JP2009170683A - 多層基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上させた多層基板の製造方法を提
供する。
【解決手段】描画工程の前に、グリーンシート２３の描画面２０ａに描画工程で描画され
る液状配線パターンＰＬと同じ形状の溝ＣＨを形成し、描画工程において、その溝ＣＨ内
に液状配線パターンＰＬを描画した。乾燥工程において、溝ＣＨ内に描画された液状配線
パターンＰＬを乾燥配線パターンにして、溝ＣＨ内に導電性微粒子Ｉａの集合体が収容配
置されるようにした。そして、積層工程、減圧包装工程、圧着工程等で、隣り合うグリー
ンシート２３からの押圧力が乾燥配線パターンを形成したグリーンシート２３に対して加
わっても、導電性微粒子Ｉａの集合体は溝ＣＨ内に収容配置されているため、直接のその
力は導電性微粒子Ｉａの集合体に加わり難くした。
【選択図】図６

Description

本発明は、多層基板の製造方法に関する。

低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）技術は、グリ
ーンシートと金属との一括焼成を可能にすることから、セラミックの層間に各種の受動素
子を組み込んだ素子内蔵基板を具現できる。システム・オン・パッケージ（ＳＯＰ）の実
装技術においては、電子部品の複合化や表面実装部品に発生する寄生効果の最小化を図る
ため、この素子内蔵基板（以下単に、ＬＴＣＣ多層基板という。）に関わる製造方法が鋭
意開発されている。

ＬＴＣＣ多層基板の製造方法では、複数のグリーンシートの各々に受動素子や配線等の
パターンを描画する描画工程と、該パターンを有する複数のグリーンシートを積層して圧
着する圧着工程と、圧着体を一括焼成する焼成工程とが順に実施される。

描画工程には、各種パターンの高密度化を図るため、導電性インクを微小な液滴にして
吐出する、いわゆるインクジェット法が提案されている（例えば、特許文献１）。インク
ジェット法は、数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴を用い、該液滴の吐出位置の変
更によってパターンの微細化や狭ピッチ化を可能にする。

前記圧着工程には、各グリーンシートの積層状態の安定化を図るため、該積層体に静水
圧を加える、いわゆる静水圧成型法が提案されている（例えば、特許文献２〜４）。静水
圧成型法は、積層体を減圧包装し、加熱した液体中に該積層体を静置して液体の静圧を上
昇させる。これによって、積層体への等方的な加圧を可能にする。
特開２００５−５７１３９号公報 特開平５−３１５１８４号公報 特開平６−７７６５８号公報 特開２００７−２０１２４５号公報

図１１（ａ）は描画工程によるパターンの平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）
のＡ−Ａ断面図である。図１２（ａ）は圧着工程によるパターンの平面図であり、図１２
（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

インクジェット法に利用される導電性インクは、導電性微粒子の分散系であり、導電性
粒子の粒径としては、一般的に、数ｎｍ〜数十ｎｍが用いられる。図１１（ａ）、（ｂ）
に示すように、描画工程を経てグリーンシート１００に形成されたパターン１０１は、導
電性微粒子１０２の集合体であり、焼成工程によって焼成されるまで、その状態を維持し
続ける。

上記圧着工程においては、パターン１０１を挟むグリーンシート１００が大気圧によっ
て押圧される。焼成前の導電性微粒子１０２は、グリーンシート１００との密着力や粒子
間の結合力が弱いため、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、減圧包装時の大気圧によっ
て容易に押し潰されてしまう。この結果、上記圧着工程では、パターン１０１がグリーン
シート１００の主面１００ａに沿って延びるように変形し、所望のパターン領域１０４（
図１１及び図１２における二点鎖線）から食み出し、隣のパターン１０１と接触しショー
トしてしまう問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴を用いて
形成したパターンの加工精度を向上させた多層基板の製造方法を提供することである。

本発明の多層基板の製造方法は、導電性微粒子を含んだ液状体を配線パターン形成用液
滴吐出装置にて液滴にして熱可塑性基板に吐出して、前記熱可塑性基板の描画面に液状配
線パターンを描画する描画工程と、前記熱可塑性基板の描画面に描画した前記液状配線パ
ターンを乾燥させて、乾燥配線パターンを形成する乾燥工程と、前記乾燥配線パターンを
形成した複数の前記熱可塑性基板を積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を
加圧し圧着体を形成する圧着工程と、前記圧着体を焼成する焼成工程とを有した多層基板
の製造方法であって、前記熱可塑性基板を溶解して前記描画面に、前記液滴にて描画され
る前記液状配線パターンと同じ形状の溝を形成する溝形成工程を設け、前記液滴を前記溝
内に配置して液状配線パターンを描画する。

本発明の多層基板の製造方法によれば、熱可塑性基板を溶解して描画面に描画工程で描
画される液状配線パターンと同じ形状の溝を形成し、その溝内に液状配線パターンを描画
する。そして、乾燥工程において、溝内に描画された、液状配線パターンは乾燥配線パタ
ーンなりとなり、溝内に導電性微粒子の集合体が収容配置される。

