JPS61101097A - セラミツク多層基板の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、セラミック多層醋線基板の製造方法に関する
ものである。

従来例の構成とその問題点 近年、ＩＣ，ＬＳＩ用パッケージ、あるいけ、電子回路
基板でも、信頼性を重要視される場合には、セラミック
パッケージや、セラミック基板が用いられている。セラ
ミック多層配線基板には、セラミックパッケージや通常
の両面実装のセラミック基板、片面多層のセラミック基
板も含寸れる。

ところで、セラミック多層配線基板は、表穴、あるいは
各層の電気的導通性を保つために、スルーホールを設け
、その穴の中にメタライズ層を設けて、電気的導通性を
実現している。

従来、スルーホールにメタライズ層を設けるにには、真
空でタンダステン粉末ペースト等のメタライズインクを
スルーホール内に吸い込むことで行なわれていた。しか
し、このような方法では、スルーホールを完全に充填す
ることは困錐であった。特に、焼成後、スルホール部分
の表面の凹凸が顕著に現れて、メッキ処理とか、導体層
の形成、印刷抵抗体の形成に支障を生じていた。

また、特公昭５６−’２４３４号公報に示されるように
、従来例としてはセラミックグリーンシートの１−１に
、メタライズシートを押し当てて、セラミックグリーン
シート中にメタライズシートを押し込むと同時に、スル
ーホールを導体で充填する方法があった。

以下、図面を参照しながら、従来のセラミック多層配線
基板の製造方法について説明する。第１図は、従来のセ
ラミック多層基板の製造において第１段階の工程にであ
るセラミックグリーンシートにメタライズシートを押し
込んだ構成の断面図である。第１図において１は、セラ
ミックグリーンシート、２は押し込まれたメタライズシ
ートである。押し込まれたメタライズシート２の形状は
、円柱形ではなく、円椎台形で、月つ、表面の均一性が
満たされないという欠点を有している。

さらに、押し込まれたメタライズシート２が、円椎台形
であるととは、電流量が、円椎台の形状において最小の
直径方向断面積で制約されるために、ＬＳＩやＩＣの電
源用スルーホールにおいては、所望する押し込まれるメ
タライズシート２の直径を得るために、金型ポンチの大
きさを約１．５〜２倍にせねばならない。

このように、スルーホールが、円椎台形になる理由は、
力学上剛体とみなされるポンチが直接、セラミックグリ
ーンシート１にスルーホールヲ開けるのではなく、ポン
チと比較すれば、はるかに柔かいメタライズシート２が
、ポンチにより押し込まれた深さだけ、セラミンクグリ
ーンシートを押し出すかたちで、スルーホールを形成す
るからである。つまり、粘弾性体中における力の分散効
果で、押し込まれたメタライズシート２は、先端の方が
細い円椎台状になるのである。また、メタライズシート
２は、セラミックグリーンシート１よりも厚くなくては
ならない。これは、セラミックグリーンシート１も、ま
たメタライズシート２もシー゛ト全体にわたって完全に
均質な強度を持っているわけではないから、特に、シー
トの厚さが０．８瓢以上になると、すべてのスルーホー
ルで、完全にセラミックグリーンシート１が押し出され
てしまうとは必ずしも限らないため、すこし余分にメタ
ライズシート２を押し込まねばならない。

第２図に、従来の方法によるポンチでメタライズシート
をセラミックグリーンシート中において押し込んだ場合
の断面図を示す。

第２図において、１はセラミックグリーンシート、２は
メタライズシート、３はポンチである。

また、たとえ、この方法では、押し込まれて反対側へ出
て来たメタライズシート２の先端も、均一の高さではな
く、表面の凹凸が激しい。メタライズシート２の先端と
セラミックグリーンシート１０面が均一でないというこ
とでは々＜、スべてのスルーホールにわたって電気的導
通を持たせるには、余分にメタライズシート２を押し出
さねばならないが、押し出したメタライズシート２の先
端の高さの差が大きいということであり、全体的に、セ
ラミックグリーンシート１と表面を合せようとすると、
反対側へ出てきていないメタライズシート２もあり、電
気的導通性を有し女いスルーホールも発生することが問
題なのである。そのために、余分にメタライズシート２
を押し出す必要性がちり、余分にメタライズシート２が
出た部分の上に、セラミックペーストを印刷し、焼成後
、その部分に印刷抵抗体を形成した場合、表面に±１０
μｍ以上の変移が発生する。この±１０μｍ以上の変移
は、決定的な抵抗値の変化となって■９れ、レーザート
リミングでも、修正することができ々いのである。

