JPH05235549A - Manufacture of aluminum nitride multilayer board - Google Patents

Manufacture of aluminum nitride multilayer board

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JPH05235549A
JPH05235549A JP3671992A JP3671992A JPH05235549A JP H05235549 A JPH05235549 A JP H05235549A JP 3671992 A JP3671992 A JP 3671992A JP 3671992 A JP3671992 A JP 3671992A JP H05235549 A JPH05235549 A JP H05235549A
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green sheet
aluminum nitride
spacers
sheet
slurry
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Fumishige Miyata
文茂 宮田
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Abstract

PURPOSE:To assume a high dimensional accuracy for a board by reducing a resistance of a conductor circuit of the board and to prevent a distortion of the board. CONSTITUTION:A green sheet 1 of aluminum nitride in which sintering assistant is added is molded in a sheet, and conductor circuits 3, 4 are provided on the sheet 1. Spacers of the aluminum nitride in which no assistant is added are molded in a sheet. The spacers are press-bonded on both upper and lower surfaces of the sheet 1, and baked. Then, both the spacers are removed by grinding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、窒化アルミニウム多層
基板の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の基板の製造方法では、先
ず窒化アルミニウム粉末に焼結助剤等を添加したスラリ
ーよりグリーンシートがシート成形される。そのグリー
ンシートには、タングステン等を含む導電性金属ペース
トによって導体回路が形成され、その後、複数のグリー
ンシートが積層される。これらのグリーンシート群は炭
素製の焼成用治具内に配置され、所定温度にて焼成が施
される。すると、窒化アルミニウムと焼結助剤とが反応
して、例えばAl,Y,Oからなる液相が形成され、そ
の結果、各グリーンシートが焼結する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of substrate manufacturing method, a green sheet is first formed from a slurry obtained by adding a sintering aid or the like to aluminum nitride powder. A conductor circuit is formed on the green sheet by a conductive metal paste containing tungsten or the like, and then a plurality of green sheets are laminated. These green sheet groups are placed in a carbon firing jig and fired at a predetermined temperature. Then, the aluminum nitride and the sintering aid react with each other to form a liquid phase composed of, for example, Al, Y, O, and as a result, each green sheet is sintered.

【0003】しかし、高温高圧下でグリーンシートの焼
成を行った場合、グリーンシートの外部に滲出した液相
により、焼結したグリーンシートと治具とが接着してし
まうことが知られている。また、このような場合、治具
中の炭素分と液相中の酸素成分との反応によって一酸化
炭酸(CO)が発生し、その一酸化炭酸が内層導体回路
のタングステンをカーバイド化して、内層導体回路に抵
抗増大をもたらすことも知られている。
However, when the green sheet is fired under high temperature and high pressure, it is known that the sintered green sheet and the jig adhere to each other due to the liquid phase oozing outside the green sheet. Further, in such a case, carbon monoxide (CO) is generated by the reaction between the carbon content in the jig and the oxygen component in the liquid phase, and the carbon monoxide converts the tungsten in the inner-layer conductor circuit into a carbide to form the inner layer. It is also known to cause resistance increase in conductor circuits.

【0004】上記内層導体回路の低抵抗化に関する問題
を回避するため、従来においては、積層されたグリーン
シート群の上下両面にスペーサを密接に配置すると共
に、それらの周縁にガイド棒を密接に配置し、グリーン
シートが治具に接することのないようにした状態で、そ
れらに焼成を施している。その際、スペーサ及びガイド
棒には、例えば窒化アルミニウムを主成分とし焼結助剤
を含まないスラリーより製造された顆粒をプレス成形し
た後、脱脂及び仮焼成を施したものが使用される。
In order to avoid the problem of lowering the resistance of the inner layer conductor circuit, conventionally, spacers are closely arranged on the upper and lower surfaces of the stacked green sheet group, and guide rods are closely arranged on the periphery thereof. Then, the green sheets are fired in a state where they are not in contact with the jig. At that time, as the spacer and the guide rod, for example, those obtained by press-molding granules produced from a slurry containing aluminum nitride as a main component and not containing a sintering aid, followed by degreasing and pre-baking are used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来方法で
は、シート成形品のグリーンシートとプレス成形品のス
ペーサ及びガイド棒とを別々に製造する必要があり、工
程的に不利であった。
However, in the conventional method, it is necessary to separately manufacture the green sheet of the sheet molded product and the spacer and the guide rod of the press molded product, which is disadvantageous in the process.

