JPH11233944A - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents

セラミック多層基板の製造方法

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JPH11233944A
JPH11233944A JP10033439A JP3343998A JPH11233944A JP H11233944 A JPH11233944 A JP H11233944A JP 10033439 A JP10033439 A JP 10033439A JP 3343998 A JP3343998 A JP 3343998A JP H11233944 A JPH11233944 A JP H11233944A
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JP
Japan
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laminate
sheets
outer peripheral
ceramic
laminated
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JP10033439A
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English (en)
Inventor
Koji Shima
孝次 島
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、金属板付きのセラミック多層基板
において、基板焼成工程によるリフトアップを防止し
て、その後工程の外層の回路パターンの印刷を容易にす
るセラミック多層基板の製造方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 複数のセラミックグリーンシート1が積
層された積層体3を金属板4上に積層して焼成するセラ
ミック多層基板の製造方法において、積層体3の外周部
分に段差形状2を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品としての
セラミック多層基板に関するもので、特に、金属板を用
いその金属板表面にセラミックグリーンシートを積層し
た構造のセラミック多層基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のセラミック多層基板の製造方法に
ついて、要部斜視図である図5と、要部断面図である図
6を用いて説明する。
【0003】金属板付きのセラミック多層基板の製造方
法としては、まず、セラミックグリーンシート1を所定
の大きさに切断する(図5(a),図6(a))。その
後、セラミックグリーンシート1にビア穴5を形成し
(図5(b),図6(b))、そのビア穴5に導体ペー
スト(ビアインク)6を充填する(図5(c),図6
(c))。次に、そのセラミックグリーンシート11上
に内層導体回路パターン7を印刷する(図5(d),図
6(d))。
【0004】そして、以上を同様にして、それぞれ所定
のビア及び内層導体回路パターンを形成した複数のセラ
ミックグリーンシート1を重ねて、熱圧着法によりこれ
らを積層しその積層体13を形成する(図5(e),図
6(e))。その後、外形サイズの切断線8に沿ってグ
リーンシート積層体3を垂直方向に切断する。(図5
(f,g),図6(f,g))。それから、その切断さ
れたグリーンシート積層体13を、金属板4の表面に積
層して、これを焼成する(図5(h),図6(h))。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術には、以下に図7を用いて説明するような課題
があった。それは、上記の図5(h),図6(h)にて
説明したような焼成工程の前後において、従来の金属板
付きセラミック多層基板では、焼成前ではその断面形状
が図7(a)に示すようなものであるのに対して、焼成
後のその断面形状が図7(b)に示すようなものとなっ
てしまっていた。すなわち、このような従来のセラミッ
ク多層基板9では、焼成後にその外周部分(外縁部)が
浮き上がって、リフトアップ10と呼ばれるような不具
合が発生していた。
【0006】セラミック多層基板では、このような基板
焼成後、その表面に外層の回路パターンをスクリーン印
刷法により形成し、後焼成(Postfire)することによ
り、その回路を焼き付ける製造方法が一般に用いられて
いる。したがって、上記のようなリフトアップが起こる
と、基板焼成の後工程の外層パターンの印刷を行うこと
が非常に困難となり、製造プロセス上の大きな問題とな
っていた。
【0007】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、金属板付きのセラミック多
