JP2003243828A

JP2003243828A - セラミック配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2003243828A
Application number: JP2002037176A
Authority: JP
Inventors: Kozo Matsukawa; 宏三松川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: JP3911424B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックグリーンシート上に誘電体ペース
トを塗布する工程の後、誘電体ペースト中の溶剤がセラ
ミックグリーンシートに拡散してセラミックグリーンシ
ートが膨潤・変形してしまう。【解決手段】有機溶剤系バインダを含むセラミックグ
リーンシートの表面に形成された配線導体上に誘電体粉
末と有機バインダと有機溶剤と分散剤とから成る誘電体
ペーストを塗布し乾燥してセラミックグリーンシート成
形体を作製し、このセラミックグリ−ンシート成形体と
他のセラミックグリ−ンシートとを積層して積層体を作
製した後、積層体を焼成するセラミック配線基板の製造
方法において、誘電体ペーストにおける有機溶剤の量を
30体積％以上50体積％以下とする。セラミックグリーン
シートへの有機溶剤の拡散量を減らすとともに拡散速度
を遅らせることができるので、セラミックグリーンシー
トの膨潤・変形を有効に防止することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子・チッ
プ部品等を搭載し、それらを相互配線するためのセラミ
ック配線基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯用端末等の電子機器の小型化
や使用される周波数帯域の高周波化に伴い、電子機器に
組み込まれる配線基板にも小型化・高周波化が要求され
ており、これまで配線基板の表面に実装されていたチッ
プコンデンサを、配線基板内部に形成することで実装面
積を削減し配線基板を小型化しつつ、低インダクタンス
で実装し高周波特性を向上させることのできるコンデン
サを内蔵したセラミック配線基板が提案されている。

【０００３】コンデンサを内蔵したセラミック配線基板
は、例えば絶縁層の一部を誘電体層とし、その誘電体層
を挟むように上下に電極層を形成してコンデンサが形成
される。この誘電体層を他の絶縁層より比誘電率の高い
絶縁層としたり、他の絶縁層より厚みの薄い絶縁層とし
たりすることによりコンデンサとしての容量を高めてい
る。

【０００４】このようなセラミック配線基板は、導体ペ
ーストを塗布してコンデンサ電極が形成された誘電体層
となる誘電体グリーンシートを、所定の導体パターンが
形成された他の絶縁層となるセラミックグリーンシート
で挟んで積層し、焼成することにより得られる。

【０００５】このセラミック配線基板では構造的に低イ
ンダクタンスなコンデンサを内蔵することができるが、
さらなる小型化要求に対応するためには、単位面積当り
の容量を向上させなければならず、誘電体グリーンシー
トの厚みを薄くすることや、薄くした誘電体グリーンシ
ートを複数枚積層する等の工夫が必要となる。

【０００６】しかし、誘電体グリーンシートの厚みを薄
くすると、その強度が低下する傾向があるために、コン
デンサ電極層を形成するために導体ペーストを塗布した
際に、導体ペースト中の溶剤成分により誘電体グリーン
シートに膨潤・変形が生じ、その後の乾燥工程でこの膨
潤・変形部を起点としたクラックが発生してしまい、焼
成後のセラミック配線基板においては上下層の配線導体
間が短絡してショート不良が発生してしまうといった問
題点があった。

【０００７】この問題点に対して、表面に導体ペースト
を塗布して一方のコンデンサ電極パターンを形成した厚
みの厚いセラミックグリーンシートを準備し、このコン
デンサ電極パターンが形成されたセラミックグリーンシ
ート上に、誘電体粉末・有機バインダ・溶剤および分散
剤から成る誘電体ペーストを塗布して乾燥した誘電体層
を形成し、その上にこの誘電体層を介して対向するよう
な他方のコンデンサ電極パターンを同様に形成してセラ
ミックグリーンシート成形体を形成し、このセラミック
グリ−ンシート成形体と他のセラミックグリ−ンシート
とを積層して積層体を形成した後、この積層体を焼成す
るセラミック配線基板の製造方法が提案されいる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造方法においては、セラミックグリーンシートを形成
するためのスラリーと同一組成の誘電体ペーストを用い
て、比較的薄い層を均一の膜厚で形成することの可能な
ドクターブレード法やダイコート法等の方法により誘電
体層を形成すると、誘電体ペースト中の溶剤がセラミッ
クグリーンシートに拡散してセラミックグリーンシート
の膨潤・変形が生じ、寸法誤差が大きくなったり反りが
生じたり、さらには、塗布後の乾燥工程における加熱に
より膨潤・変形が促進されてセラミックグリーンシート
にクラックや破断等の欠陥が生じる場合があるというよ
うな問題点があった。

