JPH0257709B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セラミツク基体に堅固に固定されて
おり上面に実質的にガラスを含んでいない耐熱金
属層を得るための、パラジウム活性焼結法に関す
る。

［従来技術］ 電子パツケージの比較的最近の技術革新によつ
て、多層セラミツク（以下MLCと呼ぶ）モジユ
ールが開発された。この技術においては、一次的
な有機バインダによつて結合されたセラミツク粉
の「グリーン」シートが通常、スクリーン印刷に
よつて、貴金属ないし耐熱金属で金属化される
が、必須というものではない。金属化されたシー
トは、スタツクされ、積層され、加熱されてモノ
リシツク・セラミツク−金属パツケージを形成す
る。MLC技術の詳細は、SOLID STATE
TECHNOLOGY，May 1972，Vol.15，No.5，
page35〜40，Kaiser et alに記載されており、
参考事項として本明細書に記載する。IBM
Technical Disclosure Bulletin Vol.17，No.8，
Jan.1974，p.2331及びIBM Technical Disclosure Bulletin Vol.12，No.11，April
1970，P1795には、セラミツク基体に使用される
関連する治金学上の他の実施例が開示されてい
る。

上記の如き焼結サイクルを受ける焼結耐熱金属
パツドに、亀裂がなく堅固に接着したニツケルそ
の他の半田付け可能な層を形成するのには、困難
があつた。

米国特許第3218194号には、耐熱金属フイルム
抵抗を安定化させる方法が開示されているが、こ
の方法においてはパラジウムを含む抗酸化金属が
耐熱金属に貼付され、結合体は抗酸化金属フイル
ムが耐熱金属フイルムの粒子境界に完全に拡散
し、且つこれを充填するまで、真空中にて高温で
加熱される。

米国特許第3518756号には、多層セラミツク構
造体を形成する方法が開示されているが、この方
法においてはモリブデン及びパラジウムを含有す
る電極ペーストが、シルク・スクリーン法によつ
て沈積され、希望する回路パターンを形成する。

米国特許第3978248号には、複合焼結構造体の
製造方法が開示されているが、この方法において
はポリビニル・ブチラールが使用される。モリブ
デンが、有益な導電粉として開示されている。

米国特許第3999004号には、多層セラミツク基
体構造体が開示されているが、該構造体の盲孔は
モリブデン約83％の希釈金属ペーストで満たされ
ている。

米国特許第4109377号には、多層セラミツクの
調製方法が開示されているが、この方法における
有用な金属化組成物はモリブデン及び酸化物を形
成できる貴金属、例えばパラジウムを含有してい
る。

米国特許第4340618号には、焼結による高密度
化前に、セラミツク基体上にパラジウムなどの薄
層を蒸着またはスパツタすることにより、ガラス
を含まない高密度焼結耐熱金属体を得る方法が開
示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ この方法における問題点としては、次のものが
挙げられる。グリーン・セラミツク素材の表面に
真空室内でパラジウムを直接沈積することは、付
加的な処理工程であり、多層セラミツク・モジユ
ールの製造処理工程を代表するものではなく、ま
た蒸着器またはスパツタリング機でのパラジウム
の沈積中に与えられる真空条件及び熱条件は、グ
リーン・セラミツク・シートの有機組成物を分解
またはガス放出させるか、あるいはこの両方を行
なわせる危険をおよぼすものであり、グリーン・
セラミツク・シートに対する損傷及び真空システ
ム及びスパツタリング・システムの過剰な汚染を
もたらしかねないものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、完全に高密度化され、実質的
にガラスを含まない表面を、最上面の未焼結セラ
ミツク・グリーン・シートを適当な薬品で前処理
し、金属の焼結を促進することによつて、セラミ
ツク基体の共焼成されたモリブデンまたはタング
ステンの導電体上に形成させることができる。こ
れ以外の処理は、複数枚であることが最も好まし
い未焼結グリーン・シートを処理し、最終的な
MLCを得る公知の方法によるものである。焼結
剤によつてこのように処理された焼結セラミツ
ク・グリーン・シートは、高密度に焼結され、表
面にガラス状の含有物ないしフイルムを含んでい
ない外部回路を有しているので、ガラスの除去を
目的とする前清浄化処理を必要とすることなく、
ニツケルなどの適当な金属によるめつきを高い信
頼性で行うことができ、または銅、銅−パラジウ
ムなどの適当なろう付け金属及び合金によるリー
ド線、キヤツプなどへろう付けを直接行うことが
できるようになる。

