(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス、ガラス、樹脂もしくはこれらの複合材からなる絶縁性基材に、レーザー、ショットブラスト、パンチ、ドリル、エッチング等で複数の貫通孔を形成し、貫通孔に１８０℃以上２００℃以下の硬化温度であるエポキシ系樹脂に、平均粒径が１．０μｍ以上２０μｍ以下の導電性の粉末粒子からなるフィラーを混練した導電性ペーストを貫通孔に充填し、導電性ペースト面を基板両面より５０μｍ以上２００μｍ以下の高さで凸に形成したのち、予めエポキシ系樹脂の硬化温度に加熱したオーブンに室温状態の基板を入れ、基板の初期加熱時に基板表面と基板内部に温度差を生じさせてエポキシ系樹脂を硬化させ、導電性ペーストのフィラー粉末濃度の薄い高抵抗領域を基板表面近傍の両端部に、導電性ペーストのフィラー粉末濃度の濃い低抵抗領域を基板内部にと、硬化した導電性ペーストの抵抗値が異なる領域を形成し、基板端部の高抵抗領域を基板と同時に片側３μｍ以上５０μｍ以下研削もしくは研磨加工除去し、基板と硬化した導電性ペーストの面が同一で、板厚３００μｍ以上２ｍｍ以下の貫通電極つき基板を得ることを特徴とする貫通電極つき基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的導通に優れた電極を安定的に得ることが可能な、貫通電極つき基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウエハープロセスを利用して作製されたセンサーチップから電極を取り出す場合には、メタルワイヤーの超音波ボンディングやパターン形成されたフレキシブルケーブルのはんだ接着などが一般的には利用されてきた。センサーチップを作製するにあたり、貫通電極つき基板の適用が可能であれば、センサーチップ裏面から電極を取ることができ、センサーチップ表面（回路面）側の電極パッドが不要となり、センサーチップサイズを小型化することが可能となる。また、センサーチップ表面側にワイヤーやフレキシブルケーブルの取りまわしが無くなり、センシングの対象に対してセンサーチップ表面を近接できるので、センサーの感度を向上することも可能である。さらには、センシングの対象がフラットな面であれば、センサーを摺動させることも可能である。ウエハープロセスを使用することで、フォトリソ技術によるセンサーパターンの微細化や小型化、センサーチップを一括作製することによるコストダウンも可能である。以上のメリットから、貫通電極つき基板は、センサーチップの製造に対して非常に有用な基板であると言える。
【０００３】
貫通電極つき基板の作製方法は、基板を構成する電極と絶縁性基材に着目して、あらかじめ形成した電極に絶縁性基材を付与して基板を作製する方法、電極と絶縁性基材を同時に形成して基板を作製する方法、あらかじめ形成した絶縁性基材に電極を付与して基板を作製する方法の３通りが考えられる。
【０００４】
あらかじめ形成した電極に絶縁性基材を付与して基板を作製する方法としては、細線状の電極をあらかじめ配置して、それを取り囲むように絶縁性基材材質を固化形成する方法が考えられる。電極である細線状の物質は金属などの導電性物質であれば良く、絶縁性基材はセラミックス、ガラス、樹脂などの絶縁性物質であれば良い。絶縁性基材の固化形成には、絶縁性基材材質の選択により、型への流し込み、射出成型、焼結などの方法が考えられる。しかしながら、ここに例として示した方法では細線状の電極を精度良く配置することは困難であるだけでなく、絶縁性基材形成時の熱や圧力で細線状の電極の位置精度を維持することが難しい。フォトリソ技術の利点を活かすには、高精度で微細な電極が配されている必要があるため、本方法は貫通電極つき基板の作製に向いているとは言い難い。
【０００５】
電極と絶縁性基材を同時形成して基板を作製する方法としては、積層セラミックスの製造手法が考えられる。これは、導電性ペーストの貫通電極パターンを配置したセラミックスのシートを、何枚か重ね合わせて焼結する方法である。しかしこの方法では、基板を形成するにあたって薄いシートを何枚も重ね合わせる必要がある。基板焼結時の収縮も大きいので、電極を精度良く配置させることが困難である。従って、本方法も貫通電極つき基板の作製に向いているとは言い難い。
【０００６】
絶縁性基材に電極を付与して基板を作製する方法としては、絶縁性基材に貫通孔を形成し、その貫通孔に導電性ペーストを充填し硬化して貫通電極つき基板を得る方法がある。絶縁性基材はセラミックス、ガラス、樹脂などの絶縁体であれば良く、導電性ペーストは絶縁性基材材質の耐熱温度内で硬化するものを選択すれば良い。導電性ペーストの充填にはスクリーン印刷技術を用いることができ、絶縁性基材に形成した貫通孔に一括してペーストを充填することが可能である。電極の配置精度は貫通孔形成の加工精度で決まるので、精度良く微細な貫通孔を形成する方法を選択すれば、微細な電極を高精度に配置した貫通電極つき基板を作製することが可能である。貫通孔に電極を形成する方法には、塑性変形しやすい金属を貫通孔に嵌め込む方法もあるが、金属を嵌め込む時の力で絶縁性基材が割れてしまう危険性があるので、望ましい方法とは言えない。また貫通孔をめっきにより金属で充填する方法もあるが、基材が絶縁体であるので何らかの方法によりめっきシード層を形成する必要があり、プロセスが煩雑になりやすいので望ましい方法とは言えない。貫通孔を形成した絶縁性基材に導電性ペーストを充填して電極を形成する方法は、容易に貫通電極つき基板を作製する方法として有効な方法であると言える。
【０００７】
