JP2003198130A - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留まりが良く、信頼性が向上したセラミッ
ク多層基板の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 上記目的の達成のため本発明では、セラ
ミック基板２上に導体パターン１を凹版印刷によって形
成し、少なくとも前記導体パターン１の上に絶縁層２１
を形成するセラミック多層基板の製造方法において、特
に、導電性ペースト充填後の凹版の表面の残渣を除去す
る工程と焼成された導体パターンを化学的に湿式エッチ
ングし、その後洗浄する工程を加えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品を実装する
セラミック多層基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が進んでおり、
それに伴って電子機器内で使用される電子部品の小型化
についてもとどまるところを知らない。電子部品を実装
するセラミック多層基板についても同様であり、回路を
形成する導体やビアホールの微細化技術あるいは、多層
化技術により一層の高密度配線を実現する方向にある。

【０００３】この従来技術として特開平１１−１２１６
４５号公報に凹版転写工法でセラミック多層基板の製造
方法が紹介されている。この従来のセラミック多層基板
の製造方法を図１４によって説明する。

【０００４】可とう性樹脂基材の表面に１層目の導体パ
ターンに対応するパターンで溝加工、つまり凹版の作成
を行い（Ａ）、その溝に導電性ペーストを充填し
（Ｂ）、脱泡及び乾燥する工程（Ｃ）と、セラミック基
板への接着層の形成工程（Ｄ）と、凹版とセラミック基
板とを所定の範囲の熱及び圧力を加えることによって貼
り合わせる工程（Ｅ）と、凹版をセラミック基板から剥
離して導電性ペーストのパターンをセラミック基板上に
転写し（Ｆ）、焼成（Ｇ）して１層目の導体パターンを
形成する工程と、１層目の導体パターンの上に絶縁層を
印刷形成する工程（Ｈ）と、この絶縁層を乾燥し焼成す
る工程（Ｉ）と、その絶縁層を研磨してビア部を露出さ
せる工程（Ｊ）と、さらにその絶縁層の上に２層目の導
体パターンを印刷形成する工程（Ｋ）によって高密度の
セラミック多層基板が作成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の製造方法は導体パターン幅（Ｌとする）や導体パ
ターン間隔（Ｓとする）をさらに狭くした時に、具体的
にはＬ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍよりも狭くした時に、
以下の問題点を有している。 可とう性樹脂基材が樹脂製であるため、上記凹版の
溝間隔が狭くなる程ペースト充填時のスキージによる応
力により、溝が変形しやすくなり、その結果凹版を何度
も再利用する場合に凹版の耐久性が低下するという問題
点を有する。 凹版の溝間隔が狭くなる程ペースト充填時の凹版表
面へのわずかな導体ペースト残渣が導体パターン間のシ
ョートもしくは、導体パターン間の絶縁性の低下を引き
起こし、その結果信頼性が低下するという問題点を有す
る。 凹版の溝間隔が狭くなる程、つまり導体パターン間
隔が狭くなる程、気泡を巻き込むことなく絶縁ペースト
を導体パターンの上に印刷することが非常に困難とな
り、その結果信頼性が低下するという問題点を有する。 凹版の溝幅が狭くなる程、つまり導体パターン幅が
狭くなる程、上述の凹版とセラミック基板とを貼り合わ
せる工程において凹版とセラミック基板に加える圧力ム
ラが発生した場合、セラミック基板が破損しやすく、ま
た導体パターンの転写歩留まりが悪化するという問題点
を有する。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点を解決したセ
ラミック多層基板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、セラミック基板上
に第１導体パターンを凹版印刷によって形成し、第１導
体パターンの上に絶縁層を形成するセラミック多層基板
の製造方法であって、（ａ）可とう性樹脂基材の表面に
第１導体パターンに対応するパターンで第１の溝を形成
し、又第１導体パターンのビア部に対応するパターンで
第２の溝を第１の溝よりも深く形成した凹版を製造する
工程と、（ｂ）この第１および第２の溝に導電性ペース
トを充填し、脱泡及び乾燥する工程と、（ｃ）前記工程
（ｂ）で乾燥された導電性ペーストの乾燥による体積減
少分を補うために追加の導電性ペーストを再充填し、再
脱泡及び再乾燥する工程を所定の回数を繰り返す工程
と、（ｄ）前記導電性ペーストを充填後の凹版の表面に
残存する導体残渣を除去する工程と、（ｅ）この凹版と
セラミック基板とを所定の範囲の熱及び圧力を加えるこ
とによって貼り合わせる工程と、（ｆ）この凹版をセラ
ミック基板から剥離して、導電性ペーストのパターンを
セラミック基板上に転写し、第１導体パターンを形成す
る工程と、（ｇ）少なくとも第１導体パターンの上に第
１絶縁層を印刷形成する工程と、（ｈ）第１絶縁層の上
に第２導体パターンを印刷形成する工程と、（ｉ）前記
工程（ｆ）後の第１導体パターンと前記工程（ｈ）後の
第２導体パターンの少なくとも一方を化学的に湿式エッ
チングし、その後洗浄する工程と、を備えたセラミック
多層基板の製造方法であり、配線密度が高く、極めて導
体パターンの線間が狭くとも、製造歩留まりが高く、信
頼性の高いセラミック多層基板が可能となる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、工程（ｉ）の湿
式エッチングは２５〜４０％濃度の硝酸を使用し、０．
５〜５分間のエッチングをする請求項１に記載のセラミ
ック多層基板の製造方法であり、導体材料として一般的
なＡｇ系材料を使用した場合、希釈した硝酸により導体
パターン間の飛散したＡｇ粉が硝酸銀となって除去され
るため導体パターン間の絶縁性が高くなり、その結果と
して、セラミック多層基板としての信頼性が向上する作
用を有する。なお、硝酸の濃度を低くするとエッチング
時間が長くなり、その結果、生産性が悪化し、また、濃
度が高いとエッチングレートが高くなるためエッチング
状態の管理が難しくなり、場合によっては導体パターン
自体も過剰にエッチングされてしまうことになる。した
がって、硝酸の濃度は２５〜４０％であり、エッチング
の時間として０．５〜５分でなければならない。

