JP2004186665A - 多層構造部品およびその製造方法 - Google Patents

多層構造部品およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】絶縁体基板２上に導体パターン３と絶縁層４を交互に積層形成する製造工程において、積層体５の反りを矯正する。
【解決手段】絶縁体基板２上に導体パターン３と絶縁層４を交互に積層形成していき、予め定めたタイミングか、あるいは、絶縁体基板２と導体パターン３と絶縁層４から成る積層体５の形成工程時のモニタによって積層体５が予め定めた反り具合になったことを検知したときに、絶縁層４の構成材料を、積層体５の反りを矯正すべく選択された別の絶縁材料に変更して絶縁層４を形成する。これにより、積層体５の反りを精度良く矯正することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁体基板上に導体パターンと絶縁層を交互に積層形成して作製される多層構造部品およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
電子部品の一つとして、絶縁体基板上に導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置されて成る多層構造部品がある。この多層構造部品は次に示すように製造することができる（例えば特許文献１，２参照）。例えば、図２（ａ）に示すように、絶縁体基板２０上に導体ペースト等で導体パターン２１を形成し、その後、その導体パターン２１を焼成して絶縁体基板２０および導体パターン２１を冷却する。その焼成時に導体パターン２１は収縮し、冷却時には絶縁体基板２０および導体パターン２１が収縮する。導体パターン２１は絶縁体基板２０よりも熱伸縮率が大きいために導体パターン２１は絶縁体基板２０よりも熱収縮率が大きくなる。この絶縁体基板２０と導体パターン２１の熱収縮率の差に起因して、導体パターン２１には引っ張り応力が発生し、これにより、図２（ｂ）に示すように、絶縁体基板２０と導体パターン２１の積層体は反って下に凸の状態になる。
【０００３】
次に、図２（ｃ）に示すように、導体パターン２１の上側に絶縁層２２を積層形成する。この絶縁層２２の形成後にも前記同様に絶縁層２２を焼成して冷却する。この焼成工程において、絶縁層２２は収縮する。また、冷却時には絶縁体基板２０と絶縁層２２は両方共に収縮するが、導体パターン２１の場合には、絶縁体基板２０よりも熱伸縮率が大きくて下に凸となる反りが強くなって引っ張り応力が発生するのに対して、絶縁層２２の場合には、絶縁体基板２０よりも熱伸縮率を十分に小さくすることにより、収縮による下の凸の反りよりも上に凸の反りを大きくすることができて圧縮応力を発生させることができる。この絶縁層２２の圧縮応力によって導体パターン２１の引っ張り応力を相殺することが可能であることから、このことを考慮して絶縁層２２の構成材料が選定されており、積層体の反りをほぼ整形することができる。
【０００４】
その後、図２（ｄ）に示すように、上記同様に導体パターン２１と絶縁層２２を交互に積層形成していき、多層構造部品２３を作製する。従来では、全ての絶縁層２２は同じ熱膨張係数を持つ絶縁材料により構成されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２６５３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１０１４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、絶縁層２２を構成している材料は、絶縁体基板２０と導体パターン２１と絶縁層２２から成る積層体の反りを防止すべく選定している。しかしながら、それにも拘わらず、絶縁層２２の材料の例えば純度等のばらつきの問題や、製造装置の問題等の様々な原因によって、積層体の反りを完璧に整形することは非常に困難である。このため、導体パターン２１や絶縁層２２の積層数が多くなると、図２（ｄ）に示すように、積層体の反りが顕著に現れてきてしまうことになる。
