JP3193626B2 - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents
セラミック多層基板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グリーンシート積
層法でセラミック多層基板を製造するセラミック多層基
板の製造方法に関するものである。
層法でセラミック多層基板を製造するセラミック多層基
板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、セラミック基板の面方向の焼成収
縮を小さくして基板寸法精度を向上させるために、特表
平５−５０３４９８号公報に示すように、セラミック基
板の絶縁層となるグリーンシートの上下両面に、当該グ
リーンシートの焼結温度では焼結しないダミーグリーン
シートを積層し、その上から加圧しながらグリーンシー
トを焼結した後、その焼結体の両面に付着した未焼結の
ダミーグリーンシートを除去してセラミック基板を製造
する方法がある。
縮を小さくして基板寸法精度を向上させるために、特表
平５−５０３４９８号公報に示すように、セラミック基
板の絶縁層となるグリーンシートの上下両面に、当該グ
リーンシートの焼結温度では焼結しないダミーグリーン
シートを積層し、その上から加圧しながらグリーンシー
トを焼結した後、その焼結体の両面に付着した未焼結の
ダミーグリーンシートを除去してセラミック基板を製造
する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、セラミック
基板は、グリーンシート積層法により複数枚のグリーン
シートを積層して多層基板として構成される場合が多
い。このセラミック多層基板は、内層に導体パターンが
形成されているため、図３に示すように、グリーンシー
ト１１の積層体を２枚のダミーグリーンシート１２で挟
んで圧着する場合に基板内層に導体パターン１４が存在
する部分が凸となるように基板表面が変形してしまい、
基板表面の平坦度が悪くなってしまう欠点がある。この
ような基板表面の平坦度の低下は、基板表面に後付けす
る導体パターンの信頼性を低下させたり、基板表面に実
装するＩＣチップの接合信頼性を低下させる原因とな
る。
基板は、グリーンシート積層法により複数枚のグリーン
シートを積層して多層基板として構成される場合が多
い。このセラミック多層基板は、内層に導体パターンが
形成されているため、図３に示すように、グリーンシー
ト１１の積層体を２枚のダミーグリーンシート１２で挟
んで圧着する場合に基板内層に導体パターン１４が存在
する部分が凸となるように基板表面が変形してしまい、
基板表面の平坦度が悪くなってしまう欠点がある。この
ような基板表面の平坦度の低下は、基板表面に後付けす
る導体パターンの信頼性を低下させたり、基板表面に実
装するＩＣチップの接合信頼性を低下させる原因とな
る。
【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、基板表面の平坦度を
向上できるセラミック多層基板の製造方法を提供するこ
とにある。
たものであり、従ってその目的は、基板表面の平坦度を
向上できるセラミック多層基板の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のセラミック多層基板の製造方法
は、導体パターンが形成された複数枚のグリーンシート
を重ね合わせて圧着する工程と、この圧着体の両面に、
前記グリーンシートより焼結温度が高いダミーグリーン
シートを圧着する工程と、この圧着体を加圧しながら前
記グリーンシートの焼結温度で焼結する工程と、この焼
結体の両面に付着した前記ダミーグリーンシートを除去
する工程とを順に実行してセラミック多層基板を製造す
る方法であって、前記グリーンシートを圧着する際の加
圧力を次工程以降（ダミーグリーンシート圧着及び加圧
焼成）で使用する加圧力よりも大きくしたものである。
に、本発明の請求項１のセラミック多層基板の製造方法
は、導体パターンが形成された複数枚のグリーンシート
を重ね合わせて圧着する工程と、この圧着体の両面に、
前記グリーンシートより焼結温度が高いダミーグリーン
シートを圧着する工程と、この圧着体を加圧しながら前
記グリーンシートの焼結温度で焼結する工程と、この焼
結体の両面に付着した前記ダミーグリーンシートを除去
する工程とを順に実行してセラミック多層基板を製造す
る方法であって、前記グリーンシートを圧着する際の加
圧力を次工程以降（ダミーグリーンシート圧着及び加圧
焼成）で使用する加圧力よりも大きくしたものである。
【０００６】この場合、グリーンシート圧着時には、基
板表面（表層のグリーンシートの表面）が加圧機の平坦
な金型でプレスされて平坦化されるため、次工程以降で
使用する加圧力によって、基板表面が内層導体パターン
部分で凸変形しないようにする必要がある。そのため
に、上記製造方法では、グリーンシートを圧着する際の
加圧力を次工程以降で使用する加圧力よりも大きくする
ことで、ダミーグリーンシート圧着時に基板表面が内層
導体パターン部分で凸変形することが防がれ、基板表面
の平坦度が確保される。
板表面（表層のグリーンシートの表面）が加圧機の平坦
な金型でプレスされて平坦化されるため、次工程以降で
使用する加圧力によって、基板表面が内層導体パターン
部分で凸変形しないようにする必要がある。そのため
に、上記製造方法では、グリーンシートを圧着する際の
加圧力を次工程以降で使用する加圧力よりも大きくする
ことで、ダミーグリーンシート圧着時に基板表面が内層
導体パターン部分で凸変形することが防がれ、基板表面
の平坦度が確保される。
【０００７】また、請求項２では、ダミーグリーンシー
トを、圧着時の厚み変化率がグリーンシートのそれより
小さくなるように形成している。これにより、基板表面
が内層導体パターン部分で凸変形することが基板両面の
