JP2783751B2 - 多層セラミック基板の製造方法 - Google Patents
多層セラミック基板の製造方法Info
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- JP2783751B2 JP2783751B2 JP5321760A JP32176093A JP2783751B2 JP 2783751 B2 JP2783751 B2 JP 2783751B2 JP 5321760 A JP5321760 A JP 5321760A JP 32176093 A JP32176093 A JP 32176093A JP 2783751 B2 JP2783751 B2 JP 2783751B2
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- green sheets
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/18—Handling of layers or the laminate
- B32B38/1825—Handling of layers or the laminate characterised by the control or constructional features of devices for tensioning, stretching or registration
- B32B38/1833—Positioning, e.g. registration or centering
- B32B38/1841—Positioning, e.g. registration or centering during laying up
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に多層セラミッ
ク基板の製造方法に関し、特に、厚膜パッドの密着力を
改善した表面層の形成方法に関する。
ク基板の製造方法に関し、特に、厚膜パッドの密着力を
改善した表面層の形成方法に関する。
【０００２】コンピュータや電子交換機等の多量の情報
を処理する電子装置は、小型化、高信頼性、高速化への
要求が一段と高く、従って電子回路を高密度化すること
が要求される。このためチップ（半導体素子）自体の集
積度を高め、要求に対処している。
を処理する電子装置は、小型化、高信頼性、高速化への
要求が一段と高く、従って電子回路を高密度化すること
が要求される。このためチップ（半導体素子）自体の集
積度を高め、要求に対処している。
【０００３】また、最近では、高密度実装化及び高速化
の要求に伴い、放熱性がよく高速化に適した多層セラミ
ック基板上に複数のチップを実装するマルチチップモジ
ュールが開発されており、高速コンピュータ又は電子交
換機等に使用されている。
の要求に伴い、放熱性がよく高速化に適した多層セラミ
ック基板上に複数のチップを実装するマルチチップモジ
ュールが開発されており、高速コンピュータ又は電子交
換機等に使用されている。
【０００４】
【従来の技術】従来の多層セラミック基板の製造方法
は、例えば以下の通りである。まず、ガラスセラミック
スのグリーンシートに複数の穴を形成し、これらの穴中
に銅ペーストを充填して複数のビアを形成する。
は、例えば以下の通りである。まず、ガラスセラミック
スのグリーンシートに複数の穴を形成し、これらの穴中
に銅ペーストを充填して複数のビアを形成する。
【０００５】次いで、グリーンシート上にスクリーン印
刷により銅ペーストを印刷して、ビアに接続された複数
の厚膜パッドと、これらの厚膜パッドに接続された厚膜
パターンを形成し、１００℃前後でグリーンシートの乾
燥を行う。
刷により銅ペーストを印刷して、ビアに接続された複数
の厚膜パッドと、これらの厚膜パッドに接続された厚膜
パターンを形成し、１００℃前後でグリーンシートの乾
燥を行う。
【０００６】これらのグリーンシートを複数層積層し
て、加熱しながら加圧することによりグリーンシートを
一体的に接着する。次いで、一体化された積層グリーン
シートを焼成することにより、多層セラミック基板を製
造する。
て、加熱しながら加圧することによりグリーンシートを
一体的に接着する。次いで、一体化された積層グリーン
シートを焼成することにより、多層セラミック基板を製
造する。
【０００７】多層セラミック基板の表面層には、導体パ
ターンと基板との密着性を考慮して、薄膜プロセスによ
り表面層の導体パターンを形成することが多い。しか
し、薄膜プロセスによる表面層の形成は設備面及び工程
面からコスト高となる。
ターンと基板との密着性を考慮して、薄膜プロセスによ
り表面層の導体パターンを形成することが多い。しか
し、薄膜プロセスによる表面層の形成は設備面及び工程
面からコスト高となる。
【０００８】一方、導体ペーストを表面層にスクリーン
印刷して厚膜パッドを形成する厚膜形成プロセスは設備
が比較的安く、工程も簡単であり、製造コストが安価と
なる。
印刷して厚膜パッドを形成する厚膜形成プロセスは設備
が比較的安く、工程も簡単であり、製造コストが安価と
なる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、厚膜プロセス
により形成された表面層上の厚膜パッドは基板との密着
性が十分でないという問題がある。特に、ガラスセラミ
ックス基板との密着性に優れた厚膜ペーストを見いだす
のは困難である。
により形成された表面層上の厚膜パッドは基板との密着
