JP2002299821A

JP2002299821A - 多層基板の製造方法

Info

Publication number: JP2002299821A
Application number: JP2001097423A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Matsumoto; 譲松本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】表面や内部に形成される配線層を所望の位置に
精度よく形成することができるとともに、内部配線層の
断面形状をシャープな矩形状にできる多層基板の製造方
法を提供する。【解決手段】複数のセラミック絶縁層成形体を積層して
なるとともに、該絶縁層成形体間及び表面に配線層を有
する積層成形体を作製した後、該積層成形体を焼成する
多層基板の製造方法であって、絶縁層成形体上に配線層
を形成する工程が、（１）絶縁層成形体１１ｆ上に、光
照射により分解して溶媒に溶解可能となる有機樹脂から
なる光分解性樹脂膜１５を形成する工程と、（２）光分
解性樹脂膜１５の配線層形成部分に選択的に露光処理を
施す工程と、（３）光分解性樹脂膜１５の露光部分を溶
媒により溶解除去して貫通孔１７を形成する工程と、
（４）光分解性樹脂膜１５に形成した貫通孔１７に導電
性ペーストを充填して配線層１８を形成する工程と、
（５）配線層１８が形成された光分解性樹脂膜１５全面
に露光処理を施し、光分解した残りの光分解性樹脂膜１
５を溶媒により溶解除去する工程と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック絶縁層
を有する新規な多層基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】一般にセラミック多層基板は、アルミナや
ガラス−セラミックなどのセラミック絶縁層を複数積層
してなり、その内部及び表面には、タングステン等の高
融点金属材料、金、銀、銅などの低抵抗材料からなる配
線パターンやビアホール導体が形成されている。

【０００３】従来、多層基板の製法は、絶縁層となるセ
ラミック材料を含有するスリップ材を用いてドクターブ
レード法などによってグリーンシートを作製した後、こ
のグリーンシートにＮＣパンチや金型などで貫通孔を形
成し、貫通孔に導電性ペーストを充填するとともに配線
パターン状に印刷塗布する。その後、このグリーンシー
トを複数積層して、一括して同時焼成する、いわゆるグ
リーンシート積層方式である。

【０００４】しかしながら、上述のグリーンシート積層
方式による製法は、絶縁層となるグリーンシートを作製
するためのテープ成型工程が必要であること、さらに異
なる絶縁層間の配線を接続するためのビアホール導体と
なる貫通孔を開ける工程が必要となり、特に複数種類の
孔径の貫通孔を作製する場合には、その都度金型やＮＣ
パンチを交換する必要があり極めて煩雑となってしま
う。尚、ＮＣパンチで貫通孔を形成する場合に、その孔
径は最小でも１００μｍ程度が限界であり、それ以上で
なければ貫通孔は形成できなかった。さらに、グリーン
シート積層方式の場合、グリーンシートの積層一体化時
の位置合わせやグリーンシートの伸び等の変形の影響
で、層間積層精度が悪く、１００μｍ程度の積層ずれを
引き起こし、内蔵する素子の特性バラツキの原因となっ
ていた。

【０００５】このような上記グリーンシート積層方式に
よる問題を解決するための多層基板の製法として、支持
板上に絶縁層材料と、光硬化可能なモノマーと、有機バ
インダーとを含有するスリップ材を薄層化し乾燥して絶
縁層成形体を形成し、該絶縁層成形体に選択的な露光処
理を施した後、現像処理してビアホール導体を形成する
ための貫通孔を形成し、貫通孔への導電性ペーストの充
填及び絶縁層成形体上への内部配線パターンの形成を必
要積層数繰り返して積層成形体を作製し、積層成形体を
一括焼成して基板を得る製法が特開平７−１５４０７３
号公報などに提案されている。

【０００６】この方法によれば、支持板を位置合わせ基
準とし、フォトプロセスを用いた積層方法を採用してい
るため、積層時の位置精度が向上し、また一層当たりの
厚みが薄いシートに小径から大径の種々の径の貫通孔を
一挙に形成することができ、ハンドリング性の問題はな
く、グリーンシート積層方式における問題を解決するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記製
法においても、内部配線パターンの形成は、グリーンシ
ート積層方式と同様の一般のスクリーン印刷法による導
電性ペーストの印刷・配線形成により行なっていたた
め、印刷用スクリーンの経時的な伸びや印刷機の位置合
わせ精度等の影響でパターン印刷のずれは避けられず、
層間における内部配線パターンの位置ずれが５０μｍ程
度発生していた。

【０００８】また、スクリーン印刷法の場合は、印刷し
たパターンの断面形状がペーストのニジミやダレのため
にシャープな矩形状とならず、配線密度を上げるための
ファインラインの形成や、高周波信号の伝送特性に対し
ての問題となっていた。

【０００９】従って、本発明は、表面や内部に形成され
る配線層を所望の位置に精度よく形成することができる
とともに、内部配線層の断面形状をシャープな矩形状に
できる多層基板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の多層基板の製造
方法は、複数のセラミック絶縁層成形体を積層してなる
とともに、該絶縁層成形体間及び表面に配線層を有する
積層成形体を作製した後、該積層成形体を焼成する多層
基板の製造方法であって、前記絶縁層成形体上に前記配
線層を形成する工程が、（１）絶縁層成形体上に、光照
射により分解して溶媒に溶解可能な有機樹脂からなる光
分解性樹脂膜を形成する工程と、（２）前記光分解性樹
脂膜の配線層形成部分に選択的に露光処理を施す工程
と、（３）前記光分解性樹脂膜の前記露光部分を溶媒に
より溶解除去して貫通孔を形成する工程と、（４）前記
光分解性樹脂膜に形成した貫通孔に導電性ペーストを充
填して配線層を形成する工程と、（５）配線層が形成さ
れた前記光分解性樹脂膜全面に露光処理を施し、光分解
した残りの光分解性樹脂膜を溶媒により溶解除去する工
程と、を具備することを特徴とする。

【００１１】本発明の上記製造方法によれば、支持板に
形成された同一の位置合わせ基準により各配線層を形成
し、かつメッシュスクリーンのような変形を起こしやす
いものを用いず、パターン形成精度の高いフォトプロセ
スにより形成した貫通孔を有する樹脂膜に導電性ペース
トを充填して配線層を形成するため、配線層形成の位置
精度は極めて良く、また得られる配線層の形状もシャー
プな矩形状となる。したがって、高密度な配線層の形成
や高周波回路の特性向上に有用であり、高周波モジュー
ルなどの小型化・高性能化が可能となる。

【００１２】尚、本発明者は先にこのような配線パター
ンを形成するための方法として、絶縁層成形体上に光硬
化性樹脂フィルムを貼り付け、このフィルムに露光・現
像処理を施して、配線パターンに相当する部分に貫通孔
を形成し、この貫通孔に導電性ペーストを充填した後、
樹脂フィルムを絶縁層成形体より剥離するという方法も
提案していた。この方法によっても高位置精度でシャー
プな形状の配線パターンの形成が可能であるが、この方
式の場合、光硬化性樹脂フィルムを高精度に貼り付ける
為の設備及び工程が新たに必要であり、またフィルムの
剥離工程においても剥離の際に充填した導体パターンや
絶縁層成形体を傷つけるといった不具合があったが、本
発明の方式の場合はスリップ材の塗布・乾燥・露光・現
像という工程だけで行う為、上述の不具合は発生しな
い。

【００１３】また、前記（５）工程の後に、（６）絶縁
層成形体表面の配線層形成部分以外の部分に、前記配線
層の厚みに相当する絶縁層成形体を形成する工程と、を
有することが望ましい。これにより、絶縁層成形体の上
面と配線パターンの上面を同一平面とすることができ、
多層基板における内部の配線層の場合は、その上面に形
成された絶縁層成形体との間に隙間が形成されることが
なく、密着力が十分となり、焼結後におけるデラミネー
ションの発生を防止することができ、また表面の配線層
の場合は、パターンによる凹凸をなくすことができるた
め、部品実装を安定して行うことが可能となる。

【００１４】また、前記（５）工程、あるいは（６）工
程の後に、前記（１）〜（５）の工程を繰り返し行い、
絶縁層成形体および配線層を複数積み重ねる工程と、を
具備することによって任意の層数の多層基板を高い位置
精度で作製することができる。

【００１５】なお、前記（１）工程における絶縁層成形
体が、（ａ）所定の支持板上に、セラミック絶縁層材料
と、光硬化性樹脂とを含有するスリップ材を塗布、乾燥
して形成されたものであり、（ｂ）前記絶縁層成形体の
露光し、ビアホール形成部以外の領域を硬化する工程
と、（ｃ）ビアホール形成部を溶媒により溶解除去して
貫通孔を形成する工程と、（ｄ）該貫通孔に導電性ペー
ストを充填してビアホール導体を形成する工程と、を具
備することによって、一層当たりの厚みが薄いシートに
小径から大径までの種々の径の貫通孔を一挙に形成する
ことができ、任意の場所に精度の高いビアホール導体を
形成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の製法により得られた多層
基板を、図１の概略断面図で説明する。多層基板は、絶
縁層１ａ〜１ｆを積層してなる絶縁基板１を具備し、絶
縁層１ａ〜１ｆの各層は、厚みが４０〜１５０μｍであ
り、このような複数の絶縁層１ａ〜１ｆ間には、内部配
線層２が配置されている。また、絶縁層１ａ〜１ｆに
は、厚み方向に貫通して形成されたビアホール導体３が
設けられ、異なる層間に形成された配線層２を電気的に
接続している。多層基板の表面には、絶縁層１ａのビア
ホール導体３と接続する表面配線層４が形成されてお
り、この表面配線４上には、必要に応じて、厚膜抵抗体
膜５や図示していないが厚膜保護膜が形成されたり、メ
ッキ処理されたり、またＩＣを含む各種電子部品６が半
田やボンディング細線によって接合されている。

