JP2001339166A

JP2001339166A - 多層配線基板及びその製造方法

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Publication number: JP2001339166A
Application number: JP2000160752A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kimura; 哲也木村; Masaya Kokubu; 正也國分; Yasuhide Tami; 保秀民; Shinya Kawai; 信也川井; Kenichi Nagae; 謙一永江; Katsura Hayashi; 桂林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-07
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: JP4454105B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスセラミックスを絶縁基板とし、配線回路
層が金属箔からなる多層配線基板において、安定的に平
面方向の収縮を制御できる多層配線基板とその製造方法
を提供する。【解決手段】ガラスセラミックスから成る絶縁基板２
と、絶縁基板２の表面及び／または内部に形成された配
線回路層３とを具備する配線基板であって、配線回路層
３が、金属成分の含有量が９９．５重量％以上の高純度
金属導体の金属箔からなり、且つ絶縁基板２の表面に形
成される配線回路層３は、絶縁基板２と接しない側の表
面粗さをＲｚで１〜８μｍとすることによって、拘束シ
ートによって収縮を抑制しながら焼成するにあたって、
配線回路層３の有無に係わらず、拘束性を均一化するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線基板及び
半導体素子収納用パッケージなどに適した多層配線基板
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、配線基板、例えば、半導体素子を収
納するパッケージに使用される多層配線基板として、比
較的高密度の配線が可能な多層セラミック配線基板が多
用されている。この多層セラミック配線基板は、アルミ
ナやガラスセラミックなどの絶縁基板と、その表面に形
成されたＷやＭｏ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる配線導
体とから構成されるもので、この絶縁基板の一部にキャ
ビティが形成され、このキャビティ内に半導体素子が収
納され、蓋体によってキャビティを気密に封止されるも
のである。

【０００３】近年、高集積化が進むＩＣやＬＳＩ等の半
導体素子を搭載する半導体素子収納用パッケージや、各
種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用され
る配線基板においては、高密度化、低抵抗化、小型軽量
化が要求されており、アルミナ系セラミック材料に比較
して低い誘電率が得られ、配線回路層としてＣｕ等の低
抵抗金属を用いることができることから、焼成温度が１
０００℃以下のいわゆるガラスセラミック配線基板が一
層注目されている。

【０００４】ところが、このようなガラスセラミック配
線基板において、配線導体層を形成する手法としては、
Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる配線導体を主成分とするメ
タライズペーストを、スクリーン印刷法等によって絶縁
基板上に印刷する。しかし、このような手法を用いた場
合、配線幅１００μｍ以下を形成するのが困難であり、
今後必要とされる更なる高密度化、小型軽量化の達成を
阻む原因であった。電気抵抗についてもペーストで配線
導体層を形成させるために空隙が多く存在し、低抵抗化
が困難という問題があった。

【０００５】この問題を解決する手法としては、ガラス
セラミックグリーンシートにおける配線導体層を、エッ
チングした金属箔によって形成する手法が知られている
（特開昭６３−１４４９３号）。しかし、金属箔とガラ
スセラミックを同時焼成すると、金属箔が収縮しないた
めに、基板に反り、クラックが発生し、実用化が困難と
いう問題があった。

【０００６】そこで、ガラスセラミック配線基板の両面
に、該配線基板の焼成温度では焼結しない無機組成物の
層を形成した後、同時焼成し、該配線基板における平面
方向の収縮を抑制することで、金属箔とガラスセラミッ
クの同時焼成を可能とする方法が提案されている（特開
平７−８６７４３号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】通常、上記の方法にお
いて、ガラスセラミックグリーンシートと拘束シートの
結合は、それらのシート内に含有されている有機バイン
ダー等の有機成分によって行われ、有機成分が焼成によ
って分解した後は、拘束シートとガラスセラミックグリ
ーンシートとの摩擦力のみによってガラスセラミックグ
リーンシートの収縮が拘束されることになる。

【０００８】ところが、拘束力を得るためには、拘束シ
ートとガラスセラミックグリーンシートを強固に接着さ
せておく必要があるが、配線層として金属箔を用いる場
合は、金属箔の表面がガラスセラミックグリーンシート
と比較して非常に平滑であるために、金属箔が存在する
部分の拘束力が局所的に弱くなり、その部分のみ基板が
収縮し、反り、変形、クラックが発生しやすくなるとい
う問題があった。

