JPH0669617A - 多層セラミックス基板の製造方法 - Google Patents

多層セラミックス基板の製造方法

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JPH0669617A
JPH0669617A JP22284392A JP22284392A JPH0669617A JP H0669617 A JPH0669617 A JP H0669617A JP 22284392 A JP22284392 A JP 22284392A JP 22284392 A JP22284392 A JP 22284392A JP H0669617 A JPH0669617 A JP H0669617A
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JP
Japan
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sheet
multilayer ceramic
ceramic substrate
shaped
tensile strength
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JP22284392A
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English (en)
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Jun Monma
旬 門馬
Norio Nakayama
憲隆 中山
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度の回路パターンの形成が可能であり、寸
法精度が高い多層セラミックス基板の製造方法を提供す
る。 【構成】引張強度の異方性を有する複数のシート状成形
体a1 〜a5 を積層して多層セラミックス成形体(積層
体)1を形成し、得られた多層セラミックス成形体1を
加熱焼結する多層セラミックス基板の製造方法におい
て、隣接するシート状成形体a1 〜a5 の引張強度が相
対的に大きい方向が相互に異なるように積層配置するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子や電子部品等
を搭載するための多層セラミックス基板の製造方法に係
り、特に高密度の回路パターンの形成が可能であり、寸
法精度が高い多層セラミックス基板の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ICの高密度実装化の要請が高まるに連
れて、基板の単位面積当りの回路密度をより高くする構
造として多層セラミックス基板が多用化されている。こ
の多層セラミックス基板の一般的な製造方法として、下
記のようなシート状成形体(グリーンシート)積層法が
周知である。すなわちセラミックス原料粉末を有機バイ
ンダや溶剤中に分散して調製される原料スラリーをドク
ターブレード法などのシート成形法によって薄いシート
状成形体を形成し、得られたシート状成形体を所定の寸
法に打ち抜いて、スルーホールの穿孔や所定の回路配線
パターンの印刷を実施した後に得られたシート状成形体
を加熱圧着または加圧圧着したり、または溶剤や接着剤
を塗布した上で積層して積層体(多層セラミックス成形
体)を形成し、この積層体を焼結して製造する方法が一
般に採用されている。
【0003】しかしながら、各シート状成形体はその流
体力学的特性や加熱乾燥条件やその他の諸条件によって
物性が大きく異なっており、そのような物性が相互に異
なった複数のシート状成形体を積層して焼結した場合、
積層体の各部における収縮率が一定にならず、寸法精度
や形状精度が低い多層セラミックス基板しか得られない
問題点があった。
【0004】上記問題点を解決する手段としては、例え
ば特開昭61−70791号公報においては、下記の方
法が開示されている。すなわち各シート状成形体の成形
方向、打抜き位置、表裏の別によって発生する各シート
状成形体の厚さむらを相互に打ち消すように積層するこ
とにより、積層体全体の厚さをほぼ均一にし、積層接着
時の圧力が均一に作用するようにし、焼結時の収縮が等
方的に発生するように工夫している。
【0005】一方、特開昭57−136396号公報に
おいては、下記の方法が開示されている。すなわち複数
のシート状成形体(グリーンシート)の成形方向がほぼ
直交するように積層して焼結することにより、成形方向
によって発生する各シート状成形体の収縮率の方向性を
解消し、縦方向および横方向ともに同一の収縮率が得ら
れるように工夫している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼成時
に発生する積層体の収縮率の不均一性は、各シート状成
形体の成形方向や厚さむらのみに起因するものではな
く、より大きな要因に左右されていることが判明し、上
記のように開示された方法のみでは収縮率の制御が未だ
充分ではなく、基板の寸法精度をより高めることは困難
であった。
【0007】一方、近年LSIの高密度実装化に対する
要請が一段と高まり、使用する多層セラミックス基板の
層数も、従来の2〜3倍で全体で20層以上となる場合
もある。加えて、素子の高密度化、高速化に対応して多
層セラミックス基板の回路パターンについても、より微
細密度になり、これに応じて基板の寸法精度も飛躍的に
高いものが要求されるようになった。このような積層数
の増加に伴い、積層体全体について焼成時の収縮率の差
も拡大し、最終的に製品となる多層セラミックス基板の
変形量も増大する傾向にあった。そしてLSIの高密度
化に伴う回路パターンの微細化は、多層基板における上
下の回路パターンを導通させるためのスルーホールを微
細化させており、多少の基板の歪みでも層間の断線を引
き起こす原因となり、LSIの動作不良、製品歩留りの
低下などの問題を引き起こしていた。
【0008】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、特に高密度の回路パターンの形成が
可能であり、寸法精度が高い多層セラミックス基板の製
造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らはシート状成
形体の積層体を焼結する際に発生する寸法収縮に及ぼす
要因を多方面から解析し、収縮むらの少ない積層体を形
成する方法を種々試行し、以下に示すような知見を得
た。
【0010】すなわち、原料スラリーの成形方向が常に
シート状成形体に一定の物性を与えるものではなく、特
に成形ロットが異なるシート状成形体を積層する場合
に、単に隣接するシート状成形体の成形方向をずらして
配置するだけでは必ずしも収縮量のばらつきは減少しな
いことを確認した。
【0011】また積層体を焼結する際に生じる寸法収縮
量は積層工程における圧縮変形の影響を大きく受ける。
特に各シート状成形体の引張強度が平面方向で異なるよ
うな異方性を有する場合であり、その異方性を考慮せず
に積層体を形成した場合には、圧縮時における変形量が
部分的に変化し、積層体自身に密度むらを生じることに
なる。そしてこのような積層体を焼結すると、寸法精度
のばらつきが大きい多層セラミックス基板となってしま
う。
【0012】また各シート状成形体の引張強度の大きさ
は、必ずしも成形方向のみに依存するものではなく、成
形体の加圧条件、乾燥保管条件、着色の有無など成形ロ
ットの違いによっても異なる。したがって、このような
成形ロットの異なるシート状成形体を積層して多層セラ
ミックス基板を製造する場合には、各シート状成形体の
引張強度の値によっては、成形方向をずらさずに積層し
た方が収縮量のばらつきが小さくなる場合もあった。
【0013】そして上記引張強度の異方性を隣接するシ
ート状成形体間で打ち消すように積層配置したときに、
積層体全体の収縮量のばらつきが小さくなり、高い寸法
精度を有する多層セラミックス基板が得られた。
【0014】本発明は上記知見に基づいて完成されたも
のである。すなわち本発明に係る多層セラミックス基板
の製造方法は、引張強度の異方性を有する複数のシート
状成形体を積層して多層セラミックス成形体を形成し、
得られた多層セラミックス成形体を加熱焼結する多層セ
ラミックス基板の製造方法において、隣接するシート状
成形体の引張強度が相対的に大きい方向が相互に異なる
ように積層配置することを特徴とする。
【0015】また、隣接するシート状成形体の引張強度
が大きい方向を積層方向に対して80度から100度ず
つ回転させて各シート状成形体を積層配置するとよい。
【0016】さらに、シート状成形体に回路パターンを
予め形成し、しかる後に各シート状成形体を積層配置
し、上記各シート状成形体および回路パターンを同時焼
成してもよい。
【0017】本発明方法において使用するセラミックス
粉末としては、アルミナ(Al2 3 )、ジルコニア
(ZrO)などの酸化物系セラミックス、または窒化ア
ルミニウム(AlN)、窒化けい素(Si3 4 )など
の非酸化物系セラミックスなど、各種のセラミックスを
使用することが可能であり、特に限定されない。
【0018】そして上記セラミックス粉末に焼結助剤、
