(57)【要約】【課題】  表面と裏面との間を貫通する貫通孔を有しながらも、導体層を形成した場合に断線等の生じ難い、信頼性の高いセラミック基板の製造方法、及びセラミック基板を提供する。【解決手段】セラミック基板１の製造方法は、パンチングによってグリーンシート５１の表面５１ａと裏面５１ｂとの間に貫通孔５２を形成するパンチング工程と、パンチング工程の後にグリーンシート５１を焼成する焼成工程と、を備える。パンチング工程では、円柱状の基端部１２と、基端部１２と同軸で径小な円柱状の先端部１４と、基端部１２と先端部１４との中間に位置しテーパ面１３ａをなす中間部１３と、を有するテーパピン１１と、このテーパピン１１の先端部１４に適合する抜き孔５５ｈを有するダイ５５とを用いて、パンチングを行う。【選択図】  図１
2006111023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチングによってグリーンシートの表面と裏面との間に貫通孔を形成するパンチング工程と、
上記パンチング工程の後に上記グリーンシートを焼成する焼成工程と、
を備える貫通孔を有するセラミック基板の製造方法であって、
上記パンチング工程において、
円柱状の基端部と、該基端部と同軸で径小な円柱状の先端部と、上記基端部と上記先端部との中間に位置しテーパ面をなす中間部と、を有するテーパピンと、上記テーパピンの先端部に適合する抜き孔を有するダイとを用いて、
上記貫通孔のうち表面または裏面側のいずれかの端部が、内部から外側に向かって拡がるテーパ部とされた貫通孔を形成すること
を特徴とする貫通孔を有するセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
パンチングで打ち抜き成形された貫通孔を備えるグリーンシートを焼成してなるセラミック基板であって、
上記貫通孔は、その表面または裏面側のいずれかの端部が、内部から外側に向かって拡がるテーパ部とされ、滑らかな内壁面を有すること
を特徴とするセラミック基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表面と裏面との間を貫通する貫通孔を備えるセラミック基板の製造方法及びセラミック基板に関し、特に、貫通孔の内壁面が滑らかであるセラミック基板の製造方法及びセラミック基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を搭載したり、サーマルヘッド配線その他の配線を形成するための配線基板として、アルミナ等のセラミックからなる絶縁材を用いたセラミック基板が利用されている。このようなセラミック基板に、基板表面から裏面まで貫通する導通用の貫通孔を打ち抜いたものを用いることがある。
例えば、このようなセラミック基板を製造するには、まず、セラミック粉末、ガラス粉末、樹脂、溶剤等を混合してなるスラリーから、周知のドクターブレード法により、グリーンシートを製造する。
次に、図６（ａ）に示すように、所定の抜き孔１５５ｈを開けたダイ１５５の上にグリーンシート１５１を載せ、ストレートピン１１１を抜き孔１５５ｈに挿入するパンチングによって、その表面１５１ａから裏面１５１ｂまでを貫通する貫通孔１５２を設ける。ここで、ストレートピン１１１は、軸線方向に渡って外径が変わらない円柱状である。従って、この貫通孔１５２は、このストレートピン１１１の外径に適合する円柱状になる。その後、この貫通孔１５２を形成したグリーンシート１５１を焼成する。次に、焼成したセラミック基板（白基板）に、厚膜形成技術や薄膜形成技術によって、導体を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、ストレートピン１１１で貫通孔１５２を打ち抜く際には、ストレートピン１１１とダイ１５５との間に挟んだグリーンシート１５１に剪断応力がかかる。この応力によって、図６（ｂ）に示すように、グリーンシート１５１のうち、ストレートピン１１１の先端の角部１１１ａとダイ１５５の孔角部１５５ａとの間に挟まれた部分に、断続的な複数のクラック１５６が発生し、やがてそれらが繋がり、図６（ａ）に示す貫通孔１５２を形成する。
【０００４】
しかし、これらのクラック１５６は、各々大きさや方向が微妙に異なるために、それらが繋がる際に、図６（ｃ）に示すように、貫通孔１５２の内壁面にササクレ状の凹凸１５７が生じる。そして、貫通孔形成後には、ストレートピン１１１とダイ１５５とによる圧縮応力が、もはやグリーンシート１５１にかからないため、一旦ササクレ状の凹凸１５７ができると、それがそのまま残ってしまう。そして、その結果、図６（ｄ）に示すように、焼成後のセラミック基板２０１においても、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７が残ってしまうことがあった。
【０００５】
このようなササクレ状の凹凸２０７が貫通孔２０２の内壁面に生じると、セラミック基板２０１に導体を形成する際、厚膜形成技術、薄膜形成技術のいずれを用いても、以下のように問題が生じた。
即ち、厚膜形成技術では、焼成したセラミック基板２０１の貫通孔２０２の内壁面及び表裏面に、ＡｇペーストやＡｇ−Ｐｄペーストなどの導体ペーストを塗布する。しかし、その際、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７があると、この導体ペーストの流れが悪くなり、均一に塗布できなくなるため、貫通孔２０２の内壁面で断線が生じやすいという問題があった。
【０００６】
また、薄膜形成技術では、焼成したセラミック基板２０１の貫通孔２０２の内壁面及び表裏面に、蒸着・スパッタリングなどにより導体層を形成する。さらに、導体層上にメッキを施すこともある。しかし、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７があると、薄膜導体層が均一に堆積しないため、断線不良を生じやすいという問題や、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７があるために、メッキ層形成後の加熱処理において、いわゆるフクレが生じるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、表面と裏面との間を貫通する貫通孔を有しながらも、導体層を形成した場合に断線等の生じ難い、信頼性の高いセラミック基板の製造方法、及びセラミック基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その解決手段は、パンチングによってグリーンシートの表面と裏面との間に貫通孔を形成するパンチング工程と、上記パンチング工程の後に上記グリーンシートを焼成する焼成工程と、を備える貫通孔を有するセラミック基板の製造方法であって、上記パンチング工程において、円柱状の基端部と、該基端部と同軸で径小な円柱状の先端部と、上記基端部と上記先端部との中間に位置しテーパ面をなす中間部と、を有するテーパピンと、上記テーパピンの先端部に適合する抜き孔を有するダイとを用いて、上記貫通孔のうち表面または裏面側のいずれかの端部が、内部から外側に向かって拡がるテーパ部とされた貫通孔を形成することを特徴とする貫通孔を有するセラミック基板の製造方法である。
