JP5056435B2

JP5056435B2 - 多層基板の製造方法

Info

Publication number: JP5056435B2
Application number: JP2008013425A
Authority: JP
Inventors: 弘綱三浦
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2028-01-24
Also published as: JP2009176913A

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。
特開２００５−５７１３９号公報

インクジェット法では、液滴吐出ヘッドに形成されたノズルからメイン液滴（以下、メ
イン液滴という）を吐出させたときに、液滴吐出ヘッド内に生じる圧力変動の残留振動に
よって同ノズルからサテライト液滴が吐出されてしまうことが知られている。サテライト
液滴は、搬送ステージが移動していることから、メイン液滴に対して搬送ステージの移動
方向に沿ってずれた位置に着弾する。つまり、搬送ステージの移動方向と異なる方向に延
びるパターンを形成するとき、該サテライト液滴を含んだパターン幅が大きくなってしま
う。

また、インクジェット法では、複数のノズルから液滴を吐出させたときに、各メイン液
滴の飛行速度差が生じることがある。すなわち、各ノズルからメイン液滴を同時に吐出し
ても、各メイン液滴の着弾タイミングのばらつきが生じる。従って、搬送ステージが移動
していることから、搬送ステージの移動方向に沿ってメイン液滴の着弾位置の位置ずれが
生じる。つまり、例えば複数のノズルに沿った方向にパターンを形成するときに、各ノズ
ルからメイン液滴を同時に吐出しても、メイン液滴の着弾位置の位置ずれによってパター
ン幅が大きくなってしまう。

ところで、近年ではグリーンシートを載置した搬送ステージの移動速度を大きくするこ
とによって描画速度の向上が図られている。しかしながら、搬送ステージの移動速度を大
きくすると、メイン液滴の着弾位置の位置ずれ量が大きくなるとともに、メイン液滴の着
弾位置とサテライト液滴の着弾位置との離間距離が大きくなるため、サテライト液滴を含
んだパターン幅がさらに大きくなってしまう虞があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、搬送ステージの
移動速度を大きくしても、パターン幅の大きさが抑制された多層基板の製造方法を提供す
ることにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、熱可塑性基板が焼成時に１方向
に最も収縮する最大収縮方向を有することを見出した。また、本発明者は、熱可塑性基板
がフィルムを特定の方向に引張りながら同フィルム上に塗布して作製されたものであると
き、同熱可塑性基板の最大収縮方向が該熱可塑性基板の作製時におけるフィルムの前記特
定の方向と一致することを見出した。

本発明の多層基板の製造方法は、搬送ステージに載置された熱可塑性基板とノズルプレ
ートに形成した複数のノズルから機能材料を含む機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘ
ッドとを主走査方向に相対移動させ、前記熱可塑性基板にパターンを描画する描画工程と
、前記パターンを有する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
、前記積層体を圧着することにより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、を備えた多層基板の製造方法であって、前記描画工程において、前記焼成工
程時に１方向に最も収縮する最大収縮方向を有する前記熱可塑性基板を、前記最大収縮方
向が前記主走査方向に一致するように前記搬送ステージに載置して、同熱可塑性基板に前
記液滴を吐出して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、描画工程において、例えば、液滴を吐出したと
きに生じる液滴吐出ヘッド内の圧力変動の残留振動によって、該液滴を追随するようにサ
テライト液滴が吐出されても、主走査方向すなわち熱可塑性基板の最大収縮方向に沿った
位置にサテライト液滴を着弾させることができる。従って、焼成工程において熱可塑性基
板を収縮させると、液滴によるパターンに対してサテライト液滴を最も近接した位置に移
動させることができる。その結果、搬送ステージの移動速度を大きくしても、各熱可塑性
基板において、サテライト液滴を含んだパターン幅が大きくなることを効率よく抑制する
ことができる。

この多層基板の製造方法は、前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルから前記液滴を吐出し
たときに、同ノズルから同液滴を追随するようにサテライト液滴が吐出されてもよい。
この多層基板の製造方法によれば、例えば、各ノズルから液滴を吐出したときに生じる
液滴吐出ヘッド内の圧力変動の残留振動によって、該液滴を追随するようにサテライト液
滴が吐出されても、主走査方向すなわち熱可塑性基板の最大収縮方向に沿った位置にサテ
ライト液滴を着弾させることができる。従って、焼成工程において熱可塑性基板を収縮さ
せると、液滴によるパターンに対してサテライト液滴を最も近接した位置に移動させるこ
とができる。その結果、搬送ステージの移動速度を大きくしても、各熱可塑性基板におい
て、サテライト液滴を含んだパターン幅が大きくなることを効率よく抑制することができ
る。

この多層基板の製造方法は、前記液滴吐出ヘッドは、前記各ノズルから飛行速度が異な
る液滴を同時に吐出してもよい。
この多層基板の製造方法によれば、例えば、各ノズルから同時に吐出された液滴の飛行
速度が異なり、主走査方向に沿って該液滴の着弾位置の位置ずれが生じてパターン幅が大
きくなっても、焼成することによって熱可塑性基板を主走査方向に大きく収縮させ、該位
置ずれ量を小さくすることができる。従って、パターン幅が大きくなることを抑制するこ
とができる。

この多層基板の製造方法は、前記熱可塑性基板は、セラミック粉末と前記セラミック粉
末を互いに結合させ前記焼成時に除去されるバインダとを分散媒とともに混練し、前記混
練物を特定の方向に引張られた状態のフィルムの上に塗布して作製されるグリーンシート
であり、前記最大収縮方向は、前記フィルムが引張られた状態で前記混練物を塗布されて
前記グリーンシートが作製される際の前記特定の方向であることが好ましい。

この多層基板の製造方法によれば、例えば、グリーンシートにバインダをより多く含有
させることによって、グリーンシートを焼成工程時により大きく収縮させることができる
。従って、焼成することによって、液滴によるパターンに対してサテライト液滴をより近
接した位置に移動させることができる。

この多層基板の製造方法は、前記積層工程では、前記複数の熱可塑性基板をそれぞれの
最大収縮方向が一致するように積層することが好ましい。
この多層基板の製造方法によれば、焼成工程において積層された熱可塑性基板のそれぞ
れを同じ方向に大きく収縮させることができる。従って、例えば、熱可塑性基板の最大収
縮方向が交互になるように積層したときのように、焼成時に、接している熱可塑性基板の
収縮力が打ち消し合うことなく収縮させることができることから、多層基板における各熱
可塑性基板に形成されたパターンのパターン幅が大きくなることを効率よく抑制すること
ができる。

この多層基板の製造方法は、前記機能液は、機能材料として導電性微粒子を分散させた
導電性インクであることが好ましい。
この多層基板の製造方法によれば、導電性膜からなるパターンが形成された熱可塑性基
板を焼成することによって、例えばサテライト液滴を含んだパターン幅の大きさが抑制さ
れた導電性のパターンを形成することができる。

この多層基板の製造方法は、前記複数のノズルは、前記主走査方向と直交する副走査方
向に沿って配設されていることが好ましい。
この多層基板の製造方法によれば、搬送ステージが往動または復動する毎に、熱可塑性
基板の広範囲に液滴を吐出することができることから、熱可塑性基板にパターンを短時間
で描画することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図６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を有す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、多層基板としての低温焼成セラミック（ＬＴＣ
Ｃ：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、積層された複数の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ＧＳの焼結体であって、厚みが
数十μｍ〜数百μｍで形成されている。各ＬＴＣＣ基板１３の層間には、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とが内蔵され、各ＬＴＣＣ基板１３には、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。

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ＧＳにパターンを描画する描画工程（ステップＳ１１）と、該パターン
を所定温度（例えば、８０℃）加熱して乾燥させる乾燥工程（ステップＳ１２）とが順に
実行される。また、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、複数のグリーンシートＧＳ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、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、該圧着体を所定の焼成温度（例えば、８００〜１０００℃）で焼成する焼成
工程（ステップＳ１６）とが順に実行される。

次に、グリーンシートＧＳにパターンを形成する描画工程について説明する。
図３はグリーンシートＧＳにパターンを形成する液滴吐出装置２０を模式的に示す全体
斜視図であり、図４は液滴吐出ヘッド２５を下側から見た図である。図５（ａ）は、図４
のＡ−Ａ断面図であり、図５（ｂ）はドットパターン格子ＤＬを示す平面図である。

