JPH0715143A - 多層セラミック回路基板の製造方法 - Google Patents
多層セラミック回路基板の製造方法Info
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- JPH0715143A JPH0715143A JP12954293A JP12954293A JPH0715143A JP H0715143 A JPH0715143 A JP H0715143A JP 12954293 A JP12954293 A JP 12954293A JP 12954293 A JP12954293 A JP 12954293A JP H0715143 A JPH0715143 A JP H0715143A
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- Japan
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- hole
- insulating film
- conductor
- internal wiring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造方法が簡略化し、精度よくビアホール導
体となる貫通穴を形成でき、高密度内部配線が可能な多
層セラミック回路基板の製造方法を提供する。 【構成】多層セラミック回路基板の絶縁層1a〜1eと
なる絶縁膜11a〜11eを、光硬化可能なモノマーを
有するスリップ材を塗布・乾燥して形成し、この絶縁膜
11a〜11eの貫通穴32を光硬化可能なモノマーの
露光、現像処理によって形成し、その後、ビアホール導
体となる導体31の充填、内部配線となる配線パターン
21の印刷を行い、さらに絶縁膜11a〜11eの塗布
・乾燥を繰り返して、一体焼結する製造方法である。
体となる貫通穴を形成でき、高密度内部配線が可能な多
層セラミック回路基板の製造方法を提供する。 【構成】多層セラミック回路基板の絶縁層1a〜1eと
なる絶縁膜11a〜11eを、光硬化可能なモノマーを
有するスリップ材を塗布・乾燥して形成し、この絶縁膜
11a〜11eの貫通穴32を光硬化可能なモノマーの
露光、現像処理によって形成し、その後、ビアホール導
体となる導体31の充填、内部配線となる配線パターン
21の印刷を行い、さらに絶縁膜11a〜11eの塗布
・乾燥を繰り返して、一体焼結する製造方法である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層セラミック回路基
板の製造方法に関するものである。
板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に多層セラミック回路基板は、絶縁
層としてガラス−セラミックなどを、内部配線、ビアホ
ール導体(導体材料)としてタングステン等の高融点金
属材料や金、銀、銅などの低抵抗材料を用いていた。
層としてガラス−セラミックなどを、内部配線、ビアホ
ール導体(導体材料)としてタングステン等の高融点金
属材料や金、銀、銅などの低抵抗材料を用いていた。
【0003】例えば、導体材料としてタングステン等の
高融点金属材料を用いる場合に、焼成温度が1300℃
前後となり、金、銀、銅などを用いる場合に、850〜
1050℃となるため、その焼成温度に対応するよう
に、絶縁層のガラス材料を所定成分として、セラミック
材料との成分比率を所定値に制御する必要がある。
高融点金属材料を用いる場合に、焼成温度が1300℃
前後となり、金、銀、銅などを用いる場合に、850〜
1050℃となるため、その焼成温度に対応するよう
に、絶縁層のガラス材料を所定成分として、セラミック
材料との成分比率を所定値に制御する必要がある。
【0004】上述の多層セラミック回路基板において
は、製造工程、導体抵抗などを考慮すると、導体材料に
金、銀、銅などの低抵抗材料を用いた低温焼成多層セラ
ミック回路基板が有利である。例えば、製造工程におけ
る焼成工程で、脱バインダ過程が必要であるが、導体材
料に高融点金属材料を用いた多層セラミック回路基板の
場合24〜36時間もかけなくてはならず、さらにその
雰囲気が高価なアームガスを用いなくてはならない。こ
れに対して金、銀、銅などの低抵抗材料を用いた低温焼
成多層セラミック回路基板の場合は、脱バインダ過程が
数時間という短い期間で完了し、また、内部配線が低抵
抗化が可能であるなど極めて有利となる。
は、製造工程、導体抵抗などを考慮すると、導体材料に
金、銀、銅などの低抵抗材料を用いた低温焼成多層セラ
ミック回路基板が有利である。例えば、製造工程におけ
る焼成工程で、脱バインダ過程が必要であるが、導体材
料に高融点金属材料を用いた多層セラミック回路基板の
場合24〜36時間もかけなくてはならず、さらにその
雰囲気が高価なアームガスを用いなくてはならない。こ
れに対して金、銀、銅などの低抵抗材料を用いた低温焼
成多層セラミック回路基板の場合は、脱バインダ過程が
数時間という短い期間で完了し、また、内部配線が低抵
抗化が可能であるなど極めて有利となる。
【0005】このような多層セラミック回路基板の製造
方法は、大きく分けて2つに大別できる。
方法は、大きく分けて2つに大別できる。
【0006】その1つが、絶縁層となるガラス粉末・セ
ラミック粉末を含有するスリップ材を形成し、ドクター
ブレード法などによってグリーンシートを作成し、次
に、グリンーシートにビアーホール導体となる位置にN
Cパンチや金型などで貫通穴を形成し、次に内部配線の
パターン及びビアーホール導体に応じてグリンーシート
上に導電性ペーストを印刷・充填し、次に、これらのシ
ートを複数積層して、この積層体を一括同時焼成するグ
リーンシート積層方式である。
ラミック粉末を含有するスリップ材を形成し、ドクター
ブレード法などによってグリーンシートを作成し、次
に、グリンーシートにビアーホール導体となる位置にN
Cパンチや金型などで貫通穴を形成し、次に内部配線の
パターン及びビアーホール導体に応じてグリンーシート
上に導電性ペーストを印刷・充填し、次に、これらのシ
ートを複数積層して、この積層体を一括同時焼成するグ
リーンシート積層方式である。
【0007】いま1つが、絶縁層となる絶縁ペーストと
内部配線となる導電性ペーストを交互に印刷し、印刷積
層体を形成し、この積層体を一括同時焼成する印刷積層
方式である。尚、この印刷積層方式において、異なる絶
縁層間の内部配線を接続するビアーホール導体は、例え
ば、スリップ材を印刷する際に、下部に位置する内部配
線となる導体膜が露出するように印刷パターンを制御す
ることにより形成されていた。
内部配線となる導電性ペーストを交互に印刷し、印刷積
層体を形成し、この積層体を一括同時焼成する印刷積層
方式である。尚、この印刷積層方式において、異なる絶
縁層間の内部配線を接続するビアーホール導体は、例え
ば、スリップ材を印刷する際に、下部に位置する内部配
線となる導体膜が露出するように印刷パターンを制御す
ることにより形成されていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
グリーンシート積層方式による製造方法は、絶縁層とな
るグリーンシートを作成するためのテープ成型工程が必
要であること、さらに異なる絶縁層間の内部配線を接続
するためのビアホール導体となる貫通穴を開ける工程が
必要となる。孔開け工程の具体的な例として、金型やN
Cパンチを用いることが一般的であり、NCパンチの場
合、1つづつの穴を開けなくてはならないため、工数が
かかり高価になってしまう。
グリーンシート積層方式による製造方法は、絶縁層とな
るグリーンシートを作成するためのテープ成型工程が必
要であること、さらに異なる絶縁層間の内部配線を接続
するためのビアホール導体となる貫通穴を開ける工程が
必要となる。孔開け工程の具体的な例として、金型やN
Cパンチを用いることが一般的であり、NCパンチの場
合、1つづつの穴を開けなくてはならないため、工数が
かかり高価になってしまう。
【0009】また、1枚のグリーンシート上に複数種類
の穴径を作成する場合、例えば電源用、アース用の導体
となるビアホール導体を大きく設定したい場合には、そ
の都度金型やNCパンチを交換する必要があり極めて煩
雑となってしまう。尚、NCパンチで貫通穴を形成する
場合に、その穴径は100μm 程度が限界であった。