【０００９】
本発明によれば、パンチング工程において、テーパピンが下降すると、通常のストレートピンと同じように、まず、テーパピンの先端部がグリーンシート内に嵌入し、グリーンシートを剪断し始める。さらにテーパピンが下降すると、先端部がグリーンシートを貫通し、これと前後してテーパ面をなす中間部が、グリーンシートのうち貫通孔の周縁を軸線方向に押圧する。このため、貫通孔はストレート状ではなく、漏斗状、即ちテーパ部を有する貫通孔となる。このようにすると、内壁面が滑らかな貫通孔を形成することができる。
【００１０】
その理由は、おそらく以下のようものと考えられる。
即ち、先端部がグリーンシートに圧入し、貫通孔を形成していく際には、通常のストレートピンの場合と同様に、貫通孔の内壁面にササクレ状の凹凸が生じる。しかし、これと前後して中間部が貫通孔の周縁を押圧するので、貫通孔周縁のグリーンシートには、テーパピンの中間部とダイの抜き孔周縁とに挟まれて圧縮応力がかかる。この圧縮応力により、貫通孔周縁のグリーンシートが、貫通孔の軸線と直角な方向（横方向）に拡がろうとするため、貫通孔の内壁面が、テーパピンの先端部の外周面と当接し、押し付けられるため、一旦生じたササクレ状の凹凸が消滅する。
従って、その後、テーパピンをグリーンシートから引き上げ、パンチング工程を終えると、ササクレ状の凹凸がない滑らかな内壁面を備える貫通孔ができると考えられる。ここで、テーパピンの基端部は、グリーンシート内に圧入されることはない。また、テーパピンのストロークや中間部の形状等を調整することで、貫通孔のテーパ部の深さや形状等を調整することができる。
【００１１】
パンチング工程後、グリーンシートを焼成すると、セラミック基板が出来る。このセラミック基板の貫通孔の内壁面は、通常のストレートピンを用いたパンチング工程を経た場合と比して、ササクレ状の凹凸がなく滑らかである。また、セラミック基板のうち、テーパピンが挿入された側の面の貫通孔の端部は、基板内部から端部へ向かってテーパ状に拡がっている。
【００１２】
このため、厚膜形成技術によってセラミック基板に導体を形成する場合、貫通孔の内壁面が滑らかであるので、内壁面にペーストを均一に塗布することができる。従って、厚膜導体層を形成した場合に、貫通孔内で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板を製造することができる。さらに、上記したように貫通孔の端部がテーパ状であるため、この端部についても、他の部分と同等の厚さで、均一にペーストを塗布することができる利点がある。
また、薄膜形成技術によってセラミック基板に導体を形成する場合も、貫通孔の内壁面が滑らかであるため、内壁面にスパッタ膜等の薄膜導体層を均一に形成することができ、その上層となるメッキ層も均一に形成することができる。さらに、加熱処理工程において、薄膜またはメッキ層がセラミック基板から部分的に解離する、いわゆるフクレも生じにくくなる。従って、薄膜導体層を形成した場合にも、厚膜形成技術と同様、貫通孔内で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板を製造することができる。
【００１３】
ここで、グリーンシートは、セラミック粉末、ガラス粉末、樹脂、溶剤などを混ぜ合わせたスラリーをもとに、周知のドクターブレード法などによって形成したものである。なお、セラミック粉末の材質としては、アルミナ、ＡｌＮ、ムライト、ガラスセラミックなどが挙げられる。また、貫通孔のテーパ部の形状は、グリーンシートの組成、厚さ等を考慮して、テーパピンの形状やテーパピンのストローク等を変更することで適宜調整することができる。
【００１４】
また、テーパピンの基端部、中間部、先端部それぞれの径や軸線方向の長さは、適宜設計すればよい。なお、中間部の形状は、そのテーパ面の母線が直線である円錐台状のもの以外に、外側に膨れた母線からなるテーパ面や内側に凹んだ母線からなるテーパ面を有するものにしても良い。ここで、例えば、中間部が円錐台状である場合、その側面の母線と円錐台の中心線（軸線）とがなす角は、３０度以上が好ましく、４５度付近が特に望ましい。
また、ダイは、公知のもので、テーパピンの先端部に適合する抜き孔を備えるものを用いれば良い。
【００１５】
さらに、他の解決手段は、パンチングで打ち抜き成形された貫通孔を備えるグリーンシートを焼成してなるセラミック基板であって、上記貫通孔は、その表面または裏面側のいずれかの端部が、内部から外側に向かって拡がるテーパ部とされ、滑らかな内壁面を有することを特徴とするセラミック基板である。
【００１６】
本発明のセラミック基板は、パンチングよって表面から裏面との間を貫通する貫通孔を備える。この貫通孔は、セラミック基板のうちの表面または裏面側のいずれかの端部が内部から外側に向かってテーパ状に拡がっている。また、この貫通孔の内壁面は、ササクレ状の凹凸がなく滑らかである。
【００１７】
このため、厚膜形成技術によってセラミック基板に導体を形成した場合、貫通孔の内壁面が滑らかなため、内壁面にペーストを均一に塗布することができる。従って、厚膜導体層を形成する場合に、貫通孔内で断線不良を生じにくいため、信頼性の高いセラミック基板となる。さらに、上記したように貫通孔の端部がテーパ状であるため、この端部においてペーストが薄くなることはなく、他の部分と同等の厚さで、均一にペーストを塗布することができる利点もある。
また、薄膜形成技術によってセラミック基板に導体を形成した場合も、貫通孔の内壁面が滑らかなため、内壁面にスパッタ膜等の薄膜導体層を均一に形成することができ、その上層となるメッキ層も均一に形成することができる。さらに、加熱処理工程において、薄膜またはメッキ層が基板から部分的に解離する、いわゆるフクレも生じにくくなる。従って、薄膜導体層を形成する場合にも、厚膜形成技術と同様、貫通孔内で断線不良を生じにくいため、信頼性の高いセラミック基板とすることができる。
【００１８】
ここで、セラミック基板の材質としては、その用途や特性等から適宜選択すれば良いが、例えば、アルミナ、ＡｌＮ、ムライト、ガラスセラミックなどのセラミックを挙げることができる。
また、貫通孔のテーパ部の形状は、テーパ部をなす側面の母線が直線である円錐台状のもの以外に、外側に膨れた母線からなる側面や内側に凹んだ母線からなる側面を有するものにしても良い。ここで、例えば、テーパ部が円錐台状である場合、その側面の母線と円錐台の中心線（軸線）とがなす角は、３０度以上が好ましく、４５度付近が特に望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のセラミック基板の製造方法及びセラミック基板を具体化した実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
まず、貫通孔を形成したセラミック基板について、図１を参照しつつ説明する。このセラミック基板１は、図１（ａ）に示すように、平板状で、その表面１ａと裏面１ｂとの間を貫通する貫通孔２を多数備えたもので、アルミナセラミック粉末、ガラス粉末、樹脂、溶剤等からなるスラリーから、公知のドクターブレード法などによって製造したグリーンシートに、パンチング工程で貫通孔を形成した後、焼成したものである。
このセラミック基板１に形成した貫通孔２は、図１（ｂ）の断面図に示すように、表面１ａの側の端部が、内側から外側（表面１ａ側）に向かって拡がるテーパ部３と、貫通孔２の軸線方向に渡って略同径の同径部４とからなる。この貫通孔２の内壁面２ａ、即ちテーパ部３の内壁面３ａと同径部４の内壁面４ａからなる内壁面２ａは、通常のストレートピンを用いたパンチング工程を経た場合と比して、ササクレ状の凹凸がなく滑らかである。
【００２０】
次に、本発明に係るセラミック基板１の製造方法について説明する。
まず、パンチング工程で、上記貫通孔２を形成するためのテーパピンについて、図２を参照しつつ説明する。図２（ａ）に示すように、このテーパピン１１は、円柱状の基端部１２と、この基端部１２と同軸でこれより径小な円柱状の先端部１４と、これら基端部１２と先端部１４との中間に位置し、テーパ面１３ａをなす円錐台状の中間部１３とからなる。なお、中間部の形状については、図２（ｂ）に示す中間部２３のように、テーパ面２３ａの母線が外側に膨らんだものでもよいし、また、図２（ｃ）に示す中間部３３のように、テーパ面３３ａの母線が内側に凹んだものでも良い。また、各部の形状及び大きさについては後述する。
【００２１】
次いで、セラミック基板１の製造方法について、図３を参照しつつ説明する。パンチング工程では、図３（ａ）に示すように、グリーンシート５１を、所定の抜き孔５５ｈを開けたダイ５５に戴置し、図２（ａ）のテーパピン１１の先端部１４をグリーンシート５１内に嵌入させ、グリーンシート５１を押圧する。なお、ダイ５５は、公知のもので、テーパピン１１の先端部１４に適合する抜き孔５５ｈを備えるものを用いている。
【００２２】
さらに、図３（ｂ）に示すように、テーパピン１１を下降させると、テーパピン１１とダイ５５との間に挟んだグリーンシート５１に剪断応力がかかる。この応力によって、グリーンシート５１のうち、テーパピン１１の先端部１４の先端の角部１４ａとダイ５５の孔角部５５ａとを結ぶ円筒状の部分に、断続的な複数のクラック５６が発生する。
テーパピン１１をさらに下降させると、図３（ｃ）に示すように、それらのクラック５６が繋がって、破断し、貫通孔５２が形成される。しかし、これらのクラック５６は、各々大きさや方向が微妙に異なるために、それらが繋がる際に、貫通孔５２の内壁面にササクレ状の凹凸５７が生じる。
【００２３】
しかし、テーパピン１１をさらに下降させると、図３（ｄ）に示すように、テーパ面１３ａをなす中間部１３が、グリーンシート５１の表面５１ａのうち、貫通孔５２の周縁部を軸線方向（図中下方）に押圧する。このため、貫通孔５２のうち端部５３がこのテーパ面１３ａに倣うので、貫通孔５２は、ストレート状ではなく、漏斗状、即ちテーパ部５３と同径部５４を有する形状となる。
【００２４】
図４に示すように、中間部１３のテーパ面１３ａが貫通孔５２の周縁部を押圧するので、この周縁部には、テーパ面１３ａとダイ５５の上面とに挟まれて圧縮応力６１がかかる。この圧縮応力６１により、貫通孔５２の周縁部に、貫通孔５２の軸線と垂直な方向（図中左側）に拡がろうとする応力６２がかかる。この圧縮応力６２によって、貫通孔５２の内壁面５２ａがテーパピン１１の先端部１４の外周面１４ａと当接し、押し付けられる。これによって、図３（ｃ）の状態で一旦生じたササクレ状の凹凸５７が消滅する。
【００２５】
従って、その後、テーパピン１１をグリーンシート５１から引き上げ、パンチング工程を終えると、内壁面５２ａ、即ちテーパ部５３の内壁面５３ａと同径部５４の内壁面５４ａとからなる内壁面５２ａが滑らかな貫通孔５２を形成することができる。
パンチング工程後、グリーンシート５１を焼成すると、上述したように、図１に示す滑らかな内壁面２ａを有する貫通孔２を備えるセラミック基板１ができる。
ここで、テーパピン１１の基端部１２は、グリーンシート５１内に圧入されることはない。また、テーパピン１１のストロークを調整することで、貫通孔５２のテーパ部５３の深さを調整することができる。
【００２６】
ここで、テーパピン１１の中間部１３を円錐台状とした場合において、軸線とテーパ面１３ａの母線とがなす角θ（図２（ａ）参照）について以下のような調査を行った。まず、角θを３０度とし、先端部１４の外径φ２を０．５２ｍｍから１．４７ｍｍまで５段階に調製したテーパピン１１を用いて、グリーンシート５１に貫通孔５２を形成し、セラミック基板１の貫通孔２の内壁面２ａ状態を評価した。さらに、角θを４５度とした場合についても、先端部１４の外径φ２を０．５２ｍｍから１．４７ｍｍまで５段階に調製したテーパピン１１を用いて、同様に試験を行った。また、比較形態として、外径φ３を０．５２ｍｍから１．４７ｍｍまで５段階に調製したストレートピンを用いて、同様に試験を行った。なお、中間部１３の軸線方向の長さｄ１は、０．５ｍｍで、先端部１４の軸線方向の長さｄ２は、２．０ｍｍであり、セラミック基板１の厚さは、０．５ｍｍから１．０ｍｍである。
評価結果をそれぞれ表１に示す。
【００２７】
【表１】
2006111023.tif 000003
【００２８】
表１から明らかなように、テーパピン１１を用いてセラミック基板１を製造すると、貫通孔２の内壁面２ａが滑らかとなる。なお、中間部１３については、中間部１３の上記した角θが３０度以上で、貫通孔２の内壁面が２ａが、ササクレ状の凹凸のない滑らかな面となり、これより角θが大きな場合、θ＝４５度では、特に滑らかな面となる。このような結果は、中間部１３のテーパ面１３ａからの押圧力が、貫通孔５２周縁のグリーンシート５１によりよく伝わるからであると考えられる。
また、基端部１２の外径φ１、先端部１４の外径φ２、中間部１３の角θは、表１に示した以外に適宜設計変更できるが、表１に示した以外の、例えば先端部１４の軸線方向の長さｄ２などについても、適宜設計変更できる。
【００２９】
また、セラミック基板１に形成した貫通孔２のテーパ部３の深さｄ（軸線方向の長さ）（図５参照）について以下のような調査を行った。即ち、テーパ部３の深さｄを０．００ｍｍから０．２０ｍｍまで５段階に調製し、貫通孔２の内径φ（同径部４の内径）をそれぞれ０．８、１．０、１．２ｍｍとした場合について、図５に示すように、厚膜層形成時のテーパ部３における厚膜導体層７１の厚さｅについて測定した。なお、テーパ面の母線と貫通孔２の軸線とがなす角は４５度である。また、テーパ部３以外の部分の厚膜導体層７１の厚さｆの測定結果は、いずれも十数μｍ程度である。
測定結果をそれぞれ表２に示す。
【００３０】
【表２】
2006111023.tif 000004
【００３１】
