JPS63261890A - 回路パターンのスクリーン印刷方法 - Google Patents

回路パターンのスクリーン印刷方法

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JPS63261890A JP63022175A JP2217588A JPS63261890A JP S63261890 A JPS63261890 A JP S63261890A JP 63022175 A JP63022175 A JP 63022175A JP 2217588 A JP2217588 A JP 2217588A JP S63261890 A JPS63261890 A JP S63261890A
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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】 A、産業上の利用分野 本発明は基板上に回路パターンを印刷する方法、より具
体的に言えば、基板上の導電ペーストの微細な線をスク
リーン印刷する技術であって、微細な線がより良く限定
され、且つ従来の技術のスクリーン印刷よりも、より均
一な高さを有するスクリーン印刷に間する。
B、従来の技術 電子パッケージ技術において、数千の回路と、しばしば
数百のI10端子を有する微小集積回路装置は、より大
きな支持基板の回路に装着され、電気的に接続される。
しばしば、支持基板は、その表面に、複数個の上述のよ
うな集積回路デバイスを装着し、且つ各集積回路デバイ
スを動作関係に相互接続しなければならない。また、支
持基板。
上には、基板の回路に接続されている大きなI10端子
が設けられており、これらのI10端子は、コンピュー
タのような全体的な機器へ集積回路デバイスの機能を結
合させるために、関連する印刷基板の端子や、ケーブル
用コネクタなどに共働して接続するに充分大きな端子で
ある。
集積回路デバイスに、より大きな回路が設けられるよう
になったので、支持基板中の電気回路はより複雑で、よ
り微小化されるようになった。これらの要求は、例えば
米国特許第4245273号に開示されているような多
層セラミック(multilayer ceramic
−M L C)  基板を用いることによって満たされ
ている。
MLC基板は、粒子状のセラミック材料を含むスラリー
と、有機樹脂バインダと、バインダの溶媒を準備するこ
とによって製造される。スラリーは、ドクター・ブレー
ドによって、シート状に成形され、そのシートは乾燥さ
れ、シートにバイア孔が穿孔され、シート上に回路のパ
ターンが印刷され、そして、導電ペーストでバイア孔が
満たされる。このような工程を経たシートは組み立てて
、ラミネートされ、次にこの積層体基板は、バインダを
蒸発させ、且つ金属の内部回路を含む均一な素子とする
ために、セラミック粒子を熔融するよう焼成される。
粒子状の金属、賦形剤及び溶媒の混合物を、グリーン・
セラミック・シートの上に置かれたマスク中の開口に付
着する態様でグリーン・セラミック中のバイア孔及び回
路パターンを通常のスクリーン印刷法によって付着させ
る。基板上の回路パターンをスクリーン印刷するための
種々の装置が米国特許第3384931号、同第341
6440号及び同第4068994号などに記載されて
いる。
マスクの回路のパターンがより複雑になるにつれて、マ
スクの原形を保全するために、マスクの厚さよりも小さ
な寸法の金属のタブがライン状のパターンを画定する開
口に周期的に与えられている。
マスク中のこのようなタブについては、1976年10
月の18Mテクニカル・ディスクロジャ・プレテンの1
790頁に記載がある。
C0発明が解決しようとする問題点 被着される回路ラインが、より細くなり相互により密接
して来たので、スクリーン印刷されたライン(細線上の
回路)の高さ及び幅の公差はより重要になって来た。ラ
インの切断や、密接したライン間の短絡は、基板を使い
ものにならなくする。
更に、そのような欠陥は、セラミック・シートが焼成さ
れた後にテストされるまで、検出することが出来ない、
このテストの時点までに、莫大な費用を基板のために費
さねばならない、焼成後のセラミック基板を破棄するこ
とは大きな費用と労力の浪費である。
本発明の目的は、微細で、均一で、良好に画定された金
属ラインを基板上に被着する方法を提供することにある
本発明の他の目的は、均一な幅と厚さを持つ線状(ライ
ン状)の金属パターンを基板上にスクリーン印刷する方
法を提供することにある。
本発明の他の目的は、マスクの摩耗を最小限にするスク
リーン印刷法を提供することにある。
D1問題点を解決するための手段 本発明の上述の目的または他の目的は、基板上に、導電
