JP2000159577A - Production of ceramic substrate - Google Patents
Production of ceramic substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック骨材と
ガラスとを含有するガラス−セラミックス複合基板を製
造する方法に関する。[0001] The present invention relates to a method for manufacturing a glass-ceramic composite substrate containing ceramic aggregate and glass.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、コンピューターの高速化、民生機
器の高周波化に伴い、それら一般に使用される多層セラ
ミック基板には、回路信号伝達を高速化する上で以下の
ような要件が必要となっている。（ａ）比誘電率が低い
こと。（ｂ）誘電損失が低いこと。（ｃ）抵抗が低い低
融点配線材料との同時焼成が可能なように焼結温度が低
いこと。さらに、（ｄ）回路を保持するための基板に必
要とされる十分な抗折強度をもつこと。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in the speed of computers and the frequency of consumer electronic devices, the following requirements have been required for commonly used multilayer ceramic substrates in order to increase the speed of circuit signal transmission. I have. (A) The dielectric constant is low. (B) low dielectric loss; (C) The sintering temperature is low so that simultaneous sintering with low-melting-point wiring material having low resistance is possible. And (d) having sufficient bending strength required for a substrate for holding a circuit.
【０００３】このような要件を満足するために、低融点
化が可能なガラス−セラミックス複合基板において、セ
ラミック骨材とガラスとの組み合わせなどについて研究
が進められている。例えば、本出願人による特開平９−
２９５８２７号公報では、上記要件を満足するガラス−
セラミックス複合基板が提案されている。[0003] In order to satisfy such requirements, studies are being made on combinations of ceramic aggregate and glass in glass-ceramic composite substrates capable of lowering the melting point. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent No. 295827 discloses a glass satisfying the above requirements.
Ceramic composite substrates have been proposed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、多層セ
ラミック基板の製造を、以下の手順で行っている。ま
ず、セラミック骨材粉末、ガラス粉末およびバインダを
少なくとも含有するグリーンシートを、樹脂製のキャリ
アフィルム上に形成する。次に、配線層間を電気的に接
続するためのスルーホールを、各グリーンシートに形成
する。次いで、グリーンシート上に導体パターンを形成
すると共にスルーホール内に導体を充填した後、キャリ
アフィルムからグリーンシートを剥離して積層し、焼成
して多層セラミック基板を得る。スルーホールの形成に
は、レーザー加工、すなわち、レーザービームによる孔
開け加工を利用する。The inventors of the present invention manufacture a multilayer ceramic substrate by the following procedure. First, a green sheet containing at least a ceramic aggregate powder, a glass powder, and a binder is formed on a resin carrier film. Next, through holes for electrically connecting the wiring layers are formed in each green sheet. Next, after forming a conductor pattern on the green sheet and filling the through hole with a conductor, the green sheet is peeled off from the carrier film, laminated and fired to obtain a multilayer ceramic substrate. Laser processing, that is, drilling with a laser beam is used to form the through holes.
【０００５】本発明者らは、ガラス−セラミックス複合
基板において、ガラスや石英など、レーザー光を実質的
に吸収しない材料をガラス成分と総称したとき、ガラス
成分の比率が高いとレーザー光の吸収率が低くなって、
スルーホールの形成が困難となることを見いだした。In the glass-ceramic composite substrate, when a material which does not substantially absorb laser light, such as glass or quartz, is generically referred to as a glass component, if the ratio of the glass component is high, the absorptivity of the laser light is high. Is low,
It has been found that it is difficult to form through holes.
【０００６】レーザー出力を著しく高くすれば孔開けは
可能であるが、その場合には、キャリアフィルムが熱に
より破損し、その破片がスルーホール内に残存してしま
うことがわかった。このキャリアフィルムの破片は焼成
によりガス化するため、焼成後のスルーホール壁面、す
なわちセラミック素体のスルーホールに面した領域にポ
アが生じてしまう。また、レーザー出力が高いと、レー
ザービーム入射側のスルーホール周囲が大きく盛り上が
ってしまうため、グリーンシート表面に導体パターンを
印刷したときにスルーホール周囲においてパターンが薄
くなり、断線が生じやすくなる。[0006] It has been found that holes can be formed if the laser output is significantly increased, but in that case, the carrier film is damaged by heat and fragments thereof remain in the through holes. Since the fragments of the carrier film are gasified by firing, pores are generated on the wall surface of the through-hole after firing, that is, the region facing the through-hole of the ceramic body. In addition, when the laser output is high, the periphery of the through hole on the laser beam incident side greatly rises, so that when the conductor pattern is printed on the surface of the green sheet, the pattern becomes thin around the through hole, and the disconnection easily occurs.
【０００７】本発明の目的は、ガラス成分（ガラス、石
英）の含有率が高いセラミック基板の製造工程におい
て、樹脂製のキャリアフィルム上に存在するグリーンシ
ートに、レーザー加工によりスルーホールを形成するに
際し、キャリアフィルムの破損を抑えることができ、ま
た、スルーホール周囲の盛り上がりを抑えることができ
る方法を提供することである。An object of the present invention is to form a through-hole by laser processing in a green sheet existing on a resin carrier film in a process of manufacturing a ceramic substrate having a high content of glass components (glass and quartz). Another object of the present invention is to provide a method capable of suppressing the breakage of the carrier film and suppressing the swelling around the through hole.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
および（２）のいずれかの構成により達成される。 （１） セラミック骨材、ガラス成分、バインダおよび
レーザー光吸収剤を含有するグリーンシートを樹脂から
なるキャリアフィルム上に形成した状態で、レーザー加
熱により前記グリーンシートにスルーホールを形成する
工程を有し、前記レーザー光吸収剤として、カーボンブ
ラックを除く顔料を含有するものを用いるセラミック基
板の製造方法。 （２） 前記グリーンシート中において、セラミック骨
材とガラス成分との合計に対しガラス成分が８０体積％
以上を占める上記（１）のセラミック基板の製造方法。The above object is achieved by the following (1).
