JP2789782B2 - セラミック配線基板の製造方法 - Google Patents
セラミック配線基板の製造方法Info
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- JP2789782B2 JP2789782B2 JP2119430A JP11943090A JP2789782B2 JP 2789782 B2 JP2789782 B2 JP 2789782B2 JP 2119430 A JP2119430 A JP 2119430A JP 11943090 A JP11943090 A JP 11943090A JP 2789782 B2 JP2789782 B2 JP 2789782B2
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- Japan
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- film
- green sheet
- manufacturing
- via hole
- wiring board
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器等に使用されるセラミック配線基
板の製造方法に関するもので、特にセラミック多層配線
基板の製造方法に適用して効果のあるものである。
板の製造方法に関するもので、特にセラミック多層配線
基板の製造方法に適用して効果のあるものである。
従来の技術 近年、電子機器の小型化に伴い、多層配線基板の需要
が増してきた、特にセラミック多層基板は、ビア構造が
インナービアと呼ばれる方式である事が、セラミックで
ある為ICのフリップチップ実装が可能である事、理論的
にLCR内蔵が可能である事等の理由から、多層プリント
基板よりもはるかに高密度な回路基板として注目されて
きている。
が増してきた、特にセラミック多層基板は、ビア構造が
インナービアと呼ばれる方式である事が、セラミックで
ある為ICのフリップチップ実装が可能である事、理論的
にLCR内蔵が可能である事等の理由から、多層プリント
基板よりもはるかに高密度な回路基板として注目されて
きている。
以下、従来のセラミック多層配線基板の製造方法につ
いて説明する。グリーンシート積層法による多層基板の
場合、第５図に示すように0.1〜0.3mmの厚みのグリーン
シート１に、0.1〜0.2mmφの層間の導通をとるための接
続孔２（以下ビア孔という）をあけた後、前記ビア孔２
に対応する位置にビア孔２より若干大なる透孔の形成さ
れたメタルマスクを載置し、そのメタルマスク側より導
電ペーストをビア孔２に充填し、約80〜100℃で乾燥を
行う。
いて説明する。グリーンシート積層法による多層基板の
場合、第５図に示すように0.1〜0.3mmの厚みのグリーン
シート１に、0.1〜0.2mmφの層間の導通をとるための接
続孔２（以下ビア孔という）をあけた後、前記ビア孔２
に対応する位置にビア孔２より若干大なる透孔の形成さ
れたメタルマスクを載置し、そのメタルマスク側より導
電ペーストをビア孔２に充填し、約80〜100℃で乾燥を
行う。
しかる後、そのグリーンシートに導電ペーストを印刷
・乾燥し、配線を形成する。この時の乾燥温度は前記ビ
ア充填の条件と同じである。次に、前記配線形成された
複数枚のグリーンシートを約80℃,200Kg/cm2の条件で熱
圧着を行う。さらに約500℃で脱バインダーを行った
後、850〜1000℃で焼成しセラミック多層配線基板を製
造していた。上記のビア孔に導電ペーストを充填する工
程に於て、従来の工法では位置決め精度，印刷性等を考
慮して第５図に示す如く、例えば0.1mmφのビア孔２に
対してメタルマスクの透孔を若干大きくしておく必要が
あるため、メタルマスクを取除いた後に、この透孔に相
当する0.3〜0.4mmφのランド３が必然的に出来ていた。
・乾燥し、配線を形成する。この時の乾燥温度は前記ビ
ア充填の条件と同じである。次に、前記配線形成された
複数枚のグリーンシートを約80℃,200Kg/cm2の条件で熱
圧着を行う。さらに約500℃で脱バインダーを行った
後、850〜1000℃で焼成しセラミック多層配線基板を製
造していた。上記のビア孔に導電ペーストを充填する工
程に於て、従来の工法では位置決め精度，印刷性等を考
慮して第５図に示す如く、例えば0.1mmφのビア孔２に
対してメタルマスクの透孔を若干大きくしておく必要が
あるため、メタルマスクを取除いた後に、この透孔に相
