JP5942581B2 - 多層基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚のセラミック基板が積層されて構成され、表面に表面パッドを備えると共に側面に側面パッドを備えてなる多層基板の製造方法に関するものである。

従来より、複数枚のセラミック基板が積層されて構成され、表面に表面パッドを備えると共に側面に側面パッドを備えてなる多層基板が提案されており、例えば、以下のように製造される（例えば、特許文献１参照）。

まず、セラミック基板を構成する複数枚のグリーンシートを用意し、複数枚のグリーンシートの１枚の各個片領域に表面パッドを構成する導電性ペーストを配置する。なお、個片領域とは、ブレイク線にて囲まれる領域のことである。

その後、この導電性ペーストを配置したグリーンシートが最表面となるように、複数枚のグリーンシートを積層して積層体を構成する。続いて、積層体を焼結して各グリーンシートからセラミック基板を構成すると共に導電性ペーストから表面パッドを構成する。そして、この焼結したものをブレイク線に沿って各個片領域に分割する。その後、切り出した側面に対して、それぞれ印刷工法等を行うことにより側面パッドを形成する。これにより、表面パッドおよび側面パッドを有する多層基板が製造される。

特開平１０−２４２３８６号公報

しかしながら、上記製造方法で側面パッドを形成する場合、各個片領域に分割した後にそれぞれ印刷工法等を行わなければならないという問題がある。このため、製造工程が増加してしまい、ひいてはコストが高くなる。

本発明は上記点に鑑みて、製造工程を簡略化することができる多層基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数枚のグリーンシート（１１０〜１４０）を用意する工程と、複数枚のグリーンシートを積層して積層体（９０）を構成する積層工程と、積層体を焼結して一体化する工程と、一体化したものを交差する第１、第２ブレイク線（８１、８２）に沿って分割する工程と、を含み、以下の点を特徴としている。

すなわち、複数枚のグリーンシートを用意する工程の後、第１、第２ブレイク線にて囲まれる領域を個片領域としたとき、複数枚のグリーンシートのうち１枚のグリーンシート（１２０）における個片領域それぞれに、表面パッドを構成する表面パッド構成用導電性ペースト（１２３）を配置する工程と、複数枚のグリーンシートのうち表面パッド構成用導電性ペーストを配置したグリーンシート上に積層されるグリーンシート（１３０、１４０）における個片領域それぞれに、積層されたときに表面パッド構成用導電性ペーストを露出させ、かつ第１ブレイク線が通る貫通孔（１３１、１４１）を形成する工程と、貫通孔を形成したグリーンシートのうち少なくとも１枚のグリーンシート（１４０）における個片領域それぞれにおいて、貫通孔を構成する壁面に側面パッドを構成する側面パッド構成用導電性ペースト（１４２）を配置する工程と、を行う。そして、一体化する工程では、複数枚のグリーンシートからセラミック基板を構成し、かつ表面パッド構成用導電性ペーストから表面パッドを構成すると共に側面パッド構成用導電性ペーストから側面パッドを構成することを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明では、複数枚のグリーンシートを用意する工程の後、第１、第２ブレイク線にて囲まれる領域を個片領域としたとき、複数枚のグリーンシートのうち１枚のグリーンシート（１２０）における個片領域それぞれに、表面パッドを構成する表面パッド構成用導電性ペースト（１２３）を配置する工程と、複数枚のグリーンシートのうち表面パッド構成用導電性ペーストを配置したグリーンシート上に積層される少なくとも１枚のグリーンシート（１４０）における個片領域それぞれに、第１貫通孔（１４３）を形成し、第１貫通孔に側面パッドを構成する側面パッド構成用導電性ペースト（１４２）を配置する工程と、複数枚のグリーンシートのうち表面パッド構成用導電性ペーストを配置したグリーンシート上に積層されるグリーンシート（１３０、１４０）における個片領域それぞれに、表面パッド構成用導電性ペーストを露出させ、かつ第１ブレイク線が通る第２貫通孔（１３１、１４１）を形成し、さらに側面パッド構成用導電性ペーストを配置したグリーンシートに対しては第２貫通孔（１４１）によって側面パッド構成用導電性ペーストを露出させる工程と、を行う。そして、一体化する工程では、複数枚のグリーンシートからセラミック基板を構成し、かつ表面パッド構成用導電性ペーストから表面パッドを構成すると共に側面パッド構成用導電性ペーストから側面パッドを構成することを特徴としている。

これら請求項１および４に記載の発明によれば、第１、第２ブレイク線に沿って分割した際、表面パッドおよび側面パッドを備える複数の多層基板を同時に製造することができる。このため、分割した後に個々に側面パッドを形成する必要がない。したがって、従来の製造方法と比較して、製造工程を簡略化することができ、ひいてはコストを削減することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における多層基板の断面図である。 図１に示す多層基板の平面図である。 図１に示す第１セラミック基板を構成する第１グリーンシートに対して行う製造工程を示す断面図である。 図１に示す第２セラミック基板を構成する第２グリーンシートに対して行う製造工程を示す断面図である。 図１に示す第３セラミック基板を構成する第３グリーンシートに対して行う製造工程を示す断面図である。 図１に示す第４セラミック基板を構成する第４グリーンシートに対して行う製造工程を示す断面図である。 図１に示す多層基板の製造工程を示す断面図である。 図１に示す多層基板の適用事例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における第４グリーンシートに対して行う製造工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の多層基板１は、図１および図２に示されるように、第１〜第４セラミック基板１０〜４０が順に積層されて構成されたクリアランス５０を有する断面Ｌ字状とされ、クリアランス５０を構成する壁面に表面パッド６０および側面パッド７０が備えられた構成とされている。

なお、本実施形態におけるクリアランス５０とは、断面矩形状からＬ字を構成するために除去された空間のことである。また、図１は、図２中のI−I線に沿った断面図である。

第１〜第４セラミック基板１０〜４０はそれぞれ平面矩形状とされている。そして、第１〜第４セラミック基板１０〜４０において、第１、第２セラミック基板１０、２０の長辺方向に沿って延びる辺（図２中紙面左右方向に延びる１辺）を第１辺とし、第１、第２セラミック基板１０、２０の短辺方向に沿って延びる辺（図２中紙面上下方向に延びる１辺）を第２辺としたとき、第３、第４セラミック基板３０、４０は、第１辺の長さが第１、第２セラミック基板１０、２０より短くされており、第２辺の長さが第１、第２セラミック基板１０、２０と同じとされている。

そして、第１〜第４セラミック基板１０〜４０は、積層方向から視たとき、それぞれの第２辺のうちの１つ（図２中では紙面左側の第２辺）が一致するように積層されている。つまり、第２セラミック基板２０上には、第３、第４セラミック基板３０、４０の第１辺が第１、第２セラミック基板１０、２０の第１辺の長さより短くされることによってクリアランス５０が形成されている。

第２セラミック基板２０のうちクリアランス５０に露出する表面には表面パッド６０が備えられており、第４セラミック基板４０のうちクリアランス５０に露出する側面には側面パッド７０が備えられている。本実施形態では、この側面パッド７０は、第４セラミック基板４０のうちクリアランス５０を構成する壁面に形成された凹部４１に備えられている。

なお、本実施形態では、第２セラミック基板２０のうちクリアランス５０に露出する表面が本発明の表面に相当し、第４セラミック基板４０のうちクリアランス５０に露出する側面が本発明の側面に相当している。

第１セラミック基板１０には、第２セラミック基板２０と対向する一面に所定形状にパターニングされた配線パターン１１が形成されている。第２セラミック基板２０には、２つのスルーホール２１、２２が形成され、各スルーホール２１、２２に導体部材２３、２４が配置されている。導体部材２３は表面パッド６０および配線パターン１１と電気的に接続されており、導体部材２４は配線パターン１１と電気的に接続されている。

第３セラミック基板３０には、第４セラミック基板４０と対向する一面に所定形状にパターニングされた配線パターン３１が形成されていると共にスルーホール３２が形成され、スルーホール３２に導体部材３３が配置されている。導体部材３３は、導体部材２４および配線パターン３１と電気的に接続されており、配線パターン３１は側面パッド７０と電気的に接続されている。

すなわち、本実施形態の表面パッド６０は、導体部材２３、配線パターン１１、導体部材２４、導体部材３３、配線パターン３１を介して側面パッド７０と電気的に接続されている。

以上が本実施形態における多層基板１の構成である。次に、上記多層基板１の製造方法について図３〜図７を参照しつつ説明する。まず、図３〜図６を参照しつつ、多層基板１を構成するグリーンシートに対して行う製造工程について説明する。

なお、以下で説明する図３〜図６に示す工程はどの順序で行ってもよい。また、図３〜図６中、紙面左側の図は平面図、紙面右側の図は断面図であり、紙面右側の断面図は紙面左側の平面図中に示すＡ−Ａ〜Ｈ−Ｈ線に沿った断面図である。

まず、図３（ａ）に示されるように、第１セラミック基板１０を構成する第１グリーンシート１１０を用意する。

そして、図３（ｂ）に示されるように、第１グリーンシート１１０上に、各個片領域の配線パターン形成領域に対応する領域が開口された図示しないマスクを配置し、スクリーン印刷等により配線パターン形成領域に導電性ペースト１１１を配置する。なお、個片領域とは、交差する第１、第２ブレイク線８１、８２にて囲まれる領域のことであり、本実施形態では第１、第２ブレイク線８１、８２が直交しているため平面矩形状となる。

また、図４（ａ）に示されるように、第２セラミック基板２０を構成する第２グリーンシート１２０を用意し、各個片領域にスルーホール２１、２２を形成する。なお、スルーホール２１は、表面パッド形成領域内に形成される。

その後、図４（ｂ）に示されるように、第２グリーンシート１２０上に、各個片領域のスルーホール２１、２２に対応する領域および表面パッド形成領域に対応する領域が開口された図示しないマスクを配置する。そして、スクリーン印刷等により、スルーホール２１、２２内に導電性ペースト１２１、１２２を充填する共に、表面パッド形成領域に導電性ペースト１２３を配置する。なお、導電性ペースト１２３は、導電性ペースト１２１（スルーホール２１）上に配置される。

さらに、図５（ａ）に示されるように、第３セラミック基板３０を構成する第３グリーンシート１３０を用意する。そして、各個片領域に、スルーホール３２と、第２グリーンシート１２０上に積層されたとき、導電性ペースト１２３を露出させ、かつ第１ブレイク線８１が通る貫通孔１３１を形成する。

本実施形態では、貫通孔１３１は、第１ブレイク線８１に沿って隣接する個片領域に跨がって形成されており、平面矩形状とされている。また、スルーホール３２は、スルーホール２２と対応する箇所に形成される。

そして、図５（ｂ）に示されるように、第３グリーンシート１３０上に、各個片領域のスルーホール３２に対応する領域および配線パターン形成領域に対応する領域が開口された図示しないマスクを配置する。続いて、スクリーン印刷等により、スルーホール３２内に導電性ペースト１３２を充填すると共に、配線パターン形成領域に導電性ペースト１３３を配置する。なお、導電性ペースト１３３は、導電性ペースト１３２（スルーホール３２）上にも配置される。

また、図６（ａ）に示されるように、第４セラミック基板４０を構成する第４グリーンシート１４０を用意する。そして、各個片領域に、導電性ペースト１２３を露出させ、かつ第１ブレイク線８１を通る貫通孔１４１を形成する。この貫通孔１４１は、第３グリーンシート１３０に形成された貫通孔１３１と対応する形状とされている。

なお、本実施形態では、この貫通孔１４１は、側面パッド７０が配置される領域に凹部４１が形成された形状とされている。具体的には、凹部４１は、貫通孔１４１を構成する壁面のうち個片領域内に位置する壁面に形成されている。すなわち、貫通孔１４１を構成する壁面のうち、分割された際にクリアランス５０を構成する壁面に形成されている。

その後、図６（ｂ）に示されるように、第４グリーンシート１４０上に、凹部４１に対応する領域が開口された図示しないマスクを配置し、スクリーン印刷等により、凹部４１に導電性ペースト１４２を配置する。

なお、スルーホール２１、２２、３２および貫通孔１３１、１４１は、例えば、金型によるプレスやパンチング等によって形成される。また、本実施形態では、第３、第４グリーンシート１３０、１４０が本発明の表面パッド構成用導電性ペーストが配置されたグリーンシート上に積層されるグリーンシートに相当する。そして、導電性ペースト１２３が本発明の表面パッド構成用導電性ペーストに相当し、導電性ペースト１４２が本発明の側面パッド構成用導電性ペーストに相当する。

続いて、図７（ａ）に示されるように、第１、第２ブレイク線８１、８２が一致するように第１〜第４グリーンシート１１０〜１４０を積層して積層体９０を構成する。具体的には、第１グリーンシート１１０に形成された導電性ペースト１１１が第２グリーンシート１２０に充填された導電性ペースト１２１、１２２と接触するように、第１グリーンシート１１０上に第２グリーンシート１２０を積層する。また、第２グリーンシート１２０に充填された導電性ペースト１２２が第３グリーンシート１３０に充填された導電性ペースト１３２と接触すると共に、貫通孔１３１から導電性ペースト１２３が露出するように、第２グリーンシート１２０上に第３グリーンシート１３０を積層する。そして、第３グリーンシート１３０に配置された導電性ペースト１３３が第４グリーンシート１４０に配置された導電性ペースト１４２と接触すると共に、貫通孔１３１が貫通孔１４１と連通するように、第３グリーンシート１３０上に第４グリーンシート１４０を積層する。

その後、図７（ｂ）に示されるように、この積層体９０を焼結して一体化する。このとき、各個片領域において、導電性ペースト１１１、１３３から配線パターン１１、３１が構成され、導電性ペースト１２３、１４２から表面パッド６０、側面パッド７０が構成され、導電性ペースト１２１、１２２、１３２から導体部材２３、２４、３３が構成される。

続いて、図７（ｃ）に示されるように、積層体９０を一体化したものを第１、第２ブレイク線８１、８２に沿って分割する。これにより、貫通孔１３１、１４２にてクリアランス５０が構成され、クリアランス５０を構成する壁面に表面パッド６０および側面パッド７０が備えられた複数の多層基板１が製造される。

次に、上記多層基板１の１つの適用例について説明する。本実施形態の多層基板１は、例えば、所定スペース内にセンサチップのワイヤボンディングされる面と回路チップのワイヤボンディングされる面とを直交させて配置しなければならない場合に、センサチップと回路チップとの間に配置されてワイヤボンディングする方向を調整するのに用いられると好適である。すなわち、センサチップのワイヤボンディングされる面と回路チップのワイヤボンディングされる面とを直交させて配置する場合には、センサチップおよび回路チップに直接ワイヤボンディングを行って電気的な接続を図ろうとすると、ワイヤボンディングする方向を変更しなければならなくなり、工程が複雑になる。

このため、図８に示されるように、センサチップ１５０のワイヤボンディングされる面と表面パッド６０とが平行となり、かつ回路チップ１６０のワイヤボンディングされる面と側面パッド７０とが平行となるようにセンサチップ１５０、回路チップ１６０、多層基板１を配置する。これにより、センサチップ１５０および多層基板１（表面パッド６０）に同じ方向からワイヤボンディングを行うことができる。また、回路チップ１６０および多層基板１（側面パッド７０）に同じ方向からワイヤボンディングを行うことができる。したがって、工程が複雑になることを抑制しつつ、センサチップ１５０と回路チップ１６０とをボンディングワイヤ１７１、１７２を介して電気的に接続することができる。

