JP2004288938A - Method for manufacturing glass ceramic substrate - Google Patents

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JP2004288938A
JP2004288938A JP2003080130A JP2003080130A JP2004288938A JP 2004288938 A JP2004288938 A JP 2004288938A JP 2003080130 A JP2003080130 A JP 2003080130A JP 2003080130 A JP2003080130 A JP 2003080130A JP 2004288938 A JP2004288938 A JP 2004288938A
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glass ceramic
ceramic substrate
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Takasuke Nishiura
崇介 西浦
Kenichi Nagae
謙一 永江
Masahiro Tomisako
正浩 冨迫
Kazuyoshi Kodama
和善 児玉
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Kyocera Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a glass ceramic substrate for laminating and baking a restraining sheet comprising inorganic composition which is not baked at a baking temperature for forming the galss ceramic susbstrate on the surface of at least one surface of a green sheet laminated body, for obtaining a glass ceramic substrate capable of suppressing a fluctuation in dimension within the substrate even when being baked in a continuous furnace, and having a high dimensional precision. <P>SOLUTION: The restraining sheet 7 has holes which are arranged so that an area rate of the hole gradually becomes large in the progress direction of the moving belt. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスセラミック基板の製造方法に関し、特に、多層配線基板及び半導体素子収納用パッケージなどに適したガラスセラミック基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】
近年、高集積化が進むICやLSI等の半導体素子を搭載する半導体素子収納用パッケージや、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用される配線基板においては、高密度化、低抵抗化、小型軽量化が要求されており、アルミナ系セラミック材料に比較して低い誘電率が得られ、配線パターンとしてCu等の低抵抗金属を用いることができることから、焼成温度が1000℃以下のいわゆるガラスセラミック材料からなる配線基板が一層注目されている。
【0003】
また、配線基板の高密度化が進むのに伴い、寸法の高精度化に対する要求も強くなっている。ガラスセラミック材料は、アルミナ系セラミック材料等と比較して低い温度で焼成が行える事から、高精度化に対して次のような焼成方法が提案されている。
【0004】
そして、下記の特許文献1によれば、ガラスセラミックグリーンシートを積層したグリーンシート積層体を焼成する際に、この積層体の焼成温度では焼結しない無機組成物よりなる拘束シートをグリーンシート積層体の両面に積層し焼成処理を行う事により、基板の面方向にはほとんど収縮させずに焼結させる手法が提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特公平8−2554415号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記手法を連続炉に適用すると、可動ベルト上に載置したグリーンシート積層体の焼成収縮率が、この可動ベルトの炉内への入口側から出口側に向かって徐々に小さくなるように収縮してしまい、結果として、基板内の寸法ばらつきが大きくなるという問題があった。
【0007】
従って、本発明は、ガラスセラミック基板を形成する焼成温度では焼結しない無機組成物よりなる拘束シートをグリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に積層し焼成処理を行うガラスセラミック基板の製造方法において、連続炉で焼成を行う際でも基板内の寸法ばらつきを抑制し、高い寸法精度を有するガラスセラミック基板を得るためのガラスセラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記のような課題について鋭意検討した結果、拘束シートに、面積率が前記可動ベルトの進行方向に対して徐々に大きくなるように配置されている穴を設け、該拘束シートをグリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に積層することにより、局所的に拘束力を調節する事ができ、連続炉で焼成を行う際に発生する基板内の寸法ばらつきを抑制するという目的が達成できることを見出した。
【0009】
即ち、本発明のガラスセラミック基板の製造方法は、ガラスセラミックグリーンシートに配線パターンおよびビアホール導体を形成し、同様に作製した所望枚数のガラスセラミックグリーンシートを積層したグリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に、前記ガラスセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しない無機組成物よりなる拘束シートを積層した後、前記グリーンシート積層体を可動ベルトに載置し、所望温度に加熱された領域を通過させて焼成処理を行い、その後、前記拘束シートを取り除くことを特徴とするガラスセラミック基板の製造方法において、前記拘束シートが、全体または部分的に穴を有しており、かつ該穴の面積率が前記可動ベルトの進行方向に対して徐々に大きくなるように配置されていることを特徴とするものである。
【0010】
また、上記ガラスセラミック基板の製造方法では、穴を有する拘束シートとグリーンシート積層体との間に穴を有しない拘束シートを介装することが望ましい。
【0011】
さらに、前記拘束シートに設ける穴の直径が0.1〜2mmで、かつ前記可動ベルトの進行方向の最前列に形成される穴の面積率が0.01〜50%であることが望ましい。
【0012】
また、前記拘束シートに設ける穴の面積率の変化率が1〜30%であることが望ましく、特に、拘束シートに形成される穴の分布が可動ベルトの進行方向に対して扇状であることが望ましい。
【0013】
ここで、拘束シートに設ける穴の面積率の変化率とは、拘束シートを可動ベルトの進行方向に均等に分割したときに形成される相互に隣接する短冊状領域の前列側の穴の面積をP0、次の短冊状領域の穴の面積をP1としたときに、((P0−P1)×100)/P0(%)の関係で表される比率のことをいう。
【0014】
さらに、前記拘束シートの積層数が、両面で少なくとも各1層以上であることが望ましい。
【0015】
また、前記拘束シートが、ガラス成分を1〜15質量%含有することを特徴とする。
【0016】