有機バインダなどを適量添加し、ペースト状の原料スラ
リーを調製した後に、例えばドクターブレード法または
ロール成形法を使用して上記原料スラリーを成形し、シ
ート状成形体を得る。このような成形法で調製した複数
のシート状成形体は、各ロット毎にまとめて次工程であ
る積層工程に移送される。
【0019】積層工程に入る前に各ロット毎にシート状
成形体の成形方向(X方向)およびそのX方向に直角な
幅方向(Y方向)について引張強度を測定しておく。積
層に際しては、その引張強度が相対的に大きい方向(ま
たは小さい方向)が、隣接するシート状成形体で相互に
異なるように積層配置する。より具体的には隣接するシ
ート状成形体の引張強度が大きい方向を積層方向に対し
て80度から100度ずつ回転させて各シート状成形体
を積層配置する。すなわち、連続する4枚のシート状成
形体を1サイクルとして、隣接するシート状成形体の引
張強度の大きい方向が互いに直交するように積層配置し
て積層体を形成する。
【0020】これによって、各シート状成形体の引張強
度の異方性が解消され、積層体全体に密度むらが生じる
ことが少なく積層圧縮時における圧力のかかり方が均等
で変形量が各部位ともに均一になり、また焼成時におけ
る寸法収縮量も均一になり、寸法精度が高い多層セラミ
ックス基板が形成できる。
【0021】また積層方向に対する各シート状成形体の
回転角度は、隣接する成形体の引張強度の強弱を相殺し
むらを解消するために80度から100度の範囲に設定
されるが、より好ましくは85〜95度、すなわちほぼ
直角(90度)である。
【0022】上記のような積層方法は、シート状成形体
に予め回路パターンを印刷したシート状成形体について
も同様に適用することが可能である。すなわち種々の異
なった回路パターンを各シート状成形体に予め形成し、
それらの成形体を積層して焼結するような、回路パター
ンと各シート状成形体を同時焼成して形成する多層セラ
ミックス基板についても同様に適用でき、寸法精度を大
幅に向上させることができる。
【0023】
【作用】本発明に係る多層セラミックス基板の製造方法
によれば、隣接するシート状成形体の引張強度が相対的
に大きい方向が相互に異なるように積層配置するため、
積層体を構成する各シート状成形体の引張強度の異方性
が解消され、積層体全体に密度むらを生じることが少な
く、積層圧縮時における圧力のかかり方が均等で変形量
が各部位に均一になり、寸法精度が高い多層セラミック
ス基板を製造することができる。
【0024】
【実施例】次に本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。
【0025】セラミックスとして平均粒径1.5μmの
窒化アルミニウム(AlN)粉末を用意し、所定量の焼
結助剤、有機溶剤およびアクリルバインダを添加した後
にボールミルにて24時間混合し均一な原料スラリーを
調製した。次に得られた原料スラリーの粘度調整を実施
した後にドクターブレード装置によって、厚さ0.5mm
のAlN製シート状成形体を3ロットに分けて多数調製
した。なお各成形ロット用の原料組成は同一とした。
【0026】各成形ロットのシートについて、平面方向
内で互いに直角な2方向(成形方向(X方向)およびX
方向と直角な幅方向(Y方向))で引張強度測定用のダ
ンベル状試料を打ち抜き、各方向の引張強度を測定し、
下記表1に示す結果を得た。
【0027】
【表1】
【0028】表1に示す結果から明らかなようにシート
状成形体の引張強度が相対的に大きくなる方向は成形ロ
ット毎に異なり、必ずしも成形方向(X方向)に一致し
ないことが確認できる。
【0029】次に上記各成形ロットから抽出した5枚の
シート状成形体a1 ,a2 ,a3 ,a4 ,a5 を図1お
よび表2に示すように、各シート状成形体の引張強度が
大きい方向がそれぞれ90度ずつ変化するように順次積
層し、さらに圧着して縦横寸法が50×40mm角の5層
構造を有する実施例用基板の積層体1を100個形成し
た。すなわち第1層から第5層までに縦方向に引張強度
が小さい方向と大きな方向とが交互に配置され、隣接す
る各シート状成形体の引張強度の異方性が相殺されるよ
うに積層した。そして得られた積層体を、脱脂後窒素ガ
ス雰囲気において1850℃で5時間焼結した後におけ
る縦方向と横方向との収縮率比を測定し表2に示す結果
を得た。
【0030】一方、比較例として表1に示す各成形ロッ
トから5枚のシート状成形体を抽出し、表2に示すよう
に各シート状成形体の引張強度が相対的に大きな方向
が、第1層から第5層まで全て縦方向に並ぶように積層