以上説明したように、本実施形態では、積層体９０を一体化した後に第１、第２ブレイク線８１、８２に沿って各個片領域に分割することにより、表面パッド６０および側面パッド７０を備える複数の多層基板１を同時に製造することができる。このため、分割した後に個々に側面パッド７０を形成する必要がない。したがって、従来の製造方法と比較して、製造工程を簡略化することができ、ひいてはコストを削減することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、第４グリーンシート１４０に対する製造工程を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図９（ａ）に示されるように、第４グリーンシート１４０を用意し、各個片領域に貫通孔１４３を形成する。

次に、図９（ｂ）に示されるように、第４グリーンシート１４０上に、貫通孔１４３に対応する領域が開口された図示しないマスクを配置し、スクリーン印刷等により、貫通孔１４３内に導電性ペースト１４２を配置する。

その後、図９（ｃ）に示されるように、貫通孔１４３と連通する貫通孔１４１を形成し、導電性ペースト１４２が貫通孔１４１内に露出するようにする。すなわち、本実施形態では、貫通孔１４３によって凹部４１が構成される。

その後は、上記第１実施形態と同様の工程を行うことにより、図１に示す多層基板１が製造される。

以上説明したように、本実施形態では、貫通孔１４３を形成してこの貫通孔１４３に導電性ペースト１４２を配置している。このため、上記第１実施形態と比較して、導電性ペースト１４２を配置（充填）し易くすることができる。

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、貫通孔１４１に凹部４１を備え、凹部４１に導電性ペースト１４２を配置するようにしたが、凹部４１は形成されていなくてもよい。すなわち、貫通孔１４１を構成する壁面に直接導電性ペースト１４２を配置するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、第１ブレイク線８１に沿って隣接する個片領域を跨ぐように貫通孔１３１、１４１を形成する例について説明したが、貫通孔１３１、１４１は隣接する個片領域に跨いで形成されていなくてもよい。すなわち、貫通孔１３１、１４１は各個片領域に形成されて隣接する貫通孔１３１、１４１が分離されていてもよい。

さらに、上記各実施形態では、第１〜第４セラミック基板１０〜４０が積層されてなる多層基板１について説明したが、積層されるセラミック基板は何枚であってもよい。

また、上記各実施形態では、第４セラミック基板４０のみに側面パッド７０が形成される例について説明したが、例えば、第３、第４セラミック基板３０、４０に渡って側面パッド７０が形成されていてもよい。

１ 多層基板
１０〜４０ 第１〜第４セラミック基板
５０ クリアランス
６０ 表面パッド
７０ 側面パッド
８１、８２ 第１、第２ブレイク線
９０ 積層体
１１０〜１４０ 第１〜第４グリーンシート
１３３ 導電性ペースト（表面パッド構成用導電性ペースト）
１４２ 導電性ペースト（側面パッド構成用導電性ペースト）

Claims (5)

