JPS6030196A - 多層回路基板の製造方法 - 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】 ＋ａｌ　発明の技術分野 本発明は、多層回路基板の製造方法に係り、特に、高温
で酸化され易い金属を導体月料とし、セラミックを絶縁
体とした多層回路基板の製造方法に関す。

（ｂｌ　技術の背景 半導体装置およびその他の回路装置・部品を搭載する基
板はプリント配線基板が主流であるが、搭載密度が高く
なるに従い、プリント配線基板の耐熱性や放熱性が問題
になって、その点で優れているセラミック回路基板が使
用されるようになってきた。

然も、プリント配線基板の場合と同様に、セラミック回
路基板の場合も導体層の多層化がめられ実用化の域に入
っている。然し、それは、絶縁層がアルミナ系セラミッ
クで導体層には焼成温度に耐えるＷ、Ｍｏを導体材料と
して使用したものが多く、価格が高くなる問題を抱えて
いる。

このため、前記焼成温度より低い温度で焼成出来、導体
材料に価格の安い金属を使用する多層セラミック回路基
板が検討されている。

（Ｃ）　従来技術と問題点 安価な導体材料としてＣｕ、八１、Ｎｉ等を用いた従来
の多層セラミック回路基板においては、アルミナ系セラ
ミックの場合より道かに低い温度で焼成可能な５ｉＯ２
−Ｂ２ａｓ−Ａｌｘ　Ｏｓ系のガラスセラミックが絶縁
層材料として主に使用されている。

然し、この多層セラミック回路基板は、その焼成工程に
おいて、５ｉ０２　ＢｉＯ２−＾ｌスス０３ガラスセラ
ミックが流動し易くなって導体層パターンを変形させる
場合があり、また、該パターンを形成する導体材料は酸
化され易いための酸化も加わって、該パターンの導体抵
抗に変動が生ずる欠点がある。

また、この絶縁層材料は、表面層のメタライズにおいて
良い結果をｆ４るためには、その処理作業の条件が厳し
く、安定な作業をさせることを困難にしている欠点があ
る。

（ｄｌ　発明の目的 本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、導体材料に酸化
され易いが安価であるＣｕ、八１、Ｎｉ等を用い、焼成
工程において導体層パターンの導体抵抗に変動が生じな
いで、且つ、表面層のメタライズを安定に施すことが出
来る、セラミックを絶縁体とした多層回路基板の製造方
法を提供するにある。

（８）　発明の構成 上記目的は、バインダーを含む５ｉ０２−１．１２０−
ＫｚＯ系結晶化ガラス粉末で絶縁層を形成する工程と、
高温で酸化され易い金属を用いた導体ペーストで該絶縁
層表面に導体層を形成する工程と、少なくとも該絶縁層
と該導体層を含んで多層構成された積層体を水蒸気を含
む窒素雰囲気中で焼成する工程とを含むことを特徴とす
る多層回路基板の製造方法によって達成される。

本発明によれば、前記５ｉＯｚ−ＬｉｚＯ−に２０系結
晶化ガラス粉末は、その組成が、５ｉＯｚ：８０〜９０
重量％、ＬｉｚＯ：１０〜２０重量％、Ｋ２Ｏ：０．５
〜５重量％、ＡｌｚＯｓ　：　０．５〜５重量％、Ａｇ
　：　０．００１〜０．１重量％、ＰｂＯ：　０．１〜
ＩＭ量％であって、そのバインダーをアクリルにして該
結晶化ガラス粉末に対する重量社を７〜１４％にするこ
とが好ましく、また、前記高温で酸化され易い金属を用
いた導体ペーストは、その中に含まれるバインダーがア
クリルであることが好ましい。

それは、絶縁層を前記組成のＳｉＯ−Ｌｉ　Ｏ−Ｋ　Ｏ
系結晶化ガラスで形成することによって、８００〜９０
０℃の焼成温度で該絶縁層が結晶化し、機械的強度（１
５００ｋｇ／ｃｎＴ以上）も熱的安定性も得られ、導体
ペーストで形成された導体層パターンを変形させること
が無く、且つ、焼成工程においてその雰囲気を水蒸気を
含む窒素にして、酸化され易いＣｕ、Ａｌ５Ｎｉ等の酸
化を抑えているので、該パターンの導体抵抗の変動を防
ぐことができるからである。

また、バインダーになるアクリルは熱分解型であって焼
成時の雰囲気が前記雰囲気であっても容易に熱分解して
問題無く飛散するからである。基板の回路構成により、
他の導体ペーストが併用されそのバインダーがアクリル
でない場合もあるが、該バインダーの量は微少でありそ
の影響は問題になるものではない。

