(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物の一面に金属粒子を含むペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
被印刷物の一面上に配置されたスクリーンマスクに金属粒子と少なくともバインダと溶剤とを含む第１のペーストを供給し、被印刷物に印刷する第１の印刷工程と、
第１の印刷工程の後に、前記金属粒子と前記バインダと前記溶剤のうち、溶剤のみの含有率或いは溶剤とバインダとを合算した含有率を第１のペーストよりも高めた第２のペーストをスクリーンマスク上に供給し、残存する第１のペーストと混合し、第１の印刷工程に引き続き、被印刷物に印刷する第２の印刷工程とを有し、
前記第１および第２のペーストに含まれる金属粒子の平均粒径（ｄ５０）が１０．０〜３０．０μｍであり、当該平均粒径をＤ１、スクリーンマスクの目開き寸法をＤ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１が３．０〜８．０であることを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項２】
第１のペーストにおける溶剤含有率が８．０〜１２．０質量％であり、第２のペーストにおける溶剤含有率が第１のペーストより０．２〜１．０質量％高い請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項３】
第１のペーストにおける溶剤とバインダとを合算した含有率が１３．０〜１７．０質量％であり、第２のペーストにおける溶剤とバインダとを合算した含有率が前記第１のペーストより０．３〜１．０質量％高い請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項４】
スクリーンマスク上に残存する第１のペーストの上に第２のペーストを供給した後、両者をスクリーンマスク上で混合する混合工程を、少なくとも第１の印刷工程および第２の印刷工程の間に含む請求項１乃至３のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
【請求項５】
第２の印刷工程の前に、前記金属粒子と前記バインダと前記溶剤のうち、溶剤のみの含有率或いは溶剤とバインダとを合算した含有率を第１のペーストよりも高めて、攪拌しつつ混合して第２のペーストを形成するペースト形成工程を含む請求項１乃至４のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粒子を含むペースト（以下、金属ペーストと言う場合がある。）を被印刷物に印刷するスクリーン印刷方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野に係わるスクリーン印刷方法の具体例として、例えばセラミックス基板の表面に回路パターンを形成するため銀粒子を含む銀ペーストを印刷するスクリーン印刷方法や、活性金属法でセラミックス基板と金属基板とを接合するため、両者を接合するろう材として機能する銀や銅などの金属粒子を含む金属ペーストを所定のパターンでセラミックス基板の表面に印刷するスクリーン印刷方法が知られている。
【０００３】
スクリーン印刷方法で形成された印刷パターンには、金属ペーストが印刷された被印刷物で構成される最終製品の電気的・機械的特性の面から、その輪郭線に滲みがなく高い形状精度を有することが求められる。印刷パターンの形状精度を高めるためには、スクリーン印刷で使用するスクリーンマスクの開口部における目開き量を細かくすることが有効である。しかしながら、スクリーンマスクの目開き量を細かくすると、金属ペーストに含まれる金属粒子の粒子径を細かくする必要があり、粒子径の小さな金属粒子は高価であるため金属ペーストの高コスト化を招来する。そのため、比較的大きな粒子径の金属粒子を含む金属ペーストを用いても高い形状精度で印刷パターンを形成できるスクリーン印刷方法の開発が要請されていた。
【０００４】
また、金属ペーストであるろう材ペーストに含まれるろう材（金属粒子）は、溶融過程における金属粒子の酸化を防止し、セラミックス基板と金属基板との接合性を確保するため酸素含有量を抑制する必要がある。このように酸素含有量を抑制する必要があるため、ろう材ペーストを構成する金属粒子として、水アトマイズ法で製造された粒子径の小さな金属粒子は酸素含有量が多いため使用できず、酸素含有量の少ないガスアトマイズ法で製造された粒子径の比較的大きな金属粒子が使用されていた。このように不可避的に比較的大きな粒子径の金属粒子を含む金属ペーストを使用せざるを得ない場合においても、より高い形状精度で印刷パターンを形成できるスクリーン印刷方法の開発が要請されていた。
【０００５】
比較的大きな粒子径の金属粒子を含む金属ペーストを印刷するスクリーン印刷方法の一例として、平均粒径（ｄ５０）が１〜１５μｍ、ｄ９０が１０〜２５μｍと比較的粗大な、ろう材として機能する金属粒子を含む金属ペーストを印刷するスクリーン印刷方法が、下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１２６７７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたスクリーン印刷方法を用い、被印刷物であるセラミックス基板Ｗｂの表面に金属粒子を含む金属ペーストＰを印刷している状態を図４に、当該スクリーン印刷方法で、複数枚のセラミックス基板Ｗｂに、順次印刷された金属ペーストＰの中に含まれる金属粒子の重量の印刷枚数ごとの変化を図２（ａ）に示す。なお、ろう材である金属粒子を含む金属ペーストＰが印刷されたセラミックス基板Ｗｂは、図３（ａ）に示す、ろう材で形成されたろう材層Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３を介し回路板および放熱板である金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２・Ｗｃが接合され、製品であるセラミックス回路基板Ｗを構成する。
【０００８】
まず、図４（ａ）に示すように、無負荷である初期状態においてスクリーンマスク１がセラミックス基板１ｂに接触しないよう、セラミックス基板Ｗｂの表面とスクリーンマスク１の底面との間に形成された大きさがｈである隙間１ｆを介し、スクリーンマスク１をセラミックス基板Ｗｂの上方に配置する。なお、以下、従来技術の問題点を明らかにするため、スクリーンマスク１とセラミックス基板Ｗｂとの間に隙間１ｆが設けられるオフコンタクト方式のスクリーン印刷方法を例として従来技術を説明するが、本発明はこれに限定されず、スクリーンマスク１とセラミックス基板Ｗｂとが密着するコンタクト方式のスクリーン印刷方法にも適用することができる。
【０００９】
次いで、上記のように配置されたスクリーンマスク１の上面に、金属粒子ｍ、溶媒である有機溶剤ｙ及び有機バインダｂを含む第１回目の金属ペーストＰを供給する。なお、有機バインダｂは有機溶剤ｙに対し溶解した状態となっている。この最初に供給した第１回目の金属ペーストＰは、複数枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷可能な量だけ供給されている。したがって、１枚目のセラミックス基板Ｗｂへの印刷工程の完了後、第２回目の金属ペーストＰの補給無しに、引き続き後続の複数枚のセラミックス基板Ｗｂへの印刷が行われる。なお、複数枚のセラミックス基板Ｗｂへの印刷を行い、第１回目の金属ペーストＰの量が減少した場合には、スクリーンマスク１に残存する第１回目の金属ペーストＰに対し同一組成の第２回目の金属ペーストＰが補給され、更に複数枚のセラミックス基板Ｗｂへの印刷が引き続き行われる。
【００１０】
上記のように第１回目の金属ペーストＰを供給した後、１枚目のセラミックス基板Ｗｂに金属ペーストＰを印刷する。図４（ｂ）に示すように、スクリーンマスク１の上面に供給された金属ペーストＰは、水平方向に移動する印刷部材であるスキージ２の一面で押し広げられつつスクリーンマスク１の上面を移動する。なお、初期状態において隙間１ｆを介しセラミックス基板Ｗｂと離間しているスクリーンマスク１は、スキージ２で下方に押し付けられ、その底面が、セラミックス基板Ｗｂの上面に接する状態となっている。
【００１１】
スクリーンマスク１の底部には、所望の印刷パターンの形状に対応した開口部１ｄが開口するよう、乳化材で形成された薄膜１ｃが付着されている。このため、上記のようにスキージ２で押し広げられた金属ペーストＰは、開口部１ｄに露出した複数の線状部材１ｂの間の目開き量がｇである隙間１ｅを通じてセラミックス基板Ｗｂの表面に供給され、開口部１ｄとセラミックス基板Ｗｂの表面とで画成された空間に充填される。
【００１２】
スキージ２の水平移動により開口部１ｄを通じ金属ペーストＰが供給され、その後スキージ２が開口部１ｄの上方を通過すると、図４（ｃ）に示すように、スキージ２による下方への押付力から開放されたスクリーンマスク１は、図中矢印Ａで示すように、その張力により大きさｈだけ上昇して初期状態に戻り、セラミックス基板Ｗｂから版離れする。スクリーンマスク１の開口部１ｄに充填された金属ペーストＰは、スクリーンマスク１の版離れとともにセラミックス基板Ｗｂの表面に、図３（ｃ）で示す所定の印刷パターンｍ１・ｍ２として残存し、１枚目のセラミックス基板Ｗｂの印刷工程が終了する。
【００１３】
ここで、金属ペーストＰの中に含まれている金属粒子ｍの粒子径が比較的大きく、一方で、印刷パターンｍ１・ｍ２の形状精度を高めるためスクリーンマスク１の隙間１ｅの目開き量ｇを、その金属粒子ｍが挿通できる程度に細かくした場合には、目開き量ｇの小さなスクリーンマスク１があたかもフィルタのように機能し、粒子径の大きな金属粒子ｍの隙間１ｅへの導入は阻まれ、一方で金属ペーストＰに含まれる有機溶剤ｙが選択的に隙間１ｅを通り抜け、開口部１ｄに充填される。なお、金属ペーストＰに含まれる有機バインダｂは、有機溶剤ｙに溶解しているため、有機溶剤ｙと共に選択的に開口部１ｄに充填される。そのため、図４（ｃ）に示すように、１枚目のセラミックス基板Ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量は少なくなる。
