WO2008029847A1 - Procédé de fabrication de substrat céramique et substrat céramique - Google Patents

Description

明 細 書

セラミック基板の製造方法、および、セラミック基板

技術分野

[0001] 本発明は、セラミック基板の製造方法および該方法により製造されるセラミック基板 に関する。特に、ビアホールおよびこれと電気的に接続する表面配線パターンを有し 、該表面配線パターンの位置を精度よく制御することができるセラミック基板の製造 方法および位置精度が高い表面配線パターンを有するビアホール付きセラミック基 板に関する。

背景技術

[0002] ビアホールを有するセラミック基板の製造方法としては、コファイア法（co— firing、 同時焼成法）とポストファイア法（post— firing、逐次焼成法）とが知られている。コフ アイァ法を用いてのビア付き基板の作製方法とは、グリーンシートと呼ばれる未焼成 のセラミック基板前駆体に貫通孔を形成し、該貫通孔に金属ペーストを充填して、セ ラミック基板前駆体を作製し、これを焼成する方法である。この方法では、グリーンシ ートおよびビアホール中の導電ペーストの焼成は同時に行われる。

[0003] ポストファイア法とは焼成したセラミック基板に金属ペーストやセラミックペーストを塗 布した後、ペーストを焼結された基板と共に焼成する方法であり、ポストファイア法を 用いてビア付き基板を作製する手法としては、グリーンシートを焼成して得られたセラ ミック焼結体基板にレーザー加工や機械加工などにより穿孔し、貫通孔を形成して、 該貫通孔に導電ペーストを充填して、セラミック基板前駆体を作製し、これを焼成す る。この方法ではグリーンシートの焼成およびビアホール中の導電ペーストの焼成は 逐次的に行われる。

[0004] 例えば、特許文献 1には、コファイア法による窒化アルミニウム基板の製造方法が記 載されている。

特許文献 1：特開平 11 135906号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] ポストファイア法においては、レーザー等によって焼結体基板を穿孔しているため、 穴位置精度が高い反面、焼結体基板が厚い場合は、レーザーの性質により穿孔され た該焼結体基板の表面と裏面とでは、穴の大きさが異なるという問題があった。また、 ビア中の金属ペーストを後焼成する場合に、ペーストが収縮してビアの表面が窪んで しまったり、金属ペーストが後焼成時に穿孔内壁部に接合し、ビアの中心部分に貫 通孔が生じてしまったり、あるいは、窪みを防止するためにあらかじめ多めにペースト を充填した場合は、ビアの表面が突出してしまい研磨処理が必要であったり、という 問題があった。また、ポストファイア法は、焼結した基板を穿孔しなければならないた め、コファイア法に比べて、穿孔工程数が多い、あるいは大きな穴、板厚が厚い基板 への穿孔が難しいなど、工業的には不利な方法であった。

[0006] また、コファイア法においては、焼成時にグリーンシートが不均一に収縮し易ぐ例 えば、正方形のグリーンシートを焼結した場合には、僅かではある力 各辺の中央部 分が内側に反るように収縮が起こり基板は星型に変形する。よって、 1枚のグリーンシ ート母材に同一のセラミック基板を複数個まとめて形成する場合には、該母材におけ るセラミック基板の位置によって、ビアホール位置が変化してしまうという問題があつ た。

[0007] 電子部品を搭載するための基板では、搭載される部品が小さくなることに伴い、表 面配線パターンの更なる高精度化、高精細化が要求されている。例えば、半導体レ 一ザ一素子のように微小で高い位置精度での搭載が要求される場合には、素子搭 載部となる配線パターンにも厳しレ、位置精度や表面平滑性が要求される。したがつ て、表面配線パターンとビアホールとの接続箇所についても、その位置を高精度に 制御し、電気的接続を確実にすることが要求されてレ、る。

[0008] そこで、本発明は、コファイア法を採用したセラミック基板の製造方法であって、表 面配線パターンとビアホールとの接続箇所の位置を高精度に制御することができ、セ ラミック基板上に形成される高精度な配線パターンに対応することができる、セラミツ ク基板の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

[0009] 本発明者らは、上記の課題について鋭意検討した結果、ビアホールを有するコファ ィァ基板上に、所定の孔又は開口部を有する絶縁層をポストファイア法により形成す ることによって、上記の課題を解決することができることを見出し、以下の本発明を完 成するに至った。

[0010] 第 1の本発明は、ビアホール（30)、および該ビアホールと電気的に接続する表面 配線パターン（52、 54, 56、または 70)を有するセラミック基板（200C、 200D、又は 200E)を製造するために使用されるセラミック基板（200A)を製造する方法であって 、ビアホール（30)を有するセラミック焼結体基板（10)を準備する工程、該セラミック 焼結体基板（10)上に、底面がビアホール（30)の露出端面の少なくとも一部で構成 される孔又は開口部（24)を有するセラミック焼結体層（20)をポストファイア法により 形成する工程を含むセラミック基板の製造方法である。

[0011] 第 2の本発明は、ビアホール（30)、および該ビアホールと電気的に接続する表面 配線パターン（52、 54, 56、または 70)を有するセラミック基板（200C、 200D、又は 200E)を製造する方法であって、ビアホール（30)を有するセラミック焼結体基板（1 0)を準備する工程、該セラミック焼結体基板（10)上に、底面がビアホール（30)の露 出端面の少なくとも一部で構成される孔又は開口部（24)を有するセラミック焼結体 層を（20)ポストファイア法により形成する工程、孔又は開口部（24)の内部に、セラミ ック焼結体層（20)の表面とビアホール（30)とを電気的に接合する導体部（40)を形 成する工程、およびセラミック焼結体層（20)の表面に、該導体部（40)と電気的に接 合する表面配線パターン（52、 54, 56、または 70)を形成する工程を含むセラミック 基板の製造方法である。なお、第 1および第 2の本発明において、「底面がビアホー ノレ（30)の露出端面の少なくとも一部で構成される」とは、ビアホール（30)の表面と孔 又は開口部（24)の底面とが、セラミック基板を平面視した場合に、少なくとも一部に ぉレ、て重複部分を有して!/、ることを!/、う。

[0012] 上記第 2の発明において、ビアホール（30)を有するセラミック焼結体基板（10)を 準備する工程は、セラミックグリーンシート（12)の所定の位置に穿孔し、金属ペース ト（32)を充填して、第 1前駆体（100)を形成し、該第 1前駆体を焼成してビアホール (30)を有する第 2前駆体（110)を形成する工程を含むことができる。なお、第 2前駆 体（110)と、ビアホール（30)を有するセラミック焼結体基板（10)とは同義である。ま た、セラミック焼結体層（20)をポストファイア法により形成する工程は、ビアホール（3 0)を有するセラミック焼結体基板（10)上に、底面がビアホール（30)の露出端面の 少なくとも一部で構成される孔又は開口部（24)を有するセラミックペースト層（22)を 形成し、該セラミックペースト層（22)を焼成する工程を含むことができる。