性が十分でないという問題がある。特に、ガラスセラミ
ックス基板との密着性に優れた厚膜ペーストを見いだす
のは困難である。
【００１０】現在市販されている厚膜ペーストはアルミ
ナ基板用に開発されており、アルミナ基板上では十分な
密着特性が得られている。しかし、ガラスセラミックス
基板との濡れ性に優れ、基板との密着性に十分満足でき
る導体厚膜ペーストを見いだすのは困難である。
ナ基板用に開発されており、アルミナ基板上では十分な
密着特性が得られている。しかし、ガラスセラミックス
基板との濡れ性に優れ、基板との密着性に十分満足でき
る導体厚膜ペーストを見いだすのは困難である。
【００１１】特に、表面層上に形成した厚膜パッドとガ
ラスセラミックス基板との密着強度が低下すると、厚膜
パッドとビアとの接続強度が劣化し、信頼性に欠けてし
まうという問題がある。これは導体ペーストとガラスセ
ラミックス基板とのマッチングがとれていないからと考
えられる。
ラスセラミックス基板との密着強度が低下すると、厚膜
パッドとビアとの接続強度が劣化し、信頼性に欠けてし
まうという問題がある。これは導体ペーストとガラスセ
ラミックス基板とのマッチングがとれていないからと考
えられる。
【００１２】よって本発明の目的は、基板表面の厚膜パ
ッドと基板との密着性に優れた多層セラミック基板の製
造方法を提供することである。
ッドと基板との密着性に優れた多層セラミック基板の製
造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によると、(a) 第
１のガラスセラミックスグリーンシートに複数の第１の
穴を形成し、(b) 該第１の穴中に導体を充填して前記第
１のグリーンシートに第１のビアを形成し、(c) 該第１
のグリーンシートに導体ペーストを印刷して前記第１の
ビアにそれぞれ接続された複数の第１の厚膜パッドと、
該第１の厚膜パッドに接続された厚膜パターンを形成
し、(d) 前記ステップ (a)〜(c) を繰り返して前記第１
のグリーンシートを複数用意し、(e) 第２のガラスセラ
ミックスグリーンシートに複数の第２の穴を形成し、
(f) 該第２の穴中に導体を充填して前記第２のグリーン
シートに第２のビアを形成し、(g) 該第２のグリーンシ
ートに導体ペーストを印刷して前記第２のビアにそれぞ
れ接続された複数の第２の厚膜パッドを形成し、(h) 前
記第２の厚膜パッドの一部を誘電体材料で被覆し、(i)
前記第２のグリーンシートが最上層となるように、前記
複数の第１のグリーンシートと前記第２のグリーンシー
トとを積層し、(j) 積層された第１及び第２のグリーン
シートを加熱しながら加圧して前記第１及び第２のグリ
ーンシートを一体的に接着し、(k) 接着された第１及び
第２のグリーンシートを所定温度で所定時間焼成する、
ことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法が提供
される。
１のガラスセラミックスグリーンシートに複数の第１の
穴を形成し、(b) 該第１の穴中に導体を充填して前記第
１のグリーンシートに第１のビアを形成し、(c) 該第１
のグリーンシートに導体ペーストを印刷して前記第１の
ビアにそれぞれ接続された複数の第１の厚膜パッドと、
該第１の厚膜パッドに接続された厚膜パターンを形成
し、(d) 前記ステップ (a)〜(c) を繰り返して前記第１
のグリーンシートを複数用意し、(e) 第２のガラスセラ
ミックスグリーンシートに複数の第２の穴を形成し、
(f) 該第２の穴中に導体を充填して前記第２のグリーン
シートに第２のビアを形成し、(g) 該第２のグリーンシ
ートに導体ペーストを印刷して前記第２のビアにそれぞ
れ接続された複数の第２の厚膜パッドを形成し、(h) 前
記第２の厚膜パッドの一部を誘電体材料で被覆し、(i)
前記第２のグリーンシートが最上層となるように、前記
複数の第１のグリーンシートと前記第２のグリーンシー
トとを積層し、(j) 積層された第１及び第２のグリーン
シートを加熱しながら加圧して前記第１及び第２のグリ
ーンシートを一体的に接着し、(k) 接着された第１及び
第２のグリーンシートを所定温度で所定時間焼成する、
ことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法が提供
される。
【００１４】このように、第２の厚膜パッドの一部を誘
電体材料で被覆することにより、第２の厚膜パッドと基
板との密着強度を大きくすることができる。代案とし
て、第２のビアに隣接して複数の補強ビアを形成し、こ
れらの補強ビアを覆うように第２の厚膜パッドを形成す
るようにしても良い。
電体材料で被覆することにより、第２の厚膜パッドと基
板との密着強度を大きくすることができる。代案とし
て、第２のビアに隣接して複数の補強ビアを形成し、こ
れらの補強ビアを覆うように第２の厚膜パッドを形成す
るようにしても良い。
【００１５】本発明のさらに他の構成によると、最上層
のガラスセラミックスグリーンシートに鉛ほうけい酸ガ
ラス等の低軟化点ガラスを含有したグリーンシートを使
用する。これにより、第２の厚膜パッドと基板との密着
性を改善することができる。
のガラスセラミックスグリーンシートに鉛ほうけい酸ガ
ラス等の低軟化点ガラスを含有したグリーンシートを使
用する。これにより、第２の厚膜パッドと基板との密着
性を改善することができる。
【００１６】
【作用】表面層上に形成された第２の厚膜パッドの一部
を誘電体材料で覆って補強すること、或いは第２の厚膜
パッドの下部に複数の補強ビアを形成することにより、
