JPH04296086A - Green sheet for ceramic multilayered substrate and manufacture thereof and manufacture of ceramic multilayered substrate using this green sheet - Google Patents

Green sheet for ceramic multilayered substrate and manufacture thereof and manufacture of ceramic multilayered substrate using this green sheet

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JPH04296086A
JPH04296086A JP3004354A JP435491A JPH04296086A JP H04296086 A JPH04296086 A JP H04296086A JP 3004354 A JP3004354 A JP 3004354A JP 435491 A JP435491 A JP 435491A JP H04296086 A JPH04296086 A JP H04296086A
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JP
Japan
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film
green sheet
sheet
ceramic
carrier
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Hiroyuki Hara
原　宏之
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DuPont Japan Ltd
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DuPont Japan Ltd
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Abstract

PURPOSE: To reduce the damage of a green sheet for manufacturing a ceramic multilayer board in a green sheet manufacturing process and simplify the multilayer board manufacturing process. CONSTITUTION: A green sheet 10 has a carrier film 12 which is a polymer film having a glass transition point of 90 deg.C or more and thermal expansion coefficient of 6.0×10<-5> cm/cm deg.C or less and is superior in org. solvent resistance and moisture resistance. Using this green sheet 10, a multi-layer printed circuit board is produced.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路用のセラミッ
ク多層基板に用いる未焼成セラミックシート（グリーン
シート）と、その製造方法、およびこのグリーンシート
を用いて行うセラミック多層基板の製造方法に関するも
のである。[Field of Industrial Application] The present invention relates to an unfired ceramic sheet (green sheet) used in a ceramic multilayer board for electronic circuits, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a ceramic multilayer board using this green sheet. It is.

【０００２】0002

【従来の技術】周知のように、コンピュータ、通信機器
、産業機器、電子交換機など多量の情報を処理する電子
装置類は、小型化、高信頼性、高速化の要求がきわめて
強く、このためには電子回路の実装密度を高めることが
必要である。これに伴い電子回路では、回路をモジュー
ル化して実装密度を高めることが重要となる。[Prior Art] As is well known, electronic devices that process large amounts of information, such as computers, communication equipment, industrial equipment, and electronic exchanges, are required to be smaller, more reliable, and faster. It is necessary to increase the packaging density of electronic circuits. In line with this, it has become important for electronic circuits to modularize circuits to increase packaging density.

【０００３】このためには、ＩＣチップを個別のパッケ
ージに収め、これをプリント基板に搭載する、という従
来の方式では高密度化は困難であり、今日では、これに
代わる新しい実装技術が種々開発されてきている。その
一つの手法として、多層配線基板上にＩＣ、ＬＳＩをチ
ップの状態で直接に数多く搭載する、高密度実装技術が
有効な手法として実用化されている。[0003] To achieve this, it is difficult to achieve high density using the conventional method of placing IC chips in individual packages and mounting them on printed circuit boards.Today, various new mounting technologies have been developed to replace this method. It has been done. As one of the methods, high-density mounting technology, in which a large number of ICs and LSIs are directly mounted in the form of chips on a multilayer wiring board, has been put into practical use as an effective method.

【０００４】この多層配線用の基板としては、通常、高
密度化が容易で、熱放散性に優れているセラミック基板
が用いられる。このようなセラミック多層配線用には、
材質としてアルミナ基板が最も広く使われているが、そ
の他にも毒性が強いため多く使用されていないが熱伝導
性に優れたベリリヤ、新炭化珪素材、窒化アルミニウム
が提供されている。さらに、最近では、銅の融点より低
い結晶化温度を有する結晶化ガラス・セラミック等の低
温焼結可能なセラミック材も提供されるようになってき
ている。[0004] As a substrate for this multilayer wiring, a ceramic substrate is usually used because it is easy to increase the density and has excellent heat dissipation properties. For such ceramic multilayer wiring,
Alumina substrates are the most widely used material, but other materials are also available, such as beryllya, a new silicon carbide material, and aluminum nitride, which have excellent thermal conductivity but are not widely used due to their strong toxicity. Furthermore, recently, ceramic materials that can be sintered at low temperatures, such as crystallized glass ceramics, which have a crystallization temperature lower than the melting point of copper, have been provided.

【０００５】このようなセラミック基板は、現在、もっ
ぱらグリーンテープ法により製造されている。グリーン
テープ法にはグリーンシートと呼称されるセラミック生
シートが用いられる。このグリーンシートの製造は、例
えば、アルミナ基板では、アルミナ粉末に焼結助剤とし
てＳｉＯ２　，ＣａＯ，ＭｇＯなどのフラックス成分を
混合し、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えてボールミ
ルで充分に湿式混合してペースト状のスリップとした後
、キャリアテープ上に流しだし、これをドクターブレー
ドでかき取って均一な厚みのシート状とする。その後、
これを乾燥して溶剤を揮発させて可撓性のあるセラミッ
クス生シート（これが、グリーンシートと呼称されてい
るものである）をつくる。[0005] Such ceramic substrates are currently manufactured exclusively by the green tape method. A green ceramic sheet called a green sheet is used in the green tape method. For example, in the case of an alumina substrate, this green sheet is manufactured by mixing flux components such as SiO2, CaO, and MgO as sintering aids with alumina powder, adding an organic binder, a plasticizer, and a solvent, and thoroughly wet-mixing the mixture in a ball mill. After forming a paste-like slip, it is poured onto a carrier tape and scraped off with a doctor blade to form a sheet of uniform thickness. after that,
This is dried to evaporate the solvent to create a flexible green ceramic sheet (this is what is called a green sheet).