【００１４】
１枚目のセラミックス基板Ｗｂへの印刷工程の完了後、引き続き、第２回目の金属ペーストＰの補給無しに第１回目の金属ペーストＰのみを後続のセラミックス基板Ｗｂに印刷する。ｎ枚目のセラミックス基板Ｗｂに印刷している状態を図４（ｄ）に示す。図４（ｄ）に示すように、ｎ枚目のセラミックス基板Ｗｂへの印刷に至るまで複数回の印刷工程を経てスクリーンマスク１に残存している第１回目の金属ペーストＰは、上記のとおり選択的にセラミックス基板Ｗｂに供給されることで有機溶剤ｙおよび有機バインダｂを失い、金属粒子ｍの含有量が増加した状態となっている。
【００１５】
このように金属粒子ｍの含有量が多い金属ペーストＰを、上記１枚目のセラミックス基板Ｗｂの場合と同様にｎ枚目のセラミックス基板Ｗｂに印刷すると、図４（ｅ）に示すように、ｎ枚目のセラミックス基板Ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量は、１枚目のセラミックス基板Ｗｂに比べ増加することとなる。
【００１６】
上記のようにセラミックス基板ｗｂへの金属ペーストＰの印刷を重ねるにつれ、印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量が増加するという現象について、図２（ａ）を参照して説明する。図２（ａ）において実線Ｌ１は、第１回目の金属ペーストＰを複数枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷した場合の印刷枚数と印刷パターンの重量の関係を示している。また、実線Ｌ２は、残存する第１回目の金属ペーストＰに第２回目の金属ペーストＰを補給した後の、セラミックス基板Ｗｂの印刷枚数と印刷パターンの重量の関係を示している。なお、金属ペーストＰは金属粒子、有機バインダおよび有機溶剤を含むが、印刷パターンの重量を測定する前に有機溶剤は加熱除去しており、有機バインダの密度は小さいので印刷パターンの重量は、実質的に、印刷パターンに含まれる金属粒子の重量を示している。
【００１７】
図２（ａ）において実線Ｔ１は、回路基板の耐絶縁特性および耐熱サイクル特性の観点から定められた、印刷パターンｍ１・ｍ２の許容される重量の上限値、実線Ｔ２は下限値を示している。なお、下限値Ｔ２は、印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量が少ない場合には、ろう材層Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３（図３（ａ）参照）に空孔が発生し、セラミックス基板Ｗｂや金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２・Ｗｃとの接合強度が確保できず、耐熱サイクル不良が発生する可能性があるため定まられており、金属ペーストＰをセラミックス基板Ｗｂに印刷して印刷パターンｍ１・ｍ２を形成した場合に、その重量が下限値Ｔ２以上となるよう、金属ペーストＰに含まれる金属粒子ｍの割合は調整されている。また、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の上限値Ｔ１および下限値Ｔ２は、回路基板の耐絶縁特性および耐熱サイクル特性を完全に保障するものではないが、印刷工程における管理指標として印刷パターンｍ１・ｍ２の重量を用い、上限値Ｔ１および下限値Ｔ２を超過した重量を有する印刷パターンｍ１・ｍ２が形成されたセラミックス基板Ｗｂをその後の工程へ流さないことにより、製品としての回路基板の歩留まりを高める回路基板の低コスト化を図ることができる。
【００１８】
図２（ａ）において実線Ｌ１で示すように、第１回目の金属ペーストＰを印刷し、形成した印刷パターンｍ１・ｍ２の重量、すなわち印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量は、セラミックス基板Ｗｂへの印刷を重ねるにつれて有機溶剤ｙおよび有機溶剤ｙに溶解したバインダｂが失われ当該金属ペーストＰの中の金属粒子ｍの割合が増加するため、右肩上がりに上昇する傾向となる。このためセラミックス基板Ｗｂごとに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量が相違することとなり、当該金属粒子ｍが、回路基板を構成するセラミックス基板Ｗｂと金属基板とを接合するろう材である場合には、回路基板ごとに耐絶縁特性が安定しない虞がある。また、実線Ｌの上端から延びる破線で示すように、金属粒子の含有率の増加した第１回目の金属ペーストＰを使用し続けると、印刷パターンｍ１・ｍ２の上限値Ｔ１を超えることとなり、この上限値Ｔ１を超過した金属粒子ｍを過度に含む印刷パターンｍ１・ｍ２が形成されたセラミックス基板Ｗｂと金属基板とを接合してセラミックス回路基板を構成した場合には、耐絶縁特性が不良となる虞がある。
【００１９】
一方で、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量が上限値Ｔ１に到る前まで印刷した時点Ｓ１で、第１回目の金属ペーストＰに第２回目の金属ペーストＰを補給すると、それまでの印刷工程で失われた有機溶剤ｙよび有機溶剤ｙに溶解したバインダｂが補給されるため実線Ｌ２１で示すように、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は一時的に減少する。しかしながら、有機溶剤ｙが失われた残存する第１回目の金属ペーストＰに、第１回目の金属ペーストＰと同一組成の第２回目の金属ペーストＰを補給しても、補給以前の印刷工程において失われた有機溶剤ｙよび有機溶剤ｙに溶解したバインダｂが金属ペーストＰの中に占める割合を満たすように完全に有機溶剤ｙを補完するに至らない。したがって、第２回目の金属ペーストＰを供給した場合でも、実線Ｌ２２で示すように、一端減少していた印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は一転して増加し、その後、印刷枚数Ｓ２において印刷パターンｍ１・ｍ２の重量に対する上限値Ｔ１を超過することとなる。この上限値Ｔ１を超過した金属粒子ｍを過度に含む印刷パターンｍ１・ｍ２が形成されたセラミックス基板Ｗｂと金属基板とを接合してセラミックス回路基板を構成した場合には、耐絶縁特性が不良となる虞がある。このため、金属ペーストＰを補給しつつ印刷した場合でも、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の上限値Ｔ１の制限から、連続して印刷可能なセラミックス基板Ｗｂの枚数には限界があり、金属ペーストＰを効率的にセラミックス基板Ｗｂに印刷することができなかった。
【００２０】
本発明は、上記従来技術の問題点を本願発明者らが鋭意検討してなされたものであり、比較的粒子径の大きな金属粒子を含むペーストを、複数の被印刷物に順次、スクリーン印刷で印刷し、各々の被印刷物に印刷パターンを形成するにあたり、各被印刷物の印刷パターンに含まれる金属粒子の重量を一定の範囲に収めることが可能なスクリーン印刷方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、被印刷物の一面に金属粒子を含むペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、被印刷物の一面上に配置されたスクリーンマスクに金属粒子とバインダと溶剤とを含む第１のペーストを供給し、被印刷物に印刷する第１の印刷工程と、第１の印刷工程の後に、金属粒子とバインダと第１のペーストより含有率を高めた溶剤とを含む第２のペーストをスクリーンマスク上に供給し、残存する第１のペーストと混合し、第１の印刷工程に引き続き、被印刷物に印刷する第２の印刷工程と、を有し、第１および第２のペーストに含まれる金属粒子の平均粒径（ｄ５０）が１０．０〜３０．０μｍであり、当該平均粒径をＤ１、スクリーンマスクの目開き最大寸法をＤ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１が３．０〜８．０であることを特徴とするスクリーン印刷方法である。
【００２２】
なお、第１のペーストにおける溶剤含有率が８．０〜１２．０質量％とし、第２のペーストにおける溶剤含有率が第１のペーストより０．２〜１．０質量％高くすることが望ましい。
【００２３】
加えて、第２のペーストにおける溶剤とバインダとを合算した含有率を、第１のペーストよりも高くすることが望ましく、具体的には、第１のペーストにおける溶剤とバインダとを合算した含有率が１３．０〜１７．０質量％とし、第２のペーストにおける溶剤とバインダとを合算した含有率が前記第１のペーストより０．３〜１．０質量％高くすることが望ましい。
【００２４】
なお、スクリーンマスク上に残存する第１のペーストの上に第２のペーストを供給した後、両者をスクリーンマスク上で混合する混合工程を、第１の印刷工程および第２の印刷工程の間に含むようにすれば良く、さらに、第２の印刷工程の前に、金属粒子とバインダと第１のペーストより含有率を高めた溶剤とを攪拌しつつ混合して第２のペーストを形成するペースト形成工程を含むようにすれば好適である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、その目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係わる一態様のスクリーン印刷方法を説明する図である。
【図２】図１および従来のスクリーン印刷方法を行った場合の、セラミックス基板の印刷枚数と印刷パターン重量の相関を示す図である。