【０００９】従って、本発明の目的は、ガラスセラミッ
クスを絶縁基板とし、配線回路層が金属箔からなる多層
配線基板において、安定的に平面方向の収縮を制御でき
る多層配線基板とその製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな課題について鋭意検討した結果、金属成分の含有量
が９９．５重量％以上の高純度金属導体の金属箔からな
る配線回路層の少なくとも絶縁基板と接しない側の表面
を粗化処理することによって、金属箔からなる配線回路
層と拘束シートとを強固に接着させ、拘束シートによる
効果的な収縮抑制を実現できることによって、前記目的
が達成できることを見いだし本発明に至った。

【００１１】即ち、本発明の多層配線基板は、ガラスセ
ラミックスから成る絶縁基板と、該絶縁基板の表面及び
／または内部に形成された配線回路層とを具備する配線
基板であって、該配線回路層が、金属成分の含有量が９
９．５重量％以上の高純度金属導体の金属箔からなり、
且つ該絶縁基板の表面に形成される配線回路層の絶縁基
板と接しない側の表面粗さがＲｚで１〜８μｍであるこ
とを特徴とするものである。

【００１２】なお、前記金属箔はＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから選ばれる少なくとも１種と
し、前記絶縁基板内部に、金属粉末を含有する導体ペー
ストを充填してなるビアホール導体を具備するととも
に、該ビアホール導体の少なくとも一方の端部が、前記
金属箔からなる配線回路層と接続されてなることを特徴
とする多層配線基板である。

【００１３】上記のような多層配線基板を製造する方法
としては、（ａ）ガラスセラミック組成物からなるグリ
ーンシートを得る工程と、（ｂ）グリーンシート表面
に、転写シートからの転写によって、金属成分の含有量
が９９．５重量％以上の高純度金属導体の金属箔からな
る配線回路層を形成するが、そのとき配線基板の最表面
に位置する配線回路層のグリーンシートと接しない側の
表面粗さをＲｚで１〜８μｍに制御する工程と、（ｃ）
（ａ）〜（ｂ）工程を経て作製したグリーンシートを積
層し、ガラスセラミック積層体を作製する工程と、
（ｄ）前記ガラスセラミック積層体の両面又は片面に難
焼結性セラミック材料を主体とする拘束シートを積層す
る工程と、（ｅ）前記拘束シートと前記ガラスセラミッ
ク積層体との積層物を、前記高純度金属導体の融点以下
の温度で焼成する工程と、（ｆ）前記ガラスセラミック
基板から前記拘束シートを除去する工程を具備すること
を特徴とする多層配線基板の製造方法であり、前記難焼
結性セラミック材料は、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、
ＺｒＯ₂、ＢＮ、ＴｉＯ₂の少なくとも１種又はその化合
物を主体とする多層配線基板の製造方法である。前記拘
束シートは難焼結性セラミック材料を主成分とし、且つ
ガラス成分を０．５〜１５体積％含有することを特徴と
しており、前記拘束シート中に含まれるガラス成分の軟
化点が、前記ガラスセラミック組成物の焼成温度以下で
あることを特徴とする多層配線基板の製造方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガラスセラミック
配線基板について、図面に基づいて説明する。図１は本
発明の多層配線基板の一例を示す概略断面図である。図
１の多層配線基板１によれば、絶縁基板２は、複数のガ
ラスセラミック絶縁層２ａ〜２ｄを積層してなる積層体
から構成され、その絶縁層間および絶縁基板表面には、
厚みが５〜２０μｍの高純度金属箔からなる配線回路層
３が被着形成されている。さらに、各ガラスセラミック
絶縁層２ａ〜２ｄには、厚み方向を貫くように形成され
た直径が８０〜２００μｍのビアホール導体４が形成さ
れ、これにより、配線回路層３間を接続し所定回路を達
成するための回路網が形成される。また配線回路層３の
表面には半導体素子５が実装搭載される。

【００１５】本発明では、絶縁基板２は、ガラス粉末、
あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合
物を焼成してなるガラスセラミックスによって形成され
たものであり、特に、ガラス成分１０〜７０重量％と、
セラミックフィラー成分３０〜９０重量％の割合からな
る組成物を焼成したものであることが望ましい。