【０００９】このような問題点があると、セラミックグ
リ−ンシートの変形により、設計値に対してコンデンサ
の静電容量がばらつくことや、基板寸法がばらつくこと
等の不具合が生じることとなり、高品質な配線基板が生
産できないという問題点があった。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑み完成されたもの
で、その目的は、誘電体層を形成するために誘電体ペー
ストを塗布したときのセラミックグリーンシートの膨潤
・変形を有効に抑えることができ、高容量かつ低インダ
クタンスで高精度なコンデンサを内蔵したセラミック配
線基板を得ることができるセラミック配線基板の製造方
法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、誘電体ペース
トに含まれる溶剤の量を適切な範囲に調整することによ
って、これを塗布したときのセラミックグリーンシート
の膨潤・変形を有効に抑制できることを見出した。

【００１２】すなわち、本発明のセラミック配線基板の
製造方法は、有機溶剤系バインダを含むセラミックグリ
ーンシートの表面に配線導体を形成するとともにこの配
線導体上に誘電体粉末と有機バインダと有機溶剤と分散
剤とから成る誘電体ペーストを塗布し乾燥して成るセラ
ミックグリーンシート成形体を作製し、このセラミック
グリ−ンシート成形体と他の前記セラミックグリ−ンシ
ートとを積層して積層体を作製した後、この積層体を焼
成するセラミック配線基板の製造方法において、前記誘
電体ペーストにおける前記有機溶剤の量が30体積％以上
50体積％以下であることを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明のセラミック配線基板の製造
方法は、上記構成において、誘電体ペーストにおける前
記有機バインダは、平均分子量が10000以上100000以下
であり、かつ酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上65ｍｇＫＯＨ
／ｇ以下であることを特徴とするものである。

【００１４】本発明のセラミック配線基板の製造方法に
よれば、セラミックグリーンシート上に塗布する誘電体
ペースト中における有機溶剤の量を30体積％以上50体積
％以下としたことにより、有機溶剤のセラミックグリー
ンシートへの拡散量を減らすとともに拡散速度を遅らせ
ることができるので、セラミックグリ−ンシートの膨潤
・変形が生じる前に有機溶剤を乾燥させることができ、
セラミックグリーンシートにクラックや破断等の欠陥が
生じることを有効に防止することが可能となる。

【００１５】また、本発明のセラミック配線基板の製造
方法によれば、誘電体ペーストにおける有機バインダを
平均分子量（Ｍｗ）が10000以上100000以下であり、か
つ酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上65ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で
あるものとしたことにより、誘電体ペースト中の誘電体
粉末の分散性を良好なものとすることができ、誘電体ペ
ーストに含まれる有機溶剤の量が30体積％以上50体積％
以下と通常の誘電体ペーストにおける量より少ない場合
でも、誘電体ペーストの粘度を低くすることができるの
で、塗布時の空気の巻き込みによるボイドの発生を防ぐ
ことや、塗布形成した誘電体層の厚みを均一にすること
といった、塗工性を良好にすることが可能となる。ま
た、誘電体ペーストの粘度を低くすることができるの
で、塗布に際して、特に膜厚の均一性が高い誘電体膜を
形成するための工法、例えばダイコート法等を用いるこ
とが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のセラミック配線基板の製
造方法について以下に詳細に説明する。

【００１７】本発明のセラミックグリーンシートは、無
機粉末と、有機溶剤系バインダ・有機溶剤・可塑剤等を
添加混合してスラリーとするとともに、そのスラリーに
従来周知のドクターブレード法やカレンダロール法を採
用することによって成形する。

