JP2560947B2 - セラミック多層配線基板の製造方法 - Google Patents

セラミック多層配線基板の製造方法

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JP2560947B2 JP8381292A JP8381292A JP2560947B2 JP 2560947 B2 JP2560947 B2 JP 2560947B2 JP 8381292 A JP8381292 A JP 8381292A JP 8381292 A JP8381292 A JP 8381292A JP 2560947 B2 JP2560947 B2 JP 2560947B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック多層配線基
板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のグリーンシート方によるセラミッ
ク多層は配線基板の製造方法は、セラミックスラリーを
ドクターブレード方を用いてキャリアフィルム上にキャ
スティングし、乾燥させ、セラミッググリーンシートに
した後に、キャリアフィルムからセラミックグリーンシ
ートを剥離し、所望の大きさに切断し、その1枚、1枚
のセラミックグリーンシートに位置合わせ用の穴の打ち
抜き、スルーホール形成、ヴィアフィル、導体ペースト
印刷、積層熱圧着した後に焼成しセラミック多層配線基
板としていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来のセラミック
多層配線基板の製造方法では、セラミックスラリーをキ
ャスティングし、セラミックグリーンシートにした後、
セラミックグリーンシートはキャリアフィルムより剥離
され、その後の工程を施されるため、スルーホール形
成、スルーホールへの導体ペーストの埋込み及び導体パ
ターン印刷の各工程での変形、あるいはセラミックグリ
ーンシートの保管状態の良し悪しでセラミックグリーン
シートが変形しやすく、積層後にスルーホールの位置ズ
レが生じるという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、グリーンシー
ト法によるセラミック多層配線基板の製造方法に於い
て、キャリアフィルム上にキャスティングされたセラミ
ックグリーンシートに有機樹脂フィルムを貼り付ける第
1の工程と、前記第1の工程の後に前記キャリアフィル
ムおよび有機樹脂フィルムで挟んだ前記セラミックグリ
ーンシートにスルーホールを形成し、前記スルーホール
への導体ペーストの埋込みを前記有機樹脂フィルムをマ
スクとして行う第2の工程と、前記第2の工程の後に前
記有機樹脂フィルムだけを引き剥し、前記セラミックグ
リーンシートをベースとなるセラミックグリーンシート
の積層体上に積層し、圧着して一体化させた後に裏面の
キャリアフィルムを引き剥す第3の工程を含んで構成さ
れる。
【0005】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0006】図1〜図18に本発明の一実施例のセラミ
ック多層配線基板の製造方法を示す。
【0007】図1はキャリアフィルム2上にドクターブ
レード法を用いてキャスティングされたセラミックグリ
ーンシート1を示す。この時のグリーンシートの厚さは
100μmであり、キャリアフィルムの厚さは100μ
mである。
【0008】この時のキャリアフィルムの厚さはキャス
ティングするグリーンシートの幅によって変える必要が
ある。即ち、広い幅でキャスティングする(幅〉300
mm)場合は、キャリアフィルムの厚さが薄いとキャリ
アフィルムを巻きとる為のテンションによって、キャリ
アフィルム自身がセラミックグリーンシートの成膜方向
に引っ張られ波打ってしまう傾向があるために、100
μm厚程度のキャリアフィルムを用いるのが良い。
【0009】キャスティングするセラミックグリーンシ
ート1の厚さは、できあがったセラミック多層配線基板
の構造及び、電気的、機械的特性によって決められる
が、大体50〜400μmである。
【0010】図2はキャスティングされたセラミックグ
リーンシート1の表面に有機樹脂フィルム3を貼り付け
た物の断面図である。この有機樹脂フィルムは、セラミ
ックシグリーンシート1に貼る事によってこの後のプロ
セスを施す事によるセラミックグリーンシート1の寸法
変化、プロセス中の温度、湿度等の環境条件による寸法
変化を抑える役目をする。
【0011】この時に、有機樹脂フィルム3を貼り付け
るための接着剤にはセラミックグリーンシート1のバイ
ンダーにダメージを与えない特性を持ち、なおかつ後工
程で剥離する事も考えあわせて、適当な粘着力に調整さ
れた物を選択する必要がある。さらに有機樹脂フィルム
3はセラミックグリーンシート1にぴったりと貼り付け
気泡が入らないようにするのがよい。
【0012】有機樹脂フィルム3は、厚さ30〜100
μであり、材料としては、ポリエステルの他、延伸ポリ
プロピレン、ポリエチレン等が考えられるが吸水率、耐
熱性、耐候性に優れ、寸法変化が少ない物を選択するの
が良い。
【0013】図3はそのセラミックグリーンシート1を
キャリアフィルム2および有機樹脂フィルム3と共に所
望の大きさに切断し、そのキャリアフィルム2の側の周
辺部をプロセスハンドリング用のフレーム4に接着剤で
貼り付けた状態を示す(図には5層のセラミックグリー
ンシートの分を相互の関係が明瞭となるように位置を揃
えて示してある。以下の図においても同様)。この状態
でセラミックグリーンシート1はキャリアフィルム2と
有機樹脂フィルム3で挟まれた状態になっている。
【0014】フレーム4は例えばステンレスで出来てお
り、大きさは基板のできあがり寸法によって決められ、
外形400mm×400mm、内形300×300mm
で厚さは1mmである。この工程以降のプロセスの各工
程でのパターンの基準となる位置合わせは、すべてこの
フレーム4を位置合わせすることによって行われる。
【0015】図4はフレーム4に接着されたセラミック
グリーンシート1に、キャリアフィルム2と表面に貼っ
た有機樹脂フィルム3ごとスルーホール5を形成したも
のの断面図である。この時のスルーホールの直径は、そ
のスルーホールが基板内で信号配線として用いられると
きは直径50〜200μmであり、電源用のスルーホー
ルとして用いられるときは、200〜400μmであ
る。
【0016】図5はセラミックグリーンシート1に形成
したスルーホールに導体ペースト7を有機樹脂フィルム
3をマスクとして印刷スキージ6を使用して埋め込んで
いる状態を示す。この様に有機樹脂フィルム3をマスク
として利用する事によって、従来スルーホールパターン
毎にメタルマスクを用意していた手間を省く事が出来
る。しかしながらここで問題となるのは、設計データで
作成したメタルマスクを使用しないため、スルーホール
の位置がまちがって形成されてもこの工程で発見する事
が出来ない事である。このためスルーホール形成後の穴
位置の検査は正確に行わなくてはならない。
【0017】充填する導体ペーストとしては金、銀、銀
−パラジウム、銅、タングステン、モリブデン等が用い
られ、そのペースト粘度は300〜500kcpsであ
る。
【0018】図6はビアフィルの際マスクとして設いた
セラミックグリーンシート1の表面の有機樹脂フィルム
3を剥し、セラミックグリーンシート1の表面を露出さ
せたものの断面図である。
【0019】図7は露出させたグリーンシート1の表面
にスクリーン印刷法によって導体パターン8を形成した
物の断面図である。導体ペーストとしてはスルーホール
と同じ材料を使用し、粘度を100〜250kcpsに
したものである。使用するスクリーンは例えばメッシュ
サイズでは325メッシュである。こおで信号パターン
の最小線幅は、100μm、厚さ12μm(乾燥後)で
ある。
【0020】図8〜図15は以上のようにしてスルーホ
ール形成、ビアフィル、導体パターン印刷を施したセラ
ミックグリーンシートを1枚1枚順次、積層のための金
型10に積層し、セラミックグリーンシートの積層体に
しているころである。
【0021】この時、図8の様に金型10の底部には予
め無垢のセラミックグリーンシートを積層して、ベース
基板9とする。ベース基板9は金型の底部の周辺に設け
られた穴によって、ずれないように真空吸着、もしくは
軽く接着されている。
【0022】積層の手順としては、図9の様にまずベー
ス基板9の周辺部に有機溶剤13をディスペンサー12
を使用して塗布する。この有機溶剤はその上に積層され
るセラミックグリーンシートを接着するためセラミック
グリーンシートのバインダーと反応する性質を持つ。
【0023】次に図10の様に積層するセラミックグリ
ーンシート1をベース基板9に位置合わせしてセット
し、図11の様に上ポンチ11により押圧して接着す
る。これはグリーンシート1を順次積層した後に、金型
10のなかに積層されたグリーンシート同士をその周辺
部で仮接着する事によって動かないようにするためのも
のである。この他、グリーンシート同士を仮接着する方
法としては、シート全面に有機溶剤を霧状にして塗布し
次に積層する方法、グリーンシートとグリーンシートと
の間に焼成段階で熱分解し、しかも接着性のあるシート
を挟む方法などが考えられる。
【0024】その後、図12、図13の様にセラミック
グリーンシートにキャリアフィルム2を付けたまま切断
する。その後図14、図15の様にグリーンシート1の
裏面のキャリアフィルム2を取り除く。次の層の積層は
図8〜図15の工程を再び繰り返す事になる。
【0025】このようにして基板の周辺部を仮接着させ
た積層体を作りセラミックグリーンシート同士を動かな
いようにした後に、プレスにより熱圧着させ、図16の
様なセラミックグリーンシートの積層体14にするので
ある。例えば熱圧着する際の条件は温度110°c、圧
力180kg/cm2 である。
【0026】図17は積層体を脱バインダー、焼成し、
セラミック焼成体15にした物の断面図である。この
時、焼成によって、10〜15%程度の基板の収縮が生
じる。この後にベース基板の部分を研削によって取り除
きスルーホールを露出させる事により、図18の様なセ
ラミック多層配線基板16とする事が出来る。
【0027】以上述べたように本発明は、セラミック多
層配線基板製造において、セラミックグリーンシートに
フィルムを付けたままプロセス中の各工程を施す事によ
り、プロセス内でのセラミックグリーンシートの変形を
最小限に抑える事ができる為、従来のグリーンシート単
体でプロセスを行った場合に、各層のスルーホールの位
置ズレが60μm程度生じるのに対して、位置ズレを2
0μm程度に抑える事が出来るようになる。この事は今
後基板の実装密度を更に上げるためにスルーホールが小