本発明は薄い焼結剤のフイルムを、上面に耐熱
金属組織を有する未焼結のセラミツク・グリー
ン・シート（簡潔を期すため、以下では単にグリ
ーン・シートまたはグリーン基体とも称する）の
積層中に、これに貼付してグリーン・シートのス
タツクを形成し、最終的に多層セラミツク・モジ
ユールを製造する技術を提供するものである。好
ましい焼結剤としては、パラジウム、ニツケル、
プラチナ、ロジウムなどが挙げられる。最適な焼
結剤がパラジウムであるから、以下ではパラジウ
ムを使用した場合について説明する。

厚さ約100〜約300オングストロームのパラジウ
ム層を、ポリエステル・シート上のポリビニル・
ブチラール上に形成する。

グリーン・シートのスタツクの積層中に、ポリ
ビニル・ブチラール上の上記パラジウムでコーテ
イングされた面を上面のグリーン・シート及びそ
の上の金属組織に密着させる。

積層中に、ポリエステル・シート上のパラジウ
ム及びポリビニル・ブチラールの層は、グリー
ン・シート表面に接着され、積層後ポリエステ
ル・シートは剥がされる。

焼結時に、ポリビニル・ブチラールは揮発ない
し、燃えつき、パラジウムを焼結されたグリー
ン・シート上に残し、耐熱金属組織を活性化し、
耐熱金属面へのガラスの浸透に関連する問題を排
除する。

焼結中に、パラジウムを耐熱金属体と合金化す
ることにより、耐熱金属体の表面に密度の高い構
造体が形成されるが、この構造体は高密度の金属
構造体を製造するための、例えば化学技術や真空
技術による以後の金属化処理の観点から望ましい
ものである。

グリーン・セラミツク素材上にポリビニル・ブ
チラール層が存在することにより、他の重要な利
点が得られる。グリーン・セラミツク素材の焼結
炉への導入前に、その表面から塵挨粒子を拭き取
ることを可能とする。グリーン・セラミツク・シ
ート薄層上にかかる保護層がないと、かかる拭き
取り作業により、スクリーン印刷された耐熱金属
体の汚染が発生することになる。塵挨粒子が除去
されないと、これらの粒子は焼結中に耐熱金属体
の表面に融着し、高い接触抵抗をもたらし、それ
以後の耐熱金属体上へのニツケル及び金の層のめ
つき中に問題を引き起こす。

さらに、積層中に、ポリエステルが耐熱金属体
と直接接触しないのであるから、積層後のポリエ
ステル・フイルムの剥ぎ取り中に耐熱金属ペース
トが、バイア及びその他の表面構造から抜き取ら
れることが最小限のものとなる。以下の説明は主
としてバイアに関連して行われているが、本発明
を表面の耐熱金属体に同様に適用できることを理
解されたい。

それゆえ、本発明の主たる目的は、グリーン・
シートに耐熱金属組織層またはバイアを提供する
ことであり、焼結後この金属組織層は実質的に、
この上に沈積される追加層との良好な電気的接触
を阻害する、焼結中にグリーン・シートから生じ
るガラス物質によつていかなる形態においても、
コーテイングされることはない。

