JP3003241B2 - Composite of green sheet and plastic film - Google Patents
Composite of green sheet and plastic filmInfo
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に使用される
セラミック回路基板の工程で使用されるグリーンシート
とプラスチックフィルムの複合体に関するもので、特に
セラミック多層基板の製造に適用して効果のあるもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite of a green sheet and a plastic film used in a process of a ceramic circuit board used for an electronic device, and more particularly to a composite applied to a ceramic multilayer board. There is something.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年セラミック多層基板は多層プリント
基板に比べ、はるかに高密度な回路基板として注目され
ている。以下に従来のセラミック多層基板の製造方法に
於いて、特にグリーンシートのハンドリングについて説
明する。2. Description of the Related Art In recent years, a ceramic multilayer substrate has attracted attention as a circuit board having a much higher density than a multilayer printed circuit board. Hereinafter, the handling of a green sheet in a conventional method for manufacturing a ceramic multilayer substrate will be particularly described.
【0003】従来の第一の方法はグリーンシート単体で
ハンドリングする方式で、ポリエステルを主成分とする
PETフィルム上にグリーンシート成形を行い、そのP
ETフィルムを剥したグリーンシートを所定の大きさに
切断し、図6に示す如く位置決め孔2と層間の電気的接
続をとる為のビア孔3を形成し、前記ビア孔3に導体を
充填した後、グリーンシート1面上に導体で所定の配線
パターンを形成する。The first conventional method is a method in which a green sheet is handled alone. A green sheet is formed on a PET film containing polyester as a main component.
The green sheet from which the ET film was peeled was cut into a predetermined size, and a via hole 3 for establishing electrical connection between the positioning hole 2 and the interlayer was formed as shown in FIG. 6, and the via hole 3 was filled with a conductor. Thereafter, a predetermined wiring pattern is formed with a conductor on the surface of the green sheet 1.
【0004】然る後、前記配線パターンの形成された複
数枚のグリーンシートを積層後、焼成を行っていた。第
2のハンドリング方法は、図7に示す如くグリーンシー
ト1をステンレスのフレーム4に貼付ける方式であり、
フレーム4の角を位置決め基準としてハンドリングして
いくものである。Thereafter, a plurality of green sheets on which the wiring patterns are formed are laminated and then fired. The second handling method is a method of sticking the green sheet 1 to a stainless steel frame 4 as shown in FIG.
Handling is performed using the corner of the frame 4 as a positioning reference.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、前記第1の方式に於いてはグリーンシート
は軟らかく、破れ易い為に各工程でのハンドリングが困
難であり、また、導体をビア孔に充填する工程や配線印
刷後の、導体を乾燥する工程で熱が加わる為グリーンシ
ートが大きく縮み位置精度が悪くなるという欠点を有し
ていた。また多層基板を製造する際は配線パターンの形
成されたグリーンシートを複数枚積層しなければならな
い為、グリーンシートの寸法精度は特に重要である。前
記第2の方式に於いては、フレームがあるためハンドリ
ングは容易になるが、フレームに貼ったグリーンシート
をきれいに剥すことは困難であり、フレームは長期使用
していると反るという問題点、また、多層基板に於いて
層数が増えると1枚のグリーンシートの厚みは薄くな
り、フレームにグリーンシートを貼付けてもグリーンシ
ートは破れ易く、たわみ易いという問題点も有してい
た。また、ビア孔形成の工程においてレーザー光を使用
しようとすると、図8に示すように、レーザー照射側の
グリーンシート1のビア孔3の周辺にチッピング9が発
生してしまう問題点も有していた。さらに、従来のセラ
ミック組成では内部導体と同時焼成した際に基板の変形
が生じるので、高密度な回路基板が得られないという問
題点も有していた。本発明は上記従来の問題点を解決す
るもので、グリーンシートのハンドリングを著しく向上
し、高品質のセラミック回路基板を得る為のグリーンシ
ートとプラスチックフィルムの複合体を提供することを
目的とする。However, in the above-mentioned conventional structure, in the first method, the green sheet is soft and easily broken, so that it is difficult to handle the green sheet in each step. Heat is applied in the step of filling the conductor and in the step of drying the conductor after printing the wiring, so that the green sheet shrinks greatly and the positional accuracy is deteriorated. Further, when manufacturing a multilayer substrate, a plurality of green sheets on which a wiring pattern is formed must be laminated, and thus the dimensional accuracy of the green sheets is particularly important. In the second method, handling is easy due to the presence of the frame, but it is difficult to cleanly peel off the green sheet attached to the frame, and the frame warps when used for a long time. Further, when the number of layers in a multilayer substrate is increased, the thickness of one green sheet is reduced, and the green sheet is easily broken and easily bent even when the green sheet is attached to a frame. Further, when laser light is used in the via hole forming step, there is a problem that chipping 9 occurs around the via hole 3 of the green sheet 1 on the laser irradiation side as shown in FIG. Was. Further, the conventional ceramic composition has a problem that the substrate is deformed when co-firing with the internal conductor, so that a high-density circuit board cannot be obtained. An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a composite of a green sheet and a plastic film for remarkably improving the handling of a green sheet and obtaining a high-quality ceramic circuit board.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成する為
に、本発明のグリーンシートとプラスチックフィルムの
複合体は、グリーンシートの片側の面に、ガラス転移点
温度(以下Tgという)が85℃以上のプラスチックフ
ィルムが配置されたことを特徴とする構成を有してい
る。In order to achieve this object, a composite of a green sheet and a plastic film of the present invention has a glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg) of 85 ° C. on one surface of the green sheet. It has a configuration in which the above plastic film is arranged.