【0006】また、従来方法では、グリーンシート群、
スペーサ及びガイド棒を治具内の所定位置に配置する場
合、本焼成時においてグリーンシートに歪みが生じない
ように、スペーサ及びガイド棒の寸法をグリーンシート
群の寸法に合わせておく必要がある。寸法合わせが厳密
に行われていないと、グリーンシート群、スペーサ、ガ
イド棒及び治具の間の隙間は無くならず、タングステン
のカーバイド化も回避できない。
In the conventional method, the green sheet group,
When the spacers and the guide rods are arranged at predetermined positions in the jig, it is necessary to match the dimensions of the spacers and the guide rods with the dimensions of the green sheet group so that the green sheets are not distorted during the main firing. If the dimensions are not rigorously aligned, the gaps between the green sheet group, spacers, guide rods and jigs will not be eliminated, and tungsten carbide cannot be avoided.

【0007】ところが、プレス成形後されたスペーサ及
びガイド棒の寸法合わせを行う場合、その後の脱脂及び
仮焼成による寸法変化も予測しておかねばならず、厳密
に寸法合わせ行うことは極めて困難であった。
However, when the dimensions of the spacers and the guide rods that have been press-molded are to be adjusted, it is necessary to predict the dimensional changes due to the subsequent degreasing and calcination, and it is extremely difficult to perform the dimensional adjustment strictly. It was

【0008】本発明は上記の事情に鑑みて成されたもの
であり、その目的は、寸法合わせの容易なスペーサを用
いることにより、基板における導体回路の低抵抗化を確
実に達成でき、かつ焼成による歪みを防止して基板に好
適な寸法精度を確保することができる窒化アルミニウム
多層基板の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reliably achieve reduction in resistance of a conductor circuit on a substrate by using a spacer whose dimensions can be easily adjusted, and to perform firing. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an aluminum nitride multi-layer substrate, which can prevent distortion due to the above and ensure suitable dimensional accuracy for the substrate.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、内層導体回路を備える窒化アルミニ
ウム多層基板の製造方法において、窒化アルミニウム粉
末に焼結助剤を添加したスラリーを用いてグリーンシー
トをシート成形すると共に、そのグリーンシートに導体
回路を形成し、窒化アルミニウム粉末に焼結助剤を添加
していないスラリーを用いてスペーサをシート成形し、
前記導体回路が形成されたグリーンシートの上下両面に
そのスペーサを同時に圧着し、かつこれらを焼成した
後、両スペーサを研削除去している。
In order to solve the above problems, the present invention uses a slurry obtained by adding a sintering aid to aluminum nitride powder in a method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate having an inner layer conductor circuit. Sheet forming a green sheet, forming a conductor circuit on the green sheet, and forming a spacer sheet using a slurry in which sintering additive is not added to aluminum nitride powder,
The spacers are simultaneously pressure-bonded to the upper and lower surfaces of the green sheet on which the conductor circuit is formed, and these are fired, and then both spacers are ground and removed.

【0010】[0010]

【作用】本方法では、グリーンシート及びスペーサは共
にシート成形品であり、両者の密度は略同一である。そ
のため、焼成した場合の収縮率も略等しく、寸法合わせ
も従来に比して容易になる。また、グリーンシートの上
下両面にスペーサを圧着しているため、焼成時において
両者の間に隙間が生じることもない。
In this method, the green sheet and the spacer are both sheet-formed products, and the densities of both are substantially the same. Therefore, the shrinkage rates when fired are substantially the same, and dimensional matching is easier than in the past. Further, since the spacers are pressure-bonded to the upper and lower surfaces of the green sheet, no gap is created between the two during firing.