導電性ペーストは、フィラーと呼ばれる導電性の粉末粒子と、バインダーと呼ばれる液状の結合材から構成される。バインダーに適当な成分を選択することで導電性ペーストの硬化温度を必要な温度とすることが可能である。積層セラミックス部品の電極形成等で使用される導電性ペーストは、バインダーにガラス成分を使用するので硬化に９００℃前後の焼成が必要となるが、エポキシ等の熱硬化型樹脂をバインダーとする樹脂硬化型の導電性ペーストでは、２００℃前後の温度で硬化が可能である。樹脂硬化型の導電性ペーストを使用すればオーブンのような簡易装置でも導電性ペーストの硬化が可能であり、耐熱温度が低い材料でも絶縁性基材として使用することが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、貫通孔を形成した種々の板状基材（以降、基材を基板と称することもある）に樹脂硬化型の導電性ペースト（以下、単に導電性ペーストと言う）を充填、硬化して貫通電極つき基板の作製を試みた。導電性ペーストの充填にはスクリーン印刷法を使用し、貫通孔は過不足無く導電性ペーストで充填されるようにした。導電性ペーストの硬化には予め加熱しておいたバッチ式のオーブンを使用した。貫通電極つき基板が完成した後に電極両端での抵抗値を調べたところ、導通不良電極が多発していることが判った。導電性ペースト最表層のフィラー粉末粒子が酸化していることを考慮して、基板表面を軽く数μｍラップ加工して再測定したが、導通不良電極の発生頻度に大きな変化は無かった。
【０００９】
導通不良電極を詳細に観察したところ、貫通電極断面のフィラー粉末濃度分布に特徴があることが判った。図２ａ）に導電性ペーストを充填、硬化した貫通電極部の断面を示す。導電性ペースト３の表面からある深さの部分に、表層３１及び内部３３と比較してフィラー粉末濃度が薄い領域３２が絶縁性基材１の両面に形成されていることが判った。図２ｂ）に示すように、表層３１を軽くラップ加工で除去してもフィラー粉末濃度が薄い領域３２は導電性ペースト３内に存在していた。このことから、導通不良電極の発生は、図２で説明されるフィラー粉末濃度が薄い領域３２に起因していると推測される。
【００１０】
導電性ペーストのバインダー樹脂はフィラー粉末粒子と比較して熱膨張率が大きく、流動性に富むので、熱硬化時に導電性ペースト内部から外部に染み出しやすいという性質がある。また、熱硬化時にフィラー粉末粒子は互いに凝集しやすく、バインダー樹脂の染み出しは助長されやすい。さらに、絶縁性基材１の板厚ｔが厚くなると熱伝導が不均一になりやすく、導電性ペースト３の表層３１が先んじて硬化しやすい。など、以上のような点が、フィラー粉末濃度が薄い領域３２を形成する要因となっていると推測される。
【００１１】
図３を使ってフィラー粉末濃度が薄い領域３２が形成される模様を説明する。図３ａ）に示される絶縁性基材１の貫通孔に充填した直後の硬化前の導電性ペースト３０は、予めエポキシ系樹脂の硬化温度に加熱しておいたオーブンの熱に晒されることにより硬化が開始する。しかし導電性ペースト３０内部まで直ぐには熱が伝わり難いため、オーブンからの直接的な放射熱（破線矢印）により、まず図３ｂ）に示される表層（初期硬化層）３１が急速に形成される。この表層３１の形成時には熱膨張によるバインダー樹脂の染み出しが発生せず、ほぼ充填時のフィラー粉末とバインダー樹脂の比のままで硬化が完了すると推測される。絶縁性基材１の加熱が進行するに従い、貫通孔側壁を通して導電性ペースト３０に熱（実線矢印）が加わり、ペースト内部でも硬化が開始する。しかし導電性ペースト３０内部の硬化は、伝導熱による緩やかな硬化であるため、熱で膨張したバインダー樹脂が表層３１との界面に染み出しつつ硬化が完了し、結果として図３ｃ）に示されるようにフィラー粉末濃度が薄い領域３２を形成すると推測される。フィラー粉末濃度が薄い領域３２ではフィラー粉末粒子の接点が少ないので、電流パスが細くなり抵抗値が上昇する。フィラー粉末濃度が薄い領域３２のフィラー粉末濃度次第では、硬化した導電性ペースト、すなわち貫通電極は導通不良電極になってしまうものと考えられる。
【００１２】
フィラー粉末濃度の薄い領域を形成しないようにする方法としては、特許文献１に記載されている、導電性ペーストを貫通孔に充填すると同時にロール等で加圧する方法などがある。導電性ペーストを充填した直後にロール加圧することで貫通孔内のフィラー粉末濃度は上昇する。しかしこのような方法を採用するためには、公報に示されるような特別な装置が必要であり、容易に採用することは困難であると言える。
【００１３】
【特許文献１】
特開平２００１−１６０６８４号（図１，３から６）
【００１４】
以上のような問題を鑑み、本発明ではフィラー粉末濃度を上げるための特別な装置を必要とせず、導通不良電極が発生しない貫通電極つき基板を製造する方法を提供しようとするものである。すなわち、絶縁性基材に形成した貫通孔に樹脂硬化型の導電性ペーストを充填し、導電性ペースト内のエポキシ系樹脂の硬化温度に予め加熱したオーブンに基板を入れて、基板の初期加熱時に基板表面と基板内部に温度差を生じさせてエポキシ系樹脂を硬化させる。基板の初期加熱時に温度差が生じた状態で硬化させることで、基板厚中央部にフィラー濃度の濃い領域を形成し、基板両表面端近傍にフィラー濃度の薄い領域を形成する。熱硬化後に導電性ペーストのフィラー濃度の薄い領域と絶縁性基材表面を同時に機械加工することによって、絶縁性基材面と導電性ペースト面が同一で、電気的導通に優れた電極を安定的に得ることが可能な、貫通電極つき基板を製造する方法の提供を目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明における貫通電極つき基板の製造方法では、セラミックス、ガラス、樹脂もしくはこれらの複合材からなる絶縁性基材に、レーザー、ショットブラスト、パンチ、ドリル、エッチング等で複数の貫通孔を形成し、貫通孔に１８０℃以上２００℃以下の硬化温度であるエポキシ系樹脂に、平均粒径が１．０μｍ以上２０μｍ以下の導電性の粉末粒子からなるフィラーを混練した導電性ペーストを貫通孔に充填し、導電性ペーストを基板両面より５０μｍ以上２００μｍ以下の高さで凸に形成したのち、予めエポキシ系樹脂の硬化温度に加熱したオーブンに室温の基板を入れ、基板の初期加熱時に基板表面と基板内部に温度差を生じさせてエポキシ系樹脂を硬化することで、導電性ペーストのフィラー粉末濃度の薄い高抵抗領域を基板表面近傍の両端部に、導電性ペーストのフィラー粉末濃度の濃い低抵抗領域を基板内部にと、硬化した導電性ペーストの抵抗値が異なる領域を形成し、基板端部の高抵抗領域を基板と同時に片側３μｍ以上５０μｍ以下研削もしくは研磨加工除去し、基板と硬化した導電性ペーストの面が同一で、板厚３００μｍ以上２ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００１６】