【００１８】無機粉末としては、ガラス粉末・セラミッ
ク粉末・またはガラス粉末とセラミック粉末との混合粉
末が挙げられる。

【００１９】ガラス粉末としては、例えばＳｉＯ₂−Ｂ₂
Ｏ₃系・ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系・ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ
₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，
ＢａまたはＺｎを示す）・ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ¹Ｏ−
Ｍ²Ｏ系（但し、Ｍ¹およびＭ ²は同一または異なってＣ
ａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）・ＳｉＯ₂−
Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ¹Ｏ−Ｍ²Ｏ系（但し、Ｍ¹および
Ｍ²は前記と同じである）・ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｍ³ ₂Ｏ系
（但し、Ｍ³はＬｉ，ＮａまたはＫを示す）・ＳｉＯ₂−
Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ³ ₂Ｏ系（但し、Ｍ³は前記と同じ
である）・Ｐｂ系ガラス・Ｂｉ系ガラス等が挙げられ
る。

【００２０】また、セラミック粉末としては、例えばＡ
ｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂とアルカリ土類金属酸化物と
の複合酸化物・ＴｉＯ₂とアルカリ土類金属酸化物との
複合酸化物・Ａｌ₂Ｏ₃およびＳｉＯ₂から選ばれる少な
くとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライ
ト，コージェライト）等が挙げられる。

【００２１】ガラス粉末とセラミック粉末とを混合する
場合には、その混合割合が重量比で40：60〜99：１であ
るのが好ましい。

【００２２】この無機粉末に添加混合される有機溶剤系
バインダとしては、従来からセラミックグリーンシート
に使用されているものが使用可能であり、例えばアクリ
ル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステ
ルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸
エステル共重合体・メタクリル酸エステル共重合体・ア
クリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）
・ポリビニルブチラ−ル系・ポリビニルアルコール系・
アクリル−スチレン系・ポリプロピレンカーボネート系
・セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げら
れる。

【００２３】グリーンシートを成型するためのスラリー
に用いられる有機溶剤としては、無機粉末および有機バ
インダを分散させ、グリーンシート成型に適した粘度の
スラリーが得られるように、例えば炭化水素類・エーテ
ル類・エステル類・ケトン類・アルコール類等の有機溶
剤が挙げられる。

【００２４】このセラミックグリーンシートに金型加工
等により貫通孔を形成し、Ｗ・Ｍｏ・Ａｕ・Ａｇ・Ｃｕ
等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合し
たビア導体用ペーストをスクリーン印刷等により充填し
貫通導体を形成する。

【００２５】次に、セラミックグリーンシートの表面
に、Ｗ・Ｍｏ・Ａｕ・Ａｇ・Ｃｕ等の金属粉末に適当な
有機バインダ・溶剤を添加混合した配線導体用ペースト
をスクリーン印刷等により塗布し、回路配線やコンデン
サ電極パターン等の所定形状の配線導体を形成する。こ
の配線導体用ペースト中の溶剤量は通常30体積％以下で
ある。

【００２６】次に、表面にコンデンサ電極パターン形状
の配線導体が形成されたセラミックグリーンシートの上
に、誘電体粉末と有機溶剤と有機バインダと分散剤とを
添加混合した誘電体ペーストを塗布し乾燥して、セラミ
ックグリーンシート成形体を作製する。なおこのとき、
コンデンサ電極パターン形状の配線導体の上面のみに誘
電体層を形成すると、セラミックグリーンシート成形体
上に他のグリーンシートを積層した際に、特に誘電体層
の厚みが厚い場合や複数層の誘電体層を形成した場合
は、誘電体層の厚みによる段差により積層不良を起こし
やすくなるので、グリーンシート全面に塗布するとよ
い。

【００２７】誘電体ペーストに用いられる誘電体粉末と
しては、特に制限されるものではなく、セラミックグリ
ーンシートに配合される無機粉末と同様のものが使用可
能である。その粒径については、分散性または塗工性の
点から、0.1μｍ〜３μｍであることが好ましい。