ダミーグリーンシートによって抑えられ、基板表面の平
坦度が確保される。
トを、圧着時の厚み変化率がグリーンシートのそれより
小さくなるように形成している。これにより、基板表面
が内層導体パターン部分で凸変形することが基板両面の
ダミーグリーンシートによって抑えられ、基板表面の平
坦度が確保される。
【０００８】また、請求項３では、グリーンシートを、
１０００℃以下で焼成可能な低温焼成セラミックにより
形成している。この場合には、ダミーグリーンシートと
して比較的安価なアルミナグリーンシートを使用でき
る。
１０００℃以下で焼成可能な低温焼成セラミックにより
形成している。この場合には、ダミーグリーンシートと
して比較的安価なアルミナグリーンシートを使用でき
る。
【０００９】
［第１の実施形態］セラミック多層基板を次の（１）〜
（８）の工程を経て製造する。
（８）の工程を経て製造する。
【００１０】（１）グリーンシート２１の作製 まず、ＣａＯ１０〜５５重量％、ＳｉＯ2 ４５〜７０重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３０重量％、不純物０〜１０重量
％、及び外掛けでＢ2 Ｏ3 ５〜２０重量％を含む混合物
を１４５０℃で溶融してガラス化した後、水中で急冷
し、これを粉砕して平均粒径が３．０〜３．５μｍのＣ
ａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末を
作製する。このガラス粉末５０〜６５重量％（好ましく
は６０重量％）と不純物が０〜１０重量％のアルミナ粉
末５０〜３５重量％（好ましくは４０重量％）とを混合
して低温焼成セラミック粉末を作製し、この低温焼成セ
ラミック粉末に溶剤（例えばトルエン、キシレン）、バ
インダー（例えばアクリル樹脂）及び可塑剤（例えばＤ
ＯＰ）を加え、十分に混練して粘度２０００〜４０００
０ｃｐｓのスラリーを作製し、通常のドクターブレード
法を用いて例えば厚み０．１〜０．４ｍｍのグリーンシ
ート１１を作製する。
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３０重量％、不純物０〜１０重量
％、及び外掛けでＢ2 Ｏ3 ５〜２０重量％を含む混合物
を１４５０℃で溶融してガラス化した後、水中で急冷
し、これを粉砕して平均粒径が３．０〜３．５μｍのＣ
ａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末を
作製する。このガラス粉末５０〜６５重量％（好ましく
は６０重量％）と不純物が０〜１０重量％のアルミナ粉
末５０〜３５重量％（好ましくは４０重量％）とを混合
して低温焼成セラミック粉末を作製し、この低温焼成セ
ラミック粉末に溶剤（例えばトルエン、キシレン）、バ
インダー（例えばアクリル樹脂）及び可塑剤（例えばＤ
ＯＰ）を加え、十分に混練して粘度２０００〜４０００
０ｃｐｓのスラリーを作製し、通常のドクターブレード
法を用いて例えば厚み０．１〜０．４ｍｍのグリーンシ
ート１１を作製する。
【００１１】（２）ダミーグリーンシート２２（アルミ
ナグリーンシート）の作製 Ａｌ2 Ｏ3 １００重量％のアルミナ粉末を用い、このア
ルミナ粉末に上述と同様の溶剤、バインダー及び可塑剤
を加え、十分に混練してスラリーを作製し、通常のドク
ターブレード法を用いて例えば厚み０．１〜０．４ｍｍ
のアルミナグリーンシートを作製し、これをダミーグリ
ーンシート２２として用いる。このダミーグリーンシー
ト２２は、１５５０〜１６００℃まで加熱しないと焼結
しない。このダミーグリーンシート２２の圧着時の厚み
変化率は、バインダー（樹脂）の種類・性質、可塑
剤の混合量、アルミナ粒子の粒度（生密度）や凝集粒
の砕け易さによって調整できる。一般に、可塑剤の混合
量が多くなるほど、グリーンシート２１が柔らかくな
り、圧着時の厚み変化率が大きくなる。
ナグリーンシート）の作製 Ａｌ2 Ｏ3 １００重量％のアルミナ粉末を用い、このア
ルミナ粉末に上述と同様の溶剤、バインダー及び可塑剤
を加え、十分に混練してスラリーを作製し、通常のドク
ターブレード法を用いて例えば厚み０．１〜０．４ｍｍ
のアルミナグリーンシートを作製し、これをダミーグリ
ーンシート２２として用いる。このダミーグリーンシー
ト２２は、１５５０〜１６００℃まで加熱しないと焼結
しない。このダミーグリーンシート２２の圧着時の厚み
変化率は、バインダー（樹脂）の種類・性質、可塑
剤の混合量、アルミナ粒子の粒度（生密度）や凝集粒
の砕け易さによって調整できる。一般に、可塑剤の混合
量が多くなるほど、グリーンシート２１が柔らかくな
り、圧着時の厚み変化率が大きくなる。
【００１２】（３）打抜き 打抜き型やパンチングマシーン等を用いて、グリーンシ
ート２１を所定寸法に切断すると共に、グリーンシート
２１の所定位置にビアホールを打抜き形成する。また、
ダミーグリーンシート２２も、グリーンシート２１と同
じ寸法若しくはそれより大きな寸法に切断する。
ート２１を所定寸法に切断すると共に、グリーンシート
２１の所定位置にビアホールを打抜き形成する。また、
ダミーグリーンシート２２も、グリーンシート２１と同
じ寸法若しくはそれより大きな寸法に切断する。
【００１３】（４）導体パターン印刷 各グリーンシート２１のビアホールに、Ａｇ、Ａｇ／Ｐ
ｄ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐｔ、Ｃｕ等の導体ペーストを充填
し、内層に積層されるグリーンシート２１には、上述と
同じ組成の導体ペーストを使用して配線用の導体パター
ン２３をスクリーン印刷する。
ｄ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐｔ、Ｃｕ等の導体ペーストを充填
し、内層に積層されるグリーンシート２１には、上述と
同じ組成の導体ペーストを使用して配線用の導体パター