ましてや、メタライズペーストをスルーホールに吸引す
る方法では、抵抗値は、１桁以上変化してしまう。

従来の方法では、以上のような諸問題点を有していた。

発明の目的 本発明の目的は、」１記欠点に鑑みスルーホールが円椎
台状にならないために、余分に大きなスルーホールを形
成しなくてよく、表面平滑性にすぐれ、印刷抵抗体も十
分に形成出来るセラミック多層配線基板の製造方法を提
供することである。

発明の構成 本発明のセラミック多層配線基板の製造方法は、セラミ
ックグリーンシートにスルーホールを設ケた後に、導体
粉末グリーンシートをそのスルーホールに押し込むこと
を特徴とするように構成したものであり、これにより、
表面平滑性にすぐれ、印刷抵抗が形成でき、電流供給の
ために余分に大きなスルーホールを形成しなくてもよい
セラミック多層配線基板が提供できる。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
［利する。

第３図、第４図は、本発明の一実施例に係るセラミック
多層配線基板の製造方法を示す断面図であり、第３図は
セラミックグリーンシートにスルーホールを開けたとこ
ろである。第３図において、１はセラミックグリーンシ
ートであり、３はポンチである。このようにして、スル
ーホールを形成したセラミックグリーンシート１の上に
、メタライズシートを装置し、それを、ポンチ３で押し
込んだ図が第４図である。第４図において、１はセラミ
ックグリーンシート、２はメタライズシート、３はポン
チである。このようにして、スルーホールが形成された
セラミックグリーンシートの−１−に、導体ペーストを
印刷し、その上にセラミックペーストを印刷するか、も
しくはセラミックシートを圧着し、これを１回ないしは
繰り返し行うことにより、セラミック多層配線基板が構
成される。

以−ヒのように、本実施例によれば、スルーホールを形
成した後に、メタライズシートを押し込むことにより、
スルーホールが円椎台状にならないし、表面が均一にな
ることを実現している。

次に、本発明の能の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第５図は、本発明の龍の実施例に係るセラミック多層配
線基板の製造方法の中で、メタライズシートが、スルー
ホールと同じ径、同じ位置になるように孔を形成した金
属板中に押し込まれているところの斜視図である。第６
図において、４は金属板、２はメタライズシートである
。

以上のように構成された金属板を用いた本実施例のセラ
ミック多層配線基板の製造方法について説明する。

この金、図板を、第１図に示されたスルーホールの形成
されたセラミックグリーンシートの」二に置き、スルー
ホールの位置合せを行った後に、上から、ポンチで押し
込んで、スルーホールをメタライズシートで充填し、そ
の−ｈに、導体や絶縁層を印刷や圧着で形成する方法で
ある。

以上のようにすれば、メタライズシートをセラミックグ
リーンシートからはく離させる行程を省くことができる
。メタライズシートを直接セラミックグリーンシートの
」二に置くと、押し込む時に圧力がかかるから、どうし
ても、セラミックグリーンシートとメタライズシートが
、わずかながら接着してしまうのである。

捷だ、別の一実施例についても、図面を参照しながら説
明する。

第６図は、本発明の能の実施例にかかるセラミック多層
配線基板の製造方法を説明するだめの断面図である。第
６図において、１はスルーホールの形成されたセラミッ
クグリーンシート、２はメ１゜ タライズシート、３はポンチ、６は支持用金型、５は補
助金型、７も同じく補助金型であり、８は充填されてい
ないスルーホールテアル。

以上のように構成された方法を説明すると、支持金型６
の」―にセラミックグリーンシート１を置き、メタライ
ズシート２がない状態で、ポンチ３が降りて来て、セラ
ミックグリーンシート１にスルーホール８を形成する。

次に、ポンチ３が１−１胃した時に、メタライズシート
２を補助金型６の１−に置き、補助金ｆｆＩＪ、　７で
おさえた後で、深さを調整しながら、ポンチ３でメタラ
イズシート２をスルーホール８の中へ押し込む方法であ
る。

