JP5236371B2 - Manufacturing method of ceramic parts - Google Patents

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Description

本発明は、セラミック基体部と導体部とを備えるセラミック部品の製造方法に係り、特にはその導体部のパターン形成方法に特徴を有するセラミック部品の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic component including a ceramic base portion and a conductor portion, and more particularly to a method for manufacturing a ceramic component characterized by a pattern forming method for the conductor portion.

コンピュータのマイクロ・プロセッサ・ユニット(MPU)等として使用される半導体集積回路素子(ICチップ)は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にICチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ICチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ICチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はICチップをICチップ搭載用配線基板上に搭載してなるパッケージを作製し、そのパッケージをマザーボード上に搭載するという手法が採用される。   In recent years, semiconductor integrated circuit elements (IC chips) used as computer microprocessor units (MPUs) have become increasingly faster and more functional, with an accompanying increase in the number of terminals and the pitch between terminals. Tend to be narrower. In general, a large number of terminals are densely arranged on the bottom surface of an IC chip, and such a terminal group is connected to a terminal group on the motherboard side in the form of a flip chip. However, it is difficult to connect the IC chip directly on the mother board because there is a large difference in the pitch between the terminals on the IC chip side terminal group and the mother board side terminal group. For this reason, a method is generally employed in which a package is prepared by mounting an IC chip on an IC chip mounting wiring board, and the package is mounted on a motherboard.

この種のパッケージを構成するICチップ搭載用配線基板には各種の絶縁体材料が使用可能であり、その例としてセラミックを使用したセラミック基板が従来よく知られている。この種のセラミック基板では、絶縁体部分に例えばアルミナを主成分としたセラミック材料が使用され、導体部分にアルミナと同時焼成可能な金属(例えば、タングステン)が使用されている。
以下、従来のセラミック基板の製造方法を例示する。
Various insulating materials can be used for the IC chip mounting wiring board constituting this type of package, and ceramic substrates using ceramics are well known as an example. In this type of ceramic substrate, for example, a ceramic material mainly composed of alumina is used for the insulator portion, and a metal (for example, tungsten) that can be fired simultaneously with alumina is used for the conductor portion.
Hereinafter, a conventional method for manufacturing a ceramic substrate will be exemplified.

まず、アルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤等を混合してスラリーを作製する。そしてこのスラリーを従来周知の手法によりシート状に成形して、セラミックグリーンシートを作製する。そして、セラミックグリーンシートに対して従来周知のパンチング(打ち抜き)加工を施すことによって、シート表裏面を貫通するビア孔を形成する。次に、従来周知のペースト印刷装置を用いて、タングステン等を主成分とする導体ペーストをビア孔内に充填する。さらに、スクリーン印刷法に従って、セラミックグリーンシートの表面に導体ペーストを塗布する。なおここでは、形成すべき回路配線に応じた所定パターンのマスクを用い、導体ペーストを所定パターン状に印刷形成する。その後、複数のセラミックグリーンシートを積層し、従来周知のラミネート装置を用いて厚さ方向に所定の荷重を加えることにより、これらを圧着、一体化して積層体を形成する。その後、この積層体をアルミナが焼結しうる所定の温度に加熱する焼成工程を行う。この焼成を経ると、各セラミックグリーンシート及び導体ペーストが焼結して、セラミック基板が得られる。   First, a slurry is prepared by mixing alumina powder, an organic binder, a solvent, a plasticizer and the like. Then, this slurry is formed into a sheet shape by a conventionally well-known method to produce a ceramic green sheet. The ceramic green sheet is then subjected to a conventionally known punching (punching) process to form via holes that penetrate the front and back surfaces of the sheet. Next, a via paste is filled with a conductor paste mainly composed of tungsten or the like using a conventionally known paste printing apparatus. Further, a conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet according to a screen printing method. Here, the conductive paste is printed and formed in a predetermined pattern using a mask having a predetermined pattern corresponding to the circuit wiring to be formed. Thereafter, a plurality of ceramic green sheets are laminated, and a predetermined load is applied in the thickness direction using a conventionally known laminating apparatus, so that these are pressed and integrated to form a laminated body. Then, the baking process which heats this laminated body to the predetermined temperature which an alumina can sinter is performed. After this firing, the ceramic green sheets and the conductive paste are sintered to obtain a ceramic substrate.

上記のようにスクリーン印刷法に従って配線(導体部)をパターン形成する技術が例えば特許文献1等に開示されている。また、特許文献2には、絶縁基材の表面に形成された導体パターンをレーザ加工によってトリミングする技術が開示されている。
特開2007−261009号公報 特開2003−133690号公報
As described above, for example, Patent Literature 1 discloses a technique for patterning a wiring (conductor portion) according to a screen printing method. Patent Document 2 discloses a technique for trimming a conductor pattern formed on the surface of an insulating base material by laser processing.
JP 2007-261209 A JP 2003-133690 A

ところで、上述したセラミック基板などのセラミック部品の製造方法においては、微細な配線(導体部)を精度よく形成したいという要請がある。パターンの高精度化はセラミック部品の電気特性にも大きく影響し、特に絶縁間隔のばらつきを減じることは重要である。即ち、絶縁間隔のばらつきによってセラミック部品の電気特性が不安定化するからである。また、パターンの微細化は部品全体の小型化を図るうえでも必須事項である。   Incidentally, in the above-described method for manufacturing a ceramic component such as a ceramic substrate, there is a demand for forming fine wiring (conductor portion) with high accuracy. Increasing the accuracy of the pattern greatly affects the electrical characteristics of the ceramic parts, and in particular, it is important to reduce the variation in the insulation interval. In other words, the electrical characteristics of the ceramic component become unstable due to variations in the insulation interval. Further, miniaturization of the pattern is an indispensable matter for reducing the size of the entire part.

しかしながら、セラミック基板の場合、樹脂基板と比較して微細パターンの形成が難しく、せいぜい配線のラインアンドスペース(L/S)が50μm/50μm程度のものが実用化されているにすぎない。従来におけるセラミック基板の製造方法では、マスクを用いたスクリーン印刷法などにより配線のパターン形成を行っているが、マスクを使用した微細な配線の形成は、コスト面で不利に作用する場合がある。例えば、L/S=30μm/30μm程度のマスクを作製することは可能であるが、少量の試作品を製造する際には、マスク費用が嵩み、高コストになってしまう。また、マスクの強度が弱くなって、耐久性が悪くなり、寿命が短くなることも、高コスト化の原因となる。   However, in the case of a ceramic substrate, it is difficult to form a fine pattern as compared with a resin substrate, and at most, a line and space (L / S) of wiring is about 50 μm / 50 μm has been put into practical use. In a conventional method for manufacturing a ceramic substrate, a wiring pattern is formed by a screen printing method using a mask or the like. However, formation of fine wiring using a mask may be disadvantageous in terms of cost. For example, although it is possible to manufacture a mask of about L / S = 30 μm / 30 μm, when manufacturing a small amount of prototype, the mask cost increases and the cost becomes high. In addition, the strength of the mask is weakened, the durability is deteriorated, and the life is shortened.