And (2) are achieved. (1) A step of forming a through hole in the green sheet by laser heating in a state where a green sheet containing a ceramic aggregate, a glass component, a binder and a laser light absorber is formed on a carrier film made of a resin. And a method for manufacturing a ceramic substrate using a laser light absorber containing a pigment other than carbon black. (2) In the green sheet, the glass component is 80% by volume based on the total of the ceramic aggregate and the glass component.
The method for manufacturing a ceramic substrate according to the above (1), which occupies the above.
【０００９】[0009]
【作用および効果】本発明では、樹脂製キャリアフィル
ムの上に形成したグリーンシートに、レーザー加工によ
りスルーホールを形成するに際し、顔料を含有するレー
ザー光吸収剤をグリーンシートに添加しておく。そのた
め、キャリアフィルムのガス化に起因するスルーホール
壁面へのポアの生成と、スルーホール周囲の盛り上がり
とが、抑制される。In the present invention, when a through hole is formed in a green sheet formed on a resin carrier film by laser processing, a laser light absorber containing a pigment is added to the green sheet. Therefore, generation of pores on the wall surface of the through-hole due to gasification of the carrier film and swelling around the through-hole are suppressed.
【００１０】ところで、特開平７−１０６１９２号公報
には、レーザー光吸収剤を含有するセラミックグリーン
シートを有するレーザー加工用セラミックグリーンシー
トが記載されている。同公報記載のグリーンシートは、
レーザー光吸収剤を含有する点において本発明における
グリーンシートと同じである。ただし、同公報には、レ
ーザー光吸収剤として有機色素が好ましい旨の記載があ
り、実施例においても特定の有機色素だけを使用してお
り、顔料についての具体的記載はない。これに対し本発
明では、レーザー光吸収剤として顔料を含有するものを
用いる。以下、本発明において顔料を用いることの利点
を、有機色素を用いる場合と比較しながら説明する。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-106192 describes a ceramic green sheet for laser processing having a ceramic green sheet containing a laser light absorber. The green sheet described in the publication is
It is the same as the green sheet of the present invention in that it contains a laser light absorber. However, the publication discloses that an organic dye is preferable as the laser light absorber, and in the examples, only a specific organic dye is used, and there is no specific description about the pigment. On the other hand, in the present invention, a material containing a pigment is used as a laser light absorber. Hereinafter, advantages of using a pigment in the present invention will be described in comparison with a case of using an organic dye.
【００１１】有機色素は溶媒に溶解させて用いるのに対
し、顔料は溶媒に分散させて用いる。これらをグリーン
シートに含有させたとき、有機色素を含有するグリーン
シートでは、有機色素およびセラミック骨材に吸収され
なかったレーザー光はグリーンシートを透過し、キャリ
アフィルムまで到達する。これに対し、顔料を含有する
グリーンシートでは、一部吸収されなかったレーザー光
が顔料表面で反射し、散乱される。したがって、顔料含
有グリーンシートでは、有機色素含有グリーンシートに
比べ、キャリアフィルムに到達するレーザー光量が少な
くなり、かつ、レーザー光の利用効率が高くなる。その
結果、顔料を用いる場合には、キャリアフィルムの破損
によるグリーンシートのポア発生が抑制され、かつ、レ
ーザー光吸収剤の使用量が少なくて済む。The organic dye is used after being dissolved in a solvent, whereas the pigment is used after being dispersed in a solvent. When these are contained in the green sheet, in the green sheet containing the organic dye, the laser light not absorbed by the organic dye and the ceramic aggregate passes through the green sheet and reaches the carrier film. On the other hand, in the pigment-containing green sheet, laser light that has not been partially absorbed is reflected and scattered on the pigment surface. Therefore, in the pigment-containing green sheet, the amount of laser light reaching the carrier film is smaller and the use efficiency of the laser light is higher than in the organic dye-containing green sheet. As a result, when a pigment is used, the generation of pores in the green sheet due to breakage of the carrier film is suppressed, and the amount of the laser light absorber used is small.