表２から明らかなように、貫通孔２のテーパ部３の深さｄが０．１ｍｍ以上で、テーパ部の厚膜形成層７１の厚さｅが、その他の部分の厚膜形成層７１の厚さｆと同等になる。従って、テーパピン１１の中間部１３が円錐台状で角θが４５度であるなら、貫通孔２のテーパ部３の深さが０．１ｍｍ以上なるように、パンチング工程においてテーパピン１１のストロークを調整すれば、厚膜層形成時に導体ペーストを均一に塗布できるという利点がある。
【００３２】
以上で述べたように、本発明に係るセラミック基板１は、貫通孔２の内壁面２ａが滑らかである。従って、厚膜形成技術によってに導体を形成する場合、内壁面２ａにペーストを均一に塗布することができる。従って、厚膜導体層を形成した場合に、貫通孔２内で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板１を製造することができる。
また、薄膜形成技術によって導体を形成する場合も、貫通孔２の内壁面２ａが滑らかであるため、内壁面２ａにスパッタ膜等の薄膜導体層を均一に形成することができ、その上層となるメッキ層も均一に形成することができる。さらに、加熱処理工程において、薄膜またはメッキ層がセラミック基板１から部分的に解離する、いわゆるフクレも生じにくくなる。従って、薄膜導体層を形成した場合にも、厚膜形成技術と同様、貫通孔２内で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板１を製造することができる。
【００３３】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、貫通孔２のテーパ部３の形状は、テーパピン１１の形状やパンチング工程におけるストローク量を適宜変更することで、上記した円錐台状の形状以外に、例えば、図２（ｂ）に記載のテーパピン２１を用いることにより、テーパ部の内壁面３ａの母線が内側に凹んだ形状にしても良いし、また、図２（ｃ）に記載のテーパピン３１を用いることにより、内壁面３ａの母線が外側に膨らんだ形状にしても良い。
また、例えば、テーパピン１１とダイ５５の抜き孔５５ｈとのクリアランスは、少なくとも上記実施形態において、０．０１ｍｍから０．２５ｍｍの範囲では問題なく、適宜調整すればよい。
また、例えば、グリーンシートは、セラミック粉末として、アルミナセラミック粉末を使用して製造しているが、ＡｌＮ、ムライト、ガラスセラミックなどを使用しても良い。
さらに、上記実施形態においては、貫通孔内に厚膜形成技術による導体を形成した例を示したが、その後、予め形成しておいた折り線に沿って折り取ることにより、この貫通孔をも２分割あるいは４分割にして、半円あるいは１／４円状の内周面凹部を側面端子（いわゆるキャステレーション端子）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）は、実施形態に係るセラミック基板の斜視図、（ｂ）は、貫通孔近傍の部分拡大断面図である。
【図２】（ａ）は、実施形態で使用するテーパピンの説明図、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）において中間部の形状が異なるテーパピンの説明図である。
【図３】実施形態において、パンチング工程におけるグリーンシートの状態を説明する説明図であり、（ａ）はテーパピンの先端部の先端がグリーンシートに嵌入された状態、（ｂ）はグリーンシート内にクラックが発生した状態、（ｃ）は先端部がグリーンシートを貫通した状態、（ｄ）は中間部がグリーンシートを押圧した状態である。
【図４】実施形態のパンチング工程において、テーパピンの中間部がグリーンシートを押圧したときに、グリーンシートにかかる応力について説明する説明図である。
【図５】貫通孔に厚膜導体層を形成したセラミック基板において、テーパ部近傍の導体層の厚さについて説明する説明図である。
【図６】従来技術において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はパンチング工程におけるグリーンシートの状態を説明する説明図、（ｄ）はセラミック基板に形成した貫通孔の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１        セラミック基板
１ａ      （セラミック基板の）表面
１ｂ      （セラミック基板の）裏面
２        （セラミック基板に形成した）貫通孔
２ａ      内壁面
３        テーパ部
４        同径部
１１      テーパピン
１２      基端部
１３      中間部
１４      先端部
５１      グリーンシート
５１ａ    （グリーンシートの）表面
５１ｂ    （グリーンシートの）裏面
５２      （グリーンシートに形成した）貫通孔
５５      ダイ
【図１】
2006111023.tif 000005
【図２】
2006111023.tif 000006
【図３】
2006111023.tif 000007
【図４】
2006111023.tif 000008
【図５】
2006111023.tif 000009
【図６】
2006111023.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月25日(2006.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の基端部と、該基端部と同軸で径小な円柱状の先端部と、上記基端部と上記先端部との中間に位置しテーパ面をなす中間部と、を有するテーパピンと、上記テーパピンの先端部に適合する抜き孔を有するダイとを用いて、
グリーンシートの一部を打ち抜き除去して、自身の表面と裏面との間を貫通し、軸線方向にわたって同径の同径部と、上記表面側の端部に位置し、内部から外側に向かって拡がるテーパ部と、を含み、滑らかな内壁面を有する貫通孔を形成するパンチング工程と、
上記グリーンシートを用いて、焼成によりセラミック基板を形成する焼成工程と、
上記セラミック基板のうち、上記グリーンシートにおける上記表面に対応する部位から上記貫通孔に対応する部位にかけて導体層を形成する導体層形成工程と、を備える
セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミック基板の製造方法であって、
前記導体層形成工程は、
前記セラミック基板のうち、前記グリーンシートにおける前記表面に対応する部位から前記貫通孔に対応する部位にかけて導体ペーストを塗布し、焼成して厚膜導体層を形成する
厚膜導体層形成工程である
セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のセラミック基板の製造方法であって、
前記グリーンシートにおける前記テーパ部に対応する部位のテーパ面と前記貫通孔に対応する部位の軸線とがなす角が４５度である
セラミック基板の製造方法。
【請求項４】
表面と裏面との間を貫通する貫通孔であって、
軸線方向にわたって同径の同径部と、
上記表面側の端部に位置し、内部から外側に向かって拡がるテーパ部と、を含み、
滑らかな内壁面を有する
貫通孔を備える
グリーンシートを用い、焼成により形成されてなり、