の穴径を作成する場合、例えば電源用、アース用の導体
となるビアホール導体を大きく設定したい場合には、そ
の都度金型やNCパンチを交換する必要があり極めて煩
雑となってしまう。尚、NCパンチで貫通穴を形成する
場合に、その穴径は100μm 程度が限界であった。
【0010】これに対して、印刷積層方式による製造方
法は、上述のテープ成型工程及びビアホール導体となる
貫通穴の形成工程が不要になるため、製造工程は簡略化
されるものの、異なる絶縁層間に配置される内部配線間
を接続する手段として、絶縁層となる絶縁ペースト材の
印刷塗布のパターンを制御して、下部に位置する内部配
線の導体膜の接続部分のみが露出するが、露出部分の開
口径は150μm以上にしなくては、絶縁ペースト材の
ダレなどによって導通不良が発生する可能性があり、高
密度の内部配線を達成することが困難であった。また、
導体膜の積層数が増加すると、絶縁ペースト材を印刷し
ても、この印刷面が平坦にならず、その上に導体膜を印
刷するにあたり、安定な導体膜を形成することができな
いという問題点があった。
法は、上述のテープ成型工程及びビアホール導体となる
貫通穴の形成工程が不要になるため、製造工程は簡略化
されるものの、異なる絶縁層間に配置される内部配線間
を接続する手段として、絶縁層となる絶縁ペースト材の
印刷塗布のパターンを制御して、下部に位置する内部配
線の導体膜の接続部分のみが露出するが、露出部分の開
口径は150μm以上にしなくては、絶縁ペースト材の
ダレなどによって導通不良が発生する可能性があり、高
密度の内部配線を達成することが困難であった。また、
導体膜の積層数が増加すると、絶縁ペースト材を印刷し
ても、この印刷面が平坦にならず、その上に導体膜を印
刷するにあたり、安定な導体膜を形成することができな
いという問題点があった。
【0011】本発明の上述の両製造方法の問題を一挙に
解決するものであり、その目的は、製造方法が簡略化
し、精度よくビアホール導体の貫通穴を形成でき、高密
度の内部配線が可能な多層セラミック回路基板の製造方
法を提供することにある。
解決するものであり、その目的は、製造方法が簡略化
し、精度よくビアホール導体の貫通穴を形成でき、高密
度の内部配線が可能な多層セラミック回路基板の製造方
法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は、ガラス
・セラミックから成る複数積層された絶縁層と、前記絶
縁層間に配置された内部配線と、前記異なる絶縁層間の
内部配線を接続するためのビアホール導体とを含む多層
セラミック回路基板の製造方法であって、セラミック材
料、ガラス材料、光硬化可能なモノマー、有機バインダ
及び有機溶剤とからなるスリップ材を薄層化し乾燥し
て、絶縁膜を作成する工程と、前記絶縁膜のビアホール
導体を形成する位置を除く表面に露光処理を施す工程
と、前記絶縁膜を現像処理してビアホール導体を形成す
る位置に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴内にビア
ホール導体となる導電性ペーストを充填するとともに、
前記絶縁膜の表面に導電性ペーストを印刷し、内部配線
パターンを形成する工程と、前記各工程を順次繰り返
し、内部配線パターンと貫通穴内に導電性ペーストを充
填した絶縁膜を多層に積層する工程と、前記多層に積層
した絶縁膜を焼成する工程とから成ることを特徴とする
多層セラミック回路基板の製造方法である。
・セラミックから成る複数積層された絶縁層と、前記絶
縁層間に配置された内部配線と、前記異なる絶縁層間の
内部配線を接続するためのビアホール導体とを含む多層
セラミック回路基板の製造方法であって、セラミック材
料、ガラス材料、光硬化可能なモノマー、有機バインダ
及び有機溶剤とからなるスリップ材を薄層化し乾燥し
て、絶縁膜を作成する工程と、前記絶縁膜のビアホール
導体を形成する位置を除く表面に露光処理を施す工程
と、前記絶縁膜を現像処理してビアホール導体を形成す
る位置に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴内にビア
ホール導体となる導電性ペーストを充填するとともに、
前記絶縁膜の表面に導電性ペーストを印刷し、内部配線
パターンを形成する工程と、前記各工程を順次繰り返
し、内部配線パターンと貫通穴内に導電性ペーストを充
填した絶縁膜を多層に積層する工程と、前記多層に積層
した絶縁膜を焼成する工程とから成ることを特徴とする
多層セラミック回路基板の製造方法である。
【0013】第2の本発明は、ガラス・セラミックから
成る複数積層された絶縁層と、前記絶縁層間に配置され
た内部配線と、前記異なる絶縁層間の内部配線を接続す
るためのビアホール導体とを含む多層セラミック回路基
板の製造方法であって、セラミック材料、ガラス材料、
光硬化可能なモノマー、有機バインダ及び水とからなる
スリップ材を薄層化し乾燥して、絶縁膜を作成する工程
と、前記絶縁膜のビアホール導体を形成する位置を除く
表面に露光処理を施す工程と、前記絶縁膜を現像処理し
てビアホール導体を形成する位置に貫通穴を形成する工
程と、前記貫通穴内にビアホール導体となる導電性ペー
ストを充填するとともに、前記絶縁膜の表面に導電性ペ
ーストを印刷し、内部配線パターンを形成する工程と、
前記各工程を順次繰り返し、内部配線パターンと貫通穴
内に導電性ペーストを充填した絶縁膜を多層に積層する
工程と、前記多層に積層した絶縁膜を焼成する工程とか
ら成ることを特徴とする多層セラミック回路基板の製造
方法である。
成る複数積層された絶縁層と、前記絶縁層間に配置され
た内部配線と、前記異なる絶縁層間の内部配線を接続す
るためのビアホール導体とを含む多層セラミック回路基
板の製造方法であって、セラミック材料、ガラス材料、
光硬化可能なモノマー、有機バインダ及び水とからなる
スリップ材を薄層化し乾燥して、絶縁膜を作成する工程
と、前記絶縁膜のビアホール導体を形成する位置を除く
表面に露光処理を施す工程と、前記絶縁膜を現像処理し
てビアホール導体を形成する位置に貫通穴を形成する工
程と、前記貫通穴内にビアホール導体となる導電性ペー
ストを充填するとともに、前記絶縁膜の表面に導電性ペ
ーストを印刷し、内部配線パターンを形成する工程と、
前記各工程を順次繰り返し、内部配線パターンと貫通穴
内に導電性ペーストを充填した絶縁膜を多層に積層する
工程と、前記多層に積層した絶縁膜を焼成する工程とか
ら成ることを特徴とする多層セラミック回路基板の製造
方法である。
【0014】上述の絶縁層となるスリップ材は、第1の
発明では、セラミック材料、ガラス材料、光硬化可能な
モノマー、有機バインダと、有機溶剤を均質混練して得
られた溶剤系のスリップ材であり、また第2の発明で
は、セラミック材料、ガラス材料、光硬化可能なモノマ
ー、有機バインダと、水を均質混練して得られた水系の
スリップ材である。
発明では、セラミック材料、ガラス材料、光硬化可能な
モノマー、有機バインダと、有機溶剤を均質混練して得
られた溶剤系のスリップ材であり、また第2の発明で
は、セラミック材料、ガラス材料、光硬化可能なモノマ
ー、有機バインダと、水を均質混練して得られた水系の
スリップ材である。
【0015】また850〜1050℃で焼成される低温
焼成多層セラミック回路基板においては、絶縁層には、
セラミック材料とガラス材料(両者を合わせて固形成分
という)とが互いに結合しあい強度を向上させている。
このようなセラミック材料としては、クリストバライ
ト、石英、コランダム(αアルミナ)、ムライト、ジル
コニア、コージェライト等の粉末であり、その平均粒径
は、好ましくは1.0〜6.0μm、更に好ましくは
1.5〜4.0μmである。これらのセラミック材料は
2種以上混合して用いられてもよい。特に、コランダム
を用いた場合、コスト的に有利となる。
焼成多層セラミック回路基板においては、絶縁層には、
セラミック材料とガラス材料(両者を合わせて固形成分
という)とが互いに結合しあい強度を向上させている。
このようなセラミック材料としては、クリストバライ
ト、石英、コランダム(αアルミナ)、ムライト、ジル
コニア、コージェライト等の粉末であり、その平均粒径
は、好ましくは1.0〜6.0μm、更に好ましくは
1.5〜4.0μmである。これらのセラミック材料は
2種以上混合して用いられてもよい。特に、コランダム
を用いた場合、コスト的に有利となる。
【0016】ここで、セラミック材料の平均粒径が1.