本発明は３００μｍ以上２ｍｍ以下の板厚ｔの、貫通電極つき基板の製造方法を対象としている。板厚ｔが３００μｍ未満の基板は、プロセス中のハンドリング時や加工後のチップ実装時で割れや欠けが発生しやすく、強度のある貫通電極つき基板を得ることが困難である。板厚ｔが２ｍｍ以上の貫通電極つき基板では貫通孔に導電性ペーストを均一に充填することが困難である。
【００１７】
絶縁性基材に形成した貫通孔に導電性ペーストを充填する方法としては、孔毎に導電性ペーストを注入する方法や、絶縁性基材の全ての貫通孔から導電性ペーストを押出す方法や、スクリーン印刷法を使用することができる。スクリーン印刷法を使用すれば、絶縁性基材に精密なパターンで配置形成した全ての貫通孔に、一括して導電性ペーストを充填することが可能である。また絶縁性基材表面に不必要な導電性ペーストが付着することも防止でき、後工程で付着物を除去する工程が不要になるだけでなく導電性ペーストの節約にもなり経済的である。さらには、スクリーン印刷法を使用すれば、本発明で重要となる導電性ペーストのはみ出し高さをコントロールすることが容易となる。スクリーン印刷法では、導電性ペーストのはみ出し高さを導電性ペーストの充填量と絶縁性基材裏面にセットされるストッパーシートとのスペーシングにより、精密にコントロールすることができる。
【００１８】
導電性ペーストを絶縁性基材に設けられた貫通孔に充填する際のはみ出し高さは、５０μｍ以上２００μ以下とすることが望ましい。導電性ペーストのはみ出し高さが５０μｍ未満では、フィラー粉末濃度の薄い領域が加工により除去しきれず、貫通電極つき基板内に導通不良の電極が発生する可能性がある。また、導電性ペーストのはみ出し高さが２００μｍ以上になると、加工により除去される導電性ペースト量が多くなるので経済的でなく、加工時間もかかってしまう。より確実にフィラー粉末濃度の薄い領域を除去し、より経済的に導電性ペーストを使用するためには、導電性ペーストのはみ出し高さを７０μｍ以上１００μｍ以下とすることがより望ましい。
【００１９】
熱硬化した導電性ペーストを含む絶縁性基材の加工では、研削もしくはラップにより平滑な面に加工することが望ましい。貫通電極つき基板の表面を平滑にすることで、フォトリソによる精度の良い微細配線パターン形成が可能となる。絶縁性基材の片面加工量は、３μｍ以上５０μｍ以下とすることが望ましい。加工量が３μｍ未満では絶縁性基材の面全体を平均的に加工することが難しく、フィラー粉末濃度の薄い領域が加工により除去しきれない部分が発生し、貫通電極つき基板内に導通不良の電極が発生する可能性がある。加工量を５０μｍ以上とすると、加工時間が長くなるだけでなく、厚い絶縁性基材を使用せざるを得ないため、製造コストの上昇となり好ましいものではない。
【００２１】
絶縁性基材としては、電子部品用途として実績があり、成型が容易でかつ必要な強度が得られるセラミックス、ガラス、樹脂もしくはこれらの複合材であることが望ましい。絶縁性基材の絶縁性を示す体積抵抗率は、電極間の電気的絶縁性を保ち、且つエレクトロマイグレーションによる電極間短絡の発生予防の観点から、１０１０Ωｃｍ以上であることが望ましい。絶縁性基材の耐熱温度は、導電性ペーストの硬化温度が２００℃前後であることから、軟化温度が２５０℃以上の材質が望ましく、３００℃以上であることが更に望ましい。材質の具体例としては、セラミックスでは、アルミナ、ジルコニア、シリカ、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＮｉＺｎフェライトなどが使用できる。ガラスでは、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、石英ガラス、結晶化ガラスなどが使用できる。樹脂では、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなどが使用でき、複合材としては、セラミックス−ガラス複合材、ガラス−エポキシなどが使用できる。
【００２３】
絶縁性基材の貫通孔は、工業的に容易にかつ精度良く形成されることが望ましく、レーザーやショットブラスト、パンチ、ドリル、エッチング、鋳込みなどの方法を取ることができる。特にショットブラストとエッチングは、絶縁性基材に多数の貫通孔を一括して形成できるので、望ましい方法である。貫通孔の径は３０μｍ以上８００μｍ以下であることが望ましい。径が３０μｍ未満の貫通孔は容易に且つ安定的に形成することが難しく、導電性ペーストを均一に充填することも困難である。径が８００μｍ以上の貫通孔は、充填して硬化するまでの間に導電性ペーストが漏れ出てきやすい等の問題があり望ましくない。貫通孔は円形に限らず、方形、楕円、不定の形状でも構わないものである。これらの径は、方形では対角線、楕円では長径、不定の形状では最短の対角線と最長の対角線の平均長さで規定されるものである。
【００２５】
バインダー樹脂は、エポキシ基を２個以上有する液状エポキシ樹脂を主成分とすることが望ましい。液状エポキシ樹脂を使用すれば、適当な硬化剤を選択することで２００℃前後の低温でも導電性ペーストを硬化することが可能となる。硬化温度が低温であれば、オーブンのような簡易的な装置を使用することも可能である。さらには耐熱温度が低い材料でも絶縁性基材として使用することも可能である。エポキシ基を２個以上有する液状エポキシ樹脂には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格のエポキシ樹脂、ダイマー酸をグリシジルエステル化したエポキシ樹脂などを、単独もしくは混合して使用することが可能である。特にグリシジルエステル系のエポキシ樹脂は粘度が低く硬化後に可撓性を有している。これらの樹脂を混合使用することにより導電性ペーストの熱サイクルに対する信頼性を高くすることが可能である。熱サイクルに対して信頼性が低い導電性ペーストでは、熱による膨張、収縮によって、フィラー粉末粒子どうしの接触状態が変わり電気抵抗が変化してしまう。