【0007】[0007]
【作用】この構成によれば、グリーンシートには耐熱性
のプラスチックフィルムが配置されているために、この
複合体のままハンドリングすれば、プラスチックフィル
ムが破れ易く伸び易いグリーンシートを保護するととも
に、フレーム等の余分な治具を不要とし、導体乾燥時の
熱工程においても寸法変化が小さく、ロールトウロール
の工法も採用できるので、セラミック回路基板の製造工
程に於けるグリーンシートのハンドリングを著しく向上
し、高品質で安価なセラミック多層基板を提供すること
ができる。また、ビア孔をレーザー光にて加工する際プ
ラスチックフィルム側から照射することにより、プラス
チックフィルムのビア孔周辺にチッピングが起こって
も、プラスチックフィルムは後工程で捨てられるので、
グリーンシートには何等不都合はない。よって、本構成
であればビア孔加工にレーザーが使用できるので生産性
を著しく向上できるものである。さらに、多層基板用の
グリーンシートは厚みが薄いので、プラスチックフィル
ムで保護する効果と、熱が加わる工程に於いても寸法変
化が小さいので積層精度が向上できる効果を有する本構
成は、大変有効なものである。According to this structure, since a heat-resistant plastic film is disposed on the green sheet, if the composite is handled as it is, the plastic sheet is easily broken and the green sheet is easily stretched, and the frame is protected. No extra jigs are required, the dimensional change is small even in the heat process when drying the conductor, and the roll-to-roll method can be used, thus significantly improving the handling of green sheets in the ceramic circuit board manufacturing process. Thus, a high-quality and inexpensive ceramic multilayer substrate can be provided. In addition, when the via hole is processed by laser light from the plastic film side, even if chipping occurs around the via hole of the plastic film, the plastic film is discarded in a later process,
There are no inconveniences with the green sheet. Therefore, according to this configuration, the laser can be used for via hole processing, so that productivity can be significantly improved. Furthermore, since the thickness of the green sheet for the multi-layer substrate is thin, the present configuration having the effect of protecting with a plastic film and the effect of improving the lamination accuracy because the dimensional change is small even in the process of applying heat is very effective. Things.
【0008】[0008]
【実施例】(実施例1)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。先ず本実験で用いた
プラスチックフィルムを紹介する。(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the plastic film used in this experiment is introduced.
【0009】(1)東レ(株)製の商品名トレリナで、
ポリフェニレンサルファイドを主成分とするフィルム、
以後PPSという。その化学構造式を(化1)に示して
いる。[0009] (1) Toray Co., Ltd. brand name Torelina,
A film mainly composed of polyphenylene sulfide,
Hereafter referred to as PPS. Its chemical structural formula is shown in (Formula 1).
【0010】[0010]
【化1】 Embedded image
【0011】(2)三菱樹脂(株)の商品名スペリオU
Tで、ポリエーテルイミドを主成分とするフィルム、以
後PEIという。その化学構造式を(化2)に示してい
る。(2) Trade name of PERIO U of Mitsubishi Plastics Corporation
In T, a film mainly composed of polyetherimide, hereinafter referred to as PEI. Its chemical structural formula is shown in (Formula 2).
【0012】[0012]
【化2】 Embedded image
【0013】(3)三井東圧化学(株)製の商品名TA
LPA−1000で、ポリエーテルサルホンを主成分と
するフィルム、以後PESという。その化学構造式は
(化3)に示している。(3) Trade name TA manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.
LPA-1000, a film mainly composed of polyethersulfone, hereinafter referred to as PES. Its chemical structural formula is shown in (Formula 3).
【0014】[0014]
【化3】 Embedded image
【0015】(4)三井東圧化学(株)製の商品名TA
LPA−2000で、ポリエーテルエーテルケトンを主
成分とするフィルム、以後PEEKという。その化学構
造式は(化4)に示している。(4) Trade name TA manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.
LPA-2000, a film mainly composed of polyetheretherketone, hereinafter referred to as PEEK. Its chemical structural formula is shown in (Formula 4).
