JP2018182042A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のセラミック層を積層した基板本体と、その内部でセラミック層ごとに形成されたビア導体や該セラミック層間に形成された内層配線などとを備え、該内層配線などに凹みや凸形変形を低減した配線基板を提供する。【解決手段】複数のセラミック層ｃ１〜ｃ４を積層し、且つ対向する表面３，裏面４を有する基板本体２ａと、セラミック層ｃ１〜ｃ４を個別に貫通するビア導体１０と、上記表面３，裏面４に個別に形成された表面パッド８および裏面バッド９と、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４同士の間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方のビア導体１０と接続された内層配線１２〜１４とを備え、セラミック層ｃ１〜ｃ４ごとには、ビア導体１０に加え、絶縁性のビア体１１が形成され、該絶縁性のビア体１１は、上層および下層のセラミック層ｃ１〜ｃ４の少なくとも一方に形成されたビア導体１０と同軸状に配設されている、配線基板１ａ。【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のセラミック層を積層してなり、且つ該複数のセラミック層に不用意な変形が少ない配線基板、および該配線基板を低コストで製造できる配線基板の製造方法に関する。

一般に、複数のセラミック層を積層してなる配線基板では、前記セラミック層ごとにおける所定の位置に設けたビアホール内にビア導体を形成し、該ビア導体を介して上層側の配線層と下層側の配線層とを電気的に接続している。しかし、前記配線基板を製造するには、各セラミック層となるグリーンシートごとの必要な位置にビアホールを形成するため、全層数に応じた専用の打ち抜き加工用金型が必要となり、該金型の製作コストが嵩み、且つ工程管理も煩雑となっていた。
上記金型コストなどの問題を解決するため、追って各セラミック層となる複数のグリーンシートにおける同じ位置ごとにビアホールを形成し、該ビアホール内ごとにビア導体を形成して、上記複数のグリーンシートを積層して同軸状に連続する連続ビア導体を形成した後、同じ層間において、導通が必要な連続ビア導体同士の間に配線層を配置し、且つ導通が不要な連続ビア導体同士の間に前記配線の隙間内に形成された絶縁層を配置した多層セラミック基板およびその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

前記多層セラミック基板とその製造方法によれば、複数のセラミック層を積層した基板本体の厚み方向に沿って複数のビア導体が同軸状に形成されている。そのため、例えば、製造時の焼成工程において、上記ビア導体の収縮率がグリーンシートの収縮率よりも大きいと、前記連続ビア導体が軸方向により大きく収縮するため、該連続ビア導体の端面に接続された配線層や素子搭載用パッドなどの表面が不用意に凹み、これに伴ってクラックが発生する場合があった。一方、グリーンシートの収縮率がビア導体の収縮率よりも大きいと、前記連続ビア導体の軸方向の長さが積層されたセラミックの厚みよりも大きくなることによって、該連続ビア導体の端面に接続された配線層や素子搭載用パッドなどの表面が外側に凸形状に不用意に変形し、該変形に伴ってクラックが発生する場合もあった。
しかも、前記一般的な製造方法による多層セラミック配線基板に比べ、前記連続ビア導体を得るべく比較的多量の導電性材料を用いることに起因して、前記焼成工程において基板本体全体の収縮率のバランスが大きく変化するため、焼成後に得られる基板本体の平坦性を損ねてしまう、という場合もあった。

特開２０１４−２２０４３８号公報（第１〜１４頁、図１〜１３）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、複数のセラミック層を積層してなる基板本体と、該基板本体内で前記セラミック層ごとに形成されたビア導体や該セラミック層間に形成された内層配線などとを備え、前述した凹みや凸形変形を低減した配線基板、および該配線基板を打ち抜き加工用金型の製作コストを低減し且つ効率良く製造できる製造方法を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、基板本体を構成する複数のセラミック層の平面視における同じ位置に設けた複数のビアホール内ごとに、ビア導体あるいは絶縁性のビア体を選択的に形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板（請求項１）は、複数のセラミック層を積層してなり、且つ対向する表面および裏面を有する基板本体と、該基板本体のセラミック層を個別に貫通するビア導体と、前記基板本体の表面あるいは該表面に開口するキャビティの底面および前記基板本体の裏面に個別に形成された表面パッドおよび裏面バッドと、上記複数のセラミック層同士の間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体と接続された内層配線と、を備えた配線基板であって、上記セラミック層ごとには、上記ビア導体に加え、絶縁性のビア体が形成されており、少なくとも一部の上記絶縁性のビア体は、上層および下層のセラミック層の少なくとも一方に形成された上記ビア導体と同軸状に配設されていると共に、該絶縁性のビア体の収縮率は、上記ビア導体の収縮率よりも上記セラミック層の収縮率に近い、ことを特徴とする。

前記配線基板によれば、以下の効果（１）、（２）を得ることが可能である。
（１）前記絶縁性のビア体の少なくとも一部は、上層側および下層側のセラミック層の少なくとも一方に形成された前記ビア導体と同軸状に配設され、且つ該絶縁性のビア体の収縮率は、上記ビア導体の収縮率よりも上記セラミック層の収縮率に近いので、導通用および不通通用を問わず複数のビア導体を同軸状に連続させる従来の前記連続ビア導体を内設した多層セラミック基板に比べ、上記ビア導体の端面に接続された内層配線や表面パッドなどの表面が凹みや凸形変形の発生が抑制されており、これらに伴うクラックが低減された配線基板とされている。
（２）前記セラミック層ごとにおいて、導通すべき位置には前記ビア導体が形成され、且つ不導通とすべき位置には前記絶縁性のビア体が形成されているので、従来の前記連続ビア導体を内設した多層セラミック基板に比べ、焼成時における収縮率のバランスが取れていることにより、基板本体の平坦性が確保されている。

尚、前記セラミック層の材料は、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどの高温焼成セラミック、あるいはガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなる。
また、前記内層配線、表面パッド、裏面パッドなどの導体は、主に、タングステン（以下、単にＷと記載する）、モリブデン（以下、単にＭｏと記載する）、銅、あるいは銀などからなる。これに関連して前記導電性ペーストは、何れかの上記金属からなる粉末を含んでいる。
更に、前記内層配線、表面パッド、および裏面パッドは、平面視で異なる位置に形成された未焼成である複数のビア導体の端面同士の間を接続する領域に形成され、該領域内においては、前記絶縁性のビア体の端面も含まれ得る。
また、前記絶縁性のビア体は、前記焼成工程の後では、該絶縁ビア体を囲むセラミック層とほぼ一体（ほぼ一部）になる場合も含まれ得る。
加えて、前記収縮率とは、製造時の焼成工程において、後述するグリーンシートを前記セラミック層に焼成したり、後述する絶縁性ペーストを前記絶縁性のビア体に焼成する場合において、焼成前の体積と焼成後の収縮した体積との割合である。換言すれば、前記基板本体内における絶縁性ペーストは、前記ビア導体の収縮率よりも各セラミック層の収縮率に近似して収縮されている。

一方、本発明による配線基板の製造方法（請求項２）は、複数のセラミック層を積層してなり、且つ対向する表面および裏面を有する基板本体と、該基板本体のセラミック層を個別に貫通するビア導体と、上記基板本体の表面あるいは該表面に開口するキャビティの底面および前記基板本体の裏面に個別に形成された表面パッドおよび裏面バッドと、上記複数のセラミック層同士の間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体と接続された内層配線と、を備えた配線基板の製造方法であって、
複数のセラミックグリーンシートごとの平面視おける複数の同じ位置に対し、複数のビアホールを同時に形成する工程と、上記グリーンシートごとにおける特定のビアホール内ごとに導電性ペーストを充填して、未焼成のビア導体を形成する工程と、上記グリーンシートごとにおける上記特定のビアホール以外のビアホール内ごとに絶縁性ペーストを充填して、絶縁性のビア体を形成する工程と、上記グリーンシートごとの上面および下面の少なくとも一方における所定の位置に導電性ペーストを印刷して、平面視で所要パターンを有する前記内層配線、表面パッド、および裏面パッドの何れかの導体層を形成する工程と、上記複数のグリーンシートを積層および圧着してグリーンシート積層体を形成する工程と、該グリーンシート積層体を焼成する工程と、を含む、ことを特徴とする。