微細パターン形成用のマスクを使用する場合、マスクに付着した導体ペーストを除去するべくマスクを頻繁に清掃する必要があり、生産性を害するという問題もある。また、導体ペーストの印刷時にはマスクをセラミック基体に対して高精度に位置決めする必要があり、生産するうえで作業が面倒であるという問題もある。さらに、回路配線のパターンに応じて複数種類のマスクを作製する必要があり、このことが高コスト化の原因となっている。さらには、印刷形成された微細な導体パターンはそれ自体にうねりや厚さばらつきが生じやすく、うねり等の度合があまりにひどいと断線等の原因にもなる。また、導体パターンの絶縁間隔が狭くなると、印刷がにじむことによりショート等の原因になる。以上のことにより、従来のセラミック基板では、L/S=30μm/30μm程度が下限であり、製品への適用限界値となっていた。   When a mask for forming a fine pattern is used, it is necessary to frequently clean the mask in order to remove the conductive paste attached to the mask, which causes a problem that the productivity is impaired. In addition, when printing the conductor paste, it is necessary to position the mask with high accuracy with respect to the ceramic substrate, and there is a problem that work is troublesome in production. Furthermore, it is necessary to produce a plurality of types of masks according to the circuit wiring pattern, which causes high costs. Furthermore, the fine conductor pattern formed by printing tends to cause undulation and thickness variation in itself, and the degree of undulation is so severe that it may cause disconnection. In addition, if the insulating interval of the conductor pattern is narrowed, the printing is blurred, causing a short circuit or the like. As described above, in the conventional ceramic substrate, L / S = about 30 μm / 30 μm is the lower limit, which is a limit value applicable to products.

また、セラミック基板における配線の微細化技術としては、特許文献2のように、レーザ加工によって焼結体における導体パターンをトリミングする技術が存在する。しかしながら、基板表面に露出している外層の導体パターンのトリミングについてはある程度可能である反面、内層の導体パターンのトリミングについては不可能である。さらに、セラミック基板において、外層の導体パターンをトリミングする場合、その部分がレーザによって焼け焦げるため、外観が悪化してしまう可能性があった。   Further, as a technique for miniaturizing wiring on a ceramic substrate, there is a technique of trimming a conductor pattern in a sintered body by laser processing as disclosed in Patent Document 2. However, trimming of the outer conductor pattern exposed on the substrate surface is possible to some extent, but it is impossible to trim the inner conductor pattern. Further, when trimming the outer-layer conductor pattern on the ceramic substrate, the portion may be burnt by the laser, which may deteriorate the appearance.

また、セラミックの焼結体からなるセラミック部品の場合、導体部とセラミック絶縁部との焼成収縮率の差に起因して部品全体に反りやうねりが生じていることが少なくない。それゆえ、たとえ同一面内のトリミングであってもレーザの焦点がずれてしまい、精度のよいレーザ加工を行うことが非常に困難となるため、微細パターンの配線を形成することが難しくなる。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、微細パターンの配線を比較的簡単にかつ確実にしかも低コストで形成可能なセラミック部品の製造方法を提供することにある。
Further, in the case of a ceramic component made of a ceramic sintered body, warpage and undulation are often caused in the entire component due to the difference in firing shrinkage between the conductor portion and the ceramic insulating portion. Therefore, even if trimming is performed on the same plane, the focal point of the laser is deviated, and it is very difficult to perform laser processing with high accuracy, so that it is difficult to form fine pattern wiring.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic component capable of forming a fine pattern wiring relatively easily and reliably at low cost.

上記課題を解決するための手段(手段1)としては、セラミック基体部と導体部とを備えるセラミック部品の製造方法であって、セラミック粉末を含む未焼結セラミック成形体上に、導電性金属粉末を含む未焼結導体を印刷形成して配置した状態で、レーザにより前記未焼結導体の一部を線幅30μm以下で環状に除去することにより、所定形状の未焼結導体部としての島状導体部を形成するレーザ加工工程と、前記レーザ加工工程の後に前記未焼結セラミック成形体及び前記未焼結導体部を同時に焼結させる焼成工程とを含み、前記セラミック部品はセラミック絶縁部と導体部とを交互に積層してなる多層セラミック基板であり、前記レーザ加工工程の後でかつ前記焼成工程の前に、前記未焼結導体部が形成された前記未焼結セラミック成形体を複数積層して一体化する積層工程を行うとともに、前記積層工程より前に、前記未焼結セラミック成形体に貫通形成されたビア孔内に前記未焼結導体を充填する未焼結導体充填工程を行い、前記積層工程にて、前記ビア孔内の前記未焼結導体と前記島状導体部とを接続することを特徴とするセラミック部品の製造方法がある。 Means for solving the above problems (Means 1) is a method of manufacturing a ceramic part including a ceramic base portion and a conductor portion, and a conductive metal powder on an unsintered ceramic molded body containing the ceramic powder. In a state where the unsintered conductor containing is printed and arranged, a part of the unsintered conductor is removed in a ring shape with a laser having a line width of 30 μm or less by a laser, thereby forming an island as an unsintered conductor part of a predetermined shape. A laser processing step of forming a conductor-like conductor portion, and a firing step of simultaneously sintering the green ceramic molded body and the green conductor portion after the laser processing step , the ceramic component comprising a ceramic insulating portion A multilayer ceramic substrate in which conductor portions are alternately laminated, and the green ceramic component on which the green conductor portions are formed after the laser processing step and before the firing step. A non-sintered conductor that performs a laminating step of laminating and integrating a plurality of bodies and filling the unsintered conductor in via holes formed through the unsintered ceramic molded body before the laminating step. There is a method for manufacturing a ceramic component , wherein a filling step is performed, and the unsintered conductor and the island-like conductor portion in the via hole are connected in the stacking step .

従って、手段1に記載のセラミック部品の製造方法によると、焼結工程を行う前にレーザ加工工程を行い、レーザにより未焼結導体の一部を除去することにより、所定形状の未焼結導体部が形成される。ここで、焼結前の未焼結セラミック成形体は、焼結後のセラミック基体部と比較して反りが小さく、表面の平坦度も高い。このため、未焼結セラミック成形体に接触して配置されている未焼結導体に対してレーザの焦点を確実に合わせることができ、微細パターンの形成が可能となる。この結果、微細な配線を有するセラミック部品を比較的簡単にかつ確実に製造することができる。   Therefore, according to the ceramic part manufacturing method described in the means 1, the laser processing step is performed before the sintering step, and a part of the unsintered conductor is removed by the laser, whereby the unsintered conductor having a predetermined shape is obtained. Part is formed. Here, the unsintered ceramic molded body before sintering has less warpage and higher surface flatness than the sintered ceramic base portion. Therefore, the laser can be reliably focused on the unsintered conductor disposed in contact with the unsintered ceramic molded body, and a fine pattern can be formed. As a result, a ceramic component having fine wiring can be manufactured relatively easily and reliably.

