JP2012186327A

JP2012186327A - Ceramic substrate and method for manufacturing ceramic substrate

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Publication number: JP2012186327A
Application number: JP2011048692A
Authority: JP
Inventors: Yuji Goto; 雄治後藤; Ryuichi Nakagami; 竜一仲神; Masao Konishi; 正夫小西
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2012-09-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic substrate that improves adhesion strength of a metal layer formed on a front surface of a ceramic portion.SOLUTION: A ceramic substrate 1 includes: a ceramic portion 2; an alumina-scattered layer 3 that is formed on at least one surface of the ceramic portion 2 and on which alumina particles are scattered; a first metal layer 4, including conductive metal, that is formed on a surface of the alumina-scattered layer 3 by wet plating; and a second metal layer 5, including conductive metal, that is formed on a surface of the first metal layer 4 by wet plating.

Description

本発明は、セラミック基板、及びセラミック基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a ceramic substrate and a method for manufacturing a ceramic substrate.

セラミック多層基板は、耐熱性・耐湿性に優れ、また、高周波回路において良好な周波数特性を有することから、モバイル機器のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール、放熱性を利用したパワーＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、発光ダイオード）用の基板や液晶のバックライト向けＬＥＤ用の基板、また、自動車搭載用の電子制御回路用の基板として用いられている。 Ceramic multilayer substrates are excellent in heat resistance and moisture resistance, and have good frequency characteristics in high frequency circuits. Therefore, RF (Radio Frequency) modules for mobile devices, power LEDs (light emitting diodes) using heat dissipation, light emission It is used as a substrate for a diode), a substrate for an LED for a liquid crystal backlight, and a substrate for an electronic control circuit mounted on an automobile.

現在、これらセラミック多層基板の製造方法としては、セラミック部を準備するセラミック準備工程と、前記セラミック部の表面を研磨する工程（セラミック部研磨工程）と、前記研磨後のセラミック部の表面に、金属層を形成する工程（金属形成工程）と、
を有していた（例えば、これに類似する技術は下記特許文献１に記載されている）。 Currently, these ceramic multilayer substrate manufacturing methods include a ceramic preparation step for preparing a ceramic portion, a step for polishing the surface of the ceramic portion (ceramic portion polishing step), and a metal on the surface of the ceramic portion after the polishing. Forming a layer (metal forming step);
(For example, a technique similar to this is described in Patent Document 1 below).

特開２０１０−２４５３９３号公報JP 2010-245393 A

上述したセラミック基板の製造方法では、前記セラミック部の表面を研磨することによって、セラミック部を形成する際のセラミック部の反り（セラミック基板の反り）の低減することができる。 In the method for manufacturing a ceramic substrate described above, warping of the ceramic portion (warping of the ceramic substrate) when the ceramic portion is formed can be reduced by polishing the surface of the ceramic portion.

しかしながら、前記従来例における課題は、前記セラミック部と前記金属層との熱膨張係数の違いに起因して、前記セラミック部と、前記セラミック基板表面に形成した金属層の間の密着強度が低下してしまうという課題を有していた。 However, the problem with the conventional example is that the adhesion strength between the ceramic portion and the metal layer formed on the surface of the ceramic substrate is reduced due to the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic portion and the metal layer. It had the problem of end.

そこで、本発明は、前記セラミック部と、前記セラミック部の表面に形成された金属層の間の密着強度を向上させたセラミック基板、およびそのセラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a ceramic substrate having improved adhesion strength between the ceramic portion and a metal layer formed on the surface of the ceramic portion, and a method for manufacturing the ceramic substrate.

そしてこの目的を達成するために本発明は、セラミック部と、前記セラミック部の少なくとも１面に形成されたアルミナが点在するアルミナ点在層と、前記アルミナ点在層の表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第１の金属層と、前記第１の金属層表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第２の金属層と、からなるセラミック基板とした。 In order to achieve this object, the present invention provides a ceramic part, an alumina interspersed layer interspersed with alumina formed on at least one surface of the ceramic part, and a wet plating method on the surface of the alumina interspersed layer. A ceramic substrate comprising: a first metal layer made of a conductive metal formed by the above-mentioned method; and a second metal layer made of a conductive metal formed on the surface of the first metal layer by a wet plating method. .

また、本発明は、セラミック部を準備するとともに、前記セラミック部上にアルミナが点在するアルミナ点在層を形成するセラミック部準備工程と、前記アルミナ点在層の表面に、無電界めっき法によって、第１の金属層を形成する第１の金属層形成工程と、前記第１の金属層形成工程にて形成された前記第１の金属層上に、無電界めっき法によって、第２の金属層を形成する第２の金属層形成工程と、前記第２の金属層形成工程にて形成された前記第２の金属層上に、電界めっき法によって、第３の金属層を形成する第３の金属層形成工程と、からなるセラミック基板の製造方法とした。 Further, the present invention provides a ceramic part preparing step of forming an alumina interspersed layer in which alumina is scattered on the ceramic part, and an electroless plating method on the surface of the alumina interspersed layer. The first metal layer forming step of forming the first metal layer and the second metal on the first metal layer formed in the first metal layer forming step by electroless plating A second metal layer forming step for forming a layer, and a third metal layer for forming a third metal layer on the second metal layer formed in the second metal layer forming step by electroplating. And a metal layer forming step.

これにより所期の目的を達成するものである。 This achieves the intended purpose.

以上のように本発明は、セラミック部と、前記セラミック部の表面に、アルミナが点在するアルミナ点在層と、前記アルミナ点在層の表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第１の金属層と、前記第１の金属層表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第２の金属層と、いう構成を有するセラミック基板とすることができるので、前記セラミック部と、前記セラミック部の表面に形成された金属層の密着強度を向上することができる。 As described above, the present invention includes a ceramic part, an alumina interspersed layer interspersed with alumina on the surface of the ceramic part, and a conductive metal formed on the surface of the alumina interspersed layer by a wet plating method. The first metal layer and the second metal layer made of a conductive metal formed on the surface of the first metal layer by a wet plating method can be used as the ceramic substrate. The adhesion strength between the ceramic portion and the metal layer formed on the surface of the ceramic portion can be improved.

すなわち、本発明においては、前記セラミック部と前記第１の金属層との間に、アルミナが点在するアルミナ点在層を形成し、そのアルミナ成分によって、前記セラミック部と前記第１の金属層間の密着強度を向上させることができると推測される。その結果として、前記セラミック部の表面に形成された金属層の密着強度を向上することができるのである。 That is, in the present invention, an alumina interspersed layer in which alumina is interspersed is formed between the ceramic part and the first metal layer, and the ceramic part and the first metal layer are formed by the alumina component. It is presumed that the adhesion strength can be improved. As a result, the adhesion strength of the metal layer formed on the surface of the ceramic part can be improved.

