JPS59198794A - セラミツク回路基板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来技術と問題点〕本発明は各種電子機器に使用され
るセラミック回路基板の製造法に関するものである。電
子機器の小型化に伴い、回路基板の小型化、高密度化が
進行しており、最近、混成集積回路用基板として、グリ
ーンシート工法による回路基板の製造が行なわれ、実用
化されている。このグリーンシート工法はアルミナを主
成分とする絶縁物粉末に樹脂、可塑剤および溶剤を配合
して作成したアルミナスラリーを絶縁フィルムに塗布し
てアルミナセラミックグリーンシートを形成し、このア
ルミナセラミックグリーンシートにタングステン、モリ
ブデン、マンガン等の卑金属粉末の単、４合金よりガる
導電ペーストによυ回路パターンをスクリン印刷して還
元性雰囲気中で焼成する工法であシ、導電ペーストに白
金等の貴金属粉末が使用される場合は大気中で焼成され
る。

上記の方法は焼成によって基板が収縮するので焼成後の
基板に印刷する場合よりも微細パク−ンがえられること
およびセラミックグリーンシートに導電ペーストの溶剤
がしみ込んで導電ペーストの流動性が減少するので印刷
されたパターンが忠実に定着する点においてすぐれてい
るが、その反面、スクリーン印刷を採用しているため、
以下述べるような欠点がある。（１）スクリーン印刷は
１回毎にグリーンシートを交換して位置ぎめをする必要
かあるため印刷速度が遅く量産性が低いこと、（２）導
電ペーストで線巾８０μｍ程度の微細パターンを印刷す
るためには４００メツシュ程度のスクリーン版を必要と
するため導電ペーストの通過が困難となシ印刷された線
パターンが絆にならないで島状の点になること（３）印
刷された導電ペーストの７（ターンのエツジ部にのこぎ
ｐ刃模様が生ずること、この傾向はスクリーンメツシュ
の目の荒い程著しいこと、（４）スクリーン版はスキー
ジコ゛ムの摺動が繰返されるので伸縮して版の張力が弱
くなり、微小パターンを正確に印刷することが次第に困
難になること 量産性を向上するために、スクリーン印刷法に代る手段
とし７て輪転式スクリーン印刷法やクンビア印刷法など
が考えられているが、前者は輪転式とすることによって
印刷速度４向」ニすることはできてもスクリーン印刷と
しての問題点が残されてお９、後者は量産性は高いがグ
ラビア版が金属製であるため、グリーンシー）Ｋ版跡（
メツシー跡）が残るなどの新たな問題を生ずる。

〔発明の目的〕本発明の製゛造法は凹版オフセット印刷
法を採用するものであって、その目的とするところは、
スクリーン印刷法を使用することなく新規な印刷手段に
より、スクリーン印刷のもつ問題点のＭ？ＰＪされた印
刷法によるセラミック回路基板の製造法を提供すること
にある。

〔発明の構成〕本発明は絶縁フィルム上に形成されたセ
ラミックグリーンシートの表面に水を塗布し、熱可塑性
樹脂フィルムに凹版オフセクト印刷機によシ所定の回路
パターンをｚｎ導電ペーストよって印刷し、この熱可塑
性樹脂フィルムの前記印刷された回路パターンを前記セ
ラミックシートの水を塗布した面に貼着しノこ後、焼成
することを特徴とするセラミック回路基板の製造法であ
る。

本発明の製造法を因１ｍによって説明する。第１図はセ
ラミックグリーンシートの製造法を示している。同図に
おいて１は絶縁フィルム、２はバイブコーダー、６はバ
イブコーダ２によって絶縁フィルム１上に形成されたセ
ラミックグリ−″ンシートである。第２図はグラビアオ
フセット印刷機の概要を示す図で、４はグラビア版、５
はオフセットロール（ブランケット）、６は送９０−ル
、７は導電ペーストの容器、８はペーストかき取りナイ
フ、９は熱可塑性樹脂フィルム（ブチシール樹脂フィル
ム）、１０は印刷さＢた回路パターンである。導電ペー
ストはグラビア版４に供給され、不要のペーストはかき
取シナイフ８でかき１収ら九てオフセットロール５に転
写さｉ’Ｌる。オフセットロール５は転写されり回路パ
ターンを樹脂フィルム９に印刷する。