これにより、積層工程、減圧包装工程、圧着工程等で、隣り合う熱可塑性基板からの押
圧力が乾燥配線パターンを形成した熱可塑性基板に対して加わっても、導電性微粒子の集
合体は溝内に収容配置されているため、直接のその力は導電性微粒子の集合体に加わり難
くなる。その結果、導電性微粒子の集合体は、重ね合わされる熱可塑性基板に潰されてば
らばらになって描画面に沿ってのびて変形することはない。

この多層基板の製造方法において、前記溝形成工程は、前記描画工程の前に、前記熱可
塑性基板を溶解する液体を溝パターン形成用液滴吐出装置にて液滴にして前記描画面に吐
出し前記液状配線パターンと同じ形状の溶解パターンを描画して、前記描画面を溶解して
溝を形成してもよい。

この多層基板の製造方法によれば、溝パターン形成用液滴吐出装置にて熱可塑性基板を
溶解する液体の液滴を熱可塑性基板の描画面に吐出して溶解パターンを形成して溝を形成
するようにしたので、非常に簡単に熱可塑性基板に溝を形成することができる。

この多層基板の製造方法において、前記熱可塑性基板は、セラミック粒子と該セラミッ
ク粒子のバインダ樹脂とを含む低温焼成用シートであり、前記バインダ樹脂が溶解されて
前記描画面に溝が形成される。

この多層基板の製造方法によれば、バインダ樹脂が溶解されて、溶解されたバインダ樹
脂が除かれた部分が凹んで溝となる。
この多層基板の製造方法において、前記溝形成工程は、前記バインダ樹脂を溶解する液
体にて、前記液状配線パターンと同じ形状の溶解パターンを前記描画面に描画し前記溝を
形成する溶解パターン描画工程と、前記描画面に描画した前記溶解パターンの前記バイン
ダ樹脂を溶解する液体を蒸発させ、その溶解したバインダ樹脂のしみ上がりにて前記溝の
周囲に土手を形成する溶解液除去工程を含んでもよい。

この多層基板の製造方法によれば、溶解液除去工程で形成した土手によって、積層工程
、減圧包装工程、圧着工程等で、隣り合う低温焼成用シートからの押圧力が導電性微粒子
の集合体により加わり難くできる。

この多層基板の製造方法において、前記バインダ樹脂は、ブチラール系樹脂、アクリル
系樹脂、セルロース系樹脂のいずれか１つの樹脂であり、前記バインダ樹脂を溶解する液
体は乳酸エチルであってもよい。

この多層基板の製造方法によれば、バインダ樹脂が乳酸エチルにて溶解されて、その溶
解されたバインダ樹脂が除かれた部分が凹んで溝となる。
この多層基板の製造方法において、前記溝形成工程は、前記導電性微粒子を含んだ液状
体に前記熱可塑性基板を溶解する液体を混ぜ、前記描画工程時に、前記熱可塑性基板を溶
解する液体を含ませて前記液状配線パターンを描画して前記描画面を溶解して、前記液状
配線パターンと同じ形状の溝を形成してもよい。

この多層基板の製造方法によれば、液状配線パターンを描画する描画工程とともに、液
状配線パターンと同じ形状の溝が形成され、その溝内に液状配線パターンが配置される。
従って、製造工程を減らすことができ、生産効率を上げることができる。そして、乾燥工
程において、溝内に描画された、液状配線パターンは乾燥配線パターンなりとなり、溝内
に導電性微粒子の集合体が収容配置される。

この多層基板の製造方法において、前記熱可塑性基板は、セラミック粒子と該セラミッ
ク粒子のバインダ樹脂とを含む低温焼成用シートであり、前記バインダ樹脂が溶解されて
前記描画面に溝が形成されるようにしてもよい。

この多層基板の製造方法によれば、バインダ樹脂が溶解されて、溶解されたバインダ樹
脂が除かれた部分が凹んで溝となる。
この多層基板の製造方法において、前記バインダ樹脂は、ブチラール系樹脂、アクリル
系樹脂、セルロース系樹脂のいずれか１つの樹脂であり、前記バインダ樹脂を溶解する液
体は乳酸エチルであってもよい。

この多層基板の製造方法によれば、バインダ樹脂が乳酸エチルにて溶解されて、その溶
解されたバインダ樹脂が除かれた部分が凹んで溝となる。
この多層基板の製造方法において、前記液状体に含まれる導電性微粒子は、金属微粒子
であって液滴に分散されていてもよい。

この多層基板の製造方法によれば、金属粒子を含む乾燥配線パターンは溝内に配置され
る。従って、積層工程や圧着行程において、重ね合わせによる熱可塑性基板から乾燥パタ
ーンにかかろうとする押圧力が直接加わらないようにした。その結果、押圧力にて乾燥配
線パターンの変形や潰れが防止される。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。図１は、本発
明の製造方法を用いて製造したセラミック多層基板からなる回路モジュールの断面図であ
る。