前記未焼結セラミック成形体と未焼結導体とを接触して配置させる具体的な方法としては、前記未焼結セラミック成形体に前記未焼結導体を印刷形成して配置させる。このように未焼結導体を印刷形成すると、未焼結セラミック成形体と未焼結導体との密着性を十分に確保することができ、焼成工程を経て得られるセラミック基体部と導体部との密着性を十分に確保することができる。またこの場合、未焼結導体は、あらかじめ大まかなパターン形状に印刷形成すればよい。このため、マスクに形成されるパターンが太くなり、マスクの耐久性を十分に確保することができ、マスクの清掃頻度も低減することができる。さらに、回路配線のパターン毎に異なるマスクを準備する必要がなく、共通マスクを使用できることから、マスク費用を大幅に抑えることができる。 As the specific method of placed in contact the green ceramic body and green conductors, wherein Ru is arranged unsintered conductor formed by printing prior Symbol green ceramic molded body. When the green conductor is printed and formed in this way, sufficient adhesion between the green ceramic molded body and the green conductor can be secured, and the ceramic base portion and the conductor portion obtained through the firing process can be secured. Adhesion can be sufficiently secured. In this case, the unsintered conductor may be printed and formed in a rough pattern shape in advance. For this reason, the pattern formed on the mask becomes thick, the durability of the mask can be sufficiently secured, and the cleaning frequency of the mask can also be reduced. Furthermore, it is not necessary to prepare a different mask for each circuit wiring pattern, and a common mask can be used, so that mask costs can be greatly reduced.

また、前記未焼結導体部の形状に近似した形状に前記未焼結導体を印刷形成することがより好ましい。このように未焼結導体を印刷形成すると、微細パターンの形成が必要な部分のみレーザ加工を行えばよく、加工コストを抑えることができる。   More preferably, the green conductor is printed and formed in a shape that approximates the shape of the green conductor portion. When the unsintered conductor is printed and formed in this way, it is sufficient to perform laser processing only on a portion where a fine pattern needs to be formed, and processing costs can be reduced.

前記未焼成セラミック成形体上に印刷形成される未焼結導体は、例えば厚さ30μm以下の導体ペースト薄膜であることが好ましい。このように、未焼結導体を薄膜状に形成する場合、比較的出力が弱いレーザ光によって未焼結導体の一部を確実に除去することができる。   The unsintered conductor printed on the unfired ceramic molded body is preferably a conductor paste thin film having a thickness of 30 μm or less, for example. As described above, when the unsintered conductor is formed in a thin film shape, a part of the unsintered conductor can be reliably removed by the laser beam having a relatively weak output.

前記セラミック基体部を形成する材料の好適例としては、アルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム、窒化ほう素、窒化珪素、低温焼成セラミックなどを挙げることができる。また、セラミック基体部がセラミックコンデンサにおける誘電体層であるような場合には、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等を選択することが好ましい。   Preferable examples of the material forming the ceramic base portion include alumina, beryllia, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, and low-temperature fired ceramic. Further, when the ceramic substrate is a dielectric layer in a ceramic capacitor, it is preferable to select barium titanate, strontium titanate, or the like.

前記未焼結導体に含まれる導電性金属粉末は、セラミック基体部の焼成温度よりも高融点である必要がある。例えば、セラミック基体部がいわゆる高温焼成セラミック(例えばアルミナ等)からなる場合には、未焼結導体中の金属粉末として、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)等やそれらの合金が選択可能である。セラミック基体部がいわゆる低温焼成セラミック(例えばガラスセラミック等)からなる場合には、未焼結導体中の金属粉末として、銅(Cu)、銀(Ag)等やそれらの合金が選択可能である。   The conductive metal powder contained in the unsintered conductor needs to have a melting point higher than the firing temperature of the ceramic base portion. For example, when the ceramic substrate is made of a so-called high-temperature fired ceramic (for example, alumina), tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), etc., and alloys thereof as the metal powder in the unsintered conductor Can be selected. When the ceramic substrate is made of a so-called low-temperature fired ceramic (for example, glass ceramic or the like), copper (Cu), silver (Ag), or an alloy thereof can be selected as the metal powder in the unsintered conductor.

本発明では、前記焼成工程より前に、前記未焼結セラミック成形体に孔を形成し、その孔内に未焼結導体を充填する未焼結導体充填工程を含むが、当該孔の形成をレーザにより行うことが好ましい。この工程によると、未焼結セラミック成形体の面方向に沿って延びる未焼結導体ばかりでなく、厚さ方向に沿って延びる未焼結導体も形成することができる。また、レーザ加工装置を共通化することができるため、パンチング加工等によって孔を形成する場合と比較して装置コストを抑えることができるとともに、機械的ストレスの付加による未焼結セラミック成形体の変形を未然に防ぐことができる。なお、孔内に充填された未焼結導体は、焼結工程を経て例えばビア導体となる。 In the present invention, before the firing step, a hole is formed in the green ceramic molded body, and a non-sintered conductor filling step of filling the non-sintered conductor in the hole is included. It is preferable to use a laser . According to this process, not only the unsintered conductor extending along the surface direction of the unsintered ceramic molded body but also the unsintered conductor extending along the thickness direction can be formed. In addition, since the laser processing device can be shared, the cost of the device can be reduced compared with the case of forming holes by punching or the like, and deformation of the unsintered ceramic molded body due to the addition of mechanical stress Can be prevented in advance. In addition, the unsintered conductor with which it filled in the hole becomes a via conductor through a sintering process.

前記セラミック部品は、セラミック絶縁部と導体部とを交互に積層してなる多層セラミック基板である。この場合において、前記レーザ加工工程の後でかつ前記焼成工程の前に、前記未焼結導体部が形成された前記未焼結セラミック成形体を複数積層して一体化する積層工程を含む。なおここで、前記未焼結セラミック成形体はプレス成形またはシート成形により作製されたグリーンシートであることがよい。このようなグリーンシートは、導体ペーストの印刷形成及びレーザ加工によるパターニング後に積層される。そして、焼成工程を経ることで、グリーンシートが焼成されてセラミック絶縁部となり、未焼結導体部が焼成されて導体部となる。このようなプロセスを経て、多層セラミック基板を製造する場合、外層の導体部に加えて、内層の導体部についてもレーザ加工による微細パターンの形成が可能となる。その結果、従来基板と比較して多層セラミック基板の小型化を図ることができる。 The ceramic component, Ru multilayer ceramic substrate der formed by laminating a ceramic insulating portion and the conductor portion alternately. In this case, before the after the and the firing step of the laser processing step, including a laminating step of integrating the green the sintered conductor portion is formed green ceramic body by stacking a plurality. Here, it is preferable that the unsintered ceramic molded body is a green sheet produced by press molding or sheet molding. Such green sheets are laminated after the conductive paste is printed and patterned by laser processing. Then, through the firing step, the green sheet is fired to become a ceramic insulating part, and the unsintered conductor part is fired to become a conductor part. When a multilayer ceramic substrate is manufactured through such a process, a fine pattern can be formed by laser processing on the inner conductor portion in addition to the outer conductor portion. As a result, the multilayer ceramic substrate can be reduced in size as compared with the conventional substrate.