【０００７】
そのように積層体の反りが大きくなると、様々な問題が発生する。例えば、導体パターン２１を形成する際に、積層体を設定の配置位置に固定することがあるが、積層体が大きく反って積層体の底面が湾曲していると、積層体を固定することが難しく、導体パターン２１の形成に大きな支障を来すという問題が発生する。また、導体パターン２１が細かいパターン形状の場合には、積層体の表面が湾曲しているために、導体パターン２１を精度良く形成することができないという問題も発生する。
【０００８】
また、多層構造部品２３を製造する際に、１つずつ多層構造部品２３を作製するのではなく、例えば、複数の絶縁体基板２０を形成することができる絶縁体の親基板を利用して、多数の多層構造部品２３を同時に作製することがある。つまり、親基板の状態のままで、多層構造部品２３となる複数の領域毎にそれぞれ同時に導体パターン２１や絶縁層２２を積層形成していき、全ての導体パターン２１と絶縁層２２の形成終了後に親基板を各々の多層構造部品２３毎に分離分割して、多数の多層構造部品２３を同時に作製することがある。この場合にも、前記同様に、親基板と導体パターン２１と絶縁層２２から成る積層体の反りが大きくなるという問題が発生する。この積層体の反りに因り、上記同様に、親基板を固定することが難しくなるという問題や、導体パターン２１を精度良く形成することができないという問題が発生する。また、親基板を各多層構造部品２３毎に分離分割する際に親基板を設定通りに分割することができずに多層構造部品２３の不良品が多数発生してしまい、多層構造部品２３の歩留まりが悪化してしまうという問題が発生する。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、絶縁体基板と導体パターンと絶縁層から成る積層体の反りをより確実に矯正することができる多層構造部品および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】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明の多層構造部品は、絶縁体基板上に複数の導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置された積層体を呈する多層構造部品において、それら複数の絶縁層のうちの少なくとも１層は、他の絶縁層とは熱伸縮率が異なる絶縁材料により構成された矯正用の絶縁層と成し、当該矯正用の絶縁層は、他の絶縁層と導体パターンと絶縁体基板との相互の熱伸縮率の差違に因る前記積層体の反りを矯正すべく選定された石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成されており、その石英ガラスとクォーツの組成比は積層体の反りを矯正するための比率となっていることを特徴としている。
【００１１】
また、この発明の多層構造部品は、絶縁体基板上に複数の導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置された積層体を呈する多層構造部品において、全ての絶縁層は、それぞれ、石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成されており、それら絶縁層のうちの少なくとも１層は、他の絶縁層とは熱伸縮率が異なる絶縁材料により構成された矯正用の絶縁層と成し、当該矯正用の絶縁層は、他の絶縁層と導体パターンと絶縁体基板との相互の熱伸縮率の差違に因る前記積層体の反りを矯正すべく、他の絶縁層とは石英ガラスとクォーツの組成比が異なって熱伸縮率が異なっていることをも特徴としている。
【００１２】
さらに、この発明の製造方法は、絶縁体基板上に導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置された積層体を呈する多層構造部品の製造方法において、絶縁体基板上に導体パターンと絶縁層を交互に積層形成していき、予め定められたタイミングで、又は、積層体の積層形成工程時のモニタによって積層体が予め定めた反り具合になったことを検知したときに、絶縁層の構成材料を、積層体の反りを矯正すべく選定された別の絶縁材料に変更して絶縁層を形成することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