【００１６】用いられるガラス成分としては、少なくと
もＳｉＯ₂を含み、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ ₃、ＺｎＯ、Ｐｂ
Ｏ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のう
ちの少なくとも１種を含有したものであって、例えば、
ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系−Ｍ
Ｏ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを
示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂ
ａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられ
る。

【００１７】これらのガラスは焼成処理することによっ
ても非晶質ガラスであるもの、また焼成処理によって、
リチウムシリケート、クォーツ、クリストバライト、コ
ージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、
スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペ
タライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも１種類を
析出するものが用いられる。

【００１８】また、セラミックフィラーとしては、クォ
ーツ、クリストバライト等のＳｉＯ ₂や、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｚ
ｒＯ₂、ムライト、フォルステライト、エンスタタイ
ト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。

【００１９】配線回路層３は、９９．５重量％以上の高
純度の金属導体からなる金属箔からなり、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｌ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物など
を使用することが可能である。またビアホール導体４
は、上記の配線回路層３と同様の成分からなる導体が充
填されていることが望ましい。

【００２０】また、本発明の多層配線基板において、表
面の配線回路層は、ＩＣチップなどの各種電子部品５を
搭載するためのパッドとして、シールド用導体膜とし
て、さらには、外部回路と接続する端子電極として用い
られ、各種電子部品５が配線回路層３に半田や導電性接
着剤などを介して接合される。尚、図示していないが、
必要に応じて、配線基板の表面には、さらに珪化タンタ
ル、珪化モリブデンなどの厚膜抵抗体膜や配線保護膜な
どを形成しても構わない。

【００２１】本発明によれば、金属箔からなる配線回路
層において、配線基板の最表面に形成された金属箔から
なる配線回路層の絶縁基板と接しない側の表面粗さＲｚ
が、１〜８μｍ、特に３〜６μｍであることが重要であ
る。これは、後述する製造方法において詳述する通り、
拘束シートによって焼成を拘束しながら焼成する場合、
拘束力を均一化することができる。

【００２２】次に、本発明の配線基板を作製する方法に
ついて説明する。まず、上述したような結晶化ガラス又
は非結晶ガラスと前記のセラミック成分を混合してガラ
スセラミック組成物を調製し、その混合物に有機バイン
ダー等を加えた後、ドクターブレード法、圧延法、プレ
ス法などによりシート状に成形して厚さ約５０〜５００
μｍのグリーンシートを作製する。

【００２３】次に、このグリーンシートにレーザーやマ
イクロドリル、パンチングなどにより、直径８０〜２０
０μｍの貫通孔を形成し、その内部に導体ペーストを充
填する。導体ペースト中には、Ｃｕ、Ａｇ等の金属成分
以外に、アクリル樹脂などからなる有機バインダーとト
ルエン、イソプロピルアルコール、アセトンなどの有機
溶剤とを均質混合して形成される。有機バインダーは、
金属成分１００重量部に対して、０．５〜１５．０重量
部、有機溶剤は、固形成分及び有機バインダー１００重
量部に対して、５〜１００重量部の割合で混合されるこ
とが望ましい。なお、この導体ペースト中には若干のガ
ラス成分等を添加してもよい。

【００２４】次に、このグリーンシートの表面に高純度
金属導体、特に金属箔からなる配線回路層を形成する。
このような金属箔からなる配線回路層は、グリーンシー
トの表面に金属箔を接着した後に周知のフォトエッチン
グ法等の手法によって所望の回路を形成する方法が知ら
れているが、かかる方法ではエッチング液によってグリ
ーンシートを変質させてしまうため、本発明においては
転写法にて形成する。

【００２５】転写法による配線回路層の形成方法として
は、まず、高分子材料からなる転写フィルム上に高純度
金属導体、特に金属箔を接着した後、この金属導体の表
面に鏡像のレジストを回路パターン状に塗布した後、エ
ッチング処理およびレジスト除去を行って配線回路層を
形成する。

【００２６】そして、鏡像の配線回路層を形成した転写
フィルムを前記ビアホール導体が形成されたグリーンシ
ートの表面に位置合わせして積層圧着した後、転写フィ
ルムを剥がすことにより、ビアホール導体を接続した配
線回路層を具備する一単位のグリーンシートを形成する
ことができる。

