JPH04291994A - Fabrication of composite ceramic circuit board - Google Patents
Fabrication of composite ceramic circuit boardInfo
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は複合セラミックス回路基
板の製造方法に関し、たとえばコンピュータ等の電子機
器に搭載する回路基板、特に異種材料を積層してなる複
合セラミックス回路基板の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a composite ceramic circuit board, for example, a circuit board mounted on an electronic device such as a computer, and particularly to a method for manufacturing a composite ceramic circuit board formed by laminating different materials.
【0002】0002
【従来の技術】セラミックス回路基板はLSIを実装す
るのに好適であることから、各種電子機器に広く用いら
れている。特にコンピュータの分野においては、機器の
小型化および処理速度の高速化が可能な回路基板が望ま
れている。このような背景から、たとえば抵抗、コンデ
ンサー等の受動素子を内蔵する回路基板や素子を収納す
るためのキャビティが形成されてなるPGA型回路基板
等のように機能性を有するセラミックス回路基板が登場
している。2. Description of the Related Art Ceramic circuit boards are widely used in various electronic devices because they are suitable for mounting LSIs. Particularly in the field of computers, there is a demand for circuit boards that can reduce the size of devices and increase processing speed. Against this background, functional ceramic circuit boards have appeared, such as circuit boards that incorporate passive elements such as resistors and capacitors, and PGA type circuit boards that have cavities for housing the elements. ing.
【0003】特に最近は異種材料すなわち異種組成のグ
リーンシートを一体に積層して同時に焼成することによ
り、機能性を有する複合セラミックス回路基板を得よう
とする試みがなされている。そして、従来、このような
複合セラミックス回路基板は、異なる組成の複数のグリ
ーンシートをたとえばキャリアフィルム法により異なる
キャリアフィルム上にそれぞれ個別に作製し、積層時に
一体化して焼成することにより製造されている。Particularly recently, attempts have been made to obtain functional composite ceramic circuit boards by laminating green sheets of different materials, ie, having different compositions, and firing them simultaneously. Conventionally, such composite ceramic circuit boards have been manufactured by individually producing multiple green sheets with different compositions on different carrier films using a carrier film method, and then integrating them during lamination and firing. .
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異なる
組成の複数のグリーンシートをそれぞれ個別に作製し、
積層時に一体化して焼成する方法においては、個別に作
製した複数のグリーンシートを積層して一体化するため
層間の密着性が充分に得られず、この方法により製造さ
れる複合セラミックス回路基板においては焼成時、冷却
時、使用時等に例えば焼成収縮率のミスマッチ、熱膨張
率のミスマッチ等の熱ストレスの影響が顕著に現れる。[Problem to be Solved by the Invention] However, if a plurality of green sheets with different compositions are individually produced,
In the method of laminating and firing multiple green sheets that have been individually manufactured, it is difficult to obtain sufficient adhesion between the layers. During firing, cooling, use, etc., the effects of thermal stress, such as mismatch in firing shrinkage rate and mismatch in thermal expansion coefficient, become noticeable.
【0005】そして、たとえば上記の焼成収縮率のミス
マッチ、熱膨脹率のミスマッチ等の熱ストレスによる影
響は層間剥離や基板の反り、破壊等の原因となる。すな
わち、複合セラミックス回路基板の従来の製造方法にお
いては、得られる基板に層間剥離や反りが生じやすいと
いう問題があり、所期の機能を発揮する複合セラミック
ス回路基板を効率良く製造することができないという問
題がある。[0005] For example, the influence of thermal stress such as the above-mentioned mismatch in firing shrinkage rate and mismatch in thermal expansion coefficient causes delamination, warping, and destruction of the substrate. In other words, in the conventional manufacturing method of composite ceramic circuit boards, there is a problem in that the resulting board is prone to delamination and warping, making it impossible to efficiently manufacture composite ceramic circuit boards that exhibit the desired functions. There's a problem.
【0006】本発明はかかる事情に基づいてなされたも
のであり、本発明の目的は、層間の密着性が充分であっ
て層間剥離や基板の反り、破壊等を生じることがなく、
したがって長期間にわたって所期の性能を発揮する複合
セラミックス回路基板を効率良く製造することのできる
方法を提供することにある。The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a material with sufficient adhesion between layers to prevent delamination, warping or destruction of the substrate, etc.