本発明の実施の形態１におけるセラミック基板１の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the ceramic substrate 1 in Embodiment 1 of this invention. セラミック部の表面のＳＥＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）の観察図（１５００倍）であり、図２（ａ）はアルミナ点在層が形成されている（本発明の実施の形態１における）セラミック部の表面のＳＥＭの観察図、図２（ｂ）はアルミナ点在層が形成されていない従来例のセラミック部の表面のＳＥＭの観察図FIG. 2 is an observation view (1500 times) of an SEM (Scanning Electron Microscope) on the surface of the ceramic portion, and FIG. 2A shows an alumina interspersed layer (in Embodiment 1 of the present invention). ) SEM observation of the surface of the ceramic part, FIG. 2B is an SEM observation of the surface of the ceramic part of the conventional example in which the alumina interspersed layer is not formed. 本発明の実施の形態１におけるセラミック基板の製造方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the manufacturing method of the ceramic substrate in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるセラミック部準備工程を示すフローチャートThe flowchart which shows the ceramic part preparation process in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるグリーンシートの断面図を示すものであり、図５（ａ）はグリーンシート９Ａの断面図、図５（ｂ）はグリーンシート９Ｂの断面図、図５（ｃ）はグリーンシート９Ｃの断面図FIG. 5A is a cross-sectional view of the green sheet 9A, FIG. 5B is a cross-sectional view of the green sheet 9B, and FIG. 5C is a cross-sectional view of the green sheet in Embodiment 1 of the present invention. Is a sectional view of the green sheet 9C 本発明の実施の形態１の積層工程における積層手順を示す断面図Sectional drawing which shows the lamination | stacking procedure in the lamination process of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の積層工程におけるグリーンシート積層体の断面図Sectional drawing of the green sheet laminated body in the lamination process of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の積層工程における加圧加熱方法を説明する断面図Sectional drawing explaining the pressurization heating method in the lamination process of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の脱バインダー工程における加圧加熱方法を説明する断面図Sectional drawing explaining the pressurization heating method in the binder removal process of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の焼成工程における加圧加熱方法を説明する断面図Sectional drawing explaining the pressurization heating method in the baking process of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の焼成工程後におけるグリーンシート積層体の断面図Sectional drawing of the green sheet laminated body after the baking process of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の拘束層除去工程後におけるグリーンシート積層体の断面図Sectional drawing of the green sheet laminated body after the constrained layer removal process of Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１の第１の金属層形成工程後におけるグリーンシート積層体の断面図Sectional drawing of the green sheet laminated body after the 1st metal layer formation process of Embodiment 1 of this invention

以下に、本発明の一実施形態を図面とともに詳細に説明するが、これら実施形態は、本発明を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but these embodiments do not limit the present invention.

（実施の形態１）
［１］セラミック基板の構成
まずはじめに、本実施形態におけるセラミック基板の構成に関して説明する。 (Embodiment 1)
[1] Configuration of Ceramic Substrate First, the configuration of the ceramic substrate in the present embodiment will be described.

図１は本発明の実施の形態１におけるセラミック基板１の構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a ceramic substrate 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

図１に示すように、セラミック基板１は、セラミック部２と、そのセラミック部２の少なくとも１面（図１中では、上面）に形成されたアルミナが点在するアルミナ点在層３と、そのアルミナ点在層３の表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第１の金属層４と、その第１の金属層４の表面に、湿式めっき法によって形成された第２の導電性金属からなる第２の金属層５とから構成されるものである。このセラミック部２の表面に形成されている第１の金属層４、第２の金属層５は、この後加工されて、所望の電子部品（例えば、前述のＬＥＤや、ＩＣ＝ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｕｉｒｃｕｉｔ）を実装するための外部電極（図示なし）や、電気回路パターン配線（図示なし）を形成することできる。 As shown in FIG. 1, the ceramic substrate 1 includes a ceramic portion 2, an alumina interspersed layer 3 in which alumina formed on at least one surface (the upper surface in FIG. 1) of the ceramic portion 2 is scattered, A first metal layer 4 made of a conductive metal formed by a wet plating method on the surface of the alumina interspersed layer 3, and a second metal layer formed by a wet plating method on the surface of the first metal layer 4 The second metal layer 5 is made of a conductive metal. The first metal layer 4 and the second metal layer 5 formed on the surface of the ceramic part 2 are then processed to obtain desired electronic components (for example, the above-described LED and IC = Integrated Circuit). External electrodes (not shown) for mounting and electric circuit pattern wiring (not shown) can be formed.

また、本実施形態において、セラミック部２、アルミナ点在層３、第１の金属層４、第２の金属層５の厚さは、それぞれ、セラミック部２は０．４８［ｍｍ］、アルミナ点在層３は０．９［ｕｍ］、第１の金属層４は０．５［ｕｍ］（＝５００［ｎｍ］）とした。なお、第２の金属層５は、５［ｕｍ］から１００［ｕｍ］の間の膜厚で、適宜決定を行った。 Moreover, in this embodiment, the ceramic part 2, the alumina interspersed layer 3, the first metal layer 4, and the second metal layer 5 have a thickness of 0.48 [mm] for the ceramic part 2, respectively. The underlying layer 3 was 0.9 [um], and the first metal layer 4 was 0.5 [um] (= 500 [nm]). In addition, the 2nd metal layer 5 was determined suitably with the film thickness between 5 [um] and 100 [um].

また、本実施形態におけるセラミック部２は、主成分がセラミックの成分から構成されている。本実施形態におけるセラミック部２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粉末を５５［ｗｔ％］、ガラス粉末を４５［ｗｔ％］の割合で配合したガラス・セラミックの固体成分と、有機溶剤等からなる有機バインダーを、固体成分と有機バインダーとの割合が、固体成分８４：有機バインダー１６の重量比の割合で混合された組成物からなる、シート状の形状のグリーンシートと呼ばれるものを、複数枚（少なくとも２枚以上）積層し、加圧し、その後、９００［℃］にて焼成することによって形成されたものである。さらに、図１に示すように、セラミック部２内部には、内部配線部６、ビア７が形成されている。
また、本実施形態におけるアルミナ点在層３は、アルミナが点在しているセラミック部２の表面に形成されている層である。 Moreover, the ceramic part 2 in this embodiment is comprised from the component in which the main component is a ceramic. In the present embodiment, the ceramic part 2 includes a glass / ceramic solid component in which alumina (Al 2 O 3) powder is blended at a ratio of 55 [wt%] and glass powder at a ratio of 45 [wt%], and an organic binder composed of an organic solvent or the like. A plurality of sheets (at least two sheets) of what are called sheet-like green sheets made of a composition in which the ratio of the solid component and the organic binder is mixed at a weight ratio of the solid component 84: organic binder 16 The above is formed by laminating and pressing, and then firing at 900 [° C.]. Further, as shown in FIG. 1, an internal wiring portion 6 and a via 7 are formed inside the ceramic portion 2.
In addition, the alumina interspersed layer 3 in the present embodiment is a layer formed on the surface of the ceramic part 2 in which alumina is interspersed.

