(57)【要約】【課題】キャビティの周囲に形成される枠部の変形を抑え、寸法精度が良好なセラミック多層基板を製造することができるセラミック多層基板の製造方法を提供すること。【解決手段】キャビティとなる貫通穴部５５，５６を形成した枠状のセラミックグリーンシート４３を平板状のセラミックグリーンシート４３の表面及び裏面上に接着用セラミックシート４６を介して積層する。有機化合物の融点以上の温度に加熱し、接着用セラミックシート４６に粘着力を発現させる。貫通穴部５５，５６に対してヒートブロック５８が非接触の状態でヒートブロック５８を用いて各セラミックグリーンシート４３及び接着用セラミックシート４６を積層方向に加圧することで、接着用セラミックシート４６を介して各セラミックグリーンシート４３を一体化した未焼成セラミック積層体５９を形成する。【選択図】図１０
2014003188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板主面及び基板裏面を有するとともに、複数のセラミック絶縁層と複数の導体層とを積層して多層化した構造を有し、前記基板主面及び前記基板裏面の両面に開口するよう設けられ、素子を搭載可能な非貫通凹部であるキャビティを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
前記セラミック絶縁層となるセラミック材料を用いて表面及び裏面を有するシート状に成形された未焼成セラミックシートを準備するとともに、前記セラミック材料と、粘着剤と、加熱によって溶融する有機化合物とを少なくとも含んでシート状に成形された接着用セラミックシートを準備するシート準備工程と、
前記未焼成セラミックシートに前記キャビティとなる貫通穴部を形成するキャビティ形成工程と、
前記未焼成セラミックシートの表面及び裏面の少なくも一方に前記導体層となる未焼成導体部を形成する導体部形成工程と、
前記接着用セラミックシートを介して前記未焼成セラミックシートを積層した後、前記有機化合物の融点以上の温度に加熱し前記接着用セラミックシートに粘着力を発現させるとともに、前記貫通穴部の内面に対して加圧治具が非接触の状態でその加圧治具を用いて各セラミックシートを積層方向に加圧することにより、前記接着用セラミックシートを介して各未焼成セラミックシートを一体化した未焼成セラミック積層体を形成する積層体形成工程と
を含むことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項２】
基板主面及び基板裏面を有するとともに、複数のセラミック絶縁層と複数の導体層とを積層して多層化した構造を有し、前記基板主面及び前記基板裏面の少なくとも一方に開口するよう設けられ、段差を有し、素子を搭載可能な非貫通凹部であるキャビティを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
前記セラミック絶縁層となるセラミック材料を用いて表面及び裏面を有するシート状に成形された未焼成セラミックシートを準備するとともに、前記セラミック材料と、粘着剤と、加熱によって溶融する有機化合物とを少なくとも含んでシート状に成形された接着用セラミックシートを準備するシート準備工程と、
前記未焼成セラミックシートに前記キャビティとなる貫通穴部を形成するキャビティ形成工程と、
前記未焼成セラミックシートの表面及び裏面の少なくも一方に前記導体層となる未焼成導体部を形成する導体部形成工程と、
前記接着用セラミックシートを介して前記未焼成セラミックシートを積層した後、前記有機化合物の融点以上の温度に加熱し前記接着用セラミックシートに粘着力を発現させるとともに、前記貫通穴部の内面に対して加圧治具が非接触の状態でその加圧治具を用いて各セラミックシートを積層方向に加圧することにより、前記接着用セラミックシートを介して各未焼成セラミックシートを一体化した未焼成セラミック積層体を形成する積層体形成工程と
を含むことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項３】
前記キャビティの周囲に形成される枠部の幅が３００μｍ以下であり、前記枠部の高さが７００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項４】
前記キャビティ形成工程において、前記未焼成セラミックシートに加えて前記接着用セラミックシートにも前記キャビティとなる貫通穴部を形成し、
前記積層体形成工程では、前記貫通穴部が形成され前記枠部となる枠状の前記未焼成セラミックシートと、前記貫通穴部が非形成の平板状の前記未焼成セラミックシートとの間に枠状の接着用セラミックシートを介在させて前記未焼成セラミック積層体を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記積層体形成工程では、前記接着用セラミックシートの表面及び裏面に、前記貫通穴部が形成され前記枠部となる枠状の前記未焼成セラミックシートを配置して前記未焼成セラミック積層体を形成することを特徴とする請求項３に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記積層体形成工程では、前記接着用セラミックシートが引張強度で５０ｇＦ以上の粘着力を発現させた状態で、各セラミックシートを積層方向に加圧することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記セラミック多層基板は、その側面に端面スルーホール導体であるキャスタレーションが設けられた基板であり、
前記積層体形成工程の前に、前記未焼成セラミックシート及び前記接着用セラミックシートの厚さ方向に貫通する貫通穴を形成するとともにその貫通穴内に前記キャスタレーションとなる未焼成キャスタレーション用導体部を形成するキャスタレーション形成工程を行う
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の導体層と複数のセラミック絶縁層とを積層して多層化した構造を有するセラミック多層基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのマイクロ・プロセッサ・ユニット（ＭＰＵ）等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ＩＣチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ＩＣチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はＩＣチップをＩＣチップ搭載用配線基板上に搭載してなるパッケージを作製し、そのパッケージをマザーボード上に搭載するという手法が採用される。
【０００３】
この種のパッケージを構成するＩＣチップ搭載用配線基板には各種の絶縁体材料が使用可能であり、その例としてセラミックを使用したセラミック多層基板が従来よく知られている。このセラミック多層基板では、絶縁体部分に例えばアルミナを主成分としたセラミック材料が使用され、導体部分にアルミナと同時焼成可能な金属（例えば、タングステン）が使用されている。
【０００４】
以下、従来のセラミック多層基板の製造方法を例示する。
【０００５】
まず、アルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤等を混合してスラリーを作製する。そしてこのスラリーを従来周知の手法によりシート状に成形して、セラミックグリーンシートを作製する。
【０００６】
そして、セラミックグリーンシートに対して従来周知のパンチング（打ち抜き）加工を施すことによって、シート表裏面を貫通するビア穴を形成する。次に、従来周知のペースト印刷装置を用いて、タングステン等を主成分とする導体ペーストをビア穴内に充填する。さらに、スクリーン印刷法に従って、セラミックグリーンシートの表面に導体ペーストを塗布する。なおここでは、形成すべき回路配線に応じた所定パターンのマスクを用い、導体ペーストを所定パターン状に印刷形成する。その後、複数のセラミックグリーンシートを積層し、従来周知のラミネート装置を用いて、加圧・加熱することにより、これらを圧着、一体化して積層体を形成する。さらに、この積層体をアルミナが焼結しうる所定の温度に加熱する焼成工程を行う。この焼成を経ると、各セラミックグリーンシート及び導体ペーストが焼結して、セラミック多層基板が得られる。
【０００７】
上記の製造方法では、セラミックグリーンシートの有機バインダとして、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低い樹脂材料を用い、加圧・加熱により有機バインダを溶融させて積層体を形成している。また、セラミックグリーンシートの積層を行う手法として、セラミックグリーンシートの表面に溶剤を塗布してその表面をペースト化した後に各セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する方法も実用化されている。この方法では、常温にて溶剤を塗布した各セラミックグリーンシートを積層して仮接着する。そして、仮接着した積層体を１５分〜２０分程度放置してペースト化した部分を乾燥させた後、積層体の本圧着を行っている。この本圧着の工程では、３０ｋｇｆ／ｃｍ２〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２の高圧を各セラミックグリーンシートの積層方向に長時間（９０秒〜６００秒）加えることで各グリーンシートが圧着されている。
