JPS62259499A

JPS62259499A - 端面及び内部に導体層を有するセラミツクス積層基板及びその製法

Info

Publication number: JPS62259499A
Application number: JP26138785A
Authority: JP
Inventors: 優志村; 積梛良; 吉田　久嗣
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1985-11-22
Filing date: 1985-11-22
Publication date: 1987-11-11
Also published as: JPH0225278B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、新規な形状のセラミック積層基板及びその製
法に関する。更に、詳しくは、少なくとも１つの平滑な
曲面の端部を持つセラミｙり積着基板に関する。

［従来の技衛コ従来のセラミック積属基板は、グリーンシートにスルー
ホール（貫通穴）を設け、グリーンシート上に導体とな
る層を形成し、積層圧着し、切断し、焼成することによ
り製造きれている。然し乍ら、この方法による積層セラ
ミック基板の端は。

最終的には、切断されたものを焼成するために。

端面での導通を得ることは、原理的に、困難である。ま
た、その端面は、角があり、明瞭であり。

バリ等もあるために、端部の利用は、端子電極等に利用
される程度である。

［発明が解決しようとする問題点］本発明の目的は１以上の如く殆ど利用されていなかった
端面をも利用できるようにすることである。即ち、基板
の端面にも導体層を有し、内部と連続的な回路を形成し
、電気的接続の信頼性にも憂れた積層セラミック基板と
その製造方法を提供することを１本発明の目的とする。

口問題点を解決するための手段］本発明は、少なくとも１枚のセラミックグリーンシート
を所定の形に切断し、スルーホールを設け、グリーンシ
ート上に、導体となる層を形成し、それを積石、圧着す
る際に、少なくとも１枚のグリーンシートを折り曲げ、
少なくとも１端部に曲面端面を有する導体層を持つグリ
ーンシート成形体を作り、そのグリーンシート成形体を
焼成することにより製造された。少なくとも１端部に曲
面端面を有し、端面及び内部に導体層を有する積層セラ
ミック基板である。そして、少なくとも１枚のセラミッ
クグリーンシートを所定の形に切断し、スルーホールを
設け、グリーンシート上に、導体となる届を形成し、そ
れを積】、圧着する際に、少なくとも１枚のグリーンシ
ートを折り曲げ、少なくとも１端部に曲面端面を有する
導体層を持つグリーンシート成形体を作り、そのグリー
ンシート成形体を焼成することにより、少なくとも１端
部に曲面端面を有し、端面及び内部に導体層を有する積
層セラミック基板の製法である。

本発明により、セラミック基板の新規な形状が提供され
る。少なくとも１端部に曲面を有するセラミック基板で
あり、これにより、基板の端面にも、連続的に電気的な
接続を得ることができるようしたものである。

尚１本明細書において、［セラミック基板］とは、″ｒ
Ｉｔ気部品９回路をその上に装置するため、アルミナ、
ンリカ、マグネンアなどの酸化物或いはその混合物の粉
末を所定の形状に成形し、焼成することにより得られる
製品をいう。

また、［グリーンジートコとは、焼成前の、成形された
だけのセラミック基板プリフォームをいう。

本発明は、第１図の如き＃Ｉ造を持つ積層セラミック基
板１である。即ち、折り曲げられたセラミノタグリーン
シート２と、その間に挿入されたスペーサー用のセラミ
ックグリーンシート３．３’、３“・・などより構成さ
れ、２の表面、裏表面及び３．３’、３”　の表面に導
体層５を有する。その構造は、第２図の断面図に模式的
に示した如き構造を持つものである。セラミックグリー
ンシートの間に、導体層５及びスルーホール導体部分６
を有する。

その製造方法は１次の様に行なう。即ち、セラミックグ
リーンシートを、所定の形に、即ち、第３図の２．３．
３°、３“・・に切断し、所定の箇所に、第３図に示す
ように、６で示すスルーホールを設ける１次に、これら
グリーンシート２，３．３’。

３”　上に、第４図に示すように、スクリーン印刷技法
等により、導体になる材料のペーストで印刷し、５で示
す導体層を形成し、更に、スルーホール６にグリーンシ
ートの上下に導体屡配線間の導通を得るように導体を埋
める。

次に、第５区に示すように１組込み、熱圧着する。即ち
、導体面を印刷形成されたセラミックグリ−〉・シート
２を、８の端面に曲面を有するように、折り曲げ、折り
曲げた中に、導体層５を印刷形成され、スルーホール６
に導体を有する。１枚以上のスペーサー用グリーンシー
ト３．３　．３”・を挿入、挾み、熱圧着し、接合し、
焼成する。これにより、第１図の如き、また、第２図の
断面を持つ、端面及び内部に導体層を有する積石セラミ
７り基板１が得られる。