第２の厚膜パッドと基板との密着強度を大きくすること
ができる。これにより、第２の厚膜パッドと第２のビア
との接続信頼性を向上することができる。
を誘電体材料で覆って補強すること、或いは第２の厚膜
パッドの下部に複数の補強ビアを形成することにより、
第２の厚膜パッドと基板との密着強度を大きくすること
ができる。これにより、第２の厚膜パッドと第２のビア
との接続信頼性を向上することができる。
【００１７】また、多層セラミック基板の表面層にのみ
導体ペーストとのマッチング性に優れた低融点ガラスを
含有したガラスセラミックスグリーンシートを使用する
ことにより、第２の厚膜パッドと基板との密着強度を大
きくすることができる。
導体ペーストとのマッチング性に優れた低融点ガラスを
含有したガラスセラミックスグリーンシートを使用する
ことにより、第２の厚膜パッドと基板との密着強度を大
きくすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。まず図１を参照して、本発明第１実施例の
多層セラミック基板の製造方法について説明する。図１
（ａ）に示すように、第１のガラスセラミックスグリー
ンシート２に例えば直径９０μｍの複数の穴４を形成す
る。
に説明する。まず図１を参照して、本発明第１実施例の
多層セラミック基板の製造方法について説明する。図１
（ａ）に示すように、第１のガラスセラミックスグリー
ンシート２に例えば直径９０μｍの複数の穴４を形成す
る。
【００１９】第１のグリーンシート２は粒子径４〜５μ
ｍのアルミナ３０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの石英ガラ
ス３０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍのほうけい酸ガラス３
０ｗｔ％、アクリル樹脂８ｗｔ％、ジブチルフタレート
２ｗｔ％の組成を有している。
ｍのアルミナ３０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの石英ガラ
ス３０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍのほうけい酸ガラス３
０ｗｔ％、アクリル樹脂８ｗｔ％、ジブチルフタレート
２ｗｔ％の組成を有している。
【００２０】次いで図１（ｂ）に示すように、穴４中に
銅粉又は銅ペーストを充填して第１のビア６を形成す
る。次いで、第１のグリーンシート２に銅ペーストをス
クリーン印刷して、図１（ｃ）に示すように第１のビア
６にそれぞれ接続された内層厚膜パッド８と、これらの
内層厚膜パッド８に接続された図示しない内層厚膜パタ
ーンを形成する。
銅粉又は銅ペーストを充填して第１のビア６を形成す
る。次いで、第１のグリーンシート２に銅ペーストをス
クリーン印刷して、図１（ｃ）に示すように第１のビア
６にそれぞれ接続された内層厚膜パッド８と、これらの
内層厚膜パッド８に接続された図示しない内層厚膜パタ
ーンを形成する。
【００２１】その後、第１のグリーンシート２を約７０
℃で乾燥する。図１（ｃ）に示された第１のグリーンシ
ート２を９層分用意する。さらに、第１のグリーンシー
ト２と同一組成を有する第２のガラスセラミックスグリ
ーンシート１２に例えば直径９０μｍの複数の穴を形成
し、これらの穴中に銅粉又は銅ペーストを充填して第２
のビア１６を形成する。
℃で乾燥する。図１（ｃ）に示された第１のグリーンシ
ート２を９層分用意する。さらに、第１のグリーンシー
ト２と同一組成を有する第２のガラスセラミックスグリ
ーンシート１２に例えば直径９０μｍの複数の穴を形成
し、これらの穴中に銅粉又は銅ペーストを充填して第２
のビア１６を形成する。
【００２２】次いで、第２のグリーンシート１２に市販
の銅ペーストＤｕ Ｐｏｎｔ ＱＰ１５３(E.I. Du Pon
t de Nemours & Co., Inc.) をスクリーン印刷して、第
２のビア１６にそれぞれ接続された複数の表面厚膜パッ
ド１８を形成する。表面厚膜パッド１８は１．０×１．
０mmのサイズを有している。
の銅ペーストＤｕ Ｐｏｎｔ ＱＰ１５３(E.I. Du Pon
t de Nemours & Co., Inc.) をスクリーン印刷して、第
２のビア１６にそれぞれ接続された複数の表面厚膜パッ
ド１８を形成する。表面厚膜パッド１８は１．０×１．
０mmのサイズを有している。
【００２３】乾燥後、第１及び第２グリーンシート２，
１２と主成分を同一とする誘電体ペースト２０をスクリ
ーン印刷して、表面厚膜パッド１８の一部を被覆した。
誘電体層２０には表面厚膜パッド１８の接続を許容する
ために穴２１が設けられている。この状態が図１（ｄ）
に示されている。
１２と主成分を同一とする誘電体ペースト２０をスクリ
ーン印刷して、表面厚膜パッド１８の一部を被覆した。
誘電体層２０には表面厚膜パッド１８の接続を許容する
ために穴２１が設けられている。この状態が図１（ｄ）
に示されている。
【００２４】誘電体ペースト２０は粒子径４〜５μｍの
アルミナ２５ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの石英ガラス２
５ｗｔ％、粒子径５〜６μｍのほうけい酸ガラス２５ｗ
ｔ％、アクリル樹脂４ｗｔ％、テレピネオール２０ｗｔ
％、硬化ひまし油１ｗｔ％の組成を有している。
アルミナ２５ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの石英ガラス２
５ｗｔ％、粒子径５〜６μｍのほうけい酸ガラス２５ｗ
