JP2004207543A

JP2004207543A - 多層配線基板の製造方法

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Publication number: JP2004207543A
Application number: JP2002375754A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Maeda; 敏彦前田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】多層配線基板に異種材料層を形成したとき、多層配線基板の変形が発生し、また異種材料層と絶縁層との収縮挙動の差によってクラックが発生することで、導体パターンの断線が生じる。
【解決手段】第１の無機物粉末を含む第１のグリーンシート２を第１の支持体上１ａに形成して所定寸法に切断した後、第１のグリーンシート２を下面にして第２の支持体１ｂに配置し、この上に、第２の無機物粉末を含有するスラリーを、第１のグリーンシート２を取り囲むとともに乾燥後の塗工厚みが第１のグリーンシート２と同じになるように塗工して、第２のグリーンシート４の内側に第１のグリーンシート２が一体的に埋設された第３のグリーンシート３を得る。この第３のグリーンシート３を用いて多層配線基板を作製することにより、ペースト中の溶剤によるグリーンシートの変形を防止することができ、多層配線基板の変形を防止することが可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミック焼結体から成る絶縁基体の内部に局所的に異種材料から成る層を内蔵した多層配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電子機器や携帯用情報端末等の分野では、半導体素子を実装した多層配線基板と共に、受動部品として抵抗体・コンデンサ・インダクタ等をプリント回路基板等の基板上に実装したモジュール基板が用いられてきた。
【０００３】
しかし近年、このような携帯電子機器や携帯用情報端末等に用いられる部品の小型化・複合化および高性能化が強く求められており、半導体素子を実装する多層配線基板の内部に受動部品もしくは受動部品に相当する機能を有する電子回路素子を内蔵させて、半導体素子等と受動部品とを高密度で実装した部品の集積化の流れが進んでいる。これらの受動部品を多層配線基板の内部に取り組むことは、基板表面にこれら受動部品の実装スペースを確保する必要をなくし、また設計の自由度も増すため、多層配線基板の小型化に寄与できることとなる。
【０００４】
多層配線基板内に受動部品もしくはこれに相当する電子回路素子を形成する場合には、例えばインダクタ素子を形成する場合であれば、低抵抗なＡｇやＣｕによる配線をミアンダ状に形成することで高いインダクタンスを有するインダクタ素子を形成している。しかし、この場合は、配線長が長くなるため電気抵抗による損失が発生することと、また長い配線を形成するため多層配線基板に広いスペースを必要とするため、多層配線基板の小スペース化には限界がある。
【０００５】
そこで、多層配線基板内にインダクタ素子等の受動部品を形成する場合には、多層配線基板の絶縁層を形成する無機物粉末（通常はセラミックおよびガラス等）と異なるフェライト等の異種の無機物粉末を含有する層を、多層配線基板のインダクタ素子等の近傍または隣接する位置に形成し、この異種の無機物粉末の電気的・磁気的作用により小さいスペースで所望のインダクタンス等の特性を有する受動部品もしくはこれに相当する電子回路素子を多層配線基板に内蔵させるという手法が多用されるようになってきている。
【０００６】
このように異種の無機物粉末を含有する層を有する多層配線基板は、例えば、多層配線基板の絶縁層がガラスセラミックスから成り、異種の無機物粉末がフェライトから成る場合であれば、以下のようにして製作されていた。
【０００７】
まず、フィラー成分としてセラミック粉末およびガラス粉末を含有するスラリーを成形して複数のグリーンシートを得て、次に、このグリーンシート上に配線導体となる金属ペーストを配線導体のパターンにスクリーン印刷し、次に、この金属ペーストが印刷されたグリーンシートの所望の位置にフェライトペーストをスクリーン印刷にて塗工して配線導体パターンを覆うようにフェライト層を形成し、次に、配線導体パターンおよびフェライト層が印刷されたグリーンシートを積層し、この積層体を焼成することで製作される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−21264号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように異種材料層、例えばフェライト層をグリーンシート上にスクリーン印刷して形成する場合には、フェライトペースト中に含まれる溶剤によりグリーンシートが侵されて変形してしまうことがあるという問題点があった。また、フェライト層が部分的に凸部として形成されている場合には、積層工程においてグリーンシート間の積層不良が発生したり、異種材料層の上部に形成された絶縁層の各層が凸状に変形したりするという問題点があった。
【００１０】
