JPH0195588A - 回路基板の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はセラミックス基板を用いた回路基板の製造方法
に関する。

（従来の技術） 現在、回路基板にはセラミックス基板が多く使用されて
おり、このセラミックス基板の表面に導体層を所定のパ
ターンで形成し、さらにこの導体層を覆ってセラミック
ス基板の正面に絶縁材料からなるオーバコート層を形成
して回路基板を構成している。

従来、この回路基板を製造するためには、板形をなすセ
ラミックス成形体の表面にスクリーン印刷により導体ペ
ーストを所定パターンで印刷し、さらに同じくスクリー
ン印刷によりセラミックス成形体の表面に絶縁ペースト
を印刷して、全体を同時に焼成する方法が採用されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の製造方法では、製品と
しての回路基板における導体層の抵抗値のバラツキの範
囲が導体層厚さ寸法を１０ｐ１抵抗値を１０Ωであると
すると±４０〜６０％が限界であり、抵抗値のバラツキ
がこれ以上小さい高い精度を有する導体層を形成するこ
とができず、より高い精度の回路基板の実現という最近
の要求に応えることが困難であるという問題がある。そ
こで、抵抗値のバラツキを抑えるようにレーザ光により
導体層をトリミングすることが考えられるが、この場合
には導体層の巾寸法が不均一になるので、導体層をヒー
タとして用いる回路基板においては導体層による発熱の
分布が不均一になるので採用できない。そこで、導体層
をトリミングしないで抵抗値のバラツキを小さく抑制す
ることが要望されている。

本発明は前記問題点を解決するためのもので、板の製造
方法を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）本発明の発明者
は回路基板においてセラミックス基板の表面に形成する
導体層の形成について種々研究を重ねてきたが、セラミ
ックス成形体の表面にスクリーン印刷により導体ペース
トを印刷する時に、印刷された導体ペースト層の側面に
ダレが発生し、このダレ部が導体層の抵抗値のバラツキ
を増大させる大きな要因であることを見出した。すなわ
ち、導体ペースト層の厚さ寸法の精度が高くとも、側面
にダレが発生すると抵抗値の精度が低下する。そこで、
発明者は導体層の抵抗値のバラツキを抑制するために導
体ペースト層のダレの発生を抑制することに着目し、こ
れを実現するために、導体ペーストを印刷する前にセラ
ミックス成形体の表面に導体ペースト層の周縁を規制す
る絶縁された凹部を設け、この四部に導体ペーストを印
刷して導体のバラツキを抑制する方法を見い出した。

本発明の回路基板の製造方法はこの知見に基づいてなさ
れたもので、セラミックス材料によりセラミックス成形
体を成形する工程と、このセラミックス成形体の表面に
導体層を形成する部分を凹部とするとともに他の部分を
凸部とする凹凸面を形成する工程と、この凹凸面の凹部
に導体ペーストを印刷する工程と、前記セラミックス成
形体を焼成する工程とを具備してなることを特徴とする
ものである。

以下本発明の回路基板の製造方法について説明する。

先ず、セラミックス粉末に有機成分を添加してスラへ作
成し、このスラリを使用してドクターブレード法により
第１図で示す板形をなすセラミックス成形体（グリーン
シート）１を作成する。

次に、セラミックス成形体１の表面に、導体層を形成す
る部分を絶縁された四部とするとともに他の面を凸部と
する凹凸面を形成する。セラミックス成形体１の表面に
凹凸面を形成するためには、セラミックス成形体１の表
面に絶縁ペーストを印刷する方法が最も凹凸面を精度良
く且つ容易に形成することができる。この方法を第１図
について説明する。セラミックス成形体１の表面におけ
る所定パターンの導体層を形成する部分を除いて、セラ
ミックス成形体１の表面の全体（あるいは略全体）に絶
縁ペースト２をスクリーン印刷により面状に印刷する。