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method that can efficiently manufacture a composite ceramic circuit board that exhibits desired performance over a long period of time.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の要旨は、異種材料からなる複数のグリーン
シートを積層してから焼成する複合セラミックス回路基
板の製造方法において、少なくとも一つのグリーンシー
トが、キャリアフィルム上に第1のセラミックス組成物
よりなる第1のスラリーを注いで下層グリーンシートを
形成した後、該下層グリーンシート上に、第2のセラミ
ックス組成物よりなる第2のスラリーを注いで上層グリ
ーンシートを積層し、その後、該キャリアフィルムより
剥離して形成された多層グリーンシートであり、上記第
1のセラミックス組成物および第2のセラミックス組成
物のいずれか一方がガラス・セラミックスであり、他方
が高誘電体セラミックスであることを特徴とする複合セ
ラミックス回路基板の製造方法であり、複数のセラミッ
クススラリーを用い、ドクターブレード法によりグリー
ンシート上に該複数のセラミックススラリーのうちいず
れかを注いでグリーンシート積層体を形成する工程を所
望回数繰り返して3層以上の多層グリーンシートを形成
する工程を有する上記複合セラミックス回路基板の製造
方法であり、隣接する異種材料層間に多孔質セラミック
ス層を形成し、その後、焼成することを特徴とする複合
セラミックス回路基板の製造方法であり、さらに回路基
板側面部における前記多孔質セラミックス層の露出部に
ガラス被膜を形成する上記複合セラミックス回路基板の
製造方法である。[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention to achieve the above object is to provide a method for manufacturing a composite ceramic circuit board in which a plurality of green sheets made of different materials are laminated and then fired. In the green sheet, after a first slurry made of a first ceramic composition is poured onto a carrier film to form a lower green sheet, a second slurry made of a second ceramic composition is poured onto the lower green sheet. A multilayer green sheet is formed by pouring the above-mentioned ceramic composition into a layer, laminating an upper layer green sheet, and then peeling it off from the carrier film, in which either the first ceramic composition or the second ceramic composition is made of glass/ceramic. A method of manufacturing a composite ceramic circuit board, characterized in that the other is a high dielectric ceramic, using a plurality of ceramic slurries, and applying one of the plurality of ceramic slurries on a green sheet by a doctor blade method. The method for manufacturing the above-mentioned composite ceramic circuit board includes the step of repeating the step of pouring and forming a green sheet laminate a desired number of times to form a multilayer green sheet of three or more layers. and then firing, the method further comprising forming a glass coating on the exposed portion of the porous ceramic layer on the side surface of the circuit board. It's a method.
【0008】以下に本発明について多層グリーンシート
の製造工程と複合セラミックス回路基板の製造工程とに
分けて説明する。−多層グリーンシートの製造工程−本
発明における多層グリーンシートの製造工程においては
、先ず、キャリアフィルム上に、スラリーを注ぎ、該ス
ラリーを成形してグリーンシートを作製する。[0008] The present invention will be explained below by dividing into a process for manufacturing a multilayer green sheet and a process for manufacturing a composite ceramic circuit board. - Manufacturing process of multilayer green sheet - In the manufacturing process of multilayer green sheet in the present invention, first, a slurry is poured onto a carrier film, and the slurry is molded to produce a green sheet.
【0009】上記のキャリアフィルムとしては、たとえ
ばシリコンコートしてなるポリエステルフィルム等の従
来よりグリーンシートの製造において使用されているも
のをいずれも好適に使用することができる。キャリアフ
ィルム上に注がれるスラリーは、たとえばセラミックス
粉末、ガラス粉末等の混合物に通常は少なくともバイン
ダー、可塑剤および溶剤を添加して混練することにより
調製される。[0009] As the above-mentioned carrier film, any of those conventionally used in the production of green sheets, such as a polyester film coated with silicone, can be suitably used. The slurry poured onto the carrier film is prepared, for example, by kneading a mixture of ceramic powder, glass powder, etc., usually adding at least a binder, a plasticizer, and a solvent.
【0010】たとえば図1に示すように、キャリアフィ
ルム1上にスラリー2を注ぐにあたっては、ドクターブ
レード3を好適に使用することが可能であり、ドクター
ブレード3を使用することによりスラリーをシート上に
注ぐことができる。このようにしてキャリアフィルム上
にスラリーを注いだ後、通常は乾燥を行なってグリーン
シートを形成する。For example, as shown in FIG. 1, a doctor blade 3 can be suitably used to pour the slurry 2 onto the carrier film 1. By using the doctor blade 3, the slurry is poured onto the sheet. Can be poured. After the slurry is poured onto the carrier film in this manner, it is usually dried to form a green sheet.