【図３】図１のスクリーン印刷方法で印刷パターンが形成されたセラミックス基板およびそのセラミックス基板が組み込まれた回路基板の図である。
【図４】従来のスクリーン印刷方法の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係わるスクリーン印刷方法ついて、その実施態様に基づき図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、図３（ａ）に示すように、回路基板Ｗを構成するセラミックス基板Ｗｂを被印刷物とし、金属粒子として粒子状のろう材を含む金属ペースト（以下、ろう材ペーストと言う場合がある。）を、当該セラミックス基板Ｗｂの表面にスクリーン印刷する場合を例として説明するが、本発明は、以下説明するその実施態様に限定されることなく、その作用効果を奏する限り、その技術的思想において同一の範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【００２８】
［回路基板］
まず、本態様のスクリーン印刷方法の理解のため、当該スクリーン印刷方法を含む一連のプロセスで形成されたセラミックス回路基板の構成、および当該プロセスの概略について説明する。
【００２９】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、セラミックス回路基板（以下、回路基板と言う場合がある。）Ｗは、セラミックス基板Ｗｂの上面（一面）に、各々ろう材層Ｍ１およびＭ２を介して接合された２種の異なった形状の金属基板Ｗａ−１および金属基板Ｗａ−２と、セラミックス基板Ｗｂの下面（他面）にろう材層Ｍ３を介し接合された平板状の金属基板Ｗｃとを有している。ここで、セラミックス基板Ｗｂの上面に接合された金属基板Ｗａ−１および金属基板Ｗｂ−２は、半導体素子などが搭載される回路パターンとして機能し、セラミックス基板Ｗｂの下面に接合された金属基板Ｗｃは、放熱板として機能する。そして、金属基板Ｗａ−１と金属基板Ｗａ−２との相対する端面（側面）は、両者間の電気的絶縁性を確保するため間隙Ｓを介し対面するように配置されている。
【００３０】
焼結体であるセラミックス基板Ｗｂを構成するセラミックスとしては、例えば酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ジルコニア：ＺｒＯ２）その他の酸化物系セラミックス、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化チタン（ＴｉＮ）その他の窒化物系セラミックス、炭化珪素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）その他の炭化物系セラミックス、その他硼化物系セラミックスなど各種のセラミックスを回路基板の用途・使用条件に応じ適宜利用することができる。しかしながら、高電圧・大電流が負荷されるパワー半導体モジュール（ＩＧＢＴモジュール）等に使用される回路基板を構成するセラミックス基板Ｗｂは、窒化アルミニウムや窒化珪素、特に強度が高く破壊靭性および熱伝導性に優れた窒化珪素で構成することが望ましい。
【００３１】
上記金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２・Ｗｃとしては、ろう材で接合でき且つ金属基板Ｗａ・Ｗｃの融点がろう材よりも高ければ特に制約はなく、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、ニッケル、ニッケル合金、ニッケルメッキを施したモリブデン、ニッケルメッキを施したタングステン、ニッケルメッキを施した鉄合金等を用いることが可能である。この中でも銅を金属部材として用いることが、電気的抵抗及び延伸性、高熱伝導性（低熱抵抗性）、マイグレーションが少ない等の点から最も好ましい。また、アルミニウムを金属部材として用いることは、電気的抵抗、高熱伝導性（低熱抵抗性）は、銅に劣るものの、アルミニウムが持つ塑性変形性を利用して、冷熱サイクルに対する実装信頼性を有する点で好ましい。その他にも電気的抵抗を重視すれば銀を用いることも好ましく、また電気的特性よりも接合後の信頼性を考慮する場合にはモリブデンやタングステンを用いれば、それらの熱膨張率が窒化アルミニウム、窒化珪素に近いことから接合時の熱応力を小さくすることができるので好ましい。
【００３２】
上記回路基板Ｗは、準備されたセラミックス基板Ｗｂにろう材ペーストをスクリーン印刷する印刷工程・接合工程・回路パターン形成工程・ろう材除去工程のプロセスを経て形成される。
【００３３】
ここで、回路基板Ｗは、図３（ａ）・（ｂ）に示すように個々の回路基板Ｗごとに上記プロセスを通じて形成してもよいが、低コストで効率的に回路基板Ｗを製造するため、工業生産においては、通例、図３（ｄ）・（ｆ）に示すように、大判のセラミックス基板Ｗｂに縦横に並列するように複数個形成された回路基板を個片に分離して形成される。以下、このように回路基板が複数個形成される大判のセラミックス基板Ｗｂを使用した場合を例として、本態様のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷方法を含む一連のプロセスについて説明する。また、回路基板Ｗの上方に配置される金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２と下方に配置される金属基板Ｗｃとの形成プロセスは基本的に同様であるので、上方に配置される金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２の形成プロセスについてのみ説明し、下方に配置される金属基板Ｗｃとの形成プロセスの説明は省略する。
【００３４】
まず、印刷工程である。印刷工程においては、図３（ｃ）に示すように、回路基板Ｗのろう材層Ｍ１・Ｍ２の形状に各々対応した印刷パターンｍ１・ｍ２で、セラミックス基板Ｗｂの上面にろう材ペーストを印刷する。なお、印刷工程については、下記で詳細に説明する。
【００３５】
次いで、接合工程である。接合工程では、図３（ｄ）に示すように、まず、印刷パターンｍ１・ｍ２が形成されたセラミックス基板Ｗｂの上面に、当該印刷パターンｍ１・ｍ２を介しセラミックス基板Ｗｂよりやや小さな矩形状の金属基板Ｗａを重ね合わせる。その後、金属基板Ｗａが重ね合わされたセラミックス基板Ｗｂを、非酸化雰囲気下に置き、ろう材ペーストに含まれるろう材を加熱して溶融するとともに両者が密着するように加圧し、その後適宜な温度パターンで冷却し、ろう材層Ｍ１・Ｍ２を形成してセラミックス基板Ｗｂと金属基板Ｗａとを接合する。なお、ろう材を溶融するための加熱温度は、ろう材の融点より２５〜７５℃高い範囲で設定すればよい。加熱温度が融点より２５℃未満であるとろう材の溶融が充分でなくセラミックス基板Ｗｂと金属基板Ｗａとの接合強度が低下する虞がある。一方で、融点より７５℃を超えると溶融したろう材が濡れ広がりやすい。
【００３６】
接合工程に引き続き、図３（ａ）に示す回路基板Ｗの金属基板Ｗａ−１および金属基板Ｗａ―２を形成するため回路パターン形成工程が行われる。この回路パターン形成工程では、金属基板Ｗａ−１及び金属基板Ｗａ−２の形状に対応したレジスト膜を、図３（ｄ）に示す金属基板Ｗａの上面に形成した後、例えば金属基板Ｗａが銅基板である場合には塩化第２鉄を含むエッチング液を用いてエッチング処理し、図３（ｅ）に示すように、複数組（図においては４組）の金属基板Ｗａ−１および金属基板Ｗａ―２を形成する。
【００３７】
次いで、ろう材除去工程である。ろう材除去工程においては、回路基板Ｗの電気的絶縁性を確保するため、回路パターン形成工程で形成された金属基板Ｗａ−１および金属基板Ｗａ−２の側面とろう材層Ｍ１・Ｍ２との側面がほぼ一致するよう、金属基板Ｗａ−１および金属基板Ｗａ−２の側面からはみ出たろう材層Ｍ１・Ｍ２を除去する。例えば、ろう材層Ｍ１・Ｍ２が、ＣｕおよびＡｇを主体とし活性金属としてＴｉを含む場合には、過酸化水素および酸性フッ化アンモニウムを含むろう材除去液で除去される。その後、大判のセラミックス基板Ｗｂにおいて縦横に並列するように複数個形成された回路基板Ｗは、図３（ａ）・（ｂ）に示すように個片に分割される。
【００３８】
［印刷工程：詳細］
以下、図１を参照しつつ、セラミックス基板にろう材ペーストを印刷し、図３（ｃ）に示す印刷パターンｍ１・ｍ２を形成する本態様のスクリーン印刷方法について、更に詳細に説明する。
【００３９】
本態様のスクリーン印刷方法は、図１に示すように、オフコンタクト方式でスクリーン印刷する汎用の構成のスクリーン印刷装置１において実施することができる。すなわち、スクリーン印刷装置１は、ろう材ペーストが印刷されるべき上面（表面）が上方を向いた姿勢のセラミックス基板Ｗｂが挿着され、保持する挿着凹部３ａを有する平板状の保持部材３と、外周が矩形枠状の枠部１ｈに固定されて一定の張力で張設されているとともに、下面１ｇがセラミックス基板Ｗｂの上面と対面するようにセラミックス基板Ｗｂの上方に配置される矩形状の弾性を有するスクリーンマスク１と、下方の一方角部がスクリーンマスク１の上面１ｅに押し付けられつつ水平方向に移動可能に構成されたスキージ２とを有している。
【００４０】
スキージ２の移動速度やスクリーンマスク１への押付力は常用の範囲であり、移動速度は概ね２０〜１５０ｍｍ／秒、押付力は０．１８〜０．４５ＭＰａの範囲である。なお、スクリーン印刷装置１では、所定量のろう材ペーストをスクリーンマスク１の上面に人手で供給するよう構成してあるが、定量供給装置などを組み込み自動的にろう材ペーストを供給するようにしてもよい。
【００４１】