【０００８】
セラミック多層基板には、基板表裏の両面に電子部品を収納可能なキャビティが形成された基板も実用化されている（例えば、特許文献１，２参照）。このキャビティを有するセラミック多層基板を製造する場合、平板状のセラミックグリーンシートと、キャビティとなる貫通穴部を有する枠状のセラミックグリーンシートとを準備する。そして、平板状のセラミックグリーンシートにおいて、表面に枠状のセラミックグリーンシートを積層する第１の積層工程を行った後、裏面に、枠状のセラミックグリーンシートを積層する第２の積層工程を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３３５８２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−６７７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、上記従来の製造方法のように、セラミックグリーンシートの表面に溶剤を塗布して積層する場合、グリーンシート自体が軟化するため、積層した際にグリーンシートの変形による積層ズレ等の問題が発生することが懸念される。さらに、溶剤の塗布バラツキや溶剤の調合率等の条件によっては、セラミックグリーンシート間の接着性にバラツキが生じることがある。また、高強度材のセラミックグリーンシートを用いる場合、セラミックグリーンシート間の接着に寄与する樹脂材料の含有量が少なくなり、接着性を十分に確保できなくなる。このような場合、セラミック多層基板における絶縁層間でのデラミネーションやスキマ等が発生してしまうことが懸念される。
【００１１】
また、上記従来の製造方法により、キャビティ周囲の枠部となる枠状のセラミックグリーンシートを積層する場合には、積層時の加圧力によってグリーンシートが変形して枠部がキャビティ内側に倒れ込むようにしてセラミック多層基板が製造されることがある。特に、枠部の幅が狭く、かつ枠部が高くなるほど、枠部が変形し易くなるため、寸法精度の悪いセラミック多層基板が製造されてしまう。このような枠部の変形を回避するため、シート積層時において、キャビティとなる貫通穴部の内側にゴムなどの弾性材を嵌め込んだ状態で各セラミックグリーンシートを加圧する手法も実用化されている。この場合、キャビティのサイズや形状に応じた弾性材を準備する必要があり、製造コストが嵩んでしまう。さらに、段差を有するキャビティを形成するセラミック多層基板でも、枠状のセラミックグリーンシートを複数工程で別々に積層する必要があり、両面にキャビティを形成するセラミック多層基板と同様の問題が生じてしまう。
【００１２】
側面にキャスタレーション（端面スルーホール導体）を有するセラミック多層基板を製造する場合、セラミックグリーンシートにはキャスタレーション形成用穴が形成される。この場合、ペースト化したセラミックグリーンシートの一部がキャスタレーション形成用穴に食み出してしまい、前記穴の内壁への導体の配設が妨げられ接続信頼性の高いキャスタレーションを形成できなくなることが懸念される。また、キャスタレーションを形成する場合、その形成部分では枠部の強度が弱くなり、枠部が変形し易くなってしまう。
【００１３】
さらに、複数のセラミックグリーンシートを高い圧力で加圧して積層体を形成しているため、各セラミックグリーンシートに加わるストレスが大きく、積層体に内部応力が発生してしまう。このため、焼成工程において、セラミック多層基板の寸法バラツキや反りが生じてしまう。また、上記従来の製造方法では、各セラミックグリーンシート間に介在する導体パターンの厚みをセラミックグリーンシートで吸収できず、その厚みに応じた凹凸が基板表面に形成されてしまう。特に、積層体の内部応力を緩和させるために積層時の圧力を低くする場合、導体パターンの厚みをセラミックグリーンシートで十分に吸収できなくなり、基板表面の平坦度が悪化してしまうことが懸念される。
【００１４】
また、上記従来の製造方法では、仮接着での放置時間や本圧着での加圧時間が長くかかり、作業効率が悪くなるといった問題が生じる。さらに、製造設備も大型化するため、セラミック多層基板の製造コストが嵩んでしまう。
【００１５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャビティの周囲に形成される枠部の変形を抑え、寸法精度が良好なセラミック多層基板を製造することができるセラミック多層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】
【００１６】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、基板主面及び基板裏面を有するとともに、複数のセラミック絶縁層と複数の導体層とを積層して多層化した構造を有し、前記基板主面及び前記基板裏面の両面に開口するよう設けられ、素子を搭載可能な非貫通凹部であるキャビティを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、前記セラミック絶縁層となるセラミック材料を用いて表面及び裏面を有するシート状に成形された未焼成セラミックシートを準備するとともに、前記セラミック材料と、粘着剤と、加熱によって溶融する有機化合物とを少なくとも含んでシート状に成形された接着用セラミックシートを準備するシート準備工程と、前記未焼成セラミックシートに前記キャビティとなる貫通穴部を形成するキャビティ形成工程と、前記未焼成セラミックシートの表面及び裏面の少なくも一方に前記導体層となる未焼成導体部を形成する導体部形成工程と、前記接着用セラミックシートを介して前記未焼成セラミックシートを積層した後、前記有機化合物の融点以上の温度に加熱し前記接着用セラミックシートに粘着力を発現させるとともに、前記貫通穴部の内面に対して加圧治具が非接触の状態でその加圧治具を用いて各セラミックシートを積層方向に加圧することにより、前記接着用セラミックシートを介して各未焼成セラミックシートを一体化した未焼成セラミック積層体を形成する積層体形成工程とを含むことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法がある。
【００１７】
手段１に記載の発明によると、積層体形成工程において、キャビティとなる貫通穴部が形成された未焼成セラミックシートが接着用セラミックシートを介して積層された後、有機化合物の融点以上の温度に加熱される。この加熱によって溶融した有機化合物が粘着剤の溶剤として機能するため、加熱前には粘着力が発現していなかった接着用セラミックシートに粘着力が発現する。このように、接着用セラミックシートが十分な粘着力を有するので、低圧力かつ短時間での圧着が可能となる。このため、従来技術のように貫通穴部の内面側に加圧治具を挿入して加圧する必要がなく、貫通穴部の内面に対して加圧治具が非接触の状態で積層方向に加圧することにより、各セラミックシートを一体化した未焼成セラミック積層体を形成することができる。このように、本発明の製造方法では、低圧力で未焼成セラミック積層体を形成しているので、キャビティの周囲に形成される枠部（フレーム部）の変形を低く抑えることができる。また、本発明の製造方法では、未焼成セラミック積層体における内部応力を低く抑えることができるため、焼成時におけるセラミック多層基板の反りを抑えることができる。さらに、積層体形成工程では、接着用セラミックシートは有機化合物が溶融することで軟化するため、未焼成導体部の凹凸をその接着用セラミックシートにて確実に吸収することができ、セラミック多層基板の平坦度を十分に確保することができる。この結果、寸法精度が良好なセラミック多層基板を製造することができる。
【００１８】
また、基板主面及び基板裏面の両面にキャビティを形成する場合、従来技術では、基板主面側のキャビティとなる貫通穴部を有する未焼成セラミックシートと基板裏面側のキャビティとなる貫通穴部を有する未焼成セラミックシートとを別々の工程で積層していた。これに対して、本発明では、接着用セラミックシートを介在させることにより、それら未焼成セラミックシートを比較的低い圧力で同時に積層することが可能となる。このため、製造工程を簡素化することができ、セラミック多層基板の製造コストを低く抑えることができる。
【００１９】