前記レーザ加工工程では、前記セラミックグリーンシート上に印刷形成された広面積の導体ペースト印刷層の所定箇所を前記レーザによって線幅30μm以下で環状に除去することにより、前記広面積の導体ペースト印刷層内に島状導体部を独立して形成することが好ましい。ここで、例えば、スクリーン印刷法によって島状導体部を形成する場合、印刷がにじむことにより島状導体部が周囲の導体部とショートするため、線幅(絶縁間隔)が30μm以下の島状導体部を形成することは実質的に不可能である。これに対して、本発明のようにレーザ加工を施すことにより、絶縁間隔が30μm以下の島状導体部を確実に形成することができる。   In the laser processing step, the wide-area conductor paste printing layer is removed in a ring shape with a line width of 30 μm or less by the laser at predetermined locations of the large-area conductor paste printing layer printed and formed on the ceramic green sheet. It is preferable to form island-like conductor portions independently in the inside. Here, for example, when the island-shaped conductor portion is formed by the screen printing method, the island-shaped conductor portion is short-circuited with the surrounding conductor portion due to printing blurring, and thus the island-shaped conductor having a line width (insulation interval) of 30 μm or less. It is virtually impossible to form the part. On the other hand, by performing laser processing as in the present invention, it is possible to reliably form island-like conductor portions having an insulation interval of 30 μm or less.

前記レーザ加工工程で用いられるレーザは特に限定されないが、例えば、YAGレーザであることが好ましい。YAGレーザは、ラインアンドスペース(L/S)が20μm/20μm以下となるように微細パターンを形成するうえで好適である。   The laser used in the laser processing step is not particularly limited, but is preferably a YAG laser, for example. The YAG laser is suitable for forming a fine pattern so that the line and space (L / S) is 20 μm / 20 μm or less.

前記多層セラミック基板を用いたパッケージとしては、例えば、水晶パッケージ、SAWフィルタ用パッケージ、MPUパッケージ、C−MOSパッケージ、CCDパッケージ、LEDパッケージなどを挙げることができる。   Examples of the package using the multilayer ceramic substrate include a crystal package, a SAW filter package, an MPU package, a C-MOS package, a CCD package, and an LED package.

前記セラミック部品としては、セラミック基板以外にチップコンデンサやセラミックコンデンサなどを挙げることができる。また、一般的なセラミック基板のように平板形状の部品に限定されるものではなく、より立体的な形状(例えばキューブ状、球状など)のセラミック部品に本発明を具体化してもよい。またこの場合、未焼結セラミック成形体としては、シート成形品に限定されるものではなく、プレス成形品などを用いることもできる。   Examples of the ceramic component include a chip capacitor and a ceramic capacitor in addition to the ceramic substrate. Further, the present invention is not limited to a flat plate-like component such as a general ceramic substrate, and the present invention may be embodied in a ceramic component having a more three-dimensional shape (for example, a cube shape or a spherical shape). In this case, the unsintered ceramic molded body is not limited to a sheet molded product, and a press molded product or the like can also be used.

以下、本発明を具体化した実施の形態の多層セラミック基板及びその製造方法を図面に基づき詳細に説明する。
図1に示されるように、本実施の形態の多層セラミック基板11(セラミック部品)は、上面12及び下面13を有する矩形平板状の部材であり、電子部品素子を実装するために用いられる。多層セラミック基板11は、セラミック焼結層14,15,16(セラミック絶縁部)と導体層18(導体部)とを交互に積層してなる多層基板である。本実施の形態において、各セラミック焼結層14〜16は、いずれもアルミナ焼結体からなる。また、導体層18は、例えばタングステンを主体とするメタライズ金属層である。なお、本実施の形態のセラミック基板11では3層構造としたが、2層構造を採用しても構わないし、4層以上の多層構造を採用しても構わない。
Hereinafter, a multilayer ceramic substrate and a manufacturing method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the multilayer ceramic substrate 11 (ceramic component) of the present embodiment is a rectangular flat plate member having an upper surface 12 and a lower surface 13, and is used for mounting an electronic component element. The multilayer ceramic substrate 11 is a multilayer substrate obtained by alternately laminating ceramic sintered layers 14, 15, 16 (ceramic insulating portions) and conductor layers 18 (conductor portions). In the present embodiment, each of the ceramic sintered layers 14 to 16 is made of an alumina sintered body. The conductor layer 18 is a metallized metal layer mainly composed of tungsten, for example. Although the ceramic substrate 11 of the present embodiment has a three-layer structure, a two-layer structure may be employed, or a multilayer structure having four or more layers may be employed.

セラミック基板11(セラミック焼結層14)の上面12には、素子搭載用の複数の端子パッド21(導体部)がパターン形成されている。また、セラミック基板11(セラミック焼結層16)の下面13には、図示しないマザーボードと電気的に接続するための複数の端子パッド22(導体部)がパターン形成されている。これら端子パッドもタングステンを主体とするメタライズ金属層である。また、セラミック焼結層14とセラミック焼結層15との界面、及びセラミック焼結層15とセラミック焼結層16との界面において、導体層18がパターン形成されている。   On the upper surface 12 of the ceramic substrate 11 (ceramic sintered layer 14), a plurality of terminal pads 21 (conductor portions) for element mounting are formed in a pattern. A plurality of terminal pads 22 (conductor portions) for electrical connection with a mother board (not shown) are formed on the lower surface 13 of the ceramic substrate 11 (ceramic sintered layer 16). These terminal pads are also metallized metal layers mainly composed of tungsten. The conductor layer 18 is patterned at the interface between the ceramic sintered layer 14 and the ceramic sintered layer 15 and at the interface between the ceramic sintered layer 15 and the ceramic sintered layer 16.

各セラミック焼結層14,15,16には、複数のビア孔24が形成されており、各ビア孔24内にはタングステンを主体とするビア導体25(導体部)が設けられている。ビア導体25は、各導体層18、端子パッド21,22を相互に電気的に接続している。   Each ceramic sintered layer 14, 15, 16 has a plurality of via holes 24, and via conductors 25 (conductor portions) mainly composed of tungsten are provided in each via hole 24. The via conductor 25 electrically connects each conductor layer 18 and the terminal pads 21 and 22 to each other.

次に、上記構造の多層セラミック基板11を製造する方法について図2〜図13に基づいて説明する。   Next, a method for manufacturing the multilayer ceramic substrate 11 having the above structure will be described with reference to FIGS.