ン２３をスクリーン印刷する。
【００１４】（５）グリーンシート圧着 複数枚のグリーンシート２１を重ね合わせ、これを例え
ば８０〜１５０℃、５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 の条件で
加熱圧着して一体化する。この際、グリーンシート２１
を圧着する加圧力を次工程以降（後述するダミーグリー
ンシート圧着及び加圧焼成）で使用する加圧力よりも大
きくする。グリーンシート２１の圧着時には、基板表面
（表層のグリーンシート２１の表面）が加圧機（図示せ
ず）の平坦な金型でプレスされて平坦化される。尚、図
１は、グリーンシート２１の積層枚数が２枚であるが、
３枚以上積層しても良いことは言うまでもない。
ば８０〜１５０℃、５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 の条件で
加熱圧着して一体化する。この際、グリーンシート２１
を圧着する加圧力を次工程以降（後述するダミーグリー
ンシート圧着及び加圧焼成）で使用する加圧力よりも大
きくする。グリーンシート２１の圧着時には、基板表面
（表層のグリーンシート２１の表面）が加圧機（図示せ
ず）の平坦な金型でプレスされて平坦化される。尚、図
１は、グリーンシート２１の積層枚数が２枚であるが、
３枚以上積層しても良いことは言うまでもない。
【００１５】（６）ダミーグリーンシート圧着 図１（ｂ）に示すように、グリーンシート２１の圧着体
の両面に、該グリーンシート２１より焼結温度が高いダ
ミーグリーンシート２２を加熱圧着する。この際、ダミ
ーグリーンシート２２を圧着する加圧力を前工程でグリ
ーンシート２１を圧着する際の加圧力よりも小さくす
る。これにより、ダミーグリーンシート２２の圧着時に
基板表面が内層導体パターン２３部分で凸変形すること
が防がれ、基板表面の平坦度が確保される。
の両面に、該グリーンシート２１より焼結温度が高いダ
ミーグリーンシート２２を加熱圧着する。この際、ダミ
ーグリーンシート２２を圧着する加圧力を前工程でグリ
ーンシート２１を圧着する際の加圧力よりも小さくす
る。これにより、ダミーグリーンシート２２の圧着時に
基板表面が内層導体パターン２３部分で凸変形すること
が防がれ、基板表面の平坦度が確保される。
【００１６】（７）焼成 以上のようにして作製された圧着体を通常の電気式連続
ベルト炉を使用して、基板焼結温度である８００〜１０
００℃（好ましくは９００℃）で焼成し、セラミック多
層基板を焼成する。この際、内層の導体パターン２３と
してＣｕを用いた場合には、酸化防止のため還元雰囲気
中で焼成する必要があるが、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、
Ａｇ／Ｐｔを用いた場合には、酸化雰囲気（空気）中で
焼成することが可能である。この焼成中は、グリーンシ
ート２１の圧着時の加圧力より小さい圧力（例えば２〜
２０Ｋｇｆ／ｃｍ2 ）で基板を加圧しながら焼成する。
これにより、焼成時に基板表面が内層導体パターン２３
部分で凸変形することが防がれ、基板表面の平坦度が確
保されると共に、焼成時の基板の反りや剥離（デラミネ
ーション）も防止される。
ベルト炉を使用して、基板焼結温度である８００〜１０
００℃（好ましくは９００℃）で焼成し、セラミック多
層基板を焼成する。この際、内層の導体パターン２３と
してＣｕを用いた場合には、酸化防止のため還元雰囲気
中で焼成する必要があるが、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、
Ａｇ／Ｐｔを用いた場合には、酸化雰囲気（空気）中で
焼成することが可能である。この焼成中は、グリーンシ
ート２１の圧着時の加圧力より小さい圧力（例えば２〜
２０Ｋｇｆ／ｃｍ2 ）で基板を加圧しながら焼成する。
これにより、焼成時に基板表面が内層導体パターン２３
部分で凸変形することが防がれ、基板表面の平坦度が確
保されると共に、焼成時の基板の反りや剥離（デラミネ
ーション）も防止される。
【００１７】この場合、基板両面に圧着されたダミーグ
リーンシート２２（アルミナグリーンシート）は１５５
０〜１６００℃まで加熱しないと焼結しないので、８０
０〜１０００℃で焼成すれば、ダミーグリーンシート２
２は未焼結のまま残される。但し、焼成の過程で、ダミ
ーグリーンシート２２中の溶剤やバインダーが飛散して
アルミナ粉体として残る。
リーンシート２２（アルミナグリーンシート）は１５５
０〜１６００℃まで加熱しないと焼結しないので、８０
０〜１０００℃で焼成すれば、ダミーグリーンシート２
２は未焼結のまま残される。但し、焼成の過程で、ダミ
ーグリーンシート２２中の溶剤やバインダーが飛散して
アルミナ粉体として残る。
【００１８】（８）仕上げ 焼成後、基板両面に付着したダミーグリーンシート２２
（アルミナ粉体）を研磨等により除去した後、必要に応
じて、基板表面に、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐ
ｔ、Ｃｕ等の導体ペーストを用いて表層導体パターンを
スクリーン印刷し、これを１０００℃以下で焼成する。
（アルミナ粉体）を研磨等により除去した後、必要に応
じて、基板表面に、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐ
ｔ、Ｃｕ等の導体ペーストを用いて表層導体パターンを
スクリーン印刷し、これを１０００℃以下で焼成する。
【００１９】［第２の実施形態］上記第１の実施形態で
は、グリーンシート２１を圧着する加圧力を次工程以降
（ダミーグリーンシート圧着及び加圧焼成）で使用する
加圧力よりも大きくすることで、基板表面の平坦度を確
保するようにしたが、第２の実施形態では、ダミーグリ
ーンシート２２を、圧着時の厚み変化率がグリーンシー
ト２１のそれより小さくなるように形成することで、基