【００２６】
バインダー樹脂に添加する硬化剤は、エポキシ樹脂との混合状態において、室温では長時間特性が変わることなく保存可能で、所定の温度以上に加熱したときに速やかに硬化する特性を有することが望ましい。硬化剤としては、ジシアンジアミドやカルボン酸ヒドラジドなどのアミン系硬化剤、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール系硬化剤、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルナジック酸などの酸無水物系硬化剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン酸などの芳香族アミン系（アミンアダクト）硬化剤、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１、１−ジメチル尿素などの尿素系硬化剤、カチオン触媒系硬化剤、フェノール系硬化剤などが使用することが可能である。硬化剤の添加量は０．２〜３．０ｗｔ％が望ましい。添加量が３．０ｗｔ％以上であると導電性ペーストの粘度が高くなり、貫通孔への充填が困難になる。添加量が０．２ｗｔ％以下では樹脂が硬化しないことがある。
【００２７】
分散剤は導電性ペーストの粘度を下げ、貫通孔への充填を助ける効果があるので添加することもできる。分散剤としては、高級脂肪酸のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加エステル化物、ゾルビタンと脂肪酸のエステル化合物、ゾルビタン等の多価アルコールのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加エーテル化合物、アルキルベンゼンのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物等の非イオン性分散剤、アルキルベンゼンスルフォン酸アルカリ塩、高級アルコール硫酸エステルアルカリ塩、リン酸エステル化合物、高級脂肪酸、高級脂肪酸のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物のサルファートアルカリ塩等のアニオン系分散剤、アンモニウム塩タイプのカチオン系分散剤、などを使用することができる。分散剤の添加量は１．０ｗｔ％以下が望ましい。１．０ｗｔ％以上の分散材の添加は、導電性ペーストの粘度が下がり過ぎてしまうので望ましくない。
【００２８】
フィラー粉末は、貴金属、卑金属、カーボンなどの導電性粉末粒子を使用することができる。電気抵抗が小さく電気的導通が良好な貫通電極を得るためには、電気抵抗の小さいフィラー粉末材質であることが望ましい。電気抵抗の小さいフィラー粉末材質としては、体積抵抗率が２０×１０−６Ωｃｍ以下であるＰｄ、Ｐｔ、Ｗ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｆｅなどの金属を主たる成分とする材質を使用することができる。より電気抵抗が小さく電気的導通が良好な貫通電極を得るためには、体積抵抗率が５．０×１０−６Ωｃｍ以下であるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属を主たる成分とする材質を使用することがより望ましい。フィラー粉末粒子の表面酸化を防ぐため、卑金属の粉末粒子表面に貴金属をコーティングしたものを用いることもできる。例えば、酸化し易いＣｕ粉末粒子の表面にＡｇをコーティングしたフィラー粉末粒子は、Ａｇ粉末粒子と同等の電気抵抗を示し且つ経済的であることから望ましいものである。
【００２９】
フィラー粉末粒子の形状は、球状、楕円状、６面体や８面体もしくはこれ以上の多面体状、板状、フレーク状、針状、個々の形状に規則性が見いだし難い不定形、またはこれらの組合せた形状を使用することが可能である。粒子は単体ではなく複数の粒子を結合させた粒子を使用することも可能である。球状やフレーク状の粒子は、アトマイズ法や還元法など工業的に容易な方法で作製可能であるため、フィラー粉末粒子としてより望ましい形状である。
【００３０】
フィラー粉末粒子の平均粒径は、球状の場合は１．０μｍ以上８．０μｍ以下、フレーク状の場合は３μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましい。ここでいうフィラー粉末粒子の粒径は、導電性粘着テープに付着させた少量のフィラー粉末粒子を、走査電子顕微鏡で観察することにより得られたものである。観察像から測長される粒子個々の最長径を粒径とし、任意の観察視野に含まれる粒子全ての粒径の平均値を平均粒径としている。上記範囲より小さい平均粒径のフィラー粉末は、体積に対する比表面積が大きいので粒子が酸化されやすく望ましくない。また、粒子どうしの接点が増えるので接触抵抗も増加しやすい。一方、上記範囲より大きい平均粒径のフィラー粉末は、逆に粒子どうしの接点が少なくなり電気抵抗が上がることと、導電性ペースト硬化後の熱サイクルに対する信頼性が低くなるので望ましくない。フレーク状のフィラー粉末は、球状フィラー粉末に比べ同一混合重量としたとき粘度が高くなる傾向があるため、スクリーン印刷がし難くなるので、スクリーン印刷の条件を変える必要がある。球状フィラー粉末粒子とフレーク状フィラー粉末粒子およびその他の形状のフィラー粉末粒子を混合して使用することもできる。混合することにより、接触抵抗が小さいフレーク状フィラー粉末粒子と、絶縁性基材との密着性に優れた球状フィラー粉末粒子の長所を共に生かすことが可能である。
【００３１】
導電性ペーストに対するフィラー粉末の混合量は８５ｗｔ％以上９３％ｗｔ以下であることが望ましい。フィラー粉末の混合量が８５ｗｔ％より少ないと、導電性ペースト硬化後のフィラー粉末粒子どうしの接点が少なくなり電気抵抗が上がることと、導電性ペースト硬化後の熱サイクルに対する信頼性が低くなるので望ましくない。またフィラー粉末の混合量が９３ｗｔ％より多くなると、導電性ペーストの粘度が高くなり、貫通孔へ充填しにくくなるので望ましくない。より貫通孔へ充填しやすく、熱サイクルに対する信頼性が高い電極を得るためには、導電性ペーストに対するフィラー粉末の混合量を９０〜９２ｗｔ％とすることがより望ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図を用いて詳細に説明する。説明を判り易くするため同一の部位、部品には同一の符号を用いている。図１を使用して本発明の貫通電極つき基板の製造工程を説明する。図１ａ）に示される絶縁性基材１には、図１ｂ）に示すように貫通孔２が形成される。図１ｂ）のＸ−Ｘ’断面を示したものが図１ｃ）である。貫通孔２には図１ｄ）に示すように、はみ出し量（ｈ、ｈ’）が生じるように導電性ペーストを充填し硬化する。次に、図１ｅ）に示すように、絶縁性基材１の表面は、加工量（ｗ、ｗ’）をもって両面加工され、貫通電極つき基板４を得た。
【００３３】
絶縁性基材の板厚ｔ、貫通孔の大きさ、導電性ペーストのはみ出し量、絶縁性基材の加工量等を種々検討した結果を、表１から表４を用いて導電性ペーストのはみ出し量、絶縁性基板の加工量等の適正範囲について詳細に説明する。表１に絶縁性基材の板厚ｔと材質、貫通孔の大きさを変えた貫通電極の電気抵抗値の評価結果を示す。
【００３４】
表１
0003627932.tif 000002
【００３５】
表１の試料は、絶縁性基材にポリイミドとガラス−エポキシ基材を使用した。ポリイミド基材の形状は１００ｍｍ角の正方形で、厚さは１．５ｍｍと３．０ｍｍの２種類とした。ガラス−エポキシ基材の形状は１２０ｍｍ角の正方形で、厚さは１．８ｍｍと２．４ｍｍの２種類とした。貫通孔の形成にはＮＣドリルによるマイクロ孔あけ加工機を使用し、径が２００μｍφと４００μｍφの２種類の貫通孔を形成した。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、各条件１０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ製）と脂環式エポキシ樹脂（ＳＴ−１０００  東都化成製）を１：１で混合したものを使用し、硬化剤としてアミンアダクト系硬化剤（ＭＹ−２４  味の素製）、分散剤としてリン酸エステル（陰イオン界面活性剤“ブライサーフ”  第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ０．２ｗｔ％、０．２ｗｔ％添加した。フィラー粉末には平均粒径２．１μｍの球状Ａｇ粒子の粉末を使用し、導電性ペースト比で９０．５ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混練された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１３００〜１４００Ｐａ・ｓ（回転数は０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に２０μｍとなる条件で絶縁性基材の両面をラップ加工して貫通電極つき基板を得た。
【００３６】
各条件の貫通電極１０００個について両端の抵抗値を測定した。３．０ｍｍ厚のポリイミド基材と２．４ｍｍのガラス−エポキシ基材を使用した貫通電極つき基板の電極では、体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以上の大きい抵抗値を示す電極が全体の７０％以上含まれていた。また、その大半は電気的導通が全く無い電極であり、貫通電極として使用できないために×の評価結果となった。これは絶縁性基材が厚く貫通孔に導電性ペーストが均一充填出来なかったためと考えられる。本発明の実施例である厚さ２ｍｍ以下の貫通電極つき基板では、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認されたので○の評価結果となった。
【００３７】
表２に絶縁性基材の板厚ｔと材質、貫通孔の大きさ、貫通孔の形成方法、導電性ペーストのはみ出し高さｈ、絶縁性基材の加工量を変えた時の、貫通電極の電気抵抗値の評価結果を示す。
【００３８】
表２
0003627932.tif 000003
【００３９】
表２の試料は、絶縁性基材に純度９６％の焼結アルミナと無アルカリガラス（＃１７３７  コーニング社製）を使用した。アルミナ基材の形状は７５ｍｍφの円盤状で厚さは１．０ｍｍとし、無アルカリガラス基材の形状は１５０ｍｍφの円盤状で厚さは０．７ｍｍとした。アルミナ基材には炭酸ガスレーザーによるレーザー加工機で１５０μｍφの円形の貫通孔を形成し、無アルカリガラス基材にはレジストマスクとショットブラストで２００μｍφの円形の貫通孔を形成した。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、各条件１０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。使用した導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ製）と脂環式エポキシ樹脂（ＳＴ−１０００東都化成製）を１：１で混合したものを使用し、硬化剤としてアミンアダクト系硬化剤（ＭＹ−２４  味の素製）、分散剤としてリン酸エステル（陰イオン界面活性剤“ブライサーフ”  第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ０．２ｗｔ％、０．２ｗｔ％添加した。フィラー粉末には平均粒径２．１μｍの球状Ａｇ粒子の粉末を使用し、導電性ペースト比で９０．５ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混練された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１３００〜１４００Ｐａ・ｓ（回転数は０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すはみ出し高さｈを変えて充填した。絶縁性基材の裏面側導電性ペーストはみ出し高さｈ’は、スクリーン印刷機のスペーサーを調整することで１００μｍとした。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で熱硬化した後、図１ｅ）に示す絶縁性基材の表面加工量ｗを変えてラップ加工して貫通電極つき基板を得た。このとき絶縁性基材の裏面側の加工量ｗ’は、２０μｍとした。
