JPH0590734A - セラミツク基板上への導体形成方法および導体回路パターンの形成方法 - Google Patents
セラミツク基板上への導体形成方法および導体回路パターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH0590734A JPH0590734A JP27494091A JP27494091A JPH0590734A JP H0590734 A JPH0590734 A JP H0590734A JP 27494091 A JP27494091 A JP 27494091A JP 27494091 A JP27494091 A JP 27494091A JP H0590734 A JPH0590734 A JP H0590734A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- sheet
- ceramic
- conductor film
- ceramic board
- Prior art date
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- Pending
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- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 予めシート成形されている導体膜を焼成セラ
ミック基板または未焼成セラミックグリーンシートに圧
着させた後、焼成することを特徴とするセラミック基板
上への導体形成方法、および前記形成導体を所望のパタ
ーンにエッチングすることを特徴とするセラミック基板
上への導体回路パターンの形成方法。 【効果】 任意の均一な厚みの導体膜および導体回路パ
ターンを有するセラミック基板を簡便に低コストで生産
できる。
ミック基板または未焼成セラミックグリーンシートに圧
着させた後、焼成することを特徴とするセラミック基板
上への導体形成方法、および前記形成導体を所望のパタ
ーンにエッチングすることを特徴とするセラミック基板
上への導体回路パターンの形成方法。 【効果】 任意の均一な厚みの導体膜および導体回路パ
ターンを有するセラミック基板を簡便に低コストで生産
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミック基板上への導
体形成手法に関する。さらに詳しくいえば厚い導体層を
簡便な手法でセラミック基板に形成させる方法に関す
る。
体形成手法に関する。さらに詳しくいえば厚い導体層を
簡便な手法でセラミック基板に形成させる方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】電子機器のハイパワー化
・高周波化が近年進展している。それに伴い実装基板の
変革・向上が必要とされてきている。ハイパワー用途向
けには、熱伝導率が高く、導体抵抗の小さい導体をでき
るだけ厚く形成した基板が求められている。従来、ハイ
パワー用途向けの基板としては、厚いＣｕ箔が使用でき
る金属基板およびＣｕ箔をアルミナや窒化アルミニウム
基板に直接接合した、いわゆるＤＢＣ（Direct Bond Co
pper）基板が使用されているが、それぞれ問題点を有し
ている。すなわち、金属基板の場合には、金属部とＣｕ
箔の間に設ける絶縁層の熱抵抗を小さくする関係で薄い
絶縁層を使用するために、５００ＫHz以上の高周波数で
駆動させた場合に浮遊容量が発生し誤動作の原因とな
る。また絶縁層のため本来金属が有している熱伝導性を
活かすことができず、アルミナ基板よりも熱伝導性が悪
いものとなっていた。
・高周波化が近年進展している。それに伴い実装基板の
変革・向上が必要とされてきている。ハイパワー用途向
けには、熱伝導率が高く、導体抵抗の小さい導体をでき
るだけ厚く形成した基板が求められている。従来、ハイ
パワー用途向けの基板としては、厚いＣｕ箔が使用でき
る金属基板およびＣｕ箔をアルミナや窒化アルミニウム
基板に直接接合した、いわゆるＤＢＣ（Direct Bond Co
pper）基板が使用されているが、それぞれ問題点を有し
ている。すなわち、金属基板の場合には、金属部とＣｕ
箔の間に設ける絶縁層の熱抵抗を小さくする関係で薄い
絶縁層を使用するために、５００ＫHz以上の高周波数で
駆動させた場合に浮遊容量が発生し誤動作の原因とな
る。また絶縁層のため本来金属が有している熱伝導性を
活かすことができず、アルミナ基板よりも熱伝導性が悪
いものとなっていた。
【０００３】一方、ＤＢＣ基板の場合には、セラミック
の熱伝導の良さをそのまま利用できるが、その形成方法
としてＣｕ箔を基板に配置した後、酸素分圧および温度
をＣｕ−Ｏ系の共晶組成が生成する条件に精密にコント
ロールした電気炉中で接合させる方法を用いるため、コ
ストが高いものになってしまう。これらの事情から低コ
ストでセラミック基板上への３０〜２００μｍの厚い導
体膜を形成する方法が求められている。
の熱伝導の良さをそのまま利用できるが、その形成方法
としてＣｕ箔を基板に配置した後、酸素分圧および温度
をＣｕ−Ｏ系の共晶組成が生成する条件に精密にコント