板表面が内層導体パターン２３部分で凸変形することが
基板両面のダミーグリーンシート２２によって抑えら
れ、基板表面の平坦度が確保される。ダミーグリーンシ
ート２２の圧着時の厚み変化率は、バインダー（樹
脂）の種類・性質、可塑剤の混合量、アルミナ粒子
の粒度（生密度）や凝集粒の砕け易さによって調整でき
る。
は、グリーンシート２１を圧着する加圧力を次工程以降
（ダミーグリーンシート圧着及び加圧焼成）で使用する
加圧力よりも大きくすることで、基板表面の平坦度を確
保するようにしたが、第２の実施形態では、ダミーグリ
ーンシート２２を、圧着時の厚み変化率がグリーンシー
ト２１のそれより小さくなるように形成することで、基
板表面が内層導体パターン２３部分で凸変形することが
基板両面のダミーグリーンシート２２によって抑えら
れ、基板表面の平坦度が確保される。ダミーグリーンシ
ート２２の圧着時の厚み変化率は、バインダー（樹
脂）の種類・性質、可塑剤の混合量、アルミナ粒子
の粒度（生密度）や凝集粒の砕け易さによって調整でき
る。
【００２０】この第２の実施形態では、ダミーグリーン
シート２２の圧着時の厚み変化率をグリーンシート２１
のそれより小さくすることで、グリーンシート２１を圧
着する加圧力がダミーグリーンシート２２を圧着する加
圧力と同等若しくは小さくても、基板表面の平坦度を確
保できる。
シート２２の圧着時の厚み変化率をグリーンシート２１
のそれより小さくすることで、グリーンシート２１を圧
着する加圧力がダミーグリーンシート２２を圧着する加
圧力と同等若しくは小さくても、基板表面の平坦度を確
保できる。
【００２１】これに対し、前記第１の実施形態では、グ
リーンシート２１を圧着する加圧力を次工程以降（ダミ
ーグリーンシート２２圧着及び加圧焼成）で使用する加
圧力よりも大きくすることで、ダミーグリーンシート２
２の圧着時の厚み変化率がグリーンシート２１のそれと
同等若しくは大きくても、基板表面の平坦度を確保でき
る。
リーンシート２１を圧着する加圧力を次工程以降（ダミ
ーグリーンシート２２圧着及び加圧焼成）で使用する加
圧力よりも大きくすることで、ダミーグリーンシート２
２の圧着時の厚み変化率がグリーンシート２１のそれと
同等若しくは大きくても、基板表面の平坦度を確保でき
る。
【００２２】本発明者は、上記第１及び第２の実施形態
の製造方法について、ダミーグリーンシート２２の圧
着、加圧焼成による効果を評価するために、下記の実験
を行ったので、以下、これについて説明する。
の製造方法について、ダミーグリーンシート２２の圧
着、加圧焼成による効果を評価するために、下記の実験
を行ったので、以下、これについて説明する。
【００２３】《実験１》試験サンプルのグリーンシート
２１は上述したＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3−Ｂ2 Ｏ
3 系ガラス粉末５０〜６５重量％とアルミナ粉末５０〜
３５重量％との混合物からなる低温焼成セラミックによ
り形成したものである。このグリーンシート２１を３０
ｍｍ角に打ち抜いて、その表面に図２に示すように１０
ｍｍ角の導体パターン２３を印刷した。この導体パター
ン２３の印刷厚みは１００μｍである。そして、図１に
示すように、導体パターン２３が印刷されたグリーンシ
ート２１に、導体パターン２３が印刷されていないグリ
ーンシート２１を重ね合わせて圧着し、その圧着体を２
枚のダミーグリーンシート２２でサンドイッチしたもの
を試験サンプルとして用いた。尚、ダミーグリーンシー
ト２２はＡｌ2 Ｏ3１００重量％のアルミナグリーンシ
ートを用いた。
２１は上述したＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3−Ｂ2 Ｏ
3 系ガラス粉末５０〜６５重量％とアルミナ粉末５０〜
３５重量％との混合物からなる低温焼成セラミックによ
り形成したものである。このグリーンシート２１を３０
ｍｍ角に打ち抜いて、その表面に図２に示すように１０
ｍｍ角の導体パターン２３を印刷した。この導体パター
ン２３の印刷厚みは１００μｍである。そして、図１に
示すように、導体パターン２３が印刷されたグリーンシ
ート２１に、導体パターン２３が印刷されていないグリ
ーンシート２１を重ね合わせて圧着し、その圧着体を２
枚のダミーグリーンシート２２でサンドイッチしたもの
を試験サンプルとして用いた。尚、ダミーグリーンシー
ト２２はＡｌ2 Ｏ3１００重量％のアルミナグリーンシ
ートを用いた。
【００２４】この試験サンプルの圧着時の加圧力とグリ
ーンシート２１の厚み変化率との関係は下記の表１に示
されている。
ーンシート２１の厚み変化率との関係は下記の表１に示
されている。
【００２５】
【表１】
【００２６】ここで、厚み変化率は、次式により算出し
たものである。 厚み変化率＝（加圧前の厚み寸法−加圧後の厚み寸法）
／加圧前の厚み寸法×１００ （％）
たものである。 厚み変化率＝（加圧前の厚み寸法−加圧後の厚み寸法）
／加圧前の厚み寸法×１００ （％）
【００２７】下記の表２のサンプルＮｏ．１〜４は、第
１の実施形態の製造方法を用いた例であり、１００Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 の加圧力でグリーンシート２１を圧着した
後、その圧着体の両面に５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力で
ダミーグリーンシート２２を圧着した場合のダミーグリ
ーンシート２２の厚み変化率、焼成前の基板表面の凹
凸、焼成後の基板表面の凹凸の測定結果を示したもので
ある。
１の実施形態の製造方法を用いた例であり、１００Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 の加圧力でグリーンシート２１を圧着した