【００１２】また、有機色素は一般に耐熱性が低いた
め、有機色素含有グリーンシートにレーザー光を照射す
ると、有機色素が急速に炭化してしまう。すなわち、ス
ルーホール形成に十分な程度まで照射部の温度が上昇す
る前に有機色素が炭化し、レーザー光吸収に寄与する有
機色素の量が減ってしまうため、レーザー光の吸収効率
が低くなってしまう。これに対し顔料は耐熱性が高いた
め、有機色素に比べより少ない添加量で同等の吸光効果
が得られる。そのため、グリーンシートを焼成してセラ
ミック基板としたときに、セラミック基板中の残留炭素
量を少なくできるので、セラミック基板の特性低下を抑
えることができる。In addition, since organic dyes generally have low heat resistance, when an organic dye-containing green sheet is irradiated with laser light, the organic dye is rapidly carbonized. In other words, the organic dye carbonizes before the temperature of the irradiated part rises to a degree sufficient to form a through hole, and the amount of the organic dye that contributes to laser light absorption decreases, so that the laser light absorption efficiency decreases. I will. On the other hand, since pigments have high heat resistance, the same light absorption effect can be obtained with a smaller amount of addition than organic pigments. Therefore, when the green sheet is fired to form a ceramic substrate, the amount of residual carbon in the ceramic substrate can be reduced, so that a decrease in the characteristics of the ceramic substrate can be suppressed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明で用いるグリーンシート
は、セラミック骨材、ガラス成分およびバインダを含有
し、さらに、顔料を含有するレーザー光吸収剤を含有す
る。グリーンシートは、これらと溶媒とを混練してスラ
リーとし、このスラリーを、樹脂製のキャリアフィルム
上にドクターブレード法などにより塗布することにより
作製する。グリーンシートの厚さは特に限定されない
が、一般に２５〜３００μm程度とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The green sheet used in the present invention contains a ceramic aggregate, a glass component and a binder, and further contains a laser light absorber containing a pigment. The green sheet is prepared by kneading these and a solvent to form a slurry, and applying the slurry to a resin carrier film by a doctor blade method or the like. The thickness of the green sheet is not particularly limited, but is generally about 25 to 300 μm.
【００１４】本発明で用いるレーザー光吸収剤として
は、スルーホール形成に使用するレーザービームの波長
において吸収を示す顔料を含有するものであれば特に限
定されないが、好ましくは、焼成後に残留しない顔料を
含有するものを選択する。レーザー光吸収剤は、バイン
ダを溶解させた溶媒中に顔料粒子を分散させた形態とす
ることが好ましい。The laser light absorber used in the present invention is not particularly limited as long as it contains a pigment that absorbs at the wavelength of the laser beam used to form the through-holes. Select what to include. The laser light absorber preferably has a form in which pigment particles are dispersed in a solvent in which a binder is dissolved.
【００１５】レーザー光吸収剤中では、顔料が安定して
分散されていることが好ましい。また、グリーンシート
作製に用いるバインダ溶液とレーザー光吸収剤とを混合
したときに、顔料が凝集しないことが好ましい。このよ
うに安定した分散が可能な顔料として、例えばアゾ系、
キナクリドン系、イソインドリノン系、アントラキノン
系、ジオキサジン系、ペリレン系、ペリノン系、フタロ
シアニン系、ＤＰＰ系等の各種有機顔料または無機顔料
が使用できる。これらのうちでは、焼成により炭化して
基板特性に悪影響を及ぼさないことから有機顔料が好ま
しく、有機顔料のなかでは、溶媒に安定して分散可能で
あり、かつ、溶媒や可塑剤などに対して比較的安定であ
ることから、ジオキサジン系顔料が好ましい。有機顔料
には、後述する実施例に示されるようにＹＡＧレーザー
の波長（１．０６μm）において十分な吸収を示すもの
が存在する。なお、カーボンブラックも顔料の１種であ
るが、カーボンブラックを使った場合、同等のレーザー
光を吸収するために有機顔料と同等の含有量としても、
焼成による減量がないので、セラミック基板中のカーボ
ン量が有機顔料を用いた場合に比べ多くなる。そのた
め、セラミック基板の特性劣化が大きくなる。したがっ
て、本発明ではカーボンブラックを使用しない。It is preferable that the pigment is stably dispersed in the laser light absorber. Further, it is preferable that the pigment does not agglomerate when the binder solution used for producing the green sheet and the laser light absorber are mixed. As a pigment capable of such stable dispersion, for example, an azo-based pigment,
Various organic or inorganic pigments such as quinacridone, isoindolinone, anthraquinone, dioxazine, perylene, perinone, phthalocyanine, and DPP can be used. Among these, organic pigments are preferable because they are not carbonized by firing and do not adversely affect the substrate characteristics. Among the organic pigments, the organic pigments can be stably dispersed in a solvent, and can be used for a solvent or a plasticizer. Dioxazine pigments are preferred because they are relatively stable. Some organic pigments exhibit sufficient absorption at the wavelength of a YAG laser (1.06 μm) as shown in Examples described later. In addition, carbon black is one kind of pigment, but when carbon black is used, even if the content is the same as that of the organic pigment to absorb the same laser light,
Since there is no weight loss due to firing, the amount of carbon in the ceramic substrate is larger than when an organic pigment is used. Therefore, the characteristic deterioration of the ceramic substrate is increased. Therefore, no carbon black is used in the present invention.
【００１６】レーザー光吸収剤は、ボールミル、アトラ
イタ、サンドミル、ビーズミル等の分散機を用い、顔料
をバインダ溶液中に分散させて調製する。このとき、分
散粒子の粒子径が１μm以下となるようにすることが好
ましい。The laser light absorber is prepared by dispersing a pigment in a binder solution using a disperser such as a ball mill, an attritor, a sand mill, and a bead mill. At this time, it is preferable that the particle size of the dispersed particles is 1 μm or less.