【０００６】このように、グリーンシートは、軟らかい
ため、加工が容易であるので、焼成前に機械加工される
。例えば、所定の大きさにスリットされ、その後、キャ
リアフィルムを剥離される。そして、多層基板を製造す
るには、さらに、このグリーンシートにパンチングなど
によりビアホール（ｖｉａ　　ｈｏｌｅ）をあけ、図１
に示すように、グリーンシート１のビアホール２に対応
したパターンを有するスクリーン３を用いて導体ペース
トでビアホール充填印刷を行う。その後、このグリーン
シート表面に導体ペーストにより回路を印刷し、これを
乾燥（１２０℃、５分）し、得られたグリーンシートを
絶縁層や他の必要数のシートと積層し、これを焼結（１
５００〜１６５０℃）して、多層基板を得る。[0006] As described above, since green sheets are soft and easy to process, they are machined before firing. For example, it is slit into a predetermined size, and then the carrier film is peeled off. Then, in order to manufacture a multilayer board, via holes are further made in this green sheet by punching or the like, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, via hole filling printing is performed with conductive paste using a screen 3 having a pattern corresponding to the via holes 2 of the green sheet 1. After that, a circuit is printed on the surface of this green sheet using conductor paste, this is dried (120℃, 5 minutes), the obtained green sheet is laminated with an insulating layer and other required number of sheets, and this is sintered. (1
500 to 1650°C) to obtain a multilayer substrate.

【０００７】なお、かかるグリーンシートに関連する技
術については、以下のような刊行物に開示されている。[0007] Techniques related to such green sheets are disclosed in the following publications.

【０００８】Ｓｗｉｓｓらによる米国特許第４，１５３
，４９１号明細書は、有機物質のバインダー中に分散さ
れた高アルミナおよびガラスフリット組成物よりなるグ
リーンセラミックシート物質を開示している。US Pat. No. 4,153 to Swiss et al.
, 491 discloses a green ceramic sheet material consisting of a high alumina and glass frit composition dispersed in an organic binder.

【０００９】米国特許第３，７１７，４８７号明細書に
おいてＨｕｒｌｅｙらはとりわけ、ポリメタクリレート
バイダー，溶媒および分散剤を含むスリップ（ｓｌｉｐ
）に分散されたＡｌ２　Ｏ３　からなるセラミックスリ
ップ濃縮物を開示している。In US Pat. No. 3,717,487, Hurley et al. inter alia describe a slip containing a polymethacrylate binder, a solvent and a dispersant.
) discloses a ceramic slip concentrate consisting of Al2O3 dispersed in

【００１０】米国特許第３，８５７，９２３号明細書に
おいてＧａｒｄｎｅｒらは、ポリ（ビニルブチラール）
のようなバインダー中に分散されたムライトよりなるセ
ラミックグリーンテープを開示している。In US Pat. No. 3,857,923, Gardner et al.
discloses a ceramic green tape consisting of mullite dispersed in a binder such as;

【００１１】米国特許第３，９６２，１６２号明細書に
おいてＳｃｈｍａｎｋは、ポリエステルの溶液中に分散
されたＡｌ２　Ｏ３　のような耐火物粉，交さ結合モノ
マー，フリーラジカル開始剤および離型剤よりなるグリ
ーンセラミックシートを作成するための成型用溶液を開
示している。[0011] In US Pat. No. 3,962,162, Schmank discloses a method consisting of a refractory powder, such as Al2 O3, a cross-linking monomer, a free radical initiator, and a mold release agent dispersed in a solution of polyester. A molding solution for making green ceramic sheets is disclosed.

【００１２】Ｓｍｉｔｈらへの米国特許第３，９８８，
４０５号明細書は、セラミック物質、とりわけガラスセ
ラミックをコモノマーの１つが重合可能なカルボン酸で
あるようなアクリルコポリマーラテックスの中に分散さ
せたものよりなる成型用組成物を開示している。US Pat. No. 3,988, to Smith et al.
No. 405 discloses a molding composition comprising a ceramic material, particularly a glass ceramic, dispersed in an acrylic copolymer latex in which one of the comonomers is a polymerizable carboxylic acid.

【００１３】Ａｎｄｅｒｓｏｎらによる米国特許第４，
０８０，４１４号明細書および同第４，１０４，３４５
号明細書は、有機バインダーのための溶媒および非溶媒
の双方を含む成型用溶液から調整されるセラミックグリ
ーンシートに関するものである。US Patent No. 4, by Anderson et al.
No. 080,414 and No. 4,104,345
The patent is concerned with ceramic green sheets prepared from molding solutions containing both a solvent and a non-solvent for the organic binder.

【００１４】Ｅｇｇｅｒｄｉｎｇらによる米国特許第４
，２７２，５００号明細書は、ポリビニルブチラールバ
インダー中に分散されたムライトおよびＡｌ２　Ｏ３　
の混合物よりなるセラミックグリーンテープに関するも
のである。US Patent No. 4 by Eggerding et al.
, 272,500 describes mullite and Al2 O3 dispersed in a polyvinyl butyral binder.
The present invention relates to a ceramic green tape made of a mixture of.

【００１５】Ｓｍｉｌｅｙによる米国特許第４，１８３
，９９１号明細書は、０．１インチ（０．２５ｃｍ）の
薄い充填された重合体シートを作成するためのポリマー
・イン・モノマーの溶液中の不活性充填物粒子の分散液
よりなる成型用混合物を開示している。US Pat. No. 4,183 to Smiley
,991 discloses a molding method consisting of a dispersion of inert filler particles in a solution of polymer-in-monomer to make 0.1 inch (0.25 cm) thin filled polymer sheets. A mixture is disclosed.

【００１６】Ｋｕｍａｒらによる米国特許第４，３０１
，３２４号明細書は、セラミック物質がβ−勁輝石また
は菫青石のいずれかであるようなセラミックグリーンテ
ープを開示している。US Pat. No. 4,301 to Kumar et al.
, 324 discloses ceramic green tapes in which the ceramic material is either β-pyroxene or cordierite.

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】前記グリーンシートお
よびその製造方法においては、グリーンシートが薄いた
め、作業中にシートに亀裂が生じやすく、作業性が悪い
、という問題点がある。また、図１に示すように、グリ
ーンシート１のビアホール２の導体充填印刷時に、ビア
ホール２にスクリーン３のビアホール対応部３ａを位置
合わせするが容易でなく、大量生産には難しい、という
問題点もある。Problems to be Solved by the Invention The above-mentioned green sheet and method for manufacturing the same have the problem that since the green sheet is thin, the sheet tends to crack during work, resulting in poor workability. In addition, as shown in FIG. 1, when printing conductor filling in the via holes 2 of the green sheet 1, it is not easy to align the via hole corresponding portions 3a of the screen 3 to the via holes 2, which is difficult for mass production. be.