本発明の他の重要な目的は、焼成セラミツク基
体に信頼性が高い接着された半田付け可能なパツ
ド層を形成する方法を提供することである。

［実施例］ 第１図は、本発明の基本的な処理ステツプを示
す略図であり、図中セラミツク基体は総括的に５
０で示されており、グリーン・セラミツク基体５
０ａはその上面に耐熱金属組織５５を有してい
る。また、当業者であれば理解できるとおり、内
部金属組織が他のグリーン・セラミツク基体に設
けられている。公知のMylar（登録商標）シート
６０がグリーン・セラミツク基体のスタツクの底
部にあり、グリーン・セラミツク基体の上部に
は、最下部のパラジウム層８１、中間のポリビニ
ル・ブチラール層８２及び剥離可能なMylarフイ
ルム８３からなる、本発明のパラジウム塗布集合
体がある。

第２図は、積層後のグリーン・セラミツク基体
の集合体の略図であり、図中底部のMylarフイル
ム８３が剥離された後の集合体（グリーン・シー
ト５０を上部シートであるグリーン・シートと組
合せたものからなつている）は、総括的に９０で
示されている。第２図には、Mylarシート８３が
その下部にあるポリビニル・ブチラール８２か
ら、パラジウム層８１が剥離されるところが示さ
れている。

第３図は、公知技術によつて処理された表面の
金属組織を拡大して示す、多層基体の耐熱金属バ
イア（VIA）の断面図である。図中、１０はセ
ラミツク基体のガラス相部分を、２０はセラミツ
ク基体のセラミツク相部分を、３０はバイア４０
の金属組織を、１０ａは耐熱金属組織の表面を覆
い、これによつて良好な電気的接触を妨げるガラ
ス相部分１０より成る層を表す。

第４図は、本発明方法に従つて処理された表面
の金属組織を拡大して示す、多層基体の耐熱金属
バイア（VIA）の断面図であり、図中の符号は
第３図のものと同じ意味を有するものである。第
４図において、ガラス相１０ａの表面層が存在し
ておらず、これによつて金属組織との良好な電圧
的接触が確保されることに留意されたい。

本発明はガラスを含有しない表面を、耐熱金属
組織上に形成する方法を提供するものであり、こ
の表面は焼結後の金属層のめつきその他の処理に
適するものである。

代表的な耐熱金属は、モリブデンとタングステ
ンである。モリブデンが好ましいものであるた
め、以下の説明をモリブデンに関連させて行う
が、この説明をタングステンにも同様に適用でき
ることを理解されたい。

本発明で使用するために選択されるセラミツク
は、過度に制限されるものではなく、未焼成グリ
ーン・セラミツク基体を形成するために、公知技
術で使用されているセラミツク・ガラスから自由
に選択できるものである。

有用なセラミツクが本発明によつて示す主な特
性は、この粒子を焼結し、高密度の物質にできる
ことである。

有用なセラミツクとは、アルミナ、酸化ベリリ
ウム（高熱伝導率を有するが、安全製の問題を生
じる）、ムライト、磁気、及び無水珪酸などの当
技術分野で公知のものを指す。好ましいセラミツ
クはアルミナである。

本発明によるセラミツク粒子の大きさは、特に
重要なものではなく、当技術分野で通常使用され
ているものから選択されるものである。代表的な
大きさは、約2μｍ〜約8μｍ程度であり、必要に
応じ、ボール・ミルや振動ミルなどの公知の方法
によつて、粒子サイズを減らすことができる。

使用されるセラミツクの性質がいかなるもので
あつても、本発明によれば、これらはセラミツク
の焼結温度を低下させる公知のガラス・フリツ
ト、例えばカルシウム、マグネシウム及びアルミ
ニウム・シリケート・フリツトと共に使用され
る。もちろん、本発明はかかるガラス・フリツト
に限定されるものではなく、一般に他のガラス・
フリツトに適用できるものであるが、これは本発
明が基本的に耐熱金属とパラジウムとの間の相互
作用に基づいているからである。典型的な場合、
かかるガラス・フリツトの使用量は、セラミツク
の重量に対し、約２〜約12重量％である。