さらに、前記拘束シートの厚さが、前記グリーンシート積層体の全体厚さに対して、片面で10%以上であることが望ましい。
【0017】
また、前記拘束シートがAl、SiO、MgO、ZrO、TiO、MgAl、ZnAl、MgSiOの少なくとも1種を主体とすることが望ましい。
【0018】
さらに、前記配線パターンが、Au、Ag、Cu、Pd、Ptの少なくとも1種を含有する金属ペーストあるいは金属箔からなることが望ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に基づいて説明する。図1は本発明のガラスセラミック基板の製造方法を示す工程図である。
【0020】
本発明では、最適には拘束シートをグリーンシート積層体の両面に上下各2層ずつ積層し、グリーンシート積層体に接触しない拘束シートに対して穴を設けることが望ましい。
【0021】
そこで以下では、最適な条件である、ガラスセラミックグリーンシートを積層したグリーンシート積層体の両面に拘束シートを上下各2層ずつ積層し、このグリーンシート積層体に接触しない方の拘束シートに対して穴を設ける形態について説明する。
【0022】
図1によれば、上記のようなガラスセラミック基板は、(a)ガラスセラミック組成物からなるグリーンシートを得る工程と、(b)ガラスセラミックグリーンシートに穴あけ加工を施し、ビアホールを形成し、ビアホールに導体ペーストを充填する工程と(c)ガラスセラミックグリーンシート表面に、スクリーン印刷法等で、配線パターンを形成する工程と、(a)〜(c)工程を経て作製したガラスセラミックグリーンシートを積層し、グリーンシート積層体を作製する工程(d)と、(e)前記穴を有しない拘束シートである第1の拘束シートを前記ガラスセラミック積層体の両面に積層する工程と、(f)前記拘束シートに所望の穴を設けて前記第2の拘束シートを作製し、前記第1の拘束シートを積層した前記グリーンシート積層体に、前記第2の拘束シートを積層し、複合積層体を得る工程と、(a)〜(f)工程を経て作製した複合積層体を前記配線パターンとなる金属導体の融点以下の温度で焼成する工程(g)と、(h)前記複合積層体から前記第1および第2の拘束シートを除去する工程を経て製造される。以下に各工程毎に詳細に説明する。
【0023】
(a)ガラスセラミック組成物からなるガラスセラミックグリーンシートを得る工程では、原料粉末としてガラス粉末とセラミックフィラー粉末を所定量秤量し、さらに有機バインダー、可塑剤、有機溶剤等を加えてスラリーを調製した後、ドクターブレード法、圧延法、プレス法等の周知の成形法によりシート状に成形して厚さ50〜500μmのセラミック配線基板をなすガラスセラミックグリーンシート1を作製する。
【0024】
用いられるガラス成分としては、少なくともSiOを含み、Al、B、ZnO、PbO、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも1種以上を含有したものであって、例えば、SiO−B系、SiO−B−Al系−MO系(但し、MはCa、Sr、Mg、BaまたはZnを示す)等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ba系ガラス、Pb系ガラス、Bi系ガラス等が挙げられる。
【0025】
これらのガラス成分は焼成処理することによっても非晶質ガラスであるもの、また焼成処理によって、リチウムシリケート、クォーツ、クリストバライト、コ−ジェライト、ムライト、アノ−サイト、セルジアン、スピネル、ガ−ナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト、ディオプサイドやその置換誘導体の結晶を少なくとも1種類を析出するものが用いられる。
【0026】
また、セラミックフィラーとしては、クォーツ、クリストバライト等のSiOや、Al、ZrO、コージェライト、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。
【0027】
(b)ガラスセラミックグリーンシートに穴あけ加工を施し、ビアホールを形成し、ビアホールに導体ペーストを充填する工程では、(a)で得たガラスセラミックグリーンシート1に、レーザーやマイクロドリル、パンチングなどにより、直径30〜300μmの貫通孔を形成し、その内部にビア用導体ペーストを充填し、ビアホール導体2を形成する。
【0028】
ビア用導体ペーストは、Au、Cu、Ag、Pd、Ptのうち少なくとも1種を主成分とする金属粉末に、アクリル樹脂などからなる有機バインダーとテルピネオール、ジブチルフタレートなどの有機溶剤とを均質混合して形成される。
【0029】
有機バインダーは、金属成分100質量%に対して、0.5〜15.0質量%、有機溶剤は、固形成分及び有機バインダー100質量%に対して、5〜100質量%の割合で混合されることが望ましい。なお、このビア用導体ペースト中には若干のセラミックフィラーやガラス成分等を添加してもよい。
【0030】
(c)ガラスセラミックグリーンシート1の表面に配線パターンを形成する工程では、ビアホール導体2を形成したこのガラスセラミックグリーンシート1の表面にパターン用導体ペーストをスクリーン印刷法で配線パターン3を形成するか、あるいは金属箔を転写法によって配線パターン3を形成する。
【0031】
配線パターン3用の導体ペーストは、上記ビア用導体ペーストと同様の手法により作製され、必要に応じて成分や配合比率を変更することにより作製する。
【0032】
一方、金属箔を用いた転写法による配線パターン3の形成方法としては、まず高分子材料等からなる転写フィルム上に金属箔を接着した後、この金属箔の表面に鏡像のレジストを回路パターン上に塗布した後、エッチング処理およびレジスト除去を行って鏡像の配線回路を形成し、鏡像の配線回路を形成した転写フィルムを前記ビアホール導体2が形成されたガラスセラミックグリーンシート1の表面に位置合わせして積層圧着した後、転写フィルムを剥がす事により、ビアホール導体2と接続した配線パターン3を具備するガラスセラミックグリーンシート1を形成する。
【0033】
なお、上記印刷法と転写法による配線パターン3はいずれか一方のみでも、両者が混在していても差し支えない。
【0034】
(d)配線パターン3を形成したガラスセラミックグリーンシート1を積層し、グリーンシート積層体4を作製する工程では、同様にして得られた複数のガラスセラミックグリーンシート1を積層圧着してグリーンシート積層体4を形成する。
【0035】
ガラスセラミックグリーンシート1の積層には、積み重ねられたガラスセラミックグリーンシート1に熱と圧力を加えて熱圧着する方法、有機バインダー、可塑剤、有機溶剤等からなる接着剤をシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。
【0036】
(e)次に、前記第1の拘束シート5を前記グリーンシート積層体4の両面に積層して複合積層体6を作製する。
【0037】
次に、(e)工程で用いた拘束シート5に、レーザーやマイクロドリル、パンチングなどで所望の穴を設け、前記第2の拘束シート7を作製する。
【0038】
図2は、本発明の穴を有する拘束シート7の平面図である。矢印は可動ベルトの進行方向を示す。
【0039】
本発明では、穴を設けた拘束シート7を、グリーンシート積層体4の少なくとも一方の表面に積層する事により解決できるものであるが、特に、第2の拘束シート7に全体または部分的に形成された穴の面積率が可動ベルトの進行方向に対して除々に大きくなるように配置されていることが重要である。
【0040】
ここで、第2の拘束シート7に設ける穴の直径は0.1〜2mm、特に0.5〜2mmである事が望ましく、かつ前記可動ベルトの進行方向の最前列に形成される穴の面積率は0.01〜50%、特に0.1〜50%、さらには0.1〜40%で、つまり前記可動ベルトの進行方向に対して面積率が徐々に大きくなるように配置する。
【0041】
さらに、穴の面積率を変化させる際の変化率は1〜30%、特に5〜20%が適当で、連続炉で発生する収縮率の変化率を考慮して最適値を選択するのが望ましい。
【0042】
そして、本発明の拘束シート7の穴の分布は可動ベルトの進行方向に対して扇状であることが望ましい。
【0043】
