JPH11346055A - バイア・ホ―ル側壁を厚膜被覆するための方法 - Google Patents

バイア・ホ―ル側壁を厚膜被覆するための方法

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JPH11346055A
JPH11346055A JP12086099A JP12086099A JPH11346055A JP H11346055 A JPH11346055 A JP H11346055A JP 12086099 A JP12086099 A JP 12086099A JP 12086099 A JP12086099 A JP 12086099A JP H11346055 A JPH11346055 A JP H11346055A
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JP
Japan
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tape
removable
hole
ceramic
via hole
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JP12086099A
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English (en)
Inventor
Raymond Albrecht Louis Iii
レイモンド アルブレヒト,サード ルイス
Reevit Lowe Ronald
リーヴィット ロウ ロナルド
Apuruba Roy
アプルバ ロイ
Steven A Shewmake
オーブレイ シェウメイク スチーヴン
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Nokia of America Corp
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Lucent Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚膜導体インクが基板の主面上に塗布される
ことを防ぐバイア・ホール側壁の厚膜被覆方法を提供す
る。 【解決手段】 セラミック回路基板に形成された少なく
とも1つのバイア・ホールを厚膜被覆する方法。この方
法は、セラミック未処理テープの少なくとも一方側に除
去可能テープを張ることと、同時にセラミック・テープ
および除去可能テープの双方を貫通する少なくとも1つ
のホールを形成することとを含む。ホールの側壁を導電
性物質の膜で被覆し、続いて、セラミック・テープから
除去可能テープを除去し、バイア・ホールを残し、導体
が被覆されていない基板の表面を露出させる。除去可能
テープ層を未処理テープの両面に貼って、縁部のないバ
イア・ホールを形成することができ、または、除去可能
テープを一方側に張って、他方の側にはステンシルを用
いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック回路基
板のバイア・ホールの側壁を厚膜被覆する方法に関す
る。この方法は、厚膜被覆が基板の主面上に塗布される
ことを実質的に防止する。
【0002】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】バ
イア・ホールは、回路基板の重要な機構である。バイア
・ホールの1つのタイプに、めっきバイア・ホールがあ
る。めっきバイア・ホールは、中空であり、電気的およ
び/または熱的伝導のために、単一または多層の回路基
板において一般に用いられる。
【0003】電気伝導用めっきバイア・ホールは、基板
の一方側の導体と他方側の導体との間、または多層構造
の場合には層間導体間に、電気的接続を与える。熱伝導
用めっきバイア・ホールは、より効率的な熱の放散のた
めに、回路基板の一方側のコンポーネントから発生した
熱を他方側のヒート・シンクに伝達させる。
【0004】セラミック回路基板においてめっきバイア
・ホールを製造するための現在の処理工程は、(1)未
処理のセラミック・テープにバイア・ホールを形成する
ステップと、(2)ステンシルまたはスクリーンによっ
て、バイア・ホールの垂直壁(複数の壁)を厚膜導体イ
ンクで被覆するステップと、(3)厚膜導体インクおよ
び未処理のテープ・アセンブリを焼結させるステップ
と、(4)バイア・ホールのメタライズした壁(複数の
壁)に、銅または金のような金属を電気めっきするステ
ップと、である。バイア・ホールの垂直壁を厚膜被覆す
るための現在の方法は、多くの場合、歩留まりが低い。
なぜなら、厚膜導体インクが、基板の少なくとも1つの