【0011】本発明の方法においては、以上のようにし
てキャリアフィルム上にグリーンシートを成形した後、
このグリーンシート上に、再度、スラリーを注いでグリ
ーンシートを積層する。その状態を図1に示す。なお、
図1において、4は上記のようにしてキャリアフィルム
1上に形成したグリーンシートである。このとき使用す
るスラリー2´は、キャリアフィルム1上に注いだスラ
リー2と同一組成のものであってもよいし、異なる組成
のものであってもよい。同一組成のスラリーを用いれば
、厚みの大きなグリーンシートを得ることができるし、
異なる組成のスラリーを用いれば、異種材料の複合グリ
ーンシートを得ることができる。たとえば、ガラス・セ
ラミックス組成のグリーンシート上にチタン酸バリウム
組成のスラリーを注げば、ガラス・セラミックス組成の
グリーンシート上にチタン酸バリウム組成のグリーンシ
ートが積層されるし、ガラス・セラミックス組成のグリ
ーンシート上にガラス・セラミックス組成のスラリーを
注げば、ガラス・セラミックス組成で厚みの大きい積層
グリーンシートが得られる。また、たとえば、ガラス・
セラミックス組成のグリーンシート上に、前記のバイン
ダー成分のみが過剰であるガラス・セラミックス組成の
スラリーを注いだりすることもできる。In the method of the present invention, after forming the green sheet on the carrier film as described above,
The slurry is poured onto this green sheet again and the green sheets are laminated. The state is shown in FIG. In addition,
In FIG. 1, 4 is a green sheet formed on the carrier film 1 as described above. The slurry 2' used at this time may have the same composition as the slurry 2 poured onto the carrier film 1, or may have a different composition. If slurry of the same composition is used, thicker green sheets can be obtained,
By using slurries with different compositions, composite green sheets of different materials can be obtained. For example, if a slurry with a barium titanate composition is poured onto a green sheet with a glass-ceramic composition, a green sheet with a barium titanate composition will be laminated on a green sheet with a glass-ceramic composition, and a green sheet with a glass-ceramic composition will be stacked on top of the green sheet with a glass-ceramic composition. By pouring a glass-ceramic composition slurry on top, a thick laminated green sheet with a glass-ceramic composition can be obtained. Also, for example, glass
It is also possible to pour a slurry of a glass-ceramic composition in which only the binder component is in excess on a green sheet of a ceramic composition.
【0012】このようにしてキャリアフィルム上のグリ
ーンシート上にスラリーを注ぎ、成形後、通常は乾燥を
行なって積層グリーンシートとする。本発明の方法にお
いては、上記の積層グリーンシート上に、さらに所望回
数スラリーを注いで該積層グリーンシート上で層毎にグ
リーンシートを形成して多層化する。[0012] In this way, the slurry is poured onto the green sheet on the carrier film, and after shaping, it is usually dried to form a laminated green sheet. In the method of the present invention, the slurry is further poured onto the laminated green sheet a desired number of times to form a green sheet layer by layer on the laminated green sheet to form a multilayered green sheet.
【0013】ここで、各層の形成方法はキャリアフィル
ム上に形成したグリーンシート上に積層した前記のグリ
ーンシートの形成方法と同様であり、各層の形成に使用
するスラリーの組成はそれぞれ異っていてもよいし、同
一であってもよい。なお、積層する層の数は、必要に応
じて適宜に決定することができる。また、各層の厚さは
、通常、30〜300μmである。[0013] Here, the method for forming each layer is the same as the method for forming the above-mentioned green sheet laminated on the green sheet formed on the carrier film, and the composition of the slurry used for forming each layer is different. may be the same or may be the same. Note that the number of layers to be laminated can be appropriately determined as necessary. Moreover, the thickness of each layer is usually 30 to 300 μm.
【0014】以上のようにして製造される多層グリーン
シートは、例えば、所定の外形形状に成形し、さらに配
線パターンおよびビアホールを形成してから、さらに他
のグリーンシートと積層して複合セラミックス回路基板
を形成するのに好適に使用することができる。−複合セ
ラミックス回路基板の製造工程−本発明の複合セラミッ
クス回路基板の製造方法においては、異種材料からなる
複数の複合グリーンシートを積層する際に隣接する異種
材料複合グリーシート層間に多孔質セラミックス層形成
用のグリーンシートを介在させる。The multilayer green sheet produced as described above is, for example, formed into a predetermined external shape, further formed with wiring patterns and via holes, and then laminated with other green sheets to form a composite ceramic circuit board. It can be suitably used to form. - Manufacturing process of composite ceramic circuit board - In the method of manufacturing a composite ceramic circuit board of the present invention, when laminating a plurality of composite green sheets made of different materials, a porous ceramic layer is formed between adjacent composite green sheet layers of different materials. Interpose a green sheet for this purpose.
【0015】この多孔質セラミックス層形成用のグリー
ンシートを隣接する異種材料複合グリーシート層間に介
在させることにより、焼成時、冷却時、使用時における
熱ストレスにより異種材料層間に生じる反りや破壊等を
緩和することができる。このような作用を有する多孔質
セラミックス層の焼成後の気孔率は、通常、10%以上
であり、好ましくは30%以上である。[0015] By interposing this green sheet for forming a porous ceramic layer between adjacent composite green sheet layers of different materials, it is possible to prevent warpage, breakage, etc. that occur between layers of different materials due to thermal stress during firing, cooling, and use. It can be relaxed. The porosity of a porous ceramic layer having such an effect after firing is usually 10% or more, preferably 30% or more.
【0016】この多孔質セラミックス層は、たとえばガ
ラス・セラミックス組成のスラリーを用いて形成可能で
あり、さらに具体的には、アルミナ(Al2O3 )・
ホウケイ酸ガラス組成のスラリーなどを用いて形成する
ことができる。そして、該多孔質セラミックス層の気孔
率は、たとえば上記のアルミナ(Al2 O3 )・ホ
ウケイ酸ガラス組成のスラリーを用いる場合には、アル
ミナ(Al2 O3 )とホウケイ酸ガラスとの配合割
合を調整することにより適宜に決定することができる。
具体的には、ホウケイ酸ガラスの配合割合を小さくすれ
ば、該層の焼結が妨げられることになるので気孔率を高
くすることができる。[0016] This porous ceramic layer can be formed using, for example, a slurry having a glass-ceramic composition, and more specifically, alumina (Al2O3).
