JPH03244189A - セラミック配線板のビア導体接続方法 - 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〕 セラ５ツク配線板のビア導体接続方法に関し、ビア導体
の欠損による接続不良を解消することを目的とし、 グリーンシートを積層したセラミック配線板のビア導体
接続方法において、グリーンシート上のキャリアフィル
ム側から明けたピアホールにビア導体を充填した後、キ
ャリアフィルムを剥離し、該剥離した側のビア導体上に
ランドパターンを形成したグリーンシートを用いて積層
する構成とした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、セラミック配線板に関し、特に、セラミック
配線板のビア導体接続方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、プリント配線板としては、高密度実装化及び信号
伝播速度の高速化を図るため、アルミナ、ガラス等を主
成分とするセラミックを絶縁体とするセラミック配線板
が多用されている。

このセラミック配線板の製造方法として、片面に回路パ
ターンを形成したグリーンシートを積層する方法がある
。

この場合、例えば第２図（ａ）に示ず孔明は工程で、グ
リーンシート１０１ば回路パターンを形成する片面１０
１ａを下側に、他面１０１ｂに貼られたキャリアフィル
ム１０２を上側にして、上側からボール盤等によってグ
リーンシート１０１を貫通するピアホール１０３を形成
した後、第２図（ｂ）に示す導体充填工程で、キャリア
フィルム１０２の上面に銅粉末、あるいは、銅粉と溶剤
とを配合したクリーム状の銅ペースト等の導体Ｃを散布
あるいは塗布した後、例えばゴムで作られたスキージＳ
を使用して導体Ｃをピアホール１０３に擦り込んでビア
導体１０４を充填する。この後、グリーンシート１０１
を反転させて、第２図（Ｃ）に示すパターン形成工程で
、グリーンシート１０１の片面１０１ａに回路パターン
を形成し、更にこの後、第２図（ｄ）に示す剥離工程で
キャリアフィルム１０２を剥離してから、第２図（ｅ）
に示す積層工程において、多数（ここでは３枚のみを示
す）のグリーンシート１０１を上下に積み重ね、例えば
３００　ｋｇ／ｃ＋Ｊの圧力で加圧して互いに圧着させ
ている。

なお、製品としてのセラミック配線板は、この後、焼成
工程、外形整形工程を経て、あるいは、更に必要に応じ
て行われる表面多層膜形成工程及び表面部品実装工程を
経て得られる。

ところで、このようにして作られるセラミック配線板で
は、ビア導体１０４の導通不良の発生率が高く、その最
大の原因はビア導体１０４の充填時に片面側に形成され
る空間１０３ａであると思われている。

即ち、ビア導体１０４を形成する際に、ピアホール１０
３内のビア導体１０４の下側に空気が封入されて、ある
いは、回路パターンの形成に備えてグリーンシート１０
１を反転させる時にビア導体１０４の一部分が剥落して
、第２図（ｂ）に示すように、ピアホール１０３内のグ
リーンシート１０１の片面１０１ａ側に例えば１０〜３
０μｍ程度の高さにわたって導体Ｃが充填されない空間
１０３ａが残される。積層時にこの空間１０３ａが残さ
れていると、上下に重なり合うグリーンシー　）　１．
１０のビア導体１０４の間に気泡が形成されたり、その
空間１０３ａにグリーンシート１０１のセラミックが圧
入されたりして、１１不良が発生すると考えられている
。

そこで、従来では、第２図（Ｃ）に示すように、グリー
ンシー１〜１０１の片面１０１ａに例えばタングステン
、モリブデン等の微粉末と溶剤とからなる金属ペースト
をスクリーン印刷して回路パターンを形成する時に、回
路パターンから独立したあるいは回路パターンと接続さ
れたビア導体１０４の片面の空間部１０３ａを埋るラン
ドパターン１０５を上記金属ペーストで同時に印刷して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようにしてピアホール１０３の片面１０１
ａの空間１０３ａをランドパターン１０５で充填して多
数のグリーンシート１０１を積層して導通テストをした
結果、導通不良の発生率は予想された程には小さくなら
ないことが分かった。

そこで、更に研究を深めたところ、むしろ、剥離工程で
キャリアフィルム１０２の剥離に伴ってビア導体１０４
の一部分がすくい取られてできる凹部１０３ｂが接続不
良の最大の原因となっていることが分かった。

