中空微小
球を含有しないグリーンシートの収縮挙動に一致させる
ことが可能になり、両基板を一体に焼成して複合化させ
ることができる。そのため、本発明の方法においては、
中空微小球の添加により誘電率の引き下げを図った低誘
電率セラミックス回路基板の強度を、中空微小球を含有
していないセラミックス基板との複合化により補うこと
が可能になり、誘電率が低いとともに実用的な強度を備
え、しかも表面が平滑でたとえば該表面に樹脂薄膜薄回
路を好適に形成することができる低誘電率セラミックス
回路基板を得ることが可能である。
微小球を含有するグリーンシートの収縮挙動を中空微小
球を含有しないグリーンシートの収縮挙動に一致させる
ことが可能になり、両基板を一体に焼成して複合化させ
ることができる。そのため、本発明の方法においては、
中空微小球の添加により誘電率の引き下げを図った低誘
電率セラミックス回路基板の強度を、中空微小球を含有
していないセラミックス基板との複合化により補うこと
が可能になり、誘電率が低いとともに実用的な強度を備
え、しかも表面が平滑でたとえば該表面に樹脂薄膜薄回
路を好適に形成することができる低誘電率セラミックス
回路基板を得ることが可能である。
【００２１】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明につい
てさらに具体的に説明する。アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）２
００ｇ、ホウケイ酸ガラス２５０ｇおよび粒径１０μｍ
のシリカ製中空微小球６０ｇからなる混合物に溶剤（ア
セトン５５ｇ＋メチルエチルケトン３２０ｇ）、可塑剤
（ジブチルフタレート）１０ｇおよびバインダー（ポリ
メチルメタアクリレート）８０ｇを加え、これを混練し
てスラリーとした。得られたスラリーについて脱泡処理
を行なった後、このスラリーをドクターブレード法によ
り成形して厚さ３００μｍのグリーンシートとした。
てさらに具体的に説明する。アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）２
００ｇ、ホウケイ酸ガラス２５０ｇおよび粒径１０μｍ
のシリカ製中空微小球６０ｇからなる混合物に溶剤（ア
セトン５５ｇ＋メチルエチルケトン３２０ｇ）、可塑剤
（ジブチルフタレート）１０ｇおよびバインダー（ポリ
メチルメタアクリレート）８０ｇを加え、これを混練し
てスラリーとした。得られたスラリーについて脱泡処理
を行なった後、このスラリーをドクターブレード法によ
り成形して厚さ３００μｍのグリーンシートとした。
【００２２】このグリーンシートにビアホールを形成し
た後、該ビアホールにＣｕ粉末を充填してビアを形成
し、さらにこのグリーンシート上に銅ペーストをスクリ
ーン印刷して導体配線層を形成した。このようにしてビ
アおよび導体配線層を形成したグリーンシートを２０枚
積層して積層体とした。
た後、該ビアホールにＣｕ粉末を充填してビアを形成
し、さらにこのグリーンシート上に銅ペーストをスクリ
ーン印刷して導体配線層を形成した。このようにしてビ
アおよび導体配線層を形成したグリーンシートを２０枚
積層して積層体とした。
【００２３】図１は、この積層体の一部の断面図であ
る。図１に示すように、グリーンシート１と導体配線層
２とは交互に積層されて積層体３が形成されている。ま
た、図１中、４はビアであり、５は中空微小球である。
次に、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）２１体積％、ホウケイ酸
ガラス３９体積％、シリカガラス４０体積％の組成の中
空微小球無添加グリーンシートで上記の積層体を、その
積層方向に挾み込んでサンドイッチ構造とした。図２は
その構造の概略を示す説明図である。図２において、３
は積層体、６は中空微小球無添加グリーンシートであ
る。
る。図１に示すように、グリーンシート１と導体配線層
２とは交互に積層されて積層体３が形成されている。ま
た、図１中、４はビアであり、５は中空微小球である。
次に、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）２１体積％、ホウケイ酸
ガラス３９体積％、シリカガラス４０体積％の組成の中
空微小球無添加グリーンシートで上記の積層体を、その
積層方向に挾み込んでサンドイッチ構造とした。図２は
その構造の概略を示す説明図である。図２において、３
は積層体、６は中空微小球無添加グリーンシートであ
る。
【００２４】次いで、上記のようにして中空微小球無添
加グリーンシートで挾み込んだ積層体を、窒素雰囲気
中、焼成温度１０００℃にて９０分間焼成を行なうこと
により誘電率ε＝３．５の低誘電率セラミックス回路基
板を、焼成時の割れや層間剥離を生じることなく得るこ
とができた。
加グリーンシートで挾み込んだ積層体を、窒素雰囲気
中、焼成温度１０００℃にて９０分間焼成を行なうこと
により誘電率ε＝３．５の低誘電率セラミックス回路基
板を、焼成時の割れや層間剥離を生じることなく得るこ
とができた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、中空微小球を含有する低誘電率セラミックス回路基
板の製造における焼成収縮率の制御が可能になり、中空
微小球を含有するグリーンシートと中空微小球を含有し
ないグリーンシートとを一体に焼成しても割れや層間剥
離を招くことがなく、したがって低誘電率であるととも
に実用に耐える強度を備えていて、しかも表面が平滑で
ある低誘電率セラミックス回路基板を効率良く得ること
のできる低誘電率セラミックス回路基板の製造方法を提
供することができる。
で、中空微小球を含有する低誘電率セラミックス回路基
板の製造における焼成収縮率の制御が可能になり、中空
微小球を含有するグリーンシートと中空微小球を含有し
ないグリーンシートとを一体に焼成しても割れや層間剥
離を招くことがなく、したがって低誘電率であるととも
に実用に耐える強度を備えていて、しかも表面が平滑で
ある低誘電率セラミックス回路基板を効率良く得ること
のできる低誘電率セラミックス回路基板の製造方法を提
供することができる。
