JPH1154886A - 配線基板の多数個取り基板及びその製造方法 - Google Patents
配線基板の多数個取り基板及びその製造方法Info
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Abstract
望とする寸法、形状を得ることができる配線基板の多数
個取り基板及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 配線基板2の多数個取り部分3と、多数
個取り部分3の外側に連設された外枠部分4とを備えた
配線基板2の多数個取り基板1の製造方法において、焼
成後に多数個取り部分3となるセラミックグリーンシー
ト上に、メタライズペーストをスクリーン印刷するとと
もに、焼成後に外枠部分4となる同じセラミックグリー
ンシート上に、同様にメタライズペーストをスクリーン
印刷して、同様なメタライズパターンを形成する。これ
らを複数積層し、最表面を同様なセラミックグリーンシ
ートで覆う。その後、最表面のセラミックグリーンシー
ト上にブレーク溝6を形成し、低温で同時焼成して多数
個取り基板1を作製する。
Description
分離して形成するための配線基板の多数個取り基板及び
その製造方法に関する。
る基坂として、アルミナ系セラミックを絶縁材料とする
配線基板が使用されてきた。しかし、アルミナ系セラミ
ック材料は、その焼成温度が高く、同時焼成が可能な配
線材料としては高融点金属であるW、Mo等が使われる
ため、導通抵抗が10〜20mΩ/□(mΩ/mm2)
と高くなるという問題を有していた。
配線材料を用いるとともに、それらと同時焼成可能な低
温焼成絶縁材料として、ガラスあるいはガラスセラミッ
クを用いる配線基板が使用されるようになってきた。こ
のうち、ガラスセラミック配線基坂は、800〜110
0℃程度の低温で焼成可能であり、かつセラミックの結
晶相を構成成分として含有するため、機械的強度にも優
れており、さらに誘電率も低く高速信号処理が可能とな
るため、最近注目されている。
体となって配置された大きな基板(多数個取り基板)を
切断することにより得られるが、この様な多数個取り基
板から多くの配線基板を作成する技術は、例えば通信機
器等に内蔵される小型モジュールの様に、小寸法の配線
基板を効率的に作成するためには不可欠な技術である。
ミック等の絶縁層の上にメタライズ配線を施した構成を
複数積層したものであり、その基板表面は更にガラスセ
ラミック層で覆われている。この多層個取り基板は、同
時焼成により形成されるが、焼成後には、表面のガラス
セラミック層上の必要な箇所にメタライズ配線を設ける
とともに、メタライズ配線上に適宜絶縁層を形成し、更
に半田を塗布する等の工程により、IC等を搭載する配
線基板として必要な構成を作製していた。
線基板を分割するために、焼成前に多数個取り基板とな
る積層体に分割用のブレーク溝を施しておく。この際、
多数個取り基板には、前記の焼成後の作成工程などで、
ブレーク溝から割れないように、(分離される配線基板
が配置された)多数個取り部分の外周に、ブレーク溝の
入らない外枠部分を設けておく。
線材料である例えばAgを主成分とするメタライズ材料
は、焼結開始温度が600〜700℃程度となるものが
多いが、ガラスセラミックは、焼結開始温度が700〜
900℃程度であり、その収縮量もメタライズ材料とは
異なる。
タライズが広い面積に印刷されたガラスセラミック配線
基板では、この焼結開始温度の違い及び収縮量の差によ
り、メタライズの有る箇所と無い箇所について収縮差が
生じる。また、上述した外枠部分では、多数個取り部分
の様なメタライズ配線がないために、多数個取り部分と
外枠部分で前記の収縮差が生じ、多数個取り基板に反り
や変形を生じて、所望とする寸法、形状が得られないと
いう問題があった。
造する場合に、基板に反りや変形が生じると、その後工
程において、基板表面にメタライズ配線や絶縁層などを
精密に形成できないことがあった。本発明は、前記課題
を解決するためになされたものであり、多数個取り基板
の反りや変形を防止して、所望とする寸法、形状を得る
ことができる配線基板の多数個取り基板及びその製造方
