(57)【要約】  【課題】  凹部の周囲上面の電極の傾きを抑えることができる電子部品搭載用基板の製造方法を提供する。  【解決手段】  第１および第２のセラミックグリーンシート１，２を準備する工程と、第２のセラミックグリーンシート２に、凹部７ａとなる中央部の貫通孔および貫通孔に沿って配列された導体ペーストによる電極パターン３を形成する工程と、第１のセラミックグリーンシート１の上面に、第２のセラミックグリーンシート２と積層したときに電極パターン３の内側の端部と平面視で重なる位置に、補助層パターン４を形成する工程と、第１のセラミックグリーンシート１の上に第２のセラミックグリーンシート２を積層して加圧することにより積層体７を作製する工程と、積層体７を焼成する工程とを具備する電子部品搭載用基板の製造方法である。補助層パターン４により電極パターン３の上面が、端部側が低い傾斜面となることを抑えることができる。【選択図】  図３
2010153796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセラミックグリーンシートおよび第２のセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記第２のセラミックグリーンシートに、中央部の貫通孔および該貫通孔に沿って配列された導体ペーストによる電極パターンを形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの上面に、前記第２のセラミックグリーンシートと積層したときに前記電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターンを形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの上に前記第２のセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより積層体を作製する工程と、前記積層体を焼成する工程とを具備することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
【請求項２】
第１のセラミックグリーンシートおよび第２のセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記第２のセラミックグリーンシートの上面に、中央部の貫通孔および該貫通孔に沿って配列された導体ペーストによる電極パターンを形成する工程と、前記第２のセラミックグリーンシートの下面に、前記電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターンを形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの上に前記第２のセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより積層体を作製する工程と、前記積層体を焼成する工程とを具備することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
【請求項３】
前記電極パターンを前記貫通孔に沿って複数形成し、前記補助層パターンを前記貫通孔に沿った帯状に形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品搭載用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や水晶発振子等の電子部品を収容して搭載するための電子部品搭載用基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品を搭載し、電子機器に組み込まれる配線基板に接続するための電子部品搭載用基板としてセラミック製のものが用いられており、上面に電子部品を収容するための凹部を有する形状のものがある。凹部の底面が電子部品搭載領域となり、その周囲（凹部の底面上または凹部の周囲の基板上面）に形成された電極と、電子部品搭載領域に搭載された電子部品の各電極とを半田やボンディングワイヤ等の接続手段を介して電気的に接続することにより、電子部品が凹部内に収容されて外部との接触等による機械的応力から保護された電子装置が作製される。電極には配線導体が接続されており、配線導体は電子部品搭載用基板の外表面まで延長して形成されており、この外表面に露出した配線導体と配線基板の電極とを半田等により接合することによって、電子部品は配線基板に電気的に接続される。また、電子部品搭載用基板に電子部品を搭載して電気的に接続した後に、金属やセラミックスから成る蓋体をろう材やガラスにより電子部品搭載用基板の上面に取着して気密封止することによって、電子部品を機械的応力のみならず雰囲気から保護することも行なわれる。
【０００３】
このようなセラミック製の電子部品搭載用基板は、グリーンシート積層法により製作される。例えば、セラミック粉末と有機バインダとを主成分とするセラミックグリーンシートを準備し、金属粉末を主成分とする導体ペーストを印刷するなどして配線導体パターンを形成した第１のセラミックグリーンシート上に、貫通孔を形成することにより枠状とするとともに貫通孔の周囲に電極パターンを形成した第２のセラミックグリーンシートを積層して圧着することにより積層体を形成した後、この積層体を焼成することによりセラミック製の電子部品搭載用基板が製作される。開口の大きさの異なる貫通孔を形成した第1のセラミックグリーンシートを複数準備して、内部に段差のある凹部を有する電子部品搭載用基板とする場合もある（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2001−260120号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のような従来の電子部品搭載用基板の製造方法では、セラミックグリーンシートを積層する際の圧力により、積層体の凹部の内壁と上面との間の角部（凹部の上側の角部）が凹部の中央側にだれて、凹部の近傍において積層体の上面が凹部側が低い傾斜面となってしまうことがあった。そして、凹部内に段差がある場合は、段差の上面の内側も傾斜してしまうものであった。このような問題点は、特に、積層体の凹部の形状に対応する弾性体を用いて、複数枚のセラミックグリーンシートを同時に積層して加圧する場合に発生しやすかった。