更に、絶縁層に対する表面層のメタライズにおいても、
該絶縁層が結晶化しているのでその処理は容易である。

なお、絶縁層の形成方法には、該絶縁層材料をベースし
にして印刷で積層しながら形成する方法とグリーンシー
トに形成する方法とがあるが、何れの場合も原理的に本
発明を適用することが出来る。

（ｆ）　発明の実施例 以下本発明の一実施例を説明する。

本実施例は絶縁層を印刷で形成する場合の一例である。

最初に、表１に示す組成のガラス粉末をボールミリング
でミリングして、初期の平均粒子径が約２０μｍであっ
たものを３〜４μｍに粉砕し均一に混合させた。こうし
て作られたＬｉ　０−５ｉＯ−Ｋ　Ｏガラス粉末に、表
２に示す割合でバインダーであるアクリルと希釈剤であ
るテルピネオールとメチルエチルケトンを加えて混練し
絶縁体ペーストを製造した。

バインダーになる材料としてポリビニールブチラール、
ポリビニールアルコール、アクリル等が考えられるが、
窒素雰囲気中で飛散し易い熱分解型であるアクリルを採
用した。また希釈剤の中のメチルエチルケトンは前記混
練中に飛散して前記絶縁体ペースト完成時には殆ど残っ
ていない。

１　ガース、Ｊ　（−−−） ＳｉＯ２：　８１．０ Ｌｉ２０　：　１２．０ ＫｘＯ：　３．５ 八ｋＯｉ　：　３．０ 八ｇ　：　０．０２ ２　ペースト、Ｊ−（−比） ＳｉＯ２−Ｌｉ２０−ＫｚＯガラス粉末：　１００アク
リル　：工０ テルピネオール　：５２ メチルエチルケトン　：２００ 次ぎに、酸化され易い金属としてＣｕを導体材料にしバ
インダーとしてアクリルを使用して、上記と同様の方法
で導体ペーストを製造した。

続いて、セラミック基板の表面に前記導体ペーストで回
路パターンをシルク印刷法で印刷して乾燥し、その上の
全面に絶縁体ペーストを印刷し乾燥することを繰り返し
て、導体層を多層化し、これを、水蒸気を含む窒素雰囲
気で９００℃１０分間焼成　しノこ。

かく製造した多層回路基板を調べたところ、絶縁層は結
晶化していて、各導体層のパターンには変形が見られず
、その酸化も発生していなかった。

更に、表面層のメタライズも安定に施すことが出来て、
従来のような不安はなかった。

以上の実施例は、絶縁層を印刷で形成する場合の一例で
あるが、絶縁層をグリーンシートに形成する方法であっ
ても、導体層のパターンを変形させず、且つ、酸化させ
ない原理は同様であって、本発明の製造方法はそのまま
適用できる。

（ｇｌ　発明の効果 以上に説明したように、本発明による構成によれば、導
体材料に酸化され易いが安価であるＣｕ、ＡＩ、　Ｎｉ
等を用い、焼成工程において導体層パターンの導体抵抗
に変動が生しないで、且つ、表面層のメタライズを安定
に施すことが出来る多層回路基板の製造方法が得られ、
セラミックを絶縁体とする安定した多層回路基板を安価
に提供することを可能にさせる効果がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ）　バインダーを含むＳｉＯニーＬｉｚＯ−ｋＯ系
   粘結晶化ガラス粉末絶縁層を形成する工程と、高温で酸
   化され易い金属を用いた導体ペーストで該絶縁層表面に
   導体層を形成する工程と、少なくとも該絶縁層と該導体
   層を含んで多層構成された積層体を水蒸気を含む窒素雰
   囲気中で焼成する工程とを含むことを特徴とする多層回
   路基板の製造方法。 （２）前記５ｉＯｚ−ＬｉｘＯ−ＫｚＯ系結晶化ガラス
   粉末は、その組成が、５ｉＯｚ　：　８０〜９０重量％
   、ＬｉｘＯ：　１０〜２０重量％、ＫｚＯ：　０．５〜
   ５重量％、Ａｌ２Ｏ２：　０゜５〜５　重量％、　八ｇ
   　：　０．００１　〜０．１　重量％、ｐｂｏ　：０．
   １〜１重量％であることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の多層回路基板の製造方法。 （３）前記バインダーは、アクリルであって、その前記
   結晶化ガラス粉末に対する重量比は７〜１４％であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の多層回
   路基板の製造方法。 （４）前記高温で酸化され易い金属を用いた導体ペース
   トにおいて、その中に含まれるバインダーはアクリルで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１１項記載の
   多層回路基板の製造方法。