【0016】[0016]
【化4】 Embedded image
【0017】(5)東レデュポン(株)の商品名カプト
ンで、ポリイミドを主成分とするフィルム、以後PIと
いう。その化学構造式は(化5)に示している。(5) Kapton, a trade name of Toray Dupont Co., Ltd., a film containing polyimide as a main component, hereinafter referred to as PI. Its chemical structural formula is shown in (Chem. 5).
【0018】[0018]
【化5】 Embedded image
【0019】(6)東レ(株)製の商品名ルミラーで、
ポリエステルを主成分とするフィルム、以後PETとい
う。その化学構造式は(化6)に示している。(6) Toray's trade name Lumirror,
A film mainly composed of polyester, hereinafter referred to as PET. Its chemical structural formula is shown in (Chem. 6).
【0020】[0020]
【化6】 Embedded image
【0021】(7)上記PETフィルムを100℃以上
の熱処理を施し、低収縮化したフィルム、以後低収縮P
ETという。その化学構造式は(化6)と同じである。(7) The above PET film is subjected to a heat treatment at 100 ° C. or more to reduce the shrinkage.
It is called ET. Its chemical structural formula is the same as in (Chemical formula 6).
【0022】これら7種類のプラスチックフィルムの特
性を(表1)に示す。(表1)の特性で、破断強度・伸
び率についてはJIS−C2318に従い測定し、熱収
縮率は100mm間隔で0.15mmφの孔を明け、フィル
ムを製造する際の成形方向(MD)とその直角方向(T
D)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。The properties of these seven types of plastic films are shown in Table 1. In the characteristics of (Table 1), the breaking strength and elongation were measured in accordance with JIS-C2318, and the heat shrinkage was 0.15 mmφ holes at 100 mm intervals. Right angle direction (T
Regarding D), the value of the largest shrinkage ratio was shown when n = 4 after the heat treatment.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】図1に示す如く、これら7種類の厚みが7
5μmのプラスチックフィルム5上に、乾燥後の厚みが
200μmになるようにグリーンシート成形を行い、セ
ラミック回路基板を製造するに必要なグリーンシート1
とプラスチックフィルム5の複合体をつくった。次に前
記グリーンシートをプラスチックフィルムを介してNC
パンチにて0.15mmφのビア孔加工を行った。このと
き、PETはバリができ易かったが、他のフィルムは加
工性に優れていた。この理由は(表1)の伸び率に関係
があり、破断時にフィルムの伸び率が大きい程バリが起
こり易いことは容易に推測され、実際の実験の結果と一
致している。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ピンの寿命も長くなることが
予想される。PEEKについては、伸び率は大きいが破
断強度の値が小さいためか、バリはPETより少なく、
十分に実用可能なレベルであった。一般的に耐熱性の高
いエンジニアリングプラスチックは、伸び率の値は小さ
く、破断強度の値も小さいので打ち抜き加工性に優れて
いることが分かった。次に図2に示す如く前記ビア孔6
にビア導体7aを充填し、90℃で10分乾燥した後、
グリーンシート1面上に導体で配線パターン7bを形成
し、さらに90℃で10分乾燥を行った。そしてグリー
ンシート1をプラスチックフィルム5から剥離し、前記
配線パターンの形成された複数枚のグリーンシートを積
層した後、焼成を行い多層基板を得た。ここでビア接続
の信頼性を確認したところPETフィルムを用いたもの
のみ導通不良があったので、原因を探る為に多層基板の
断面をSEM観察した結果、ビアの位置ずれ不良である
ことが分かった。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。一般的に多層基板の外径は100mm角で、今後
ビア径は0.1mmφが主流になってくると予想されてお
り、そうなるとビア孔の積層時のずれは50ミクロン以
下であることが信頼性の面から必要となる。即ち、導体
乾燥時に約90℃の熱が加わるので、安全をみて(表
1)の100℃以下での熱収縮率の値が0.05%以下
であることが要求される。100mmの0.05%は50
ミクロンである。今回の実験では、前記従来例の項で述
べた従来のハンドリング方法と比較して、プラスチック
フィルムが配置されている為、伸び易く破れ易いグリー
ンシートを容易にハンドリングすることができた。また
導体乾燥の際にグリーンシート単体の場合、1%以上の
収縮が起こるのに対しグリーンシートとプラスチックフ
ィルムの複合体では(表1)に示す熱収縮率のように寸
法変化は小さい為、寸法安定性が良く、ビア接続の信頼
性に優れ、かつ高密度なセラミック回路基板が得られ
た。また、Tgは耐熱の度合を示す物性値であるため、
Tgが高い方が多少の誤差は除いて熱収縮率の値は小さ
く、85℃の耐熱性のフィルムであれば、さらに有効で
あることも(表1)から明らかであり、実験結果も一致
している。またビア充填工程に於いて、一般的にはビア
孔に対応する位置に、ビア孔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
導電ペーストを印刷により充填するが、メタルマスクを
取り除いた後、必然的にメタルマスクの透孔に相当する
ランドがビア孔の周辺にできていた。しかし図3に示す
如くビア孔6にビア導体7aを充填する際、プラスチッ
クフィルム5側から行うことにより、ビアランド12が
発生してもプラスチックフィルム5をグリーンシート1
から剥離する際にビアランド12は取り除かれる為、結
果として図3に示すランドレスビア11を得ることがで
き、さらに高密度な多層基板を得ることができた。As shown in FIG.