【００１７】本発明における絶縁層１ａ〜１ｆは、アル
ミナ、ムライト、窒化珪素、ガラス、ガラスセラミック
スの群から選ばれる少なくとも１種からなる。また、配
線層２、４やビアホール導体３は、タングステン、モリ
ブデン、銅、銀、金の群から選ばれる少なくとも１種か
らなる。

【００１８】次に、本発明の多層基板の製造方法につい
て以下に図２をもとに説明する。ここでは、絶縁層がガ
ラス成分とセラミック成分との複合材料からなるガラス
セラミックスからなり、配線層、ビアホール導体が銅か
らなる場合を例にして説明する。

【００１９】まず、先ず絶縁層成形体を形成するための
絶縁層用スリップ材Ａを調製する。絶縁層成形体を形成
するためのスリップ材は、例えば、ガラス成分とセラミ
ック成分との混合物からなる組成物に、光硬化性樹脂、
有機バインダと、有機溶剤を均一混練して調製する。ま
た、親水性の官能基を付加した光硬化性樹脂、例えば多
官能基メタクリレートモノマー、有機バインダ、例えば
カルボキシル変性アルキルメタクリレートを用いて、イ
オン交換水で混練した水系としてスリップ材Ａを作製す
ることもできる。

【００２０】ここで用いるガラスセラミック材料として
は、８５０〜１０５０℃で焼成される低温焼成性のセラ
ミックスである。

【００２１】用いられるガラス成分としては、複数の金
属酸化物を含み、焼成した後に、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、ウィレマイト、ドロマイト、ペタライト及びその置
換誘導体の結晶を少なくとも１種析出するものであるこ
とが強度を高めるために望ましい。特に、アノーサイト
またはセルジアンを析出する結晶化ガラスを用いると、
より強度の高い絶縁層が得られ、また、コージェライト
またはムライトを析出し得る結晶化ガラスを用いると、
焼成後の熱膨張率が低いため、回路基板上にＩＣ等のシ
リコンチップを配置するための回路基板としては最適と
なる。

【００２２】絶縁層の強度、熱膨張率を考慮した最も好
ましいガラス材料としては、Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含むガラスである。
この様なガラスは、ガラス化範囲が広く、また屈伏点が
６００〜８００℃付近にあるため、８５０〜１０５０℃
程度で焼成する場合、多層基板に用いる内部配線層、ビ
アホール導体となる銅系、銀系及び金系の導電材料の焼
結挙動に適している。

【００２３】夫々の成分の作用として、Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ
₂は、主にネットワークフォーマーとして、Ａｌ₂Ｏ
₃は、主にインターミディエイトとして、ＺｎＯ、アル
カリ土類酸化物は、主にネットワークモディファイヤー
として作用する。

【００２４】このようなガラス成分は、上述の金属酸化
物を所定の比率で混合して加熱溶解し、これを急冷後に
粉砕することによって得られる。粉砕されたガラス粉末
の平均粒径は、１．０〜５．０μｍ、特に１．５〜３．
５μｍであることが望ましい。これは、平均粒径が１．
０μｍ未満ではスリップ化することが難しく、後述の露
光時に露光光が乱反射して充分な露光ができず、逆に平
均粒径が５．０μｍを超えると分散性が損なわれ、具体
的には絶縁材料であるセラミック粉末間に均等に溶解分
散できず、強度が低下してしまう恐れがある。

【００２５】一方、セラミック成分としては、クリスト
バライト、石英、コランダム（αアルミナ）、ムライ
ト、ジルコニア、コージェライトの群から選ばれる少な
くとも１種が挙げられ、その平均粒径は、１．０〜６．
０μｍ、特に１．５〜４．０μｍであることが望まし
い。これはセラミック材料の平均粒径が１．０μｍ未満
の場合はスリップ化することが難しく、６．０μｍを超
えると緻密な絶縁層が得にくくなるからである。

【００２６】上述のセラミック成分とガラス成分とは、
セラミック成分が１０重量％〜５０重量％、好ましくは
２０重量％〜３５重量％であり、ガラス成分が５０重量
％〜９０重量％、更に好ましくは６５重量％〜８０重量
％の割合で配合される。

