JPH0137880B2 - - Google Patents
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- JPH0137880B2 JPH0137880B2 JP59143546A JP14354684A JPH0137880B2 JP H0137880 B2 JPH0137880 B2 JP H0137880B2 JP 59143546 A JP59143546 A JP 59143546A JP 14354684 A JP14354684 A JP 14354684A JP H0137880 B2 JPH0137880 B2 JP H0137880B2
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
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ツク多層
回路基板に関するものであり、さらに特定すれば
グリーンシート積層法によるセラミツク多層回路
基板及びその製造方法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 グリーンシート積層法による多層回路基板は、
導体ペーストを所望のパターンに印刷したセラミ
ツクグリーンシートを積層して製作されるが、上
下層の電気的導通を図る為にヴイアホールを設け
て、そのヴイアホール内にも導体層を設けること
としている。ヴイアホール内に導体層を設ける従
来の方法としては、導体シートをヴイアホールと
ほぼ同径に打ち抜きセラミツクグリーンシートに
埋設するか、もしくは導体金属ボールをセラミツ
クグリーンシートに埋設するという方法がとられ
ていた。 しかしながら、このような従来の方法ではヴイ
アホール内部に導体が完全に充填される為に次の
ような問題点があつた。 問題点(1) ヴイアホールと導体配線パターンが形成れた
セラミツクグリーンシートとが積層圧着されて
焼成される時に、セラミツクと導体は共に焼成
収縮を起こすが、導体の焼成収縮率はセラミツ
クの焼成収縮率の約２倍以上あり、ヴイアホー
ル部においてセラミツクと導体の剥離がおきた
り、ヴイアホール内の導体にクラツクが発生し
たり、またヴイアホール部周辺のセラミツクに
クラツクが発生したりしていた。 問題点(2) ヴイアホールを形成した導体の熱膨張率とセ
ラミツクの熱膨張率の差が大きい材質同士の組
み合せの場合、温度変化によりヴイアホール部
の導体とセラミツクに引張りと圧縮の繰り返し
応力が作用し疲労に到り、導体にクラツクが発
生して破断したり、ヴイアホール部周辺のセラ
ミツクにクラツクが発生したりしていた。結果
としてはヴイアホールの導通信頼性の低下を招
いていた。特に、ヴイアホール径が大きい場合
又はヴイアホールの長さが大きい場合のように
ヴイアホール部の導体の体積が大きい場合には
導体層に損傷を受け易かつた。 問題点(3) ヴイアホール内に導体が完全に充填されたセ
ラミツクグリーンシート同士を複数枚積層圧着
した場合、セラミツクグリーンシート間に空気
が閉じ込められたまま積層圧着される事があ
り、セラミツクグリーンシートに空気によるふ
くれを生じ、焼成後の層間剥離を引き起こす。 問題点(4) セラミツクグリーンシート上の導体配線パタ
ーンを形成する工程と、ヴイアホール内に導体
を充填する工程とは別工程でなければならな
い。従来の方法によれば、導体シートを使用す
る場合には、予じめ有機バインダーと導体粉末
とからなる導体シートを製作しておき、機械的
な方法例えば金型により導体シートとセラミツ
クグリーンシートとを同時に打ち抜き、導体シ
ートをセラミツクグリーンシートに埋設しヴイ
アホールとする。その後、例えばスクリーン印
刷法によりセラミツクグリーンシート上に所望
の導体配線パターンを形成する。導体金属ボー
ルを使用する場合は、予じめ導体金属ボールを
製作しておき、何らかの方法によりセラミツク
グリーンシート上に導体金属ボールを整列させ
押し型治具によりセラミツクグリーンシート中
に埋設する事でヴイアホールを形成し、その後
例えばスクリーン印刷法により導体配線パター
ンをセラミツクグリーンシート上に形成する。 従来のいずれの方法においても、ヴイアホー
ルの形成と導体配線パターンの形成とは同一工
程では行なえず、複雑な工程となる。 問題点(5) ヴイアホール内に導体を完全に充填する為に