第５図において１１はグリーンシート６の表面に塗布さ
れた水で、樹脂フィルム９の印刷された回路パターン　
　　゛　７．′−□−”１０がグリーンシート６の水１
１を塗布した面に貼着されている状態を示している。

本発明においてはグラビアオフセット印刷法が採用され
る。オフセット印刷用グラビア凹板は一般に銅、鉄、ア
ルミ等の金属板の涙量に感光性皮膜を塗布し、印刷パタ
ーンのネガ写真フィルムを密着して露光、現像し、エツ
チングｒｃよシ凹部を形成するもので、導電ペーストは
この凹部に供給される。クンピア印Ａｌ１）　（’ｉ、
削りＩＳＯように金属製のグラ−ピア版が直接、被印刷
物に接するので金属板のメツシュの跡がつくが、クンビ
アオフセット印刷はグラビア版４のパターンをオフセッ
トロール５（ゴムロール）に転写し、オフセットロール
５に転写さ１％だパターンが樹脂７っルム９に印刷され
るので４＆、Ｉ　、１ｉｒｊノイルム９には傷がつかな
い。

グリーンシート６の表面′に水を塗イＩＩする理由は、
樹脂フィルム９を貼着したとき、導電ペーストに含まれ
ている溶剤（テレピネオール等の炭化水素系溶剤）が水
と反撥し、導電ペーストに界面張力が作用して収縮し、
印刷された／（ターンが締す、カつパターンのエツジが
シャープになること、および水によってグリーンシート
３と樹脂フィルム９との密着性がよくなシ貼着の作業性
を向上する効果があるからである。

グラビア凹版４の凹部の深さは６〜４５μｍが有効であ
る。６μｍ以下は導電ペーストの量が少なく、印刷され
た回路）くターンの膜厚か薄くなりピンホールを生ずる
。４５μｍ以上は導電ペーストが過剰となシ、回路／（
ターンの膜厚膜厚＜なハ回路パターンにいわゆる「たれ
」を生じ微細配線がえらオームない。

次に導電ペーストのチクントロビー指数について説明す
る。ナクントロピー指数（Ｔ）は室温２５℃ニオいて、
ビスコテスターＶＴ−ｏａｇ回路粘度計テ１γ１７′ｒ
Ｌノときの粘度（Ａ）とｉ　Ｑ　０ｒｐｎＬのときの粘
１ｉ　（Ｂ）の比率、すなわち、Ｔ　＝　ｈ、Ａａであ
る。本発明においては’ｒ−＝ｔ〜１５の導電ペースト
が採用される。Ｔ−４以下は導電ペーストの流動性が大
きく、印刷の際、ゴムロールの圧接によってペーストの
だ「の現象を生じ、線巾が太くなり配線間の短絡の原因
になる。この傾向は凹版の凹部が深い場合に特に著しい
。また、Ｔ−１５以上は、導電ペースト中の金属微粒子
がくさり状の構造を作シ、印刷ｉｆｊ後に急速に流動性
を失なう傾向がある。この傾向は印刷面を粗雑にし、か
つ線＋ｉｊｓ　ｏ　Ｉｚｍ程度の微細配線においては島
型点が発生するおそれがある。

本発明において使用される導電ペーストの粘度はｍｆＪ
記回転粘度計ＴＡ＝１２０〜４６００ボイズのものが採
用される。Ａ＝１２０ボイズ以下の導電ペースト（伏柄
脂゛や溶剤が必要以上多く流動性が犬でＴ＝４以下にな
る。甘た、Ａ−４６００ボイズ以上の導電ペースｌ−ハ
この逆の現象が起シＴ＝１５以上になる。

（実施例１〕セラミック制料としてのアルミナノ粉末に
ポリビニールブチラール担１脂、フタル酸ジブチル（可
塑剤）およびσ−テレピネオール（溶剤）を配合し、ボ
ールミルで混合しててアルミナスラリーを作成した。こ
のアルミナス之り−を離型剤を塗布した長尺のポリエス
テルフィルム（第１図の絶縁フィルム１）にバイプコー
ダ２によって塗布して膜厚約５００μｍの長尺のセラミ
ックグリーンシート３を作成し、その表面に水を塗布し
た。