【００２７】ここで、セラミック成分が１０重量％〜５
０重量％、即ち、ガラス成分が５０重量％〜９０重量％
としたのは、セラミック成分が１０重量％未満、且つガ
ラス成分が９０重量％を越えると、絶縁層にガラス質が
増加しすぎ、絶縁層の強度等からしても不適切であり、
また、セラミック成分が５０重量％を越え、且つガラス
成分が５０重量％未満となると、後述の露光時に露光光
が乱反射して充分な露光ができなり、焼成後の絶縁層の
緻密性も損なわれるからである。

【００２８】また、スリップ材中に配合する光硬化可能
な樹脂モノマーは、低温短時間の焼成工程に対応するた
めに、熱分解性に優れたものでなくてはならない。光硬
化可能なモノマーとしては、スリップ材の塗布・乾燥後
の露光によって光重合される必要があり、遊離ラジカル
の形成、連鎖生長付加重合が可能で、２級もしくは３級
炭素を有したモノマーが好ましく、例えば少なくとも１
つの重合可能なエチレン系基を有するブチルアクリレー
ト、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリア
クリレート等のアルキルアクリレートおよびそれらに対
応するアルキルメタクリレートが有効である。また、テ
トラエチレングリコールジアクリレート等のポリエチン
グリコールジアクリレートおよびそれらに対応するメタ
クリレートも有効である。光硬化可能なモノマーは、露
光で硬化され、現像で露光以外の部分が容易に除去でき
るような範囲で添加され、例えば、固形分に対して５〜
１５重量％である。

【００２９】さらに、スリップ材の有機バインダは、光
硬化可能なモノマー同様に熱分解性の良好なものでなく
てはならない。同時にスリップの粘性を決めるものであ
るため、固形分との濡れ性も重視せねばならず、アクリ
ル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキシ
ル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和化
合物が好ましい。添加量としては固形分に対して２５重
量％以下が好ましい。

【００３０】スリップ材における光硬化可能な樹脂モノ
マー及び有機バインダは上述したように熱分解性の良好
なものでなくてはならないが、具体的には６００℃以下
で熱分解が可能でなくてはならない。更に好ましくは５
００℃以下である。熱分解温度が６００℃を越えると、
絶縁層内に残存してしまい、カーボンとしてトラップ
し、基板を灰色に変色させたり、絶縁層の絶縁抵抗まで
も低下させてしまう。またボイドとなりデラミネーショ
ンを起こすことがある。

【００３１】また、有機溶剤としては、エチルカルビト
ールアセテート、ブチルセロソルブ、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、３−メトキシブチルアセテー
トの群から選ばれる少なくとも１種が用いられる。

【００３２】また、スリップ材中には、必要に応じて増
感剤、光開始系材料等を添加しても構わない。例えば、
光開始系材料としては、ベンゾフェノン類、アシロイン
エステル類化合物などが挙げられる。

【００３３】上述のように、セラミック材料、ガラス材
料、光硬化可能なモノマー、有機バインダ、さらに、有
機溶剤とともに混合、混練して、絶縁層となる溶剤系ス
リップ材Ａが構成される。混合・混練方法は従来より用
いられている方法、例えばボールミルによる方法を用い
ればよい。スリップ材の薄層化方法は、例えば、ドクタ
ーブレード法（ナイフコート法）、ロールコート法、印
刷法などにより形成され、特に塗布後の絶縁膜の表面が
平坦化することが容易なドクターブレード法などが好適
である。尚、薄層化の方法に応じて所定粘度に調整され
る。

【００３４】また、内部配線やビアホール導体となる導
体材料の導電性ペーストは、金、銀、銅もしくはその合
金のうち少なくとも１つの金属材料の粉末と、基板材料
との焼結挙動を合わせるための低融点ガラス成分と、有
機バインダと及び有機溶剤とを均質混練したものが使用
される。必要に応じて光硬化可能なモノマーあるいはポ
リマーを添加しておき、ペースト乾燥後に導体乾燥膜を
光硬化させておくと、導体乾燥膜の強度をあげておく
と、積層時のハンドリング等による導体膜の断線を防止
することができる。

【００３５】尚、上記セラミックは、焼成温度が８５０
〜１０５０℃であるため、金属材料としては、比較的低
融点であり、且つ低抵抗材料が選択され、また、低融点
ガラス成分も、絶縁層となる絶縁層成形体（スリップ材
を塗布、乾燥したもの）との焼結挙動を考慮して、その
屈伏点が７００℃前後となるものが使用される。（光分解性樹脂スリップ材Ｂ）次に、配線パターンを形
成するための貫通溝または貫通孔を形成するために用い
る光分解性樹脂膜用のスリップ材Ｂを準備する。このス
リップ材Ｂは、光を吸収することでその分子構造が変化
し、アルカリ水溶液等に溶解しやすくなる有機樹脂と有
機溶剤とからなる。この有機樹脂は、例えばノボラック
樹脂というフェノール樹脂系の高分子とジアゾナフトキ
ノン系の感光性有機化合物の混合物からなる一般のポジ
型レジストを用いる。この有機樹脂の反応のメカニズム
は、感光剤が光を吸収することで、分子内にカルボキシ
ル基等のアルカリ水溶液に溶解しやすい官能基を生成す
ることによる。