【００４０】
各条件の貫通電極１０００個について両端の抵抗値を測定した。導電性ペーストのはみ出し高さｈが５０μｍ以下の条件と、基材加工量ｗが３μｍ未満の条件では、体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以上の大きい抵抗値を示す電極が全体の５０％以上含まれてので×の評価結果となった。これは、導電性ペーストのはみ出し高さｈもしくは基材加工量ｗが小さいために、図２ａ）に示すフィラー粉末濃度が薄い領域３２が電極内部に残り、電極の抵抗値が大きくなったともの考えられる。５０μｍ以上のはみ出し高さｈと、３μｍ以上の基材加工量の両方を兼ね備えた実施例の貫通電極つき基板では、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認されたので○の評価結果となった。
【００４１】
表３に絶縁性基材の板厚ｔと材質、貫通孔の大きさ、貫通孔の形成方法を変えた時の、貫通電極の電気抵抗値の評価結果を示す。
【００４２】
表３
0003627932.tif 000004
【００４３】
表３の試料は、絶縁性基材に純度９６％の焼結アルミナとポリイミド基材を使用した。アルミナ基材の形状は７５ｍｍφの円盤状で厚さは０．６ｍｍとし、ポリイミド基材の形状は１００ｍｍ角の正方形で厚さは１．５ｍｍとした。絶縁性基材への貫通孔の形成には、アルミナ基材の場合は炭酸ガスレーザーによるレーザー加工機を使用し、ポリイミド基材の場合はパンチによる孔あけ加工機を使用し、円形の貫通孔を形成した。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、各条件１０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ製）と脂環式エポキシ樹脂（ＳＴ−１０００  東都化成製）を１：１で混合したものを使用し、硬化剤としてアミンアダクト系硬化剤（ＭＹ−２４  味の素製）、分散剤としてリン酸エステル（陰イオン界面活性剤“ブライサーフ”    第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ０．２ｗｔ％、０．２ｗｔ％添加した。フィラー粉末には平均粒径２．１μｍの球状Ａｇ粒子の粉末を使用し、導電性ペースト比で９０．５ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混練された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１３００〜１４００Ｐａ・ｓ（回転数０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に２０μｍとなる条件で絶縁性基材の表面をラップ加工して貫通電極つき基板を得た。
【００４４】
各条件の貫通電極１０００個について両端の抵抗値を測定した。貫通孔の径が１８μｍであるアルミナ基材を使用した基板では、体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以上の大きい抵抗値を示す電極が全体の７０％以上含まれていた。また、その大半は電気的導通が全く無い電極であり、貫通電極として使用できないために×の評価結果となった。これは貫通孔の径が小さく導電性ペーストが均一充填出来なかったためと考えられる。また、貫通孔の径が９００μｍのポリイミド基材を使用した基板では、充填直後にペーストが垂れ出してしまった貫通孔があり、安定して導電性ペーストを充填出来なかった。本発明の実施例である貫通孔の径が３０μｍ以上８００μｍ以下の貫通電極つき基板では、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認されたので○の評価結果となった。
【００４５】
表４に導電性ペーストにおけるフィラー粉末の平均粒径、フィラー粉末粒子の形状を変えた時の、貫通電極の電気抵抗値の評価結果と熱サイクル試験結果を示す。
【００４６】
表４
0003627932.tif 000005
【００４７】
表４の試料は、絶縁性基材に無アルカリガラス（＃１７３７  コーニング社製）を使用した。絶縁性基材の形状は１５０ｍｍφの円盤状で厚さは０．７ｍｍとした。貫通孔の径は２００μｍとし、ガラス基板上にレジストマスクを形成した後、ショットブラストをあてることで円形の貫通孔を形成した。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、各条件１０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エピコート８０７  油化シェルエポキシ製）とダイマー酸をグルシジルエステル化したエポキシ樹脂（エポキシ当量４００〜５００ｇ／ｅｑ）を混合したものを使用し、最終的な導電性ペーストの粘度が室温におけるＥ型粘度計による評価で、１２００〜１３００Ｐａ・ｓ（回転数０．５ＲＰＳ）となるように混合比を調整した。硬化剤にはジシアンジアミド（ＤＩＣＹ７  油化シェルエポキシ製）、分散剤には陰イオン界面活性剤（カチオーゲン  第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ１．０ｗｔ％、０．３ｗｔ％添加した。フィラー粉末には表４に示す平均粒径の異なる粉末を使用し、導電性ペースト比で９０．５ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に２０μｍとなる条件で絶縁性基材の両表面をラップ加工して貫通電極つき基板を得た。