【0011】従って、液相の滲出が確実に防止され、液
相を介して治具とグリーンシートとが付着してしまうこ
とも未然に防止される。その結果、基板の低抵抗化が確
実に達成され、かつ基板に好適な寸法精度を確保するこ
とが可能になる。
Therefore, the exudation of the liquid phase is surely prevented, and the jig and the green sheet are prevented from adhering to each other through the liquid phase. As a result, the resistance of the substrate can be surely reduced, and the dimensional accuracy suitable for the substrate can be secured.

【0012】以下、本発明の窒化アルミニウム多層基板
の製造方法を工程順に説明する。窒化アルミニウム(A
lN)粉末には、イットリア(Y2 3 )等の焼結助
剤、バインダ、分散剤及び可塑剤等が混合され、この混
合物を所定時間混練することによりスラリーが調製され
る。このスラリーは所定粘度に調整された後、ドクター
ブレード法等に従って基板形成用グリーンシートにシー
ト成形される。その際、グリーンシートの厚さは10μ
m〜500μmであることが好ましく、更には20μm
〜300μm程度であることが良い。そして、前記グリ
ーンシートにはドリル等の手段によって機械的にバイア
ホール形成用孔が透設される。
The method for manufacturing the aluminum nitride multilayer substrate of the present invention will be described below in the order of steps. Aluminum nitride (A
1N) powder is mixed with a sintering aid such as yttria (Y 2 O 3 ), a binder, a dispersant, a plasticizer and the like, and a slurry is prepared by kneading the mixture for a predetermined time. The slurry is adjusted to have a predetermined viscosity and then formed into a green sheet for forming a substrate by a doctor blade method or the like. At that time, the thickness of the green sheet is 10μ
m to 500 μm is preferable, and further 20 μm
It is preferably about 300 μm. Then, holes for forming via holes are mechanically provided through the green sheet by means of a drill or the like.

【0013】次いで、グリーンシートにはタングステン
(W)を主成分とする回路形成用の導電性ペーストが印
刷され、この印刷により前記孔内にはペーストが充填さ
れる。また、ペーストを乾燥させた後、更にグリーンシ
ートにはペーストが印刷され、これによってグリーンシ
ートの表面に回路パターンが形成される。上記の各工程
により、前記グリーンシートには、内層導体回路を構成
するバイアホール内導体回路と回路パターンとが形成さ
れる。そして、前記グリーンシートは適宜積層される。
この場合、グリーンシートの積層数は3層〜50層であ
ることが好ましく、更には5層〜20層程度であること
が良い。
Next, a conductive paste containing tungsten (W) as a main component for forming a circuit is printed on the green sheet, and the paste fills the holes by this printing. Moreover, after the paste is dried, the paste is further printed on the green sheet, thereby forming a circuit pattern on the surface of the green sheet. Through each of the above steps, the conductor circuit in the via hole and the circuit pattern forming the inner layer conductor circuit are formed on the green sheet. Then, the green sheets are appropriately laminated.
In this case, the number of laminated green sheets is preferably 3 to 50 layers, and more preferably 5 to 20 layers.

【0014】次に、本焼成時において積層されたグリー
ンシートの周囲を包囲するためのスペーサ及びガイド棒
の製造方法及びその配置方法について説明する。前記ス
ペーサを形成する場合、グリーンシート形成用スラリー
とほぼ同一成分を有するスラリーが使用される。但し、
前記グリーンシート形成用スラリーとは異なり、このス
ラリーにはイットリア等の焼結助剤は一切添加されな
い。そして、このスラリーは所定粘度に調整された後、
ドクターブレード法等に従ってシート状に成形される。
それにより、スペーサが得られる。
Next, a method of manufacturing a spacer and a guide rod for enclosing the periphery of the laminated green sheets during the main firing and a method of arranging them will be described. When forming the spacer, a slurry having substantially the same components as the green sheet forming slurry is used. However,
Unlike the green sheet forming slurry, no sintering aid such as yttria is added to this slurry. Then, after this slurry is adjusted to a predetermined viscosity,
It is formed into a sheet according to the doctor blade method or the like.
Thereby, the spacer is obtained.

