JPH03169096A - 多層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】 〔概要］ 多層回路基板の製造方法に関し、 バインダの除去を充分に行って後、焼結させるることを
目的とし、 導体ペーストをスクリーン印刷して導体線路をパターン
形或したセラミック・グリンシートを積層し、加圧して
一体化して得た積層体にマイクロ波を照射して加熱し、
脱バインダ処理を行うことを特徴として多層回路基板の
製造方法を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は多層回路基板の製造方法に関する。

情報処理装置の大容量化と高速化に対応して、この装置
の主体を構或する半導体集積回路は単位素子の小形化に
よる大容量化が進んでＬＳＩやＶＬＳＩが実用化されて
いる。

一方、これら半導体集積回路を複数個搭載する回路基板
はＬＳＩやＶＬＳＩの消費電力が大きいことから耐熱性
が優れていることが必要であり、また配線数が膨大とな
ることから多層基板が必要で、この点からセラミック或
いはガラスセラミック多層回路基板が使用されている。

〔従来の技術〕

多層回路基板の構或材としてはアルミナなどのセラミッ
クスよりもガラスセラミックスが使用されているが、こ
の理由はアルミナ（α一ＡＡｚｏ３）の融点は２０１５
℃と高く、焼成温度としては１８００℃？度が必要であ
り、そのため導体線路の構或材として銅（Ｃｕ）や金（
八ｕ）のように導電率の優れた金属を使用することがで
きない。

一方、ガラスセラミックスは焼戊温度を１０００℃以下
にとることができ、従って上記の金属からなる導体パタ
ーンを形或することができる。

さて、ガラスセラミック基板の製法としてはアノレミナ
（α−Ａｊ！２０ｓ）やムライト（３八ｌ２０３　　・
２ＳｉＯ■）などのセラミック粉末と硼硅酸ガラスの粉
末との混合体を主或分とし、これにバインダと可塑剤お
よび溶剤とを加えて混練し、泥漿状にしたものをドクタ
ブレード法などにより或形して一定の厚さのグリンシー
トを作る。

次に、グリンシ一トを乾燥した後に必要とする寸法に打
ち抜き、多層基板を形或する場合には各層間の回路接続
を行うパイアホールを打ち抜き形成した後にスクリーン
印刷法により厚膜ペーストを印刷して導体線路を形或す
る。

そして、乾燥した後に位置合わせして積層し、加圧して
一体化した後に高温焼或して焼結させる？とにより多層
回路基板が作られている。

こ＼で、グリンシートの焼戊法としてはグリンシートを
４００〜５００℃の温度で数時間保持してバインダや可
塑剤などを分解除去する脱バインダ処理を行った後、引
き続いて９００〜１０００℃に昇温しで数時間保持する
焼或法がとられている。

然し、従来行われている脱バインダ処理では充分にバイ
ンダや可型剤などが除かれていない。

その理由は、バインダや可型剤は温度上昇により蒸発し
、また加熱によりＣＤやＣＤ■などの炭化水素や水（１
１．０）に分解し、グリンシートの中で分解により生じ
た微少間隙を通って外部に逸散すればよいが、グリンシ
ートは複数枚が積層されており、プレスにより一体化し
ていること＼、焼或が窒素（Ｎ２）ガスなど非酸化性雰
囲気中で行われるので、酸化が行われず、そのため非晶
質のカーボン（Ｃ）となって残留し易い。

そして、この傾向は積層体の内部に行くほど顕著となり
、多層回路基板の電気的特性を低下させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

多層回路基板の形或は導体線路をパターン形成したグリ
ンシ一トの積層体を５００℃以下の比較的低温で加熱し
て脱バインダ処理を行った後、高温焼成して焼結させる
ことにより行われているが、グリンシートは加圧されて
積層しており、またＮ，などの不活性雰囲気中で加熱が
行われるために脱バインダが充分に行われず、カーボン
の形で残存しているために基板の電気的特性を低下させ
ている。