焼結中に、グリーン基体に存在するガラス・フ
リツトは、バイア中、あるいはスクリーン印刷さ
れた金属組織中へ引き込まれ、耐熱金属組織とセ
ラミツク基体の間に、望ましい接着部を形成す
る。しかしながら、グリーン基体からのガラス物
質が、バイアの表面、または存在しているあらゆ
る金属組織の表面を覆うことは、良好な電気的接
触を妨げるので、望ましくない。ほぼ固体の金属
組織層に焼結ないし溶融して、基体からのガラス
物質が耐熱金属の表面に現れることを防止し、良
好な電気的接触を確実に行うのは、耐熱金属組織
のバイア即ち耐熱表面組織の表面におけるパラジ
ウムの活性層である。

ガラス・フリツトの大きさは、さほど重要なも
のではないが、セラミツクのものと同様なものが
典型的である。

本発明は、アルミナの含有量の高いグリーン・
セラミツク基体に特に適するものであることが判
明した。

高分子結合剤 当技術分野で公知の通り、グリーン・セラミツ
ク基体は通常、高分子結合剤と組み合わされた微
粒子セラミツク物質で形成されている。

本発明で使用する高分子結合剤は、当技術分野
で使用されているものから自由に選択できるもの
である。

本発明の高分子結合剤が示す主たる特性は、こ
れが熱可塑性であること、可撓性であること（典
型的には、可塑剤を含有していること）、これを
成型するのに使用される揮発性溶媒に溶解するこ
と、及びセラミツクの焼結サイクル中に残存物を
残さずに焼結できることである。最後に、高分子
結合剤は該結合剤を焼き尽す際の、セラミツク・
シートの膨潤ないし剥離を防止するためのガス抜
きを行うため、浸透性のものでなければならな
い。これらの特性はすべて、当技術分野で公知の
ものである。

好ましい高分子結合剤としては、可塑剤として
ジオクチル・フタレートまたはジブチル・フタレ
ートを伴うのが典型的であり、かつ一般的には公
知の湿潤剤と有機溶媒を伴つているポリビニルア
セタールなどのアセタール、可塑剤としてのグリ
セロール及び溶媒としての水を伴うのが典型的で
あるグアール・ガムなどの多糖類、ポリビニル・
アルコール、ポリビニル・アセタート、ポリ塩化
ビニルなどが挙げられる。

本発明において好ましい高分子結合剤は、ジオ
クタル・フタレート及び公知の湿潤剤と組み合わ
されたポリビニル・ブチラールである。

高分子結合剤の分子量は、本発明においては重
要なものではなく、公知技術で使用されている分
子量から自由に選択できるものである。当業者で
あれば理解できるとおり、高分子結合剤に必要な
のは、スラリを容易に形成できることだけであ
り、このスラリはグリーン・セラミツク基体を形
成し、処理中にグリーン・シートを適切に取り扱
えるように、また焼成セラミツク基体の形成中に
グリーン・シートを完全に除去するために、焼結
中に容易に揮発させられるように、十分な強度を
与えるために使用されるものである。

溶 媒 本発明においてグリーン・セラミツク・シート
を形成するのに使用されるスラリは、典型的な場
合、溶媒を使用して形成される。溶媒は、当技術
分野で通常使用されているものから選択される。

当技術分野で公知の通り、グリーン・シートを
形成するのに使用されるセラミツク・スラリは、
数種類の有機溶媒の混合物も含有しており、これ
らの溶媒の沸点は約60℃〜160℃の範囲で異なつ
ている。使用できる溶媒の典型的なものは、水、
脂肪族アルコール、ケトン及び芳香族溶媒を含有
している。

スラリの割合 本発明のグリーン・セラミツク・シートを形成
するために利用されるスラリは当技術分野で公知
の割合の希望する化合物を含有している。

限定的なものではないが、典型的な場合、この
割合は、セラミツク粒子約55〜約70重量％、高分
子結合剤約５〜約８重量％、溶媒約25〜約40重量
％である。

スラリ／グリーン・セラミツク・シートの形成 本発明によるスラリ及びグリーン・セラミツ
ク・シートは、本発明のエンボシング・ステツプ
を除き、公知技術の方法に従つて形成されるが、
このエンボシング・ステツプは公知技術において
は開示されていないものであり、詳細については
後述する。