主面上に塗布されるからである。塗布された厚膜導体イ
ンクは、多くの電気的な問題を生じる可能性があり、概
して回路基板の性能を劣化させる。従って、バイア・ホ
ールの側壁を被覆するための改良された方法に対する必
要性がある。
【0005】本発明は、セラミック回路基板に形成され
た少なくとも1つのバイア・ホールを厚膜被覆するため
の方法である。本方法は、セラミック未処理テープの少
なくとも一方側に除去可能テープを張ることと、同時に
セラミック・テープおよび除去可能テープの双方を貫通
する少なくとも1つのホールを形成することとを含む。
ホールの側壁を導電性物質の膜で被覆し、続いて、セラ
ミック・テープから除去可能テープを除去し、バイア・
ホールを残し、導体が被覆されていない基板の表面を露
出させる。除去可能テープ層を未処理テープの両面に貼
って、縁部のないバイア・ホールを形成することがで
き、または、除去可能テープを一方側に張って、他方の
側にはステンシルを用いることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の利点、性質および様々な
追加の特徴は、添付図面と関連付けて詳細に説明する例
示的な実施形態を考慮することで、十分に明らかになろ
う。
【0007】図1を参照すると、バイア・ホールの厚膜
被覆に伴うステップのブロック図が示されている。ブロ
ックAに示す第1のステップは、1つ以上のバイア・ホ
ールを形成するセラミック未処理テープ基板を用意する
ことである。未処理セラミック・テープは、複数の別個
のセラミック・テープの1つまたは、オープンリール式
の製造に用いるような連続した可撓性セラミック・テー
プとすることができる。
【0008】ブロックBに示す次のステップは、未処理
テープの少なくとも一方側に除去可能テープを貼ること
である。除去可能テープは、裏に接着剤が付いた除去可
能な薄膜テープとすれば良い。除去可能テープは、未処
理テープの上側、下側、または両側に貼ることができ
る。図2は、セラミック未処理テープ基板12と、少な
くともその一方側に貼った除去可能テープ14とから成
るセラミック除去可能テープ・アセンブリ10を示す。
【0009】図1のブロックCに示す第3のステップ
は、同時に未処理テープおよび除去可能テープ(複数の
テープ)の双方を貫通して1つ以上のホールを形成する
ことである。これは、従来のパンチングまたは穿孔を用
いて行うことができる。ホールは、打ち抜きプレス機を
用いてセラミック未処理テープに形成すると好ましい。
【0010】図3は、打ち抜きプレス機によって形成さ
れた複数のホール16を有するセラミック除去可能テー
プ・アセンブリ10を示す。図3に示すホールは、円形
および矩形である。しかしながら、ホールは、同一の幾
何学的形状のあらゆるもの、および/または正方形等の
他のいかなる形状ともすることができる。
【0011】図1のブロックDに示す第4のステップ
は、導電性物質の連続膜によって、ホールの側壁を被覆
することである。この膜は、ボアコートと呼ばれ、銀/
パラジウムのインク等の導電性厚膜インクを用いて塗布
する。両側に除去可能テープがある場合、導電性インク
は除去可能テープに直接塗布することができる。除去可
能テープがない側には、導電性インクは、標準的な厚膜
スクリーン印刷機を用いて、金属マスクまたはステンシ
ルを介して押し入れることができる。印刷機は、多孔ツ
ール・プレートを含み、これがパンチングされたテープ
・アセンブリの全ホールに均一な真空引込みを与える。
【0012】図4は、ステンシル20がセラミック除去
可能テープ・アセンブリの未処理テープ12に接触して
いることを示す。ツール・プレート(図示せず)によっ
て与えられる真空によって、導電性インクは、各ホール
16の垂直側壁(複数の側壁)18に沿って引き込まれ
る。未処理テープ12に除去可能テープ14が接着して
いるので、導電性インク22はテープ12の側面の向こ
う側に塗布される可能性はない。印刷によって塗布され
るまたは過剰なインク24は全て、図4および5に示す
ように除去可能テープ14上で発生する。印刷の後、セ
ラミック除去可能テープ・アセンブリを乾燥させる。
【0013】図4Aは、アセンブリの両側で未処理テー
プ12に接触している除去可能テープ14を示す。この
場合、ステンシルを用いる必要はない。連続セラミック
未処理テープを用いている場合には、除去可能テープの
2つの層のうち1つとして、オープンリール処理に用い
るキャリア・テープも使用可能である。
【0014】図1のブロックEに示す第5のステップ
は、未処理テープから除去可能テープを除去することを
含む。図6ないし7は、除去可能テープを除去した後の
未処理テープ12の断面図および下面図である。塗布さ
れたまたは過剰なインクは全て、除去可能テープと共に
除去されるので、結果として、バイア・ホール16Aの