は、単に上下層の電気的導通を得るのに必要な
導体以上の導体材料量を使う必要があり、結果
的に製造コストが高くなるという欠点があつ
た。特にヴイアホール径が大きい場合には大き
い問題であつた。 発明の目的 本発明は、このような問題点を解決するもので
あり、ヴイアホールの導通信頼性を高め、層間剥
離がなく品質的に良好で、さらには簡単な工程と
少量の材料により造れる安価な多層回路基板とそ
の製造方法を提供する事を目的とする。 発明の構成 上記目的を達成する為、本発明の多層回路基板
は、ヴイアホール内の導体層に空洞を有する構造
とし、その製造方法は、セラミツクグリーンシー
トの穿孔部と同一パターンに穿孔された板をセラ
ミツクグリーンシート下面に配し、前記穿孔部と
前記板の孔位置が合致するようにセラミツクグリ
ーンシートと前記板を密着させた状態で前記穿孔
部内に導体ペーストを流し込む事により前記穿孔
部の内壁に導体ペーストを塗布してヴイアホール
を形成した後、それらのセラミツクグリーンシー
トを複数枚、積層圧着して焼成する事を特徴とす
る。 実施例の説明 以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。 第１図は本発明に基づく実施例の多層回路基板
の断面図である。１はセラミツク基板２は導体、
３はヴイアホールである。ヴイアホール３にはヴ
イアホール内壁及び上下面を導体２により囲まれ
て密閉された空洞が存在している。本発明の最大
の特徴は、ヴイアホール３内の導体２に空洞を有
している事であり、その空洞の大きさは、ヴイア
ホール３の内径及びセラミツク１の厚みさらには
ヴイアホール３の内壁についた導体２の厚みなど
により大きい空洞から極めて小さい空洞まで様々
あつた。本発明に基づく実施例では、第１表に記
載した空洞が発生した。
回路基板に関するものであり、さらに特定すれば
グリーンシート積層法によるセラミツク多層回路
基板及びその製造方法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 グリーンシート積層法による多層回路基板は、
導体ペーストを所望のパターンに印刷したセラミ
ツクグリーンシートを積層して製作されるが、上
下層の電気的導通を図る為にヴイアホールを設け
て、そのヴイアホール内にも導体層を設けること
としている。ヴイアホール内に導体層を設ける従
来の方法としては、導体シートをヴイアホールと
ほぼ同径に打ち抜きセラミツクグリーンシートに
埋設するか、もしくは導体金属ボールをセラミツ
クグリーンシートに埋設するという方法がとられ
ていた。 しかしながら、このような従来の方法ではヴイ
アホール内部に導体が完全に充填される為に次の
ような問題点があつた。 問題点(1) ヴイアホールと導体配線パターンが形成れた
セラミツクグリーンシートとが積層圧着されて
焼成される時に、セラミツクと導体は共に焼成
収縮を起こすが、導体の焼成収縮率はセラミツ
クの焼成収縮率の約２倍以上あり、ヴイアホー
ル部においてセラミツクと導体の剥離がおきた
り、ヴイアホール内の導体にクラツクが発生し
たり、またヴイアホール部周辺のセラミツクに
クラツクが発生したりしていた。 問題点(2) ヴイアホールを形成した導体の熱膨張率とセ
ラミツクの熱膨張率の差が大きい材質同士の組
み合せの場合、温度変化によりヴイアホール部
の導体とセラミツクに引張りと圧縮の繰り返し
応力が作用し疲労に到り、導体にクラツクが発
生して破断したり、ヴイアホール部周辺のセラ
ミツクにクラツクが発生したりしていた。結果
としてはヴイアホールの導通信頼性の低下を招
いていた。特に、ヴイアホール径が大きい場合
又はヴイアホールの長さが大きい場合のように
ヴイアホール部の導体の体積が大きい場合には
導体層に損傷を受け易かつた。 問題点(3) ヴイアホール内に導体が完全に充填されたセ
ラミツクグリーンシート同士を複数枚積層圧着
した場合、セラミツクグリーンシート間に空気
が閉じ込められたまま積層圧着される事があ
り、セラミツクグリーンシートに空気によるふ
くれを生じ、焼成後の層間剥離を引き起こす。 問題点(4) セラミツクグリーンシート上の導体配線パタ
ーンを形成する工程と、ヴイアホール内に導体
を充填する工程とは別工程でなければならな
い。従来の方法によれば、導体シートを使用す