まず、未焼結セラミック成形体を準備する準備工程を実施する。具体的には、セラミック粉末としてのアルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤等を混合してスラリーを作製する。そしてこのスラリーを従来周知の手法(例えばドクターブレード法やカレンダーロール法)によりシート状に成形して、図2に示すようなセラミックグリーンシート31,32,33(未焼結セラミック成形体)を3枚作製する。   First, the preparatory process which prepares an unsintered ceramic molded object is implemented. Specifically, an alumina powder as an ceramic powder, an organic binder, a solvent, a plasticizer, and the like are mixed to prepare a slurry. And this slurry is shape | molded by the conventionally well-known method (For example, a doctor blade method or a calender roll method), and the ceramic green sheets 31, 32, and 33 (unsintered ceramic molded object) as shown in FIG. Make a sheet.

続く穴あけ工程では、セラミックグリーンシート31,32,33の複数箇所に、ビア孔24をそれぞれ貫通形成する(図3参照)。これらビア孔24は、従来周知のパンチング(打ち抜き)加工によって形成される。   In the subsequent drilling step, via holes 24 are formed through the ceramic green sheets 31, 32, and 33, respectively (see FIG. 3). These via holes 24 are formed by a conventionally known punching process.

続く未焼結導体充填工程では、従来周知のペースト印刷装置によるビアメタライズ充填を行って、ビア孔24内に導体ペースト35(未焼結導体)を充填する(図4参照)。なおここでは、導体ペースト35として、タングステンの金属粉末(導電性金属粉末)を含んだタングステンペーストが用いられる。そして次に、セラミックグリーンシート31,32,33の上にマスク(図示略)を用いてタングステンペーストを印刷することで導体ペースト印刷層37を形成する(図5参照)。この結果、未焼結導体である導体ペースト印刷層37がセラミックグリーンシート31,32,33に接触して配置される。この導体ペースト印刷層37の厚さは20μm程度である。なお、導体ペースト印刷層37は、後に形成される端子パッド21や導体層18のパターンに近似した大まかなパターン形状に印刷形成されている。   In the subsequent unsintered conductor filling step, via metallization filling is performed by a conventionally known paste printing apparatus, and the conductor paste 35 (unsintered conductor) is filled in the via holes 24 (see FIG. 4). Here, a tungsten paste containing a tungsten metal powder (conductive metal powder) is used as the conductor paste 35. Then, a conductive paste printing layer 37 is formed by printing a tungsten paste on the ceramic green sheets 31, 32, 33 using a mask (not shown) (see FIG. 5). As a result, the conductor paste printed layer 37 which is an unsintered conductor is disposed in contact with the ceramic green sheets 31, 32 and 33. The thickness of the conductor paste print layer 37 is about 20 μm. The conductor paste printing layer 37 is printed and formed in a rough pattern shape that approximates the pattern of the terminal pads 21 and the conductor layer 18 to be formed later.

この後、YAGレーザを用いたレーザ加工工程を行って、導体ペースト印刷層37の一部を除去することにより、端子パッド21や導体層18のパターンに対応した所定形状に導体ペースト印刷層37の導体パターン38(未焼結導体部)を形成する(図6参照)。   Thereafter, a laser processing step using a YAG laser is performed to remove a part of the conductor paste print layer 37, whereby the conductor paste print layer 37 has a predetermined shape corresponding to the pattern of the terminal pad 21 and the conductor layer 18. A conductor pattern 38 (unsintered conductor portion) is formed (see FIG. 6).

その具体例を挙げて説明すると、図7に示されるように、ビア導体25に接続される島状のビアパターン38A(島状導体部)とその周囲に設けられる広面積のグランドパターン38Bとを有する導体パターン38を形成する場合、まず、広面積の導体ペースト印刷層37を印刷形成する(図8参照)。そして、ビーム径が10μmのレーザ光を3μmのピッチでずらしながら照射し、導体ペースト印刷層37の導体ペーストを焼いて環状に除去する(図9参照)。これにより、広面積の導体ペースト印刷層37からなるグランドパターン38B内に島状のビアパターン38Aが独立して形成される(図7参照)。ここで、島状のビアパターン38Aとグランドパターン38Bとの絶縁間隔は、10μm〜15μm程度である。   A specific example will be described. As shown in FIG. 7, an island-shaped via pattern 38A (island-shaped conductor portion) connected to the via conductor 25 and a large-area ground pattern 38B provided around the island-shaped via pattern 38A are provided. When forming the conductor pattern 38 having a large area, first, a conductor paste print layer 37 having a large area is printed (see FIG. 8). Then, a laser beam having a beam diameter of 10 μm is irradiated while shifting at a pitch of 3 μm, and the conductor paste of the conductor paste printed layer 37 is baked and removed in an annular shape (see FIG. 9). As a result, island-like via patterns 38A are independently formed in the ground pattern 38B formed of the large-area conductor paste print layer 37 (see FIG. 7). Here, the insulation interval between the island-shaped via pattern 38A and the ground pattern 38B is about 10 μm to 15 μm.

また、図10に示されるように、平行な2本の導体パターン38Cを形成する場合、島状の導体ペースト印刷層37を印刷形成する(図11参照)。そして、ビーム径が10μmのレーザ光を3μmのピッチでずらしながら照射して、導体ペースト印刷層37の中央部をライン状に除去する(図10参照)。これにより、2本の導体パターン38Cが形成される。ここで、各導体パターン38Cのライン幅L及び絶縁間隔Sは、10μm〜15μm程度である。このように、レーザ加工を施すことで、微細な導体パターン38Cが形成される。   Further, as shown in FIG. 10, when two parallel conductor patterns 38C are formed, an island-shaped conductor paste print layer 37 is printed (see FIG. 11). Then, a laser beam having a beam diameter of 10 μm is irradiated while being shifted at a pitch of 3 μm to remove the central portion of the conductor paste print layer 37 in a line shape (see FIG. 10). As a result, two conductor patterns 38C are formed. Here, the line width L and the insulation interval S of each conductor pattern 38C are about 10 μm to 15 μm. Thus, the fine conductor pattern 38C is formed by performing laser processing.

また、図12は、図10におけるA−A線での断面図を示している。図12に示されるように、レーザ加工によって形成された導体パターン38Cは、パターンエッジがスクリーン印刷で形成した導体パターンと比べてシャープになり、パターン38Cの厚みや幅が均一になっている。なお、YAGレーザの出力としては、導体ペースト印刷層37を除去するとともにその下地材であるセラミックグリーンシート31〜33を殆ど除去しないように照射条件が設定されている。   FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 12, the conductor pattern 38C formed by laser processing has a sharper pattern edge than the conductor pattern formed by screen printing, and the pattern 38C has a uniform thickness and width. The output conditions of the YAG laser are set such that the conductive paste print layer 37 is removed and the ceramic green sheets 31 to 33 that are the base materials are hardly removed.

上述したレーザ加工工程の後に、積層工程を行う。この積層工程では、下側セラミックグリーンシート33の上に中間セラミックグリーンシート32及び上側セラミックグリーンシート31を順次積層し、従来周知のラミネート装置を用いて厚さ方向に所定の荷重を加えることにより、これらを圧着、一体化して積層体40を形成する(図13参照)。   A laminating process is performed after the laser processing process described above. In this lamination process, the intermediate ceramic green sheet 32 and the upper ceramic green sheet 31 are sequentially laminated on the lower ceramic green sheet 33, and a predetermined load is applied in the thickness direction using a conventionally known laminating apparatus, These are crimped and integrated to form a laminate 40 (see FIG. 13).