一般に、多層配線基板中に形成された受動素子の精度は、導体パターンの位置精度や絶縁層の厚み精度に依存する。従って、受動素子の特性の高精度化には、グリーンシートの変形を抑え、各絶縁層やフェライト層等の層間の位置精度を保つことが必要であるが、スクリーン印刷にて異種材料層を形成した場合は、異種材料層形成用ペーストに含まれる溶剤の影響によりグリーンシートの変形が発生するため、十分な精度を確保することが困難であるという問題点があった。
【００１１】
また、グリーンシートに凹部を形成し、この凹部にフェライト・グリーンシートを部分的に埋め込んでフェライト層を形成した場合は、グリーンシートの上部と異種材料であるフェライト・グリーンシートの下部との間の密着は積層時にプレス加重が加わることによって確保することができるが、側面にはプレス加重が加わらないため、フェライト・グリーンシートの側面とグリーンシートの凹部の側面との間の密着を確保することができないという問題点がある。そのため、焼成工程において、フェライト・グリーンシートとグリーンシートとの収縮挙動の差によって異種材料層であるフェライト層とセラミック絶縁層との側面間に剥離が発生したり、あるいはフェライト層やセラミック絶縁層にクラックが発生することがあるという問題点があった。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みて案出されたもので、その目的は、多層配線基板に異種材料層を形成したときに発生する多層配線基板の変形を抑制し、多層配線基板の各層に形成した導体パターンや異種材料層の位置精度や絶縁層および異種材料層の厚みを所望の厚みに保ち、また異種材料層とセラミック絶縁層との収縮挙動の差によって発生するクラック等を抑制することができ、導体パターンの断線が無く、さらに、導体パターンまたはこれと異種材料層とにより絶縁基体中に形成された受動素子の特性の高精度化を達成することができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板の製造方法は、第１の無機物粉末を含む第１のグリーンシートを第１の支持体上に形成する工程と、前記第１のグリーンシートを前記第１の支持体とともに所定寸法に切断する工程と、切断された前記第１のグリーンシートおよび前記第１の支持体を前記第１のグリーンシートを下側にして第２の支持体上に載置する工程と、前記第１のグリーンシートおよび前記第１の支持体が載置された前記第２の支持体上に第２の無機物粉末を含有するスラリーを、前記第１のグリーンシートを取り囲むとともに乾燥後の塗工厚みが前記第１のグリーンシートと同じになるように塗工する工程と、前記第１および第２の支持体を除去し、前記第２の無機物粉末を含む第２のグリーンシートの内側に前記第１のグリーンシートが一体的に埋設された第３のグリーンシートを得る工程と、前記第２の無機物粉末を含む第２のグリーンシートを準備するとともにこの第２のグリーンシートおよび前記第３のグリーンシートに導体ペーストを所定パターンに塗布する工程と、前記導体ペーストが塗布された前記第２および第３のグリーンシートを所定枚数積層してグリーンシート積層体を作製する工程と、このグリーンシート積層体を焼成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の多層配線基板の製造方法は、上記構成において、前記第１の無機物粉末がフェライトを含み、このフェライトがＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＣｏＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄，ＢａＦｅ₁₂Ｏ₄，ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₄およびＣｕＦｅ₂Ｏ₄のうちの少なくとも１種から成るとともに、前記第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成ることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の多層配線基板の製造方法は、上記構成において、前記第１の無機物粉末がチタン酸バリウムおよびガラス粉末の混合粉末から成り、前記第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成ることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、第１の無機物粉末（第２の無機物粉末に対して異種材料となる）から成る第１のグリーンシート（以下、異種材料グリーンシートということがある）および第１の支持体が載置された第２の支持体上に第２の無機物粉末を含有するスラリーを、第１のグリーンシートを取り囲むとともに乾燥後の塗工厚みが第１のグリーンシートと同じになるように塗工し、さらに、第１および第２の支持体を除去し、第２の無機物粉末を含む第２のグリーンシート（以下、単にグリーンシートということがある）の内側に第１のグリーンシートが一体的に埋設された第３のグリーンシートを得る工程を具備することから、従来のように、グリーンシート上に異種材料のペーストをスクリーン印刷等で塗布して局所的に異種材料グリーンシートを形成する必要がない。従って、異種材料のペーストのスクリーン印刷工程等で発生したペースト中の溶剤によるグリーンシートの変形を防止することができる。また、異種材料グリーンシートはグリーンシート内に埋設されているため、グリーンシート上に凸部が生じることがなく、積層不良の発生や異種材料層の上部における各層の変形を防止することができる。