この実施形態例の多層構造部品は、図１（ｇ）に示されるように、絶縁体基板２の表面側に導体パターン３と絶縁層４が交互に積層形成されている形態を有し、最も特徴的なことは、複数の絶縁層４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）のうちの少なくとも１層が他の絶縁層とは異なる熱伸縮率を持つ絶縁材料により構成されていることである。
【００１５】
以下に、この実施形態例の多層構造部品１の具体的な構成を製造工程例と共に説明する。例えば、まず、図１（ａ）に示すような絶縁体基板２を用意する。この絶縁体基板２は、例えばアルミナ基板や、ガラス基板により構成される。この絶縁体基板２の上面に導体パターン３（３ａ）を形成する。この実施形態例では、導体パターン３（３ａ）のパターン形状は特に限定されるものではなく、設計により定められた適宜なパターン形状を採り得るものである。例えば、導体パターン３（３ａ）の具体例としては、コイルパターンや、コンデンサを構成する電極パターンや、マイクロストリップ線路やコプレーナ線路を構成する線路パターン等を挙げることができる。
【００１６】
また、導体パターン３の形成手法には様々な手法があり、ここでは、その形成手法は限定されるものではないが、その例を述べると、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いたものや、スクリーン印刷技術を用いたもの等がある。例えば、フォトリソグラフィ技術を用いる場合には、まず、絶縁体基板２の上面全面に感光性導体ペースト（例えば、感光性のＡｇペースト）を塗布形成する。その後、導体パターン形成用のマスクを介して感光性導体ペーストに光を照射して導体パターン３となる感光性導体ペースト部分を硬化させる。そして、感光性導体ペーストの未硬化部分を現像により除去する。これにより、導体パターン３が形作られる。
【００１７】
このように導体パターン３（３ａ）を形成した後に、当該導体パターン３（３ａ）を焼成し、然る後に、絶縁体基板２と導体パターン３（３ａ）の積層体を冷却する。この焼成工程において、絶縁体基板２と導体パターン３（３ａ）の熱膨張係数の差違が関与する絶縁体基板２と導体パターン３（３ａ）の熱伸縮率の差違によって、焼成による導体パターン３（３ａ）の収縮および冷却による収縮により導体パターン３（３ａ）に引っ張り応力が発生して、図１（ｂ）に示すように、絶縁体基板２と導体パターン３（３ａ）の積層体５は反って下に凸の状態となる。
【００１８】
その後、図１（ｃ）に示すように、導体パターン３（３ａ）の上側に絶縁層４（４ａ）を形成する。絶縁層４（４ａ）の構成材料としては、例えば、石英ガラスや、クォーツや、石英ガラスとクォーツの混合材料や、石英ガラスとクォーツに他の材料（例えば酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）や、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）など）を付加した混合材料や、ホウ珪酸ガラス等が挙げられる。絶縁層４（４ａ）を構成する材料は、絶縁体基板２と導体パターン３（３ａ）の焼成に起因した積層体５の反りを矯正することを考慮して選定されている。換言すれば、絶縁層４（４ａ）は、導体パターン３（３ａ）に発生している引っ張り応力を相殺することができる圧縮応力を生じることができる絶縁材料が選定されて構成されている。
【００１９】
なお、絶縁層４（４ａ）の構成材料として、石英ガラスとクォーツのみの混合材料や、石英ガラスとクォーツに他の材料が付加された混合材料のように、石英ガラスとクォーツを含む混合材料が採用される場合には、その混合材料は、石英ガラスとクォーツの組成比が積層体５の反りを矯正するための比率となるように形成される。
【００２０】