図１において、回路モジュール１０は、セラミック多層基板としての低温焼成セラミッ
ク（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）多層基板１１と、ＬＴＣＣ多層基
板１１に接続された半導体チップ１２とを有する。

ＬＴＣＣ多層基板１１は、複数のＬＴＣＣ基板１３を有する。各ＬＴＣＣ基板１３は、
それぞれ熱可塑性基板としてのグリーンシートの焼結体であって、厚みが数十μ〜数百μ
ｍで形成されている。各ＬＴＣＣ基板１３には、それぞれ抵抗素子、容量素子、コイル素
子等の各種の内部素子１４と、各内部素子１４に電気的に接続する内部配線１５とが形成
されるとともに、それぞれスタックビア構造やサーマルビア構造を成すビア配線１６が形
成されている。

そして、内部素子１４、内部配線１５、及びビア配線１６は、それぞれ導電性微粒子の
焼結体であり、導電性インクを用いるインクジェット法によって形成される。
次に、上記ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を図２〜図１０に従って説明する。図２は
ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を示すフローチャートであり、図３〜図１０はそれぞれ
ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を示す工程図である。

図２において、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、ＬＴＣＣ基板１３の前駆体であ
るグリーンシートに、後工程で描画する液状配線パターンと同形状の溝を形成する溝形成
工程（ステップＳ１０）、該グリーンシートに形成した溝に沿って液状配線パターンを描
画する描画工程（ステップＳ１１）と、該液状配線パターンを乾燥し導電性微粒子の集合
体よりなる乾燥配線パターンを形成する乾燥工程（ステップＳ１２）とが順に実行される
。次に、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、複数のグリーンシートを積層して積層体
を形成する積層工程（ステップＳ１３）と、該積層体を減圧包装する減圧包装工程（ステ
ップＳ１４）と、該積層体を圧着して圧着体を形成する圧着工程（ステップＳ１５）と、
該圧着体を焼成する焼成工程（ステップＳ１６）とが順に実行される。
（溝形成工程）
図３において、溝形成工程では、積層シート２０と、溝パターン形成用液滴吐出装置２
１とが用いられる。積層シート２０は、キャリアフィルム２２と、キャリアフィルム２２
上に形成された熱可塑性基板としてのグリーンシート２３とからなる。

キャリアフィルム２２は、描画工程や乾燥工程においてグリーンシート２３を支持する
ためのフィルムであり、例えばグリーンシート２３との剥離性や各工程における機械的耐
性に優れたプラスチックフィルムを用いることができる。キャリアフィルム２２には、例
えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ
エチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。

グリーンシート２３は、ガラスセラミック粉末やバインダ等を含むガラスセラミック組
成物からなる層である。グリーンシート２３の膜厚は、内部素子１４としてコンデンサ素
子を形成する場合に数十μｍで形成され、他の層においては１００μｍ〜２００μｍで形
成される。このグリーンシート２３は、ドクターブレード法やリバースロールコータ法等
のシート成形法を用い、分散媒でスラリー化したガラスセラミック組成物をキャリアフィ
ルム２２の上に塗布し、該塗布膜をハンドリング可能な状態に乾燥することによって得ら
れる。

分散媒としては、例えば界面活性剤やシランカップリング剤等を用いることができ、ガ
ラスセラミック粉末を均一に分散させるものであれば良い。
ガラスセラミック粉末は、０．１μｍ〜５μｍの平均粒径を有する粉末であり、例えば
アルミナやフォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合したガラス複
合セラミックを用いることができる。また、ガラスセラミック粉末としては、ＺｎＯ−Ｍ
ｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラスセラミック、ＢａＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系セラミック粉末やＡｌ２Ｏ３−ＣａＯ−ＳｉＯ２−ＭｇＯ−Ｂ
２Ｏ３系セラミック粉末等を用いた非ガラス系セラミックを用いても良い。

バインダは、ガラスセラミック粉末の結合剤としての機能を有し、後工程の焼成工程で
分解して容易に除去できる有機高分子である。バインダとしては、例えばブチラール系、
アクリル系、セルロース系等のバインダ樹脂を用いることができる。アクリル系のバイン
ダ樹脂としては、例えばアルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）ア
クリレート、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、シクロアルキル（メタ）
アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物の単独重合体を用いることができる。また
、アクリル系のバインダ樹脂としては、該（メタ）アクリレート化合物の２種以上から得
られる共重合体、あるいは（メタ）アクリレート化合物と不飽和カルボン酸類等の他の共
重合性単量体から得られる共重合体を用いることができる。

なお、バインダは、例えばアジピン酸エステル系可塑剤、ジオクチルフタレート（ＤＯ
Ｐ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）フタル酸エステル系可塑剤、グリコールエステル系
可塑剤等の可塑剤を含有しても良い。

積層シート２０の縁には、円形孔（以下単に、位置決め孔Ｈという。）が打ち抜き加工
によって形成されている。各位置決め孔Ｈには、載置プレート２４の位置決めピンＰ１が
挿入され、積層シート２０の描画面２０ａの各位置が溝パターン形成用液滴吐出装置２１
に対して位置決めされる。

