JPS5996798A - 多層厚膜回路の製造法 - Google Patents

多層厚膜回路の製造法

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JPS5996798A
JPS5996798A JP20290183A JP20290183A JPS5996798A JP S5996798 A JPS5996798 A JP S5996798A JP 20290183 A JP20290183 A JP 20290183A JP 20290183 A JP20290183 A JP 20290183A JP S5996798 A JPS5996798 A JP S5996798A
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4664Adding a circuit layer by thick film methods, e.g. printing techniques or by other techniques for making conductive patterns by using pastes, inks or powders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
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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】 し産業上の利用分野] 本発明tよ、電子部品に関し、より具体的には、多1苦
厚1)ジ10]路の製造法に1311りる。。
[7h k5月k tlj ] 近年、jψ膜回路(J、電子部品とし′で広く使用され
るようになった。多くの厚膜回路(よ、誘゛心体層によ
り会則されn′″)絶縁性用)及4−(こ支持された複
数の導電層を協えている。[411ち、導電層と誘電体
層(J、各層に形成されるパターンに高い分解能と薄く
均一なj9みを許容するシルク・スクリーン印11技術
により、ペースト状で拮板に(イ1jされる。
Pr ’i’i lま、u平反」二(こプリントした1
安、その層をまず9、f4めに乾燥させ、次いで、次の
りのプリン1−に備えるために焼成さ4′よる。代表的
に1よ、プリント時間は約1分またはそれ以下てあり、
乾燥時間は約10分乃至15分であり、通゛常炉におけ
る焼成時間は約60分である。本明細山中で使用覆る「
通常炉」なる用h8は、炉内壁または間接加熱空(マツ
フル)からの対流及び幅用により厚膜回路を焼成するも
のを云い、その波長帯域は、一般に2.5乃至20ミク
ロンに集中している。厚膜回路全体を製造するのに要す
る時間は、1時間の層数倍である。通常炉において一度
に2層以上の焼成を試みたが、失敗に終わった。、理由
としCは、一番上のI99層に半田(=Iけができない
こと、各層が拡散して誘電定数及び破壊電圧の設泪値に
変更を生しること、及び、各層かペーストからの揮発物
の漏出により損傷を受けることか挙げられる。
1981年9月28日付出願の米国特許出願第306,
200号に記載のように、′赤外線炉においU IJ、
一度に1層だけ厚膜回路を焼成づることは公知である。
本明細書中で使用の[赤外線炉Jなる用語は、赤外線発
生源から発生される赤外線エネルキ−(一般には0.5
乃至2.5ミクロンの波長帯に集中し°Cいる。)に厚
膜回路を直接さらず炉を意味する。
既知のように、この赤外線直接照射方式では、基板を殆
ど加熱することなく焼成サベき層を選択的に加熱するこ
とができる。なぼ′なら、基板は容量が大きく赤外線吸
収率が低いのに対し、焼成すべさ層は容量か小さく赤外
線吸収べ′が畠いがらである。
[発明の概要] 本発明では、多層19膜回路の複数の層は、これを下か
ら支15ツる基板に個別に塗布並びに個別に乾燥させた
後、赤外線炉内−C[7i1哨焼成される。赤外線を直
接照射づると、多層を同時に焼成することがてさ・而も
前述のような問題を発生させずに済むことか判明してい
る。具体的にjホペると、まず始めに、揮発性有機結合
剤中に導電11粒状物を含有する硬化性導電ベーストて
出来た第1層を基板に塗布でる。次に、この第1層を低
温で乾燥さじで、粒状物を溶解させることイすく揮発性
結合剤の大部分を除去するU続いて、揮発性イづ融結合
剤中に誘電性粒状物を含有する硬化性誘電ペーストで出
来た第2層を該第1層に塗布1Jる。次に、該第2層を
低温で乾燥させて、粒状物を溶解させることなく揮発性
1層−合剤の大部分を除去する。このようにして、2層
乃至4層の誘電層を塗布する。この工程を、厚膜回路上
に所要の数の層を形成するまで繰り返−1、最終t)稈
ては、総ての層を赤外線炉内におい−Cifl 7FW
 ’Fで同時焼成して、層間に粒状物が9,7ど拡散け
ず、基板に歪みを牛しること無く、あるいは層に1(]
傷を与えること無しに、各層の粒状物を溶解イ」る1、 [実施例の説明1 本発明の実施に最適な具体的実施例の一つを添付図面に
示した。
従来、II)膜回路は、市販の導電IJ1ペースト及び
誘電性ベース]・の複改層をヌク。リーン・プリン1−
法により絶縁性基板(普通、96%アルミ火のようなセ
ラミック祠)に塗布づることににって製造される。該ペ
ース1−は、有機結合剤中に可溶性の4)電性粒状物ま
たは誘電性粒状物を含むと共に、スクリーン・ブ1コヒ
スによる塗布に適したインキ粘調度を有している。
多FffiJ9膜回路の代表例を第3図に示した。導電
層10が誘電性基板12の表面を蓋い、訓電層14が導
電層10を蓋う。もう一つの誘電層16が誘電層14を
蓋い、導電層18がこの誘電層1Gを蓋う。誘電層20
が導電層18を蓋う1.史に別の訓電層22か誘電層2
0を蓋う。このようにして次々に層を重ねて所望数の層
を形成づる。 般的には、導電層の各月の間に訓電層を
2層介イ[さii【あり、その導電層は乾燥後のji/
さか約20ミク1−1ンのA−クー(あり、各1透電層
は乾燥後の厚さが約30乃〒40ミクロンのオーター(
ある。西)〜、S電1ζパj(ユ銀その他の貴金属かあ
るい(J銅イの他の卑金属からなるのかよく、また、誘
電層はカラスとレラミックの渥合物′Cあるのかよいか
、しはしば、デュポン社[9950また4;I:457
5D厚OT、3誘電体などのような鉛)j・ウクイ酸材
料をl\−スにしたものか用いられる。
第1図に示したように、第3図に図示のタイプの厚膜回
路を製造づるための従来の方法は、各導電層及び誘電M
、:をそれぞれ個別にプリント、乾燥及び焼成する工程
から構成されている。普通、乾燥工程では、1層7脱回
路を125℃乃至175℃の範囲の温度まで約15分間
に亘り加熱して、粒状物を溶解することなく揮発物の大
部分を除去する。その際、各層は接触に対し−(粘首し
たりあるいはこれをぬらしたりしないよう−1分に乾燥
さUるど共に、有機結合剤の硬化により安定した寸法を
得られるJ:うにしである1、各焼成工程は、最も一般
的に4J、厚膜回路を内部炉または間接加熱室からの対
流及び間接照射により850℃乃至95 (1’Cの範
囲の温度まて加熱り°る通常炉の中C実施される。各■
ζ3を処理するのに要りる時間は約60分C−ある。最
近の技術菫新により、赤外線源からのエネルギーを厚膜
回路に直接熱QJするJζうにした赤外線炉内にJ3い
て中層焼成を行なう」二枚か開発された。赤外線炉での
所要処理時間は、5分秒度にJ、で’)aE縮された。
第2図に示すように、本発明では、)9股回路の各層を
個別にプリント及び乾燥させた後、総ての層を同時に焼
成する。本発明を用いると、通常炉にJ3りる多層焼成
の欠点が全く発生せず、而も、焼成に1工程しか必要で
ないため所要処理時間を大幅に短縮することができる。
赤外線炉を適正に操作した場合、結果どして得られる厚
膜回路は、揮発物の迅速除去にJ:る表面変形を生じる
ことがなく、制御された誘電定数を有し、l゛つ半田付
は可能な最上位誘電層を(イ11えlこものどなる。史
に、基板にち泪みを生じることがない。本発明の方法を
用いた赤外線1J−4によヌいて、中間に誘電層を介在
させた約300ミイノ11ンの総厚みを右する最大4層
J、ての導電層を、何ら0害なれ11宋を一生しること
なく本発明により同時焼成でさ/ζ4J、た、全焼成時
間は約8.3分であった3゜ 望J、しくは、1981年9月21(口fJ出願の米国
17[−′1願第306,200号または1982年5
月2j〕日イ」出願の米国1.1J6+1願第38L 
9(11;; LL−記M (1)赤外4j+l炉LL
 d3 L’ テ、本発明の方法に基つき厚1模回路を
焼成するのがよい、、なお、両出願の開示内容は、参考
として本明細店中に取り入れられる。前記同時焼成を実
施するための赤外線炉の代表例を第4図に示す。焼成−
ずl\き厚膜回路(よ、コンベヤ42により赤外線炉4
0内を搬送される。コンベA742の駆動は、速度制御
装置46を備えたモータ44で行なう。赤外線炉40の
焼成室内の温度を監視する湿度センサ48を設(プる。
温度センサ48に応答して、制御回路50は、゛電源5
2から赤外線炉40内の赤外線ランプに印加される電圧
の人ささを調整ザる。所望とあれは′、温度センサ48
、制御回路;)0及び電源52と同一の制ネ11ループ
を赤外線炉40の焼成室内の穴なるゾーンに別/7に配
設して、T]ンベA742上の厚膜回路(二え]し所望
の温度プロフィルを設定覆ることもCさろ1.いずれに
しても、制御ループは、必要に応しC1赤夕日iRラン