ｔ％、アクリル樹脂４ｗｔ％、テレピネオール２０ｗｔ
％、硬化ひまし油１ｗｔ％の組成を有している。
【００２５】次いで、図１（ｅ）に示すように、第２の
グリーンシート１２が最上層となるように複数の第１の
グリーンシート２と第２のグリーンシート１２を積層
し、熱プレスで加圧して第１及び第２のグリーンシート
２，１２を一体的に接着する。
グリーンシート１２が最上層となるように複数の第１の
グリーンシート２と第２のグリーンシート１２を積層
し、熱プレスで加圧して第１及び第２のグリーンシート
２，１２を一体的に接着する。
【００２６】積層プレス時の温度は１００℃〜１５０℃
の範囲内であり、圧力は２５０kg／cm2 〜３５０kg／cm
2 の範囲内であり、好ましくは加熱温度は１３０℃であ
り、圧力は３００kg／cm2 である。
の範囲内であり、圧力は２５０kg／cm2 〜３５０kg／cm
2 の範囲内であり、好ましくは加熱温度は１３０℃であ
り、圧力は３００kg／cm2 である。
【００２７】一体的に接着された第１及び第２のグリー
ンシート２，１２を窒素雰囲気中で、１，０００℃で約
４時間焼成し、図１（ｆ）に示されている多層セラミッ
ク基板２２を製造した。焼成条件としては、温度９８０
℃〜１，０２０℃、焼成時間３〜５時間が採用可能であ
る。図１（ｆ）で、符号９は内層厚膜パターンを示して
いる。
ンシート２，１２を窒素雰囲気中で、１，０００℃で約
４時間焼成し、図１（ｆ）に示されている多層セラミッ
ク基板２２を製造した。焼成条件としては、温度９８０
℃〜１，０２０℃、焼成時間３〜５時間が採用可能であ
る。図１（ｆ）で、符号９は内層厚膜パターンを示して
いる。
【００２８】このようにして製造された表面厚膜パッド
１８は誘電体層２０で部分的に被覆されているため、表
面厚膜パッド１８と多層セラミック基板２２との密着強
度が高められ、表面厚膜パッド１８と第２のビア１６と
の接続信頼性が向上される。
１８は誘電体層２０で部分的に被覆されているため、表
面厚膜パッド１８と多層セラミック基板２２との密着強
度が高められ、表面厚膜パッド１８と第２のビア１６と
の接続信頼性が向上される。
【００２９】次に図２を参照して、本発明第２実施例の
多層セラミック基板の製造方法について説明する。この
実施例における内層グリーンシートの製造方法は図１
（ａ）〜図１（ｃ）に示した製造方法と同様なので、そ
の説明を省略する。さらに、第２のグリーンシート１２
上への表面厚膜パッド１８の形成も第１実施例と同様な
ので省略する。
多層セラミック基板の製造方法について説明する。この
実施例における内層グリーンシートの製造方法は図１
（ａ）〜図１（ｃ）に示した製造方法と同様なので、そ
の説明を省略する。さらに、第２のグリーンシート１２
上への表面厚膜パッド１８の形成も第１実施例と同様な
ので省略する。
【００３０】本実施例は、表面厚膜パッド１８部分に穴
２５を形成したグリーンシート２４を第２のグリーンシ
ート１２上に積層したことを特徴とするものである。グ
リーンシート２４の組成は第１及び第２のグリーンシー
ト２，１２の組成と同様である。
２５を形成したグリーンシート２４を第２のグリーンシ
ート１２上に積層したことを特徴とするものである。グ
リーンシート２４の組成は第１及び第２のグリーンシー
ト２，１２の組成と同様である。
【００３１】図２（ａ）に示すように、これらのグリー
ンシート２，１２，２４をグリーンシート２４が最上層
となるように積層し、熱プレスで互いに一体的に接着す
る。この一体化された積層体を窒素雰囲気中で、温度
１，０００℃で約４時間焼成し、図２（ｂ）に示すよう
な多層セラミック基板２２を製造した。表面厚膜パッド
１８が部分的にガラスセラミック層２４′で覆われてい
るため、表面厚膜パッド１８の多層セラミック基板２２
への密着強度が増大する。
ンシート２，１２，２４をグリーンシート２４が最上層
となるように積層し、熱プレスで互いに一体的に接着す
る。この一体化された積層体を窒素雰囲気中で、温度
１，０００℃で約４時間焼成し、図２（ｂ）に示すよう
な多層セラミック基板２２を製造した。表面厚膜パッド
１８が部分的にガラスセラミック層２４′で覆われてい
るため、表面厚膜パッド１８の多層セラミック基板２２
への密着強度が増大する。
【００３２】次に図３を参照して、本発明第３実施例の
多層セラミック基板の製造方法について以下に説明す
る。本実施例において、内層グリーンシート２の製造方
法は第１実施例と同様であるのでその説明を省略する。
多層セラミック基板の製造方法について以下に説明す
る。本実施例において、内層グリーンシート２の製造方
法は第１実施例と同様であるのでその説明を省略する。
【００３３】本実施例では、図３（ａ）に示すように第
１の即ち表面層用ガラスセラミックスグリーンシート１
２に複数のビア用の穴１４を形成すると共に、各ビア用
の穴１４の回りに複数個の、例えば８個の補強用の穴１
５を形成する。
１の即ち表面層用ガラスセラミックスグリーンシート１
２に複数のビア用の穴１４を形成すると共に、各ビア用
の穴１４の回りに複数個の、例えば８個の補強用の穴１
５を形成する。
【００３４】これらのビア用の穴１４及び補強用の穴１
５中に銅ペーストを充填して、図３（ｂ）に示すような
第２のビア１６及び補強用ビア１７を形成する。次い
で、表面層用グリーンシート１２に市販の銅ペーストＤ
ｕ Ｐｏｎｔ ＱＰ１５３をスクリーン印刷して、図３
（ｃ）に示すように第２のビア１６及び補強用ビア１７
にそれぞれ接続された複数の表面厚膜パッド１８を形成
する。
５中に銅ペーストを充填して、図３（ｂ）に示すような