前述の参考文献SOLID STATE
TECHNOLOGY，May 1972，Vol.15，No.5
page35−40，Kaiser et alならび米国特許第
4237606号を参照されたい。この米国特許も、か
かる事項を開示する参考文献として、本明細書に
記載されたものである。

しかしながら、典型的な場合、望ましいセラミ
ツク材料が、適切な割合で計量され、粒子サイズ
が必要に応じ調整され、希望する熱可塑性樹脂、
可塑剤及び溶媒などの有機結合剤の組成が別々に
混合され、ついでセラミツク相と有機相とが計量
され、ボール・ミル内で混合され、結果として得
られるスラリ（スリツプと呼ばれることがしばし
ばある）がドクタの羽根によつて、Mylarのウエ
ブ上にテープの形で置かれ、羽根がスラリを一様
なフイルムに広げる。スラリがMylarのウエブ上
に広げられた後、典型的な場合には、これは溶媒
が十分に蒸発し、動かしてもスラリが流動しない
ようになるまで、放置される。このように部分的
に乾燥されたスラリは、完全に乾燥させられ、つ
いでMylarの裏打材から放され、以降の操作に使
用できるようになる。

典型的な場合、この時点におけるグリーン・シ
ートは比較的大きなものであるから、通常作業用
の素材がグリーン・セラミツク・シートから切り
取られ、バイア（VIA）が選択的に、標準的な
パターンでこのようにして形成された作業用の素
材に穿孔される。

この段階で、希望するモリブデン金属化組織
を、上面のグリーン・シート上に公知の方法、例
えば公知の有機結合剤系に粒状モリブデンに入つ
たものなどの公知の金属ペーストを使用したシル
ク・スクリーン印刷によつて形成することができ
る。金属ペーストはモリブデンまたはタングステ
ン及び賦形剤を含有している任意適当な型式のも
のである。例えば、IBM Technical Disclosure
Bulletin，Vol.22，No.４，September1979，
p.1435で開示されているものが適している。ペー
スト内の金属粒子の大きさは、15ミクロン程度で
ある。ペースト内に存在する賦形剤の量は、金属
粒子の75〜85重量％である。ペーストは任意の適
当な装置、例えば米国特許第3384931号記載の装
置によつて塗布される。塗布されるペーストの面
積の寸法は、公知技術によつて定められる。典型
的な場合、金属化パターンの厚さは、約0.5〜５
ミルである。もちろん、バイアはグリーン・シー
トの厚さとなる。

この段階で、本発明のパラジウム−ポリビニ
ル・ブチラール・アセンブリには、グリーン・シ
ートが接触させられるが、このグリーン・シート
はグリーン・シートのコーテイングされていない
面の金属化組織と接触しているパラジウム層をも
ちろん有している、最終的な多層セラミツク・モ
ジユールの上面のグリーン・シートとなるもので
ある。

通常、２回のシルク・スクリーン操作が行われ
る。最初のステツプで、バイアは一般的なバイア
充填パターンを使用して、底部から部分的に充填
され、２番目のステツプで上部からのバイアの充
填が完了し、同時に回路パターンが作業用グリー
ン・シート素材の上面にスクリーン印刷される。

本発明の方法を実行した後、グリーン・セラミ
ツク素材のスタツクが形成されるが、これが最終
モジユールになるのが典型である。

一般的に、作業用素材のセツトが適正な順序
で、重ね合せピンにスタツクされ、スタツクは積
層プレスにかけられ、適度な熱と圧力がかけられ
るが、これらは典型的な場合、例えば約1500〜約
3000psi及び約70℃〜約90℃であり、これらによ
り熱可塑性結合剤及びグリーン・シート素材が軟
化し、層が溶融して内部の金属化パターンの周囲
で変形し、電線路を完全に包囲する。

上記の積層後、ポリエステル・シートを剥が
し、上面にポリビニル・ブチラール層が付いたモ
リブデン金属化組織及びグリーン・シートと密着
したパラジウム層を残すことができる。

上記の処理の後、「グリーン基体」は典型的な
場合には、約1350〜約1650℃で、約16〜24時間の
間、公知の方法で湿潤水素などの雰囲気中で焼か
れ、これによりポリビニル・ブチラールが揮発、
または焼き尽され、パラジウムはモリブデンの金
属化組織と合金にさせられる。

触媒の焼結メカニズムは、モリブデンまたはタ
ングステム原子のパラジウムに富んだ薄い表面層
の表面への拡散を強化するものと思われる。

結果として得られる焼結金属部分は、実質的に
ガラスを含まない最上面を有するものであり、こ
の表面には他の金属をめつきする、または関連す
る要素にボンデイングすることにより、以降の処
理を行うことができ、同時にこの部分の界面に隣
接する下方部分へのガラスの浸透が可能となり、
これは堅固で強い接着を生じる。それ故、素面の
モリブデンまたはタングステンの粒子は、極めて
密度が高く、ガラスを含まない実質的に純粋な金
属層となるが、粒子の構造は深さによつて変化
し、ガラスと金属の粒子が混合し、焼結作用が不
十分なものとなる。

これにより、基体に対して、当技術分野で公知
であり、かつ参考文献として挙げた上記の
SOLID STATE TECHNOLOGY，May 1972，
Vol.15，No.5.page35−40，Kaiser et alに詳細
に開示されている、焼結後の各種の操作を行うこ
とができる。

ここで、本発明のパラジウム−ポリビニル・ブ
チラール・ポリエステルの集合体について、詳細
に説明する。ポリビニル・ブチラールはパラジウ
ム層のグリーン・セラミツク素材へのボンデイン
グを可能とし、ポリビニル・ブチラールが積層処
理後ポリエステルに接着していないのであるか
ら、パラジウム層を破ることなく、ポリエステル
を積層体から容易に剥離できる。

積層処理中に、掛けられた熱と圧力によつてパ
ラジウム層に微細な亀裂が生じ、ポリビニル・ブ
チラールは微細な亀裂を通つて流れ、グリーン・
シート及びその上面のパラジウム層に対する接触
ならびにボンデイングを行う。パラジウム層の微
細亀裂は、焼結中のパラジウムのその後の作用に
重要なものではない。

グリーン・シート集合体が水素その他の環元性
気体の制御された雰囲気中で加熱される焼結中
に、ポリビニル・ブチラール層は解重合され、約
1100℃未満の温度で積層体表面から揮発するが、
ポリビニル・ブチラールの熱分解特性は、グリー
ン・シート集合体を形成する際に使用される有機
結合材のものと同様なものである。

パラジウム層は、かなり高い温度、例えば1400
℃程度の温度までグリーン・シートの表面に残つ
ている。ポリビニル・ブチラールの熱分解と1400
℃との間の温度において、モリブデン金属化組織
のパラジウムによつて、モリブデンの金属粒子が
処理の早い時期に焼結し、高密度となり、モリブ
デンに表面表皮を形成し、この表皮はガラスが流
動している焼結サイクルの高い温度における、セ
ラミツク基体のセラミツク相からのガラスの浸透
に対して不透性である。

モリブデンが存在していない領域に沈積させら
れたパラジウムは、最終的に焼結処理中に揮発す
る。

ポリエステル基体（典型的なものはMylarとい
う商標でデユポン社が販売しているものである）
の厚さは、これをポリビニル・ブチラールから剥
離することができ、かつこれが十分な寸法安定性
をパラジウム層に与え、この層が取り扱い中に破
損しないようにするものであれば、いかなる点に
おいても限定されるものではない。通常、ポリエ
ステル・フイルムの厚さは、約125〜約250マイク
ロメートル（μｍ）程度である。

パラジウム層とポリエステル・フイルムとの間
のポリビニル・ブチラール層の厚さは、約２〜約
10ミクロンとなるのが典型的なものである。下限
は、コーテイングの容易さやポリエステルの全表
面を確実に被覆することの必要性などを考慮して
決定される。上限は、ポリビニル・ブチラールを
維持する必要性、ならびに厚いコーテイングで発
生するポリエステル・フイルムの湾曲を防止する
必要性によつて決定される。

ポリビニル・ブチラールはナイフ・コーテイン
グやウエブ・コーテイングなどの公知の方法によ
つて、塗布される。ポリエステル・フイルムへの
典型的は塗布方法は、コーテイング溶液に対して
約20〜約40重量％のポリビニル・ブチラールを、
メチル・アルコールなどの溶媒に溶解した溶液を
用いるものである。

典型的な場合、室温において空気中で乾燥され
る。

乾燥後、パラジウム層が公知の方法、例えば真
空蒸着やスパツタリングなどによつて沈積させら
れる。前記したとおり、最も好ましいパラジウム
層の厚さは、約300オングストロームである。

ポリビニル・ブチラールの分子量は、特に重要
なものではなく、典型的なものは光散乱法で測定
して約30000〜約100000（平均分子量）である。分
子量は乾燥時に、ポリビニル・ブチラールの注形
溶液が、焼結処理中に揮発させることが可能な薄
い固形層を残すようなものであれば十分である。

本発明を概説したが、下記の実施例によつて本
発明の現時点で好ましい実施の態様を説明する。

例 １ 本例において、最終焼結MLCは10層からなつ
ており、各層の厚さは140μｍであり、寸法は50
cm×50cmであつた。使用させたセラミツク材料は
公知のものであり、90重量％のAl₂O₃及び８重量
％の珪酸塩フリツト（Ca，Mg，Alの珪酸塩）か
らなつていた。この材料の平均粒子サイズは4μ
ｍであつた。

選択された結合剤は公知のものであり、ポリビ
ニル・ブチラール（モンサント社のButvar）、可
塑剤としてのジアクチル・フタレート及び湿潤剤
としてのTergitorの混合物からなつていた。

選択された溶媒は公知のものであり、シクロヘ
キサン、エタノール及びトルエンの混合物からな
つていた。

セラミツク・フリツト、結合剤及び溶媒はつい
で、公知の態様でボール・ミルで処理された。

厚さ200μｍのグリーン・シートが、公知のド
クタ・ブレード法を用いて、得られたスラリから
作製された。

ついで、グリーン・シートは空気中で12時間乾
燥させられ、その後シートは185×185mmの寸法を
有する作業用の素材に切断され、位置合わせ孔が
公知の方法で穿孔された。

その後、直径125μｍのバイアが各作業用素材
に、標準的なグリツドのパターンに従つて選択的
に穿孔された。

上記処理の後、バイアは公知の方法で底部か
ら、ついで頂部から金属化ペーストを用いて充填
されたが、このペーストは80重量％のモリブデン
を含有しており、残余部分は有機賦形剤であつ
た。

その後、公知の方法で各作業用素材に金属化ペ
ーストを0.5〜５ミルの厚さまで印刷し、再分配
層や接地面などの希望する金属化パターンを形成
することによつて、配線パターンが形成された。
この段階の典型的な中間生成物の例については、
Microelectronic Packaging，Scientific American，July，1963の例えば87ページを参照
されたい。

上記の処理とは別に、厚さ約200μｍのMylarフ
イルムに、ポリビニル・ブチラール（モンサント
社のButvar）の30重量％の溶液をコーテイング
し、ついで25℃にて30分間空気中で乾燥し、厚さ
5μｍ（乾燥厚さ）のポリビニル・ブチラール層
を得た。