グリーンシート２３には、打ち抜き加工やレーザ加工によって、数十μｍ〜数百μｍの
孔径からなるビア配線１６のための円形孔や円錐孔（図示せず以下単に、ビアホールとい
う。）が貫通形成されている。ビアホールには、導体性ペーストを用いたスキージ法や導
電性インクを用いたインクジェット法等によって、銀、金、銅、パラジウム等の導電材料
が前工程で充填されている。

溝パターン形成用液滴吐出装置２１は、積層シート２０を載置するための載置プレート
２４と、溝形成用溶解インクＩｍを貯留するインクタンク２５と、インクタンク２５の溝
形成用溶解インクＩｍを描画面２０ａに吐出する溝形成用液滴吐出ヘッド２６とを有する
。

載置プレート２４は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって
、積層シート２０を位置決めするための位置決めピンＰ１を有する。そして、積層シート
２０が載置プレート２４に載置されるとき、位置決めピンＰ１を位置決め孔Ｈに挿通させ
ることにより、載置プレート２４は描画面２０ａの各位置を溝形成用液滴吐出ヘッド２６
に対して位置決めする。

溝形成用溶解インクＩｍは、本実施形態では乳酸エチルであり、グリーンシート２３に
含まれるバインダ樹脂を溶解する液体である。溝形成用溶解インクＩｍは、微小な液滴Ｄ
１を吐出可能にするために、その粘度が調整されている。

溝形成用液滴吐出ヘッド２６は、インクタンク２５に連通するキャビティ２７と、キャ
ビティ２７に連通するノズル２８と、キャビティ２７に連結される圧力発生素子２９とを
備えている。キャビティ２７は、インクタンク２５からの溝形成用溶解インクＩｍを収容
し、インクタンク２５からの該溝形成用溶解インクＩｍをノズル２８に供給する。

ノズル２８は、数十μｍの開口を有するノズルである。圧力発生素子２９は、キャビテ
ィ２７の容積を変更する圧電素子や静電容量素子、あるいはキャビティ２７の温度を変更
する抵抗加熱素子であり、キャビティ２７の内部に所定圧力を発生させる。圧力発生素子
２９が駆動するとき、ノズル２８は、溝形成用溶解インクＩｍの気液界面（メニスカス）
を振動させ、該溝形成用溶解インクＩｍを数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴Ｄ１
にして吐出する。

溝形成工程では、積層シート２０と溝形成用液滴吐出ヘッド２６とが描画面２０ａの面
方向に相対移動し、ノズル２８からの複数の液滴Ｄ１がそれぞれ描画面２０ａに着弾して
該描画面２０ａの上で合一する。これによって、所定方向に連続する溶解パターンＰＸが
描画面２０ａの上に形成される（溶解パターン描画工程）。尚、溝形成用溶解インクＩｍ
で描画される溶解パターンＰＸは、後工程の描画工程で描画される液状配線パターンＰＬ
と同じパターンである。

この描画面２０ａ上に溝形成用溶解インクＩｍよりなる溶解パターンＰＸが形成される
と、描画面２０ａ中の溶解パターンＰＸ（溝形成用溶解インクＩｍ）と接触している部分
は、該溝形成用溶解インクＩｍ（乳酸エチル）がグリーンシート２３のバインダを溶かす
。その結果、図４に示すように、描画面２０ａ中の溶解パターンＰＸと接触している部分
が溶けて溝ＣＨが形成される。

詳述すると、グリーンシート２３の描画面２０ａは、バインダが溶解されることにより
彫り込まれて溝ＣＨが形成される。そして、所定の深さの溝ＣＨが形成される段階で、溶
解パターンＰＸの溝形成用溶解インクＩｍの除去工程（溶解液除去工程）にはいる。この
除去工程は本実施形態では、溶解パターンＰＸの溝形成用溶解インクＩｍの蒸発させる。
この溝形成用溶解インクＩｍが蒸発するとき、溶解したバインダのしみ上がりによって溝
ＣＨの周囲に断面半円形状に盛り上がった土手Ｂが形成される。

そして、周囲を土手Ｂに囲まれた溝ＣＨがグリーンシート２３の描画面２０ａに形成さ
れると、次に描画工程に移る。
（描画工程）
図５において、描画工程では、溝ＣＨが形成された積層シート２０と、配線パターン形
成用液滴吐出装置３１とが用いられる。

配線パターン形成用液滴吐出装置３１は、積層シート２０を載置するための載置プレー
ト３２と、液状体としての導電性インクＩｋを貯留するインクタンク３３と、インクタン
ク３３の導電性インクＩｋを描画面２０ａに吐出する配線用液滴吐出ヘッド３４とを有す
る。