即ち、孔明は工程において、グリーンシート１０１が軟
弱であるため、第２図（ａ）に示すように、キャリアフ
ィルム１０２の穿孔部の周囲がピアホール１０３内に垂
れ込んでバリ１０２ａが形成される。ビア導体１０４を
充填した後、キャリアフィルム１０２をグリーンシート
１０１から剥離する時に、第２図（ｄ）に示すように、
このバリ１０２ａがビア導体１０４の一部分をすくい取
ることによってピアホール１０３の上部に深さ５０〜８
０μｍ程度の深い四部１０３ｂが形成される。ランドパ
ターン１０５は工程が進む間に次第に流動性が低下し、
その結果、積層時にこの凹部１０３ｂ内に上側のグリー
ンシート１０１のランドパターン１０５が十分に圧入さ
れず、凹部１０３ｂ内に例えば直径１０．＋１ｍ以上の
気泡が残されたり、この凹部１０３ｂにセラ旦ツクが圧
入されたりして、導通不良が発生していることが分かっ
た。

そこで、仮に、この凹部１０３ｂの深さが下部の空間１
０３ａの高さと同し程度（１０〜３０μｍ）であれば、
積層時に上側のグリーンシート１０１のランドパターン
１０５が凹部１０３ｂに１−分に圧入され、上下に重な
ったビア導体１０４どうしが良好に接続されるのではな
いかと考察した結果、キャリアフィルム１０２のバリ１
０２ａが小さくなるようにグリーンシート１０１の硬度
を高くしてみた。

しかし、ハリ１０２ａの高さが１０〜３０μｍ程度にな
るようにグリーンシート１０１の硬度を高くすると、グ
リーンシート１０１の脆性が高くなって割れが発生し易
くなる上、孔明は工程での加工性が低下して加工時間が
著しく長くなるとともに、ドリル等の工具の消耗が激し
くなり、ランニングコストが大幅に増大するので、実用
できないことがわかった。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、
キャリアフィルムの剥離に伴って生じるビア導体の欠損
による接続不良を解消できるようにしたセラミック配線
板のビア導体接続方法を提供することを目的としている
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るセラミック配線板のビア導体接続方法は、
例えば第１図に示すように、片面１ａに回路パターンを
形成したグリーンシート１を積層したセラミック配線板
のビア導体接続方法において、上記の目的を達成するた
め、次のような手段を講している。

即ち、グリーンシート１上のキャリアフィルム２側から
明けたピアホール３にビア導体４を充填した後、キャリ
アフィルム２を剥離し、該剥離した側のビア導体４」二
にラントパターン５を形成したグリーンシート１を用い
て積層している。

〔作　　　用〕

本発明においては、キャリアフィルム２の剥離に伴って
ビア導体４の他面側の一部分が欠損するが、この欠損部
分にはビア導体４の他面を覆うラントパターン５の形成
時にランドパターン５の一部分が押しこめられ、ランド
パターン５とビア導体４のイ正面とが隙間無く接続され
る。ビア導体４の片面側には、空気の封入や反転時の剥
落によってビア導体４が欠如する空間３ａが形成される
が、この空間３ａの高さはビア導体４の他面に形成され
る凹部３ｂの深さに比べて小さく、積層時に隣接するグ
リーンシート１のランドパターン５がこの空間３ａに十
分に圧入され、ビア導体４の片面側と隙間無く接続され
る。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例に係るセラミック配線板のビア
導体接続方法を第１図に基づき説明する。

孔明は工程（ａ）では、キャリアフィルム２を貼り合わ
せたグリーンシート１のキャリアフィルム２側から、例
えばボール盤のドリルを突き立てて直径８０〜１３０μ
ｍのピアホール３が形成される。なお、この時、グリー
ンシート１が柔軟であるため、キャリアフィルム２の加
工部にはバリ２ａが発生する。

導体充填工程（ｂ）では、例えばキャリアフィルムの上
面に銅と溶剤とを配合したクリーム状の銅ペーストから
なる導体Ｃを塗布した後、例えばゴムで作られたスキー
ジＳを使用して導体Ｃをピアホール３に擦り込んでビア
導体４を形成する。