少なくとも上記グリーンシートにおける上記表面に対応する部位から上記貫通孔に対応する部位にかけて導体層を備える
セラミック基板。
【請求項５】
請求項４に記載のセラミック基板であって、
前記テーパ部のテーパ面と前記貫通孔の軸線とがなす角が４５度である
セラミック基板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表面と裏面との間を貫通する貫通孔を備えるグリーンシートを用い、導体層を形成したセラミック基板の製造方法及びセラミック基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を搭載したり、サーマルヘッド配線その他の配線を形成するための配線基板として、アルミナ等のセラミックからなる絶縁材を用いたセラミック基板が利用されている。このようなセラミック基板に、基板表面から裏面まで貫通する導通用の貫通孔を打ち抜いたものを用いることがある。
例えば、このようなセラミック基板を製造するには、まず、セラミック粉末、ガラス粉末、樹脂、溶剤等を混合してなるスラリーから、周知のドクターブレード法により、グリーンシートを製造する。
次に、図６（ａ）に示すように、所定の抜き孔１５５ｈを開けたダイ１５５の上にグリーンシート１５１を載せ、ストレートピン１１１を抜き孔１５５ｈに挿入するパンチングによって、その表面１５１ａから裏面１５１ｂまでを貫通する貫通孔１５２を設ける。ここで、ストレートピン１１１は、軸線方向に渡って外径が変わらない円柱状である。従って、この貫通孔１５２は、このストレートピン１１１の外径に適合する円柱状になる。その後、この貫通孔１５２を形成したグリーンシート１５１を焼成する。次に、焼成したセラミック基板（白基板）に、厚膜形成技術や薄膜形成技術によって、導体を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、ストレートピン１１１で貫通孔１５２を打ち抜く際には、ストレートピン１１１とダイ１５５との間に挟んだグリーンシート１５１に剪断応力がかかる。この応力によって、図６（ｂ）に示すように、グリーンシート１５１のうち、ストレートピン１１１の先端の角部１１１ａとダイ１５５の孔角部１５５ａとの間に挟まれた部分に、断続的な複数のクラック１５６が発生し、やがてそれらが繋がり、図６（ａ）に示す貫通孔１５２を形成する。
【０００４】
しかし、これらのクラック１５６は、各々大きさや方向が微妙に異なるために、それらが繋がる際に、図６（ｃ）に示すように、貫通孔１５２の内壁面にササクレ状の凹凸１５７が生じる。そして、貫通孔形成後には、ストレートピン１１１とダイ１５５とによる圧縮応力が、もはやグリーンシート１５１にかからないため、一旦ササクレ状の凹凸１５７ができると、それがそのまま残ってしまう。そして、その結果、図６（ｄ）に示すように、焼成後のセラミック基板２０１においても、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７が残ってしまうことがあった。
【０００５】
このようなササクレ状の凹凸２０７が貫通孔２０２の内壁面に生じると、セラミック基板２０１に導体を形成する際、厚膜形成技術、薄膜形成技術のいずれを用いても、以下のように問題が生じた。
即ち、厚膜形成技術では、焼成したセラミック基板２０１の貫通孔２０２の内壁面及び表裏面に、ＡｇペーストやＡｇ−Ｐｄペーストなどの導体ペーストを塗布する。しかし、その際、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７があると、この導体ペーストの流れが悪くなり、均一に塗布できなくなるため、貫通孔２０２の内壁面で断線が生じやすいという問題があった。
【０００６】
また、薄膜形成技術では、焼成したセラミック基板２０１の貫通孔２０２の内壁面及び表裏面に、蒸着・スパッタリングなどにより導体層を形成する。さらに、導体層上にメッキを施すこともある。しかし、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７があると、薄膜導体層が均一に堆積しないため、断線不良を生じやすいという問題や、貫通孔２０２の内壁面にササクレ状の凹凸２０７があるために、メッキ層形成後の加熱処理において、いわゆるフクレが生じるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、表面と裏面との間を貫通する貫通孔を有するグリーンシートを用いて、導体層を形成したセラミック基板の製造方法でありながらも、導体層に断線等の生じ難い、信頼性の高いセラミック基板の製造方法、及び、同じく信頼性の高いセラミック基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その解決手段は、円柱状の基端部と、該基端部と同軸で径小な円柱状の先端部と、上記基端部と上記先端部との中間に位置しテーパ面をなす中間部と、を有するテーパピンと、上記テーパピンの先端部に適合する抜き孔を有するダイとを用いて、グリーンシートの一部を打ち抜き除去して、自身の表面と裏面との間を貫通し、軸線方向にわたって同径の同径部と、上記表面側の端部に位置し、内部から外側に向かって拡がるテーパ部と、を含み、滑らかな内壁面を有する貫通孔を形成するパンチング工程と、上記グリーンシートを用いて、焼成によりセラミック基板を形成する焼成工程と、上記セラミック基板のうち、上記グリーンシートにおける上記表面に対応する部位から上記貫通孔に対応する部位にかけて導体層を形成する導体層形成工程と、を備えるセラミック基板の製造方法である。
【０００９】
本発明のセラミック基板の製造方法によれば、パンチング工程において、テーパピンが下降すると、通常のストレートピンと同じように、まず、テーパピンの先端部がグリーンシートの表面からその内部に嵌入し、グリーンシートを剪断し始める。さらにテーパピンが下降すると、先端部がグリーンシートを貫通し、これと前後してテーパ面をなす中間部が、グリーンシートのうち貫通孔の周縁を軸線方向に押圧する。このため、貫通孔はストレート状ではなく、漏斗状、即ちテーパ部を有する貫通孔となる。このようにすると、内壁面が滑らかな貫通孔を形成することができる。
【００１０】
その理由は、おそらく以下のようものと考えられる。
即ち、先端部がグリーンシートに圧入し、貫通孔を形成していく際には、通常のストレートピンの場合と同様に、貫通孔の内壁面にササクレ状の凹凸が生じる。
しかし本発明では、これと前後して中間部が貫通孔の周縁を押圧するので、貫通孔周縁のグリーンシートには、テーパピンの中間部とダイの抜き孔周縁とに挟まれて圧縮応力がかかる。この圧縮応力により、貫通孔周縁のグリーンシートが、貫通孔の軸線と直角な方向（横方向）に拡がろうとするため、貫通孔の内壁面が、テーパピンの先端部の外周面と当接し、押し付けられるため、一旦生じたササクレ状の凹凸が消滅する。