当する0.3〜0.4mmφのランド３が必然的に出来ていた。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、例え0.1mmφの
ビア孔をグリーンシートにあける事が出来ても、0.3〜
0.4mmφのランドを必要とするのであれば、回路基板と
しては高密度ではなくなるという欠点を有していた。本
発明は上記従来の問題点を解決するもので、前記ランド
を不必要とし、高密度な回路基板が作成可能な製造方法
を提供することを目的とする。
ビア孔をグリーンシートにあける事が出来ても、0.3〜
0.4mmφのランドを必要とするのであれば、回路基板と
しては高密度ではなくなるという欠点を有していた。本
発明は上記従来の問題点を解決するもので、前記ランド
を不必要とし、高密度な回路基板が作成可能な製造方法
を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のセラミック配線基
板の製造方法は、グリーンシートに、その表面に配置さ
れたフィルムを介してビア孔を形成し、そのフィルム側
よりビア導体を前記ビア孔に充填し、充填後に前記フィ
ルムをグリーンシートより剥離し、焼成することを特徴
とする。
板の製造方法は、グリーンシートに、その表面に配置さ
れたフィルムを介してビア孔を形成し、そのフィルム側
よりビア導体を前記ビア孔に充填し、充填後に前記フィ
ルムをグリーンシートより剥離し、焼成することを特徴
とする。
作用 本発明のセラミック配線基板の製造方法では、グリー
ンシート上に配置されたフィルムを介して、グリーンシ
ートにビア孔をあけ、そのフィルム側からビア導体を充
填するため、フィルム上にランドが形成されても、後で
グリーンシートから前記フィルムをはがせば、ランドレ
スでビア孔に導体が充填されたグリーンシートが得られ
るものである。
ンシート上に配置されたフィルムを介して、グリーンシ
ートにビア孔をあけ、そのフィルム側からビア導体を充
填するため、フィルム上にランドが形成されても、後で
グリーンシートから前記フィルムをはがせば、ランドレ
スでビア孔に導体が充填されたグリーンシートが得られ
るものである。
実 施 例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。先づ、本発明のセラミック配線基板の製造方
法で使用可能なプラスチックフィルムについて述べる。
グリーンシート成形に用いられるプラスチックフィルム
は、コストや汎用性の面からポリエステルフィルムが一
般的である。
説明する。先づ、本発明のセラミック配線基板の製造方
法で使用可能なプラスチックフィルムについて述べる。
グリーンシート成形に用いられるプラスチックフィルム
は、コストや汎用性の面からポリエステルフィルムが一
般的である。
しかし本発明のセラミック配線基板の製造方法におい
ては、グリーンシートとプラスチックフィルムに２回の
熱履歴が加わる。それは、ビア孔に充填した導体の乾燥
とグリーンシートに配線印刷した導体の乾燥であり、そ
の乾燥条件は例えば80〜100℃で約10分である。ポリエ
ステルフィルムは熱による寸法変化が大きいため、上記
乾燥温度でフィルムが縮むと同時に、グリーンシートも
縮み、ビア孔の位置がずれ、層間でのビア接続不良が発
生する可能性があるという問題点を有している。よって
次に述べる６種類のプラスチックフィルムを用いて実験
を行った。
ては、グリーンシートとプラスチックフィルムに２回の
熱履歴が加わる。それは、ビア孔に充填した導体の乾燥
とグリーンシートに配線印刷した導体の乾燥であり、そ
の乾燥条件は例えば80〜100℃で約10分である。ポリエ
ステルフィルムは熱による寸法変化が大きいため、上記
乾燥温度でフィルムが縮むと同時に、グリーンシートも
縮み、ビア孔の位置がずれ、層間でのビア接続不良が発
生する可能性があるという問題点を有している。よって
次に述べる６種類のプラスチックフィルムを用いて実験
を行った。
（１） ポリフェニレンサルファイドフィルム、（以後
PPSという。）その化学式は （２） ポリエーテルイミドフィルム、（以後PEIとい
う。）その化学式は、 （３） ポリエーテルサルホンフィルム、（以後PESと
いう。）その化学式は （４） ポリエーテルエーテルケトンフィルム、（以後
PEEKという。）その化学式は、 （５） ポリエステルフィルム、（以後PETという。）
その化学式は、 （６） 上記PETフィルムを100℃以上の熱処理を施した
もの、（以後低収縮PETという。） 表１にそれぞれのフィルムの特性表を示す。この表中
の特性で、破断強度・伸び率についてはJIS C2318に従
い、熱収縮率は100mm間隔で0.2mmφの孔をあけ、フィル
