JPH09270580A

JPH09270580A - 多層セラミック基板の製造方法

Info

Publication number: JPH09270580A
Application number: JP10400296A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Araki; 英明荒木; Masashi Fukaya; 昌志深谷; Toshihiro Nakai; 俊博中居
Original assignee: Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Current assignee: Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】焼成前のセラミック生シートの収縮や変形の
発生を軽減し、かつセラミック生シートを位置決めして
スルーホール穿設、スルーホール導体詰め、導体パター
ン形成する工程において、セラミック生シートの端部と
位置決め治具との間の衝撃によるセラミック生シートの
欠けを防止し、製品歩留りを向上させる多層セラミック
基板の製造方法を提供する。【解決手段】セラミック生シートの片面に、セラミッ
ク生シートより大きい外形寸法の微粘着フィルムを貼着
して微粘着フィルム付きセラミック生シートを作製する
工程と、微粘着フィルム付きセラミック生シートを用
い、セラミック生シートを、微粘着フィルムの端部と位
置決め治具で位置決めしてセラミック生シートにスルー
ホールを穿設、スルーホール導体詰め印刷、配線パター
ン印刷する工程、微粘着フィルム付きセラミック生シー
トから微粘着フィルムを除去してセラミック生シートを
積層しセラミック生シート積層体を作製する工程を有す
る手段よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層セラミック基
板の製造方法に係り、より詳細には、多層セラミック基
板を製造するに際し、該セラミック生シートを位置決め
してスルーホールの穿設、スルーホール導体詰め印刷、
および配線パターン印刷するとき、該位置決めの衝撃に
よるセラミック生シートに欠けが発生するのを防止でき
る多層セラミック基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップ等の電子部品を実装する回
路基板として、多層セラミック基板が多く使用されてい
る。この多層セラミック基板は、一般的には、図３に示
すような工程を経て製造している。すなわち、まず、所
定枚数のセラミック生シート１を準備する。このセラミ
ック生シート１は、キャスティング装置を用い、ボリエ
ステルフィルム等のキャリアフィルム２の上にドクター
ブレードにより所定肉厚に製膜してキャリアフィルム付
きセラミック生シート３とし、これを所定の大きさに切
断したブランクシートからなる（セラミック生シート成
形工程）。次に、このキャリアフィルム付きセラミック
生シート３からキャリアフィルム２を除去（剥離）し、
このセラミック生シート１を位置決め治具４で生シート
端面１ａを当接し、位置決めした状態で、スルーホール
５および位置決め用ガイド孔３０を穿設する（スルーホ
ール穿設工程）。次にセラミック生シート１を位置決め
治具４で位置決めした後、ガイドピン３１によりガイド
孔３０で本位置決めして、このスルーホール５に導体詰
めしてスルーホール導体６を形成し（スルーホール導体
形成工程）、またセラミック生シート１の表面に配線パ
ターン等の導体パターン７を印刷・形成する（導体パタ
ーン形成工程）。更に、複数枚のセラミック生シート１
について、このスルーホール穿設、スルーホール導体形
成、および導体パターン形成を行なった後、このセラミ
ック生シート１を積層してセラミック生シート積層体８
を作製し（積層工程）、このセラミック生シート積層体
８を所定温度で焼成して（焼成工程）、多層セラミック
基板９を製造している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した多層
セラミック基板の製造方法の場合、次のような課題があ
る。すなわち、セラミック生シート１は、その組成中に、樹脂分を
含んでいるので、その製造工程において、熱収縮や変形
し易い。すなわち、導体ペーストをスクリーン印刷等
で、スルーホール導体詰め、導体パターン形成を行った
後、これを熱乾燥処理するが、該各処理を製膜時のキャ
リアフィルムを剥離した状態で行うので、熱収縮や変形
を生じ易い。また、熱収縮や変形を生じると、スルーホール導体
詰め、導体パターン形成したセラミック生シート１を積
層してセラミック生シート積層体８を作製した際通常、
各セラミック生シートの収縮量が同じでないため、図４
に示すように、積層ずれδが発生する。すなわち、セラ
ミック生シート１の上下層のスルーホール導体６の位置
ずれ、スルーホール導体６と導体パターン７の位置ずれ
が発生する。そのため、多層セラミック基板９の歩留りが低下す
る。等の課題がある。