図３において、液滴吐出装置２０の基台２１には、基台２１の長手方向に沿って往復移
動可能な搬送ステージとしてのステージ２２が搭載されている。本実施形態では、基台２
１の長手方向であって図３における左上方向を＋Ｘ方向とし、＋Ｘ方向の反対方向を−Ｘ
方向と言う。また、＋Ｘ方向と直交する水平方向であって、図３における右上方向を＋Ｙ
方向とし、＋Ｙ方向の反対方向を−Ｙ方向と言う。また、鉛直方向下方を−Ｚ方向とし、
−Ｚ方向の反対方向を＋Ｚ方向と言う。尚、図３において、主走査方向をＸ方向、主走査
方向に直交する副走査方向をＹ方向としている。

基台２１に搭載されるステージ２２の上面には、グリーンシートＧＳを載置するための
載置領域ＡＰが区画形成されている。ステージ２２の載置領域ＡＰは、描画面ＧＳａを上
側にした状態でグリーンシートＧＳを載置し、該グリーンシートＧＳをステージ２２に位
置決め固定する。ステージ２２は、基台２１に設けられたステージモータ（図示せず）が
正転又は逆転するとき、位置決めしたグリーンシートＧＳを所定速度で＋Ｘ方向又は−Ｘ
方向（主走査方向）へ走査する。ステージ２２の載置領域ＡＰには、グリーンシートＧＳ
を加熱するためのヒータＨが設けられている。載置領域ＡＰにグリーンシートＧＳが位置
決めされるとき、ヒータＨは、所定の駆動信号を受け、グリーンシートＧＳを所定温度（
例えば、６０℃）に加熱する。

グリーンシートＧＳは、キャリアフィルムＦの上に形成されている。グリーンシートＧ
Ｓ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シート
である。グリーンシートＧＳ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ＧＳは、本実施形態では、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て作製される。詳述すると、グリーンシートＧＳは、キャ
リアフィルムＦに、分散媒でスラリー化した、混練物としてのガラスセラミック組成物を
該キャリアフィルムＦに塗布しながら、特定の方向（以後、引張り方向という）に引張り
出したものを、該塗布膜がハンドリング可能な状態に乾燥させ、所定の寸法に切断するこ
とによって作製される。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−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラスセラミック、ＢａＯ
−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系セラミック粉末やＡｌ_２Ｏ_３−ＣａＯ−ＳｉＯ_２−ＭｇＯ−Ｂ
_２Ｏ_３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、焼成時に分解して容
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（ＤＯＰ）、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。

ここで、バインダは焼成時に分解して除去できることから、グリーンシートＧＳは焼成
すると収縮する。本発明者は、グリーンシートＧＳが収縮する際に、最も大きく収縮する
１方向（以後、最大収縮方向という）が存在し、その最大収縮方向がグリーンシートＧＳ
の作製時におけるキャリアフィルムＦの引張り方向であることを見出した。そして、本実
施形態では、グリーンシートＧＳにバインダをより多く含有させることで、焼成したとき
により大きく収縮させるとともに、グリーンシートＧＳの最大収縮方向がＸ方向と一致す
るように、グリーンシートＧＳをステージ２２に載置している。

また、本実施形態では、グリーンシートＧＳには、引張り方向が確認できるように図示
しない目印が設けられている。従って、グリーンシートＧＳの最大収縮方向は該グリーン
シートＧＳの作製時における引張り方向であるため、該グリーンシートＧＳの最大収縮方
向をＸ方向に確実に一致させて、ステージ２２に載置することができる。

基台２１の上側には、門型に形成されたガイド部材２３が＋Ｙ方向に沿って架設されて
いる。ガイド部材２３の上側には、導電性インクＩｋを供給するインクタンク２４が配設
されている。インクタンク２４は、導電性微粒子の分散系からなる導電性インクＩｋを貯
留し、貯留する導電性インクＩｋを液滴吐出ヘッド２５に所定圧力で供給する。機能材料
としての導電性微粒子は、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。分散媒は、導電性微粒子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。

ガイド部材２３には、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に移動可能なキャリッジ２６が搭載され、
キャリッジ２６には、液滴吐出ヘッド２５が搭載されている。キャリッジ２６は、ガイド
部材２３に設けられたキャリッジモータ（図示せず）が正転又は逆転するとき、液滴吐出
ヘッド２５を＋Ｙ方向又は−Ｙ方向へ走査する。