【００１７】本発明で用いる顔料は、使用するレーザー
光波長における分子吸光係数が１０００〜４０００、特
に１０００〜３０００であることが好ましい。分子吸光
係数が低すぎると、レーザー光の吸収効率が低いために
顔料添加による効果が低くなる。一方、分子吸光係数が
高すぎると、グリーンシートの着色濃度が高くなるの
で、グリーンシートに形成した位置決め穴を画像認識す
る際に精度が低くなってしまう。分子吸光係数は、分子
１モル当たりの吸収光量を意味し、前記特開平７−１０
６１９２号公報に記載されている。同公報には、分子吸
光係数が５０００以上、特に１００００以上であるレー
ザー光吸収剤を用いることが好ましい旨の記載がある
が、このように分子吸光係数の高いレーザー光吸収剤を
用いると、上述した問題が生じてしまう。なお、本発明
において加工に使用するレーザー光の波長は特に限定さ
れないが、通常、このようなレーザー加工に汎用されて
いるＹＡＧレーザー（波長１．０６μm）を利用すれば
よい。The pigment used in the present invention preferably has a molecular extinction coefficient of 1,000 to 4,000, particularly preferably 1,000 to 3,000, at the wavelength of the laser beam used. If the molecular extinction coefficient is too low, the effect of the addition of the pigment will be low because the absorption efficiency of the laser light is low. On the other hand, if the molecular extinction coefficient is too high, the coloring density of the green sheet will be high, so that the accuracy in image recognition of the positioning holes formed in the green sheet will be low. The molecular extinction coefficient means the amount of light absorbed per mole of the molecule,
No. 6192. The publication discloses that it is preferable to use a laser light absorber having a molecular extinction coefficient of 5,000 or more, particularly 10,000 or more. Problems arise. In the present invention, the wavelength of the laser beam used for processing is not particularly limited, but a YAG laser (wavelength: 1.06 μm) generally used for such laser processing may be used.
【００１８】レーザー光吸収剤用の溶媒は、グリーンシ
ート作製に用いるバインダおよび溶媒と相溶するものを
選択するが、グリーンシート用の溶媒と同一のものが使
用可能であれば、それが最も好ましい。As the solvent for the laser light absorber, a solvent compatible with the binder and the solvent used for preparing the green sheet is selected. If the same solvent as that for the green sheet can be used, it is most preferable. .
【００１９】グリーンシート中における顔料の含有率
は、主としてレーザー光の波長における吸光度に応じて
適宜決定すればよい。例えば、上記したような顔料で
は、セラミック骨材とガラス成分との合計に対し、好ま
しくは０．０００１〜１重量％、より好ましくは０．０
００５〜０．５重量％、さらに好ましくは０．０００５
〜０．１重量％であり、最も好ましくは０．０００５〜
０．０５重量％である。顔料の含有率が低すぎると、ス
ルーホール形成時のレーザー出力を低く抑える効果が不
十分となる。一方、顔料の含有率が高すぎると、グリー
ンシート表面に導体パターンを印刷する工程において画
像認識が困難となるほか、焼成後の残留カーボン量が多
くなったり、無機顔料を使用した場合にはグリーンシー
ト中の金属組成の変化が生じたりして、特性低下を招き
やすい。The content of the pigment in the green sheet may be appropriately determined mainly according to the absorbance at the wavelength of the laser beam. For example, in the above-described pigment, preferably 0.0001 to 1% by weight, more preferably 0.01% by weight, based on the total of the ceramic aggregate and the glass component.
005 to 0.5% by weight, more preferably 0.0005
To 0.1% by weight, most preferably 0.0005 to
0.05% by weight. If the content of the pigment is too low, the effect of suppressing the laser output at the time of forming the through hole is insufficient. On the other hand, if the pigment content is too high, image recognition becomes difficult in the process of printing a conductor pattern on the surface of the green sheet, and the amount of residual carbon after firing increases, or when an inorganic pigment is used, the green color is reduced. A change in the metal composition in the sheet or the like tends to cause a deterioration in the characteristics.
【００２０】グリーンシート作製に用いるバインダおよ
び溶媒は、レーザー光吸収剤中の溶媒やバインダに対す
る相溶性、溶解性を考慮して適宜選択すればよい。例え
ばレーザー光吸収剤として上記したような有機顔料を用
いる場合、バインダには、アクリル系樹脂、エチレン−
酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール、エチルセルロ
ース、セルロースエステル類等の中から少なくとも１種
を選択すればよい。また、溶媒としては、バインダの溶
解性を考慮して、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール等のアルコール類、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサン、石油溶剤等の炭化水素類、アセト
ン、メチルエチルケトン、ＭＩＢＫ等のケトン類、酢酸
エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチルセロソル
ブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリ
コールエーテル類などの中から少なくとも１種を選択す
ればよい。バインダおよび溶媒は、セラミック骨材＋ガ
ラス成分に対しそれぞれ７〜２０重量％程度および４０
〜６０重量％程度用いればよい。The binder and the solvent used for preparing the green sheet may be appropriately selected in consideration of the compatibility and solubility with respect to the solvent and the binder in the laser light absorber. For example, when the above-mentioned organic pigment is used as a laser light absorber, an acrylic resin, ethylene-
At least one kind may be selected from vinyl acetate resin, polyvinyl butyral, ethyl cellulose, cellulose esters and the like. As the solvent, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, hydrocarbons such as toluene, xylene, cyclohexane and petroleum solvents, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and MIBK are used in consideration of the solubility of the binder. And at least one selected from esters such as ethyl acetate, butyl acetate and the like, and glycol ethers such as ethyl cellosolve and propylene glycol monomethyl ether. The binder and the solvent are about 7 to 20% by weight and 40%, respectively, based on the ceramic aggregate + glass component.