It can be formed using a slurry having a borosilicate glass composition. The porosity of the porous ceramic layer can be determined by adjusting the blending ratio of alumina (Al2 O3) and borosilicate glass, for example, when using the slurry having the above-mentioned alumina (Al2 O3)/borosilicate glass composition. It can be determined as appropriate. Specifically, if the blending ratio of borosilicate glass is reduced, sintering of the layer will be hindered, so the porosity can be increased.
【0017】本発明の方法においては、上記の多孔質セ
ラミックス層を異種材料層間に形成し、次のようにして
複合セラミックス回路基板を製造する。先ず、異種材料
からなる複数の単層または複合グリーンシートおよび多
孔質セラミックス層形成用グリーンシートを作製する。
各グリーンシートは、たとえばキャリアフィルム法を採
用して個別に作製しても良いが、前述の多層グリーンシ
ートの製造方法により順次スラリーを注ぐことにより積
層体の形態で作製することもできる。In the method of the present invention, the porous ceramic layer described above is formed between layers of different materials, and a composite ceramic circuit board is manufactured as follows. First, a plurality of single-layer or composite green sheets made of different materials and a green sheet for forming a porous ceramic layer are produced. Each green sheet may be produced individually by employing, for example, a carrier film method, but it can also be produced in the form of a laminate by sequentially pouring slurry using the multilayer green sheet production method described above.
【0018】ここで、異種材料からなるグリーンシート
の組合わせとしては、異種材料あるいは異種組成のグリ
ーンシートの組合わせであれば特に制限はなく、たとえ
ばガラス・セラミックス組成のグリーンシートとチタン
酸バリウム組成のグリーンシートとの組合わせなどを挙
げることができる。なお、通常は各グリーンシートにビ
アを形成するとともに、表面には配線パターンを形成す
る。[0018] Here, the combination of green sheets made of different materials is not particularly limited as long as it is a combination of green sheets of different materials or different compositions; for example, a green sheet with a glass/ceramic composition and a barium titanate composition. For example, a combination with a green sheet may be used. Note that normally, a via is formed in each green sheet, and a wiring pattern is formed on the surface.
【0019】各グリーンシートの積層にあたっては、異
種材料層間に多孔質セラミックス層形成用グリーンシー
トが形成される順序で積層する。本発明の方法において
は、以上のようにして得られる積層体を焼成することに
より複合セラミックス回路基板を得ることができる。こ
のときの焼成温度は、通常、900〜1000℃程度で
あり、焼成時間は、通常、1〜5時間程度である。The green sheets are laminated in the order in which the green sheets for forming a porous ceramic layer are formed between layers of different materials. In the method of the present invention, a composite ceramic circuit board can be obtained by firing the laminate obtained as described above. The firing temperature at this time is usually about 900 to 1000°C, and the firing time is usually about 1 to 5 hours.
【0020】なお、以上のようにして得られる複合セラ
ミックス回路基板は、その側面において多孔質セラミッ
クス層が露出したものであり、この露出部の耐水性、耐
湿性が劣り、この露出部から侵入する水分等により基板
中の誘電体が浸食されて基板特性の劣化を招くことから
、回路基板側面部における多孔質セラミックス層の露出
部にガラス被膜を形成することが望ましい。[0020] The composite ceramic circuit board obtained in the above manner has a porous ceramic layer exposed on its side surface, and this exposed portion has poor water resistance and moisture resistance, so that moisture may enter through this exposed portion. It is desirable to form a glass coating on the exposed portion of the porous ceramic layer on the side surface of the circuit board, since the dielectric material in the substrate is eroded by moisture and the like, leading to deterioration of the substrate characteristics.
【0021】このガラス被膜は、複合セラミックス回路
基板の側面全体あるいは複合セラミックス回路基板の側
面に露出する少なくとも多孔質セラミックス層の露出部
にグレーズガラスペーストを塗布したり、あるいはスプ
レー法により吹き付けたりしてグレーズガラス層を形成
した後、該グレーズガラス層を焼成することにより形成
することができる。なお、このときの焼成条件は、通常
、温度が500〜800℃程度であり、時間が15〜3
0分間程度である。また、このようにして形成されるガ
ラス被膜の厚さは、通常、10〜30μm程度である。[0021] This glass coating is formed by applying a glaze glass paste to the entire side surface of the composite ceramic circuit board or at least to the exposed portion of the porous ceramic layer exposed on the side surface of the composite ceramic circuit board, or by spraying it. The glaze glass layer can be formed by forming the glaze glass layer and then firing the glaze glass layer. Note that the firing conditions at this time are usually a temperature of about 500 to 800°C and a time of 15 to 3
It takes about 0 minutes. Moreover, the thickness of the glass film formed in this way is usually about 10 to 30 μm.