【００１７】
また、第１の支持体上に形成された状態で異種材料グリーンシートが載置された第２の支持体上に第２の無機物粉末を含有するスラリーを塗工することから、このスラリー中の溶剤が異種材料グリーンシートの側面を部分的に溶解させることとなるため、両者の界面に異種材料である第１の無機物粉末と第２の無機物粉末との混合領域が形成されることとなる。その結果、異種材料グリーンシートとグリーンシート間の接着強度が十分に確保されて、かつ第１の無機物粉末と第２の無機物粉末との混合領域が両グリーンシートが一体的に焼結して形成される絶縁基体の収縮挙動の緩和層として働くものとなることから、異種材料層と第２の無機物粉末を含む、例えばセラミックスやガラスセラミックスから成る絶縁層との剥離やそれらの層におけるクラックの発生を抑制することができ、多層配線基板の各層間の位置精度を高精度に保つことが可能となるため、多層配線基板の内部に形成した受動素子の機能の高精度化が可能となる。また、異種材料層および絶縁層を貫く配線導体等を形成した場合にも、その配線導体等に断線等の不具合が発生しない信頼性の高い多層配線基板を形成することができる。
【００１８】
また、本発明の多層配線基板の製造方法において、第１の無機物粉末がＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＣｏＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄，ＢａＦｅ₁₂Ｏ₄，ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₄およびＣｕＦｅ₂Ｏ₄のうち少なくとも１種類から成るものとした場合には、内部に高い透磁率をもつフェライト層を持ち、かつ高精度に形成された配線パターンをもつ多層配線基板を得ることができる。さらに、これとともに第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成るものとした場合には、配線導体としてＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ合金等の低抵抗の金属材料を用いることができるため、高周波領域においても導体損失の少ない多層配線基板を形成することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明の多層配線基板の製造方法において、第１の無機物粉末がチタン酸バリウムとガラス粉末の混合体から成るものとした場合には、内部に高い誘電率をもつ誘電体層を持ち、かつ高精度に形成された配線パターンをもつ多層配線基板を得ることができる。また、これとともに第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成るものとした場合には、配線導体としてＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ合金等の低抵抗の金属材料を用いることができるため、高周波領域においても導体損失の少ない多層配線基板を形成することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の多層配線基板の製造方法を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ本発明の多層配線基板の製造方法の実施の形態の一例を説明するための断面図である。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示すように、第１の無機物粉末およびその焼結助剤を所定量秤量して第１の無機物粉末の組成物を調製し、その組成物に有機バインダ，溶剤等を加えた後、ドクターブレード法や圧延法等により第１の支持体１ａ上に膜状に塗工して第１のグリーンシート２を形成する。
【００２３】
次に、図１（ｂ）に示すように、第１のグリーンシート２を第１の支持体１ａとともにプレス打ち抜きや押し切り等により所定の寸法に切断し、図１（ｃ）に示すように、これを第１のグリーンシート２を下側にして第２の支持体１ｂ上に載置する。ここで、第２の支持体１ｂ上には微粘着性の粘着剤を塗布しておくことがよく、また第１のグリーンシート２を載置する際には、第１のグリーンシート２と第２の支持体１ｂとの界面にエアーの残留が無いように、真空プレス等の手法を用いるのがよい。
【００２４】
次に、図１（ｄ）に示すように、第２の無機物粉末およびその焼結助剤を所定量秤量して第２の無機物粉末の組成物を調製し、その組成物に有機バインダ，溶剤等を加えてスラリーを得る。そして、ドクターブレード法やスロットコータ法等の手法により、第１のグリーンシート２および第１の支持体１ａが載置された第２の支持体１ｂ上にこのスラリーを乾燥後の塗工厚みが第１のグリーンシート２の厚みと同じになるように塗工し、第２のグリーンシートの内側に第１のグリーンシート２が一体的に埋設された第３のグリーンシート３を得る。
【００２５】
