JPS63244789A - グリンシ−トへの厚膜パタ−ンの形成方法 - 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〕 グリンシートを加熱加圧して表面を平滑化したした後、
このグリンシートを冷却した状態で厚膜ペーストをスク
リーン印刷することにより寸法精度の高い回路基板を形
成する方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明はグリンシートへの寸法精度の高い厚膜パターン
の形成方法に関する。

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
小化でき、またバン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１０ｍ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線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
シートへの精度の高いパターン形成方法に関する≠÷も
のである。

〔従来の技術〕

ＬＳＩ、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−Ａｊ２ｚ０３）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２イソプロピルアルコール（略称ＩＰＡ）。

エチルアルコールなど、 また、溶剤として水を用いることもある。

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、バイアホールの六
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。

ここで、グリンシートの厚さは２００〜３００μ−であ
り、かかるグリンシートの上に最小線幅が８０〜９０μ
−で厚さが２０〜３０μ鋼の導体パターンをスクリーン
印刷法を用い、微小間隙を隔てて数多くパターン形成さ
れている。

一方、ＬＳＩよりＶＬＳＩへの移行など半導体装置の大
形化が進むに従って今後とも配線パターンの最小線幅は
減少し、また配線間隔は縮まる傾向にある。

こ＼で、グリンシートはセラミック粉末の種類により異
なるが１０００℃内外の温度で行われる高温焼成によっ
て１０〜２０％の収縮が避けられず、そのために最小線
幅および線間隔に自ずから制限がある。

然し、これ以外に溶剤の蒸発により表面が荒れているた
めに印刷精度が悪く、波形のパターンを生じたり、部分
的に欠けたパターンができ易いと云う問題がある。

〔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、グリン
シート上にスクリーン印刷により形成する導体パターン
は益々最小線幅が少なくなり、また間隔も縮小する傾向
にある。

然し、線幅が微小となるに従って印刷精度が低下し、ま
た所々が欠けたパターンができることが問題である。

〔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成形したグリンシ
ートを加熱加圧して表面を平滑化したした後、このグリ
ンシートを冷却した状態で厚膜ペーストをスクリーン印
刷するグリンシートへの厚膜パターンの形成方法により
解決することができる。

〔作用〕

グリンシート上に微細なパターンをスクリーン印刷する
場合に印刷精度が低下し、波形のパターンや所々が欠け
たパターンを生ずる理由はグリンシートの表面が粗いか
らに他ならない。

すなわち、テープキャスティング法によって形成された
グリンシートにはかなりの溶剤が含まれており、放置中
に溶剤の蒸発が起こるために、顕微鏡で観察すると表面
には粒状のボイドがあり、そのために粗い面となってお
り、従って印刷精度は良くない。

次に、この上に厚膜ペーストを印刷するとグリンシート
は生乾きの状態にあるため、厚膜ペーストに含まれてい
る溶剤が容易に吸収され、そのためにレベリング性の悪
い表面状態となり、波形のパターンが生じることになる
。

そこで、本発明はこのような現象を無くするためにグリ
ンシートをスクリーン印刷するに先立って加熱したロー
ラで加圧して表面を平滑化し、次にスクリーン印刷する
際には保持基板を冷却して置き、この上にグリンシート
を位置決めして印刷することより厚膜ペーストの溶剤が
グリンシートに吸収されることを抑制するものである。

このような方法をとると印刷パターンのレベリング性が
向上し、パターンの欠けや波形パターンの発生を無くす
ることができる。

〔実施例〕

粒径が５μｍ以下のアルミナ粉末（α−Ａｌ□０゜）を
用い、次の組成比の材料を用いてグリンシートを形成し
た。

セラミック粉末：アルミナ粉・・・１００部有機バイン
ダ：アクリル樹脂・・・２０　　部可塑剤ニジオクチル
フタレート・・・５部これに溶剤としてアセトンを加え
、２４時間に亙って混練してスラリー状とした後、テー
プキャスティング法を用いて厚さ３００μｍのグリンシ
ートを作った。

このグリンシートは導体パターンの印刷に先立って１２
０℃に加熱されている回転ローラを通すことにより厚さ
を２００μｍにまで圧延した。

この処理により表面は平滑となる。

か＼るグリンシートは所定の大きさに切断した後、約５
℃に保持した基板上に位置決めして導体ペーストを印刷
した。

このようにして形成した導体パターンのレベリング性は
良く、欠けなどの現象は観察されず、また従来は最良状
態で８０〜９０μｍのパターン幅が印刷されたのに対し
、±１０％の精度で７０μｍの印刷が可能となった。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により微小線幅のパター
ンについても欠けなどの現象がなくなり、また今まで印
刷が不可能であった７０．ｃｒｍ幅のパターンについて
も印刷が可能となった。

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
   ティング法により成形したグリンシートを加熱加圧して
   表面を平滑化した後、該グリンシートを冷却した状態で
   厚膜ペーストをスクリーン印刷することを特徴とするグ
   リンシートへの厚膜パターンの形成方法。