所定の寸法の目開きを有するスクリーンマスク１には乳化材で形成された薄膜１ｃが付着され、図３（ｃ）に示す印刷パターンｍ１・ｍ２の形状に対応した開口部１ｄが形成されている。ここで、印刷枚数の増加に伴う印刷パターンｍ１・ｍ２の重量変化が少なく、高い形状精度で印刷パターンｍ１・ｍ２を形成するためには、スクリーンマスク１の目開きは、ろう材ペースト中のろう材の粒子径分布を考慮し設定する必要があるが、代表的にはろう材の平均粒径（ｄ５０）に基づき設定すればよい。すなわち、本態様のように、ろう材ペーストに含まれるろう材を主体的に構成する金属粒子の平均粒径（ｄ５０）が１０．０〜３０．０μｍの場合には、金属粒子の平均粒径（ｄ５０）をＤ１、スクリーンマスク１の目開き寸法をＤ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１が３．０〜８．０の範囲となる目開きのスクリーンマスク１を使用する必要がある。なお、スクリーンマスク１の目開き寸法は、通例メッシュサイズで指定される値から算出される値を言うが、実際のスクリーンマスクの個々の目開きの寸法を測定し、これを平均した値を用いてもよい。
【００４２】
上記スクリーン印刷装置１を用いた本態様のスクリーン印刷方法について説明する。なお、以下の説明では、工業生産に適するように、各印刷工程におけるセラミックス基板Ｗｂへの印刷枚数は、同一枚数（ｎ枚）である場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されず、例えばオンラインで計測された印刷パターンの重量や形状などをフィードバックし、これらの値が設定された閾値を逸脱した場合には、印刷を中断して新たなろう材ペーストを供給する場合など、各印刷工程における印刷枚数が一定しない場合においても適用することができる。
【００４３】
まず、準備工程である。図１（ａ）に示すように、無負荷である初期状態においてセラミックス基板Ｗｂの上面とスクリーンマスク１の下面１ｇとの間には大きさｈの間隙１ｆが形成されるよう、スクリーンマスク１をセラミックス基板Ｗｂの上方に配置する。
【００４４】
［第１の印刷工程］
次いで、第１の印刷工程である。スクリーンマスク１の上面１ｅの右端に、所定量のろう材粒子、有機バインダおよび有機溶剤を含む第１のろう材ペーストを、ｎ枚（複数枚）のセラミックス基板Ｗｂに印刷可能な量、供給する。
【００４５】
第１の印刷工程、以下説明する第２の印刷工程および第２の印刷工程に引き続き行われる印刷工程で使用されるろう材ペーストに含まれる金属粒子であるろう材としては、代表的には、高強度・高封着性等が得られる、共晶組成であるＡｇとＣｕを主体としＴｉ・Ｚｒ・Ｈｆ等の活性金属を添加したＡｇ−Ｃｕ系活性ろう材、さらにセラミックス基板Ｗｂと金属基板Ｗａ・Ｗｃの接合強度の観点から好ましくはこれにＩｎが添加された三元系のＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系活性ろう材を使用することができる。
【００４６】
ここで、ろう材としてＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系活性ろう材を使用する場合には、Ａｇ：５５〜８０質量％、Ｉｎ：１〜５質量％、酸素含有量０．１質量％以下、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる平均粒径（ｄ５０）１５〜４０μｍの合金粒子１００質量部に対し、さらに平均粒径１〜１５μｍのＡｇ粒子を５〜３０質量部および４５μｍ以下の粒子サイズが８５％以上の活性金属水素化物粒子を０．５〜５質量部添加し、前記合金粒子間の間隙を埋めるようにＡｇ粒子および活性金属水素化物粒子を混合してなるろう材を使用することが好ましい。さらに、活性金属水素化物粒子を構成する活性金属としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆなど周期律表第ＩＶａ族に属する元素を用いることができるが、この中でも特にＴｉはセラミックス基板Ｗｂとして窒化アルミニウム基板や窒化珪素基板を用いた場合にその反応性が高く接合強度を高くすることができる。したがって、活性金属水素化物粒子としては、ＴｉＨ（水素化チタン）を使用することが望ましい。さらに、合金粒子と添加したＡｇ粒子、活性金属水素化物粒子からなる混合粉末中に占めるＩｎおよび活性金属水素化物を除いた、ＡｇとＣｕの組成比は、ＡｇとＣｕの合計重量を１００質量％（ＡｇとＣｕで１００％）としたとき、Ａｇを５７〜８５質量％、Ｃｕを１５〜４３質量％とすることが好ましい。
【００４７】
この組成比の範囲では、加熱冷却後のろう材表面部の凹凸形状の抑制に効果があり、更には、Ａｇ−Ｃｕ状態図おける共晶組成(７２％Ａｇ−２８％Ｃｕ)よりもＡｇ−ｒｉｃｈ側の固液共存組成域において、処理温度を任意に選択することで、接合処理時の融液量を調整することができ、これにより、ろう材の流れ出し現象を抑制することが可能となる。ここでろう材を主体的に構成するＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎからなる合金粉末は、スクリーン印刷を行う場合のパターン印刷精度や接合する銅板への流れ出しを抑制する上で、平均粒径（ｄ５０）が１０〜３０μｍの粉末を使用することが好ましく、さらに２０〜３０μｍ程度の粉末を使用することがより好適である。
【００４８】
ろう材ペーストは、粒子化した上記ろう材に、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、イソホロン、トルエン、酢酸エチル、テレピネオール、ジエチレンングリコール・モノブチルエーテル、テキサノールその他有機溶剤、ポリイソブチルメタクリレート、エチルセルロース、メチルセルロース、アクリル樹脂その他高分子化合物からなる有機バインダ、および粒子状のろう材の分散性を改善するために必要に応じ分散剤を、ボールミル、アトライター等の撹拌機を用いて混合し、形成する。
【００４９】
接合工程における濡れ広がりを抑制する観点から、ろう材ペーストの粘度は２０〜２００Ｐａ・ｓの範囲に調整することが好ましい。ろう材ペーストの粘度が２０Ｐａ・ｓ未満であると流動性が高すぎるため、接合工程の初期段階において加圧によりろう材ペーストが広がり易く、また保形性に欠けるため印刷後のろう材ペーストの形状精度を維持できない。一方で、粘度が２００Ｐａ・ｓを越えると保形性が高すぎるため、印刷後のろう材ペーストの厚みが厚くなり、接合工程の初期段階において加圧によりろう材ペーストが広がり易くなる。このような範囲の粘度を有するろう材ペーストは、有機溶剤を５〜１５質量％の範囲、有機バインダを１〜１０質量％の範囲で配合することにより、形成することができる。さらに、この範囲で有機バインダを配合することにより、接合工程における有機バインダの除去が速やかに行われ有利である。
【００５０】
第１のろう材ペーストＰ１を供給した後、所定の押付力で下方に押し付けるようにスクリーンマスク１の右端にスキージ２を接触させ、矢印Ｂで示すように、スキージ２を水平移動させる。すると、図１（ｂ）に示すように、スクリーンマスク１の右端に供給された第１のろう材ペーストＰ１は、移動するスキージ２の左側面に押されつつスクリーンマスク１の上面１ｅに塗り広げられ、開口部１ｄに充填される。一方で、枠部１ｈにより張設されている弾性を有するスクリーンマスク１は、スキージ２が接触している部分が下方に押されて湾曲し、その下面１ｅがセラミックス基板Ｗｂの上面に接触する。このため、スクリーンマスク１の開口部１ｄに充填された第１のろう材ペーストＰ１は、セラミックス基板Ｗｂに転写される。そして、スキージ２が開口部１ｄの上方から通過すると、スクリーンマスク１は弾性により間隙ｈだけ上昇し、セラミックス基板Ｗｂから版離れし、もって、図３（ｃ）に示す印刷パターンｍ１・ｍ２がセラミックス基板Ｗｂの上面に形成される。その後、スクリーンマスク１に残存する第１のろう材ペーストＰ１をそのまま利用し、引き続きｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷パターンｍ１・ｍ２を形成する。なお、印刷パターンｍ１・ｍ２の厚みは、形成すべきろう材層Ｍ１・Ｍ２の厚みにより適宜設定されるが、セラミックス基板Ｗｂと金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２の接合強度の観点から、概ね２０〜８０μｍ程度であることが望ましい。
【００５１】
このように第１のろう材ペーストＰ１を使用し、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷パターンｍ１・ｍ２を形成した第１の印刷工程における、印刷枚数と各印刷パターンｍ１およびｍ２を合算した重量の関係を、図２（ｂ）において実線Ｌ１として示す。なお、上記図２（ａ）を参照して説明した場合と同様に、第１のろう材ペーストＰ１はろう材、有機有機バインダおよび有機溶剤を含むが、印刷パターンの重量を測定する前に有機溶剤は加熱除去しており、有機バインダの密度は小さいので印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、実質的に、印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれるろう材粒子の重量を示している（以下説明する第２の印刷工程、およびその後に引き続く印刷工程においても同様である。）。
【００５２】
ここで、図２（ｂ）に示す実線Ｔ１は、回路基板の耐絶縁特性および耐熱サイクル特性の観点から定められた、印刷パターンｍ１・ｍ２の許容される重量の上限値、実線Ｔ２は下限値を示している（２（ｃ）および（ｄ）についても同様）下限値Ｔ２は、印刷パターンｍ１・ｍ２に含まれる金属粒子ｍの重量が少ない場合には、ろう材層Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３（図３（ａ）参照）に空孔が発生し、セラミックス基板Ｗｂや金属基板Ｗａ−１・Ｗａ−２・Ｗｃとの接合強度が確保できず、耐熱サイクル不良が発生する可能性があるため定まられており、ろう材ペーストをセラミックス基板Ｗｂに印刷して印刷パターンｍ１・ｍ２を形成した場合に、その重量が下限値Ｔ２以上となるよう、金属ペーストＰに含まれる金属粒子ｍの割合は調整されている。また、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の上限値Ｔ１および下限値Ｔ２は、回路基板の耐絶縁特性および耐熱サイクル特性を完全に保障するものではないが、印刷工程における管理指標として印刷パターンｍ１・ｍ２の重量を用い、上限値Ｔ１および下限値Ｔ２を超過した重量を有する印刷パターンｍ１・ｍ２が形成されたセラミックス基板Ｗｂをその後の工程へ流さないことにより、製品としての回路基板の歩留まりを高める回路基板の低コスト化を図ることができる。
