JP3100796B2 - Method for manufacturing multilayer ceramic substrate - Google Patents
Method for manufacturing multilayer ceramic substrateInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体LSI、チップ
部品などの電子部品を搭載し、かつそれらを相互配線す
るためのセラミック多層配線基板の製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board for mounting electronic components such as semiconductor LSIs and chip components and interconnecting them.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、1000°C以下の温度で焼成で
きるガラス・セラミック多層基板が開発され、それによ
って使用できる導体材料に金、銀、銅、銀/パラジウム
合金などが用いられるようになった。これらの金属は従
来使用されたタングステン、モリブデンなどに比べ導体
抵抗が低く、かつ使用できる設備も安全であり、低コス
トにて製造できる。2. Description of the Related Art In recent years, a glass / ceramic multilayer substrate which can be fired at a temperature of 1000 ° C. or less has been developed, and accordingly, gold, silver, copper, silver / palladium alloy, etc. have been used as conductive materials. . These metals have lower conductor resistance than conventionally used tungsten, molybdenum, and the like, and the equipment that can be used is safe and can be manufactured at low cost.
【0003】一方、これらの金属の内、貴金属である
金、銀、パラジウムは高価でかつ価格変動が大きいこと
から、安価で価格変動の少ないCu電極材料の使用が望
まれている。On the other hand, among these metals, noble metals such as gold, silver and palladium are expensive and have large price fluctuations. Therefore, it is desired to use a Cu electrode material which is inexpensive and has little price fluctuation.
【0004】ここでは低温焼結多層基板の代表的な製造
方法の一例を述べる。低温焼結多層基板の種類には大き
く分けて3種類の方法がある。Here, an example of a typical method for manufacturing a low-temperature sintered multilayer substrate will be described. There are three main types of low-temperature sintered multilayer substrates.
【0005】第1の方法は、多層基板の内層電極に銀を
用い、低温焼結基板のグリーンシートを所望の枚数積層
し、空気中で焼成し、その後最上層に銀、パラジウムペ
ーストを印刷、焼成して得られるものである。これは内
部にインピーダンスの小さい銀を用い、最上層に半田耐
熱を有する銀・パラジウムを使用するものである。In the first method, silver is used for an inner layer electrode of a multilayer substrate, a desired number of green sheets of a low-temperature sintering substrate are laminated and fired in air, and then silver and palladium paste are printed on the uppermost layer. It is obtained by firing. This uses silver having a small impedance inside and silver / palladium having solder heat resistance as the uppermost layer.
【0006】第2の方法は、内部の電極に前者と同様に
銀を用い、最上層に銅を用いる方法で、最上層配線に銅
を用いることで、前者の銀・パラジウムに比べ低いイン
ピーダンス、半田濡れの点で有利なものである。しか
し、最上層に用いる銅は銀との共晶温度が低いため60
0°C程度の低温焼成銅ペーストを用いなければならな
い。その結果、接着強度、半田濡れの点で課題が多い。The second method is a method in which silver is used for the internal electrodes in the same manner as the former, and copper is used for the uppermost layer. By using copper for the uppermost layer wiring, the impedance and the impedance are lower than those of the former silver and palladium. This is advantageous in terms of solder wetting. However, the copper used for the uppermost layer has a low eutectic temperature with silver, so that the
A low temperature fired copper paste at about 0 ° C. must be used. As a result, there are many problems in terms of adhesive strength and solder wetting.
【0007】最後に第3の方法は、内層および最上層に
銅電極を用いる方法である。この方法は導体抵抗、半田
濡れ性、コストの点で最も良いが、すべて窒素などの中
性雰囲気で焼成しなければ成らずその作製が困難であ
る。さらに、一般に銅電極を使用するには、基板上にC
uペーストをスクリーン印刷して配線パターンを形成
し、乾燥後、Cuの融点以下の温度(850〜950°
C程度)で、かつCuが酸化されず導体ペースト中の有
機成分が十分燃焼するように酸素分圧を制御した窒素雰
囲気中で焼成を行なう必要があり、焼成工程における雰
囲気を適度な酸素分圧下にコントロールすることは困難
である。また多層化する場合、同様の条件で絶縁層を印
刷焼成する必要があり、各ペーストを印刷後その都度焼
成を繰り返し行なう必要があり、リードタイムが長くな
り設備などのコストアップにつながるなどの課題を有し
ている。Finally, the third method is to use copper electrodes for the inner layer and the uppermost layer. This method is the best in terms of conductor resistance, solder wettability, and cost, but all must be fired in a neutral atmosphere such as nitrogen, and its production is difficult. Further, in general, to use a copper electrode, C
u paste is screen-printed to form a wiring pattern, dried, and dried at a temperature equal to or lower than the melting point of Cu (850 to 950 °).
It is necessary to perform firing in a nitrogen atmosphere in which the oxygen partial pressure is controlled so that Cu is not oxidized and the organic components in the conductor paste are sufficiently burned without oxidizing Cu. It is difficult to control. In the case of multilayering, it is necessary to print and bake the insulating layer under the same conditions, and it is necessary to repeat baking each time after printing each paste, which leads to a longer lead time, which leads to an increase in cost of equipment and the like. have.
【0008】そこで第4の方法として、特開昭59−1
47833号公報において、セラミック多層基板の作製
にあたり、酸化第二銅ペーストを用い、脱バインダ工
程、還元工程、焼成工程の3段階とする方法がすでに開
示されている。それは、酸化第二銅を導体の出発原料と
し多層体を作製し、脱バインダ工程は、炭素に対して充
分な酸素雰囲気でかつ内部の有機バインダを熱分解させ
るに充分な温度で熱処理を行なう。次に酸化第二銅を銅
に還元する還元工程、基板の焼結を行なう焼成工程によ
り成立しているものである。これにより、焼成時の雰囲
気制御が容易になり、緻密な焼結体が得られるようにな
った。Therefore, a fourth method is disclosed in
No. 47833 has already disclosed a method in which a cupric oxide paste is used to produce a ceramic multilayer substrate, and the method includes three steps of a binder removal step, a reduction step, and a firing step. That is, a multilayer body is prepared using cupric oxide as a starting material of a conductor, and in the binder removal step, heat treatment is performed in an oxygen atmosphere sufficient for carbon and at a temperature sufficient to thermally decompose the internal organic binder. Next, a reduction step for reducing cupric oxide to copper and a firing step for sintering the substrate are established. Thereby, the control of the atmosphere at the time of firing becomes easy, and a dense sintered body can be obtained.
