JPS60167489A - セラミツク回路基板の製造方法 - Google Patents
セラミツク回路基板の製造方法Info
- Publication number
- JPS60167489A JPS60167489A JP2183684A JP2183684A JPS60167489A JP S60167489 A JPS60167489 A JP S60167489A JP 2183684 A JP2183684 A JP 2183684A JP 2183684 A JP2183684 A JP 2183684A JP S60167489 A JPS60167489 A JP S60167489A
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- JP
- Japan
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- copper
- circuit board
- green sheet
- ceramic
- ceramic circuit
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- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、セラミック回路基板の製造方法、特に銅を配
線材料とする多層セラミック回路基板の製造方法に係る
。
線材料とする多層セラミック回路基板の製造方法に係る
。
技術の背景
ＬＳＩ等の半導体装置用の回路基板は、今日、有機材料
基板が一般的に用いられている。しかし、セラミック基
板の方が有機材料基板に比べて熱伝導性が良く、かつ耐
熱性が高い、化学的耐久性が良いなどの長所を有してい
るので、最近、徐々に有機材料基板の代替物としてセラ
ミック基板が用いられるようになってきている。
基板が一般的に用いられている。しかし、セラミック基
板の方が有機材料基板に比べて熱伝導性が良く、かつ耐
熱性が高い、化学的耐久性が良いなどの長所を有してい
るので、最近、徐々に有機材料基板の代替物としてセラ
ミック基板が用いられるようになってきている。
従来技術と問題点
セラミック回路基板はアルミナを基本とする材料からな
るものが一般的であるが、アルミナの焼結温度は１４０
０〜１５００’Ｃと比較的高温であるため、配線材料と
してはタングステン、モリブデン、チタン等の高融点材
料を用いる。しかし、これらは導電抵抗率が高いので必
ずしも望ましくない。そこで、焼結温度を約１０００°
Ｃ以下に抑えたセラミック材料が開発され、金、銀、銅
のような低抵抗率の配線材料を用いることができるよう
になった（特願昭５７−１９５９９号他）。低紙抗率の
材料のうち、金は高価であり、銀はマイグレーションの
問題があるので、銅を用いることができればそれが一番
望ましい。
るものが一般的であるが、アルミナの焼結温度は１４０
０〜１５００’Ｃと比較的高温であるため、配線材料と
してはタングステン、モリブデン、チタン等の高融点材
料を用いる。しかし、これらは導電抵抗率が高いので必
ずしも望ましくない。そこで、焼結温度を約１０００°
Ｃ以下に抑えたセラミック材料が開発され、金、銀、銅
のような低抵抗率の配線材料を用いることができるよう
になった（特願昭５７−１９５９９号他）。低紙抗率の
材料のうち、金は高価であり、銀はマイグレーションの
問題があるので、銅を用いることができればそれが一番
望ましい。
しかし、セラミックグリーンシートには有機バインダが
混入されているので、焼成時に有機バインダを除去する
必要がある。そのためには、酸化性の雰囲気中で焼成を
行なう必要があるが、酸化性雰囲気中で焼成すると、銅
は酸化されて非導電体である酸化銅（ＣｕＯ，Ｃｕ、０
）になり、配線材料としては用いられない。そこで、
水素雰囲気中の微量水蒸気含有量を特定の範囲に調整し
て、グリーンシート積層体中に含まれるバインダ成分は
飛散するが、銅の酸化は起こらない雰囲気を選択して焼
成を行なう方法を、本発明者らは提案した。
混入されているので、焼成時に有機バインダを除去する
必要がある。そのためには、酸化性の雰囲気中で焼成を
行なう必要があるが、酸化性雰囲気中で焼成すると、銅
は酸化されて非導電体である酸化銅（ＣｕＯ，Ｃｕ、０
）になり、配線材料としては用いられない。そこで、
水素雰囲気中の微量水蒸気含有量を特定の範囲に調整し
て、グリーンシート積層体中に含まれるバインダ成分は
飛散するが、銅の酸化は起こらない雰囲気を選択して焼
成を行なう方法を、本発明者らは提案した。
しかし、この焼成方法では水素／水分圧のコントロール
が非常に厳密でなければならず、またそのために、層数
が多く、厚いグリーンシート積層体を連続して焼成する
ことは困難である。
が非常に厳密でなければならず、またそのために、層数
が多く、厚いグリーンシート積層体を連続して焼成する
ことは困難である。
発明の目的
本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、銅を配線材料と
して用いるセラミック回路基板を、制御が比較的容易な
焼成雰囲気中で、連続して、多層のセラミックグリーン
シート積層体を焼成して、製造することを目的とする。
して用いるセラミック回路基板を、制御が比較的容易な