【００５３】
実線Ｌ１として示すように、第１のろう材ペーストＰ１を用い連続してｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷した場合には、印刷を重ねるにつれ印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は増加する。印刷パターンｍ１・ｍ２の重量が増加するメカニズムは、上記従来技術の項で説明したメカニズムと同じであるため説明を省略する。そして、本態様のスクリーン印刷方法では、図２（ｂ）に示すように、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂを印刷し、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ３において、下記のように第１のろう材ペーストに第２のろう材ペーストを補給し、その後引き続いて行う第２の印刷工程により、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増加を抑制する。なお、第２の印刷工程には、使用される第２のろう材ペーストの組成およびその使用方法に関して３種の態様があるので、各態様毎に説明する。
【００５４】
［第２の印刷工程：第１態様］
第１の印刷工程に引き続く、第１態様の第２の印刷工程では、図２（ｃ）に示すように、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ３で、一旦スキージ２の移動を中断し、第２のろう材ペーストＰ２をスクリーンマスク１の上面１ｅに供給する。ここで、本態様の第２の印刷工程で使用される第２のろう材ペーストＰ２は、第１の印刷工程において第１のろう材ペーストＰ１から失われた有機溶剤および有機溶剤と共に失われた有機バインダの合算した量を補完するよう、第１のろう材ペーストＰ１よりも有機溶剤の含有率のみを高めている。なお、第１のろう材ペーストＰ１における有機溶剤の含有率が８．０〜１２．０質量％である場合には、第２のろう材ペーストＰ２における有機溶剤の含有率が第１のろう材ペーストＰ１より０．２〜１．０質量％高くなるよう調整しておくことが望ましい。また、図示するように、残存する第１のろう材ペーストＰ１をスクリーンマスク１の上面１ｅにおいて一塊に纏め、第２のろう材ペーストＰ２は、その塊状の第１のろう材ペーストＰ１を覆うように供給することが、図２（ｄ）を参照し説明する両者の混合を均一かつ早期に終結するためには好ましい。
【００５５】
スクリーンマスク１の上面１ｅに供給された第２のろう材ペーストＰ２は、残存する第１のろう材ペーストＰ１において不足する有機溶剤を補完するため、スクリーンマスク１の上面１ｅにおいて、第１のろう材ペーストＰ１と混合する必要がある。この第１のろう材ペーストＰ１と第２のろう材ペーストＰ２（以下、両者を総してろう材ペーストＰ１・Ｐ２と言う場合がある。）の混合は、印刷プロセスにおけるペーストのローリング現象を利用して、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２を印刷しながら同時に行うことができる。具体的には、所定の押付力で下方に押し付けるようにスクリーンマスク１の右端にスキージ２を接触させ、図１（ｄ）に示すように、矢印Ｂの方向にスキージ２を水平移動させる。すると、図１（ｄ）に示すように、スクリーンマスク１の右端に配置されたろう材ペーストＰ１・Ｐ２は、共に、移動するスキージ２の左側面に押されつつ移動する。ここで、スクリーンマスク１の上面１ｅを移動するろう材ペーストＰ１・Ｐ２は、スクリーンマスク１およびスキージ２との摩擦に起因したローリング現象により、矢印Ｃで示すように、回転しつつ流動し、両者は混合される。
【００５６】
上記ローリング現象によるろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合とともに、第１の印刷工程と同様に、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２は、セラミックス基板Ｗｂに印刷される。すなわち、スクリーンマスク１の上面１ｅに塗り広げられ、開口部１ｄに充填される。一方で、枠部１ｈにより張設されている弾性を有するスクリーンマスク１は、スキージ２が接触している部分が下方に押されて湾曲し、その下面１ｅがセラミックス基板Ｗｂの上面に接触する。このため、スクリーンマスク１の開口部１ｄに充填されたろう材ペーストＰ１・Ｐ２は、セラミックス基板Ｗｂに転写される。そして、スキージ２が開口部１ｄの上方から通過すると、スクリーンマスク１は弾性により間隙ｈだけ上昇し、セラミックス基板Ｗｂから版離れし、もって、図３（ｃ）に示す印刷パターンｍ１・ｍ２がセラミックス基板Ｗｂの上面に形成される。その後、スクリーンマスク１に残存するろう材ペーストＰ１・Ｐ２をそのまま利用し、引き続きｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷パターンｍ１・ｍ２を形成する。
【００５７】
上記第２の印刷工程における、印刷枚数と各印刷パターンｍ１およびｍ２を合算した重量の関係を、図２（ｂ）において実線Ｌ３として示す。ろう材ペーストＰ１・Ｐ２を用いｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷した場合には、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合が完了するまでの初期の数枚のセラミックス基板Ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、実線Ｌ３のうち実線Ｌ３１で示すように増加するが、第２のろう材ペーストＰ２は第１のろう材ペーストＰ１に比べ有機溶剤の含有率を高めているので、実線Ｌ３１の傾斜角度は、第１の印刷工程の重量増加を示す実線Ｌ１に比べ小さくなる。
【００５８】
ろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合が完了すると、実線Ｌ３２で示すように、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、急激に低下する。ここで、第２のろう材ペーストＰ２は第１のろう材ペーストＰ１に比べ有機溶剤の含有率を適量高めているので、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の減少を示す実線Ｌ３２の右端の値（下端値）は、第１の印刷工程において印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増加を示す、上昇線である実線Ｌ１の左端の値（下端値）とほぼ同じ値となり、設定された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の上限値Ｔ１から下方により離隔することとなる。なお、実線Ｌ３１およびＬ３２で示すような印刷の初期段階における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増減が、製品であるセラミックス基板ｗｂに影響を及ぼさないようにするためには、例えばセラミックス基板Ｗｂに替えダミー基板を使用し、このダミー基板に上記と同様に印刷することにより、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合のみを行う混合工程を、第１の印刷工程と第２の印刷工程の間に設けることが望ましい。
【００５９】
その後、セラミックス基板Ｗｂへの印刷を重ねるにつれ、実線Ｌ３３で示すように、上記従来技術の項で説明したメカニズムに起因して印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は増加する。ここで、第１態様の第２のペーストＰ２は流動性の高い有機溶剤の含有率のみを高めているため、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２に含まれる有機溶剤がより選択的に失われ、その結果、実線Ｌ３３の傾斜角度は、第１の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量増加を示す実線Ｌ１に比べ大きくなる。その結果、ｎ枚目のセラミックス基板Ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の値は、実線Ｌ３３において時点Ｓ４の値として示されるように、第１の印刷工程が終了した時点Ｓ３の値より高くなり、上限値Ｔ１により近接することとなる。そして、第２の印刷工程が完了した時点Ｓ４において、更に同一構成の第２のペーストＰ２をスクリーンマスク１に供給し、第２の印刷工程後にスクリーンマスク１に残存するろう材ペーストＰ１・Ｐ２と混合し、引き続き、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷パターンｍ１・ｍ２を形成する。
【００６０】