印刷する絶縁ペースト２としてはセラミックス成形体１
を形成するセラミックス材料を使用することが好ましい
。絶縁ペースト２の印刷する厚さ寸法は導体層の厚さ寸
法に対してやや小さく　（薄く）する。このようにして
形成された絶縁ペースト２の層は、セラミックス基板１
の表面の導体層を形成する部分を凹部３とし、その他の
部分を凸部とする凹凸面である。すなわち、セラミック
ス成形体１の表面の導体層を形成する部分には絶縁ペー
スト２で囲まれた空間部が形成される。しかして、スク
リーン印刷により広い面積で絶縁ペースト２を印刷する
と、スクリーン印刷に使用するスキージがスクリーンに
置いである絶縁ペーストに広い面積で接触するために、
小さいパターンでペーストを印刷する場合に比して高い
寸法精度もって印刷することができる。このため、絶縁
ペースト２の層の厚さ寸法のバラツキが小さくその精度
が高い。例えば絶縁ペースト２の厚さ寸法が１０．ｎの
場合にバラツキは±２ｐに範囲に納めることができる。

このことから絶縁ペースト２の層の凹部３の内側面には
ダレが発生せず、凹部の３の深さ（絶縁ペースト２の厚
さ）と巾の各寸法のバラツキが大変小さく高い寸法精度
を得ることができる。例えば凹部３の巾寸法（導体層の
巾）が１５０ｍである場合のバラツキは±１０ｐである
。

次いで、第２図で示すようにセラミックス基板１の表面
に形成した絶縁ペースト２の層の凹部３にスクリーン印
刷により導体ペースト４を印刷する。つまり、セラミッ
クス成形体１の表面の導体層を形成する部分に導体ペー
スト４を所定パターンで印刷する。この場合、導体ペー
スト４は絶縁ペースト２の層の凹部３に充填するように
してセラミックス基板１の表面に印刷される。印刷され
た導体ペースト４の側面は凹部３の側面を形成する絶縁
ペースト２の壁に当接して、導体ペースト４の側面は凹
部３の側面に規制されるとともに、導体ペースト４の巾
寸法は凹部の巾寸法に規定される。ここで、絶縁ペース
ト２の凹部３の側面にはダレの発生が無く、また凹部３
の巾寸法の精度が高いために、印刷された導体ペースト
４の側面には絶縁ペースト２に阻止されてダレが発生せ
ず、また導体ペースト４の１１寸法のバラツキが大変小
さく高い精度を得ることができる。例えば、導体ペース
ト４の巾寸法が１５０ｐである場合にバラツキは±１０
４である。また、導体ペースト４の厚さが１０．の場合
、厚さ寸法のバラツキは±２ｐである。このようにして
導体ペースト４を高い寸法精度をもって印刷することが
できる。

次いで、第３図で示すように絶縁ペースト２の層と導体
ペースト４の層の表面の全体に、オーバコート層として
スクリーン印刷により絶縁ペースト５を面状に印刷する
。この絶縁ペースト５としては絶縁ペースト２と同じ材
料、すなわちセラミックス成形体１を形成するセラミッ
クス材料を使用する。印刷厚さ寸法はオーバコートとし
ての機能を得られる厚さである。

その後で、セラミックス成形体１、絶縁ペースト２、導
体ペースト４および絶縁ペースト５の全体を同時に焼成
して一体化することにより回路基板を製造する。

このように製造した回路基板において、導体ペースト３
からなる導体層は、絶縁ペースト２からなる絶縁層によ
り規制されて側面にダレが発生せず且つ巾寸法が正確な
ために、その抵抗値のバラツキが大変小さく精度が高い
抵抗値を有している。雇えば導体層の厚さ寸法が１０ｘ
で抵抗値が１０Ωの場合に、バラツキは±３０〜５０％
である。従って、導体層の抵抗値のバラツキは従来の±
６０〜７０％に比して１０〜４０％も向上でき、精度の
高い回路基板を得ることができる。

なお、本発明の製造方法において、セラミックス成形体
の表面に導体層を形成する部分を絶縁された凹部とする
とともに他の面を凸部とする凹凸面を形成し、この凹部
に導体ペーストを印刷する方法としては、セラミックス
成形体の表面に絶縁ペーストを印刷し、この絶縁ペース
トの凹部に導体ペーストを印刷する方法の他に次に述べ
る方法がある。セラミックス成形体の表面にプレス加工
により導体層のパターンに応じて凹部を直接形成し、こ
の成形体の凹部に導体ペーストを印刷する方法がある。

また、セラミックス成形体の表面に、導体層パターンに
応じた打抜き部を有するセラミックスシートを積層して
熱圧着法により成形体に固定し、セラミックスシートの
内抜き部を凹部として導体ペーストを印刷する方法があ
る。これらの方法を採用して回路基板を製造しても同様
な効果を奏することができる。