前記のような製造方法によれば、以下の効果（３）〜（５）が得られる。
（３）前記ビアホールを形成する工程は、複数の前記セラミックグリーンシートごとの平面視おける複数の同じ位置に対し、複数のビアホールをほぼ同時に形成するため、後述するように、単一の打ち抜き用金型が使用可能となり、従来のようにセラミック層ごとに専用の金型を用意する場合に比べて、金型の制作コストや制作期間を短縮できるので、製造コストおよび製造時間を短縮でき、且つビアホールを形成するための打ち抜き工程の管理も容易となる。
（４）複数の前記セラミックグリーンシートごとにおいて、導通すべき位置には導電性ペーストが充填されて前記ビア導体が形成され、且つ不導通とすべき位置には絶縁性ペーストが充填されて前記絶縁性のビア体が形成される。その結果、前記焼成工程において得られる基板本体全体の収縮率のバランスが大きく変化しにくくなり、前記基板本体の平坦性を容易に確保することが可能となる。
（５）複数の前記ビア導体が同軸状に連続せず、該ビア導体と前記絶縁性ビア体とが、前記グリーンシート積層体の厚み方向に沿って同軸状に連続して形成され得るため、前記焼成工程において、ビア導体の端面に接続された配線層や電子部品搭載用の表面パッドなどの表面が凹みや凸形変形が抑制されると共に、これらに伴うクラックも低減することが可能となる。

尚、前記複数のグリーンシートと前記絶縁性ペーストとは、例えば、同一、同種、または異種のアルミナ（例えば、α−アルミナとγ−アルミナ）を、アルミナ粉末や焼結助剤などを併せた無機成分のうち、約８５〜９５ｗｔ％の範囲内で含んでいる。
また、前記絶縁性ペーストは、前記グリーンシートよりも、バインダー樹脂の含有量が比較的少ないため、焼成後における絶縁性のビア体は、上記記グリーンシートが焼成されたセラミック層よりも比較的硬質あるいは高密度とされている。
更に、前記複数のビアホールを同時に形成する工程は、離型用のスペーサーシートを挟んだ複数のグリーンシートごとの平面視おける複数の同じ位置に対し、複数のビアホールを同時に形成する形態としても良い。
加えて、前記製造方法の各工程は、多数個取りの形態で行っても良い。

また、本発明には、前記ビア導体を形成する工程、前記絶縁性のビア体を形成する工程、前記導体層を形成する工程、および前記グリーンシート積層体を形成する工程の何れか１つの直後に、複数の前記グリーンシートのうち、追ってキャビティの周囲を囲む側壁となるグリーンシートの平面視における中央側に、該グリーンシートの上面と下面との間を貫通する平面視が矩形状であるキャビティ用の貫通孔を形成する工程を有する、配線基板の製造方法（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記グリーンシート積層体や、これを焼成して得られる前記基板本体の表面および裏面の少なくとも一方にキャビティが開口している形態の配線基板を確実に得ることが可能となる（効果（６））。

更に、本発明には、前記複数のビアホールを同時に形成する工程は、前記複数のグリーンシートに対し、複数のパンチと、該パンチごとの先端側を受け入れる複数の孔を有するダイとからなる単一の打ち抜き用金型を用いて行われる、配線基板の製造方法（請求項４）も含まれる。
これによれば、前記効果（３）をより確実に奏することができる。
加えて、本発明には、前記複数のグリーンシートと前記絶縁性ペーストとは、同一あるいは同種のセラミックを主成分としていると共に、上記絶縁性ペーストの収縮率は、前記ビア導体の収縮率よりも上記グリーンシートの収縮率に近い、配線基板の製造方法（請求項５）も含まれる。
これによれば、前記効果（２）を有する前記配線基板を一層確実に製造することが可能となる。

本発明による一形態の配線基板を示す垂直断面図。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明による配線基板の製造方法の各工程を示す概略図。 （Ａ）、（Ｂ）は図２（Ｂ）に続く製造工程を示す概略図。 （Ａ）、（Ｂ）は図３（Ｂ）に続く製造工程を示す概略図。 （Ａ）〜（Ｄ）は上記製造方法の応用形態である製造方法の各工程を示す概略図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の配線基板１ａを示す垂直断面図である。
かかる配線基板１ａは、図１に示すように、４つ（複数）のセラミック層ｃ１〜ｃ４を積層してなり、平面視の外形が矩形（正方形または長方形）状で且つ対向する表面３および裏面４を有する基板本体２ａと、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４を個別に貫通するビア導体１０と、該ビア導体１０を除いた位置における上記セラミック層ｃ１〜ｃ４に個別に形成された複数の絶縁性のビア体１１と、前記表面３および裏面４に個別に形成された所定パターンの表面パッド８および裏面パッド９と、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４同士の間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体１０と接続された内層配線１２〜１４とを備えている。