載置プレート３２は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって
、積層シート２０を位置決めするための位置決めピンＰ２と、積層シート２０を加熱する
ためのヒータ３２Ｈとを有する。そして、積層シート２０が載置プレート３２に載置され
るとき、位置決めピンＰ２を位置決め孔Ｈに挿通させることにより、載置プレート３２は
描画面２０ａの各位置を配線用液滴吐出ヘッド３４に対して位置決めする。

また、載置プレート３２に積層シート２０を載置しているとき、載置プレート３２は、
ヒータ３２Ｈを駆動し、積層シート２０を予め定めた描画温度に加熱するようになってい
る。

導電性インクＩｋは、導電性微粒子Ｉａを分散媒Ｉｂに分散させた導電性微粒子Ｉａの
分散系であり、微小な液滴Ｄ２を吐出可能にするために、その粘度が２０ｃＰ以下に調整
されている。

導電性微粒子Ｉａは、数ｎｍ〜数十ｎｍの粒径を有する微粒子であり、例えば金、銀、
銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、コバ
ルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム等の金属、ある
いは、これらの合金を用いることができる。そして、本実施形態では、導電性微粒子Ｉａ
として銀微粒子を用いている。

分散媒Ｉｂは、導電性微粒子Ｉａを均一に分散させるものであれば良く、例えば水や水
を主成分とする水溶液系、あるいはテトラデカン等の有機溶剤を主成分とする有機系を用
いることができる。

配線用液滴吐出ヘッド３４は、インクタンク３３に連通するキャビティ３５と、キャビ
ティ３５に連通するノズル３６と、キャビティ３５に連結される圧力発生素子３８とを備
えている。キャビティ３５は、インクタンク３３からの導電性インクＩｋを収容し、イン
クタンク３３からの該導電性インクＩｋをノズル３６に供給する。

ノズル３６は、数十μｍの開口を有するノズルである。圧力発生素子３８は、キャビテ
ィ３５の容積を変更する圧電素子や静電容量素子、あるいはキャビティ３５の温度を変更
する抵抗加熱素子であり、キャビティ３５の内部に所定圧力を発生させる。圧力発生素子
３８が駆動するとき、ノズル３６は、導電性インクＩｋの気液界面（メニスカス）を振動
させ、該導電性インクＩｋを数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴Ｄ２にして吐出す
る。

描画工程では、積層シート２０と配線用液滴吐出ヘッド３４とが描画面２０ａの面方向
に相対移動し、ノズル３６からの複数の液滴Ｄ２がそれぞれ描画面２０ａに着弾して該描
画面２０ａの上で合一する。

このとき、配線パターン形成用液滴吐出装置３１は、描画面２０ａに液滴Ｄ２を吐出し
て前記溶解パターンＰＸと同じパターン（液状配線パターンＰＬ）を描画面２０ａに描画
する。従って、配線用液滴吐出ヘッド３４から吐出する液滴Ｄ２は、図６に示すように、
描画面２０ａに形成した周囲を土手Ｂに囲まれた溝ＣＨ内に吐出され収容される。その結
果、溶解パターンＰＸと同形状の、所定方向に連続する液状配線パターンＰＬが描画面２
０ａの上に形成される。

また、積層シート２０の温度は予め定めた描画温度に加熱されていることから、液状配
線パターンＰＬは、分散媒Ｉｂの一部の蒸発によって増粘して描画面２０ａに沿う濡れ広
がりが抑えられるようになっている。

なお、予め定めた描画温度が過剰に高くなると、キャリアフィルム２２とグリーンシー
ト２３が熱変形を来たし、液滴Ｄ２の着弾精度が損なわれてしまう。そこで、予め定めた
描画温度は例えば４０℃〜８０℃であって、液滴Ｄ２の着弾精度を十分に確保できるよう
に、積層シート２０の組成や導電性インクＩｋの組成に応じて適宜選択される。

配線パターン形成用液滴吐出装置３１にて、グリーンシート２３の描画面２０ａに液状
配線パターンＰＬが形成されると、次に乾燥工程に移る。
（乾燥工程）
図７において、乾燥工程では、描画工程後の溝ＣＨ内に配置された液状配線パターンＰ
Ｌが形成された積層シート２０が乾燥炉等の乾燥装置に搬入され、該液状配線パターンＰ
Ｌを有する状態で予め定められた乾燥温度に加熱される。積層シート２０の温度が予め定
められた乾燥温度で加熱されていることから、液状配線パターンＰＬは、その乾燥をさら
に促進させる。

これによって、液状配線パターンＰＬの分散媒Ｉｂの殆どが蒸発し、導電性微粒子Ｉａ
の集合体からなる乾燥配線パターンＰＤが描画面２０ａの上に形成され、該導電性微粒子
Ｉａの集合体は、図８に示すように、周囲を土手Ｂに囲まれた溝ＣＨ内に収容された状態
に配置される。

なお、予め定めた乾燥温度が過剰に高くなると、キャリアフィルム２２とグリーンシー
ト２３が熱変形を来たし、積層工程時における他の積層シート２０との位置精度が損なわ
れてしまう。そこで、乾燥温度は例えば４０℃〜８０℃であり、積層工程時の位置精度を
確保できるように、積層シート２０の組成や導電性インクＩｋの組成に応じて適宜選択さ
れる。