【００３６】このスリップ材Ｂによって形成される光分
解性樹脂膜は、配線パターン形成後、再度樹脂膜全体に
露光処理を施すことによって溶解除去することが可能に
なる為、前述の絶縁層形成用のスリップ材に用いられる
樹脂のように熱分解性が良好である必要はなく、ノボラ
ック樹脂のような熱分解性のあまり良くない樹脂材料を
用いてもよい。

【００３７】本発明によれば、図２（ａ）に示すよう
に、支持板１０上に前記スリップ材Ａを塗布、乾燥して
絶縁層１ｆとなる絶縁層成形体１１ｆを形成する。その
際、支持板１０上に、予め、導電性ペーストを表面配線
層４となるパターンに印刷した後、その上に上記スリッ
プ材Ａを塗布しても良い。この場合には、表面配線層４
を絶縁層成形体１１ｆの表面に埋設されることになる。

【００３８】スリップ材Ａの支持板１０への塗布方法と
しては、ドクターブレード法やロールコート法、塗布面
積を概略支持板と同一面積とするスクリーンを用いた印
刷法などによって形成される。乾燥方法としては、バッ
チ式乾燥炉、インライン式乾燥炉を用いて行われ、乾燥
条件は１２０℃以下が望ましい。また、急激な乾燥は表
面にクラックを発生する可能性があるため、急加熱は避
けることが重要となる。

【００３９】ここで、支持板１０としては、ガラス基
板、有機フィルム、アルミナセラミック板などが例示で
きる。この支持板１０は、焼成工程前で取り外される
が、特にアルミナセラミック板などの場合には、同時に
焼成を行い、完成品の多層セラミック基板の一部を構成
するようにしても構わない。従って、このアルミナセラ
ミック板に、内部配線層や表面配線層を形成しておいて
も構わない。

【００４０】次に、支持板１０上に形成した絶縁層成形
体１１ｆにビアホール導体３となる貫通孔（貫通溝）を
形成する。尚、実際には、貫通孔の下部は、支持板１０
などによって閉塞されているが、便宜上貫通孔という。
貫通孔の形成方法は、図２（ｂ）に示すように、露光・
現像を用いて行う。尚、ビアホール導体の形成の不要な
絶縁層成形体については、この貫通孔の形成及びビアホ
ール導体３となる導電性ペーストの充填を省略すればよ
い。

【００４１】露光処理は、例えば、フォトマスク１２を
絶縁層成形体１１ｆ上に近接または載置して、貫通孔以
外の領域に、低圧、高圧、超高圧の水銀灯系の露光光を
照射する。これにより、貫通孔以外の領域では、光硬化
可能なモノマーが光重合反応を起こし、非溶化部Ｘとな
り、貫通孔部分のみが現像処理によって除去可能な溶化
部Ｙとなる。尚、実際には、フォトマスク１２を絶縁層
成形体１１ｆに接触させて露光した方が露光精度は向上
する。また、最適露光時間は絶縁層成形体１１ｆの厚
み、貫通孔の直径などで決まる。尚、露光装置は所謂写
真製版技術に用いられる一般的なものでよい。

【００４２】現像処理は、例えばスプレー現像法やパド
ル現像法によって、貫通孔である露光溶化部Ｙに炭酸ナ
トリウムや有機系アミン等の弱アルカリ水溶液を接触さ
せ、溶化部Ｙを溶解除去することによって現像を行う。
その後、必要に応じて洗浄及び乾燥を行う。これによ
り、図２（ｃ）に示すように、絶縁層成形体１１ｆに貫
通孔１３を形成することができる。

【００４３】次に、図２（ｄ）に示すように、貫通孔１
３に前述した導電性ペーストを充填し、乾燥することに
よって、ビアホール導体１４を形成する。貫通孔１３へ
の導電性ペーストの充填方法は、例えばスクリーン印刷
方法で行なう。

【００４４】次に、本発明に従って、絶縁層成形体１１
ｆの表面に内部配線層２を形成する方法を図３にもとづ
き説明する。まず、図３（１）に示すように、ビアホー
ル導体１４が形成された絶縁層成形体１１ｆ上に、前記
光分解性樹脂を含むスリップ材Ｂをドクターブレード
法、ロールコート法、スクリーン印刷法等の方法で均一
に塗布し、バッチ式乾燥炉などで乾燥して光分解性樹脂
膜１５を形成する。