【００４８】
各条件の貫通電極１０００個について両端の抵抗値を測定した。球状フィラー粉末の平均粒径が１．０μｍ以下およびフレーク状フィラー粉末の平均粒径が３．０μｍ以下の条件では、体積抵抗率換算で２０×１０−４Ωｃｍ以上の大きい抵抗値を示す電極が全体の７０％以上含まれていた。これは、フィラー粉末粒子が小さいために粒子どうしの接点が増えることによる接触抵抗が増えたためと考えられる。その他の試料では、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認された。
【００４９】
全ての電極で、体積抵抗率換算２×１０−４Ωｃｍ以下の電気的な導通が良好な抵抗値を示した条件の基板を、−５５℃〜１２５℃各３０分、１０００サイクルの熱サイクル試験に投入したところ、球状フィラー粉末の平均粒径が８．０μｍ以上およびフレーク状フィラー粉末の平均粒径が２０μｍ以下の条件では、熱サイクル試験後の抵抗値上昇が３％と大きくなることが分かった。フィラー粉末粒子が大きいために粒子どうしの接点が少なくなるため、電極の熱サイクルに対する信頼性が低くなっているものと考えられる。本発明の実施例である、球状フィラー粉末の平均粒径が１．０μｍ以上８．０μｍ以下、およびフレーク状フィラー粉末の平均粒径が３．０μｍ以上２０μｍ以下の条件では、全ての電極で電気的な導通が良好な抵抗値を示し、熱サイクル試験後の抵抗値変化も１％以下と良好な値を示したので○の評価結果となった。
【００５０】
表１から表４を用いて説明した様に、導電性ペーストを貫通孔に絶縁性基材の面から高さ５０μｍ以上２００μｍ以下のはみ出し量が発生するように充填し、熱硬化した後導電性ペーストを含む絶縁性基材を、研削もしくはラップで片側５μｍ以上５０μｍ以下加工して、３００μｍ以上２ｍｍ以下の貫通電極つき基板を得ることで、全ての電極で電気的な導通が良好な抵抗値を示し、熱サイクル試験後の抵抗値変化も小さいものが得られるものである。これら本発明の製造条件範囲内で、製作した貫通電極つき基板の実施例を以下に述べる。
【００５１】
本発明の実施例として、セラミックス基材を使用した例を以下に示す。絶縁性基材に純度９６％の焼結アルミナを使用した。絶縁性基材の体積抵抗率は１×１０１４Ωｃｍである。絶縁性基材は７５ｍｍφの円盤状で厚さは１．０ｍｍとした。貫通孔は炭酸ガスレーザーによるレーザー加工機で形成し、径が１５０μｍφの円形とした。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、３０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ製）と脂環式エポキシ樹脂（ＳＴ−１０００東都化成製）を１：１で混合したものを使用し、硬化剤としてアミンアダクト系硬化剤（ＭＹ−２４  味の素製）、分散剤としてリン酸エステル（陰イオン界面活性剤“ブライサーフ”    第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ０．２ｗｔ％、０．２ｗｔ％添加した。フィラー粉末には平均粒径２．１μｍの球状Ａｇ粒子の粉末を使用し、導電性ペースト比で９０．５ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混練された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１３００〜１４００Ｐａ・ｓ（回転数は０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に２０μｍとなる条件で絶縁性基材表面をラップ加工して、７５ｍｍφ、０．９６ｍｍ厚の貫通電極つき基板を得た。
【００５２】
貫通電極３０００個について両端の抵抗値を測定したところ、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認された。
【００５３】
本発明の他の実施例として、ガラス基材を使用した例を以下に示す。絶縁性基材に無アルカリガラス（＃１７３７  コーニング社製）を使用した。絶縁性基材の体積抵抗率は３×１０１３Ωｃｍである。絶縁性基材は１５０ｍｍφの円盤状で厚さは０．７ｍｍとした。貫通孔の径は２００μｍとし、ガラス基板上にフォトレジストマスクを形成した後、ショットブラストをあてることで形成した。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、３０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ製）とアミン型エポキシ樹脂（ＥＬＮ−１２５  住友化学工業製）を１：１で混合したものを使用し、硬化剤としてアミンアダクト系硬化剤（ＰＮ−２３  味の素製）、分散剤としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（非イオン界面活性剤“ソルゲン”ＴＷ  第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ０．３ｗｔ％、０．２ｗｔ％添加した。フィラー粉末には還元法で作製した平均粒径４．９μｍの球状Ｃｕ粒子にＡｇをコーティングした粉末を使用し、導電性ペースト比で９１．０ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混錬された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１２００〜１３００Ｐａ・ｓ（回転数は０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して１８０℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に２０μｍとなる条件で絶縁性基材表面をラップ加工して、１５０ｍｍφ、０．６６ｍｍ厚の貫通電極つき基板を得た。