【0015】この場合、スペーサには、焼結時に生成す
る液相成分が治具に到達しない程度の厚さが要求され
る。但し、液相の生成量は、焼成条件、焼結助剤の種類
及びその添加量等によって異なるため、諸条件を考慮し
た上でスペーサの厚さを適宜調整することが好ましい。
In this case, the spacer is required to have such a thickness that the liquid phase component produced during sintering does not reach the jig. However, the amount of the liquid phase produced varies depending on the firing conditions, the type of the sintering aid, the amount added, and the like. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the thickness of the spacer in consideration of various conditions.

【0016】前記スペーサは前記グリーンシート群の上
下両面に配置され、その後、グリーンシート群の積層方
向には、ラミネート装置等を用いて所定の圧力が加えら
れる。この圧力付加によってグリーンシート群にスペー
サが密接に圧着され、グリーンシート積層体が形成され
る。そして、前記積層体は所定の外形にカットされた
後、所定の温度条件下にて脱脂及び仮焼成が施される。
The spacers are arranged on both upper and lower surfaces of the green sheet group, and then a predetermined pressure is applied in the stacking direction of the green sheet group by using a laminating device or the like. By applying this pressure, the spacers are closely pressed against the green sheet group to form a green sheet laminate. Then, after the laminate is cut into a predetermined outer shape, degreasing and calcination are performed under a predetermined temperature condition.

【0017】ここで、グリーンシート及びスペーサの密
度は略等しく設定されることが望ましく、特に本焼成直
前において略等しく設定されていることが好適である。
その理由は、両者の密度が上記関係にある場合、本焼成
時における収縮度が同程度になり、寸法合わせの精度が
向上するからである。より厳密に言うと、スペーサの密
度がグリーンシートの密度の97%〜100%程度であ
ることが良い。
Here, it is desirable that the densities of the green sheets and the spacers be set to be substantially equal, and it is particularly preferable that they are set to be substantially equal to each other just before the main firing.
The reason is that, when the densities of the both are in the above relationship, the degree of shrinkage during the main firing becomes approximately the same, and the accuracy of dimensional alignment is improved. Strictly speaking, the density of the spacers is preferably about 97% to 100% of the density of the green sheet.

【0018】また、この場合、グリーンシートの密度は
1.5g/cm3 〜2.5g/cm3 の範囲内に、スペーサの密
度は1.8g/cm3 〜2.2g/cm3 の範囲内に設定される
ことが好適である。
[0018] In this case, the density of the green sheet is in the range of 1.5g / cm 3 ~2.5g / cm 3 , the density of the spacers of 1.8g / cm 3 ~2.2g / cm 3 range It is preferable that it is set within.

【0019】治具内の所定位置に積層体を配置する際、
これらの周囲には窒化アルミニウム製のガイド棒が密着
に配置される。ガイド棒は、前記スペーサ形成用スラリ
ーのように焼結助剤を含まないスラリーをシート成形す
るか、または前記スラリーより製造された顆粒をプレス
成形することによって製造される。
When the laminated body is arranged at a predetermined position in the jig,
A guide rod made of aluminum nitride is closely arranged around these. The guide rod is manufactured by sheet-forming a slurry that does not contain a sintering aid like the spacer-forming slurry, or by press-molding granules produced from the slurry.

【0020】この場合、ガイド棒はシート成形によって
製造されることが好ましく、更にはガイド棒の密度を前
記スペーサと同様に、グリーンシートの密度の97%〜
100%に設定することが好ましい。その理由は、本焼
成時における収縮度が互いに同程度になり、寸法合わせ
の精度が向上するからである。
In this case, the guide rod is preferably manufactured by sheet molding, and the density of the guide rod is 97% to 97% of the density of the green sheet, like the spacer.
It is preferably set to 100%. The reason for this is that the degree of shrinkage during the main firing becomes similar to each other, and the accuracy of dimensional alignment is improved.

【0021】尚、仮焼成後におけるガイド棒の厚さは、
グリーンシート積層体に略等しくする必要がある。この
ことは、ガイド棒をプレス成形によって製造する場合に
ついても同様である。
The thickness of the guide rod after the calcination is
It should be approximately equal to the green sheet laminate. This also applies to the case where the guide rod is manufactured by press molding.