【0022】[0022]
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明につい
てさらに具体的に説明する。
(実施例1)平均粒径5μmのアルミナ(Al2 O3
)、平均粒径4μmのホウケイ酸ガラスを(アルミナ
):(ホウケイ酸ガラス)の重量比が1:1になるよう
に調合して混合粉を得た。次いで、この混合粉に対して
アクリル系バインダー10重量部、アセトン100重量
部およびDBP(ジブチルフタレート)4重量部を添加
し、ボールミルで20時間混練してスラリーとした。得
られたスラリーを、ドクターブレードによりキャリアフ
ィルム上に注ぎ、その後、室温下に2時間放置して乾燥
を行なうことにより厚さ300μmのアルミナ・ガラス
組成のグリーンシート得た。EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below to explain the present invention more specifically. (Example 1) Alumina (Al2O3
), borosilicate glass having an average particle size of 4 μm was prepared so that the weight ratio of (alumina):(borosilicate glass) was 1:1 to obtain a mixed powder. Next, 10 parts by weight of an acrylic binder, 100 parts by weight of acetone, and 4 parts by weight of DBP (dibutyl phthalate) were added to this mixed powder, and the mixture was kneaded in a ball mill for 20 hours to form a slurry. The obtained slurry was poured onto a carrier film using a doctor blade, and then left at room temperature for 2 hours to dry, thereby obtaining a green sheet of alumina/glass composition having a thickness of 300 μm.
【0023】次いで、このアルミナ・ガラス組成のグリ
ーンシート上に、チタン酸バリウム組成のスラリーを、
ドクターブレードを用いて注ぎ、その後、室温下に2時
間放置して乾燥を行なうことにより厚さ80μmのチタ
ン酸バリウム組成のグリーンシートを積層して多層グリ
ーンシートを得た。ここで、チタン酸バリウム組成のス
ラリーは、平均粒径1μmのチタン酸バリウムに平均粒
径4μmの炭酸リチウムを2モル%の割合で添加してな
る混合粉にアクリル系バインダー10重量部、アセトン
100重量部およびDBP(ジブチルフタレート)4重
量部を添加し、ボールミルで20時間混練して調製した
。[0023] Next, a slurry having a barium titanate composition was applied onto this green sheet having alumina-glass composition.
The mixture was poured using a doctor blade, and then allowed to stand at room temperature for 2 hours to dry. Green sheets having a barium titanate composition having a thickness of 80 μm were laminated to obtain a multilayer green sheet. Here, the slurry having a barium titanate composition is a mixed powder obtained by adding 2 mol% of lithium carbonate with an average particle size of 4 μm to barium titanate with an average particle size of 1 μm, 10 parts by weight of an acrylic binder, and 100 parts by weight of acetone. parts by weight and 4 parts by weight of DBP (dibutyl phthalate) were added and kneaded for 20 hours in a ball mill.
【0024】このようにして作製した複合多層グリーン
シート2枚とキャリアフィルム法により作製したアルミ
ナ・ガラス組成の単層グリーンシート4枚およびチタン
酸バリウム組成の単層グリーンシート1枚とを用いて、
積層圧力10MPa、温度100℃の条件下、図2に示
すように積層した。図2において、5は複合多層グリー
ンシート、5aはアルミナ・ガラス組成のグリーンシー
ト、5bはチタン酸バリウム組成のグリーンシート、6
はキャリアフィルム法で作製したアルミナ・ガラス組成
の単層グリーンシート、7はキャリアフィルム法で作製
したチタン酸バリウム組成の単層グリーンシートであり
、8は配線パターンである。なお、各グリーンシートの
所定形状への成形およびビアホールの形成にはパンチを
用いた。また、図示されないビアホールには銅ペースト
を充填し、配線パターン8は銅ペーストを用いたスクリ
ーン印刷により形成した。[0024] Using two composite multilayer green sheets thus produced, four single-layer green sheets having an alumina/glass composition and one single-layer green sheet having a barium titanate composition produced by the carrier film method,
Lamination was carried out as shown in FIG. 2 under conditions of a lamination pressure of 10 MPa and a temperature of 100°C. In FIG. 2, 5 is a composite multilayer green sheet, 5a is a green sheet with alumina/glass composition, 5b is a green sheet with barium titanate composition, 6
7 is a single-layer green sheet having an alumina/glass composition produced by a carrier film method, 7 is a single-layer green sheet having a barium titanate composition produced by a carrier film method, and 8 is a wiring pattern. Note that a punch was used to shape each green sheet into a predetermined shape and to form via holes. Further, via holes (not shown) were filled with copper paste, and the wiring pattern 8 was formed by screen printing using the copper paste.