図４において、液滴吐出ヘッド２５は、キャリッジ２６に位置決め固定されて＋Ｙ方向
に延びるヘッド基板２７と、ヘッド基板２７に支持されるヘッド本体３０とを有する。ヘ
ッド基板２７は、−Ｙ方向の端部に接続端子２７ａを有し、外部から接続端子２７ａへ入
力される各種制御信号をヘッド本体３０へ出力し、ヘッド本体３０から接続端子２７ａへ
入力される各種検出信号を外部へ出力する。

ヘッド本体３０の底部には、グリーンシートＧＳと対向するノズルプレート３１が貼り
付けられている。ノズルプレート３１は、ヘッド本体３０がグリーンシートＧＳの直上に
位置するとき、その底面（以下単に、ノズル形成面３１ａと言う。）と描画面ＧＳａとを
略平行にして、ノズルプレート３１と描画面ＧＳａとの間の距離を所定距離、例えば３０
０μｍに維持する。ノズルプレート３１のノズル形成面３１ａには、ノズルプレート３１
をＺ方向に貫通する複数のノズルＮがＹ方向に沿って等間隔に配列されている。すなわち
、ステージ２２が往復または複動する毎に、グリーンシートＧＳの描画面ＧＳａの広範囲
にメイン液滴Ｄを吐出することができるようになっている。従って、グリーンシートＧＳ
にパターンを短時間で形成することができる。本実施形態においては、３６０個のノズル
ＮがＹ方向に沿って配列されている。尚、図４では、ノズルＮの配列方向や形成ピッチを
説明する便宜上、ノズルＮの数量を少なくして示す。

図５（ａ）において、各ノズルＮの上側には、供給チューブ３０Ｔを介してインクタン
ク２４へ連通するキャビティ３２がそれぞれ内設されている。各キャビティ３２は、イン
クタンク２４からの導電性インクＩｋをそれぞれ一旦貯留し、ノズルＮへ導電性インクＩ
ｋを供給する。各キャビティ３２の上側には、それぞれ上下方向に振動して各キャビティ
３２の容積を拡大及び縮小可能にする振動板３３が貼り付けられている。各振動板３３の
上側には、それぞれ圧電素子３４が連結されている。各圧電素子３４は、それぞれ対応す
るキャビティ３２の内部に圧力変動を発生させるための駆動信号を受けるとき、Ｚ方向へ
収縮及び伸張して振動板３３を振動させる。キャビティ３２に貯留された導電性インクＩ
ｋは、振動板３３が振動するとき、ノズルＮに形成する気液界面（メニスカス）を上下方
向へ振動させ前記駆動信号に応じた重量の導電性インクＩｋを、該ノズルＮからメイン液
滴Ｄとして吐出させる。吐出されたメイン液滴Ｄは、−Ｚ方向へ飛行してグリーンシート
ＧＳの描画面ＧＳａに着弾する。

尚、本実施形態では、メイン液滴Ｄは、その飛行速度が全て同じとなるように吐出され
ている。すなわち、複数のノズルＮから同時にメイン液滴Ｄを吐出することによって、各
メイン液滴ＤがグリーンシートＧＳの描画面ＧＳａに同時に着弾し、Ｙ方向沿ったパター
ンが描画できるようになっている。

また、メイン液滴Ｄが吐出したとき、該メイン液滴Ｄの吐出によって生じるキャビティ
３２内の圧力変動の残留振動によって、図５（ａ）に示すように、メイン液滴Ｄを追随す
るように、サテライト液滴ＤｓがノズルＮから吐出される。従って、サテライト液滴Ｄｓ
は、メイン液滴Ｄより遅れてグリーンシートＧＳの描画面ＧＳａに着弾する。

図５（ｂ）において、グリーンシートＧＳの描画面ＧＳａは、ドットパターン格子ＤＬ
によって仮想分割されている。ドットパターン格子ＤＬは、＋Ｘ方向の格子間隔と、＋Ｙ
方向の格子間隔とが、それぞれメイン液滴Ｄの吐出間隔で設定される仮想格子である。例
えば、ドットパターン格子ＤＬの＋Ｘ方向の格子間隔は、メイン液滴Ｄの吐出周期とステ
ージ２２の走査速度との積で形成され、またドットパターン格子ＤＬの＋Ｙ方向の格子間
隔は、ノズルピッチＷｎで形成される。メイン液滴Ｄを吐出するか否かの選択は、このド
ットパターン格子ＤＬの格子点Ｐごとに設定される。

尚、図５（ｂ）では、ドットパターン格子ＤＬの各格子点Ｐを説明する便宜上、ドット
パターン格子ＤＬの格子間隔を拡大して示す。本実施形態では、メイン液滴Ｄの着弾位置
として選択される格子点Ｐを、選択点Ｐ１（図５（ｂ）に示す黒点）と言う。

また、図５（ｂ）においては、ドットパターン格子ＤＬにおける各格子点Ｐの中で、−
Ｘ方向に連続する３つの格子点Ｐと前記連続する３つの格子点Ｐのそれぞれに対して＋Ｙ
方向に連続する格子点Ｐとがそれぞれ選択点Ｐ１に設定されている。そして、ステージ２
２を＋Ｘ方向に移動させながらメイン液滴Ｄを吐出して、グリーンシートＧＳにＹ方向に
沿って延びるパターン４０（図６（ａ）参照）が形成されるようになっている。

従って、メイン液滴Ｄを追随してノズルＮから吐出されるサテライト液滴Ｄｓは、ステ
ージ２２が＋Ｘ方向に移動していることから、図５（ｂ）に示すように、メイン液滴Ｄの
着弾する選択点Ｐ１に対して−Ｘ方向すなわちグリーンシートＧＳの最大収縮方向に沿っ
てずれた位置に着弾する。

次に、上記のようにパターン４０が形成されたグリーンシートＧＳを焼成したときの作
用について説明する。
図６（ａ）は、液滴吐出装置２０によって、Ｙ方向に沿って延びるパターン４０が形成
された、焼成前のグリーンシートＧＳの一例を模式的に示している。図６（ｂ）は、前記
グリーンシートＧＳを焼成したグリーンシートＧＳ（ＬＴＣＣ基板１３）を模式的に示し
ている。尚、図６におけるＸ方向及びＹ方向は図３に示したＸ方向及びＹ方向と同一方向
としている。すなわち、図６において、グリーンシートＧＳの最大収縮方向は、Ｘ方向と
なっている。

図６（ａ）に示すように、焼成前のグリーンシートＧＳにメイン液滴Ｄによって形成さ
れたパターン４０の−Ｘ方向には、前記各メイン液滴Ｄのサテライト液滴Ｄｓがそれぞれ
着弾している。このとき、パターン４０のパターン幅は、サテライト液滴Ｄｓを考慮した
パターン幅Ｗ１となっている。そして、グリーンシートＧＳは焼成すると収縮することか
ら、焼成後のグリーンシートＧＳ（ＬＴＣＣ基板１３）において、パターン４０とサテラ
イト液滴Ｄｓとの離間距離が小さくなり、パターン４０のパターン幅をパターン幅Ｗ１よ
りも小さいパターン幅Ｗ２とすることができる。ここで、図６（ｂ）に示すように、グリ
ーンシートＧＳは最大収縮方向であるＸ方向に最も大きく収縮することから、パターン４
０に対してサテライト液滴Ｄｓを最も近接した位置に移動させることができる。従って、
ステージ２２の移動速度を大きくして描画速度を向上させても、サテライト液滴Ｄｓを含
んだパターン幅が大きくなることを効率よく抑制することができる。

また、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造するときに、積層工程において最大収縮方向が一致
するように各グリーンシートＧＳを積層することによって、焼成工程において積層された
グリーンシートＧＳのそれぞれを同じ方向に大きく収縮させることができる。従って、例
えば、グリーンシートＧＳの最大収縮方向が交互になるように積層したときのように、焼
成時に、接しているグリーンシートの収縮力が打ち消し合うことなく収縮させることがで
きることから、各グリーンシートＧＳに形成されたパターンのパターン幅が大きくなるこ
とを効率よく抑制することができる。

上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、描画工程において、グリーンシートＧＳの最大収縮方向
がステージ２２の往復移動方向であるＸ方向と一致するように、グリーンシートＧＳをス
テージ２２に載置して、該グリーンシートＧＳにパターン４０を描画した。

従って、グリーンシートＧＳは、焼成させると最大収縮方向すなわちＸ方向に最も大き
く収縮することから、パターン４０に対してサテライト液滴Ｄｓを最も近接した位置に移
動させることができる。その結果、ステージ２２の移動速度を大きくして描画速度を向上
させても、サテライト液滴Ｄｓを含んだパターン幅が大きくなることを効率よく抑制する
ことができる。