第２のビア１６及び補強用ビア１７を形成する。次い
で、表面層用グリーンシート１２に市販の銅ペーストＤ
ｕ Ｐｏｎｔ ＱＰ１５３をスクリーン印刷して、図３
（ｃ）に示すように第２のビア１６及び補強用ビア１７
にそれぞれ接続された複数の表面厚膜パッド１８を形成
する。
【００３５】次いで、グリーンシート２，１２を図３
（ｄ）に示すように第２のグリーンシート１２が最上層
となるように積層し、温度１３０℃、圧力３００kg／cm
2 の条件下で熱プレスで第１及び第２のグリーンシート
２，１２を一体的に接着する。
（ｄ）に示すように第２のグリーンシート１２が最上層
となるように積層し、温度１３０℃、圧力３００kg／cm
2 の条件下で熱プレスで第１及び第２のグリーンシート
２，１２を一体的に接着する。
【００３６】一体化された積層体を窒素雰囲気中で、温
度１，０００℃で約４時間焼成し、多層セラミック基板
を製造した。この多層セラミック基板では、表面厚膜パ
ッド１８が複数個の補強用ビア１７に接続されているた
め、補強用ビア１７のアンカー効果により表面厚膜パッ
ド１８のセラミック基板への密着強度が著しく向上す
る。
度１，０００℃で約４時間焼成し、多層セラミック基板
を製造した。この多層セラミック基板では、表面厚膜パ
ッド１８が複数個の補強用ビア１７に接続されているた
め、補強用ビア１７のアンカー効果により表面厚膜パッ
ド１８のセラミック基板への密着強度が著しく向上す
る。
【００３７】図４は第３実施例の変形例である第４実施
例を示している。この第４実施例では、補強用ビア１
７′が盲穴となっている点のみが第３実施例と相違し、
補強用ビア１７′のアンカー効果により第３実施例と同
様な効果をあげることができる。
例を示している。この第４実施例では、補強用ビア１
７′が盲穴となっている点のみが第３実施例と相違し、
補強用ビア１７′のアンカー効果により第３実施例と同
様な効果をあげることができる。
【００３８】次に図５を参照して、本発明第５実施例の
多層セラミック基板の製造方法について説明する。本実
施例において、内層グリーンシート２の製造方法は第１
実施例と同様であるのでその説明を省略する。
多層セラミック基板の製造方法について説明する。本実
施例において、内層グリーンシート２の製造方法は第１
実施例と同様であるのでその説明を省略する。
【００３９】図５（ａ）に示すように、内層グリーンシ
ート２上に表面層用のダミーグリーンシート２６を積層
し、これらの積層体を温度１３０℃、圧力３００kg／cm
2 の条件下で、一体的に接着し、さらに窒素雰囲気中で
１，０００℃で約４時間焼成する。
ート２上に表面層用のダミーグリーンシート２６を積層
し、これらの積層体を温度１３０℃、圧力３００kg／cm
2 の条件下で、一体的に接着し、さらに窒素雰囲気中で
１，０００℃で約４時間焼成する。
【００４０】表面セラミック層２６′上にフォトレジス
トを塗布し、このフォトレジストをフォトリソグラフィ
法で所定パターンに露光し、現像する。次いで、ふっ酸
によりエッチングして、図５（ｂ）に示すような穴２７
を表面セラミック層２６′に形成する。このエッチング
により、穴２７に露出した内層厚膜パッド８又は内層ビ
ア６の酸化被膜を除去することができる。
トを塗布し、このフォトレジストをフォトリソグラフィ
法で所定パターンに露光し、現像する。次いで、ふっ酸
によりエッチングして、図５（ｂ）に示すような穴２７
を表面セラミック層２６′に形成する。このエッチング
により、穴２７に露出した内層厚膜パッド８又は内層ビ
ア６の酸化被膜を除去することができる。
【００４１】次いで、ポストファイヤ用の銅ペーストＤ
ｕ Ｐｏｎｔ ＱＳ１９０を使用して表面セラミック層
２６′上にスクリーン印刷を行い、その一部が穴２７中
に埋め込まれた表面厚膜パッド１８′を形成する。
ｕ Ｐｏｎｔ ＱＳ１９０を使用して表面セラミック層
２６′上にスクリーン印刷を行い、その一部が穴２７中
に埋め込まれた表面厚膜パッド１８′を形成する。
【００４２】その後、６００℃で約２０分間焼成するこ
とにより、図５（ｃ）に示すような多層セラミック基板
２２を製造した。このときの焼成温度として、約５００
℃〜７００℃、焼成時間としては約１０分〜３０分が採
用可能である。
とにより、図５（ｃ）に示すような多層セラミック基板
２２を製造した。このときの焼成温度として、約５００
℃〜７００℃、焼成時間としては約１０分〜３０分が採
用可能である。
【００４３】本実施例では、表面厚膜パッド１８′が表
面セラミック層２６′に形成された穴２７中に埋め込ま
れているため、ビア６との接続信頼性を向上することが
できる。
面セラミック層２６′に形成された穴２７中に埋め込ま
れているため、ビア６との接続信頼性を向上することが
できる。
【００４４】次に図６を参照して、本発明第６実施例の
多層セラミック基板の製造方法について説明する。本実
施例においても、内層グリーンシート２の製造方法は第
１実施例と同様であるのでその説明を省略する。
多層セラミック基板の製造方法について説明する。本実
施例においても、内層グリーンシート２の製造方法は第
１実施例と同様であるのでその説明を省略する。
【００４５】本実施例では表面層用のガラスセラミック
スグリーンシートとして軟化温度が低い鉛ほうけい酸ガ
ラスを含有したガラスセラミックスグリーンシート２８
を採用した。鉛ほうけい酸ガラスは５１３℃の軟化温度
を有しており、ほうけい酸ガラスは７２０℃の軟化温度
を有している。
スグリーンシートとして軟化温度が低い鉛ほうけい酸ガ