後、その圧着体の両面に５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力で
ダミーグリーンシート２２を圧着した場合のダミーグリ
ーンシート２２の厚み変化率、焼成前の基板表面の凹
凸、焼成後の基板表面の凹凸の測定結果を示したもので
ある。
【００２８】
【表２】
【００２９】ここで、５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力の場
合には、グリーンシート２１の厚み変化率が１０％であ
る（表１参照）。サンプルＮｏ．１〜４は、グリーンシ
ート２１を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２２
を圧着する加圧力よりも大きいため、ダミーグリーンシ
ート２２の圧着時の厚み変化率がグリーンシート２１の
それと同等若しくは大きくても、ダミーグリーンシート
２２の圧着時に基板表面が内層導体パターン２３部分で
凸変形することが防がれ、焼成の前後で基板表面が平坦
になる。これにより、基板表面に後付けする導体パター
ンの信頼性や基板表面に実装するＩＣチップの接合信頼
性を向上することができる。
合には、グリーンシート２１の厚み変化率が１０％であ
る（表１参照）。サンプルＮｏ．１〜４は、グリーンシ
ート２１を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２２
を圧着する加圧力よりも大きいため、ダミーグリーンシ
ート２２の圧着時の厚み変化率がグリーンシート２１の
それと同等若しくは大きくても、ダミーグリーンシート
２２の圧着時に基板表面が内層導体パターン２３部分で
凸変形することが防がれ、焼成の前後で基板表面が平坦
になる。これにより、基板表面に後付けする導体パター
ンの信頼性や基板表面に実装するＩＣチップの接合信頼
性を向上することができる。
【００３０】下記の表３は、５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧
力でグリーンシート２１を圧着した後、その圧着体の両
面に１００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力でダミーグリーンシ
ート２２を圧着した場合のダミーグリーンシート２２の
厚み変化率、焼成前の基板表面の凹凸、焼成後の基板表
面の凹凸の測定結果を示したものである。サンプルＮ
ｏ．５は第２の実施形態に相当し、サンプルＮｏ．６〜
８は比較例である。
力でグリーンシート２１を圧着した後、その圧着体の両
面に１００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力でダミーグリーンシ
ート２２を圧着した場合のダミーグリーンシート２２の
厚み変化率、焼成前の基板表面の凹凸、焼成後の基板表
面の凹凸の測定結果を示したものである。サンプルＮ
ｏ．５は第２の実施形態に相当し、サンプルＮｏ．６〜
８は比較例である。
【００３１】
【表３】
【００３２】ここで、１００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力の
場合には、グリーンシート２１の厚み変化率が１３％で
ある（表１参照）。サンプルＮｏ．５は、ダミーグリー
ンシート２２の厚み変化率がグリーンシート２１の厚み
変化率（１３％）より小さいため、グリーンシート２１
を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２２を圧着す
る加圧力より小さくても、基板表面が内層導体パターン
２３部分で凸変形することが基板両面のダミーグリーン
シート２２によって抑えられ、基板表面の平坦度が確保
される。
場合には、グリーンシート２１の厚み変化率が１３％で
ある（表１参照）。サンプルＮｏ．５は、ダミーグリー
ンシート２２の厚み変化率がグリーンシート２１の厚み
変化率（１３％）より小さいため、グリーンシート２１
を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２２を圧着す
る加圧力より小さくても、基板表面が内層導体パターン
２３部分で凸変形することが基板両面のダミーグリーン
シート２２によって抑えられ、基板表面の平坦度が確保
される。
【００３３】これに対し、サンプルＮｏ．６〜８は、ダ
ミーグリーンシート２２の厚み変化率がグリーンシート
２１の厚み変化率（１３％）より大きいため、圧着時に
導体パターン２３が存在する部分が凸となるように基板
表面（ダミーグリーンシート２２）が変形してしまい、
基板表面に０．０４〜０．０６ｍｍ程度の凹凸が出来
た。このような基板表面の凹凸は、基板表面に後付けす
る導体パターンの信頼性を低下させたり、基板表面に実
装するＩＣチップの接合信頼性を低下させる原因とな
る。
ミーグリーンシート２２の厚み変化率がグリーンシート
２１の厚み変化率（１３％）より大きいため、圧着時に
導体パターン２３が存在する部分が凸となるように基板
表面（ダミーグリーンシート２２）が変形してしまい、
基板表面に０．０４〜０．０６ｍｍ程度の凹凸が出来
た。このような基板表面の凹凸は、基板表面に後付けす
る導体パターンの信頼性を低下させたり、基板表面に実
装するＩＣチップの接合信頼性を低下させる原因とな
る。
【００３４】《実験２》試験サンプルのグリーンシート
２１は、ＭｇＯ１０〜５５重量％、ＳｉＯ2 ４５〜７０
重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３０重量％、不純物０〜１０重
量％、及び外掛けでＢ2 Ｏ3 ５〜２０重量％を含むＭｇ
Ｏ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末５０
〜６５重量％と不純物が０〜１０重量％のアルミナ粉末
５０〜３５重量％との混合物からなる低温焼成セラミッ
クにより形成したものである。これ以外の試験条件は上