層基板において、基板焼成工程によるリフトアップを防
止して、その後工程の外層の回路パターンの印刷を容易
にするセラミック多層基板の製造方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明では、複数のセラミックグリ
ーンシートが積層された積層体を金属板上に積層して焼
成するセラミック多層基板の製造方法において、積層体
の外周部分に段差形状を形成することとしている。
【0009】請求項1に記載の発明によれば、積層体外
周部分に形状を形成するので、基板焼成工程においてセ
ラミック積層体の収縮率のバランスをとって、リフトア
ップ(積層体外周部分の浮き上がり)を防止できるの
で、その後工程の外層の回路パターンの印刷を容易にす
ることが可能となる。
【0010】また、請求項2に記載の発明では、複数の
セラミックグリーンシートが積層された積層体を金属板
上に積層して焼成するセラミック多層基板の製造方法に
おいて、積層体の上方に向かって外周長が小さくなるよ
うに、その積層体外周部分を斜方に切断することとして
いる。
【0011】請求項2に記載の発明によれば、積層体外
周部分を斜方に切断するので、基板焼成工程においてセ
ラミック積層体の収縮率のバランスをとって、リフトア
ップ(積層体外周部分の浮き上がり)を防止できるの
で、その後工程の外層の回路パターンの印刷を容易にす
ることが可能となる。
【0012】また、請求項3に記載の発明では、請求項
2に記載のセラミック多層基板の製造方法において、該
積層体の面方向に対する垂線との角度が15°〜45°
となるように、積層体外周部分を斜方に切断することと
している。
【0013】請求項3に記載の発明によれば、積層体外
周部分の切断角度を最適化することにより、リフトアッ
プ防止の効果をより顕著に得ることができる。
【0014】また、請求項4に記載の発明では、複数の
セラミックグリーンシートが積層された積層体を金属板
上に積層して焼成するセラミック多層基板の製造方法に
おいて、積層体の上方に向かって外周長が小さくなるよ
うに、略相似形状で略同心状に複数のセラミックグリー
ンシートが積層された構造に形成することとしている。
【0015】請求項4に記載の発明によれば、積層体の
上方に向かって外周長が小さくなるような構造に形成す
るので、基板焼成工程においてセラミック積層体の収縮
率のバランスをとって、リフトアップ(積層体外周部分
の浮き上がり)を防止できるので、その後工程の外層の
回路パターンの印刷を容易にすることが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て、前述の従来技術と同じ構成には、同じ符号を用い
る。まず、本発明によるセラミック多層基板の第1の実
施形態の製造方法について、図1の要部斜視図、及び図
2の要部断面図を用いて説明する。
【0017】複数のセラミックグリーンシート1の外形
切断時に、上層になる従って外周長が小さくなるように
切断する(図1(a),図2(a))。その後、前述の
従来技術と同様にして、それぞれのセラミックグリーン
シートに所定のビア及び内層導体回路パターンを形成し
た後、これら複数のセラミックグリーンシート1を積層
することにより、外周部分に段差形状2を有する積層体
3を形成する(図1(b),図2(b))。なお、この
ときの積層方法としては、前述の従来技術と同様に、熱
圧着法を用いることができる。
【0018】なお、本実施形態では、セラミックグリー
ンシート1の外形切断の後に、それらに所定のビア及び
内層導体回路パターンを形成するようにしたが、切断工
程によりビア及び内層導体回路パターンに破損を生じる
ことがなければ、段差形状2を形成するような切断工程
を、ビア及び内層導体回路パターン形成工程の後に施し
ても良い。ただし、外形切断工程はビア及び内層導体回
路パターン工程の前に通常必要なものであるので、本実
施形態のようにした方が、切断工程を増やすことがない
ので望ましい。
【0019】そして、このグリーンシート積層体3を金
属板4上に積層し、焼成を行う(図1(c),図2
(c))。なお、本実施形態のグリーンシート及び金属
板の材料、サイズ等については後述する。
【0020】本実施形態により作製した金属板付きセラ
ミック多層基板によれば、セラミックグリーンシート積
層体3の外周部分(外縁部分)におけるリフトアップ
(浮き上がり)を防止することができたので、この後で
外層の回路パターンの印刷工程を容易に行うことが可能
となった。
【0021】なお、図1及び図2で示したものは、セラ
ミックグリーンシート1の全てにおいて、上層になる従
って外周長が小さくなるような段差形状2を形成したも
のである。しかしながら、実際にはグリーンシート1の
全てにおいてそのような段差形状2を形成する必要はな
く、上層の数層にそのような段差形状を形成するだけで
も、本発明による効果を得られるものである。
【0022】また、本実施形態の場合、積層数が5層以