【0009】ところで、このような多層セラミック基板
は、焼成時に焼結に伴う収縮が生じる。この焼結に伴う
収縮は、使用する基板材料、グリーンシート組成、粉体
ロットなどにより異なる。これにより多層基板の作製に
おいていくつかの問題が生じている。Incidentally, such a multilayer ceramic substrate undergoes shrinkage due to sintering during firing. The shrinkage due to sintering differs depending on the substrate material, green sheet composition, powder lot, and the like used. This causes several problems in the fabrication of a multilayer substrate.
【0010】まず第1に、多層セラミック基板の作製に
おいて前述のごとく内層配線の焼成を行なってから最上
層配線の形成を行なうため、基板材料の収縮誤差が大き
いと、最上層配線パターンと内層電極との接続が行えな
いという問題を生じる。そのため、収縮誤差を予め許容
するように最上層電極部に必要以上の大きい面積のラン
ドを形成しなければならず、高密度の配線を必要とする
回路には使用できないという問題がある。また収縮誤差
にあわせて最上層配線のためのスクリーン版をいくつか
用意しておき、基板の収縮率に応じて使用する方法が取
られている。この方法ではスクリーン版が数多く用意し
なければならず不経済であるという問題がある。First, in manufacturing a multilayer ceramic substrate, the uppermost layer wiring is formed after firing the inner layer wiring as described above. Therefore, if a contraction error of the substrate material is large, the uppermost layer wiring pattern and the inner layer electrode are formed. A problem arises that connection with the terminal cannot be made. Therefore, a land having a larger area than necessary must be formed in the uppermost electrode portion so as to allow a shrinkage error in advance, and there is a problem that it cannot be used for a circuit requiring high-density wiring. In addition, a method is used in which several screen plates for the uppermost layer wiring are prepared according to the shrinkage error and used according to the shrinkage ratio of the substrate. This method has a problem that it is uneconomical because many screen versions must be prepared.
【0011】一方、最上層配線を内層焼成と同時に行な
えば大きなランドを必要としないが、その場合基板その
ものの収縮誤差はそのまま存在するため、最後の部品搭
載時のクリーム半田印刷において、その誤差のため必要
な部分に印刷できない場合が起こり、また部品実装にお
いても所定の部品位置とズレが生じるという問題を生じ
ることになる。On the other hand, if the uppermost layer wiring is performed at the same time as the inner layer baking, a large land is not required. However, in this case, the shrinkage error of the substrate itself still exists. As a result, printing may not be performed on a necessary portion, and a problem may arise in that a predetermined component position and a deviation occur in component mounting.
【0012】第2に、グリーンシート積層法による多層
基板は、グリーンシートの造膜方向によって幅方向と長
手方向によってもその収縮率が異なる。このこともセラ
ミック多層基板の作製の障害となっている。Second, the shrinkage ratio of a multilayer substrate formed by the green sheet laminating method differs depending on the film forming direction of the green sheet also in the width direction and the longitudinal direction. This also hinders the production of the ceramic multilayer substrate.
【0013】これらの収縮誤差をなるべく少なくするた
めに、製造工程において基板材料およびグリーンシート
組成の管理はもちろん、粉体ロットの違いや積層条件
(プレス圧力、温度)を十分管理しているが、それでも
一般に収縮率の誤差は±0.5%程度存在すると言われ
ている。In order to minimize these shrinkage errors, not only the substrate material and the composition of the green sheet are controlled in the manufacturing process, but also the difference between powder lots and the laminating conditions (press pressure, temperature) are sufficiently controlled. Nevertheless, it is generally said that an error in the shrinkage ratio is about ± 0.5%.
【0014】このような問題は、多層基板にかかわらず
セラミックおよびガラス・セラミックの焼結を伴うもの
に共通の課題であり、基板材料の焼結が厚み方向だけ起
こり、平面方向の収縮がゼロの基板が作製できれば上記
の様な課題が解決でき、工業上極めて有効である。Such a problem is a problem common to sintering of ceramics and glass-ceramics regardless of the multilayer substrate. Sintering of the substrate material occurs only in the thickness direction and shrinkage in the plane direction is zero. If the substrate can be manufactured, the above-mentioned problems can be solved, and it is industrially extremely effective.
【0015】このような課題を解決するため、特願平3
−257553号において、ガラス・セラミック低温焼
結基板材料に少なくとも有機バインダ、可塑剤を含むグ
リーンシートを作製し、導体ペースト組成物で電極パタ
ーンを形成し、このグリーンシートと別の電極パターン
形成済みグリーンシートとを所望枚数積層し、しかる
後、低温焼結ガラス・セラミックよりなるグリーンシー
ト積層体の両面もしくは片面にガラス・セラミック低温
焼結基板材料の焼成温度では焼結しない無機組成物より
なるグリーンシートを積層し、この積層体を焼成し、し
かる後上記焼結しない無機組成物を取り除くことにより
焼成時の収縮が平面方向で起こらないようにしたガラス
・セラミック基板の製造方法が提案されている。In order to solve such problems, Japanese Patent Application No. Hei.
No. 257553, a green sheet containing at least an organic binder and a plasticizer is prepared on a glass / ceramic low-temperature sintered substrate material, an electrode pattern is formed with a conductive paste composition, and another green sheet having an electrode pattern formed thereon is formed. A green sheet made of an inorganic composition that is not sintered at the firing temperature of the glass / ceramic low-temperature sintered substrate material on both sides or one side of a green sheet laminate made of low-temperature sintered glass / ceramic after laminating a desired number of sheets. Are laminated, and the laminated body is fired, and thereafter, the inorganic composition which is not sintered is removed to prevent the shrinkage during firing from occurring in a planar direction.
【0016】また、上記電極パターン形成済みガラス・
セラミックグリーンシートを所望枚数積層した後、グリ
ーンシート積層体の両面もしくは片面に、ガラス・セラ
ミック低温焼結基板材料の焼成温度では焼結しない無機
組成物と少なくとも有機バインダ、有機溶剤よりなるペ
ースト組成物を塗布、乾燥し、この積層体を焼成し、し
かる後焼結しない無機組成物を取り除くことにより焼成
時の収縮が平面方向で起こらないようにしたガラス・セ
ラミック基板の製造方法もその後提案されている。Further, the glass having the electrode pattern formed thereon
After laminating a desired number of ceramic green sheets, a paste composition comprising an inorganic composition that is not sintered at the firing temperature of the glass / ceramic low-temperature sintering substrate material, at least an organic binder, and an organic solvent, on both surfaces or one surface of the green sheet laminate. A method for manufacturing a glass-ceramic substrate, in which shrinkage during firing is prevented from occurring in the planar direction by applying, drying and firing the laminate, and then removing the inorganic composition that does not sinter, has also been proposed. I have.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記焼
成時の収縮が平面方向で起こらないガラス・セラミック
基板の製造方法においても、以下に示すような問題があ
ることが判明した。However, it has been found that the above-described method of manufacturing a glass / ceramic substrate in which shrinkage during firing does not occur in a plane direction has the following problems.