A green sheet is formed on a 5 μm plastic film 5 so that the thickness after drying becomes 200 μm, and a green sheet 1 necessary for manufacturing a ceramic circuit board is formed.
And a plastic film 5 composite. Next, the green sheet is NC-bonded through a plastic film.
A 0.15 mmφ via hole was formed by punching. At this time, PET was easily burred, but the other films were excellent in processability. The reason for this is related to the elongation percentage in Table 1, and it is easily presumed that the larger the elongation percentage of the film at the time of breaking, the easier it is for burrs to occur, which is consistent with the results of actual experiments. Further, it is expected that the smaller the value of the breaking strength in Table 1 is, the more excellent the workability is and the longer the life of the pin at the time of mass production is. As for PEEK, the elongation is large but the value of the breaking strength is small.
It was at a sufficiently practical level. In general, engineering plastics having high heat resistance have a small value of elongation and a small value of breaking strength, and thus have excellent punching workability. Next, as shown in FIG.
Is filled with via conductors 7a and dried at 90 ° C. for 10 minutes.
A wiring pattern 7b was formed with a conductor on one surface of the green sheet, and further dried at 90 ° C. for 10 minutes. Then, the green sheet 1 was peeled off from the plastic film 5, and a plurality of green sheets on which the wiring patterns were formed were laminated and fired to obtain a multilayer substrate. Here, when the reliability of the via connection was confirmed, there was a conduction failure only in the case of using the PET film, and as a result of SEM observation of the cross section of the multilayer substrate to find out the cause, it was found that the via was misaligned. Was. This is considered to be due to a large shrinkage of the PET film in the drying step after via filling and wiring printing. Generally, the outer diameter of a multilayer board is 100 mm square, and it is expected that the via diameter will be 0.1 mmφ in the future, so that the deviation when laminating via holes will be less than 50 microns. It is necessary from the point of view. That is, since heat of about 90 ° C. is applied during drying of the conductor, the value of the heat shrinkage at 100 ° C. or less in Table 1 is required to be 0.05% or less for safety. 0.05% of 100mm is 50
Micron. In this experiment, as compared with the conventional handling method described in the section of the conventional example, since the plastic film was disposed, it was possible to easily handle the green sheet which was easily stretched and easily broken. In addition, when the conductor is dried, the green sheet alone shrinks by 1% or more, whereas the green sheet and plastic film composite has a small dimensional change like the thermal shrinkage shown in (Table 1). A ceramic circuit board having good stability, excellent via connection reliability, and high density was obtained. Further, since Tg is a physical property value indicating the degree of heat resistance,
The higher the Tg, the smaller the value of the heat shrinkage except for some errors, and it is clear from Table 1 that a film having a heat resistance of 85 ° C. is more effective, and the experimental results are consistent. ing. In the via filling process, a metal mask with a hole slightly larger than the via hole is placed at the position corresponding to the via hole, and the conductive paste is filled from the metal mask side by printing. However, after removing the metal mask, a land corresponding to the hole of the metal mask was inevitably formed around the via hole. However, as shown in FIG. 3, when the via hole 6 is filled with the via conductor 7a, the filling is performed from the plastic film 5 side, so that the plastic film 5 can be filled with the green sheet 1 even if the via land 12 is generated.
Since the via lands 12 are removed when peeled off from the substrate, the landless vias 11 shown in FIG. 3 can be obtained as a result, and a high-density multilayer substrate can be obtained.
【0025】(実施例2)実施例1のビア孔の孔明け工
程に於て、レーザー光を用いて実験した。図4に示す如
く、グリーンシート1とプラスチックフィルム5の複合
体のプラスチックフィルム5側からレーザー光8を照射
した。プラスチックフィルム5のレーザー照射側には、
チッピング9が発生したが、それはプラスチックフィル
ム5の表面部だけで、グリーンシート1には何ら損傷は
なく、ストレートな0.1mm¢〜0.2mm¢の孔を明け
ることができた。実施例1で述べた7種類のフィルムに
ついて、フィルム間でレーザーによる孔明け加工性の差
はほとんどなかった。さらに、実施例1と同様に多層基
板をつくったが、ビア接続の信頼性についても実施例1
での結果と同じで、レーザー光を用いたことによる不良
というものはなかった。今回の実験によりレーザー光を
使用できることが分かったので、孔明けの生産性を向上
でき、かつNCパンチや金型のピンの寿命の問題が無く
なったので、量産性を著しく向上することができた。(Example 2) In the step of forming a via hole in Example 1, an experiment was performed using laser light. As shown in FIG. 4, a laser beam 8 was irradiated from the plastic film 5 side of the composite of the green sheet 1 and the plastic film 5. On the laser irradiation side of the plastic film 5,
Chipping 9 occurred, but only at the surface of the plastic film 5, there was no damage to the green sheet 1, and a straight hole of 0.1 mm to 0.2 mm could be drilled. With respect to the seven types of films described in Example 1, there was almost no difference between the films in terms of laser drilling workability. Further, a multilayer substrate was formed in the same manner as in the first embodiment.