この第２の印刷工程に引き続く印刷工程おける、印刷枚数と各印刷パターンｍ１およびｍ２を合算した重量の関係を、図２（ｂ）において実線Ｌ４として示す。印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増減は、第２の印刷工程と同傾向である。しかしながら、第２の印刷工程が終了した時点Ｓ４における残存するろう材ペーストＰ１・Ｐ２に含まれるろう材の割合が増加しているため、当該ろう材ペーストＰ１・Ｐ２に第２のろう材ペーストＰ２を補給しても、補給後に低下した印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の値は、実線Ｌ４２の右端（下端値）に示されるように、実線Ｌ３２で示される第２の印刷工程の場合よりも高い。加えて、第１態様の第２のペーストＰ２は流動性の高い有機溶剤の含有率のみを高めているため、第２のろう材ペーストＰ２が補給されたろう材ペーストＰ１・Ｐ２に含まれる有機溶剤がより選択的に失われ、その結果、実線Ｌ４３の傾斜角度は、第２の印刷工程の重量増加を示す実線Ｌ３３に比べ大きくなる。その結果、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、印刷枚数がｎ枚目である時点Ｓ５に到る前に上限値Ｔ１を超過することとなるが、図２（ａ）で示す従来技術で印刷した場合に比べ、印刷枚数は増加する。
【００６１】
［第２の印刷工程：第２態様］
以下、第２態様の第２の印刷工程について、当該第２の印刷工程、その前の第１の印刷工程およびそれに引き続く印刷工程における印刷枚数と印刷パターンｍ１・ｍ２との関係を示す図２（ｃ）を参照して説明する。なお、印刷プロセス自体は、上記第１態様の第２の印刷工程と同様であるので、詳細な説明は省略する、以下説明する第３態様の第２の印刷工程についても同様である。
【００６２】
図２（ｃ）において実線Ｌ１で示す第１の印刷工程においてｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷が完了し、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ６において、本態様の第２の印刷工程で使用する第２のろう材ペーストＰ２をスクリーンマスク１の上面１ｅに供給する（図１参照）。ここで、第２のろう材ペーストＰ２は、第１の印刷工程において第１のろう材ペーストＰ１から失われた有機溶剤および有機溶剤と共に失われた有機バインダの合算した量を補完するよう、第１のろう材ペーストＰ１よりも有機溶剤および有機バインダ双方の含有率を高めており、流動性の高い有機溶剤のみの含有率を高めた第１態様の第２のろう材ペーストＰ１と相違している。なお、第１のろう材ペーストＰ１における有機溶剤と有機バインダとを合算した含有率が１３．０〜１７．０質量％である場合には、第２のろう材ペーストＰ２における有機溶剤と有機バインダとを合算した含有率が前記第１のろう材ペーストＰ１より０．３〜１．０質量％高くなるよう調整しておくことが望ましい。
【００６３】
第１の印刷工程が完了した時点Ｓ６において、第２のペーストＰ２を供給し印刷すると、上記第１態様の第２の印刷工程と同様に、初期に印刷された数枚のセラミックス基板ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量はやや増加し（実線Ｌ５１）、その後、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合が完了すると実線Ｌ５２に示すように急激に低下する。そして、低下した印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、セラミックス基板Ｗｂへの印刷を重ねるごとに実線Ｌ５３に示すように増加する。ここで、本態様の第２のろう材ペーストＰ２は有機溶剤および有機バインダともに含有率を高めており、有機バインダが溶解した有機溶剤は流動性が低いため、それらのろう材ペーストＰ１・Ｐ２から選択的流失が抑制され、実線Ｌ５３の傾斜角度は、上記第１態様の第２の印刷工程の場合と異なり、第１の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量増加を示す実線Ｌ１と同程度となる。
【００６４】
そして、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷し、第２の印刷工程が完了した時点Ｓ７において、更に、ろう材ペースト（以下、第２態様を説明する本項において、第２態様の第２の印刷工程後に供給されるろう材ペーストを第３のろう材ペーストＰ３と言う。）をスクリーンマスク１に供給し、引き続き印刷工程（以下、第２態様を説明する本項において、第２態様の第２の印刷工程に引き続く印刷工程を第３の印刷工程と言う。）を行う。ここで、第２態様で使用する第３のペーストＰ３は、上記第２のペーストＰ２と相違しており、より具体的には、有機溶剤および有機バインダの含有率は、共に、第１のペーストＰ１以上、第２のペーストＰ２未満である。つまり、本発明に係わるスクリーン印刷方法では、第３の印刷工程で使用するろう材ペーストは、第２の印刷工程で使用された第２のペーストＰ２と同一の組成である必要は、必ずしもない。その理由は、次のとおりである。
【００６５】
すなわち、第２の印刷工程において使用する第２のろう材ペーストＰ２の構成によっては、第２の印刷工程において印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の減少を示す実線Ｌ５２の右端の値（下端値）が、第１の印刷工程において印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増加を示す実線Ｌ１の左端の値（下端値）よりも小さくなり、重量の下限値であるＴ２に近接する場合がある。そして、第２の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増加を示す実線Ｌ５３の傾斜角度は、第１の印刷工程の実線Ｌ１と同程度であるため、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂへ印刷して第２の印刷工程が完了した時点Ｓ７における、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ６の重量よりも、低くなっている虞がある。
【００６６】
そして、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の値が低下した第２の印刷工程が完了した時点Ｓ７において、第２のろう材ペーストＰ２と同一組成の第３のろう材ペーストＰ３を供給し、引き続き第３の印刷工程を行った場合には、実線Ｌ６２の下方端から伸びる破線で示すように、第３の印刷工程において印刷パターンｍ１・ｍ２の重量が減少した後の値（つまり破線の右端の値）が、下限値Ｔ２を下回る可能性がある。
【００６７】
この問題は、本態様の第３のろう材ペーストＰ３のように、有機溶剤および有機バインダの含有率を、共に、第１のペーストＰ１以上、第２のペーストＰ２未満とすることにより、解消することができる。すなわち、図２（ｃ）において、第３の印刷工程における印刷枚数と印刷パターンｍ１・ｍ２との関係を示す実線Ｌ６で示すように、第２の印刷工程が完了した時点Ｓ７で、第３のろう材ペーストＰ３をスクリーンマスク１の上面１ｅに供給し、スクリーンマスク１に残存するろう材ペーストＰ１・Ｐ２と混合し、印刷する。すると、初期に印刷された数枚のセラミックス基板ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量はやや増加し（実線Ｌ６１）、その後、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２と第３のろう材ペーストＰ３との混合が完了すると実線Ｌ６２に示すように低下する。
【００６８】
ここで、本態様の第３のろう材ペーストＰ３は、有機溶剤および有機バインダの含有率が、共に、第１のペーストＰ１以上、第２のペーストＰ２未満であるため、第３の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の減少を示す実線Ｌ６２の右端の値（下端値）は、第２の印刷工程における実線Ｌ５２の右端の値よりも高く、第１の印刷工程の実線Ｌ１の左端の値と同程度となり、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の下限値Ｔ２から離隔することとなる。なお、第３の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の増加を示す実線Ｌ６３の傾斜角度は、第２の印刷工程の実線Ｌ５３と同程度であるため、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂへ印刷して第３の印刷工程が完了した時点Ｓ８における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、第２の印刷工程が完了した時点Ｓ７よりも高くなり、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ６と同程度となる。このように第３の印刷工程が完了した後は、引き続き上記第２の印刷工程と第３の印刷工程を交互に繰り返しながら印刷すればよい。
【００６９】
［第２の印刷工程：第３態様］
第３態様の第２の印刷工程について、図２（ｄ）を参照しつつ説明する。図２（ｄ）において実線Ｌ１で示す第１の印刷工程においてｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷が完了し、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ１０において、本態様の第２の印刷工程で使用する第２のろう材ペーストＰ２をスクリーンマスク１の上面１ｅに供給する（図１参照）。ここで、第２のろう材ペーストＰ２は、第１の印刷工程において第１のろう材ペーストＰ１から失われた有機溶剤および有機溶剤と共に失われた有機バインダの合算した量を補完するよう、第１のろう材ペーストＰ１よりも有機溶剤および有機バインダ双方の含有率を高めている点で、上記第２態様の第２の印刷工程で使用した第２のろう材ペーストＰ２と同様である。しかしながら、第１の印刷工程、第２の印刷工程およびそれに引き続く印刷工程の各工程間における、印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の変動を抑制するため、第２の印刷工程で使用する第２のろう材ペーストＰ２の溶剤とバインダとを合算した含有率は、第１のろう材ペーストＰ１に対し高めているが、その割合をより制限した点、および第２の印刷工程に引き続く印刷工程では第２の印刷工程で使用した第２のろう材ペーストＰ２を供給し、被印刷物であるセラミックス基板Ｗｂに印刷する点で、本態様の第２の印刷工程は、第２態様の第２の印刷工程と相違している。