用いるべきセラミックグリーンシートは、アルミナ、ン
リカ、マグネシア、Ｊ１石、タルク、カオリン、或いは
炭酸力ルンウムなどのセラミック基板の材料になる無機
酸化物、無機粉末或いはその混合物の或いはそれらに融
点を下げるためにフラックス用材料、ガラスを混入した
ものの粉末よりなるスラリー又は坏土を、ドクターブレ
ード法または、押し出し成形法などで成形したものであ
る。

その厚さは、０．０１ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲のもので
あり、好適には０．０５〜１．０ｍｍであり、それは１
基板設計及び製造すべき回路設計に依存している。

導体１に利用きれる材料としては、金、銀。

銅、白金、モリブデン、タングステンなど電気良導性金
属であり、そのペーストをスクリーン印刷法などにより
セラミックグリーンシート表面上に印刷し、導体層成い
はスルーホールとすることができる。

実施例では、アルミナ基板を例として示したが、セラミ
ック基板としては、他に、　ＳｔＣ，ＡＩＮ等の高熱伝
導性の基板材料、　ＰＺＴ等の圧電性基板、　Ｂａ０−
Ｔｉｅ、等の誘電性基板、Ｎ＋−Ｚｎブエライト等の磁
性基板等においても、同様に１本発明のセラミック基板
を適用し２作成することができる。

無機酸化物、無機粉末等のセラミック基板の原料として
、アルミナ、カオリン、タルク、珪石。

次酢力ルシフム等を挙げることができるが、これらは、
粘土鉱物であり、鉱物の産地２口・／ト等により２組成
は、かなり異なり、使用に際しては。

鉱物を分析して、目標の組成値に合うように配合量を変
えて調整しなければならない。更に、上記のような粘土
物質以外、純粋な化学原料又は同様な組成のガラス等を
用いることもできる。

セラミ・／フグリーンシート成形のための技法は、非水
系と水系に分けられる。非水系での形成法は、セラミ７
り基板の原料の無機粉末を有機溶剤で、混練し、成形す
る方法である０本系のグリーンシート材料は、水で混練
し、成形するものである０本発明は、非水系、水系いず
れによってでも適用できる。

非水系でのグリーンレート形成法における。バインダー
としては、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、ニト
ロセルロース、ポリエチレ）１．ポリ塩化ビニル等を使
用でき、可ｚ剤としては、フタル酸ジブチル、フタル酸
ジメチル、フタル酸ジオクチル、ステアリン酸ブチル等
があり１分散剤としては、モノオレイン、詣肪酸、魚油
、ベンゼンスルホン酸等がある。また９ｍ剤としては、
メタノール、エタノール、インプロパツール、フタノー
ル、ヘンセン。トルエン、キンレン、アセトン、メチル
エチルケトン、トリクロロエチレン等の有機溶剤を用い
ることができる。

更に、水系でのグリーンレート形成法では、バインダー
として、アクリル樹脂、エチレンオキサイドポリマー、
エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン、インシアナート、ワッ
クス等を用いることができる。可囲剤としては、エチレ
ングリコール以外にフタル酸ジブチル、フタル酸ブチル
ヘンシル、トルエンスルホン酸エチル等を用いることが
できる０分散剤としては、ポリカルボン酸アンモニウム
塩、リン酸ガラス、スルホン酸アリル等を用いることが
できる。

本発明により得られる積層セラミック基板は。

例えば、サーマルヘッド用基板、ＩＣ基板、圧電性基板
、誘電性基板、磁性基板などに使用きれ得特に、端面に
電極を設けた端面型のサーマルへ／ドを作る基板として
最適な構成のものである。

次に１本発明の積層セラミック基板の製造について説明
するが７本発明は２次の実施例のグリーンシート材料に
限定きれるものではない。

［実施例１つセラミックグリーンシートの原料に、アルミナ９２重量
％、ガラス８重量％の混合物を用いた。

アルミナ２７６ｇ、ンリカーマグネンア系ガラス２４ｇ
の粉末をボールミルで６時間粉砕、混合し、更に、有機
バインダーとして、ポリビニルブチラール１８ｇ、可法
剤としてフタル酸ジプチル９ｇ、溶媒として、イソプロ
パツール及びキシレンを１８０ｍｌ加え、湿式混合１８
時間を行ない、スラリーとした。これをドクターブレー
ドを用いたギルスティング法により、膜厚が０．３ｍｍ
の、グリーンシートを作成した０次に、このグリーンシ
ートに、４で木石となるタングステンペーストを、スク
リーン法で印刷した。更に、第２図のような構造のグリ
ーンシートを１０枚重ね、１５０°Ｃで熱圧着により接
合し、水素雰囲気で、１５５０°Ｃで焼成した。焼成体
は、端面で割れることも少なく、そして、端面及び内部
の電気回路も満足できる状態の積層セラミック基板が得
られた。