[0013] セラミックグリーンシート（12)の所定の位置に穿孔して金属ペースト（32)を充填し 、これを焼成して、コファイア法によってセラミック焼結体基板（上記の第 2前駆体（11 0)に対応する。）を作製した場合、焼成時に基板が収縮するためビアホール（30)の 位置がずれてしまう。第 1および第 2の本発明は、このようなコファイア法により作製し たセラミック焼結体基板（10)の表面において、底面がビアホール（30)の露出端面 の少なくとも一部で構成される孔又は開口部（24)を有するセラミックペースト層（22) を形成し焼成して、ポストファイア法によって、セラミック焼結体層（20)を形成する。 上記孔又は開口部（24)は、ビアホール（30)の直上に設けられる必要はなぐその 底面の一部がビアホール（30)の端面で構成させていればよいのであるから、孔又は 開口部（24)の径に応じた許容範囲内でその穴の位置を自由に調整することができ る。そして、孔又は開口部（24)の位置を、表面配線パターン（52、 54, 56、または 7 0)とビアホール（30)との接合個所として予定していた個所に設け、該孔又は開口部 (24)の内部に、セラミック焼結体層（20)の表面に延出し、ビアホール（30)と電気的 に接合する導体部（40)を形成し、該導体部（40)と表面配線パターン（52、 54, 56 、または 70)とを接合させることによって、ビアホール（30)と表面配線パターン（52、 54, 56、または 70)とを確実に電気的に接合させることができる。すなわち、コフアイ ァ法の焼成時における収縮によりずれてしまったビアホール（30)の位置を是正する ことができ、微細配線パターンに対応可能なセラミック基板を製造することができる。

[0014] 第 2の本発明において、セラミックグリーンシート（12)およびセラミックペースト層（2 2)を形成するセラミックは、窒化アルミニウムであることが好ましい。窒化アルミニウム は、熱伝導性がよい材料である。このため、基板を構成するセラミックとして窒化アル ミニゥムを用いることによって、基板上に素子を搭載した場合に、素子から放出される 熱を外部に効率的に放出することができる。

[0015] 第 2の本発明におレ、て、導体部（40)の形成とセラミック焼結体層（20)の形成とを 同時に行うことができる。例えば、セラミック焼結体層（20)をポストファイア法により形 成する工程において、孔又は開口部（24)に金属ペーストを充填して、金属ペースト 層を形成し、セラミックペースト層（22)を焼成すると同時に該金属ペースト層を焼成 することにより、導体部（40)の形成とセラミック焼結体層（20)の形成とを同時に行う ことができる。このような方法を採用することにより、表面配線パターンを形成する前 の表面が平坦な基板を得ることができる。用途によってはセラミック基板の表面が平 坦であることが要求される場合があり、本方法を採用することによりこのような要求に 応えること力 Sできる。

[0016] また、上記方法においては、セラミックペースト層（22)の形成と金属ペースト層の形 成を交互に繰り返して行うと共に、第 1層のセラミックペースト層（22A)の第一孔又は 第一開口部（24A)の口径をビアホール（30)の口径以上として該第一孔又は第一 開口部（24A)の底面にビアホール（30)の端面の全面が含まれるようにし、さらに、 第 1層（22A)より上に新たに形成させるセラミックペースト層（22B、 22C ' · · )の上方 孔又は上方開口部（24B、 24C · · · )の口径を、その直下の層に存在する金属ペース ト層の口径よりも小さくして、該金属ペースト層の露出面によって上方孔又は上方開 口部（24B、 24。· · ·）の底面の全面が構成されるようにすることもできる。こうすること により、孔又は開口部（24)の位置調整の許容範囲を広げることが可能となり、収縮 によりビアホール（30)の位置が大きくずれてしまった場合にも対応可能となる。また 、電気抵抗を低くしてビアホール（30)と表面配線パターン（52、 54, 56、または 70) とを確実に電気的に接合できるようになる。

[0017] また、第 2の発明にお!/、ては、導体部（40)の形成と表面配線パターン（52、 54, 5 6、または 70)の形成とを同時に行うこともできる。例えば、薄膜法により孔又は開口 部（24)の底面および側面、並びにセラミック焼結体層（20)の表面に（表面配泉パタ ーンとなる）金属膜を一度に形成した場合には、孔又は開口部（24)の底面および側 面に形成された金属膜が導体部となる。

[0018] さらに、第 2の発明においては、導体部（40)の形成と、セラミック焼結体層（20)の 形成と、表面配線パターン（52、 54, 56、または 70)の形成とを同時に行うこともでき る。この場合には、孔又は開口部（24)を有するセラミックペースト層（22)を形成した 後に、該孔又は開口部（24)に金属ペーストを充填し、さらに金属ペーストにより配線 ノ ターンとなるパターン印刷をし、同時にこれらを焼成すればよい。

[0019] 第 2の本発明のセラミック基板の製造方法において、表面配線パターン（52、 54、 5 6、または 70)を形成する方法としては、金属ペーストを印刷、焼成して、その表面に メツキを施して形成する方法 {図 3の (b)、（d)参照 }、あるいは、薄膜法により表面配 線パターンとなるメタライズ層を形成する方法 {図 3の（e)参照 }、の!/、ずれかが好適 に採用される。

[0020] 第 3の本発明は、コファイア法により形成されたビアホール（30)を有するセラミック 焼結体基板（10)、および、ポストファイア法により該セラミック焼結体基板（10)上に 形成されたセラミック焼結体層（20)を備えたセラミック基板であって、セラミック焼結 体層（20)が、底面がビアホール（30)の露出端面の少なくとも一部で構成される孔 又は開口部（24)を有するセラミック基板（200A)である。この基板は、ビアホール（3 0)、および該ビアホール（30)と電気的に接続する表面配線パターン（52、 54、 56、 または 70)を有するセラミック基板を製造するために使用されるセラミック基板として 有用である。

[0021] 第 4の本発明は、コファイア法により形成されたビアホール（30)を有するセラミック 焼結体基板（10)、ポストファイア法により該セラミック焼結体基板（10)上に形成され たセラミック焼結体層（20)、および該セラミック焼結体層（20)に形成された、ビアホ ール（30)と電気的に接合する表面配線パターン（52、 54, 56、または 70)を備えた セラミック基板であって、セラミック焼結体層（20)には底面がビアホール（30)の露出 端面の少なくとも一部で構成される孔又は開口部（24)が形成されており、該孔又は 開口部（24)の内部にはビアホール（30)と表面配線パターン（52、 54, 56、または 7 0)とを電気的に接合する導体部（40)が形成されて!/、るセラミック基板（200C、 200 D、又は 200E)である。