【００２７】この時、作製される多層配線基板におい
て、最表面の配線回路層となる金属箔からなる配線回路
層のグリーンシートと接しない側の表面粗さをＲｚ（十
点平均粗さ）でで１〜８μｍ、特に３〜６μｍとするこ
とが重要である。即ち、この表面粗さが１μｍよりも小
さいと、後述するような拘束シートを用いて焼成収縮を
抑制しながら焼成する場合、最表面の配線回路層形成部
の拘束シートによる拘束性が弱くなり、その結果、最表
面の配線回路層形成部が局所的に収縮してしまい、配線
基板表面の平滑性が損なわれてしまう。逆に、８μｍよ
りも大きいと、回路パターン形成時にエッチング不良が
発生したり、薄い金属箔が断線しやすくなり、金属箔か
らなる配線回路層の信頼性が損なわれてしまうためであ
る。

【００２８】なお、金属箔からなる配線回路層の表面粗
さを上記の範囲に調整するには、金属箔をエッチングや
ブラスト処理によって、Ｒｚが１〜８μｍに粗面化処理
した後、この処理面側に転写フィルムを接着した後、所
望の配線回路層を形成する。

【００２９】その後、同様にして得られた複数のグリー
ンシートを積層圧着して積層体を形成する。グリーンシ
ートの積層には、積み重ねられたグリーンシートに熱と
圧力を加えて熱圧着する方法、有機バインダー、可塑
剤、溶剤等からなる接着剤をシート間に塗布して熱圧着
する方法等が採用可能である。

【００３０】次に、平面方向の収縮を抑制するため、グ
リーンシート積層体の焼成温度で難焼結性のセラミック
材料を主成分とする拘束シートをガラスセラミックグリ
ーンシート積層体の両面又は片面に加圧積層して積層体
を作製する。

【００３１】この拘束シートは、難焼結性セラミック材
料とガラスとからなる無機成分に、有機バインダー、可
塑剤、溶剤等を加えたスラリーをシート状に成形して得
られる。難焼結性セラミック材料としては、具体的には
１０００℃以下の温度で緻密化しないようなセラミック
組成物から構成され、具体的にはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、
ＭｇＯ、ＺｒＯ₂、ＢＮ、ＴｉＯ₂の少なくとも１種又は
その化合物（フォルステライト、エンスタタイト等）の
粉末が挙げられる。また、有機バインダー、可塑剤及び
溶剤としてはガラスセラミックグリーンシートで使用し
たのと同様の材料が使用可能である。

【００３２】本発明によれば、この拘束シート中にガラ
ス成分、言い換えればガラス成分を０．５〜１５体積％
含有することが望ましい。これはガラス量が０．５体積
％よりも少ないと、拘束シートによるガラスセラミック
グリーンシートの焼成収縮の拘束力が小さく、また焼成
工程でガラスセラミックグリーンシートからのガラス成
分の拡散が顕著となり、焼結後のガラスセラミックスの
表面にボイドが発生しやすくなるためである。またガラ
ス量が１５体積％より多いと、拘束シートの焼結が開始
し、ガラスセラミックグリーンシートの収縮を拘束する
ことが難しくなるとともに、焼結後の拘束シートをガラ
スセラミックスから除去することが困難となるためであ
る。拘束シート中ののガラス量は１〜１０体積％である
ことが望ましい。

【００３３】また、拘束シート中に含まれるガラス成分
としては、軟化点がガラスセラミックグリーンシート積
層体の焼成温度以下で、かつ拘束シート中の有機成分の
分解揮散温度よりも高いことが望ましい。具体的には、
拘束シート中のガラスの軟化点は４５０〜１１００℃程
度であることが好ましい。ガラスの軟化点が４５０℃よ
りも低い場合にはガラスセラミックグリーンシートから
の有機成分の除去時に軟化したガラスが有機成分の除去
経路を塞ぐことになり、有機成分を完全に除去できなく
なる恐れがある。一方、ガラスの軟化点が１１００℃を
越える場合には、通常のガラスセラミックグリーンシー
トの焼成条件ではグリーンシートへの結合剤として作用
しなくなる恐れがある。

【００３４】前述したガラスセラミックグリーンシート
中に含まれるガラス成分と異なるものであっても良い
が、ガラスセラミックグリーンシート中のガラスの拡散
を防止するうえでは同一のガラスを用いることが望まし
い。