［実施例２］実施例１と同じロットのセラミックグリーンシートに導
体層を印刷し、有機溶媒雰囲気中に放置し、柔軟性を持
たせ、熱圧着により接合し、乾燥し、焼成を行なった。

有機溶媒雰囲気の溶媒濃度を増加するに従って熱圧着、
焼成時の割れは、減少した。

［実施例３］実施例１の可塑剤の量を２０ｇにして、同様にセラミッ
クグリーンシートを作成し、同様に接合し、焼成を行な
った。柔軟性が著しく改良きれたグリーンシートが得ら
れ、また、そのために、熱圧着、焼成時に生じる割れは
、なかった。

［実施例４］実施例３と同じロットのセラミックグリーンシートを用
いて、グリーンシートに導体層をスクリーン印刷し、更
に、グリーンシートの接合する部分に、有機溶剤にバイ
ンダーを溶解し調整した接着剤をスクリーン印刷し、接
合し、焼成を行なった。その結果、端面及び内部の電気
回路も満足できる状態で製造きれた積層セラミック基板
が得られた。

本発明において、アルミナ等のセラミック積１基板の原
料の配合は、そのセラミック積層基板の用途により、変
えて、積】基板目的に適合するものにしなければならな
い、また、無機粉末とバインダー等との配合比について
も、無機粉末の粒度分布、バインダーの重合度、粘度等
により、大きく異なり、キャスティング性及びグリーン
シートのハンドリング性により決定しなければならない
。

また、上記の例では、ドクターブレードによるキャステ
ィング成形法による場合で説明したが。

これ以外に、押し出し成形法及び湿式加圧成形法等のい
ずれによっても２本発明に従い１作成し。

グリーンシートを処理することにより１本発明の新規な
形状を有するセラミック基板を製造することができる。

［発明の効果コ本発明により、上記のように、端面をも電気回路をａｆ
ｔできる面として利用できる積層セラミック基板が提供
できた。導体層をｖｔ、置出来なかった端面をも利用で
きるセラミ・／り基板が、可能になり、ハイブリッドＩ
Ｃ，その他の電気部品及び回路の設計において、より可
能性を高めることができ、設計の自由度を高め、立体性
を有効に活用するフンバクトな電気部品を可能にするも
のである。更に２本発明により、複雑な構造のセラミッ
ク基板、集積回路を簡単な工程で、安価に、製造するこ
とが可能になった。具体的には、基板の端面及び内部に
も連続的な回路を有することのできるセラミック基板が
可能になり、特に、サーマルヘンド用基板として、製造
工程が簡単で、安価にできるものであり、技術的に重要
な効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は５本発明の積層セラミック基板の構成を示す斜
視図である。第２図は２本発明の積層セラミック基板の構成を示す断
面図である。第３図は１本発明に用いられるセラミ・／フグリーンシ
ートの構成と、それにスルーホールを設けた状態を示す
斜視図である。第４図は３本発明に用いられるセラミックグリーンシー
トの構成と、それにスルーホール及ヒプリントキれた電
気回路を設けた状態を示す斜視図である。第５図は１本発明に用いられるセラミックグリーンシー
トを積重セラミック基板に組立てる状態を示す斜視図で
ある。［主要部分の符号の説明コ１、、、Ｖｔ！！セラミック基板；２１９．折り曲げられるセラミックグリーンシート（或
いはその焼成されたもの）；３．３’、３−・・・、１
．スペーサー用グリーンシート：５５３．導体層；６２．、スルーホール；特許出願人　　三菱鉱業セメント株式会社代理人　　弁
理士　　倉　持　　裕第１図　　第２図第３図　　　第４ｍ多：３５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを所
定の形に切断し、スルーホールを設け、グリーンシート
上に、導体となる層を形成し、それを積層、圧着する際
に、少なくとも１枚のグリーンシートを折り曲げ、少な
くとも１端部に曲面端面を有する導体層を持つグリーン
シート成形体を作り、そのグリーンシート成形体を焼成
することにより製造されることを特徴とする少なくとも
１端部に曲面端面を有し、端面及び内部に導体層を有す
る積層セラミック基板。
（２）少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを所
定の形に切断し、スルーホールを設け、グリーンシート
上に、導体となる層を形成し、それを積層、圧着する際
に、少なくとも１枚のグリーンシートを折り曲げ、少な
くとも１端部に曲面端面を有する導体層を持つグリーン
シート成形体を作り、そのグリーンシート成形体を焼成
することを特徴とする少なくとも１端部に曲面端面を有
し、端面及び内部に導体層を有する積層セラミック基板
の製法。