【０００４】ところで、このような課題を解決する手段
として、セラミック生シートを金属製枠体に固定して
処理する方法、製膜時のキャリアフィルムの付いた状
態、すなわちキャリアフィルム付きセラミック生シート
の状態で処理する方法、が提案されている。しかし、前
者の場合は、金属製枠体自体に反りが発生するという別
個の課題があり、また後者の場合は、セラミック生シー
トとキャリアフィルムが同一寸法であるため、セラミッ
ク生シートを位置決めして各処理を行う際、該セラミッ
ク生シートの端面と位置決め治具との接触による衝撃
や、搬送時の衝撃によって、セラミック生シートの端部
が欠け、この欠け片が異物としてセラミック生シートに
付着すると印刷不良が発生し、多層セラミック基板を製
造した際、内層配線パターンのショート、断線の発生原
因となるという課題が生じる。さらに、後者の場合、図
５に示すようにキャリアフィルムとセラミック生シート
の粘着力が充分でないため、スルーホール穿設の際、セ
ラミック生シートと微粘着フィルムとの間に隙間２１が
生じ、導体ペーストを印刷してスルーホール導体を形成
する際、導体ペーストの滲み２２が発生するという問題
がある。

【０００５】本発明は、以上のような課題に対処して創
作したものであって、その目的とする処は、焼成前のセ
ラミック生シートの収縮や変形の発生を軽減し、かつセ
ラミック生シートを位置決めしてスルーホール穿設、ス
ルーホール導体詰め、および導体パターン形成する工程
において、該セラミック生シートの端部と位置決め治具
との間の衝撃によるセラミック生シートの欠けの発生を
防止し、製品歩留りを向上させ得る多層セラミック基板
の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記課題を解決
するための手段としての本発明の多層セラミック基板の
製造方法は、セラミック生シートの片面に、該セラミッ
ク生シートより大きい外形寸法を有する微粘着フィルム
を貼着して微粘着フィルム付きセラミック生シートを作
製する工程と、該微粘着フィルム付きセラミック生シー
トを用い、該セラミック生シートを、該微粘着フィルム
の端部と位置決め治具で位置決めして、該セラミック生
シートにスルーホールを穿設、スルーホール導体詰め印
刷、および配線パターン印刷する工程、および該微粘着
フィルム付きセラミック生シートから微粘着フィルムを
除去してセラミック生シートを積層してセラミック生シ
ート積層体を作製する工程を有する構成としている。

【０００７】ここで、前記微粘着フィルムは、セラミッ
ク生シートと一体で孔明けでき、かつ熱収縮率の小さい
ポリエステルフィルム等の樹脂フィルムで、このフィル
ムの片面にアクリル系粘着剤等の粘着剤を塗布、乾燥し
たフィルムを用いる。このフィルム厚みは、セラミック
生シートの支持体としての作用をする厚みであればよ
い。また、前記粘着フィルムは、前記セラミック生シー
トより一回り大きいサイズで、その各辺（周）におい
て、０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度大きいサイズとしている。
これは、同一幅のキャリアフィルム付きセラミック生シ
ートについて、前記各工程における位置決めの治具が直
接生テープに接触する時の衝撃等で欠けが発生するこ
と、フィルムサイズが大きすぎると、不経済であると共
に、位置決めの際に、フィルムが曲がって位置決め精度
が低下することを考慮したことによる。しかし、該フィ
ルムの強度、セラミック生シートの厚み等によって、他
のサイズのものを用いることができる。

【０００８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の多層セラミック基板の製造方法によれば、セラミック
生シートの片面に、該セラミック生シートより大きい外
形寸法を有する微粘着フィルムを貼着した微粘着フィル
ム付きセラミック生シートの状態で、焼成前のスルーホ
ール穿設、スルーホール導体詰め、および配線パターン
形成工程を行うので、該各工程において、該セラミック
生シートの位置決めをする際、該セラミック生シートの
端部と、該位置決めのための治具が、直接当接した状態
となるのを回避し、該セラミック生シートに衝撃がかか
らないようにできることから、生シート端部の欠けの発
生を軽減できる。また該セラミック生シートが微粘着フ
ィルムに固定・保持されているので、セラミック生シー
トを乾燥する際の熱収縮や、セラミック生シートの搬
送、その他取り扱い作業時の衝撃、接触等による変形を
防止できる。また微粘着フィルム付きセラミック生シー
トの状態で、スルーホール穿設を行うと、該セラミック
生シートと微粘着フィルムとの間に隙間が生じないの
で、スルーホール導体詰め印刷を行う際、導体詰め印刷
用の導体ペーストの滲みの発生を回避できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を具体化した好ましい実施形態について説明する。こ
こに、図１は本発明の一実施形態を示す概略工程図、図
２はセラミック生シート積層体の部分拡大断面図であ
る。

【００１０】本実施形態の多層セラミック基板の製造方
法は、半導体チップ等の電子部品を実装するための回路
基板の製造方法で、図１に示すように、セラミック生
シート成形工程、微粘着フィルム付きセラミック生シ
ート作製工程、スルーホール穿設工程、スルーホー
ル導体形成工程、導体パターン形成工程、微粘着フ
ィルム除去工程、セラミック生シート積層体作製工
程、および焼成工程、の各工程を有し、セラミック生
シートの片面に、該セラミック生シートより大きい外形
寸法を有する微粘着フィルムを貼着した微粘着フィルム
付きセラミック生シートの状態で、焼成前のスルーホー
ル穿設、スルーホール導体詰め、および配線パターン形
成工程を行うことに特徴を有する。

【００１１】まず、セラミック生シート成形工程におい
ては、従来の成形工程と同じく、セラミック生シート１
を準備し、これを切断して所定のサイズのブランクシー
トを成形する。ここで、セラミック生シート１は、キャ
リアフィルム２の上に製膜されたキャリアフィルム付き
セラミック生シート３の状態にあるので、ブランクシー
トとした後、キャリアフィルム２を除去（剥離）する。
次の微粘着フィルム付きセラミック生シート作製工程で
は、前記ブランクシートからなるセラミック生シート１
のサイズより一回り大きいサイズの微粘着フィルム１０
を準備し、セラミック生シート１の片面１１に、この微
粘着フィルム１０を貼着して微粘着フィルム付きセラミ
ック生シート１２を作製する。ここで、微粘着フィルム
１０とセラミック生シート１とは、セラミック生シート
１が微粘着フィルム１０の中央に位置するようにして貼
着すること、すなわち、微粘着フィルム１０の各辺の端
面１０ａとセラミック生シート１の各辺の端面１ａと
が、同幅となるように配置、貼着することが肝要であ
る。