【００７０】
すなわち、図２（ｄ）に示すように、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ１０において、上記組成の第２のろう材ペーストＰ２をスクリーンマスク１の上面１ｅに供給し印刷すると（図１参照）、上記第１および第２態様の第２の印刷工程と同様に、初期に印刷された数枚のセラミックス基板ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量はやや増加し（実線Ｌ７１）、その後、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合が完了すると実線Ｌ７２に示すように低下する。そして、低下した印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、セラミックス基板Ｗｂへの印刷を重ねるごとに実線Ｌ７３に示すように増加する。
【００７１】
ここで、本態様の第２のろう材ペーストＰ２は有機溶剤および有機バインダともに含有率を高めているが、その割合を制限しているため、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２からの有機溶剤および有機バインダの選択的流失が抑制される。
【００７２】
上記のように第２のろう材ペーストＰ２を構成した結果、第２の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の減少を示す実線Ｌ７２の右端の値は、第１の印刷工程の実線Ｌ１の左端の値と同程度となる。なお、第２の印刷工程における重量の増加を示す実線Ｌ７３の傾斜角度は、第１の印刷工程の実線Ｌ１と同程度である。上記第１態様の第２の印刷工程の場合と異なり、第１の印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量増加を示す実線Ｌ１と同程度となる。その結果、第２の印刷工程において、ｎ枚のセラミックス基板Ｗｂに印刷して第２の印刷工程が完了した時点Ｓ１１の印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、第１の印刷工程が完了した時点Ｓ１０の重量とほぼ同程度の値となっている。
【００７３】
第２の印刷工程が完了した時点Ｓ１１において、第２のろう材ペーストＰ２と同一組成のろう材ペーストＰ２を供給し、引き続きｎ枚のセラミックス基板Ｗｂへの印刷工程を行う。図２（ｄ）において実線Ｌ８で示すように、その印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の変化は、基本的に第２の印刷工程における変化と同様であり、初期に印刷された数枚のセラミックス基板ｗｂに形成された印刷パターンｍ１・ｍ２の重量はやや増加し（実線Ｌ８１）、その後、ろう材ペーストＰ１・Ｐ２の混合が完了すると実線Ｌ８２に示すように低下する。そして、低下した印刷パターンｍ１・ｍ２の重量は、セラミックス基板Ｗｂへの印刷を重ねるごとに実線Ｌ８３に示すように増加する。そして、第２の印刷工程に引き続く印刷工程における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の変動範囲は、第１の印刷工程および第２の印刷工程における変動範囲とほぼ同一範囲となり、各工程間における印刷パターンｍ１・ｍ２の重量の変動が抑制される。
【００７４】
［実施例］
以下、ろう材層Ｍ１〜Ｍ３を介して回路基板および放熱基板である銅基板Ｗａ−１・Ｗａ−２・Ｗｃが接合された図３（ａ）・（ｂ）に示す回路基板Ｗを形成するため、図３（ｄ）・（ｆ）に示すように、縦横に並列した状態で５４個の回路基板が同時に形成される多数個取りのセラミックス基板である窒化珪素基板Ｗｂの両面に、印刷パターンｍ１〜ｍ３を印刷する場合の複数の実施例および比較例に基づき、本発明を説明する。
【００７５】
各実施例および比較例の窒化珪素基板は、以下の方法で形成した。窒化珪素粉末：７９．５〜９８．０質量％に対し、ＭｇＯ：１．５〜５．５質量％、および
Ｙ２Ｏ３：０．５〜１５．０質量％の焼結助剤を添加した混合粉末を、エタノール・ブタノール溶液を満たしたボールミルの樹脂製ポット中に、前記混合粉末および粉砕媒体の窒化珪素製ボールを投入し、所定時間湿式混合した。次に、前記ポット中の混合粉末に対し、所定量のポリビニル系の有機バインダおよび可塑剤を添加し、次いで所定時間湿式混合し、シート成形用スラリーを得た。この成形用スラリーを脱泡、溶媒除去により粘度を調整し、ドクターブレード法によりグリーンシートを成形した。次に、成形したグリーンシートを空気中で加熱することにより有機バインダ成分を十分に脱脂（除去）し、次いで脱脂体を窒素雰囲気中において焼成した。得られた窒化珪素焼結体シートをサンドブラスト処理により表面性状を調整し、縦１２０ｍｍ、横１０５ｍｍ、厚さ０．３２ｍｍの窒化珪素基板を得た。
【００７６】
次いで、図３（ｃ）・（ｅ）に示すように、上記窒化珪素基板Ｗｂの上面および下面に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系活性ろう材を含むろう材ペーストをスクリーン印刷で印刷し、印刷パターンｍ１〜ｍ３を形成した。なお、各実施例および比較例における、第２の印刷工程の実施態様および使用したスクリーンマスクの目開き寸法は、表１に示すとおりである。
【００７７】
各実施例および比較例で使用したろう材ペーストに含まれるろう材は、Ａｇ：７０質量％、Ｉｎ：５質量％、酸素含有量０．１質量％以下、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる平均粒径（ｄ５０）２０〜４５μｍの合金粉末１００質量部に対し、さらに平均粒径２〜１０μｍのＡｇ粉末粒子を５〜３０質量部および４５μｍ以下の粒子サイズが８５％以上の水素化チタンを０．５〜５質量部添加し、前記合金粉末粒子間の間隙を埋めるようにＡｇ粉末粒子および活性金属水素化物を混合したろう材であり、各実施例および比較例で使用したろう材の平均粒径（ｄ５０）は、表１に示すとおりである。
【００７８】
ろう材ペーストの全体に占める割合で、有機バインダとしてアクリル系樹脂を３．５〜６．８質量％、有機溶剤としてα-テルピネオール８〜１２．５質量％、分散剤０．１質量％および上記ろう材を配合し、プラネタリーミキサーを用いて混合を行い、各実施例および比較例における第１の印刷工程、第２の印刷工程および第２の印刷工程に引き続く印刷工程、並びに必要な場合には第３の印刷工程で使用する第１〜第３のろう材ペーストＰ１〜Ｐ３を作成した。各実施例および比較例で使用した第１〜第３のろう材ペーストＰ１〜Ｐ３の組成は、表１に示すとおりである。なお、表中、数値の記入がなく、「−」が記入された実施例は、当該印刷工程を実施しなかった例である。
【００７９】
各実施例および比較例では、第１の印刷工程、第２の印刷工程および第２の印刷工程に引き続く印刷工程、並びに必要な場合には第３の印刷工程により、各印刷工程で各々３０枚の窒化珪素基板に、上記第１〜第３のろう材ペーストＰ１〜Ｐ３を印刷し、図３（ｃ）に示すように、窒化珪素基板Ｗｂの上面に５０μｍ厚みの印刷パターンｍ１・ｍ２を、縦横並列するように５４個形成した。そして、各実施例および比較例ともに、第１の印刷工程、第２の印刷工程および第２の印刷工程に引き続く印刷工程、並びに必要な場合には第３の印刷工程を含む１０回の印刷工程を行い、通算して３００枚の窒化珪素基板に印刷して、上面側の印刷パターンｍ１・ｍ２を形成した。
【００８０】
上面側の印刷パターンｍ１・ｍ２が形成された窒化珪素基板は、乾燥炉で乾燥し、ろう材ペースト中の有機溶剤を除去した。次いで、上記と同様にして窒化珪素基板の下面に５０μｍ厚みの印刷パターンｍ３を、縦横並列するように５４個形成し、乾燥炉で乾燥し、ろう材ペースト中の有機溶剤を除去し、その後、重量を測定した。
【００８１】
乾燥後に求めた窒化珪素基板の重量から印刷前の窒化珪素基板の重量を減じ、各窒化珪素基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量を算出し、通算して３００枚印刷された窒化珪素基板の印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均および分散を、各実施例および比較例ごとに求めた。その結果を表１に示す。また、通算して３００枚印刷された窒化珪素基板のうち、形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量が、図２（ｂ）〜（ｄ）に示す上限値Ｔ１（１．１７０ｇ）および下限値Ｔ２（１．５６０ｇ）を超過していた枚数および上限値Ｔ１および下限値Ｔ２を超えた窒化珪素基板を除く重量としては良品の窒化珪素基板の枚数を表２に示す。なお、窒化珪素基板の上面に形成した５４個の印刷パターンｍ１・ｍ２の合計面積は７０ｃｍ２であり、下面に形成した５４個の印刷パターンｍ３の合計面積は８２ｃｍ２であり、一枚の窒化珪素基板では１５２ｃｍ２であった。
【００８２】