また、本発明の課題を解決するための別の手段（手段２）としては、基板主面及び基板裏面を有するとともに、複数のセラミック絶縁層と複数の導体層とを積層して多層化した構造を有し、前記基板主面及び前記基板裏面の少なくとも一方に開口するよう設けられ、段差を有し、素子を搭載可能な非貫通凹部であるキャビティを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、前記セラミック絶縁層となるセラミック材料を用いて表面及び裏面を有するシート状に成形された未焼成セラミックシートを準備するとともに、前記セラミック材料と、粘着剤と、加熱によって溶融する有機化合物とを少なくとも含んでシート状に成形された接着用セラミックシートを準備するシート準備工程と、前記未焼成セラミックシートに前記キャビティとなる貫通穴部を形成するキャビティ形成工程と、前記未焼成セラミックシートの表面及び裏面の少なくも一方に前記導体層となる未焼成導体部を形成する導体部形成工程と、前記接着用セラミックシートを介して前記未焼成セラミックシートを積層した後、前記有機化合物の融点以上の温度に加熱し前記接着用セラミックシートに粘着力を発現させるとともに、前記貫通穴部の内面に対して加圧治具が非接触の状態でその加圧治具を用いて各セラミックシートを積層方向に加圧することにより、前記接着用セラミックシートを介して各未焼成セラミックシートを一体化した未焼成セラミック積層体を形成する積層体形成工程とを含むことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法がある。
【００２０】
手段２に記載の発明によると、積層体形成工程において、キャビティとなる貫通穴部が形成された未焼成セラミックシートが接着用セラミックシートを介して積層された後、有機化合物の融点以上の温度に加熱される。この加熱によって溶融した有機化合物が粘着剤の溶剤として機能するため、加熱前には粘着力が発現していなかった接着用セラミックシートに粘着力が発現する。このように、接着用セラミックシートが十分な粘着力を有するので、低圧力かつ短時間での圧着が可能となる。このため、従来技術のように貫通穴部の内面側に加圧治具を挿入して加圧する必要がなく、貫通穴部の内面に対して加圧治具が非接触の状態で積層方向に加圧することにより、各セラミックシートを一体化した未焼成セラミック積層体を形成することができる。このように、本発明の製造方法では、低圧力で未焼成セラミック積層体を形成しているので、キャビティの周囲に形成される枠部（フレーム部）の変形を低く抑えることができる。また、本発明の製造方法では、未焼成セラミック積層体における内部応力を低く抑えることができるため、焼成時におけるセラミック多層基板の反りを抑えることができる。さらに、積層体形成工程では、接着用セラミックシートは有機化合物が溶融することで軟化するため、未焼成導体部の凹凸をその接着用セラミックシートにて確実に吸収することができ、セラミック多層基板の平坦度を十分に確保することができる。この結果、寸法精度が良好なセラミック多層基板を製造することができる。
【００２１】
また、段差を有するキャビティを形成する場合、従来技術では、サイズの異なる貫通穴部を有する複数の未焼成セラミックシートを別々の工程で積層していた。これに対して、本発明では、接着用セラミックシートを介在させることにより、それら未焼成セラミックシートを比較的低い圧力で同時に積層することが可能となる。このため、製造工程を簡素化することができ、セラミック多層基板の製造コストを低く抑えることができる。
【００２２】
キャビティの形状及びサイズは、収納される電子部品に応じて適宜変更することができる。また、キャビティの周囲に形成される枠部（フレーム部）の幅が３００μｍ以下であり、枠部の高さ（キャビティの深さ）が７００μｍ以下であってもよい。このように、枠部が狭くかつ高くなりその強度が比較的弱くなる場合でも、積層時の圧力が十分に低いため、枠部の変形を回避することができる。従って、寸法精度が良好なセラミック多層基板を製造することができる。
【００２３】
キャビティ形成工程において、未焼成セラミックシートに加えて接着用セラミックシートにもキャビティとなる貫通穴部を形成してもよい。この場合、積層体形成工程では、貫通穴部が形成されキャビティ周囲の枠部となる枠状の未焼成セラミックシートと、貫通穴部が非形成の平板状の未焼成セラミックシートとの間に枠状の接着用セラミックシートを介在させて未焼成セラミック積層体を形成する。なお、貫通穴部のない接着用セラミックシートを枠状の未焼成セラミックシートと平板状の未焼成セラミックシートとの間に介在させてもよい。このようにしても、複数の未焼成セラミックシートを比較的低い圧力で積層することができ、寸法精度が良好なセラミック多層基板を製造することができる。
【００２４】
積層体形成工程では接着用セラミックシートの表面及び裏面に、貫通穴部が形成されキャビティ周囲の枠部となる枠状の未焼成セラミックシートを配置して未焼成セラミック積層体を形成してもよい。この場合、基板主面及び基板裏面の両面にキャビティを容易に形成することができる。
【００２５】
積層体形成工程では、接着用セラミックシートが引張強度で５０ｇＦ以上の粘着力を発現させた状態で各セラミックシートを積層方向に加圧する必要がある。この場合、例えば１００ｇＦ以上の粘着力を発現させた状態で加圧してもよく、１５０ｇＦ以上の粘着力を発現させた状態で加圧してもよい。このように、接着用セラミックシートの粘着力を高めることで、より低い加圧力で未焼成セラミック積層体を形成することが可能となる。
【００２６】
セラミック多層基板の側面には、何らかの構造物が設けられていてもよく、例えば端面スルーホール導体であるキャスタレーションが設けられていてもよい。この場合、積層体形成工程の前にキャスタレーション形成工程を行うことで、未焼成セラミックシート及び接着用セラミックシートの厚さ方向に貫通する貫通穴を形成するとともにその貫通穴内にキャスタレーションとなる未焼成キャスタレーション用導体部を形成する。本発明では、従来技術のようにセラミックグリーンシートの表面に溶剤を塗布してペースト化する必要がない。従って、従来技術のようにペースト化したセラミックグリーンシートの一部がキャスタレーション形成用の貫通穴に食み出すことがなく、キャスタレーションを確実に形成することができる。また、キャスタレーションを形成することで枠部の強度が弱くなるが、本発明では、積層時の圧力を低くできるため、枠部の変形を回避することができる。
【００２７】
積層体形成工程では、生産性の低下を伴わない範囲で加圧時の圧力及び時間を適宜設定することが可能であるが、例えば１ｋｇｆ／ｃｍ２以上５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の低圧力、かつ１秒以上１２０秒以下の短時間の条件で、各セラミックシートを積層方向に加圧してもよい。このように、比較的低い圧力、かつ短時間で未焼成セラミック積層体を形成することにより、未焼成セラミック積層体における内部応力を低く抑えることができる。また、本発明の製造方法では、従来技術のように仮接着後に長時間放置するといった工程がなく、積層体形成工程での加圧時間も短いため、セラミック多層基板を効率よく製造することができる。さらに、高圧プレス機などの大掛かりな装置が不要となる。このため、セラミック多層基板の製造コストを低く抑えることができる。
【００２８】
シート準備工程で準備される接着用セラミックシートは、例えば、セラミック材料に対して粘着剤及び有機化合物を前記セラミック材料よりも少ない重量で含有させたものであってもよく、セラミック材料、粘着剤及び有機化合物の順に重量が少なくなるようにこれらを含有させたものであってもよい。さらには、セラミック材料１００重量部に対して、粘着剤を２５重量部以上の割合で含有させ、かつ、有機化合物を３重量部以上１５重量部以下の割合で含有させたものであってもよい。このような割合で粘着剤や有機化合物を接着用セラミックシートに含ませることで、引張強度で５０ｇＦ以上の粘着力を確実に発現させることができる。
【００２９】
シート準備工程で準備される接着用セラミックシートは、離型材上に形成される。導体部形成工程では、接着用セラミックシートから離型材を剥離した後に導体部を形成してもよいし、接着用セラミックシートに離型材を取り付けたままで、導体部を形成してもよい。
【００３０】
未焼成セラミックシートは、樹脂材料からなる有機バインダを含んで成形され、接着用セラミックシートは、有機バインダを含まずに成形されることが好ましい。この場合、接着用セラミックシートにおいて粘着剤をより多く含ませることができ、粘着力を十分に確保することができる。
【００３１】
導体部形成工程において、未焼成セラミックシートの表面及び裏面の少なくも一方に、例えばスクリーン印刷や転写などの手法で未焼成導体部を形成してもよい。
【００３２】
有機化合物は、６０℃以上の温度で溶融する有機化合物であり、常温にて固体状である高沸点アルコールを用いてもよい。具体的な有機化合物としては、ステアリルアルコール、セチルアルコール、ベヘニルアルコールなどの高沸点アルコールを挙げることができる。また、高沸点アルコール以外には、ラウリン酸、ミリスチン酸などの有機化合物を挙げることができる。
【００３３】
セラミック絶縁層としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化珪素、窒化珪素などといった高温焼成セラミックの焼結体が好適に使用される。また、ホウケイ酸系ガラスやホウケイ酸鉛系ガラスにアルミナ等の無機セラミックフィラーを添加したガラスセラミックのような低温焼成セラミックの焼結体をセラミック絶縁層として使用してもよい。さらに、用途に応じて、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウムなどの誘電体セラミックの焼結体をセラミック絶縁層として使用してもよい。
【００３４】
導体層及びキャスタレーションとしては特に限定されないが、例えば、メタライズ導体であってもよい。同時焼成法によってメタライズ導体及びセラミック絶縁層を形成する場合、メタライズ導体中の金属粉末は、セラミック絶縁層の焼成温度よりも高融点である必要がある。例えば、セラミック絶縁層がいわゆる高温焼成セラミック（例えばアルミナ等）からなる場合には、メタライズ導体中の金属粉末として、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）等やそれらの混合系が選択可能である。セラミック絶縁層がいわゆる低温焼成セラミック（例えばガラスセラミック等）からなる場合には、メタライズ導体中の金属粉末として、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等やそれらの混合系が選択可能である。
【００３５】
本発明のセラミック多層基板は、水晶パッケージ、ＳＡＷフィルタ用パッケージ、ＭＰＵパッケージ、Ｃ−ＭＯＳパッケージ、ＣＣＤパッケージ、ＬＥＤパッケージ、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）、セラミックチップサイズパッケージ（ＣＣＳＰ）などの様々なパッケージに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施の形態におけるセラミック多層基板を示す断面図。
【図２】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるシート準備工程を示す断面図。
【図３】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるシート貼り付け工程を示す断面図。
【図４】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における貫通穴形成工程を示す断面図。
【図５】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるビア導体部形成工程を示す断面図。
【図６】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるキャスタレーション形成工程を示す断面図。
【図７】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における導体部形成工程を示す断面図。
【図８】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるキャビティ形成工程を示す断面図。
【図９】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における積層体形成工程を示す断面図。
【図１０】第１の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における積層体形成工程を示す断面図。
【図１１】第１の実施の形態の焼成工程後におけるセラミック多層基板を示す断面図。
【図１２】接着用セラミックシートの粘着力の測定方法を示す説明図。
【図１３】第２の実施の形態におけるセラミック多層基板を示す断面図。
【図１４】第２の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における導体部形成工程を示す断面図。
【図１５】第２の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるキャビティ形成工程を示す断面図。
【図１６】第２の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における積層体形成工程を示す断面図。
【図１７】第２の実施の形態の焼成工程後におけるセラミック多層基板を示す断面図。
【図１８】第３の実施の形態におけるセラミック多層基板を示す断面図。
【図１９】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法におけるシート準備工程を示す断面図。
【図２０】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における貫通穴形成工程を示す断面図。
【図２１】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における導体部形成工程を示す断面図。
【図２２】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における転写用フィルム準備工程を示す断面図。
【図２３】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における導体部転写工程を示す断面図。
【図２４】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における導体部形成工程を示す断面図。
【図２５】第３の実施の形態のセラミック多層基板の製造方法における積層体形成工程を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
［第１の実施の形態］
以下、本発明をセラミック多層基板に具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３８】
図１に示されるように、本実施の形態のセラミック多層基板１１は、上面１２（基板主面）及び下面１３（基板裏面）を有する板状の部材であり、ＩＣチップを実装するために用いられる。セラミック多層基板１１は、複数のセラミック絶縁層１４，１５，１６と導体層１８とを交互に積層してなる多層配線基板である。本実施の形態において、各セラミック絶縁層１４，１５，１６は、いずれもアルミナ焼結体からなる。また、導体層１８は、例えばタングステンを主体とするメタライズ導体層である。なお、本実施の形態のセラミック多層基板１１では３層構造としたが、４層以上の多層構造を採用しても構わない。
【００３９】
セラミック多層基板１１には、上面１２に開口するキャビティ１９（非貫通凹部）と、下面１３に開口するキャビティ２０（非貫通凹部）とが設けられている。セラミック多層基板１１において、中間層に位置するセラミック絶縁層１５が各キャビティ１９，２０の底部となっている。また、セラミック絶縁層１５の上層に位置するセラミック絶縁層１４がキャビティ１９の周囲に形成される枠部２１となっている。さらに、セラミック絶縁層１５の下層に位置するセラミック絶縁層１６がキャビティ２０の周囲に形成される枠部２２となっている。
【００４０】
本実施の形態において、枠部２１の幅は２５０μｍ程度であり、枠部２１の高さ（キャビティ１９の深さ）は６５０μｍ程度である。また、枠部２２の幅は２７５μｍ程度であり、枠部２２の高さ（キャビティ２０の深さ）は６５０μｍ程度である。
【００４１】
キャビティ１９の底面となるセラミック絶縁層１５の上面２３には、ＩＣチップ搭載用の複数の端子パッド２４が設けられている。また、キャビティ２０の底面となるセラミック絶縁層１５の下面２５には、ＩＣチップ搭載用の複数の端子パッド２６が設けられている。これら端子パッド２４，２６もタングステンを主体とするメタライズ導体層である。また、セラミック絶縁層１４，１５の界面及びセラミック絶縁層１５，１６の界面に、導体層１８が形成されている。
【００４２】
セラミック多層基板１１において、キャビティ１９の外周部の上面１２（セラミック絶縁層１４の上面）には、キャビティ１９を取り囲むようにシール用のメタライズ導体層２８が設けられている。このメタライズ導体層２８上には、図示しないめっき層やロウ材層が設けられるとともに、そのロウ材層等を介して図示しないキャップが取り付けられる。このキャップによってキャビティ１９の開口が塞がれる。
【００４３】
セラミック多層基板１１において、キャビティ２０の外周部の下面１３（セラミック絶縁層１６の下面）には、他の基板上に実装するための複数の端子パッド２９が形成されている。これら端子パッド２９もタングステンを主体とするメタライズ導体層である。
【００４４】
セラミック多層基板１１を構成する各セラミック絶縁層１４〜１６の側面には、断面円形の凹部３０が形成されており、その凹部３０の表面にキャスタレーション３１（端面スルーホール導体）が設けられている。キャスタレーション３１は、端子パッド２９と内層の導体層１８とを電気的に接続している。
【００４５】
各セラミック絶縁層１４，１５，１６には、複数のビア穴３３が形成されており、各ビア穴３３内にはタングステンを主体とするビア導体３４が設けられている。ビア導体３４は、各導体層１８，２８、及び各端子パッド２４，２６，２９を相互に電気的に接続している。
【００４６】
次に、上記セラミック多層基板１１を製造する方法について図２〜図１１に基づいて説明する。
【００４７】
まず、セラミック材料としてのアルミナ粉末、有機バインダ、溶剤等を混合してスラリーを作製する。そしてこのスラリーを従来周知の手法（例えばドクターブレード法やカレンダーロール法）によりシート状に成形し、所定サイズに切断する。この結果、図２に示されるように、表面４１及び裏面４２を有するシート状に成形されたセラミックグリーンシート４３（未焼成セラミックシート）を複数枚準備する（シート準備工程）。なお、本実施の形態において、セラミックグリーンシート４３は、６５０μｍ程度の厚さで形成される。