ムを製造する際の成形方向（MD）とその直角方向（TD）
について、加熱処理後ｎ＝４で最も収縮率の大きな値を
示した。
PPSという。）その化学式は （２） ポリエーテルイミドフィルム、（以後PEIとい
う。）その化学式は、 （３） ポリエーテルサルホンフィルム、（以後PESと
いう。）その化学式は （４） ポリエーテルエーテルケトンフィルム、（以後
PEEKという。）その化学式は、 （５） ポリエステルフィルム、（以後PETという。）
その化学式は、 （６） 上記PETフィルムを100℃以上の熱処理を施した
もの、（以後低収縮PETという。） 表１にそれぞれのフィルムの特性表を示す。この表中
の特性で、破断強度・伸び率についてはJIS C2318に従
い、熱収縮率は100mm間隔で0.2mmφの孔をあけ、フィル
ムを製造する際の成形方向（MD）とその直角方向（TD）
について、加熱処理後ｎ＝４で最も収縮率の大きな値を
示した。
これら６種類の厚みが75μｍのプラスチックフィルム
４上に、それぞれ第２図に示す如く、従来と同様な手法
により厚みが200μｍになるようグリーンシート１の成
形を行い、そのグリーンシート１にフィルム４を介して
NCパンチにて0.2mmφのビア孔２の加工を行った。
４上に、それぞれ第２図に示す如く、従来と同様な手法
により厚みが200μｍになるようグリーンシート１の成
形を行い、そのグリーンシート１にフィルム４を介して
NCパンチにて0.2mmφのビア孔２の加工を行った。
グリーンシート単体に孔あけを行うのに比べて、プラ
スチックフィルム付きの場合はハリができ易いが、パン
チピンのスピード等の条件を検討することによりバリの
問題は解決できた。孔あけ加工性については、表１の伸
び率が小さい程バリはできにくく、PETと比較してPEEK
を除く他のフィルムの加工性は極めて良好であった。ま
た、表１の破断強度は値が小さい程、加工性に優れ、量
産時のパンチピンの寿命も長くなる事が予想されるが、
PETと比較して他のフィルムは全て良い特性を示してい
る。次に第３図に示す如く、プラスチックフィルム４側
から導体を従来と同様にメタルマスクにて充填し、90℃
で10分間乾燥を行い、さらに第４図に示す如く、グリー
ンシート１側から配線導体７を印刷し、90℃で10分間乾
燥を行った。
スチックフィルム付きの場合はハリができ易いが、パン
チピンのスピード等の条件を検討することによりバリの
問題は解決できた。孔あけ加工性については、表１の伸
び率が小さい程バリはできにくく、PETと比較してPEEK
を除く他のフィルムの加工性は極めて良好であった。ま
た、表１の破断強度は値が小さい程、加工性に優れ、量
産時のパンチピンの寿命も長くなる事が予想されるが、
PETと比較して他のフィルムは全て良い特性を示してい
る。次に第３図に示す如く、プラスチックフィルム４側
から導体を従来と同様にメタルマスクにて充填し、90℃
で10分間乾燥を行い、さらに第４図に示す如く、グリー
ンシート１側から配線導体７を印刷し、90℃で10分間乾
燥を行った。
そして第１図に示す如く、プラスチックフィルム４を
グリーンシート１からはがした後、80℃で200Kg/cm2の
積層条件で配線形成されたグリーンシートを熱圧着し、
約500℃で脱バインダー後、900℃焼成する事により、ラ
ンドレスで高密度な多層基板を得る事ができた。ここ
で、ビア接続の信頼性を確認したところ、PETフィルム
を使用したもののみ導通不良があったので、原因を探る
ために多層基板の断面をSEM観察した結果、ビアの位置
ずれ不良であることがわかった。これは、ビア充填・配
線印刷後の乾燥工程でのPETフィルムの収縮が大きい為
であると考えられる。低収縮PETの場合、100℃/30分で
最大0.1％の収縮があるが、乾燥温度を80〜90℃に制御
すれば、0.2mmφのビア孔であれば、量産に於ても問題
はないであろう。その点PPS,PEI,PEEKについては寸法精
度に優れ、本発明の製造法に適したプラスチックフィル
ムである。また、セラミック多層基板を民生機器に適用
しようとした時、低コストが要求されるが、プラスチッ
クフィルムの単価が、PPS:1〜1.5万円/Kg,PEI:1〜1.5万
円/Kg,PEEK:3.5万円/KgとPPS,PEIが性能，コストの両面
から適しているといえる。今までの実験結果をわかり易
くするために、表２にまとめた。表中の◎は優れてい
る、○は十分に実用化、△は実用可能、×は実用不可で
あることを示す。
グリーンシート１からはがした後、80℃で200Kg/cm2の
積層条件で配線形成されたグリーンシートを熱圧着し、