このように、乾燥装置にて、積層シート２０（グリーンシート２３）に描画された液状
配線パターンＰＬが乾燥されて乾燥配線パターンＰＤになると、次に積層工程に移る。
（積層工程）
図９において、積層工程では、複数のグリーンシート２３を積層するためのベースプレ
ート４１が用いられる。ベースプレート４１は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材
料からなる板材であって、複数のグリーンシート２３を位置決めする位置決めピンＰ３を
有する。

積層工程では、まず、１層目の積層シート２０が、グリーンシート２３を上にした状態
でベースプレート４１に載置される。位置決めピンＰ３が位置決め孔Ｈに挿通されること
によって、１層目の積層シート２０がベースプレート４１に位置決めされる。

次いで、２層目の積層シート２０が、グリーンシート２３を下にした状態でベースプレ
ート４１に載置される。２層目の積層シート２０は、位置決めピンＰ３が位置決め孔Ｈに
挿通されることによって位置決めされ、キャリアフィルム２２が剥離されることによって
、１層目のグリーンシート２３のみが１層目のグリーンシート２３の上に積層される。

以後同様に、所定層数のグリーンシート２３が順に積層され、複数のグリーンシート２
３からなる積層体（以下単に、積層体４２という。）が形成される。
複数のグリーンシート２３が積層されるとき、各グリーンシート２３に形成された乾燥
配線パターンＰＤは、上下方向のグリーンシート２３に押圧される。このとき、グリーン
シート２３からの押圧力が乾燥配線パターンＰＤに局所的に伝えられようとする。このと
き、乾燥配線パターンＰＤ、即ち、該導電性微粒子Ｉａの集合体は周囲を土手Ｂに囲まれ
た溝ＣＨ内に配置されているため、グリーンシート２３の全押圧力が、溝ＣＨと土手Ｂと
によって乾燥配線パターンＰＤ（導電性微粒子Ｉａの集合体）に加わらない。その結果、
乾燥配線パターンＰＤは、重ね合わされるグリーンシート２３に潰されてばらばらになっ
て描画面２０ａに沿ってのびる変形はない。
（減圧包装工程）
図１０において、減圧包装工程では、カバープレート４３と真空包装袋４５とが用いら
れる。カバープレート４３は、ベースプレート４１と略同じサイズの剛性材料からなる板
材であって、ベースプレート４１の各位置決めピンＰ３を挿通可能にする複数の挿通孔４
３Ｈを有する。真空包装袋４５は、ベースプレート４１、カバープレート４３、及び積層
体４２を封入可能な柔軟性を有する包装袋である。

減圧包装工程では、まず、位置決めピンＰ３がカバープレート４３の挿通孔４３Ｈに挿
通され、ベースプレート４１とカバープレート４３とによって積層体４２が挟持される。
ベースプレート４１とカバープレート４３は、積層体４２を挟持した状態で真空包装袋４
５に収容され、シーラ等を用いた吸引によって真空包装袋４５の内部に真空封入される。
真空封入された積層体４２は、真空包装袋４５、ベースプレート４１、及びカバープレー
ト４３を介した大気圧を受けて圧着される。

積層体４２を真空封入する間、乾燥配線パターンＰＤはグリーンシート２３を介して大
気圧が加えられる。本実施形態では、乾燥配線パターンＰＤ、即ち、導電性微粒子Ｉａの
集合体は周囲を土手Ｂに囲まれた溝ＣＨ内に配置されているため、前記と同様に、この減
圧包装工程において、乾燥配線パターンＰＤの潰れや変形は抑制される。
（圧着工程）
圧着工程では、減圧包装後の積層体４２が静水圧プレス装置に搬入され、該積層体４２
に静水圧が加えられることによって圧着体が形成される。積層体４２は、静水圧を加えら
れる間、乾燥配線パターンＰＤはグリーンシート２３を介して押圧される。このとき、前
記と同様に、乾燥配線パターンＰＤ、即ち、導電性微粒子Ｉａの集合体は周囲を土手Ｂに
囲まれた溝ＣＨ内に配置されているため、この圧着工程においても、乾燥配線パターンＰ
Ｄの潰れや変形は抑制される。
（焼成工程）
焼成工程では、圧着工程で得られる圧着体がベースプレート４１から取り出され、該圧
着体が所定の焼成炉に搬入されて焼成される。焼成温度は、例えば８００℃〜１０００℃
であって、グリーンシート２３の組成に応じて適宜変更される。

なお、乾燥配線パターンＰＤとして銀、金、白金、パラジウム等を用いる場合には大気
中で焼成しても良い。焼成工程では、圧着工程における静水圧よりも小さい圧力で圧着体
を加圧しながら焼成しても良い。これによれば、ＬＴＣＣ多層基板１１の平坦性が向上さ
れ、グリーンシート２３の反りや剥離を防止できる。