さくなるに従いますます重要になってくるものである。
【0028】
【発明の効果】以上説明した様に本発明はグリーンシー
ト法によるセラミック多層配線基板の製造方法に於い
て、グリーンシートに有機樹脂フィルムを貼り付けたま
まスルーホール形成、スルーホールへの導体ペースト充
填、グリーンシート表面への導体パターン形成の各プロ
セスを施し、それぞれのグリーンシートを積層、仮接着
した後に有機樹しフィルムを剥離する事によって、プロ
セス中のグリーンシートの寸法変化を抑え積層後のグリ
ーンシート各層間の積層ズレを最小限に抑える事が出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるキャリアフィルム2
上にキャスティングされたセラミックグリーンシート1
の断面図である。
【図2】図1に示すセラミックグリーンシート1に有機
樹脂フィルム3を貼り付けた物の断面図である。
【図3】図2に示すセラミックグリーンシート1、キャ
リアフィルム2および有機樹脂フィルム3を切断し、フ
レーム4に貼り付けた状態を示す断面図である。
【図4】図3に示すセラミックグリーンシート1にキャ
リアフィルム2および有機樹脂フィルム3ごとスルーホ
ール5を形成したものの断面図である。
【図5】図4に示すスルーホール5に導体ペーストを埋
め込んでいる状態を示す断面図である。
【図6】図5に示すセラミックグリーンシート1から有
機樹脂フィルム3を剥した物の断面図である。
【図7】図6に示すグリーンシート1に導体パターン8
を形成したものの断面図である。
【図8】金型10に積層したベース基板9の断面図であ
る。
【図9】図8に示すベース基板9の周辺部に有機溶剤を
塗布している状態を示す断面図である。
【図10】図9に示すベース基板9に図7に示すセラミ
ックグリーンシート1を位置合わせしてセットした状態
を示す断面図である。
【図11】図10に示すベース基板9およびセラミック
グリーンシート1を接着している状態を示す断面図であ
る。
【図12】図11に示すセラミックグリーンシート1を
金型10および上ポンチ11で切断している状態を示す
断面図である。
【図13】図12に示す切断が行われたセラミックグリ
ーンシート1を示す断面図である。
【図14】図13に示すセラミックグリーンシート1か
らキャリアフィルム2を剥離させている状態を示す断面
図である。
【図15】図14に示す剥離が行われたセラミックグリ
ーンシート1の断面図である。
【図16】図8〜図15の工程を繰り返して製作したセ
ラミックグリーンシート積層体14の断面図である。
【図17】図16に示すセラミックグリーンシート積層
体14を焼成したセラミック焼成体15の断面図であ
る。
【図18】図17に示すセラミック焼成体15のベース
基板の部分を取り除いたセラミック多層配線基板16の
図である。
【符号の説明】
1 セラミックグリーンシート 2 キャリアフィルム 3 有機樹脂フィルム 4 フレーム 5 スルーホール 6 印刷スキージ 7 導体ペースト 8 導体パターン 9 ベース基板 10 積層金型 11 上ポンチ 12 ディスペンサ 13 有機溶剤 14 セラミックグリーンシート積層体 15 セラミック焼成体 16 セラミック多層配線基板

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリーンシート法によるセラミック多層
    配線基板の製造方法に於いて、キャリアフィルム上にキ
    ャスティングされたセラミックグリーンシートに有機樹
    脂フィルムを貼り付ける第1の工程と、 前記第1の工程の後に前記キャリアフィルムおよび有機
    樹脂フィルムで挟んだ前記セラミックグリーンシートに
    スルーホールを形成し、前記スルーホールへの導体ペー
    ストの埋込みを前記有機樹脂フィルムをマスクとして行
    う第2の工程と、 前記第2の工程の後に前記有機樹脂フィルムだけを引き
    剥し、前記セラミックグリーンシートをベースとなるセ
    ラミックグリーンシートの積層体上に積層し、圧着して
    一体化させた後に裏面のキャリアフィルムを引き剥す第
    3の工程を含む事を特徴とするセラミック多層配線基板
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 第2の工程で有機樹脂フィルムを引き剥
    した後に、露出したセラミックグリーンシートの面に導
    体パターンを形成する請求項1記載のセラミック多層配
    線基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 第1の工程の後にキャリアフィルムおよ
    び有機樹脂フィルムで挟んだセラミックグリーンシート
    を所望の大きさに切断した後に、前記キャリアフィルム
    の周辺部をフレームにはりつける工程を有する請求項1
    または2記載のセラミック多層配線基板の製造方法。
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EP93105622A EP0565033B1 (en) 1992-04-06 1993-04-05 Method for fabricating a ceramic multi-layer substrate
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