【００４５】次に、光分解性樹脂膜１５に露光処理を行
なう。露光は、図３（２）に示すように、配線層が形成
される部分のみが露光されるフォトマスク１６を絶縁層
成形体１１ｆ上に近接または載置して上記と同様の水銀
灯により露光してパターン形成部分を化学変化させる。
露光した光分解性樹脂膜１５に、前記貫通孔形成時と同
様の方法で現像処理を行ない、光化学反応させた配線パ
ターン形成部分を溶解除去して、図３（３）に示すよう
に、内部配線パターンの形成部分となる貫通孔１７を形
成する。

【００４６】この後、この貫通孔１７に導電性ペースト
を充填して図３（４）に示すように内部配線層１８を形
成する。導電性ペーストを直接樹脂膜１５上に載せ、ス
キージを摺動させることにより、貫通孔１７に導電性ペ
ーストを圧入、充填することができる。尚、注射器等を
用いて導電性ペーストを貫通孔１７内に注入、充填して
も良い。

【００４７】次に、図３（５）に示すように、内部配線
層１８を形成した光分解性樹脂膜１５全面を露光して光
化学反応させ、光分解性樹脂膜１５をすべて溶解処理す
ることによって、絶縁層積層体１１ｆの表面に内部配線
層１８のみを残存させることができる。

【００４８】尚、導電性ペーストに光硬化可能なモノマ
ーやポリマーを添加し、導電性ペーストの充填、乾燥後
に光硬化させておくと、充填した導体膜の強度が上が
り、後の光分解性樹脂膜１５の溶解除去工程における導
体膜の保型を確実に行うことができる。

【００４９】なお、上記の工程後にさらに上記スリップ
材Ａを用いて、ドクターブレード法などによって内部配
線層１８の形成されていない領域に施して、図３（７）
に示すように絶縁層成形体１１ｆ’を形成することが望
ましい。これにより、絶縁層成形体１１ｆ’の上面と配
線層１８の上面を同一平面とすることができ、その上面
にさらに絶縁層成形体を積み重ねて形成する場合に、隙
間なく高い密着力が得られ、、焼結後におけるデラミネ
ーションの発生を防止することができ、また表面配線層
の場合は、配線層による凹凸をなくすことができるた
め、部品実装を安定して行うことができる。

【００５０】以上、スリップ材Ａの塗布・乾燥による絶
縁層成形体１１ｆの形成、露光・現像による貫通孔１３
の形成、貫通孔１３への導電性ペースト充填によるビア
ホール導体１４の形成、更に光分解性樹脂膜１５の形成
と露光・現像による配線層形成用の貫通孔１７の形成
と、その貫通孔１７への導電性ペーストの充填による内
部配線層１８の形成で、基本的にビアホール導体１４、
内部配線層１８を有する１層分の形成が終了する。

【００５１】その後、内部配線層１８が形成された絶縁
層成形体１１ｆの表面に、前述の図２（ａ）〜（ｄ）の
絶縁層成形体の形成工程と、図３（１）〜（６）または
（１）〜（７）によって配線層を形成する工程を繰り返
すことによって、ビアホール導体および内部配線層を形
成した複数の絶縁層成形体の積層成形体を作製すること
ができる。

【００５２】この後、支持板１０と積層成形体を分離、
除去する。また、必要に応じてプレス等を行ない形状を
整えたり、分割用のスリットを積層成形体の表面に形成
する。

【００５３】最後に、積層成形体を焼成を行なう。焼成
工程は、脱バインダ過程と焼成過程からなり、脱バイン
ダ過程（〜６００℃）で絶縁層成形体、内部配線層及び
ビアホール導体中の有機成分を消失し、その後、所定雰
囲気、所定温度で絶縁層成形体、内部配線層、ビアホー
ル導体を一括的に焼成することによって多層基板を作製
することができる。

【００５４】このようにして得られた多層基板に対し
て、適宜、各種処理を行う。例えば、メッキ被覆処理を
行ったり、更にＩＣチップを含む各種電子部品の接合を
行う。

【００５５】また、上記例では、絶縁層成形体中に光硬
化性樹脂を含有するスラリーを塗布するビルドアップ法
により積層成形体を作製したが、例えば、光硬化性樹脂
を含有していないスラリーを用いてビルドアップ法によ
り積層成形体を作製する場合や、絶縁層成形体中に光硬
化性樹脂を含有するグリーンシートを用いて積層成形体
を作製する場合について、さらには、光硬化性樹脂を含
有していないグリーンシートを用いて積層成形体を作製
する場合についても、配線層を形成する方法として本発
明は有効である。