焼成雰囲気中で、連続して、多層のセラミックグリーン
シート積層体を焼成して、製造することを目的とする。
発明の構成
（３）
上記目的を達成するために、本発明では、セラミックグ
リーンシートのパイヤホール中に銅のほかにタングステ
ン、モリブデン、鉄、アルミニウム、インジウム等の銅
より酸化され易い金属を充填して焼成する。これによっ
て、ある程度の酸化性雰囲気中で焼成しても、タングス
テン等の酸化され易い金属が優先的に酸化されるために
（即ち還元剤として働くだめに）銅が酸化されずに残る
ことができる。タングステン等が酸化されても、銅さえ
酸化されずに残れば、回路基板として必要な導電性は十
分に保たれる。
リーンシートのパイヤホール中に銅のほかにタングステ
ン、モリブデン、鉄、アルミニウム、インジウム等の銅
より酸化され易い金属を充填して焼成する。これによっ
て、ある程度の酸化性雰囲気中で焼成しても、タングス
テン等の酸化され易い金属が優先的に酸化されるために
（即ち還元剤として働くだめに）銅が酸化されずに残る
ことができる。タングステン等が酸化されても、銅さえ
酸化されずに残れば、回路基板として必要な導電性は十
分に保たれる。
発明の実施例
下記表に示す組成でボロシリケートガラスとアルミナか
らなるガラスセラミックスラリ−を作成した。スラリー
は表に示す原料の粉末等をアルミナボールを用いて４８
時間ポールミリングして作成した。
らなるガラスセラミックスラリ−を作成した。スラリー
は表に示す原料の粉末等をアルミナボールを用いて４８
時間ポールミリングして作成した。
（４）
このスラリーをドクターブレード法で成形し、厚さ０．
３能のグリーンシートを作成した。グリーンシートを定
尺に切断した後、プレスで直径約２００μｍのパイヤホ
ールの打ち抜きを行なった。
３能のグリーンシートを作成した。グリーンシートを定
尺に切断した後、プレスで直径約２００μｍのパイヤホ
ールの打ち抜きを行なった。
下記組成：
銅 １００９
テルピネオール ３０〜４０１
酸化ビスマス ０．２〜２ｉ
を有する市販の銅ペースト（粘度１２０〜２００Ｐａ−
８）にテルピネオールを添加して粘度を３０〜７０ ｐ
ａ−ｓに調整した。銅ペーストをグリーンシートの下側
から真空で引きながらバイアホール部に印刷充填した。
８）にテルピネオールを添加して粘度を３０〜７０ ｐ
ａ−ｓに調整した。銅ペーストをグリーンシートの下側
から真空で引きながらバイアホール部に印刷充填した。
印刷充填によって銅ペーストは第２図に見られるように
パイヤホールの壁面に沿って流れて壁面上に厚さ２０〜
３０μｍ程度に付着する。もし、粘度が７０ Ｐａ−８
より高いベーストを用いると、第２図に示す如く、壁面
に付着しにくい。
パイヤホールの壁面に沿って流れて壁面上に厚さ２０〜
３０μｍ程度に付着する。もし、粘度が７０ Ｐａ−８
より高いベーストを用いると、第２図に示す如く、壁面
に付着しにくい。
次いで、鉄（粒径１μｍ以下が好ましい）１００２、ア
クリル３〜５ｆ、およびチルビオネールを主成分とする
市販の鉄ペーストにチルビオネールを添加して粘度を８
０〜１２０Ｐａ＠Ｓに調整した。
クリル３〜５ｆ、およびチルビオネールを主成分とする
市販の鉄ペーストにチルビオネールを添加して粘度を８
０〜１２０Ｐａ＠Ｓに調整した。
銅ペーストの印刷充填と同様の手法で鉄ペーストをバイ
アホールの銅ペースト層の内側に数回印刷充填し、パイ
ヤホールの内部を完全に充満させた。
アホールの銅ペースト層の内側に数回印刷充填し、パイ
ヤホールの内部を完全に充満させた。
こうしてバイアホールの壁面側に銅、中心部に鉄を充填
したグリーンシートに銅ペーストを用いて配線パターン
を形成し、それらのシートを圧力３０ＭＰａ、温度１３
０°Ｃで３０分間プレスして積層する。
したグリーンシートに銅ペーストを用いて配線パターン
を形成し、それらのシートを圧力３０ＭＰａ、温度１３
０°Ｃで３０分間プレスして積層する。
第３図はこうして得られる積層グリーンシートのバイア
ホール付近の断面図で、セラミックグリーンシート１の
パイヤホールの壁面側に銅ペースト層２、中心部に鉄ペ
ースト層３が形成されている。この積層グリーンシート
を、酸素含有量１０〜６００ ｐｐｍの窒素雰囲気中、
９５０°Ｃの温度で２時間焼成する。この焼成によって
セラミックが焼結し、その間に有機バインダであるアク
リル（エチルセルロース）が消散する。酸素含有量１０
〜６００ ｐｐｍは有機バインダを消散させるために必
要である。
ホール付近の断面図で、セラミックグリーンシート１の
パイヤホールの壁面側に銅ペースト層２、中心部に鉄ペ
ースト層３が形成されている。この積層グリーンシート
を、酸素含有量１０〜６００ ｐｐｍの窒素雰囲気中、
９５０°Ｃの温度で２時間焼成する。この焼成によって
セラミックが焼結し、その間に有機バインダであるアク
リル（エチルセルロース）が消散する。酸素含有量１０
〜６００ ｐｐｍは有機バインダを消散させるために必
要である。
焼結したセラミック積層体（回路基板）におけるバイア
ホール部分の導電抵抗率は２．５ｍΩ／２００μｍ（０
，１２５０／ｍ）８度であった。従来のように銅ペース
トだけを充填したグリーンシートを上記の条件で焼成す
ると、良好なものでも帆３〜３Ω／ｃｒｎ程度、悪いも
のは無限大の抵抗率であシ、しかもバラツキが多い。し