【０００６】
近年は、電子装置の小型化に伴い、電子部品搭載用基板においては凹部の周囲における上面の幅や凹部内の段差上面の幅が短くなってきており、ここに形成される電極の長さおよび凹部の内壁と電極の先端との間の距離が短くなってきている。このため、電極のボンディングワイヤが接続される領域が傾斜したものとなる場合が多かった。ところが、このように電極の端部側が低く傾斜していると、ボンディングワイヤを電極上に良好に接続させることができなくなる場合があるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、凹部の周囲の上面に形成された電極の傾きを抑えることができる電子部品搭載用基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法は、第１のセラミックグリーンシートおよび第２のセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記第２のセラミックグリーンシートに、中央部の貫通孔および該貫通孔に沿って配列された導体ペーストによる電極パターンを形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの上面に、前記第２のセラミックグリーンシートと積層したときに前記電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターンを形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの上に前記第２のセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより積層体を作製する工程と、前記積層体を焼成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法は、第１のセラミックグリーンシートおよび第２のセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記第２のセラミックグリーンシートの上面に、中央部の貫通孔および該貫通孔に沿って配列された導体ペーストによる電極パターンを形成する工程と、前記第２のセラミックグリーンシートの下面に、前記電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターンを形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートの上に前記第２のセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより積層体を作製する工程と、前記積層体を焼成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法は、上記製造方法において、前記電極パターンを前記貫通孔に沿って複数形成し、前記補助層パターンを前記貫通孔に沿った帯状に形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法によれば、第１のセラミックグリーンシートの上面に、第２のセラミックグリーンシートと積層したときに電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターンを形成する工程を具備することから、第１のセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシートとを積層して加圧した際に凹部の上側の角部がだれても、電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に補助層パターンがあることにより、電極パターンの内側の端部の下側の積層体の厚みが大きくなって電極パターンの端部が低くなるように傾くことを抑制することができる。従って、凹部の周囲の上面や段差に形成された電極の端部側が低く傾斜していない、電子部品の電極とのボンディングワイヤによる接続が良好な電子部品搭載用基板を得ることができる。
【００１２】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法によれば、第２のセラミックグリーンシートの下面に、電極パターンの内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターンを形成する工程を具備することから、上述と同様に補助層パターンがあることにより凹部の周囲の上面や段差に形成された電極の傾きが抑えられ、電子部品の電極とのボンディングワイヤによる接続が良好な電子部品搭載用基板を得ることができる。また、電極パターンと補助層パターンとがともに、第２のセラミックグリーンシートに形成されているので、第１のセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシートとを積層する際に、電極パターンと補助層パターンとの位置がずれることを抑制できる。
【００１３】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法によれば、電極パターンを貫通孔に沿って複数形成し、補助層パターンを貫通孔に沿った帯状に形成したときには、電極パターンの内側の端部と補助層パターンとを確実に重ねることができ、補助層パターンの厚みばらつき等を抑制することができるので、複数の電極の全ての傾きを抑えるとともに、複数の電極間の傾きのばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図３（ａ）のＡ部を拡大して示す平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法における積層体の実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法における積層体の実施の形態の他の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す平面図の一例であり、（ｃ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す平面図の他の一例である。
【図７】本発明の電子部品搭載用基板の製造方法における積層体の実施の形態の一例の要部を拡大して示す平面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第１の方法）について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１〜図３は、それぞれ（ａ）は本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第１の方法）の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図４は、図３（ａ）のＡ部を拡大して示す平面図である。これらの図において、１は第１のセラミックグリーンシート、２は第２のセラミックグリーンシート、３は電極パターン、４は補助層パターン、５は貫通導体パターン、６は配線導体パターン、７は積層体である。
【００１６】
まず、第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２とを準備する。第１のセラミックグリーンシート１および第２のセラミックグリーンシート２は、作製する電子部品搭載用基板に応じた厚みのものが使用される。
【００１７】
第１のセラミックグリーンシート１および第２のセラミックグリーンシート２は、セラミック粉末に有機バインダおよび溶剤を、また必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得て、これをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂や紙製の支持体上にドクターブレード法，リップコーター法またはダイコーター法等の成形方法により塗布してシート状に成形し、温風乾燥，真空乾燥または遠赤外線乾燥等の乾燥方法により乾燥することによって作製する。
【００１８】
セラミック粉末としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末，ガラスセラミック粉末等が挙げられ、電子部品搭載用基板に要求される特性に合わせて適宜選択される。
【００１９】
セラミック粉末が酸化アルミニウム粉末や窒化アルミニウム粉末の場合は、酸化珪素（ＳｉＯ２）や酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の焼結助剤となる成分の粉末が加えられ、また、着色剤として酸化マンガン（ＭｎＯ）等の粉末を加えてもよい。
【００２０】
ガラスセラミック粉末は、ガラス粉末とフィラー粉末とを10：90乃至99：１、好ましくは40：60乃至80：20の質量比で混合したものである。ガラスセラミック粉末のガラス粉末としては、従来からガラスセラミックスに用いられているものを用いればよく、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（ただし、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す。），ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は同じまたは異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す。），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は上記と同じである。），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す。），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３は上記と同じである。），Ｐｂ系，Ｂｉ系等のガラスの粉末が用いられる。
【００２１】
また、ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、従来からガラスセラミックスに用いられているものを用いればよく、例えばＡｌ２Ｏ３とＳｉＯ２とＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２（クリストバライト，クオーツ）の少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等のセラミック粉末が挙げられる。
【００２２】
有機バインダとしては、従来からセラミックグリーンシートに用いられているものを用いればよく、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独集合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラール系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独共重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系バインダがより好ましい。また、有機バインダの添加量はセラミック粉末により異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつセラミック粉末が分散され、グリーンシートのハンドリング性や加工性が良好な量であればよく、セラミック粉末に対して10乃至20質量％程度が望ましい。
【００２３】
スラリーに含まれる溶剤は、セラミック粉末および有機バインダを分散させ、グリーンシート成形に適した粘度のスラリーが得られるように、例えば炭化水素類，エーテル類，エステル類，ケトン類，アルコール類等の有機溶剤や水が挙げられる。これらの中で、トルエン，メチルエチルケトン，イソプロピルアルコール等の蒸発係数の高い溶剤は、スラリー塗布後の乾燥工程が短時間で終了できるので好ましい。溶剤の量は、セラミック粉末に対して30乃至100質量％の量で加えることによって、スラリーを良好に支持体上に塗布することができるような粘度、具体的には３ｃｐｓ乃至100ｃｐｓ程度となるようにすることが望ましい。
【００２４】
次に、図１に示す例のように、第２のセラミックグリーンシート２に、中央部の貫通孔２ａおよびこの貫通孔２ａに沿って配列された導体ペーストによる電極パターン３を形成する。貫通孔２ａの形成と電極パターン３の形成とは、どちらを先に行なってもよい。
【００２５】
貫通孔２ａの形成は、金型やパンチングによる打ち抜き加工またはレーザ加工によって形成することができる。
【００２６】
電極パターン３は、電子部品の各電極とワイヤボンディングにより電気的に接続される電極となるものであり、電極は貫通導体を介して他の配線導体に接続されるので、第２のセラミックグリーンシート２には、貫通導体となる貫通導体パターン５および配線導体となる配線導体パターン６が形成される。図１に示す例では貫通導体パターン５のみが形成されている。配線導体には、半田等の接合材を介して外部回路基板へ接続するための接続パッドや基板内で引き回される内部配線層がある。
【００２７】
電極パターン３および配線導体パターン６は、例えば、第２のセラミックグリーンシート２にパンチングや金型による打ち抜き加工やレーザ加工によって貫通導体パターン５用の貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体パターン５用の導体ペーストをスクリーン印刷法やプレス充填によって埋め込んで貫通導体パターン５を形成し、第２のセラミックグリーンシート２の上面または下面の貫通導体パターン５が露出した部分の上に電極パターン３および配線導体パターン６用の導体ペーストをスクリーン印刷法，グラビア印刷法等の印刷法によって所定パターン形状で印刷することにより、10μｍ〜20μｍ程度の厚みで形成される。
【００２８】
導体ペーストは、金属粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を加えてボールミルやプラネタリーミキサー等の混練手段によって均質に分散させて混練した後、溶剤を必要量添加することにより、印刷や貫通孔の充填に適した粘度に調整することによって作製される。
【００２９】
この金属粉末は、後の焼成工程において第１のセラミックグリーンシート１および第２のセラミックグリーンシート２との同時焼成により焼結する金属の粉末であり、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）等の１種または２種以上が挙げられる。２種以上の場合は混合，合金，コーティング等のいずれの形態であってもかまわない。
【００３０】
導体ペーストの有機バインダとしては、従来から導体ペーストに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系，アルキド系の有機バインダがより好ましい。また、有機バインダの添加量としては、金属粉末によって異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつ金属粉末を分散できる量であればよく、金属粉末に対して外添加で５乃至20質量％程度の量であることが望ましい。
【００３１】
導体ペーストに用いる溶剤としては、金属粉末と有機バインダとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、テルピネオールやブチルカルビトールアセテートなどが挙げられる。印刷後の形成性および乾燥性を考慮して、低沸点溶剤を用いることが好ましい。溶剤は金属粉末に対して４乃至15質量％の量で加えられ、これらの導体ペーストを良好に形成できる程度の粘度となるように、具体的には、電極パターン３や配線導体パターン６用の導体ペーストでは3000乃至40000ｃｐｓ程度、貫通導体パターン５用の導体ペーストでは15000乃至40000ｃｐｓ程度となるように調整される。
【００３２】
導体ペーストには、焼成時の第１のセラミックグリーンシート１または第２のセラミックグリーンシート２の焼成収縮挙動や収縮率と合わせるため、または焼成後の配線導体の接合強度を確保するために、ガラスやセラミックスの粉末を添加してもよい。
【００３３】
電極パターン３は、第２のセラミックグリーンシート２の貫通孔２ａまで延ばして形成してもかまわないが、図１に示す例のように、貫通孔２ａから離間させて形成してもかまわない。貫通孔２ａを形成してから電極パターン３を形成する場合は、0.1ｍｍ程度離間させて形成することにより、貫通孔２ａの内壁に導体ペーストが塗布されてしまい、複数の電極パターン３同士が接続して電極が短絡してしまう可能性を低減することができる。電極パターン３を形成してから貫通孔２ａを形成する場合は、電極パターン３の端部と重なるように第２のグリーンシート２を打ち抜くことによって、貫通孔２ａまで延びた電極パターン３とすることができる。
【００３４】
また、図２に示す例のように、第１のセラミックグリーンシート１の上面に、第２のセラミックグリーンシート２と積層したときに電極パターン３の内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターン４を形成する。
【００３５】
第１のセラミックグリーンシート１にも第２のセラミックグリーンシート２に形成したのと同様にして、貫通導体パターン５および配線導体パターン６が形成される。図２に示す例では、配線導体として接続パッドとなる配線導体パターン６が第１のセラミックグリーンシート１の下面に形成されている。
【００３６】
補助層パターン４は、焼成後に補助層となるものであり、導体ペーストまたはセラミックペーストを印刷塗布することにより形成する。補助層パターン４として導体ペーストを用いる場合は、電極パターン３または配線導体パターン６用の導体ペーストと同様にして作製した導体ペーストを使用することができる。また、補助層パターン４としてセラミックペーストを用いる場合は、第１のセラミックグリーンシート１または第２のセラミックグリーンシート２を作製するのに用いるセラミック粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を加えてボールミルまたはプラネタリーミキサー等の混練手段によって均質に分散させて混練した後、溶剤を必要量添加することにより粘度を調整することによって作製したセラミックペーストを使用することができる。補助層パターン４は、第１のセラミックグリーンシート１および第２のセラミックグリーンシート２の積層体を作製する工程における変形の程度や補助層パターン４用のペーストの組成にもよるが、10μｍ〜20μｍ程度の厚みに形成する。
【００３７】
次に、図３に示す例のように、第１のセラミックグリーンシート１の上に第２のセラミックグリーンシート２を積層して加圧することにより、凹部７ａを備えた積層体７を作製する。このとき、電極パターン３の内側の端部と補助層パターン４とが平面視で重なるように積層される。このときの加圧は必要に応じて加熱しながら行なう。加圧および加熱の条件は用いる有機バインダ等の種類や量によって異なるが、概ね２〜20ＭＰａの圧力および30〜100℃の温度である。また、第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２との接着性を向上させるために、溶剤と有機バインダや可塑剤等とを混合した接着剤を用いてもよい。積層体７の凹部７ａの形状に対応するゴム等から成る弾性体を積層したセラミックグリーンシートの上に配置して加圧してもよい。
【００３８】
なお、補助層パターン４は、電極パターン３の内側の端部と平面視で重なる位置に形成されるが、電極パターン３の内側の端部の幅方向の全てが補助層パターン４と重なるように、図４に示す例のように、電極パターン３の幅（図４に示すＷ１）と補助層パターン４の幅（図４に示すＷ２）との関係は、Ｗ１≦Ｗ２とする。なお、電極パターン３と補助層パターン４との印刷ずれや第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２との積層ずれ等の加工精度を考慮して、Ｗ２−Ｗ１≧0.1ｍｍとしておくことが好ましい。
【００３９】
また、電極パターン３と補助層パターン４とが重なる部分の長さ（図４に示すＬ）は、電子部品と電極とをボンディングワイヤで接続する際に電極のボンディングワイヤが接続される部分と補助層とが平面視で重ならない長さとしておくことがよく、電極パターン３の長さの50％以下程度とするのが好ましい。また、補助層パターン４によって電極パターン３の上面が、貫通孔２ａ側が低い傾斜面とならないようにするには、第１のセラミックグリーンシート１および第２のセラミックグリーンシート２あるいは補助層パターン４用のペーストの組成にもよるが、Ｌ≧0.05ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００４０】
また、補助層パターン４は、その外側の端部が電極パターン３の内側の端部と平面視で重なっていればよいが、電極パターン３と補助層パターン４との印刷位置ずれや第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２との積層ずれを考慮すると、補助層パターン４の内側の端が電極パターン３の内側の端よりも内側に位置するような長さに形成するのがよい。より確実に補助層パターン４の外側の端部が電極パターン３の内側の端部と平面視で重なるようにするために、図３に示す例のように、補助層パターン４の内側の端が凹部７ａ内に露出するように形成してもよい。
【００４１】
電極パターン３は、通常、貫通孔２ａに沿って複数形成される。図１に示す例では、正方形状の貫通孔２ａの対向する２辺に沿って複数の電極パターン３がそれぞれ12個配列して形成しているが、貫通孔２ａの４辺に沿って、全周にわたって貫通孔２ａに沿って配列して形成してもよい。
【００４２】
電極パターン３を貫通孔２ａに沿って複数形成している場合は、図５に示す例のように、補助層パターン４を貫通孔２ａに沿った帯状に形成するのが好ましい。このようにすると、電極パターン３と補助層パターン４との補助層パターン４の幅方向の位置ずれを抑えて電極パターン３の内側の端部と補助層パターン４とを確実に重ねることができるので、複数の電極の全ての傾きを抑えることができる。なお、図５（ａ）は、図３（ａ）と同様の、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第１の方法）における積層体の実施の形態の一例を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。補助層パターン４をこのように貫通孔２ａに沿った帯状に形成すると、補助層パターン４の厚みばらつき等を抑制しやすくなるので、複数の電極間の傾きのばらつきを低減することができる。また、全周にわたって貫通孔２ａに沿って電極パターン３を配列して形成する場合には、補助層パターン４を貫通孔２ａに沿って枠状に形成してもかまわない。
【００４３】
なお、図３に示す例においては、積層体７は、第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２とをそれぞれ１枚ずつ、合計２枚のセラミックグリーンシートを積層することにより形成されているが、いずれか一方あるいは両方のセラミックグリーンシートを複数枚として、積層体７を３枚以上のセラミックグリーンシートを積層することによって作製してもよい。このような場合は、例えば、図５に示す例のように、貫通孔２ａの大きさの異なる第２のセラミックグリーンシート２'を電極パターン３が形成された第２のセラミックグリーンシート２の上にさらに積層することによって、凹部７ａ内に段差を備えた積層体７を作製してもかまわない。この例では、積層体７は１段の段差を備えているが、さらに多くの段差を備えていてもかまわない。
【００４４】
このような積層体７は、第１のセラミックグリーンシート１、下側の第２のセラミックグリーンシート２、上側の第２のセラミックグリーンシート２'の順で積層して加圧することによって作製してもよいし、第１のセラミックグリーンシート１と下側の第２のセラミックグリーンシート２とを積層して加圧した後に、上側の第２のセラミックグリーンシート２'を積層して加圧することによって作製してもかまわない。加圧に際して凹部７ａの形状に対応する弾性体を用いる場合には、凹部７ａの底面や段差の上面も加圧することができるので、これらの複数枚のセラミックグリーンシート１，２，２'を積層し、同時に加圧して積層体７を作製することができるので、生産性や電子部品搭載用基板の寸法精度やパターンの位置精度等の観点から好ましい。
【００４５】
図６（ａ）は、図５（ａ）と同様の、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第１の方法）における積層体の実施の形態の他の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す平面図の一例であり、（ｃ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す平面図の他の一例である。また、図７は、図６（ｂ）および（ｃ）と同様の、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第１の方法）における積層体の実施の形態の一例の要部を拡大して示す平面図である。
【００４６】
図５に示す例では、下側の第２のセラミックグリーンシート２の上面にのみ電極パターン３を形成することによって、段差に電極パターン３が形成された積層体７としているが、図６に示す例のように、上側の第２のセラミックグリーンシート２'の上面にも電極パターン３を形成してもかまわない。ここで、図６（ｂ）に示す例のように、下側の電極パターン３の幅が上側の電極パターン３の幅以上の幅であり、下側の電極パターン３が上側の電極パターン３の内側の端部と平面視で重なる場合は、下側の電極パターン３が上側の電極パターン３に対して上述の補助層パターン４としても機能して、上側の電極パターン３の傾きが抑えられる。また、下側の電極パターン３の幅が上側の電極パターン３の幅よりも小さい場合には、図６（ｃ）に示す例のように、下側の電極パターン３に接して補助層パターン４を形成し、これらを合わせた幅が上側の電極パターン３の幅以上となるようにするとよい。また、図７に示す例のように、通常はそれぞれに接続されるボンディングワイヤ同士が接触しないように、上側の電極パターン３と下側の電極パターン３とは平面視で重ならないように配置される。この場合は、下側の電極パターン３間に補助層パターン４を形成しておけばよい。図７に示す例のように、隣接する電極パターン３・３間が小さく、これらの両方に接するように補助層パターン４を形成する場合は、これらが短絡しないようにセラミックペーストによる補助層パターン４とする。
【００４７】
また、補助層パターン４は、第１のセラミックグリーンシート１または第２のセラミックグリーンシート２に形成する配線導体パターン６とは平面視で重ならないように配設されていることが好ましい。これにより、補助層パターン４と配線導体パターン６とが重なる領域と重ならない領域とで、電極に傾きのばらつきが発生することを低減することができる。
【００４８】
上記のような電極パターン３と補助層パターン４との重なり長さや補助層パターン４の厚みにより、補助層パターン４を設けないものに対して、電極の内側が１〜３°程度上がるようになる。
【００４９】
そして、このようにして作製した積層体７を焼成することで、電子部品搭載用基板となる。焼成する工程は有機成分の除去とセラミック粉末の焼結とから成る。有機成分の除去は100〜1000℃程度の温度範囲で積層体７を加熱することによって行ない、有機成分を分解し、揮発させる。焼結温度はセラミック組成によって異なり、800〜1600℃程度の範囲内で行なう。また、焼成雰囲気はセラミック粉末や導体材料によって異なり、大気中あるいは還元雰囲気中あるいは非酸化性雰囲気中等で行なわれ、有機成分の除去を効果的に行なうために雰囲気中に水蒸気等を含ませてもよい。
【００５０】
焼成後の電子部品搭載用基板には、電極および配線導体の露出する表面には、電解めっき法あるいは無電解めっき法によりめっき層が被着される。これにより、配線導体と電子部品との固着、配線導体と外部回路基板の配線導体との接合、および電極とボンディングワイヤとの接合を強固にすることができる。めっき層は、ニッケル，金等の耐蝕性に優れる金属から成るものである。例えば、厚さ１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度の金めっき層とを順次被着させる。なお、補助層パターン４が導体ペーストにより形成される場合には、補助層パターン４が焼結して形成される補助層の露出する表面にも、上述と同様なめっき層を被着させておいてもかまわない。
【００５１】
次に、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第２の方法）について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。図８〜図10は、それぞれ（ａ）は本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第２の方法）の実施の形態の一工程の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。これらの図における参照符号は、第１の方法の実施の形態の例におけるものと同様である。
【００５２】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法（第２の方法）では、図８に示す例のように、第２のセラミックグリーンシート２の下面に、第２のセラミックグリーンシート２の上面に形成された電極パターン３の内側の端部と平面視で重なる位置に、導体ペーストまたはセラミックペーストによる補助層パターン４を形成する。そして、図９に示す例のような補助層パターン４を形成していない第１のセラミックグリーンシート１の上に、第２のセラミックグリーンシート２を積層して加圧することにより、図10に示す例のような積層体７を形成する。電極パターン３および補助層パターン４は、第２のセラミックグリーンシート２に形成されているので、第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２とを積層する際に、電極パターン３と補助層パターン４との位置がずれてしまうことを抑制できる。また、本発明の第２の方法の実施の形態の第２の例によれば、補助層パターン４が第２のセラミックグリーンシート２の下面に形成されているので、補助層パターン４の印刷ずれや第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２との積層ずれによって、補助層パターン４が積層体７の凹部７ａの底面へはみ出して形成されることを抑制することができる。従って、補助層パターン４がはみ出しても問題ないように設けられているマージンを少なくすることができるので、電子部品搭載用基板を小型化する上で有効である。
【００５３】
また、第２のセラミックグリーンシート２に貫通孔２ａを形成した後に、補助層パターン４を形成する場合には、補助層パターン４が貫通孔２ａの内部にたれ込んでしまって、電極パターン３と補助層パターン４とが接触してしまう可能性があるので、補助層パターン４にはセラミックペーストを用いることが好ましい。
【００５４】
また、上記のように補助層パターン４が貫通孔２ａの内部にたれ込んでしまうと、貫通孔２ａの近傍で補助層パターン４の厚みが薄くなってしまうこととなる。従って、本例においては、第２のセラミックグリーンシート２の下面に補助層パターン４を形成した後に、第２のセラミックグリーンシート２に貫通孔２ａを形成することが好ましい。
【００５５】
なお、第２のセラミックグリーンシート２の上面の電極パターン３と、下面の補助層パターン４とはどちらを先に形成してもかまわないが、第２のセラミックグリーンシート２の厚みが薄い場合には、第２のセラミックグリーンシート２が変形しやすいので、先に補助層パターン４を第２のセラミックグリーンシート２の下面に形成すると、第２のセラミックグリーンシート２の上面に凹凸ができてしまって、電極パターン３を形成しようとすると形成する位置がずれてしまうことがある。従って、上面の電極パターン３を先に形成した後に、下面の補助層パターン４を形成する方が、電極パターン３を精度良く印刷しやすいので好ましい。
【００５６】
なお、本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、配線導体として電子部品搭載用基板の側面に形成した溝の内面に導体が形成された、いわゆるキャスタレーション導体を形成してもかまわない。また、１つの積層体７の中央部に電子部品搭載用基板となる基板領域を縦横に並べて形成して、いわゆる多数個取り基板として製作してもかまわない。
【００５７】
（実施例１）
本発明の電子部品搭載用基板の実施例１について説明する。なお、この実施例１では、多数個取り基板の形態で製作した例について示す。なお、多数個取り基板用の積層体７は、82ｍｍ×100ｍｍ×1.3ｍｍの積層体７の中央部に、10ｍｍ×10ｍｍの電子部品搭載用基板となる領域を、互いに２ｍｍ離間させて横方向に６列、縦方向に７列の計42個配列したものである。１つの電子部品搭載用基板となる領域は、図５に示す例のような、凹部７ａの一対の対向する内壁にそれぞれ段差を備えたものである。
【００５８】
酸化アルミニウムを91質量％と、焼結助剤として酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウムとを合わせて４質量％と、顔料として二酸化チタン、酸化クロムとを合わせて５質量％との割合で調合したセラミック粉末100質量％に対して有機バインダとしてアクリル樹脂を固形分で10質量％と、可塑剤としてジブチルフタレートを１質量％との割合で加え、トルエンを溶媒としてボールミルにより40時間混合し、セラミックスラリーを調整した。このセラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形して、第１のセラミックグリーンシート１と第２のセラミックグリーンシート２とを作製した。なお、第１のセラミックグリーンシート１は厚さ0.35ｍｍのシートとし、第２のセラミックグリーンシート２は厚さ0.35ｍｍのシート（下側シート２ともいう）および厚さ0.6ｍｍのシート（上側シート２'ともいう）とした。
【００５９】
次に、第２のセラミックグリーンシート２の下側シート２の各電子部品搭載用基板領域となる領域の所定の位置に、打ち抜き金型によって直径0.1ｍｍの貫通導体パターン５用の貫通孔を形成した。また、第２のセラミックグリーンシート２の下側シート２には、各電子部品搭載用基板となる領域に９ｍｍ×7.2ｍｍの貫通孔２ａを形成し、上側シート２'には、各電子部品搭載用基板領域となる領域に９ｍｍ×8.3ｍｍの貫通孔２ａ'を形成した。そして、下側シート２の貫通導体パターン５用の貫通孔に貫通導体パターン５用の導体ペーストを充填した後、下側シート２の上面に、９ｍｍ×7.2ｍｍの貫通孔２ａの９ｍｍの辺から0.1ｍｍ離間した位置に、スクリーン印刷法で電極パターン３用の導体ペーストを印刷塗布して、幅Ｗ１が約0.2ｍｍで長さが1.0ｍｍであり、厚さが約17μｍである電極パターン３を0.2ｍｍ間隔で19個形成した。
【００６０】
次に、第１のセラミックグリーンシート１の各電子部品搭載用基板領域となる領域の所定の位置に、打ち抜き金型により直径0.1ｍｍの貫通導体パターン５用の貫通孔を打ち抜いた後、この貫通孔に貫通導体パターン５用の導体ペーストを充填して貫通導体パターン５を形成し、第１のセラミックグリーンシート１の下面に、スクリーン印刷法で配線導体パターン６用の導体ペーストを印刷塗布して、厚さが約17μｍの配線導体パターン６を形成した。
【００６１】
なお、電極パターン３用の導体ペーストは、タングステン粉末100質量％に対して、ジブチルフタレート，ジエチレングリコールブチルアセテート，セルロースナイトレート，イソプロピルアルコールおよびポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステルを合計で８質量％加えて混合することによって作製した。配線導体パターン６用の導体ペーストは、タングステン粉末100質量％に対して、酸化アルミニウム粉末を３質量％と、ジブチルフタレート，ジエチレングリコールブチルアセテート，セルロースナイトレート，イソプロピルアルコール，ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルおよびポリオキシアルキレンアルキルエーテルを合計で18質量％とを加えて混合することによって作製した。貫通導体パターン５用の導体ペーストは、モリブデン粉末100質量％に対して、酸化アルミニウム粉末を20質量％と、ジブチルフタレート，α−テルピネオールおよびポリエチレングリコールステアリルアミンを合計で60質量％とを加えて混合することによって作製した。
【００６２】
そして、実施例１では、図２に示すように、第１のセラミックグリーンシート１の上面の所定の領域に、スクリーン印刷法でセラミックペーストを印刷塗布することによって、幅Ｗ２が9.5ｍｍで長さが0.4ｍｍ（第２のセラミックグリーンシート２と重なる領域長さは0.1ｍｍ）の帯状の補助層パターン４を形成した。セラミックペーストは、第１のセラミックグリーンシート１および第２のセラミックグリーンシート２と同様のセラミック粉末100質量％に対して、ジブチルフタレート，ジエチレングリコールブチルアセテート，α−テルピネオール，セルロースナイトレートおよびイソプロピルアルコールを合計で60質量％を加えて混合することによって作製した。
【００６３】
また、比較例として補助層パターン５を形成していないものも準備した。
【００６４】
次に、第１のセラミックグリーンシート１上に、第２のセラミックグリーンシート２を２枚（上側シート２'および下側シート２）載置し、ゲル状の物質を内部に充填したゴムと表層のシリコンゴムの２層から成る弾性体を介して加圧（荷重：３ｔ）することで積層体７を形成した。積層体７の各電子部品搭載用基板となる領域の段差上には、電極パターン３が幅0.2ｍｍ×長さ0.45ｍｍの寸法で表面に露出して38個（１つの段差に各19個×２段）形成された。
【００６５】
次に、この積層体７を水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1000℃の温度で約３時間加熱することによって有機成分を除去した後、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1500℃の温度で約６時間焼成を行ない、多数個取り基板を製作した。そして、多数個取り基板の各電子部品搭載用基板領域の電極および配線導体の露出する表面に、電解めっき法にて、約４μｍの厚さのニッケルめっき層と約１μｍの厚さの金めっき層とを順次被着させた。
【００６６】
次に、この多数個取り基板を分割して電子部品搭載用基板を得た。そして、この電子部品搭載用基板の６箇所（電極の並びの両端付近と中央付近×２）の電極の表面の傾斜角度を測定した。角度の測定方法としては、平板上に電子部品搭載用基板を載置して、電極の幅方向の中心線上の２点（電極３の端部から0.15ｍｍおよび0.35ｍｍの位置）の高さを焦点深度計により測定し、２点間の距離（0.2ｍｍ）と２点間の高さの差とから角度を算出した。
【００６７】
その結果、比較例は、端部側が低い1.0°〜2.5°の傾きであったのに対して、実施例は、端部側が高い０°〜1.0°の傾きであった。実施例においては、補助層パターン４を設けることにより、電極の上面が、端部が低い傾斜面となるのを抑えることができた。
【００６８】
（実施例２）
次に、本発明の電子部品搭載用基板の実施例２について説明する。なお、この実施例２においても、多数個取り基板の形態で製作した例について示す。また、実施例２では、補助層パターン４を第２のセラミックグリーンシート２の下面に形成する点以外は、実施例１と同じ材料および寸法で、同様の方法により製作した。
【００６９】
実施例２では、図８に示すように、第２のセラミックグリーンシート２の下面の所定の領域に、スクリーン印刷法でセラミックペーストを印刷塗布することによって、幅Ｗ２が9.5ｍｍで長さが0.1ｍｍの帯状の補助層パターン４を形成した。
【００７０】
その結果、実施例１では補助層パターン４の積層体７の凹部７ａの底面へ、はみ出している長さが0.3ｍｍであったのに対して、実施例２では補助層パターン４の積層体７の凹部７ａの底面へ、はみ出している長さが0.01ｍｍであった。実施例２においては、補助層パターン４を第２のセラミックグリーンシート２の下面に形成することにより、補助層パターン４が積層体７の凹部７ａの底面へ、はみ出すことを抑制することができた。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・・・・第１のセラミックグリーンシート
２・・・・・・第２のセラミックグリーンシート
２ａ・・・・・貫通孔
３・・・・・・電極パターン
４・・・・・・補助層パターン
５・・・・・・貫通導体パターン
６・・・・・・配線導体パターン
７・・・・・・積層体
７ａ・・・・・凹部
【図１】
2010153796.tif 000003
【図２】
2010153796.tif 000004
【図３】
2010153796.tif 000005
【図４】
2010153796.tif 000006
【図５】
2010153796.tif 000007
【図６】
2010153796.tif 000008
【図７】
2010153796.tif 000009
【図８】
2010153796.tif 000010
【図９】
2010153796.tif 000011
【図１０】
2010153796.tif 000012