【００３５】ガラスセラミックグリーンシートに積層さ
れる拘束シートの厚さは片面だけでガラスセラミックグ
リーンシート積層体の厚さに対して１０％以上であるの
が好ましく、これよりも薄いと拘束力が低下する恐れが
ある。また有機成分の揮散を容易にしかつガラスセラミ
ック基板からの拘束シートの除去性を考慮すれば、拘束
シートの厚さは４００μｍ以下であることがよい。

【００３６】また、ガラスセラミックグリーンシート積
層体の表面に拘束シートを積層圧着した時、高純度金属
からなる、特に金属箔からなる配線回路層をグリーンシ
ートの表面又は界面に完全に埋設することが望ましい。
これは、金属箔などの剛性の高い金属の厚みによって、
配線回路層端部において拘束シートとガラスセラミック
グリーンシート表面との間に隙間が発生し易く、このよ
うな隙間が生じるとその部分における拘束シートとガラ
スセラミックグリーンシートとの接着力が低下し、配線
回路層付近における拘束シートによる拘束力が不均一と
なってしまう結果、焼成時に配線回路層の端部が剥がれ
たりする恐れがある。

【００３７】配線回路層を埋設するには、上記のグリー
ンシート表面への転写時または拘束シートを積層した際
に、１０ＭＰａ以上の圧力を印加することが望ましい。
この圧力によって金属箔からなる配線回路層を強制的に
埋設することができる。

【００３８】次に、この積層体を１００〜８５０℃、特
に４００〜７５０℃の窒素雰囲気中で加熱処理してグリ
ーンシート内やビアホール導体ペースト中の有機成分を
分解除去した後、８００〜１１００℃の窒素雰囲気中で
同時焼成する。また、配線回路層としてＡｇ導体を用い
る場合、焼成雰囲気は大気中で行うことができる。この
焼成の冷却速度が早すぎると、絶縁基板と配線回路層、
拘束シートの熱膨張差によるクラックが発生するため
に、冷却速度は４００℃／ｈｒ以下であることが望まし
い。

【００３９】焼成時には反りを防止するために積層体上
面に重しを載せる等して荷重をかけてもよい。荷重は５
０Ｐａ〜１ＭＰａが適当である。

【００４０】その後、拘束シートを超音波洗浄、研磨、
ウォータージェット、ケミカルブラスト、サンドブラス
ト、ウェットブラスト等が挙げられる。

【００４１】これによって得られる多層配線基板は、焼
成時の収縮が拘束シートによって厚さ方向だけに抑えら
れているので、その積層体面内収縮を０．５％以下に抑
えることが可能となり、しかもガラスセラミックグリー
ンシートは拘束シートによって全面にわたって均一にか
つ確実に結合されているので、拘束シートの一部剥離等
によって反りや変形が起こるのを防止することができ
る。

【００４２】さらに本発明によれば、拘束シートと接触
する最表面の配線回路層の絶縁基板、つまりグリーンシ
ートと接しない側の表面粗さをＲｚで１〜８μｍに制御
することによって、焼成時に拘束シートによる拘束性を
金属箔からなる配線回路層の有無に係わらず、均一に付
与することができるために、反りや変形の無い、微細配
線化が可能な多層配線基板を得ることができる。

【００４３】

【実施例】実施例１本発明のガラスセラミック配線基板について、一実施例
に基づき評価する。先ず、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＢａＯ系
の非晶質ガラスを５０重量％とセラミックフィラー成分
としてＳｉＯ₂（クオーツ）を５０重量％を秤量し、ガ
ラスセラミック組成物を作製した。それらに、バインダ
ーとしてアクリル樹脂、可塑剤としてＤＢＰ（ジブチル
フタレート）、溶媒としてトルエンとイソプロピルアル
コールを加えて調製したスラリーを用いて、ドクターブ
レード法により厚さ５００μｍのグリーンシートを作製
した。

【００４４】次に、平均粒径が５μｍのＣｕ単体それに
有機バインダーとしてアクリル樹脂を、溶媒としてＤＢ
Ｐを添加混練し、ペースト状のビアホール導体用ペース
ト試料を作製した。