【0025】このようにして作製した積層体を、窒素雰
囲気中、温度1000℃の条件で4時間焼成し、複合セ
ラミックス回路基板を得た。同様にして50個の複合セ
ラミックス回路基板を作製し、反り発生率および破壊(
デラミ)発生率を求めたところ、反り発生率は1%、破
壊(デラミ)発生率は0%であった。
(比較例1)前記実施例1において、多層グリーンシー
トを従来のキャリアフィルム法により各層毎に個別に作
製してから積層したほかは、前記実施例1と同様にして
50個の複合セラミックス回路基板を製造し、反り発生
率および破壊(デラミ)発生率を調べたところ、反り発
生率は30%、破壊(デラミ)発生率は20%であった
。
(実施例2)アルミナ・ガラス組成のグリーンシートの
作製
平均粒径5μmのアルミナ(Al2 O3 )および平
均粒径4μmのホウケイ酸ガラスを(アルミナ):(ホ
ウケイ酸ガラス)の重量比で1:1の割合で調合した混
合粉を用いて前記実施例1におけるのと同様にしてキャ
リアフィルム法により厚さ300μmのアルミナ・ガラ
ス組成のグリーンシートを作製した。
多孔質セラミックス層形成用グリーンシートの作製上記
アルミナ・ガラス組成のグリーンシートの作製において
、平均粒径5μmのアルミナ(Al2 O3 )および
平均粒径4μmのホウケイ酸ガラスを重量比で1:1の
割合で調合してなる混合粉に代えて平均粒径5μmのア
ルミナ(Al2 O3 )および平均粒径4μmのホウ
ケイ酸ガラスを重量比で4:1の割合で調合してなる混
合粉を用いたほかは上記アルミナ・ガラス組成のグリー
ンシートの作製におけるのと同様にして焼成後の気孔率
が50%と見積もられ、厚さが300μmの多孔質セラ
ミックス層形成用グリーンシートを作製した。
チタン酸バリウム組成のグリーンシートの作製平均粒径
1μmのチタン酸バリウムに平均粒径4μmの炭酸リチ
ウムを2モル%の割合で添加してなる混合粉を用いて前
記実施例1におけるのと同様にして厚さ80μmのチタ
ン酸バリウム組成のグリーンシートを作製した。
複合セラミックス回路基板の製造
上記のようにして作製した3種類の単層グリーンシート
のそれぞれを所定の外形形状に成形し、また各グリーン
シートにビアおよび配線パターンを形成してから、位置
合わせを行ない、温度100℃、圧力10MPaの条件
下で積層し、窒素雰囲気中、温度1000℃の条件で5
時間焼成し、その後、側面にグレーズガラスペーストを
塗布してから、窒素雰囲気中、温度600℃の条件で3
0分間焼成してガラス被膜を形成して図3に示す複合セ
ラミックス回路基板10を得た。図3において、11は
アルミナ・ガラス層、12は多孔質セラミックス層、1
3はチタン酸バリウム層、14はガラス被膜であり、1
5は配線パターン、20は抵抗体である。The thus produced laminate was fired in a nitrogen atmosphere at a temperature of 1000° C. for 4 hours to obtain a composite ceramic circuit board. Fifty composite ceramic circuit boards were produced in the same manner, and the warpage rate and failure (
When the occurrence rate of warping (delamination) was determined, the occurrence rate of warping was 1%, and the incidence of fracture (delamination) was 0%. (Comparative Example 1) Fifty composite ceramic circuit boards were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the multilayer green sheets were individually produced for each layer by the conventional carrier film method and then laminated. was manufactured, and the rate of occurrence of warping and occurrence of breakage (delami) was investigated, and the rate of occurrence of warpage was 30%, and the rate of breakage (delami) was 20%. (Example 2) Preparation of green sheet with alumina/glass composition Alumina (Al2O3) with an average particle size of 5 μm and borosilicate glass with an average particle size of 4 μm were mixed at a weight ratio of (alumina):(borosilicate glass) of 1:1. A green sheet having a thickness of 300 μm and having an alumina/glass composition was produced by the carrier film method in the same manner as in Example 1 using the mixed powder prepared in the ratio of . Preparation of a green sheet for forming a porous ceramic layer In the preparation of a green sheet with the above alumina/glass composition, alumina (Al2O3) with an average particle size of 5 μm and borosilicate glass with an average particle size of 4 μm were mixed in a weight ratio of 1:1. Except that instead of the mixed powder prepared by mixing alumina (Al2O3) with an average particle size of 5 μm and borosilicate glass with an average particle size of 4 μm in a weight ratio of 4:1, a mixed powder was used. A green sheet for forming a porous ceramic layer having an estimated porosity of 50% after firing and a thickness of 300 μm was prepared in the same manner as in the preparation of the green sheet having the above alumina/glass composition. Preparation of a green sheet having a barium titanate composition The procedure was carried out in the same manner as in Example 1 using a mixed powder obtained by adding 2 mol % of lithium carbonate having an average particle size of 4 μm to barium titanate having an average particle size of 1 μm. A green sheet having a barium titanate composition and having a thickness of 80 μm was prepared. Manufacture of composite ceramic circuit board Each of the three types of single-layer green sheets produced as described above is formed into a predetermined external shape, and after forming vias and wiring patterns on each green sheet, alignment is performed. , laminated under conditions of temperature 100℃ and pressure 10MPa, and laminated under conditions of temperature 1000℃ in nitrogen atmosphere.