また、前記セラミック層ｃ１〜ｃ４ごとには、前記ビア導体１０に加えて、複数の前記絶縁性のビア体１１が形成されている。これらのビア導体１０や絶縁性のビア体１１は、予め、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４ごとを個別に貫通し、且つ同軸状に連続して形成されていたビアホール１６内ごとに配設されている。
更に、前記ビア導体１０は、水平断面が円形状であり、上層側および下層側のセラミック層ｃｎの少なくとも一方を貫通して形成された別のビア導体１０や上記絶縁性のビア体１１と同軸状に形成されている。
加えて、上記絶縁性のビア体１１も、水平断面が円形状であり、上層側および下層側のセラミック層ｃｎの少なくとも一方を貫通して形成された別の絶縁性のビア体１１やビア導体１０と同軸状に形成されている。しかも、上記絶縁性のビア体１１の収縮率は、前記ビア導体１０の収縮率よりも、前記セラミック層ｃ１〜ｃ４の収縮率に近似している。

尚、前記セラミック層ｃ１〜ｃ４は、例えば、アルミナなどの高温焼成セラミック、あるいは、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなる。
また、前記表面パッド８、裏面パッド９、ビア導体１０、および内層配線１２〜１４を構成する導体には、前記セラミック層ｃ１〜ｃ４がアルミナなどの高温焼成セラミックからなる場合には、ＷまたはＭｏが用いられ、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４がガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなる場合には、銅または銀が用いられる。
更に、複数の前記表面パッド８は、電子部品搭載用のパッドであり、追ってこれらの上方には、電子部品（図示せず）がロウ付けなどによって搭載される。
加えて、複数の前記裏面パッド９は、外部接続端子であり、本配線基板１ａを追って搭載するマザーボード（図示せず）との電気的接続に活用される。

前記配線基板１ａでは、絶縁性のビア体１１の少なくとも一部は、上層側および下層側のセラミック層ｃｎの少なくとも一方に形成されたビア導体１０と同軸状に配設され、且つ該絶縁性のビア体１１の収縮率は、上記ビア導体１０の収縮率よりも上記セラミック層ｃｎの収縮率に近くなっている。その結果、複数のビア導体を同軸状に連続させる従来の前記連続ビア導体を内設した多層セラミック基板に比べ、ビア導体１０の端面に接続された内層配線１２〜１４や表面パッド８などの表面が凹みや凸形変形が抑制され、これらに伴うクラックが低減された配線基板とされている。
しかも、セラミック層ｃｎごとにおいて、導通すべき位置にはビア導体１０が形成され、且つ不導通とすべき位置には絶縁性のビア体１１が形成され、しかも不用意に上記ビア導体１０を形成していないため、焼成時における収縮率全体のバランスが取れている。その結果、従来の前記連続ビア導体を内設した多層セラミック基板に比べて、基板本体の平坦性が確保されている。その理由は、一般的に、金属材料を比較的多く含むビア導体１０は、セラミック層ｃｎとは収縮率が大きく異なっているため、焼成時にセラミック層ｃｎよりも収縮し過ぎるか、あるいは、収縮しないことにより、引き起こされる平坦性の問題を緩和できるためである。従って、前記配線基板１ａによれば、前記効果（１），（２）が確実に得られる。

以下において、前記配線基板１ａの製造方法を説明する。
予め、アルミナ粉末、バインダ樹脂、可塑剤、および溶剤などを適量ずつ配合してセラミックスラリーを作成し、該セラミックスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して、図２（Ａ）に例示するように、４枚のセラミックグリーンシート（以下、単にグリーンシートと称する）ｇ１〜ｇ４を得た。
先ず、図２（Ａ）に示すように、４枚のグリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおける平面視で同じ位置ごとに対し、複数のパンチ２３と、該パンチ２３ごとの先端側を個別に受け入れる複数の受入れ孔２５を有するダイ２４とからなる単一の打ち抜き用金型２２を用い、前記ダイ２４の上面に拘束された上記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとに対し、図２（Ａ）中の矢印で示すように、複数のパンチ２３をダイ２４の受入れ孔２５に個別に進入させて、同じ打ち抜き加工を順次行った。