【０００９】請求項３に記載の発明は、工程（ｇ）で
は、少なくとも第１導体パターンの上に第１絶縁層を全
面に印刷形成し、第１絶縁層から気泡を除去してから乾
燥し、第１絶縁層の乾燥皮膜を研磨あるいは研削するこ
とで第１導体パターンのビア部を露出させ、焼成する請
求項１に記載のセラミック多層基板の製造方法であり、
同層の導体パターン間だけでなく第１及び第２導体パタ
ーン間の気泡の存在による絶縁不良を抑制し、その結果
としてセラミック多層基板としての信頼性が向上すると
いう作用を有する。

【００１０】請求項４に記載の発明は、工程（ｇ）で
は、少なくとも第１導体パターンの上に第１絶縁層を全
面に印刷形成し、第１絶縁層から気泡を除去してから乾
燥し、焼成後に第１絶縁層を研磨あるいは研削すること
で、第１導体パターンのビア部を露出させる請求項１に
記載のセラミック多層基板の製造方法であり、ビアサイ
ズ、ビアピッチが小さくなっても高密度にビア露出が可
能であり、ビアの上面と絶縁層の表面が同一で平坦化が
でき、さらに第１絶縁層とビア間に気泡が残らないため
絶縁性にも優れ、２層目以降の凹版転写が高歩留まりで
可能であり、信頼性も優れるという作用を有する。

【００１１】請求項５に記載の発明は、工程（ｇ）で
は、少なくとも第１導体パターンの上に第１絶縁層を全
面に印刷形成し、第１絶縁層から気泡を除去してから乾
燥し、第１絶縁層の乾燥皮膜を研磨あるいは研削するこ
とで第１導体パターンのビア部を露出させ、焼成した後
で再び研磨あるいは研削する請求項１に記載のセラミッ
ク多層基板の製造方法であり、高密度にビア露出が可能
であり、ビアの上面と絶縁層の表面の高さが同一面で平
坦化加工が容易なため低コストで製造でき、さらに絶縁
層とビア間に気泡が残らないため絶縁性にも優れ、２層
目以降の凹版転写が高歩留まりで可能であり、信頼性も
優れるという作用を有する。

【００１２】請求項６に記載の発明は、セラミック基板
の一部に誘電体層を印刷形成し、誘電体層から気泡を除
去してから乾燥する請求項１に記載のセラミック多層基
板の製造方法であり、誘電体層を形成することにより電
源ノイズの低減に効果があり、更に誘電体層とビア間に
気泡が残らないため絶縁性にも優れ、高歩留まりで信頼
性も優れるという作用を有する。

【００１３】請求項７に記載の発明は、工程（ｅ）にお
いて、凹版及びセラミック基板とプレスの間に圧縮空気
によって加圧した請求項１に記載のセラミック多層基板
の製造方法であり、凹版とセラミック基板に加える圧力
をプレス本体からの直接加圧ではなく、圧縮空気により
凹版面とセラミック基板面を加圧するので、基板の厚み
ムラがあっても圧力分布が均一化され、セラミック基板
の破損や導体パターンの転写不良が極めて少なくなると
いう作用を有する。