ロールした電気炉中で接合させる方法を用いるため、コ
ストが高いものになってしまう。これらの事情から低コ
ストでセラミック基板上への３０〜２００μｍの厚い導
体膜を形成する方法が求められている。
【０００４】現在、セラミック基板上への導体膜形成方
法は接合法やスクリーン印刷法で行なわれている。しか
し接合法では前述のようにコスト高になり、またスクリ
ーン印刷法では均一な厚膜を形成することが困難なため
に、例えば１００μｍ程度の焼成Ｃｕ膜を形成しようと
する場合、１０回前後の印刷を繰返し行なう必要があ
り、この方法もまたコスト高になってしまう。従って、
本発明の目的は、セラミック基板上に３０〜２００μｍ
程度の厚みの導体膜を形成する簡便な方法を提供するこ
とにある。
法は接合法やスクリーン印刷法で行なわれている。しか
し接合法では前述のようにコスト高になり、またスクリ
ーン印刷法では均一な厚膜を形成することが困難なため
に、例えば１００μｍ程度の焼成Ｃｕ膜を形成しようと
する場合、１０回前後の印刷を繰返し行なう必要があ
り、この方法もまたコスト高になってしまう。従って、
本発明の目的は、セラミック基板上に３０〜２００μｍ
程度の厚みの導体膜を形成する簡便な方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者らは鋭意研究を重ね、導体を任意の厚みにシ
ート化させることが簡便な手法で可能であり、このシー
トをセラミック基板または未焼成のセラミックシートに
貼り合わせた後、焼結することにより容易に厚い導体層
が形成できることを確認して本発明を完成するに至っ
た。
に本発明者らは鋭意研究を重ね、導体を任意の厚みにシ
ート化させることが簡便な手法で可能であり、このシー
トをセラミック基板または未焼成のセラミックシートに
貼り合わせた後、焼結することにより容易に厚い導体層
が形成できることを確認して本発明を完成するに至っ
た。
【０００６】すなわち、本発明は、１）予めシート成形
されている導体膜をセラミック基板に圧着させた後、焼
成することを特徴とするセラミック基板上への導体形成
方法、２）予めシート成形されている導体膜をセラミッ
ク未焼成シートに圧着させた後、焼成することを特徴と
するセラミック基板上への導体形成方法、３）予めシー
ト成形されている導体膜をセラミック基板に圧着させた
後焼成し、形成された導体を所望のパターンにエッチン
グすることを特徴とするセラミック基板上への導体回路
パターンの形成方法、および４）予めシート成形されて
いる導体膜をセラミック未焼成シートに圧着させた後焼
成し、形成された導体を所望のパターンにエッチングす
ることを特徴とするセラミック基板上への導体回路パタ
ーンの形成方法を提供したものである。
されている導体膜をセラミック基板に圧着させた後、焼
成することを特徴とするセラミック基板上への導体形成
方法、２）予めシート成形されている導体膜をセラミッ
ク未焼成シートに圧着させた後、焼成することを特徴と
するセラミック基板上への導体形成方法、３）予めシー
ト成形されている導体膜をセラミック基板に圧着させた
後焼成し、形成された導体を所望のパターンにエッチン
グすることを特徴とするセラミック基板上への導体回路
パターンの形成方法、および４）予めシート成形されて
いる導体膜をセラミック未焼成シートに圧着させた後焼
成し、形成された導体を所望のパターンにエッチングす
ることを特徴とするセラミック基板上への導体回路パタ
ーンの形成方法を提供したものである。
【０００７】以下、本発明の方法を詳しく説明する。ま
ず、粒度をコントロールした導体粉末とガラス粉末を有
機溶剤、バインダー、可塑剤と共に混ぜ、スラリーを
得、真空脱泡機により溶剤の一部を飛ばすとともに消泡
して所定の粘度（5,000 〜10,000ｃｐｓ）に調整する。
ここで、導体材料としてはＡｇＰｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａ
ｕ、Ｃｕ等の粉末を用いることができるが、中でも特に
好ましいのはＣｕである。その粒度は平均粒径（Ｄ50）
で１〜１０μｍ、好ましくは２〜３μｍが適当である。
また導体粉末とガラス粉末との割合は重量比で前者：後
者＝９５：５〜８５：１５が適当である。ガラス粉末の
割合が５重量％以下の場合には接着強度が低くなり、１
５重量％以上の場合には導体抵抗値が大きくなるので好
ましくない。
ず、粒度をコントロールした導体粉末とガラス粉末を有
機溶剤、バインダー、可塑剤と共に混ぜ、スラリーを
得、真空脱泡機により溶剤の一部を飛ばすとともに消泡
して所定の粘度（5,000 〜10,000ｃｐｓ）に調整する。
ここで、導体材料としてはＡｇＰｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａ
ｕ、Ｃｕ等の粉末を用いることができるが、中でも特に
好ましいのはＣｕである。その粒度は平均粒径（Ｄ50）
で１〜１０μｍ、好ましくは２〜３μｍが適当である。
また導体粉末とガラス粉末との割合は重量比で前者：後
者＝９５：５〜８５：１５が適当である。ガラス粉末の
割合が５重量％以下の場合には接着強度が低くなり、１
５重量％以上の場合には導体抵抗値が大きくなるので好
ましくない。