In the same manner as in the above, there was no defect due to the use of laser light. This experiment showed that laser light can be used, so that the productivity of drilling could be improved, and the problem of the life of NC punches and mold pins was eliminated, so that mass productivity could be significantly improved. .
【0026】(実施例3)先ず実施例1と同様、前記7
種類の厚みが75μmのプラスチックフィルム上に、グ
リーンシートが200μmの厚みとなるよう成形を行
い、ロール状に巻取った。次に図5に示す如く、プラス
チックフィルム5がついたままのグリーンシート1を順
次その長手方向に移動させ、その移動工程に於て、加工
機10を用いて、プラスチックフィルム5ごとグリーン
シート1にビア孔形成を行い、順次巻取った。同様に、
ビア充填,配線形成を行った後、前記配線パターンの形
成されたグリーンシートをプラスチックフィルムごと所
定の大きさに切断し、前記グリーンシートを前記プラス
チックフィルムから剥離し、そのグリーンシートを複数
枚積層した後、焼成を行い多層基板を得た。今回の実験
では、各工程毎にグリーンシートを巻取ったが、各工程
のタクトを検討することにより連続化できることはいう
までもない。本工法の採用により、伸び易く破れ易いグ
リーンシートのハンドリングの問題を解決した。またロ
ールトウロールと呼ばれる連続生産が可能になり、かつ
耐熱性に優れたプラスチックフィルムを採用しているの
で、多層基板の積層精度を向上でき、ビア接続の信頼性
に優れる多層基板ができるようになった。即ち、大量生
産が可能になり、歩留りは向上する工法であるため、安
価な多層基板を大量に製造でき、民生機器への導入の可
能性をも引き出すことができた。以上、実施例1,2,
3では多層基板の場合について述べたが、グリーンシー
トを積層せずに1枚だけを焼成する回路基板の場合につ
いても本発明は有効であることはいうまでもない。(Embodiment 3) First, as in Embodiment 1,
The green sheet was formed on a plastic film having a thickness of 75 μm so that the green sheet had a thickness of 200 μm, and was wound into a roll. Next, as shown in FIG. 5, the green sheet 1 with the plastic film 5 attached thereto is sequentially moved in the longitudinal direction, and in the moving step, the green sheet 1 is put together with the plastic film 5 using the processing machine 10. A via hole was formed and wound up sequentially. Similarly,
After via filling and wiring formation, the green sheet on which the wiring pattern was formed was cut into a predetermined size together with the plastic film, the green sheet was peeled off from the plastic film, and a plurality of the green sheets were laminated. Thereafter, firing was performed to obtain a multilayer substrate. In this experiment, the green sheet was wound in each process, but it is needless to say that the process can be continued by examining the tact of each process. By adopting this method, the problem of handling of green sheets that are easily stretched and torn was solved. In addition, since continuous production called roll-to-roll is possible, and a plastic film with excellent heat resistance is adopted, the lamination accuracy of the multilayer substrate can be improved, and a multilayer substrate with excellent via connection reliability can be produced. became. That is, mass production is possible, and the yield is improved, so that inexpensive multilayer substrates can be mass-produced, and the possibility of introduction to consumer equipment can be obtained. As described above, Examples 1, 2, and
3 describes the case of a multilayer substrate, but it goes without saying that the present invention is also effective in the case of a circuit substrate in which only one sheet is fired without laminating green sheets.
