JPH0232595A - セラミック多層配線基板の製造方法 - Google Patents

セラミック多層配線基板の製造方法

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JPH0232595A
JPH0232595A JP18292788A JP18292788A JPH0232595A JP H0232595 A JPH0232595 A JP H0232595A JP 18292788 A JP18292788 A JP 18292788A JP 18292788 A JP18292788 A JP 18292788A JP H0232595 A JPH0232595 A JP H0232595A
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JP
Japan
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conductor
conductors
temperature
shrinkage
ceramic
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JP18292788A
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Yoshiya Kudou
工藤 可哉
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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〕 この発明は、LSI、チップコンデンサ等の電子回路部
品を実装するために用いられるセラミック多層配線基板
の製造方法に関するものである。
(従来の技術) セラミック多層配線基板は、焼成前の生シートであるグ
リーンシートに導電体を印刷し且つ必要に応じてスルー
ホールを形成した後、このグリーンシートを複数枚積層
させて焼成したものである。第5図はこのようにして得
られる従来のセラミック多層配線基板の内部構造を示す
断面図であり、図において、1はグリーンシート、2は
導電体、3はスルーホールである。
次に、この第5図に示すセラミック多層配線基板の製造
方法について、第6図の製造工程図を用いて詳細に説明
する。
先ず、最初の工程P1で、絶縁材料の粉末と樹脂及び溶
料を混練したスラリーをフィルム上に弓き延ばし、これ
を乾燥させて複数のグリーンシート1を成形する。次の
工程P2では、これらのグリーンシート1にNC工作機
械等によりスルーホール3を打抜き形成し、更に次工程
P3゜P4で、それぞれのグリーンシート1に内層と外
層の導電体2をスクリーン印刷法により同時に所定のパ
ターンで形成し、その後乾燥させる。そして、次の工程
P5でそれらのグリーンシート1を所定の加熱温度、加
圧力下で積層させて一体化した後、次工程P6で焼成し
てセラミック基板とする。最後に、工程P7で最外部の
導電体2にめっき等を施し、これでセラミック多層配線
基板が完成する。
ここで、上記工程P6で焼成する際、線方向に10〜2
0%程度収縮するので、工程P2゜P3.P4でスルー
ホール3及び導電体2を形成する時には、その収縮値を
見込んで実際に必要とする寸法より大きめに形成する必
要がある。
また、第7図、第8図は他の従来のセラミック多層配線
基板を示す断面図である。
第7図に示すセラミック多層配線基板は、第5図に示し
たものと同様のものであるが、最外層のグリーンシート
1にスクリーン印刷した導電体2をそのまま最外部の電
極導体としたものである。このセラミック多層配線基板
は、第5図に示すものと同様、焼成時に収縮が発生する
ので、スルーホール3及び導電体2の形状寸法を前述の
ように太き目に形成しておく必要がある。そこで、第8
図に示すような、上記収縮を防止したセラミック多層配
線基板が提案されている。
即ち、第8図に示すセラミック多層配線基板は、上記グ
リーンシート1と同一成分の材料を用いてスクリーン印
刷法により絶縁体層4を形成し、この絶縁体層4の上に
同じスクリーン印刷法により導電体2を形成し、これら
を交互に繰り返して多層構造とする。この時、同時にパ
イヤホール(スルーホールとなる)5を形成する。そし
て、この絶縁体層4及び導電体2を積層したものを、予
めグリーンシートを焼成して形成したセラミック基板6
の両側に積層させ、該セラミック基板6が塑性変形しな
いような低い温度で焼成する。このようにして得られた
セラミック多層配線基板は、既に収縮の完了したセラミ
ック基板6を用いて、これに印刷法により形成した絶縁
体層4と導電体2を積層させた後、セラミック基板6の
焼成温度より低い温度で再度焼成したものであるため、
前述のような収縮が発生することはない。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のセラミック多層配線基板は以上のように製造され