It may be used up to about 60% by weight.
【００２１】本発明は一般に、透明性の高いグリーンシ
ートに対してレーザー加工性を向上させる効果を示す
が、グリーンシート中におけるセラミック骨材＋ガラス
成分に対するガラス成分の体積比が８０％以上である場
合に、特に有効である。本明細書においてガラス成分と
は、スルーホール形成に一般的に用いられるレーザー光
の波長において実質的に吸収を示さない材料であり、具
体的にはガラスおよび石英である。ガラス成分の含有率
が高いグリーンシートにレーザー光吸収剤を添加するこ
とにより、レーザー加工性が著しく向上する。なお、本
発明は、ガラス成分としてガラスおよび石英の両方を使
用する場合、ならびに一方だけを使用する場合のいずれ
にも有効である。ガラスは、一般に低温焼成のために添
加され、石英は、一般に低誘電率化のために添加され
る。Although the present invention generally has the effect of improving the laser processability of a highly transparent green sheet, the volume ratio of the glass component to the ceramic aggregate + glass component in the green sheet is 80% or more. It is particularly effective in such cases. In the present specification, the glass component is a material that does not substantially absorb at the wavelength of laser light generally used for forming a through hole, and specifically includes glass and quartz. By adding a laser light absorber to a green sheet having a high glass component content, laser processability is significantly improved. Note that the present invention is effective in both cases where both glass and quartz are used as glass components and when only one of them is used. Glass is generally added for low-temperature firing, and quartz is generally added for lowering the dielectric constant.
【００２２】セラミック骨材およびガラス成分として具
体的に使用する材料は特に限定されず、従来のセラミッ
ク基板に用いられている各種材料が使用可能である。例
えば、セラミック骨材には、アルミナ、ムライト、スト
ロンチウム長石（ＳｒＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2を生成
しうる組成の複合酸化物）、コージェライト、フォルス
テライト、アノーサイト等の少なくとも１種を用いるこ
とができ、ガラスには、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガ
ラス等の少なくとも１種を用いることができ、石英に
は、市販のシリカを用いることができる。The materials specifically used as the ceramic aggregate and the glass component are not particularly limited, and various materials used for conventional ceramic substrates can be used. For example, the ceramic aggregate, alumina, mullite, (a composite oxide having a composition capable of generating SrO · Al 2 O 3 · 2SiO 2) strontium feldspar, cordierite, forsterite, at least one such anorthite used As the glass, at least one kind of borosilicate glass, aluminosilicate glass, or the like can be used, and as the quartz, commercially available silica can be used.
【００２３】なお、グリーンシートには、可塑剤や分散
剤などの各種添加物が必要に応じて含まれていてもよ
い。The green sheet may contain various additives such as a plasticizer and a dispersant, if necessary.
【００２４】キャリアフィルムに用いる樹脂フィルムは
特に限定されないが、本発明では、従来と同等のパワー
のレーザービームを使用することができるため、従来使
用されている材質、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）などが使用可能である。キャリアフィルム
の厚さは、一般に５０〜１５０μm程度である。The resin film used for the carrier film is not particularly limited. However, in the present invention, since a laser beam having the same power as the conventional one can be used, a conventionally used material such as polyethylene terephthalate (PET) or the like can be used. Can be used. The thickness of the carrier film is generally about 50 to 150 μm.
【００２５】グリーンシートへのスルーホールの形成に
は、例えば、ＹＡＧレーザー（波長１．０６μm）を用
いるレーザー加工を利用し、グリーンシートをキャリア
フィルム上に形成した状態でレーザー光を照射する。For forming a through hole in the green sheet, for example, laser processing using a YAG laser (wavelength: 1.06 μm) is used, and laser light is irradiated while the green sheet is formed on the carrier film.
【００２６】スルーホール形成後、グリーンシート表面
に、抵抗体やコンデンサ、配線用導体などとなる導体パ
ターンを、スクリーン印刷などにより形成すると同時
に、スルーホール内に導体を充填する。After the formation of the through-hole, a conductor pattern serving as a resistor, a capacitor, a wiring conductor or the like is formed on the surface of the green sheet by screen printing or the like, and at the same time, the conductor is filled in the through-hole.
【００２７】導体パターン形成後、キャリアフィルムを
剥離し、次いで、グリーンシート同士を積層して圧着す
る。なお、本発明は、グリーンシートを積層しない製造
方法、すなわち、単層のセラミック基板の製造にも適用
可能である。After the formation of the conductor pattern, the carrier film is peeled off, and then the green sheets are laminated and pressed. The present invention is also applicable to a manufacturing method in which green sheets are not stacked, that is, a method of manufacturing a single-layer ceramic substrate.
【００２８】次いで、グリーンシートまたはその積層体
を、適切な温度で焼成し、セラミック基板を得る。ガラ
スを添加したグリーンシートを用いる場合には、焼成温
度を例えば９５０℃程度以下にできるので、導体パター
ンにＡｇを用いた場合でも同時焼成が可能である。Next, the green sheet or its laminate is fired at an appropriate temperature to obtain a ceramic substrate. When a green sheet to which glass is added is used, the firing temperature can be set to, for example, about 950 ° C. or lower, so that simultaneous firing is possible even when Ag is used for the conductor pattern.