0μm未満の場合は、スリップ化することが困難なであ
り、後述の露光時に露光光が乱反射して充分な露光がで
きなくなる。逆に平均粒径が6.0μmを超えると緻密
な絶縁層が得にくい。
0μm未満の場合は、スリップ化することが困難なであ
り、後述の露光時に露光光が乱反射して充分な露光がで
きなくなる。逆に平均粒径が6.0μmを超えると緻密
な絶縁層が得にくい。
【0017】ガラス材料は、複数の金属酸化物を含むガ
ラスフリットであり、850〜1050℃で焼成した後
に、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジ
アン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイ
ト、ペタライト及びその置換誘導体の結晶を少なくとも
1種析出するものであれば、強度の高い絶縁層が可能と
なる。特に、アノーサイトまたはセルジアンを析出する
結晶化ガラスフリットを用いると、より強度の高い絶縁
層が得られ、また、コージェライトまたはムライトを析
出し得る結晶化ガラスフリットを用いれると、焼成後の
熱膨張率が低い為、回路基板上にIC等のシリコンチッ
プを配置するための回路基板としては有効となる。
ラスフリットであり、850〜1050℃で焼成した後
に、コージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジ
アン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイ
ト、ペタライト及びその置換誘導体の結晶を少なくとも
1種析出するものであれば、強度の高い絶縁層が可能と
なる。特に、アノーサイトまたはセルジアンを析出する
結晶化ガラスフリットを用いると、より強度の高い絶縁
層が得られ、また、コージェライトまたはムライトを析
出し得る結晶化ガラスフリットを用いれると、焼成後の
熱膨張率が低い為、回路基板上にIC等のシリコンチッ
プを配置するための回路基板としては有効となる。
【0018】上述の絶縁層の強度、熱膨張率を考慮した
最も好ましいガラス材料としては、B2 O3 、Si
O2 、Al2 O3 、ZnO、アルカリ土類酸化物を含む
ガラスフリットである。この様なガラスフリットは、ガ
ラス化範囲が広くまた屈伏点が600〜800℃付近に
ある為、850〜1050℃程度で焼成する場合、低温
焼成多層セラミック回路基板に用いる内部配線、ビアホ
ール導体となる銅系、銀系及び金系の導電材料の焼結挙
動に適している。
最も好ましいガラス材料としては、B2 O3 、Si
O2 、Al2 O3 、ZnO、アルカリ土類酸化物を含む
ガラスフリットである。この様なガラスフリットは、ガ
ラス化範囲が広くまた屈伏点が600〜800℃付近に
ある為、850〜1050℃程度で焼成する場合、低温
焼成多層セラミック回路基板に用いる内部配線、ビアホ
ール導体となる銅系、銀系及び金系の導電材料の焼結挙
動に適している。
【0019】夫々の成分の作用として、B2 O3 、Si
O2 は、主にネットワークフォーマーとして、Al2 O
3 は、主にインターミディエイトとして、ZnO、アル
カリ土類酸化物は、主に更にネットワークモディファイ
ヤーとして作用する。
O2 は、主にネットワークフォーマーとして、Al2 O
3 は、主にインターミディエイトとして、ZnO、アル
カリ土類酸化物は、主に更にネットワークモディファイ
ヤーとして作用する。
【0020】このようなガラス材料は、上述の所定成分
を所定の比率で混合して加熱溶解し、これを急冷後に粉
砕することによって得られる。粉砕されたガラスフリッ
トの平均粒径は、1.0〜5.0μm、好ましくは1.
5〜3.5μmである。
を所定の比率で混合して加熱溶解し、これを急冷後に粉
砕することによって得られる。粉砕されたガラスフリッ
トの平均粒径は、1.0〜5.0μm、好ましくは1.
5〜3.5μmである。
【0021】ここで、平均粒径が1.0μm未満の場合
は、スリップ化することが困難なであり、後述の露光時
に露光光が乱反射して充分な露光ができなくなる。逆に
平均粒径が5.0μmを超えると分散性が損なわれ、具
体的には絶縁材料であるセラミック粉末間に均等に溶解
分散できず、強度が非常に低下してしまう。
は、スリップ化することが困難なであり、後述の露光時
に露光光が乱反射して充分な露光ができなくなる。逆に
平均粒径が5.0μmを超えると分散性が損なわれ、具
体的には絶縁材料であるセラミック粉末間に均等に溶解
分散できず、強度が非常に低下してしまう。
【0022】上述のセラミック材料とガラス材料との構
成比率は、セラミック材料が10wt%〜50wt%、
好ましくは20wt%〜35wt%であり、ガラス材料
が90wt%〜50wt%、好ましくは80wt%〜6
5wt%である。
成比率は、セラミック材料が10wt%〜50wt%、
好ましくは20wt%〜35wt%であり、ガラス材料
が90wt%〜50wt%、好ましくは80wt%〜6
5wt%である。
【0023】ここで、セラミック材料が10wt%未
満、且つガラス材料が90wt%を越えると、絶縁層に
ガラス質が増加しすぎ、絶縁層の強度等からしても不適
切であり、また、セラミック材料が50wt%を越え、
且つガラス材料が50wt%未満となると、後述の露光
時に露光光が乱反射して充分な露光ができなり、焼成後
の絶縁層の緻密性も損なわれる。
満、且つガラス材料が90wt%を越えると、絶縁層に
ガラス質が増加しすぎ、絶縁層の強度等からしても不適
切であり、また、セラミック材料が50wt%を越え、
且つガラス材料が50wt%未満となると、後述の露光
時に露光光が乱反射して充分な露光ができなり、焼成後
の絶縁層の緻密性も損なわれる。
【0024】上述のセラミック材料、ガラス材料の他
に、スリップ材の構成材料としては、焼結によって消失
される光硬化可能なモノマー、有機バインダーと、さら
に、有機溶剤または水とを含んでいる。有機溶剤を含む
スリップ材は溶剤系スリップ材といい、また、水を含む
スリップ材は水系スリップ材といい、溶剤系スリップ材
と水系スリップ材とでは、光硬化可能なモノマー及び有
機バインダーとが若干異なる。
に、スリップ材の構成材料としては、焼結によって消失
される光硬化可能なモノマー、有機バインダーと、さら
に、有機溶剤または水とを含んでいる。有機溶剤を含む
スリップ材は溶剤系スリップ材といい、また、水を含む
スリップ材は水系スリップ材といい、溶剤系スリップ材
と水系スリップ材とでは、光硬化可能なモノマー及び有
機バインダーとが若干異なる。
【0025】尚、有機溶剤または水は主にスリップの粘
度等を調整するものであり、焼成工程の脱バインダ過程
で完全に消失してしまう。
度等を調整するものであり、焼成工程の脱バインダ過程
で完全に消失してしまう。
【0026】溶剤系スリップ材の光硬化可能なモノマー
は、低温短時間の焼成工程に対応するために、熱分解性
に優れたものでなくてはならない。光硬化可能なモノマ
ーとしては、スリップ材の塗布・乾燥後の露光によっ
て、光重合される必要があり、遊離ラジカルの形成、連
鎖生長付加重合が可能で、2級もしくは3級炭素を有し
たモノマーが好ましく、例えば少なくとも1つの重合可
能なエチレン系基を有するブチルアクリレート等のアル
キルアクリレートおよびそれらに対応するアルキルメタ
クリレートが有効である。また、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート等のポリエチングリコールジアクリ
レートおよびそれらに対応するメタクリレートも有効で
ある。光硬化可能なモノマーは、露光で硬化され、現像
で露光以外部分が容易に除去できるような範囲で添加さ
れ、例えば、固形分に対して5〜15wt%以下であ
る。
は、低温短時間の焼成工程に対応するために、熱分解性
に優れたものでなくてはならない。光硬化可能なモノマ
ーとしては、スリップ材の塗布・乾燥後の露光によっ
て、光重合される必要があり、遊離ラジカルの形成、連
鎖生長付加重合が可能で、2級もしくは3級炭素を有し
たモノマーが好ましく、例えば少なくとも1つの重合可
能なエチレン系基を有するブチルアクリレート等のアル
キルアクリレートおよびそれらに対応するアルキルメタ
クリレートが有効である。また、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート等のポリエチングリコールジアクリ
レートおよびそれらに対応するメタクリレートも有効で
ある。光硬化可能なモノマーは、露光で硬化され、現像