法を提供することを目的とする。
の請求項1の発明では、配線基板の多数個取り部分と、
多数個取り部分の外側に連設された外枠部分とを備えた
配線基板の多数個取り基板の製造方法において、焼成後
に多数個取り部分の絶縁層となる絶縁形成層の上に、焼
成後に導体層となる導体形成層を形成するとともに、焼
成後に外枠部分の絶縁層となる絶縁形成層の上に、多数
個取り基板の焼成時の変形を抑制する導体形成層を形成
し、同時焼成することによって、多数個取り基板を製造
することを特徴とする配線基板の多数個取り基板の製造
方法を要旨とする。
枠部分にも導体形成層を設けて同時焼成するので、焼成
する際に絶縁形成層と導体形成層とが各々収縮した場合
でも、多数個取り基板全体としては、多数個取り部分や
外枠部分にかかわらず、ほぼ均一に収縮する。そのた
め、多数個取り基板の反りや変形が防止されるので、所
望の寸法、形状とすることができる。その結果、その後
の工程にて、スクリーン印刷等による基板表面のメタラ
イズ配線や絶縁層の形成、半田の塗布などを精度良く行
なうことができる。
ばホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、鉛ガ
ラス等を用いた結晶化ガラスや、各種低融点ガラスに無
機フィラーを分散させてなる低温焼成可能なガラスセラ
ミックなどが好適であるが、それ以外にも、より高温で
焼成するアルミナ、窒化アルミニウム等を採用できる。
尚、絶縁形成層としては、例えば前記絶縁材料からなる
セラミックグリーンシート等が挙げられる。
焼成されるガラスセラミックに応じて、低融点金属であ
るAg、Au等を主成分として含むものを採用できる。
それ以外にも、より高温で焼成されるアルミナや窒化ア
ルミニウムに応じて、より高融点のW,Mo,Pt等を
採用できる。尚、導体形成層としては、例えば前記導体
材料からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印
刷した層が挙げられる。
り部分が四角形の場合には、その1辺、隣合う2辺、又
はコの字状の3辺などのように、多数個取り部分に接し
ていればよく、必ずしもその周囲を囲んでいなくともよ
いが、例えば4辺全てを囲む様に、その接する部分が多
いほど反りや変形の防止等の効果は大きい。
に、分離用の溝を設けることを特徴とする請求項1に記
載の配線基板の多数個取り基板の製造方法を要旨とす
る。本発明では、配線基板の分離箇所、具体的には配線
基板の外形を規定する周囲等に、分離用の溝(ブレーク
溝)を設けるので、多数個取り基板の完成後にこの溝に
沿って切断することにより、配線基板を容易を分離する
ことができる。
層と外枠部分の導体層とを、焼成の際に同程度に収縮す
る材料で構成することを特徴とする請求項1又は2に記
載の配線基板の多数個取り基板の製造方法を要旨とす
る。本発明では、多数個取り部分の導体層となる導体形
成層と外枠部分の導体層となる導体形成層は、焼成の際
に同じように収縮するので、多数個取り基板の反りや変
形を一層好適に抑制することができる。
層の材料と外枠部分の導体形成層の材料とは、必ずしも
同じ組成である必要はなく、同じ程度に収縮するもので
あれば、異なる材料を用いてもよい。請求項4の発明
は、多数個取り部分の導体形成層と外枠部分の導体形成
層とを、同じ材料で構成することを特徴とする請求項3
に記載の配線基板の多数個取り基板の製造方法を要旨と
する。
示したものであり、多数個取り部分の導体形成層と外枠
部分の導体形成層とが同じ材料から構成されていれば、
当然同じ様な収縮状態となるので、反りや変形の防止効
果がより高いものである。また両導体形成層を同じ材料
とすれば、例えば1回の印刷等の作業で導体形成層を形
成できるので、極めて効率的である。
形成層の形成パターンと外枠部分の導体形成層の形成パ
ターンとを、同様な形状のパターンとすることを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の配線基板の多数個
取り基板の製造方法を要旨とする。
導体層のパターン)が同様なものであれば、焼成時に多
数個取り基板はより均一に収縮するので、反りや変形の
防止効果が高い。請求項6の発明は、多数個取り基板
