(57)【要約】【課題】  脱脂工程および焼成工程におけるガラスセラミックグリーンシートの平面方向の収縮を抑制する多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  焼成収縮開始温度の異なる、第１の有機バインダおよび第１の可塑剤を含む第１のガラスセラミックグリーンシートと、第２の有機バインダおよび第２の可塑剤を含む第２のガラスセラミックグリーンシートとを複数積層してガラスセラミックグリーンシート積層体を作製し、脱脂および焼成する多層配線基板の製造方法であって、第１の有機バインダとして、熱分解温度が第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低いものを用いるとともに、第２の可塑剤の量を第１の可塑剤の量よりも少なくし、かつ第１の可塑剤および第１の有機バインダの総量を前記第２の有機バインダの量よりも少なくしたことを特徴とする。【選択図】  図１
2010109055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成収縮開始温度の異なる、第１の有機バインダおよび第１の可塑剤を含む第１のガラスセラミックグリーンシートと、第２の有機バインダおよび第２の可塑剤を含む第２のガラスセラミックグリーンシートとを作製する工程と、
前記第１のガラスセラミックグリーンシートおよび前記第２のガラスセラミックグリーンシートの内部に貫通孔を形成して貫通導体用ペーストを充填するとともに、前記第１のガラスセラミックグリーンシートおよび前記第２のガラスセラミックグリーンシートの少なくとも一方の一方主面に配線層用導体ペーストを塗布する工程と、
前記第１のガラスセラミックグリーンシートおよび前記第２のガラスセラミックグリーンシートを複数積層してガラスセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、
該ガラスセラミックグリーンシート積層体から前記第１の可塑剤および前記第２の可塑剤を蒸発させ、前記第１の有機バインダおよび前記第２の有機バインダを熱分解させた後、焼成する工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、
前記第１の有機バインダとして、熱分解温度が前記第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低いものを用いるとともに、
前記第２の可塑剤の量を前記第１の可塑剤の量よりも少なくし、かつ前記第１の可塑剤および前記第１の有機バインダの総量を前記第２の有機バインダの量よりも少なくしたことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子収納用パッケージや混成集積回路装置等に適用される寸法精度の高い多層配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高集積化が進むＩＣやＬＳＩ等の半導体素子が搭載される半導体素子収納用パッケージや各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用される多層配線基板としては、絶縁基体がアルミナ焼結体からなり、配線層がＭｏ、Ｗなどの高融点導体からなるものが用いられてきた。
【０００３】
しかし、近年においては、配線層の低抵抗化が要求されており、１０５０℃程度で溶融するＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の低抵抗導体を主成分とする配線層が用いられ、この低抵抗導体を主成分とする配線層と同時焼成できるように、絶縁基体として１０００℃以下の低温での焼結が可能なガラスセラミック焼結体が用いられるようになってきている。さらに、多層配線基板の高密度化が進むのに伴い、寸法精度向上に対する要求が強くなっている。
【０００４】
そこで、多層配線基板の寸法精度を向上させる方法として、焼成収縮開始温度の異なるガラスセラミックグリーンシートを複数組み合わせて積層し、同時焼成することにより、それぞれのガラスセラミックグリーンシートが互いに平面方向の収縮を抑制するようにした方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５８７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８８７３９号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガラスセラミックグリーンシートは焼成工程の前段階である脱脂工程（可塑剤および有機バインダを焼失させる工程）において平面方向に最大で１％程度収縮するため、特許文献１〜３に記載された方法を用いても脱脂工程における平面方向の収縮を無くすことはできず、さらなる寸法精度の向上が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、脱脂工程および焼成工程におけるガラスセラミックグリーンシートの平面方向の収縮を抑制する多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、焼成収縮開始温度の異なる、第１の有機バインダおよび第１の可塑剤を含む第１のガラスセラミックグリーンシートと、第２の有機バインダおよび第２の可塑剤を含む第２のガラスセラミックグリーンシートとを作製する