図２は、セラミック部２の表面のＳＥＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）の観察図（１５００倍）であり、図２（ａ）はアルミナ点在層が形成されている（本発明の実施の形態１における）セラミック部２の表面のＳＥＭの観察図、図２（ｂ）はアルミナ点在層が形成されていない従来例のセラミック部２の表面のＳＥＭの観察図、を示すものである。
本実施形態におけるセラミック部２の表面に形成されたアルミナ点在層３は、図２（ａ）中に示すように、アルミナ成分が溶解後の固化された状態のアルミナ粒子８が形成され、そのアルミナ粒子８がセラミック部２の表面に点在している。このアルミナ点在層３の形成方法に関しては、後述で詳しく説明する。 FIG. 2 is an observation view (1500 times) of an SEM (Scanning Electron Microscope) on the surface of the ceramic part 2, and FIG. 2A shows an alumina interspersed layer (of the present invention). FIG. 2B is an SEM observation view of the surface of the ceramic portion 2 in the first embodiment, and FIG. 2B is an SEM observation view of the surface of the ceramic portion 2 of the conventional example in which the alumina interspersed layer is not formed. is there.
In the alumina interspersed layer 3 formed on the surface of the ceramic part 2 in this embodiment, as shown in FIG. 2A, the alumina particles 8 in a solidified state after the alumina component is dissolved are formed. Alumina particles 8 are scattered on the surface of the ceramic part 2. The method for forming the alumina interspersed layer 3 will be described in detail later.

一方、図２（ｂ）に示すように、アルミナ点在層３が形成されていないセラミック部２（＝従来のセラミック部２）は、図２（ａ）中に示すようなアルミナ粒子８は観測されないことがわかる。 On the other hand, as shown in FIG. 2B, the alumina particles 8 as shown in FIG. 2A are observed in the ceramic part 2 (= conventional ceramic part 2) in which the alumina interspersed layer 3 is not formed. I understand that it is not done.

ここで、図２（ａ）中に、丸で囲うようにアルミナ粒子８を表記しているが、図２（ａ）中には、わかりやすく表記するために、図２（ａ）中の一部のアルミナ粒子８を丸で囲ったものであり、この丸で囲ったものだけがアルミナ粒子８ではない。図２中の白いブツブツ（微粒子のようなもの）は、このアルミナ粒子８を示すものである。
また、本実施形態における第１の金属層４は、セラミック部２の少なくとも１面にアルミナ点在層３を形成し、その後、その表面に金属触媒を付与し、さらにその後、前記金属触媒を還元させ、その後、無電界めっき法で第１の金属層４を形成した。本実施形態における第１の金属層４としては銅（Ｃｕ）を用いた。なお、本実施形態においては、第１の金属層４として銅（Ｃｕ）を用いたが、特に銅（Ｃｕ）に限定するものではく、例えば、ニッケルリン（Ｎｉ−Ｐ）、銅ニッケルリン（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ）等をはじめとする、ニッケルを含む合金を用いることもできる。 Here, in FIG. 2 (a), the alumina particles 8 are indicated so as to be circled, but in FIG. 2 (a), one of those in FIG. Part of the alumina particles 8 is circled, and only the circled particles are not alumina particles 8. The white particles (such as fine particles) in FIG. 2 indicate the alumina particles 8.
Further, the first metal layer 4 in the present embodiment forms the alumina interspersed layer 3 on at least one surface of the ceramic portion 2, and then gives a metal catalyst to the surface, and then reduces the metal catalyst. Thereafter, the first metal layer 4 was formed by electroless plating. Copper (Cu) was used as the first metal layer 4 in the present embodiment. In the present embodiment, copper (Cu) is used as the first metal layer 4. However, the first metal layer 4 is not particularly limited to copper (Cu). For example, nickel phosphorus (Ni—P), copper nickel phosphorus ( An alloy containing nickel, such as Cu-Ni-P), can also be used.

また、本実施形態における第２の金属層５は、第１の金属層４を形成後、電界めっき法で第２の金属層５を形成した。本実施形態における第２の金属層５としては銅（Ｃｕ）を用いた。ここで、第２の金属層５としての銅（Ｃｕ）を電界めっき法で形成したのは、乾式めっき法（例えば、スパッタ法や真空蒸着法）や無電界めっき法に比べ、膜厚形成レート（単位時間当たりの膜の成長速度）が速いため、比較的安価に形成できること、及び、乾式めっき法や無電界めっき法に比べ、厚い膜厚のもの（数ミクロンオーダー）を形成することができ、その結果として、前述のパワーＬＥＤ用基板の配線に必要とされる膜厚の第２の金属層５が形成できるからである。なお、第２の金属層５の材料としては、本実施形態で用いた例えば銅の他に、電気抵抗の低い物質、例えば金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等も用いることができる。 Moreover, the 2nd metal layer 5 in this embodiment formed the 2nd metal layer 5 by the electroplating method after forming the 1st metal layer 4. As shown in FIG. Copper (Cu) was used as the second metal layer 5 in the present embodiment. Here, copper (Cu) as the second metal layer 5 is formed by the electroplating method because the film formation rate is higher than that of the dry plating method (for example, sputtering method or vacuum deposition method) or the electroless plating method. (Film growth rate per unit time) is fast, so it can be formed at a relatively low cost, and can be thicker (on the order of several microns) than dry plating or electroless plating. As a result, the second metal layer 5 having a thickness required for the wiring of the power LED substrate can be formed. As a material of the second metal layer 5, in addition to copper used in the present embodiment, for example, a substance having low electrical resistance, such as gold (Au) or silver (Ag), can be used.

以上が、本実施形態におけるセラミック基板の構成である。 The above is the configuration of the ceramic substrate in the present embodiment.

［２］セラミック基板の製造方法
次に、本実施形態におけるセラミック基板の製造方法に関して説明する。 [2] Method for Manufacturing Ceramic Substrate Next, a method for manufacturing a ceramic substrate in the present embodiment will be described.

図３は、本発明の実施の形態１におけるセラミック基板の製造方法を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a ceramic substrate in the first embodiment of the present invention.

図３に示すように、本実施形態におけるセラミック基板の製造方法は、
Ｓ１：セラミック部準備工程
Ｓ２：第１の金属層形成工程と、
Ｓ３：第２の金属層形成工程と、
という３つの工程から構成されるものである。 As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the ceramic substrate in the present embodiment is as follows.
S1: Ceramic part preparation step S2: First metal layer forming step;
S3: a second metal layer forming step;
It consists of three processes.

以下に、Ｓ１〜Ｓ３の製造工程の詳細を説明する。 Below, the detail of the manufacturing process of S1-S3 is demonstrated.

［２］−（１）：セラミック部準備工程Ｓ１
図４は、本発明の実施の形態１におけるセラミック部準備工程を示すフローチャートである。 [2]-(1): Ceramic part preparation step S1
FIG. 4 is a flowchart showing the ceramic part preparation step in the first embodiment of the present invention.