【００４８】
またこのシート準備工程では、接着用セラミックシート４６を作製する。詳しくは、セラミック材料としてのアルミナ粉末、液状の粘着剤、溶剤、加熱によって溶融する有機化合物等を混合してスラリーを作製する。このスラリー形成時には、アルミナ粉末の１００重量部に対して、粘着剤を２５重量部以上１００重量部以下の割合で含有させ、かつ加熱によって溶融する有機化合物を３重量部以上１５重量部以下の割合で含有させている。そしてこのスラリーを従来周知の手法によりシート状に成形し、乾燥後、所定サイズに切断する。この結果、図２に示されるように、表面４４及び裏面４５を有するシート状に成形された接着用セラミックシート４６を準備する。
【００４９】
なお、本実施の形態において、接着用セラミックシート４６は、フィルム状の離型材４７の上面に、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下の厚さで形成されている。接着用セラミックシート４６に含まれる粘着剤としては、例えばアクリル系溶剤タイプの接着剤（ビックテクノス社製AR-2040）を用いる。また、有機化合物としては、例えば融点が５６℃程度のセチルアルコール（高沸点アルコール）を用いている。具体的には、シート準備工程において、スラリーを離型材４７（キャリアフィルム）にキャステイングする際に、スラリー自体を乾燥させる。その際の接着剤の溶剤が抜けて、接着剤の接着性能が低下する。さらに、セチルアルコール自体もスラリー中では溶剤に溶けているが、この乾燥においては融点以下なので固化する。このとき、固化したセチルアルコールは、シート表面側に集まった状態となる。従って、接着用セラミックシート４６の表面は、粘着性のないセチルアルコールが大半を占め、接着性能の落ちた接着剤が少し露出している状態となる。その結果、常温では、粘着性を発現しない接着用セラミックシート４６が形成され、シートの工程流動は容易となる。
【００５０】
そして、セラミックグリーンシート４３の裏面４２に接着用セラミックシート４６を配置し、６０℃に加熱したヒーターブロック（図示略）により離型材４７を介して低圧（例えば、３ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力）でプレスする（シート貼付工程）。このとき、接着用セラミックシート４６においてセチルアルコールが溶解して液状化する。そして、液状化したセチルアルコールは接着剤の溶剤となってその接着剤の接着性能が復活し、さらに接着用セラミックシート４６の表面は、接着剤が大半をしめるので、粘着性が発現する。このため、低圧のプレスにより、接着用セラミックシート４６をセラミックグリーンシート４３の裏面４２に圧着させることができる。その後、常温まで冷却し接着用セラミックシート４６から離型材４７を剥離する。この結果、図３に示されるように、セラミックグリーンシート４３の裏面４２に接着用セラミックシート４６が貼り付けられる。なおこのとき、室温まで冷却されているので、接着用セラミックシート４６の離型材４７があった面は粘着性が発現していない。
【００５１】
上層及び下層のセラミック絶縁層１４，１６となるセラミックグリーンシート４３では、表面４１または裏面４２に接着用セラミックシート４６を貼り付けた状態（図３参照）で、導体部形成工程（ビア導体部形成工程及びキャスタレーション形成工程を含む工程）を行う。一方、中間層のセラミック絶縁層１５となるセラミックグリーンシート４３は、接着用セラミックシート４６を貼り付けない状態で導体部形成工程を行う。
【００５２】
具体的には、図４に示されるように、各セラミックグリーンシート４３の複数箇所に、そのセラミックグリーンシート４３の厚さ方向に貫通する貫通穴４８，４９を形成する。ここで、上層のセラミックグリーンシート４３では、裏面４２に配置されている接着用セラミックシート４６にも貫通穴４８，４９が形成され、下層のセラミックグリーンシート４３では、表面４１に配置されている接着用セラミックシート４６にも貫通穴４８，４９が形成される。これら貫通穴４８，４９は、例えばレーザを用いたレーザ穴あけ加工にて形成される。なお、レーザ穴あけ加工以外に、パンチング（打ち抜き）加工などの他の手法によって貫通穴４８，４９を形成してもよい。また、接着用セラミックシート４６の接着性が発現していないので、上記工程を流動する際に、治具などに接着用セラミックシートが張り付いてしまうといった不具合はない。
【００５３】
セラミックグリーンシート４３において、貫通穴４８は、ビア導体３４を形成するための穴部であり、貫通穴４９は、キャスタレーション３１を形成するための穴部である。つまり、セラミック焼成後には、貫通穴４８がビア穴３３となり、貫通穴４９の一部が凹部３０となる。
【００５４】
そして、貫通穴４８，４９内にそれぞれ導体部を形成する。より具体的にいうと、まず従来周知のペースト印刷装置によるビアメタライズ充填を行って、貫通穴４８内にタングステンペーストを充填し、ビア導体３４となる未焼成ビア導体部５０を形成する（図５参照）。即ち、貫通穴４８を完全にタングステンペーストで満たすようにして未焼成ビア導体部５０を形成する。次いで、キャスタレーション印刷を行って、貫通穴４９の内周面にタングステンペーストを付着させ、キャスタレーションとなる未焼成キャスタレーション用導体部５１を形成する（図６参照）。従って、貫通穴４９内は完全にタングステンペーストで満たされていなくてもよく、未焼成キャスタレーション用導体部５１の中心部は空洞状になっている。なお、上記のようにビアメタライズ充填後にキャスタレーション印刷を行ってもよいほか、キャスタレーション印刷後にビアメタライズ充填後を行ってもよい。
【００５５】
そして次に、スクリーン印刷法によって、各セラミックグリーンシート４３の上に未焼成導体部５３を形成する（図７参照）。なおここでは、各セラミックグリーンシート４３において、接着用セラミックシート４６が貼り付けられていない表面４１及び裏面４２上に、マスク（図示略）を用いてタングステンペーストを印刷することで、未焼成導体部５３をパターン形成する。これらの未焼成導体部５３は、後に導体層１８，２８、各端子パッド２４，２６，２９となるべき部分である。
【００５６】
この後、所定の温度に加熱して、各セラミックグリーンシート４３に形成した未焼成導体部５３を乾燥させる。このように導体部形成工程を行うことで、セラミックグリーンシート４３に未焼成ビア導体部５０、未焼成キャスタレーション用導体部５１及び未焼成導体部５３を形成する。またここでは、接着用セラミックシート４６の接着性が発現していないので、上記工程を流動する際に、治具などに接着用セラミックシート４６が張り付いてしまうといった不具合はない。
【００５７】
そして、上層側及び下層側のセラミック絶縁層１４，１６となる各セラミックグリーンシート４３に対して従来周知のパンチング（打ち抜き）加工を施す。この結果、図８に示されるように、各セラミックグリーンシート４３に、キャビティ１９，２０となる貫通穴部５５，５６を形成する（キャビティ形成工程）。ここで、各セラミックグリーンシート４３の表面４１または裏面４２に貼り付けられている接着用セラミックシート４６にも、キャビティ１９，２０となる貫通穴部５５，５６が形成される。また、中間層のセラミック絶縁層１５となるセラミックグリーンシート４３は、パンチング加工を施すことなく、貫通穴部５５，５６が非形成の平板状のシートとなっている。
【００５８】
その後、各セラミックグリーンシート４３を用いて、積層体形成工程を行う。積層体形成工程では、先ず、貫通穴部５５，５６が非形成の平板状のセラミックグリーンシート４３を真ん中に配置する。そして、その平板状のセラミックグリーンシート４３の表面４１に、貫通穴部５５を形成した枠状のセラミックグリーンシート４３を重ね合わせて配置するとともに、裏面４２には、貫通穴部５６を形成した枠状のセラミックグリーンシート４３を重ね合わせて配置する。ここで、上層側となる枠状のセラミックグリーンシート４３は、接着用セラミックシート４６が貼られた裏面４２側を下側に向けた状態で平板状のセラミックグリーンシート４３の表面４１に配置される。一方、下層側となる枠状のセラミックグリーンシート４３は、接着用セラミックシート４６が貼られた表面４１側を上側に向けた状態で平板状のセラミックグリーンシート４３の裏面４２に配置される。この結果、平板状のセラミックグリーンシート４３と枠状のセラミックグリーンシート４３との間に枠状の接着用セラミックシート４６が介在された形で各セラミックグリーンシート４３が積層される（図９参照）。
【００５９】