かし、本発明の方法に（７） よれば、上記のように低抵抗率のものが一定して得られ
る。
ホール部分の導電抵抗率は２．５ｍΩ／２００μｍ（０
，１２５０／ｍ）８度であった。従来のように銅ペース
トだけを充填したグリーンシートを上記の条件で焼成す
ると、良好なものでも帆３〜３Ω／ｃｒｎ程度、悪いも
のは無限大の抵抗率であシ、しかもバラツキが多い。し
かし、本発明の方法に（７） よれば、上記のように低抵抗率のものが一定して得られ
る。
上記の例において還元剤として働く金属は鉄以外でも、
酸よシも酸化しやすいものであれば何でもよいことは明
らかであろう。
酸よシも酸化しやすいものであれば何でもよいことは明
らかであろう。
発明の効果
以上の弱、明から明らかなように、本発明により、銅を
配線材料とする多層セラミック回路基板を容易に製造す
ることが可能になる。
配線材料とする多層セラミック回路基板を容易に製造す
ることが可能になる。
第１図は低粘度ペーストのパイヤホールへの印刷充填を
説明する図、第２図は高粘度ペーストのパイヤホールへ
の印刷充填を説明する図、第３図は焼成前の積層グリー
ンシートの断面図である。 ■・・・セラミックグリーンシート、 ２・・・銅ペースト、 ３・・・鉄ペースト。 （８） ！＠ 悸 Ｃ） 粉
説明する図、第２図は高粘度ペーストのパイヤホールへ
の印刷充填を説明する図、第３図は焼成前の積層グリー
ンシートの断面図である。 ■・・・セラミックグリーンシート、 ２・・・銅ペースト、 ３・・・鉄ペースト。 （８） ！＠ 悸 Ｃ） 粉
Claims (1)
- 銅を配線材料とするセラミック回路基板を製造するため
に、セラミックグリーンシートに開孔されたパイヤホー
ルの壁面に沿って鋼ペーストが被着され、かつ該バイヤ
ホールの中心部に銅よシ酸化し易い金属のペーストが充
填された、セラミックグリーンシート積層体を焼成する
ことを特徴とするセラミック回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183684A JPS60167489A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | セラミツク回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183684A JPS60167489A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | セラミツク回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167489A true JPS60167489A (ja) | 1985-08-30 |
| JPH0467359B2 JPH0467359B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=12066156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183684A Granted JPS60167489A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | セラミツク回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167489A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286494A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
| JPH0227768U (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-22 | ||
| JP2007228557A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-09-06 | Sony Corp | スピーカ装置 |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP2183684A patent/JPS60167489A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286494A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
| JPH0227768U (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-22 | ||
| JPH0547485Y2 (ja) * | 1988-08-10 | 1993-12-14 | ||
| JP2007228557A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-09-06 | Sony Corp | スピーカ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467359B2 (ja) | 1992-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |