JPH01289296A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、複数の回路基板を積層して構成される多層配
線基板の製造方法に関し、特に、グリーンシート法によ
り製造される多層配線基板のスルーホールの製造方法に
関する。

〈従来の技術〉 所定の回路パターンを表面に有する回路基板を複数積層
して構成される多層配線基板は、基板内部で３次元配線
ができるため高密度配線が可能であり、配線長も短くす
ることができる。

多層配線基板の製造方法としては、印刷法とグリーンシ
ート法が挙げられる。　グリーンシート法は、グリーン
シート（未焼成の基板）表面に印刷等により導体を形成
した後、複数のグリーンシートを積層して焼成し、多層
配線基板を得る方法である。

多層配線基板では、各回路基板同士を導通させるために
、導体が充填されたスルーホールが各回路基板に形成さ
れる必要がある。　このため、上記のグリーンシート法
では、グリーンシートにスルーホールを形成した後、ス
ルーホールに導体が充填される。　スルーホールへの導
体の充填は、通常、グリーンシート表面へ導体を印刷す
る際に同時に行なわれる。

従来、スルーホールの形成は、−括して行なλることか
ら、金型を用いてパンチにより形成する方法が多用され
ている。

しかし、通常、回路パターンは基板毎に異なるため、各
基板の回路同士を導通するためのスルーホールの位置も
、各回路基板毎に異なる。

このため、パンチによる方法では、各回路基板に対応で
きるように複数の金型を傭人なければならない、　しか
し、金型は非常に高価であるため、パンチによりスルー
ホールを形成する方法はコスト高になるという問題があ
る。

このような問題を解決するため、レーザ光によりスルー
ホールを穿孔することが行なわれている。　また、特開
昭５６−１００４９５公報では、［基本プリント回路基
板各々に、形成される可能性のあるスルーホールの位置
全てに孔明を行なった後、上下間の接続が不要のスルー
ホールには絶縁性ペーストを充填し、他は導電性ペース
トを充填」してセラミック多層プリント回路基板を製造
する方法が提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、レーザ光によりスルーホールを穿孔する方法で
は、高価な金型は必要としないが一括してスルーホール
を穿孔することができないため生産効率が低く、コスト
低減効果が低い。

また、上記特開昭５６−１００４９５公報に記載の方法
では、不要なスルーホールに絶縁性ペーストを充填する
工程が必要であるため、やはり生産性が低下する。

本発明は、このような課題を解決するためになされたも
のであり、生産性が高く、コストの低い多層配線基板の
製造方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的は、下記の本発明により達成される。

すなわち、本発明は、グリーンシートにスルーホールを
形成する穿孔工程と、グリーンシートの表面に導体バク
ーンを形成しかつ所定のスルーホールに導体を充填する
パターン形成工程と、グリーンシートを積層し、加熱・
加圧して圧着する圧着工程と、圧着されたグリーンシー
トを焼成する焼成工程とを順次有する多層配線基板の製
造方法において、前記圧着工程によりグリーンシートを
熱変形させ、この熱変形により導体が充填されていない
スルーホールを閉塞することを特徴とする多層配線基板
の製造方法である。

また、本発明において、前記グリーンシートがバインダ
を含有し、前記圧着工程が、このバインダの軟化点より
高い温度にて行なわれることが好ましい。

以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

グリーンシートとは、未焼成の基板、すなわち、焼成さ
れて基板となるものであり、通常。

アルミナ等の骨材、あるいはこれにガラス粉末等を加え
たものと、樹脂等のバインダ、溶剤、可塑剤等とを混合
し、これらを混練してスラリー化し、例えばドクターブ
レード法により０．１〜０．３ｍｍ程度の厚さのシート
状に成形したものである。　本発明では、グリーンシー
トの組成、厚さ等に特に制限はなく、公知の組成を用い
ればよい。

穿孔工程ではグリーンシートにスルーホールを形成する
。　導体充填のために必要なスルーホールの位置は各々
のグリーンシートにより異なるが、本発明では、各々の
グリーンシートに必要とされるスルーホールの位置を網
羅するように、各グリーンシートにスルーホールを形成
する。　すなわち、各グリーンシートには導体充填が不
要なスルーホールが存在することになり、また、各グリ
ーンシートに形成されるスルーホールの位置は、全て一
致することになる。　このようなスルーホールの形成は
、金型を用いてパンチにより行なうことが好ましい。

金型の設計は１例えば、必要とされるスルーホールの位
置を規格化し、これに従って行なえばよい、　本発明で
は、スルーホールの形成をこのように行なうことにより
、各グリーンシート毎に異なる金型を用いる必要がな（
、使用する金型が１種類で済み、また、穿孔工程も簡略
化される。

なお、金型内の定位置にグリーンシートを載置した場合
、上記したように各グリーンシートに形成されるスルー
ホールの位置は全て一致することになるが、金型内にグ
リーンシートをずらせて載置し、これをパンチングすれ
ば、１種類の金型でより多くのスルーホールパターンを
形成することができる。

パターン形成工程では、上記のようにしてスルーホール
が形成されたグリーンシートの表面に導体パターンを形
成し、かつ、所定のスルーホールに導体を充填する。　
ここで、所定のスルーホールとは、各グリーンシート毎
に特有な、導体が充填される必要のあるスルーホールで
ある。

本発明では、パターン形成工程は公知の印刷法等を用い
ればよく、特に制限はない。

圧着工程では、表面に導体パターンが形成され、かつ、
所定のスルーホールに導体が充填された各グリーンシー
トを積層し、得られた積層体を加熱・加圧して圧着する
。　この圧着により、グリーンシートは熱変形し、この
熱変形により導体が充填されていないスルーホール、す
なわち、基板間の導通に不必要なスルーホールが閉塞さ
れる。

グリーンシートの熱変形を容易にするため、圧着は、グ
リーンシートに含有されるバインダの軟化点よりも高い
温度にて行なわれることが好ましい。

加圧圧力は、導体が充填されていないスルーホールが閉
塞できる範囲であれば特に制限はなく、加圧時の温度、
グリーンシートの組成によっても異なるが、３００〜１
００１００Ｏ／ｃｍ”程度であることが好ましい。

圧力保持時間は、加圧時の温度、グリーンシートの組成
、加圧圧力によっても異なるが、５〜２０分程度である
ことが好ましい。

本発明では、圧着されたグリーンシートを焼成する焼成
工程は公知の方法に従えばよく、グリーンシートの組成
等に合わせ、適当な条件で行なえばよい。

焼成されたグリーンシートは、必要に応じて表面に抵抗
、オーバーコート等が形成され、多層配線基板とされる
。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

［実施例１１ 下記組成のペーストを用い、ドクターブレード法により
５０ｘ６０ｘＯ，２ｍｍのグリーンシートを作製した。

（ペースト組成） α−アルミナ　　　　　　　４０重量部アルカリ土類金
属含有ホウケイ酸ガラス６０重量部 アクリル系樹脂　　　　　　１５重量部トルエン＋５０
１／変性アルコール（５０）混合溶液　　　　　　　　
４０重量部 フタル酸エステル　　　　　　６重量部なお、このグリ
ーンシートのバインダの軟化点は、３０℃であった。

このグリーンシートに、金型を用いてパンチによりスル
ーホールを形成した。　スルーホールの直径は０．２ｍ
ｍとし、ピッチ１ｍｍとした。

次いで、スクリーン印刷法により、導体用ペーストを乾
燥後の膜厚が２０μｍになるようにグリーンシート表面
に塗布した。　導体用ペーストの塗布膜の形状（パター
ン）は、各グリーンシート毎に異なるものとした。

導体用ペーストの組成を下記に示す。

Ａｇ粉　　　　　　　　　　　９０重量部Ｐｄ粉　　　
　　　　　　　　１０重量部アクリル系樹脂　　　　　
　　１５重量部α−テルピネオール　　　　　４０重量
部フタル酸系エステル　　　　　　５重量部なお、塗布
膜の下に存在するスルーホールには導体用ペーストが充
填され、その他のスルーホールは空孔のままであること
が確認された。

次に、導体用ペーストが塗布されたグリーンシートを４
枚積層し、熱プレスにより加熱・加圧して圧着した。　
なお、加熱温度（℃）、加圧圧力（ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ
　ｍ　”　）および圧力保持時間（分）は、表１に示す
種々のものとした。

圧着されたグリーンシート積層体を脱脂後、空気中で温
度９００℃にて焼成し、多層配線基板サンプルを得た。

これらのサンプルについて、スルーホールの閉塞の度合
い（閉塞性）および抗折強度を測定した。

なお、閉塞性は、倍率２０倍の実体顕微鏡を用いて観察
し、評価は以下のとおりとした。

０：完全に閉塞されており、スルーホールの痕跡は認め
られない。

△：はとんど閉塞されているが、場所によってはかすか
にスルーホールの痕跡が認められる。

Ｘ：明らかにスルーホールの痕跡が認められ、場所によ
ってはスルーホールが貫通したままになっている。

表１に示される結果から、本発明の効果が明らかである
。

なお、スルーホールの閉塞性が悪い場合、基板の機械的
強度が低下したり、基板外部へ連通するスルーホールか
ら湿気が侵入し、内部導体等のマイグレーションを引き
起こし易い。

〈発明の作用効果〉 本発明では、スルーホールの穿孔工程において、各々の
グリーンシートに必要とされるスルーホールの位置を網
羅するように、各グリーンシートの同一位置にスルーホ
ールを形成する。　このため、スルーホールの形成が簡
易に行なえる。

また、不要なスルーホールは、信頼性向上のために閉塞
される必要があるが、本発明では、圧着工程において、
グリーンシートを熱変形させ、この熱変形により不必要
なスルーホールを閉塞するので、閉塞のために独立した
工程を設ける必要がない。

従って、本発明によれば、生産性が高く、コストが低い
多層配線基板の製造方法が実現する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）グリーンシートにスルーホールを形成する穿孔工
   程と、グリーンシートの表面に導体パターンを形成しか
   つ所定のスルーホールに導体を充填するパターン形成工
   程と、グリーンシートを積層し、加熱・加圧して圧着す
   る圧着工程と、圧着されたグリーンシートを焼成する焼
   成工程とを順次有する多層配線基板の製造方法において
   、 前記圧着工程によりグリーンシートを熱変形させ、この
   熱変形により導体が充填されていないスルーホールを閉
   塞することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
2. （２）前記グリーンシートがバインダを含有し、前記圧
   着工程が、このバインダの軟化点より高い温度にて行な
   われる請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。