るため、例えば第5図及び第7図に示すものにおいては
、焼成時の収縮率のばらつきにより最外部の電極導体の
寸法粒度が悪いという問題点があり、また第8図に示す
ものにおいては、収縮率の影響は改善されるが絶縁体層
が印刷法により形成されるので、−層分の厚さを20〜
30μ以上とることができず、焼成後の信頼性が低いと
いう問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、最外部の電極導体寸法精度が良く、また、絶
縁体層を十分厚くすることができ、信頼性の高いセラミ
ック多層配線基板の製造方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段〕 この発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、絶縁
体から成る複数のグリーンシート上にそれぞれ導電体を
印刷法により形成した後、これらのグリーンシートを互
いに積層させて焼成し、この焼成により得られたセラミ
ック基板の最外部に印刷法により導電体を設け、前記セ
ラミック基板の収縮変形が発生する温度より低い温度で
再度焼成するようにしたものである。
また、この発明のセラミック多層配線基板の他の製造方
法は、絶縁体から成る複数のグリーンシート上にそれぞ
れ導電体を印刷法により形成し、予めグリーンシートを
焼成して形成したセラミック基板の両側に前記導電体を
形成した複数のグリーンシートを積層させ、前記セラミ
ック基板の収縮変形が発生する温度より低い温度で再度
焼成するようにしたものである。
〔作用〕
この発明のセラミック多層配線基板の製造方法において
は、導電体を印刷したグリーンシートを複数枚積層させ
て焼成した後、最外部に電極となる導電体を印刷し、そ
の後収縮変形が発生しない温度で再焼成するので、最外
部の導電体の寸法精度が焼成時の収縮の影響を受けるこ
となく、またグリーンシートによる絶縁体層の厚さを十
分にとることかできる。
また、この発明の他のセラミック多層配線基板の製造方
法においては、予め焼成して形成したセラミック基板の
両側に、導電体を形成した複数のグリーンシートを積層
させた後、収縮変形が発生しない温度で再焼成するので
、導電体の寸法精度か同じく収縮の影響を受けることは
なく、絶縁体層の厚さも十分大きくとることができる。
(実施例〕 以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示す製造工程図であり、
第6図と同一符号は同一工程部分を示している。
先ず、最初の工程P1で、絶縁材料であるアナミナ(9
6%)にMgo、5in2等の添加物(4%)を加えた
粉体にバインダー、可塑剤、溶剤を加えて混練し、ドク
ターブレード法によりグリーンシートを成形する。次に
工程P2で、このグリーンシートにスルーホールを形成
し、次工程P3で内層印刷を行う。この内層印刷は、タ
ングステンを用いて上記グリーンシート上に導電体をス
クリーン印刷法により形成するもので、導電体は、スル
ーホールと同様、要求寸法より10〜20%太き目に形
成する。そして、印刷後乾燥させる。
次に、工程P5で、上記導電体を形成したグリーンシー
トを複数枚積層させ、加熱、加圧下で一体化する。そし
て、次工程P6で、タングステンの酸化防止のため、1
600℃の還元雰囲気中で焼成し、次工程P8で、焼成
により得られたセラミック基板の最外部に外層印刷を行
う。この外層印刷は、上記内層印刷と同様、スクリーン
印刷法によりモリブデン、マンガンを用いて導電体を形
成するもので、この時は通常のハイブリッドIC製造時
と同様実際の製品の寸法(要求寸法)通りに形成する。
その後工程P9で、上記セラミック基板の塑性変形(収
縮変形)が発生する温度より低い温度で再度焼成する。
この時、工程P6の焼成時と同一の還元雰囲気中(13
50℃)で焼成を行う。そして、最後に工程P7で最外
部の導電体にニッケル、金めつきを施す。
第2図はこのようにして得られるセラミック多層配線基
板の内部構造を示したもので、図中、1は絶縁体層とな
るグリーンシート、2aは内層印刷による導電体、2b
は外層印刷による導電体、3はスルーホールである。
ここで、上述の製造方法において、最初の工程P6での
焼成時には高温であるので収縮が発生するが、2回目の
工程P9での焼成の際には、前回より200℃以上低い
温度で行うので収縮は発生しない。また、この温度はセ
ラミック基板の塑性変形が発生する温度より低いので、
基板変形も起きることはない。従って、最外部の導電体
2aは、寸法精度が良く、またモリブデン、マンガンを
用いているので密着力が強く、更にめっきを施すことに
よってろう付けも容易で、信頼性の高いものとなる。
なお、上記の例では内層の導電体2bにタングステン、
外層の導電体2aにモリブデン、マンガンを用いたが、
これは焼成温度が外層の導電体2aの方が低く、且つ同