次に、図１（ｅ）に示すように、第２の無機物粉末およびその焼結助剤を所定量秤量して第２の無機物粉末の組成物を調製し、その組成物に有機バインダ，溶剤等を加えた後、ドクターブレード法や圧延法等により第３の支持体１ｃ上に膜状に塗工して第２のグリーンシート４を準備する。
【００２６】
ここで、第２のグリーンシート４のスラリーに用いる溶剤は、第１のグリーンシート２を適度に溶解させるべく、第２のグリーンシート４のスラリーに用いる溶剤の溶解度パラメータ（ＳＰ値）が第１のグリーンシート２の有機バインダのＳＰ値に近い方（２程度までの差）がよい。例えば、第１のグリーンシート２の有機バインダにアクリル系バインダまたはブチラールバインダを用いたときは、第２のグリーンシート４の溶剤はαテルピネオールまたはトルエン等の溶剤を用いるとよい。第２のグリーンシート４のスラリーに用いる溶剤と第１のグリーンシート２のバインダのＳＰ値が離れている場合は、第１のグリーンシート２と第２のグリーンシート４のスラリーとの濡れ性が悪くなり、両者の界面での剥離が発生しやすくなる。
【００２７】
さらに、図１（ｆ）に示すように、第３のグリーンシート３および第２のグリーンシート４にレーザ加工またはマイクロドリルやパンチング等の機械的加工により貫通孔５を形成し、図１（ｇ）に示すように、その内部に導体ペーストを充填してビアホール導体となるビアホール導体パターン６を形成する。
【００２８】
この導体ペーストは、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｎｉ，ＰｔおよびＰｄから選ばれる少なくとも１種以上の金属粉末を有機溶剤，バインダとともに混練することにより形成され、例えば、Ｃｕの粉末と有機バインダと有機溶剤とを含み、必要に応じてガラス粉末等の無機成分を添加して混合して調製される。
【００２９】
導体ペーストの貫通孔５内への充填は、貫通孔５の配置に合わせて開口を形成したスクリーン製版を用いるスクリーン印刷法により行なうことができる。
【００３０】
次に、図１（ｈ）に示すように、第３のグリーンシート３および第２のグリーンシート４の表面に導体ペーストとして金属粉末のメタライズペーストを印刷して配線回路パターン７を形成する。
【００３１】
この配線回路パターン７を形成するメタライズペーストは、通常、上述のビアホール導体パターン６を形成するための導体ペーストと同様の金属材料（つまり、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｎｉ，ＰｔおよびＰｄから選ばれる少なくとも１種以上の金属粉末）および同様の調製方法を用いて得られる導体ペーストが使用される。
【００３２】
メタライズペーストの印刷は、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法を採用することができ、例えば、配線回路パターン７の製版を用いるスクリーン印刷によって、第３のグリーンシート３および第２のグリーンシート４の表面に所望の形状の所定パターンに形成することができる。
【００３３】
次に、図１（ｉ）に示すように、貫通孔５の形成や導体ペーストの印刷等の所定の加工を施した複数枚の第２のグリーンシート３および第２のグリーンシート４を積層し、積層体８を作製する
次に、この積層体８を例えば400℃〜850℃の温度で加熱処理して、第３のグリーンシート３，第２のグリーンシート４，ビアホール導体パターン６，および配線回路パターン７中の有機成分を分解除去した後、同時焼成することにより、第１の無機物粉末による異種材料層を内蔵した第２の無機物粉末による絶縁層を多層に積層して成る多層配線基板を作製することができる。
【００３４】
このとき、第１の無機物粉末がフェライト粉末から成り、第２の無機物粉末がガラス粉末およびフィラー粉末から成る場合には、インダクタ素子を内蔵したガラスセラミック多層配線基板を作製することができる。特に、フェライト粉末がＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＣｏＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄，ＢａＦｅ₁₂Ｏ₄，ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₄およびＣｕＦｅ₂Ｏ₄のうちの少なくとも１種から成るものの場合は、多層配線基板内に形成されたフェライト層におけるフェライト結晶相は高い透磁率をもつため、多層配線基板の内部に形成されたインダクタ素子の小型化に寄与できるものとなる。
【００３５】
また、第２の無機物粉末のガラス粉末としては、例えばＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系，ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系，ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−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Ｍ²は同一または異なってＣａ，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系ガラス等を用いることができる。
【００３６】