そして、図１０に示されるように、例えばヒーターブロック５８を用いて、各セラミックグリーンシート４３に介在される接着用セラミックシート４６をセチルアルコールの融点以上の温度（例えば、７０℃）に加熱する。このとき、接着用セラミックシート４６に含まれるセチルアルコールを溶融させ、引張強度で５０ｇＦ以上の粘着力を接着用セラミックシート４６に発現させる。その後、セラミックグリーンシート４３の貫通穴部５５，５６にヒーターブロック５８（加圧治具）が非接触の状態で、そのヒーターブロック５８を用い、１ｋｇｆ／ｃｍ２以上５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の低圧力、かつ、１秒以上１２０秒以下の短時間の条件で、各セラミックグリーンシート４３を積層方向に加圧する。より具体的に、本実施の形態では、２ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力、５秒の加圧時間で各セラミックグリーンシート４３を加圧する。この結果、接着用セラミックシート４６を介して各セラミックグリーンシート４３を一体化した未焼成セラミック積層体５９を形成する。
【００６０】
その後、未焼成セラミック積層体５９をアルミナが焼結しうる所定の温度（例えば１５００℃〜１８００℃程度の温度）に加熱する焼成工程を行う。この焼成工程を経ると、各セラミックグリーンシート４３及び接着用セラミックシート４６が焼結してセラミック多層基板１００が得られる（図１１参照）。またこのとき、タングステンペーストの焼結によって、導体層１８，２８、端子パッド２４，２６，２９、スルーホール導体３１Ａ、ビア導体３４が形成される。なお、セラミック焼成時には、セラミックグリーンシート４３間の界面において接着用セラミックシート４６の粘着剤が脱脂されて焼失される。その後、接着用セラミックシート４６のアルミナが焼結するとともにセラミックグリーンシート４３のアルミナが焼結し、各セラミック絶縁層１４，１５，１６が一体化したセラミック多層基板１００が得られる。
【００６１】
ここで得られるセラミック多層基板１００は、製品領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した構造の多数個取り用の多層基板である。そして、分割工程を行い多数個取り用のセラミック多層基板１００を分割することにより、図１に示すセラミック多層基板１１が複数同時に得られる。またこの分割工程において、スルーホール導体３１Ａのある位置（図１１では一点鎖線で示す位置）においてセラミック多層基板１１を分割することにより、基板側面にて露出するキャスタレーション３１（端面スルーホール導体）が形成される。
【００６２】
なお、本発明者らは、上記製造方法で製造したセラミック多層基板１１を厚さ方向に切断し、その基板断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察した。その結果、各セラミック絶縁層１４，１５，１６間では、接着用セラミックシート４６が介在したことによる境界の見極めが困難であり、クラックがなく均一にセラミックが焼結されていることが確認された。
【００６３】
また、本発明者らは、積層体形成工程における接着用セラミックシート４６の引張強度（接着力）を図１２に示す試験装置６１を用いて確認した。その結果を表１に示している。
【００６４】
具体的には、図１２に示されるように、表面４１に接着用セラミックシート４６を貼り付けたセラミックグリーンシート４３を準備する。そして、各シート４３，４６を７０℃に加熱して接着用セラミックシート４６に粘着性を発現させる。その後、セラミックグリーンシート４３を平坦なテーブル６２上に置くとともに、接着用セラミックシート４６の上面に分銅６３（具体的には、５ｇの分銅）を置く。さらに、セラミックグリーンシート４３が浮かび上がらないように分銅６３の周囲部分を円筒状の押さえ治具６４で押さえつける。この後、バネ秤６５を上昇させることでワイヤ６６を介して分銅６３を引っ張り、接着用セラミックシート４６から分銅６３が剥がれた時点の荷重を接着用セラミックシート４６の引張強度として測定する。ここでは、３種類の異なる粘着剤をそれぞれ含ませて接着用セラミックシート４６のサンプル１〜３を形成し、それらサンプル１〜３の接着用セラミックシート４６について、３回ずつ引張強度を確認した。
【表１】
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【００６５】
表１に示されるように、各サンプル１〜３の接着用セラミックシート４６では、引張強度で７０ｇＦ以上の粘着力を有することが確認された。特に、サンプル１またはサンプル２の接着用セラミックシート４６では、１５０ｇＦ以上の粘着力が発現されることを確認することができた。なお、常温においても同様に引張強度を測定した。その結果、常温の場合では、各サンプル１〜３の接着用セラミックシート４６の粘着力が０ｇＦであり、粘着力が発現していないことを確認した。上記した製造方法では冷却/加熱を繰り返しているが、接着用セラミックシート４６における粘着性の発生の繰り返しは５回程度まで復元できることを確認した。
【００６６】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６７】
（１）本実施の形態の場合、積層体形成工程において加熱することで接着用セラミックシート４６におけるセチルアルコールが溶融し、そのセチルアルコールが粘着剤の溶剤として機能することで接着用セラミックシート４６に粘着力が発現する。本実施の形態における接着用セラミックシート４６は、粘着剤を２５重量部以上の割合で含むため、引張強度で５０ｇＦ以上の粘着力を確実に発現させることができる。特に、粘着剤によっては、１６０ｇＦ以上の粘着力を発現させることができる。このように、接着用セラミックシート４６が十分な粘着力を有するので、低圧力かつ短時間での圧着が可能となる。このため、従来技術のように貫通穴部５５，５６の内面側に加圧治具を挿入して加圧する必要がなく、貫通穴部５５，５６の内面に対してヒーターブロック５８が非接触の状態で積層方向に加圧することにより、各セラミックグリーンシート４３を一体化した未焼成セラミック積層体５９を形成することができる。このように、本実施の形態では、低圧力で未焼成セラミック積層体５９を形成しているので、キャビティ１９，２０の周囲に形成される枠部２１，２２の変形を低く抑えることができる。また、未焼成セラミック積層体５９における内部応力を低く抑えることができるため、焼成時におけるセラミック多層基板１１の反りを抑えることができる。さらに、積層体形成工程では、接着用セラミックシート４６は有機化合物が溶融することで軟化するため、未焼成導体部５３の凹凸を接着用セラミックシート４６にて確実に吸収することができ、セラミック多層基板１１の平坦度を十分に確保することができる。この結果、寸法精度が良好なセラミック多層基板１１を製造することができる。
【００６８】
（２）本実施の形態のセラミック多層基板１１のように、上面１２及び下面１３の両面にキャビティ１９，２０を形成する場合、従来技術では、枠状のセラミックグリーンシート４３を上面側と下面側とで別々の工程で積層する必要があった。これに対して、本実施の形態では、接着用セラミックシート４６を介在させることにより低圧力での圧着が可能となるため、それら枠状のセラミックグリーンシート４３を同時に積層することが可能となる。このため、製造工程を簡素化することができ、セラミック多層基板１１の製造コストを低く抑えることができる。
【００６９】
（３）本実施の形態では、２ｋｇｆ／ｃｍ２の低圧力、５秒間の短時間の条件で各セラミックグリーンシート４３を積層方向に加圧することにより、未焼成セラミック積層体５９を形成している。このようにすると、従来技術のように仮接着後に長時間放置するといった工程がなく、積層体形成工程での加圧時間も短いため、セラミック多層基板１１を効率よく製造することができる。また、従来技術のように貫通穴部５５，５６の内側にゴムなどの弾性材を嵌め込んだ状態で各セラミックグリーンシート４３を加圧する必要がない。さらに、高圧プレス機などの大掛かりな装置が不要となる。従って、セラミック多層基板１１の製造コストを低く抑えることができる。
【００７０】
（４）本実施の形態では、従来技術のようにセラミックグリーンシート４３の表面に溶剤を塗布してペースト化する必要がない。従って、ペースト化したセラミックグリーンシート４３の一部がキャスタレーション形成用の貫通穴４９に食み出すことがなく、キャスタレーション３１を確実に形成することができる。また、溶剤の塗布バラツキや溶剤の調合率等による接着性にバラツキが生じることなく、接着用セラミックシート４６を介在させることでセラミックグリーンシート４３の界面で均一な接着性を確保できる。このため、セラミック多層基板１１におけるセラミック絶縁層１４〜１６間でのデラミネーションやスキマ等を確実に防止することができる。また、枠部２１，２２にキャスタレーション３１を形成すると、その形成部分の強度が弱くなる。本実施の形態では、積層時の圧力を十分に低くすることができるため、枠部２１，２２の変形を抑えつつ、キャスタレーション３１のあるセラミック多層基板１１を確実に製造することができる。
［第２の実施の形態］
【００７１】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に基づき説明する。図１３に示されるように、本実施の形態のセラミック多層基板１１Ａは、上面１２側に開口し、段差を有するキャビティ１９Ａ（非貫通凹部）を備える点が上記第１の実施の形態と異なる。以下、セラミック多層基板１１Ａの構成について説明する。
【００７２】