本発明では、前記第1のおよび第2の拘束シート5、7は、Al、SiO、MgO、ZrO、TiO、MgAl、ZnAl、MgSiOの少なくとも1種を主体とし、平均粒径0.5〜5μmの原料粉末が80〜99.5質量%、特に90〜97質量%、450〜950℃、特に650〜900℃に軟化点を有するガラス粉末0.5〜15質量%、特に3〜10質量%からなり、ガラスセラミックグリーンシートとして粉末充填率が53〜60%であることが望ましい。
【0044】
ここで、第1の拘束シート5および第2の拘束シート7中には、ガラス成分、言い換えれば非晶質成分を1〜15質量%、特に3〜10質量%含有することが望ましい。
【0045】
これはガラス成分量が1質量%よりも少ないと、第1の拘束シート5および第2の拘束シート7によるグリーンシート積層体4の焼成収縮の拘束力が小さくなり寸法精度が悪化し、また焼成工程でグリーンシート積層体4からのガラス成分の拡散が顕著となり、焼結後のガラスセラミック基板9の表面にボイドが多数発生してしまうためである。
【0046】
また、ガラス成分量が15質量%より多いと、第1の拘束シート5および第2の拘束シート7が焼成により収縮するため、グリーンシート積層体4の収縮を拘束することが困難となるとともに、焼結後の第1の拘束シート5および第2の拘束シート7をガラスセラミック基板9から除去することが困難となるためである。
【0047】
また、第1の拘束シート5および第2の拘束シート7に含まれるガラス成分としては、例えば、軟化点がグリーンシート積層体4の焼成温度以下で、かつ第1の拘束シート5および第2の拘束シート7の有機成分の分解揮散温度よりも高いことが望ましく、このことにより、グリーンシート積層体4からの有機成分の除去時に軟化したガラス成分による有機成分の除去経路が塞がれることを防止できる。
【0048】
また、このガラス成分は、前述したガラスセラミックグリーンシート1に含まれるガラス成分と異なるものであっても良いが、グリーンシート積層体4のガラス成分の拡散を防止するうえでは同一のガラス成分を用いることが望ましい。
【0049】
なお、第1および第2の拘束シート5、7は、ガラスセラミックグリーンシート1を作製する工程と同様、スラリーを調製した後ドクターブレード法等で作製される。
【0050】
(f)次に、本発明では、第1の拘束シート5を積層した複合積層体6の両面に、さらに、第2の拘束シート7を積層して複合積層体8を作製する。
【0051】
ここで、グリーンシート積層体4に積層される第1の拘束シート5および第2の拘束シート7の合計の厚さは片面だけでグリーンシート積層体4の厚さに対して10%以上、最適には25%以上であるのが望ましく、10%よりも薄いと拘束力が低下する恐れがある。また有機成分の揮散を容易にしかつガラスセラミック基板9からの第1の拘束シート5および第2の拘束シート7の除去性を考慮すれば、第1及び第2の拘束シート5、7の合計の厚さは800μm以下、最適には400μm以下であることが望ましい。
【0052】
(g)次に、この複合積層体8を可動ベルトに載置し、所望温度に加熱された領域を通過させる事により焼成処理を行い、その後前記第1の拘束シート5および第2の拘束シート7を取り除いて、本発明のガラスセラミック基板9を作製する。
【0053】
この場合、作製した複合積層体8を前記金属導体の融点以下の温度で焼成する工程では、この複合積層体8を100〜800℃、特に400〜750℃で加熱処理して複合積層体8中の有機成分を分解除去した後、800〜1000℃で同時焼成することが望ましい。
【0054】
このとき、配線パターン3およびビアホール導体2を、Cuを主成分とした場合には窒素雰囲気中で焼成する必要があり、Au、Ag、Pd、Ptを主成分とした場合には、焼成雰囲気は大気中でおこなうことができる。
【0055】
また、焼成後の冷却速度が早すぎると、ガラスセラミック基板9と配線パターン3、第1および第2の拘束シート5、7の熱膨張差によるクラックが発生するために、冷却速度は400℃/hr以下であることが望ましい。
【0056】
また、焼成時には反りを防止するために複合積層体8の上面に重しを載せる等して、荷重をかけてもよい。荷重は25Pa〜1MPa、特に50〜500Paが適当である。
【0057】
ここで、焼成は量産性を考慮して連続炉で行うのが望ましいが、連続炉で焼成を行うと可動ベルトの進行方向に対して収縮率が徐々に大きくなる問題が生じる。
【0058】
しかし、本発明によれば、第2の拘束シート7を用いることにより、拘束シート7の剛性を局所的に調節することができ、連続炉で焼成を行った場合でも、面内の焼成収縮ばらつきを抑えることができる。
【0059】
通常、ガラスセラミック基板9を拘束シート5、7を用いて製造する場合、連続炉で焼成を行う際に、可動ベルトの進行方向に対して温度分布があるために収縮開始のタイミングがずれ、連続炉の入口側から出口側に向かって焼成収縮率が徐々に小さくなる問題が生じるが、本発明によれば、穴を有する第2の拘束シート7を用いることにより、拘束力を調節することができ、連続炉を用いた場合でも面内の焼成収縮ばらつきを抑制することができる。
【0060】
その焼成収縮ばらつきは、±0.085%、±0.08%、特に、±0.065%、さらには、±0.06%であることがより望ましい。
【0061】
次に、焼成後に形成されたガラスセラミック基板から第1及び第2の拘束シート5、7を除去する。この工程では、超音波洗浄、研磨、ウォータージェット、ケミカルブラスト、サンドブラスト、ウェットブラスト等の方法を用いことが好ましい。
【0062】
これによって得られるガラスセラミック基板9は、焼成時の収縮が第1および第2の拘束シート5、7によって厚さ方向だけに抑えられているので、焼成時にグリーンシート積層体4の面内収縮を0.5%以下に抑えることが可能となり、しかもグリーンシート積層体4は第1の拘束シート5によって全面にわたって均一にかつ確実に結合されているので、第1の拘束シート5の一部剥離等によって反りや変形が起こるのを防止することができる。
【0063】
また、穴を設けた第2の拘束シート7を用いることにより、拘束力を局所的に調節することが可能になる。それによって連続炉で焼成を行う際に発生する、可動ベルトの進行方向に対して収縮率が徐々に大きくなるという現象を防止することができる。これにより、高い寸法精度を有するガラスセラミック基板を作製できる。
【0064】
なお、本発明では、穴のない拘束シート5を用いた場合について説明したが、本発明では、この拘束シート5は無くてもよい。
【0065】
【実施例】
本発明のガラスセラミック配線基板について、実施例に基づき評価する。
【0066】
先ず、SiO:50質量%、MgO:18.5質量%、CaO:26質量%、Al:5.5質量%の組成を有する結晶化ガラス粉末を60質量%と、セラミックフィラ−成分としてAlを40質量%秤量し、ガラスセラミック組成物を作製した。
【0067】
それらに、有機バインダーとしてアクリル樹脂、可塑剤としてDBP(ジブチルフタレ−ト)、有機溶媒としてトルエンとイソプロピルアルコ−ルを加えて調製したスラリ−を用いて、ドクターブレード法により厚さ200μmのガラスセラミックグリーンシートを作製した。
【0068】
次に、Cu粉末100質量%に対し、ガラス粉末12質量%を秤量し、それに有機バインダーとしてアクリル樹脂を、有機溶媒としてDBPを添加、混練して、ビアホール導体用ペースト試料を作製した。尚、前記ビアホール用ペースト試料中の有機バインダー量は、Cu粉末に対して12質量%であり、固形成分、有機バインダーに対して36質量%の割合で溶剤を加えた。このCuペーストを、ガラスセラミックグリーンシートの所定個所に形成されたビアホールに充填した。
【0069】
さらに、Cu粉末100質量%に対し、アルミナ粉末0.2質量%、ガラス粉末1質量%を秤量し、それに有機バインダーとしてアクリル樹脂を、溶媒としてDBPを添加、混練して、パターン用Cuペースト試料を作製した。
【0070】
尚、有機バインダー量は、主成分に対して15質量%であり、固形成分、有機バインダーに対して13質量%の割合で溶剤を加えた。得られたCuペーストを先のビアインクを充填したガラスセラミックグリーンシートに、スクリーン印刷法で配線パターンを形成した。
【0071】
このときの配線層の印刷厚みは10〜30μmとした。その後、この配線パターンを形成したガラスセラミックグリーンシートを5枚積層し、45℃、4MPaの条件で加圧積層し、グリーンシート積層体を作製した。