述した実験１と同じである。
２１は、ＭｇＯ１０〜５５重量％、ＳｉＯ2 ４５〜７０
重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３０重量％、不純物０〜１０重
量％、及び外掛けでＢ2 Ｏ3 ５〜２０重量％を含むＭｇ
Ｏ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末５０
〜６５重量％と不純物が０〜１０重量％のアルミナ粉末
５０〜３５重量％との混合物からなる低温焼成セラミッ
クにより形成したものである。これ以外の試験条件は上
述した実験１と同じである。
【００３５】この試験サンプルの圧着時の加圧力とグリ
ーンシート２１の厚み変化率との関係は下記の表４に示
されている。
ーンシート２１の厚み変化率との関係は下記の表４に示
されている。
【００３６】
【表４】
【００３７】下記の表５のサンプルＮｏ．９〜１２は、
第１の実施形態の製造方法を用いた例であり、１００Ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 の加圧力でグリーンシート２１を圧着した
後、その圧着体の両面に５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力で
ダミーグリーンシート２２を圧着した場合のダミーグリ
ーンシート２２の厚み変化率、焼成前の基板表面の凹
凸、焼成後の基板表面の凹凸の測定結果を示したもので
ある。
第１の実施形態の製造方法を用いた例であり、１００Ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 の加圧力でグリーンシート２１を圧着した
後、その圧着体の両面に５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力で
ダミーグリーンシート２２を圧着した場合のダミーグリ
ーンシート２２の厚み変化率、焼成前の基板表面の凹
凸、焼成後の基板表面の凹凸の測定結果を示したもので
ある。
【００３８】
【表５】
【００３９】ここで、５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力の場
合には、グリーンシート２１の厚み変化率が１５％であ
る（表４参照）。サンプルＮｏ．９〜１２は、グリーン
シート２１を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２
２を圧着する加圧力よりも大きいため、ダミーグリーン
シート２２の圧着時の厚み変化率がグリーンシート２１
のそれと同等若しくは大きくても、ダミーグリーンシー
ト２２の圧着時に基板表面が内層導体パターン２３部分
で凸変形することが防がれ、焼成の前後で基板表面が平
坦になる。
合には、グリーンシート２１の厚み変化率が１５％であ
る（表４参照）。サンプルＮｏ．９〜１２は、グリーン
シート２１を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２
２を圧着する加圧力よりも大きいため、ダミーグリーン
シート２２の圧着時の厚み変化率がグリーンシート２１
のそれと同等若しくは大きくても、ダミーグリーンシー
ト２２の圧着時に基板表面が内層導体パターン２３部分
で凸変形することが防がれ、焼成の前後で基板表面が平
坦になる。
【００４０】下記の表６は、５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧
力でグリーンシート２１を圧着した後、その圧着体の両
面に１００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力でダミーグリーンシ
ート２２を圧着した場合のダミーグリーンシート２２の
厚み変化率、焼成前の基板表面の凹凸、焼成後の基板表
面の凹凸の測定結果を示したものである。サンプルＮ
ｏ．１３，１４は第２の実施形態に相当し、サンプルＮ
ｏ．１５，１６は比較例である。
力でグリーンシート２１を圧着した後、その圧着体の両
面に１００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力でダミーグリーンシ
ート２２を圧着した場合のダミーグリーンシート２２の
厚み変化率、焼成前の基板表面の凹凸、焼成後の基板表
面の凹凸の測定結果を示したものである。サンプルＮ
ｏ．１３，１４は第２の実施形態に相当し、サンプルＮ
ｏ．１５，１６は比較例である。
【００４１】
【表６】
【００４２】ここで、１００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧力の
場合には、グリーンシート２１の厚み変化率が２１％で
ある（表４参照）。サンプルＮｏ．１３，１４は、ダミ
ーグリーンシート２２の厚み変化率がグリーンシート２
１の厚み変化率（２１％）より小さいため、グリーンシ
ート２１を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２２
を圧着する加圧力より小さくても、基板表面が内層導体
パターン２３部分で凸変形することが基板両面のダミー
グリーンシート２２によって抑えられ、基板表面の平坦
度が確保される。
場合には、グリーンシート２１の厚み変化率が２１％で
ある（表４参照）。サンプルＮｏ．１３，１４は、ダミ
ーグリーンシート２２の厚み変化率がグリーンシート２
１の厚み変化率（２１％）より小さいため、グリーンシ
ート２１を圧着する加圧力がダミーグリーンシート２２
を圧着する加圧力より小さくても、基板表面が内層導体
パターン２３部分で凸変形することが基板両面のダミー
グリーンシート２２によって抑えられ、基板表面の平坦
度が確保される。
【００４３】これに対し、サンプルＮｏ．１５，１６
は、ダミーグリーンシート２２の厚み変化率がグリーン