図１３に示されるように、セラミック多層基板１１Ａも、第１の実施の形態と同様に、複数のセラミック絶縁層１４，１５，１６と導体層１８とを交互に積層してなる多層配線基板である。各セラミック絶縁層１４〜１６及び導体層１８の形成材料は上記第１の実施の形態と同じである。
【００７３】
本実施の形態のキャビティ１９Ａは二段構造となっており、キャビティ１９Ａにおける底面の外周側に段差７０が形成されている。セラミック多層基板１１Ａにおいて、上層に位置するセラミック絶縁層１４と中間層に位置するセラミック絶縁層１５とがキャビティ１９Ａの周囲に形成される枠部７１，７２となっている。また、下層に位置するセラミック絶縁層１６がキャビティ１９Ａの底部となっている。セラミック多層基板１１Ａでは、セラミック絶縁層１４の枠部７１よりもセラミック絶縁層１５の枠部７２の幅が広く形成されており、これら枠部７１，７２の幅の違いにより露出するセラミック絶縁層１５によって段差７０が形成されている。
【００７４】
そして、キャビティ１９Ａの段差７０（セラミック絶縁層１５の上面）上には、電子部品（例えば水晶振動子）搭載用の複数の端子パッド２４が設けられている。キャビティ１９Ａ内において、電子部品が各端子パッド２４に接続されることにより、電子部品がキャビティ１９Ａの底面から浮いた状態で収納される。
【００７５】
セラミック多層基板１１Ａにおいて、キャビティ１９Ａの外周部の上面１２（セラミック絶縁層１４の上面）には、キャビティ１９Ａを取り囲むようにシール用のメタライズ導体層２８が設けられている。このメタライズ導体層２８上には、図示しないめっき層やロウ材層が設けられるとともに、そのロウ材層等を介して図示しないキャップが取り付けられる。このキャップによってキャビティ１９Ａの開口が塞がれる。また、セラミック多層基板１１の下面１３（セラミック絶縁層１６の下面）には、他の基板上に実装するための複数の端子パッド２９が形成されている。
【００７６】
各セラミック絶縁層１４〜１６の側面には、断面円形の凹部３０が形成されており、その凹部３０の表面にキャスタレーション３１（端面スルーホール導体）が設けられている。キャスタレーション３１は、端子パッド２９と内層の導体層１８とを電気的に接続している。
【００７７】
各セラミック絶縁層１４，１５，１６には、複数のビア穴３３が形成されており、各ビア穴３３内にはタングステンを主体とするビア導体３４が設けられている。ビア導体３４は、各導体層１８，２８、及び各端子パッド２４，２９を相互に電気的に接続している。
【００７８】
次に、上記セラミック多層基板１１Ａを製造する方法について説明する。
【００７９】
まず、上記第１の実施の形態と同様に、シート準備工程によって、セラミックグリーンシート４３及び接着用セラミックシート４６を準備する（図２参照）。次いで、シート貼り付け工程を行う。上記第１の実施の形態では、上層のセラミック絶縁層１４となるセラミックグリーンシート４３と、下層のセラミック絶縁層１６となるセラミックグリーンシート４３とに接着用セラミックシート４６を貼り付けた。これに対して、本実施の形態では、上層のセラミック絶縁層１４となるセラミックグリーンシート４３と、中間層のセラミック絶縁層１５となるセラミックグリーンシート４３とに接着用セラミックシート４６を貼り付ける。
【００８０】
この後、第１の実施の形態と同様に、導体部形成工程を行い、各セラミックグリーンシート４３に未焼成ビア導体部５０、未焼成キャスタレーション用導体部５１及び未焼成導体部５３を形成する（図１４参照）。
【００８１】
そして、上層及び中間層のセラミック絶縁層１４，１５となる各セラミックグリーンシート４３に対して従来周知のパンチング（打ち抜き）加工を施す。この結果、図１５に示されるように、各セラミックグリーンシート４３に、キャビティ１９Ａとなる貫通穴部５５Ａ，５６Ａを形成する（キャビティ形成工程）。ここでは、各セラミックグリーンシート４３の裏面４２に貼り付けられている接着用セラミックシート４６にも、キャビティ１９Ａとなる貫通穴部５５Ａ，５６Ａが形成される。なお、上層側の貫通穴部５５Ａのサイズは、中間層側の貫通穴部５６Ａのサイズよりも大きくなっている。また、下層のセラミック絶縁層１６となるセラミックグリーンシート４３は、パンチング加工を施すことなく、貫通穴部５５Ａ，５６Ａが非形成の平板状のシートとなっている。
【００８２】
その後、各セラミックグリーンシート４３を用いて、積層体形成工程を行う。積層体形成工程では、貫通穴部５５Ａ，５６Ａの非形成の平板状のセラミックグリーンシート４３を下層に配置する。そして、平板状のセラミックグリーンシート４３上に、貫通穴部５５Ａ，５６Ａのサイズの異なる枠状のセラミックグリーンシート４３を重ね合わせて配置する。ここで、枠状の各セラミックグリーンシート４３は、接着用セラミックシート４６が貼られた裏面４２側を下側に向けた状態で順次配置する。この結果、各セラミックグリーンシート４３の間に枠状の接着用セラミックシート４６が介在された形で各セラミックグリーンシート４３が積層される。
【００８３】
そして、図１６に示されるように、例えばヒーターブロック５８を用いて、各セラミックグリーンシート４３に介在される接着用セラミックシート４６をセチルアルコールの融点以上の温度（例えば、７０℃）に加熱する。このとき、接着用セラミックシート４６に含まれるセチルアルコールを溶融させ、引張強度で５０ｇＦ以上の粘着力を接着用セラミックシート４６に発現させる。そして、セラミックグリーンシート４３の貫通穴部５５Ａ，５６Ａにヒーターブロック５８が非接触の状態で、そのヒーターブロック５８を用いて２ｋｇｆ／ｃｍ２の低圧力、５秒間の短時間の条件で各セラミックグリーンシート４３を積層方向に加圧する。この結果、接着用セラミックシート４６を介して各セラミックグリーンシート４３を一体化した未焼成セラミック積層体５９Ａを形成する。
【００８４】
その後、焼成工程を行うことにより、各セラミックグリーンシート４３が焼結してセラミック多層基板１００Ａが得られる（図１７参照）。得られるセラミック多層基板１００Ａは、製品領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した構造の多数個取り用の多層基板である。そして、分割工程を行い多数個取り用のセラミック多層基板１００Ａを分割することにより、図１３に示すセラミック多層基板１１Ａが複数同時に得られる。
【００８５】
このように、セラミック多層基板１１Ａを製造する場合でも、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
［第３の実施の形態］
【００８６】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態では、セラミック多層基板の製造方法が第１の実施の形態と異なる。
【００８７】
図１８に示されるように、本実施の形態のセラミック多層基板１１Ｂでは、中間層のセラミック絶縁層１５の上面２３側に形成される各導体層１８や各端子パッド２４は、その上面２３に埋まり込むとともに、セラミック絶縁層１５の下面２５側に形成される各導体層１８や各端子パッド２６は、その下面２５に埋まり込むようにして形成されている。
【００８８】
以下、本実施の形態の製造方法について詳述する。
【００８９】
まず、シート準備工程を行って、セラミックグリーンシート４３及び接着用セラミックシート４６Ａを準備する（図１９参照）。なお、セラミックグリーンシート４３及び接着用セラミックシート４６Ａの形成材料及び製法は、上記第１の実施の形態と同じであるが、接着用セラミックシート４６Ａは、上記第１の実施の形態の接着用セラミックシート４６よりも厚く形成される。具体的には、本実施の形態で用いる接着用セラミックシート４６Ａは、中間層のセラミック絶縁層１５となる部分であって、セラミックグリーンシート４３とほぼ同じ厚さで形成される。
【００９０】
次に、接着用セラミックシート４６Ａに対する導体部形成工程を行う。具体的には、接着用セラミックシート４６Ａの複数箇所に、そのセラミックシート４６Ａの厚さ方向に貫通する貫通穴４８，４９を形成する（図２０参照）。そして、貫通穴４８，４９内にそれぞれ導体部を形成する。より具体的にいうと、まず従来周知のペースト印刷装置によるビアメタライズ充填を行って、貫通穴４８内にタングステンペーストを充填し、ビア導体３４となる未焼成ビア導体部５０を形成する。次いで、キャスタレーション印刷を行って、貫通穴４９の内周面にタングステンペーストを付着させ、キャスタレーション３１となる未焼成キャスタレーション用導体部５１を形成する（図２１参照）。
【００９１】
そして次に、転写法によって、接着用セラミックシート４６Ａの上に未焼成導体部５３を形成する。ここでは、転写用フィルム７５の表面に、タングステンペーストを印刷することで、未焼成導体部５３を形成する（図２２参照）。その後、ヒーターブロック５８等を用いて、各接着用セラミックシート４６Ａをセチルアルコールの融点以上の温度（例えば、７０℃）に加熱する。このとき、接着用セラミックシート４６Ａにおいてセチルアルコールが溶解して液状化する。そして、液状化したセチルアルコールは接着剤の溶剤となってその接着剤の接着性能が復活し、さらに接着用セラミックシート４６Ａの表面は、接着剤が大半をしめるので、粘着性が発現する。この状態で、接着用セラミックシート４６Ａの表面４４及び裏面４５に転写用フィルム７５を押し付けて未焼成導体部５３を埋め込むようにして、未焼成導体部５３を転写する（図２３参照）。