また、絶縁層４（４ａ）に例えば導体パターン３ａと導体パターン３ｂを接続させるためのビアホールが形成される場合がある。この場合には、絶縁層４ａの形成工程において、絶縁層４ａにビアホール形成用の孔部を形成する必要がある。そのビアホール形成用の孔部の形成手法には様々な形成手法があり、ここでは、何れの形成手法によりビアホール形成用の孔部を設けてもよいが、その具体例を挙げるとすると、例えば、絶縁層４ａを形成した後にレーザ加工によりビアホール形成用の孔部を形成する手法や、フォトリソグラフィ技術を利用する手法などがある。フォトリソグラフィ技術を利用する場合には、例えば、まず、導体パターン３ａの上側に、絶縁層４ａとなる感光性絶縁ペーストを形成する。そして、孔部パターン形成用のマスクを介して感光性絶縁ペーストに光を照射して、ビアホール形成用の孔部となる領域以外の感光性絶縁ペースト領域を硬化させる。その後、感光性絶縁ペーストの未硬化の部分を現像により除去してビアホール形成用の孔部を形成する。これにより、ビアホール形成用の孔部が形成された絶縁層４ａが設けられる。
【００２１】
上記のように絶縁層４ａを形成した後には、絶縁層４ａの上側に導体パターン３ｂを形成する。この導体パターン３ｂを形成する際には、絶縁体基板２と導体パターン３（３ａ）と絶縁層４（４ａ）から成る積層体５は、絶縁層４ａによって反りが矯正されている状態である。つまり、積層体５の表面および底面はそれぞれほぼ平坦となっている。このため、導体パターン３ｂの形成工程における積層体５の反りに起因した問題、つまり、絶縁体基板２の底面の吸着により積層体５を固定する場合には積層体５の反りに因り積層体５を吸着して固定することができないという問題や、例えばフォトリソグラフィ技術を利用して精密な導体パターン３ｂを形成することができないという問題等の発生を回避することができる。
【００２２】
なお、導体パターン３ｂは、導体パターン３ａと同様なパターン形状と成している構成としてもよいし、導体パターン３ａとは異なるパターン形状と成していてもよく、適宜なパターン形状を採り得るものである。
【００２３】
導体パターン３ｂの形成後には、図１（ｄ）に示すように、導体パターン３ｂの上側に絶縁層４ｂを絶縁層４ａと同様に形成する。このように、導体パターン３と絶縁層４を交互に積層形成していく。
【００２４】
前記したように、絶縁層４ａ，４ｂの構成材料は、絶縁体基板２と導体パターン３と絶縁層４の相互の熱伸縮率の差違に起因した積層体５の反りを抑制すべく選定されているが、様々な要因によって、その絶縁層４ａ，４ｂによる積層体５の矯正が不十分な場合が多い。その場合、導体パターン３や絶縁層４の積層数が増加してくると、図１（ｅ）に示すように、積層体５の反りが顕著になってきて、その上側に形成される絶縁層４（この実施形態例では説明を容易にするために絶縁層４ｃ，４ｄとする）を下層側の絶縁層４（４ａ，４ｂ）と同じ材料によって形成しても、積層体５の矯正は困難となる。なお、積層体５の反りは、下に凸の形態である場合と、上に凸の形態の場合とがある。
【００２５】
この実施形態例では、積層体５の反りが大きくなってきたときに、絶縁層４（４ｃ，４ｄ）の構成材料を、積層体５の反りを矯正すべく選定された別の絶縁材料に変更する。この絶縁層４の構成材料を変更するタイミングは、事前に行った試験的な製造工程の観察結果に基づいて予め定めておいてもよいし、あるいは、導体パターン３や絶縁層４を積層形成しているときに実際に積層体５の反り状態をモニタして積層体５が予め定めた反り具合になったことを検知したときとしてもよい。
【００２６】
絶縁層４の変更後の構成材料（つまり、この実施形態例では絶縁層４ｃ，４ｄの構成材料）は限定されるものではなく、積層体５が下に凸に反っている場合と、上に凸に反っている場合とで大きく異なるし、また、その積層体５の反り具合によっても異なる。例えば、図１（ｄ）に示されるように絶縁層４ｂまで積層形成された積層体５が下に凸の状態に反っている場合には絶縁層４ａ，４ｂの圧縮応力よりも導体パターン３ａ，３ｂの引っ張り応力の方が強くなっている。このことから、積層体５を矯正するためには、絶縁層４ａ，４ｂよりも絶縁層４ｃ，４ｄの圧縮応力が強くなるようにして絶縁層４全体の圧縮応力の大きさが導体パターン３の合計の引っ張り応力の大きさとほぼ等しくなるようにする。これにより、絶縁層４の圧縮応力と導体パターン３の引っ張り応力が相殺されて積層体５を矯正できる。このようにするために、絶縁層４ａ，４ｂよりも小さい熱伸縮率（熱膨張係数）を持つ絶縁材料が絶縁層４ｃ，４ｄの構成材料として選定される。