【０００８】ついで、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）などのプラスチックシートの上に所望の厚みのス
ラリーシートに成膜する。ここで、スラリーシートを形
成する手法としてはドクターブレード法、カレンダーロ
ール法、含浸法などが利用できるが、中でもドクターブ
レード法が好ましい。このシートを次にセラミック基板
または未焼成のセラミックグリーンシートの両面または
片面におき、室温〜１００℃の温度、２０〜３００kg／
cm2 の圧力で１〜１０分間加熱圧着する。次に窒素など
の不活性ガス雰囲気下で８５０〜１０２０℃の温度で５
〜２０分間加熱し、導体膜をセラミック膜の両面または
片面に固着させる。次に、導体膜を所望のパターンにエ
ッチングして両面または片面に所望の厚みの回路パター
ンを有するセラミック基板が得られる。
ＥＴ）などのプラスチックシートの上に所望の厚みのス
ラリーシートに成膜する。ここで、スラリーシートを形
成する手法としてはドクターブレード法、カレンダーロ
ール法、含浸法などが利用できるが、中でもドクターブ
レード法が好ましい。このシートを次にセラミック基板
または未焼成のセラミックグリーンシートの両面または
片面におき、室温〜１００℃の温度、２０〜３００kg／
cm2 の圧力で１〜１０分間加熱圧着する。次に窒素など
の不活性ガス雰囲気下で８５０〜１０２０℃の温度で５
〜２０分間加熱し、導体膜をセラミック膜の両面または
片面に固着させる。次に、導体膜を所望のパターンにエ
ッチングして両面または片面に所望の厚みの回路パター
ンを有するセラミック基板が得られる。
【０００９】
【実施例】Ｃｕ粉末（平均粒度 3.0μｍ）９０重量％と
ガラス粉末（平均粒度 3.0μｍ）１０重量％からなる材
料（１００重量部）とアクリル系バインダー（１０重量
部）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（６重量部）
およびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）（３５重量部）を
ボールミルに仕込み数時間ボールミリングしてスラリー
を得る。このスラリーを真空脱泡機中で５０００ｃｐｓ
程度に調整し、ドクターブレード法によってＰＥＴフィ
ルム上にシート成形させる。シート膜厚は約１７０μｍ
に調整する。アルミナ基板の両面にこのシートをおき温
度８０℃、圧力５０kg／cm2 で熱圧着させる。その後９
００℃１０分トータル６０分のスケジュールでＮ2 雰囲
気でベルト炉を通過させてＣｕ膜をアルミナ基板の表裏
に固着させる。焼成後のＣｕ膜の厚みは約１００μｍで
ある。この後ＦｅＣｌ2 溶液を用いてＣｕ膜を所望のパ
ターンにエッチングさせ、厚いＣｕ膜を回路パターン材
料として有するセラミック回路基板が得られる。
ガラス粉末（平均粒度 3.0μｍ）１０重量％からなる材
料（１００重量部）とアクリル系バインダー（１０重量
部）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（６重量部）
およびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）（３５重量部）を
ボールミルに仕込み数時間ボールミリングしてスラリー
を得る。このスラリーを真空脱泡機中で５０００ｃｐｓ
程度に調整し、ドクターブレード法によってＰＥＴフィ
ルム上にシート成形させる。シート膜厚は約１７０μｍ
に調整する。アルミナ基板の両面にこのシートをおき温
度８０℃、圧力５０kg／cm2 で熱圧着させる。その後９
００℃１０分トータル６０分のスケジュールでＮ2 雰囲
気でベルト炉を通過させてＣｕ膜をアルミナ基板の表裏
に固着させる。焼成後のＣｕ膜の厚みは約１００μｍで
ある。この後ＦｅＣｌ2 溶液を用いてＣｕ膜を所望のパ
ターンにエッチングさせ、厚いＣｕ膜を回路パターン材
料として有するセラミック回路基板が得られる。
【００１０】
【発明の効果】予め任意の均一な厚みに調整された導体
シートをセラミック基板に熱圧着させ焼結させることで
任意の均一厚みの導体膜を有するセラミック基板を製造
できるようになった。従来の印刷方法が非常に多くの回
数を必要としたのに比べて、本発明の方法によれば非常
に簡便に所望の厚みでかつ均一な導体を有するセラミッ
ク基板を製造することができ、低コストでの生産が可能
となった。
シートをセラミック基板に熱圧着させ焼結させることで
任意の均一厚みの導体膜を有するセラミック基板を製造
できるようになった。従来の印刷方法が非常に多くの回
数を必要としたのに比べて、本発明の方法によれば非常
に簡便に所望の厚みでかつ均一な導体を有するセラミッ
ク基板を製造することができ、低コストでの生産が可能
となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手取屋 和夫 石川県松任市相木町383番地 ニツコー株 式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 予めシート成形されている導体膜をセラ
ミック基板に圧着させた後、焼成することを特徴とする
セラミック基板上への導体形成方法。 - 【請求項２】 予めシート成形されている導体膜をセラ