その結果、図２（Ｂ）に示すように、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおける平面視で同じ位置ごとに、複数のビアホール１６が個別に形成された。
次いで、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおける全てのビアホール１６のうち、予め、設定されていた特定のビアホール１６内ごとに対し、図示しない複数の貫通孔を所定の位置ごとに空けた専用のメタルマスクおよびスキージを用いて、Ｗ粉末あるいはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを個別に充填した。
その結果、図３（Ａ）に示すように、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおける特定のビアホール１６内ごとに未焼成のビア導体１０が形成された。

次に、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおける前記特定のビアホール１６以外のビアホール１６内ごとに対し、前記とは異なるパターンを呈する複数の貫通孔を空けた専用のメタルマスクおよびスキージを用いて、アルミナ粉末を含む絶縁性ペーストを個別に充填した。
上記絶縁性ペーストは、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４と同様に、アルミナ粉末や焼結助剤などを併せた無機成分のうち、約８５〜９５ｗｔ％の同じ範囲でアルミナ粉末を含んでいると共に、そのバインダー樹脂の含有量は、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４よりも比較的少なかった。具体的には、上記絶縁性ペーストは、上記無機成分のうち、約８５ｗｔ％のアルミナ粉末と、無機成分全体に対して約７ｗｔ％の割合となるバインダー樹脂を含んでいた。これに対し、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４は、アルミナ粉末や焼結助剤などを併せた無機成分のうち、約９０ｗｔ％のアルミナ粉末と、無機成分全体に対して約１４ｗｔ％の割合となるバインダー樹脂を含んでいた。従って、上記絶縁性ペーストは、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４と同種の材料であり、且つ該絶縁性ペーストの収縮率は、前記ビア導体１０の収縮率よりも該グリーンシートｇ１〜ｇ４の収縮率に近似していた。

その結果、図３（Ｂ）に示すように、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおける前記特定のビアホール１６以外のビアホール１６内ごとに、未焼成である絶縁性のビア体１１が個別に形成された。
更に、複数のビアホール１６ごとに前記未焼成のビア導体１０、あるいは前記未焼成である絶縁性のビア体１１の何れか一方が形成された上記グリーンシートｇ１〜ｇ４における上面および下面の少なくとも一方に対して、前記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷を行った。
その結果、図４（Ａ）に示すように、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４の上面に未焼成の表面パッド８および未焼成の内層配線１２〜１４が個別に形成されると共に、最下層のグリーンシートｇ４の下面に未焼成の裏面パッド９が形成された。この際、グリーンシートｇ３の左側の上面に形成された内層配線１３は、その長手（左右）方向の中間で、該グリーンシートｇ３のスルーホール１６内に形成されていた前記絶縁性のビア体１１の上端面を跨いで形成されていた。

そして、前記ビア導体１０、絶縁性のビア体１１、表面パッド８、裏面パッド９、および内層配線１２〜１４が適宜形成された前記グリーンシートｇ１〜ｇ４を、かかる順序で積層し且つ圧着した。
その結果、図４（Ｂ）に示すように、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４が積層され、対向する表面３および裏面４を有する未焼成の基板本体２ａと、前記表面３および裏面４に個別に形成された表面パッド８および裏面パッド９と、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４を個別に貫通するビア導体１０および絶縁性のビア体１１と、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４間に個別に形成された内層配線１２〜１４とを有するグリーンシート積層体２０が得られた。
この際、表面パッド８と裏面パッド９とは、上記ビア導体１０および内層配線１２〜１４を介して、電気的に接続可能とされていた。

加えて、前記グリーンシート積層体２０を加熱して、脱脂および焼成を行った。
その結果、前記図１で示したように、セラミック層ｃ１〜ｃ４を積層してなり、互いに対向する表面３および裏面４を有する基板本体２ａと、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４を個別に貫通する複数ずつのビア導体１０および絶縁性のビア体１１と、前記表面３および裏面４に個別に形成された所定パターンの表面パッド８および裏面パッド９と、上記セラミック層ｃ１〜ｃ４同士の層間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体１０と接続された内層配線１２〜１４と、を備えた配線基板１ａが得られた。