【００２８】本発明のセラミック配線基板の製造方法に
おいて、誘電体ペーストにおける有機溶剤の量は、30体
積％以上50体積％以下の範囲とすることが重要である。

【００２９】これは、セラミックグリーンシートの膨潤
・変形の主要因は、誘電体ペーストに含まれる有機溶剤
のセラミックグリーンシートへの拡散量が大きく影響し
ており、また、この拡散の速度が誘電体ペーストとセラ
ミックグリーンシート間の溶剤の濃度勾配が急なほど早
くなる傾向があることから、誘電体ペースト中の有機溶
剤量を30体積％以上50体積％以下とすることにより、有
機溶剤の拡散量を減らすとともに、拡散速度を遅くらせ
ることができ、膨潤・変形が生じる前に溶剤を乾燥させ
ることができるためである。

【００３０】これに対し、有機溶剤の量が30体積％未満
の場合には、誘電体ペースト中に誘電体粉末を均一に分
散させることが困難となり誘電体粉末が凝集しペースト
が増粘することから、誘電体ペーストが塗布できなくな
る、あるいは塗布できても塗布後の誘電体ペーストの表
面が平坦化せず均一な膜厚の誘電体層が形成しづらくな
る、またボイド・クラック等の欠陥が生じやすくなると
いった傾向がある。

【００３１】他方、50体積％を超えると誘電体ペースト
に含まれる有機溶剤の濃度が高くなるために、セラミッ
クグリーンシートへの有機溶剤の拡散量および拡散速度
が増加し、セラミックグリーンシートの膨潤・変形等の
欠陥が生じやすくなる傾向がある。

【００３２】有機溶剤としては、誘電体粉末および有機
バインダを分散させ、塗布に適した粘度の誘電体ペース
トが得られるように、例えば炭化水素類・エーテル類・
エステル類・ケトン類・アルコール類等の有機溶剤を用
いればよい。特に、エタノール・１−プロパノール・１
−ブタノール・１−ペンタノール・α−テルピネオール
等のアルコール類、またはこれらのアルコール類と溶解
度パラメータが７以上13以下の範囲にある少なくとも１
種類の溶剤との混合溶剤であることが好ましい。

【００３３】有機溶剤としてアルコール類が好ましいと
したのは、誘電体粉末の表面に存在するＯＨ基とアルコ
ール類のＯＨ基とが水素結合することにより、誘電体粉
末をペースト中に良好に分散できるからであり、またア
ルコール類と溶解度パラメータが７以上13以下の範囲に
ある少なくとも１種類の溶剤との混合溶剤であることが
好ましいとしたのは、有機バインダの溶解度パラメータ
を中心に両側に位置する溶剤を用いることで、有機バイ
ンダの溶解性を保ちつつ溶剤の乾燥速度を高めることが
でき、セラミックグリーンシートの膨潤・変形を効果的
に抑えられるからである。

【００３４】本発明のセラミック配線基板の製造方法に
おいて誘電体ペーストに用いられる有機バインダとして
は、従来からセラミックグリーンシートに使用されてい
るものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル
酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体
または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合
体・メタクリル酸エステル共重合体・アクリル酸エステ
ル−メタクリル酸エステル共重合体等）・ポリビニルブ
チラ−ル系・ポリビニルアルコール系・アクリル−スチ
レン系・ポリプロピレンカーボネート系・セルロース系
等の単独重合体または共重合体が適しているが、これら
の有機バインダの中でも特に、平均分子量（Ｍｗ）が10
000以上100000以下であり、かつ酸価が１ｍｇＫＯＨ／
ｇ以上65ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるものが好ましい。

【００３５】これは、この平均分子量とすると、誘電体
粉末と充分結合し、かつ有機バインダ分子が互いに結合
して有機バインダそのものの粘度が増加することのない
有機バインダの分子鎖の長さとなるからであり、また、
この酸価の範囲とすると、有機バインダの分子中のＣＯ
ＯＨ基の数が誘電体粉末の表面に存在するＯＨ基の数に
対して適量となり、誘電体粉末と有機バインダとの分散
性を向上させることができることから、塗布形成した誘
電体層の強度を維持しつつ、誘電体ペースト中の有機溶
剤の量を30体積％以上50体積％以下と少量にしても、誘
電体ペーストを塗布に適した粘度とすることができるた
めである。

