(57)【要約】  本発明は、特に多層プリント配線板のための１つのプリント配線板層を製造するための方法であって、上に配置された支持シートを有したセラミックシートを使用し、前記支持シートを、少なくとも１つの導体路を形成するためにレーザーにより穿孔し、かつ／又は、前記支持シートとセラミックシートとを、少なくとも１つのスルーコンタクトを形成するためにレーザーにより一緒に穿孔し、次いで、プリントにより導体路及び／又はスルーコンタクトを形成し、この際に支持シートがプリントステンシルを形成し、次いで支持シートをセラミックシートから除去することを特徴とする、１つのプリント配線板層を製造するための方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に多層プリント配線板のための１つのプリント配線板層を製造するための方法であって、上に配置された支持シートを有したセラミックシートを使用し、前記支持シートを、少なくとも１つの導体路を形成するためにレーザーにより穿孔し、かつ／又は、前記支持シートとセラミックシートとを、少なくとも１つのスルーコンタクトを形成するためにレーザーにより一緒に穿孔し、次いで、プリントにより導体路及び／又はスルーコンタクトを形成し、この際に支持シートがプリントステンシルを形成し、次いで支持シートをセラミックシートから除去することを特徴とする、１つのプリント配線板層を製造するための方法。
【請求項２】
支持シートの除去を、支持シート上に接着され、次いで支持シートと共に再び引き離される接着基板、特に接着シートにより行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記プリント配線板層を少なくとも１つの別のプリント配線板層に結合する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
複数のプリント配線板層から成るプリント配線板を焼結する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
８０μｍ以下の直径の、特に７５μｍ以下の直径のスルーコンタクトを形成する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
１３０μｍ以下の導体路幅、特に１００μｍ以下の導体路幅を有した導体路を形成する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に多層プリント配線板のための１つのプリント配線板層（回路平面）を製造するための方法であって、上に配置された支持シートを有したセラミックシートを使用する形式のものに関する。
【０００２】
背景技術
ますます進む小型化とますます複雑になる電子回路のために、多層回路、即ち、回路要素が複数の平面に配置されていて、機能的に１つのユニットを成すように結合されている回路の製造と使用が必要である。先行技術により公知のこのためのセラミック多層回路は、フレキシブルなセラミック、いわゆるグリーンシートから製造されていて、有機バインダ、溶剤、無機的な構成部分から成っている。多層セラミック構成形式の多層回路を製造するための今日のプロセスフローは、大雑把に２つのプロセス区分に分けられる。即ち、コファイア（同時焼成）プロセスとポストファイア（後焼成）プロセスである。コファイアプロセスは、グリーン状態での加工であり、ポストファイアプロセスはセラミック状態での加工と言い換えられる。
【０００３】
第１のプロセス区分、コファイアプロセスでは、先行技術で行われているプロセス経過は次のようなものである。即ち、セラミックのグリーンシートが支持媒体上に取り付けられ、グリーンシートが打ち抜かれることにより、即ち機械的な処理ステップにより、この回路が使用されるべき製品のための回路の構成に応じて回路の構造化が行われる。この場合、特に個々の回路の経路が、即ち例えば導体路が設けられる。次いでスルーコンタクト、いわゆるビアが、このビアを表すステンシル若しくはこのようなスクリーンによってプリントされる。このことは、ビアとして打ち抜かれた孔が導電性の厚膜ペーストによってスクリーン印刷法によって充填されることを意味する。次いでビアがプリントされたグリーンシートを乾燥させる。次いで、別のステンシルによって導体路をグリーンシート上にプリントする。ここで使用されるステンシルは導体路のプリントイメージを再現している。次いで、今やビアと導体路とがプリントされたグリーンシートを再度乾燥させる。次の加工ステップでは、このような形式で製造された複数のグリーンシートを重ね、積層し、これにより多層回路の積層体を形成する。次いでグリーンシート若しくは積層体全体を焼結し、これによりセラミックの多層回路を形成する。
【０００４】