尚、前記焼成工程では、１つまたは２つのビア導体１０の一端面には、内層配線１２〜１４の何れかを介して、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４と同時に焼成された絶縁性のビア体１１が同軸状に形成されていた。そのため、個々のビア導体１０の軸方向に沿った収縮あるいは膨張が生じても、絶縁性のビア体１１がその変化に対応あるいは抵抗したので、例えば、表面パッド８、裏面パッド９、内層配線１２〜１４の表面には、不用意な凹みや凸形の変形をほとんど生じていなかった。しかも、前記ビア導体１０が同軸上において、過度に連続していないため、例えば、前記表面パッド８、裏面パッド９、および内層配線１２〜１４の表面ごとには、不用意な凹みや凸形の変形をほとんど生じていなかった。
更に、前記焼成工程の後で、前記配線基板１ａをニッケルメッキ浴および金メッキ浴に順次浸漬する電解金属メッキを施して、外部に露出する前記表面パッド８と裏面パッド９の表面に、所要の厚みのニッケル膜および金膜を被覆した。

前記のような配線基板１ａの製造方法によれば、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４の複数の同じ位置に対し、複数のビアホール１６をほぼ同時に形成するため、単一の前記打ち抜き用金型２２が使用可能となり、従来の方法に比べて、金型の制作コストや制作期間を短縮できる。従って、製造コストおよび製造時間を短縮でき、且つビアホールを形成するための打ち抜き工程の管理も容易となった。
また、グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとにおいて、導通すべき位置のビアホール１６には導電性ベストが充填されてビア導体１０が形成され、且つ不導通とすべき位置のビアホール１６には絶縁性ペーストが充填されて絶縁性のビア体１１が形成されている。従って、前記焼成工程で基板本体２ａ全体の収縮率のバランスが大きく変化しにくくなり、得られる基板本体２ａの平坦性を容易に確保できた。

更に、複数のビア導体１０が同軸状に連続しにくく、且つ該ビア導体１０と絶縁性のビア１１体とが、前記グリーンシート積層体２０の厚み方向に沿って同軸状に形成されているため、前記焼成工程において、前記ビア導体１０の端面に接続された内層配線１２〜１４や表面パッド８などの表面に不用意な凹みや凸形変形の発生が抑制されると共に、これらに伴うクラックも低減することができた。
従って、前記配線基板１ａの製造方法によれば、前記効果（３）〜（５）を確実に得ることが可能である。
尚、前記の各製造工程は、多数個取りの形態によって行うことも可能である。

図５は、前記製造方法の応用形態である配線基板１ｂの製造方法に関する。
先ず、図５（Ａ）に例示するように、追って最上層の前記セラミック層ｃ１となるグリーンシートｇ１と、追って前記セラミック層ｃ２〜ｃ４となる図示しないグリーンシートｇ２〜ｇ４とにおける平面視の同じ位置ごとに対し、前記と同じ打ち抜き加工を行って、上記グリーンシートｇ１〜ｇ４ごとの同じ位置に複数のビアホール１６を順次形成した。
次に、図５（Ｂ）に示すように、前記グリーンシートｇ１に形成された全てのビアホール１６内に、前記同様の絶縁性ペーストを充填して、未焼成である絶縁性のビア体１１を形成した。一方、図示しないグリーンシートｇ２〜ｇ４に形成された複数のビアホール１６のうち、特定のビアホール１６内ごとに対し、前記同様の導電性ペーストを充填して、未焼成のビア導体１０を形成した後、前記特定のビアホール１６以外のビアホール１６内ごとに対しては、前記同様の絶縁性ペーストを充填して、未焼成である絶縁性のビア体１１を形成した。

次いで、前記グリーンシートｇ１の平面視おける中央側に対し、水平断面が矩（四角形）形状のパンチと、該パンチの先端側を受け入れる受入れ孔を有するダイ（何れも図示せず）とを用いた打ち抜き加工を行った。その結果、図５（Ｃ）の上方に示すように、上記グリーンシートｇ１の上面と下面との間を貫通し、平面視が矩形状であるキャビティ用の貫通孔１７が形成された。
一方、前記グリーンシートｇ２〜ｇ４の上面および下面の少なくとも一方における所定ごとの位置対し、前記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷を行った。その結果、図５（Ｃ）に示すように、上記グリーンシートｇ２〜ｇ４の上面には、所定の表面パッド８および内層配線１３，１４が個別に形成されると共に、更に、最下層のグリーンシートｇ４の下面には、所定の裏面パッド９が形成された。