【００２７】
具体例を挙げると、例えば、石英ガラスの熱膨張係数は約０．５×１０−５／℃であり、クォーツの熱膨張係数は、約８．０×１０−５／℃〜１３．４×１０−５／℃（結晶軸によって異なる）である。このことから、絶縁層４ａ，４ｂがクォーツにより構成されている場合に積層体５が下に凸に反っている場合には、その反り具合に応じて、絶縁層４ａ，４ｂよりも小さい熱膨張係数（熱伸縮率）を持つ例えば石英ガラスや、石英ガラスとクォーツを含む混合材料によって絶縁層４ｃ，４ｄを構成する。なお、石英ガラスとクォーツを含む混合材料は、石英ガラスとクォーツのそれぞれの熱膨張係数が互いに異なるので、石英ガラスとクォーツの組成比を可変することによって熱膨張係数を可変することができる。このことから、絶縁層４ｃ，４ｄを石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成する場合には、その石英ガラスとクォーツの組成比は積層体５を矯正すべく適宜な組成比となっている。石英ガラスとクォーツの熱膨張係数は前記の如く大きく異なるので、石英ガラスとクォーツを含む混合材料は、その組成比の可変によって熱膨張係数を大きく可変することができて積層体５の矯正を高精度に行うことが可能となる。なお、絶縁体基板２がアルミナ（熱膨張係数が約８×１０−６／℃）により構成され、また、絶縁層４に石英ガラスが混ざっていない場合には、絶縁層４は、焼成による収縮によって下に凸の反りとなり、また、焼成後の冷却による絶縁体基板２との収縮率の差違に起因した反りも下に凸の反りとなるので、絶縁層４には、導体パターン３と同様に引っ張り応力が発生する。
【００２８】
積層体５が下に凸に反っている場合に積層体５の反りを矯正する絶縁層４ｃ，４ｄの構成材料の別の具体例を次に述べる。例えば、絶縁層４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の全てが石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成される場合には、下に凸に反っている積層体５を矯正すべく絶縁層４ｃ，４ｄの熱膨張係数が絶縁層４ａ，４ｂよりも小さくなるように、石英ガラスとクォーツのうちの熱膨張係数の小さい方の石英ガラスの混合割合を絶縁層４ａ，４ｂよりも多くて熱膨張係数を小さくした石英ガラスとクォーツを含む混合材料によって絶縁層４ｃ，４ｄを構成する。
【００２９】
積層体５が上に凸の状態に反っている場合には、絶縁層４ａ，４ｂの圧縮応力は導体パターン３ａ，３ｂの引っ張り応力よりも強くなっている。つまり、絶縁層４ａ，４ｂの圧縮応力と、導体パターン３ａ，３ｂの引っ張り応力との関係が、積層体５が下に凸の状態に反っている場合とは反対である。このことから、積層体５の矯正を行うために、絶縁層４ａ，４ｂの圧縮応力よりも絶縁層４ｃ，４ｄの圧縮応力が弱くなるように、あるいは、絶縁層４ｃ，４ｄに引っ張り応力が発生するように、絶縁層４ａ，４ｂよりも大きな熱伸縮率（熱膨張係数）を持つ絶縁材料が絶縁層４ｃ，４ｄの構成材料として選定される。
【００３０】
例えば、絶縁層４ａ，４ｂが石英ガラスにより構成されている場合に積層体５が上に凸に反っている場合には、絶縁層４ｃ，４ｄを、積層体５の反り具合に応じて例えばクォーツにより構成したり、また、石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成する。
【００３１】