（２）上記実施形態によれば、グリーンシートＧＳに、焼成時に分解して除去できるバ
インダ樹脂を多く含有するようにした。
従って、グリーンシートＧＳを焼成したときにより大きく収縮させることができる。そ
の結果、焼成することによって、メイン液滴Ｄによるパターン４０に対してサテライト液
滴Ｄｓをより近接した位置に移動させることができる。

（３）上記実施形態によれば、積層工程では、グリーンシートＧＳのそれぞれの最大収
縮方向が一致するように積層した。
従って、例えば、グリーンシートＧＳの最大収縮方向が交互になるように積層したとき
のように、焼成時に、接しているグリーンシートの収縮力が打ち消し合うことなく収縮さ
せることができることから、各グリーンシートＧＳに形成されたパターンのパターン幅が
大きくなることを効率よく抑制することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図７及び図８に従って説明する。第２実施形
態は、各ノズルＮから吐出されるメイン液滴Ｄがそれぞれ異なる飛行速度を有し、メイン
液滴Ｄを各ノズルＮから同時に吐出する液滴吐出ヘッド２５に具体化したものである。

図７は、液滴吐出ヘッド２５から同時にメイン液滴Ｄを吐出したときに、中央付近に設
けられたノズルＮから飛行速度の小さいメイン液滴Ｄが吐出されたときを模式的に示して
いる。また、図８（ａ）は、飛行速度差の生じたメイン液滴Ｄを吐出する液滴吐出ヘッド
２５によって、Ｙ方向に沿って延びるパターン４１が形成された、焼成前のグリーンシー
トＧＳの一例を模式的に示している。図８（ｂ）は、前記グリーンシートＧＳを焼成した
グリーンシートＧＳ（ＬＴＣＣ基板１３）を模式的に示している。尚、図８におけるＸ方
向及びＹ方向は図３に示したＸ方向及びＹ方向と同一方向としている。すなわち、図８に
おいて、グリーンシートＧＳの最大収縮方向は、Ｘ方向となっている。

図７に示すように、液滴吐出ヘッド２５の各ノズルＮから同時に吐出されたメイン液滴
Ｄには飛行速度差が生じている。従って、図８（ａ）に示すように、飛行速度の小さいメ
イン液滴Ｄが遅れてグリーンシートＧＳに着弾するため、メイン液滴Ｄの着弾位置のばら
つきがＸ方向に沿って生じる。また、メイン液滴Ｄに追随して吐出されるサテライト液滴
Ｄｓの飛行速度は、該メイン液滴Ｄの飛行速度に依存するため、飛行速度の小さいメイン
液滴Ｄに追随するサテライト液滴Ｄｓの飛行速度も小さくなる。つまり、サテライト液滴
Ｄｓを含んだパターン４１のパターン幅がより大きくなる。しかし、図８（ｂ）に示すよ
うに、グリーンシートＧＳを焼成するとＸ方向に大きく収縮することから、メイン液滴Ｄ
の飛行速度差によって生じた、メイン液滴Ｄの着弾位置のＸ方向に対する位置ずれ量を最
も小さくし、パターン４１をより直線的にすることができる。さらに、サテライト液滴Ｄ
ｓをパターン４１に対して最も近接した位置に移動させることができる。その結果、ステ
ージ２２の移動速度を大きくしても、パターン幅が大きくなることを効率よく抑制するこ
とができる。

つまり、各ノズルＮから吐出されるメイン液滴Ｄが異なる飛行速度を有し、これらのメ
イン液滴Ｄを同時に吐出する液滴吐出ヘッド２５であっても、第１実施形態と同様の効果
を得ることができる。

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、描画工程の後にパターンを乾燥させる乾燥工程を設けたが、これ
を省略してもよい。

・上記実施形態では、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド２５に具体化した。これに限
らず、抵抗加熱方式や静電駆動方式の液滴吐出ヘッドに具体化してもよい。
・上記実施形態では、液滴吐出ヘッド２５とグリーンシートＧＳとを相対移動させると
きにステージ２２を移動させた。これに限らず、液滴吐出ヘッド２５を移動させて相対移
動させるようにしてもよい。

・上記第２実施形態では、メイン液滴Ｄに追随するサテライト液滴Ｄｓが吐出される液
滴吐出ヘッド２５に具体化した。これに限らず、メイン液滴Ｄだけを吐出する液滴吐出ヘ
ッドに具体化してもよい。これによれば、グリーンシートＧＳを焼成してメイン液滴Ｄの
飛行速度差によって生じたＸ方向の位置ずれ量を小さくすることで、パターン幅が大きく
なることを効率よく抑制することができる。