上記の処理の後、ポリビニル・ブチラール層上
に、パラジウムが公知の方法で300オングストロ
ームの厚さにスパツタされた。

結果として得られる集合体のパラジウム層が、
上部グリーン・シートの全表面に置かれ、上面の
モリブデン金属化組織に接触し、かつ上部のグリ
ーン・セラミツクの作業用素材の未コーテイング
部分に接触するようになされた。

液圧プレスの上下プラテンを抵抗加熱によつ
て、75℃に加熱した。セラミツク・グリーン・シ
ートのスタツクを、Mylarシートを上部プラテン
に接触させて、下部プラテン上に置いた。

プレスの下部プラテンを上部プラテンに向つて
押し上げ、これによつて100psiにて１分間集合体
の積層を行つた。

プラテンの分離後、積層された集合体をプラテ
ンから取り外し、Mylarフイルムを下にある、セ
ラミツク・グリーン・シートに堅固に接着してい
るポリビニル・ブチラール／パラジウム層から剥
離した。除去は完全なものであり、Mylarに接着
したポリビニル・ブチラールは実質的に何もなか
つた。

上記の後、グリーン・セラミツクの作業用素材
のスタツクは、1560℃にて16時間にわたつて水蒸
気及び水素の雰囲気中で焼結された。

焼結中に、ポリビニル・ブチラールはモリブデ
ンの金属化組織と接触していないパラジウムの場
合と同様に、完全に揮発する。

モリブデンの金属化組織上に残つていたパラジ
ウムは、これと合金し、極めて密度の高いガラス
を含まない構造体を生じた。

［発明の効果］ 上述の通り焼結構造体に対して実質的にガラス
を含まない表面層を与えるので、ガラスの除去を
目的とする前清浄化処理を必要とすることなく、
ニツケルなどの金属によるめつきを高い信頼性で
行うことができ、又は、銅−パラジウムなどのろ
う付け金属及び合金によるリード線、キヤツプな
どへのろう付けを直接行うことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本的な処理ステツプを示
す略図、第２図は、積層後のグリーン・セラミツ
ク基体の集合体からのMylarフイルム８３の剥離
を示す図、第３図は、公知技術によつて処理され
た表面の金属組織を拡大して示す、多層基体の耐
当金属バイアの断面図、第４図は、本発明方法に
従つて処理された表面の金属組織を拡大して示
す、多層基体の耐熱金属バイアの断面図である。 １０……ガラス相、１０ａ……望ましくないガ
ラス相の表面層、２０……セラミツク相、３０…
…金属組織、５０，５ａ……グリーン・セラミツ
ク基体、５５……耐熱金属組織、６０……Mylar
シート、８１……パラジウム層、８２……ポリビ
ニル・ブチラール層、８３……Mylarフイルム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエステル・フイルム上にコーテイングさ
   れたポリビニル・ブチラール層上に、パラジウ
   ム、ニツケル、プラチナ及びロジウムから成る群
   から選んだ焼結剤をコーテイングし、 結果として得られたコーテイング成層体をその
   上の焼結剤層が、誘電グリーン・シート上に形成
   されたモリブデン又はタングステンの金属組成の
   パターン及び誘電グリーン・シートと接触するよ
   うに、重ね合せて積層集合体を形成し、 ポリビニル・ブチラール層及び焼結剤をモリブ
   デン又はタングステンの金属組織のパターン及び
   誘電グリーン・シート上に残してポリエステル・
   フイルムを剥離し、 結果として得られた複合体を焼結して前記ポリ
   ビニル・ブチラールを揮発させて焼結構造体と
   し、上記焼結剤をモリブデンまたはタングステン
   の金属組職のパターンと合金し高密度化した構造
   体を形成することを特徴とする、 誘電グリーン・シートに対して金属組織のパタ
   ーンと焼結剤と共にコーテイングする方法。 ２ 誘電グリーン・シートがセラミツク及びガラ
   ス・フリツトである、特許請求の範囲第１項記載
   の方法。