従って、その後、テーパピンをグリーンシートから引き上げ、パンチング工程を終えると、ササクレ状の凹凸がない滑らかな内壁面を備える貫通孔ができると考えられる。ここで、テーパピンの基端部は、グリーンシート内に圧入されることはない。また、テーパピンのストロークや中間部の形状等を調整することで、貫通孔のテーパ部の深さや形状等を調整することができる。
【００１１】
パンチング工程後、焼成工程において、このグリーンシートを用い焼成によりセラミック基板を形成する。このセラミック基板のうち、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面は、通常のストレートピンを用いたパンチング工程を経た場合と比して、ササクレ状の凹凸がなく滑らかである。また、セラミック基板のうち、グリーンシートにおいてテーパピンを挿入した側の貫通孔の端部（テーパ部）に対応する部位は、基板内部から端部へ向かってテーパ状に拡がっている。
【００１２】
このため、厚膜形成技術によってセラミック基板に導体を形成する場合、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面が滑らかであるので、内壁面に導体ペーストを均一に塗布することができる。従って、厚膜導体層を形成した場合に、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板を製造することができる。さらに、上記したようにグリーンシートにおけるテーパ部に対応する部位がテーパ状であるため、この部位についても、他の部分と同等の厚さで、均一に導体ペーストを塗布することができる利点がある。
また、薄膜形成技術によってセラミック基板に導体を形成する場合も、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面が滑らかであるため、この内壁面にスパッタ膜等の薄膜導体層を均一に形成することができ、その上層となるメッキ層も均一に形成することができる。さらに、加熱処理工程において、薄膜またはメッキ層がセラミック基板から部分的に解離する、いわゆるフクレも生じにくくなる。従って、薄膜導体層を形成した場合にも、厚膜形成技術と同様、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板を製造することができる。
【００１３】
ここで、グリーンシートは、セラミック粉末、ガラス粉末、樹脂、溶剤などを混ぜ合わせたスラリーをもとに、周知のドクターブレード法などによって形成したものである。なお、セラミック粉末の材質としては、アルミナ、ＡｌＮ、ムライト、ガラスセラミックなどが挙げられる。また、貫通孔のテーパ部の形状は、グリーンシートの組成、厚さ等を考慮して、テーパピンの形状やテーパピンのストローク等を変更することで適宜調整することができる。
【００１４】
また、テーパピンの基端部、中間部、先端部それぞれの径や軸線方向の長さは、適宜設計すればよい。なお、中間部の形状は、そのテーパ面の母線が直線である円錐台状のもの以外に、外側に膨れた母線からなるテーパ面や内側に凹んだ母線からなるテーパ面を有するものにしても良い。ここで、例えば、中間部が円錐台状である場合、その側面の母線と円錐台の中心線（軸線）とがなす角は、３０度以上が好ましく、４５度付近が特に望ましい。
また、ダイは、公知のもので、テーパピンの先端部に適合する抜き孔を備えるものを用いれば良い。
【００１５】
また、上記セラミック基板の製造方法であって、前記導体層形成工程は、前記セラミック基板のうち、前記グリーンシートにおける前記表面に対応する部位から前記貫通孔に対応する部位にかけて導体ペーストを塗布し、焼成して厚膜導体層を形成する厚膜導体層形成工程であるセラミック基板の製造方法とすると良い。
【００１６】
本発明のセラミック基板の製造方法では、セラミック基板のうち、グリーンシートにおける表面に対応する部位から貫通孔に対応する部位にかけて導体ペーストを塗布し焼成して厚膜導体層を形成する。このように導体ペーストを用いた場合でも、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面が滑らかであるので、この内壁面に導体ペーストを均一に塗布することができる。従って、厚膜導体層を形成した場合に、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板を製造することができる。さらに、上記したようにグリーンシートにおけるテーパ部に対応する部位がテーパ状であるため、この部位についても、他の部分と同等の厚さで、均一に導体ペーストを塗布して、他の部分と同等で、均一の厚さの厚膜導体層を形成することができる。
【００１７】
さらに、上記いずれかに記載のセラミック基板の製造方法であって、前記グリーンシートにおける前記テーパ部に対応する部位のテーパ面と前記貫通孔に対応する部位の軸線とがなす角が４５度であるセラミック基板の製造方法とすると良い。
【００１８】
グリーンシートにおけるテーパ部に対応する部位のテーパ面と貫通孔に対応する部位の軸線とがなす角を４５度とすることで、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面において、ササクレの発生を抑制することができる。
【００１９】
さらに、他の解決手段は、表面と裏面との間を貫通する貫通孔であって、軸線方向にわたって同径の同径部と、上記表面側の端部に位置し、内部から外側に向かって拡がるテーパ部と、を含み、滑らかな内壁面を有する貫通孔を備えるグリーンシートを用い、焼成により形成されてなり、少なくとも上記グリーンシートにおける上記表面に対応する部位から上記貫通孔に対応する部位にかけて導体層を備えるセラミック基板である。
【００２０】
本発明のセラミック基板は、同径部とテーパ部を含み、滑らかな内壁面を有する貫通孔を備えるグリーンシートを用い、焼成により形成されてなる。さらに、少なくともグリーンシートの表面に対応する部位から貫通孔に対応する部位にかけて導体層を備えている。
従って、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位のうち、テーパ部に対応する部位は、内部から外側に向かってテーパ状に拡がった形状とされている。また、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面は、ササクレ状の凹凸がなく滑らかである。
【００２１】
このため、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位内において、導体層の断線不良が発生しにくい。
具体的には、厚膜形成技術によってセラミック基板に導体層を形成した場合、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面が滑らかなため、この内壁面に導体ペーストを均一に塗布することができる。従って、形成された厚膜導体層は、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面で断線不良を生じにくいため、信頼性の高いセラミック基板となる。さらに、上記したようにテーパ部に対応した部位がテーパ状であるため、この部位において導体ペーストが薄くなることはなく、他の部分と同等の厚さで、均一に導体ペーストを塗布して、他の部分と同等で均一の厚さの厚膜導体層を形成することができる利点もある。