で露光以外部分が容易に除去できるような範囲で添加さ
れ、例えば、固形分に対して5〜15wt%以下であ
る。
【0027】溶剤系スリップ材の有機バインダは、光硬
化可能なモノマー同様に熱分解性の良好なものでなくて
はならない。同時にスリップの粘性を決めるものである
為、固形分との濡れ性も重視せねばならず、本発明者の
検討によればアクリル酸もしくはメタクリル酸系重合体
のようなカルボキシル基、アルコール性水酸基を備えた
エチレン性不飽和化合物が好ましい。添加量としては固
形分に対して25wt%以下が好ましい。
化可能なモノマー同様に熱分解性の良好なものでなくて
はならない。同時にスリップの粘性を決めるものである
為、固形分との濡れ性も重視せねばならず、本発明者の
検討によればアクリル酸もしくはメタクリル酸系重合体
のようなカルボキシル基、アルコール性水酸基を備えた
エチレン性不飽和化合物が好ましい。添加量としては固
形分に対して25wt%以下が好ましい。
【0028】また、水系スリップ材の光硬化可能なモノ
マー及び有機バインダは、水溶性である必要があり、モ
ノマー及びバインダには、親水性の官能基、例えばカル
ボキシル基が付加されている。その付加量は酸偏で表せ
ば2〜300あり、好ましくは5〜100である。付加
量が少ない場合は水への溶解性、固定成分の粉末の分散
性が悪くなり、多い場合は熱分解性が悪くなるため、付
加量は、水への溶解性、分散性、熱分解性を考慮して、
上述の範囲で適宜付加される。
マー及び有機バインダは、水溶性である必要があり、モ
ノマー及びバインダには、親水性の官能基、例えばカル
ボキシル基が付加されている。その付加量は酸偏で表せ
ば2〜300あり、好ましくは5〜100である。付加
量が少ない場合は水への溶解性、固定成分の粉末の分散
性が悪くなり、多い場合は熱分解性が悪くなるため、付
加量は、水への溶解性、分散性、熱分解性を考慮して、
上述の範囲で適宜付加される。
【0029】何れの系のスリップ材における光硬化可能
なモノマー及び有機バインダは上述したように熱分解性
の良好なものでなくてはならないが、具体的には600
℃以下で熱分解が可能でなくてはならない。更に好まし
くは500℃以下である。熱分解温度が600℃を越え
ると、絶縁層内に残存してしまい、カーボンとしてトラ
ップし、基板を灰色に変色させたり、絶縁層の絶縁抵抗
までも低下させてしまう。またボイドとなりデラミネー
ションを起こすことがある。
なモノマー及び有機バインダは上述したように熱分解性
の良好なものでなくてはならないが、具体的には600
℃以下で熱分解が可能でなくてはならない。更に好まし
くは500℃以下である。熱分解温度が600℃を越え
ると、絶縁層内に残存してしまい、カーボンとしてトラ
ップし、基板を灰色に変色させたり、絶縁層の絶縁抵抗
までも低下させてしまう。またボイドとなりデラミネー
ションを起こすことがある。
【0030】また、スリップ材として、増感剤、光開始
系材料等を必要に応じて添加しても構わない。例えば、
光開始系材料としては、ベンゾフェノン類、アシロイン
エステル類化合物などが挙げられる。
系材料等を必要に応じて添加しても構わない。例えば、
光開始系材料としては、ベンゾフェノン類、アシロイン
エステル類化合物などが挙げられる。
【0031】上述のように、セラミック材料、ガラス材
料、光硬化可能なモノマー、有機バインダさらに、有機
溶剤または水とともに混合、混練して、絶縁層となる溶
剤系スリップ材または水系スリップ材が構成される。混
合・混練方法は従来より用いられている方法、例えばボ
ールミルによる方法を用いればよい。有機溶剤または水
は、スリップ材の薄層化方法は、例えば、ドクターブレ
ード法(ナイフコート法)、ロールコート法、印刷法な
どにより形成され、特に塗布後の絶縁膜の表面が平坦化
することが容易なドクターブレード法などが好適であ
る。尚、薄層化の方法に応じて所定粘度に調整される。
料、光硬化可能なモノマー、有機バインダさらに、有機
溶剤または水とともに混合、混練して、絶縁層となる溶
剤系スリップ材または水系スリップ材が構成される。混
合・混練方法は従来より用いられている方法、例えばボ
ールミルによる方法を用いればよい。有機溶剤または水
は、スリップ材の薄層化方法は、例えば、ドクターブレ
ード法(ナイフコート法)、ロールコート法、印刷法な
どにより形成され、特に塗布後の絶縁膜の表面が平坦化
することが容易なドクターブレード法などが好適であ
る。尚、薄層化の方法に応じて所定粘度に調整される。
【0032】また、内部配線やビアーホール導体となる
導体材料の導電性ペーストは、金、銀、銅もしくはその
合金のうち少なくとも1つの金属材料の粉末と、低融点
ガラス成分と、有機バインダーと及び有機溶剤とを均質
混練したものが使用される。
導体材料の導電性ペーストは、金、銀、銅もしくはその
合金のうち少なくとも1つの金属材料の粉末と、低融点
ガラス成分と、有機バインダーと及び有機溶剤とを均質
混練したものが使用される。
【0033】特に、焼成温度が850〜1050℃であ
るため、金属材料としては、比較的低融点であり、且つ
低抵抗材料が選択され、また、低融点ガラス成分も、絶
縁層となる絶縁膜(スリップ材を塗布、乾燥したもの)
との焼結挙動を考慮して、その屈伏点が700℃前後と
なるものが使用される。
るため、金属材料としては、比較的低融点であり、且つ
低抵抗材料が選択され、また、低融点ガラス成分も、絶
縁層となる絶縁膜(スリップ材を塗布、乾燥したもの)
との焼結挙動を考慮して、その屈伏点が700℃前後と
なるものが使用される。
【0034】本発明の多層セラミック回路基板の製造方
法は、まず、支持基板上にスリップ材料を薄層化(以
下、単に塗布という)・乾燥して絶縁層となる絶縁膜を
形成する。
法は、まず、支持基板上にスリップ材料を薄層化(以
下、単に塗布という)・乾燥して絶縁層となる絶縁膜を
形成する。
【0035】塗布方法としては、ドクターブレード法や
ロールコート法、塗布面積を概略支持基板と同一面積と
するスクリーンを用いた印刷法などによって形成され
る。
ロールコート法、塗布面積を概略支持基板と同一面積と
するスクリーンを用いた印刷法などによって形成され
る。
【0036】乾燥方法としては、バッチ式乾燥炉、イン
ライン式乾燥炉を用いて行われ、乾燥条件は、120℃
以下が望ましい。また、急激な乾燥は、表面にクラック
を発生される可能性があるため、急加熱は避けることが
重要となる。
ライン式乾燥炉を用いて行われ、乾燥条件は、120℃
以下が望ましい。また、急激な乾燥は、表面にクラック
を発生される可能性があるため、急加熱は避けることが
重要となる。
【0037】ここで、支持基板としては、ガラス基板、
有機フィルム、アルミナセラミックなどが例示できる。
この支持基板は、焼成工程前で取り外されるが、特にア
ルミナセラミックなどの場合には、同時に焼成を行い、
完成品の多層セラミック基板の一部を構成するようにし
ても構わない。従って、このアルミナ支持基板に、内部
配線や表面配線を形成しておいても構わない。
有機フィルム、アルミナセラミックなどが例示できる。
この支持基板は、焼成工程前で取り外されるが、特にア
ルミナセラミックなどの場合には、同時に焼成を行い、
完成品の多層セラミック基板の一部を構成するようにし
ても構わない。従って、このアルミナ支持基板に、内部
配線や表面配線を形成しておいても構わない。
【0038】次に、支持基板上に形成した絶縁膜にビア
ホール導体となる貫通穴を形成する。尚、実際には、貫
通穴の下部は、支持板などによって閉塞されているが、
便宜上貫通穴という。
ホール導体となる貫通穴を形成する。尚、実際には、貫
通穴の下部は、支持板などによって閉塞されているが、
便宜上貫通穴という。
【0039】貫通穴の形成方法は、露光・現像を用いて
行う。尚、ビアホール導体の形成の不要な絶縁膜につい
ては、この貫通穴の形成及びビアホール導体となる導電
性ペーストの充填を省略する。
行う。尚、ビアホール導体の形成の不要な絶縁膜につい
ては、この貫通穴の形成及びビアホール導体となる導電
性ペーストの充填を省略する。
【0040】露光処理は、例えば、フォトターゲットを
絶縁基板上に近接または載置して、貫通穴以外の領域
に、低圧、高圧、超高圧の水銀灯系の露光光を照射す
る。これにより、貫通穴以外の領域では、光硬化可能な
モノマーが光重合反応を起こす。
絶縁基板上に近接または載置して、貫通穴以外の領域
に、低圧、高圧、超高圧の水銀灯系の露光光を照射す
る。これにより、貫通穴以外の領域では、光硬化可能な
モノマーが光重合反応を起こす。
【0041】従って、貫通穴部分のみが現像処理によっ
て除去可能な溶化部となる。尚、実際には、フォトター
ゲットを絶縁膜に接触させて露光した方が露光精度は向
上する。また、最適露光時間は絶縁膜の厚み、貫通穴の
直径などにで決まる。尚、露光装置は所謂写真製版技術
に用いられる一般的なものでよい。
て除去可能な溶化部となる。尚、実際には、フォトター
ゲットを絶縁膜に接触させて露光した方が露光精度は向
上する。また、最適露光時間は絶縁膜の厚み、貫通穴の
直径などにで決まる。尚、露光装置は所謂写真製版技術
に用いられる一般的なものでよい。
【0042】現像処理は、クロロセン等の溶剤を例えば
スプレー現像法やパドル現像法によって、貫通穴である
露光溶化部に接触させ、現像を行う。その後、必要に応
じて洗浄及び乾燥を行なう。
スプレー現像法やパドル現像法によって、貫通穴である
露光溶化部に接触させ、現像を行う。その後、必要に応
じて洗浄及び乾燥を行なう。
【0043】次に、ビアホール導体となる導体部材を、
導電性ペーストの充填・乾燥によって形成する。充填方
法は、例えばスクリーン印刷方法で行なう。
導電性ペーストの充填・乾燥によって形成する。充填方
法は、例えばスクリーン印刷方法で行なう。
【0044】次に、内部配線となるパターンを導電性ペ
ーストも用いて印刷・乾燥する。印刷方法は、例えばス
クリーン印刷方法で行なう。
ーストも用いて印刷・乾燥する。印刷方法は、例えばス
クリーン印刷方法で行なう。
【0045】以上、スリップ材の塗布・乾燥による絶縁
膜の形成、露光・現像による貫通穴の形成、導電性ペー
ストを印刷形成によるビアーホル導体となる導体部材及
び内部配線となるパターンの形成で、基本的に1層分の
絶縁膜及び内部配線パターンの形成が終了し、これを所
望の回数繰り返すことにより未焼成状態の多層セラミッ
ク回路基板が完成する。その後、必要に応じてプレス等
を行ない形状を整えたり、分割用のスリットを形成す
る。
膜の形成、露光・現像による貫通穴の形成、導電性ペー
ストを印刷形成によるビアーホル導体となる導体部材及
び内部配線となるパターンの形成で、基本的に1層分の
絶縁膜及び内部配線パターンの形成が終了し、これを所
望の回数繰り返すことにより未焼成状態の多層セラミッ
ク回路基板が完成する。その後、必要に応じてプレス等
を行ない形状を整えたり、分割用のスリットを形成す
る。
【0046】最後に焼成を行なう。焼成工程は脱バイン
ダ過程と焼成過程からなり、脱バインダ過程(〜600
℃)で絶縁膜、内部配線パターン及びビアホール導体の
導体部材の有機成分を消失する。その後、所定雰囲気、
所定温度で絶縁層となる絶縁膜及内部配線パターン、ビ
アホール導体となる導体部材を一括的に焼成する。
ダ過程と焼成過程からなり、脱バインダ過程(〜600
℃)で絶縁膜、内部配線パターン及びビアホール導体の
導体部材の有機成分を消失する。その後、所定雰囲気、
所定温度で絶縁層となる絶縁膜及内部配線パターン、ビ
アホール導体となる導体部材を一括的に焼成する。
【0047】このようにして得られた多層セラミック回
路基板は、基板の表面に各種処理を行う。例えば、表層
に厚膜導体パターンを印刷、焼きつけをおこなったり、
厚膜抵抗体及び厚膜保護膜を印刷、焼きつけをおこなっ
たり、また薄膜導体パターンを形成したり、メッキ被覆
処理ををおこなったり、さらにICチップを含む各種電
子部品の接合を行う。
路基板は、基板の表面に各種処理を行う。例えば、表層
に厚膜導体パターンを印刷、焼きつけをおこなったり、
厚膜抵抗体及び厚膜保護膜を印刷、焼きつけをおこなっ
たり、また薄膜導体パターンを形成したり、メッキ被覆
処理ををおこなったり、さらにICチップを含む各種電
子部品の接合を行う。
【0048】尚、表面厚膜導体パターン、厚膜抵抗体及
び厚膜保護膜の形成においては、上述の絶縁膜と内部配
線パターンの多層化後に形成された未焼成状態の多層セ
ラミック回路基板上にすぐに印刷を行い、未焼成状態の
多層セラミック回路基板の焼成工程で、同時に焼成して
も構わない。また、表面厚膜導体パターンの一部、例え
ば最上層のビアホール導体となる導体部材と接続する表
面ランド電極のみを未焼成状態の多層セラミック回路基
板上に印刷し、同時に焼成しても構わない。
び厚膜保護膜の形成においては、上述の絶縁膜と内部配
線パターンの多層化後に形成された未焼成状態の多層セ
ラミック回路基板上にすぐに印刷を行い、未焼成状態の
多層セラミック回路基板の焼成工程で、同時に焼成して
も構わない。また、表面厚膜導体パターンの一部、例え
ば最上層のビアホール導体となる導体部材と接続する表
面ランド電極のみを未焼成状態の多層セラミック回路基
板上に印刷し、同時に焼成しても構わない。
【0049】
【作用】本発明によれば、従来のように、グリーンシー
トを形成する必要がないため、製造が極めて簡略化され
る。また、ビアホール形成工程が、露光・現像による一
括処理が可能であり、さらに複数種類の孔径が任意に設
定でき、その相対位置精度が極めて向上し、従来、得る
ことができなかった孔径、例えば約80μm程度にでき
るため、高密度配線の多層セラミック回路基板が達成で
きる。
トを形成する必要がないため、製造が極めて簡略化され
る。また、ビアホール形成工程が、露光・現像による一
括処理が可能であり、さらに複数種類の孔径が任意に設
定でき、その相対位置精度が極めて向上し、従来、得る
ことができなかった孔径、例えば約80μm程度にでき
るため、高密度配線の多層セラミック回路基板が達成で
きる。
【0050】さらに、導体膜上に塗布した絶縁膜となる
スリップ材の表面が、複数層形成しても、常に平坦とな
るため、その後の導体膜の形成が安定する。
スリップ材の表面が、複数層形成しても、常に平坦とな
るため、その後の導体膜の形成が安定する。
【0051】さらに、従来薄い絶縁層はグリーンシート
積層方式の場合、取り扱いが難しかったが、本発明にお
いては、何等問題がない。
積層方式の場合、取り扱いが難しかったが、本発明にお
いては、何等問題がない。
【0052】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明に係る多層セラミック回路基板の断面図である。
尚、この実施例で、内部配線導体として金系、銀系、銅
系導体を使用した低温焼成の多層セラミック回路基板で
説明する。
本発明に係る多層セラミック回路基板の断面図である。
尚、この実施例で、内部配線導体として金系、銀系、銅
系導体を使用した低温焼成の多層セラミック回路基板で
説明する。
【0053】本発明に係る多層セラミック回路基板10
は、絶縁層1a〜1e、内部配線2、ビアホール導体3
とからなり、基板本体1の表面に必要に応じて表面配線
4、厚膜抵抗体膜5、各種電子部品6が形成されてい
る。
は、絶縁層1a〜1e、内部配線2、ビアホール導体3
とからなり、基板本体1の表面に必要に応じて表面配線
4、厚膜抵抗体膜5、各種電子部品6が形成されてい
る。
【0054】絶縁層1a〜1eは、ガラス−セラミック
材料からなり、その厚みは40〜100μmである。こ
のような複数の絶縁層1a〜1e間には、内部配線2が
配置されている。内部配線2は、金系、銀系、銅系の金
属材料、例えば銀系導体からなっている。また、異なる
絶縁層1a〜1e間の内部配線2は、絶縁層1a〜1e
の厚みを貫くビアホール導体3によって接続されてい
る。このビアホール導体3も内部配線2と同様に金系、
銀系、銅系の金属材料、例えば銀系導体からなってい
る。
材料からなり、その厚みは40〜100μmである。こ
のような複数の絶縁層1a〜1e間には、内部配線2が
配置されている。内部配線2は、金系、銀系、銅系の金
属材料、例えば銀系導体からなっている。また、異なる
絶縁層1a〜1e間の内部配線2は、絶縁層1a〜1e
の厚みを貫くビアホール導体3によって接続されてい
る。このビアホール導体3も内部配線2と同様に金系、
銀系、銅系の金属材料、例えば銀系導体からなってい
る。
【0055】基板本体1の表面には、絶縁層1aのビア
ホール導体3と接続する表面配線4が形成されており、
この表面配線4上には、必要に応じて、厚膜抵抗体膜5
や図示していないが厚膜保護膜が形成されたり、メッキ
処理されたり、またICを含む各種電子部品6が半田や
ボンディング細線によって接合されている。
ホール導体3と接続する表面配線4が形成されており、
この表面配線4上には、必要に応じて、厚膜抵抗体膜5
や図示していないが厚膜保護膜が形成されたり、メッキ
処理されたり、またICを含む各種電子部品6が半田や
ボンディング細線によって接合されている。
【0056】このような多層セラミック回路基板10
は、図2に示す製造工程によって製造される。
は、図2に示す製造工程によって製造される。
【0057】まず、絶縁層1a〜1eとなるスリップ材
を作成する。
を作成する。
【0058】溶剤系スリップ材は、例えば、ガラス材料
であるSiO2 、Al2 O3 、ZnO、MgO、B2 O
3 を主成分とする結晶化ガラス粉末70重量%とセラミ
ック材料であるアルミナ粉末30重量%とからなるガラ
ス−セラミック粉末と、光硬化可能なモノマー、例えば
ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリ
レートと、有機バインダ、例えばアルキルメタクリレー
トと、可塑剤とを、有機溶剤、例えばエチルカルビトー
ルアセテートに混合し、ボールミルで約48時間混練し
て作成される。
であるSiO2 、Al2 O3 、ZnO、MgO、B2 O
3 を主成分とする結晶化ガラス粉末70重量%とセラミ
ック材料であるアルミナ粉末30重量%とからなるガラ
ス−セラミック粉末と、光硬化可能なモノマー、例えば
ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリ
レートと、有機バインダ、例えばアルキルメタクリレー
トと、可塑剤とを、有機溶剤、例えばエチルカルビトー
ルアセテートに混合し、ボールミルで約48時間混練し
て作成される。
【0059】尚、上術の実施例では溶剤系スリップ材を
作成しているが、上述のように親水性の官能基を付加し
た光硬化可能なモノマー、例えば多官能基メタクリレー
トモノマー、有機バインダ、例えばカルボキシル変性ア
ルキルメタクリレートを用いて、イオン交換水で混練し
た水系スリップ材を作成しても構わない。
作成しているが、上述のように親水性の官能基を付加し
た光硬化可能なモノマー、例えば多官能基メタクリレー
トモノマー、有機バインダ、例えばカルボキシル変性ア
ルキルメタクリレートを用いて、イオン交換水で混練し
た水系スリップ材を作成しても構わない。
【0060】また、内部配線2、ビアホール導体3とな
る導電性ペーストを作成する。
る導電性ペーストを作成する。
【0061】導電性ペーストは、低融点で且つ低抵抗の
金属材料である例えば銀粉末と、硼珪酸系低融点ガラ
ス、例えばB2 O3 −SiO2 −BaOガラス、CaO
−B2 O3 −SiO2 ガラス、CaO−Al2 O3 −B
2 O3 −SiO2 ガラスと、有機バインダ、例えばエチ
ルセルロースとを、有機溶剤、例えば2,2,4−トリ
メチル−1,3−ペンタジオ−ルモノイソブチレ−トに
混合しボールミル均質混練して作成される。
金属材料である例えば銀粉末と、硼珪酸系低融点ガラ
ス、例えばB2 O3 −SiO2 −BaOガラス、CaO
−B2 O3 −SiO2 ガラス、CaO−Al2 O3 −B
2 O3 −SiO2 ガラスと、有機バインダ、例えばエチ
ルセルロースとを、有機溶剤、例えば2,2,4−トリ
メチル−1,3−ペンタジオ−ルモノイソブチレ−トに
混合しボールミル均質混練して作成される。
【0062】上述のスリップ材は、用意された支持基板
上に、塗布・乾燥を行い、最下層となる絶縁層を形成す
る。
上に、塗布・乾燥を行い、最下層となる絶縁層を形成す
る。
【0063】具体的には、図3(a)に示すように、ま
ず、支持基板33上に、上述のスリップにドクターブレ
ード法によって塗布・乾燥して、絶縁層1a〜1eの最
下層である絶縁層1eとなる絶縁膜11eを形成する。
ここで、支持基板33としては、マイラーフイルムを用
い、焼成工程前に取り外される。塗布後の乾燥条件は、
60〜80℃で20分乾燥であり、薄層化・乾燥された
絶縁膜11eの厚みは40μmである。
ず、支持基板33上に、上述のスリップにドクターブレ
ード法によって塗布・乾燥して、絶縁層1a〜1eの最
下層である絶縁層1eとなる絶縁膜11eを形成する。
ここで、支持基板33としては、マイラーフイルムを用
い、焼成工程前に取り外される。塗布後の乾燥条件は、
60〜80℃で20分乾燥であり、薄層化・乾燥された
絶縁膜11eの厚みは40μmである。
【0064】この絶縁膜11eにはビアーホル導体が形
成されないため、直ちに、図2中の内部配線2となる内
部配線パターン21の印刷・乾燥を行う。具体的には、
図3(b)に示すように、上述の導電性ペーストを所定
配線パターンの形成可能なスクリーン(図示せず)を介
して、印刷・乾燥することによって形成される。
成されないため、直ちに、図2中の内部配線2となる内
部配線パターン21の印刷・乾燥を行う。具体的には、
図3(b)に示すように、上述の導電性ペーストを所定
配線パターンの形成可能なスクリーン(図示せず)を介
して、印刷・乾燥することによって形成される。
【0065】次に、下から2層目となる絶縁層を形成す
る。
る。
【0066】具体的には、図3(c)に示すように、絶
縁層1dとなる絶縁膜11dを、絶縁膜11e上の導体
膜21を全て被覆するように、絶縁膜11eと同様に塗
布・乾燥により形成する。
縁層1dとなる絶縁膜11dを、絶縁膜11e上の導体
膜21を全て被覆するように、絶縁膜11eと同様に塗
布・乾燥により形成する。
【0067】次に、絶縁膜11dに貫通穴の形成を行
う。貫通穴の形成は、図2に示すように、露光処理、現
像処理、洗浄・乾燥処理を行う。
う。貫通穴の形成は、図2に示すように、露光処理、現
像処理、洗浄・乾燥処理を行う。
【0068】具体的には、露光処理は、図3(d)に示
すように、絶縁膜11d上に、貫通穴が形成される領域
が遮光されるようなフォトターゲット34を載置して、
超高圧水銀灯(10mJ/cm2 )を光源として用いて
露光を行なう。
すように、絶縁膜11d上に、貫通穴が形成される領域
が遮光されるようなフォトターゲット34を載置して、
超高圧水銀灯(10mJ/cm2 )を光源として用いて
露光を行なう。
【0069】これにより、貫通穴が形成される領域の絶
縁膜11dにおいては、光硬化可能なモノマの光重合反
応がおこらず、貫通穴が形成される領域以外の絶縁膜1
1dにおいては、光重合反応が起こる。ここで光重合反
応が起こった部位を不溶化部xといい、光重合反応が起
こらない部位を溶化部yという。尚、40μm 程度の絶
縁膜11dは、超高圧水銀灯(10mJ/cm2 )を5
〜10秒程度照射すれば露光を行うことができる。
縁膜11dにおいては、光硬化可能なモノマの光重合反
応がおこらず、貫通穴が形成される領域以外の絶縁膜1
1dにおいては、光重合反応が起こる。ここで光重合反
応が起こった部位を不溶化部xといい、光重合反応が起
こらない部位を溶化部yという。尚、40μm 程度の絶
縁膜11dは、超高圧水銀灯(10mJ/cm2 )を5
〜10秒程度照射すれば露光を行うことができる。
【0070】現像処理は、絶縁膜11dの溶化部yを現
像液で除去するもので、具体的には1,1,1−トリク
ロロエタンをスプレー法で現像を行う。
像液で除去するもので、具体的には1,1,1−トリク
ロロエタンをスプレー法で現像を行う。
【0071】この現像処理により、図3(e)に示すよ
うに、絶縁膜11dに80〜100μm径の貫通穴32
を形成することができる。その後、絶縁膜11dを現像
によって生じる不要なカスなどを洗浄、乾燥工程により
完全に除去する。
うに、絶縁膜11dに80〜100μm径の貫通穴32
を形成することができる。その後、絶縁膜11dを現像
によって生じる不要なカスなどを洗浄、乾燥工程により
完全に除去する。
【0072】次に、貫通穴へ導体ペーストの充填・乾燥
して導体部材を形成する。
して導体部材を形成する。
【0073】具体的には、図3(f)に示すように、上
述の工程で形成した貫通穴32内に上述の導電性ペース
トを充填し、乾燥する。貫通穴32に相当する部位のみ
に印刷可能なスクリーンを用いて印刷によって、ビアホ
ール導体3となる導体部材31を形成し、その後、50
℃・10分乾燥する。
述の工程で形成した貫通穴32内に上述の導電性ペース
トを充填し、乾燥する。貫通穴32に相当する部位のみ
に印刷可能なスクリーンを用いて印刷によって、ビアホ
ール導体3となる導体部材31を形成し、その後、50
℃・10分乾燥する。
【0074】次に、内部配線となるパターンを印刷・乾
燥を行う。
燥を行う。
【0075】具体的には、図3(g)に示すように、絶
縁層1dと絶縁層1cとの間に配置される内部配線2を
絶縁膜11e上に形成した導体膜21と同様のスクリー
ン印刷法にて形成し、乾燥を行う。
縁層1dと絶縁層1cとの間に配置される内部配線2を
絶縁膜11e上に形成した導体膜21と同様のスクリー
ン印刷法にて形成し、乾燥を行う。
【0076】次に、図2の流れ図で再度、絶縁膜の塗布
・乾燥工程を繰り返し、下から3層目の絶縁膜を形成す
る。即ち、絶縁層1cとなる絶縁膜11cを塗布・印刷
し、さらに露光・現像処理により貫通穴を形成し、ビア
ホール導体3となる導体部材31の印刷充填、内部配線
2となる内部配線パターン21の形成を繰り返す。この
ようにして、最上層の絶縁膜11aを形成し、露光・現
像処理により貫通穴を形成し、ビアホール導体3となる
導体部材31の印刷充填して、所定積層数の積層体を形
成する。
・乾燥工程を繰り返し、下から3層目の絶縁膜を形成す
る。即ち、絶縁層1cとなる絶縁膜11cを塗布・印刷
し、さらに露光・現像処理により貫通穴を形成し、ビア
ホール導体3となる導体部材31の印刷充填、内部配線
2となる内部配線パターン21の形成を繰り返す。この
ようにして、最上層の絶縁膜11aを形成し、露光・現
像処理により貫通穴を形成し、ビアホール導体3となる
導体部材31の印刷充填して、所定積層数の積層体を形
成する。
【0077】図2の流れ図においては、続いて、表面配
線4となる導体膜を印刷・乾燥により形成する。これ
は、各絶縁膜11a〜11e、内部配線2となる配線パ
ターン21、ビアホール導体3となる導体部材31の一
括焼成時に、表面配線4となる導体膜をも一括的に焼成
しようとするものである。
線4となる導体膜を印刷・乾燥により形成する。これ
は、各絶縁膜11a〜11e、内部配線2となる配線パ
ターン21、ビアホール導体3となる導体部材31の一
括焼成時に、表面配線4となる導体膜をも一括的に焼成
しようとするものである。
【0078】次に、必要に応じて、積層体をプレスで形
状を整えたり、分割溝を形成したり、また、支持基板3
3を取り外す。
状を整えたり、分割溝を形成したり、また、支持基板3
3を取り外す。
【0079】次に、焼成を行う。焼成は、脱バインダー
工程と、本焼成工程からなる。脱バインダー工程は、概
ね600℃以下の温度領域であり、絶縁膜11a〜11
e及び配線パターン21、導体部材31に含まれている
有機バインダ、光硬化可能なモノマを消失する過程であ
り、本焼成工程は、ピーク温度850〜1050℃、例
えば、900℃30分ピークの焼成過程である。
工程と、本焼成工程からなる。脱バインダー工程は、概
ね600℃以下の温度領域であり、絶縁膜11a〜11
e及び配線パターン21、導体部材31に含まれている
有機バインダ、光硬化可能なモノマを消失する過程であ
り、本焼成工程は、ピーク温度850〜1050℃、例
えば、900℃30分ピークの焼成過程である。
【0080】これにより、5層の絶縁層1a〜1e間に
内部配線2、ビアホール導体3が形成さられ、さらに、
表面配線4が形成された多層セラミック回路基板が達成
される。
内部配線2、ビアホール導体3が形成さられ、さらに、
表面配線4が形成された多層セラミック回路基板が達成
される。
【0081】その後、表面処理として、さらに、厚膜抵
抗膜5や厚膜保護膜の印刷・焼きつけ、メッキ処理、さ
らにICチップを含む電子部品6の接合を行う。
抗膜5や厚膜保護膜の印刷・焼きつけ、メッキ処理、さ
らにICチップを含む電子部品6の接合を行う。
【0082】尚、図1においては、回路基板1の上面側
のみに表面導体4、厚膜抵抗膜5、電子部品6が形成さ
れているが、回路基板1の下面側にも形成してもよい。
この時に、多層セラミック回路基板の製造方法として
は、絶縁膜11eを塗布・乾燥後、下面側に延びるビア
ホール導体を形成するために、露光・現像処理をおこな
う。
のみに表面導体4、厚膜抵抗膜5、電子部品6が形成さ
れているが、回路基板1の下面側にも形成してもよい。
この時に、多層セラミック回路基板の製造方法として
は、絶縁膜11eを塗布・乾燥後、下面側に延びるビア
ホール導体を形成するために、露光・現像処理をおこな
う。
【0083】また、絶縁膜11eには、ビアホール導体
を形成しなくとも、全面を露光・現像処理をおこなって
も構わない。
を形成しなくとも、全面を露光・現像処理をおこなって
も構わない。
【0084】また、表面配線4は、絶縁膜11a〜11
eの焼成された積層体の表面に、印刷・乾燥し、所定雰
囲気で焼きつけを行っても構わない。例えば、内部配線
2にAg系導体を用い、表面配線4としてCu系導体を
用いる場合、絶縁膜11a〜11eと内部配線2の導体
膜からなる積層体を、酸化性雰囲気又は中性雰囲気で焼
成し、焼成された積層体の表面に、Cu系導体の印刷・
乾燥を行い、中性雰囲気又は還元性雰囲気・780℃
(AgとCuの共晶点)以下の温度で焼成する。
eの焼成された積層体の表面に、印刷・乾燥し、所定雰
囲気で焼きつけを行っても構わない。例えば、内部配線
2にAg系導体を用い、表面配線4としてCu系導体を
用いる場合、絶縁膜11a〜11eと内部配線2の導体
膜からなる積層体を、酸化性雰囲気又は中性雰囲気で焼
成し、焼成された積層体の表面に、Cu系導体の印刷・
乾燥を行い、中性雰囲気又は還元性雰囲気・780℃
(AgとCuの共晶点)以下の温度で焼成する。
【0085】また、支持基板33がアルミナセラミック
基板を用いた場合には、焼成前に取り外すことなく、多
層セラミック回路基板の下部層としてそのまま残存させ
ても構わない。この場合、支持基板33であるアルミナ
セラミック基板にビアホール導体や内部配線パターンを
予め形成してもよい。
基板を用いた場合には、焼成前に取り外すことなく、多
層セラミック回路基板の下部層としてそのまま残存させ
ても構わない。この場合、支持基板33であるアルミナ
セラミック基板にビアホール導体や内部配線パターンを
予め形成してもよい。
【0086】このような製造方法によれば、ビアホール
導体3となる貫通穴32が、フォトターゲット34を用
いて、露光・現像処理によって作成されるために、フォ
トターゲット34のパターンによっては、複数種類の径
の貫通穴を任意に形成するとことができる。これは、多
層セラミック回路基板中にアース導体の内部配線や電源
で電圧の内部配線を用いる場合、導電率を考慮して、孔
径を任意に設定できるため極めて有益である。
導体3となる貫通穴32が、フォトターゲット34を用
いて、露光・現像処理によって作成されるために、フォ
トターゲット34のパターンによっては、複数種類の径
の貫通穴を任意に形成するとことができる。これは、多
層セラミック回路基板中にアース導体の内部配線や電源
で電圧の内部配線を用いる場合、導電率を考慮して、孔
径を任意に設定できるため極めて有益である。
【0087】また、従来の製造方法、即ち、金型やNC
パンチの打ち抜きや、スリップ材の印刷パターンによる
接続では得ることができない径、例えば80μmで、さ
らに相対位置精度の高い貫通穴の形成が可能であるた
め、高密度の内部配線パターンの多層セラミック回路基
板が簡単に製造できる。
パンチの打ち抜きや、スリップ材の印刷パターンによる
接続では得ることができない径、例えば80μmで、さ
らに相対位置精度の高い貫通穴の形成が可能であるた
め、高密度の内部配線パターンの多層セラミック回路基
板が簡単に製造できる。
【0088】また、絶縁層となるスリップ材の塗布によ
り絶縁膜が形成されるため、絶縁膜の表面が、内部配線
の導体膜の積層状態に係わらず、常に平面状態が維持で
きるため、絶縁膜上にの導体膜の形成が非常に精度が高
くなる。
り絶縁膜が形成されるため、絶縁膜の表面が、内部配線
の導体膜の積層状態に係わらず、常に平面状態が維持で
きるため、絶縁膜上にの導体膜の形成が非常に精度が高
くなる。
【0089】(他の実施例)上述の実施例では、内部配
線2として、Au系、Ag系、Cu系の低融点金属材料
を用いた低温焼成多層セラミック回路基板で説明した
が、内部配線2として、タングステン、モリブデンなど
の高融点金属材料が用いた、1300℃前後で焼成され
る多層セラミック回路基板であっても構わない。この場
合、スリップ材のガラス材料の組成を所定成分とし、さ
らにセラミック材料との混合比率を所定に設定する必要
かある。
線2として、Au系、Ag系、Cu系の低融点金属材料
を用いた低温焼成多層セラミック回路基板で説明した
が、内部配線2として、タングステン、モリブデンなど
の高融点金属材料が用いた、1300℃前後で焼成され
る多層セラミック回路基板であっても構わない。この場
合、スリップ材のガラス材料の組成を所定成分とし、さ