【0072】
次に拘束シートとして、平均粒径が3μmのAlに、前記ガラスセラミックグリーンシート中のガラス成分と同じガラスを用いて、表1に示す組成物からなる厚さ250μmの拘束シートを作製した。
【0073】
なおシート作製時の有機バインダー、可塑剤、有機溶媒等はガラスセラミックグリーンシートと同様とした。得られた拘束シ−トの半数に表2に示す面積率を有する穴を設けて本発明の第2の拘束シートを作製した。
【0074】
その後、グリーンシート積層体の両面に前記第1の拘束シートを45℃、5MPaで加圧積層し、次いで更に両面に、穴を設けた第2の拘束シートを45℃、5MPaで加圧積層してグリーンシート積層体を得た。
【0075】
続いて、連続炉において前記複合積層体の焼成を行った。前記複合積層体をAlの台板上に載置して有機バインダー等の有機成分を分解除去するために、窒素雰囲気中、750℃で焼成し、次に窒素雰囲気中、900℃で1時間焼成を行った。その後、焼成した第1および第2の拘束シートをブラスト処理で除去し、多層配線基板であるガラスセラミック基板を作製した。
【0076】
上記試料を表2中の各条件で10個ずつ作製し、3次元測定機を用いて図3のようにX方向に3個、Y方向に3個の測定を行った。
【0077】
比較例として、穴の面積率の変化の無い第2の拘束シートを作製し、この拘束シートを用いて焼成した試料を作製した。
【0078】
【表1】

Figure 2004288938
【0079】
【表2】
Figure 2004288938
【0080】
表2の結果より、表1に示す拘束シート材料を用い、第2の拘束シートを表2に示す穴の直径、最前列の面積率、そしてその変化率とし、少なくとも前記穴を設けた第2の拘束シートを順次積層して焼成した試料No.2〜22では、焼成の収縮公差を±0.085%にでき、高寸法精度のガラスセラミック基板を形成できた。
【0081】
また、第1の拘束シートを介層させて焼成した試料では、収縮公差を±0.08%にできた。
【0082】
特に、第1の拘束シートを介装させ、第2の拘束シートに設ける穴の直径を0.1〜2mmで、かつ穴の面積率を0.1〜50%とした試料No.3〜18、20では、収縮公差を±0.065%にできた。
【0083】
さらには、第2の拘束シートに設ける穴の変化率を1〜30%とした試料No.3〜16、18、20では、収縮公差を±0.06%にできた。
【0084】
一方、穴の変化率を0%とした第2の拘束シートを用いた試料No.1では、収縮公差が±0.1%と大きかった。
【0085】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、拘束シートが穴を有し、かつ、この穴の面積率が可動ベルトの進行方向に対して徐々に大きくなるように配置すると、連続炉で焼成を行う際においても、効果的に焼成収縮ばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラスセラミック基板の製造方法を示す工程図である。
【図2】本発明の穴を有する拘束シート7の平面図である。
【図3】試料の測定個所を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1 ガラスセラミックグリーンシート
2 ビアホール導体
3 配線パターン
4 グリーンシート積層体
5 第1の拘束シート
6、8 複合積層体
7 第2の拘束シート
9 ガラスセラミック基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a glass ceramic substrate, and more particularly, to a method for manufacturing a glass ceramic substrate suitable for a multilayer wiring substrate, a package for housing semiconductor elements, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, high-density, low-priced wiring boards have been developed for semiconductor element storage packages for mounting semiconductor elements such as ICs and LSIs, and for hybrid integrated circuit devices on which various electronic components are mounted. Resistance, reduction in size and weight are required, and a low dielectric constant is obtained as compared with an alumina-based ceramic material, and a low-resistance metal such as Cu can be used as a wiring pattern. A wiring board made of a so-called glass ceramic material has been receiving more attention.
[0003]
In addition, as the density of wiring boards has increased, the demand for higher dimensional accuracy has also increased. Since the glass ceramic material can be fired at a lower temperature than the alumina ceramic material or the like, the following firing method has been proposed for higher accuracy.
[0004]
According to Patent Document 1 below, when firing a green sheet laminate in which glass ceramic green sheets are stacked, a constrained sheet made of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature of the laminate is used as a green sheet laminate. A method has been proposed in which the layers are laminated on both sides and subjected to a baking treatment, whereby sintering is performed with little shrinkage in the plane direction of the substrate.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 8-254415 / 0006
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above method is applied to a continuous furnace, the firing shrinkage of the green sheet laminate placed on the movable belt gradually decreases from the inlet side to the outlet side of the movable belt toward the outlet side. There is a problem in that the substrate shrinks, and as a result, dimensional variations in the substrate increase.