上記のように窒化珪素基板に印刷パターンｍ１〜ｍ３を形成した後、印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量が上限値および下限値を超えない、重量としては良品の窒化珪素基板を選択し、図３（ｄ）・（ｆ）に示すように、窒化珪素基板Ｗｂに形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３が、縦１１５ｍｍ、横１００ｍｍ、厚みが０．５ｍｍの金属基板である銅基板Ｗａ・Ｗｃと窒化珪素基板Ｗｂとの間に配置されるように銅基板Ｗａ・Ｗｃを窒化珪素基板Ｗｂの両面に重ね、これらに所定の加圧力を付加しつつ、非酸化雰囲気中において加熱・冷却して、窒化珪素基板Ｗｂに銅基板Ｗａ・Ｗｃを接合し、各実施例および比較例ごとに複数個の接合体を得た。
【００８３】
各実施例および比較例ごとに形成された複数の接合体について、その窒化珪素基板または銅基板とろう材層との接合界面に生じている空孔の直径（最大径）を、接合体を溶媒中に浸漬して超音波で測定する超音波探傷装置である日立建機製Ｍｉ−ｓｃｏｐｅで確認した。ここで、接合体は、一枚あたり５４個の回路基板を含むが、個々の回路基板において直径（最大値）が２ｍｍ以上の気孔が形成されている場合には、耐熱サイクル特性の観点からその回路基板は不良とした。そして、各実施例および比較例で作成した複数の接合体において、求めた不良の回路基板の個数を、当該複数の接合体に含む全ての回路基板の個数で除した値を気孔不良発生率とした。その結果を表２に示す。
【００８４】
次いで、上記接合体にエッチング処理を施し、窒化珪素基板の上面および下面に接合された銅基板Ｗａ・Ｗｃに、図３（ａ）・（ｂ）に示す回路板Ｗａ−１・Ｗａ−２および放熱板Ｗｃを５４個形成した。具体的には、銅基板Ｗａ・Ｗｃの表面に、ＵＶ硬化型のエッチングレジストをスクリーン印刷法で所定のパターンで塗布し、その後、エッチング液である液温を５０℃に設定した塩化第２鉄（ＦｅＣｌ３）溶液（４６．５Ｂｅ）に接合体を浸漬し、回路板Ｗａ−１・Ｗａ−２および放熱板Ｗｃを形成した。
【００８５】
上記エッチングレジストを除去した後、不要なろう材層を、過酸化水素および酸性フッ化アンモニウムを含むろう材除去液で除去した。その後、接合体を切断することにより、各実施例および比較例ごとに、接合体一枚当たり５４個の回路基板を得た。この５４個の回路基板について、耐熱サイクル試験および絶縁耐圧試験を行った。耐熱サイクル試験は、−４０℃での冷却を２０分、室温での保持を１０分および１２５℃での加熱を２０分とする昇温／降温サイクルを１サイクルとし、これを３０００回繰り返して回路基板に付与し、その窒化珪素基板にクラック等が発生する割合を確認した。また、絶縁耐圧試験は、５ｋＶの電圧を回路基板に１分間印加し、各層ごとの回路基板Ｗについて窒化珪素基板にクラック等が生じる割合を確認した。それらの結果を表２に示す。なお、表中の数値は、接合体を切断して得られた複数個の回路基板において、耐熱サイクル試験において３０００回未満で窒化珪素基板にクラックが生じた回路基板の個数、絶縁耐圧試験で窒化珪素基板にクラックが生じた回路基板の個数を各々確認し求めた、絶縁不良発生率および耐熱サイクル不良発生率である。
【００８６】
【表１】
0005892411.tif 000002
【００８７】
【表２】
0005892411.tif 000003
【００８８】
表１の実施例および比較例により以下の知見が得られた。
【００８９】
［比較例１］
まず、理解のため従来技術のスクリーン印刷方法である比較例１について説明する。比較例１では、表１に示すように、平均粒径（ｄ５０）が２０μｍのろう材を８５．０質量％、有機溶媒を１０．０質量％および有機バインダを５．０質量％有する第１のろう材ペーストＰ１を第１の印刷工程で使用し、第１のろう材ペーストＰ１と同一構成の第２のろう材ペーストＰ２を第２の印刷工程およびそれに引き続く印刷工程で使用し、当該第１のろう材ペーストＰ１および第２のろう材ペーストＰ２を、ろう材の平均粒径をＤ１、スクリーンマスクの目開き寸法をＤ２としたときＤ２／Ｄ１が５．５となるように目開き寸法を１０９μｍとしたスクリーンマスクで印刷し、窒化珪素基板に５４個の印刷パターンｍ１〜ｍ３（図３（ｃ）・（ｅ）参照）を形成した。この比較例１によれば、通算で３００枚の窒化珪素基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均値は３．０６４ｇと大きく、さらに重量のバラツキである分散は±０．５４６ｇとなった。そのため、３００枚の窒化珪素基板において、上限値を超過した窒化珪素基板の枚数は１８０枚、下限値を下回る窒化珪素基板は無く、重量として良品の窒化珪素基板は１２０枚であった。この良品の１２０枚の窒化珪素基板を用い形成した回路基板における絶縁不良発生率は５．３％、耐熱サイクル不良率は０％であった。
【００９０】
［実施例１〜５］
表１・２に示すように、第１態様の第２の印刷工程を実施した実施例１〜５によれば、第１のろう材ペーストＰ１に対し有機溶剤の含有率のみを０．２〜１．０質量％高めた第２のろう材ペーストＰ２を第２の印刷工程およびそれに引き続く印刷工程でも使用することにより、通算で３００枚のセラミックス基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均値および分散は、各々２．３８０〜２．８７０ｇおよび±０．５４０〜０．７０２ｇとなった。いずれの実施例においても重量として良品の窒化珪素基板の枚数は、従来技術である比較例１に対し増加し、この良品のセラミックス基板を用い形成した回路基板における絶縁不良発生率および気孔不良発生率も、従来技術である比較例１に対し改善された。
【００９１】
［実施例６〜１２］
表１・２に示すように、第２態様の第２の印刷工程を実施した実施例６〜１２によれば、第１のろう材ペーストＰ１に対し溶剤とバインダとを合算した含有率を１．０質量％高めた第２のろう材ペーストＰ２を第２の印刷工程で使用し、第２の印刷工程に引き続く第３の印刷工程では、第１のろう材ペーストと同一組成の第３のろう材ペーストを使用することにより、通算で３００枚のセラミックス基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均値および分散は、各々２．３９４〜２．９６２ｇおよび±０．２０８〜０．３９０ｇとなり、いずれの実施例においても、第１態様の第２の印刷工程を用いた実施例１〜５に対し、特に重量のバラツキである分散の値が改善された。また、各実施例において重量として良品の窒化珪素基板の枚数は実施例１〜５に対し増加し、この良品のセラミックス基板を用い形成した回路基板における絶縁不良発生率および気孔不良発生率も、実施例１〜５に対し改善された。
【００９２】
［実施例１３〜１９］
表１・２に示すように、第３態様の第２の印刷工程を実施した実施例６〜１２によれば、第２態様の第２の印刷工程で使用した第２のろう材ペーストに対し、溶剤とバインダとを合算した含有率を高める割合を０．３〜０．７質量％と制限した第２のろう材ペーストＰ２を第２の印刷工程およびそれに引き続く印刷工程で使用することにより、通算で３００枚のセラミックス基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均値および分散は、各々２．４９８〜２．８０４ｇおよび±０．１０４〜０．２９６ｇとなり、いずれの実施例おいても、第２態様の第２の印刷工程を用いた実施例４〜１２に対し、重量のバラツキである分散の値が更に改善された。これにより、各実施例において重量として良品の窒化珪素基板の枚数は実施例４〜１２に対し増加し、この良品のセラミックス基板を用い形成した回路基板における絶縁不良発生率および気孔不良発生率も、実施例４〜１２に対し更に改善された。
【００９３】
［比較例２］
ろう材の平均粒径（ｄ５０）が４０μｍ、スクリーンマスクの目開きが１０９μｍであり、ろう材の平均粒径（Ｄ１）とスクリーンマスクの目開き（Ｄ２）の関係であるＤ２／Ｄ１の値が２．７である以外は実施例１３〜１７と同一条件である比較例２によれば、スクリーンマスク目開きに対するろう材の平均粒径が大きいため、有機溶媒および有機溶媒に溶解した有機バインダがより選択的に失われ、通算で３００枚のセラミックス基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均値および分散は、各々２．９９８ｇおよび±０．５５８ｇとなり、上限値を超過した窒化珪素基板の枚数は１５８枚、下限値を下回る窒化珪素基板は無く、重量として良品の窒化珪素基板は１２０枚であった。この良品の１２０枚の窒化珪素基板を用い形成した回路基板における絶縁不良発生率は４．１％、耐熱サイクル不良率は０％であった。
【００９４】
［比較例３］
ろう材の平均粒径（ｄ５０）が２０μｍであり、スクリーンマスクの目開きが２５８μｍであり、ろう材の平均粒径（Ｄ１）とスクリーンマスクの目開き（Ｄ２）の関係であるＤ２／Ｄ１の値が１２．９である以外は実施例１３〜１７と同一条件である比較例２によれば、スクリーンマスク目開きに対するろう材の平均粒径が小さすぎ、有機溶媒および有機溶媒がスクリーンマスクの目開きを抜け難くなる。そのため、通算で３００枚のセラミックス基板に形成された印刷パターンｍ１〜ｍ３の重量の平均値および分散は、各々２．６１４ｇおよび±０．５３４ｇとなり、上限値を超過した窒化珪素基板の枚数は３８枚、下限値を下回る窒化珪素基板は９８枚となり、重量として良品の窒化珪素基板は１６４枚であった。この良品の１６４枚の窒化珪素基板を用い形成した回路基板における絶縁不良発生率は０．５％、耐熱サイクル不良率は３．４％であった。
【符号の説明】
【００９５】
１  スクリーンマスク
１ｃ  薄膜
１ｄ  開口部
２  スキージ
３  保持部材
３ａ  挿着凹部
Ｗｂ  セラミックス基板
ｍ１（ｍ２、ｍ３）  印刷パターン
Ｗ  セラミックス回路基板
Ｍ１（Ｍ２、Ｍ３）  ろう材層
Ｗａ−１（Ｗａ−２、Ｗｃ）  金属基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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