更に、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４を、かかる順序で積層し且つ圧着した。
その結果、図５（Ｄ）の左半側に示すように、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４が積層され、対向する矩形枠状の表面３および平坦な裏面４を有する未焼成の基板本体２ｂと、上記表面３の平面視における中央側に開口し且つ底面６と四辺の側壁７とからなるキャビティ５と、該キャビティ５の底面６に形成された表面パッド８と、上記裏面４に形成された裏面パッド９と、上記グリーンシートｇ１を貫通する絶縁性のビア体１１、上記グリーンシートｇ２〜ｇ４を個別に貫通するビア導体１０および絶縁性のビア体１１と、上記グリーンシートｇ２〜ｇ４間に個別に形成された内層配線１３，１４とを有するグリーンシート積層体２１が得られた。
この際、表面パッド８と裏面パッド９とは、上記ビア導体１０および内層配線１３，１４を介して、電気的に接続可能とされていた。

そして、前記グリーンシート積層体２１を加熱して、脱脂および焼成を行った。
その結果、図５（Ｄ）の右半側に示すように、前記グリーンシートｇ１〜ｇ４が焼成されたセラミック層ｃ１〜ｃ４を積層してなり、対向する矩形枠状の表面３および平坦な裏面４を有し、且つ前記表面３の中央側に開口するキャビティ５を有する基板本体２ｂと、上記セラミック層ｃ１を貫通する絶縁性のビア体１１と、上記セラミック層ｃ２〜ｃ４を個別に貫通するビア導体１０および絶縁性のビア体１１と、上記キャビティ５の底面６に形成された表面パッド８と、上記裏面４に形成された裏面パッド９と、上記セラミック層ｃ２〜ｃ４同士の層間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体１０と接続された内層配線１３，１４と、を備えた配線基板１ｂが得られた。
尚、前記焼成工程の後で前記同様の電解金属メッキを施して、前記表面パッド８と裏面パッド９との表面に、所要の厚みのニッケル膜および金膜を被覆した。

以上のようなキャビティ５を有する前記配線基板１ｂの製造方法によれば、前記効果（３）〜（６）を確実に得ることが可能となる。
尚、平面視が矩形枠状で前記キャビティ６の側壁７を形成する前記セラミック層ｃ１内における一部の前記ビアホール１６内にビア導体１０を形成し、且つ矩形状の表面３に形成された封止用のメタライズ層（図示せず）と電気的に接続可能としても良い。
また、上記セラミック層ｃ１は、２層以上のセラミック層で形成しても良い。
更に、最下層のセラミック層ｃ４側にも、前記同様のキャビティ５を上下対称に併設した形態の基板本体としても良い。
加えて、前記配線基板１ｂの製造方法も、多数個取りの形態で行っても良い。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体２ａ，２ｂは、２層または３層のセラミック層を積層した形態や、あるいは５層以上のセラミック層を積層した形態としても良い。
また、前記セラミック層を構成するセラミックは、窒化アルミニウムやムライトなどの高温焼成セラミックとしたり、あるいは、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックとしても良い。後者の場合、前記表面パッド８、裏面パッド９、ビア導体１０、および内層配線１２〜１４には、銅あるいは銀が適用される。
更に、前記ビアホールは、その水平断面が四角形状あるいはそれ以上の多角形状としても良く、前記ビア導体や絶縁性のビア体の水平断面も上記ビアホールと相似形状とした形態としても良い。
また、前記基板本体２ａ，２ｂの平面視における外形は、例えば、正多角形状や変形多角形、あるいは円形状、長円形状、楕円形状の何れかであっても良い。
更に、前記基板本体２ａ，２ｂには、同軸状に連続する複数のビアホール１６内の全てに、例えば、前記絶縁性のビア体１１を形成した部分が含まれていても良い。
加えて、前記基板本体２ｂの表面３に開口するキャビティ５の側壁７は、垂直断面が階段形状を呈するように、上層側および下層側に開口幅が相違する複数のセラミック層を積層することによって形成しても良い。