また、薄膜形成技術によってセラミック基板に導体層を形成した場合も、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位の内壁面が滑らかなため、この内壁面にスパッタ膜等の薄膜導体層を均一に形成することができ、その上層となるメッキ層も均一に形成することができる。さらに、加熱処理工程において、薄膜またはメッキ層が基板から部分的に解離する、いわゆるフクレも生じにくくなる。従って、薄膜導体層を形成する場合にも、厚膜形成技術と同様、グリーンシートにおける貫通孔に対応する部位で断線不良を生じにくいため、信頼性の高いセラミック基板とすることができる。
【００２２】
ここで、セラミック基板の材質としては、その用途や特性等から適宜選択すれば良いが、例えば、アルミナ、ＡｌＮ、ムライト、ガラスセラミックなどのセラミックを挙げることができる。
また、セラミック基板のうち、グリーンシートにおける貫通孔のテーパ部に対応する部位の形状は、このテーパ部に対応する部位がなす側面（テーパ面）の母線が直線である円錐台状のもの以外に、外側に膨れた母線からなる側面や内側に凹んだ母線からなる側面を有するものにしても良い。ここで、例えば、テーパ部が円錐台状である場合、その側面の母線と円錐台の中心線（軸線）とがなす角は、３０度以上が好ましく、４５度付近が特に望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明のセラミック基板の製造方法及びセラミック基板を具体化した実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
まず、貫通孔を形成したセラミック基板について、図１を参照しつつ説明する。このセラミック基板１は、図１（ａ）に示すように、平板状で、その表面１ａと裏面１ｂとの間を貫通する貫通孔２を多数備えたもので、アルミナセラミック粉末、ガラス粉末、樹脂、溶剤等からなるスラリーから、公知のドクターブレード法などによって製造したグリーンシートに、パンチング工程で貫通孔を形成した後、焼成したものである。
このセラミック基板１に形成した貫通孔２は、図１（ｂ）の断面図に示すように、表面１ａの側の端部において内側から外側（表面１ａ側）に向かって拡がる形状とされたテーパ部３と、貫通孔２の軸線方向に渡って略同径の同径部４とからなる。この貫通孔２の内壁面２ａ、即ちテーパ部３の内壁面３ａと同径部４の内壁面４ａからなる内壁面２ａは、通常のストレートピンを用いたパンチング工程を経た場合と比して、ササクレ状の凹凸がなく滑らかである。
【００２４】
次に、本発明に係るセラミック基板１の製造方法について説明する。
まず、パンチング工程で、上記貫通孔２に対応する貫通孔５２（焼成後に貫通孔２となる貫通孔）を形成するためのテーパピンについて、図２を参照しつつ説明する。図２（ａ）に示すように、このテーパピン１１は、円柱状の基端部１２と、この基端部１２と同軸でこれより径小な円柱状の先端部１４と、これら基端部１２と先端部１４との中間に位置し、テーパ面１３ａをなす円錐台状の中間部１３とからなる。なお、中間部の形状については、図２（ｂ）に示す中間部２３のように、テーパ面２３ａの母線が外側に膨らんだものでもよいし、また、図２（ｃ）に示す中間部３３のように、テーパ面３３ａの母線が内側に凹んだものでも良い。また、各部の形状及び大きさについては後述する。
【００２５】
次いで、セラミック基板１の製造方法について、図３を参照しつつ説明する。パンチング工程では、図３（ａ）に示すように、グリーンシート５１を、所定の抜き孔５５ｈを開けたダイ５５に戴置し、図２（ａ）のテーパピン１１の先端部１４をグリーンシート５１内に嵌入させ、グリーンシート５１を押圧する。なお、ダイ５５は、公知のもので、テーパピン１１の先端部１４に適合する抜き孔５５ｈを備えるものを用いている。
【００２６】
さらに、図３（ｂ）に示すように、テーパピン１１を下降させると、テーパピン１１とダイ５５との間に挟んだグリーンシート５１に剪断応力がかかる。この応力によって、グリーンシート５１のうち、テーパピン１１の先端部１４の先端の角部１４ａとダイ５５の孔角部５５ａとを結ぶ円筒状の部分に、断続的な複数のクラック５６が発生する。
テーパピン１１をさらに下降させると、図３（ｃ）に示すように、それらのクラック５６が繋がって、破断し、貫通孔５２が形成される。しかし、これらのクラック５６は、各々大きさや方向が微妙に異なるために、それらが繋がる際に、貫通孔５２の内壁面にササクレ状の凹凸５７が生じる。
【００２７】
しかし、テーパピン１１をさらに下降させると、図３（ｄ）に示すように、テーパ面１３ａをなす中間部１３が、グリーンシート５１の表面５１ａのうち、貫通孔５２の周縁部を軸線方向（図中下方）に押圧する。このため、貫通孔５２のうち表面５１ａ側の端部５３がこのテーパ面１３ａに倣うので、貫通孔５２は、ストレート状ではなく、漏斗状、即ちテーパ部５３と同径部５４を有する形状となる。
【００２８】
図４に示すように、中間部１３のテーパ面１３ａが貫通孔５２の周縁部を押圧するので、この周縁部には、テーパ面１３ａとダイ５５の上面とに挟まれて圧縮応力６１がかかる。この圧縮応力６１により、貫通孔５２の周縁部に、貫通孔５２の軸線と垂直な方向（図中左側）に拡がろうとする応力６２がかかる。この圧縮応力６２によって、貫通孔５２の内壁面５２ａがテーパピン１１の先端部１４の外周面１４ａと当接し、押し付けられる。これによって、図３（ｃ）の状態で一旦生じたササクレ状の凹凸５７が消滅する。
【００２９】
従って、その後、テーパピン１１をグリーンシート５１から引き上げ、パンチング工程を終えると、内壁面５２ａ、即ちテーパ部５３の内壁面５３ａと同径部５４の内壁面５４ａとからなる内壁面５２ａが滑らかな貫通孔５２を形成することができる。
パンチング工程後、グリーンシート５１を焼成すると、上述したように、図１に示す滑らかな内壁面２ａを有する貫通孔２を備えるセラミック基板１ができる。このセラミック基板１において、貫通孔２はグリーンシート５１における貫通孔５２に対応する部位であり、テーパ部３はグリーンシート５１におけるテーパ部５３に対応する部位であり、同径部４はグリーンシート５１における同径部５４に対応する部位である。
ここで、テーパピン１１の基端部１２は、グリーンシート５１内に圧入されることはない。また、テーパピン１１のストロークを調整することで、貫通孔５２のテーパ部５３の深さを調整することができる。
【００３０】