【００１４】請求項８に記載の発明は、可とう性樹脂基
材は、その弾性率が５００ｋｇ／ｃｍ²以上である請求
項１に記載のセラミック多層基板の製造方法であり、可
とう性樹脂基材を弾性率の高いものにしたので、凹版の
溝間隔が狭いパターンにおいてもスキージの応力による
溝の変形が起こりにくいため凹版寿命が非常に延び、そ
の結果、生産コストの低減に大きな効果を得ると同時
に、溝の変形が小さいため凹版表面の導体残渣も少なく
パターン間のショート不良も低減できるという作用を有
する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミック多層基
板の製造方法について実施の形態および図面を用いて説
明する。

【００１６】（実施の形態１）本実施の形態１および図
１〜図９により請求項１，２，７，８に記載の発明を説
明する。

【００１７】本実施の形態１のセラミック多層基板は、
図１に示すとおり、セラミック基板２の上に導体ライン
幅を１０μｍ、ライン間隔を２０μｍ、導体膜厚は焼成
後で１０μｍにした第１導体パターン３を有し、またこ
の第１導体パターン３は径５０μｍのビア１１を有して
いる。この第１導体パターン３の上には第１絶縁層２１
を有し、更にその上には第２導体パターン４を有し、こ
の第２導体パターン４はビア１１と電気的に接続されて
いる。

【００１８】続いて、本実施の形態１の製造方法を工程
順に説明する。まず、第１導体パターン３は凹版転写印
刷によって製造される。図２において、使用される凹版
４０は材料として厚さ１２５μｍの可とう性樹脂基材で
あるポリイミドフィルムを用いた。そして、エキシマレ
ーザ装置を用いて紫外線領域の波長２４８ｎｍのレーザ
ビームをこのポリイミドフィルムに照射し所望の導体パ
ターンに対応した形状の第１の溝１２を形成した。すな
わち、レーザビームで照射されたポリイミドは光化学反
応で分解されるため第１導体パターン３のラインに相当
する第１の溝１２がポリイミドフィルムに形成される。
本実施の形態１では、溝１２の幅を１２μｍ、溝１２の
深さを１６μｍとした。次に、第１導体パターン３のビ
ア１１に対応するパターンで第２の溝１３を前記同様エ
キシマレーザ装置を用いて第１の溝１２に形成した。第
２の溝１３の最深部の径は６５μｍ、溝深さは９０μｍ
とした。

【００１９】可とう性樹脂基材として、溝１２，１３を
形成する方法としてエキシマレーザを用いる場合は、光
化学反応で分解される材料であれば用いることが可能で
あり、ポリイミドの他にポリエチレンテレフタレート
や、ポリエーテルイミド、アラミドなども使用できる。
さて、凹版４０の溝１２，１３がファインパターンにな
るにつれて以下の問題が生ずる。すなわち、図２に示す
ように溝１２，１３に導体ペースト４２を充填するのに
スキージ４１を用いるが、その摺動により凹版４０の表
面の磨耗及び上記溝１２，１３の変形が発生し、セラミ
ック多層基板としての信頼性が低下する。しかし、弾性
率が５００ｋｇ／ｃｍ²以上の可とう性樹脂基材を用い
ることにより、溝１２，１３の変形やその表面の磨耗が
大幅に低減できる。

【００２０】本実施の形態１では弾性率９３０ｋｇ／ｃ
ｍ²のポリイミドフィルムと弾性率１５００ｋｇ／ｃｍ²
のアラミドフィルムを使用したが１００回使用しても溝
の変形は全くなかった。これに対して従来の弾性率５０
０ｋｇ／ｃｍ²未満のポリイミドフィルムは本設計のパ
ターンの場合では、溝間隔が１８μｍと非常に狭いパタ
ーンのため２０回の使用で溝の変形と破損があって使用
不可となった。

【００２１】さて、本実施の形態１では溝１２，１３の
中に充填されて転写される導体ペースト４２とポリイミ
ドフィルムとの剥離性を高めることを目的として凹版４
０の表面、特に溝１２，１３の表面に剥離層（図示せ
ず）を形成した。剥離層はフッ化炭素系単分子膜を使用
した。

【００２２】次に、剥離層が形成された凹版４０の表面
に、導体ペースト４２としてＡｇペーストを塗布する。
そして塗布後の凹版４０の表面をスキージ４１で掻くこ
とによって、凹版４０表面の余分なＡｇペーストを除去
するとともに、溝１２，１３の中にＡｇペーストを充分
に充填する。