【００９２】
その後、接着用セラミックシート４６Ａが粘着性を発現しない温度、つまり有機化合物の融点以下の温度（例えば、５０℃）まで接着用セラミックシート４６Ａを冷却し、転写用フィルム７５を剥離する。この結果、中間層のセラミック絶縁層１５となる接着用セラミックシート４６Ａの表面４４及び裏面４５に未焼成導体部５３を形成する（図２４参照）。
【００９３】
また、上層側及び下層側のセラミック絶縁層１４，１６となるセラミックグリーンシート４３に対しては、第１の実施の形態と同様に、導体部形成工程を行い、セラミックグリーンシート４３に未焼成ビア導体部５０、未焼成キャスタレーション用導体部５１及び未焼成導体部５３を形成する（図２４参照）。但し、本実施の形態では、各セラミックグリーンシート４３に接着用セラミックシート４６を貼り付けない状態で、導体部形成工程を行う。
【００９４】
各導体部５０，５１，５３の形成後、各セラミックグリーンシート４３に対してパンチング加工を施すことにより、各セラミックグリーンシート４３に、キャビティ１９，２０となる貫通穴部５５，５６を形成する（キャビティ形成工程）。なお、中間層のセラミック絶縁層１５となる接着用セラミックシート４６Ａは、パンチング加工を施すことなく、貫通穴部５５，５６が非形成の平板状のシートとなっている。
【００９５】
その後、各セラミックグリーンシート４３及び接着用セラミックシート４６Ａを用いて、積層体形成工程を行う。積層体形成工程では、先ず、貫通穴部５５，５６が非形成の平板状の接着用セラミックシート４６Ａを真ん中に配置する。そして、その平板状の接着用セラミックシート４６Ａの表面４４及び裏面４５に、貫通穴部５５，５６を形成した枠状のセラミックグリーンシート４３を重ね合わせて配置する。この結果。各セラミックグリーンシート４３の間に接着用セラミックシート４６Ａが介在された形で各シート４３，４６が積層される。
【００９６】
そして、第１の実施の形態と同様に、ヒーターブロック５８を用いて、セチルアルコールの融点以上の温度（例えば、７０℃）に加熱し、接着用セラミックシート４６Ａに粘着力を発現させる。そして、ヒーターブロック５８を用い、２ｋｇｆ／ｃｍ２の低圧力、５秒間の短時間の条件で各セラミックグリーンシート４３を積層方向に加圧する。この結果、接着用セラミックシート４６Ａを介して各セラミックグリーンシート４３を一体化して未焼成セラミック積層体５９Ｂを形成する（図２５参照）。
【００９７】
その後、焼成工程を行うことにより、各セラミックグリーンシート４３が焼結してセラミック多層基板が得られる。得られるセラミック多層基板は、製品領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した構造の多数個取り用の多層基板である。そして、分割工程を行い多数個取り用のセラミック多層基板を分割することにより、図１８に示すセラミック多層基板１１Ｂが複数同時に得られる。
【００９８】
このように、セラミック多層基板１１Ｂを製造する場合でも、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、中間層のセラミック絶縁層１５に各導体層１８や各端子パッド２４，２６が埋まり込むようにして設けられているため、各導体層１８や各端子パッド２４，２６とセラミック絶縁層１５との密着性を十分に確保することができる。
【００９９】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【０１００】
・上記第１の実施の形態では、枠状のセラミックグリーンシート４３と平板状のセラミックグリーンシート４３との間に枠状の接着用セラミックシート４６を介在させて各セラミックグリーンシート４３を積層していたが、これに限定されるものではない。枠状のセラミックグリーンシート４３と平板状のセラミックグリーンシート４３との間に平板状の接着用セラミックシート４６を介在させて各セラミックグリーンシート４３を積層してもよい。この場合、中間層のセラミック絶縁層１５となるセラミックグリーンシート４３の表面４１及び裏面４２に平板状の接着用セラミックシート４６を貼り付けた後に、ビア導体部形成工程及びキャスタレーション形成工程を行う。また、上層及び下層のセラミック絶縁層１４，１６となるセラミックグリーンシート４３は、接着用セラミックシート４６を貼り付けない状態でビア導体部形成工程及びキャスタレーション形成工程等を行う。このようにしても、低圧力で未焼成セラミック積層体５９を形成することができ、枠部２１，２２の変形を抑えることができる。
【０１０１】
・上記第３の実施の形態では、中間層のセラミック絶縁層１５のみが接着用セラミックシート４６Ａを用いて形成され、他のセラミック絶縁層１４，１５は通常のセラミックグリーンシート４３を用いて形成されるものであった。これに対して、３枚の接着用セラミックシート４６Ａを用いて各セラミック絶縁層１４〜１６を形成するものでもよい。
【０１０２】
・上記各実施の形態のセラミック多層基板１１，１１Ａ，１１Ｂでは、キャスタレーション３１（端面スルーホール導体）を形成していたが、キャスタレーション３１を形成しないセラミック多層基板としてもよい。
【０１０３】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【０１０４】
（１）手段１または２において、前記積層体形成工程では、前記接着用セラミックシートが引張強度で１５０ｇＦ以上の粘着力を発現させた状態で、各セラミックシートを積層方向に加圧することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１０５】
（２）手段１または２において、前記積層体形成工程では、１ｋｇｆ／ｃｍ２以上５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の低圧力、かつ、１秒以上１２０秒以下の短時間の条件で、各セラミックシートを積層方向に加圧することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１０６】
（３）手段１または２において、前記シート準備工程で準備される前記接着用セラミックシートは、前記セラミック材料１００重量部に対して、前記粘着剤を２５重量部以上の割合で含有させ、かつ、前記有機化合物を３重量部以上１５重量部以下の割合で含有させたものであること特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１０７】
（４）手段１または２において、前記未焼成セラミックシートは、樹脂材料からなる有機バインダを含んで成形され、前記接着用セラミックシートは、前記有機バインダを含まずに成形されること特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１０８】
（５）手段１または２において、前記積層体形成工程の後に、前記未焼成セラミック積層体を焼結させて、前記セラミック絶縁層及び前記導体層を形成する焼成工程をさらに含むことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１０９】
（６）手段１または２において、前記有機化合物は、６０℃以上の温度で溶融する有機化合物であることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１１０】
（７）手段１または２において、前記有機化合物は、常温にて固体状である高沸点アルコールであることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【０１１１】
（８）手段２において、前記貫通穴部のサイズが異なる枠状の前記未焼成セラミックシートを枠状の前記接着用セラミックシートを介在させて積層することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【符号の説明】
【０１１２】
１１，１１Ａ，１１Ｂ…セラミック多層基板
１２…基板主面としての上面
１３…基板裏面としての下面
１４，１５，１６…セラミック絶縁層
１８…導体層
１９，１９Ａ，２０…キャビティ
２１，２２，７１，７２…枠部
２４，２６，２８，２９…導体層としての端子パッド
３１…キャスタレーション
４１…未焼成セラミックシートの表面
４２…未焼成セラミックシートの裏面
４３…未焼成セラミックシートとしてのセラミックグリーンシート
４４…接着用セラミックシートの表面
４５…接着用セラミックシートの裏面
４６，４６Ａ…接着用セラミックシート
４９…貫通穴
５１…未焼成キャスタレーション用導体部
５３…未焼成導体部
５５，５５Ａ，５６，５６Ａ…貫通穴部
５８…加圧治具としてのヒーターブロック
５９，５９Ａ，５９Ｂ…未焼成セラミック積層体
７０…段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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