【００１２】次のスルーホール穿設工程では、微粘着フ
ィルム付きセラミック生シート１２を位置決め治具４
で、このセラミック生シート１２の微粘着フィルム端面
１０ａを当接して位置決めした後、金型等を用いて、ス
ルーホール５および位置決め用ガイド孔３０を穿設す
る。微粘着フィルム付きセラミック生シート１２の状態
で、スルーホール５を穿設するので、微粘着フィルム１
０とセラミック生シート１との間に隙間が発生すること
がなく、スルーホール５部分で、微粘着フィルム１０と
セラミック生シート１が密着状態となる。またスルーホ
ール導体形成工程では、スルーホール穿設工程と同じ
く、位置決め治具４で、このセラミック生シート１２の
微粘着フィルム端面１０ａを当接して位置決めした後、
ガイドピン３１によりガイド孔３０で本位置決めしてス
ルーホール５にスクリーン印刷によってＡｇ系導体ペー
ストを充填し、スルーホール導体６を形成する。前記ス
ルーホール穿設工程で、スルーホール５部分の微粘着フ
ィルム１０とセラミック生シート１との間が密着状態に
あるので、スルーホール導体６を形成する際の導体ペー
スト滲みが防止できる。更に次の導体パターン形成工程
では、スルーホール穿設工程と同じく、位置決め治具４
で、このセラミック生シート１２の微粘着フィルム端面
１０ａを当接して位置決めした後、ガイドピン３１によ
りガイド孔３０で本位置決めして、微粘着フィルム付き
セラミック生シート１２のセラミック生シート１の表面
にスクリーン印刷によってＡｇ系導体ペーストを印刷し
て、内部配線パターン等の所定の導体パターン７を形成
する。このように、スルーホール穿設・スルーホール導
体形成・導体パターン形成工程では、セラミック生シー
ト１より一回り大きいサイズの微粘着フィルム１０を貼
着した微粘着フィルム付きセラミック生シート１２を位
置決め治具４で、このセラミック生シート１２の微粘着
フィルム端面１０ａを当接して位置決めし、セラミック
生シート１の端面１ａが位置決め治具４との当接を回避
させて行うので、セラミック生シート１の端面１ａが位
置決め治具４によって欠けるのを防止できる。またセラ
ミック生シート１が微粘着フィルム１０によって収縮等
が規制されるので、導体パターン７等を熱乾燥する際の
熱収縮を軽減でき、また変形を防止できる。

【００１３】このスルーホール穿設・スルーホール導体
形成・導体パターン形成工程で、セラミック生シート１
にスルーホール導体６と導体パターン７を形成した後、
次の微粘着フィルム除去工程で、微粘着フィルム付きセ
ラミック生シート１２から微粘着フィルム１０を除去す
る。この微粘着フィルム１０を除去すると、所定のスル
ーホール導体６と導体パターン７を形成したセラミック
生シート１を得ることができる。また、同様にして、複
数枚のセラミック生シート１について、以上の工程を行
って、所定のスルーホール導体６と導体パターン７を形
成する。そして、次のセラミック生シート積層体工程
で、これらの複数枚のセラミック生シート１を積層し
て、セラミック生シート積層体８を作製する。このセラ
ミック生シート積層体８は、各層を形成するそれぞれの
セラミック生シート１に熱収縮や変形が発生していない
ので、前述した従来の製造方法で作製したセラミック生
シート積層体８と異なり、図４に示すような積層ずれδ
が殆どなく、またセラミック生シート１の端面１ａに欠
けが発生しないので、セラミック生シート１の表面に導
体ペーストの印刷不良（異物）による導体パターン７の
断線、滲みが殆どない。そして、次の焼成工程で、この
セラミック生シート積層体８を１０００℃以下の温度で
焼成して多層セラミック基板９を製造している。

【００１４】そして、このようにして製造した多層セラ
ミック基板９は、内部配線パターンに断線やショート等
の不良率の発生する割合を低減することができ、多層セ
ラミック基板９の歩留りを向上させることができる。

【００１５】

【実施例】次に、前述した実施形態の多層セラミック基
板の製造方法による作用、効果を実施例に基づいて説明
する。まず、ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₂
系ガラス粉末を６０重量％と、アルミナ粉末４０重量％
に、バインダー、可塑剤、溶剤を加えて混合粉砕してス
ラリーとし、該スラリーをドクターブレード法で、キャ
リアフィルム上に、厚みが３００μｍのセラミック生シ
ートを製膜した。またこれとは別に、厚みが５０μｍの
ポリエステルフィルムの片面にアクリル系粘着剤を５μ
ｍの厚みで塗布、乾燥した微粘着フィルムを準備した。
そして、前記キャリアフィルム付きセラミック生シート
を縦：２００ｍｍ×横：２００ｍｍのサイズに切断し、
かつ該キャリアフィルムを剥離した後、表１のフィルム
サイズに切断した微粘着フィルムを貼着した。

【００１６】そして、この微粘着フィルム付きセラミッ
ク生シートを８０個体準備し、それぞれについて、搬送
・位置決め部を備えた自動機を用いて、微粘着フィルム
の端面で位置決めした後、スルーホール穿設、ガイド孔
穿設をし、またセラミック生シート表面にＡｇ系導体ペ
ーストを印刷してスルーホール導体、導体パターンを形
成した後、各セラミック生シートの表面を×１０の顕微
鏡を用いて、異物による断線、滲みの発生割合を調べ
た。また、セラミック生シートを６枚積層し、１００
℃、５０ｋｇ／ｃｍ²の条件で熱圧着してセラミック生
シート積層体を作製し、このセラミック生シート積層体
を切断して各層における積層ずれ量δを調べた。その結
果は、表１の通りである。

【００１７】

【表１】

【００１８】この結果から分かるように、微粘着フィル
ムのサイズ（縦×横）を２００．２ｍｍ×２００．２ｍ
ｍ〜２０４ｍｍ×２０４ｍｍのサイズの範囲とした実施
例の場合は、異物による断線、滲みの発生割合が低く、
また積層ずれ量δが小さいことが確認できる。これに対
して、微粘着フィルムを貼着せずにセラミック生シート
にスルーホール穿設、スルーホール導体、導体パターン
形成した場合（比較例）は、異物による断線、滲みの
発生割合が１７／８０と極端に高く、また積層ずれ量δ
も１０３μｍと大きいことが確認できた。また、微粘着
フィルムのサイズを、セラミック生シートより一回り小
さいサイズとした場合（比較例）は、収縮が規制され
るため、積層ずれ量は２５μｍと小さいものの、セラミ
ック生シート端面の欠け（異物）による断線、滲みの発
生割合が１１／８０と高く、また反対に微粘着フィルム
のサイズを、２０５ｍｍ×２０５ｍｍと大きくした場合
（比較例）は、異物による断線、滲みの発生割合が１
／８０と実施例のものと同等で、比較例に比べて良
好な結果が得られるが、積層ずれ量δが５７μｍと若干
大きいということが確認できた。このことから、セラミ
ック生シートにスルーホール穿設、スルーホール導体、
導体パターン形成を行う際、該セラミック生シートより
一回り大きいサイズの微粘着フィルムを貼着すること
で、歩留りの良好な多層セラミック基板を製造できるこ
とが確認できる。なお、微粘着フィルムの強度、セラミ
ック生シートの厚み等によって異なるが、該微粘着フィ
ルムのサイズが、該セラミック生シートのサイズより極
端に大きくなると、位置決めの際に、微粘着フィルムに
変形が生じ、これにより正確な位置決めができなくなる
ためと考えられる。

【００１９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略工程図であ
る。

【図２】セラミック生シート積層体の部分拡大断面図
である。

【図３】従来例の概略工程図である。

【図４】従来例におけるセラミック生シート積層体の
部分拡大断面図である。

【図５】従来例におけるスルーホール穿設、スルーホ
ール導体形成工程図である。

【符号の説明】

１・・・セラミック生シート、１ａ・・・セラミック生
シートの端面、２・・・キャリアフィルム、３・・・キ
ャリアフィルム付きセラミック生シート、４・・・位置
決め具、５・・・スルーホール、６・・・スルーホール
導体、７・・・導体パターン、８・・・セラミック生シ
ート積層体、９・・・多層セラミック基板、１０・・・
微粘着フィルム、１０ａ・・・微粘着フィルムの端面、
１１・・・セラミック生シートの片面、１２・・・微粘
着フィルム付きセラミック生シート、３０・・・ガイド
孔、３１・・・ガイドピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック生シートの片面に、該セラミ
ック生シートより大きい外形寸法を有する微粘着フィル
ムを貼着して微粘着フィルム付きセラミック生シートを
作製する工程と、該微粘着フィルム付きセラミック生シ
ートを用い、該セラミック生シートを、該微粘着フィル
ムの端部と位置決め治具で位置決めして該セラミック生
シートにスルーホールを穿設、スルーホール導体詰め印
刷、および配線パターン印刷する工程、および該微粘着
フィルム付きセラミック生シートから微粘着フィルムを
除去してセラミック生シートを積層してセラミック生シ
ート積層体を作製する工程を有することを特徴とする多
層セラミック基板の製造方法。