次に、第２図に示すグラビアオフセット印刷機によシ、
タングステン粉末にエチルセルローズとα−篭レしネオ
ールとを加えてロールミルで混合した導電ペーストによ
シ、厚さ１００μｍの長尺のポリビニールブチラール樹
脂フィルム９に回路パターン１０を印刷した。なお、凹
板４は凹部の深さは６μｍ、凹部の溝巾は最小８０μｍ
のものを使用した。！、た、導電ペーストは、Ｔ＝１５
、Ａ＝４６００ボイスのものを使用した。印刷されたパ
ターンを観察したところ、回路パターンのエツジは一様
にシャープで、溝巾８０μｍの凹部で印刷されたパター
ンの線巾を測定したところ７９μｍであって原パターン
が忠実に印刷されていることが確認された。

次にこの回路パターン１０を印刷した樹脂フィルム９を
第３図に示すように、グリーンシート３の水１１の上に
貼着した。このとき７９μｍの前記パターンの線巾はさ
らに縮少して６８μｍになっていた。この樹脂フィルム
９とグリーンシート３の積層体から絶縁フィルム１社剥
離し、５２　Ｘ　３　Ｄ　ｍｍのサイズに外形打抜きを
行なった後、還元性雰囲気中で１”’５５０℃で焼成し
てセラミック回路基板とした。この回路基板の前記線巾
６８μｍのパターンは焼成によって５６μｍに収縮して
いた。

〔実施例２〕実施例１と同じ方法によシ同様の実験を行
なった。実施例１と相違するところは、（１）凹板の凹
部の深さを４５μｍとしたこと、（２）導電ペーストは
Ｔ＝４、Ａ＝１２０ボイズのものを使用した点にある。

実験の結果は、印刷された回路パターンのエツジは一様
にシャープで溝巾８０μｍの凹部で印刷されたパターン
の線巾は８２μｍであシ、グリーンシート３の水１１の
上に貼着するときには７１μｍに縮少しておシ、焼成後
は５８μｍに収縮していた。

〔発明の効果９以上の実施例が示すように本発明の製造
法による回路パターンは５６〜５８μ扉の微細パターン
が可能であり、また、パターンのエツジがシャープで高
精度の回路パターンをうろことができる。また、長尺の
セラミックグリーンシートと輪転式グラビアオフセット
印刷法を採用することによシ、従来のスクリーン印刷法
に比し、回路基板の量産性を著しく向上することができ
る。そして金属製のグラビア凹版は耐久性がすぐれてい
るので長期間の使用に耐え、精密で信頼度の高いセラミ
ック回路基板の大量生産を可能にする、すぐれた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図：セラミックグリーンシートの製造法を示す図 第２図：グラビアオフセット印刷機の概要を示す図 第３図ニゲリーンシートに回路パターンを印刷した樹脂
フィルムを貼着した状態を示 す図 １・・・絶縁フィルム、２・・・パイプコーダー、３・
・・セラミックグリーンシート、４・・・グラビア版、
５・・・オフセットロール、６・・・送シロール、７・
・・導電ペーストの容器、８・・・ペーストかき取シナ
イフ、９・−・樹脂フィルム、１０・・・回路パターン
、１１・・・水

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁フィルム上に形成されたセラミックグリーン
   シートの表面に水を塗布し、熱可塑性ｍｌ　Ｍ’ｔＪ　
   フィルムに凹版オフセット印刷機によシ所定の回路パタ
   ーンを導電ペーストによって印刷し、この熱可塑性樹脂
   フィルムの前記印刷された回路パターンを前記セラミッ
   クグリーンシートの水を塗布した面に貼着した後、焼成
   することを特徴とするセラミック回路基板の製造法
2. （２）前記凹版オフセット印刷機の凹版は、凹部の深さ
   が６〜４５岬であることを特徴とする特許請求の範囲（
   １）のセラミック回路基板の製造法
3. （３）前記導電ペーストは、チクソトロピー指数が４〜
   １５であることを特徴とする特許請求の範囲（１）の七
   ２ミック回路基板の製造法