約500℃で脱バインダー後、900℃焼成する事により、ラ
ンドレスで高密度な多層基板を得る事ができた。ここ
で、ビア接続の信頼性を確認したところ、PETフィルム
を使用したもののみ導通不良があったので、原因を探る
ために多層基板の断面をSEM観察した結果、ビアの位置
ずれ不良であることがわかった。これは、ビア充填・配
線印刷後の乾燥工程でのPETフィルムの収縮が大きい為
であると考えられる。低収縮PETの場合、100℃/30分で
最大0.1％の収縮があるが、乾燥温度を80〜90℃に制御
すれば、0.2mmφのビア孔であれば、量産に於ても問題
はないであろう。その点PPS,PEI,PEEKについては寸法精
度に優れ、本発明の製造法に適したプラスチックフィル
ムである。また、セラミック多層基板を民生機器に適用
しようとした時、低コストが要求されるが、プラスチッ
クフィルムの単価が、PPS:1〜1.5万円/Kg,PEI:1〜1.5万
円/Kg,PEEK:3.5万円/KgとPPS,PEIが性能，コストの両面
から適しているといえる。今までの実験結果をわかり易
くするために、表２にまとめた。表中の◎は優れてい
る、○は十分に実用化、△は実用可能、×は実用不可で
あることを示す。
すなわち、本発明のセラミック配線基板の製造方法に
おいて採用可能なプラスチックフィルムは、低収縮PET,
PEEK,PES,PEI,PPSであり、なかでも熱収縮での位置ずれ
によるビア接続の信頼性においてはPPS,PEI,PEEKが優
れ、コストも考え合わせるとPPS,PEIがさらに優れてい
る。
おいて採用可能なプラスチックフィルムは、低収縮PET,
PEEK,PES,PEI,PPSであり、なかでも熱収縮での位置ずれ
によるビア接続の信頼性においてはPPS,PEI,PEEKが優
れ、コストも考え合わせるとPPS,PEIがさらに優れてい
る。
発明の効果 以上のように本発明は、フィルム上に成形されたグリ
ーンシートにそのフィルムごとビア孔をあけ、そのビア
孔にフィルム側からビア導体を充填・乾燥し、そのグリ
ーンシート側に配線導体を印刷・乾燥した後に、前記グ
リーンシートをフィルムからはがすセラミック配線基板
の製造方法であるため、ランドレスビア構造を有する高
密度なセラミック配線基板を得ることができる。
ーンシートにそのフィルムごとビア孔をあけ、そのビア
孔にフィルム側からビア導体を充填・乾燥し、そのグリ
ーンシート側に配線導体を印刷・乾燥した後に、前記グ
リーンシートをフィルムからはがすセラミック配線基板
の製造方法であるため、ランドレスビア構造を有する高
密度なセラミック配線基板を得ることができる。
第１図，第２図，第３図および第４図はそれぞれ本発明
のセラミック配線基板の製造方法の一実施例における各
工程を示す断面図、第５図は従来の工法で、ビア孔に導
体を充填した時、グリーンシート表面にランドが形成さ
れている状態を示す断面図である。 １……グリーンシート、２……ビア孔、３……ランド、
４……プラスチックフィルム、５……導体、６……ラン
ドレスビア、７……配線導体。
のセラミック配線基板の製造方法の一実施例における各
工程を示す断面図、第５図は従来の工法で、ビア孔に導
体を充填した時、グリーンシート表面にランドが形成さ
れている状態を示す断面図である。 １……グリーンシート、２……ビア孔、３……ランド、
４……プラスチックフィルム、５……導体、６……ラン
ドレスビア、７……配線導体。
Claims (2)
- 【請求項１】グリーンシートに、その表面に配置された
フィルムを介してビア孔を形成し、そのフィルム側より
ビア導体を前記ビア孔に充填し、充填後に前記フィルム
をグリーンシートより剥離し、焼成するセラミック配線
基板の製造方法において、前記フィルムは、ポリフェニ
レンサルファイドフィルム，ポリエーテルイミドフィル
ムのいずれかよりなることを特徴とするセラミック配線
基板の製造方法。 - 【請求項２】グリーンシートに、その表面に配置された
フィルムを介して、ビア孔を形成し、そのフィルム側よ
りビア導体を前記ビア孔に充填した後乾燥し、乾燥後前
記フィルムの配置されていない側のグリーンシートの面
に所定の配線パターンを印刷・乾燥し、然る後に前記フ
ィルムを剥離した複数枚のグリーンシートを積層し、焼
成するセラミック配線基板の製造方法において、前記フ
ィルムは、ポリフェニレンサルファイドフィルム，ポリ
エーテルイミドフィルムのいずれかよりなることを特徴
とするセラミック配線基板の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119430A JP2789782B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | セラミック配線基板の製造方法 |