（実施例） 本発明の一実施例を説明する。

重量比でＡ１２０３９３％、５ｉ０２５％。

Ｍｇ０１％、Ｃａ１１％よりなる白素地にＣｒ２Ｏ３，
ＴｉＯ２を黒化剤として添加し、これを溶剤、可塑剤、
バインダなどと共にボールミルで混合して泥状のスラリ
ーを得た。

次にスラリーを約２００００ｃｐｓに粘度調整して、こ
れを使用してドクタブレード法により厚さ寸法０．４＋
ｎｏ＋±０．０２ｍｍの板状のセラミックス成形体（グ
リーンシート）を形成した。

次いで、このセラミックス成形体の表面上に、導体パタ
ーン部のみを印刷せず、他の部分の全面を印刷するよう
にパターン化されたスクリーンを使用して絶縁ペースト
を印刷した。この印刷の条件は次の通りである。絶縁ペ
ーストは粘度３０万ｃｐｓでセラミックス成形体と同じ
Ａノ２０３を主成分とするものである。スクリーンとワ
ーク台との平行度±３０４　、スクリーンとワーク台と
の間隔７０７ａ±１０ｐ１スキ一ジスピード６００ＩＩ
ｌｌ／分。ペースト塗布厚さ寸法の目標は１２ａである
。

この絶縁ペーストに印刷で形成された凹部の深さ寸法は
、１０箇所測定で１２ｘ±４ｐであった。

印刷した絶縁ペーストを乾燥した後、絶縁ペーストの凹
部に導体ペーストをスクリーン印刷により印刷した。こ
の印刷の条件は次の通りである。

導体ペーストは白金とタングステンの成分と溶剤からな
るペーストを用いた。スクリーンとワーク台との平行度
±３０ｐ１スクリーンとワーク台との間隔８０．ｎ±５
ｔ！Ｍ、スキージスピード９００■／分。これにより印
刷した導体ペーストの塗布厚さ寸法は１５４±２−であ
り、所望とする寸法精度の印刷を行なえた。なお、導体
ペーストのパターンは巾寸法１５０／１１１１．長さ寸
法４．５ＩＩＩＩｌｌの直線のパターンをジグザグに連
続したもので、全体の展開長さ寸法は約１７ＩＩ１１１
である。

さらに、絶縁ペースト層および導体ペースト層の表面全
体にアルミナ絶縁ペーストをスクリーン印刷により印刷
した。

最後にセラミックス成形体と各ペーストの全体を同時に
焼成した。この焼成の条件は弱還元性雰囲気、温度１５
５０℃±２０℃である。

焼成後の導体層の厚さ寸法は１２．ｎ±１ｐであり、こ
の抵抗値は２０Ω±０．８Ωであり、寸法精度及び抵抗
値精度の両方共に高い精度が得られた。

なお、本発明はセラミックス基板に導体層を形成した回
路基板を対象として広い用途に適用できる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明の回路基板の製造方法によれ
ば、セラミックス基板に抵抗値のバラツキが大変小さい
高い精度を持つ導体層を形成した回路基板を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の回路基板の製造方法の一
実施例においてセラミックス成形体にペーストを印刷す
る工程を示す説明図である。 １・・・セラミックス成形体、２・・・絶縁ペースト、
３・・・凹部、４・・・導体ペースト、５・・・絶縁ペ
ースト。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 ・第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス材料によりセラミックス成形体を成
   形する工程と、このセラミックス成形体の表面に導体層
   を形成する部分を凹部とするとともに他の部分を凸部と
   する凹凸面を形成する工程と、この凹凸面の凹部に導体
   ペーストを印刷する工程と、前記セラミックス成形体を
   焼成する工程とを具備してなることを特徴とする回路基
   板の製造方法。
2. （２）凹凸面はセラミックス成形体の表面に印刷した絶
   縁ペーストで形成したものである特許請求の範囲第１項
   記載の回路基板の製造方法。
3. （３）凹凸面はセラミックス成形体の表面に直接形成し
   たものである特許請求の範囲第１項記載の回路基板の製
   造方法。
4. （４）凹凸面はセラミックス成形体の表面にセラミック
   スシートを積層して形成したものである特許請求の範囲
   第１項載の回路基板の製造方法。