【００２９】[0029]
【実施例】Ｃ．Ｉ．ピグメント バイオレット２３（ジ
オキサジン系顔料） ９重量部、ニトロセルロース（Ｆ
ＱＲＳ−１／８：ダイセル化学工業製、固形分７０％）
４重量部、アクリル樹脂（ダイヤナールＬＲ−１５３
２：三菱レイヨン製、固形分６０％）７重量部、酢酸イ
ソブチル３重量部をボールミル中で１６時間分散した
後、さらに、上記アクリル樹脂６０重量部と酢酸イソブ
チル１７重量部とを加えて均一に混合し、顔料分９重量
％のレーザー光吸収剤（紫色）を得た。Embodiment C. I. Pigment Violet 23 (dioxazine pigment) 9 parts by weight, nitrocellulose (F
(QRS-1 / 8: manufactured by Daicel Chemical Industries, solid content 70%)
4 parts by weight, acrylic resin (Dianal LR-153
2: 7 parts by weight of Mitsubishi Rayon, 60% solids) and 3 parts by weight of isobutyl acetate were dispersed in a ball mill for 16 hours, and then 60 parts by weight of the above acrylic resin and 17 parts by weight of isobutyl acetate were further added to be uniform. The mixture was mixed to obtain a laser light absorber (purple) having a pigment content of 9% by weight.
【００３０】このレーザー光吸収剤をトルエンで希釈し
て顔料濃度０．１１g/lの希釈液を調製し、トルエンを
対照として吸光度を測定した。波長８６０〜１２００nm
における吸光度を図１に示す。図１から、このレーザー
光吸収剤がＹＡＧレーザーの波長である１．０６μmに
おいて吸収を示すことがわかる。上記ジオキサジン系顔
料の分子吸光係数を、以下のようにして求めた。上記ジ
オキサジン系顔料の分子式はＣ34Ｈ24Ｎ4Ｏ2Ｃｌ2（分
子量５９１．５）であるため、顔料濃度０．１１g/lの
希釈液のモル濃度は０．１９×１０-3Mとなる。また、
波長１．０６μmにおける吸光度は約０．３２（図１参
照）なので、分子吸光係数は約１７００となる。This laser light absorber was diluted with toluene to prepare a diluent having a pigment concentration of 0.11 g / l, and the absorbance was measured using toluene as a control. Wavelength 860-1200nm
The absorbance at is shown in FIG. From FIG. 1, it can be seen that this laser light absorber shows absorption at 1.06 μm, which is the wavelength of the YAG laser. The molecular extinction coefficient of the dioxazine-based pigment was determined as follows. Since the molecular formula of the dioxazine pigment is C 34 H 24 N 4 O 2 Cl 2 (molecular weight 591.5), the molar concentration of the diluent having a pigment concentration of 0.11 g / l is 0.19 × 10 −3 M. Become. Also,
Since the absorbance at a wavelength of 1.06 μm is about 0.32 (see FIG. 1), the molecular extinction coefficient is about 1700.
【００３１】次に、このレーザー光吸収剤を用い、以下
の手順でグリーンシートを作製した。Next, a green sheet was prepared by using the laser light absorber according to the following procedure.
【００３２】セラミック骨材には、ストロンチウム長石
の粉末を用いた。ガラス成分には、ＳｉＯ2 ：６２．５
重量％、Ａｌ2Ｏ3： ７．０重量％、Ｂ2Ｏ3 ：２１．
０重量％、ＳｒＯ ： １．５重量％、ＣａＯ ：
３．５重量％、ＭｇＯ ： １．５重量％、ＺｎＯ ：
１．０重量％、Ｓｂ2Ｏ3： ２．０重量％からなるガ
ラス粉末と、α−石英粉末（日窒工業製のハイシリカ）
とを用いた。これらはいずれも平均粒径が約２μmであ
った。それぞれの含有量は、ストロンチウム長石１０体
積％、ガラス粉末７０体積％、α−石英２０体積％とし
た。したがって、ガラス成分は全体の９０体積％を占め
ることになる。As the ceramic aggregate, strontium feldspar powder was used. In the glass component, SiO 2 : 62.5
% By weight, Al 2 O 3 : 7.0% by weight, B 2 O 3 : 21.
0% by weight, SrO: 1.5% by weight, CaO:
3.5% by weight, MgO: 1.5% by weight, ZnO:
Glass powder consisting of 1.0% by weight, Sb 2 O 3 : 2.0% by weight, and α-quartz powder (high silica manufactured by Nissan Kogyo)
And were used. Each of these had an average particle size of about 2 μm. The respective contents were strontium feldspar 10% by volume, glass powder 70% by volume, and α-quartz 20% by volume. Therefore, the glass component accounts for 90% by volume of the whole.
【００３３】セラミック骨材＋ガラス成分に対し、バイ
ンダとしてアクリル系樹脂を１５重量％、溶媒としてト
ルエンを５０重量％、上記レーザー光吸収剤を０．１重
量％混合してスラリーとし、このスラリーを、ＰＥＴか
らなるキャリアフィルム上にドクターブレード法により
塗布して、厚さ約１３０μmのグリーンシートを得た。
また、レーザー光吸収剤を添加しなかったほかは上記グ
リーンシートと同様にして、比較用のグリーンシートを
作製した。また、セラミック骨材としてアルミナ粉末を
用い、上記石英を添加せずに上記ガラス粉末だけを添加
して、ガラス成分の体積比［ガラス／（アルミナ＋ガラ
ス）］を７０％とし、かつ、レーザー光吸収剤を添加し
なかったほかは上記グリーンシートと同様にして、比較
用のグリーンシートを作製した。A slurry is prepared by mixing 15% by weight of an acrylic resin as a binder, 50% by weight of toluene as a solvent, and 0.1% by weight of the above laser light absorber with respect to the ceramic aggregate + glass component. A green sheet having a thickness of about 130 μm was obtained by applying a doctor blade method on a carrier film made of PET.