また、別の具体例として、例えば、絶縁層４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の全てが石英ガラスとクォーツを含む混合材料により形成される場合には、上に凸に反っている積層体５の反りを矯正すべく絶縁層４ｃ，４ｄの熱膨張係数が絶縁層４ａ，４ｂよりも大きくなるように、石英ガラスとクォーツのうちの熱膨張係数の大きい方のクォーツの混合割合を絶縁層４ａ，４ｂよりも多くして熱膨張係数を大きくした石英ガラスとクォーツを含む混合材料によって絶縁層４ｃ，４ｄを構成する。
【００３２】
上記のように積層体５の反り具合に応じて選定された矯正用の絶縁材料を用いて、図１（ｆ）や図１（ｇ）に示されるように、絶縁層４ｃ，４ｄを順次積層形成することにより、積層体５の反りを矯正することができる。つまり、この実施形態例では、複数の絶縁層４の中から、導体パターン３と絶縁層４の積層部の最上層となる絶縁層４ｄと、その下側の絶縁層４ｃとが矯正用の絶縁層と成している。
【００３３】
以上のようにして、多層構造部品１を製造することができる。
【００３４】
なお、この発明はこの実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、この実施形態例では、導体パターン３と絶縁層４は、それぞれ、４層ずつ形成されていたが、導体パターン３や絶縁層４の形成数は４層に限定されるものではない。
【００３５】
また、この実施形態例では、多層構造部品１の製造工程において、絶縁層４の構成材料を変更するタイミングは、絶縁層４ｃを形成するときであったが、積層体５の反り具合は、導体パターン３の構成材料や、導体パターン３のパターン形状や、絶縁体基板２の構成材料や、絶縁層４ａ等の下層側の絶縁層４の構成材料などの様々な要因が関係しており、積層体５の反り具合は、各種部品によって異なることになる。このことから、絶縁層４の構成材料の変更のタイミングは、絶縁層４ｃの形成時に限定されず、例えば各種積層体５の反り具合に応じて適宜決定してよいものである。
【００３６】
ところで、同種の部品を同じように製造しても、例えば絶縁体基板２や導体パターン３や絶縁層４の材料ばらつきや、月日の経過等に因る製造装置や材料の状態の変化によって、積層体５の反り具合が変化することがある。このような場合には、同種の製品であっても、絶縁層４の構成材料の変更タイミングを変えたり、矯正用の絶縁層４（４ｃ，４ｄ）の構成材料を変更することになる。
【００３７】
このように同種の多層構造部品１であるのにも拘わらず、絶縁層４の構成材料の変更タイミングや矯正用の絶縁層４（４ｃ，４ｄ）の構成材料が変わることが想定される場合には、例えば、各々の絶縁層４は、石英ガラスと、クォーツと、石英ガラスとクォーツを含む混合材料との何れかにより構成することが好ましい。それというのは、石英ガラスの比誘電率は約４．０であり、クォーツの比誘電率は約４．３というように、石英ガラスとクォーツの比誘電率の差が小さい。このため、絶縁層４の構成材料の変更タイミングや矯正用の絶縁層４（４ｃ，４ｄ）の構成材料を変えても、多層構造部品１全体の比誘電率を大きく変化させずに済む。比誘電率は多層構造部品１の電気的特性に関与するものであるので、比誘電率の変化を抑制することによって、前記絶縁層４の構成材料の変更に起因した多層構造部品１の電気的特性の変動を抑制することができる。
【００３８】
また、前記の如く、同種の多層構造部品１であるのにも拘わらず、積層体５の反り具合が変化することが想定される場合には、例えば、複数の絶縁層４のうちの少なくとも１層は、石英ガラスとクォーツを含む混合材料により形成して矯正用の絶縁層と成す構成とする。そして、積層体５の反り具合の変化に応じて、その石英ガラスとクォーツの組成比を変化させることにより、積層体５の反り具合の変動に対応する構成としてもよい。この場合にも、上記同様に比誘電率が変化しないので、石英ガラスとクォーツの組成比の可変による悪影響が多層構造部品１の電気的特性に及ぶことを防止することができる。
【００３９】
さらに、この実施形態例では、絶縁層４の構成材料の変更のタイミングは１回だけであったが、例えば導体パターン３や絶縁層４の積層数が非常に多い場合には、絶縁層４の構成材料の変更タイミングを複数回設けてもよい。絶縁層４の構成材料の変更タイミングが複数回設けられる場合には、例えば、石英ガラスから成る絶縁層と、クォーツから成る絶縁層と、石英ガラスとクォーツを含む混合材料から成る絶縁層とが混在している構成としてもよい。