【0022】前記グリーンシート積層体には、不活性雰
囲気の下、所定時間、所定温度にて本焼成が施される。
その際、本焼成はホットプレス焼成であることが望まし
い。その理由は、積層体の周囲を炭素製の治具で完全に
包囲した状態でホットプレス焼成を施すと、x,y方向
(即ち、基板の厚さに直交する2方向)への収縮がな
く、寸法精度に優れた基板が得られるからである。
The green sheet laminate is subjected to main firing at a predetermined temperature for a predetermined time in an inert atmosphere.
At that time, it is desirable that the main firing is hot press firing. The reason for this is that when hot pressing firing is performed with the periphery of the laminate completely surrounded by a jig made of carbon, there is no shrinkage in the x and y directions (that is, two directions orthogonal to the thickness of the substrate). This is because a substrate having excellent dimensional accuracy can be obtained.

【0023】その後、焼成されたグリーンシート積層体
からガイド棒が分離される。次いで、この積層体には平
面研削機等を用いて研磨処理が施され、積層体の上下両
面のスペーサが除去される。以上の工程を経ることによ
り、内層導体回路を備える所望の窒化アルミニウム多層
基板が製造される。
After that, the guide rod is separated from the fired green sheet laminate. Next, this laminate is subjected to a polishing treatment using a surface grinder or the like to remove the spacers on both upper and lower surfaces of the laminate. Through the above steps, a desired aluminum nitride multilayer substrate including the inner conductor circuit is manufactured.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の窒化アルミニウム多層基板の
製造方法を具体化した一実施例について図面に基づき詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment embodying the method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0025】平均粒径1.4μm、純度98.5%以上
の窒化アルミニウム(AlN)粉末100重量部と、イ
ットリア(Y2 3 )粉末5重量部の均一な混合粉末
に、アクリル系バインダを13重量部、可塑剤を2重量
部、分散剤を0.5重量部及びトルエン・エタノール混
合溶剤を42重量部を加えた。そして、この混合物をボ
ールミルを用いて48時間混合することによりスラリー
を調製した。このスラリーを所定粘度に調整した後、ド
クターブレード装置を用いて厚さが0.45mmの基板形
成用グリーンシート1を作成した。
An acrylic binder was added to a uniform mixed powder of 100 parts by weight of aluminum nitride (AlN) powder having an average particle size of 1.4 μm and a purity of 98.5% or more and 5 parts by weight of yttria (Y 2 O 3 ) powder. 13 parts by weight, 2 parts by weight of a plasticizer, 0.5 parts by weight of a dispersant and 42 parts by weight of a toluene / ethanol mixed solvent were added. Then, this mixture was mixed for 48 hours using a ball mill to prepare a slurry. After adjusting this slurry to a predetermined viscosity, a substrate forming green sheet 1 having a thickness of 0.45 mm was prepared using a doctor blade device.

【0026】次いで、このグリーンシート1に機械的に
バイアホール形成用孔2を透設した後、その形成用孔2
内にタングステンペーストを充填した。また、前記ペー
ストの乾燥後に更にグリーンシート1の表面に、タング
ステンペーストによって導体回路パターン3を形成し、
その導体回路パターン3を乾燥させた。これにより、グ
リーンシート1に、内層導体回路を構成するバイアホー
ル内導体回路4と導体回路パターン3とを形成した。
Next, after mechanically forming a via hole forming hole 2 in the green sheet 1, the forming hole 2 is formed.
The inside was filled with a tungsten paste. In addition, after the paste is dried, a conductor circuit pattern 3 is further formed on the surface of the green sheet 1 with a tungsten paste,
The conductor circuit pattern 3 was dried. As a result, the conductor circuit 4 in the via hole and the conductor circuit pattern 3 which form the inner layer conductor circuit were formed on the green sheet 1.

【0027】ここで、イットリア粉末を含まないこと以
外は前記スラリーと同組成のスラリーを準備すると共
に、そのスラリーを所定粘度に調整した。その後、同じ
くドクターブレード装置を用いて、スペーサs及びガイ
ド棒gを形成するための厚さ0.45mmのグリーンシー
ト2をシート成形した。
Here, a slurry having the same composition as the slurry except that yttria powder was not included was prepared, and the slurry was adjusted to a predetermined viscosity. Thereafter, a doctor blade device was also used to form a green sheet 2 having a thickness of 0.45 mm for forming the spacer s and the guide rod g.