【００１８】作業性については、ガイドフレームにグリ
ーンシートを張り付けて行うことも考えられるが、この
方法ではグリーンシートのロスが多くなり、コストの面
からも適しているとは言えない。Regarding workability, it is conceivable to attach a green sheet to the guide frame, but this method results in a large loss of green sheets and is not suitable from a cost standpoint.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために、鋭意研究を重ねたところ、次のような
知見を得るに至った。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted extensive research and has come to the following findings.

【００２０】グリーンシートを得て、所定の大きさにス
リットした後、従来のようにキャリアフィルムを剥離せ
ずに、ビアホールをあけ、その後、前記キャリアフィル
ムをスクリーンとして用い、導体ペーストによりビアホ
ールをスクリーン印刷で充填し、セラミック側に回路を
印刷し、乾燥して、その後で、初めてキャリアフィルム
を剥し、後は従来と同様に処理すれば、セラミック基板
の製造工程において、グリーンシートに与える損傷を低
減することができ、シートに亀裂などが生じることを防
止することができる。また、ビアホールの充填工程にお
いては、セラミックシートと同様にキャリアフィルムに
も同じ大きさの孔が形成されているため、キャリアフィ
ルムをスクリーンの代りにして印刷することができ、そ
の結果、ビアホール充填印刷時において、スクリーンの
位置合わせを行う必要がなくなり、製造工程を簡単化す
ることができる。After obtaining a green sheet and slitting it into a predetermined size, via holes are opened without peeling off the carrier film as in the conventional method, and the via holes are then screened with conductive paste using the carrier film as a screen. Filling by printing, printing a circuit on the ceramic side, drying, and then peeling off the carrier film for the first time, and then proceeding in the same way as before, reduces damage to the green sheet during the manufacturing process of ceramic substrates. This can prevent cracks from occurring in the sheet. In addition, in the via hole filling process, the same size holes are formed in the carrier film as in the ceramic sheet, so the carrier film can be used instead of a screen for printing, resulting in via hole filling printing. At times, there is no need to perform screen alignment, which can simplify the manufacturing process.

【００２１】そのためにキャリアフィルムに要求される
特性を検討したところ、次のような特性が必要であるこ
とが判明した。[0021] For this purpose, we investigated the characteristics required of the carrier film and found that the following characteristics were necessary.

【００２２】ｉ）　　ビアパンチング性がよいこと。i) Good via punching properties.

【００２３】ｉｉ）　　ガラス転移点（Ｔｇ）が、９０
℃以上であること。ii) Glass transition point (Tg) is 90
Must be above ℃.

【００２４】ｉｉｉ）　　９０℃以下における寸法の熱
安定性がよいこと。iii) Good dimensional thermal stability at temperatures below 90°C.

【００２５】ｉｖ）　　耐有機溶剤性、耐湿性がよいこ
と。iv) Good organic solvent resistance and moisture resistance.

【００２６】このような特性を有するフィルムを多くの
実験検討により探求したところ、ポリイミドフィルム，
ポリエーテルイミドフィルム，ポリフェニレンスルフィ
ドフィルム，ポリエーテルスルフォンフィルムのいずれ
かのポリマーフィルムが好適であることが判明した。[0026] After searching for films with such characteristics through many experiments, we found that polyimide films,
It has been found that any one of the following polymer films is suitable: polyetherimide film, polyphenylene sulfide film, and polyether sulfone film.

【００２７】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
ものである。The present invention has been made based on this knowledge.

【００２８】すなわち、本発明のグリーンシートは、そ
のキャリアフィルムが、ガラス転移点が９０℃以上で熱
膨張係数が６．　０×１０−５ｃｍ／ｃｍ℃以下、耐有
機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムであること
を特徴とするものであり、このポリマーフィルムは具体
的にはポリイミドフィルム，ポリエーテルイミドフィル
ム，ポリフェニレンスルフィドフィルム，ポリエーテル
スルフォンフィルムのいずれかである。That is, in the green sheet of the present invention, the carrier film has a glass transition point of 90° C. or higher and a thermal expansion coefficient of 6. It is characterized by being a polymer film with excellent organic solvent resistance and moisture resistance at a temperature of 0x10-5 cm/cm°C or less, and specifically, this polymer film is a polyimide film, polyetherimide film, polyphenylene film, etc. Either sulfide film or polyether sulfone film.

【００２９】また、本発明のグリーンシートの製造方法
は、セラミック粉末に、焼結助剤を混合し、有機バイン
ダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペースト状のス
リップとし、これをキャリアテープ上に流し出して均一
な厚みのシート状とした後、乾燥して溶剤を揮発させて
可撓性のあるグリーンシートを得るに際して、前記キャ
リアフィルムとして、ガラス転移点が９０℃以上で熱膨
張係数が６．　０×１０−５ｃｍ／ｃｍ℃以下、耐有機
溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムを使用するこ
とを特徴とするものであり、前記ポリマーフィルムとし
て具体的には、ポリイミドフィルム，ポリエーテルイミ
ドフィルム，ポリフェニレンスルフィドフィルム，ポリ
エーテルスルフォンフィルムのいずれかを用いる。In addition, the method for manufacturing a green sheet of the present invention involves mixing ceramic powder with a sintering aid, adding an organic binder, a plasticizer, and a solvent, wet-mixing the mixture to form a paste-like slip, and applying this to a carrier. After pouring onto a tape to form a sheet with a uniform thickness, drying and volatilizing the solvent to obtain a flexible green sheet, the carrier film is a film that thermally expands at a glass transition point of 90°C or higher. The coefficient is 6. It is characterized by using a polymer film that has excellent resistance to organic solvents and moisture at a temperature of 0x10-5 cm/cm°C or less, and specifically, the polymer film includes polyimide film, polyetherimide film, etc. , polyphenylene sulfide film, or polyether sulfone film.