【００３６】これに対して、平均分子量が10000未満の
場合には、有機バインダの分子鎖が短くなり有機バイン
ダと誘電体粉末との結合力が低下するために、塗布形成
した誘電体層の強度が低下し、例えばセラミックグリー
ンシート成形体を搬送する際の振動や曲げ等の外力によ
りクラックや剥離等の欠陥が生じやすくなる傾向があ
る。

【００３７】他方、100000を超えると、有機バインダの
分子鎖が長くなり、有機バインダと誘電体粉末との結合
力が増すことで塗布形成した誘電体層の強度が高まるも
のの、有機バインダの分子が互いに結合し易くなること
から有機バインダそのものの粘度が増加し誘電体ペース
トも増粘することとなるために、塗布後の誘電体ペース
トの表面が平坦化せず均一な膜厚の誘電体層が形成しづ
らくなり、またボイド・クラック等の欠陥が生じやすく
なる傾向がある。

【００３８】また、酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合
には、誘電体粉末の表面に存在するＯＨ基に対して有機
バインダ分子中のＣＯＯＨ基の数が少ないために誘電体
粉末を分散させることが困難となり、誘電体粉末が凝集
しペーストが増粘することから、塗布後の誘電体ペース
トの表面が平坦化せず均一な膜厚の誘電体層が形成しづ
らくなり、またボイド・クラック等の欠陥が生じやすく
なる傾向がある。また、被塗布物であるセラミックグリ
ーンシートとの濡れ性も悪化し、誘電体層の剥離やクラ
ック等の欠陥も生じやすくなる。

【００３９】他方、65ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、誘電
体粉末の表面に存在するＯＨ基に対して過剰なＣＯＯＨ
基が有機バインダ分子同士を互いに結合させることとな
り、誘電体ペーストを増粘させる傾向がある。

【００４０】分散剤は、酸価が100ｍｇＫＯＨ／ｇ以上1
20ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ親水親油バランス
Ｈ.Ｌ.Ｂ.値が７以上12以下であることが好ましい。こ
れは、この範囲で誘電体粉末の分散性を向上させること
ができるためであり、これに対してこの範囲を逸脱する
と誘電体ペーストを増粘させる傾向がある。

【００４１】また、分散剤の種類としては、例えば、ア
ニオン界面活性剤としては高級脂肪酸塩・アルキル硫酸
塩・アルキルエーテル硫酸塩・アルキルエステル硫酸塩
・アルキルアリールエーテル硫酸塩・アルキルスルホン
酸塩・スルホコハク酸塩・アルキルアリルおよびアルキ
ルナフタレンスルホン酸塩・アルキルリン酸塩・ポリオ
キシエチレンアルキルエーテルリン酸塩・アルキルアリ
ールエーテルリン酸塩等がある。

【００４２】また、カチオン界面活性剤としては、アル
キルアミン塩・ジアルキルアミン塩・テトラアルキルア
ンモニウム塩・ベンザルコニウム塩・アルキルピリジニ
ウム塩・イミダゾリニウム塩等を、両性界面活性剤とし
ては、ジメチルアルキルラウリルベタイン・アルキルグ
リシン・アルキルジ（アミノエチル）グリシン・イミダ
ゾリニウムベタイン等を、ノニオン系界面活性剤として
は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル・ポリオキシ
エチレンアルキルアリルエーテル・ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレングリコール・グリセリンエステル
・ソルビタンエステル・ショ糖エステル・グリセリンエ
ステルのポリオキシエチレンエーテル・ソルビタンエス
テルのポリオキシエチレンエーテル・ソルビトールエス
テルのポリオキシエチレンエーテル・脂肪酸アルカノー
ルアミド・ポリオキシエチレン脂肪酸アミド・アミンオ
キシド・ポリオキシエチレンアルキルアミン等を使用す
ることができるが、これらの中でも特に、リン酸エステ
ル系界面活性剤を誘電体粉末分散剤として使用した場合
に良好な結果が得られた。

【００４３】誘電体ペーストの塗布方法としては、スク
リーン印刷法・ドクターブレード法・リバースロールコ
ート法・ダイコート法等の種々の方法を用いることが可
能であるが、特に膜厚の均一性の観点からはダイコート
法を用いることが好ましい。

【００４４】塗布した誘電体ペーストの乾燥は、温風乾
燥法・遠赤外放射加熱法・真空乾燥法等の種々の乾燥法
を適宜に用いればよい。

【００４５】高容量のコンデンサを形成するために誘電
体ペーストを用いて誘電体層を複数層形成する場合は、
セラミックグリーンシート成形体上の乾燥した誘電体ペ
ーストの上にコンデンサ電極パターン形状に配線導体ペ
ーストを塗布して乾燥し、さらにその上に誘電体ペース
トを塗布し乾燥するという工程を所定の層数だけ繰り返
すことにより形成することができる。

【００４６】誘電体層の下側のコンデンサ電極パターン
と対になる上側のコンデンサ電極パターンは、誘電体層
の上側の表面に形成してもよいし、誘電体層の上に積層
するグリーンシートの下面に形成してもよい。

【００４７】次に、セラミックグリ−ンシート成形体と
他のセラミックグリ−ンシートとを、３〜20ＭＰａの圧
力および30〜80℃の温度で加熱圧着するなどして積層体
を作製する。積層体中における誘電体ペーストで形成さ
れた誘電体層の位置や数には特に制限はなく、所望の配
線基板の構成に積層すればよい。

【００４８】その後、例えばセラミックグリーンシート
の無機粉末および誘電体ペーストの誘電体粉末がセラミ
ック粉末とガラス粉末とを混合したガラスセラミック成
分であり、導体用ペーストの金属粉末がＡｇ粉末である
場合は、大気中で800〜1000℃の温度で積層体を焼成す
ることにより、本発明の製造方法によるセラミック配線
基板が得られる。

【００４９】セラミックグリーンシートの無機成分がガ
ラスセラミックス等の低温焼成材料である場合には、低
温焼成材料が焼結する温度では実質的に焼結収縮しない
無機成分、例えばアルミナのグリーンシートを積層体の
両面に積層して焼成すると、配線基板の寸法精度が向上
し、内蔵コンデンサの容量値のばらつきをさらに小さく
することが可能となる。また、このような方法で焼成し
た場合は、厚み方向の焼成収縮が通常の方法で焼成した
場合に比較して大きくなるので、誘電体層の厚みをより
薄くすることが可能となり、内蔵コンデンサの高容量化
も容易となる。

【００５０】セラミック配線基板の表面に位置する配線
導体には、その上に電子部品を実装する際の半田濡れ性
の向上や配線導体の腐食防止のために、ニッケル・銅・
金等のめっきを施してもよい。

【００５１】なお、本発明は上述の実施の形態の例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
であれば種々の変更は可能である。

【００５２】例えば、上述の実施の形態の例では、表面
に位置する配線導体となる配線導体用ペーストをセラミ
ックグリーンシートに塗布した後に積層して焼成した
が、表面に位置する配線導体を積層体を焼成した後に焼
き付けてセラミック配線基板としてもよい。

【００５３】また、上述の実施の形態の例では、配線導
体は配線導体用ペーストをセラミックグリーンシートに
塗布することにより形成したが、配線パターン形状の銅
等の金属箔を転写して形成してもよい。金属箔を転写し
て配線導体を形成することによって、配線導体の寸法精
度をより向上させることができ、内蔵コンデンサの容量
値のばらつきもより小さくすることができる。この場合
の焼成方法は、低温焼成材料が焼結する温度では実質的
に焼結収縮しない無機成分、例えばアルミナのグリーン
シートを積層体の両面に積層して焼成する方法が好まし
い。これは、セラミックスの焼結過程において、セラミ
ックスは焼結収縮するが金属箔はしないことからセラミ
ックスと金属箔との間で焼結収縮の差による寸法ズレが
生じることを防ぎ、反りや割れの無いセラミック配線基
板を得ることができるためである。

【００５４】

【実施例】以下、本発明を具体例によって詳細に説明す
るが、本発明は以下の具体例に限定されるものではな
い。

【００５５】無機粉末として、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ
ｇＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系ガラス粉末60重量％、ＣａＺｒ
Ｏ₃粉末20重量％、ＳｒＴｉＯ₃粉末17重量％およびＡｌ
₂Ｏ₃粉末３重量％を使用し、この無機粉末100重量％に
有機バインダとしてアクリル樹脂12重量％、フタル酸系
可塑剤６重量％および溶剤としてトルエン30重量％を加
え、ボールミル法により混合しスラリーとした。

【００５６】このスラリーを用いてドクターブレード法
により厚さ300μｍのセラミックグリーンシートを成形
した。

【００５７】このセラミックグリーンシートに金型また
はパンチングマシーンを用いて所定の位置に貫通孔を形
成し、この貫通孔にスクリーン印刷法にてビア導体用ペ
ーストを充填した。

【００５８】ビア導体用ペーストとしては、Ａｇの粉末
（平均粒径1.0μｍ）100重量％に対してＡｌ₂Ｏ₃粉末２
重量％および前記ガラスと同組成のガラス粉末５重量％
を加え、さらにビヒクル成分として所定量のエチルセル
ロース系樹脂およびテルピネオールを加えて、３本ロー
ルにより適度な粘度になるように混合したものを用い
た。

【００５９】次に、このセラミックグリーンシート上に
銀−パラジウムペーストを用いて配線導体をスクリーン
印刷にて形成した。

【００６０】配線導体用ペーストとしては、Ａｇ：Ｐｄ
が重量比で85：15である合金粉末（平均粒径1.0μｍ）1
00重量％に対してＡｌ₂Ｏ₃粉末２重量％および前記ガラ
スと同組成のガラス粉末２重量％を加え、さらにビヒク
ル成分として所定量のエチルセルロース系樹脂およびテ
ルピネオールを加えて、３本ロールにより適度な粘度に
なるように混合したものを用いた。

【００６１】無機粉末として、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍ
ｇＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系ガラス粉末60重量％、ＣａＺｒ
Ｏ₃粉末20重量％、ＳｒＴｉＯ₃粉末17重量％およびＡｌ
₂Ｏ₃粉末３重量％を使用し、この無機粉末100重量％に
対して、有機バインダとして表１に示すように、分子量
および酸価の異なるアクリル樹脂12重量％と、リン酸エ
ステル系分散剤0.5重量％と、有機溶剤としてα−テル
ピネオールとを加え、攪拌脱泡機により混合した後に、
さらに３本ロールを用いて混練し誘電体ペーストとし
た。

【００６２】次に、セラミックグリーンシートの全面
に、配線導体を覆うように、誘電体ペーストをドクター
ブレード法により塗布して膜厚が100μｍの誘電体ペー
スト層を形成し、セラミックグリーンシート成形体とし
た。

【００６３】次に、塗布した誘電体ペースト層に含まれ
る有機溶剤分の重量が減少するまで、60℃の温風により
乾燥した。

【００６４】上記の方法でセラミックグリーンシート成
形体を形成し、誘電体ペーストの塗工性と、外観上の欠
陥として、溶剤乾燥後のセラミックグリーンシート成形
体の変形およびクラックの発生と、ハンドリングを想定
しセラミックグリーンシート成形体に振動と曲げを加え
た際の塗膜剥がれの発生とについて評価した。

【００６５】各有機溶剤量およびバインダ特性における
評価の結果を表１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】表１の結果から明らかなように、誘電体ペ
ースト中の溶剤量が30体積％未満の試料Ｎｏ.１では、
誘電体ペーストの粘度が高くなったため、塗膜への気泡
巻き込みや、膜厚のばらつきが大きくなるといった塗工
性の不良が生じた（表中に×で示す）。また、溶剤量が
50体積％を超える試料Ｎｏ．５および試料Ｎｏ．６で
は、セラミックグリーンシートに変形やクラックが生じ
た（表中に×で示す）。