圧着して実施例と同一寸法の積層体を形成し、同一条件
で焼結して縦横の収縮率の比を測定して下記表2に示す
結果を得た。
【0031】
【表2】
【0032】表2に示す結果から明らかなように各シー
ト状成形体の成形方向を考慮せず、隣接するシート状成
形体の引張強度の異方性を相殺するように積層配置した
積層体を焼結して得た実施例に係る多層セラミックス基
板の場合は、縦横の収縮率比が1に近く、高い寸法精度
を有することが確認された。
【0033】一方、各シート状成形体の成形方向(X方
向)が隣接する成形体間で90度ずつ回転するように配
置したにも拘らず、引張強度が大きい方向が全て揃って
しまった積層体を焼結して得た比較例に係る多層セラミ
ックス基板では、縦横の収縮率が大きく異なり、基板の
寸法収縮のばらつき制御が困難となることが実証され
た。
【0034】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る多層セラ
ミックス基板の製造方法によれば、隣接するシート状成
形体の引張強度が相対的に大きい方向が相互に異なるよ
うに積層配置されているため、積層体を構成する各シー
ト状成形体の引張強度の異方性が解消され、積層体全体
に密度むらを生じることが少なく、積層圧縮時における
圧力のかかり方が均等で変形量が各部位に均一になり、
寸法精度が高い多層セラミックス基板を製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法における各シート状成形体の積層方
向を示す斜視図。
【符号の説明】 1 積層体(多層セラミックス成形体) a1 ,a2 ,a3 ,a4 ,a5 シート状成形体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/46 H 6921−4E

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 引張強度の異方性を有する複数のシート
    状成形体を積層して多層セラミックス成形体を形成し、
    得られた多層セラミックス成形体を加熱焼結する多層セ
    ラミックス基板の製造方法において、隣接するシート状
    成形体の引張強度が相対的に大きい方向が相互に異なる
    ように積層配置することを特徴とする多層セラミックス
    基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 隣接するシート状成形体の引張強度が大
    きい方向を積層方向に対して80度から100度ずつ回
    転させて各シート状成形体を積層配置することを特徴と
    する多層セラミックス基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 シート状成形体に回路パターンを予め形
    成し、しかる後に各シート状成形体を積層配置し、上記
    各シート状成形体および回路パターンを同時焼成するこ
    とを特徴とする請求項1記載の多層セラミックス基板の
    製造方法。
JP22284392A 1992-08-21 1992-08-21 多層セラミックス基板の製造方法 Pending JPH0669617A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6643913B2 (en) * 1998-12-15 2003-11-11 Tdk Corporation Method of manufacturing a laminated ferrite chip inductor
KR20050012916A (ko) * 2003-07-25 2005-02-02 삼성전기주식회사 절연기판의 제조방법
JP2010027665A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Alps Electric Co Ltd セラミック多層配線板の製造方法およびセラミック多層配線板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6643913B2 (en) * 1998-12-15 2003-11-11 Tdk Corporation Method of manufacturing a laminated ferrite chip inductor
KR20050012916A (ko) * 2003-07-25 2005-02-02 삼성전기주식회사 절연기판의 제조방법
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