【００５６】以上のような多層基板の製造方法では、支
持板１０の同一の位置合わせ基準により配線層１８を形
成し、かつメッシュスクリーンのような変形を起こしや
すいものを用いずに、光分解性樹脂膜１５上の貫通孔１
７内に導電性ペーストを充填して配線層１８を形成する
ため、内部配線層１８形成の位置精度は極めて良く、ま
た得られる内部配線１８の断面形状もシャープな矩形状
となり、高密度なパターンの形成や高周波回路の特性向
上に有用であり、高周波モジュールの小型化・高性能化
を達成できる。

【００５７】また、本発明では、配線層１８を形成する
場合、光分解性樹脂膜１５の厚みを任意に変えることに
より、配線層１８の厚みを任意に設定できるため、配線
層１８の膜厚設計の自由度を向上できる。

【００５８】

【実施例】まず、絶縁層１ａ〜１ｆとなる光硬化性スリ
ップ材Ａを作成する。ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｍ
ｇＯ、Ｂ₂Ｏ₃を主成分とする結晶化ガラス粉末７０重量
％と、アルミナ粉末３０重量％とからなるガラス−セラ
ミック粉末と、光硬化可能なモノマーであるポリオキシ
エチル化トリメチロールプロパントリアクリレートと、
有機バインダであるアルキルメタクリレートと、可塑剤
とを、有機溶剤であるエチルカルビトールアセテートに
混合し、ボールミルで約４８時間混練して溶剤系スリッ
プ材Ａを作製した。

【００５９】また、光分解性樹脂膜１５を形成するため
の光分解性スリップ材Ｂには、光を吸収して溶解可能と
なる感光性有機化合物として、ジアゾナフトキノン系感
光剤を、ポリマーとして、フェノールとホルムアルデヒ
ドを化学反応させて高分子化させることによって生成さ
れるノボラック樹脂とを有機溶剤と撹拌混合して作製し
た。

【００６０】また、内部配線層２、ビアホール導体３と
なる導電性ペーストは、銀粉末と、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−
ＢａＯガラス、ＣａＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂からなる硼珪
酸系低融点ガラスを用い、有機溶剤として２，２，４−
トリメチル−１，３−ペンタジオ−ルモノイソブチレ−
トに混合し３本ロールミルで均質に混練して作製した。

【００６１】上述の光硬化性スリップ材Ａを、用意され
たガラス板の支持板１０上に、ドクターブレード法によ
って塗布後、・６０〜８０℃で２０分乾燥し、厚み１０
０μｍの最下層となる絶縁層成形体１１ｆを形成した。

【００６２】次に、絶縁層成形体１１ｆに、図２（ｂ）
に示すように、絶縁層成形体１１ｆ上に、貫通孔が形成
される領域が遮光されるようなフォトマスク１２を載置
して、超高圧水銀灯（１０ｍＷ／ｃｍ²）を光源として
用いて露光を行ない、ビアホール導体が形成されない非
溶化部Ｘのみを硬化させ、ビアホール導体が形成される
絶縁層成形体１１ｆの溶化部Ｙを、トリエタノールアミ
ン水溶液を現像液として用いてスプレー現像し、現像に
より生じる不要なカスなどを洗浄、乾燥し、これによ
り、図２（ｃ）に示すように、貫通孔１３を形成した。

【００６３】次に、図２（ｄ）に示すように、貫通孔１
３内に、スクリーンを用いた印刷によって、上述の導電
性ペーストを充填し、乾燥し直径が１５０μｍのビアホ
ール導体１４を形成した。

【００６４】次に、図３（１）に示すように、絶縁層成
形体１１ｆ上に、ドクターブレード法により光分解性ス
リップ材Ｂを塗布・乾燥して厚さ２０μｍの樹脂膜１５
を形成、次に図３（２）に示すように、内部配線層が形
成される部分のみが露光されるようなフォトマスク１６
を樹脂膜１５に載置して、超高圧水銀灯（１０ｍＷ／ｃ
ｍ²）を光源として用いて５秒間露光処理を行なった
後、図３（３）の現像処理を行なって内部配線層を形成
する部分に貫通孔１７を形成した。更に、ゴムスキージ
を絶縁層成形体１１ｆ上を摺動させることにより、図３
（４）に示すように、貫通孔１７内に導電性ペーストを
圧入、充填して、８０℃で１５分乾燥して配線層１８を
形成した。

【００６５】この後、図３（５）（６）に示すように樹
脂膜１５の再露光及び溶解除去を行うにより、絶縁層成
形体１１ｆ上に内部配線層１８を形成した。

【００６６】この後、上述のスリップ材Ａにより、ゴム
スキージを内部配線層１８を形成した絶縁層成形体１１
ｆを摺動させることにより、図３（７）に示すように、
内部配線層１８が形成されていない絶縁層成形体１１ｆ
上に、内部配線層１８と同一厚みの絶縁層成形体１１
ｆ’を形成した。