る場合には、予じめ有機バインダーと導体粉末
とからなる導体シートを製作しておき、機械的
な方法例えば金型により導体シートとセラミツ
クグリーンシートとを同時に打ち抜き、導体シ
ートをセラミツクグリーンシートに埋設しヴイ
アホールとする。その後、例えばスクリーン印
刷法によりセラミツクグリーンシート上に所望
の導体配線パターンを形成する。導体金属ボー
ルを使用する場合は、予じめ導体金属ボールを
製作しておき、何らかの方法によりセラミツク
グリーンシート上に導体金属ボールを整列させ
押し型治具によりセラミツクグリーンシート中
に埋設する事でヴイアホールを形成し、その後
例えばスクリーン印刷法により導体配線パター
ンをセラミツクグリーンシート上に形成する。 従来のいずれの方法においても、ヴイアホー
ルの形成と導体配線パターンの形成とは同一工
程では行なえず、複雑な工程となる。 問題点(5) ヴイアホール内に導体を完全に充填する為に
は、単に上下層の電気的導通を得るのに必要な
導体以上の導体材料量を使う必要があり、結果
的に製造コストが高くなるという欠点があつ
た。特にヴイアホール径が大きい場合には大き
い問題であつた。 発明の目的 本発明は、このような問題点を解決するもので
あり、ヴイアホールの導通信頼性を高め、層間剥
離がなく品質的に良好で、さらには簡単な工程と
少量の材料により造れる安価な多層回路基板とそ
の製造方法を提供する事を目的とする。 発明の構成 上記目的を達成する為、本発明の多層回路基板
は、ヴイアホール内の導体層に空洞を有する構造
とし、その製造方法は、セラミツクグリーンシー
トの穿孔部と同一パターンに穿孔された板をセラ
ミツクグリーンシート下面に配し、前記穿孔部と
前記板の孔位置が合致するようにセラミツクグリ
ーンシートと前記板を密着させた状態で前記穿孔
部内に導体ペーストを流し込む事により前記穿孔
部の内壁に導体ペーストを塗布してヴイアホール
を形成した後、それらのセラミツクグリーンシー
トを複数枚、積層圧着して焼成する事を特徴とす
る。 実施例の説明 以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。 第１図は本発明に基づく実施例の多層回路基板
の断面図である。１はセラミツク基板２は導体、
３はヴイアホールである。ヴイアホール３にはヴ
イアホール内壁及び上下面を導体２により囲まれ
て密閉された空洞が存在している。本発明の最大
の特徴は、ヴイアホール３内の導体２に空洞を有
している事であり、その空洞の大きさは、ヴイア
ホール３の内径及びセラミツク１の厚みさらには
ヴイアホール３の内壁についた導体２の厚みなど
により大きい空洞から極めて小さい空洞まで様々
あつた。本発明に基づく実施例では、第１表に記
載した空洞が発生した。
【表】
以下、本発明の多層回路基板の製造方法につい
て述べる。 まず実施例１として、Al2O3と有機バインダー
とからなるセラミツクグリーンシートに機械的方
法によりヴイアホール加工をし、第２図に示すよ
うにセラミツクグリーンシート４の下面にヴイア
ホール用穿孔部９のパターンと同一パターンにな
るように穿孔された板５を配し、孔位置が合致す
るようにセラミツクグリーンシート４と板５を密
着させる。次にスキージ８によりスクリーン６面
上のタングステンからなる導体ペースト７を押し
出し、導体配線パターン１１の形成と同時にヴイ
アホールの導体１０を形成する。この際、ヴイア
ホール用穿孔部９の壁を伝わつて導体ペーストが
流れることによりヴイアホールの導体の中心部に
空洞が形成される。なお、実験の結果、ヴイアホ
ールの導体内に空洞を形成する、すなわち導体ペ
ースト７が壁を伝わつて流れるようにするために
は、導体ペースト７として粒径１〜5μｍ、粘度
５万〜35万CPSのものを使用することが望ましい
ことが判つた。またこの時、板５の下面より真空
吸引して導体ペースト７を引き出した方がヴイア
ホールの導体１０の形成には好ましい。その後、
ヴイアホールの導体１０及び導体配線パターン１
１の乾燥をセラミツクグリーンシート４ごと150
℃、約10分の条件下で行なつた。次に、80℃の温
間で200Kg／cm2の圧力を加え複数の印刷済みのセ
ラミツクグリーンシートを積層した。このように
してヴイアホールが形成された場合、この積層時
点で空気によるセラミツクグリーンシートのふく
らみはまつたくなかつた。これは、ヴイアホール
の導体にある空洞から空気が逃げてしまうからで
ある。積層したセラミツクグリーンシートは適当
な寸法に切断後、還元雰囲気中で1600℃の温度に
より焼成した。 第２の実施例として、ガラス系材料と有機バイ
ンダーとからなるセラミツクグリーンシートを用
い、前記第１の実施例と同様な方法でヴイアホー
ル加工を行ない、導体ペーストとしてAuを使用
してヴイアホールの導体内に空洞を形成した多層
回路基板を製作した。焼成温度は900℃、雰囲気
は空気中であつた。 上記２つの実施例に基づく多層回路基板のヴイ
アホールの導通信頼性テスト結果を表２に記す。
て述べる。 まず実施例１として、Al2O3と有機バインダー
とからなるセラミツクグリーンシートに機械的方
法によりヴイアホール加工をし、第２図に示すよ
うにセラミツクグリーンシート４の下面にヴイア
ホール用穿孔部９のパターンと同一パターンにな
るように穿孔された板５を配し、孔位置が合致す
るようにセラミツクグリーンシート４と板５を密
着させる。次にスキージ８によりスクリーン６面
上のタングステンからなる導体ペースト７を押し
出し、導体配線パターン１１の形成と同時にヴイ
アホールの導体１０を形成する。この際、ヴイア
ホール用穿孔部９の壁を伝わつて導体ペーストが
流れることによりヴイアホールの導体の中心部に
空洞が形成される。なお、実験の結果、ヴイアホ
ールの導体内に空洞を形成する、すなわち導体ペ
ースト７が壁を伝わつて流れるようにするために
は、導体ペースト７として粒径１〜5μｍ、粘度
５万〜35万CPSのものを使用することが望ましい
ことが判つた。またこの時、板５の下面より真空
吸引して導体ペースト７を引き出した方がヴイア
ホールの導体１０の形成には好ましい。その後、
ヴイアホールの導体１０及び導体配線パターン１
１の乾燥をセラミツクグリーンシート４ごと150
℃、約10分の条件下で行なつた。次に、80℃の温
間で200Kg／cm2の圧力を加え複数の印刷済みのセ
ラミツクグリーンシートを積層した。このように
してヴイアホールが形成された場合、この積層時
点で空気によるセラミツクグリーンシートのふく
らみはまつたくなかつた。これは、ヴイアホール
の導体にある空洞から空気が逃げてしまうからで
ある。積層したセラミツクグリーンシートは適当
な寸法に切断後、還元雰囲気中で1600℃の温度に
より焼成した。 第２の実施例として、ガラス系材料と有機バイ
ンダーとからなるセラミツクグリーンシートを用
い、前記第１の実施例と同様な方法でヴイアホー
ル加工を行ない、導体ペーストとしてAuを使用
してヴイアホールの導体内に空洞を形成した多層
回路基板を製作した。焼成温度は900℃、雰囲気
は空気中であつた。 上記２つの実施例に基づく多層回路基板のヴイ
アホールの導通信頼性テスト結果を表２に記す。
【表】
【表】
発明の効果
以上のように本発明によれば、ヴイアホール内
の導体に剥離やクラツクがなく、またヴイアホー
ル周辺部のセラミツクにクラツクの発生がない導
通信頼性の高いセラミツク多層回路基板を得る事
ができる。さらには、空気のふくらみによる層間
剥離がない品質的に安定な多層回路板を得る事が
できるという効果がある。また、簡単な工程と少
量の導体材料による多層回路基板の製造方法を提
供できる。
の導体に剥離やクラツクがなく、またヴイアホー
ル周辺部のセラミツクにクラツクの発生がない導
通信頼性の高いセラミツク多層回路基板を得る事
ができる。さらには、空気のふくらみによる層間
剥離がない品質的に安定な多層回路板を得る事が
できるという効果がある。また、簡単な工程と少
量の導体材料による多層回路基板の製造方法を提
供できる。
第１図は本発明に基づく実施例の多層回路基板
の断面図であり、第２図は本発明に基づく多層回
路基板の製造工程の断面図である。 １……セラミツク、２……導体、３……ヴイア
ホール、４……セラミツクグリーンシート、５…
…板、６……スクリーン、７……導体ペースト、
８……スキージ、９……ヴイアホール用穿孔部、
１０……ヴイアホールの導体、１１……導体配線
パターン。
の断面図であり、第２図は本発明に基づく多層回
路基板の製造工程の断面図である。 １……セラミツク、２……導体、３……ヴイア
ホール、４……セラミツクグリーンシート、５…
…板、６……スクリーン、７……導体ペースト、
８……スキージ、９……ヴイアホール用穿孔部、
１０……ヴイアホールの導体、１１……導体配線
パターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面の所望の箇所及びヴイアホール内に導体
層を形成したセラミツク基板が複数枚積み重ねら
れ、かつ前記ヴイアホール内の導体層を介して上
下セラミツク基板の導体層間の電気的導通がなさ
れる多層回路基板において、上下面をセラミツク
基板によつて密閉された前記ヴイアホール内の導
体層に空洞を有することを特徴とする多層回路基
板。 ２ セラミツクグリーンシートの穿孔部と同一パ
ターンに穿孔された板をセラミツクグリーンシー
ト下面に配し、前記穿孔部と前記板の孔位置が合
致するようにセラミツクグリーンシートと前記板
を密着させた状態で前記穿孔部内に導体ペースト
を流し込む事により前記穿孔部の内壁に導体ペー
ストを塗布してヴイアホールを形成した後、それ
らのセラミツクグリーンシートを複数枚、積層圧
着して焼成する多層回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354684A JPS6123393A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多層回路基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354684A JPS6123393A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多層回路基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123393A JPS6123393A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH0137880B2 true JPH0137880B2 (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=15341259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14354684A Granted JPS6123393A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多層回路基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123393A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2665561B2 (ja) * | 1989-09-26 | 1997-10-22 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック多層基板 |
| JP2535953Y2 (ja) * | 1991-04-23 | 1997-05-14 | ダイハツ工業株式会社 | 自動車の後部車体構造 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147499A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-16 | Hitachi Ltd | Method of manufacturing multilayer ceramic board |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14354684A patent/JPS6123393A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147499A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-16 | Hitachi Ltd | Method of manufacturing multilayer ceramic board |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123393A (ja) | 1986-01-31 |
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