この場合、多数のプロセスステップが必要であり、これらのプロセスステップにおいては、個々の方法ステップ間で寸法のずれや位置のずれが極めて生じやすく、例えば導体路とスルーコンタクト（ビア）に関するプリントプロセスは、極端に高い寸法維持要求を満たさなければならない。この場合さらに、異なるように構成された、若しくは装備された、種々異なる加工ステップのための複数の機械を大量生産で使用しなければならないという欠点があり、さらに、例えば乾燥時間及び中間保管時間のための緩衝スペースの確保も問題である。さらに欠点としては特に、打ち抜き・プリントプロセスの後、必要な寸法精度が維持することができているか、それぞれ品質コントロールを行わなければならないことである。先行技術により公知の方法技術によれば、導体路の間隔とビアの直径は、任意に小型化することはできない。今のところ、ビア直径の小型化については約８０μｍという、導体路幅については約１３０μｍという制限がある。これによりさらにコンパクトな多層回路の構成は不可能である。
【０００５】
発明の開示
本発明の課題は、上記欠点を回避し、有利には高い精度で、効果的かつ安価なプリント配線板層の製造を、即ち冒頭で述べた形式のセラミック回路平面の製造を可能にするような、セラミックの多層回路を製造するための方法を提供することである。
【０００６】
この課題を解決するために、特に多層プリント配線板のための１つのプリント配線板層を製造するための方法であって、上に配置された支持シートを有したセラミックシートを使用し、前記支持シートを、少なくとも１つの導体路を形成するためにレーザーにより穿孔し、かつ／又は、前記支持シートとセラミックシートとを、少なくとも１つのスルーコンタクトを形成するためにレーザーにより一緒に穿孔し、次いで、プリントにより導体路及び／又はスルーコンタクトを形成し、この際に支持シートがプリントステンシルを形成し、次いで支持シートをセラミックシートから除去することが提案される。
【０００７】
セラミックシートとは、この場合、例えば先行技術により公知のセラミックグリーンシートであると理解されたい。セラミックグリーンシートは、支持媒体、即ち支持シートを有している。この支持シートをレーザーで負荷することにより穿孔し、支持シートとセラミックシートとを、スルーコンタクトを形成するために一緒にレーザーによって穿孔する。この方法ステップは、先行技術により公知の方法における打ち抜きに代わるものである。次いで、導体路及び／又はスルーコンタクトを形成し、即ち、導電性の厚膜ペーストによるプリントによって形成する。この厚膜ペーストは、そのレオロジ特性に関して、ビア（スルーコンタクト）の充填についての要求も、面状の導体路プリントに関する要求も満たすように選択され、設定されなければならない。さらにこのペーストは、先行技術で公知のスルーコンタクトのためのペーストに相応する特別な焼結特性を有していなければならない。このように形成される導体路及び／又はスルーコンタクトのプリントの際に、支持シートはプリントステンシルとして働く。先行技術とは異なり、相応の所要寸法精度及び所要嵌合精度を有した、回路レイアウトに対応する別個のステンシルをセラミックシート上に置いて、これをプリントのためのプリントステンシルとして使用するのではなく、レーザーによって、セラミックシート上に到るまでの切欠、又はセラミックシートを貫通する切欠を形成された支持シート自体が、セラミックシート上に取り付けられた固定された状態でプリントステンシルとして働く。プリントステンシルはこの場合、いわばレーザー自体によって形成され、プリントステンシルはいわば、このプリントステンシルがもともと取り付けられていたセラミックシートのプリントのためだけに使用される使い捨てプリントステンシルである。これにより先行技術で公知である誤差精度、寸法精度、嵌合精度の問題はなくなる。特にこの場合、スルーコンタクト及び導体路に関する小型化が高度に達成可能でもある。付加的には単に、さらに１つの形式のユニバーサルステンシルを要するだけであるが、これは専らペーストの搬送のために使用される。ユニバーサルステンシルは、それ自体は回路レイアウトに対応する構造は有していない。プリント後に支持シートが取り除かれ、これによりプリント配線板層（回路平面）は、コファイアプロセスの終了時の最終調整段階で、別のプリント配線板層との積層のために準備される。
【０００８】
本発明の別の方法では、支持シートの除去を、支持シート上に接着され、次いで支持シートと共に再び引き離される接着基板、特に接着シートにより行う。先行技術では通常、支持シートを、積み重ね／積層の前に、支持シートの角隅を把持して側方から引き離す。このことは、レーザーにより構造化された本発明の形式の支持シートでは不可能であるので、レーザーによる切欠を有したレーザーにより構造化された支持シート上に第２の接着シート又は別の適当な支持基板を接着し、次いで支持シートと共に再び引き離す。レーザーにより構造化／穿孔された支持シートは、その結果、接着層に付着し、プリントされたセラミックシートから接着層と共に除去される。接着シートとしては特に、先行技術により公知であるような別の支持シートが考えられる。これは、大量に製造工場で入手可能であるという利点を有する。
【０００９】
別の方法では、プリント配線板層を少なくとも１つの別のプリント配線板層に結合する。これにより複数のプリント配線板層が、１つの多層回路を成すように重ねられ、積層される。
【００１０】
最後に、複数のプリント配線板層から成るプリント配線板、即ち多層回路が焼結され、これによりコファイアプロセスの最終的な方法ステップに送られる。焼結の際に、これまでのセラミックシートと、導体路と、スルーコンタクトとが多層回路を成すように硬化される。