【0028】次いで、図1に示すように、スペーサsを
10層に重ね合わせたグリーンシート1の上下両面に1
層ずつ配置し、これら1,sをラミネート装置を用いて
熱圧着させ,グリーンシート積層体5を形成した。更
に、これらを所定の外形にカットした。更に、前記積層
体5の厚さと略等しくなるように、グリーンシート2を
用いてガイド棒gをラミネート装置により形成し、所定
の寸法に外径カットした。その後、積層体5及びガイド
棒gに真空条件下で600℃の脱脂を施し、かつ窒素雰
囲気下で1560℃の仮焼成を施した。尚、表1に示さ
れるように、脱脂及び仮焼成前における積層体5及びガ
イド棒gの密度は、2.13g/cm3 ,2.08g/cm3
ある。また、脱脂及び仮焼成後における両者5,gの密
度は、2.24g/cm3 ,2.18g/cm3 であり、グリー
ンシート密度に対するガイド棒の密度の割合は約98%
に設定されている。
Next, as shown in FIG. 1, spacers s are stacked on each other in 10 layers to form a green sheet 1 on both upper and lower surfaces.
The layers were arranged layer by layer, and these 1 and s were thermocompression bonded using a laminating apparatus to form a green sheet laminate 5. Further, these were cut into a predetermined outer shape. Further, a guide rod g was formed by a laminating apparatus using the green sheet 2 so as to have a thickness substantially equal to that of the laminate 5, and the outer diameter was cut to a predetermined size. Then, the laminated body 5 and the guide rod g were degreased at 600 ° C. under vacuum conditions, and pre-baked at 1560 ° C. in a nitrogen atmosphere. As shown in Table 1, the densities of the laminated body 5 and the guide bar g before degreasing and pre-baking are 2.13 g / cm 3 and 2.08 g / cm 3 . The densities of both 5, g after degreasing and calcination are 2.24 g / cm 3 and 2.18 g / cm 3 , and the ratio of the density of the guide rod to the green sheet density is about 98%.
Is set to.

【0029】続いて、図2(a)及び図2(b)に示す
ように、治具Mの略中央に積層体5を配置し、更にその
周囲に脱脂及び仮焼成が施された窒化アルミニウム製の
ガイド棒gを密着に配置した。
Subsequently, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a laminated body 5 is arranged at substantially the center of the jig M, and the periphery thereof is degreased and pre-baked aluminum nitride. The manufactured guide bar g was placed closely.

【0030】この積層体5を、窒素雰囲気の下、187
0℃,18.5kg/cm2の加圧下で3時間ホットプレス焼
成を行った。その後、ガイド棒gを積層体5から分離さ
せた。また、平面研削機を用いて積層体5の上下両面を
研磨することにより、積層体5から両スペーサsを除去
した(図3参照)。
This laminated body 5 was subjected to 187 under a nitrogen atmosphere.
Hot press firing was carried out at 0 ° C. and a pressure of 18.5 kg / cm 2 for 3 hours. After that, the guide rod g was separated from the laminated body 5. Further, both spacers s were removed from the laminated body 5 by polishing the upper and lower surfaces of the laminated body 5 using a surface grinder (see FIG. 3).

【0031】以上の工程を経ることにより、内層導体回
路3,4を備える所望の窒化アルミニウム多層基板を得
た。得られた基板の特性を調査するため、基板の平均シ
ート抵抗(mΩ/□)を測定した。また、本焼成前後に
おける基板のx,y方向、即ち基板の厚さ方向に直交す
る2方向の寸法変化率(%)も測定した。これらの結果
を表1に示す。
Through the above steps, a desired aluminum nitride multilayer substrate having the inner conductor circuits 3 and 4 was obtained. In order to investigate the characteristics of the obtained substrate, the average sheet resistance (mΩ / □) of the substrate was measured. In addition, the dimensional change rate (%) in the x and y directions of the substrate before and after the main firing, that is, in two directions orthogonal to the thickness direction of the substrate was also measured. The results are shown in Table 1.