は、多数個取り部分及び外枠部分の絶縁形成層及び導体
形成層からなる構成を複数積層して、同時焼成すること
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の配線基板
の多数個取り基板の製造方法を要旨とする。
ク等の絶縁層とAg等の導体層とが交互に何層も積層さ
れ、その表面は更に絶縁層で覆われたものであるが、ど
の程度積層されるかは、配線基板に必要とされる機能に
応じて適宜設定される。従って、2層の絶縁層に挟まれ
た1層の導体層のみの構成も考えられる。そして、この
焼成された多数個取り基板に対して、その表面に、メタ
ライズ配線や他の絶縁層などが形成される。
り部分の周囲を全て囲うように形成することを特徴とす
る請求項1〜6のいずれかに記載の配線基板の多数個取
り基板の製造方法を要旨とする。本発明は、外枠部分の
最も好ましい形態を示したものであり、外枠部分が周囲
を隙間なく囲む様に形成されていれば、焼成された多数
個取り基板の表面にメタライズ層や絶縁層等を印刷など
によって形成する際に、前記ブレーク溝などから割れた
りすることがない。
枠部分におけるガラスセラミックからなる絶縁形成層及
び低融点金属からなる導体形成層を、低温焼成すること
を特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の配線基板
の多数個取り基板の製造方法を要旨とする。
条件を示したものであり、例えば低抵抗金属であるAg
は低融点金属であるので、その金属と同時焼成できる絶
縁形成層として、低温でも焼成可能なガラスセラミック
を用いることにより、低温で同時焼成して、低抵抗の導
体層を有する多数個取り基板を製造することができる。
ここで、低温焼成の温度範囲は、例えば800〜110
0℃である。
層を備え、多数の分離される配線基板が配置された多数
個取り部分を有する配線基板の多数個取り基板におい
て、多数個取り部分の外側に連設された外枠部分にも、
多数個取り部分の導体層と同様な組成で、かつ同様な形
状のパターンを有する導体層を備えたことを特徴とする
配線基板の多数個取り基板を要旨とする。
は、ガラスセラミック等の絶縁層の表面にAg等の導体
層の同様な形状のパターンが形成されている。従って、
多数個取り基板を同時焼成する場合には、多数個取り部
分と外枠部分とで同様に収縮するので、反りや変形が発
生し難い。
パターンとは、焼成時において多数個取り部分の変形を
抑制できればよく、実施する上では多少の位置ずれや寸
法差があってもよい。尚、前記各請求項の発明で、多数
の分離される配線基板とは、2個以上の例えば8個以上
を示している。
取り基板及びその製造方法を、配線基板の製造方法とと
もに、例(実施例)を挙げて説明する。 a)まず、多数個取り基板の構造を説明する。
製造される多数個取り基板1は、109.8mm×12
0.5mmの長方形の基板であり、その中央部分には、
多数の分離される配線基板(8.09mm×11.2m
mの小割り基板)2が配置された多数個取り部分(8
9.0mm×100.8mm)3が形成され、多数個取
り部分3の周囲には、その四辺を囲むように額縁状の外
枠部分4が形成されている。
計99個の配線基板2が配置されており、その境界部分
には、配線基板2を分離するために、深さ0.533m
mのブレーク溝6が形成されている。また、この多数個
取り基板1は、4層のガラスセラミックからなる絶縁層
11,12,13,14が積層されて構成され、各絶縁
層11〜14間には、合計3層のAgを主成分とする導
体層16,17,18が形成されている。
13の全面を覆う様に形成されており、その形成パター
ンは、多数個取り部分3と外枠部分4にわたり、例えば
図2に示す様に、同様な形状のパターンとされている。
尚、図示しないが、多数個取り基板1の表面には、IC
等を接続可能な様に、表面導体層、表面絶縁層、半田バ
ンプ等が必要な箇所に設けられる。
説明する。 メタライズペースト調製工程 まず、導電用金属粉末として、平均粒径3.0μmのA
g粉末を用意した。ガラス組成物としては、アルミノホ
ウケイ酸ガラス(B2O3−SiO2−Al2O3系ガラ