1. 複数枚のセラミック基板（１０〜４０）が積層されて構成され、表面と側面とを有し、前記表面に備えられた表面パッド（６０）および前記側面に備えられた側面パッド（７０）を有する多層基板の製造方法において、
   複数枚のグリーンシート（１１０〜１４０）を用意する工程と、
   前記複数枚のグリーンシートを積層して積層体（９０）を構成する積層工程と、
   前記積層体を焼結して一体化する工程と、
   前記一体化したものを交差する第１、第２ブレイク線（８１、８２）に沿って分割する工程と、を含み、
   前記複数枚のグリーンシートを用意する工程の後、
   前記第１、第２ブレイク線にて囲まれる領域を個片領域としたとき、前記複数枚のグリーンシートのうち１枚の前記グリーンシート（１２０）における前記個片領域それぞれに、前記表面パッドを構成する表面パッド構成用導電性ペースト（１２３）を配置する工程と、
   前記複数枚のグリーンシートのうち前記表面パッド構成用導電性ペーストを配置した前記グリーンシート上に積層される前記グリーンシート（１３０、１４０）における前記個片領域それぞれに、積層されたときに前記表面パッド構成用導電性ペーストを露出させ、かつ前記第１ブレイク線が通る貫通孔（１３１、１４１）を形成する工程と、
   前記貫通孔を形成したグリーンシートのうち少なくとも１枚の前記グリーンシート（１４０）における前記個片領域それぞれにおいて、前記貫通孔を構成する壁面に前記側面パッドを構成する側面パッド構成用導電性ペースト（１４２）を配置する工程と、を行い、
   前記一体化する工程では、前記複数枚のグリーンシートから前記セラミック基板を構成し、かつ前記表面パッド構成用導電性ペーストから前記表面パッドを構成すると共に前記側面パッド構成用導電性ペーストから前記側面パッドを構成することを特徴とする多層基板の製造方法。
2. 前記貫通孔を形成する工程では、前記側面パッド構成用導電性ペーストが配置される前記グリーンシートに対して、前記貫通孔を構成する壁面のうち前記側面パッド構成用導電性ペーストが配置される領域に凹部（４１）を備えた前記貫通孔を形成し、
   前記側面パッド構成用導電性ペーストを配置する工程では、前記凹部に前記側面パッド構成用導電性ペーストを配置することを特徴とする請求項１に記載の多層基板の製造方法。
3. 前記第１ブレイク線が通る前記貫通孔を形成する工程では、前記第１ブレイク線に沿って隣接する前記個片領域を跨ぐ前記貫通孔を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の多層基板の製造方法。
4. 複数枚のセラミック基板（１０〜４０）が積層されて構成され、表面と側面とを有し、前記表面に備えられた表面パッド（６０）および前記側面に備えられた側面パッド（７０）を有する多層基板の製造方法において、
   複数枚のグリーンシート（１１０〜１４０）を用意する工程と、
   前記複数枚のグリーンシートを積層して積層体（９０）を構成する積層工程と、
   前記積層体を焼結して一体化する工程と、
   前記一体化したものを交差する第１、第２ブレイク線（８１、８２）に沿って分割する工程と、を含み、
   前記複数枚のグリーンシートを用意する工程の後、
   前記第１、第２ブレイク線にて囲まれる領域を個片領域としたとき、前記複数枚のグリーンシートのうち１枚の前記グリーンシート（１２０）における前記個片領域それぞれに、前記表面パッドを構成する表面パッド構成用導電性ペースト（１２３）を配置する工程と、
   前記複数枚のグリーンシートのうち前記表面パッド構成用導電性ペーストを配置した前記グリーンシート上に積層される少なくとも１枚の前記グリーンシート（１４０）における前記個片領域それぞれに、第１貫通孔（１４３）を形成し、前記第１貫通孔に前記側面パッドを構成する側面パッド構成用導電性ペースト（１４２）を配置する工程と、
   前記複数枚のグリーンシートのうち前記表面パッド構成用導電性ペーストを配置した前記グリーンシート上に積層される前記グリーンシート（１３０、１４０）における前記個片領域それぞれに、前記表面パッド構成用導電性ペーストを露出させ、かつ前記第１ブレイク線が通る第２貫通孔（１３１、１４１）を形成し、さらに前記側面パッド構成用導電性ペーストを配置した前記グリーンシートに対しては前記第２貫通孔（１４１）によって前記側面パッド構成用導電性ペーストを露出させる工程と、を行い、
   前記一体化する工程では、前記複数枚のグリーンシートから前記セラミック基板を構成し、かつ前記表面パッド構成用導電性ペーストから前記表面パッドを構成すると共に前記側面パッド構成用導電性ペーストから前記側面パッドを構成することを特徴とする多層基板の製造方法。
5. 前記第１ブレイク線が通る前記第２貫通孔を形成する工程では、前記第１ブレイク線に沿って隣接する前記個片領域を跨ぐ前記第２貫通孔を形成することを特徴とする請求項４に記載の多層基板の製造方法。

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