図４に示すように、本実施形態におけるセラミック部準備工程Ｓ１は、
Ｓ１００：グリーンシート準備工程
Ｓ２００：積層工程
Ｓ３００：脱バインダー工程
Ｓ４００：焼成工程
Ｓ５００：拘束層除去工程
という５つの工程から構成されるもので、この５つの工程によって、セラミック部２を形成し、さらに、そのセラミック部２の少なくとも片面（セラミック部２の表面、裏面両方でも良い）にアルミナが点在するアルミナ点在層３を形成するのである。 As shown in FIG. 4, the ceramic part preparation step S1 in the present embodiment includes
S100: Green sheet preparation process S200: Lamination process S300: Debinding process S400: Firing process S500: Constrained layer removal process, and the ceramic part 2 is formed by these five processes. The alumina interspersed layer 3 in which alumina is interspersed is formed on at least one side of the ceramic unit 2 (both the front and back surfaces of the ceramic unit 2 may be used).

それでは、以下に、この５つの工程の順次説明を行う。 In the following, these five steps will be described in sequence.

［２］−（１）−（ｉ）：グリーンシート準備工程Ｓ１００
まずはじめに、図５を用いて、セラミック部２の材料となるグリーンシート９Ａ、グリーンシート９Ｂ、グリーンシート９Ｃを準備するグリーンシート準備工程Ｓ１００に関して説明する。 [2]-(1)-(i): Green sheet preparation step S100
First, the green sheet preparation step S100 for preparing the green sheet 9A, the green sheet 9B, and the green sheet 9C, which are materials for the ceramic part 2, will be described with reference to FIG.

図５は、本発明の実施の形態１におけるグリーンシートの断面図を示すものであり、図５（ａ）はグリーンシート９Ａの断面図、図５（ｂ）はグリーンシート９Ｂの断面図、図５（ｃ）はグリーンシート９Ｃの断面図を示すものである。 5 shows a cross-sectional view of the green sheet in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 5A is a cross-sectional view of the green sheet 9A, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the green sheet 9B. FIG. 5C shows a cross-sectional view of the green sheet 9C.

本実施形態においては、純のグリーンシート（アルミナ粉末を５５［ｗｔ％］、ガラス粉末を４５［ｗｔ％］の割合で配合したガラス・セラミックの固体成分と、有機溶剤等からなる有機バインダーを、固体成分と有機バインダーとの割合が、固体成分８４：有機バインダー１６の重量比の割合で混合された組成物をシート状に形成したもの）から、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、グリーンシート９Ａ（図５（ａ））、グリーンシート９Ｂ（図５（ｂ））、グリーンシート９Ｃ（図５（ｃ））を作成する。 In the present embodiment, a pure green sheet (alumina powder 55 [wt%], glass powder mixed at a ratio of 45 [wt%], a glass / ceramic solid component, and an organic binder composed of an organic solvent, The ratio of the solid component and the organic binder is a composition in which the solid component 84 and the organic binder 16 are mixed at a weight ratio to form a sheet), from FIG. 5 (a) to FIG. 5 (c). As shown, a green sheet 9A (FIG. 5A), a green sheet 9B (FIG. 5B), and a green sheet 9C (FIG. 5C) are created.

まず、はじめに、図５（ａ）に示すグリーンシート９Ａに関して説明する。グリーンシート９Ａには、例えば、レーザー光による加工によってスルーホール（一般には穴とも呼ばれる）を形成し、その後、そのスルーホーに導体ペーストを充填することによって、ビア７を形成する。これにて、グリーンシート９Ａが完成する。 First, the green sheet 9A shown in FIG. 5A will be described. In the green sheet 9A, for example, a through hole (generally called a hole) is formed by processing with a laser beam, and then the via 7 is formed by filling the through hole with a conductive paste. Thus, the green sheet 9A is completed.

次に、図５（ｂ）に示すグリーンシート９Ｂに関して説明する。グリーンシート９Ｂは、はじめに、グリーンシート９Ａと同様に、スルーホールを形成し、その後、スルーホールに導体ペーストを充填することによって、ビア７を形成する。次に、グリーンシート９Ｂ上面に導体ペーストを、スクリーン印刷法を用いて所望のパターンに印刷して内部配線部６を形成する。これにて、グリーンシート９Ｂが完成する。 Next, the green sheet 9B shown in FIG. In the green sheet 9B, first, a through hole is formed in the same manner as the green sheet 9A, and then a via 7 is formed by filling the through hole with a conductive paste. Next, the conductor paste is printed on the upper surface of the green sheet 9B in a desired pattern using a screen printing method, thereby forming the internal wiring portion 6. Thus, the green sheet 9B is completed.

次に、図５（ｃ）に示すグリーンシート９Ｃに関して説明する。グリーンシート９Ｃは、はじめに、グリーンシート９Ａと同様に、ビア７を形成する。これにて、グリーンシート９Ｃが完成する。 Next, the green sheet 9C shown in FIG. First, the green sheet 9C forms the vias 7 in the same manner as the green sheet 9A. Thus, the green sheet 9C is completed.

［２］−（１）−（ｉｉ）：積層工程Ｓ２００
次に、図６、図７、図８を用いて、積層工程Ｓ２００について説明する。 [2]-(1)-(ii): Lamination process S200
Next, the stacking step S200 will be described with reference to FIGS.

図６は、本発明の実施の形態１の積層工程における積層手順を示す断面図である。また、図７は、本発明の実施の形態１の積層工程におけるグリーンシート積層体の断面図を示すものである。また、図８は、本発明の実施の形態１の積層工程における加圧加熱方法を説明する断面図を示すものである。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a stacking procedure in the stacking step of the first embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 7 shows sectional drawing of the green sheet laminated body in the lamination process of Embodiment 1 of this invention. Moreover, FIG. 8 shows sectional drawing explaining the pressurization heating method in the lamination process of Embodiment 1 of this invention.

まず、はじめに、図６、図７に示している拘束層１０に関して説明する。 First, the constraining layer 10 shown in FIGS. 6 and 7 will be described.

一般に、アルミナ粉末とガラス粉末を配合したガラス・セラミックの組成物で、シート状の形状のグリーンシートを、高温を印加すると、アルミナ粉末とガラス粉末が焼成することによって、そのグリーンシートの体積（平面方向、および厚さ方向）に収縮する。 Generally, a glass-ceramic composition in which alumina powder and glass powder are blended. When a high temperature is applied to a sheet-like green sheet, the alumina powder and the glass powder are baked, whereby the volume of the green sheet (planar) Direction and thickness direction).

本実施形態においても、本工程である積層工程Ｓ２００、次の工程である脱バインダー工程Ｓ３００、次々工程である焼成工程Ｓ４００にて、グリーンシート積層体１１を、熱を印加するのであるが、その際、図６に示すように、それらグリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃを挟み込むように、印加する温度では焼成しない成分のセラミックからなる拘束層１０を上下面に配置しておく。 Also in this embodiment, heat is applied to the green sheet laminate 11 in the lamination step S200 which is the present step, the binder removal step S300 which is the next step, and the firing step S400 which is the next step. At this time, as shown in FIG. 6, constraining layers 10 made of ceramic of a component that is not fired at the applied temperature are arranged on the upper and lower surfaces so as to sandwich the green sheets 9A, 9B, 9C.