【００６７】こうして、ビアホール導体１４および内部
配線層１８を有する絶縁層成形体１１ｆ及び絶縁層成形
体１１ｆ’を形成した。

【００６８】以降、上記工程を必要回数繰り返して、積
層成形体を作製した。最後に、表面配線４となる導体膜
も図３（１）〜（６）と同様の方法で形成した。

【００６９】次に、上記積層成形体をプレスで形状を整
え、積層成形体から支持板１０を取り外し、脱バイ後
に、９００℃３０分ピークで焼成し、これにより６層の
絶縁層１ａ〜１ｆ間に内部配線層２、ビアホール導体３
を形成して、図１に示した多層基板を作製した。

【００７０】このようにして得られた多層セラミック配
線基板について、内部配線層２の位置ずれを測定したと
ころ、１０μｍであった。しかも、配線層２の縁部は非
常にシャープな矩形形状を有していた。

【００７１】一方、比較例として、内部配線層の形成を
逐次、スクリーン印刷法により形成する以外は、上記と
同様にしてセラミック多層基板を作製し、内部配線層の
位置ずれを測定したところ、４０μｍの積層ずれが見ら
れ、しかも縁部には、１０〜２０μｍのにじみが見られ
た。

【００７２】これにより、本発明による方法では、内部
配線パターンの位置精度が著しく向上していることが判
る。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の多層基板の
製造方法によれば、表面配線層や内部配線層を従来のス
クリーン印刷法から、絶縁層成形体表面に光分解性樹脂
膜を形成し、露光現像によって形成された貫通孔に導電
性ペーストを充填することによって形成することから、
配線層の位置精度は極めて良く、また得られる配線層の
形状もシャープな矩形状となる。さらに、光分解性樹脂
膜の厚みを変えることで配線層の膜厚も自由に設計する
ことができる。したがって、高密度な配線パターンの形
成や高周波回路の特性向上に有用であり、高周波モジュ
ールの小型化・高性能化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製法により得られる多層基板を示す概
略断面図である。

【図２】本発明の多層基板の製造方法における絶縁層成
形体およびビアホール導体を形成するための工程図であ
る。

【図３】本発明の多層基板の製造方法における配線層の
形成方法を説明するための工程図である。

【符号の説明】

１０・・・支持板１１ｆ・・・絶縁層成形体１５・・・光分解性樹脂膜１７・・・貫通孔１８・・・配線層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のセラミック絶縁層成形体を積層して
なるとともに、該絶縁層成形体間及び表面に配線層を有
する積層成形体を作製した後、該積層成形体を焼成する
多層基板の製造方法であって、前記絶縁層成形体上に前
記配線層を形成する工程が、（１）絶縁層成形体上に、
光照射により分解して溶媒に溶解可能な有機樹脂からな
る光分解性樹脂膜を形成する工程と、（２）前記光分解
性樹脂膜の配線層形成部分に選択的に露光処理を施す工
程と、（３）前記光分解性樹脂膜の前記露光部分を溶媒
により溶解除去して貫通孔を形成する工程と、（４）前
記光分解性樹脂膜に形成した貫通孔に導電性ペーストを
充填して配線層を形成する工程と、（５）配線層が形成
された前記光分解性樹脂膜全面に露光処理を施し、光分
解した残りの光分解性樹脂膜を溶媒により溶解除去する
工程と、を具備することを特徴とする多層基板の製造方
法。
【請求項２】前記（５）工程の後に、（６）絶縁層成形
体表面の配線層形成部分以外の部分に、前記配線層の厚
みに相当する絶縁層成形体を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載の多層基板の製造方法。
【請求項３】前記（５）工程、あるいは（６）工程の後
に、前記（１）〜（５）の工程を繰り返し行い、絶縁層
成形体および配線層を複数積み重ねる工程と、を具備す
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
基板の製造方法。
【請求項４】前記（１）工程における絶縁層成形体が、
（ａ）所定の支持板上に、セラミック絶縁層材料と、光
硬化性樹脂とを含有するスリップ材を塗布、乾燥して形
成されたものである請求項１乃至請求項３のいずれか記
載の多層基板の製造方法。
【請求項５】前記絶縁層成形体がビアホール導体を具備
し、該ビアホール導体が、（ｂ）前記絶縁層成形体の露
光し、ビアホール形成部以外の領域を硬化する工程と、
（ｃ）ビアホール形成部を溶媒により溶解除去して貫通
孔を形成する工程と、（ｄ）該貫通孔に導電性ペースト
を充填してビアホール導体を形成する工程と、を具備す
ることを特徴とする請求項４記載の多層基板の製造方
法。