この時、ピアホール３内のビア導体４の下側に空気が刺
入されて、例えば１０〜３０μｍ程度の高さにわたって
導体Ｃが充填されない空間３ａが残される。

パターン形成工程（Ｃ）では、グリーンシート１を反転
させて、上向きになったグリーンシート１の片面１ａ上
にスクリーン印刷等の公知の方法０ によって回路パターンが形成される。回路パターンは、
例えばタングステン、モリブデン等の微粉末と溶剤とか
らなる金属ペーストをスクリーン印刷によって印刷する
ことによって形成される。尚、ここでは、回路パターン
から独立した（あるいは回路パターンに接続される）ピ
アホール３及びビア導体４を示し、回路パターンそのも
のは図示していない。

剥離工程（ｄ）では、グリーンシート１を再び反転させ
てからキャリアフィルム２が剥離され、この時に、ビア
導体４の一部分がキャリアフィルム２のハリ２ａにすく
い取られて深さ５０〜８０μｍ程度の凹部（欠損部）３
ｂができる。

ラントパターン形成工程（ｅ）では、例えばスクリーン
印刷等、回路パターンの形成方法と同様の方法で、例え
ばタングステン、モリブデン等の微粉末と溶剤とからな
る金属ペーストからなるランドパターン５を各ビア導体
４の他面側に形成する。

この時、ランドパターン５は上記凹部３ｂに押１ し込まれてビア導体４の上面に隙間無（接続される。

次の積層工程（ｆ）では、孔明は工程（ａ）からランド
パターン形成工程（ｅ）までの各工程を経た多数（ここ
では、説明を簡単にするため、３枚だけを示す）のグリ
ーンシート１を互いに位置決めて上下に積み重ねた後、
例えば３００ｋｇ／ｃａの圧力で加圧して互いに圧着さ
せている。

この時、下側のグリーンシート１のランドパターン５が
上側のグリーンシート１のピアホール３の空間３ａに圧
入され、このピアホール３内のビア導体４に隙間無く接
続される。

このようにしてランドパターン５が上下のグリーンシー
ト１のビア導体４とそれぞれ隙間無く接続されることに
より、例えば従来では０．９％程度であったビア導体４
の接続不良発生率を０．０４％程度まで大幅に減少させ
ることができた。

尚、グリーンシートの片面１ａに回路パターン形成と同
時にビア導体４上の空間部３ａに従来と同様のランドパ
ターン５゛を形成（第１図＜ｆ）２ を参照）し、他面に形成されるランドパターン５と並用
してもよいことはもちろんである。

また、工程を簡素化するために第１図（Ｃ）のパターン
形成工程を省略し、工程（ｅ）におけるランドパターン
形成工程時に同時にパターン形成を行ってもよい。

尚、製品としてのセラミック配線板は、積層工程（ｆ）
の後、焼成工程、外形整形工程を経て、あるいは、これ
らの工程の後に更に必要に応じて行われる表面多層膜形
成工程及び表面部品実装工程を経て得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明においては、キャリアフィルムの
剥離に伴って形成される大きな凹部をランドパターンで
埋めてから積層し、そのランドパターンを相接するグリ
ーンシートのピアホールの空間に押し込めてそのグリー
ンシートのビア導体に隙間なく接触させるので、積層さ
れたグリーンシートのビア導体どうしが確実に接続され
、キャリアフィルムの剥離に伴って生しるビア導体の欠
損による接続不良を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るセラごツク配線板のビ
ア導体接続方法のフロー図であり、第２図は従来のセラ
ミック配線板のビア導体接続方法のフロー図である。 図中、 １・・・グリーンシート、 １ａ・・・片面、 ２・・・キャリアフィルム、 ３・・・ピアホール、 ４・・・ビア導体、 ５・・・ランドパターン。 ３ ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕グリーンシート（１）を積層したセラミック配線
   板のビア導体接続方法において、グリーンシート（１）
   上のキャリアフィルム（２）側から明けたビアホール（
   ３）にビア導体（４）を充填した後、キャリアフィルム
   （２）を剥離し、該剥離した側のビア導体（４）上にラ
   ンドパターン（５）を形成したグリーンシート（１）を
   用いて積層することを特徴とする、セラミック配線板の
   ビア導体接続方法。 〔２〕前記ビア導体（４）を充填する工程とキャリアフ
   ィルム（２）を剥離する工程との間にキャリアフィルム
   （２）のない面側の前記ビア導体（４）上にランドパタ
   ーンを形成する工程を挿入することを特徴とする請求項
   〔１〕記載のセラミック配線板のビア導体接続方法。