| DE1991612119 DE69112119T2 (de) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Verbundplatte und Herstellungsverfahren von einer keramischen Leiterplatte unter Verwendung ersterer. |
| EP19910107548 EP0456243B1 (en) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Composite sheet and a process for producing ceramic circuit board using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119430A JP2789782B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | セラミック配線基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415991A JPH0415991A (ja) | 1992-01-21 |
| JP2789782B2 true JP2789782B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=14761242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119430A Expired - Lifetime JP2789782B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | セラミック配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789782B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2522180B2 (ja) * | 1993-09-09 | 1996-08-07 | 日本電気株式会社 | セラミック多層配線基板 |
| US6955737B2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-10-18 | International Business Machines Corporation | Supported greensheet structure and method in MLC processing |
| EP3367764A4 (en) | 2015-10-19 | 2019-06-26 | Hitachi Metals, Ltd. | MULTILAYER CERAMIC SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6181693A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-25 | 新光電気工業株式会社 | セラミツク基板の製造方法およびこれに用いるグリ−ンシ−ト |
| JPS62194698A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | 富士通株式会社 | セラミツク多層板の製造方法 |
| JPS649691A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture of ceramic substrate |
| JPH01202405A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-15 | Fujitsu Ltd | ビア・ホール形成方法 |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2119430A patent/JP2789782B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415991A (ja) | 1992-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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