性ペーストの微細なラインを被着する本発明のスクリー
ン印刷法で達成される。本発明の方法は、ラインの開口
の所定のパターンを有するマスクを基板上に置く段階と
、マスクの開口部に導電ペーストをスクリーン印刷する
と共にマスクの表面を被う薄いペーストの層をマスクの
上表面に被着する段階と、ペーストが乾燥する前に、基
板からマスクを取り除く段階とで構成され、これにより
基板上に均一な高さのペーストのライン状のパターンを
残すものである。
E、実施例 第3A図、第3B図及び第3C図を参照すると、スクリ
ーン印刷に使われる公知の通常のマスクの開口のプロフ
ィール、即ち断面図が示されている。
そのような公知のマスクは通常、金属の薄板10の両面
にホトレジストを被着し、一方の面に露光したパターン
と同じパターンを金属薄板の裏面にも整置し、露光した
上、金属薄板10の両面を蝕刻して作られる。金属薄板
10の両面から蝕刻された量はほぼ同じであり、開口1
2は対称形である。テーバが付された内壁面は、蝕刻の
進行が金属内に垂直方向と水平方向とに進行するので、
形成される。第3B図に示されたマスク10の開口14
は非対称形であり、これは、一方の面からの蝕刻が他面
の面からの蝕刻より多くの蝕刻が行われたことにより形
成される。第3C図には、一定間隔で線状の開口12を
橋絡するタブ16が設けられた開口12が示されている
。このタブはマスクの原形を保持するためのものであっ
て、これは、マスクが、相互に密接した長い線状の開口
を沢山持つ場合特に重要である。
第2A図及び第2B図を参照すると、スクリーン印刷に
より作られた導電ペーストのラインのパターンのプロフ
ィールが示されている。基板20上のペーストのライン
18の横断面は、比較的低い高さを持ち、良好に画定さ
れ、対称的で平滑な表面を有するスクリーン印刷された
条片状の導電ペーストを示している。このラインは本発
明の方法により作られた望ましい形の代表的なラインの
断面を示している。このようなラインは、ラミネートさ
れたとき、隣接するラインまで拡がって短絡を生ずるこ
とはない。対照的に、第2B図に示されたライン22は
、好ましくない比較的高い厚さで、゛且つ画定が良くな
い。このようなラインを含むシートがラミネートされた
とき、このようなラインは拡がって、隣り合ったライン
と短絡を生じ易い。
第1A図及び第1C図を参照すると、本発明のスクリー
ン印刷法の基本的なステップが示されている。
基板32のバイア孔(図示せず)に整置された開口のパ
ターンを有するスクリーン印刷用マスク30が基板32
の上に置かれる。第1B図に示されたように、導電ペー
ストの層34が、(1)ラインの開口36と、(2)基
板32のバイア孔(図示せず)に被着され且つ、(3)
マスク30の表面上に薄いペースト層38を形成するよ
うに被着される。ペーストの被着は任意の装置で行うこ
とが出来る。これは、第4図に示したような押し出し型
のプリンタ40で行われるのが好ましい。
プリンタ40は導電ペースト44を充填したシリンダ4
2を有し、ピストン48によってノズル46から導電ペ
ースト44を押し出すタイプのものが好ましい。第5図
に示したように、ノズル46は、空隙用隆起部50が設
けられ、ノズルの端面とマスク30との間に空間を与え
る。この空間を与えることによって、マスクの表面にペ
ーストの拡がった薄い層38が形成される。
セラミック、またはガラス・セラミック基板の多孔質の
性質は、マスクの開口に被着された導電ペーストの溶媒
を非常に速く吸収することが発見された。このことがペ
ーストを乾燥させる。マスクが基板から持ち上げられた
とき、ペーストは、第3A図及び第3B図に示された開
口を通過するよう僅かに収縮して流動するように、流体
状にとどまっていなければならず、そして、マスクが取
り外された後のペーストは、第2A図に示したように、
高さが低く均一な条片状のプロフィールを形成しなけれ
ばならない。ペーストが溶媒の一部を蒸発して乾燥され
たとき、従来の方法に従った条片22は、第2B図に示
されたように、凹凸のある表面を有する高いプロフィー
ルを持つことになる。更に、若し、ペーストが乾燥しす
ぎると、ペーストの断片がマスクに残留するので、印刷
ラインに切断を生じる。ペーストの流動は、特にタブの
部分で悪くなるので、ペーストを乾燥すればする程、ラ
インの高さはより不均一になる。
上述の問題は、基板が溶媒を吸収する性質のために、従
来の技術でペーストのスクリーン印刷を行う際の共通の
問題である。この問題は、ラインの寸法が微小化すれば
する程、より困難になる。
本発明の方法は、ペーストから抜は出て基板によって吸
収された溶媒を戻すように、マスクの開口中の印刷ライ
ンに付加的な溶媒源であるペーストの層をマスクの上表