発明の効果

[0022] セラミックグリーンシート（12)の所定の位置に穿孔して金属ペースト（32)を充填し 、これを焼成して、コファイア法によってセラミック焼結体基板（上記の第 2前駆体（11 0)に対応する。）を作製した場合、焼成時に基板が不均一に収縮するためビアホー ノレ（30)の位置がずれてしまう。第 1および第 2の本発明は、このようなコファイア法に より作製したセラミック焼結体基板の表面において、底面がビアホール（30)の露出 端面の少なくとも一部で構成される孔又は開口部（24)を有するセラミックペースト層 (22)を形成し焼成して、ポストファイア法によって、セラミック焼結体層（20)を形成す る。上記孔又は開口部（24)は、ビアホール（30)の直上に設けられる必要はなぐそ の底面の一部がビアホール（30)の端面で構成させていればよいのであるから、孔又 は開口部（24)の径に応じた許容範囲内でその孔又は開口部（24)の位置を自由に 調整すること力 Sできる。そして、孔又は開口部（24)の位置を、表面配線パターン（52 、 54, 56、または 70)とビアホール（30)との接合個所として予定していた個所に設け 、該孔又は開口部（24)の内部に、セラミック焼結体層（20)の表面に延出し、ビアホ ール（30)と電気的に接合する導体部（40)を形成し、該導体部（40)と表面配線バタ ーン（52、 54, 56、または 70)とを接合させることによって、ビアホールと表面配線パ ターンとを確実に電気的に接合させることができる。すなわち、コファイア法の焼成時 における不均一な収縮によりずれてしまったビアホール（30)の位置を是正すること ができ、微細配線パターンに対応可能なセラミック基板を製造することができる。 図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明の基本概念を示す説明図である。

[図 2]本発明のセラミック基板の製造方法の各工程の概要を示す説明図である。

[図 3]本発明のセラミック基板の製造方法の配線パターンの形成工程を示す説明図 である。

[図 4]実施例において形成した配線パターンの平面図である。

[図 5]本発明のセラミック基板の製造方法の一実施形態の概要を示す説明図である。 符号の説明

[0024] 10 セラミック焼結体基板

12 セラミックグリーンシート

20 セラミック焼結体層

22 セラミックペースト層

24 孔又は開口部 30 ビアホール

32 金属ペースト

40 導体部

70 導体部上の表面配泉パターン

72 外側の配泉パターン

100 第 1前駆体

110 第 2前駆体

200A〜E セラミック基板

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。

まず、図 1に基づいて、本発明のセラミック基板の製造方法の概要について説明す 図 1 (a)は、セラミックグリーンシート 12の所定の位置に穿孔し、金属ペースト 32を充 填した第 1前駆体 100の平面図である。図示した形態のセラミックグリーンシート 12は 、複数のセラミック基板を形成するための母材であり、図示の点線で切断されて、九 つのセラミック基板とされる。図 1 (a)の工程においては、まず、それぞれのセラミック 基板の中央部が穿孔され、金属ペーストが充填される。

[0026] この第 1前駆体 100は、焼成されてビアホール 30を有するセラミック焼結体基板 10

(第 2前駆体 1 10)とされる。該第 2前駆体 1 10の平面図を図 1 (b)に示した。第 1前駆 体 100は、焼成により不均一に収縮する。例えば、図 1 (b)に示したように、各辺の中 央部分が内側に反るように収縮が起こり基板は星型に変形する。点線で切断されて 形成される各セラミック基板においては、この変形により、ビアホール 30の位置が各 セラミック基板の中央部からずれてしまっている。ビアホール 30の位置が所望の位置 力、らずれてしまうと、基板上に精密配線パターンを形成する場合に、配線間のショー トが生じたり、接触不良が生じたりしてしまうという問題があった。

[0027] このような点から、精密配線パターンを形成することが必要とされる配線基板にお!/ヽ ては、ビアホール 30の位置を精密に制御する必要がある。このような要求に応えるた め、本発明のセラミック基板の製造方法においては、図 1 (c)に示すように、所定の孔 又は開口部 24を有するセラミック焼結体層 20を、基板の表面に形成する。所定の孔 又は開口部 24は、本来ビアホール 30を形成したかった位置 (表面配線パターンとビ ァホール 30との接合個所として予定していた位置）に形成されており、ビアホール 30 と少なくとも一部にぉレ、て重なってレ、ればよ!/、。

[0028] 孔又は開口部 24は、配線パターンとの接続箇所であり、孔又は開口部 24内に導 体部 40となる金属層が形成されてから、その上に配線パターンが形成されたり、また 、直接配線パターンが形成されたりする（この場合、孔又は開口部 24の内部に存在 する配泉パターンが導体部 40となり、孔又は開口部 24の外側の配泉パターンが表 面配線パターンとなる）。孔又は開口部 24とビアホール 30とが少なくとも一部におい て重なっているのであれば、大きな電気抵抗の問題は生じない。例えば、図 1 (c)の 右上、右下、左上、左下の孔又は開口部 24においては、一部においてビアホール 3 0と重なっているだけではある力 電気抵抗の問題は特になぐ配線パターンとの良 好な接続を図ることができる。なお、電気抵抗をより小さくするためには、図 5に示す ように、孔又は開口部 24を表面（図示上方）に向かって連続的または段階的に縮径 された構造とし、ビアホール 30の端面の全面が第一孔又は第一開口部 24Aの底面 に含まれるようにすればよ!/、。

[0029] 図 5に示した製法においては、まず、第 1層のセラミックペースト層 22Aが形成され る。該セラミックペースト層 22Aには、ビアホール 30端面の全面が含まれるように第 一孔又は第一開口部 24Aが形成される。該第一孔又は第一開口部 24Aには、金属 ペースト層が形成される。そして、金属ペースト層が形成された第一孔又は第一開口 部 24Aを有するセラミックペースト層 22A上に、セラミックペースト層 22Bが形成され る。該セラミックペースト層 22Bには、前記金属ペースト層の口径よりも小さい上方孔 又は上方開口部 24Bが形成される。なお、該上方孔又は上方開口部 24Bは、その 底面の全面が前記金属ペースト層により構成されるようにして形成される。

[0030] なお、図 5には、二層のセラミックペースト層 22A、 22Bを形成した形態を示した力 二層以上の多層のセラミックペースト層（22A、 22B、 · · ·）を形成した形態であっても よい。また、その場合は、図示上方となるに従い、孔又は開口部（24A、 24B、 · · · ) の口径は縮径される。また、上方孔又は上方開口部（24B、 · · ·）の底面の全面が、 直下の層に存在する金属ペースト層の表面により構成される。

[0031] 図 1 (c)において形成したセラミック焼結体層 20は、すでに焼成したセラミック焼結 体基板 10上にセラミックペーストを塗布して焼成するというポストファイア法により形成 される。このため、焼成の際の収縮が抑制されており、所望の位置に孔又は開口部 2 4を形成すること力 Sできる。このように、本発明の製造方法によると、所望の位置に形 成した孔又は開口部 24とビアホール 30とを少なくとも一部において接触させ、該孔 又は開口部 24内部に形成した導体部 40を介して表面配泉パターン（52、 54、 56、 または、 70)と電気的に接続することによって、ずれてしまったビアホール 30の位置 を本来の位置に是正して、微細配線パターンに対応可能なセラミック基板を製造す ること力 Sでさる。