ラスを含有したガラスセラミックスグリーンシート２８
を採用した。鉛ほうけい酸ガラスは５１３℃の軟化温度
を有しており、ほうけい酸ガラスは７２０℃の軟化温度
を有している。
【００４６】グリーンシート２８は粒子径４〜５μｍの
アルミナ３０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの石英ガラス３
０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの鉛ほうけい酸ガラス３０
ｗｔ％、アクリル樹脂８ｗｔ％、ジブチルフタレート２
ｗｔ％の組成を有している。
アルミナ３０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの石英ガラス３
０ｗｔ％、粒子径５〜６μｍの鉛ほうけい酸ガラス３０
ｗｔ％、アクリル樹脂８ｗｔ％、ジブチルフタレート２
ｗｔ％の組成を有している。
【００４７】グリーンシート２８に形成した穴中に銅ペ
ーストを充填して第２のビア１６を形成し、さらに市販
の銅ペーストＤｕ Ｐｏｎｔ ＱＰ１５３をスクリーン
印刷して、第２のビア１６に接続された表面厚膜パッド
１８を形成した。
ーストを充填して第２のビア１６を形成し、さらに市販
の銅ペーストＤｕ Ｐｏｎｔ ＱＰ１５３をスクリーン
印刷して、第２のビア１６に接続された表面厚膜パッド
１８を形成した。
【００４８】複数の内層グリーンシート２と表面層用グ
リーンシート２８を図６（ａ）に示すように積層して、
温度１３０℃圧力３００kg／cm2 の条件下で熱プレスし
て、互いに一体的に接着した。
リーンシート２８を図６（ａ）に示すように積層して、
温度１３０℃圧力３００kg／cm2 の条件下で熱プレスし
て、互いに一体的に接着した。
【００４９】この一体化された積層体を窒素雰囲気中
で、１，０００℃で約４時間焼成したところ、図６
（ｂ）に示すような多層セラミック基板２２が得られ
た。本実施例では、表面層用グリーンシート２８として
低軟化点ガラスを含有したグリーンシートを使用したた
め、表面厚膜パッド１８と多層セラミック基板２２との
密着性を向上することができる。内層グリーンシートと
しては、高軟化点ガラスを含有したグリーンシート２を
使用したため、電気特性、機械特性及び焼成の容易性に
優れている。
で、１，０００℃で約４時間焼成したところ、図６
（ｂ）に示すような多層セラミック基板２２が得られ
た。本実施例では、表面層用グリーンシート２８として
低軟化点ガラスを含有したグリーンシートを使用したた
め、表面厚膜パッド１８と多層セラミック基板２２との
密着性を向上することができる。内層グリーンシートと
しては、高軟化点ガラスを含有したグリーンシート２を
使用したため、電気特性、機械特性及び焼成の容易性に
優れている。
【００５０】次に図７を参照して、表面厚膜パッドの基
板への密着強度の試験方法について説明する。この試験
方法は９０度ピーリング試験方法である。ガラスセラミ
ック基板３０上に第１乃至第６実施例でそれぞれ使用し
た銅ペーストを用いてサイズ１．４×１．４mm、厚さ３
０〜４０μｍの厚膜パッド３２を形成した。
板への密着強度の試験方法について説明する。この試験
方法は９０度ピーリング試験方法である。ガラスセラミ
ック基板３０上に第１乃至第６実施例でそれぞれ使用し
た銅ペーストを用いてサイズ１．４×１．４mm、厚さ３
０〜４０μｍの厚膜パッド３２を形成した。
【００５１】この厚膜パッド３２に直径０．８mmの錫メ
ッキ軟銅線３４を半田付けし、軟銅線３４を矢印Ｆ方向
に引っ張ったところ表１に示すような結果が得られた。
表１には比較例として、ガラスセラミック基板上に従来
方法で厚膜パッドを形成した場合も示した。
ッキ軟銅線３４を半田付けし、軟銅線３４を矢印Ｆ方向
に引っ張ったところ表１に示すような結果が得られた。
表１には比較例として、ガラスセラミック基板上に従来
方法で厚膜パッドを形成した場合も示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】表１から明らかなように、本発明の各実施
例によると基板との密着強度の優れた表面厚膜パッドを
形成することができる。
例によると基板との密着強度の優れた表面厚膜パッドを
形成することができる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によると、基板表面への密着強度
が大幅に向上した表面厚膜パッドを有する多層セラミッ
ク基板を安価に製造することができる。これにより、表
面厚膜とビアとの接続信頼性を大幅に向上することがで
きる。
が大幅に向上した表面厚膜パッドを有する多層セラミッ
ク基板を安価に製造することができる。これにより、表
面厚膜とビアとの接続信頼性を大幅に向上することがで
きる。
【図１】本発明第１実施例の多層セラミック基板の製造
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
【図２】第２実施例の製造方法を説明する図である。
【図３】第３実施例の製造方法を説明する図である。
【図４】第４実施例の製造方法を説明する図である。
【図５】第５実施例の製造方法を説明する図である。
【図６】第６実施例の製造方法を説明する図である。
【図７】密着強度測定方法を説明する図である。
２ 第１（内層用）ガラスセラミックスグリーンシート ６ 第１ビア ８ 第１厚膜パッド １２ 第２（表面層用）ガラスセラミックスグリーンシ
ート １６ 第２ビア １７ 補強ビア １８ 表面厚膜パッド ２０ 誘電体層 ２２ 多層セラミック基板