また、第２の無機物粉末のフィラー粉末としては、例えばＡｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物や、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）等を用いることができる。
【００３７】
第２の無機物粉末が上記のガラス粉末およびフィラー粉末であるときには、配線導体としてＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ合金等の低抵抗の金属材料を用いることができる。その結果、高周波領域においても電気信号に対する導体損失の少ない多層配線基板を形成することが可能となる。
【００３８】
また、第１の無機物粉末がチタン酸バリウム粉末とガラス粉末の混合粉末から成り、第２の無機物粉末がガラス粉末およびフィラー粉末から成る場合には、第１の無機物粉末から成るコンデンサ素子を内蔵したガラスセラミック多層配線基板を作製することができる。そして、第１の無機物粉末がチタン酸バリウムとガラス粉末の混合体から成るため、内部に高い比誘電率をもつ誘電体層を持つ多層配線基板を作製することができ、かつガラス粉末が混合されている結果、第２の無機物粉末によるガラスセラミックスとの低温での同時焼成が可能となる。また、第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーであることから、配線導体としてＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ合金等の低抵抗の金属材料を用いることができるため、高周波領域においても電気信号に対する導体損失の少ない多層配線基板を形成することが可能となる。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明の多層配線基板の製造方法を具体例によって詳細に説明する。
【００４０】
本実施例では、図２に断面図で示すような、内部に５ｍｍ角のフェライト層10を有する評価基板を作製し、このフェライト層10に挟まれた配線導体11における配線回路のオープンの有無とその寸法精度の検証を断面観察にて行なった。なお、図２において、９はガラスセラミックス等から成る絶縁層、10はフェライト層、11は配線導体、12はビア導体である。
【００４１】
まず、ガラスとしてＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系ガラス粉末を75質量％と、セラミックスのフィラー成分としてＡｌ₂Ｏ₃粉末を25質量％とを調合し、これに溶剤，有機バインダを加え十分混練してガラスセラミック・スラリーを作製し、これをドクターブレード法にてＰＥＴフィルムから成る第３の支持体上に塗工し、ガラスセラミック・グリーンシートを作製した。
【００４２】
次に、フェライト・グリーンシートとして平均粒径0.5〜１μｍのＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄の結晶相から構成される透磁率が22で熱膨張係数が12×10^-6／℃の仮焼済みのフェライト粉末に、ブチラール樹脂を10質量％と、高分子量のアルコールとを希釈剤として添加し、ボールミル法により混合しスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ50μｍのフェライト・グリーンシートをＰＥＴフィルムから成る第１の支持体上に成型した。
【００４３】
次に、第１の支持体とともにこれを５ｍｍ各にカットし、微粘着性の粘着剤が塗布されたＰＥＴフィルムから成る第２の支持体の所定の位置に配置した後、スロットコータにて乾燥後の厚みが50μｍとなるよう上記のガラスセラミック・スラリーを塗工した。このガラスセラミック・スラリーの乾燥後、フェライト・グリーンシートの上下面にある第１の支持体および第２の支持体を除去して、フェライト・グリーンシートを内蔵したガラスセラミック・グリーンシートを得た（試料１）。
【００４４】
また、比較例として、ガラスセラミック・グリーンシート上にフェライト層をスクリーン印刷にて形成したもの（試料２）、ガラスセラミック・グリーンシートにフェライト・グリーンシートを埋め込み形成したもの（試料３）を以下のようにして作製した。
【００４５】
平均粒径0.5〜１μｍのＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄の結晶相から構成される透磁率が22で熱膨張係数が12×10^-6／℃の仮焼済みのフェライト粉末に、エチルセルロース系樹脂とテルピネオールとを加えて適度な粘度となるように調整したフェライトペーストを、ガラスセラミック・グリーンシート上にスクリーン印刷にて乾燥後の厚みが50μｍとなるよう３回に分けて印刷し、フェライト層を形成した。
【００４６】
また、ガラスセラミック・グリーンシートにパンチングマシンにて５ｍｍ角の穴を打ち抜き、これを穴加工がなされていないガラスセラミック・グリーンシートに積層して、凹状の穴加工が施されたガラスセラミック積層体を得た。
【００４７】
次に、５ｍｍ角に打ち抜いたフェライト・グリーンシートをこのガラスセラミック積層体の凹部に埋め込むことにより、凹部内にフェライト層を形成した。
【００４８】