その後、積層体40をアルミナが焼結しうる所定の温度(例えば1500℃〜1800℃程度の温度)に加熱する焼成工程を行う。この焼成を経ると、各セラミックグリーンシート31,32,33が焼結してセラミック基板11が得られる。また、タングステンペーストの焼結によって、導体層18、端子パッド21,22、ビア導体25が形成される。なお、この状態のものは、セラミック基板11となるべき製品領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した構造の多数個取り用配線基板であると把握することができる。そして、多数個取り用配線基板をブレーク溝(図示略)に沿って分割することにより、図1の多層セラミック基板11が複数同時に得られる。   Then, the baking process which heats the laminated body 40 to the predetermined | prescribed temperature (for example, temperature of about 1500 degreeC-1800 degreeC) which an alumina can sinter is performed. After this firing, the ceramic green sheets 31, 32, 33 are sintered and the ceramic substrate 11 is obtained. Further, the conductor layer 18, the terminal pads 21, 22 and the via conductor 25 are formed by sintering the tungsten paste. In addition, it can be grasped | ascertained that the thing of this state is a wiring board for multi-piece taking of the structure which arranged the product area | region which should become the ceramic substrate 11 vertically and horizontally along the plane direction. Then, a plurality of multilayer ceramic substrates 11 shown in FIG. 1 are obtained simultaneously by dividing the multi-cavity wiring substrate along break grooves (not shown).

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施の形態の場合、焼結工程を行う前にレーザ加工工程を行い、導体ペースト印刷層37に対してレーザを照射することにより、導体ペースト印刷層37の一部が除去される。その結果、導体層18や端子パッド21に対応した所定形状の導体パターン38が形成される。この場合、焼結前のセラミックグリーンシート31,32,33は、焼結後のセラミック焼結層14,15,16と比較して反りが小さく、表面の平坦度も高い。このため、セラミックグリーンシート31,32,33上に接触して配置されている導体ペースト印刷層37に対してレーザの焦点を確実に合わせることができ、微細パターンの形成が可能となる。この結果、微細な配線(導体層18や端子パッド21)を有するセラミック基板11を比較的簡単にかつ確実に製造することができる。   (1) In the case of the present embodiment, a laser processing step is performed before the sintering step, and a portion of the conductor paste print layer 37 is removed by irradiating the conductor paste print layer 37 with a laser. . As a result, a conductor pattern 38 having a predetermined shape corresponding to the conductor layer 18 and the terminal pad 21 is formed. In this case, the ceramic green sheets 31, 32, and 33 before sintering are less warped and have higher surface flatness than the sintered ceramic layers 14, 15, and 16 after sintering. Therefore, the laser can be reliably focused on the conductive paste print layer 37 disposed in contact with the ceramic green sheets 31, 32, 33, and a fine pattern can be formed. As a result, the ceramic substrate 11 having fine wiring (conductor layer 18 and terminal pad 21) can be relatively easily and reliably manufactured.

(2)本実施の形態の場合、セラミックグリーンシート31,32,33上にタングステンペーストを印刷することにより、導体ペースト印刷層37が形成される。このように、導体ペースト印刷層37を印刷形成する場合、セラミックグリーンシート31,32,33と導体ペースト印刷層37との密着性を十分に確保することができる。また、導体ペースト印刷層37は、導体層18や端子パッド21のパターンに近似した大まかなパターン形状に印刷形成されている。この場合、微細な配線パターンや絶縁パターンを有しない比較的安価なマスクを用いることができる。従って、マスクの耐久性を十分に確保することができ、マスクの清掃頻度を少なくすることができる。さらに、導体ペーストの印刷形成時において、マスクの位置合わせを正確に行う必要がなく、作業効率を高めることができる。また、レーザ加工工程では、微細パターンの形成が必要な部分のみレーザ加工を行えばよく、加工コストを抑えることができる。   (2) In the case of the present embodiment, the conductor paste print layer 37 is formed by printing tungsten paste on the ceramic green sheets 31, 32, 33. As described above, when the conductor paste print layer 37 is printed and formed, the adhesion between the ceramic green sheets 31, 32 and 33 and the conductor paste print layer 37 can be sufficiently secured. The conductor paste print layer 37 is printed and formed in a rough pattern shape approximate to the pattern of the conductor layer 18 and the terminal pad 21. In this case, a relatively inexpensive mask having no fine wiring pattern or insulating pattern can be used. Accordingly, the durability of the mask can be sufficiently secured, and the frequency of cleaning the mask can be reduced. Furthermore, when the conductor paste is printed, it is not necessary to accurately align the mask and work efficiency can be improved. Further, in the laser processing step, it is only necessary to perform laser processing only on a portion where a fine pattern needs to be formed, and processing costs can be reduced.

(3)本実施の形態の場合、セラミックグリーンシート31〜33は導体ペースト印刷層37の印刷形成及びレーザ加工によるパターニング後に積層される。そして、焼成工程を経ることで、各セラミックグリーンシート31〜33及び導体ペースト印刷層37のタングステンペーストが焼結して多層セラミック基板11が得られる。このようにすれば、外層の導体部(端子パッド21,22)に加えて、内層の導体部(導体層18)についても、レーザ加工による微細パターンの形成が可能となる。この結果、多層セラミック基板11の小型化、高性能化を図ることができる。   (3) In the case of the present embodiment, the ceramic green sheets 31 to 33 are laminated after the conductor paste print layer 37 is printed and patterned by laser processing. And by passing through a baking process, the tungsten paste of each ceramic green sheets 31-33 and the conductor paste printed layer 37 sinters, and the multilayer ceramic substrate 11 is obtained. In this way, in addition to the outer conductor portion (terminal pads 21 and 22), the inner conductor portion (conductor layer 18) can be formed with a fine pattern by laser processing. As a result, the multilayer ceramic substrate 11 can be reduced in size and performance.

(4)本実施の形態の場合、セラミックグリーンシート31〜33上に印刷形成された広面積の導体ペースト印刷層37の所定箇所をYAGレーザによって線幅10μm〜15μm程度で環状に除去することにより、広面積のグランドパターン38B内に島状のビアパターン38Aを独立して形成している。ここで、従来のようにスクリーン印刷法によって島状のビアパターンを形成する場合、印刷がにじむことによりビアパターンが周囲のグランドパターンとショートするため、線幅(絶縁間隔)が30μm以下のビアパターンを形成することは実質的に不可能である。これに対して、本実施の形態のように、レーザ加工を施すことにより、線幅(絶縁間隔)が30μm以下のビアパターン38Aを確実に形成することができる。よって、ビアパターン38Aと周囲のグランドパターン38Bとの絶縁を確保することができる。   (4) In the case of the present embodiment, a predetermined portion of the conductor paste print layer 37 having a large area printed on the ceramic green sheets 31 to 33 is annularly removed with a YAG laser at a line width of about 10 μm to 15 μm. The island-shaped via pattern 38A is independently formed in the wide area ground pattern 38B. Here, when the island-shaped via pattern is formed by the screen printing method as in the prior art, the via pattern is short-circuited with the surrounding ground pattern due to the printing blurring, so that the via pattern having a line width (insulation interval) of 30 μm or less. Is virtually impossible to form. On the other hand, the via pattern 38A having a line width (insulation interval) of 30 μm or less can be reliably formed by performing laser processing as in the present embodiment. Therefore, it is possible to ensure insulation between the via pattern 38A and the surrounding ground pattern 38B.