シート２１の厚み変化率（２１％）より大きいため、圧
着時に導体パターン２３が存在する部分が凸となるよう
に基板表面（ダミーグリーンシート２２）が変形してし
まい、基板表面に０．０６ｍｍ程度の凹凸が出来た。
は、ダミーグリーンシート２２の厚み変化率がグリーン
シート２１の厚み変化率（２１％）より大きいため、圧
着時に導体パターン２３が存在する部分が凸となるよう
に基板表面（ダミーグリーンシート２２）が変形してし
まい、基板表面に０．０６ｍｍ程度の凹凸が出来た。
【００４４】上記各実施形態では、グリーンシート２１
の材料として、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 系又はＭｇＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系の
ガラス粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合物を用いたが、こ
れ以外にＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 系、
ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 系、
コージェライト系結晶化ガラス等の１０００℃以下で焼
成できるセラミック材料を用いても良い。
の材料として、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 系又はＭｇＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系の
ガラス粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合物を用いたが、こ
れ以外にＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 系、
ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 系、
コージェライト系結晶化ガラス等の１０００℃以下で焼
成できるセラミック材料を用いても良い。
【００４５】また、Ｐｂペロブスカイト化合物、ＳｒＴ
ｉＯ3 系化合物、ＢａＴｉＯ3 系化合物、ＣａＴｉＯ3
系化合物等の誘電体セラミックを用いてグリーンシート
を形成し、これを基板内層に積層してコンデンサを内蔵
させるようにしても良い。また、基板内層に、例えばＲ
ｕＯ2 系ペーストで形成した抵抗を内蔵させるようにし
ても良い。
ｉＯ3 系化合物、ＢａＴｉＯ3 系化合物、ＣａＴｉＯ3
系化合物等の誘電体セラミックを用いてグリーンシート
を形成し、これを基板内層に積層してコンデンサを内蔵
させるようにしても良い。また、基板内層に、例えばＲ
ｕＯ2 系ペーストで形成した抵抗を内蔵させるようにし
ても良い。
【００４６】その他、本発明は、低温焼成セラミック多
層基板に限定されず、アルミナ、窒化アルミニウム等の
セラミック多層基板の製造にも適用可能である等、要旨
を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
層基板に限定されず、アルミナ、窒化アルミニウム等の
セラミック多層基板の製造にも適用可能である等、要旨
を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【００４７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１のセラミック多層基板の製造方法によれば、
グリーンシートを圧着する際の加圧力を次工程以降（ダ
ミーグリーンシート圧着及び加圧焼成）で使用する加圧
力よりも大きくしたので、基板表面の平坦度を向上する
ことができて、基板表面に後付けする導体パターンの信
頼性や基板表面に実装するＩＣチップの接合信頼性を向
上することができる。
の請求項１のセラミック多層基板の製造方法によれば、
グリーンシートを圧着する際の加圧力を次工程以降（ダ
ミーグリーンシート圧着及び加圧焼成）で使用する加圧
力よりも大きくしたので、基板表面の平坦度を向上する
ことができて、基板表面に後付けする導体パターンの信
頼性や基板表面に実装するＩＣチップの接合信頼性を向
上することができる。
【００４８】更に、請求項２では、ダミーグリーンシー
トを、圧着時の厚み変化率がグリーンシートのそれより
小さくなるように形成しているので、基板表面が内層導
体パターン部分で凸変形することを基板両面のダミーグ
リーンシートによって防止することができて、基板表面
の平坦度を向上することができる。
トを、圧着時の厚み変化率がグリーンシートのそれより
小さくなるように形成しているので、基板表面が内層導
体パターン部分で凸変形することを基板両面のダミーグ
リーンシートによって防止することができて、基板表面
の平坦度を向上することができる。
【００４９】また、請求項３では、グリーンシートを、
１０００℃以下で焼成可能な低温焼成セラミックにより
形成したので、ダミーグリーンシートとして、比較的安
価なアルミナグリーンシートを使用でき、製造コスト低
減の要求も満たすことができる。
１０００℃以下で焼成可能な低温焼成セラミックにより
形成したので、ダミーグリーンシートとして、比較的安
価なアルミナグリーンシートを使用でき、製造コスト低
減の要求も満たすことができる。
【図１】本発明の第１の実施形態における製造工程を説
明する図
明する図
【図２】実験に用いたグリーンシートのサンプルを示す
平面図
平面図
【図３】比較例を示す模式図
【符号の説明】 ２１…グリーンシート、２２…ダミーグリーンシート、
２３…導体パターン。