ミック未焼成シートに圧着させた後、焼成することを特
徴とするセラミック基板上への導体形成方法。 - 【請求項３】 予めシート成形されている導体膜をセラ
ミック基板に圧着させた後焼成し、形成された導体を所
望のパターンにエッチングすることを特徴とするセラミ
ック基板上への導体回路パターンの形成方法。 - 【請求項４】 予めシート成形されている導体膜をセラ
ミック未焼成シートに圧着させた後焼成し、形成された
導体を所望のパターンにエッチングすることを特徴とす
るセラミック基板上への導体回路パターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27494091A JPH0590734A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | セラミツク基板上への導体形成方法および導体回路パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27494091A JPH0590734A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | セラミツク基板上への導体形成方法および導体回路パターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590734A true JPH0590734A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17548671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27494091A Pending JPH0590734A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | セラミツク基板上への導体形成方法および導体回路パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590734A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521069B1 (en) * | 1999-01-27 | 2003-02-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Green sheet and manufacturing method thereof, manufacturing method of multi-layer wiring board, and manufacturing method of double-sided wiring board |
| JP2009206282A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Tdk Corp | セラミック基板の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27494091A patent/JPH0590734A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521069B1 (en) * | 1999-01-27 | 2003-02-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Green sheet and manufacturing method thereof, manufacturing method of multi-layer wiring board, and manufacturing method of double-sided wiring board |
| EP1024529A3 (en) * | 1999-01-27 | 2003-09-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Green sheet and manufacturing method thereof, manufacturing method of multi-layer wiring board, and manufacturing method of double-sided wiring board |
| US6696139B2 (en) | 1999-01-27 | 2004-02-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Green sheet and manufacturing method thereof, manufacturing method of multi-layer wiring board and manufacturing method of double-sided wiring board |
| JP2009206282A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Tdk Corp | セラミック基板の製造方法 |
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