[0032] <セラミック基板の製造方法〉

図 2に本発明のセラミック基板の製造方法の各工程の概要を表した模式図を示す。 本発明のセラミック基板の製造方法は、ビアホール 30を有するセラミック焼結体基板 10 (第 2前駆体 110)上に、ポストファイア法により配線パターンとの接続箇所に孔又 開口部 24を有するセラミック焼結体層 20を形成する工程を備えて構成される。より具 体的には、ビアホール 30を有するセラミック焼結体基板 10 (第 2前駆体 110)を形成 する工程（図 2 (a)、 （b) )、および、セラミック焼結体層 20を形成する工程（図 2 (c)、 ( d) )を備えて構成される。以下、各工程に分けて説明する。

[0033] (第 2前駆体 110の形成工程）

まず、セラミックグリーンシート 12の所定の位置に穿孔して貫通孔を形成し、該貫通 孔に金属ペースト 32を充填して、第 1前駆体 100を作製する。セラミックグリーンシー ト 12は、セラミック原料粉末、および、必要に応じて、焼結助剤、有機バインダー等が 含まれていてもよい原料を、ドクターブレード法等によりシート状に成形して得られる 。セラミック原料粉末としては、公知のセラミック材料を特に限定なく使用することがで きる。例えば、（i)酸化アルミニウム系セラミック、酸化ケィ素系セラミック、酸化カルシ ゥム系セラミック、酸化マグネシウム系セラミック等の酸化物系セラミック；（ii)窒化アル ミニゥム系セラミック、窒化ケィ素系セラミック、窒化ホウ素系セラミック等の窒化物系 セラミック；（iii)酸化ベリリウム、炭化ケィ素、ムライト、ホウケィ酸ガラス等を使用するこ と力 Sできる。中でも、（ii)窒化物系セラミック力 そのグリーンシートを焼成した際の変 形が激しくビアホールの位置の変化が激しいことから、本発明の効果が顕著であるた め好ましぐ特に窒化アルミニウム系セラミック力 熱伝導率が高いため好ましく使用 すること力 Sでさる。

[0034] 焼結助剤としては、セラミック原料粉末の種類に応じて常用される焼結助剤が特に 限定なく使用できる。有機バインダーとしては、ポリビュルブチラール、ェチルセル口 一ス類ゃアクリル樹脂類が使用され、グリーンシートの成形性が良好になるという理 由からポリ n—ブチルメタタリレート、ポリビュルプチラールが特に好適に使用される。 セラミック原料粉末として、熱伝導率の点から好ましい、窒化アルミニウム系セラミック を使用した場合は、焼結助剤として、例えば酸化イットリウムや酸化カルシウムを含有 させてグリーンシートを形成することが好ましい。

[0035] セラミック基板の大きさは、用途に応じて適宜決定され、例えば、サブマウント基板 であれば、厚さが 0. lmm〜2mm、好ましくは 0. 2mm〜； 1mmであって、長さ、幅が lmm〜； 1 Omm程度である。サブマウント基板を作製する場合は、図 1に示したように 、例えば、外径が 10mm〜； 100mm、通常は 50mm程度の母材基板を作製して、後 で切断することにより複数個をまとめて製造することが好ましい。セラミックグリーンシ ート 12は、焼成の際に 15%〜23%程度収縮することを考慮に入れて、その大きさを 調整すればよい。

[0036] セラミックグリーンシート 12への穿孔の方法は、特に限定されず、例えば、金型打ち 抜き法やパンチングマシンによる方法により行うことができる。貫通孔の大きさは、特 に限定されないが、概ね、 0. 05mm〜； 1. Ommである。外径が 10mm〜； 100mmの 母材基板においては、そのグリーンシートを焼成した際の収縮 '変形に起因したビア ホールの本来の位置からのずれ量は、通常 0. lmm〜0. 3mm程度であるため、こ のずれ量を考慮すると、上記貫通孔の大きさは 0· 17mm〜0. 6mmとすることが特 に好ましい。

[0037] 貫通孔に充填する金属ペースト 32としては、金属粉末、有機バインダー、有機溶媒 、分散剤、可塑剤等の成分からなる公知の金属ペーストが特に制限なく使用可能で ある。また、金属ペーストには、上記のセラミックグリーンシート 12に含まれるものと同 種のセラミック粉末が含有されていることが好ましい。セラミックグリーンシート 12およ び金属ペースト 32に同種のセラミック粉末が含有されていると、焼結後の両者の密着 性が向上する。金属ペースト 32に含まれる金属粉末としては、例えば、タングステン、 モリブデン、金、銀、銅等の金属粉末が挙げられ、中でも、本発明の製造方法におい ては、セラミックグリーンシート 12および貫通孔内の金属ペースト 32を同時に焼成す るというコファイア法を採用するため、焼成の際の高温に対する耐熱性があるタンダス テンおよびモリブデン等の高融点金属の粉末を用いることが特に好ましい。

[0038] 金属ペースト 32に含まれる有機バインダーとしては、公知のものが特に制限なく使 用可能である。例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアタリ ノレ樹 S旨、メチノレセノレロース、ヒドロキシメチノレセノレロース、ニトロセノレロース、セノレロー スアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、ポリビュルブチラール、ポリビュルァ ルコール、ポリ塩化ビュル等のビュル基含有樹脂、ポリオレフイン等の炭化水素樹脂 、ポリエチレンオキサイド等の含酸素樹脂等を一種または二種以上混合して使用す ること力 Sでさる。

[0039] 金属ペースト 32に含まれる有機溶媒としては、公知のものが特に制限なく使用可 能である。例えば、トルエン、酢酸ェチル、テルビネオール、ブチルカルビトールァセ テート、テキサノール等を使用することができ、金属ペースト 32に含まれる有機バイン ダーを溶解しやすレ、溶媒を選択することがより好まし!/、。

[0040] 金属ペーストに含まれる分散剤としては、公知のものが特に制限なく使用可能であ る。例えば、リン酸エステル系、ポリカルボン酸系等の分散剤を使用することができる 。金属ペーストに含まれる可塑剤としては、公知のものが特に制限なく使用可能であ る。例えばフタル酸ジォクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソノエル、フタル酸 ジイソデシル、アジピン酸ジォクチルなどを使用することができる。

[0041] 金属ペースト 32をセラミックグリーンシート 12の貫通孔に充填する方法としては、公 知の方法が特に制限なく採用される。例えば、印刷法、圧入法等が採用できるが、貫 通孔の長さと直径の比（長さ/直径）が 2. 5より大きい場合は、圧入法の方が充填し 易いため、圧入法が好適に使用される。