面に与えることを含んでいる。溶媒を補給することによ
って、マスクの開口内のペーストが液状にとどまるので
、平滑な外表面で且つ高さの低い均一な印刷ラインを得
ることが出来る。マスクのペースト層は、マスクを再使
用する前に除去しなければならない。
本発明の方法は、溶媒が基板に吸収される傾向を持つあ
らゆる基板上にペーストを被着する際に有益である。本
発明は、内部に金属回路を有する多層基板を形成するよ
う積層されるグリーン・セラミック・シート、またはグ
リーン・ガラス・セラミック・シート上にスクリーン印
刷のラインを施す場合、特に有益である。そのようなシ
ートは任意の適当な厚さを持つことが出来るが、通常は
、0.17ミリメードル(7ミル)乃至0.30ミリメ
ートルの厚さを有している1本発明の方法は、任意の適
当なペーストを使用することが出来る。
通常、ペーストは、モリブデン、タンタル、銅、銀など
の金属、またはそれらの混合物のような導電体材料を含
んでいる。ペーストは任意の溶媒、または溶媒の混合物
を含むことが出来る。代表的な溶媒はブチル・カビトー
ル・アセテート(butylcarbitol ace
tate )である。通常、ペーストは、エチルセルロ
ーズなどの有機バインダを含んでいる。金属マスクは任
意の適当な厚さでよい0代表的なマスクの厚さは0.0
5ミリメートル(2ミル)乃至0.13ミリメートル(
5ミル)の範囲であり、0.1ミリメートル(4ミル)
程度の厚さが好ましい。本発明の処理方法は、0.05
ミリメートル乃至0.13ミリメートルの範囲の厚さを
有するマスク中のライン開口により形成されている相対
的に微細なラインのスクリーン印刷に最も適している。
マスクの上表面のペースト層の厚さは任意の適当な厚さ
でよいが、0.0012ミリメートル(0,5ミル)乃
至0.0762ミリメートル(3ミル)の範囲が望まし
い。ペーストの厚さについての他の表わし方に従うと、
ペースト層の厚さと、マスクの厚さとの比は四分の1乃
至1の範囲である。
F0発明の効果 セラミックのような支持基板上に、短絡や切断の欠陥を
持たない微細な回路パターンを設けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1A図乃至第1C図は本発明の方法のステップを説明
するための断面図、第2A図は本発明のスクリーン印刷
法によって形成されたラインを代表する低いペーストの
高さを有するスクリーン印刷ラインのプロフィールを示
す図、第2B図は高密度パッケージにおいて好ましくな
い、高いペーストの高さのスクリーン印刷ラインのプロ
フィールを示す図、 第3A図は代表的なマスクの開口
のプロフィールを示すスクリーン印刷用マスクの断面図
、第3B図はマスクの他の形の開口のプロフィールを示
すスクリーン印刷用マスクの断面図、第3C図はスクリ
ーン印刷用マスクのライン開口を横切るタブを示すマス
クの断面図、第3D図は、第3C図のマスクの平面図、
第4図は本発明の方法を実施するために、マスク上に置
かれた押し出し式プリンタの断面図、第5図は第4図の
線5−5から見た押し出し式プリンタの先端部の側面図
である。 18・・・・導電ペーストのライン、30・・・・マス
ク、32・・・・基板、34・・・・導電ペースト、3
6・・・・ラインの開口、38・・・・薄いペースト層
。 へ0−スト 第2B図 開口 第3B図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)線状開口パターンを有するスクリーン印刷マスク
    を基板上に載置し、 上記スクリーン印刷マスクの線状開口に導電ペーストを
    充填すると共に該マスクの上表面に導電ペーストの薄層
    を形成するように、該マスクの上に導電ペーストを被着
    し、 上記被着された導電ペーストが乾く前に、上記基板から
    上記スクリーン印刷マスクを取り除くことにより、 基板上に導電ペーストの均一な高さの線状パターンを形
    成することを特徴とする、回路パターン印刷方法。
  2. (2)上記導電ペーストは、上記スクリーン印刷マスク
    の上表面に対して間隔を保つた状態に維持するための隆
    起部を端面に有するノズルを介して、該マスクの上表面
    に被着することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載の方法。
JP63022175A 1987-04-06 1988-02-03 回路パターンのスクリーン印刷方法 Expired - Fee Related JPH069297B2 (ja)

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