JPS63242603A - セラミツク・グリンシ−トの製造方法 - 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】 〔概要〕 セラミック・グリンシートの加工性を向上する方法とし
て従来の構成材料である有機バインダの代わりに紫外線
硬化樹脂と重合開始剤とを用い、テープキャスティング
後に紫外線照射を行って硬質化する製造方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は加工性を向上したセラミック・グリンシートの
製造方法に関する。

大量の情報を高速に処理する必要性から情報処理技術の
進歩は著しく、情報処理装置の主体を構成する半導体装
置はこの要求に対応してＬＳＩよりＶＬＳＩへと大容量
化が行われており、また実装法も改良されてチップのま
＼でセラミック回路基板に搭載する形態がとられている
。

すなわち、薄膜形成技術と写真蝕刻技術（フォトリソグ
ラフィ）の進歩によって導体線路などのパターン幅が微
小化し、またパッシベーション技術の進歩により大容量
素子をチップのま＼で、回路基板上に搭載することが可
能となった。

こ〜で、チップの大きさは高々Ｉｏｎ角であり、このよ
うなチップがマトリックス状に配列して電子装置が形成
されているが、各チップの構成素子数は多大であること
から各チップの端子を回路接続する導体線路の数は膨大
なものとなり、そのためこれを搭載する回路基板は必然
的に微細配線が施された多層配置基板が用いられている
。

本発明はか＼る多層基板を構成するセラミック・グリン
シートの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ＬＳｌ、ＶＬＳＩなどのチップは定格電圧の印加状態で
も発熱するため、一般にフィンなどを用いる冷却法がと
られているが、一方、か−るチップを直接に搭載する基
板は耐熱性材料からなることが必須条件であり、アルミ
ナ（α−ａ１ｚｏ３）や硼硅酸ガラスなどのセラミック
スを構成材料として基板が作られている。

すなわち、これらのセラミック粉末に有機バインダと可
塑剤を加え、溶剤を用いて混練してスラリー状（５ｌｕ
ｒｒｙ　　泥漿状）とし、テープキャスティング法によ
りグリンシート（生シート）を作り、バイアホール（Ｖ
ｉａ−ｈｏｌｅ）の形成や導体線路のパターン形成を行
った後、グリンシートを位置合わせして積層し、加圧し
て一体化したのち、焼成することにより多層セラミック
回路基板が製造されている。

ここで、一般に用いられているスラリー構成材料を示す
と次ぎのようになる。

有機バインダ：ブチラール樹脂、アクリル樹脂。

セルローズ、酢酸ビニルなど、 可塑剤：ジオブチルフタレート（略称ＤＯＰ）　、ジブ
チルフタレート（略称ＤＢＰ）など、 有機溶剤：イソプロビルアルコール（ｊｌｌｌＰＡ）。

エチルアルコールなど、 また、溶剤として水を使用する場合もある。

次に、テープキャスティング法はドクタブレード法とも
云われ、移動するポリエステルフィルムの上に所定の間
隙に刃（Ｂｌａｄｅ）を保った押し出し器（ドクタブレ
ード）を設置し、これにスラリーを供給しながらポリエ
ステルフィルムを移動させることにより所定の厚さをも
つグリーンシートを連続的に形成する方法である。

このようにして形成されたグリーンシートは乾燥させた
後、ポリエステルフィルムより剥離し、バイアホールの
穴開けや導体パターンのスクリーン印刷を行った後、位
置合わせしながら積層して一体化し、これを高温で焼成
することにより多層回路基板が作られている。

然しなから、グリンシートは溶剤の蒸発や温度による粘
度変化などが原因して積層処理するまでに寸法変化を生
じ、そのために微細パターンを備えたセラミック回路基
板を精度よく形成することが困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように多層回路基板はテープキャスティング
法により薄いグリンシートを作り、乾燥して剥離して後
、穴開は加工や導体パターンの印刷などを行い、か＼る
複数のグリンシートを位置合わせしながら積層し、一体
化した後に焼成することにより作られているが、穴開け
した穴やスクリーン印刷した導体パターン寸法や位置が
積層処理するまでに変動し、そのために位置精度のよい
多層回路基板を歩留まり良く形成できないことが問題で
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題はセラミック粉末に有機バインダ。

可塑剤および有機溶剤を加えて混練し、スラリー状とし
た後、テープキャスティング法によりグリーンシートを
成形するに当たり、前記の有機バインダに代えて紫外線
硬化樹脂と重合開始剤とを使用し、テープキャスティン
グ後に紫外線照射を行って硬質化するセラミック・グリ
ンシートの製造方法により解決することができる。