本発明によれば、複数のセラミック層を積層してなる基板本体と、該基板本体内で前記セラミック層ごとに形成されたビア導体や該セラミック層間に形成された内層配線などとを備え、表面パッドなどにおける凹みや凸形変形を低減した配線基板、および、該配線基板を打ち抜き加工用金型の製作コストを低減し且つ効率良く製造できる製造方法を確実に提供することができる。

１ａ，１ｂ…配線基板
２ａ，２ｂ…基板本体
３……………表面
４……………裏面
５……………キャビティ
６……………底面
７……………側壁
８……………表面パッド
９……………裏面パッド
１０…………ビア導体
１１…………絶縁性のビア体
１２〜１４…内層配線
１６…………ビアホール
１７…………貫通孔
２０，２１…グリーンシート積層体
２２…………打ち抜き用金型
２３…………パンチ
２４…………ダイ
２５…………受入れ孔
ｃ１〜ｃ４…セラミック層
ｇ１〜ｇ４…グリーンシート

Claims (5)

1. 複数のセラミック層を積層してなり、且つ対向する表面および裏面を有する基板本体と、
   上記基板本体のセラミック層を個別に貫通するビア導体と、
   上記基板本体の表面あるいは該表面に開口するキャビティの底面および前記基板本体の裏面に個別に形成された表面パッドおよび裏面バッドと、
   上記複数のセラミック層同士の間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体と接続された内層配線と、を備えた配線基板であって、
   上記セラミック層ごとには、上記ビア導体に加え、絶縁性のビア体が形成されており、
   少なくとも一部の上記絶縁性のビア体は、上層および下層のセラミック層の少なくとも一方に形成された上記ビア導体と同軸状に配設されていると共に、該絶縁性のビア体の収縮率は、上記ビア導体の収縮率よりも上記セラミック層の収縮率に近い、
   ことを特徴とする配線基板。
2. 複数のセラミック層を積層してなり、且つ対向する表面および裏面を有する基板本体と、該基板本体のセラミック層を個別に貫通するビア導体と、上記基板本体の表面あるいは該表面に開口するキャビティの底面および前記基板本体の裏面に個別に形成された表面パッドおよび裏面バッドと、上記複数のセラミック層同士の間に形成され、且つ上層側および下層側の少なくとも一方の上記ビア導体と接続された内層配線と、を備えた配線基板の製造方法であって、
   複数のセラミックグリーンシートごとの平面視おける複数の同じ位置に対し、複数のビアホールを同時に形成する工程と、
   上記グリーンシートごとにおける特定のビアホール内ごとに導電性ペーストを充填して、未焼成のビア導体を形成する工程と、
   上記グリーンシートごとにおける上記特定のビアホール以外のビアホール内ごとに絶縁性ペーストを充填して、絶縁性のビア体を形成する工程と、
   上記グリーンシートごとの上面および下面の少なくとも一方における所定の位置に導電性ペーストを印刷して、平面視で所要パターンを有する前記内層配線、表面パッド、および裏面パッドの何れかの導体層を形成する工程と、
   上記複数のグリーンシートを積層および圧着してグリーンシート積層体を形成する工程と、
   上記グリーンシート積層体を焼成する工程と、を含む、
   ことを特徴とする配線基板の製造方法。
3. 前記ビア導体を形成する工程、前記絶縁性のビア体を形成する工程、前記導体層を形成する工程、および前記グリーンシート積層体を形成する工程の何れか１つの直後に、複数の前記グリーンシートのうち、追ってキャビティの周囲を囲む側壁となるグリーンシートの平面視における中央側に、該グリーンシートの上面と下面との間を貫通する平面視が矩形状であるキャビティ用の貫通孔を形成する工程を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。
4. 前記複数のビアホールを同時に形成する工程は、前記複数のグリーンシートに対し、複数のパンチと、該パンチごとの先端側を受け入れる複数の孔を有するダイとからなる単一の打ち抜き用金型を用いて行われる、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記複数のグリーンシートと前記絶縁性ペーストとは、同一あるいは同種のセラミックを主成分としていると共に、上記絶縁性ペーストの収縮率は、前記ビア導体の収縮率よりも上記グリーンシートの収縮率に近い、
   ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。。

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