(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着テーブルの上に配線パターン形状の貫通部を有する板状体を載置するとともに、該板状体の上にセラミックグリーンシートを載置し、前記貫通部から前記セラミックグリーンシートを吸引して前記セラミックグリーンシートに配線パターン形状の凹部を形成した状態で、該凹部に導体ペーストを充填するとともに前記凹部に充填された前記導体ペーストを乾燥して配線パターンを形成した後、前記セラミックグリーンシートの吸引を解除することを特徴とする配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板や積層コンデンサ等の電子部品の製造に用いられる配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミックスを用いた多層配線基板の製造方法として、セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法等を用いて導体ペーストによる配線パターンを形成したものを積層し、焼成する方法が一般に知られている。ただし、この方法によれば、配線パターンを形成する際に、導体ペーストのにじみが生じるおそれがある。
【０００３】
近年、半導体に形成される配線の微細化、高精度化に伴い、半導体を実装する多層配線基板に対しても、配線の微細化及び高精度化の要求が高まっている。
【０００４】
このような要求に対し、凸型成型品（金型）の凸部をグリーンテープ（セラミックグリーンシート）の表面に押し当てて、グリーンテープ（セラミックグリーンシート）の表面に凹部を形成した後、この凹部に導体インク（導体ペースト）を印刷するグリーンテープ（セラミックグリーンシート）の製造方法が提案されている（特許文献１を参照）。この方法によれば、凹部以外への導体インク（導体ペースト）のにじみが生じにくくなり、より高精度な配線パターンを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000−340445号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、多層配線基板に対する低背化の要求も高まっていて、多層配線基板を構成する絶縁層の厚みを薄くすることが必要となってきている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたセラミックグリーンシートの製造方法では、セラミックグリーンシートを薄くすることは難しい。なぜなら、セラミックグリーンシートの厚みを薄くすると、セラミックグリーンシートに金型を押し当てる際または金型に貼り付いたセラミックグリーンシートを引き剥がす際の力により、セラミックグリーンシートの凹部近傍にクラックが生じてしまうおそれがあるからである。
【０００８】
このように、特許文献１に記載された製造方法は、セラミックグリーンシートの厚みが薄い場合には適用困難であり、この製造方法を用いた多層配線基板においては低背化が困難であった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて案出されたものであり、セラミックグリーンシートにクラックが発生することなく、高精度に配線パターンが形成された薄型化が可能な配線パターン付きセラミックグリーンシート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】
【００１０】
本発明の配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法は、吸着テーブルの上に配線パターン形状の貫通部を有する板状体を載置するとともに、該板状体の上にセラミックグリーンシートを載置し、前記貫通部から前記セラミックグリーンシートを吸引して
前記セラミックグリーンシートに配線パターン形状の凹部を形成した状態で、該凹部に導体ペーストを充填するとともに前記凹部に充填された前記導体ペーストを乾燥して配線パターンを形成した後、前記セラミックグリーンシートの吸引を解除することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法によれば、吸引によりセラミックグリーンシートに弾性変形する程度の力を加えた状態で凹部を形成することで、セラミックグリーンシートへのクラックの発生を抑制することができ、セラミックグリーンシートの薄型化を実現することができる。
【００１２】
また、吸引により形成された凹部に導体ペーストを充填するため、導体ペーストのにじみを抑制して高精度の配線パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法の例の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法の実施の形態の例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法の例の流れを示す説明図である。
【００１６】