【００２３】凹版４０に導体ペースト４２を充填する時
に、特に溝１２，１３の幅が狭くなったり、第２の溝１
３のように深くなってくると、図３（ａ）に示すように
気泡８が残存しやすくなる。そこで本実施の形態１では
真空装置に導体ペースト４２の充填された凹版４０を入
れて脱泡し、再度スキージ４１で凹版４０の表面を掻く
ことによって図３（ｂ）のように気泡８のない導体ペー
スト４２の充填とした。

【００２４】充填されたＡｇペーストは、凹版４０とと
もに乾燥機を用いて乾燥させて、Ａｇペースト中の有機
溶剤を蒸発させる。そのため、有機溶剤の蒸発分に相当
するだけ、溝１２，１３の内部に充填されているＡｇペ
ーストの体積が減少する。そこでこの体積減少分を補う
ために、Ａｇペーストの充填工程及び乾燥工程を再度繰
り返す。この繰り返しによって充填されているＡｇペー
ストの乾燥後の厚さを溝１２，１３の深さとほぼ同等に
することができる。本実施の形態１では３回の充填・脱
泡・乾燥を繰り返した。

【００２５】次に凹版４０表面において、溝１２，１３
以外の部分に付着している導体ペースト残渣９を除去す
るために、図３（ｃ）に示すように例えば繊維径１〜２
μｍの超極細繊維の布３０をワイピングスキージ３１に
取り付けてワイピングする。ここで導体ペースト残渣９
のＡｇ粉は粒径約２μｍ以下であり、通常の布の繊維径
は約１５μｍであるため上記Ａｇ粉を完全に除去するの
が困難である。したがって、ワイピングに布を用いる場
合、その繊維径は２μｍであることが望ましい。これに
よって図３（ｄ）のように、凹版４０表面はクリーニン
グされて、溝間のショートの原因となるＡｇ粉の除去を
した。

【００２６】一方、セラミック基板２は、図４に示すよ
うにスルーホール７にスクリーン印刷により導体ペース
トを充填・乾燥・焼成した。なお、導体ペーストとして
Ａｇ―Ｐｄを用いた。

【００２７】続いて、セラミック基板２上に導体パター
ンが転写されるように、熱可塑性樹脂よりなる接着層４
４をセラミック基板２に形成した。この形成方法として
は熱可塑性樹脂であるポリビニールブチラール樹脂（以
下ＰＶＢと略記）を溶解したトルエン、アセトン、アル
コールの混合液をセラミック基板２の表面にディップ法
によって塗布し、その後乾燥する方法を用いた。これに
よって、セラミック基板２の表面全体に厚さ５μｍのＰ
ＶＢ層が接着層４４として形成される。次に図５（ａ）
に示すように、凹版４０の溝１２，１３の形成面と接着
層４４とを対向させ、凹版４０とセラミック基板２とを
加熱・加圧して貼り合わせる。

【００２８】貼り合わせ工程の温度は１５０℃とした。
これは使用する熱可塑性樹脂すなわち、ＰＶＢのガラス
転移点よりも約３０℃程高い温度であり、この時の導体
パターンの転写性が良好であることを確認した。

【００２９】又、他の貼り合わせ方法を図５（ｂ）に示
す。図５（ｂ）では接着層４４の形成されたセラミック
基板２とその外周部にセラミック基板２とほぼ同じ材厚
のスペーサ３６を設けて、凹版４０とフィルム４６で挟
み込み、それを加圧プレート３７で上下から挟み込む。
この加圧プレート３７には外周部にゴム質でできた耐熱
性のＯリング３８が付いており、更に加圧プレート３７
の中央部はセラミック基板２の面に当たらないように切
り欠き部３９を設けている。この加圧プレート３７はプ
レス治具４５によって加熱・加圧され、続いて加圧プレ
ート３７に圧縮空気３５が送り込まれて凹版４０とセラ
ミック基板２との間で加圧されることになる。この貼り
合わせの時は、圧縮空気３５によってやや熱伝導率が低
下するために、ヒーター温度を１７０℃とした。これに
より基板のワレも少なく、転写性の良い事を確認した。

【００３０】次に、転写工程として、図６に示すように
貼り合わせられた凹版４０とセラミック基板２の温度を
室温まで下げてから凹版４０をセラミック基板２から剥
離させ、第１導体パターン３の乾燥済み導体ペースト４
３の転写を行う。この時凹版４０はフレキシブル性に富
んでいるため、凹版４０を９０°以上の角度に曲げるこ
とが可能である。この結果、凹版４０を容易に剥離する
ことができる。