【００３０】さらに、本発明のセラミック多層基板の製
造方法は、セラミック粉末に、焼結助剤を混合し、有機
バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペースト
状のスリップとし、このペースト状のスリップを、ガラ
ス転移点が９０℃以上で熱膨張係数が６．　０×１０−
５ｃｍ／ｃｍ℃以下、耐有機溶剤性、耐湿性に優れたポ
リマーフィルムからなるキャリアテープ上に流し出して
均一な厚みのシート状とし、このシートを乾燥し、溶剤
を揮発させて可撓性のあるグリーンシートとし、このグ
リーンシートを所定の大きさにスリットするとともに、
その所定位置にビアホールを形成し、このビアホールを
有するグリーンシートのキャリアフィルム側からこのキ
ャリアフィルムをスクリーンとして導体ペーストによる
ビアホール充填印刷を行い、このビアホール充填の終了
したグリーンシートのセラミック面に回路を印刷し、乾
燥した後、このグリーンシートのキャリアフィルムを剥
し、このキャリアフィルムを剥し終ったグリーンシート
を他のシートと積層し、これを焼成する、ことを特徴と
する。このセラミック多層基板の製造方法において、前
記ポリマーフィルムとして具体的には、ポリイミドフィ
ルム，ポリエーテルイミドフィルム，ポリフェニレンス
ルフィドフィルム，ポリエーテルスルフォンフィルムの
いずれかを用いる。Furthermore, in the method for manufacturing a ceramic multilayer board of the present invention, a sintering aid is mixed with ceramic powder, and an organic binder, a plasticizer, and a solvent are added and wet mixed to form a paste-like slip. The glass transition point is 90°C or higher and the coefficient of thermal expansion is 6. 0x10-
It is poured onto a carrier tape made of a polymer film with excellent resistance to organic solvents and moisture at a temperature of 5 cm/cm or less, forming a sheet of uniform thickness, drying this sheet, and volatilizing the solvent to make it flexible. Take a certain green sheet, slit this green sheet into a predetermined size, and
A via hole is formed at a predetermined position, and via hole filling printing is performed using conductive paste from the carrier film side of the green sheet that has this via hole, using this carrier film as a screen, and a circuit is printed on the ceramic surface of the green sheet after the via hole has been filled. After drying, the carrier film of this green sheet is peeled off, the green sheet from which the carrier film has been peeled off is laminated with another sheet, and this is fired. In this method for manufacturing a ceramic multilayer substrate, specifically, any one of a polyimide film, a polyetherimide film, a polyphenylene sulfide film, and a polyethersulfone film is used as the polymer film.

【００３１】[0031]

【作用】本発明によれば、セラミック多層基板製造用グ
リーンシートの製造工程におけるグリーンシートの損傷
を低減し、セラミック多層基板の製造工程を簡略化する
ことができる。According to the present invention, it is possible to reduce damage to green sheets during the manufacturing process of green sheets for manufacturing ceramic multilayer substrates, and to simplify the manufacturing process of ceramic multilayer substrates.

【００３２】[0032]

【実施例】本発明のグリーンシートは、セラミック多層
基板の製造において、ビアホールのパンチング時に、セ
ラミックシートと同時にそのキャリアフィルムが穿孔さ
れる。そして、このキャリアフィルムは、ビアホール充
填印刷時にスクリーンマスクとして用いられるために、
パンチング性が良くない場合は、すなわち、パンチング
後、キャリアフィルムにバリ等のビアホール充填印刷を
困難にする不良が存在することは、基板製造において致
命的な問題となる。この点から、基板の製造工程に用い
られるグリーンシートのキャリアフィルムの条件として
、ビアパンチング性は最も重要な特性の一つである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the green sheet of the present invention, the carrier film of the green sheet is perforated at the same time as the ceramic sheet when via holes are punched in the production of ceramic multilayer substrates. Since this carrier film is used as a screen mask during via hole filling printing,
If the punching properties are not good, that is, if there are defects such as burrs on the carrier film after punching that make via hole filling printing difficult, this becomes a fatal problem in substrate manufacturing. From this point of view, the via punchability is one of the most important characteristics for the carrier film of the green sheet used in the manufacturing process of the substrate.

【００３３】また、基板の製造では、ビアホール充填印
刷、回路印刷の後のグリーンシートの乾燥が、キャリア
フィルムが付いたままの状態で行われるため、キャリア
フィルムの熱安定性が重要となる。グリーンテープ用の
導体ペーストの乾燥温度（６１４２Ｄ，６１４４Ｄ，６
１４１Ｄ，６１４３Ｄ等）は、キャリアフィルム付きの
工程では、８０℃〜９０℃が適当であるので、この範囲
でキャリアフィルムがガラス転移しないことが必要であ
る。したがって、キャリアフィルムは、そのガラス転移
温度Ｔｇが９０℃以上であるのものが要求される。また
、ガラス転移温度が９０℃以上のフィルムでも、９０℃
以下において熱膨張係数の大きいフィルムは、導体ペー
ストの乾燥中にグリーンシートとの寸法変化差からグリ
ーンシートから剥がれてしまう危険性があるため、この
点においても注意を払う必要があり、この場合の熱膨張
係数は６．０×１０−５ｃｍ／ｃｍ℃以下である必要が
ある。Furthermore, in the manufacture of substrates, the thermal stability of the carrier film is important because the green sheet is dried with the carrier film still attached after via hole filling printing and circuit printing. Drying temperature of conductor paste for green tape (6142D, 6144D, 6
141D, 6143D, etc.), a temperature of 80° C. to 90° C. is appropriate in the process with a carrier film, so it is necessary that the carrier film does not undergo glass transition within this range. Therefore, the carrier film is required to have a glass transition temperature Tg of 90° C. or higher. In addition, even if the film has a glass transition temperature of 90°C or higher, 90°C
In the following, there is a risk that a film with a large coefficient of thermal expansion will peel off from the green sheet due to the difference in dimensional change during drying of the conductor paste, so care must be taken in this respect as well. The coefficient of thermal expansion needs to be 6.0 x 10-5 cm/cm°C or less.