一の雰囲気内で焼成できる組合せであれば、他の導電材
料を用いてもよく、種類に制限はない。また、グリーン
シートlの絶縁材料も、アルミナ(94%)に限らず、
他の絶縁材料を用いても良い。
第3図はこの発明の他の実施例を示す製造工程図である
この製造方法は、先ず工程ptoで、絶縁体材料に樹脂
、温材を加えて混練後、ドクターブレード法によりグリ
ーンシートを成形し、工程P2でスルーホールを形成す
る。そして、次工程pHで、上記グリーンシートにスク
リーン印刷法により導電体を形成し、乾燥させる。この
時、スクリーン印刷では導電体材料をペースト化したも
のを用いる。
次に工程P12で、予めグリーンシートを焼成して形成
したセラミック基板の両側に、上記導電体を設けたグリ
ーンシートを積層させる。この時、セラミック基板上に
トルエンを塗布しておき、温度100℃、加圧力30に
g/cm″の条件下で体化する。そして、次工程P13
で、上記セラミック基板の塑性(収縮)変形が発生する
温度より低い温度で再度焼成する。この時、850℃の
温度で2時間焼成する。最後に、工程P7でめっきを施
し、セラミック多層配線基板を完成する。
第4図はこのようにして得られるセラミック多層配線基
板の内部構造を示したもので、図中、2は導電体、3は
スルーホール、6はセラミック基板、7は絶縁層となる
グリーンシートである。
上記のような製造方法においては、予め焼成した収縮後
のセラミック基板6を用いており、工程P13での焼成
の際は平面方向の収縮は発生しない。従って、導電体2
及びスルーホール3の寸法精度が良く、またセラミック
基板6に積層する絶縁層を印刷法でなくグリーンシート
7によって形成するため、絶縁層を十分厚く(焼成館1
00〜300μ、焼成?&50〜150μ)とることが
でき、信頼性が高いものとなる。
なお、上記グリーンシート7の絶縁体材料としてはガラ
ス−アルミナ系粉体、導電体2の導電材料には銀−パラ
ジウム、またセラミック基板6の絶縁体材料には前述の
実施例と同しアルミナ(96%)を用いることができ、
この他にもセラミック基板6の焼成温度以下で焼成可能
なグリーンシート7及び導電体2の組合せであればその
材料に制限はない。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、導電体を印刷した複
数のグリーンシートを互いに積層させて焼成した後、最
外部に導電体を設けて収縮変形が発生しない温度で再度
焼成するようにしたので、最外部の電極導体は収縮の影
習を受けないので寸法精度が良くなるという効果がある
。また、予め焼成したセラミック基板の両側に、導電体
を印刷した複数のグリーンシートを積層させ、収縮変形
が発生しない低い温度で再度焼成するようにしたので、
電極導体の寸法精度が良くなると同時に、絶縁層を十分
な厚さとすることができ、信頼性が向上するという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す製造工程図、第2図
は第1図の工程で得られるセラミック多層配線基板の内
部構造を示す断面図、第3図はこの発明の他の実施例を
示す製造工程図、第4図は第3図の工程で得られるセラ
ミック多層配線基板の内部構造を示す断面図、第5図は
従来のセラミック多層配線基板の内部構造を示す断面図
、第6図は第5図のセラミック多層配線基板の製造工程
図、第7図及び第8図は他の従来方法により得られるセ
ラミック多層配線基板の内部構造を示す断面図である。 1.7−・・・・・グリーンシート 2.2a、2b・・・・・・導電体 3・・・・・・スルーホール 6・・・・・・セラミック基板 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁体から成る複数のグリーンシート上にそれぞ
    れ導電体を印刷法により形成した後、これらのグリーン
    シートを互いに積層させて焼成し、この焼成により得ら
    れたセラミック基板の最外部に印刷法により導電体を設
    け、前記セラミック基板の収縮変形が発生する温度より
    低い温度で再度焼成することを特徴とするセラミック多
    層配線基板の製造方法。
  2. (2)絶縁体から成る複数のグリーンシート上にそれぞ
    れ導電体を印刷法により形成し、予めグリーンシートを
    焼成して形成したセラミック基板の両側に前記導電体を
    形成した複数のグリーンシートを積層させ、前記セラミ
    ック基板の収縮変形が発生する温度より低い温度で再度
    焼成することを特徴とするセラミック多層配線基板の製
    造方法。
JP18292788A 1988-07-22 1988-07-22 セラミック多層配線基板の製造方法 Pending JPH0232595A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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