〔作用〕

本発明はグリンシートの構成剤である有機バインダに代
えて紫外線硬化樹脂と重合開始剤を用い、テープキャス
ティング法によりグリンシートを作り、従来のように乾
燥した後、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を重合させ
ることによりグリンシートを全体的に硬化させるもので
ある。

こ＼で、今までグリンシートに形成した穴や導体パター
ンの寸法や位置が変動した理由は放置中にグリンシート
に含まれている溶剤が徐々に蒸発すること＼、有機バイ
ンダは混練によってゲル状となってセラミック粉末と結
合しているが、このゲル状となった有機バインダの粘度
が保存温度によって変るために寸法変化が生じ、経時変
化も起こるのである。

すなわち、厚さが２００〜３００μｍのグリンシートに
はパンチにより多数のバイアホールやスルーホールを設
ける必要があるが、この穴径は１００〜２００μｍ　、
！：微小であり、また導体パターンの最小幅は８０〜９
０μｍと微小である。

そのため、溶剤の蒸発により収縮が起こると容易にパタ
ーン精度が低下し、位置合わせが困難になる。

そこで、本発明は有機バインダの代わりに紫外線硬化樹
脂を用い、これに重合開始剤を添加してグリンシートを
作り、紫外線照射を行うことによって紫外線硬化樹脂を
三次元の網目状に硬化させることによって収縮を防ぐも
のである。

ここで、紫外線硬化樹脂は粘性のある液体であり有機溶
剤との相溶性も高いため、従来の有機バインダと同様に
結合剤としての役割を果たすことができる。

〔実施例〕

実施例１： セラミック粉末として粒径が５μｍ以下のアルミナ（α
−Ａ！、０．）を用い、次ぎの組成でスラリーを作った
。

セラミック粉末：アルミナ粉　　・・・１Ｋｇ紫外線硬
化樹脂ニジメタクリレートポリマ（平均分子量１２００
００〜１５００００）・・・８０ｇ〃　　　：２エチル
へキシルアクリレート・・・２０ｇ 重合開始剤　　：ベンゾイン　　・・・２ｇ可塑剤　　
　　：　ｏｏｐ　　　　　　・・・２０ｇこれらの材料
に溶剤としてアセトンを添加して２４時間に亙って混練
し、アセトンを少量飛ばしてスラリー状とした律、テー
プキャスティング法で厚さが２５０μｍのグリンシート
を作った。

このグリンシートを２４時間常温で放置した後、１００
　Ｗの水銀灯を用いて波長が３０００〜５０００ｎ＋＊
の紫外線を１分間に亙って照射し硬質化した。

か＼るグリンシートは２５℃の室温で１０間放置しても
寸法変化は長さ方向、厚さ方向とも収縮率は０．０５％
以下と少なく、従来の有機バインダを用いたものが約０
．５％の収縮率を示すのに比較して寸法変化を１／１０
以下に抑制することができた。

また、グリンシートは非常に硬質であるために切断や穴
開は等の機械加工を作業性よく行うことができた。

実施例２： セラミック粉末：アルミナ粉　　・・・１Ｋｇ紫外線硬
化樹脂：ヘキサメチレンジオールアクリレート　　　　
・・・４０ｇ 〃　　　　：２エチルへキシルアクリレート・・・５０
ｇ 重合開始剤　　：ベンゾイン　　・・・２ｇ可塑剤　　
　　：　ＤＯＰ　　　　　　・・・２０ｇを用い、以下
実施例１と同様にしてグリンシートを作ったが、２５℃
の室温で１０間放置した後の寸法変化は０．０５％以下
と少なく、従来の有機バインダを用いたものに較べ１／
１０以下の収縮率を示した。

また機械加工性も実施例工と同様に良好であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば温度変化あるいは経時変化による寸法変
化が抑制されるために寸法精度および加工精度のよいグ
リンシートを作ることができ、これにより高精度で且つ
歩留まりのよい多層セラミック基板を作ることができる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　セラミック粉末に有機バインダ、可塑剤および有機溶
   剤を加えて混練し、スラリー状とした後、テープキャス
   ティング法によりグリーンシートを成形するに当たり、
   前記の有機バインダに代えて紫外線硬化樹脂と重合開始
   剤とを使用し、テープキャスティング後に紫外線照射を
   行って硬質化することを特徴とするセラミック・グリン
   シートの製造方法。