【００３４】かかる点に照らしてみると、従来のキャリ
アフィルムであったポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルムは、ビアパンチングの打ち抜き性が悪く、
パンチング工程後、バリなどの不良が多発する。また、
そのガラス転移点が７０℃以下と極めて低いため、本発
明が目的とするキャリアフィルム付きの製造工程には不
向きであった。In light of this point, polyethylene terephthalate (PE), which was a conventional carrier film,
T) The film has poor punchability in via punching.
After the punching process, defects such as burrs often occur. Also,
Since its glass transition point is extremely low at 70° C. or lower, it is unsuitable for the manufacturing process with a carrier film, which is the object of the present invention.

【００３５】前記のようなキャリアフィルムに必要な特
性を満たす可能性のあるポリマーフィルムとして、ポリ
イミド（ＰＩ）フィルム７５μｍ，ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ）フィルム７５μｍ，ポリカーボネート（ＰＣ
）フィルム７５μｍ，ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）フィルム７５μｍ，ポリエーテルスルフォン（ＰＥ
Ｓ）フィルム７５μｍ，ポリアクリレート（ＰＡＲ）フ
ィルム７５μｍ，ポリスルフォン（ＰＳＦ）フィルム７
０μｍ，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィル
ム７５μｍの８種類のフィルムを挙げて、以下のような
性能試験を行った。[0035] Examples of polymer films that may satisfy the characteristics required for carrier films as described above include polyimide (PI) film 75 μm, polyetherimide (PEI) film 75 μm, and polycarbonate (PC) film.
) film 75 μm, polyphenylene sulfide (PP
S) Film 75 μm, polyether sulfone (PE
S) Film 75 μm, polyacrylate (PAR) film 75 μm, polysulfone (PSF) film 7
The following performance tests were conducted using eight types of films: 0 μm, and 75 μm polyethylene terephthalate (PET) film.

【００３６】（ａ）ビアホール穿孔性（Ｖ．Ｐ．）：１
００μｍ，１５０μｍ，２００μｍの各直径寸法（ｂ）
熱膨張係数（Ｔ．Ｅ．Ｃ．） （ｃ）ガラス転移温度（Ｔｇ） （ｄ）耐有機溶剤性（Ｓ．Ｄ．）：１，１，１−トリク
ロロエタンに対する。(a) Via hole perforability (V.P.): 1
Diameter dimensions of 00μm, 150μm, 200μm (b)
Thermal expansion coefficient (T.E.C.) (c) Glass transition temperature (Tg) (d) Organic solvent resistance (S.D.): against 1,1,1-trichloroethane.

【００３７】（ｅ）耐湿性（Ｈ．Ｄ．Ｓ．）：カタログ
値 これらの試験結果を表１、２に示した。これらの表から
明らかなように、本発明のグリーンシートに用いるキャ
リアフィルムとして好適なポリマーフィルムは、ポリイ
ミドフィルム，ポリエーテルイミドフィルム，ポリフェ
ニレンスルフィドフィルム，ポリエーテルスルフォンフ
ィルムのいずれかである。(e) Humidity resistance (H.D.S.): catalog value The results of these tests are shown in Tables 1 and 2. As is clear from these tables, the polymer film suitable as the carrier film for the green sheet of the present invention is any one of polyimide film, polyetherimide film, polyphenylene sulfide film, and polyether sulfone film.

【００３８】[0038]

【表１】[Table 1]

【００３９】[0039]

【表２】[Table 2]

【００４０】次に、本発明におけるグリーンシートの製
造方法を説明する。Next, a method for manufacturing a green sheet according to the present invention will be explained.

【００４１】セラミック材料としては、従来同様、アル
ミナ、ベリリヤ、新炭化珪素材、窒化アルミニウム、さ
らには、結晶化ガラス・セラミック等の低温焼結可能な
セラミック材等を用いることができる。As the ceramic material, alumina, beryllia, new silicon carbide material, aluminum nitride, and ceramic materials that can be sintered at a low temperature such as crystallized glass ceramic can be used as in the conventional case.

【００４２】セラミック材料の粉体原料をスリップとす
るに際しては、通常有機結合剤，可塑剤，溶剤およびそ
の他の添加剤と共に混練してスリップを作成する。有機
結合剤としては有機高分子結合剤が好ましい。[0042] When preparing a slip from a powder raw material of a ceramic material, the slip is usually kneaded with an organic binder, a plasticizer, a solvent, and other additives. As the organic binder, an organic polymer binder is preferred.

【００４３】有機高分子結合剤としては、例えばポリビ
ニルブチラール，ポリビニルアセテート，ポリビニルア
ルコールなどのビニル系ポリマー，メチルセルロース，
エチルセルロース，ヒドロキシエチルセルロース，メチ
ルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロール系ポリ
マー，アタクティックポリプロピレン，ポリエチレン，
ポリメチルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキサン
等のシリコーン系ポリマー，ポリスチレン，ブタジエン
−スチレンコポリマー，ポリビニルピロリドンポリアミ
ド，高分子量ポリエーテル，エチレンオキサイドプロピ
レンオキサイドコポリマー，ポリアクリルアミドなどの
種々のポリマーの他に、ポリアクリル酸ナトリウム，ポ
リアルキルアクリレート，ポリアルキルメタクリレート
，アルキルアリレートアルキルメタクリレートコポリマ
ー，エチルメタクリレートメチルアクリレールコポリマ
ー，エチルアクリレートメチルメタクリレートメタクリ
ル酸三元コポリマーなどのアクリル系ポリマー等が使用
できる。Examples of the organic polymer binder include vinyl polymers such as polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, and polyvinyl alcohol, methyl cellulose,
Cellulose polymers such as ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxyethyl cellulose, atactic polypropylene, polyethylene,
In addition to various polymers such as silicone polymers such as polymethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane, polystyrene, butadiene-styrene copolymer, polyvinylpyrrolidone polyamide, high molecular weight polyether, ethylene oxide propylene oxide copolymer, and polyacrylamide, polyacrylic acid Acrylic polymers such as sodium, polyalkyl acrylate, polyalkyl methacrylate, alkyl arylate alkyl methacrylate copolymer, ethyl methacrylate methyl acrylate copolymer, and ethyl acrylate methyl methacrylate methacrylic acid ternary copolymer can be used.