上記のようにして形成したフェライト層を内蔵したガラスセラミック積層体上に、Ａｇ−Ｐｄ合金粉末（平均粒径１μｍ）にエチルセルロース系樹脂とテルピネオールとを加えて適度な粘度となるように調整した導体層用メタライズペーストをスクリーン印刷にて厚み10μｍとなるように塗布して、配線導体11を形成した。
【００４９】
また、ガラスセラミック・グリーンシートに所定の位置にパンチングマシンにて100μｍの穴加工を行ない、上記の導体用メタライズペーストを充填して、ビア導体12を形成した。
【００５０】
これを所定の順序で所定枚数（この例では４枚）重ね合わせ、真空プレスにて積層して、フェライト層を内蔵したガラスセラミック積層体を得た。
【００５１】
そして、以上の試料を900℃，１時間で焼成することによって、フェライト層を内蔵した評価基板である試料１，試料２，試料３を作製した。
【００５２】
このようにして作製した各評価基板の試料１，試料２，試料３について導通チェックを行なった。その結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】
表１の結果より分かるように、試料３においては、オープンが５／５（５個中で５個）発生していることが確認できた。そこで、これらの断面観察を実施した結果、フェライト層10と絶縁層９との界面でセパレーションが発生し、それにより配線導体11の断線が発生していることが確認された。
【００５５】
また、試料２においては、断面観察の結果、絶縁基体のフェライト層10の上部で50μｍ以上の高さの凸部が発生しており、また絶縁層９とフェライト層10とに沿って配線導体11のうねりが生じているのが確認できた。また、オープンも２／５（５個中で２個）発生しているのが確認できた。
【００５６】
これに対して、本発明の多層配線基板の製造方法の実施例である試料１では、オープンの発生や配線導体11のうねりもなく、寸法精度に優れた多層配線基板を得られることが確認できた。
【００５７】
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。例えば、上述の実施の形態の例では配線導体にＡｇ−Ｐｄ合金を用いたが、配線導体にはＣｕ，Ａｇ，Ａｕ等を用いてもよい。また、第１〜第３の支持体にはＰＥＴフィルムを用いたが、成型紙等のグリーンシート成形時に使用できる各種の支持体を用いてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、第１の無機物粉末を含む第１のグリーンシートを第１の支持体上に形成する工程と、第１のグリーンシートを第１の支持体とともに所定寸法に切断する工程と、切断された第１のグリーンシートおよび第１の支持体を第１のグリーンシートを下側にして第２の支持体上に載置する工程と、第１のグリーンシートおよび第１の支持体が載置された第２の支持体上に第２の無機物粉末を含有するスラリーを、第１のグリーンシートを取り囲むとともに乾燥後の塗工厚みが第１のグリーンシートと同じになるように塗工する工程と、第１および第２の支持体を除去し、第２のグリーンシートの内側に第１のグリーンシートが一体的に埋設された第３のグリーンシートを得る工程と、第２の無機物粉末を含む第２のグリーンシートを準備するとともにこの第２のグリーンシートおよび第３のグリーンシートに導体ペーストを所定パターンに塗布する工程と、導体ペーストが塗布された第２および第３のグリーンシートを所定枚数積層してグリーンシート積層体を作製する工程と、このグリーンシート積層体を焼成する工程とを具備することから、従来のように第１の無機物粉末（第２の無機物粉末に対して異種材料となる）を第２の無機物粉末から成るグリーンシート上にペーストによるスクリーン印刷等で局所的に異種材料グリーンシートを形成する必要がない。従って、異種材料のペーストのスクリーン印刷工程等で発生したペースト中の溶剤によるグリーンシートの変形を防止することができる。また、異種材料グリーンシートはグリーンシート内に埋設されているため、グリーンシート上に凸部が生じることがなく、積層不良の発生や異種材料層の上部における各層の変形を防止することができる。
【００５９】
また、第１の支持体上に形成された状態で異種材料グリーンシートが載置された第２の支持体上に第２の無機物粉末を含有するスラリーを塗工することから、このスラリー中の溶剤が異種材料グリーンシートの側面を部分的に溶解させることとなるため、両者の界面に異種材料である第１の無機物粉末と第２の無機物粉末との混合領域が形成されることとなる。その結果、異種材料グリーンシートとグリーンシート間の接着強度が十分に確保されて、かつ第１の無機物粉末と第２の無機物粉末との混合領域が両グリーンシートが一体的に焼結して形成される絶縁基体の収縮挙動の緩和層として働くものとなることから、異種材料層と第２の無機粉末を含む、例えばセラミックスやガラスセラミックスから成る絶縁層との剥離やそれらの層におけるクラックの発生を抑制することができる。その結果、多層配線基板の各層間の位置精度を高精度に保つことができるため、多層配線基板の内部に形成した受動素子の機能の高精度化が可能となり、さらに異種材料層および絶縁層を貫く配線導体等を形成した場合にも、その配線導体等に断線等の不具合が発生しない信頼性の高い多層配線基板を形成することができる。
【００６０】