A green sheet for comparison was prepared in the same manner as the above green sheet except that no laser light absorber was added. Also, alumina powder was used as a ceramic aggregate, only the glass powder was added without adding the quartz, the volume ratio of the glass component [glass / (alumina + glass)] was set to 70%, and laser light was used. A green sheet for comparison was prepared in the same manner as the above green sheet except that the absorbent was not added.
【００３４】次に、キャリアフィルム上のグリーンシー
トに、ＹＡＧレーザーを利用してスルーホールを形成し
た。この結果、上記レーザー光吸収剤を含むグリーンシ
ート、および、ガラス成分の体積比が７０％であってレ
ーザー光吸収剤を含まないグリーンシートでは、直径１
００〜２００μmのスルーホールが形成された。これに
対し、ガラス成分の体積比が９０％であり、レーザー光
吸収剤を含まないグリーンシートでは、スルーホールは
形成できず、レーザー発振装置の電流値を１０％以上上
げて、初めてスルーホールが形成できた。Next, through holes were formed in the green sheet on the carrier film using a YAG laser. As a result, the green sheet containing the laser light absorber and the green sheet containing 70% by volume of the glass component and containing no laser light absorber had a diameter of 1%.
A through hole of 00 to 200 μm was formed. On the other hand, in a green sheet having a glass component volume ratio of 90% and no laser light absorber, a through hole cannot be formed, and the through hole is not formed until the current value of the laser oscillation device is increased by 10% or more. Could be formed.
【００３５】スルーホール形成後、各グリーンシートに
ついてスルーホール付近の起伏を表面粗さ計により調べ
たところ、スルーホール周囲の盛り上がり量は、レーザ
ー光吸収剤を含むグリーンシートでは７．１μm、ガラ
ス成分の体積比が７０％であるグリーンシートでは１
０．７μmであり、いずれも平坦性が良好であった。レ
ーザー光吸収剤を含むグリーンシートについて、スルー
ホール付近の表面の光学顕微鏡写真を図２に示す。After the formation of the through holes, the undulations in the vicinity of the through holes of each green sheet were examined by a surface roughness meter. The amount of protrusion around the through holes was 7.1 μm in the green sheet containing the laser light absorber, and the glass component Is 70% for green sheets.
The thickness was 0.7 μm, and the flatness was good in each case. FIG. 2 shows an optical micrograph of the surface of the green sheet containing the laser light absorber near the through hole.
【００３６】次に、それぞれのグリーンシートを使用
し、以下の手順で多層セラミック基板を作製した。ま
ず、Ａｇペースト印刷後にキャリアフィルムを剥離した
グリーンシート４枚を、蓋として用いる２枚のグリーン
シート間に挟んで積層体を作製し、この積層体に７００
kgf/cm2の圧力を加えてグリーンシート同士を圧着し
た。次に、空気中において９００℃で１０分間焼成し、
多層セラミック基板を得た。Next, using the respective green sheets, a multilayer ceramic substrate was manufactured in the following procedure. First, a laminate was prepared by sandwiching four green sheets from which a carrier film was peeled after printing of an Ag paste between two green sheets used as lids.
The green sheets were pressed together by applying a pressure of kgf / cm 2 . Next, it is baked at 900 ° C. for 10 minutes in air,
A multilayer ceramic substrate was obtained.
【００３７】これらの多層セラミック基板を切断し、断
面を走査型電子顕微鏡により観察した。その結果、上記
レーザー光吸収剤を含むグリーンシートを用いた基板、
および、ガラス成分の体積比を７０％としたグリーンシ
ートを用いた基板では、スルーホール壁面を構成するセ
ラミック層にポアは認められなかった。これに対し、レ
ーザー光吸収剤を含まないために高出力のレーザービー
ムによりスルーホールを形成したグリーンシートを用い
た基板では、キャリアフィルムの破片がガス化したこと
により形成されたと考えられるポアが認められた。レー
ザー光吸収剤を含むグリーンシートを用いた基板の断面
写真を、図３に示す。また、高出力のレーザービームに
よりスルーホールを形成したグリーンシートを用いた基
板の断面写真を、図４に示す。図３および図４に示す基
板断面には、４層のセラミック層を貫くスルーホールが
認められる。図３では、スルーホール壁面は平滑であ
り、内部にＡｇが隙間なく充填されていることがわか
る。これに対し図４では、図中下から２層目および３層
目のセラミック層において、スルーホールの図中左側壁
面にポアが形成されており、これらのポア中にはＡｇが
存在しないことがわかる。These multilayer ceramic substrates were cut, and their cross sections were observed with a scanning electron microscope. As a result, a substrate using a green sheet containing the laser light absorber,
In a substrate using a green sheet having a glass component volume ratio of 70%, no pores were observed in the ceramic layer constituting the wall surface of the through hole. On the other hand, in the case of a substrate using a green sheet in which through holes were formed by a high-power laser beam because it did not contain a laser light absorber, pores considered to have been formed due to gasification of carrier film fragments were recognized. Was done. FIG. 3 shows a cross-sectional photograph of a substrate using a green sheet containing a laser light absorber. FIG. 4 is a cross-sectional photograph of a substrate using a green sheet in which a through hole is formed by a high-power laser beam. In the cross section of the substrate shown in FIGS. 3 and 4, through holes penetrating the four ceramic layers are observed. In FIG. 3, it can be seen that the wall surface of the through hole is smooth, and the inside is filled with Ag without any gap. On the other hand, in FIG. 4, in the second and third ceramic layers from the bottom in the figure, pores are formed on the left side wall surface of the through hole in the figure, and there is no Ag in these pores. Understand.