[0007]
Therefore, the present invention relates to a method for manufacturing a glass ceramic substrate, in which a constraining sheet made of an inorganic composition that does not sinter at a firing temperature for forming a glass ceramic substrate is laminated on at least one surface of the green sheet laminate and firing is performed. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a glass ceramic substrate for obtaining a glass ceramic substrate having high dimensional accuracy while suppressing dimensional variations in the substrate even when firing in a continuous furnace.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies on the above-described problems, and as a result, provided a hole in the restraining sheet so that the area ratio gradually increases in the traveling direction of the movable belt, By laminating on at least one surface of the green sheet laminate, the binding force can be locally adjusted, and the object of suppressing dimensional variation in the substrate generated when firing in a continuous furnace is achieved. I found what I can do.
[0009]
That is, the method for manufacturing a glass ceramic substrate of the present invention comprises forming a wiring pattern and a via hole conductor on a glass ceramic green sheet, and laminating a desired number of similarly produced glass ceramic green sheets on at least one surface of a green sheet laminate. After laminating a constrained sheet made of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature of the glass ceramic green sheet, the green sheet laminate is placed on a movable belt and passed through a region heated to a desired temperature. Performing a baking treatment, thereafter, in the method for manufacturing a glass ceramic substrate, wherein the constraining sheet is removed, wherein the constraining sheet has holes in whole or in part, and the area ratio of the holes is It is located so that it gradually increases in the direction of travel of the movable belt It is intended to.
[0010]
In the method for manufacturing a glass ceramic substrate, it is desirable to interpose a restraining sheet having no holes between the restraining sheet having the holes and the green sheet laminate.
[0011]
Further, it is preferable that the diameter of the hole provided in the restraining sheet is 0.1 to 2 mm, and the area ratio of the hole formed in the front row in the traveling direction of the movable belt is 0.01 to 50%.
[0012]
Further, it is preferable that the rate of change of the area ratio of the holes provided in the restraint sheet is 1 to 30%, and particularly, the distribution of the holes formed in the restraint sheet is fan-shaped with respect to the traveling direction of the movable belt. desirable.
[0013]
Here, the rate of change of the area ratio of the holes provided in the restraint sheet is the area of the holes in the front row of the mutually adjacent strip-shaped regions formed when the restraint sheet is divided equally in the traveling direction of the movable belt. P0, the ratio expressed by the relationship of ((P0-P1) × 100) / P0 (%), where P1 is the area of the hole in the next strip-shaped region.
[0014]
Further, it is desirable that the number of laminations of the restraint sheets is at least one or more on each side.
[0015]
Further, the constraint sheet contains a glass component in an amount of 1 to 15% by mass.
[0016]
Furthermore, it is desirable that the thickness of the restraint sheet is 10% or more on one side with respect to the entire thickness of the green sheet laminate.
[0017]
Further, it is preferable that the constraint sheet is mainly composed of at least one of Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , MgAl 2 O 3 , ZnAl 2 O 4 , and Mg 2 SiO 4 .
[0018]
Further, it is preferable that the wiring pattern is made of a metal paste or a metal foil containing at least one of Au, Ag, Cu, Pd, and Pt.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a glass ceramic substrate of the present invention.
[0020]
In the present invention, optimally, it is desirable to laminate the upper and lower two layers of the constraining sheet on both sides of the green sheet laminate, and to provide holes for the constraining sheets that do not contact the green sheet laminate.
[0021]
Therefore, in the following, the optimum conditions, that is, two layers of upper and lower restraint sheets are laminated on both sides of the green sheet laminate in which the glass ceramic green sheets are laminated, and for the restraint sheet that does not contact this green sheet laminate, An embodiment in which holes are provided will be described.
[0022]
According to FIG. 1, the glass ceramic substrate as described above comprises (a) a step of obtaining a green sheet made of a glass ceramic composition, and (b) forming a via hole in the glass ceramic green sheet to form a via hole. (C) a step of forming a wiring pattern on the surface of the glass ceramic green sheet by a screen printing method or the like, and laminating the glass ceramic green sheets produced through the steps (a) to (c). (D) producing a green sheet laminate, (e) laminating a first constraint sheet, which is the constraint sheet having no holes, on both sides of the glass ceramic laminate, The second sheet is formed by providing a desired hole in the constraint sheet, and the green sheet stack is formed by laminating the first constraint sheet. Laminating the second constraining sheet on a body to obtain a composite laminate, and subjecting the composite laminate produced through steps (a) to (f) to a temperature not higher than the melting point of the metal conductor to be the wiring pattern. It is manufactured through a firing step (g) and (h) a step of removing the first and second constraint sheets from the composite laminate. Hereinafter, each step will be described in detail.
[0023]
(A) In the step of obtaining a glass-ceramic green sheet made of a glass-ceramic composition, a predetermined amount of glass powder and ceramic filler powder were weighed as raw material powders, and an organic binder, a plasticizer, an organic solvent and the like were further added to prepare a slurry. Thereafter, the sheet is formed into a sheet shape by a well-known forming method such as a doctor blade method, a rolling method, a pressing method, etc., to produce a glass ceramic green sheet 1 forming a ceramic wiring substrate having a thickness of 50 to 500 μm.
[0024]
The glass component used includes at least SiO 2 and at least one of Al 2 O 3 , B 2 O 3 , ZnO, PbO, an alkaline earth metal oxide, and an alkali metal oxide. For example, borosilicate such as SiO 2 —B 2 O 3 system, SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 system—MO system (where M represents Ca, Sr, Mg, Ba or Zn) Examples include acid glass, alkali silicate glass, Ba-based glass, Pb-based glass, and Bi-based glass.
[0025]
These glass components are also amorphous glasses by firing, and lithium silicate, quartz, cristobalite, cordierite, mullite, anosite, cellian, spinel, garnet, and willemite are obtained by firing. And at least one crystal of dolomite, petalite, diopside or a substituted derivative thereof is used.
[0026]
As the ceramic filler, SiO 2 such as quartz and cristobalite, Al 2 O 3 , ZrO 2 , cordierite, mullite, forsterite, enstatite, spinel, magnesia, and the like are preferably used.
[0027]
(B) In the step of forming a via hole in the glass ceramic green sheet to form a via hole and filling the via hole with a conductive paste, the glass ceramic green sheet 1 obtained in (a) is subjected to laser, micro drill, punching, or the like. A through-hole having a diameter of 30 to 300 μm is formed, and the inside thereof is filled with a conductor paste for via to form a via-hole conductor 2.
[0028]
The via conductor paste is obtained by homogeneously mixing a metal powder containing at least one of Au, Cu, Ag, Pd, and Pt with an organic binder such as an acrylic resin and an organic solvent such as terpineol and dibutyl phthalate. Formed.