【００３１】次に、上記のように乾燥済み導体ペースト
４３が転写されたセラミック基板２をピーク温度８５０
℃の温度プロフィールの下で焼成する。焼成の対象にな
るセラミック基板２は接着層４４を介して導体パターン
が形成されているので、焼成条件の設定によっては接着
層４４から燃焼ガスが勢い良く発生して、導体パターン
の不良の原因になる剥離や変形が生じることがある。そ
のような不具合の発生を防ぐためには、接着層４４の燃
焼が開始されてから終了するまでの温度に相当する２０
０℃〜５００℃の間の昇温時の温度勾配を２００℃／Ｈ
ｒ以下にすることが望ましい。

【００３２】以上の工程により、第１導体パターン３が
形成され、最小ライン幅１０μｍ、最小ライン間隔２０
μｍ、焼成後の導体膜厚１０μｍ、ビア径５０μｍ、ビ
ア高さ６０μｍの図７（ａ）に示すものが得られた。溝
１２，１３の寸法よりも小さくなったのは、導体材料が
焼成によって収縮したからである。さてここで導体パタ
ーン間に非常に微細な飛散した導体粉１９が発見され
た。この導体粉１９は第１導体パターン３が焼成される
時に導体ペースト中のバインダーと共に飛散したもので
あり、導体パターンがファイン化されるにしたがい絶縁
性の低下を招きやすくなる。そこでこの飛散した導体粉
１９を除去するために化学的に湿式エッチング処理を施
した。

【００３３】その方法は硝酸を３０％濃度に希釈し、そ
の硝酸溶液に第１導体パターン３の形成されたセラミッ
ク基板２を常温にて３０秒程浸漬し、次に純水で洗浄し
硝酸及び生成された硝酸銀を除去した。この工程により
飛散した導体粉１９は図７（ｂ）に示すように完全に除
去することができた。

【００３４】その結果、第１導体パターン３のパターン
間の絶縁抵抗が１００ＫΩ程度から１ＧΩ以上へ改善さ
れ、加えて、第１導体パターン３の電気抵抗は、最大線
長部分で０．４Ω、導体の面積抵抗値は３．５ｍΩと非
常に小さい導体抵抗にすることができた。

【００３５】次に、図８（ａ）に示すように、第１導体
パターン３の形成されたセラミック基板２に第１絶縁層
２１をスクリーン印刷法により印刷した。この材料とし
てセラミック基板２とほぼ同じ熱膨張係数を持った結晶
化ガラスをペースト化したものを用いた。第１絶縁層２
１は第１導体パターン３のパターン間隔が２０μｍと狭
く、更にその膜厚が１０μｍと厚いために絶縁層の気泡
２６が残存しやすくなっている。そこで絶縁層の気泡２
６の除去を行う。すなわち、圧力容器にセラミック基板
２を入れ圧縮空気を注入し、圧力５Ｋｇ／ｃｍ²で１０
分間の加圧を行うことにより絶縁層の気泡２６を除去す
ることができる。また、絶縁層の気泡２６の除去の別の
方法としては、凹版４０への導体ペースト４２の充填時
に発生する気泡８の除去方法を利用することも可能であ
る。続いてこの第１絶縁層２１を乾燥し焼成した。

【００３６】次に、第２導体パターン４の形成は、図９
に示すように、第１絶縁層２１の上にスクリーン印刷法
によってＬ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍのルールにて
印刷し焼成することによって形成した。第２導体パター
ン４と第１導体パターン３はビア１１を介して電気的に
接続されている。

【００３７】以上の製造方法により、導体パターン間の
絶縁抵抗が高く、導体パターン間のショート不良も少な
く製造歩留まりの高い、また信頼性の高いセラミック多
層基板が得られる。

【００３８】加えて、貼り合わせ工程において、圧縮空
気圧によって凹版面とセラミック基板２面を加圧するの
で、基板の厚みムラがあっても圧力分布が均一化され、
セラミック基板２の破損や微細な導体パターンの転写不
良を少なくすることができる。

【００３９】さらに、可とう性樹脂基材として、弾性率
を５００Ｋｇ／ｃｍ²以上の高いものにしたので、凹版
の溝間隔が極めて狭いパターンにおいても溝の変形が起
こり難く、凹版寿命が非常に延び、その結果、生産コス
トを低くすることができる。

【００４０】（実施の形態２）本実施の形態２および図
１０（ａ）〜（ｅ）により請求項３に記載の発明を説明
する。図１０（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態２の製造工
程を示す部分断面図である。

【００４１】まず、図１０（ａ）に示すように、第１導
体パターン３を形成する工程までは、実施の形態１と全
く同じ工程とした。

【００４２】次に、第１導体パターン３上に形成する第
１絶縁層２１の形成は図１０（ｂ）に示すようにビア１
１の上も全て印刷するようにスクリーン印刷によって形
成した。第１絶縁層２１は実施の形態１と同様に気泡を
除去し、乾燥した後に図１０（ｃ）に示すようにビア１
１が数μｍ削られるまで、研削機にて研削し平坦化し
た。この工程において、ビア１１の上面は全て第１絶縁
層２１から露出している。