らにセラミック材料との混合比率を所定に設定する必要
かある。
【0090】また、図1に記載されている多層セラミッ
ク回路基板には、一主面(表面)側のみに表面配線4が
形成されているが、他主面である裏面側にも、表面配線
4や電子部品6などを形成しても構わない。従って、最
下層となる絶縁層1e内にも、上述した方法を利用し
て、ビアホール導体3を形成しても構わない。
ク回路基板には、一主面(表面)側のみに表面配線4が
形成されているが、他主面である裏面側にも、表面配線
4や電子部品6などを形成しても構わない。従って、最
下層となる絶縁層1e内にも、上述した方法を利用し
て、ビアホール導体3を形成しても構わない。
【0091】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、グリー
ンシートの作成が不要となり、製造方法が簡略化する多
層セラミック回路基板の製造方法となる。
ンシートの作成が不要となり、製造方法が簡略化する多
層セラミック回路基板の製造方法となる。
【0092】また、グリーンシートの積層方式やスリッ
プ材と導電性ペーストを交互に印刷による印刷積層方式
では、得ることができなっかったビアホール導体の径、
例えば80μmが、また、異なる径のビアホール導体が
簡単に達成できるため、高密度内部配線パターンの多層
セラミック回路基板の製造方法となる。
プ材と導電性ペーストを交互に印刷による印刷積層方式
では、得ることができなっかったビアホール導体の径、
例えば80μmが、また、異なる径のビアホール導体が
簡単に達成できるため、高密度内部配線パターンの多層
セラミック回路基板の製造方法となる。
【0093】さらに、絶縁膜を塗布、乾燥した後の表面
が、積層状態に係わらず、常に平面状態を維持できるた
め、その表面に形成する導体膜の形成が極めて安定する
多層セラミック回路基板となる。
が、積層状態に係わらず、常に平面状態を維持できるた
め、その表面に形成する導体膜の形成が極めて安定する
多層セラミック回路基板となる。
【図1】本発明に係る多層セラミック回路基板の断面図
である。
である。
【図2】本発明の多層セラミック回路基板の製造方法を
説明する工程流れ図である。
説明する工程流れ図である。
【図3】(a)〜(g)は、夫々製造の重要工程におけ
る断面図である。
る断面図である。
10・・・・・多層セラミック回路基板 1a〜1e・・・絶縁層 11a〜11e・・・絶縁膜 2・・・・・・・内部配線 21・・・・・・内部配線となる配線パターン 3・・・・・・・ビアホール導体 31・・・・・・ビアホール導体となる導体部材 32・・・・・・貫通穴 4・・・・・・・表面配線 5・・・・・・・厚膜抵抗体 6・・・・・・・電子部品 33・・・・・・支持基板 34・・・・・フォトターゲット x・・・・不溶化部 y・・・・・溶化部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 譲 鹿児島県国分市山下町1番1号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 坂ノ上 聡浩 鹿児島県国分市山下町1番1号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 古橋 和雅 鹿児島県国分市山下町1番1号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内
Claims (3)
- 【請求項1】 ガラス・セラミックから成る複数積層さ
れた絶縁層と、 前記絶縁層間に配置された内部配線と、 前記異なる絶縁層間の内部配線を接続するためのビアホ
ール導体とを含む多層セラミック回路基板の製造方法で
あって、 セラミック材料、ガラス材料、光硬化可能なモノマー、
有機バインダ及び有機溶剤とからなるスリップ材を薄層
化し乾燥して、絶縁膜を作成する工程と、 前記絶縁膜のビアホール導体を形成する位置を除く表面
に露光処理を施す工程と、 前記絶縁膜を現像処理してビアホール導体を形成する位
置に貫通穴を形成する工程と、 前記貫通穴内にビアホール導体となる導電性ペーストを
充填するとともに、前記絶縁膜の表面に導電性ペースト
を印刷し、内部配線パターンを形成する工程と、 前記各工程を順次繰り返し、内部配線パターンと貫通穴
内に導電性ペーストを充填した絶縁膜を多層に積層する
工程と、 前記多層に積層した絶縁膜を焼成する工程とから成るこ
とを特徴とする多層セラミック回路基板の製造方法。 - 【請求項2】 ガラス・セラミックから成る複数積層さ
れた絶縁層と、 前記絶縁層間に配置された内部配線と、 前記異なる絶縁層間の内部配線を接続するためのビアホ
ール導体とを含む多層セラミック回路基板の製造方法で
あって、 セラミック材料、ガラス材料、光硬化可能なモノマー、
有機バインダ及び水とからなるスリップ材を薄層化し乾
燥して、絶縁膜を作成する工程と、 前記絶縁膜のビアホール導体を形成する位置を除く表面
に露光処理を施す工程と、 前記絶縁膜を現像処理してビアホール導体を形成する位
置に貫通穴を形成する工程と、 前記貫通穴内にビアホール導体となる導電性ペーストを
充填するとともに、前記絶縁膜の表面に導電性ペースト
を印刷し、内部配線パターンを形成する工程と、 前記各工程を順次繰り返し、内部配線パターンと貫通穴
内に導電性ペーストを充填した絶縁膜を多層に積層する
工程と、 前記多層に積層した絶縁膜を焼成する工程とから成るこ
とを特徴とする多層セラミック回路基板の製造方法。 - 【請求項3】 前記光硬化可能なモノマーは、600℃
以下で熱分解が可能なアルキルアクリレートもしくはア
ルキルメタクリレートから主として構成されていること
を特徴とする請求項1及び2記載の多層セラミック回路
基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12954293A JPH0715143A (ja) | 1993-04-27 | 1993-05-31 | 多層セラミック回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10131293 | 1993-04-27 | ||
JP5-101312 | 1993-04-27 | ||
JP12954293A JPH0715143A (ja) | 1993-04-27 | 1993-05-31 | 多層セラミック回路基板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0715143A true JPH0715143A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=26442206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12954293A Pending JPH0715143A (ja) | 1993-04-27 | 1993-05-31 | 多層セラミック回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0715143A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012156947A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Anritsu Corp | 高周波接続配線基板、およびこれを備えた光変調器モジュール |
JP2015041776A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 多層プリント回路基板 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12954293A patent/JPH0715143A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012156947A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Anritsu Corp | 高周波接続配線基板、およびこれを備えた光変調器モジュール |
JP2015041776A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 多層プリント回路基板 |
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