【００４０】
さらに、この実施形態例では、多層構造部品１を構成している絶縁層４は、石英ガラスと、クォーツと、石英ガラスとクォーツを含む混合材料との何れかの絶縁材料により構成される例を示したが、絶縁層４は、もちろん、他の絶縁材料により構成してもよいものである。ただ、多層構造部品１を構成する複数の絶縁層４のうちの少なくとも１層の絶縁層４は矯正用の絶縁層と成し、当該矯正用の絶縁層は石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成される。
【００４１】
さらに、この実施形態例では、多層構造部品１を１つずつ作製する例を示したが、例えば、複数の絶縁体基板２を作製することができる親基板を用意し、この親基板の状態のままで、絶縁体基板２となる複数の領域のそれぞれに同時に導体パターン３や絶縁層４を交互に積層形成していき、全ての導体パターン３や絶縁層４の積層形成終了後に親基板を多層構造部品１毎に分離分割して、複数の多層構造部品１を形成する製造手法を採用してもよいものである。
【００４２】
【発明の効果】
この発明によれば、多層構造部品を構成している複数の絶縁層のうちの少なくとも１層が、他の絶縁層とは熱伸縮率が異なる絶縁材料により構成されて矯正用の絶縁層と成し、当該矯正用の絶縁層は、絶縁体基板と導体パターンと絶縁層とから成る積層体の反りを矯正すべく選定された絶縁材料により形成されている構成とした。
【００４３】
例えば全ての絶縁層を同一材料により構成すると、積層体が反らないように絶縁層の構成材料を定めても、絶縁材料の材料ばらつきの問題や製造装置の問題などに因り、製造工程において、絶縁体基板上に導体パターンと絶縁層を交互に積層形成していくうちに、積層体が反ってきてしまう。
【００４４】
これに対して、この発明では、そのように積層体が反ってきてしまった場合に、絶縁層の構成材料を矯正用の別の絶縁材料に変更するので、積層体の反りをほぼ確実に矯正することが可能となる。これにより、積層体の反りに起因した様々な問題発生を抑制することができて、例えば多層構造部品の歩留まりを向上させることができる。
【００４５】
また、この発明では、矯正用の絶縁層は石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成されている。石英ガラスとクォーツは熱膨張係数が大きく異なるので、その石英ガラスとクォーツの組成比を可変することによって、石英ガラスとクォーツを含む混合材料から成る矯正用の絶縁層の熱膨張係数（つまり熱伸縮率）を大きく可変することができる。このことから、積層体の反りを精度良く矯正することができる絶縁層を構成することが容易となり、多層構造部品の表面と底面をより精度良く平坦にすることができる。
【００４６】
また、石英ガラスとクォーツの比誘電率がほぼ等しいことから、矯正用の絶縁層を構成する石英ガラスとクォーツの組成比を変更しても、当該矯正用の絶縁層が持つ比誘電率は殆ど変化しない。このため、例えば積層体の反りに応じて矯正用の絶縁層を構成する材料を変更した場合に、変更の前後で多層構造部品全体の比誘電率は殆ど変化せず、比誘電率が関与する電気的特性の変動を抑制することができる。
【００４７】
さらに、全ての絶縁層が石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成され、それら複数の絶縁層の少なくとも１層は、他の絶縁層と石英ガラスとクォーツの組成比が異なって熱伸縮率が異なっているものにあっては、石英ガラスとクォーツの比誘電率がほぼ等しいことから、熱伸縮率が異なる矯正用の絶縁層が設けられていても、多層構造部品全体に渡り比誘電率がほぼ等しくなる。
【００４８】
導体パターンと絶縁層の積層部の最上層は絶縁層と成し、少なくとも最上層の絶縁層が矯正用の絶縁層と成しているものにあっては、最上層で積層体の反りの矯正を行うので、多層構造部品の表面と底面をより良く平坦にすることが容易となる。
【００４９】