After baking for an hour, apply a glaze glass paste on the side surface, and then heat it in a nitrogen atmosphere at a temperature of 600℃ for 3 hours.
The composite ceramic circuit board 10 shown in FIG. 3 was obtained by firing for 0 minutes to form a glass film. In FIG. 3, 11 is an alumina glass layer, 12 is a porous ceramic layer, 1
3 is a barium titanate layer, 14 is a glass coating, 1
5 is a wiring pattern, and 20 is a resistor.
【0026】同様にして50個の複合セラミックス回路
基板を作製し、反り発生率および破壊(デラミ)発生率
を求めた。結果を表1に示す。また、この複合セラミッ
クス回路基板をR.H.90%の湿度環境下に放置した
後の誘電体の誘電率および絶縁抵抗値を求めた。結果を
表2に示す。Fifty composite ceramic circuit boards were produced in the same manner, and the warpage incidence and breakage (delami) occurrence rate were determined. The results are shown in Table 1. In addition, this composite ceramic circuit board was used as an R. H. The dielectric constant and insulation resistance value of the dielectric material after being left in a 90% humidity environment were determined. The results are shown in Table 2.
【0027】[0027]
【表1】[Table 1]
【0028】[0028]
【表2】[Table 2]
【0029】(実施例3)前記実施例2において、焼成
後の多孔質セラミックスの気孔率を50%から10%に
変えたほかは前記実施例2と同様にして実施した。結果
を表1に示す。
(実施例4)前記実施例2において、焼成後の多孔質セ
ラミックスの気孔率を50%から20%に変えたほかは
前記実施例2と同様にして実施した。(Example 3) The same procedure as in Example 2 was carried out except that the porosity of the porous ceramic after firing was changed from 50% to 10%. The results are shown in Table 1. (Example 4) The same procedure as in Example 2 was carried out except that the porosity of the porous ceramic after firing was changed from 50% to 20%.
【0030】結果を表1に示す。
(実施例5)前記実施例2において、焼成後の多孔質セ
ラミックスの気孔率を50%から40%に変えたほかは
前記実施例2と同様にして実施した。結果を表1に示す
。
(比較例2)前記実施例2において、多孔質セラミック
ス層を形成しなかったほかは、前記実施例2と同様にし
て複合セラミックス回路基板を製造した。The results are shown in Table 1. (Example 5) The same procedure as in Example 2 was carried out except that the porosity of the porous ceramic after firing was changed from 50% to 40%. The results are shown in Table 1. (Comparative Example 2) A composite ceramic circuit board was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the porous ceramic layer was not formed.
【0031】この複合セラミックス回路基板について反
り発生率および破壊発生率を求めた。結果を表1に示す
。
(比較例3)前記実施例2において、ガラス被膜を形成
しなかったほかは前記実施例2と同様にして複合セラミ
ックス回路基板を製造した。[0031] The occurrence rate of warpage and the incidence of fracture were determined for this composite ceramic circuit board. The results are shown in Table 1. (Comparative Example 3) A composite ceramic circuit board was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the glass coating was not formed.
【0032】この複合セラミックス回路基板をR.H.
90%の湿度環境下に一定時間放置した後の誘電体の誘
電率および絶縁抵抗値を求めた。結果を表2に示す。[0032] This composite ceramic circuit board was subjected to R.I. H.
The dielectric constant and insulation resistance value of the dielectric material were determined after being left in a 90% humidity environment for a certain period of time. The results are shown in Table 2.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、順次スラリーを注いで
各層を積層しながら多層化するので、層間の密着性が充
分であって層間剥離や反りを生じることがなく、したが
って所期の機能を発揮する多層セラミックス回路基板あ
るいは複合セラミックス回路基板を効率良く得ることの
できる複合セラミックス回路基板の製造方法を提供する
ことができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, since the slurry is sequentially poured and each layer is laminated to form a multilayer structure, the adhesion between the layers is sufficient and there is no possibility of delamination or warping, so that the desired function can be achieved. It is possible to provide a method for manufacturing a composite ceramic circuit board that can efficiently obtain a multilayer ceramic circuit board or a composite ceramic circuit board that exhibits the following properties.
【0034】また、本発明によれば、異種材料層間に多
孔質セラミックス層を形成して異種材料層を積層するの
で、焼成時、冷却時、使用時における異種材料層間の熱
ストレスに起因する反りや破壊等が生じることのない複
合セラミックス回路基板を効率良く得ることのできる複
合セラミックス回路基板の製造方法を提供することがで
きる。さらに、回路基板の側面に露出する多孔質セラミ
ックス層の露出部にガラス被膜を形成すれば、上記の利
点を有するとともに水分等の影響がなく長期にわたって
所期の特性が維持される複合セラミックス回路基板を効
率良く得ることができる複合セラミックス回路基板の製
造方法が提供される。Further, according to the present invention, since the layers of different materials are laminated by forming a porous ceramic layer between the layers of different materials, warpage due to thermal stress between the layers of different materials during firing, cooling, and use is avoided. It is possible to provide a method for manufacturing a composite ceramic circuit board that can efficiently obtain a composite ceramic circuit board that does not suffer from damage or destruction. Furthermore, if a glass coating is formed on the exposed part of the porous ceramic layer exposed on the side surface of the circuit board, a composite ceramic circuit board that has the above advantages and maintains the desired characteristics over a long period of time without being affected by moisture etc. Provided is a method for manufacturing a composite ceramic circuit board that can efficiently obtain the following.