【図１】本実施例における積層体の一部を示す断面説明
図である。
図である。
【図２】本実施例における積層体を中空微小球無添加グ
リーンシートで挾んだ状態の一部を示す概略説明図であ
る。
リーンシートで挾んだ状態の一部を示す概略説明図であ
る。
【図３】粒径10μｍの中空微小球を含有するグリーンシ
ートおよび粒径10μｍの中空微小球を含有するグリーン
シートのそれぞれについて焼成温度と収縮率との関係を
示すグラフである。
ートおよび粒径10μｍの中空微小球を含有するグリーン
シートのそれぞれについて焼成温度と収縮率との関係を
示すグラフである。
【図４】従来の低誘電率セラミックス回路基板の一例の
構成を示す概略説明図である。
構成を示す概略説明図である。
１…グリーンシート ２…導体配線層 ３…積層体 ４…ビア ５…中空微小球 ６…中空微小球無添加グリーンシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀原 伸男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−32595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−358（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 15〜40体積％のセラミックス粉末、30〜
50体積％のガラス粉末ならびに該セラミックス粉末およ
び該ガラス粉末の粒径に比し大きな粒径を有する中空微
小球を10〜50体積％の割合で含有するグリーンシート
と、導体配線層とを交互に積層して積層体を作製し、次
いで、該積層体を、その積層方向において中空微小球無
添加グリーンシートで挾んでから焼成する低誘電率セラ
ミックス回路基板の製造方法であって、上記中空微小球
の粒径を調整することにより焼成時における上記積層体
の収縮率を制御することを特徴とする低誘電率セラミッ
クス回路基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記セラミックス粉末の平均粒径が２〜
３μｍであり、前記ガラス粉末の平均粒径が３〜５μｍ
であり、前記中空微小球の平均粒径が10〜20μｍである
請求項１記載の低誘電率セラミックス回路基板の製造方
法。 - 【請求項３】 前記焼成の温度が980 ℃〜1020℃である
請求項１または２記載の低誘電率セラミックス回路基板
の製造方法。 - 【請求項４】 前記導体配線層が銅導体よりなる請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載の低誘電率セラミック
ス回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055188A JP2553250B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 低誘電率セラミックス回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055188A JP2553250B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 低誘電率セラミックス回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04290492A JPH04290492A (ja) | 1992-10-15 |
| JP2553250B2 true JP2553250B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=12991731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3055188A Expired - Fee Related JP2553250B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 低誘電率セラミックス回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553250B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2610375B2 (ja) * | 1992-02-27 | 1997-05-14 | 富士通株式会社 | 多層セラミック基板の製造方法 |
| CN109644556B (zh) * | 2016-11-02 | 2021-09-03 | 株式会社村田制作所 | 陶瓷电子部件以及陶瓷电子部件的制造方法 |
| CN219436154U (zh) * | 2020-08-21 | 2023-07-28 | 株式会社村田制作所 | 多层基板、天线模块、滤波器、通信装置以及传输线路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781968A (en) * | 1986-02-28 | 1988-11-01 | Digital Equipment Corporation | Micro-electronics devices and methods of manufacturing same |
| JPH0232595A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | セラミック多層配線基板の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP3055188A patent/JP2553250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04290492A (ja) | 1992-10-15 |
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|---|---|---|---|
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