JP2013080927A - 多層セラミック基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部電極回路パターンの設けられたセラミック積層体を製造するステップと、前記セラミック積層体の外部に有機層を形成するステップと、前記有機層上に表面電極を形成するステップと、前記有機層及び前記表面電極の設けられたセラミック積層体を焼結するステップとを含む。
【選択図】図2
Description
また、外部表面電極も焼成されたセラミック基板上に直接接触して形成されるため、電極焼成時、電極が既に焼成されたセラミック基板に拘束されて平面方向に収縮することができないという問題がある。
1)セラミック積層体の製作
密度が3.95g/cm3で、平均粒径が4.0μmであるAl2O3粉末を使った。この粉末100重量%に対して、アクリル系バインダ15重量%、分散剤0.5重量%及びトルエンとエタノールとの混合溶媒を添加した後、ボールミルを用いて分散した。こうして得たスラリをフィルタで濾過した後脱泡し、ドクターブレード法を用いて150μm厚さのグリーンシートを成形した。
未焼結セラミック基板と同じ面積で裁断した150μm厚さの上記2)での難焼結性拘束層用グリーンシートを、上記1)での未焼結セラミック基板の両周面に各々2枚ずつ付着して、300Kgf/cm2、85℃の条件で熱圧着して、一体化された積層体を製作した。
常温で有機物分解が行われる420℃までは、時間当り60℃の速度で昇温させ、十分な脱バインダの時間を確保するために、420℃で2時間間維持した。脱バインダ期間後には、時間当り300℃で昇温して焼成温度である870℃に到達させた後、870℃で30分間維持して焼結が行われるようにした。焼結完了後、室温まで炉冷させて焼結体を得た。
ポリイミドとポリビニールブチラール(PVB)バインダとを7:3で混合し、有機溶剤であるジメチルアセトアミド(Dimethylacetamide)と交ぜて、粘度300cpsの溶液を製造した。この溶液をドクターブレード法を用いて厚さ10μmの高分子フィルムで各々成形した。
スクリーン印刷法で前記高分子フィルムの設けられたセラミック積層体上に100μm幅の表面電極を塗布した。このセラミック積層体を450℃で30分間保持して表面電極が焼結されるようにした。該表面電極焼結後、固着力の測定のためにめっきを実施して、最終の多層セラミック基板を製造した。
実施例1で、高分子フィルムからなった有機層を形成するステップを備えなく多層セラミック基板を製造した。
表面電極の線幅及び固着力の測定
30、130、230 内部電極回路パターン
31 ビア
140、240 有機層
150、250 外部表面電極
60、160、260 難焼結性拘束層
Claims (23)
- 内部電極回路パターンの設けられたセラミック積層体と、
前記セラミック積層体の外部に設けられた表面電極とを含み、
前記表面電極は、有機層を含む多層セラミック基板。 - 前記有機層は、前記表面電極の上部及び下部に設けられる請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記有機層は、前記表面電極が焼結される間に残存して前記セラミック積層体と表面電極とが接触されないようにし、前記セラミック積層体の焼結時、熱分解されて除去される請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記表面電極は、水平方向に10%以上収縮可能である請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記セラミック積層体は、収縮されない無収縮セラミック積層体である請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記有機層は、350〜500℃で耐熱性付き材料で形成される請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記材料は、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、フェノール樹脂、ポリフェニレンオキサイド、芳香族ポリサルフォン及びポリベンゾイミダゾールよりなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項6に記載の多層セラミック基板。
- 前記表面電極は、銀(Ag)または銅(Cu)の金属からなる請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記金属粒子の大きさは、1μm未満である請求項8に記載の多層セラミック基板。
- 前記内部電極回路パターンの上部及び下部に有機層が設けられる請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 前記有機層は、前記内部電極回路パターンが焼結される間に残存して前記セラミック積層体と内部電極回路パターンとが接触されないようにし、前記セラミック積層体の焼結時、熱分解されて除去される請求項10に記載の多層セラミック基板。
- 前記内部電極回路パターンは、水平方向に10%以上収縮可能である請求項10に記載の多層セラミック基板。
- 前記セラミック積層体の上部及び下面には、難焼結性拘束層が設けられる請求項1に記載の多層セラミック基板。
- 内部電極回路パターンの設けられたセラミック積層体を製造するステップと、
前記セラミック積層体の外部に有機層を形成するステップと、
前記有機層上に表面電極を形成するステップと、
前記有機層及び前記表面電極の設けられたセラミック積層体を焼結するステップと
を含む無収縮セラミック基板の製造方法。 - 前記セラミック積層体の焼結時、前記セラミック積層体と表面電極とが同時に焼結される請求項14に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記表面電極の焼結時、前記表面電極の上部及び下部に設けられた有機層によって、前記表面電極と前記セラミック積層体とは接触しないで分離された状態で維持される請求項15に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記内部電極回路パターンの上部及び下部に前記有機層を形成するステップを、さらに含む請求項14に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記有機層は、前記表面電極及び前記内部電極回路パターンに形成されるかまたは前記表面電極及び前記内部電極回路パターンの設けられたセラミック積層体の全面に形成される請求項14または17に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記内部電極回路パターンの焼結時、前記内部電極回路パターンの上部及び下部に設けられた有機層によって、前記内部電極回路パターンと前記セラミック積層体とは接触しないで分離された状態で維持される請求項17に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記セラミック積層体の上部及び下部に難焼結性拘束層を形成するステップを、さらに含む請求項14に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記難焼結性拘束層は、前記内部電極回路パターンの設けられた前記セラミック積層体の上部及び下部に形成されるかまたは前記有機層及び前記表面電極の設けられた前記セラミック積層体の上部及び下部に形成される請求項20に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記難焼結性拘束層が前記内部電極回路パターンの設けられたセラミック積層体の上部及び下部に形成される場合、前記拘束層は、前記セラミック積層体と焼結されて該セラミック積層体の無収縮焼結を誘導する請求項21に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
- 前記有機層は、前記表面電極が焼結される温度区間では残存し、前記セラミック積層体が焼結される温度区間では、熱分解されて除去される請求項14に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
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