【００４３】次に、この状態でピーク温度８５０℃の温
度プロフィールのもとで焼成した。焼成すると、図１０
（ｄ）に示すように、第１絶縁層２１は焼成による体積
収縮により膜厚が薄くなり、相対的にビア１１が６μｍ
程度突き出た形となる。

【００４４】次に、第２導体パターン４の形成は、図１
０（ｅ）に示すように、第１絶縁層２１の上にスクリー
ン印刷法によってＬ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍのル
ールにて印刷し焼成することによってセラミック多層基
板を形成した。第２導体パターン４と第１導体パターン
３はビア１１を介して電気的に接続されている。

【００４５】本実施の形態２が実施の形態１と異なる点
はビア１１の上面にも第１絶縁層２１を形成し、その後
研削にてビア１１の上面を露出させる点であり、以下に
示す効果を有する。

【００４６】すなわち、第１導体パターン３のビアサイ
ズ及びビアピッチが小さくなるに従って、第１絶縁層２
１はスクリーン印刷によってビア部の上のみを印刷しな
いパターンで形成することは精度上非常に困難になって
くる。しかし、本実施の形態２の手段によれば、第１導
体パターン３で形成可能なビア１１であれば、正確にビ
ア１１の露出が可能となるので、実施の形態１よりも一
層高密度の配線パターン及びセラミック多層基板が得ら
れることになる。また、第１絶縁層２１は気泡を完全に
除去してから焼成しているので、導体パターン間の絶縁
性が高くなり信頼性の高いセラミック多層基板を得るこ
とができる。

【００４７】（実施の形態３）本実施の形態３および図
１１（ａ）〜（ｄ）により請求項４に記載の発明を説明
する。図１１（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態３の製造工
程を示す部分断面図である。

【００４８】まず、図１１（ａ）に示すように、第１導
体パターン３を形成する工程までは、実施の形態１と全
く同じ工程とした。

【００４９】次に、第１導体パターン３上に形成する第
１絶縁層２１の形成は図１１（ｂ）に示すようにビア１
１の上も全て印刷するようにスクリーン印刷によって形
成した。第１絶縁層２１は実施の形態１と同様に気泡を
除去し、乾燥してからピーク温度８５０℃の温度プロフ
ィールのもとで焼成した。その後、図１１（ｃ）に示す
ように研磨機にて焼成された第１絶縁層２７を研磨し、
焼成された第１絶縁層２７から全てのビア１１が完全に
露出するまで研磨することによって焼成された第１絶縁
層２７の表面を平坦化した。

【００５０】次に、図１１（ｃ）の工程で得られた基板
の表面に接着層を塗布し、続いて第１導体パターン３の
形成工程と全く同様の工程により第２導体パターン４に
対応した溝を有する凹版を作成し、これを用いて転写形
成することにより図１１（ｄ）に示すような第２導体パ
ターン４を形成した。この第２導体パターン４の配線ル
ールも第１導体パターン３の配線ルールと全く同じもの
とした。またこの第２導体パターン４も微細なパターン
であるため、第１導体パターン３と同様に硝酸溶液でエ
ッチングし、導体パターン間に飛散した導体粉９を除去
した。

【００５１】本実施の形態３が実施の形態２と異なる点
は第１絶縁層２１を焼成した後平坦化する点であり、以
下の利点を有する。すなわち、ビア１１の上面と第１絶
縁層２１の表面が同一面であり、かつ、平坦化について
も実施の形態２よりも優れたものになっているので、第
２導体パターン４の形成方法としてスクリーン印刷だけ
でなく凹版による転写も用いることができ、その結果、
実施の形態２よりも一層高密度の配線パターンを有する
セラミック多層基板を得ることができる。又第２導体パ
ターン４も第１導体パターン３と同様に微細パターンで
あるが、硝酸溶液で飛散した導体粉９をエッチングによ
り除去されるため、導体パターン間の絶縁抵抗が高くな
り、その結果セラミック多層基板としての信頼性が向上
する作用を有する。

【００５２】（実施の形態４）本実施の形態４および図
１２（ａ）〜（ｆ）により請求項５に記載の発明を説明
する。図１２（ａ）〜（ｆ）は本実施の形態４の製造工
程を示す部分断面図である。

【００５３】図１２（ａ）〜（ｄ）は図１０（ａ）〜
（ｄ）に対応しているように、第１絶縁層２１の形成・
焼成までは全く同じ工程とした。従って、図１２（ｄ）
に示すように、ビア１１は焼成された第１絶縁層２７か
ら相対的に６μｍ程度突き出ている状態になっている。