【００４５】尚、前記ビアホール用ペースト試料中の有
機バインダー量は、主成分に対して２．０重量％であ
り、固形成分、有機バインダーに対して７５重量％の割
合で溶剤を加えた。グリーンシートの所定個所にビアホ
ールを形成し、そのビアホール内に先のＣｕペーストを
充填した。

【００４６】次に、高分子フィルムに、ジェットスクラ
ブ研磨処理等で表面粗さＲｚを表２に示す値とした純度
９９．９重量％のＣｕ箔をＰＥＴフィルムに、処理した
面を接着面として接着した。そして、このＣｕ箔に回路
パターンのレジストを形成し、エッチングを行って所定
パターンの配線回路層を形成した。

【００４７】作製した配線回路層の配線幅は０．０５ｍ
ｍとし、エッチングによる形成のため従来のスクリーン
印刷法と比較して、非常に微細な配線回路層を形成する
ことができた。なお、最表面となる配線回路層は、グリ
ーンシートの総面積に対して、金属箔の面積が５０％と
なるような配線密度とした。そして、ビアホールが形成
されたグリーンシートにビアホールの位置あわせを行い
ながら転写シートを積層し、６０℃、１５ＭＰａで熱圧
着した。転写シートを剥がすことにより、ビアホール導
体を接続した配線回路層を具備する一単位の配線層を形
成することができた。また、これら任意の一単位の配線
層を５枚積層し、積層体を形成した。

【００４８】次に拘束シートとして、純度９９．９９％
以上のＡｌ₂Ｏ₃に、前記グリーンシート中のガラス成分
と同じガラスを用いて、表１に示す組成物からなる厚さ
２５０μｍの拘束シートを作製した。なおシート作製時
の有機バインダー、可塑剤、溶媒等はグリーンシートと
同様とした。得られた拘束シートをグリーンシート積層
体の両面に６０℃、２０ＭＰａで加圧積層して積層体を
得た。

【００４９】次いで、この積層体を、Ａｌ₂Ｏ₃セッター
に載置して有機バインダー等の有機成分を分解除去する
ために、窒素雰囲気中、７００℃で焼成し、次に窒素雰
囲気中、９００℃で１時間焼成を行った。その後、焼結
しない無機組成物をブラスト処理で除去し、配線基板を
作製した。

【００５０】配線基板の外観観察を行い、変形、クラッ
ク、表面付着の有無を確認し、無を良品とした。

【００５１】また、得られた配線基板を用いて配線層の
導通抵抗の評価を行った。評価については、幅０．０５
ｍｍ、長さ２０ｍｍの銅配線層を予め形成し、配線抵抗
をテスターもちいて測定し、銅配線層の断面を走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）、銅配線の長さを４０倍の顕微鏡を
用いて測定し、得られた面積、長さから比抵抗を算出し
た。尚、良否の判断としては、比抵抗が２．５μΩ・ｃ
ｍ以下を良品とした。

【００５２】更に、配線基板の焼成による収縮率を絶縁
基板の未焼成時の外辺をマイクロメーターで測定し、焼
成後の外辺を同様にマイクロメーターで測定して算出し
た。実施例２、３、４実施例１と同様の仕様で、拘束シートとして、Ｓｉ
Ｏ₂、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂・２ＭｇＯ、ＳｉＯ₂・２ＭｇＯ
＋ＳｉＯ₂として評価を行い、実施例１と同様の評価を
行なった。

【００５３】実施例５、６、７基板材料を実施例１と同様とし、導体材料をＡｇ、Ａｇ
／Ｐｄ、Ａｇ／Ｐｔを用いる以外は、実施例１と同様の
仕様で配線基板を作製した。なお、焼成については大気
中、９００℃で焼成を行った。評価結果については表２
に示す。

【００５４】比較例１実施例１と同様の仕様とし、導体の形成方法を金属箔の
転写から、導体ペーストによるスクリーン印刷法で行っ
た。配線幅が０．０５ｍｍと微細であるため、断線が発
生した。評価結果については表２に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】表１、表２より、最表面の配線回路総の表
面粗さがＲｚで１μｍ未満である試料Ｎｏ．１、１３
は、配線回路層上の拘束シートが一部剥離したために配
線回路層に変形、クラックが発生し、基板の収縮率も５
％と大きくなってしまった。また、表面粗さがＲｚで８
μｍを越える配線回路層を用いた試料Ｎｏ．６、１８は
ジェットスクラブ研磨処理が過剰となるために配線回路
層に断線が発生した。