こうすることによって、グリーンシー９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、図１４中に示す、Ｘ方向、およびＹ方向（すなわち、グリーンシート積層体１１の平面方向）には収縮せず、Ｚ方向（すなわち、グリーンシート積層体１１の厚さ方向）にのみ収縮する。このＸ方向、Ｙ方向に収縮させないために、この拘束層１０を使用するのである。本実施形態においては、アルミナ粉末をシート状に成形したものを拘束層１０として用いた。 By doing so, the green seas 9A, 9B, and 9C do not contract in the X direction and the Y direction (that is, the planar direction of the green sheet laminate 11) shown in FIG. It shrinks only in the thickness direction of the sheet laminate 11. The constraining layer 10 is used so as not to shrink in the X and Y directions. In the present embodiment, a material obtained by molding alumina powder into a sheet shape is used as the constraining layer 10.

次に、図６を用いて、グリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃを積層し、グリーンシート積層体１１を準備する方法を説明する。 Next, a method for preparing the green sheet laminate 11 by laminating the green sheets 9A, 9B, 9C will be described with reference to FIG.

まず、拘束層１０上に、グリーンシート９Ｃを積層する。次に、グリーンシート９Ｃ上にグリーンシート９Ｂを、グリーンシート９Ａに形成されているビア７と、グリーンシート９Ｂに形成されているビア７の位置が合うように位置合わせを実施しながら積層する。 First, the green sheet 9 </ b> C is laminated on the constraining layer 10. Next, the green sheet 9B is laminated on the green sheet 9C while performing alignment so that the vias 7 formed in the green sheet 9A and the vias 7 formed in the green sheet 9B are aligned.

次に、グリーンシート９Ｂ上のグリーンシート９Ａを積層する。最後に、グリーンシート９Ａ上に、拘束層１０を配置する。 Next, the green sheet 9A on the green sheet 9B is laminated. Finally, the constraining layer 10 is disposed on the green sheet 9A.

このようにして、図７に示すような、グリーンシート積層体１１が準備されるのである。 Thus, the green sheet laminated body 11 as shown in FIG. 7 is prepared.

次に、図８に示すように、グリーンシート積層体１１の上下面にステンレス板１２を配置し、それを台座１３上に配置し、その上面から加圧加熱をすることによって、グリーンシート積層体１１中のグリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃ同士を仮接着する。 Next, as shown in FIG. 8, the stainless sheet 12 is arrange | positioned on the upper and lower surfaces of the green sheet laminated body 11, it arrange | positions on the base 13, and a green sheet laminated body is pressurized and heated from the upper surface. 11 green sheets 9A, 9B, 9C are temporarily bonded.

ここで、図８中のグリーンシート積層体１１は、図７中のグリーンシート積層体１１と同一のものであるが、図８中のグリーンシート積層体１１は簡略化して図示している。 Here, the green sheet laminated body 11 in FIG. 8 is the same as the green sheet laminated body 11 in FIG. 7, but the green sheet laminated body 11 in FIG. 8 is illustrated in a simplified manner.

また、本実施形態において、グリーンシート積層体１１上のステンレス板１２上から加圧した圧力は１５．２［ＭＰａ］とし、加熱温度は８５℃［℃］を用いた。このようにして、グリーンシート積層体１１中のグリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃ同士を仮接着する。
なお、グリーンシート積層体１１と、グリーンシート積層体１１の上下面に配置したステンレス板１２とは、ステンレス板１２の材質が石英（ＳｉＯ２）であるため接着されることはない。 Moreover, in this embodiment, the pressure pressurized from the stainless steel plate 12 on the green sheet laminated body 11 was 15.2 [MPa], and heating temperature used 85 degreeC [degreeC]. In this way, the green sheets 9A, 9B, 9C in the green sheet laminate 11 are temporarily bonded.
The green sheet laminate 11 and the stainless steel plate 12 disposed on the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 11 are not bonded because the material of the stainless steel plate 12 is quartz (SiO 2).

［２］−（１）−（ｉｉｉ）：脱バインダー工程Ｓ３００
次に、図９を用いて、脱バインダー工程Ｓ３００について説明する。 [2]-(1)-(iii): Binder removal step S300
Next, the binder removal step S300 will be described with reference to FIG.

図９は、本発明の実施の形態１の脱バインダー工程における加圧加熱方法を説明する断面図を示すものである。 FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the pressure heating method in the debinding step of Embodiment 1 of the present invention.

この工程では、図９に示すように、（図８と同じように）、グリーンシート積層体１１の上下面にステンレス板１２を配置し、それを台座１４上に配置し、加熱をすることによって、グリーンシート積層体１１中のグリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃ内部の有機バインダーを除去する。 In this step, as shown in FIG. 9 (similar to FIG. 8), the stainless steel plate 12 is placed on the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 11, placed on the pedestal 14, and heated. The organic binder inside the green sheets 9A, 9B, 9C in the green sheet laminate 11 is removed.

本実施形態において、グリーンシート積層体１１上のステンレス板１２上から石英ガラスをつけた状態で、加熱温度は６５０［℃］にて加熱を行った。このようにして、グリーンシート積層体１１中のグリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃ内部の有機バインダーを除去する。 In this embodiment, heating was performed at a heating temperature of 650 [° C.] with quartz glass attached from the stainless steel plate 12 on the green sheet laminate 11. In this way, the organic binder inside the green sheets 9A, 9B, 9C in the green sheet laminate 11 is removed.

［２］−（１）−（ｉｖ）：焼成工程Ｓ４００
次に、図１０を用いて、焼成工程Ｓ４００について説明する。 [2]-(1)-(iv): Firing step S400
Next, the firing step S400 will be described with reference to FIG.

図１０は、本発明の実施の形態１の焼成工程における加圧加熱方法を説明する断面図を示すものである。また、図１１は、本発明の実施の形態１の焼成工程後におけるグリーンシート積層体の断面図を示すものである。
グリーンシート積層体１１の上下面にステンレス板１２を配置し、それを台座１５上に配置し、加熱をすることによって、グリーンシート積層体１１を焼成する。 FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the pressure heating method in the firing step of the first embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 11 shows sectional drawing of the green sheet laminated body after the baking process of Embodiment 1 of this invention.
The green sheet laminate 11 is fired by arranging the stainless steel plates 12 on the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 11, placing them on the pedestal 15, and heating them.

本実施形態において、グリーンシート積層体１１上にステンレス板１２を配置した状態とし、加熱温度は９００［℃］を用いた。
このようにして、この焼成工程後、図１１に示すように、グリーンシート積層体１１は、その厚さ方向に収縮するのである。
また、この焼成工程Ｓ４００を実施することによって、グリーンシート９Ａ、９Ｂ、９Ｃがセラミック部２となるのである。 In the present embodiment, the stainless steel plate 12 is placed on the green sheet laminate 11, and the heating temperature is 900 [° C.].
Thus, after this firing step, as shown in FIG. 11, the green sheet laminate 11 contracts in the thickness direction.
Moreover, the green sheets 9A, 9B, and 9C become the ceramic part 2 by performing the firing step S400.