【００１１】
本発明による方法の利点は特に、先行技術で必要であるような、レイアウトや平面に対応した打ち抜きのための工具が不要であることにある。何故ならば、唯一のレーザー、例えばＣＯ２レーザーが、支持シートの孔及び／又はセラミックシートの孔を製造する全ての方法ステップを行うことができるからである。この場合、レーザーは、焼深さに応じて出力を変化させるだけであり、即ち、スルーコンタクト（ビア）の製造のためには、導体路の製造時よりも強くし、即ち、高い出力に調節し、又は相応の個所でより長時間負荷するようにする。先行技術とは異なり、同時プリント法におけるプリントが行われる。即ち、スルーコンタクトと導体路とは、１つの作業工程で製造される。この場合も、スルーコンタクト及び／又は導体路のプリントのためにレイアウトや平面に対応した工具は必要ない。さらに、スルーコンタクト及び導体路のプリントのために別個のプリンタは必要ない。何故ならばプリントは唯一の機械で行われるからである。ほぼ工具なしの製造と、例えばスルーコンタクトのプリント後の乾燥ステップの省略及びスルーコンタクトと導体路のために１つのペーストしか使用しないことによる緩衝スペースの確保の不要により、純粋空間面積、収容スペース、消費材料を著しく省くことができる。先行技術では通常である打ち抜きによる製造、スルーコンタクトのプリント、導体路のプリントの際の各平面及び各レイアウトのための装備時間と別個のプリントを省くことにより、プロセスの実行時間及び数を減じることができ、さらに、プロセスコントロール、特に品質コントロールを著しく簡単にすることができる。
【００１２】
さらに有利な構成は、従属請求項及びその組み合わせにより得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】特に多層プリント配線板（セラミック基板）のための１つのプリント配線板層（回路平面）を製造するための方法ステップを示した図である。
【図２】次の方法ステップを示した図である。
【図３】さらに次の方法ステップを示した図である。
【図４】さらに次の方法ステップを示した図である。
【図５】さらに次の方法ステップを示した図である。
【図６】さらに次の方法ステップを示した図である。
【図７】さらに次の方法ステップを示した図である。
【００１４】
発明の実施の形態
図１には、プリント配線板層、即ちセラミックシート２を製造するための素材１が示されており、セラミックシート２は、セラミックシート２上に取り付けられた支持シート３を有している。支持シート３は、セラミックシート２の上面４に全面的に接着されている。セラミックシート２は、グリーンシート５、特にフレキシブルなセラミックのグリーンシート６である。
【００１５】
図２には、レーザービーム７によって素材１を負荷している状態が示されている。レーザービーム７は、レーザー装置８によって素材１の上方で、製造したいプリント配線板層の所望のレイアウトに応じてガイドされる。レーザービーム７は、エネルギ負荷により穿孔領域９において支持シート３に孔を開け、これにより支持シート３はセラミックシート２の上面４まで取り除かれる。セラミックシート２の上面４はその結果、レーザービーム７によるこの穿孔に続いて露出される。レーザービーム７はさらに例えばレーザー出力を高めることにより、セラミックシート２を穿孔するために、即ち、スルーコンタクト１０のためのビア２２を製造するために調節することができる。この場合、レーザー出力又はレーザービーム７の滞留時間は、支持シート３を穿孔するだけでなく、セラミックシート２も穿孔するように設定される。スルーコンタクト１０を製造するためのセラミックシート２の穿孔は、セラミックシート２が、スルーコンタクト１０を形成すべき個所で完全に穿孔されるまで、即ち上面４から下面１１まで穿孔されるまで、そして、一貫したスルーコンタクト孔１２、即ちビア２２が形成されるまで継続して行われる。
【００１６】
図３には、スルーコンタクト孔１２（ビア２２）と穿孔領域９が製造された後のセラミックシート２と、その上に載置された支持シート３とが示されている。支持シート３は、穿孔領域９と、特に、スルーコンタクト孔１２とにおいて除去されており、付加的にスルーコンタクト孔１２において、ここにもともとあったセラミックシート２の材料構成部分全てが同様に取り除かれる。スルーコンタクト孔１２は従って、セラミックシート２と支持シート３とを完全に貫通して、ビア２２を形成する。支持シート３は、残された支持シート構成部分１３でプリントステンシル１４を形成している。プリントステンシル１４は、即ちセラミックシート２の、プリントされるべきでない上面４の領域を覆い、穿孔領域９とスルーコンタクト孔１２とはプリントのために露出されている。製造したいプリント配線板層の所望のレイアウトに正確に適合させて設けなければならない別個のプリントステンシルの使用は省くことができる。
【００１７】