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、描画工程の前に、グリーンシート２３の描画面２０ａに
描画工程で描画される液状配線パターンＰＬと同じ形状の溝ＣＨを形成し、描画工程にお
いて、その溝ＣＨ内に液状配線パターンＰＬを描画した。そして、乾燥工程において、溝
ＣＨ内に描画された液状配線パターンＰＬを乾燥配線パターンＰＤにして、溝ＣＨ内に導
電性微粒子Ｉａの集合体が収容配置されるようにした。

これにより、積層工程、減圧包装工程、圧着工程等で、隣り合うグリーンシート２３か
らの押圧力が乾燥配線パターンＰＤを形成したグリーンシート２３に対して加わっても、
直接のその力が導電性微粒子Ｉａの集合体に加わり難くした。

従って、導電性微粒子Ｉａの集合体は、重ね合わされるグリーンシート２３に潰されて
ばらばらになって描画面２０ａに沿ってのびて変形することはない。その結果、精度の高
い配線パターンを形成することができる。

しかも、液状配線パターンＰＬの溝形成用溶解インクＩｍを蒸発させるとき、溶解した
バインダのしみ上がりによって溝ＣＨの周囲に断面半円形状に盛り上がった土手Ｂが形成
されるようにした。従って、この土手Ｂによって、積層工程、減圧包装工程、圧着工程等
で、隣り合うグリーンシート２３からの押圧力が導電性微粒子Ｉａの集合体により加わり
難くできる。

（２）本実施形態によれば、溝パターン形成用液滴吐出装置２１にてグリーンシート２
３を溶解する溝形成用溶解インクＩｍの液滴Ｄ１をグリーンシート２３の描画面２０ａに
吐出して溶解パターンＰＸを形成して溝ＣＨを形成するようにした。従って、溝パターン
形成用液滴吐出装置２１を使って溝形成用溶解インクＩｍの液滴Ｄ１を吐出するだけで、
非常に簡単にグリーンシート２３に溝ＣＨを形成することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、溝形成用溶解インクＩｍをバインダ樹脂を溶解する乳酸エチルで
構成したが、これに限定されるものではない。溝パターン形成用液滴吐出装置２１にて液
滴Ｄ１にして吐出する液体であって、グリーンシート２３のバインダ樹脂を溶解し溝ＣＨ
を形成することができるものであればよい。

・上記実施形態では、積層工程において、グリーンシート２３を加熱してグリーンシー
ト２３の硬度を軟化させてもよい。
これによって、減圧包装時にグリーンシート２３が軟化する分だけ、大気圧による乾燥
配線パターンＰＤにかかる負荷は低減し変形等が抑えられる。この結果、ＬＴＣＣ基板１
３に形成するパターンの加工精度を向上できる。

・上記実施形態によれば、圧着工程において、グリーンシート２３を加熱してグリーン
シート２３を軟化させてもよい。
これによって、グリーンシート２３が軟化する分だけ、静水圧による乾燥配線パターン
ＰＤにかかる負荷は低減し変形等が抑えられる。この結果、ＬＴＣＣ基板１３に形成する
パターンの加工精度を向上できる。

・上記実施形態では、液状配線パターンＰＬを描画する描画工程の前に、溝ＣＨを形成
した。これを、描画工程時にあわせて行うようにしてもよい。
即ち、導電性インクＩｋ中に溝形成用溶解インクＩｍを混ぜる。そして、溝形成用溶解
インクＩｍを含む導電性インクＩｋの液滴Ｄ２を配線パターン形成用液滴吐出装置３１の
配線用液滴吐出ヘッド３４から吐出させて液状配線パターンＰＬを描画面２０ａに描画さ
せる。このとき、導電性インクＩｋの液状配線パターンＰＬ中に溝形成用溶解インクＩｍ
が含まれていることから、描画面２０ａは溶解され液状配線パターンＰＬと同形状の溝Ｃ
Ｈが形成され、その溝ＣＨ内に液状配線パターンＰＬが配置される。

従って、前記実施形態と同様な効果を有するとともに、導電性インクＩｋ中に溝形成用
溶解インクＩｍを混ぜて描画工程で液状配線パターンＰＬを描画するだけで溝ＣＨが形成
されるため、製造工程が減り生産効率を向上させることができる。

・上記実施形態では、描画工程において、グリーンシート２３を描画温度に加熱したが
、これを省略してもよい。
・上記実施形態では、ベースプレート４１とカバープレート４３とによって挟持された
積層体４２を減圧包装した。これに限らず、例えばベースプレート４１に載置された積層
体４２、すなわちカバープレート４３を用いない状態で積層体４２を減圧包装しても良く
、また積層体４２のみを減圧包装する構成であっても良い。