更に、この焼成工程Ｓ４００を実施することによって、拘束層１０とグリーンシート９Ａとの界面Ｅ、及び拘束層１０とグリーンシート９Ｃとの界面Ｆでは、拘束層１０の成分であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が、一部溶融するため、アルミナ粒子８がセラミック部２の表面に点在するアルミナ点在層３が形成されるのである。 Furthermore, by performing this firing step S400, alumina (Al 2 O 3) that is a component of the constraining layer 10 is formed at the interface E between the constraining layer 10 and the green sheet 9A and the interface F between the constraining layer 10 and the green sheet 9C. The alumina interspersed layer 3 in which the alumina particles 8 are interspersed on the surface of the ceramic part 2 is formed because of partial melting.

［２］−（１）−（ｖ）：拘束層除去工程Ｓ５００
次に、拘束層除去工程Ｓ５００について説明する。 [2]-(1)-(v): Constrained layer removal step S500
Next, the constraining layer removing step S500 will be described.

この工程では、水９６ｇと平均粒径０．１〜１０ｕｍのアルミナ粉末４ｇの割合の混合物を、圧力０．４［ＭＰａ］の圧縮空気にて、グリーンシート積層体１１の上下面の拘束層１０上から吹き付ける。 In this step, a mixture of 96 g of water and 4 g of alumina powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm is compressed with compressed air at a pressure of 0.4 [MPa], and the constraining layers 10 on the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 11 are combined. Spray from above.

図１２は、本発明の実施の形態１の拘束層除去工程後におけるグリーンシート積層体の断面図を示すものである。こうすることによって、拘束層１０を除去することができ、図１２に示すようなものになる。 FIG. 12 shows a cross-sectional view of the green sheet laminate after the constraining layer removing step of Embodiment 1 of the present invention. By doing so, the constraining layer 10 can be removed, as shown in FIG.

本実施形態においては、この「水９６ｇと平均粒径０．１〜１０ｕｍのアルミナ粉末４ｇの割合の混合物を、圧力０．４［ＭＰａ］の圧縮空気にて、グリーンシート積層体１１の上下面の拘束層１０上から吹き付ける」、という作業を、上面より長く実施することによって、図１２における下面側のみアルミナ点在層３を除去し、図１２における上面側のアルミナ点在層３が残存するように形成した。 In the present embodiment, the mixture of 96 g of water and 4 g of alumina powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm is compressed with compressed air having a pressure of 0.4 [MPa], and the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 11. By spraying from the upper surface of the constrained layer 10 longer than the upper surface, the alumina interspersed layer 3 is removed only on the lower surface side in FIG. 12, and the alumina interspersed layer 3 on the upper surface side in FIG. 12 remains. Formed as follows.

このように、水９６ｇと平均粒径０．１〜１０ｕｍのアルミナ粉末４ｇの割合の混合物を、圧力０．４［ＭＰａ］の圧縮空気にて、グリーンシート積層体１１の上下面の拘束層１０上から吹き付ける作業を行うことによって、セラミック部２上に、０．１ｕｍ以上（アルミナ粉末の最小の平均粒径）、３０ｕｍ以下（アルミナ粉末の最大の平均粒径の３倍程度）のアルミナ点在層３を形成することができる。このアルミナ点在層３の厚さは、この吹き付ける作業（吹き付け時間）を調整することによって調整可能である。本実施形態においては、前述の［１］で説明したように、アルミナ点在層３が０．９ｕｍになるように、吹き付け時間を調整した。 In this way, a constrained layer 10 on the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 11 is obtained by mixing a mixture of 96 g of water and 4 g of alumina powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm with compressed air having a pressure of 0.4 [MPa]. By performing the operation of spraying from above, the alumina part of 0.1 μm or more (minimum average particle size of alumina powder) and 30 μm or less (about three times the maximum average particle size of alumina powder) is scattered on the ceramic part 2. Layer 3 can be formed. The thickness of the alumina interspersed layer 3 can be adjusted by adjusting the spraying operation (spraying time). In this embodiment, as explained in [1] above, the spraying time was adjusted so that the alumina interspersed layer 3 was 0.9 μm.

なお、本実施形態においては、図１２における下面側のみアルミナ点在層３を除去し、図１２における上面側のアルミナ点在層３が残存するように形成したが、上下面両方のアルミナ点在層３を残すように、この「水９６ｇと平均粒径０．１〜１０ｕｍのアルミナ粉末４ｇの割合の混合物を、圧力０．４［ＭＰａ］の圧縮空気にて、グリーンシート積層体１１の上下面の拘束層１０上から吹き付ける」、という作業を、実施することも可能である。 In this embodiment, the alumina interspersed layer 3 is removed only on the lower surface side in FIG. 12, and the upper surface side alumina interspersed layer 3 in FIG. In order to leave the layer 3, a mixture of 96 g of water and 4 g of alumina powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm was placed on the green sheet laminate 11 with compressed air at a pressure of 0.4 [MPa]. It is also possible to carry out the operation of “blowing from above the constraining layer 10 on the lower surface”.

本実施形態の場合は、この後、図１２における上面のみに、第１の金属層４、第２の金属層５を形成し、更にその後加工されて、図１２における上面のみに所望の電子部品（例えば、前述のＬＥＤや、ＩＣ＝ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｕｉｒｃｕｉｔ）を実装するための外部電極（図示なし）や、電気回路パターン配線（図示なし）を形成するのであるが、例えば、図１２における上下面の両面に、第１の金属層４、第２の金属層５を形成し、更にその後加工されて、図１２における上面のみに所望の電子部品（例えば、前述のＬＥＤや、ＩＣ＝ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｕｉｒｃｕｉｔ）を実装するための外部電極（図示なし）や、電気回路パターン配線（図示なし）を形成する場合は、図１２における上下面の両面にアルミナ点在層３を残すように、この工程を行うことができるのである。 In the case of the present embodiment, after that, the first metal layer 4 and the second metal layer 5 are formed only on the upper surface in FIG. 12, and then processed, and desired electronic components are formed only on the upper surface in FIG. (For example, external electrodes (not shown) for mounting the aforementioned LEDs and IC = Integrated Circuit) and electric circuit pattern wiring (not shown) are formed. For example, both upper and lower surfaces in FIG. In addition, the first metal layer 4 and the second metal layer 5 are formed and then processed to mount a desired electronic component (for example, the aforementioned LED or IC = Integrated Circuit) only on the upper surface in FIG. In the case of forming external electrodes (not shown) and electrical circuit pattern wiring (not shown), the alumina interspersed layers 3 are left on both the upper and lower surfaces in FIG. Thus, this step can be performed.

以上のように、本実施形態におけるセラミック部準備工程Ｓ１は、図４に示す、グリーンシート準備工程Ｓ１００、積層工程Ｓ２００、脱バインダー工程Ｓ３００、焼成工程Ｓ４００、拘束層除去工程Ｓ５００という５つの工程を実施することによって、セラミック部２を準備するとともに、このセラミック部２上にアルミナが点在するアルミナ点在層３を形成することができるのである。 As described above, the ceramic part preparation step S1 in the present embodiment includes the five steps shown in FIG. 4, which are the green sheet preparation step S100, the lamination step S200, the binder removal step S300, the firing step S400, and the constraining layer removal step S500. By implementing, the ceramic part 2 is prepared, and the alumina interspersed layer 3 in which alumina is scattered can be formed on the ceramic part 2.