【0027】(実施例4)高密度な多層基板を得るため
に内部導体とマッチングの良いセラミック材料の検討を
行った。基板材料に要求する項目として、第1に電気抵
抗の低いAgやCu等導体材料、及び抵抗体やコンデン
サ材料と同時焼成できるように900℃焼成可能である
こと。第2に従来のHICで使用されているアルミナ基
板に比べて誘電率が低いこと、即ち誘電率が9以下であ
ること。第3にはAgとCuの内部導体と同時焼成を行
った時、層間の絶縁性に優れ、かつ内部導体のある部分
と、ない部分で収縮率の差がないことがあげられる。層
間の信頼性は、200ミクロンの絶縁層間に2×2mmの
対向電極を設け、恒温恒湿槽にて85℃−85%RHの
環境下で、100Vの電圧を印加して1000時間放置
した後に室内に戻し、絶縁抵抗を測定して1010Ω以上
保持しておれば○、それ以下であれば×として評価を行
った。基板の変形に関しては、定量的に表すために基板
変形率ΔLを(数1)に定義する。Example 4 In order to obtain a high-density multilayer substrate, a ceramic material having good matching with the internal conductor was examined. First, as a required item for the substrate material, it must be able to be fired at 900 ° C. so that it can be fired simultaneously with a conductor material having a low electric resistance, such as Ag or Cu, and a resistor or a capacitor material. Second, the dielectric constant is lower than the alumina substrate used in the conventional HIC, that is, the dielectric constant is 9 or less. Third, when co-firing with Ag and Cu internal conductors, the interlayer insulation is excellent, and there is no difference in shrinkage between the portion with and without the internal conductor. The reliability between the layers was determined by providing a 2 × 2 mm counter electrode between insulating layers of 200 μm, applying a voltage of 100 V in an environment of 85 ° C. and 85% RH in a constant temperature and humidity chamber, and standing for 1000 hours. The sample was returned to the room, and the insulation resistance was measured and held as 10 10 Ω or more. Regarding the deformation of the substrate, the substrate deformation ratio ΔL is defined as (Equation 1) in order to quantitatively express the deformation.
【0028】[0028]
【数1】 (Equation 1)
【0029】ここで、Lcは内部導体がある部分の基板
の収縮率、Ldは内部導体のない部分の収縮率である。
以上のようにして求めたΔLが0.5%未満であれば○
の評価を与えた。以上の条件をほぼ満たす基板材料の組
成を(表2)に示す。Here, Lc is the contraction rate of the substrate where the internal conductor is provided, and Ld is the contraction rate of the portion where the internal conductor is not provided.
If ΔL obtained as described above is less than 0.5%, it is evaluated as ○.
Was given a rating. Table 2 shows the composition of the substrate material that almost satisfies the above conditions.
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】表中のガラスA,ガラスBの組成を(表
3)に示す。The compositions of glass A and glass B in the table are shown in (Table 3).
【0032】[0032]
【表3】 [Table 3]
【0033】まず母ガラスについては、(表3)に示す
A及びBのガラス組成になるように調合した原料バッチ
を白金ルツボにいれ1500〜1600℃で2〜3時間
溶融後水中に入れ急冷した後ボールミルにて平均粒径が
約1.8ミクロンになるまで粉砕し、母ガラス粉末を得
た。(表2)中のNo.1〜5は、ガラスA粉末とアルミ
ナ粉末を重量比で60/40〜40/60まで混合比を
変化させたもので、No.6〜10は、ガラスB粉末とア
ルミナ粉末を重量比で55/45〜35/65まで混合
比を変化させたもので、No.11〜13は、ガラスB粉
末とコーディエライト粉末を重量比で60/40〜45
/55まで混合比を変化させたものである。これらのセ
ラミック粉末を、アクリル系バインダーを用いグリーン
シート成形を行い、前記実験を行った。その結果を(表
4)に示す。First, with respect to the mother glass, a raw material batch prepared so as to have the glass compositions of A and B shown in (Table 3) was put in a platinum crucible, melted at 1500 to 1600 ° C. for 2 to 3 hours, and then quenched in water. Thereafter, the powder was pulverized by a ball mill until the average particle diameter became about 1.8 μm to obtain a mother glass powder. Nos. 1 to 5 in (Table 2) were obtained by changing the mixing ratio of glass A powder and alumina powder to 60/40 to 40/60 by weight, and Nos. 6 to 10 were glass B powders. No. 11 to 13 were prepared by changing the mixing ratio of 55/45 to 35/65 in weight ratio between the glass B powder and the cordierite powder in a weight ratio of 60/40 to 45/45.
The mixing ratio was changed to / 55. Green sheets were formed from these ceramic powders using an acrylic binder, and the above experiment was performed. The results are shown in (Table 4).