【００６８】これに対して、本発明の試料は、塗工性や
欠陥について良好な結果が得られたが、有機バインダの
分子量が10000未満の試料Ｎｏ．７では、塗膜の強度が
弱くなって塗膜剥がれが生じやすくなる傾向があり（表
中に△で示す）、また、分子量が100000を超える試料Ｎ
ｏ．10では誘電体ペーストの粘度が高くなり、塗工性の
不良が生じやすくなる傾向があった（表中に△で示
す）。

【００６９】また、有機バインダの酸価が１ｍｇＫＯＨ
／ｇ未満の試料Ｎｏ．11では被塗布物であるセラミック
グリーンシートとの接着強度が弱くなるために塗膜剥が
れが生じやすくなり、さらに誘電体ペーストの粘度が高
くなり、塗工性の不良が生じやすくなった（表中に△で
示す）。また、酸価が65ｍｇＫＯＨ／ｇを超える試料Ｎ
ｏ．14でも、誘電体ペーストの粘度が高くなり、塗工性
の不良が生じやすくなった（表中に△で示す）。

【００７０】これに対して、本発明の試料の中でも、有
機バインダの平均分子量が10000以上100000以下であ
り、かつ酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上65ｍｇＫＯＨ／ｇ
以下の試料では、いずれも、誘電体ペーストの塗工性が
良好であり、また、誘電体ペースト塗工後のセラミック
グリーンシート成形体に変形やクラックや塗膜ハガレが
発生しない優れたものであった。

【００７１】

【発明の効果】本発明のセラミック配線基板の製造方法
によれば、セラミックグリーンシートの表面に形成した
配線導体上に塗布する誘電体ペーストにおける有機溶剤
の量を30体積％以上50体積％以下としたことにより、有
機溶剤のセラミックグリーンシートへの拡散量を減らす
とともに拡散速度を遅らせることができるので、セラミ
ックグリ−ンシートの膨潤・変形が生じる前に有機溶剤
を乾燥させることができ、セラミックグリーンシートに
クラックや破断等の欠陥が生じることを有効に防止する
ことが可能となる。

【００７２】また、本発明のセラミック配線基板の製造
方法によれば、誘電体ペーストにおける有機バインダを
平均分子量（Ｍｗ）が10000以上100000以下であり、か
つ酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上65ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で
あるものとしたことにより、誘電体ペースト中の誘電体
粉末の分散性を良好なものとすることができ、誘電体ペ
ーストに含まれる有機溶剤の量が30体積％以上50体積％
以下と通常の誘電体ペーストにおける量より少ない場合
でも、誘電体ペーストの粘度を低くすることができるの
で、塗布時の空気の巻き込みによるボイドの発生を防ぐ
ことや、塗布形成した誘電体層の厚みを均一にすること
といった、塗工性を良好にすることが可能となる。ま
た、誘電体ペーストの粘度を低くすることができるの
で、塗布に際して、特に膜厚の均一性が高い誘電体膜を
形成するための工法、例えばダイコート法等を用いるこ
とが可能となる。

【００７３】これらのことにより、本発明のセラミック
配線基板の製造方法によれば、誘電体層を形成するため
に誘電体ペーストを塗布したときのセラミックグリーン
シートの膨潤・変形を有効に抑えることができ、高容量
かつ低インダクタンスで高精度なコンデンサを内蔵した
セラミック配線基板を製造することが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機溶剤系バインダを含むセラミックグ
リーンシートの表面に配線導体を形成するとともに該配
線導体上に誘電体粉末と有機バインダと有機溶剤と分散
剤とから成る誘電体ペーストを塗布し乾燥して成るセラ
ミックグリーンシート成形体を作製し、該セラミックグ
リ−ンシート成形体と他の前記セラミックグリ−ンシー
トとを積層して積層体を作製した後、該積層体を焼成す
るセラミック配線基板の製造方法において、前記誘電体
ペーストにおける前記有機溶剤の量が３０体積％以上５
０体積％以下であることを特徴とするセラミック配線基
板の製造方法。
【請求項２】前記誘電体ペーストにおける前記有機バ
インダは、平均分子量が１００００以上１０００００以
下であり、かつ酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６５ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１記載のセ
ラミック配線基板の製造方法。