ート １６ 第２ビア １７ 補強ビア １８ 表面厚膜パッド ２０ 誘電体層 ２２ 多層セラミック基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 健一郎 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 (72)発明者 服部 正一 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 (72)発明者 鈴木 均 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 (72)発明者 岡田 信秀 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 昭60−160698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−169194（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−90447（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47209（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−37160（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−138792（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 3/46 H05K 3/40
Claims (3)
- 【請求項１】 (a) 第１のガラスセラミックスグリーン
シート(2) に複数の第１の穴(4) を形成し、 (b) 該第１の穴(4) 中に導体を充填して前記第１のグリ
ーンシート(2) に第１のビア(6) を形成し、 (c) 該第１のグリーンシート(2) に導体ペーストを印刷
して前記第１のビア(6) にそれぞれ接続された複数の第
１の厚膜パッド(8) と、該第１の厚膜パッド(8) に接続
された厚膜パターンを形成し、 (d) 前記ステップ (a)〜(c) を繰り返して前記第１のグ
リーンシート(2) を複数用意し、 (e) 第２のガラスセラミックスグリーンシート(12)に複
数の第２の穴(14)を形成し、 (f) 前記第２の穴(14)の各々に隣接して複数の第３の穴
(15)を形成し、 (g) 前記第２及び第３の穴(14,15) 中に導体を充填して
前記第２のグリーンシート(12)に第２のビア(16)及び補
強用ビア(17)を形成し、 (h) 該第２のグリーンシート(12)に導体ペーストを印刷
して前記第２のビア(16)及び補強用ビア(17)にそれぞれ
接続された複数の第２の厚膜パッドを形成し、 (i) 前記第２のグリーンシート(12)が最上層となるよう
に、前記複数の第１のグリーンシート(2) と前記第２の
グリーンシート(12)とを積層し、 (j) 積層された第１及び第２のグリーンシート(2,12)を
加熱しながら加圧して前記第１及び第２のグリーンシー
ト(2,12)を一体的に接着し、 (k) 接着された第１及び第２のグリーンシート(2,12)を
所定温度で所定時間焼成する、 ことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。 - 【請求項２】 (a) 第１のガラスセラミックスグリーン
シート(2) に複数の第１の穴(4) を形成し、 (b) 該第１の穴(4) 中に導体を充填して前記第１のグリ
ーンシート(2) に第１のビア(6) を形成し、 (c) 該第１のグリーンシート(2) に導体ペーストを印刷
して前記第１のビア(6) にそれぞれ接続された複数の第
１の厚膜パッド(8) と、該第１の厚膜パッド(8) に接続
された厚膜パターンを形成し、 (d) 前記ステップ (a)〜(c) を繰り返して前記第１のグ
リーンシート(2) を複数用意し、 (e) 前記第１のガラスセラミックスグリーンシート(2)
と同一組成の第２のガラスセラミックスグリーンシート
(26)を用意し、 (f) 前記第２のグリーンシート(26)が最上層となるよう
に、前記複数の第１のグリーンシート(2) と前記第２の
グリーンシート(26)とを積層し、 (g) 積層された第１及び第２のグリーンシート(2,26)を
加熱しながら加圧して前記第１及び第２のグリーンシー
ト(2,26)を一体的に接着し、 (h) 接着された第１及び第２のグリーンシート(2,26)を
所定温度で所定時間焼成し、 (i) 焼成されたガラスセラミックス(22)の表面層 (2
6′) にエッチングにより第２の穴(27)を形成して前記
第１のビア(6) を露出させ、 (j) 前記ガラスセラミックス(22)の表面層に導体ペース
トを印刷して、その一部が前記第２の穴(27)中に埋め込
まれた複数の第２の厚膜パッド (18′) を形成し、 (k) 前記第２の厚膜パッド (18′) を第２の所定温度で
第２の所定時間焼成する、 ことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。 - 【請求項３】 (a) 高融点ガラスを含んだ第１のガラス
セラミックスグリーンシート(2) に複数の第１の穴(4)
を形成し、 (b) 該第１の穴(4) 中に導体を充填して前記第１のグリ
ーンシート(4) に第１のビア(6) を形成し、 (c) 該第１のグリーンシート(2) に導体ペーストを印刷