【0034】[0034]
【表4】 [Table 4]
【0035】試料No.10については層間の信頼性がN
Gであったが、これはガラス粉末35重量部に対しフィ
ラー成分であるアルミナ粉末を65重量部配合してお
り、フィラー成分が多すぎるために焼結が十分でなかっ
たと考察される。即ち試料No.10を除くNo.1〜13の
各成分の組成範囲、Al2O3 13.97〜60重量
%、SiO2 22.8〜56.52重量%、B2O3
2.32〜5.1重量%、Na2O 0.6〜2.1重
量%、K2O 0.6〜1.56重量%、CaO2.4
〜4.8重量%、MgO 0.84〜8.53重量%、
PbO 7.2〜12重量%の組成範囲で総量100重
量%となるように選んだ組成物であれば、信頼性に優
れ、かつ従来の多層基板に比べて内部導体とのマッチン
グ性の良い、高密度な多層基板が得られることが分かっ
た。For sample No. 10, the reliability between the layers was N
G was 65 parts by weight of alumina powder as a filler component per 35 parts by weight of glass powder, and it is considered that sintering was not sufficient because the amount of filler component was too large. That the composition range of each component of No.1~13 except sample No.10, Al 2 O 3 13.97~60 wt%, SiO 2 22.8~56.52 wt%, B 2 O 3
2.32 to 5.1 wt%, Na 2 O 0.6~2.1 wt%, K 2 O 0.6~1.56 wt%, CaO2.4
~ 4.8 wt%, MgO 0.84 ~ 8.53 wt%,
If the composition is selected so that the total amount becomes 100% by weight in the composition range of 7.2 to 12% by weight of PbO, the composition is excellent in reliability and has good matching with the internal conductor as compared with the conventional multilayer substrate. It was found that a high-density multilayer substrate could be obtained.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上のように本発明は、グリーンシート
の片側の面に、Tgが85℃以上のプラスチックフィル
ムが配置されたことを特徴とするため、この複合体のま
まハンドリングすれば、プラスチックフィルムが破れ易
く伸び易いグリーンシートを保護するとともに、フレー
ム等の余分な治具を不要とし、導体乾燥時の熱工程にお
いても寸法変化が小さく、ロールトウロールの工法も採
用できるので、セラミック回路基板の製造工程に於ける
グリーンシートのハンドリングを著しく向上し、高品質
で安価なセラミック多層基板を提供することができる。
また、ビア孔をレーザー光にて加工する際プラスチック
フィルム側から照射することにより、プラスチックフィ
ルムのビア孔周辺にチッピングが起こっても、プラスチ
ックフィルムは後工程で捨てられるので、グリーンシー
トには何等不都合は無い。よって、本構成であればビア
孔にレーザーが使用できるので生産性を著しく向上でき
るものである。さらに、多層基板用のグリーンシートは
厚みが薄いので、プラスチックフィルムで保護する効果
と、熱が加わる工程に於いても寸法変化が小さいので積
層精度が向上でき、ビア接続の信頼性も向上する効果を
有する本構成は、大変有効なものである。As described above, the present invention is characterized in that a plastic film having a Tg of 85 ° C. or more is disposed on one surface of a green sheet. The ceramic circuit board protects the green sheet, which is easy to tear and stretches, eliminates the need for an extra jig such as a frame, has a small dimensional change even in the heating process when drying the conductor, and can adopt a roll-to-roll method. The handling of the green sheet in the manufacturing process of (1) is remarkably improved, and a high-quality and inexpensive ceramic multilayer substrate can be provided.
Also, when the via hole is processed with laser light, even if chipping occurs around the via hole of the plastic film by irradiating from the plastic film side, the plastic film is discarded in the subsequent process, so there is no inconvenience for the green sheet. There is no. Therefore, according to this configuration, a laser can be used for the via hole, so that the productivity can be significantly improved. Furthermore, since the green sheet for a multilayer substrate is thin, the effect of protecting with a plastic film and the effect of improving the lamination accuracy and improving the reliability of via connection can be improved because the dimensional change is small even in the process of applying heat. Is very effective.
【図1】本発明の第1の実施例に於けるグリーンシート
とプラスチックフィルムの複合体の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a composite of a green sheet and a plastic film according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施例を使用したセラミック回路基板の一工
程における複合体の断面図FIG. 2 is a sectional view of the composite in one step of the ceramic circuit board using the embodiment.
【図3】同実施例を使用したセラミック回路基板の他の
製造工程における複合体の断面図FIG. 3 is a sectional view of a composite in another manufacturing process of the ceramic circuit board using the embodiment.
【図4】同実施例を使用したセラミック回路基板のさら
に他の製造工程を示す複合体の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a composite showing still another manufacturing process of the ceramic circuit board using the embodiment.
【図5】同実施例を使用したセラミック回路基板のさら
に他の製造工程を示す複合体の断面図FIG. 5 is a sectional view of a composite showing still another manufacturing process of the ceramic circuit board using the same embodiment.
【図6】従来のセラミック回路基板の一製造工程におけ
るグリーンシートの斜視図FIG. 6 is a perspective view of a green sheet in one manufacturing process of a conventional ceramic circuit board.
【図7】従来のセラミック回路基板の他の製造工程にお
けるグリーンシートの断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of a green sheet in another manufacturing process of a conventional ceramic circuit board.
【図8】従来のセラミック回路基板の他の製造工程にお
けるグリーンシートの断面図FIG. 8 is a cross-sectional view of a green sheet in another manufacturing process of a conventional ceramic circuit board.