[0042] 上記のようにして作製された第 1前駆体 100は、焼成されて第 2前駆体 110とされる 。なお、焼成の前に、必要に応じて脱脂が行われる。

[0043] 脱脂は、酸素や空気等の酸化性ガス、ある!/ヽは水素等の還元性ガス、アルゴンや 窒素等の不活性ガス、二酸化炭素およびこれらの混合ガスあるいは水蒸気を混合し た加湿ガス雰囲気中で第 1前駆体 100を熱処理することにより行われる。なお、高融 点金属を酸化させないような条件であれば、これらのガスを適宜用いることが可能で ある。また、熱処理条件は、第 1前駆体 100に含まれる有機成分の種類や量に応じ て温度： 250°C〜； 1200°C、保持時間： 1分〜 1000分の範囲から適宜選択すればよ い。

[0044] 脱脂処理に引き続き行われる焼成は、セラミックグリーンシート 12を形成するために 使用したセラミック原料粉末の種類に応じて、通常採用される条件が適宜採用される 。例えば、セラミック原料粉末が窒化アルミニウム系セラミックからなる場合には、 160 0°C〜2000°C、好ましくは、 1700°C〜； 1850°Cの温度で、 1時間〜 20時間、好ましく は、 2時間〜 10時間の時間焼成すればよい。この焼成の際の雰囲気としては、窒素 ガス等の非酸化性ガスの雰囲気下で、常圧で行えばよ!/、。

[0045] 以上のようにして、コファイア基板である第 2前駆体 110 (ビアホール 30を有するセ ラミック焼結体基板 10)が製造される。コファイア法によって製造された第 2前駆体 11 0においては、グリーンシート 12が焼結時に不均一に収縮している。このため、形成 されたビアホール 30の位置が所定の位置からずれてしまっている。本発明のセラミツ ク基板 200Aの製造方法においては、以下に示す工程により、所定の位置に孔又は 開口部 24を形成することによって、このずれてしまったビアホール 30の位置を是正し 、製造されるセラミック基板 200Aを精密配線に対応できるものとする。

[0046] (セラミック焼結体層 20の形成工程）

上記において作製した第 2前駆体 110の少なくとも一方の面、つまり、精密な表面 配線パターンを形成する面には、底面がビアホール 30の露出端面の少なくとも一部 で構成される孔又は開口部 24を有するようにしてセラミックペースト層 22を形成して 、該セラミックペースト層 22を焼成して、セラミック焼結体層 20を形成する。

[0047] セラミックペースト層 22の形成は、第 2前駆体 110上にセラミックペーストを塗布し、 必要に応じて乾燥することで行われる。セラミックペーストとしては、セラミック粉末、焼 結助剤、有機バインダー、有機溶媒、分散剤、可塑剤等の成分からなる公知のセラミ ックペーストが特に制限なく使用可能である。

[0048] セラミックペーストに含まれるセラミック粉末としては、公知のものが特に制限なく使 用可能である。例えば、セラミックグリーンシート 12の説明で例示した各種セラミック の粉末を使用することができる。中でも当該セラミック粉末としては、セラミックグリーン シート 12を構成するセラミック粉末と同一のものを使用するの力 S、焼成後におけるセ ラミック焼結体基板 10とセラミック焼結体層 20との密着性の観点から好ましい。なお、 互いに異なる種類のセラミックを使用してもその組合せによっては十分な接合強度を 得ること力 Sできる。例えば、異なる種類のセラミックであっても、含まれる陽イオン成分 (金属原子または半金属原子）の種類が同じである場合には、高い接合強度を得るこ とができる。例えば、セラミック焼結体基板 10が窒化アルミニウム焼結体基板である 場合には、セラミックペーストに含まれるセラミック粉末としては、窒化アルミニウム粉 末、酸化アルミニウム粉末、またはこれらの混合物を使用することができる。

[0049] セラミックペーストに含まれる焼結助剤としては、セラミック粉末の種類に応じて焼結 助剤として使用されているものが特に制限なく使用可能である。例えば、セラミック粉 末が窒化アルミニウム粉末である場合には、酸化イットリウム等の希土類元素酸化物 、酸化カルシウム等のアルカリ土類金属酸化物等を使用することができる。

[0050] セラミックペーストに含まれる有機バインダーとしては、公知のものが特に制限なく 使用可能である。例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のァク リノレ樹月旨、メチノレセノレロース、ヒドロキシメチノレセノレロース、ニトロセノレロース、セノレロー スアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、ポリビュルブチラール、ポリビュルァ ルコール、ポリ塩化ビュル等のビュル基含有樹脂、ポリオレフイン等の炭化水素樹脂 、ポリエチレンオキサイド等の含酸素樹脂等を一種または二種以上混合して使用す ること力 Sでさる。

[0051] セラミックペーストに含まれる有機溶媒としては、公知のものが特に制限なく使用可 能である。例えば、トルエン、酢酸ェチル、テルビネオール、ブチルカルビトールァセ テート、テキサノール、アセトン等を使用することができる。

[0052] セラミックペーストに含まれる分散剤としては、公知のものが特に制限なく使用可能 である。例えば、リン酸エステル系、ポリカルボン酸系等の分散剤を使用することがで きる。

[0053] セラミックペーストに含まれる可塑剤としては、公知のものが特に制限なく使用可能 である。例えばフタル酸ジォクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソノエル、フタル 酸ジイソデシル、アジピン酸ジォクチル等を使用することができる。

[0054] セラミックペーストにおける原料成分の配合比については特に限定されないが、セ ラミック粉末 100質量部に対して焼結助剤が 0. 1質量部〜 15質量部、有機バインダ 一が 6質量部〜 20質量部、有機溶媒、可塑剤および分散剤からなる群より選ばれる 少なくとも 1種が 10質量部〜 60質量部であるのが好適である。

[0055] セラミックペーストの調製方法は各種成分を混合し、均一組成のペーストを得ること ができる方法であれば特に限定されず、例えば三本ロールミル、プラネタリミキサー 等公知の混練方法が採用できる。

[0056] 本発明の製造方法では、このようにして調製されたセラミックペーストを第 2前駆体 1 10の少なくとも一方の面の所定の箇所に塗布する。少なくとも一方の面とは、製造す るセラミック基板 200Aにおいて、表面配線パターン (たとえば精密配線パターン）を 形成する側の面をいう。セラミックペーストは、該少なくとも一方の面において、底面 がビアホール 30の露出端面の少なくとも一部で構成される孔又は開口部 24を有す るようにして塗布される。孔又は開口部 24が形成される位置は、その上に配線パター ンが形成される箇所であり、もともとビアホール 30を形成しょうとしていた位置（第 2前 駆体 110を形成する際の焼成によりずれる前の位置）である。

[0057] このようなセラミックペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷やカレンダー印刷、 ノ ンド印刷等の公知の手法により行うことができる。また、フォトリソグラフィ一法を採用 して、孔又は開口部 24となる部分にフォトレジストによるマスクを形成して、それ以外 の部分にセラミックペーストを塗布することにより行うことができる。形成されるセラミツ クペースト層 22の厚さは、特に限定されるものではないが、 5 m〜； 100 mとするこ とが好ましぐある程度の電圧でも絶縁性を保持しなければならない点から、特に 10 111〜50 111とすることが好ましい。これらの厚みは焼成前の厚みであり、焼成後、 ペーストは 30%〜80%程度縮み、焼結後のセラミックペースト層は通常 1 μ m〜70 〃mであり、ょりー般的には3 111〜40 111となる。窒化アルミニウムの場合、厚みが 30 m程度で 500Vの電圧を印加しても絶縁破壊がおきることなぐ絶縁層の機能を 十分に満足する。また、それほど高い電圧を印加しないような部品を搭載する場合に は、 10 πι程度の絶縁層でも十分に機能を果たす。このように搭載部品に要求され る配線間の耐電圧によって最適な膜厚を選択すれば良い。

[0058] 形成したセラミックペースト層 22は、焼成前に乾燥してもよい。この乾燥は、空気中 で基板を 40°C〜150°Cの温度で 1分〜 30分程度保持することにより好適に行うこと ができる。セラミックペースト層 22の焼成は、上記した第 2前駆体 110を作製した際と 同様の条件により行うことができる。焼成前に、必要に応じて、脱脂を行ってよい点も 同様である。

[0059] 以上のようにして、第 2前駆体 110上にセラミック焼結体層 20が形成される。セラミツ ク焼結体層 20には、孔又は開口部 24が形成されている。該孔又は開口部 24は、本 来ビアホール 30を形成したかった位置に形成されている。このようにして、上記のコ ファイア基板を作製した際に、位置がずれてしまったビアホール 30の上に孔又は開 口部 24を形成し、該孔又は開口部 24内に形成された導体部 40を介して配線パター ンと接続することによって、ずれてしまったビアホール 30の位置を是正することができ

[0060] (孔又は開口部 24への金属ペーストの充填）

基板 200Aの表面が平坦であることが要求される場合は、図 2 (e)に示すように、孔 又は開口部 24に金属ペーストを充填し、これを焼成して、導体部 40を形成したセラミ ック基板 200Bとすることできる。金属ペーストとしては、上記したビアホール 30の形 成の際に使用したものと同様のものを使用することができる。

[0061] (配線パターン 52、 54、 56の形成）

配線パターン 52、 54、 56の形成工程の概要を図 3に示した。図 3 (a) (b)に示すよ うに、孔又は開口部 24に導体部 40を形成し、この導体部 40を介して配線パターン 5 2を形成してもよいし、あるいは、図 3 (c) (d)、図 3 (c) (e)に示すように、孔又は開口 部 24上に直接配線パターン 54、 56を形成してもよい。この場合、孔又は開口部 24 の内部に存在する配線パターンが導体部 40となり、孔又は開口部 24の外側の配線 パターンが表面配線パターンとなる。配線パターンの形成方法としては、金属ペース トを印刷、焼成して、表面にメツキを施す方法、あるいは、薄膜法により形成する方法 を挙げること力 Sでさる。

[0062] 図 3 (a) (b)および図 3 (c) (d)には、金属ペーストを印刷して配泉パターンを形成す る形態（200C、 200D)を示した。金属ペーストとしては、上記したビアホール 30を形 成するためのものと同様のものを使用することができる。金属ペーストを使用して配線 ノ ターンを形成した場合は、表面のはんだ濡れ性が悪ぐワイヤボンディング等をす ることができないため、配線パターンの表面にニッケル、金等のめっきを施すことが好 ましい。

[0063] 図 3 (c) (e)には、薄膜法により配線パターンとなるメタライズ層 56を形成する形態（

200E)を示した。薄膜法としては、公知の方法が制限なく採用することができ、具体 的には、スパッタ法、蒸着法、溶射法、スピンコートやディップ方式を使用したゾルゲ ルコーティング法などが好適に使用される。薄膜の材料としては、 Ti、 Zr、 Pd、 Pt、 A u、 Cu、 Ni等の回路用の一般的な導体金属、 TaN等の抵抗体、また、 Pb— Sn、 Au Sn、 Au Ge等のはんだ、あるいは、ムライト組成膜のような金属酸化物薄膜 (複 合酸化物を含む）等を必要な層構成として使用することができる。

[0064] セラミック基板の場合、密着力を保持するとレ、う観点から、まず、下地に Ti、 Pd、 Ta などの活性な金属を形成し、その上に Pt、 Ni等はんだが完全に溶融しない所謂バリ ァ層を形成し、必要に応じて、表面に Auや Au— Sn等のはんだ層を形成するような 構成が一般的である。

[0065] <セラミック基板 200A〜E〉

上記方法により製造した本発明のセラミック基板 200A〜Eは、ビアホール 30を有 するセラミック焼結体基板 10、および、底面が前記ビアホール 30の露出端面の少な くとも一部で構成される孔又は開口部 24を有するセラミック焼結体層 20を備えて構 成される。

[0066] ビアホール 30を有するセラミック焼結体基板 10 (第 2前駆体 110)は、グリーンシー ト 12の所定位置に貫通孔を形成し、これに金属ペーストを充填した第 1前駆体 100 をコファイア法により焼成して製造される。このため、焼成の際に不均一に収縮し、ビ ァホール 30の位置力 本来ビアホールを形成しょうとしていた位置からずれてしまつ ている。また、セラミック焼結体層 20は、コファイア基板であるセラミック焼結体基板 1 0 (第 2前駆体 110)の表面にセラミックペースト層 22を形成し、これを焼成するという ポストファイア法によって形成される。このため、セラミック焼結体層 20の収縮は制限 されているので、配線パターン 52、 54、 56との接続箇所となる孔又は開口部 24を所 定の位置に形成することができる。また、孔又は開口部 24の底面がビアホール 30の 端面の少なくとも一部で構成されていれば（孔又は開口部 24の底面とビアホール 30 との端面が一部でも重複していれば）、電気抵抗を大きく増加させることなくビアホー ノレ 30と表面配線パターン 52、 54、 56とを電気的に接合できる。本発明のセラミック 基板 200においては、このようにして、収縮によりずれてしまったビアホール 30の位 置を是正して、表面に精密配線パターンを形成する場合にも対応することができる。 実施例

[0067] (実施例 1)

窒化アルミニウム粉末 100質量部に、酸化イットリウム 5. 0質量部、テトラグリセリン モノォレート 1. 0質量部、トルエン 50質量部、ポリ n—ブチルメタタリレート 13質量部 、ジブチルフタレート 4. 2質量部、酢酸ブチル 5. 0質量部を加えて混合し、白色の泥 漿を得た。次いで、得られた泥漿を用い、ドクターブレード法にグリーンシートを作製 し、該グリーンシートをロ60111111 (「60111111 60111111」の正方形の意でぁる。）に切り出 し、厚さ 0. 35mmのグリーンシート二枚を熱圧着させて、厚さ 0. 7mmのグリーンシ ートを作製した。