回路モジュールを示す断面図。 セラミック多層基板の製造方法を示すフローチャート。 セラミック多層基板の製造方法の溝形成工程を示す図。 溝形成工程で形成されたグリーンシートに形成された溝を説明する説明図。 セラミック多層基板の製造方法の描画工程を示す図。 描画工程で溝内に前記液滴が吐出された状態を示す図。 セラミック多層基板の製造方法の乾燥工程を示す図。 乾燥工程において溝内に配置された乾燥配線パターンを説明する説明図。 セラミック多層基板の製造方法の積層工程を示す図。 セラミック多層基板の製造方法の減圧包装工程を示す図。 従来例のセラミック多層基板の製造方法の描画工程を示す図であって、（ａ）はグリーンシートの平面図、（ｂ）はグリーンシートの断面図。 従来例のセラミック多層基板の製造方法の圧着行程を示す図であって、（ａ）はグリーンシートの平面図、（ｂ）はグリーンシートの断面図。

符号の説明

Ｂ…土手、ＣＨ…溝、Ｄ１，Ｄ２…液滴、Ｉａ…導電性微粒子、Ｉｋ…導電性インク、
Ｉｍ…溝形成用溶解インク、ＰＬ…液状配線パターン、ＰＤ…乾燥配線パターン、ＰＸ…
溶解パターン、１１…セラミック多層基板、２０ａ…描画面、２１…溝パターン形成用液
滴吐出装置、２３…グリーンシート、２６…溝形成用液滴吐出ヘッド、３１…配線パター
ン形成用液滴吐出装置、３４…配線用液滴吐出ヘッド、３５…真空包装袋、４２…積層体
。

Claims (9)

1. 導電性微粒子を含んだ液状体を配線パターン形成用液滴吐出装置にて液滴にして熱可塑性
   基板に吐出して、前記熱可塑性基板の描画面に液状配線パターンを描画する描画工程と、
   前記熱可塑性基板の描画面に描画した前記液状配線パターンを乾燥させて、乾燥配線パ
   ターンを形成する乾燥工程と、
   前記乾燥配線パターンを形成した複数の前記熱可塑性基板を積層して積層体を形成する
   積層工程と、
   前記積層体を加圧し圧着体を形成する圧着工程と、
   前記圧着体を焼成する焼成工程と
   を有した多層基板の製造方法であって、
   前記熱可塑性基板を溶解して前記描画面に、前記液滴にて描画される前記液状配線パタ
   ーンと同じ形状の溝を形成する溝形成工程を設け、
   前記液滴を前記溝内に配置して液状配線パターンを描画することを特徴とする多層基板
   の製造方法。
2. 請求項１に記載の多層基板の製造方法において、
   前記溝形成工程は、前記描画工程の前に、前記熱可塑性基板を溶解する液体を溝パター
   ン形成用液滴吐出装置にて液滴にして前記描画面に吐出し前記液状配線パターンと同じ形
   状の溶解パターンを描画して、前記描画面を溶解して溝を形成したことを特徴とする多層
   基板の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の多層基板の製造方法において、
   前記熱可塑性基板は、セラミック粒子と該セラミック粒子のバインダ樹脂とを含む低温
   焼成用シートであり、前記バインダ樹脂が溶解されて前記描画面に溝が形成されることを
   特徴とする多層基板の製造方法。
4. 請求項３に記載の多層基板の製造方法において、
   前記溝形成工程は、
   前記バインダ樹脂を溶解する液体にて、前記液状配線パターンと同じ形状の溶解パター
   ンを前記描画面に描画し前記溝を形成する溶解パターン描画工程と、
   前記描画面に描画した前記溶解パターンの前記バインダ樹脂を溶解する液体を蒸発させ
   、その溶解したバインダ樹脂のしみ上がりにて前記溝の周囲に土手を形成する溶解液除去
   工程を含むことを特徴とする多層基板の製造方法。
5. 請求項３又は４に記載の多層基板の製造方法において、
   前記バインダ樹脂は、ブチラール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂のいずれ
   か１つの樹脂であり、前記バインダ樹脂を溶解する液体は乳酸エチルであることを特徴す
   る多層基板の製造方法。
6. 請求項１に記載の多層基板の製造方法において、
   前記溝形成工程は、前記導電性微粒子を含んだ液状体に前記熱可塑性基板を溶解する液
   体を混ぜ、前記描画工程時に、前記熱可塑性基板を溶解する液体を含ませて前記液状配線
   パターンを描画して前記描画面を溶解して、前記液状配線パターンと同じ形状の溝を形成
   することを特徴とする多層基板の製造方法。
7. 請求項１又は６に記載の多層基板の製造方法において、
   前記熱可塑性基板は、セラミック粒子と該セラミック粒子のバインダ樹脂とを含む低温
   焼成用シートであり、前記バインダ樹脂が溶解されて前記描画面に溝が形成されることを
   特徴とする多層基板の製造方法。
8. 請求項７に記載の多層基板の製造方法において、
   前記バインダ樹脂は、ブチラール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂のいずれ
   か１つの樹脂であり、前記バインダ樹脂を溶解する液体は乳酸エチルであることを特徴す
   る多層基板の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の多層基板の製造方法において、
   前記液状体に含まれる導電性微粒子は、金属微粒子であって液滴に分散されていること
   を特徴とする多層基板の製造方法。

Images