ス)、具体的にはSiO2:43%、Al2O3:28
%、B2O3:8%、Mg0:8%、Ca0:12%、Z
rO2:1%の重量割合となるガラスを溶融、粉砕し、
平均粒径1.0μmにしたものを用意した。
0重量部に対して、3重量部秤量し混合した。そして、
エチルセルロースを20重量%含むBCA(ブチル・カ
ルビトール・アセテート)溶液をビヒクルとして、導電
用金属粉末100重量部に対して20重量部混合し、メ
タライズペーストとした。
した。セラミック原料粉末として、アルミノホウケイ酸
ガラス粉末とアルミナ粉末とを用意した。アルミノホウ
ケイ酸ガラス粉末は、上記ガラス組成物と同じ組成、す
なわちSiO2:43%、Al2O3:28%、B2O3:
8%、MgO:8%、CaO:12%、ZrO:1%と
し、それらの酸化物粉末をそれぞれ秤量し、混合した。
そして、この混合物を溶融した後に、急冷してカレット
状とし、さらに粉砕し、50%粒子径(D50)=5μm
となるようにして作製した。このガラス組成物の軟化点
は890℃であった。一方、アルミナ粉末として、市販
の低ソーダのα−アルミナ粉(D50)=6.7μmを用
意した。
リル酸エチル系のアクリル樹脂を用意した。そして、ア
ルミナ製のポットミルに、上記のガラス粉末とアルミナ
粉末とを、重量比70/30で、総量で1Kgとなるよ
うに秤量して入れた。さらに溶剤としてMEK(メチル
・エチル・ケトン)を200g、前記のアクリル樹脂を
100g、可塑剤としてDOP(ジ・オクチル・フタレ
ート)を50g、分散剤5gを、上記ポットミルへ入れ
10時間混合した。こうしてセラミックグリーンシート
成形用のスラリーを得た。
法で、焼成後に絶縁層となるシート厚み0.4mmのセ
ラミックグリーンシート(絶縁形成層)を作製した。 積層体形成工程 前記セラミックグリーンシート上の全面にわたって、前
記メタライズペーストを、厚さ20μmとなる様にスク
リーン印刷し、70℃で10分間乾燥して、焼成後に導
体層(メタライズ配線)となる導体形成層を形成した。
パターン(メタライズパターン)だけでなく、外枠部分
4にも同様なメタライズパターンを形成するものであ
る。また、他の2枚のセラミックグリーンシート上に
も、同様な工程にて、導体形成層を形成した。
その表面に設けた)セラミックグリーンシートを積層す
るとともに、最表面の導体形成層を覆う様に、4枚目の
セラミックグリーンシートを積層して、積層体を形成し
た。尚、必要に応じて、上下の導体形成層を接続するビ
ア等を形成する。
ーンシート上に、図1(a)に示した様なブレーク溝6
を形成する。具体的には、個々の配線基板2を区分する
様に、刃角度45゜のブレーク刃にて、深さ0.533
mmのブレーク溝6を形成する。尚、この際に、ブレー
ク刃を用いて、上述した多数個取り基板1の寸法・形状
となる様に、積層体を切断する。
る多数個取り部分3と、その周囲を囲む外枠部分4が区
別される。 積層体焼成工程 次に、ブレーク溝6を形成した積層体を、大気中で25
0℃にて、10時間の熱処理で脱バインダーを行ない、
次いで、大気中で950℃にて、30分間の熱処理で焼
成を行なって、多数個取り基板1を完成する。
造方法について簡単に説明する。 表面導体層の形成工程 焼成した多数個取り基板1の表面に、Agを主成分と
し、さらにPd,Siを含むメタライズペーストをスク
リーン印刷して、焼成後に表面導体層となる表面導体形
成層を形成する。
熱処理を行なって、基板表面に表面導体層を形成する。 表面絶縁層の形成工程 次に、表面導体層の部分的な絶縁を行うために、Pb
O,CdOを含む絶縁ペーストを、必要な箇所にスクリ
ーン印刷して、焼成後に表面絶縁層となる表面絶縁形成
層を形成する。
熱処理を行なって、表面絶縁層を形成する。 半田形成工程 次に、配線基板2にIC等を接合するために必要な半田
バンプを形成するために、表面導体層の必要な箇所に半
田材料を塗布し、所定の半田溶融温度以上で加熱して、
半田バンプを形成する。
手で押し曲げるようにして分割することにより、配線基
板2を分離し、配線基板2を完成する。この様に、本実
施例では、ガラスセラミックからなる絶縁形成層の上に
Agを主成分とする導体形成層等を設け、それを複数積
層して、低温にて同時焼成することにより、多数個取り
基板1を製造しているが、その場合に、多数個取り部分
3だけでなく、その周囲を囲む外枠部分4にも、同様に
収縮する同種の材料からなる同様な形状のパターンの導
体層18を形成している。
を焼成する際に、その収縮の程度が均一となるので、多
数個取り基板1に反りや変形が発生することがなく、所
望の寸法、形状とすることができる。その結果、その後
に基板表面に表面導体層や表面絶縁層をスクリーン印刷
するときには、精度良く印刷することができるので、そ
れらの精密なパターンを形成することができる。 (実験例)次に、本発明の効果を確認するために行った
実験例について説明する。
セラミックグリーンシートとの印刷領域の違いによる変
形、反りを評価するため、以下のようにテストピースを
作製し、評価した。本発明品として、前記実施例と同様
な多数個取り基板とするために、同様なセラミックグリ
ーンシート3枚にAgメタライズペーストをスクリーン
印刷し、積層して乾燥した。この3枚と印刷のない1枚
を印刷面が内層3層構造となるように積層し、前記実施
例と同様にブレーク溝を作製し、同様に切断した。次
に、積層体の脱バインダ−を行った後に、焼成を行っ
て、前記図1に示す様な、多数個取り基板のテストピー
スを得た。
個取りの部分のみメタライズパターンを印刷したものに
ついても同様の工程で作製した。そして、この様にして
得られた多数個取り基板の反りを、該基板の対角線上で
測定した。測定は表面粗さ計で測定し、対角線をトレー
スした時の基板の反りの最大値で評価した。また、基板
の変形を評価するために、図4に示す様に、基板外形X
1(上端),X2(中央),X3(下端),Y1(左
端),Y2(中央),Y3(右端)の寸法を測定し、外
形寸法の最大最小値の差ΔX,ΔYを評価した。これら
の評価結果を表1に記載した。
実施例のテストピースでは、反りの最大値が45μm以
下であり、基板の変形は150μm以下と少なく好適で
あった。これに対して、本発明の範囲外の比較例では、
反りが70μmと大きく、しかも、基板の変形は470
μmと大きく好ましくない。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
は、多数個取り部分だけでなく外枠部分にも導体形成層
を設けて同時焼成するので、多数個取り基板は焼成の際
に均一に収縮する。それによって、基板の反りや変形が
防止され、所望の寸法、形状とすることができる。よっ
て、後工程にて、スクリーン印刷等による基板表面の導
体層や絶縁層の形成、半田の塗布などを精度良く行なう
ことができる。
に、分離用の溝を設けるので、多数個取り基板の完成後
にこの溝に沿って切断することにより、配線基板を容易
を分離することができる。請求項3の発明では、多数個
取り部分の導体形成層と外枠部分の導体形成層は、焼成
の際に同じように収縮するので、多数個取り基板の反り
や変形を一層好適に抑制することができる。
材料から構成されているので、一層反りや変形を防止す
ることができ、しかも、両導体形成層の形成工程を簡易
化できる。請求項5の発明では、両導体形成層のパター
ンが同様なものであるので、一層反りや変形の防止効果
が高い。
て、絶縁形成層と導体形成層とを交互に何層も積層した
構成を採用できるので、各種の配線基板に好適に適応で
きる。請求項7の発明では、外枠部分が多数個取り部分
の周囲を囲っているので、多数個取り基板の表面に導体
層や絶縁層等を印刷などによって形成する際に、ブレー
ク溝などから割れたりすることがない。
点金属であるAg等と低温でも焼成可能なガラスセラミ
ックを、導体形成層及び絶縁形成層の材料にそれぞれ採
用することにより、低温で同時焼成して、低抵抗の導体
層を有する多数個取り基板を容易に製造することができ
る。
枠部分とは、ガラスセラミック等の絶縁層の表面にAg
等の導体層の同様な形状のパターンが形成されている。
従って、多数個取り基板を同時焼成する場合には、多数
個取り部分と外枠部分とで同様に収縮するので、反りや
変形が発生し難い。
の一部を破断して示す平面図、(b)は(a)のI−I
断面図である。
大して示す説明図である。
の一部を破断して示す平面図、(b)は(a)のII−II