【図1】本発明に用いる多層グリーンシートの形成過程
の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the process of forming a multilayer green sheet used in the present invention.
【図2】本実施例で製造する複合セラミックス回路基板
の工程中の断面を示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing a cross section of a composite ceramic circuit board manufactured in this example during a process.
【図3】本実施例で製造した他の複合セラミックス回路
基板の断面を示す概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing a cross section of another composite ceramic circuit board manufactured in this example.
1…キャリアフィルム 2,2´…スラリー 4…グリーンシート 5…多層グリーンシート 10…複合セラミックス回路基板 12…多孔質セラミックス層 14…ガラス被膜 1...Carrier film 2,2'...Slurry 4...Green sheet 5...Multilayer green sheet 10...Composite ceramic circuit board 12...Porous ceramic layer 14...Glass coating
Claims (4)
トを積層してから焼成する複合セラミックス回路基板の
製造方法において、少なくとも一つのグリーンシートが
、キャリアフィルム上に第1のセラミックス組成物より
なる第1のスラリーを注いで下層グリーンシートを形成
した後、該下層グリーンシート上に、第2のセラミック
ス組成物よりなる第2のスラリーを注いで上層グリーン
シートを積層し、その後、該キャリアフィルムより剥離
して形成された多層グリーンシートであり、上記第1の
セラミックス組成物および第2のセラミックス組成物の
いずれか一方がガラス・セラミックスであり、他方が高
誘電体セラミックスであることを特徴とする複合セラミ
ックス回路基板の製造方法。1. A method for manufacturing a composite ceramic circuit board in which a plurality of green sheets made of different materials are laminated and then fired, wherein at least one green sheet has a first layer made of a first ceramic composition on a carrier film. After pouring the slurry to form a lower green sheet, pouring a second slurry made of a second ceramic composition onto the lower green sheet to laminate the upper green sheet, and then peeling it off from the carrier film. A composite ceramic, which is a multilayer green sheet formed by a multilayer green sheet, wherein one of the first ceramic composition and the second ceramic composition is a glass ceramic, and the other is a high dielectric ceramic. Method of manufacturing circuit boards.
ドクターブレード法によりグリーンシート上に該複数の
セラミックススラリーのうちいずれかを注いでグリーン
シート積層体を形成する工程を所望回数繰り返して3層
以上の多層グリーンシートを形成する工程を有する請求
項1記載の複合セラミックス回路基板の製造方法。[Claim 2] Using a plurality of ceramic slurries,
2. The method according to claim 1, further comprising the step of forming a multilayer green sheet having three or more layers by repeating the step of pouring any one of the plurality of ceramic slurries onto the green sheet by a doctor blade method to form a green sheet laminate a desired number of times. A method for manufacturing a composite ceramic circuit board.
トを積層してから焼成する複合セラミックス回路基板の
製造方法において、隣接する異種材料層間に多孔質セラ
ミックス層を形成し、その後、焼成することを特徴とす
る複合セラミックス回路基板の製造方法。3. A method for manufacturing a composite ceramic circuit board in which a plurality of green sheets made of different materials are laminated and then fired, characterized by forming a porous ceramic layer between adjacent layers of different materials, and then firing. A method for manufacturing a composite ceramic circuit board.
ラミックス層の露出部にガラス被膜を形成する請求項2
記載の複合セラミックス回路基板の製造方法。4. A glass coating is formed on an exposed portion of the porous ceramic layer on a side surface of the circuit board.
The method for manufacturing the composite ceramic circuit board described above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5721991A JPH04291994A (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Fabrication of composite ceramic circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5721991A JPH04291994A (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Fabrication of composite ceramic circuit board |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04291994A true JPH04291994A (en) | 1992-10-16 |
Family
ID=13049421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5721991A Withdrawn JPH04291994A (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Fabrication of composite ceramic circuit board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04291994A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005243931A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Kyocera Corp | GLASS CERAMIC MULTILAYER SUBSTRATE, WIRING BOARD AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
JP2007019198A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | Laminated substrate and electronic device having the laminated substrate |
JP2016152373A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 日本特殊陶業株式会社 | Ceramic substrate |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP5721991A patent/JPH04291994A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005243931A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Kyocera Corp | GLASS CERAMIC MULTILAYER SUBSTRATE, WIRING BOARD AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
JP2007019198A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | Laminated substrate and electronic device having the laminated substrate |
JP4689375B2 (en) * | 2005-07-07 | 2011-05-25 | 富士通株式会社 | Laminated substrate and electronic device having the laminated substrate |
JP2016152373A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 日本特殊陶業株式会社 | Ceramic substrate |
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---|---|---|---|
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