フォトリソグラフィ技術を利用して作製された導体パターンを有しているものや、フォトリソグラフィ技術を利用して絶縁層のビアホールが形成されているものにあっては、フォトリソグラフィ技術を利用することにより微細な導体パターンやビアホールの形成が可能になるが、積層体が反ってしまっていると、精度良く導体パターンやビアホールを形成することができない。これに対して、この発明では、積層体の反りを矯正することができるので、フォトリソグラフィ技術を利用して微細な導体パターンやビアホールを高精度に形成することができる。これにより、性能の信頼性の高い多層構造部品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多層構造部品およびその製造方法の一実施形態例を説明するための図である。
【図２】従来の多層構造部品の製造工程例を示す図である。
【符号の説明】
１ 多層構造部品
２ 絶縁体基板
３ 導体パターン
４ 絶縁層
５ 積層体

Claims (6)

  1. 絶縁体基板上に複数の導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置された積層体を呈する多層構造部品において、それら複数の絶縁層のうちの少なくとも１層は、他の絶縁層とは熱伸縮率が異なる絶縁材料により構成された矯正用の絶縁層と成し、当該矯正用の絶縁層は、他の絶縁層と導体パターンと絶縁体基板との相互の熱伸縮率の差違に因る前記積層体の反りを矯正すべく選定された石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成されており、その石英ガラスとクォーツの組成比は積層体の反りを矯正するための比率となっていることを特徴とする多層構造部品。
  2. 絶縁体基板上に複数の導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置された積層体を呈する多層構造部品において、全ての絶縁層は、それぞれ、石英ガラスとクォーツを含む混合材料により構成されており、それら絶縁層のうちの少なくとも１層は、他の絶縁層とは熱伸縮率が異なる絶縁材料により構成された矯正用の絶縁層と成し、当該矯正用の絶縁層は、他の絶縁層と導体パターンと絶縁体基板との相互の熱伸縮率の差違に因る前記積層体の反りを矯正すべく、他の絶縁層とは石英ガラスとクォーツの組成比が異なって熱伸縮率が異なっていることを特徴とする多層構造部品。
  3. 導体パターンと絶縁層の積層部の最上層は絶縁層と成し、少なくともその最上層の絶縁層が他の絶縁層と異なる熱伸縮率を持つ絶縁材料により構成されて矯正用の絶縁層と成していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多層構造部品。
  4. 導体パターンは、感光性導体ペーストをフォトリソグラフィ技術によりパターニング加工して作製されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の多層構造部品。
  5. 複数の導体パターンのうちの少なくとも２つの導体パターンは、絶縁層に形成されたビアホールを介して接続される構成と成し、そのビアホールが形成されている絶縁層は、感光性絶縁ペーストをフォトリソグラフィ技術によりパターニング加工してビアホールを形成して作製されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の多層構造部品。
  6. 絶縁体基板上に複数の導体パターンが順次絶縁層を介して積層配置された積層体を呈する多層構造部品の製造方法において、絶縁体基板上に導体パターンと絶縁層を交互に積層形成していき、予め定められたタイミングで、又は、積層体の積層形成工程時のモニタによって積層体が予め定めた反り具合になったことを検知したときに、絶縁層の構成材料を、積層体の反りを矯正すべく選定された別の絶縁材料に変更して絶縁層を形成することを特徴とする多層構造部品の製造方法。
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