(5)本実施の形態の場合、レーザ加工によって導体ペースト印刷層37を微細な導体パターン38にトリミングしている。レーザ加工によって形成された導体パターン38C(図12参照)は、スクリーン印刷で形成した従来の導体パターン41(図14参照)と比較して、導体パターン38Cのパターンエッジがシャープになり、導体パターン38Cの厚みや幅が均一となる。このため、導体パターン38Cの電気特性が安定し、多層セラミック基板11の信頼性を高めることができる。   (5) In the case of the present embodiment, the conductor paste print layer 37 is trimmed into a fine conductor pattern 38 by laser processing. The conductor pattern 38C (see FIG. 12) formed by laser processing has a sharper pattern edge than the conventional conductor pattern 41 (see FIG. 14) formed by screen printing, and the conductor pattern 38C. The thickness and width are uniform. For this reason, the electrical characteristics of the conductor pattern 38C are stabilized, and the reliability of the multilayer ceramic substrate 11 can be enhanced.

(6)本実施の形態では、微細な配線パターンや絶縁パターンを有しないマスクを用いて、導体ペースト印刷層37の印刷形成を行っている。ここで、従来のようにL/S=30μm/30μm程度の微細パターン形成用のマスクを使用する場合、そのマスクを作製するために数週間の期間が必要となる。これに対して、本実施の形態では、微細な配線パターンや絶縁パターンを形成する必要がないため、マスクを短期間で作製することができる。さらに、回路配線のパターン毎に異なるマスクを準備する必要がなく、共通マスクを使用できることから、マスク費用を大幅に抑えることができる。よって、結果的に多層セラミック基板11の製造コストを低減することができる。   (6) In the present embodiment, the conductive paste print layer 37 is printed using a mask having no fine wiring pattern or insulating pattern. Here, when using a mask for forming a fine pattern of about L / S = 30 μm / 30 μm as in the prior art, a period of several weeks is required to produce the mask. On the other hand, in this embodiment mode, it is not necessary to form a fine wiring pattern or insulating pattern, so that the mask can be manufactured in a short period of time. Furthermore, it is not necessary to prepare a different mask for each circuit wiring pattern, and a common mask can be used, so that mask costs can be greatly reduced. Therefore, as a result, the manufacturing cost of the multilayer ceramic substrate 11 can be reduced.

(7)本実施の形態では、レーザ加工工程の後に、焼結工程を実施して多層セラミック基板11を製造している。この場合、導体ペースト印刷層37においてレーザ加工で焼け焦げた部分は、その後の同時焼成で焼失する。また、内層の導体層18については完全に隠れるため、セラミック基板11の外観が悪化するといった問題が解消される。   (7) In the present embodiment, the multilayer ceramic substrate 11 is manufactured by performing a sintering process after the laser processing process. In this case, the portion burned and burnt by the laser processing in the conductor paste printed layer 37 is burnt away by the subsequent simultaneous firing. Further, since the inner conductor layer 18 is completely hidden, the problem that the appearance of the ceramic substrate 11 deteriorates is solved.

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。   In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記実施の形態では、ビア孔24及びビア導体25の形成工程をレーザ加工工程の前に行ったが、レーザ加工工程後にビア孔24及びビア導体25の形成工程を行ってもよい。ただし、上記実施の形態のように、レーザ加工工程を後工程で行う場合、微細パターンの形状が確実に保持されているので、実用上好ましいものとなる。   In the above embodiment, the process of forming the via hole 24 and the via conductor 25 is performed before the laser processing process, but the process of forming the via hole 24 and the via conductor 25 may be performed after the laser processing process. However, when the laser processing step is performed in a subsequent step as in the above embodiment, the shape of the fine pattern is reliably maintained, which is practically preferable.

・上記実施の形態において、ビア孔24をパンチング加工によって形成したが、レーザ加工やドリル加工などの手法によって形成してもよい。特にレーザ加工でビア孔24を形成する場合、レーザ加工工程と同じレーザ加工装置を用いることができるため、装置コストを抑えることが可能となる。また、共通のレーザ加工装置を用いれば、各工程での位置合わせを簡素化することができる。さらに、このようなレーザ加工法によれば、セラミックグリーンシート31〜33に応力が加わらないため、シート表面の平坦度を良好な状態に維持することができ、レーザ加工による導体パターン38のトリミングをより正確に行うことができる。   In the above embodiment, the via hole 24 is formed by punching, but may be formed by a technique such as laser processing or drilling. In particular, when the via hole 24 is formed by laser processing, the same laser processing apparatus as that in the laser processing step can be used, so that the apparatus cost can be reduced. Moreover, if a common laser processing apparatus is used, alignment in each process can be simplified. Further, according to such a laser processing method, since stress is not applied to the ceramic green sheets 31 to 33, the flatness of the sheet surface can be maintained in a good state, and the conductor pattern 38 is trimmed by laser processing. It can be done more accurately.

・上記実施の形態におけるレーザ加工工程ではYAGレーザを用いたが、炭酸ガスレーザやエキシマレーザ等の他のレーザを用いてもよい。   In the laser processing step in the above embodiment, the YAG laser is used, but other lasers such as a carbon dioxide laser and an excimer laser may be used.

・上記実施の形態では、本発明を3層構造の多層セラミック基板11に具体化したが、1層構造のセラミック焼結層(セラミック基体部)からなるセラミック基板に具体化してもよい。勿論、セラミック基板のみに限定されず、セラミックコンデンサなどの他のセラミック部品に本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the present invention is embodied in the multilayer ceramic substrate 11 having a three-layer structure, but may be embodied in a ceramic substrate including a ceramic sintered layer (ceramic base portion) having a one-layer structure. Of course, the present invention is not limited to the ceramic substrate, and the present invention may be applied to other ceramic parts such as a ceramic capacitor.

・上記実施の形態では、セラミックグリーンシート上に印刷形成された広面積の導体ペースト印刷層の所定箇所をレーザでトリミングすることによりパターン形成を行った。このようなパターン形成方法に代えて、例えば、通常のパターン印刷により導体ペースト印刷層を形成した後、印刷による滲みが生じている箇所をレーザでトリミングすることにより、そのパターン形状を修正するようにしてもよい。   In the above embodiment, pattern formation is performed by trimming a predetermined portion of a large-area conductor paste printed layer printed on a ceramic green sheet with a laser. Instead of such a pattern formation method, for example, after a conductor paste print layer is formed by normal pattern printing, the pattern shape is corrected by trimming a spot where bleeding due to printing occurs with a laser. May be.