ここで、テーパピン１１の中間部１３を円錐台状とした場合において、軸線とテーパ面１３ａの母線とがなす角θ（図２（ａ）参照）について以下のような調査を行った。まず、角θを３０度とし、先端部１４の外径φ２を０．５２ｍｍから１．４７ｍｍまで５段階に調製したテーパピン１１を用いて、グリーンシート５１に貫通孔５２を形成し、セラミック基板１の貫通孔２の内壁面２ａ状態を評価した。さらに、角θを４５度とした場合についても、先端部１４の外径φ２を０．５２ｍｍから１．４７ｍｍまで５段階に調製したテーパピン１１を用いて、同様に試験を行った。また、比較形態として、外径φ３を０．５２ｍｍから１．４７ｍｍまで５段階に調製したストレートピンを用いて、同様に試験を行った。なお、中間部１３の軸線方向の長さｄ１は、０．５ｍｍで、先端部１４の軸線方向の長さｄ２は、２．０ｍｍであり、セラミック基板１の厚さは、０．５ｍｍから１．０ｍｍである。
評価結果をそれぞれ表１に示す。
【００３１】
【表１】
2006111023.tif 000011
【００３２】
表１から明らかなように、テーパピン１１を用いてセラミック基板１を製造すると、貫通孔２の内壁面２ａが滑らかとなる。なお、中間部１３については、中間部１３の上記した角θが３０度以上で、貫通孔２の内壁面２ａが、ササクレ状の凹凸のない滑らかな面となり、これより角θが大きな場合、θ＝４５度では、特に滑らかな面となる。このような結果は、中間部１３のテーパ面１３ａからの押圧力が、貫通孔５２周縁のグリーンシート５１によりよく伝わるからであると考えられる。
また、基端部１２の外径φ１、先端部１４の外径φ２、中間部１３の角θは、表１に示した以外に適宜設計変更できるが、表１に示した以外の、例えば先端部１４の軸線方向の長さｄ２などについても、適宜設計変更できる。
【００３３】
また、セラミック基板１に形成した貫通孔２のテーパ部３の深さｄ（軸線方向の長さ）（図５参照）について以下のような調査を行った。即ち、テーパ部３の深さｄを０．００ｍｍから０．２０ｍｍまで５段階に調製し、貫通孔２の内径φ（同径部４の内径）をそれぞれ０．８、１．０、１．２ｍｍとした場合について、図５に示すように、厚膜層形成時のテーパ部３における厚膜導体層７１の厚さｅについて測定した。なお、テーパ面の母線と貫通孔２の軸線とがなす角は４５度である。また、テーパ部３以外の部分の厚膜導体層７１の厚さｆの測定結果は、いずれも十数μｍ程度である。
測定結果をそれぞれ表２に示す。
【００３４】
【表２】
2006111023.tif 000012
【００３５】
表２から明らかなように、貫通孔２のテーパ部３の深さｄが０．１ｍｍ以上で、テーパ部の厚膜導体層７１の厚さｅが、その他の部分の厚膜導体層７１の厚さｆと同等になる。従って、テーパピン１１の中間部１３が円錐台状で角θが４５度であるなら、貫通孔２のテーパ部３の深さが０．１ｍｍ以上なるように、パンチング工程においてテーパピン１１のストロークを調整すれば、厚膜層形成時に導体ペーストを均一に塗布できるという利点がある。
【００３６】
以上で述べたように、本発明に係るセラミック基板１は、貫通孔２の内壁面２ａが滑らかである。従って、厚膜形成技術によって導体層を形成する場合、内壁面２ａに導体ペーストを均一に塗布することができる。従って、厚膜導体層を形成した場合に、貫通孔２内で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板１を製造することができる。
また、薄膜形成技術によって導体層を形成する場合も、貫通孔２の内壁面２ａが滑らかであるため、内壁面２ａにスパッタ膜等の薄膜導体層を均一に形成することができ、その上層となるメッキ層も均一に形成することができる。さらに、加熱処理工程において、薄膜またはメッキ層がセラミック基板１から部分的に解離する、いわゆるフクレも生じにくくなる。従って、薄膜導体層を形成した場合にも、厚膜形成技術と同様、貫通孔２内で断線不良を生じにくく、信頼性の高いセラミック基板１を製造することができる。
【００３７】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、貫通孔２のテーパ部３の形状は、テーパピン１１の形状やパンチング工程におけるストローク量を適宜変更することで、上記した円錐台状の形状以外に、例えば、図２（ｂ）に記載のテーパピン２１を用いることにより、テーパ部の内壁面３ａの母線が内側に凹んだ形状にしても良いし、また、図２（ｃ）に記載のテーパピン３１を用いることにより、内壁面３ａの母線が外側に膨らんだ形状にしても良い。
また、例えば、テーパピン１１とダイ５５の抜き孔５５ｈとのクリアランスは、少なくとも上記実施形態において、０．０１ｍｍから０．２５ｍｍの範囲では問題なく、適宜調整すればよい。
また、例えば、グリーンシートは、セラミック粉末として、アルミナセラミック粉末を使用して製造しているが、ＡｌＮ、ムライト、ガラスセラミックなどを使用しても良い。
さらに、上記実施形態においては、貫通孔内に厚膜形成技術による導体を形成した例を示したが、その後、予め形成しておいた折り線に沿って折り取ることにより、この貫通孔を２分割あるいは４分割にして、半円あるいは１／４円状の内周面凹部を側面端子（いわゆるキャステレーション端子）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は、実施形態に係るセラミック基板の斜視図、（ｂ）は、貫通孔近傍の部分拡大断面図である。
【図２】（ａ）は、実施形態で使用するテーパピンの説明図、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）において中間部の形状が異なるテーパピンの説明図である。
【図３】実施形態において、パンチング工程におけるグリーンシートの状態を説明する説明図であり、（ａ）はテーパピンの先端部の先端がグリーンシートに嵌入された状態、（ｂ）はグリーンシート内にクラックが発生した状態、（ｃ）は先端部がグリーンシートを貫通した状態、（ｄ）は中間部がグリーンシートを押圧した状態である。
【図４】実施形態のパンチング工程において、テーパピンの中間部がグリーンシートを押圧したときに、グリーンシートにかかる応力について説明する説明図である。
【図５】貫通孔に厚膜導体層を形成したセラミック基板において、テーパ部近傍の導体層の厚さについて説明する説明図である。
【図６】従来技術において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はパンチング工程におけるグリーンシートの状態を説明する説明図、（ｄ）はセラミック基板に形成した貫通孔の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１        セラミック基板
１ａ      （セラミック基板の）表面
１ｂ      （セラミック基板の）裏面
２        （セラミック基板に形成した）貫通孔
２ａ      内壁面
３        テーパ部
４        同径部
１１      テーパピン
１２      基端部
１３      中間部
１４      先端部
５１      グリーンシート
５１ａ    （グリーンシートの）表面
５１ｂ    （グリーンシートの）裏面
５２      （グリーンシートに形成した）貫通孔
５３      （グリーンシートに形成した貫通孔の）テーパ部
５４      （グリーンシートに形成した貫通孔の）同径部
５５      ダイ