以」―のようにすれば、連続的にスルーホール８の充填
が可能となる。それはセラミックシート１をテープ状に
して、移動させてはＩＬめ、そして、メタライズシート
２もＮＣ制御の移動装置で位置の移動制御をすればよい
からである。

なお、スルーホールが、直接表面に出て良い場合は、印
刷あるいは圧着により多層化してから、スルーホールを
形成し、メタライズシ一トヲ押シ込む方法でもよい。さ
らに、片面にもしくは、両面に印刷、圧着し、多層化を
つつけてもよい。

なお、実施例では使用したセラミックシートは、９０％
　、９２％、９６％アルミナグリーンシートと、Ｃａ　
ＯＭ　ｑ　ＯＡ　Ｉ　２０３Ｓ　１０２系のガラス粉末
グリーンシートを用いた。

寸だ、メタライズシートとしては、タンダステン粉末、
モリブデン粉末、およびタンダステンに１６％のアルミ
ナ粉末を混合したグリーンシート、ならびに、ニッケル
粉末、チタン粉末グリーンシートを用いた。使用できる
粉末のシートは、ポリビニルブチラール系、ポリアクリ
ル系、ポリビニル系、ポリウレタン系の有機バインダー
とジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等の有機
系Ｉｌｌ’　ＩｖＪ　剤、、！：　トルエン、イソプロ
ピルアルコール、エタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル
などの有機溶媒と共にボールミル内で混合後、ポリエス
テルフィルムの上に塗工して、乾燥すれば、シート状に
なるものであり、セラミック多層基板を構成できるもの
であればどんな粉末シートでも本発明には使用できる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、セラミック
グリーンシートの−４−に、タンダステンペースト等の
導体ペーストを印刷するか、もしくはセラミックシート
を圧着する行程を１回ないしは繰り返し行うセラミック
多層配線基板の製造法におけるセラミックグリーンシー
トの表裏、あるいは各層の電気的導通性を保つだめのス
ルーホールの充填において、セラミックグリーンシート
にスルーホールを設けた後に、タンダステン等の導体粉
末グリーンシートをそのスルーホールに押し込むように
構成しているので、スルーホールをほぼ円椎状充填でき
るので、電流イ」（給等のためにスルーホールを大きく
する必要がなく、シかも、表面平滑性に優れたセラミッ
ク多層配線基板が得られるという効果がある。また、こ
れらの効果により従来、凹凸が激しく形成が不可能であ
−〕たスルーホール上のセラミック面にも印ｈ１１１抵
抗が形成可能となり、回路の小型化に対しては大きな効
果がある。特にスルーホールが多い場合は、この効果は
かなり大きい。

さらに、タンダステンシート等のメタライズシートを金
属板上、あるいは、内部に保持することにより、セラミ
ックグリーンシートとメタライズシートをはりＮｔさせ
る工程が省略でき、製造コストを下げられるという効果
があり、さらに、均等な間隔で、スルーホールを形成し
たセラミックグリーンシートのスルーホールを充填する
場合、ＮＣ制御により、シートを移動させて、１枚のメ
タライズシートをすくなくとも２回以上利用できる。

このように本発明は、コスト低減の−Ｆからも有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ従来のセラミ、り多層４線基
板の製造法を説明した断面図、第３図。 第４図は本発明の一実施例におけるセラミック多層配線
基板の製造方法を説明する断面図、第５図は同斜視図、
第６図は本発明の他の実施例におけるセラミック多層量
線基板の製造方法を説明する断面図である。 １・・・・・・セラミックグリーンシート、２・・・・
・・メタライズシート、３・・・・・・ポンチ、４・・
・・・・金型、５゜７・・・・・・補助金型、６・・・
・・・支持金型、８・・・・・・スルーホール。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックグリーンシートにスルーホールを設け
   た後に、導体粉末グリーンシートをそのスルーホールに
   押し込むことを特徴とするセラミック多層基板の製造方
   法。
2. （２）金属性ポンチによりタンダステン等の導体粉末グ
   リーンシートであるところのメタライズシートを押し込
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセラミ
   ック多層基板の製造方法。
3. （３）導体粉末グリーンシートが、スルーホールと同じ
   径、同じ位置になるように孔を形成した金属板の上記孔
   に保持された特許請求の範囲第１項記載のセラミック多
   層基板の製造方法。