[0029]
The organic binder is mixed at a ratio of 0.5 to 15.0% by mass with respect to 100% by mass of the metal component, and the organic solvent is mixed at a ratio of 5 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the solid component and the organic binder. It is desirable. Note that a slight amount of a ceramic filler, a glass component, or the like may be added to the via conductor paste.
[0030]
(C) In the step of forming a wiring pattern on the surface of the glass ceramic green sheet 1, in the step of forming a wiring pattern 3 on the surface of the glass ceramic green sheet 1 on which the via-hole conductor 2 has been formed, by using a pattern printing paste by screen printing. Alternatively, the wiring pattern 3 is formed by transferring the metal foil.
[0031]
The conductor paste for the wiring pattern 3 is produced by the same method as that for the via conductor paste, and is produced by changing the components and the mixing ratio as needed.
[0032]
On the other hand, as a method of forming the wiring pattern 3 by a transfer method using a metal foil, a metal foil is first adhered onto a transfer film made of a polymer material or the like, and then a mirror image resist is formed on the surface of the metal foil on the circuit pattern. After that, a mirror image wiring circuit is formed by performing an etching process and a resist removal, and the transfer film on which the mirror image wiring circuit is formed is aligned with the surface of the glass ceramic green sheet 1 on which the via-hole conductor 2 is formed. After lamination and pressure bonding, the transfer film is peeled off to form the glass ceramic green sheet 1 having the wiring pattern 3 connected to the via-hole conductor 2.
[0033]
The wiring pattern 3 formed by the printing method and the transfer method may be either one or a mixture of both.
[0034]
(D) In the step of laminating the glass ceramic green sheets 1 on which the wiring patterns 3 are formed and forming a green sheet laminate 4, a plurality of glass ceramic green sheets 1 obtained in the same manner are laminated and pressed to laminate the green sheets. The body 4 is formed.
[0035]
The lamination of the glass-ceramic green sheets 1 is performed by applying heat and pressure to the stacked glass-ceramic green sheets 1 and thermocompression bonding, and applying an adhesive made of an organic binder, a plasticizer, an organic solvent or the like between the sheets. A method such as thermocompression bonding can be adopted.
[0036]
(E) Next, the first constraining sheet 5 is laminated on both surfaces of the green sheet laminate 4 to produce a composite laminate 6.
[0037]
Next, a desired hole is provided in the constraint sheet 5 used in the step (e) by laser, micro drill, punching, or the like, and the second constraint sheet 7 is manufactured.
[0038]
FIG. 2 is a plan view of the restraint sheet 7 having holes according to the present invention. Arrows indicate the traveling direction of the movable belt.
[0039]
In the present invention, the problem can be solved by laminating the restraint sheet 7 provided with holes on at least one surface of the green sheet laminate 4, but in particular, it is formed entirely or partially on the second restraint sheet 7. It is important that the holes are arranged so that the area ratio of the holes gradually increases in the traveling direction of the movable belt.
[0040]
Here, the diameter of the hole provided in the second restraining sheet 7 is desirably 0.1 to 2 mm, particularly 0.5 to 2 mm, and the area of the hole formed in the front row in the traveling direction of the movable belt. The ratio is 0.01 to 50%, particularly 0.1 to 50%, and further 0.1 to 40%, that is, the movable belt is arranged such that the area ratio gradually increases in the traveling direction.
[0041]
Further, the rate of change when changing the area ratio of the holes is suitably from 1 to 30%, particularly from 5 to 20%, and it is desirable to select an optimum value in consideration of the rate of change in the shrinkage generated in the continuous furnace. .
[0042]
In addition, it is desirable that the distribution of the holes in the restraint sheet 7 of the present invention is fan-shaped in the traveling direction of the movable belt.
[0043]
In the present invention, the first and second constraint sheets 5 and 7 are made of Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , MgAl 2 O 4 , ZnAl 2 O 4 , and Mg 2 SiO 4 . A glass mainly composed of at least one kind and having a softening point of 80 to 99.5% by mass, particularly 90 to 97% by mass, 450 to 950 ° C, particularly 650 to 900 ° C, having a mean particle size of 0.5 to 5 µm. It is desirable that the powder is composed of 0.5 to 15% by mass, particularly 3 to 10% by mass of the powder, and the glass ceramic green sheet has a powder filling rate of 53 to 60%.
[0044]
Here, it is desirable that the first constraining sheet 5 and the second constraining sheet 7 contain a glass component, in other words, an amorphous component in an amount of 1 to 15% by mass, particularly 3 to 10% by mass.
[0045]
If the glass component amount is less than 1% by mass, the restraining force of firing shrinkage of the green sheet laminate 4 by the first restraining sheet 5 and the second restraining sheet 7 decreases, and the dimensional accuracy deteriorates. This is because the diffusion of the glass component from the green sheet laminate 4 becomes remarkable in the process, and many voids are generated on the surface of the glass ceramic substrate 9 after sintering.
[0046]
If the amount of the glass component is more than 15% by mass, the first restraining sheet 5 and the second restraining sheet 7 shrink by firing, so that it becomes difficult to restrain the shrinkage of the green sheet laminate 4 and This is because it becomes difficult to remove the first constraint sheet 5 and the second constraint sheet 7 after sintering from the glass ceramic substrate 9.
[0047]
Further, as the glass component contained in the first constraint sheet 5 and the second constraint sheet 7, for example, the softening point is equal to or lower than the firing temperature of the green sheet laminate 4 and the first constraint sheet 5 and the second constraint sheet It is desirable that the temperature is higher than the decomposition and volatilization temperature of the organic component of the restraint sheet 7, thereby preventing the glass component softened during the removal of the organic component from the green sheet laminate 4 from blocking the organic component removal path. it can.
[0048]
Further, this glass component may be different from the glass component contained in the glass ceramic green sheet 1 described above, but the same glass component is used to prevent the diffusion of the glass component of the green sheet laminate 4. It is desirable.
[0049]
Note that the first and second constraint sheets 5 and 7 are produced by a doctor blade method or the like after preparing a slurry, similarly to the step of producing the glass ceramic green sheet 1.
[0050]
(F) Next, in the present invention, the second constraining sheet 7 is further laminated on both surfaces of the composite laminate 6 on which the first constraining sheet 5 is laminated to produce a composite laminate 8.
[0051]
Here, the total thickness of the first constraint sheet 5 and the second constraint sheet 7 laminated on the green sheet laminate 4 is 10% or more of the thickness of the green sheet laminate 4 on only one side, which is optimal. Is preferably 25% or more, and if it is less than 10%, the binding force may be reduced. Further, considering the ease of volatilization of the organic component and the ease of removing the first constraint sheet 5 and the second constraint sheet 7 from the glass ceramic substrate 9, the total of the first and second constraint sheets 5, 7 is considered. It is desirable that the thickness be 800 μm or less, and optimally 400 μm or less.