【００５４】次に、図１２（ｅ）に示すように、研磨機
によってビア１１の上面が焼成された第１絶縁層２７の
表面と同じ高さになるように研磨した。続く第２導体パ
ターン４の形成は実施の形態３と全く同じ方法を用い図
１２（ｆ）に示すごとく形成した。

【００５５】本実施の形態４が実施の形態３と異なる点
は研削工程と研磨工程を有する点であり、以下の利点を
有する。

【００５６】すなわち、実施の形態２と比較して第２導
体パターン４を高密度な配線パターンにすることがで
き、実施の形態３と同様の効果を有する。

【００５７】また、実施の形態３と比較して短時間かつ
容易に図１２（ｅ）の状態にすることができる。すなわ
ち、研削工程では絶縁層２１の乾燥皮膜の研削を行うた
め非常に容易に短時間で研削が可能であり、研磨工程で
は、ビア１１の露出部分のみの研磨を行うためこれも非
常に容易に短時間で研磨が可能である。

【００５８】（実施の形態５）本実施の形態５および図
１３により請求項６に記載の発明を説明する。図１３は
本実施の形態５の製造工程を示す部分断面図である。

【００５９】第１〜第４導体パターン３，４，５，６は
セラミック基板２の一面に実施の形態３と同様の方法で
多層化形成をした。他の面には誘電体層２３をスクリー
ン印刷により形成して、実施の形態１の気泡２６の除去
方法と同じように誘電体層２３に加圧して気泡を除去
し、その後乾燥・焼成した。以上のように上記誘電体層
２３中の気泡を除去することにより電源電極２４とグラ
ンド電極２５の間の耐電圧が向上でき、その結果、セラ
ミック多層基板としての信頼性が向上する。

【００６０】なお、本実施の形態５では上記誘電体層２
３の材料として誘電率５０００の高誘電率材料を用い、
膜厚を４０μｍとしたが、これに限定されるものではな
く他の誘電率の材料を用いて気泡を除去しピンホールの
ない誘電体層２３の形成は可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明は、セラミック基板
上に第１導体パターンを凹版印刷によって形成し、前記
第１導体パターンの上に絶縁層を形成するセラミック多
層基板の製造方法であって、可とう性樹脂基材の表面に
第１導体パターンに対応するパターンで第１の溝を形成
し、また第１導体パターンのビア部に対応するパターン
で第２の溝を第１の溝よりも深く形成した凹版を製造す
る工程と、この第１及び第２の溝に導電性ペーストを充
填し、脱泡及び乾燥する工程と、前記工程で乾燥された
導電性ペーストの乾燥による体積減少分を補うために追
加の導電性ペーストを再充填し、再脱泡及び再乾燥する
工程とを所定の回数を繰り返す工程と、前記導電性ペー
ストを充填後の凹版の表面に残存する導体残渣を除去す
る工程と、凹版とセラミック基板とを所定の範囲の熱及
び圧力を加えることによって貼り合わせる工程と、凹版
をセラミック基板から剥離して、導電性ペーストのパタ
ーンをセラミック基板上に転写して第１導体パターンを
形成する工程と、少なくとも第１導体パターンの上に第
１絶縁層を印刷形成する工程と、第１絶縁層の上に第２
導体パターンを印刷形成する工程と、焼成された第１導
体パターンと第２導体パターンの少なくとも一方を化学
的に湿式エッチングし、その後洗浄する工程とを備えた
セラミック多層基板の製造方法であり、特に、導電性ペ
ーストを充填後の凹版の表面に残存する導体残渣を除去
し、かつ焼成された第１導体パターンと第２導体パター
ンの少なくとも一方を化学的に湿式エッチングすること
により、導体パターン間の絶縁性を高め、その結果とし
て信頼性を向上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるセラミック多層基
板の断面図

【図２】本発明の一実施の形態の製造工程を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態の製造工程を示す断面図