【0018】すなわち、通常ガラス・セラミック基板
は、焼結済みのセラミック基板等の敷板の上に載せた状
態で焼成を行っており、適切な条件下で基板焼成を行う
と焼成中にガラス・セラミック中のガラスが軟化する際
に基板の自重によって基板は下に敷かれた敷板の表面形
状に沿い、その形状を保ち焼結する。そのため、反りや
凹凸のない敷板を用いれば焼成基板の反りや凹凸を防止
できる。That is, a glass-ceramic substrate is usually fired in a state of being placed on a base plate such as a sintered ceramic substrate, and when firing the substrate under appropriate conditions, the glass-ceramic substrate is fired during firing. When the glass in the interior softens, the substrate follows the surface shape of the base plate laid below and sinters while maintaining its shape due to the weight of the substrate. Therefore, if a flooring plate having no warp or unevenness is used, warpage and unevenness of the fired substrate can be prevented.
【0019】ところが、上記のように平面方向の収縮を
防止するために、ガラス・セラミックグリーンシート積
層体の両面もしくは片面に、焼成温度では焼結しない無
機組成物よりなるグリーンシートを積層した後、又は同
様の無機組成物より成るペースト組成物を塗布、乾燥し
た後、焼成処理を行なった場合には、セラミック基板の
反りや凹凸は敷板の表面形状には追従せず、また焼成前
のグリーンシート積層体の反り状態とも異なった形状の
反りが発生するという問題が生じてきた。これは、ガラ
ス・セラミック基板の焼成工程中の挙動は、ガラス・セ
ラミック基板の片面または両面に接合された焼成温度で
は焼結しない無機組成物層により抑制されており、ガラ
ス・セラミック基板の平面方向の収縮は抑制されるが、
同時にガラス軟化時の基板自重による敷板の表面形状へ
の追従も阻害されるためであると考えられる。However, in order to prevent shrinkage in the planar direction as described above, after laminating green sheets made of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature on both sides or one side of the glass / ceramic green sheet laminate, Or, when a paste composition comprising a similar inorganic composition is applied and dried, and then subjected to a baking treatment, the warpage and irregularities of the ceramic substrate do not follow the surface shape of the base plate, and the green sheet before baking. There has been a problem that a warp having a shape different from the warp state of the laminate occurs. This is because the behavior of the glass-ceramic substrate during the firing process is suppressed by the inorganic composition layer that does not sinter at the firing temperature bonded to one or both surfaces of the glass-ceramic substrate, Is suppressed,
At the same time, it is considered that following the surface shape of the floor plate due to the weight of the substrate during softening of the glass is also inhibited.
【0020】しかるに、焼成基板の表面の反りや凹凸は
基板上への部品実装、特に裸のLSIチップ等を微細接
続ピッチで直接基板上に実装する際に大きな障害とな
る。However, the warpage and unevenness of the surface of the fired substrate become a major obstacle when components are mounted on the substrate, particularly when a bare LSI chip or the like is directly mounted on the substrate at a fine connection pitch.
【0021】一方、これに対してアルミナ焼結基板など
を乗せて加圧しながら焼成を行なって基板反りを防止す
る方法もあるが、アルミナ焼結基板がセラミック積層体
表面を覆うために、セラミックグリーンシートに含まれ
るバインダ、可塑剤等の有機物の分解・飛散を妨げるた
め、焼成条件の管理が難しいという問題がある。On the other hand, there is a method in which an alumina sintered substrate or the like is placed thereon and baked while applying pressure to prevent the substrate from warping. However, since the alumina sintered substrate covers the surface of the ceramic laminate, a ceramic green substrate is used. There is a problem that it is difficult to control the firing conditions because the decomposition and scattering of organic substances such as a binder and a plasticizer contained in the sheet are prevented.
【0022】本発明は上記従来の問題点に鑑み、平面方
向の収縮が無くかつ焼成時の基板の反りや凹凸の発生を
容易に防止できる多層セラミック基板の製造方法を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate which does not shrink in a planar direction and can easily prevent warpage and unevenness of the substrate during firing. .
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明の多層セラミック
基板の製造方法は、少なくとも有機バインダ、可塑剤を
含むガラス・セラミックより成りかつ導体ペースト組成
物で電極パターンを形成されたグリーンシートを所望枚
数積層した後、このグリーンシート積層体の両面もしく
は片面にガラス・セラミックの焼成温度では焼結しない
無機組成物から成る未焼結層を形成し、前記未焼結層が
形成されたグリーンシート積層体を、前記未焼結層を介
してセラミック焼結基板から成る敷板上に熱圧着によっ
て接合した後、焼成処理を行い、その後未焼結層を取り
除くことを特徴とする。また、別の製造方法としては、
少なくとも有機バインダ、可塑剤を含むガラス・セラミ
ックより成りかつ導体ペーストで電極パターンを形成さ
れたグリーンシートを所望枚数積層した後、このグリー
ンシート積層体の両面もしくは片面にガラス・セラミッ
クの焼成温度では焼結しない無機組成物から成る未焼結
層を形成し、前記未焼結層が形成されたグリーンシート
積層体を、接合層を介してセラミック焼結基板から成る
敷板上に熱圧着によって接合した後、焼成処理を行い、
その後未焼結層及び接合層を取り除くことを特徴とす
る。According to a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate of the present invention, a desired number of green sheets comprising at least an organic binder and a glass ceramic containing a plasticizer and having an electrode pattern formed by a conductive paste composition are prepared. After lamination, a green sheet laminate formed of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature of the glass ceramic is formed on both surfaces or one surface of the green sheet laminate, and the green sheet laminate on which the unsintered layer is formed Is bonded by thermocompression bonding to a floor plate made of a ceramic sintered substrate via the unsintered layer, followed by baking, and thereafter removing the unsintered layer. Also, as another manufacturing method,
After laminating a desired number of green sheets made of a glass ceramic containing at least an organic binder and a plasticizer and having an electrode pattern formed with a conductive paste, firing is performed on both sides or one side of the green sheet laminate at the firing temperature of the glass ceramic. An unsintered layer made of an inorganic composition that is not bonded is formed, and the green sheet laminate on which the unsintered layer is formed is bonded by thermocompression bonding to a floor plate made of a ceramic sintered substrate via a bonding layer. , Firing,
Thereafter, the unsintered layer and the bonding layer are removed.
【0024】好適には、未焼結層は上記無機組成物から
成るグリーンシートを積層して形成し、若しくは無機組
成物を含むペースト組成物を塗布・乾燥して形成する。
また、グリーンシート積層体のセラミック焼結基板上へ
の接合は好適には加熱、加圧にて行うことができ、ある
いはバインダを溶解する有機溶剤をセラミック焼結基板
に塗布して接着してもよい。未焼結層の無機組成物とし
ては、Al2 O3 、MgO、ZrO2 、TiO2 、Be
O、BNの内少なくとも1種以上を含むものが好適であ
る。Preferably, the unsintered layer is formed by laminating green sheets made of the above-mentioned inorganic composition, or by applying and drying a paste composition containing the inorganic composition.
Also, the bonding of the green sheet laminate to the ceramic sintered substrate can be preferably performed by heating and pressing, or even by applying an organic solvent that dissolves a binder to the ceramic sintered substrate and bonding the same. Good. Examples of the inorganic composition of the unsintered layer include Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , and Be.
Those containing at least one of O and BN are preferable.
【0025】また、電極パターンを酸化第二銅を主成分
とする導体ペースト組成物で形成した場合には、脱バイ
ンダ工程、還元工程の後、窒素雰囲気中で焼結し、その
後未焼結層を取り除く。さらに、最上層部にCuペース
トで配線パターンを形成して窒素雰囲気中で焼成する。When the electrode pattern is formed of a conductive paste composition containing cupric oxide as a main component, the electrode pattern is sintered in a nitrogen atmosphere after the binder removal step and the reduction step, and then the unsintered layer is formed. Get rid of. Further, a wiring pattern is formed on the uppermost layer with a Cu paste and fired in a nitrogen atmosphere.
【0026】[0026]
【作用】本発明によれば、グリーンシート積層体の両面
もしくは片面にガラス・セラミックの焼成温度では焼結
しない無機組成物から成る未焼結層を形成して焼成する
ことにより、積層体の両面もしくは片面に焼結しない無
機材料層が密着して平面方向の収縮が阻止されるため、
焼成時に厚み方向だけに収縮して平面方向には収縮せ
ず、しかもグリーンシート積層体が未焼結層を介して反
り、凹凸の無い敷板上に接合した状態で焼成されること
により、多層基板の反り、凹凸をも防止することがで
き、焼成後不必要な焼結しない無機組成物を取り除くこ
とにより所望の基板が得られる。According to the present invention, an unsintered layer made of an inorganic composition which does not sinter at the firing temperature of glass / ceramic is formed on both sides or one side of the green sheet laminate and fired, whereby both sides of the laminate are fired. Or because the non-sintered inorganic material layer adheres to one side and prevents shrinkage in the plane direction,
The multilayer substrate is shrunk only in the thickness direction during firing and not shrunk in the plane direction, and is fired in a state where the green sheet laminate is warped through the unsintered layer and bonded to a flat board without irregularities. Warpage and unevenness can be prevented, and a desired substrate can be obtained by removing unnecessary unsintered inorganic composition after firing.
【0027】[0027]
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0028】(実施例1)まず、多層セラミック基板作
製方法の第1の実施例を説明する。基板材料のガラス・
セラミックにはホウ珪酸鉛ガラス粉末にセラミック材料
としてのアルミナ粉末を重量比で50対50とした組成
物(日本電気硝子社製 MLS−19)を用いた。この
ガラス・セラミック粉を無機成分とし、有機バインダと
してポリビニルブチラール、可塑剤としてヂ−n−ブチ
ルフタレート、溶剤としてトルエンとイソプロピルアル
コールの混合液(30対70重量比)を混合しスラリー
とした。(Embodiment 1) First, a first embodiment of a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate will be described. Glass for substrate material
As the ceramic, a composition (MLS-19, manufactured by NEC Corporation) in which a weight ratio of alumina powder as a ceramic material to lead borosilicate glass powder was 50:50 was used. This glass-ceramic powder was used as an inorganic component, polyvinyl butyral was used as an organic binder, ヂ -n-butyl phthalate was used as a plasticizer, and a mixed solution (30 to 70 weight ratio) of toluene and isopropyl alcohol was used as a solvent to obtain a slurry.
【0029】このスラリーを用いてドクターブレード法
で有機フィルム上に厚み約200μmのグリーンシート
を成形した。この時、造膜から乾燥、打ち抜き、さらに
は必要に応じてビアホール(via hole)加工を行う各工
程を連続的に行うシステムを使用した。このグリーンシ
ートにAgペーストを用いて電極パターンの形成および
ビアホール埋め印刷をスクリーン印刷法によって行っ
た。Agペーストは、Ag粉末(平均粒径1μm)に接
着強度を得るためのガラスフリット(日本電気硝子社製
GA−9ガラス粉末、平均粒径2.5μm)を5wt
%加えたものを無機成分とし、有機バインダであるエチ
ルセルロースをターピネオールに溶かしたビヒクルとと
もに加えて、3段ロールにより適度な粘度になるように
混合したものを用いた。なおビア埋め用のAgペースト
は更に無機成分として前記ガラス・セラミック粉末を1
5重量%加えたものを使用して行なった。Using this slurry, a green sheet having a thickness of about 200 μm was formed on an organic film by a doctor blade method. At this time, a system for continuously performing each step of drying, punching, and, if necessary, performing via hole processing from the film formation was used. An electrode pattern was formed on this green sheet using an Ag paste, and printing for filling the via holes was performed by a screen printing method. The Ag paste is 5 wt% of a glass frit (GA-9 glass powder manufactured by NEC Corporation, average particle size of 2.5 μm) for obtaining an adhesive strength to the Ag powder (average particle size of 1 μm).
% Was used as an inorganic component, ethyl cellulose as an organic binder was added together with a vehicle dissolved in terpineol, and the mixture was mixed with a three-stage roll so as to have an appropriate viscosity. In addition, the Ag paste for filling vias further contains the above-mentioned glass / ceramic powder as an inorganic component.
The test was carried out using 5% by weight.
【0030】次に、無機成分としてアルミナ(住友化学
工業社製 ALM−41 平均粒径1.9μm)粉末の
みを用い、上記ガラス・セラミック基板用グリーンシー
トと同様のグリーンシート組成でかつ同様の方法で、未
焼結層となるアルミナを主成分とするグリーンシートを
作製した。このアルミナグリーンシートの厚みは約30
0μmである。Next, using only alumina (ALM-41 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., average particle size: 1.9 μm) powder as the inorganic component, the same green sheet composition and the same method as the above-mentioned green sheet for a glass / ceramic substrate were used. Thus, a green sheet containing alumina as a main component to be an unsintered layer was produced. The thickness of this alumina green sheet is about 30
0 μm.
【0031】その後、電極パターン2及びビア電極3を
形成された基板用グリーンシートを所定の枚数積み重
ね、さらにその両面にアルミナグリーンシートを重ね合
わせた状態で熱圧着し、図1に示すように、電極パター
ン2を内層に形成され、かつ両面にセラミックグリーン
シートから成る未焼結層4を積層されたグリーンシート
積層体1を形成した。熱圧着条件は温度が80°C、圧
力は200Kg/cm2であった。Thereafter, a predetermined number of the green sheets for the substrate on which the electrode patterns 2 and the via electrodes 3 are formed are stacked, and further thermocompression bonding is performed with the alumina green sheets superposed on both sides thereof, as shown in FIG. A green sheet laminate 1 was formed in which the electrode pattern 2 was formed in the inner layer and the unsintered layers 4 made of ceramic green sheets were laminated on both sides. The thermocompression bonding conditions were a temperature of 80 ° C. and a pressure of 200 kg / cm 2 .
【0032】次に、予め研磨により基板表面の反り、凹
凸を無くした96%アルミナ焼結基板をグリーンシート
積層体1焼成用の敷板6として用意し、この敷板6上全
面に上記アルミナグリーンシート作成の為に用いたスラ
リーをスクリーン印刷法によって30μmの厚みで印刷
し、接合用アルミナ層5を形成した。印刷後、接合用ア
ルミナ層5中の有機溶剤分を完全に乾燥させない状態
で、グリーンシート積層体1を未焼結層4を介して接合
用アルミナ層5に密着し、熱圧着によって接合した。熱
圧着条件は、温度が50°C、圧力は50Kg/cm2
であった。グリーンシート積層体1を未焼結層4及び接
合用アルミナ層5を介して敷板6に接合した状態では、
未焼結層4のアルミナグリーンシート層と接合用アルミ
ナ層5の境界は明確ではない。Next, a 96% alumina sintered substrate in which the warpage and unevenness of the substrate surface have been eliminated by polishing is prepared in advance as a floor plate 6 for firing the green sheet laminate 1, and the alumina green sheet is formed on the entire surface of the floor plate 6. The slurry used for this was printed at a thickness of 30 μm by a screen printing method to form a bonding alumina layer 5. After printing, the green sheet laminate 1 was brought into close contact with the bonding alumina layer 5 via the unsintered layer 4 in a state where the organic solvent in the bonding alumina layer 5 was not completely dried, and bonded by thermocompression bonding. The thermocompression bonding conditions are as follows: a temperature of 50 ° C. and a pressure of 50 kg / cm 2.
Met. In a state where the green sheet laminate 1 is joined to the floor plate 6 via the unsintered layer 4 and the joining alumina layer 5,
The boundary between the alumina green sheet layer of the unsintered layer 4 and the bonding alumina layer 5 is not clear.
【0033】こうしてグリーンシート積層体1を敷板6
に接合した状態で焼成した。焼成条件はベルト炉によっ
て空気中の900°Cでの1時間焼成である。(900
°Cの保持時間は約12分である。)焼成にてグリーン
シート積層体1は多層基板となり、その表面及びこの多
層基板と敷板6の間には未焼結のアルミナ層が存在する
ため、酢酸ブチル溶剤中で超音波洗浄を行なったとこ
ろ、アルミナ層はきれいに取れ、多層基板を敷板6から
簡単に取りはずすことができた。この多層基板の収縮率
は0.1%以下で、平面方向の収縮が起こっておらず、
また反りも全くなかった。さらにこの多層基板に銀・パ
ラジウムペーストによって最上層パターンをスクリーン
印刷し、乾燥の後焼成を前記と同様の方法で行なった。In this way, the green sheet laminate 1 is
It was baked in a state where it was joined to. The firing condition is firing at 900 ° C. for 1 hour in air by a belt furnace. (900
The holding time at ° C is about 12 minutes. The green sheet laminate 1 was turned into a multilayer substrate by firing, and an unsintered alumina layer was present on the surface and between the multilayer substrate and the floor plate 6. Therefore, ultrasonic cleaning was performed in a butyl acetate solvent. Then, the alumina layer was removed cleanly, and the multilayer substrate could be easily removed from the floor plate 6. The shrinkage of this multilayer substrate is 0.1% or less, no shrinkage in the plane direction has occurred,
There was no warpage. Further, the uppermost layer pattern was screen-printed on the multi-layer substrate using a silver / palladium paste, dried, and fired in the same manner as described above.
【0034】本実施例においては、敷板6上にアルミナ
のスラリーを印刷して接合用アルミナ層5を形成した
後、グリーンシート積層体1と敷板6とを熱圧着した
が、接合用アルミナ層5を形成する代わりに未焼結層4
としてのアルミナグリーンシート中のバインダを溶解す
る有機溶剤や可塑剤を用いて、グリーンシート積層体1
と敷板6を接合してもよい。In the present embodiment, after the alumina slurry is printed on the floor plate 6 to form the bonding alumina layer 5, the green sheet laminate 1 and the floor plate 6 are thermocompression-bonded. Unsintered layer 4 instead of forming
Green sheet laminate 1 using an organic solvent or plasticizer that dissolves the binder in alumina green sheet
And the floor plate 6 may be joined.
【0035】また、グリーンシート積層体1と敷板6と
の間に上記のようなスラリー、有機溶剤、可塑剤等を用
いなくても、実施例2で示すように、グリーンシート積
層体1を敷板6に直接熱圧着することによって十分な接
合強度が得られれば、同様の効果が得られることは言う
までもない。Further, even if the above-mentioned slurry, organic solvent, plasticizer or the like is not used between the green sheet laminate 1 and the sole plate 6, the green sheet laminate 1 is Needless to say, the same effect can be obtained if a sufficient bonding strength can be obtained by directly thermocompression-bonding the same 6.
【0036】また、本実施例において、未焼結層4の材
料としてAl2 O3 を用いたが、その他BeO、Mg
O、ZrO2 、TiO2 、BNを用いても同様の効果が
得られた。In this embodiment, Al 2 O 3 is used as the material of the unsintered layer 4.
Similar effects were obtained by using O, ZrO 2 , TiO 2 and BN.
【0037】(実施例2)基板材料のガラス・セラミッ
クグリーンシートは実施例1と同様の組成の物を用い
た。厚み200μmのグリーンシートにビアホールを形
成した後、CuOペーストを用いて電極パターンの形成
およびビアホール埋め印刷をスクリーン印刷法によって
行った。導体ペーストは、CuO粉末(平均粒径3μ
m)に接着強度を得るためのガラスフリット(日本電気
硝子社製 LS−0803ガラス粉末、平均粒径2.5
μm)を3wt%加えたものを無機成分とし、有機バイ
ンダであるエチルセルロースをターピネオールに溶かし
たビヒクルとともに加えて、3段ロールにより適度な粘
度になるように混合したものを用いた。なおビア埋め用
のCuOペーストは更に無機成分として上記ガラス・セ
ラミック粉末を15重量%加えたものを使用して行なっ
た。(Example 2) A glass / ceramic green sheet as a substrate material had the same composition as in Example 1. After forming a via hole in a green sheet having a thickness of 200 μm, an electrode pattern was formed using a CuO paste and printing for filling the via hole was performed by a screen printing method. The conductor paste is CuO powder (average particle size 3μ).
m) glass frit (LS-0803 glass powder, manufactured by NEC Corporation, average particle size 2.5
μm) was added as an inorganic component, ethyl cellulose as an organic binder was added together with a vehicle dissolved in terpineol, and the mixture was mixed with a three-stage roll so as to have an appropriate viscosity. The CuO paste for filling vias was prepared by adding 15% by weight of the above glass / ceramic powder as an inorganic component.
【0038】次に、無機成分として酸化ベリリウム(関
東化学社製 平均粒径1μm)粉末のみを用い、上記
ガラス・セラミック基板用グリーンシートと同様のグリ
ーンシート組成でかつ同様の方法にて、未焼結層として
の酸化ベリリウムグリーンシートを作製した。この酸化
ベリリウムグリーンシートの厚みは約300μmであ
る。Next, using only beryllium oxide powder (average particle size: 1 μm, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as an inorganic component, using the same green sheet composition and the same method as the above-mentioned green sheet for a glass / ceramic substrate, A beryllium oxide green sheet was prepared as a binding layer. The thickness of this beryllium oxide green sheet is about 300 μm.
【0039】こうして作製した電極パターン形成済みの
グリーンシートを所定の枚数積み重ねてグリーンシート
積層体を形成し、さらにその両面に未焼結層としての酸
化ベリリウムグリーンシートを重ね合わせる。この状態
で熱圧着して積層体を形成した。熱圧着条件は、温度が
80°C、圧力は200Kg/cm2 であった。次に、
予め研磨により基板表面の反り、凹凸を無くした96%
アルミナ焼結基板をグリーンシート積層体焼成用の敷板
として用意し、上記グリーンシート積層体を敷板上に密
着し、熱圧着によって接合した。熱圧着条件は、温度が
80°C、圧力は100Kg/cm2 であった。A predetermined number of the green sheets on which the electrode patterns are formed are stacked to form a green sheet laminate, and a beryllium oxide green sheet as an unsintered layer is laminated on both surfaces of the green sheets. In this state, the laminate was formed by thermocompression bonding. The thermocompression bonding conditions were a temperature of 80 ° C. and a pressure of 200 kg / cm 2 . next,
96% without warpage and unevenness of the substrate surface by polishing in advance
An alumina sintered substrate was prepared as a floor plate for firing the green sheet laminate, and the green sheet laminate was adhered to the floor plate and joined by thermocompression bonding. The thermocompression bonding conditions were a temperature of 80 ° C. and a pressure of 100 kg / cm 2 .
【0040】このグリーンシート積層体を、敷板に接合
した状態で焼成した。焼成の工程は、次に説明する方法
で行った。まず最初は、脱バインダ工程である。使用し
たグリーンシート、CuOペーストの有機バインダは、
ポリビニルブチラール及びエチルセルロースである。し
たがって空気中での分解温度は、500°C以上あれば
良いので、600°Cの温度で前記積層体の脱脂処理を
行なった。その後積層体を水素ガス100%雰囲気中で
200°C−5時間で還元した。この時のCu層をX線
回折により分析したところ100%Cuであることを確
認した。次の焼成工程は、純窒素中900℃であるメッ
シュベルト炉で焼成した。(900°Cの保持時間は約
12分である。)以上の様にして作製された多層基板の
表面の酸化ベリリウム層を実施例1と同様超音波洗浄に
て取り除いて収縮率を評価したところ、多層基板の収縮
率は0.05%以下であり、また反りも無かった。さら
にこの多層基板に市販のCuペースト(デュポン社製
QP153)によって最上層パターンをスクリーン印刷
し、乾燥の後、窒素中での焼成を前記と同様の方法で行
なった。The green sheet laminate was fired in a state where the green sheet laminate was joined to a sole plate. The firing step was performed by the method described below. The first is a binder removal process. Green sheet used, organic binder of CuO paste,
Polyvinyl butyral and ethyl cellulose. Therefore, since the decomposition temperature in the air may be 500 ° C. or more, the laminate was degreased at a temperature of 600 ° C. Thereafter, the laminate was reduced in a 100% hydrogen gas atmosphere at 200 ° C. for 5 hours. When the Cu layer at this time was analyzed by X-ray diffraction, it was confirmed that the Cu layer was 100% Cu. In the next firing step, firing was performed in a mesh belt furnace at 900 ° C. in pure nitrogen. (The holding time at 900 ° C. is about 12 minutes.) The beryllium oxide layer on the surface of the multilayer substrate manufactured as described above was removed by ultrasonic cleaning as in Example 1, and the shrinkage was evaluated. The shrinkage of the multilayer substrate was 0.05% or less, and there was no warpage. Further, a commercially available Cu paste (manufactured by DuPont) is applied to the multilayer substrate.
The uppermost layer pattern was screen-printed by QP153), dried, and baked in nitrogen in the same manner as described above.
【0041】本実施例においては、グリーンシート積層
体を未焼結層を介して直接敷板に熱圧着によって接合し
たが、これは実施例1で示した方法と同様に、敷板上に
酸化ベリリウムのスラリーを印刷形成後、またはグリー
ンシート積層体表面に有機溶剤塗布後に、グリーンシー
ト積層体と敷板とを熱圧着しても同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。In the present embodiment, the green sheet laminate was directly bonded to the sole plate via the unsintered layer by thermocompression bonding. However, as in the method shown in the first embodiment, beryllium oxide was placed on the sole plate. It goes without saying that the same effect can be obtained by thermocompression bonding the green sheet laminate and the sole plate after printing the slurry or applying the organic solvent to the surface of the green sheet laminate.
【0042】また、本実施例においては、未焼結層の材
料としてBeOを用いたが、その他Al2 O3 、Mg
O、ZrO2 、TiO2 、BNを用いても同様の効果が
得られた。In this embodiment, BeO was used as the material for the unsintered layer. However, other materials such as Al 2 O 3 , Mg
Similar effects were obtained by using O, ZrO 2 , TiO 2 and BN.
【0043】(実施例3)基板材料のガラス・セラミッ
クグリーンシートへの電極パターン形成までを実施例1
と同様の方法で行った。そして、図2に示すように、電
極パターン8及びビア電極9を形成したグリーンシート
を所定の枚数積み重ね、熱圧着してグリーンシート積層
体7を形成した。熱圧着条件は、温度が80°C、圧力
は200Kg/cm2 であった。(Embodiment 3) Embodiment 1 up to the formation of an electrode pattern on a glass / ceramic green sheet of a substrate material
Was performed in the same manner as described above. Then, as shown in FIG. 2, a predetermined number of green sheets on which the electrode patterns 8 and the via electrodes 9 were formed were stacked and thermally pressed to form a green sheet laminate 7. The thermocompression bonding conditions were a temperature of 80 ° C. and a pressure of 200 kg / cm 2 .
【0044】次に、無機成分として酸化マグネシウム
(関東化学社製)粉末を用い、有機バインダとしてポリ
ビニルブチラール、可塑剤としてヂ−n−ブチルフタレ
ート、溶剤としてトルエンとイソプロピルアルコールの
混合液(30対70重量比)を混合し、スラリーを作製
した。この酸化マグネシウム・スラリーをスクリーン印
刷法によりグリーンシート積層体7の両面に、乾燥後の
層厚みが150μmになるまで、印刷、乾燥を繰り返し
て酸化マグネシウムの未焼結層10を形成した。Next, magnesium oxide (manufactured by Kanto Kagaku) powder was used as an inorganic component, polyvinyl butyral was used as an organic binder, ヂ -n-butyl phthalate was used as a plasticizer, and a mixed solution of toluene and isopropyl alcohol (30 to 70) was used as a solvent. (Weight ratio) to obtain a slurry. This magnesium oxide slurry was repeatedly printed and dried on both surfaces of the green sheet laminate 7 by screen printing until the dried layer thickness became 150 μm to form a magnesium oxide unsintered layer 10.
【0045】最後に上記酸化マグネシウム・スラリーを
片方の未焼結層10の表面に印刷し、その有機溶剤分を
完全に乾燥させない状態で、反り、凹凸を無くした96
%アルミナ焼結基板から成る敷板11に密着し、熱圧着
によって接合した。熱圧着条件は、温度が50°C、圧
力は50Kg/cm2 であった。Finally, the magnesium oxide slurry was printed on the surface of one of the unsintered layers 10, and the organic solvent was not completely dried.
% Alumina sintered substrate, and bonded by thermocompression bonding. The thermocompression bonding conditions were a temperature of 50 ° C. and a pressure of 50 kg / cm 2 .
【0046】次に、このようにグリーンシート積層体7
を未焼結層10を介して敷板11に接合した状態で焼成
し、焼成後、酸化マグネシウム層を除去した。焼成後の
多層基板の収縮率は0.1%以下で、平面方向の収縮が
起こっておらず、また反りも全くなかった。Next, the green sheet laminate 7
Was baked in a state where it was joined to the floor plate 11 via the unsintered layer 10, and after calcination, the magnesium oxide layer was removed. The shrinkage ratio of the fired multilayer substrate was 0.1% or less, no shrinkage in the planar direction occurred, and no warpage was observed.
【0047】本実施例においては、未焼結材料としてM
gOを用いたが、その他Al2 O3、BeO、Zr
O2 、TiO2 、BNを用いても同様の効果が得られ
た。In this embodiment, M is used as the unsintered material.
gO was used, but other Al 2 O 3 , BeO, Zr
Similar effects were obtained by using O 2 , TiO 2 , and BN.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明の多層セラミック基板の製造方法
によれば、以上のようにグリーンシート積層体の両面も
しくは片面にガラス・セラミックの焼成温度では焼結し
ない無機組成物から成る未焼結層を形成し、前記未焼結
層が形成されたグリーンシート積層体を前記未焼結層を
介してセラミック焼結基板から成る敷板上に熱圧着によ
って接合した後、焼成することにより、積層体の両面も
しくは片面に焼結しない無機材料層が密着して平面方向
の収縮が阻止されるため、焼成時に厚み方向だけに収縮
して平面方向には収縮せず、しかもグリーンシート積層
体が未焼結層を介して反り、凹凸の無い敷板上に接合し
た状態で焼成されることにより、多層基板の反り、凹凸
をも防止することができ、焼成後不必要な焼結しない無
機組成物を取り除くことによって、容易に平面方向の収
縮がなくかつ反りや凹凸のない所望の基板を容易にうる
ことができる。According to the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate of the present invention, as described above, the unsintered layer made of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature of glass ceramic on both surfaces or one surface of the green sheet laminate. After bonding the green sheet laminated body on which the unsintered layer is formed, by thermocompression bonding to a floor plate made of a ceramic sintered substrate via the unsintered layer, and by firing, The non-sintered inorganic material layer adheres to both sides or one side to prevent shrinkage in the plane direction, so it shrinks only in the thickness direction during firing and does not shrink in the plane direction, and the green sheet laminate is not sintered By being fired in a state of being warped through layers and bonded on a floor plate having no unevenness, warping and unevenness of the multilayer substrate can be prevented, and unnecessary unsintered inorganic composition is removed after firing. It allows the desired substrate easily in the planar direction shrinkage without and without warpage or irregularities can sell easily.
【0049】又、未焼結層を無機組成物から成るグリー
ンシートを積層して形成し、若しくは無機組成物を含む
ペースト組成物を塗布・乾燥して形成することにより容
易に形成することができる。The unsintered layer can be easily formed by laminating green sheets made of an inorganic composition or by applying and drying a paste composition containing the inorganic composition. .
【0050】また、上記電極パターンを酸化第二銅を主
成分とする導体ペースト組成物で形成し、脱バインダ工
程、還元工程の後、窒素雰囲気中での焼結工程を経るこ
とにより、雰囲気制御の容易な焼成にて安価で価格変動
の少ないCu電極材料を用いた多層セラミック基板を製
造できる。Further, the electrode pattern is formed of a conductive paste composition containing cupric oxide as a main component, and after a binder removal step and a reduction step, a sintering step in a nitrogen atmosphere is performed to control the atmosphere. A multilayer ceramic substrate using a Cu electrode material that is inexpensive and has little price fluctuation can be manufactured by easy baking.
【図1】本発明の第1の実施例における焼結時の積層状
態の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a laminated state at the time of sintering in a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第3の実施例における焼結時の積層状
態の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a laminated state at the time of sintering in a third embodiment of the present invention.
1 グリーンシート積層体 2 電極パターン 3 ビア電極 4 未焼結層 5 接合層 6 敷板 7 グリーンシート積層体 8 電極パターン 9 ビア電極 10 未焼結層 11 敷板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Green sheet laminated body 2 Electrode pattern 3 Via electrode 4 Unsintered layer 5 Bonding layer 6 Laying board 7 Green sheet laminated body 8 Electrode pattern 9 Via electrode 10 Unsintered layer 11 Laminated board
フロントページの続き (72)発明者 三浦 和裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 別所 芳宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中村 嘉文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−243978(JP,A) 特開 昭62−95896(JP,A) 特開 昭62−145896(JP,A) 特開 平6−283861(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46 Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Miura 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ) Inventor Yoshifumi Nakamura 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-4-243978 (JP, A) JP-A 62-95896 (JP, A) JP-A Sho 62-145896 (JP, A) JP-A-6-283861 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05K 3/46
Claims (7)
ガラス・セラミックより成りかつ導体ペーストで電極パ
ターンを形成されたグリーンシートを所望枚数積層した
後、このグリーンシート積層体の両面もしくは片面にガ
ラス・セラミックの焼成温度では焼結しない無機組成物
から成る未焼結層を形成し、前記未焼結層が形成された
グリーンシート積層体を、前記未焼結層を介してセラミ
ック焼結基板から成る敷板上に熱圧着によって接合した
後、焼成処理を行い、その後未焼結層を取り除くことを
特徴とする多層セラミック基板の製造方法。1. After laminating a desired number of green sheets made of glass / ceramic containing at least an organic binder and a plasticizer and having an electrode pattern formed by a conductive paste, the glass / ceramic is laminated on both sides or one side of the green sheet laminate. of forming a green layer composed of an inorganic composition which is not sintered at the firing temperature, the unsintered layer is formed <br/> green sheet laminate, ceramic sintering through the unsintered layer Bonded by thermocompression bonding on a board consisting of substrates
Thereafter, a firing process is performed, and thereafter , the unsintered layer is removed.
ガラス・セラミックより成りかつ導体ペーストで電極パ
ターンを形成されたグリーンシートを所望枚数積層した
後、このグリーンシート積層体の両面もしくは片面にガ
ラス・セラミックの焼成温度では焼結しない無機組成物
から成る未焼結層を形成し、前記未焼結層が形成された
グリーンシート積層体を、接合層を介してセラミック焼
結基板から成る敷板上に熱圧着によって接合した後、焼
成処理を行い、 その後未焼結層及び接合層を取り除くこ
とを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。 2. After laminating a desired number of green sheets made of glass / ceramic containing at least an organic binder and a plasticizer and having an electrode pattern formed by a conductive paste, the glass / ceramic is laminated on both sides or one side of the green sheet laminate. An unsintered layer made of an inorganic composition that does not sinter at the sintering temperature is formed, and the green sheet laminate on which the unsintered layer is formed is heat-bonded onto a base plate made of a ceramic sintered substrate via a bonding layer. A method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, comprising: performing bonding after bonding by pressure bonding; and removing an unsintered layer and a bonding layer.
ガラス・セラミックより成りかつ酸化第二銅を主成分と
する導体ペーストで電極パターンを形成されたグリーン
シートを所望枚数積層した後、このグリーンシート積層
体の両面又は片面にガラス・セラミックの焼成温度では
焼結しない無機組成物から成る未焼結層を形成し、前記
未焼結層が形成されたグリーンシート積層体を、前記未
焼結層を介してセラミック焼結基板から成る敷板上に熱
圧着によって接合した後、積層体内部の有機バインダが
分解・ 飛散する温度で空気中で熱処理し、 しかる後、 水
素もしくは水素と窒素の混合ガス雰囲気中で還元熱処理
を行い、 さらに積層体を窒素雰囲気中で焼結させ、 しか
る後未焼結層を取り除くことを特徴とする多層セラミッ
ク基板の製造方法。 3. A method for laminating a desired number of green sheets comprising an electrode pattern formed by a conductor paste containing at least an organic binder and a plasticizer and made of glass ceramic containing cupric oxide as a main component. A green sheet laminate formed of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature of glass / ceramic is formed on both sides or one side of the body, and the green sheet laminate on which the unsintered layer is formed is referred to as the unsintered layer. After bonding by thermocompression bonding to a base plate made of a ceramic sintered substrate via air, heat treatment is performed in air at a temperature at which the organic binder inside the laminate decomposes and scatters, and then in a hydrogen or mixed gas atmosphere of hydrogen and nitrogen. A multi-layer ceramic substrate characterized by performing a reduction heat treatment in step (1), sintering the laminate in a nitrogen atmosphere, and then removing the unsintered layer. .
ガラス・セラミックより成りかつ酸化第二銅を主成分と
する導体ペーストで電極パターンを形成されたグリーン
シートを所望枚数積層した後、このグリーンシート積層
体の両面又は片面にガラス・セラミックの焼成温度では
焼結しない無機組成物から成る未焼結層を形成し、前記
未焼結層が形成されたグリーンシート積層体を、接合層
を介してセラミック焼結基板から成る敷板上に熱圧着に
よって接合した後、積層体内部の有機バインダが分解・
飛散する温度で空気中で熱処理し、 しかる後、 水素もし
くは水素と窒素の混合ガス雰囲気中で還元熱処理を行
い、 さらに積層体を窒素雰囲気中で焼結させ、 しかる後
未焼結層及び接合層を取り除くことを特徴とする多層セ
ラミック基板の製造方法。 4. A method for laminating a desired number of green sheets comprising an electrode pattern formed of a conductor paste containing at least an organic binder and a plasticizer and made of glass ceramic containing cupric oxide as a main component. A green sheet laminate formed of an inorganic composition that does not sinter at the firing temperature of glass-ceramic is formed on both sides or one side of the body, and the green sheet laminate on which the unsintered layer has been formed is connected to the ceramic via a bonding layer. After bonding by thermocompression bonding to the base plate made of sintered substrate, the organic binder inside the laminate is decomposed and
Heat treatment in the air at the temperature at which it is scattered, then heat reduction treatment in an atmosphere of hydrogen or a mixed gas of hydrogen and nitrogen, and then sinter the laminate in a nitrogen atmosphere. A method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, comprising:
除いた後、最上層部にCuペーストで配線パターンを形
成し、窒素雰囲気中で焼成することを特徴とする請求項
2または4記載の多層セラミック基板の製造方法。 5. The method according to claim 2 , wherein after removing the unsintered layer or the unsintered layer and the bonding layer, a wiring pattern is formed on the uppermost layer portion with a Cu paste and fired in a nitrogen atmosphere. 5. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to 4.
て行うことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記
載の多層セラミック基板の製造方法。 6. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the thermocompression bonding is performed at least by heating and pressing.
塑剤を含むガラス・セラミックより成り、前記接合層中
の有機溶材分を完全に乾燥させない状態で、熱圧着する
ことを特徴とする請求項2または4記載の多層セラミッ
ク基板の製造方法。 7. The bonding layer is made of a glass ceramic containing at least an organic binder and a plasticizer, and is thermocompression-bonded without completely drying the organic solvent material in the bonding layer. Or the method of manufacturing a multilayer ceramic substrate according to 4.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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