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
(1)セラミック基体部と導体部とを備えるセラミック部品の製造方法であって、セラミック粉末を含むセラミックグリーンシートと導電性金属粉末を含む導体ペースト印刷層とが接触して配置された状態で、レーザにより前記導体ペースト印刷層の一部を除去することにより、所定形状の導体ペースト印刷層を形成するレーザ加工工程と、前記レーザ加工工程の後に前記セラミックグリーンシート及び前記導体ペースト印刷層を同時に焼結させる焼成工程とを含み、前記レーザ加工工程では、前記セラミックグリーンシート上に印刷形成された広面積の導体ペースト印刷層の所定箇所を前記レーザによって線幅30μm以下で環状に除去することにより、前記広面積の導体ペースト印刷層内に島状導体部を独立して形成することを特徴とするセラミック部品の製造方法。
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiments described above are listed below.
(1) A method for producing a ceramic component comprising a ceramic base portion and a conductor portion, wherein a ceramic green sheet containing ceramic powder and a conductor paste printed layer containing conductive metal powder are arranged in contact with each other, A part of the conductor paste print layer is removed by a laser to form a conductor paste print layer having a predetermined shape, and the ceramic green sheet and the conductor paste print layer are simultaneously fired after the laser process. In the laser processing step, by removing a predetermined portion of the large-area conductor paste printed layer printed on the ceramic green sheet in an annular shape with a line width of 30 μm or less by the laser, Island-like conductor portions are independently formed in the large-area conductor paste printed layer. Method of manufacturing the ceramic parts.

(2)技術的思想(1)において、前記レーザ加工工程後において前記導体ペースト印刷層に形成される導体パターンのL/Sは20μm/20μm以下であることを特徴とするセラミック部品の製造方法。   (2) In the technical idea (1), the L / S of the conductor pattern formed on the conductor paste printed layer after the laser processing step is 20 μm / 20 μm or less, and the method of manufacturing a ceramic part.

(3)技術的思想(1)または(2)において、前記レーザ加工に用いられるレーザはYAGレーザであることを特徴とするセラミック部品の製造方法。   (3) In the technical idea (1) or (2), the laser used for the laser processing is a YAG laser.

(4)技術的思想(1)乃至(3)のいずれかにおいて、前記導体ペースト印刷層は、あらかじめ大まかなパターン形状に印刷形成されることを特徴とするセラミック部品の製造方法。   (4) In any one of the technical ideas (1) to (3), the conductor paste printed layer is printed and formed in advance in a rough pattern shape.

本発明を具体化した一実施の形態の多層セラミック基板を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a multilayer ceramic substrate of an embodiment embodying the present invention. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための平面図。The top view for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための平面図。The top view for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための平面図。The top view for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための平面図。The top view for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための平面図。The top view for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 図10におけるA−A線での断面図。Sectional drawing in the AA in FIG. 多層セラミック基板の製造方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a multilayer ceramic substrate. 従来の導体パターンを示す断面図。Sectional drawing which shows the conventional conductor pattern.

符号の説明Explanation of symbols

11…多層セラミック基板
14〜16…セラミック絶縁部及びセラミック基体部としてのセラミック焼結層
18…導体部としての導体層
21,22…導体部としての端子パッド
24…孔としてのビア孔
25…導体部としてのビア導体
31〜33…未焼結セラミック成形体としてのセラミックグリーンシート
35…未焼結導体としての導体ペースト
37…未焼結導体としての導体ペースト印刷層
38,38C…未焼結導体部としての導体パターン
38A…未焼結導体部としてのビアパターン
38B…未焼結導体部としてのグランドパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Multilayer ceramic substrate 14-16 ... Ceramic sintered part as a ceramic insulation part and a ceramic base part 18 ... Conductor layer as a conductor part 21, 22 ... Terminal pad as a conductor part 24 ... Via hole as a hole 25 ... Conductor Via conductors 31 to 33... Ceramic green sheet as an unsintered ceramic molded body 35. Conductor paste as an unsintered conductor 37... Conductor paste printed layer as an unsintered conductor 38, 38 C. Conductor pattern as part 38A ... Via pattern as unsintered conductor part 38B ... Ground pattern as unsintered conductor part

Claims (3)

セラミック基体部と導体部とを備えるセラミック部品の製造方法であって、
セラミック粉末を含む未焼結セラミック成形体上に、導電性金属粉末を含む未焼結導体を印刷形成して配置した状態で、レーザにより前記未焼結導体の一部を線幅30μm以下で環状に除去することにより、所定形状の未焼結導体部としての島状導体部を形成するレーザ加工工程と、
前記レーザ加工工程の後に前記未焼結セラミック成形体及び前記未焼結導体部を同時に焼結させる焼成工程と
含み、
前記セラミック部品はセラミック絶縁部と導体部とを交互に積層してなる多層セラミック基板であり、前記レーザ加工工程の後でかつ前記焼成工程の前に、前記未焼結導体部が形成された前記未焼結セラミック成形体を複数積層して一体化する積層工程を行うとともに、
前記積層工程より前に、前記未焼結セラミック成形体に貫通形成されたビア孔内に前記未焼結導体を充填する未焼結導体充填工程を行い、前記積層工程にて、前記ビア孔内の前記未焼結導体と前記島状導体部とを接続する
ことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
A method of manufacturing a ceramic component comprising a ceramic base portion and a conductor portion,
The green ceramic molded body on comprising a ceramic powder, in the state in which the unsintered conductor printed form to include a conductive metal powder, an annular part of the green conductor below linewidth 30μm by laser by removing the a laser processing step of forming the island-shaped conductor portion of the green conductor portion having a predetermined shape,
A firing step of simultaneously sintering the green ceramic molded body and the green conductor portion after the laser processing step ,
The ceramic component is a multilayer ceramic substrate in which ceramic insulating portions and conductor portions are alternately laminated, and the green conductor portion is formed after the laser processing step and before the firing step. While performing a lamination process of laminating and integrating a plurality of unsintered ceramic molded bodies,
Prior to the laminating step, a non-sintered conductor filling step of filling the unsintered conductor in via holes formed through the unsintered ceramic molded body is performed. A method for manufacturing a ceramic component, comprising connecting the unsintered conductor and the island-shaped conductor portion .
前記未焼結導体部の形状に近似した形状に前記未焼結導体を印刷形成することを特徴とする請求項に記載のセラミック部品の製造方法。 Method for producing a ceramic component according to claim 1, characterized in that the unsintered conductor formed by printing on the shape similar to the shape of the green conductor portion. 前記未焼結導体充填工程では、レーザにより前記ビア孔を形成することを特徴とする請求項1または2に記載のセラミック部品の製造方法。 3. The method of manufacturing a ceramic component according to claim 1, wherein the via hole is formed by a laser in the green conductor filling step .
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