【００５４】
貫通電極３０００個について両端の抵抗値を測定したところ、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認された。
【００５５】
本発明の他の実施例として、絶縁性基材にポリイミドを使用した例を以下に示す。絶縁性基材の体積抵抗率は１×１０１６Ωｃｍである。絶縁性基材は１００ｍｍ角の正方形で厚さは０．５ｍｍとした。貫通孔はパンチによる孔あけ加工機で形成し、短径１３０μｍ、長径１８０μｍの楕円形とした。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、３０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エピコート８０７  油化シェルエポキシ製）とダイマー酸をグルシジルエステル化したエポキシ樹脂（エポキシ当量４００〜５００ｇ／ｅｑ）を１：３で混合したものを使用し、硬化剤としてジシアンジアミド（ＤＩＣＹ７  油化シェルエポキシ製）、分散剤として陰イオン界面活性剤（カチオーゲン  第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ１．０ｗｔ％、０．３ｗｔ％添加した。フィラー粉末には平均粒径１０．５μｍのフレーク状Ａｇ粒子の粉末を使用し、導電性ペースト比で９０．３ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混練された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１３００〜１４００Ｐａ・ｓ（回転数０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に２０μｍとなる条件で絶縁性基材表面をラップ加工して、１００ｍｍ角、０．４６ｍｍ厚の貫通電極つき基板を得た。
【００５６】
貫通電極３０００個について両端の抵抗値を測定したところ、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認された。
【００５７】
本発明の他の実施例として、絶縁性基材にガラス−エポキシ基材を使用した例を以下に示す。絶縁性基材は２００μｍ厚のアラミド不織布エポキシシートを６枚重ねたものであり、絶縁性基材の体積抵抗率は２×１０１０Ωｃｍである。絶縁性基材は１２０ｍｍ角の正方形で、厚さは１．２ｍｍとした。貫通孔はＮＣドリルによるマイクロ孔あけ加工機で形成し、径は２５０μｍφの円形とした。貫通孔は２ｍｍピッチの等間隔で形成し、３０００個の貫通孔に電極が形成されるよう基材枚数を用意し、貫通電極つき基板を作製した。導電性ペーストは、バインダー樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ製）とダイマー酸をグルシジルエステル化したエポキシ樹脂（エポキシ当量４００〜５００ｇ／ｅｑ）を１：１で混合したものを使用し、硬化剤として無水フタル酸、分散剤としてリン酸エステル（陰イオン界面活性剤“ブライサーフ”  第一工業製薬製）を使用した。硬化剤と分散剤は、導電性ペースト比でそれぞれ２．８ｗｔ％、０．２ｗｔ％添加した。フィラー粉末には平均粒径１．５μｍの球状Ａｇ粒子と平均粒径１１．２μｍのフレーク状Ａｇ粒子を４：６で混合した粉末を使用し、導電性ペースト比で８９．７ｗｔ％添加した。これらバインダー樹脂とフィラー粉末は三本ロールで脱泡しながら攪拌、混練した。混練された導電性ペーストの粘度は、室温におけるＥ型粘度計による測定で、１２００〜１３００Ｐａ・ｓ（回転数は０．５ＲＰＳ）であった。貫通孔への導電性ペーストの充填はスクリーン印刷機を使用し、図１ｄ）に示すｈ、ｈ’が共に１００μｍとなる条件で充填した。導電性ペーストはオーブンを使用して２００℃×６０ｍｉｎの条件で硬化した後、図１ｅ）に示すｗ、ｗ’が共に３０μｍとなる条件で絶縁性基材表面をラップ加工して、１２０ｍｍ角、１．１４ｍｍ厚の貫通電極つき基板を得た。
【００５８】
貫通電極３０００個について両端の抵抗値を測定したところ、全ての電極が体積抵抗率換算で２×１０−４Ωｃｍ以下の抵抗値を示し、電気的導通が良好な貫通電極が形成されていることが確認された。
【００５９】
【発明の効果】
絶縁性基材に形成した貫通孔に樹脂硬化型の導電性ペーストを充填し、エポキシ系樹脂の硬化温度に予め加熱したオーブンに基板を入れて、基板の初期加熱時に基板表面と基板内部に温度差を生じさせてエポキシ系樹脂を硬化させ、基板厚中央部にフィラー濃度の濃い領域を形成し、基板両表面端近傍にフィラー濃度の薄い領域を形成する。熱硬化後に導電性ペーストのフィラー濃度の薄い領域と絶縁性基板表面を同時に機械加工する。フィラー粉末濃度を上げるための特別な装置を必要としない容易な方法で、電気的導通に優れた電極を安定的に得ることが可能な、絶縁性基材面と導電性ペースト面が同一な貫通電極つき基板を製造する方法を提供できた。
以  上
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工程フローを示す基板断面図である。
【図２】従来の貫通電極のフィラー粉末濃度分布を示す断面図である。
【図３】フィラー粉末濃度が薄い領域の形成を説明する図である。
【符号の説明】
１  絶縁性基材、２  貫通孔、３  導電性ペースト、４  貫通電極つき基板、３０  硬化前の導電性ペースト、３１  表層、
３２  硬化後フィラー粉末濃度が薄い領域、３３  内部。
【図１】
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【図２】
0003627932.tif 000007
【図３】
0003627932.tif 000008