【００４４】当然のことながら有機高分子結合剤として
のポリマーの性質を改善する目的で上述のポリマーのモ
ノマー，オリゴマーおよび低分子量重合体を添加しても
よい。Naturally, monomers, oligomers and low molecular weight polymers of the above-mentioned polymers may be added for the purpose of improving the properties of the polymer as an organic polymeric binder.

【００４５】可塑剤としてはジエチルフタレート，ジブ
チルフタレート，ブチルベンジルフタレート，ジペンジ
ルフタレート，アルキルフォスフェート，ポリアルキレ
ングリコール，ポリエチレンオキサイド，ヒドロキシエ
チル化アルキルフェノール，トリクレジルフォスフェー
ト，トリエチレングリコールジアセテート，ポリエステ
ル系可塑剤等の可塑剤が使用する高分子に合せて１種ま
たは２種以上の組合せで用いられる。Examples of plasticizers include diethyl phthalate, dibutyl phthalate, butylbenzyl phthalate, dipendyl phthalate, alkyl phosphate, polyalkylene glycol, polyethylene oxide, hydroxyethylated alkylphenol, tricresyl phosphate, triethylene glycol diacetate, Plasticizers such as polyester plasticizers may be used alone or in combination of two or more depending on the polymer used.

【００４６】溶剤としては、アセトン、キシレン、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、メチルエチル
ケトン、１，１，１−トリクロロエタン、テトラクロロ
エチレン、アミルアセテート、２，２，４−トリエチル
ペンタンジオール−１，３−モノイソブチレート、トル
エン、メチレンクロライド、フッ化炭素系溶剤が、使用
する高分子に合せて１種または２種以上の組合せで用い
られる。その他の添加剤としては分散剤，凝集防止剤，
湿潤剤，離型剤，消泡剤，レベリング促進剤，ピンホー
ル防止剤等の種々の添加剤を、目的に合せて適宜１種ま
たは２種以上の組合せで用いることができる。スリップ
組成に関しては上述の諸材料に限定するものではない。Solvents include acetone, xylene, methanol, ethanol, isopropanol, methyl ethyl ketone, 1,1,1-trichloroethane, tetrachloroethylene, amyl acetate, 2,2,4-triethylpentanediol-1,3-monoisobutyrate. , toluene, methylene chloride, and fluorocarbon solvents may be used singly or in combination of two or more depending on the polymer used. Other additives include dispersants, anti-aggregation agents,
Various additives such as a wetting agent, a mold release agent, an antifoaming agent, a leveling accelerator, and an anti-pinhole agent can be used alone or in combination of two or more depending on the purpose. The slip composition is not limited to the above-mentioned materials.

【００４７】スリップの混練は、ボールミル，サンドミ
ル，ビーズミル，振動ミル等の通常のミリング方法が適
用できる。無機粉体の粒径は、平均粒径で１μｍ〜１０
μｍの範囲が一般的であるが、これに限定するものでは
ない。但し粒径が大きいと焼結密度が上がりにくく、焼
結後の表面平滑性が悪くなり、反対に粒径が小さすぎる
と粘度が高くなり、スリップの作製が困難になったり、
添加する有機高分子結合剤の量を多く必要とし、結果的
に焼結不良をおこしたり、焼結密度が上がらなかったり
する。そのため平均粒径は適切に選択する必要がある。For kneading the slip, a conventional milling method such as a ball mill, sand mill, bead mill, vibration mill, etc. can be applied. The average particle size of the inorganic powder is 1 μm to 10 μm.
Although the range is generally in μm, it is not limited thereto. However, if the particle size is too large, it will be difficult to increase the sintered density and the surface smoothness after sintering will be poor.On the other hand, if the particle size is too small, the viscosity will increase, making it difficult to create a slip.
This requires a large amount of organic polymer binder to be added, resulting in poor sintering or failure to increase sintered density. Therefore, it is necessary to appropriately select the average particle size.

【００４８】スリップのコーティング方法としては通常
行われているカーテンコート，エアナイフコート，ブレ
ードコート，エクストルージョンコート，ロールコート
等の方法を、スリップの粘度やコーティング膜厚に合せ
て選択すればよい。[0048] As a coating method for the slip, any of the commonly used methods such as curtain coating, air knife coating, blade coating, extrusion coating, and roll coating may be selected depending on the viscosity of the slip and the coating thickness.

【００４９】コーティングにおけるキャリアフィルムは
、ビアパンチング性，寸法安定性，耐有機溶剤性等の前
記特性を考慮して、ポリイミドフィルム，ポリエーテル
イミドフィルム，ポリフェニレンスルフィドフィルム，
ポリエーテルスルフォンフィルムのいずれかのポリマー
フィルムを用いる。[0049] The carrier film for coating is selected from polyimide film, polyetherimide film, polyphenylene sulfide film,
A polymer film of either polyether sulfone film is used.

【００５０】コーティング後は、従来同様、乾燥して溶
剤を揮発させて、本発明のグリーンシートを得る。After coating, the green sheet of the present invention is obtained by drying and evaporating the solvent as in the conventional method.

【００５１】次に、前記グリーンシートを用いて行う本
発明のセラミック多層基板の製造方法を説明する。Next, a method of manufacturing a ceramic multilayer substrate according to the present invention using the green sheet will be described.

【００５２】まず、セラミック粉末に、焼結助剤を混合
し、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合して
ペースト状のスリップとする。First, a sintering aid is mixed with ceramic powder, an organic binder, a plasticizer, and a solvent are added and wet mixed to form a pasty slip.