本実施の形態の例における配線パターン付きセラミックグリーンシートの製造方法は、まず、図１（ａ）に示すように、吸着テーブル３の上に配線パターン形状の貫通部21を有する板状体２を載置するとともに、板状体２の上にセラミックグリーンシート１を載置する工程を有する。
【００１７】
吸着テーブル３は、例えば１〜３ｍｍの厚みの板状のテーブルであって、図示しないが多数の貫通孔または多数の空隙を有していて、この多数の貫通孔または多数の空隙から吸引することで、この上に載置した物を吸着するようになっている。なお、吸着テーブル３の材質としては、セラミックグリーンシート１の硬さより硬いものであればよく、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属、セラミックス等の無機材料、樹脂等の有機材料を用いることができる。
【００１８】
吸着テーブル３の上には板状体２が載置される。この板状体２は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）等の金属、石英（ＳｉＯ２）、シリコン(Ｓｉ)、シリコンカーバイト(ＳｉＣ)、グラッシーカーボン(ＧＣ)、セラミックス等の無機材料、または熱可塑性樹脂のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の樹脂で0.03〜１ｍｍ程度の厚みに形成されたものである。
【００１９】
そして、板状体２には配線パターン形状の貫通部21が設けられている。この貫通部21は、後述するように、板状体２の上に載置されるセラミックグリーンシート１に配線パターン形状の凹部11を形成するためのもので、スリット状に形成されたものである。
【００２０】
貫通部21の幅としては、所望の配線パターン形状の凹部11をセラミックグリーンシート１に形成できるだけの幅であればよく、所望の配線パターン形状の幅にセラミックグリーンシート１の厚み分および後述する支持フィルム、有機フィルム等の厚み分を考慮した幅
（それぞれの厚みの２倍程度を加えた幅）であるのがよい。例えば、厚みが0.1ｍｍのセ
ラミックグリーンシート１に幅0.1ｍｍの凹部11を形成する場合、貫通部21の幅は0.35〜0.45ｍｍ程度であるのが好ましい。このとき、後述する支持フィルムまたは有機フィルム
を貼り付けた構成の場合には、上記の数値範囲に支持フィルムまたは有機フィルムの厚みの２倍程度の値を加えた数値範囲であるのが好ましい。
【００２１】
また、貫通部21の深さ（板状体２の厚み）は、セラミックグリーンシート１に凹部11を形成できるだけの深さであればよく、少なくとも所望の配線パターンの厚みにセラミックグリーンシート１の厚みを加えた程度の深さに形成されればよい。例えば、厚みが0.1ｍ
ｍのセラミックグリーンシート１に厚みが0.03ｍｍの凹部11を形成する場合、貫通部21の深さ（板状体２の厚み）は0.15〜0.25ｍｍ程度であるのが好ましい。このとき、後述する支持フィルムまたは有機フィルムを貼り付けた構成の場合には、上記の数値範囲に支持フィルムまたは有機フィルムの厚みを加えた数値範囲であるのが好ましい。
【００２２】
なお、貫通部21の断面形状は、直方形でもテーパを有する形状でもよく、上面における貫通部21の幅と下面における貫通部21の幅とが異なる場合は、上面における貫通部21の幅が上記の数値範囲となっていればよい。
【００２３】
そして、板状体２の上にセラミックグリーンシート１が載置される。
【００２４】
セラミックグリーンシート１としては、後述する吸引工程において凹部11を形成できるような弾性を有するものであればよい。このようなセラミックグリーンシート１は、例えば、セラミック粉末、有機バインダ、溶剤等を混合したセラミックスラリーを支持フィルム上にドクターブレード法，リップコーター法，ダイコーター法等によって塗布し、乾燥して、0.01〜0.5ｍｍ程度の厚みとされたものである。なお、セラミックスラリーには、
セラミック粉末の分散性やセラミックグリーンシート１の硬度および強度を調整するために分散剤や可塑剤を添加してしてもよい。
【００２５】
セラミックスラリーに用いられるセラミック粉末としては、例えばセラミック多層配線基板を製造する場合であれば、Ａｌ２Ｏ３粉末，ＡｌＮ粉末，ガラスセラミック粉末（ガラス粉末とフィラー粉末との混合物）等が挙げられ、積層コンデンサを製造する場合であればＢａＴｉＯ３系，ＰｂＴｉＯ３系等の複合ペロブスカイト系セラミック粉末が挙げられ、製造する電子部品に要求される特性に合わせて適宜選択される。
【００２６】
ガラスセラミック粉末に含まれるガラス粉末としては、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系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられ、ガラスセラミック粉末に含まれるフィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，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から選ばれる少なくとも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。