次に、図３中の第１の金属層形成工程Ｓ２に関して説明する。 Next, the first metal layer forming step S2 in FIG. 3 will be described.

［２］−（２）：第１の金属層形成工程Ｓ２
第１の金属層形成工程Ｓ２においては、前述のセラミック部２上のアルミナ点在層３の表面に、無電界めっき法によって、第１の金属層を形成する。 [2]-(2): First metal layer forming step S2
In the first metal layer forming step S2, the first metal layer is formed on the surface of the alumina interspersed layer 3 on the ceramic part 2 by electroless plating.

まずはじめに、前処理として、セラミック部２上のアルミナ点在層３の表面に付着している異物及び油分などを除去する。この前処理は、本発明に必須の工程ではなく、セラミック部２上のアルミナ点在層３の表面がきれいな状態であれば不要である。 First, as a pretreatment, foreign matter and oil adhering to the surface of the alumina interspersed layer 3 on the ceramic part 2 are removed. This pretreatment is not an essential step in the present invention, and is not necessary if the surface of the alumina interspersed layer 3 on the ceramic portion 2 is clean.

次に、セラミック部２上のアルミナ点在層３の表面を、金属触媒を含む水溶液に接触させる。この金属触媒としては、第１の金属層４を形成するための触媒となり得るもの、例えばパラジウム（Ｐｄ）触媒、銅（Ｃｕ）触媒等を用いることができる。本実施形態においては、銅（Ｃｕ）触媒を用いた。また、触媒付与工程における触媒の濃度、処理時間、温度等の諸条件は、適宜変更可能である。こうして、アルミナ点在層３の表面に、これら金属触媒（本実施形態においては銅（Ｃｕ）触媒）が結合する。 Next, the surface of the alumina interspersed layer 3 on the ceramic part 2 is brought into contact with an aqueous solution containing a metal catalyst. As this metal catalyst, what can become a catalyst for forming the 1st metal layer 4, for example, a palladium (Pd) catalyst, a copper (Cu) catalyst, etc. can be used. In this embodiment, a copper (Cu) catalyst is used. Various conditions such as the concentration of the catalyst, the treatment time, and the temperature in the catalyst application step can be appropriately changed. Thus, these metal catalysts (copper (Cu) catalyst in this embodiment) are bonded to the surface of the alumina interspersed layer 3.

次に、無電界めっき法によって第１の金属層４を形成するが、このとき無電解めっき液に含まれる還元成分により、前記アルミナ点在層３の表面の金属触媒が還元されるため、触媒作用が働き、触媒金属を核として、無電解めっき膜が形成される。本実施形態においては、前述のように、無電界めっき法によって、銅（Ｃｕ）を形成した。 Next, the first metal layer 4 is formed by an electroless plating method. At this time, the metal catalyst on the surface of the alumina interspersed layer 3 is reduced by the reducing component contained in the electroless plating solution. The action works, and an electroless plating film is formed with the catalytic metal as a nucleus. In the present embodiment, as described above, copper (Cu) is formed by electroless plating.

また、この第１の金属層４の膜厚は、前述のように、０．５［ｕｍ］（５００［ｎｍ］）を用いた。 The film thickness of the first metal layer 4 was 0.5 [um] (500 [nm]) as described above.

図１３は、本発明の実施の形態１の第１の金属層形成工程後におけるグリーンシート積層体の断面図を示すものである。図１３に示すように、セラミック部２上のアルミナ点在層３の表面に第１の金属層４が形成されるのである。 FIG. 13 shows a cross-sectional view of the green sheet laminate after the first metal layer forming step of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the first metal layer 4 is formed on the surface of the alumina interspersed layer 3 on the ceramic portion 2.

［２］−（３）：第２の金属層形成工程Ｓ３
最後に、図３中の第１の金属層形成工程Ｓ３に関して説明する。
第２の金属層形成工程Ｓ３においては、前述の第１の金属層４の表面に、電界めっき法によって、第２の金属層５を形成する。 [2]-(3): Second metal layer forming step S3
Finally, the first metal layer forming step S3 in FIG. 3 will be described.
In the second metal layer forming step S3, the second metal layer 5 is formed on the surface of the first metal layer 4 by electroplating.

本実施形態においては、上述したように、第２の金属層として銅を用いた。また、この第２の金属層５の膜厚は、前述のように、５０［ｕｍ］を用いた。 In the present embodiment, as described above, copper is used as the second metal layer. The film thickness of the second metal layer 5 is 50 [um] as described above.

以上のように、本実施形態におけるセラミック基板１の製造方法は、セラミック部準備工程Ｓ１、第１の金属層形成工程Ｓ２、第２の金属層形成工程Ｓ３、という３つの工程を実施することによって、図１に示すようなセラミック基板１を製造することができるのである。 As described above, the method for manufacturing the ceramic substrate 1 according to the present embodiment performs the three steps of the ceramic part preparation step S1, the first metal layer formation step S2, and the second metal layer formation step S3. A ceramic substrate 1 as shown in FIG. 1 can be manufactured.

［３］本発明の一実施形態における発明の効果
次に、本発明の一実施形態の発明の効果に関して説明する。
従来のセラミック部２（アルミナ点在層３がない場合）と、第１の金属層との間の密着強度を測定したところ、０．４０［Ｎ／ｍｍ］であった。 [3] Effects of the Invention in One Embodiment of the Invention Next, the effects of the invention of one embodiment of the present invention will be described.
It was 0.40 [N / mm] when the adhesion strength between the conventional ceramic part 2 (when there is no alumina interspersed layer 3) and the first metal layer was measured.

一方、本実施形態におけるセラミック基板（セラミック部２上にアルミナ点在層３がある場合）の、アルミナ点在層３と第１の金属層との密着強度を測定したところ、０．７１［Ｎ／ｍｍ］という、密着強度が向上されていることが確認できた。 On the other hand, when the adhesion strength between the alumina interspersed layer 3 and the first metal layer of the ceramic substrate (when the alumina interspersed layer 3 is present on the ceramic portion 2) in the present embodiment was measured, 0.71 [N / Mm], it was confirmed that the adhesion strength was improved.

以上のように、この密着強度が向上は、アルミナが点在するアルミナ点在層を有することによって、このアルミナ成分が、セラミック部２と第１の金属層４との間の密着強度を向上させていると考えられる。 As described above, this adhesion strength is improved by having an alumina interspersed layer interspersed with alumina so that the alumina component improves the adhesion strength between the ceramic portion 2 and the first metal layer 4. It is thought that.

［４］本実施形態におけるアルミナ点在層３表面の粗さ（Ｒａ）に関して
次に、本実施形態におけるアルミナ点在層３の表面粗さ（Ｒａ）に関して説明する。 [4] Regarding the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 in the present embodiment Next, the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 in the present embodiment will be described.