1 グリーンシート 2 位置決め孔 3 ビア孔 4 フレーム 5 プラスチックフィルム 6 ビア孔 7a ビア導体 7b 導体パターン 8 レーザー光 9 チッピング 10 加工機 11 ランドレスビア 12 ビアランド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Green sheet 2 Positioning hole 3 Via hole 4 Frame 5 Plastic film 6 Via hole 7a Via conductor 7b Conductor pattern 8 Laser beam 9 Chipping 10 Processing machine 11 Landless via 12 Via land
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−231789(JP,A) 特公 昭56−32800(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 18/00 B32B 27/06 H05K 1/03 610 H05K 3/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-231789 (JP, A) JP-B-56-32800 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B32B 18/00 B32B 27/06 H05K 1/03 610 H05K 3/46
Claims (5)
移点温度が85℃以上のプラスチックフィルムが配置さ
れたグリーンシートとプラスチックフィルムの複合体で
あって、前記プラスチックフィルムが、ポリフェニレン
サルファイド,ポリエーテルイミド,ポリエーテルサル
フォン,ポリエーテルエーテルケトン,ポリイミドのい
ずれかを主成分とするフィルムであり、前記プラスチッ
クフィルムは、グリーンシートの焼成に先立ちグリーン
シートから剥離されるものであることを特徴とするグリ
ーンシートとプラスチックフィルムの複合体。1. A composite of a green sheet and a plastic film in which a plastic film having a glass transition temperature of 85 ° C. or more is disposed on one surface of the green sheet, wherein the plastic film is made of polyphenylene sulfide or polyether. A film mainly composed of imide, polyethersulfone, polyetheretherketone, or polyimide ;
The green film is green prior to firing the green sheet.
A composite of a green sheet and a plastic film, which is peeled off from the sheet.
移点温度が85℃以上のプラスチックフィルムが配置さ
れたグリーンシートとプラスチックフィルムの複合体で
あって、前記グリーンシートのセラミック成分が、Al
2O3 13.97〜60重量%、SiO2 22.8%〜
56.52重量%、B2O3 2.32〜5.1重量%、
Na2O 0.6〜2.1重量%、K2O 0.6〜1.
56重量%,CaO 2.4〜4.8重量%、MgO
0.84〜8.53重量%、PbO 7.2〜12重量
%の組成範囲で総量100重量%となるように選んだ組
成物であり、前記プラスチックフィルムは、グリーンシ
ートの焼成に先立ちグリーンシートから剥離されるもの
であることを特徴とするグリーンシートとプラスチック
フィルムの複合体。2. A composite of a green sheet and a plastic film in which a plastic film having a glass transition temperature of 85 ° C. or more is disposed on one surface of the green sheet, wherein the ceramic component of the green sheet is Al.
2 O 3 13.97 to 60% by weight, SiO 2 22.8% to
56.52 wt%, B 2 O 3 from 2.32 to 5.1 wt%,
Na 2 O from .6 to 2.1 wt%, K 2 O 0.6~1.
56% by weight, 2.4 to 4.8% by weight of CaO, MgO
0.84 to 8.53 wt%, a selected composition such that 100% by weight total composition range of PbO 7.2 to 12 wt%, the plastic film, green sheet
What is peeled off from the green sheet prior to firing of the sheet
Composite green sheet and the plastic film, characterized in that it.
シートの片側の面に、プラスチックフィルムが配置され
た状態で、プラスチックフィルム側より行われることを
特徴とする請求項1または2に記載のグリーンシートと
プラスチックフィルムの複合体。 3. The step of drilling a via hole is performed by a green process.
A plastic film is placed on one side of the sheet
With the plastic film side
The green sheet according to claim 1 or 2,
Composite of plastic film.
ア導体を乾燥する工程が、グリーンシートの片側の面
に、プラスチックフィルムが配置された状態で行われる
ことを特徴とする請求項3に記載のグリーンシートとプ
ラスチックフィルムの複合体。 4. A via hole is filled with a via conductor, and the filled via is filled.
A) The process of drying the conductor is performed on one side of the green sheet.
Is performed with the plastic film placed
The green sheet and the press according to claim 3, wherein
Composite of plastic film.
い他方の面上に、導体で配線パターンを形成し、さらに
その配線パターンを乾燥する工程を、前記プラスチック
フィルムが配置された状態で行われることを特徴とする
請求項1〜4の いずれかに記載のグリーンシートとプラ
スチックフィルムの複合体。 5. A plastic film is not disposed.
On the other side, form a wiring pattern with a conductor,
Drying the wiring pattern, the plastic
It is performed in a state where the film is arranged.
The green sheet and plastic according to claim 1.
Stick film composite.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4951591A JP3003241B2 (en) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Composite of green sheet and plastic film |
| DE69112119T DE69112119T2 (en) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Composite board and method of manufacturing a ceramic circuit board using the former. |
| EP91107548A 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 |
|---|---|---|---|
| JP4951591A JP3003241B2 (en) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Composite of green sheet and plastic film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286182A JPH04286182A (en) | 1992-10-12 |
| JP3003241B2 true JP3003241B2 (en) | 2000-01-24 |
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ID=12833271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5632800B2 (en) | 2011-06-24 | 2014-11-26 | 株式会社カネカ | Manufacturing method of solar cell module |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP4951591A patent/JP3003241B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5632800B2 (en) | 2011-06-24 | 2014-11-26 | 株式会社カネカ | Manufacturing method of solar cell module |
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