【００３８】なお、上記実施例ではレーザー光吸収剤の
添加量を０．１重量％（顔料含有量は０．００９重量
％）としたが、これを０．０１重量％とした場合でも、
上記実施例と同等の効果が得られた。In the above embodiment, the addition amount of the laser light absorber was 0.1% by weight (the pigment content was 0.009% by weight).
The same effect as the above embodiment was obtained.
【図１】レーザー光吸収剤希釈液の吸光度スペクトルを
示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing an absorbance spectrum of a diluted solution of a laser light absorber.
【図２】基板上に形成された微細なパターンを示す図面
代用写真であって、グリーンシート表面のスルーホール
形成領域を示す光学顕微鏡写真である。FIG. 2 is a drawing substitute photograph showing a fine pattern formed on a substrate, and is an optical microscope photograph showing a through hole forming region on the surface of a green sheet.
【図３】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、本発明により製造された多層セラミック基板のス
ルーホール付近断面の走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 3 is a drawing substitute photograph showing the structure of a ceramic material, and is a scanning electron microscope photograph of a cross section near a through hole of a multilayer ceramic substrate manufactured according to the present invention.
【図４】セラミック材料の組織を示す図面代用写真であ
って、従来の方法により製造された多層セラミック基板
のスルーホール付近断面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。FIG. 4 is a drawing substitute photograph showing the structure of a ceramic material, and is a scanning electron microscope photograph of a cross section near a through hole of a multilayer ceramic substrate manufactured by a conventional method.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｊ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/46 C04B 35/00 J
Claims (2)
およびレーザー光吸収剤を含有するグリーンシートを樹
脂からなるキャリアフィルム上に形成した状態で、レー
ザー加熱により前記グリーンシートにスルーホールを形
成する工程を有し、前記レーザー光吸収剤として、カー
ボンブラックを除く顔料を含有するものを用いるセラミ
ック基板の製造方法。1. A step of forming a through hole in a green sheet containing a ceramic aggregate, a glass component, a binder, and a laser light absorber in a state where the green sheet is formed on a carrier film made of a resin by laser heating. A method of manufacturing a ceramic substrate, comprising using a laser light absorbing agent containing a pigment other than carbon black.
ック骨材とガラス成分との合計に対しガラス成分が８０
体積％以上を占める請求項１のセラミック基板の製造方
法。2. In the green sheet, the glass component is 80% of the total of the ceramic aggregate and the glass component.
2. The method for producing a ceramic substrate according to claim 1, wherein said ceramic substrate occupies at least% by volume.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11228731A JP2000159577A (en) | 1998-09-22 | 1999-08-12 | Production of ceramic substrate |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-285946 | 1998-09-22 | ||
| JP28594698 | 1998-09-22 | ||
| JP11228731A JP2000159577A (en) | 1998-09-22 | 1999-08-12 | Production of ceramic substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000159577A true JP2000159577A (en) | 2000-06-13 |
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ID=26528428
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP11228731A Pending JP2000159577A (en) | 1998-09-22 | 1999-08-12 | Production of ceramic substrate |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000159577A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005039263A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Multi-layer ceramic substrate, method for manufacturng the same and electronic device using the same |
| JP2006270086A (en) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Kyocera Corp | Method of processing composite green sheet |
| KR100726405B1 (en) * | 2001-08-27 | 2007-06-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Cavity protection method of formed object |
| CN101604636B (en) * | 2003-10-17 | 2011-08-31 | 日立金属株式会社 | Method for manufacturng multi-layer ceramic substrate and electronic device using the same |
| WO2018168758A1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 住友ベークライト株式会社 | Resin sheet, multilayered resin sheet, and resin composition |
| EP3659989A1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-06-03 | Ivoclar Vivadent AG | Slurry and method for manufacturing of ceramic and glass-ceramic 3d structures |
-
1999
- 1999-08-12 JP JP11228731A patent/JP2000159577A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100726405B1 (en) * | 2001-08-27 | 2007-06-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Cavity protection method of formed object |
| WO2005039263A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Multi-layer ceramic substrate, method for manufacturng the same and electronic device using the same |
| CN101604636B (en) * | 2003-10-17 | 2011-08-31 | 日立金属株式会社 | Method for manufacturng multi-layer ceramic substrate and electronic device using the same |
| JP2006270086A (en) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Kyocera Corp | Method of processing composite green sheet |
| WO2018168758A1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 住友ベークライト株式会社 | Resin sheet, multilayered resin sheet, and resin composition |
| EP3659989A1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-06-03 | Ivoclar Vivadent AG | Slurry and method for manufacturing of ceramic and glass-ceramic 3d structures |
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