【図４】本発明の一実施の形態の製造工程を示す断面図

【図５】（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態の製造工程を示す断面図

【図６】本発明の一実施の形態の製造工程を示す断面図

【図７】（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態の製造工程を示す断面図

【図８】（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態の製造工程を示す断面図

【図９】本発明の一実施の形態の製造工程を示す断面図

【図１０】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明の一実施の
形態の製造工程を示す断面図

【図１１】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施の
形態の製造工程を示す断面図

【図１２】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明の一実施の
形態の製造工程を示す断面図

【図１３】本発明の一実施の形態の製造工程を示す断面
図

【図１４】従来の製造工程フロー図

【符号の説明】

２ セラミック基板 ３ 第１導体パターン ４ 第２導体パターン ７ スルーホール ８ 気泡 ９ 導体ペースト残渣 １１ ビア １２ 第１の溝 １３ 第２の溝 １９ 飛散した導体粉 ２１ 第１絶縁層 ２２ 第２絶縁層 ２３ 誘電体層 ２４ 電源電極 ２５ グランド電極 ２６ 絶縁層の気泡 ２７ 焼成された第１絶縁層 ３０ 布 ３１ ワイピングスキージ ３５ 圧縮空気 ３６ スペーサ ３７ 加圧プレート ３８ Ｏリング ３９ 切り欠き部 ４０ 凹版 ４１ スキージ ４２ 導体ペースト ４３ 乾燥済み導体ペースト ４４ 接着層 ４５ プレス治具 ４６ フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 謙一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E343 AA02 AA23 BB72 DD01 DD56 DD64 DD76 EE01 ER52 FF23 GG11 5E346 AA02 AA13 AA15 AA32 AA43 AA51 CC16 DD03 DD13 DD34 EE23 EE32 FF18 GG06 GG07 GG08 HH31

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック基板上に第１導体パターンを
   凹版印刷によって形成し、第１導体パターンの上に絶縁
   層を形成するセラミック多層基板の製造方法であって、
   （ａ）可とう性樹脂基材の表面に第１導体パターンに対
   応するパターンで第１の溝を形成し、又第１導体パター
   ンのビア部に対応するパターンで第２の溝を第１の溝よ
   りも深く形成した凹版を製造する工程と、（ｂ）この第
   １および第２の溝に導電性ペーストを充填し、脱泡及び
   乾燥する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）で乾燥された導
   電性ペーストの乾燥による体積減少分を補うために追加
   の導電性ペーストを再充填し、再脱泡及び再乾燥する工
   程を所定の回数を繰り返す工程と、（ｄ）前記導電性ペ
   ーストを充填後の凹版の表面に残存する導体残渣を除去
   する工程と、（ｅ）この凹版とセラミック基板とを所定
   の範囲の熱及び圧力を加えることによって貼り合わせる
   工程と、（ｆ）この凹版をセラミック基板から剥離し
   て、導電性ペーストのパターンをセラミック基板上に転
   写し、第１導体パターンを形成する工程と、（ｇ）少な
   くとも第１導体パターンの上に第１絶縁層を印刷形成す
   る工程と、（ｈ）第１絶縁層の上に第２導体パターンを
   印刷形成する工程と、（ｉ）前記工程（ｆ）後の第１導
   体パターンと前記工程（ｈ）後の第２導体パターンの少
   なくとも一方を化学的に湿式エッチングし、その後洗浄
   する工程と、を備えたセラミック多層基板の製造方法。
2. 【請求項２】 工程（ｉ）の湿式エッチングは２５〜４
   ０％濃度の硝酸を使用し、０．５〜５分間のエッチング
   をする請求項１に記載のセラミック多層基板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 工程（ｇ）では少なくとも第１導体パタ
   ーンの上に第１絶縁層を全面に印刷形成し、第１絶縁層
   から気泡を除去してから乾燥し、第１絶縁層の乾燥皮膜
   を研磨あるいは研削することで第１導体パターンのビア
   部を露出させ焼成する請求項１に記載のセラミック多層
   基板の製造方法。
4. 【請求項４】 工程（ｇ）では少なくとも第１導体パタ
   ーンの上に第１絶縁層を全面に印刷形成し、第１絶縁層
   から気泡を除去してから乾燥し、焼成後に第１絶縁層を
   研磨あるいは研削することで、第１導体パターンのビア
   部を露出させる請求項１に記載のセラミック多層基板の
   製造方法。
5. 【請求項５】 工程（ｇ）では少なくとも第１導体パタ
   ーンの上に第１絶縁層を全面に印刷形成し、第１絶縁層
   から気泡を除去してから乾燥し、第１絶縁層の乾燥皮膜
   を研磨あるいは研削することで第１導体パターンのビア
   部を露出させ、焼成した後で再び研磨あるいは研削する
   請求項１に記載のセラミック多層基板の製造方法。
6. 【請求項６】 セラミック基板の一部に誘電体層を印刷
   形成し、誘電体層から気泡を除去してから乾燥する請求
   項１に記載のセラミック多層基板の製造方法。
7. 【請求項７】 工程（ｅ）において、凹版及びセラミッ
   ク基板とプレスの間に圧縮空気によって加圧した請求項
   １に記載のセラミック多層基板の製造方法。
8. 【請求項８】 可とう性樹脂基材は、その弾性率が５０
   ０ｋｇ／ｃｍ²以上である請求項１に記載のセラミック
   多層基板の製造方法。