[0068] このグリーンシートに φ Ο· 35mmのピンを用いて 1. 18mm間隔で縦'横 48孔、計 2304個の各貫通孔をパンチングマシンで加工して形成した。各貫通孔内に窒化ァ ルミ二ゥムを添加したタングステンペーストを、ペースト圧入機を用いて充填した。そ の後、窒化アルミニウムを添加したタングステンペーストが充填された貫通孔を有す るグリーンシートを、水分を含む水素ガス雰囲気中で 850°C、 2時間加熱し、脱脂を 行った。脱脂終了後、窒素雰囲気中で 1820°C、 5時間加熱して焼成を行い、タンダ ステンビアを有する窒化アルミニウム焼結体基板を得た。該焼結基板の両面をラップ 研磨機を用いて研磨して、厚み 0. 35mmのタングステンビアを有する窒化アルミ二 ゥム焼結体基板とした。

[0069] 次いで、平均粒径 1. 5 mの窒化アルミニウム粉末 100質量部、平均粒径 0. 5 μ mの酸化イットリウム粉末 5. 0質量部、ェチルセルロース 7. 7質量部、テルビネオ一 ル 54質量部、分散剤 1. 5質量部を混練し、 25°Cにおける粘度が 70Pa ' sの窒化ァ ノレミニゥムペーストを調製した。調製した窒化アルミニウムペーストを用いて、上記タン ダステンビアを有する窒化アルミニウム焼結体基板の片面にパターン印刷を行って、 窒化アルミニウムペースト層を形成した。

[0070] なお、窒化アルミニウムペースト層の印刷パターンは、次のようにして決定した。す なわち、まず、別に形成した上記したものと同一のタングステンペーストが充填された 貫通孔を有するグリーンシートを上記と同一の条件で脱脂（水分を含む水素ガス雰 囲気中で 850°C、 2時間加熱）、焼成して（窒素雰囲気中で 1820°C、 5時間加熱）、 これにより得られる焼結体基板の一辺の収縮率（84. 7%)を求めた。次に X軸および y軸をグリーンシートの中心で直交するように仮想し（中心点が（0, 0)となる）、ダリー ンシートの各ビアの中心の座標を求めた。その後、求められた X座標および y座標の それぞれに上記収縮率を掛けて、グリーンシートが等方的に均一収縮したと仮定した ときに各ビア中心が位置する座標を求め、その位置に φ Ο· 3の開口部（孔）が設けら れるようなパターンとした。なお、窒化アルミニウムペースト層形成後に孔の内部を目 視観察したところ、すべての孔において、下地のビアホールの端面の少なくとも一部 が観察された。窒化アルミニウムペースト層の形成後、すべての孔にタングステンぺ 一スト（タングステンビアを有する窒化アルミニウム焼結体基板を作製するときに用い たものと同じもの）を充填した。このタングステンペースト層と窒化アルミニウムペースト 層の高さは同じになるようにした。

[0071] その後、 100°Cで 5分間、空気中で乾燥を行い、窒化アルミニウムペースト層の膜 厚を測定したところ、平均膜厚は 12 πιであった。このようにして得られた、片面に「 タングステンペーストが充填された孔を有する窒化アルミニウムペースト層」を有する 窒化アルミニウム焼結体基板を窒素雰囲気中で 1780°C、 4時間加熱して焼成を行 い、内部がタングステン焼結体で満たされた孔を有する窒化アルミニウム焼結体層を 有する窒化アルミニウム基板を得た。窒化アルミニウム焼結体層の平均膜厚は 8 a m であった。

[0072] そして、窒化アルミニウム焼結体層の表面に図 4に示すような配線パターンを以下 のようにして形成した。なお、図 4においては、説明のため配泉パターンの一部を示 している。実際は縦 ·横 48孔、計 2304個の貫通孔すべての上にこのような配線バタ ーンが形成されている。まず、得られた窒化アルミニウム基板の表面にスパッタ装置 を用いて、 Ti層、 Pt層、 Au層をそれぞれ 0. 06〃πι、 0· 2 ^ 111, 0. 5〃 mの膜厚で、 基板の両面に順次成膜した。その後、孔を有する窒化アルミニウム焼結体層が形成 されている面に、ポジ型のレジストをスピンコーターを用いて塗布しレジスト層を形成 した。次いで、所定のマスクパターンを用いて、窒化アルミニウム焼結体層の各孔の 外周に、溝幅 0. 05mm、一辺 0. 5mmの平面視で四角環状をしたレジスト欠乏溝を 形成した。このレジスト欠乏溝が形成されたレジスト層を備えた基板に対してミリング 処理を行った。そして、レジスト欠乏溝部分に露出している Ti層/ Pt層/ Au層を除 去した。その後、レジストをアセトンで剥離し、導体部上の表面配線パターン 70およ び外側の配線パターン 72からなる配線パターンが形成された、タングステンビアを有 する窒化アルミニウム基板を得た。

[0073] 該基板の電気特性を検査したところ、導体部上の表面配線パターン 70と、外側の 配線パターン 72とは、 2304箇所のすべてにおいて電気絶縁性（10Μ Ω以上）が保 持されていた。

[0074] (実施例 2)

実施例 1と同様にして、タングステンビアを有する窒化アルミニウム焼結体基板に、 窒化アルミニウムペーストの塗布、タングステンペーストの充填、および乾燥をして、 片面に「タングステンペーストが充填された孔を有する窒化アルミニウムペースト層」 を有する窒化アルミニウム焼結体基板を作製した。

[0075] 次いで、平均粒径 2. 2 mのタングステン粉末 100質量部に対して、平均粒径 1.

5 ^ mの窒化アルミニウム粉末 5. 3質量部、ェチルセルロース 1. 8質量部、テルビネ オール 10質量部、分散剤 0. 8質量部を混練し、 25°Cにおける粘度が lOOPa ' sのタ ングステンペーストを準備し、該タングステンペーストを、窒化アルミニウムペースト層 を有する面に、実施例 1におけるメタライズ層による配線パターンと同様のパターン（ 図 4に示した配線パターン)で印刷し、次いで 100°Cで 5分間、空気中で乾燥を行つ た。また、裏面については全面にタングステンペーストを塗布した。

[0076] 得られた基板を窒素雰囲気中で 1780°C、 4時間加熱して、配線パターンが形成さ れた、タングステンビアを有する窒化アルミニウム基板を得た。

[0077] 該基板の電気特性を検査したところ、導体部上の表面配線パターン 70と、外側の 配線パターン 72とは、 2304箇所のすべてにおいて電気絶縁性（10Μ Ω以上）が保 持されていた。

[0078] (実施例 3)

実施例 1と同様にして、タングステンビアを有する窒化アルミニウム焼結体基板に、 窒化アルミニウムペーストの塗布、タングステンペーストの充填、および乾燥をして、 片面に「タングステンペーストが充填された孔を有する窒化アルミニウムペースト層」 を有する窒化アルミニウム焼結体基板を作製した。このとき、窒化アルミニウムペース トの塗布は、 2回重ね塗りを行った。実施例 1と同様の操作で乾燥後の窒化アルミ二 ゥムペースト層の平均膜厚は 20 mであった。そして、得られた、片面に窒化アルミ ニゥムペースト層を有する窒化アルミニウム焼結体基板を実施例 1と同様に焼成'メタ ライズ付与を行い、配線パターンが形成された、タングステンビアを有する窒化アルミ ニゥム基板を得た。

[0079] 得られた基板の電気特性を検査したところ、導体部上の表面配線パターン 70と、 外側の配線パターン 72とは、 2304箇所のすべてにおいて電気絶縁性（10Μ Ω以 上）が保持されていた。

[0080] (比較例 1)

実施例 1において、窒化アルミニウム焼結体層を形成しないで、タングステンビアを 有する窒化アルミニウム焼結体基板をそのまま用いて、その両面に Ti層/ Pt層/ A u層をメタライズして、実施例 1と同様にして配線パターンを形成した。

[0081] 得られた基板の電気特性を検査したところ、タングステンビア上のパターンと、外側 の配線パターンとは、 664箇所においてパターンが短絡していた。また、短絡の箇所 は基板の外周部がほとんどであった。

[0082] 以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形 態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形 態に限定されるものではなぐ請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の 要旨あるいは思想に反しな!/、範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うセラ ミック基板の製造方法、セラミック基板もまた本発明の技術的範囲に包含されるものと して理解されなければならな!/、。

産業上の利用可能性

電子部品を搭載するための基板では、搭載される部品が小さくなることに伴い、配 線パターンの更なる高精度化、高精細化が要求されている。したがって、配線パター ンとビアホールとの接続箇所についても、その位置を高精度に制御し、電気的接続 を確実にすることが要求されている。本発明のセラミック基板の製造方法、および、セ ラミック基板は、このような要求に応えることができるものである。

Claims

請求の範囲

[1] ビアホール、および該ビアホールと電気的に接続する表面配線パターンを有する セラミック基板を製造するために使用されるセラミック基板を製造する方法であって、 ビアホールを有するセラミック焼結体基板を準備する工程、該セラミック焼結体基板 上に、底面が前記ビアホールの露出端面の少なくとも一部で構成される孔又は開口 部を有するセラミック焼結体層をポストファイア法により形成する工程を含むセラミック 基板の製造方法。

[2] ビアホール、および該ビアホールと電気的に接続する表面配線パターンを有する セラミック基板を製造する方法であって、ビアホールを有するセラミック焼結体基板を 準備する工程、該セラミック焼結体基板上に、底面が前記ビアホールの露出端面の 少なくとも一部で構成される孔又は開口部を有するセラミック焼結体層をポストフアイ ァ法により形成する工程、前記孔又は開口部の内部に、前記セラミック焼結体層の 表面と前記ビアホールとを電気的に接合する導体部を形成する工程、および、前記 セラミック焼結体層の表面に、前記導体部と電気的に接合する表面配線パターンを 形成する工程を含むセラミック基板の製造方法。

[3] ビアホールを有するセラミック焼結体基板を準備する工程力 セラミックグリーンシ ートの所定の位置に穿孔し、金属ペーストを充填して、第 1前駆体を形成し、該第 1 前駆体を焼成してビアホールを有する第 2前駆体を形成する工程を含み、セラミック 焼結体層をポストファイア法により形成する工程が、ビアホールを有するセラミック焼 結体基板上に、底面が前記ビアホールの露出端面の少なくとも一部で構成される孔 又は開口部を有するセラミックペースト層を形成し、該セラミックペースト層を焼成する 工程を含む、請求の範囲第 2項に記載の方法。

[4] 前記セラミックグリーンシートおよび前記セラミックペースト層を形成するセラミックが 、窒化アルミニウムである、請求の範囲第 3項に記載の方法。

[5] 前記導体部の形成と前記セラミック焼結体層の形成とを同時に行う、請求の範囲第 2項〜第 4項の!/、ずれかに記載の方法。

[6] セラミック焼結体層をポストファイア法により形成する工程において、前記孔又は開 口部に金属ペーストを充填して金属ペースト層を形成し、前記セラミックペースト層を 焼成すると同時に該金属ペースト層を焼成することにより、前記導体部の形成と前記 セラミック焼結体層の形成とを同時に行う、請求の範囲第 5項に記載の方法。

[7] セラミックペースト層の形成と金属ペースト層の形成を交互に繰り返して行うと共に、 第 1層のセラミックペースト層の第一孔又は第一開口部の口径を前記ビアホールの 口径以上として該第一孔又は第一開口部の底面に前記ビアホールの端面の全面が 含まれるようにし、さらに、第 1層より上に新たに形成させるセラミックペースト層の上 方孔又は上方開口部の口径を、その直下の層に存在する金属ペースト層の口径より も小さくして、該金属ペースト層の表面によって前記上方孔又は上方開口部の底面 の全面が構成されるようにする、請求の範囲第 6項に記載の方法。

[8] 前記導体部の形成と前記表面配線パターンの形成とを同時に行う、請求の範囲第 2項〜第 4項の!/、ずれかに記載の方法。

[9] 前記導体部の形成と、前記セラミック焼結体層の形成と、前記表面配線パターンの 形成とを同時に行う、請求の範囲第 2項〜第 4項のいずれかに記載の方法。

[10] 前記表面配線パターンを形成する工程力 金属ペーストを印刷、焼成して、その表 面にメツキを施して形成する工程、あるいは、薄膜法により配線パターンとなるメタライ ズ層を形成する工程、のいずれかである、請求の範囲第 2項〜第 9項のいずれかに 記載の方法。

[11] コファイア法により形成されたビアホールを有するセラミック焼結体基板、および、ポ ストファイア法により該セラミック焼結体基板上に形成されたセラミック焼結体層を備え たセラミック基板であって、

前記セラミック焼結体層力 底面が前記ビアホールの露出端面の少なくとも一部で構 成される孔又は開口部を有するセラミック基板。

[12] コファイア法により形成されたビアホールを有するセラミック焼結体基板、ポストファ ィァ法により該セラミック焼結体基板上に形成されたセラミック焼結体層、および該セ ラミック焼結体層に形成された、前記ビアホールと電気的に接合する表面配線パター ンを備えたセラミック基板であって、

前記セラミック焼結体層には底面が前記ビアホールの露出端面の少なくとも一部で 構成される孔又は開口部が形成されており、該孔又は開口部の内部には前記ビアホ ールと前記表面配線パターンとを電気的に接合する導体部が形成されているセラ