２３…導体パターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６３０ Ｃ０４Ｂ 35/64 Ｇ (56)参考文献 特開 平７−33536（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−92983（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−249470（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218656（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−179407（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−120097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−99596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/64 - 35/645 C04B 41/88,41/91 H05K 1/03
Claims (3)
- 【請求項１】 導体パターンが形成された複数枚のグリ
ーンシートを重ね合わせて圧着する工程と、 この圧着体の両面に、前記グリーンシートより焼結温度
が高いダミーグリーンシートを圧着する工程と、 この圧着体を加圧しながら前記グリーンシートの焼結温
度で焼結する工程と、 この焼結体の両面に付着した前記ダミーグリーンシート
を除去する工程とを順に実行してセラミック多層基板を
製造する方法であって、 前記グリーンシートを圧着する際の加圧力を次工程以降
で使用する加圧力よりも大きくしたことを特徴とするセ
ラミック多層基板の製造方法。 - 【請求項２】 導体パターンが形成された複数枚のグリ
ーンシートを重ね合わせて圧着する工程と、 この圧着体の両面に、前記グリーンシートより焼結温度
が高いダミーグリーンシートを圧着する工程と、 この圧着体を加圧しながら前記グリーンシートの焼結温
度で焼結する工程と、 この焼結体の両面に付着した前記ダミーグリーンシート
を除去する工程とを順に実行してセラミック多層基板を
製造する方法であって、 前記ダミーグリーンシートを、圧着時の厚み変化率が前
記グリーンシートのそれより小さくなるように形成した
ことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。 - 【請求項３】 前記グリーンシートを、１０００℃以下
で焼成可能な低温焼成セラミックにより形成したことを
特徴とする請求項１又は２に記載のセラミック多層基板
の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05564696A JP3193626B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | セラミック多層基板の製造方法 |
| US08/810,089 US6042667A (en) | 1996-03-13 | 1997-03-03 | Method of fabricating ceramic multilayer substrate |
| DE19710187A DE19710187B4 (de) | 1996-03-13 | 1997-03-12 | Verfahren zum Herstellen eines Keramikmehrschichtsubstrats |
| DE19758797A DE19758797B4 (de) | 1996-03-13 | 1997-03-12 | Verfahren zum Herstellen eines Keramikmehrschichtsubstrats |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05564696A JP3193626B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | セラミック多層基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09249460A JPH09249460A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3193626B2 true JP3193626B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13004594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05564696A Expired - Lifetime JP3193626B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | セラミック多層基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193626B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4441921B2 (ja) | 2005-05-10 | 2010-03-31 | 株式会社村田製作所 | 薄膜キャパシタの製造方法 |
| KR100748238B1 (ko) * | 2006-03-27 | 2007-08-09 | 삼성전기주식회사 | 무수축 세라믹 기판 및 그 제조방법 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05564696A patent/JP3193626B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09249460A (ja) | 1997-09-22 |
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