【００５３】前記したように、このペースト状のスリッ
プを、ポリイミドフィルム，ポリエーテルイミドフィル
ム，ポリフェニレンスルフィドフィルム，ポリエーテル
スルフォンフィルムのいずれかであるキャリアテープ上
に流し出して均一な厚みのシート状とし、このシートを
乾燥し、溶剤を揮発させて可撓性のあるグリーンシート
とする。As described above, this pasty slip is poured onto a carrier tape made of polyimide film, polyetherimide film, polyphenylene sulfide film, or polyether sulfone film to form a sheet of uniform thickness. , this sheet is dried and the solvent is evaporated to form a flexible green sheet.

【００５４】このようにして得たグリーンシートを所定
の大きさにスリットするとともに、その所定位置にキャ
リアフィルムを付けたままでパンチングによりビアホー
ルを形成する。その結果、図２に示すように、グリーン
シート１０にビアホール１１が形成されると共に、この
グリーンシート１０に付着しているキャリアフィルム１
２にも同時にビアホール１１と同じ大きさの孔１２ａ　
が形成される。The green sheet thus obtained is slit to a predetermined size, and via holes are formed at predetermined positions by punching with the carrier film still attached. As a result, as shown in FIG. 2, via holes 11 are formed in the green sheet 10, and the carrier film 1 attached to the green sheet 10 is
2 also has a hole 12a of the same size as the via hole 11.
is formed.

【００５５】次に、図２に示すように、グリーンシート
１０のキャリアフィルム１２側にこのグリーンシート１
０の周辺を覆う程度のスクリーン１３を設置し、ビアホ
ール１１を有するグリーンシート１０のキャリアフィル
ム１２側からこのキャリアフィルム１２をビアマスクと
して導体ペーストによるビアホール充填印刷を行う。続
いて、このグリーンシート１０のセラミック面に従来と
同様の導体ペーストを用いて回路を印刷し、乾燥した後
、このグリーンシート１０のキャリアフィルム１２を剥
す。Next, as shown in FIG. 2, this green sheet 1 is placed on the carrier film 12 side of the green sheet 10.
A screen 13 large enough to cover the periphery of the green sheet 10 is installed, and via hole filling printing is performed with conductive paste from the carrier film 12 side of the green sheet 10 having the via holes 11 using the carrier film 12 as a via mask. Subsequently, a circuit is printed on the ceramic surface of this green sheet 10 using a conventional conductive paste, and after drying, the carrier film 12 of this green sheet 10 is peeled off.

【００５６】このようにしてキャリアフィルムを剥し終
ったグリーンシート１０を絶縁シートや回路の印刷され
た他のシートと積層し、これを焼成して、セラミック多
層基板を得る。The green sheet 10 from which the carrier film has been peeled off in this manner is laminated with an insulating sheet or another sheet on which a circuit is printed, and is fired to obtain a ceramic multilayer substrate.

【００５７】[0057]

【発明の効果】本発明のグリーンシートに用いるキャリ
アフィルムは、ｉ）ビアパンチング性がよい、ｉｉ）ガ
ラス転移点（Ｔｇ）が、９０℃以上である、ｉｉｉ）９
０℃以下における寸法の熱安定性がよい、ｉｖ）耐有機
溶剤性、耐湿性がよい、という特性を有しているので、
グリーンシートを得て、所定の大きさにスリットした後
、従来のようにキャリアフィルムを剥離せずに、良好な
ビアホールをあけることができる。そして、その後、前
記キャリアフィルムをスクリーンとして用い、導体ペー
ストによりビアホールをスクリーン印刷で充填すること
ができる。続いて、セラミック側に回路を印刷し、乾燥
して、その後で、初めてキャリアフィルムを剥し、後は
従来と同様に処理すれば、セラミック基板の製造工程に
おいて、グリーンシートに与える損傷を低減することが
でき、シートに亀裂などが生じることを防止することが
できる。また、前記したように、ビアホールの充填工程
においては、セラミックシートと同様にキャリアフィル
ムにも同じ大きさの孔が形成されているため、キャリア
フィルムをスクリーンの代りにして印刷することができ
、その結果、ビアホール充填印刷時において、スクリー
ンの位置合わせを行う必要がなくなり、製造工程を簡単
化することができる。Effects of the Invention The carrier film used in the green sheet of the present invention has i) good via punching properties, ii) a glass transition point (Tg) of 90°C or higher, and iii) 9
It has the characteristics of good dimensional thermal stability at temperatures below 0°C, and iv) good organic solvent resistance and moisture resistance.
After obtaining a green sheet and slitting it into a predetermined size, it is possible to make good via holes without peeling off the carrier film as in the conventional method. Then, using the carrier film as a screen, the via holes can be filled with conductive paste by screen printing. Next, the circuit is printed on the ceramic side, dried, and then the carrier film is removed for the first time, and the rest is processed in the same way as before, reducing damage to the green sheet during the ceramic substrate manufacturing process. This can prevent cracks from forming on the sheet. In addition, as mentioned above, in the via hole filling process, holes of the same size are formed in the carrier film as in the ceramic sheet, so the carrier film can be used in place of a screen for printing. As a result, there is no need to align the screen during via hole filling printing, and the manufacturing process can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】従来のセラミック多層基板の製造におけるビア
ホールの充填印刷工程を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a via hole filling printing process in manufacturing a conventional ceramic multilayer substrate.

【図２】本発明のセラミック多層基板の製造におけるビ
アホールの充填印刷工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a via hole filling printing process in manufacturing the ceramic multilayer substrate of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　従来のグリーシート ２　　従来のグリーンシートのビアホール３　　従来の
ビアホール充填印刷工程で用いるスクリーン３ａ　　前
記スクリーンのビアホール対応孔１０　　本発明のグリ
ーンシート １１　　本発明のグリーンシートのビアホール１２　　
本発明のグリーンシートに付着しているキャリアフィル
ム １２ａ　　前記ビアホールと同時穿孔されたキャリアフ
ィルムの孔 １３　　本発明のビアホール充填印刷工程で用いるスク
リーン1 Conventional green sheet 2 Via hole 3 of conventional green sheet Screen 3a used in the conventional via hole filling printing process Via hole corresponding hole 10 of the screen 10 Green sheet of the present invention 11 Via hole 12 of the green sheet of the present invention
Carrier film 12a attached to the green sheet of the present invention Holes 12 of the carrier film that are bored simultaneously with the via holes 13 Screen used in the via hole filling printing process of the present invention

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　キャリアテープ上に均一な厚みの未焼
成セラミックシートが形成されてなるセラミック多層基
板用グリーンシートにおいて、前記キャリアテープを構
成するキャリアフィルムが、ガラス転移点が９０℃以上
で熱膨張係数が６．　０×１０−５ｃｍ／ｃｍ℃以下、
耐有機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムである
ことを特徴とするセラミック多層基板用グリーンシート
。1. A green sheet for a ceramic multilayer substrate in which an unfired ceramic sheet with a uniform thickness is formed on a carrier tape, wherein the carrier film constituting the carrier tape has a glass transition point of 90° C. or higher and is thermally expanded. The coefficient is 6. 0x10-5cm/cm℃ or less,
A green sheet for ceramic multilayer substrates that is a polymer film with excellent organic solvent resistance and moisture resistance. 【請求項２】　　前記ポリマーフィルムが、ポリイミド
フィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ムのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の
セラミック多層基板用グリーンシート。2. The green sheet for a ceramic multilayer substrate according to claim 1, wherein the polymer film is any one of a polyimide film, a polyetherimide film, a polyphenylene sulfide film, and a polyether sulfone film. 【請求項３】　　セラミック粉末に、焼結助剤を混合し
、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペ
ースト状のスリップとし、これをキャリアテープ上に流
し出して均一な厚みのシート状とした後、乾燥して溶剤
を揮発させて可撓性のあるグリーンシートを得るセラミ
ック多層基板用グリーンシートの製造方法において、前
記キャリアフィルムとして、ガラス転移点が９０℃以上
で熱膨張係数が６．×１０−５ｃｍ／ｃｍ℃以下、耐有
機溶剤性、耐湿性に優れたポリマーフィルムを使用する
ことを特徴とするセラミック多層基板用グリーンシート
の製造方法。3. Mix a sintering aid with ceramic powder, add an organic binder, a plasticizer, and a solvent, wet-mix to form a paste-like slip, and pour this onto a carrier tape to form a paste of uniform thickness. In the method for manufacturing a green sheet for a ceramic multilayer substrate in which a flexible green sheet is obtained by forming the sheet into a sheet and drying it to evaporate the solvent, the carrier film has a glass transition point of 90° C. or higher and a coefficient of thermal expansion. 6. A method for manufacturing a green sheet for a ceramic multilayer substrate, characterized by using a polymer film having excellent resistance to organic solvents and moisture at a temperature of 10-5 cm/cm or less. 【請求項４】　　前記ポリマーフィルムが、ポリイミド
フィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ムのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の
セラミック多層基板用グリーンシートの製造方法。4. The production of a green sheet for a ceramic multilayer substrate according to claim 3, wherein the polymer film is any one of a polyimide film, a polyetherimide film, a polyphenylene sulfide film, and a polyethersulfone film. Method. 【請求項５】　　セラミック粉末に、焼結助剤を混合し
、有機バインダと可塑剤と溶剤を加えて湿式混合してペ
ースト状のスリップとし、このペースト状のスリップを
、ガラス転移点が９０℃以上で熱膨張係数が６．×１０
−５ｃｍ／ｃｍ℃以下、耐有機溶剤性、耐湿性に優れた
ポリマーフィルムからなるキャリアテープ上に流し出し
て均一な厚みのシート状とし、前記シートを乾燥し、溶
剤を揮発させて可撓性のあるグリーンシートとし、前記
グリーンシートを所定の大きさにスリットするとともに
、その所定位置にビアホールを形成し、前記ビアホール
を有するグリーンシートのキャリアフィルム側からこの
キャリアフィルムをスクリーンとして導体ペーストによ
るビアホール充填印刷を行い、前記ビアホール充填の終
了したグリーンシートのセラミック面に回路を印刷し、
乾燥した後、このグリーンシートのキャリアフィルムを
剥し、前記キャリアフィルムを剥し終ったグリーンシー
トを他のシートと積層し、これを焼成する、ことを特徴
とするセラミック多層基板の製造方法。5. A sintering aid is mixed with ceramic powder, an organic binder, a plasticizer, and a solvent are added and wet mixed to form a paste-like slip, and this paste-like slip has a glass transition point of 90°C. The thermal expansion coefficient is 6. ×10
-5cm/cm°C or less, poured onto a carrier tape made of a polymer film with excellent organic solvent resistance and moisture resistance to form a sheet of uniform thickness, dried the sheet, and volatilized the solvent to make it flexible. The green sheet is slit into a predetermined size, a via hole is formed at a predetermined position, and the via hole is filled with conductive paste from the carrier film side of the green sheet having the via hole, using the carrier film as a screen. Printing is performed, and a circuit is printed on the ceramic surface of the green sheet that has been filled with the via hole,
A method for manufacturing a ceramic multilayer substrate, which comprises: removing the carrier film of the green sheet after drying; laminating the green sheet from which the carrier film has been removed with another sheet; and firing the green sheet. 【請求項６】　　前記ポリマーフィルムが、ポリイミド
フィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ムのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の
セラミック多層基板の製造方法。6. The method for manufacturing a ceramic multilayer substrate according to claim 5, wherein the polymer film is any one of a polyimide film, a polyetherimide film, a polyphenylene sulfide film, and a polyether sulfone film.
JP3004354A 1991-01-18 1991-01-18 Green sheet for ceramic multilayered substrate and manufacture thereof and manufacture of ceramic multilayered substrate using this green sheet Pending JPH04296086A (en)

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