・上記実施形態によれば、グリーンシートＧＳを用いて多層基板としてのＬＴＣＣ多層
基板１１を製造した。これに限らず、例えば、熱可塑性基板としてのグリーンシートＧＳ
に代えてスパーエンジニアリングプラスチックよりなる熱可塑性絶縁フィルムを用いて、
多層基板を製造してもよい。

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。液滴吐出装置を示す斜視図。液滴吐出ヘッドを示す斜視図。（ａ）液滴吐出ヘッドのＡ−Ａ断面を示す断面図、（ｂ）ドットパターン格子を示す平面図。（ａ）パターンが形成された焼却前のグリーンシートの一例を示す模式図、（ｂ）グリーンシートを焼成したときの一例を示す模式図。液滴吐出ヘッドから飛行速度が異なる液滴が吐出された一例を示す模式図。（ａ）パターンが形成された焼却前のグリーンシートの一例を示す模式図、（ｂ）グリーンシートを焼成したときの一例を示す模式図。

符号の説明

ＡＰ…載置領域、Ｄ…メイン液滴、Ｄｓ…サテライト液滴、ＤＬ…ドットパターン格子
、Ｆ…キャリアフィルム、ＧＳ…グリーンシート、ＧＳａ…描画面、Ｈ…ヒータ、Ｉｋ…
導電性インク、Ｐ…格子点、Ｐ１…選択点、Ｎ…ノズル、Ｗｎ…ノズルピッチ、Ｗ１…パ
ターン幅、Ｗ２…パターン幅、１０…回路モジュール、１１…ＬＴＣＣ多層基板、１２…
半導体チップ、１３…ＬＴＣＣ基板、１４…内部素子、１５…内部配線、１６…ビア配線
、１７…ダミー線、２０…液滴吐出装置、２２…ステージ、２３…ガイド部材、２４…イ
ンクタンク、２５…液滴吐出ヘッド、２６…キャリッジ、２７…ヘッド基板、２７ａ…接
続端子、３０…ヘッド本体、３０Ｔ…供給チューブ、３１…ノズルプレート、３１ａ…ノ
ズル形成面、３２…キャビティ、３３…振動板、３４…圧電素子、４０…パターン、４１
…パターン。

Claims

搬送ステージに載置された基板とノズルプレートに形成した複数のノズルから機能材料を含む機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドとを主走査方向に相対移動させ、前記基板にパターンを描画する描画工程と、
前記パターンを有する複数の前記基板を積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を圧着することにより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、
を備えた多層基板の製造方法であって、
前記描画工程において、前記焼成工程時に１方向に最も収縮する最大収縮方向を有する前記基板を、前記最大収縮方向が前記主走査方向に一致するように前記搬送ステージに載置して、前記基板に前記液滴を吐出して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。
請求項１に記載の多層基板の製造方法において、
前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルから前記液滴を吐出したときに、前記ノズルから前記液滴を追随するようにサテライト液滴が吐出されることを特徴とする多層基板の製造方法。
請求項１または２に記載の多層基板の製造方法において、
前記液滴吐出ヘッドは、前記各ノズルから飛行速度が異なる液滴を同時に吐出することを特徴とする多層基板の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の多層基板の製造方法において、
前記基板は、セラミック粉末と前記セラミック粉末を互いに結合させ前記焼成時に除去されるバインダとを分散媒とともに混練し、その混練物を特定の方向に引張られた状態のフィルムの上に塗布して作製されるグリーンシートであり、
前記最大収縮方向は、前記フィルムが引張られた状態で前記混練物を塗布されて前記グリーンシートが作製される際の前記特定の方向であることを特徴とする多層基板の製造方法。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の多層基板の製造方法において、
前記積層工程では、前記複数の基板をそれぞれの最大収縮方向が一致するように積層することを特徴とする多層基板の製造方法。
請求項１〜５のいずれか１つに記載の多層基板の製造方法において、
前記機能液は、機能材料として導電性微粒子を分散させた導電性インクであることを特徴とする多層基板の製造方法。
請求項１〜６のいずれか１つに記載の多層基板の製造方法において、
前記複数のノズルは、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って配設されていることを特徴とする多層基板の製造方法。