内縁周囲で明確に規定されたインク26の内周部が得ら
れる。この後、基板を更に処理することができる。
【0015】図6Aは、アセンブリの両側に除去可能テ
ープを用いた結果を示す。未処理セラミック・テープの
双方の主面上に除去可能テープを配置する場合、生成さ
れるバイア・ホールは、主面上に導電性縁部を有しな
い。除去可能テープを1つのみの主面上で用いる場合、
バイア・ホールは、当該面には導電性縁部を有しない
が、ステンシルによってインクを塗布してある他方の面
上に導電性縁部(図4の21)を有する場合がある。本
発明およびその利点は、以下の具体例を考慮することに
よって一層明確に理解することができる。
【0016】例1 図1ないし7に示すプロセスを用いて、メタライズした
バイア・ホールを有する3層のセラミック回路基板を製
造した。未焼結の厚さ0.030インチの未処理セラミ
ック・テープの長さを、3つ(3)の5.5×5.5イ
ンチ平方に切断した。従来のホール・パンチング装置、
すなわち、Schneider&Marquard I
nc.から入手可能な10ヘッドMicro Hole
Punching Systemを用いて、セラミック
・テープ正方形に、位置決めホールおよび方向決めホー
ルをパンチングした。セラミック・テープ正方形を、打
ち抜きプレス機の位置決めピン上に配置して、5×5イ
ンチ平方に小型化した。打ち抜きの後、これらの正方形
を軽く磨いてきれいにし、切断およびパンチングによっ
て蓄積したごみを全て除去した。
【0017】セラミック・テープ正方形のうち1つの下
側および、その他の2つのセラミック・テープ正方形の
上側に、4×6インチの3M SCOTCHPAD80
2テープを貼ることによって、図2に示すものと同様の
セラミック除去可能テープ・アセンブリを得た。除去可
能テープは、スクリーン印刷動作に必要な位置決めホー
ルが隠れないように貼った。除去可能テープをならし
て、これとセラミック・テープ正方形との間のいかなる
空気ポケットも除去した。除去可能テープの縁を切り捨
て、いかなる余分も除去した。
【0018】打ち抜きプレス機にアセンブリを再び取り
付けて、セラミック・テープ正方形および除去可能テー
プに同時にホール・パターンをパンチングすることによ
って、図3のものと同様のホール・パターンを得た。次
いで、セラミック・テープ・アセンブリを、セラミック
・テープ側を上に向けてスクリーン印刷機に再び取り付
けた。
【0019】銀−パラジウム導電性インクによってテー
プ・アセンブリを印刷することで、図4のものと同様の
被覆ホールを得た。これは、3ミル・ステンシルを用い
て、AMI CP885厚膜スクリーン印刷機で行っ
た。角の位置決めピンを覆うことなく印刷機の多孔金属
インサートの全てを覆うような大きさの、繊維の出ない
薄い多孔紙3枚または4枚を、多孔金属インサートの上
に置いた。この紙は吸取紙として機能し、厚膜インクが
多孔インサートに詰まることを防ぐ。適切な印刷パター
ンを有するステンシルを、印刷機に取り付けた。位置決
めピン上に、パンチングされた各セラミック除去可能テ
ープ・アセンブリを位置付けて、セラミック・テープ側
がステンシルに対向するようにする。導電性インクの粘
性を約25ないし50Kcpsに調節し、ステンシルに
塗布した。セラミック・テープをステンシルの下で割り
出しし、約8ないし10インチ/秒の速度で単一の印刷
ストロークを行った。多孔金属インサートによって与え
られる真空の補助により、各ホールの垂直側壁を被覆し
て、ボアコート・ホールを形成した。
【0020】次いで、フルサイズの多孔紙上に印刷した
テープ層を平らに置いて乾燥させた。一旦ボアコートが
乾燥したら、セラミック・テープ正方形から除去可能テ
ープをはがして破棄し、図6および7のものと同様のバ
イア・ホールを得た。
【0021】上述の実施形態は、本発明の原理の適用を
表すことができる多くの可能な具体的な実施形態のうち
少数のもののみを表すことは認められよう。本発明の精
神および範囲から逸脱することなく、当業者によって、
多くの様々な他の構成も考案可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】厚膜被覆バイア・ホールを形成するためのステ
ップを示すブロック図である。
【図2】少なくとも一方側に除去可能テープを貼ったセ
ラミック未処理テープの平面図である。
【図3】基板および除去可能テープにホールを形成し
た、図2のセラミック除去可能テープ・アセンブリの平
面図である。
【図4】一方側に除去可能テープを有するアセンブリの
印刷直後のセラミック除去可能テープ・アセンブリの断
面図である。
【図4A】両側に除去可能テープを有するアセンブリの
印刷直後のセラミック除去可能テープ・アセンブリの断
面図である。