【００５８】また、拘束シートのガラス量については
０．５〜１５体積％の範囲で良好な拘束性を示した。比
較例の試料Ｎｏ．２５は、スクリーン印刷法で導体を形
成したために、断線が発生した。それ以外の試料におい
ては、何ら問題もなく良好な配線基板が得られている。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば、
ガラスセラミックスから成る絶縁基板と、該絶縁基板の
表面及び／または内部に形成された配線回路層とを具備
する配線基板であって、該配線回路層が、金属成分の含
有量が９９．５重量％以上の高純度金属導体の金属箔か
らなり、且つ該絶縁基板の最表面に形成される配線回路
層の絶縁基板と接しない側の表面粗さをＲｚで１〜８μ
ｍとすることにより、焼成時の拘束性を配線回路層の有
無に係わらず均一で、安定的に平面方向の収縮を制御で
きるために、微細配線化を可能とし、導体の低抵抗化を
満足し、且つクラック等の発生がない高寸法精度の多層
配線基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線基板を説明するための概略断
面図である。

【符号の説明】

１多層配線基板２絶縁基板３配線回路層４ビアホール導体５電子部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川井信也鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者永江謙一鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者林桂鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB24 BB30 BB42 CC17 DD04 DD05 DD06 DD10 DD20 DD54 DD55 GG01 5E346 AA02 AA04 AA12 AA15 AA29 AA32 AA43 CC18 CC32 CC34 CC37 CC38 CC39 CC40 CC42 CC53 DD01 DD13 EE12 EE13 EE23 EE24 EE27 EE28 EE29 FF01 FF18 FF23 FF27 GG04 GG06 GG15 GG27 GG28 GG40 HH08 HH11 HH26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスセラミックスから成る絶縁基板と、
該絶縁基板の表面及び／または内部に形成された配線回
路層とを具備する配線基板であって、該配線回路層が、
金属成分の含有量が９９．５重量％以上の高純度金属導
体の金属箔からなり、且つ該絶縁基板の表面に形成され
る配線回路層は、絶縁基板と接しない側の表面粗さがＲ
ｚで１〜８μｍであることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】前記金属箔が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、
Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから選ばれる少なくとも１種であるこ
とを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
【請求項３】前記絶縁基板内部に、金属粉末を含有する
導体ペーストを充填してなるビアホール導体を具備する
とともに、該ビアホール導体の少なくとも一方の端部
が、前記金属箔からなる配線回路層と接続されてなるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の多層配線
基板。
【請求項４】ガラスセラミックスから成る絶縁層と、該
絶縁層表面及び内部に配設された配線回路層とを具備す
る配線基板の製造方法において、（ａ）ガラスセラミッ
ク組成物からなるグリーンシートを得る工程と、（ｂ）
グリーンシート表面に、転写シートからの転写によっ
て、金属成分の含有量が９９．５重量％以上の高純度金
属導体の金属箔からなる配線回路層を形成し、該配線回
路層のグリーンシートと接しない側の表面粗さがＲｚで
１〜８μｍに制御する工程と、（ｃ）（ａ）〜（ｂ）工
程を経て作製したグリーンシートを積層し、ガラスセラ
ミック積層体を作製する工程と、（ｄ）前記ガラスセラ
ミック積層体の両面又は片面に難焼結性セラミック材料
を主体とする拘束シートを積層する工程と、（ｅ）前記
拘束シートと前記ガラスセラミック積層体との積層物
を、前記高純度金属導体の融点以下の温度で焼成する工
程と、（ｆ）前記ガラスセラミック基板から前記拘束シ
ートを除去する工程を具備することを特徴とする多層配
線基板の製造方法。
【請求項５】前記難焼結性セラミック材料は、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂、ＢＮ、ＴｉＯ₂の少
なくとも１種又はその化合物を主体とすることを特徴と
する請求項４記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項６】前記拘束シートは難焼結性セラミック材料
を主成分とし、且つガラス成分を０．５〜１５体積％含
有することを特徴とする請求項４または請求項５記載の
多層配線基板の製造方法。
【請求項７】前記拘束シート中に含まれるガラス成分の
軟化点が、前記ガラスセラミック組成物の焼成温度以下
であることを特徴とする請求項６記載の多層配線基板の
製造方法。