工程と、前記第１のガラスセラミックグリーンシートおよび前記第２のガラスセラミックグリーンシートの内部に貫通孔を形成して貫通導体用ペーストを充填するとともに、前記第１のガラスセラミックグリーンシートおよび前記第２のガラスセラミックグリーンシートの少なくとも一方の一方主面に配線層用導体ペーストを塗布する工程と、前記第１のガラスセラミックグリーンシートおよび前記第２のガラスセラミックグリーンシートを複数積層してガラスセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、該ガラスセラミックグリーンシート積層体から前記第１の可塑剤および前記第２の可塑剤を蒸発させ、前記第１の有機バインダおよび前記第２の有機バインダを熱分解させた後、焼成する工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、前記第１の有機バインダとして、熱分解温度が前記第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低いものを用いるとともに、前記第２の可塑剤の量を前記第１の可塑剤の量よりも少なくし、かつ前記第１の可塑剤および前記第１の有機バインダの総量を前記第２の有機バインダの量よりも少なくしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、第１の有機バインダの熱分解温度を第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低いものとすることにより、第１の有機バインダが熱分解される温度域では、第２のガラスセラミックグリーンシートが形状を保持し、第１のガラスセラミックグリーンシートが平面方向に収縮するのを防ぐことができる。また、第２の有機バインダが熱分解される温度域では、脱脂が完了した第１のガラスセラミックグリーンシートが形状を保持し、第２のガラスセラミックグリーンシートが平面方向に収縮するのを防ぐことができる。
【０００９】
さらに、第２の可塑剤の量を第１の可塑剤の量よりも少なくしたことにより、第２の可塑剤が焼失した後に生じる第２のガラスセラミックグリーンシート中の空隙を少なくすることができることから、第１の有機バインダが熱分解される際の第１のガラスセラミックグリーンシートの平面方向の収縮を効率よく抑制することができる。
【００１０】
またさらに、第１の有機バインダおよび第１の可塑剤の総量を第２の有機バインダの量よりも少なくしたことにより、第１の有機バインダと第１の可塑剤が焼失した後に生じる第１のガラスセラミックグリーンシート中の空隙を少なくすることができることから、第２の有機バインダが熱分解される際の第２のガラスセラミックグリーンシートの平面方向の収縮を効率よく抑制することができる。
【００１１】
これらの結果、脱脂工程におけるガラスセラミックグリーンシートの平面方向の収縮を抑制することができ、寸法精度の良好な多層配線基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の多層配線基板の製造方法を示す概略断面図であり、図１は焼成前のガラスセラミックグリーンシート積層体を示している。
【００１４】
本発明の多層配線基板の製造方法は、まず、焼成収縮開始温度の異なる、第１の有機バインダおよび第１の可塑剤を含む第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと、第２の有機バインダおよび第２の可塑剤を含む第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとを作製する工程を有する。
【００１５】
それぞれのグリーンシート（第１のガラスセラミックグリーンシート、第２のガラスセラミックグリーンシート）がガラスセラミックグリーンシートであるのは、焼成温度を８００℃〜１０００℃の比較的低い温度とすることができ、後述の貫通導体用ペースト３および配線層用導体ペースト４として銀（融点９６０℃）、銅（融点１０８３℃）、金（融点１０６３℃）等の低融点で低抵抗の金属を主成分として用いることができ、信号の高速化、高周波化に十分に対応できるからである。
【００１６】
第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとは焼成時の焼成収縮開始温度が異なっていて、例えば第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの焼成収縮開始温度が第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂの焼成収縮開始温度よりも高くなっている。このように焼成収縮開始温度を異ならせることで、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとが互いの平面方向の焼成収縮を抑制しあうようになる。なお、先に焼成収縮を開始するのは第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅのどちらでも良い。
【００１７】
ここで、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとの焼成収縮開始温度の差を５０℃以上、好ましくは１００℃以上とすることが互いのガラスセラミックグリーンシートの焼成収縮する温度域の重なりが少なくなるので好ましい。特に、一方のガラスセラミックグリーンシートの焼成収縮開始温度が他方のガラスセラミックグリーンシートの焼成収縮終了温度よりも高くなっているのが好ましい。焼成収縮する温度域の重なりがなくなることで、平面方向の焼成収縮をほとんどなくするようにすることができる。例えば、第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅに含まれるガラスの軟化点が、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂに含まれるガラスの結晶化点よりも高くなるように調整することで、第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの焼成収縮開始温度を第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂの焼成収縮終了温度よりも高くすることができる。
【００１８】
なお、ここでいう焼成収縮開始温度とは、対象とする材料を単独で焼成した時に、ＴＭＡ（熱機械分析）において０．５％線収縮したときの温度をいう。また、焼成収縮終了温度とは、焼成前の状態から焼成終了後の状態までの収縮量に対し９０％以上線収縮したときの温度をいう。
【００１９】
第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂおよび第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは、それぞれ少なくともガラス粉末を含んでいて、このガラス粉末と必要に応じて所望の特性を得るために適宜選択したセラミック粉末とを原料粉末とする。ガラス粉末とセラミック粉末の割合としては、ガラス粉末が３０〜１００質量％でありセラミック粉末０〜７０質量％であるのが望ましい。
【００２０】
ガラス粉末の具体的な組成としては、例えば、必須成分として、ＳｉＯ２を１０〜７０質量％、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜３０質量％、ＭｇＯを３〜６０質量％、また任意成分として、ＣａＯを０〜３５質量％、ＢａＯを０〜３５質量％、ＳｒＯを０〜３５質量％、Ｂ２Ｏ３を０〜２０質量％、ＺｎＯを０〜３０質量％、ＴｉＯ２を０〜１０質量％、Ｎａ２Ｏを０〜３質量％、Ｌｉ２Ｏを０〜５質量％含むものが挙げられ、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとの焼成収縮開始温度が異なるように、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂと第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとに含まれるガラス成分の割合は異なっている。
【００２１】
また、セラミック粉末としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＺｒＯ３、ＣａＴｉＯ３、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＢａＴｉ４Ｏ９、ＺｒＴｉＯ４、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２から選ばれる１種以上が挙げられ、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂを形成するセラミック粉末と第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを形成するセラミック粉末とは同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００２２】
上記組成のガラス粉末とセラミック粉末との組み合わせによれば、１０００℃以下での低温焼結が可能で、配線層用導体ペーストとして銀（融点９６０℃）、銅（融点１０８３℃）、金（融点１０６３℃）などの低抵抗導体を用いることが可能となり、低損失な回路を作製できる。また、誘電率の制御も可能であり、高誘電率化による回路の小型化、低損失化あるいは低誘電率化による高速伝送に適している。しかも、上記の範囲で種々組成を制御することによって、焼成収縮挙動を容易に制御、変更することができる。
【００２３】
第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂは、所定の原料粉末に第１の有機バインダ、第１の可塑剤および有機溶剤（トルエン）を添加、混合してスラリー化し、例えばドクターブレード法、カレンダーロール法、圧延法等によりシート状に成形されたものである。同様に、第２のガラスセラミックグリーンシートは、原料粉末、第２の有機バインダ、第２の可塑剤および有機溶剤（トルエン）を添加・混合し、シート状に成形されたものである。このとき、有機溶剤（トルエン）はシート状に成形した際に、蒸発してしまう。なお、一方のガラスセラミックグリーンシートはペースト化し、スクリーン印刷法やグラビア印刷法などの公知の印刷法により形成することも可能である。
【００２４】
ここで、第１の有機バインダとして、熱分解温度が第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低いものを用いるとともに、第２の可塑剤の量を第１の可塑剤の量よりも少なくし、かつ第１の可塑剤および第１の有機バインダの総量を第２の有機バインダの量よりも少なくしていることが重要であり、これにより脱脂工程におけるガラスセラミックグリーンシート積層体５の平面方向の収縮を抑制することができるが、この点について詳しくは後述する。
【００２５】
有機バインダの例としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、セルロースアセテート、エチレンビニルアルコール、エチルセルロース、ニトロセルロースやその他有機高分子材料が挙げられ、原料粉末（ガラス粉末とセラミック粉末）の分散性、成形後のシート特性を考慮してこれら１種以上から選択される。例えば、第１の有機バインダとして熱分解温度が３００℃のポリメタクリレートのときは、第２の有機バインダとして熱分解温度が３５０℃以上のポリアクリレート、ポリビニルアルコールなどが用いられる。なお、熱分解温度とは添加した有機バインダ量の総量に対し、熱重量測定（ＴＧ）を用いて残渣１％となったときの温度をいう。原料粉末（ガラス粉末とセラミック粉末）１００質量部に対し、有機バインダは５〜２０質量部の割合で添加される。
【００２６】
また、可塑剤の例としては、グリセリン、ポリエチレングリコール、フタル酸エステル等が挙げられ、シート特性を考慮してこれらの中から適宜選択される。原料粉末（ガラス粉末とセラミック粉末）１００質量部に対し、可塑剤は０．１〜１０質量部の割合で添加されるが、第２のガラスセラミックグリーンシートに含まれる第２の可塑剤の量が第１のガラスセラミックグリーンシートに含まれる第１の可塑剤の量よりも少なくなるように、この０．１〜１０質量部の割合の範囲内でそれぞれの添加量が設定される。
【００２７】
第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂにおける第１の可塑剤および第１の有機バインダの添加量の総量と、第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅにおける第２の有機バインダの添加量との差は、１質量部以上であるのが望ましく、好適には２質量部以上である。
【００２８】
次に、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂおよび第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの内部に貫通孔を形成して貫通導体用ペースト３を充填するとともに、第１のガラスセラミックグリーンシートおよび第２のガラスセラミックグリーンシートの少なくとも一方の一方主面に配線層用導体ペースト４を塗布する工程を有する。
【００２９】
第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂおよび第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの少なくとも一方への貫通孔の形成は、パンチング、レーザー、エッチング等の方法などによって行われる。貫通孔に充填する貫通導体用ペースト３は、主成分としての銀粉末、銅粉末、パラジウム粉末、金粉末などに有機バインダおよび有機溶剤を混練したものであり、さらに必要に応じて、電気抵抗、熱伝導性を劣化させない範囲で、他の金属、ガラス、酸化物、炭化物、窒化物および金属塩等の無機分を含んでいてもよい。充填には、貫通孔に一致する箇所に穿孔されたメタルマスクなどを用いて、スクリーン印刷する方法を用いる。このとき、マスクを通して貫通導体用ペースト３を押し出す方法として、通常のポリウレタン製等の板状（あるいは剣状）のスキージを用いる方法でもよく、ペースト押し出し式のスキージヘッドを用いて、貫通導体用ペースト３を加圧注入する方法でもよい。
【００３０】
また、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂおよび第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの少なくとも一方への配線層用導体ペースト４の塗布は、スクリーン印刷法などによって行われる。配線層用導体ペースト４として、貫通導体用ペースト３と同様に、主成分としての銀粉末、銅粉末、パラジウム粉末金粉末などに有機バインダおよび有機溶剤を混練したものであり、さらに必要に応じて、電気抵抗、熱伝導性を劣化させない範囲で、他の金属、ガラス、酸化物、炭化物、窒化物および金属塩等の無機分を含んでいてもよい。なお、ここで用いられる配線層用導体ペースト４は、貫通孔内に充填した貫通導体用ペースト３とは、例えば有機溶剤の量を異ならせるなどの手段によって粘度を異ならせてもよい。貫通導体用ペースト３よりも粘度を低くすることで、厚みを薄くすることができ、精度のよいパターンを形成することができる。これに対し、貫通導体用ペースト３は、粘度を高くすることで、充填後に垂れないようにすることができる。さらに、配線層用導体ペースト４と貫通導体用ペースト３とは、主成分およびガラス、無機フィラー等の副成分が異なっていてもよい。
【００３１】
次に、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂおよび第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを複数積層してガラスセラミックグリーンシート積層体５を作製する工程を有する。
【００３２】
第１のガラスセラミックグリーンシート（Ａ）および第２のガラスセラミックグリーンシート（Ｂ）の積層形態としては、図１ではＡＢＢＢＢＢＡの順に積層されているが、その他、ＡＢＡＢＡＢＡ、ＡＡＡＢＡＡＡ、ＡＡＢＢＢＡＡ、ＡＡＢＡＢＡＡ、ＡＡＢＢＡＡＡ、ＡＢＡＡＡＡＡ、ＡＢＡＡＡＢＡ、ＡＢＢＡＢＢＡ、ＡＡＢＡＡＡＡ、ＡＢＢＡＡＡＡ、ＡＢＢＢＡＡＡ、ＡＢＢＢＢＡＡでもよく、また、ＡとＢとを反対に入れ替えてもよい。
【００３３】
また、ガラスセラミックグリーンシート積層体５の積層数は例えば２〜５０層のいずれでもよく、それぞれのガラスセラミックグリーンシートの厚みは３〜３００μｍとすることができる。
【００３４】
なお、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂまたは第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの所定位置にキャビティ形成用貫通孔（図示しない）を形成し、ガラスセラミックグリーンシート積層体５にキャビティを形成するようにしてもよい。
【００３５】
次に、ガラスセラミックグリーンシート積層体５から第１の可塑剤および第２の可塑剤を蒸発させ、第１の有機バインダおよび第２の有機バインダを熱分解させた後、焼成する工程を有する。
【００３６】
この工程は、大気中、酸化雰囲気中、不活性雰囲気中あるいは還元雰囲気中でなされ、第１の可塑剤および第２の可塑剤、第１の有機バインダ、第２の有機バインダが段階的温度上昇に伴って順次焼失し、最高温度８００〜１０００℃で焼成するようになっている。
【００３７】
具体的には、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂおよび第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを成形するために添加される可塑剤は、有機バインダの熱分解温度よりも低い温度（２００℃以下程度）で蒸発し、有機バインダはガラスセラミックグリーンシートの焼成収縮開始温度（８００〜１０００℃）よりも低い温度（３００〜７００℃程度）で熱分解する。
【００３８】
ここで、第１の有機バインダとして、熱分解温度が第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低いものを用いていることにより、第１の有機バインダが熱分解される温度域では第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅが形状を保持し、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂが平面方向に収縮することを防ぎ、第２の有機バインダが熱分解される温度域では、脱脂が完了した第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂが形状を保持し、第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅが平面方向に収縮するのを防ぐことができる。
【００３９】
また、第２の可塑剤の量を第１の可塑剤の量よりも少なくしていることにより、第２の可塑剤が蒸発した後に生じる第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ中の空隙を少なくすることができ、第１の有機バインダが熱分解される際に、第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂの平面方向の収縮を効率よく抑制することができる。
【００４０】
さらに、第１の可塑剤および第１の有機バインダの総量を第２の有機バインダの量よりも少なくしていることにより、第１の有機バインダと第１の可塑剤が焼失した後に生じる第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂ中の空隙を少なくすることができ、第２の有機バインダが熱分解される際に、第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの平面方向の収縮を効率よく抑制することができる。
【００４１】
このように、本発明によれば、脱脂工程におけるガラスセラミックグリーンシート積層体５の平面方向の収縮を抑え、寸法精度を高めることができる。
【００４２】
さらに、温度が上昇した焼成時の段階においても、焼成収縮開始温度の低いガラスセラミックグリーンシート（第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂ）が収縮する温度域では、焼成収縮開始温度の高いガラスセラミックグリーンシート（第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）によって焼成収縮開始温度の低いガラスセラミックグリーンシート（第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂ）の平面方向の収縮が抑制され、焼成収縮開始温度の高いガラスセラミックグリーンシート（第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）が収縮する温度域では、逆に焼成収縮開始温度の低いガラスセラミックグリーンシート（第１のガラスセラミックグリーンシート１ａ、１ｂ）が焼結した絶縁層によって焼成収縮開始温度の高いガラスセラミックグリーンシート（第２のガラスセラミックグリーンシート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）の平面方向の収縮が抑制され、焼成時におけるガラスセラミックグリーンシート積層体の平面方向の収縮を抑制し、寸法精度を向上させることが可能となる。
【００４３】
なお、焼成後には多層配線基板の導体層表面にめっき処理等の表面処理を行ってもよい。
【００４４】
以上、詳述してきたように、本発明により、脱脂時および焼成時の平面方向の収縮が少ない寸法精度の良好な多層配線基板を提供することができる。
【実施例】
【００４５】
本発明の試料および本発明範囲外の比較試料を以下のように作製した。
【００４６】
まず、表１に示す組成のガラス粉末とセラミック粉末とからなる原料粉末を用意した。ここで、ガラス粉末は平均粒径２μｍに粉砕したもの、セラミック粉末は平均粒径１．５μｍのものを用いた。
【００４７】
【表１】
2010109055.tif 000003
【００４８】
この原料粉末に表２に示す有機バインダ、可塑剤およびトルエンを添加してスラリーを調整し、ドクターブレード法にシート状に成形を行い、第１のガラスセラミックグリーンシートおよび第２のガラスセラミックグリーンシートを作製した。なお、表２において、有機バインダとしてのポリアクリレートＡとポリアクリレートＢとは、分子量や官能基が異なるもので、これにより熱分解温度が異なっている。
【００４９】
また、表１には、それぞれの原料粉末についてワックスを添加して、１００ＭＰａでプレスすることにより圧粉体を別途形成し、この圧粉体に対して空気中でＴＭＡ（熱機械分析）による４０℃〜１０００℃の温度範囲により焼成収縮開始温度および焼成収縮終了温度を評価した。なお、焼成収縮開始温度は、圧粉体を焼成したときにＴＭＡ（熱機械分析）において０．５％線収縮したときの温度とした。また、焼成収縮終了温度は、焼成前の状態から焼成終了後の状態までの収縮量に対し９０％以上線収縮したときの温度とした。
【００５０】
得られた第１のガラスセラミックグリーンシートおよび第２のガラスセラミックグリーンシートの所定の位置にパンチング等により貫通孔を形成し、この貫通孔にＡｇ粉末を含む導電性ペーストを充填するとともに、この導電性ペーストを絶縁層表面にスクリーン印刷して配線パターンを形成した後、これを乾燥させた。そして、第１のガラスセラミックグリーンシートが焼成後に第１の絶縁層となるように、第２のガラスセラミックグリーンシートが焼成後に第２の絶縁層となるように、図１に示すとおりに積層した。
【００５１】
得られた積層体を、大気中４００℃で脱脂処理し、さらに９１０℃で焼成し、図１に示す多層配線基板を作製した。なお、第１および第２のガラスセラミックグリーンシートが焼結してなる各絶縁層の厚みは０．１ｍｍであり、多層配線基板の大きさは、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み０．７ｍｍであった。次に、焼成前に測定しておいた積層体の所定のポイント間の長さと、焼成後の多層配線基板の同一ポイント間の長さから、回路基板の平面方向の焼成収縮率を測定し、収縮率０．５％以下を合格（○）として判定した。その結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2010109055.tif 000004
【００５３】
表２から明らかなように、本発明の範囲内の試料Ｎｏ．１，２，５，６，９〜１１，１３，１４，１７，１８，２１〜２３は、第１の有機バインダの熱分解温度が第２の有機バインダの熱分解温度よりも５０℃以上低く、第２の可塑剤の量が前記第１の可塑剤の量よりも少なく、第１の有機バインダおよび前記第１の可塑剤の総量が第２の有機バインダの量よりも少ないため、収縮率が０．５％以下の多層配線基板を作製することができた。
【００５４】
これに対し、本発明範囲外の試料Ｎｏ．３，４，７，１５，１６および１９は、第１の有機バインダおよび第１の可塑剤の総量が第２の有機バインダの量よりも多いため、第２のガラスセラミックグリーンシートの脱脂時の収縮量が大きくなり、多層配線基板の収縮率が大きくなった。
【００５５】
また、試料Ｎｏ．７，８，１９および２０は、第１の有機バインダの熱分解温度が第２の有機バインダの熱分解温度以上の温度であるため、第１のガラスセラミックグリーンシートおよび第２のガラスセラミックグリーンシートの脱脂時の相互収縮抑制ができず、多層配線基板の収縮率が大きくなった。
【００５６】
そして、試料Ｎｏ．１２，２４は、第２の可塑剤の量が第１の可塑剤の量よりも多いため、第１のガラスセラミックグリーンシートの脱脂時の収縮量が大きくなり、多層配線基板の収縮率が大きくなった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の多層配線基板の製造方法を示す概略断面図であり、焼成前のガラスセラミックグリーンシート積層体を示している。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ，１ｂ・・・第１のガラスセラミックグリーンシート
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ・・・第２のガラスセラミックグリーンシート
３・・・貫通導体用ペースト
４・・・配線層用導体ペースト
５・・・ガラスセラミックグリーンシート積層体
【図１】
2010109055.tif 000005