プから61・1されるエネル−1゛−を増減しC焼成゛
全内またはそのゾーン内の+=I哀を一定(こ維持する
触きをする。mlンベ!/42の搬送速度か込1q f
l+ll 1311菰匝4Gに応答して増大する。と、
そ其たけ多くの赤外線エネルギーが各+= lltA回
′路に供給される。なぜKilら、温度を一定に保つた
めに赤外線ランプかそれたけ多くのエネルー1′−をI
r’1.甲しな(プれはならな(、Xからである。一般
に、赤外線エネルギーは0.5乃至2.5ミクロンの波
長帯域に集中しでいる1、大型が1のビーク41度は普
通850°C乃至950“℃の範囲内である。速度制御
装置A6*A1.厚晩回路によって吸収されるエネルキ
ー量が多層材の厚みを完全に且つ前)ホの悪影響を生し
ることなく焼成づるのに十分【こなるまで調節される。
【図面の簡単な説明】
第1閣は、p711!、>回路を装造りろための従木の
方法を示すフ[1ツク図である。第2図11、本発明の
1i?i J!l’ l、: j、!づいてJ!7 I
fφ回路回路−製造づろ際の製法を示1“)「1ツク図
(ある3、第13図(+9、多層厚膜回路の代表1シリ
を示す−慨略図である。第4図は、本発明を実施する際
に使用される赤外線炉の戦略プロ・ンク図である。 [1,[・・・ 判・ 市 1藝   12・・・ 3
に′市 +’t  基 1反   14.+6.20・
・・誘電層 40・赤外線すii  +12・・:」ン
ヘヤ 44・・・モータ   46・・・ 速 ]哀 
1111 律11 菰 置   48・・・ )品 庶
 し ン リ   50・・・ 小り御回路 52・・
パ電源 特許出願人 レイディアント テクノロジーT1−ボレ
イション 代理人弁理士 吉 祠 ′ 悟 手続補正書 昭和58年12月I2日 特許庁長官   若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第202901、 発明の名称 多層厚膜回路の製造法 3、補正をする者 事件どの関係  特許出願人 住所   アメリカ合衆国、 90701”カリフォル
ニア州、セリトス、ペテンコート ストリート 138
56名称   レイティアント テクノロジー コーホ
レイン田ン代表者  シイ、クラインバー/イ、ジュニ
ア4、代 理 人 5、補正命令の日付  自発補正 6、補正の対象  願書に添付した明細書の特許請求の
範囲の。 及び発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 別紙の通り 〔補正の山谷〕 [1] IWI :j、:に添イ・」シた明細1((の
’4’:I jT i1i’i求のイれ囲を別紙の通り
補IFシまづ。 (2] 1i+I明11出の第5貞第+ 8 tJI:
J及び第20行11に「燕い」とあるのを、 J3a>い と補正します。 [3]同明♀Ill害の第5真第19行[1及び第20
行1、並ひに第6真り゛11行目及び第2行目に一舘う
バとあるのを、 おおう と補正します。 以  上 欄 2、待訂晶求の範囲 とからなることを特徴とづる多層ル膜回路の製造法。 (4)  前記第1工程が、破化刊シ9電ペーストを所
望パターンにプリン1〜して乾燥さμるT稈をこ仁又に
l第(3) jIHに記載の多層11ノ膜回路の装j貨
法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 揮発f1結合剤中に’r=f溶尋“古t’L柁状1勿を
    含有−する硬化性導電ペーストの薄い第1居を基板上に
    プリントJる工程と、 当該第1層を乾燥させるコニ手?と、 揮発V[結合剤中に可溶誘電性粒状物を含有する硬化性
    誘電ペース1〜の)ulい第2層を当該第1図1−に被
    覆16エ程と、 当該第2層を乾燥さける工程と、 揮発性結合剤中に可溶導電性粒状物を含有づる硬化性導
    電ペーストの薄い第3層を当該第2Nに被覆する工程と
    、 当該第3層を乾燥さける工程と、 上記第1層、第2層及び第3層と共に上記基板を焼成し
    て、各層の粒状物を互いにifg解させると共に、残り
    の揮発性結合剤を放出させる工程、とからなることを特
    徴とJる多層厚膜回路の製)Δ法。
JP20290183A 1982-11-03 1983-10-31 多層厚膜回路の製造法 Granted JPS5996798A (ja)

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US43891882A 1982-11-03 1982-11-03
US438918 1982-11-03

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