そこで、この改良が課題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は導体ペーストをスクリーン印刷して導体線
路をパターン形戊したセラミック・グリンシートを積層
し、加圧して一体化して得た積層体にマイクロ波を照射
して加熱し、脱バインダ処理を行うことを特徴として多
層回路基板の製造方法を構戊することにより解決するこ
とができる。

？作用〕 グリンシート積層体の脱バインダ・プロセスは従来抵抗
加熱方式がとられているために熱伝導は積層体の外側よ
り内側に向かって行われており、そのため内部の温度上
昇は遅く、また雰囲気に酸素（０■）が存在しないため
に酸化が行われず、積層体の内部に存在するバインダや
可塑剤は蒸発が充分に行われないま＼で分解して炭化す
る傾向がある。

そこで、発明者等は積層体を均一に加熱する方法として
内部より加熱ができるμ波加熱方法を選んだ。

第１図は本発明に係るμ波加熱装置の構或を示すもので
、装置の外にはマグネトロン発振器１があり、μ波は導
波管２により装置内に導かれており、モータ３により回
転するスターラ４により反射波を作り、セッタ５の上に
載置してあるグリンシート積層体６を均一に加熱するよ
う構戊されている。

また、装置には雰囲気ガスの供給口７と排出口８があり
、供給口７からＮ２ガスを供給し、排出口８から排気し
ながら、マグネトロン発振器１からμ波を照射してグリ
ンシ一ト２の加熱を行うものである。

このようにしてμ波加熱を行うと、グリンシ一ト積層体
６は内部より加熱されるためにバインダや可塑剤の蒸発
が充分に行われ、残留するカーボン量を減少させること
ができる。

次に、積層体を従来の抵抗加熱炉に移し、不活性ガス雰
囲気中で高温に加熱し、焼結を行わせることにより多層
回路基板を形或することができる。

〔実施例〕

実施例１： α−ＡＬＯ３粉末（粒径３μｍ　）−２７０　ｇ硼硅酸
ガラス（粒径３μｍ）　　・・・　１３０〃ボリビニル
ブチラール（バインダ）・・・３８〃ジプチルフタレー
ト　（可塑剤）　・・・　１２〃メチルエチルケトン（
溶剤）　　・・・　４００〃を加え、ボールミルを用い
て２０時間混練した後、ドクタブレード法により厚さが
３００μｍのグリンシートを形戊した。

これを１００　ｍｍ角に打ち抜き、グリンシ一トを位置
合わせしながら１０枚を重ね、１００℃で２０ＭＰａの
圧力を加えて一体化し、グリンシート積層体を形或した
。

そして、これを発振周波数２４５０±３０Ｍｌｌｚ，出
力５ＫＷのμ波加熱装置にセットし、Ｎ２気流中でマグ
ネ｝ロン発振器よりμ波を照射し、５００℃で３０分に
亙って加熱してバインダ抜きを行った後、抵抗加熱炉に
移し、Ｎ２気流中で９００℃で４時間保持してガラスセ
ラミック多層基板を形或した。

次に、この基板を粉砕した後、加熱して燃焼させ、出て
くるＣＯ２を赤外線吸収により測定して残留カーボン量
を求めた。

その結果、従来法で作った基板の残留カーボン量は約５
００ｐｐｍであるのに対し、本発明を実施した基板の残
留カーボン量は１００ｐｐｍ以下であった。

〔発明の効果〕

本発明の実施によりグリンシ一ト積層体のパンダ除去が
従来に較べて充分に行われるために多層回路基板の電気
的特性を向上することがでる。

【図面の簡単な説明】

第１図はμ波加熱装置の構或を示す断面図でる。 図において、 １はマグネトロン発振器、 ２は導波管、 ６はグリンシ一ト積層体、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導体ペーストをスクリーン印刷して導体線路をパター
   ン形成したセラミック・グリンシートを積層し、加圧し
   て一体化して得た積層体にマイクロ波を照射して加熱し
   、脱バインダ処理を行うことを特徴とする多層回路基板
   の製造方法。