また、本発明の多層配線基板の製造方法によれば、第１の無機物粉末がフェライトを含み、そのフェライトがＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＣｏＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄，ＢａＦｅ₁₂Ｏ₄，ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₄およびＣｕＦｅ₂Ｏ₄のうちの少なくとも１種から成るとともに、第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成るものとした場合には、内部に高い透磁率をもつフェライト層を持ち、かつ高精度に形成された配線導体をもつ多層配線基板を得ることができる。さらに、これとともに第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成るものとした場合には、配線導体としてＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ合金等の低抵抗の金属材料を用いることができるため、高周波領域においても電気信号に対する導体損失の少ない多層配線基板を形成することが可能となる。
【００６１】
さらに、本発明の多層配線基板の製造方法において、第１の無機物粉末がチタン酸バリウムとガラス粉末の混合体から成るものとした場合には、内部に高い誘電率をもつ誘電体層を持ち、かつ高精度に形成された配線パターンをもつ多層配線基板を得ることができる。また、これとともに第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成るものとした場合には、配線導体としてＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ合金等の低抵抗の金属材料を用いることができるため、高周波領域においても電気信号に対する導体損失の少ない多層配線基板を形成することが可能となる。
【００６２】
以上により、本発明によれば、多層配線基板に異種材料層を形成したときに発生する多層配線基板の変形を抑制し、多層配線基板の各層に形成した導体パターンや異種材料層の位置精度や絶縁層および異種材料層の厚みを所望の厚みに保ち、また異種材料層とセラミック絶縁層との収縮挙動の差によって発生するクラック等を抑制することができ、導体パターンの断線が無く、さらに、導体パターンまたはこれと異種材料層とにより絶縁基体中に形成された受動素子の特性の高精度化を達成することができる多層配線基板の製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ本発明の多層配線基板の製造方法の実施の形態の一例を説明するための断面図である。
【図２】実施例で作製した試料である評価基板の断面図である。
【符号の説明】
１ａ・・・第１の支持体
１ｂ・・・第２の支持体
１ｃ・・・第３の支持体
２・・・・第１のグリーンシート
３・・・・第３のグリーンシート
４・・・・第２のグリーンシート
５・・・・貫通孔
６・・・・ビアホール導体パターン
７・・・・配線回路パターン
８・・・・積層体
９・・・・絶縁層
10・・・フェライト層
11・・・配線導体
12・・・ビア導体

Claims

第１の無機物粉末を含む第１のグリーンシートを第１の支持体上に形成する工程と、
前記第１のグリーンシートを前記第１の支持体とともに所定寸法に切断する工程と、
切断された前記第１のグリーンシートおよび前記第１の支持体を前記第１のグリーンシートを下側にして第２の支持体上に載置する工程と、
前記第１のグリーンシートおよび前記第１の支持体が載置された前記第２の支持体上に第２の無機物粉末を含有するスラリーを、前記第１のグリーンシートを取り囲むとともに乾燥後の塗工厚みが第１のグリーンシートと同じになるように塗工する工程と、
前記第１および第２の支持体を除去し、前記第２の無機物粉末を含む第２のグリーンシートの内側に前記第１のグリーンシートが一体的に埋設された第３のグリーンシートを得る工程と、
前記第２の無機物粉末を含む第２のグリーンシートを準備するとともに該第２のグリーンシートおよび前記第３のグリーンシートに導体ペーストを所定パターンに塗布する工程と、
前記導体ペーストが塗布された前記第２および第３のグリーンシートを所定枚数積層してグリーンシート積層体を作製する工程と、
該グリーンシート積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
前記第１の無機物粉末がフェライトを含み、該フェライトがＺｎＦｅ₂Ｏ₄，ＭｎＦｅ₂Ｏ₄，ＦｅＦｅ₂Ｏ₄，ＣｏＦｅ₂Ｏ₄，ＮｉＦｅ₂Ｏ₄，ＢａＦｅ₁₂Ｏ₄，ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₄およびＣｕＦｅ₂Ｏ₄のうちの少なくとも１種から成るとともに、前記第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成ることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板の製造方法。
前記第１の無機物粉末がチタン酸バリウムおよびガラス粉末の混合粉末から成り、前記第２の無機物粉末がガラス粉末およびセラミックフィラーから成ることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板の製造方法。