【0032】次に、本実施例に対する比較例の多層基板
の製造方法について説明する。比較例においても、実施
例にて使用したスラリーを用いて同一肉厚のグリーンシ
ートをシート成形した。次いで、実施例の手順に従っ
て、グリーンシートにバイアホール内導体回路と導体回
路パターンとを形成した。
Next, a method of manufacturing a multilayer substrate of a comparative example with respect to this embodiment will be described. Also in the comparative example, a green sheet having the same thickness was formed into a sheet by using the slurry used in the example. Then, according to the procedure of the example, the conductor circuit in the via hole and the conductor circuit pattern were formed on the green sheet.

【0033】前記グリーンシートを10層重ね合わせ、
これらをラミネート装置によって熱圧着させた。そし
て、このグリーンシート群を所定の形状にカットした。
一方、アクリル系バインダ4重量部及びトルエン・エタ
ノール混合溶剤64重量部からなる混合物をボールミル
にて48時間混合し、得られたスラリーをスプレードラ
イ装置に通して顆粒とした。この顆粒をプレス成形する
ことにより、シート状のスペーサ(厚さ0.9mm)及び
棒状のガイド棒(厚さ5.4mm)を形成した。
10 layers of the green sheets are stacked,
These were thermocompression bonded by a laminating device. Then, this green sheet group was cut into a predetermined shape.
On the other hand, a mixture consisting of 4 parts by weight of an acrylic binder and 64 parts by weight of a mixed solvent of toluene / ethanol was mixed in a ball mill for 48 hours, and the obtained slurry was passed through a spray dryer to form granules. A sheet-shaped spacer (thickness 0.9 mm) and a rod-shaped guide rod (thickness 5.4 mm) were formed by press-molding the granules.

【0034】上述のグリーンシート群、スペーサ及びガ
イド棒を、真空条件下、600℃で脱脂し、かつ窒素雰
囲気下で1560℃の仮焼成を施した。尚、脱脂及び仮
焼成前後におけるグリーンシート、スペーサ及びガイド
棒の密度は、それぞれ表1に示す通りである。また、脱
脂及び仮焼成後のグリーンシート密度に対するスペーサ
およびガイド棒の密度の割合は約90%に設定されてい
る。
The above-mentioned green sheet group, spacers and guide rods were degreased at 600 ° C. under vacuum conditions and pre-baked at 1560 ° C. in a nitrogen atmosphere. The densities of the green sheets, spacers and guide rods before and after degreasing and pre-baking are shown in Table 1, respectively. Further, the ratio of the density of the spacer and the guide bar to the density of the green sheet after degreasing and pre-baking is set to about 90%.

【0035】続いて、グリーンシート群の上下両面にス
ペーサを密接に配置し、更に両者の周囲にガイド棒を配
置した状態で、これらを治具の略中央に装入した。以
下、前記実施例の方法及び条件に準じて積層体に本焼成
を施した後、スペーサを研削除去して、窒化アルミニウ
ム多層基板を得た。
Subsequently, spacers were closely arranged on both upper and lower surfaces of the green sheet group, and guide rods were arranged around both of them, and these were inserted into substantially the center of the jig. Hereinafter, after subjecting the laminate to main firing according to the method and conditions of the above-described example, the spacers were ground and removed to obtain an aluminum nitride multilayer substrate.

【0036】本比較例の基板について前記測定を行った
結果を表1に共に示す。
Table 1 shows the results of the above-described measurement performed on the substrate of this comparative example.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】実施例では、スペーサs及びガイド棒gの
密度がグリーンシート1の密度に略等しく設定されてい
るため、寸法合わせも従来に比して容易になり、工程的
にも有利であった。また、グリーンシート積層体5の周
囲にガイド棒gを配置して焼成を行った結果、液相の滲
出を確実に防止することができ、治具Mと焼結したグリ
ーンシート1との付着を未然に回避することが可能であ
った。従って、表1に示すように、実施例の基板では比
較例に比して低い平均シート抵抗値を得ることができ
た。
In the embodiment, the density of the spacers s and the guide rods g is set to be substantially equal to the density of the green sheet 1, so that the dimensional matching is easier than the conventional one, which is advantageous in terms of process. .. In addition, as a result of arranging the guide bar g around the green sheet laminate 5 and performing firing, it is possible to reliably prevent the liquid phase from seeping out, and to prevent the jig M from adhering to the sintered green sheet 1. It was possible to avoid it. Therefore, as shown in Table 1, it was possible to obtain a lower average sheet resistance value in the substrate of the example than in the comparative example.