表１は、セラミック基板上に形成したアルミナ点在層３の表面粗さ（Ｒａ）と、セラミック部２と第１の金属層４の密着性を日本工業標準調査会の規格であるテープ試験ＪＩＳＨ８５０４に準じた引き剥がし試験の結果を示すものである。 Table 1 shows the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 formed on the ceramic substrate and the adhesiveness between the ceramic part 2 and the first metal layer 4 by the tape test JIS which is the standard of the Japan Industrial Standards Committee. The result of the peeling test according to H8504 is shown.

表１に示すように、アルミナ点在層３の表面粗さ（Ｒａ）が０．８［ｕｍ］以上、２．０［ｕｍ］以下の場合は、セラミック部２と第１の金属層４との間の剥離が一切観測されなかった。 As shown in Table 1, when the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 is 0.8 [um] or more and 2.0 [um] or less, the ceramic portion 2 and the first metal layer 4 No delamination was observed between.

一方、アルミナ点在層３の表面粗さ（Ｒａ）が０．６［ｕｍ］以下、及び、２．２［ｕｍ］以上の場合、一部のサンプルにおいて、セラミック部２と第１の金属層４との間の剥離が観測された。 On the other hand, when the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 is 0.6 [um] or less and 2.2 [um] or more, in some samples, the ceramic portion 2 and the first metal layer Peeling between 4 was observed.

アルミナ点在層３の表面粗さ（Ｒａ）が０．６［ｕｍ］以下の場合は、アルミナ成分が点在せず、純粋なアルミナ層となっていると推測され、その結果として、密着性が低下し、セラミック部２と第１の金属層４との間に剥離が発生したと考えられる。 When the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 is 0.6 [um] or less, it is presumed that the alumina component is not interspersed and the layer is a pure alumina layer. It is thought that peeling occurred between the ceramic portion 2 and the first metal layer 4.

また、アルミナ点在層３の表面粗さ（Ｒａ）の厚さが２．２［ｕｍ］以上の場合は、前述の拘束層除去工程における水とアルミナ粉末の混合物の吹きつけによって、セラミック部２に物理的なダメージを与えてしまうと推測される。これら理由により、密着性が低下し、セラミック部２と第１の金属層４との間に剥離が発生したと考えられる。 Moreover, when the thickness of the surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer 3 is 2.2 [um] or more, the ceramic part 2 is obtained by spraying the mixture of water and alumina powder in the constraining layer removing step. It is presumed that this will cause physical damage. For these reasons, the adhesiveness is lowered, and it is considered that peeling occurred between the ceramic portion 2 and the first metal layer 4.

以上のように、アルミナ点在層３の厚さは０．８［ｕｍ］以上、２．０［ｕｍ］以下の範囲であれば、セラミック部２と第１の金属層４の間の密着強度が、実際の製品として十分な密着性を有するセラミック基板１となると考えられる。 As described above, if the thickness of the alumina interspersed layer 3 is in the range of 0.8 [um] to 2.0 [um], the adhesion strength between the ceramic portion 2 and the first metal layer 4 is as follows. However, it is considered that the ceramic substrate 1 has sufficient adhesion as an actual product.

［５］まとめ
以上のように、本実施形態においては、セラミック部と、前記セラミック部の表面に、アルミナが点在するアルミナ点在層と、前記アルミナ点在層の表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第１の金属層と、前記第１の金属層表面に、湿式めっき法によって形成された導電性金属からなる第２の金属層と、いう構成を有するセラミック基板とすることができるので、前記セラミック部と、前記セラミック部の表面に形成された金属層の密着強度を向上することができる。 [5] Summary As described above, in the present embodiment, the ceramic part, the alumina interspersed layer in which alumina is scattered on the surface of the ceramic part, and the surface of the alumina interspersed layer are formed by wet plating. A ceramic substrate having a configuration of a first metal layer made of a conductive metal formed, and a second metal layer made of a conductive metal formed on the surface of the first metal layer by a wet plating method; Therefore, the adhesion strength between the ceramic part and the metal layer formed on the surface of the ceramic part can be improved.

すなわち、本発明においては、前記セラミック部と前記第１の金属層との間に、アルミナが点在するアルミナ点在層を形成し、そのアルミナ成分によって、前記セラミック部と前記第１の金属層の間の密着強度を向上させることができると推測される。その結果として、前記セラミック部の表面に形成された金属層の密着強度を向上することができるのである。 That is, in the present invention, an alumina interspersed layer interspersed with alumina is formed between the ceramic part and the first metal layer, and the ceramic part and the first metal layer are formed by the alumina component. It is estimated that the adhesion strength between the two can be improved. As a result, the adhesion strength of the metal layer formed on the surface of the ceramic part can be improved.

本発明にかかるセラミック基板は、セラミック部の表面に形成された金属層の密着強度を向上することができるので、特に、最近普及の進んでいる液晶テレビや携帯電話の液晶画面用のバックライト向けＬＥＤ用基板として用いられるセラミック多層基板として用いられることが大いに期待されるものとなる。 Since the ceramic substrate according to the present invention can improve the adhesion strength of the metal layer formed on the surface of the ceramic portion, it is particularly suitable for a backlight for liquid crystal screens of liquid crystal televisions and mobile phones that have recently been popularized. It is greatly expected to be used as a ceramic multilayer substrate used as an LED substrate.

１セラミック基板
２セラミック部
３アルミナ点在層
４第１の金属層
５第２の金属層
６内部配線部
７ビア
８アルミナ粒子
９Ａ、９Ｂ、９Ｃグリーンシート
１０拘束層
１１グリーンシート積層体
１２ステンレス板
１３、１４、１５台座 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic substrate 2 Ceramic part 3 Alumina interspersed layer 4 1st metal layer 5 2nd metal layer 6 Internal wiring part 7 Via 8 Alumina particle 9A, 9B, 9C Green sheet 10 Constrained layer 11 Green sheet laminated body 12 Stainless steel plate 13, 14, 15 pedestal

Claims

A ceramic part;
An alumina interspersed layer interspersed with alumina formed on at least one surface of the ceramic part;
A first metal layer made of a conductive metal formed by a wet plating method on the surface of the alumina interspersed layer;
A second metal layer made of a conductive metal formed by wet plating on the surface of the first metal layer;
A ceramic substrate made of

The first metal layer is copper (Cu) formed by electroless plating;
The ceramic substrate according to claim 1.

The second metal layer is formed of copper (Cu);
The ceramic substrate according to claim 1.

2. The ceramic substrate according to claim 1, wherein a surface roughness (Ra) of the alumina interspersed layer is 0.8 [um] or more and 2.0 [um] or less.

A ceramic part preparing step of preparing a ceramic part and forming an alumina interspersed layer in which alumina is scattered on the ceramic part;
A first metal layer forming step of forming a first metal layer on the surface of the alumina interspersed layer by electroless plating;
A second metal layer forming step of forming a second metal layer on the first metal layer formed in the first metal layer forming step by electroless plating;
A method for producing a ceramic substrate comprising: