【事件の表示】
　特許第３４０１７６７号「多層セラミック基板およびその製造方法」の請求項１、５、８、１８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３４０１７６７号の請求項１、５、８、１８に係る特許を維持する。
【理　由】
【１】手続の経緯
　本件特許第３４０１７６７号（以下、「本件特許」という。）は、平成１２年７月１２日（パリ条約による優先権主張、１９９９年（平成１１年）７月１９日、米国（ＵＳ））付けの特許出願に係り、平成１５年２月２８日にその請求項１ないし２７に係る発明について特許権の設定登録がなされたものであり、その後、表記特許異議申立人より、請求項１、５、８、１８に係る発明の特許に対して特許異議の申立てがあったので、当審において当該申立ての理由を検討の上、特許取消理由を通知したところ、その通知書で指定した期間内である平成１６年８月３日に特許異議意見書と訂正請求書が提出されたものである。
　
【２】訂正の適否について
 １． 訂正の要旨
　上記平成１６年８月３日付けの訂正請求は、願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）を訂正請求書に添付した訂正明細書のとおり訂正することを求めるものであるが、その訂正の要旨は、次の訂正事項ａないしｄのとおりのものと認める。
（１）訂正事項ａ
　特許明細書の特許請求の範囲の請求項１と当該請求項１に従属する２ないし８、１０ないし１３の記載を、次のとおりに訂正する。
「【請求項１】
　複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に隣接し、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアに接着された少なくとも１個の外部パッドと、
　前記第１セラミック層に隣接し、前記第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する
第２セラミック層
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドとを具備し、
　前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアのそれぞれが、前記第２セラミック層のバイアまたは前記内部パッドと接触
し、
　
前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板。
【請求項２】
　前記第１セラミック層および前記少なくとも１個の外部パッドの周辺を覆うセラミック・カバー層をさらに具備する、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項３】
　前記第２セラミック層の少なくても１個の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項４】
　前記内部パッドが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項５】
　前記第２層に、前記少なくとも１個の内部パッドと接触する複数の充填されたバイアがある、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項６】
　各外部パッドごとに、複数の内部パッドがある、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項７】
　前記複数の内部パッドの１個に接触する前記第１セラミック層の複数のバイアの少なくとも１個が、電気的機能を行わない、請求項６に記載の多層セラミック基板。
【請求項８】
　前記第１セラミック層の前記複数のバイア少なくとも１個が、電気的機能を行う、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項１０】
　前記第１セラミック層の前記充填されたバイアが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１または９に記載の多層セラミック基板。
【請求項１１】
　前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、請求項１０に記載の多層セラミック基板。
【請求項１２】
　前記外部パッドが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１または９に記載の多層セラミック基板。
【請求項１３】
　前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、請求項１２に記載の多層セラミック基板。」
（２）訂正事項ｂ
　特許明細書の特許請求の範囲の請求項１８と当該請求項１８に従属する１９ないし２４の記載を、次のとおりに訂正する。
「【請求項１８】
　少なくとも１個の充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と
　前記第１セラミック層の前記外部表面に接着され、前記第１セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアと接触する内部パッドと、
　前記内部パッドから延びる複数のバイア・カラム
であって、前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である、バイア・カラムと、
　前記複数のバイア・カラムに接触された外部パッドとを具備する
　多層セラミック基板。
【請求項１９】
　前記バイア・カラムが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５または１８に記載の多層セラミック基板。
【請求項２０】
　前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、請求項１９に記載の多層セラミック基板。
【請求項２１】
　前記外部パッドが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５または１８に記載の多層セラミック基板。
【請求項２２】
　前記第１セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１８に記載の多層セラミック基板。
【請求項２３】
　前記内部パッドが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５または１８に記載の多層セラミック基板。
【請求項２４】
　前記内部パッドと外部パッドとの間の空間に、セラミック材料が存在しない、請求項１８に記載の多層セラミック基板。」
（３）訂正事項ｃ
　特許明細書の段落【００１６】の記載を、次のとおりに訂正する。
「【００１６】
【課題を解決するための手段】
　本発明の第１の態様によれば、
　複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　第１セラミック層の外部表面に隣接し、第１セラミック層の複数の充填されたバイアに接着された少なくとも１個の外部パッドと、
　第１セラミック層に隣接し、第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する、第２セラミック層と、
　第１および第２セラミック層の間に配置され、第１セラミック層の複数の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドとを具備し、
　第１セラミック層の複数の充填されたバイアのそれぞれが、第２セラミック層のバイアまたは内部パッドと接触
し、
　
前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板が開示される。」
（４）訂正事項ｄ
　特許明細書の段落【００１９】の記載を、次のとおりに訂正する。
「【００１９】
　本発明の第４の態様によれば、
　少なくとも１個の充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　第１セラミック層の外部表面に接着され、第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する内部パッドと、
　内部パッドから延びる複数のバイア・カラム
であって、前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である、バイア・カラムと、
　複数のバイア・カラムに接着する外部パッドとを具備する、
　多層セラミック基板が開示される。」
　
 ２． 訂正の目的の適否、新規事項の有無及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（１）上記訂正事項ａのうちの「
第２セラミック層
　また、同じく「
前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
（２）また、上記訂正事項ｂの「
前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である
（３）更に、上記訂正事項ｃ及びｄは、それぞれ、特許請求の範囲の記載についての上記訂正事項ａ及びｂの訂正と整合するように、特許明細書の該当する部分を訂正するものであるので、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
（４）そして、上記訂正事項ａのうちの「
前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　また、上記訂正事項ｂの「
前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である
　よって、上記訂正事項ａないしｄは、いずれも、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
３．独立特許要件
　上記請求項２ないし４、６、７、１０ないし１３に係る訂正は、特許異議の申立てがされていない請求項についての訂正であって、特許請求の範囲の減縮を目的とするものを含むから、訂正明細書の請求項２ないし４、６、７、１０ないし１３に係る発明の独立特許要件について検討する。
　訂正明細書の請求項２ないし４、６、７、１０ないし１３に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項２ないし４、６、７、１０ないし１３に記載された事項により特定されるとおりのものであって（上記「１． 訂正の要旨」参照）、同請求項１に係る発明の構成要件をすべて含み、更に限定したものである。
　そして、当該請求項１に係る発明が、下記【３】４．に示すように、特許異議申立人が提出した刊行物１ないし３に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明できたものとすることはできないので、同様の理由により、訂正明細書の請求項２ないし４、６、７、１０ないし１３に係る発明は、上記刊行物１ないし３に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明できたものとすることはできない。
　したがって、訂正明細書の請求項２ないし４、６、７、１０ないし１３に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができるものである。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、平成１５年改正前の特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
【３】特許異議の申立てについて
１．特許異議申立ての概要
　表記特許異議申立人は、甲第１号証（特開平６−９７６６０号公報）、甲第２号証（特開平３−４８４９５号公報）及び甲第３号証（特開平１０−９３２２７号公報）を証拠として提出して、本件請求項１、５、８、１８に係る発明は、甲第１号証、甲第２号証及び甲第３号証に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、当該請求項１、５、８、１８に係る発明についての特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである旨主張している。
　
２．本件特許発明
　上記【２】で示したように上記訂正が認められるから、本件請求項１、５、８、１８に係る発明は、それぞれ、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、５、８、１８に記載された事項により特定されるとおりのものと認める（上記「【２】１．訂正の要旨」参照）。
　
３．各刊行物（甲各号証）の記載事項
　表記特許異議申立人が証拠として提出した刊行物とその記載事項は、次のとおりである。
　
　刊行物１：特開平６−９７６６０号公報（甲第１号証）
　刊行物２：特開平１０−９３２２７号公報（甲第３号証）
　刊行物３：特開平３−４８４９５号公報（甲第２号証）
　
３−１．刊行物１（特開平６−９７６６０号公報）の記載事項
　刊行物１には、「多層セラミック基板及びその製造方法」に関して、図面とともに次の事項が記載されている。