【0039】また、グリーンシート1に対するスペーサ
s及びガイド棒gの密着性が向上したことにより、本焼
成前後における基板の寸法変化率も従来の1/3程度に
低減することができた。
Further, since the adhesion between the spacer s and the guide rod g with respect to the green sheet 1 is improved, the dimensional change rate of the substrate before and after the main firing can be reduced to about 1/3 of the conventional rate.

【0040】以上の結果を勘案すると、実施例の基板が
比較例に比して優れた特性を備えているという結論に達
する。
Considering the above results, it is concluded that the substrate of the example has excellent characteristics as compared with the comparative example.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の窒化アル
ミニウム多層基板の製造方法によれば、寸法合わせの容
易なスペーサを用いているため、基板における導体回路
の低抵抗化を確実に達成でき、かつ焼成による歪みを防
止して基板に好適な寸法精度を確保することができると
いう優れた効果を奏する。
As described in detail above, according to the method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate of the present invention, since the spacers whose dimensions are easily aligned are used, the resistance of the conductor circuit on the substrate can be surely reduced. It is possible to obtain the excellent effect that the distortion due to firing can be prevented and the dimensional accuracy suitable for the substrate can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】複数枚のグリーンシートにスペーサをラミネー
トした状態を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a spacer is laminated on a plurality of green sheets.

【図2】(a)は治具にグリーンシート積層体を配置し
た状態を示す平面図であり、(b)は(a)の概略断面
図である。
FIG. 2A is a plan view showing a state in which a green sheet laminate is arranged on a jig, and FIG. 2B is a schematic sectional view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 (基板形成用)グリーンシート、3 内層導体回路
を構成する導体回路パターン、4 内層導体回路を構成
するバイアホール内導体回路、s スペーサ。
1 (for substrate formation) green sheet, 3 conductor circuit pattern forming inner layer conductor circuit, 4 via hole inner conductor circuit forming inner layer conductor circuit, and s spacer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内層導体回路(3,4)を備える窒化アル
ミニウム多層基板の製造方法において、 窒化アルミニウム粉末に焼結助剤を添加したスラリーを
用いてグリーンシート(1)をシート成形すると共に、
そのグリーンシート(1)に導体回路(3,4)を形成
し、窒化アルミニウム粉末に焼結助剤を添加していない
スラリーを用いてスペーサ(s)をシート成形し、前記
導体回路(3,4)が形成されたグリーンシート(1)
の上下両面にそのスペーサ(s)を同時に圧着し、かつ
これらを焼成した後、両スペーサ(s)を研削除去する
ことを特徴とする窒化アルミニウム多層基板の製造方
法。
1. A method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate having inner layer conductor circuits (3, 4), wherein a green sheet (1) is formed by using a slurry obtained by adding a sintering aid to aluminum nitride powder, and
Conductor circuits (3, 4) are formed on the green sheet (1), and spacers (s) are formed into a sheet using a slurry in which sintering aid is not added to aluminum nitride powder, and the conductor circuits (3, 4) are formed. 4) formed green sheet (1)
A method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate, characterized in that the spacers (s) are simultaneously pressure-bonded to both upper and lower surfaces of the same, and these are fired, and then both spacers (s) are ground and removed.
【請求項2】前記グリーンシート(1)及び前記スペー
サ(s)の密度は略等しく設定されることを特徴とする
請求項1に記載の窒化アルミニウム多層基板の製造方
法。
2. The method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate according to claim 1, wherein the densities of the green sheet (1) and the spacers (s) are set to be substantially equal to each other.
【請求項3】前記焼成はホットプレス焼成であることを
特徴とする請求項1または2に記載の窒化アルミニウム
多層基板の製造方法。
3. The method for manufacturing an aluminum nitride multilayer substrate according to claim 1, wherein the firing is hot press firing.
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