図４には、そのレイアウトに相応にセラミックシート２上にプリントされた回路を形成するために、導電性のプリントペースト１５が、支持層構成部分１３から成るプリントステンシル１４上に取り付けられている状態が示されている。プリントペースト１５はこの場合、主として、セラミックシート２の上面４に対して平行な平面１６において、塗布力Ｆをかけられながら、プリント速度ｖで、プリントステンシル１４上に塗布される。プリントペースト１５はこの場合、レオロジ特性に関して、スルーコンタクト孔１２（ビア２２）も、穿孔領域９も、一連のプリント過程で完全に、均一に充填できるように選択または調節されている。
【００１８】
図５には、プリント後のセラミックシート２が示されている。支持シート構成部分１３によって被覆されていなかった、セラミックシート２の上面４の領域と、スルーコンタクト孔１２（ビア２２）とにはこの場合、プリントペースト１５が充填されている。プリントペースト１５はこの場合、スルーコンタクト孔１２の領域においてスルーコンタクト１０を形成している。即ち、セラミックシート２の上面４と下面１１とは接続されている。しかしながら穿孔領域９、即ち支持シート３のみが穿孔され、セラミックシート２は穿孔されていない領域では、プリントペースト１５は、残っている支持シート構成部分１３の間でセラミックシート２の上面４に充填されている。このようにして、セラミックシート２の上面４上と、支持シート構成部分１３の間で導体路１７が形成される。導体路１７とスルーコンタクト１０とは、セラミックシート２上で、所望の導体路のレイアウトを形成するように必要に応じて互いに接続され、一緒に１つのプリント配線板層１８を成す。
【００１９】
図６には、このように形成されたプリント配線板層１８が、その上に残された除去すべき支持シート構成部分１３と共に示されている。この支持シート構成部分１３を除去するために、プリント配線板層１８の上には、即ち支持シート上面１９の上には、接着基板２０が取り付けられ、支持シート構成部分１３に接着される。接着基板２０としては、特に、例えば、その前のプロセスステップにより公知の支持シート３の形の接着シート２１も考慮される。接着基板２０を支持シート構成部分１３に接着した後はこれにより、接着基板２０と支持シート構成部分１３とのできるだけ密な接続が生じ、接着基板２０は例えば、矢印Ｒの方向で、プリント配線板層１８から引き離される。この場合、接着基板２０に付着した支持シート構成部分１３も、セラミックシート２の上面４と、スルーコンタクト１０と、導体路１７とから引き離される。このようにして、プリント配線板層１８のさらなる処理において不都合となる支持シート構成部分１３は、１つの作業工程で完全にプリント配線板層１８から取り除かれる。
【００２０】
図７にはこのように形成されたプリント配線板層１８が、支持シート構成部分１３が取り除かれた後の状態で示されている。この場合、上面４と下面１１との間にスルーコンタクト１０が設けられ、導体路１７を有したセラミックシート２が残される。
【００２１】
このように形成されたプリント配線板層１８は、続く方法ステップで、特に異なるレイアウトを有した別のプリント配線板層１８と積層され、焼結により１つのセラミック多層回路となるように結合される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月27日(2010.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層プリント配線板のための１つのプリント配線板層を製造するための方法であって、上に配置された支持シートを有したセラミックシートを使用し、前記支持シートを、少なくとも１つの導体路を形成するためにレーザーにより穿孔し、及び／又は、前記支持シートとセラミックシートとを、少なくとも１つのスルーコンタクトを形成するためにレーザーにより一緒に穿孔し、次いで、プリントにより導体路及び／又はスルーコンタクトを形成し、この際に支持シートがプリントステンシルを形成し、次いで支持シートをセラミックシートから除去することを特徴とする、１つのプリント配線板層を製造するための方法。
【請求項２】
支持シートの除去を、支持シート上に接着され、次いで支持シートと共に再び引き離される接着シートにより行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記プリント配線板層を少なくとも１つの別のプリント配線板層に結合する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
複数のプリント配線板層から成るプリント配線板を焼結する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
８０μｍ以下の直径のスルーコンタクトを形成する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
７５μｍ以下の直径のスルーコンタクトを形成する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
１３０μｍ以下の導体路幅を有した導体路を形成する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
１００μｍ以下の導体路幅を有した導体路を形成する、請求項７記載の方法。
【国際調査報告】
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