【００２７】
セラミックスラリーにおける有機バインダとしては、一般にセラミックグリーンシートに使用されている有機バインダが使用可能であり、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−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重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、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。
【００２８】
セラミックスラリーにおける溶剤としては、上記のセラミック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、トルエン，ケトン類，アルコール類の有機溶媒や水等が挙げられる。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実施できるので好ましい。
【００２９】
支持フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂，ポリフッ化エチレン系樹脂，セルロース系樹脂またはアクリル系樹脂から成るプラスチック製フィルム等で0.02〜0.1ｍｍの厚みに形成され
たものを用いることができる。この場合、従来の凸型成型品（金型）により溝形成方法と比較して、セラミックグリーンシート１を塑性変形させる必要が無いため、支持フィルムの硬さをセラミックグリーンシート１の硬さより低くすることができる。
【００３０】
このように、セラミックグリーンシート１に支持フィルムが貼り付いた構成とすることで、後述するセラミックグリーンシート１の凹部11に導体ペーストを充填する際または後の工程においてハンドリングする際に、セラミックグリーンシート１にクラックが発生するのを抑制することができる。
【００３１】
なお、セラミックグリーンシート１としては、支持フィルム上にセラミックスラリーを塗布して形成したものに限定されず、支持フィルムを用いずに形成したものでもよい。その場合は、支持フィルムを用いずに形成したセラミックグリーンシート１に、支持フィルムと同様の材料で形成した有機フィルムをアクリル樹脂などの粘着材を介して貼り付けた構成（図示せず）としてもよい。
【００３２】
また、板状体２の上面および貫通部21の内壁、または板状体２の上面および貫通部21の内壁と接するセラミックグリーンシート１の主面あるいは支持フィルム（有機フィルム）の主面には、セラミックグリーンシート１の離型性を向上させるために、離型剤層を形成してもよい。離型剤の種類としては、シリコン系、フッ素系等の離型剤を用いることができる。これにより、セラミックグリーンシート１（支持フィルムまたは有機フィルム）が板状体２に貼りついて引きはがす際にクラックが発生するのを抑制することができる。
【００３３】
次に、図１（ｂ）に示すように、貫通部21からセラミックグリーンシート１を吸引してセラミックグリーンシート１に配線パターン形状の凹部11を形成した状態とする工程を有する。
【００３４】
この工程では、吸着テーブル３が貫通部21を介してセラミックグリーンシート１を吸引することで、セラミックグリーンシート１の貫通部21に対応する位置のみが吸引され、セラミックグリーンシート１の上面に貫通部21と同様のパターン形状である配線パターン形状の凹部11が形成される。
【００３５】
吸引力としては、セラミックグリーンシート１に弾性変形による凹部11を形成できればよく、例えば0.1〜100Ｐａ程度の弱い吸引力とされ、凹部11が抜けて貫通してしまうことのない程度に制御されたものがよい。ここで、弾性変形による凹部11とは、この凹部11に導体ペースト４が充填されない状態で吸引を解除すると、セラミックグリーンシート１が
もとの平坦な形状に戻ってなくなってしまうような凹部11のことを意味する。
【００３６】
このような吸引力により凹部11を形成することで、セラミックグリーンシート１へのクラックの発生を抑制することができ、セラミックグリーンシート１の薄型化を実現することができる。
【００３７】
なお、セラミックグリーンシート１に上述の支持フィルムまたは有機フィルムを貼り付けた構成とし、支持フィルムまたは有機フィルムの貼り付いた側からセラミックグリーンシート１を吸引することで、多孔質のセラミックグリーンシート１のみを吸引するよりも吸引力がセラミックグリーンシート１によく伝わることから、凹部11を形成する際の吸引力を低下させることができる。
【００３８】
吸引によって形成される凹部11の幅は、例えばセラミックグリーンシート１の厚みが0.05ｍｍ程度の場合、0.05〜10ｍｍ程度の幅であるのが好ましい。これにより、吸引時にセラミックグリーンシート１に皺が発生することによる配線パターンの厚みのバラツキを抑制することができ、導体ペースト４の乾燥収縮による配線パターンのクラック発生を抑制することができる。
【００３９】
次に、図１（ｃ）に示すように、凹部11に導体ペースト４を充填するとともに凹部11に充填された導体ペースト４を乾燥して配線パターンを形成する工程を有する。
【００４０】
この工程では、まず、上述の工程で形成された配線パターン形状の凹部11に導体ペースト４を充填する。
【００４１】
導体ペースト４は、導体成分となる導体粉末に有機バインダおよび有機溶剤を混合し、必要により絶縁成分となる絶縁粉末を混合することにより作製される。
【００４２】
導体ペースト４に用いられる導体粉末としては、例えばタングステン（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）等のうちの１種または２種以上が挙げられ、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よい。その導体粉末はアトマイズ法、還元法等により製造されたものであり、必要により酸化防止、凝集防止等の処理をおこなってもよい。また、分級等により微粉末または粗粉末を除去し、粒度分布を調整したものであってもよい。なお、粒度はマイクロトラック等の粒度測定器により測定したものである。
【００４３】
導体ペースト４に用いられる有機バインダとしては、一般に導体ペースト４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−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重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、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、導体粒子により異なるが、有機バインダの分解性に問題なく、かつ導体粒子を分散できる量であればよい。
【００４４】
導体ペースト４に用いられる有機溶剤としては、上記の導体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及びフタル酸等の可塑剤などが使用可能であるが、導体ペースト６充填後の溶剤の乾燥性を考慮し、テルピネオール等の低沸点溶剤などが好ましい。
【００４５】
このような導体ペースト４を凹部11に充填する方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット法等を用いることができる。
【００４６】
そして、凹部11に充填された導体ペースト４を乾燥する。乾燥方法としては、吸着テーブルに熱源を設置し、凹部11に導体ペースト４を充填した後に熱源を加熱する方法、熱風を導体ペースト４に吹きつける方法等が挙げられる。ここで、乾燥温度は、導体ペースト４に含まれる有機溶剤等が揮発する程度の温度であればよく、導体ペースト４が50〜100
℃となる程度の温度であればよい。また、セラミックグリーンシート１に用いられる有機バインダ、支持フィルムおよび有機フィルムガラス転移温度以下であれば、乾燥による変形を抑制することができる。このようにして、充填された導体ペースト４が乾燥されて、配線パターンが形成される。
【００４７】
その後、セラミックグリーンシート１の吸引を解除する工程を有する。
【００４８】
セラミックグリーンシート１の吸引を解除して、板状体２および吸着テーブル３からセラミックグリーンシート１を引き剥がすことで、図１（ｄ）に示すように、導体ペースト４がセラミックグリーンシート１に埋設された状態の配線パターン付きセラミックグリーンシート５が得られる。
【００４９】
ここで、セラミックグリーンシート１に形成された凹部11は弾性変形によるものと上述したが、この凹部11に導体ペースト４が充填されて乾燥されることで、凹部11に充填された導体ペースト４の粘度が上昇し、導体ペースト４が変形しない程度に硬くなるため、セラミックグリーンシート１がもとの形状に戻る（凹部11がなくなる）ことがなくなり、導体ペースト４がセラミックグリーンシート１に埋設された状態を維持することとなる。
【００５０】
なお、吸引を解除して板状体２および吸着テーブル３からセラミックグリーンシート１を引き剥がす際には、板状体２の貫通部21を介して、セラミックグリーンシート１に空気や金属製のピンを押し当てるようにしてもよい。
【００５１】
以上述べた製造方法により、導体ペースト４のにじみを抑制して、セラミックグリーンシートに高精度の配線パターンを形成することができる。
【００５２】
このようにして得られた配線パターン付きセラミックグリーンシートに、必要に応じて、金属製のピン（パンチング）やレーザー等により貫通孔を形成し、この貫通孔に導体ペーストを充填し、支持フィルムや有機フィルムを剥離してなるセラミックグリーンシートの積層体を焼成することにより、高精度に配線パターンが形成された薄型の多層配線基板等の電子部品を製造することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・セラミックグリーンシート
11・・・凹部
２・・・板状体
21・・・貫通部
３・・・吸着テーブル
４・・・導体ペースト
５・・・配線パターン付きセラミックグリーンシート
【図１】
0005441810.tif 000002