上で上記のようなリフトアップ防止効果が顕著となるの
で、5層以下を一単位として外周長が等しいセットと
し、そのセット単位で上層になる従って外周長が小さく
なるような段差形状を形成しても、同等の効果が得るえ
るものである。
【0023】次に、本発明によるセラミック多層基板の
第2の実施形態の製造方法について、図3の要部斜視
図、及び図4の要部断面図を用いて説明する。
【0024】まず、複数のセラミックグリーンシート1
をそれぞれ同じ大きさに切断する(図3(a),図4
(a))。その後、前述の従来技術と同様にして、それ
ぞれのセラミックグリーンシートに所定のビア及び内層
導体回路パターンを形成した後、これら複数のセラミッ
クグリーンシート1を積層してこれらの積層体3aを形
成する(図3(b),図4(b))。なお、このときの
積層方法としては、前述の従来技術と同様に、熱圧着法
を用いることができる。
【0025】次に、グリーンシート積層体3aの外周部
分(外縁部分)を、上層に従って外周長が小さくなるよ
うに斜方に切断して、積層体3bを形成する(図3
(c),図4(c))。なお、このときの積層体3bの
外周部分の切断角度を、後の説明のため、積層体3bの
面方向の垂線に対してθとしておく。
【0026】この後は、上記第1の実施形態と同様に、
このグリーンシート積層体3bを金属板4上に積層し、
焼成を行う(図3(d),図4(d))。なお、本実施
形態のグリーンシート及び金属板の材料、サイズ等につ
いては後述する。
【0027】本実施形態により作製した金属板付きセラ
ミック多層基板によれば、セラミックグリーンシート積
層体3aの外周部分(外縁部分)におけるリフトアップ
(浮き上がり)を防止することができたので、この後で
外層の回路パターンの印刷工程を容易に行うことが可能
となった。
【0028】なお、グリーンシート積層体3a外周部分
の斜方切断工程での切断角度θについては、15°〜4
5°でリフトアップ防止効果を顕著に得ることができ
た。
【0029】また、図3及び図4で示したものは、セラ
ミックグリーンシート1の全てにおいて、切断角度θの
斜方切断を施したものである。しかしながら、実際には
グリーンシート1の全てにおいてそのような斜方切断を
施す必要はなく、上層の数層にそのような斜方切断を施
すだけでも、本発明による効果を得られるものである。
また、本実施形態の場合、これらの効果が顕著となるの
は、積層数が5層以上のときであった。
【0030】以上の各実施形態において用いたグリーン
シートのセラミック材料について、以下に説明する。
【0031】ガラス・セラミック系多層基板の材料は、
主ガラスとして(以下材料組成の%の単位は総て重量%
である)、 ZnO(酸化亜鉛):20〜55%(望ましくは25〜
30%)、 MgO(酸化マグネシウム):10〜30%(望ましく
は20〜28%)、 B23(酸化硼素):10〜35%(望ましくは15〜
20%)、 SiO2(酸化珪素):10〜40%(望ましくは20
〜30%)、 と、その他少量(0.1〜1.0%)の金属酸化物を主
成分として構成された結晶化ガラス材料の粉体と、さら
に、副ガラスとして、 PbO(酸化鉛):30〜80%、 SiO2(酸化珪素):15〜50%、 Al23(アルミナ):0〜10%、 B23(酸化硼素):0〜15%、 ZnO(酸化亜鉛):0〜10%、 を主成分として構成される副ガラス材料の粉体とを、以
下の比率で混合し、グリーンシートに形成する。
【0032】その混合組成は、 主ガラス:40〜75%、 副ガラス:1.2〜22.5%、 低膨張率フィラー(コーデライト等):0〜35%(望
ましくは1〜12%)、 高膨張率フィラー(フォレステライト等):0〜25%
(望ましくは1〜10%)、である。その他に有機バイ
ンダーとして、レジン、溶剤類を加え、混練して、上記
組成のセラミックグリーンシート用の材料をシート化し
て用いた。
【0033】また、グリーンシートのサイズは、最下層
で80mm(縦)×80mm(横)、そして厚さがいず
れも0.005〜0.3mmのものである。
【0034】金属板としては、コバール、Cu/Mo/
Cu、Mo、Ni/Mo/Ni等の金属板が用いること
ができ、その厚さは400〜1000μm程度であれば
用いることができるが、いずれの実施形態でも厚さ60
0μmのものを用いた。そして、いずれの実施形態にお
いても、80mm(縦)×80mm(横)のサイズの金
属板を用いた。
【0035】また、この金属板を接着ガラスにより未焼
成のセラミック積層体(グリーンシート積層体)と接着
するが、そのときに上記第1,2の実施形態で用いた接
着ガラスの材料組成を以下に示す(以下材料組成の%の
単位は総て重量%)。
【0036】ZnO(酸化亜鉛):40〜60%、 B23(酸化硼素):30〜50%、 Al23(アルミナ):1〜15%、 CaO(酸化カルシウム):1〜15%。
【0037】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、積層体外周部分に形状を形成するので、基板焼
成工程においてセラミック積層体の収縮率のバランスを
とって、リフトアップ(積層体外周部分の浮き上がり)
を防止できるので、その後工程の外層の回路パターンの
印刷を容易にすることが可能となる。さらに、通常必要
なセラミックグリーンシートの外形切断の際に、積層体
の段差形状を形成するように切断すれば良いので、工程
数を増加させることがなく、生産上有利なものである。
【0038】また、請求項2に記載の発明によれば、積
層体外周部分を斜方に切断するので、基板焼成工程にお
いてセラミック積層体の収縮率のバランスをとって、リ
フトアップ(積層体外周部分の浮き上がり)を防止でき
るので、その後工程の外層の回路パターンの印刷を容易
にすることが可能となる。
【0039】また、請求項3に記載の発明によれば、積
層体外周部分の切断角度を最適化することにより、リフ
トアップ防止の効果をより顕著に得ることができる。
【0040】また、請求項4に記載の発明によれば、積
層体の上方に向かって外周長が小さくなるような構造に
形成するので、基板焼成工程においてセラミック積層体
の収縮率のバランスをとって、リフトアップ(積層体外
周部分の浮き上がり)を防止できるので、その後工程の
外層の回路パターンの印刷を容易にすることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のセラミック多層基板
の製造方法を説明するための要部斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施形態のセラミック多層基板
の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態のセラミック多層基板
の製造方法を説明するための要部斜視図である。
【図4】本発明の第2の実施形態のセラミック多層基板
の製造方法を説明するための要部断面図である。
【図5】従来のセラミック多層基板の製造方法を説明す
るための要部斜視図である。
【図6】従来のセラミック多層基板の製造方法を説明す
るための要部断面図である。
【図7】従来技術における課題であるリフトオフについ
て説明するための要部断面図である。
【図8】従来技術における課題であるリフトオフについ
て説明するための要部斜視図である。
【符号の説明】
1 セラミックグリーンシート 2 段差形状 3,3a,3b セラミックグリーンシート積層体 4 金属板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセラミックグリーンシートが積層
    された積層体を金属板上に積層して焼成するセラミック
    多層基板の製造方法において、 前記積層体の外周部分に段差形状を形成することを特徴
    とするセラミック多層基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 複数のセラミックグリーンシートが積層
    された積層体を金属板上に積層して焼成するセラミック
    多層基板の製造方法において、 前記積層体の上方に向かって外周長が小さくなるよう
    に、該積層体外周部分を斜方に切断することを特徴とす
    るセラミック多層基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のセラミック多層基板の
    製造方法において、 前記該積層体の面方向に対する垂線との角度が15°〜
    45°となるように、前記積層体外周部分を斜方に切断
    することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
  4. 【請求項4】 複数のセラミックグリーンシートが積層
    された積層体を金属板上に積層して焼成するセラミック
    多層基板の製造方法において、 前記積層体の上方に向かって外周長が小さくなるよう
    に、略相似形状で略同心状に前記複数のセラミックグリ
    ーンシートが積層された構造に形成することを特徴とす
    るセラミック多層基板の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011207027A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Murata Mfg Co Ltd 金属ベース基板の製造方法
WO2013111767A1 (ja) * 2012-01-27 2013-08-01 株式会社村田製作所 多層配線基板
JP2017107069A (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 株式会社ニコン 基板処理装置およびテスト用シート基板

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