【図5】印刷後のセラミック除去可能テープ・アセンブ
リの部分平面図である。
【図6】一方側に除去可能テープを有するアセンブリの
除去可能テープを除去した後のアセンブリの断面図であ
る。
【図6A】両側に除去可能テープを有するアセンブリの
除去可能テープを除去した後のアセンブリの断面図であ
る。
【図7】除去可能テープを除去した後の基板の部分平面
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド リーヴィット ロウ アメリカ合衆国 75002 テキサス,アレ ン,ファイアサイド ドライヴ 1034 (72)発明者 ロイ アプルバ アメリカ合衆国 75087 テキサス,ロッ クウェル,アムスバリー アヴェニュー 1602 (72)発明者 スチーヴン オーブレイ シェウメイク アメリカ合衆国 75181 テキサス,メス クワイト,スティルウォーター ドライヴ 2019

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック未処理テープに形成した少な
    くとも1つのバイア・ホールを厚膜被覆する方法であっ
    て:セラミック未処理テープを用意するステップと;前
    記未処理テープの少なくとも一方側に除去可能テープを
    貼るステップと;前記未処理テープおよび前記除去可能
    テープを貫通した少なくとも1つのホールを形成するス
    テップであって、前記少なくとも1つのホールが前記未
    処理テープおよび前記除去可能テープの側壁を規定す
    る、ステップと;前記ホールの前記少なくとも1つの側
    壁を導電性物質の膜で被覆するステップと;前記未処理
    テープに少なくとも1つの導電性に被覆したバイア・ホ
    ールを残して、前記未処理テープから前記除去可能テー
    プを除去するステップと;を備えることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1による方法において、前記形成
    するステップが、同時に前記未処理テープおよび前記除
    去可能テープを貫通する前記少なくとも1つのホールを
    パンチングするステップを含むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1による方法において、前記形成
    するステップが、前記未処理テープおよび前記除去可能
    テープを貫通する前記少なくとも1つのホールを穿孔す
    るステップを含むことを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項1による方法であって、更に、前
    記除去するステップの前に、前記導電性物質の膜を乾燥
    させるステップを備えることを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1による方法において、前記少な
    くとも1つのバイア・ホールが円形の形状であることを
    特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項1による方法において、前記少な
    くとも1つのバイア・ホールが矩形の形状であることを
    特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 請求項1による方法において、前記少な
    くとも1つのバイア・ホールが複数のバイア・ホールを
    備えることを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 請求項7による方法において、前記複数
    のバイア・ホールが異なる幾何学的形状を有することを
    特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 請求項1による方法において、前記セラ
    ミック未処理テープが2つの主面を有し、除去可能テー
    プを双方の主面に貼ることを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 請求項1による方法において、前記セ
    ラミック未処理テープが、オープンリール処理のための
    キャリア・テープ上に配置された連続未処理テープであ
    り、前記キャリア・テープが前記除去可能テープとして
    用いられることを特徴とする方法。
JP12086099A 1998-04-29 1999-04-28 バイア・ホ―ル側壁を厚膜被覆するための方法 Pending JPH11346055A (ja)

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