[0052]
(G) Next, the composite laminate 8 is placed on a movable belt and baked by passing through a region heated to a desired temperature. Thereafter, the first constraint sheet 5 and the second constraint sheet are used. 7, the glass ceramic substrate 9 of the present invention is manufactured.
[0053]
In this case, in the step of firing the produced composite laminate 8 at a temperature equal to or lower than the melting point of the metal conductor, the composite laminate 8 is subjected to a heat treatment at 100 to 800 ° C., particularly 400 to 750 ° C. After the organic components are decomposed and removed, it is desirable to perform simultaneous firing at 800 to 1000 ° C.
[0054]
At this time, when the wiring pattern 3 and the via-hole conductor 2 are mainly composed of Cu, they need to be fired in a nitrogen atmosphere, and when mainly composed of Au, Ag, Pd and Pt, the firing atmosphere is Can be performed in the atmosphere.
[0055]
If the cooling rate after firing is too fast, cracks occur due to the difference in thermal expansion between the glass ceramic substrate 9 and the wiring pattern 3, and the first and second constraint sheets 5 and 7, so that the cooling rate is 400 ° C. / hr or less.
[0056]
During firing, a load may be applied by placing a weight on the upper surface of the composite laminate 8 to prevent warpage. The load is suitably from 25 Pa to 1 MPa, particularly from 50 to 500 Pa.
[0057]
Here, firing is desirably performed in a continuous furnace in consideration of mass productivity, but firing in a continuous furnace causes a problem that the shrinkage rate gradually increases in the traveling direction of the movable belt.
[0058]
However, according to the present invention, the rigidity of the restraint sheet 7 can be locally adjusted by using the second restraint sheet 7, and even when firing is performed in a continuous furnace, the in-plane firing shrinkage variation may vary. Can be suppressed.
[0059]
Normally, when the glass ceramic substrate 9 is manufactured using the restraint sheets 5 and 7, when firing in a continuous furnace, the timing of contraction start is shifted due to the temperature distribution in the traveling direction of the movable belt, and the continuous There is a problem that the firing shrinkage gradually decreases from the inlet side to the outlet side of the furnace. However, according to the present invention, the restraining force can be adjusted by using the second restraining sheet 7 having holes. In addition, even when a continuous furnace is used, in-plane variation in firing shrinkage can be suppressed.
[0060]
The variation in firing shrinkage is preferably ± 0.085%, ± 0.08%, particularly ± 0.065%, and more preferably ± 0.06%.
[0061]
Next, the first and second restraint sheets 5 and 7 are removed from the glass ceramic substrate formed after firing. In this step, it is preferable to use a method such as ultrasonic cleaning, polishing, water jet, chemical blast, sand blast, and wet blast.
[0062]
Since the glass ceramic substrate 9 obtained in this way has its shrinkage during firing suppressed only in the thickness direction by the first and second constraint sheets 5, 7, the in-plane shrinkage of the green sheet laminate 4 during firing is suppressed. 0.5% or less, and the green sheet laminate 4 is uniformly and securely bonded over the entire surface by the first restraining sheet 5, so that the first restraining sheet 5 is partially peeled off. This can prevent warpage and deformation from occurring.
[0063]
In addition, by using the second restraining sheet 7 provided with holes, the restraining force can be locally adjusted. This can prevent a phenomenon in which the shrinkage rate gradually increases in the traveling direction of the movable belt, which occurs when firing is performed in a continuous furnace. Thereby, a glass ceramic substrate having high dimensional accuracy can be manufactured.
[0064]
In the present invention, the case where the restraint sheet 5 having no hole is used has been described, but the restraint sheet 5 may be omitted in the present invention.
[0065]
【Example】
The glass ceramic wiring board of the present invention is evaluated based on examples.
[0066]
First, SiO 2: 50 wt%, MgO: 18.5 wt%, CaO: 26 wt%, Al 2 O 3: a crystallized glass powder having a composition of 5.5 wt% and 60 wt%, the ceramic filler - Al 2 O 3 was weighed as a component in an amount of 40% by mass to prepare a glass ceramic composition.
[0067]
Using a slurry prepared by adding an acrylic resin as an organic binder, DBP (dibutyl phthalate) as a plasticizer, and toluene and isopropyl alcohol as an organic solvent, a glass ceramic green having a thickness of 200 μm by a doctor blade method. A sheet was prepared.
[0068]
Next, 12 mass% of glass powder was weighed with respect to 100 mass% of Cu powder, and an acrylic resin as an organic binder and DBP as an organic solvent were added thereto and kneaded to prepare a paste sample for a via-hole conductor. The amount of the organic binder in the via hole paste sample was 12% by mass with respect to the Cu powder, and a solvent was added at a ratio of 36% by mass with respect to the solid component and the organic binder. This Cu paste was filled into a via hole formed at a predetermined position of the glass ceramic green sheet.
[0069]
Further, 0.2% by mass of alumina powder and 1% by mass of glass powder were weighed with respect to 100% by mass of Cu powder, and an acrylic resin as an organic binder and DBP as a solvent were added thereto and kneaded. Was prepared.
[0070]
The amount of the organic binder was 15% by mass with respect to the main component, and the solvent was added at a ratio of 13% by mass with respect to the solid component and the organic binder. A wiring pattern was formed by screen printing on the glass ceramic green sheet filled with the obtained Cu paste and the via ink.
[0071]
The printed thickness of the wiring layer at this time was 10 to 30 μm. Thereafter, five glass ceramic green sheets on which the wiring pattern was formed were laminated, and were laminated under pressure at 45 ° C. and 4 MPa to produce a green sheet laminate.
[0072]
Next, a 250 μm thick restraint sheet made of the composition shown in Table 1 was prepared using Al 2 O 3 having an average particle diameter of 3 μm and the same glass as the glass component in the glass ceramic green sheet. did.
[0073]
Note that the organic binder, plasticizer, organic solvent, and the like during the production of the sheet were the same as those of the glass ceramic green sheet. Half of the obtained restraint sheets were provided with holes having the area ratios shown in Table 2 to prepare a second restraint sheet of the present invention.
[0074]
Thereafter, the first constraining sheet is pressure-laminated on both surfaces of the green sheet laminate at 45 ° C. and 5 MPa, and then a second constraining sheet provided with holes is pressure-laminated on both surfaces at 45 ° C. and 5 MPa. Thus, a green sheet laminate was obtained.
[0075]
Subsequently, the composite laminate was fired in a continuous furnace. The composite laminate is placed on a base plate of Al 2 O 3 and baked at 750 ° C. in a nitrogen atmosphere to decompose and remove organic components such as an organic binder, and then at 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. The firing was performed for one hour. Thereafter, the baked first and second restraining sheets were removed by blasting to produce a glass ceramic substrate as a multilayer wiring board.
[0076]
Ten samples were prepared under the respective conditions shown in Table 2, and three samples were measured in the X direction and three in the Y direction as shown in FIG. 3 using a three-dimensional measuring machine.
[0077]
As a comparative example, a second restraint sheet having no change in the area ratio of the holes was prepared, and a sample fired using this restraint sheet was prepared.
[0078]
[Table 1]
Figure 2004288938
[0079]
[Table 2]
Figure 2004288938
[0080]
From the results in Table 2, the second restraint sheet was made to have the diameter of the hole, the area ratio of the front row, and the rate of change thereof using the restraint sheet material shown in Table 1 and at least the second restraint sheet provided with the hole. No. 3 was sequentially laminated and fired. In Nos. 2 to 22, the shrinkage tolerance of firing could be made ± 0.085%, and a glass ceramic substrate with high dimensional accuracy could be formed.
[0081]
In the sample fired with the first constraining sheet interposed therebetween, the shrinkage tolerance could be set to ± 0.08%.
[0082]
In particular, the sample No. having the first constraining sheet interposed and having a diameter of the hole provided in the second constraining sheet of 0.1 to 2 mm and an area ratio of the hole of 0.1 to 50%. In 3 to 18 and 20, the shrinkage tolerance could be made ± 0.065%.
[0083]
Further, the sample No. having a change rate of the hole provided in the second restraining sheet of 1 to 30%. In 3 to 16, 18, and 20, the shrinkage tolerance could be set to ± 0.06%.
[0084]
On the other hand, the sample No. using the second restraining sheet having the hole change rate of 0% was used. In No. 1, the shrinkage tolerance was as large as ± 0.1%.
[0085]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, when the restraining sheet has holes, and is arranged so that the area ratio of the holes gradually increases in the traveling direction of the movable belt, firing is performed in a continuous furnace. Also at the time of performing, variation in firing shrinkage can be effectively suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a glass ceramic substrate of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a restraint sheet 7 having holes according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a measurement location of a sample.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 glass ceramic green sheet 2 via hole conductor 3 wiring pattern 4 green sheet laminate 5 first constraint sheet 6, 8 composite laminate 7 second constraint sheet 9 glass ceramic substrate

Claims (9)

ガラスセラミックグリーンシートに配線パターンおよびビアホール導体を形成し、同様に作製した所望枚数のガラスセラミックグリーンシートを積層したグリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に、前記ガラスセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しない無機組成物よりなる拘束シートを積層した後、前記グリーンシート積層体を可動ベルトに載置し、所望温度に加熱された領域を通過させて焼成処理を行い、その後、前記拘束シートを取り除くことを特徴とするガラスセラミック基板の製造方法において、前記拘束シートが、全体または部分的に複数の穴を有しており、かつ該穴の面積率が前記可動ベルトの進行方向に対して徐々に大きくなるように配置されていることを特徴とするガラスセラミック基板の製造方法。A wiring pattern and a via-hole conductor are formed on a glass ceramic green sheet, and a desired number of similarly prepared glass ceramic green sheets are laminated on at least one surface of a green sheet laminate at the firing temperature of the glass ceramic green sheet. After laminating a constraining sheet made of an inorganic composition, the green sheet laminate is placed on a movable belt, passed through a region heated to a desired temperature, and baked, and then the constraining sheet is removed. In the method for manufacturing a glass ceramic substrate, the restraining sheet has a plurality of holes in whole or in part, and an area ratio of the holes gradually increases in a traveling direction of the movable belt. A method for manufacturing a glass ceramic substrate, wherein 穴を有する拘束シートとグリーンシート積層体との間に穴を有しない拘束シートを介装することを特徴とする請求項1に記載のガラスセラミック基板の製造方法。The method for manufacturing a glass ceramic substrate according to claim 1, wherein a restraining sheet having no holes is interposed between the restraining sheet having the holes and the green sheet laminate. 前記拘束シートに設ける穴の直径が0.1〜2mmで、かつ前記可動ベルトの進行方向の最前列に形成される穴の面積率が0.01〜50%であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラスセラミック基板の製造方法。The diameter of the hole provided in the restraint sheet is 0.1 to 2 mm, and the area ratio of the hole formed in the front row in the traveling direction of the movable belt is 0.01 to 50%. The method for producing a glass ceramic substrate according to claim 1. 前記拘束シートに設ける穴の面積率の変化率が1〜30%であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれか記載のガラスセラミック基板の製造方法。The method for manufacturing a glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein a change rate of an area ratio of the holes provided in the restraining sheet is 1 to 30%. 拘束シートに形成される穴の分布が可動ベルトの進行方向に対して扇状であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちいずれか記載のガラスセラミック基板の製造方法。The method of manufacturing a glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein a distribution of holes formed in the restraining sheet is fan-shaped with respect to a traveling direction of the movable belt. 前記拘束シートが、ガラス成分を1〜15質量%含有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか記載のガラスセラミック基板の製造方法。The method for manufacturing a glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein the constraint sheet contains a glass component in an amount of 1 to 15% by mass. 前記拘束シートの厚さが、前記グリーンシート積層体の全体厚さに対して、片面で10%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれかに記載のガラスセラミック基板の製造方法。The glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the restraint sheet is 10% or more on one surface with respect to the entire thickness of the green sheet laminate. Manufacturing method. 前記拘束シートが、Al、SiO、MgO、ZrO、TiO、MgAl、ZnAl、MgSiOの少なくとも1種を主体とすることを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちいずれか記載のガラスセラミック基板の製造方法。Claim the restraining sheet, characterized by consisting mainly of at least one of Al 2 O 3, SiO 2, MgO, ZrO 2, TiO 2, MgAl 2 O 3, ZnAl 2 O 4, Mg 2 SiO 4 A method for manufacturing a glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 7. 前記配線パターンが、Au、Ag、Cu、Pd、Ptの少なくとも1種を含有する金属ペーストあるいは金属箔からなることを特徴とする請求項1乃至請求項8のうちいずれか記載のガラスセラミック基板の製造方法。9. The glass ceramic substrate according to claim 1, wherein the wiring pattern is made of a metal paste or a metal foil containing at least one of Au, Ag, Cu, Pd, and Pt. Production method.
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