断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 配線基板の多数個取り部分と、該多数個
取り部分の外側に連設された外枠部分とを備えた配線基
板の多数個取り基板の製造方法において、 焼成後に前記多数個取り部分の絶縁層となる絶縁形成層
の上に、焼成後に導体層となる導体形成層を形成すると
ともに、焼成後に前記外枠部分の絶縁層となる絶縁形成
層の上に、前記多数個取り基板の焼成時の変形を抑制す
る導体形成層を形成し、同時焼成することによって、該
多数個取り基板を製造することを特徴とする配線基板の
多数個取り基板の製造方法。 - 【請求項2】 前記配線基板の分離箇所に、分離用の溝
を設けることを特徴とする前記請求項1に記載の配線基
板の多数個取り基板の製造方法。 - 【請求項3】 前記多数個取り部分の導体形成層と前記
外枠部分の導体形成層とを、焼成の際に同程度に収縮す
る材料で構成することを特徴とする前記請求項1又は2
に記載の配線基板の多数個取り基板の製造方法。 - 【請求項4】 前記多数個取り部分の導体形成層と前記
外枠部分の導体形成層とを、同じ材料で構成することを
特徴とする前記請求項3に記載の配線基板の多数個取り
基板の製造方法。 - 【請求項5】 前記多数個取り部分の導体形成層の形成
パターンと前記外枠部分の導体形成層の形成パターンと
を、同様な形状のパターンとすることを特徴とする前記
請求項1〜4のいずれかに記載の配線基板の多数個取り
基板の製造方法。 - 【請求項6】 前記多数個取り基板は、前記多数個取り
部分及び外枠部分の前記絶縁形成層及び導体形成層から
なる構成を複数積層し、同時焼成することを特徴とする
前記請求項1〜5のいずれかに記載の配線基板の多数個
取り基板の製造方法。 - 【請求項7】 前記外枠部分は、前記多数個取り部分の
周囲を全て囲うように形成することを特徴とする前記請
求項1〜6のいずれかに記載の配線基板の多数個取り基
板の製造方法。 - 【請求項8】 前記多数個取り部分及び外枠部分におけ
るガラスセラミックからなる前記絶縁形成層及び低融点
金属からなる導体形成層を、低温焼成することを特徴と
する前記請求項1〜7のいずれかに記載の配線基板の多
数個取り基板の製造方法。 - 【請求項9】 複数の絶縁層間に導体層を備え、多数の
分離される配線基板が配置された多数個取り部分を有す
る配線基板の多数個取り基板において、 前記多数個取り部分の外側に連設された外枠部分にも、
前記多数個取り部分の導体層と同様な組成で、かつ同様
な形状のパターンを有する導体層を備えたことを特徴と
する配線基板の多数個取り基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21090497A JPH1154886A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 配線基板の多数個取り基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21090497A JPH1154886A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 配線基板の多数個取り基板及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1154886A true JPH1154886A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16597005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21090497A Pending JPH1154886A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 配線基板の多数個取り基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1154886A (ja) |
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