して前記第１のビア(6) にそれぞれ接続された複数の第
１の厚膜パッド(8) と、該第１の厚膜パッド(8) に接続
された厚膜パターンを形成し、 (d) 前記ステップ (a)〜(c) を繰り返して前記第１のグ
リーンシート(2) を複数用意し、 (e) 低融点ガラスを含んだ第２のガラスセラミックスグ
リーンシート(28)に複数の第２の穴を形成し、 (f) 該第２の穴中に導体を充填して前記第２のグリーン
シートに第２のビア(16)を形成し、 (g) 該第２のグリーンシート(28)に導体ペーストを印刷
して前記第２のビア(16)にそれぞれ接続された複数の第
２の厚膜パッド(18)を形成し、 (h) 前記第２のグリーンシート(28)が最上層となるよう
に、前記複数の第１のグリーンシート(2) と前記第２の
グリーンシート(28)とを積層し、 (i) 積層された第１及び第２のグリーンシート(2,28)を
加熱しながら加圧して前記第１及び第２のグリーンシー
ト(2,28)を一体的に接着し、 (j) 接着された第１及び第２のグリーンシート(2,28)を
所定温度で所定時間で焼成する、 ことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321760A JP2783751B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 多層セラミック基板の製造方法 |
| US08/519,178 US5549778A (en) | 1993-12-21 | 1995-08-25 | Manufacturing method for multilayer ceramic substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321760A JP2783751B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 多層セラミック基板の製造方法 |
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|---|---|
| JPH07176864A JPH07176864A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2783751B2 true JP2783751B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=18136142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5321760A Expired - Fee Related JP2783751B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 多層セラミック基板の製造方法 |
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| JPH0954116A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-25 | Nippon Denshi Zairyo Kk | 高温測定用プローブカード |
| JPH10270854A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-09 | Sumitomo Kinzoku Electro Device:Kk | 多層配線基板 |
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| US7344501B1 (en) | 2001-02-28 | 2008-03-18 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Multi-layered transducer array and method for bonding and isolating |
| US6761688B1 (en) | 2001-02-28 | 2004-07-13 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Multi-layered transducer array and method having identical layers |
| US6429574B1 (en) | 2001-02-28 | 2002-08-06 | Acuson Corporation | Transducer array using multi-layered elements having an even number of elements and a method of manufacture thereof |
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-
1993
- 1993-12-21 JP JP5321760A patent/JP2783751B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1995
- 1995-08-25 US US08/519,178 patent/US5549778A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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