　ア）「【請求項１】　それぞれ厚膜パターンと、厚膜ビア(28)と、該厚膜ビア(28)に対向する位置に形成された厚膜パッド(30)とを有する複数の積層された内層基板(24)と、該積層された内層基板(24)の表裏に積層された、それぞれ厚膜ビア(32)と、該厚膜ビア(32)に対向する位置に形成された厚膜パッド(34)とを有する複数の研磨層基板(26)と、該研磨層基板(26)の表裏に形成された薄膜パッド(38)とから構成される多層セラミック基板において、
前記研磨層基板(26)の少なくとも表面側の複数層で１個の厚膜パッド(34)に対して複数の厚膜ビア(32)を接続するとともに、
該研磨層基板(26)の表裏で前記複数の厚膜ビア(34)に１個の薄膜パッド(38)を接続したことを特徴とする多層セラミック基板。」（第２頁第１欄第２〜１５行）
　イ）「【発明が解決しようとする課題】従来の多層セラミック基板１２では、図示したように１個の厚膜ビア８に対して１個の薄膜パッド１４が接続されていたため、数１０ｐｐｍの確立（数１０万回に１回の割合）で厚膜ビア８と薄膜パッド１４との接続不良を生じるという問題があった。
【０００７】本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内部に形成した厚膜ビアと表面上に形成した薄膜パッドとの接続信頼度を向上するようにした多層セラミック基板及びその製造方法を提供することである。」（第２頁第２欄第３１〜４１行）
　
３−２．刊行物２（特開平１０−９３２２７号公報）の記載事項
　刊行物２には、「セラミックス配線基板」に関する事項が記載されており、図１をみると、「スルーホール内に充填された充填導体層４により２つのセラミックス層２ａを接続すること」が記載されていると認められる。
　
３−３．刊行物３（特開平３−４８４９５号公報）の記載事項
　刊行物３には、「多層セラミック基板」に関して、図面とともに次の事項が記載されている。
　ウ）「各セラミックグリーンシート１のスルーホール２に厚膜印刷法によって導体ペーストを埋込む」（第２頁左上欄第２〜４行）
　エ）「導通抵抗が大きくなるという問題があった。このような不具合を解消するためには、スルーホール２の径を大きくしたり、第５図に示すように同一目的のスルーホール２の本数を増やしたりすることが考えられる。」（第２頁左上欄第１６行〜右上欄第１行）
　
４．請求項１に係る発明について
（１）本件請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）と刊行物１に記載のものとを対比すると、刊行物１の図２（Ｂ）に示すものにおいて、最上層及び最下層の研磨層基板（２６）は本件発明の第１セラミック層に相当し、また、上から２層目の内層基板（２４）及び下から２層目の研磨層基板（２６）は本件発明の第２セラミック層に相当する。
　また、刊行物１に記載の「厚膜ビア（２８）（３２）」、「薄膜パッド（３８）」及び「厚膜パッド（３０）（３４）」は、それぞれ、本件発明の「バイア」、「外部パッド」及び「内部パッド」に相当する。
　よって、本件発明と刊行物１に記載のものとは、
「複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に隣接し、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアに接着された少なくとも１個の外部パッドと、
　前記第１セラミック層に隣接し、少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドとを具備し、
　前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアのそれぞれが、前記第２セラミック層の前記内部パッドと接触する、
　多層セラミック基板」
である点では一致している。
（２）しかしながら、本件発明においては、第２セラミック層に充填されたバイアに、「第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する」ものがあるのに対して、刊行物１に記載のものにおいては、第１セラミック層（研磨層基板（２６））に充填されたバイア（厚膜ビア（３２））と第２セラミック層（内層基板（２４）、研磨層基板（２６））に充填されたバイア（厚膜ビア（３２））とが、内部パッド（厚膜パッド（３４））を介して接触している点（以下、「相違点１」という。）、及び、本件発明は、「第１セラミック層が、第２セラミック層より厚い」ことを特徴とするのに対して、刊行物１には、第１セラミック層（研磨層基板（２６））と第２セラミック層（内層基板（２４）、研磨層基板（２６））との厚さの関係については何も言及されておらず、刊行物１の図２（Ｂ）の記載からは、第１セラミック層（研磨層基板（２６））と第２セラミック層（内層基板（２４）、研磨層基板（２６））とはほぼ同じ厚さであると認められる点（以下、「相違点２」という。）で、本件発明と刊行物１に記載のものとは相違している。
（３）そこで、先ず、上記相違点１について検討すると、上記のとおり刊行物２には、「スルーホール内に充填された充填導体層４により２つのセラミックス層２ａを接続すること」が記載されていると認められるので、当該刊行物２に記載のものを適用して、刊行物１に記載の第１セラミック層（研磨層基板（２６））に充填されたバイア（厚膜ビア（３２））と第２セラミック層（内層基板（２４）、研磨層基板（２６））に充填されたバイア（厚膜ビア（３２））とが、内部パッド（厚膜パッド（３４））を介さずに直接接触するようにすることは、当業者であれば容易に想到できた事項である。
（４）次に、上記相違点２について検討すると、刊行物２及び３のいずれにも、各セラミック層の厚さについて言及はなく、また、刊行物２及び３の図面の記載をみても、各セラミック層はほぼ同じ厚さであると認められる。
　そうすると、刊行物１ないし３のいずれにも、本件発明が特徴とする「第１セラミック層が、第２セラミック層より厚い」ことは、記載あるいは示唆されていない。
　そして、本件発明は、上記特徴とする構成事項としたことによって、第１セラミック層のバイアを第２セラミック層のバイアよりも長くして、外部パッドに接着される第１セラミック層のバイアを長くすることができ、バイアの対疲労性が大きくなり、ひいては、セラミック基板の機械的信頼性が高くなる、という独自の作用効果を奏するものと認められる（本件明細書の段落【００４６】、参照）。
（５）よって、本件発明は、刊行物１ないし３に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明できたものとすることはできない。
　
５．請求項５及び８に係る発明について
　本件の請求項５及び８に係る発明は、本件発明（請求項１に係る発明）の構成要件をすべて含み、更に限定したものであるので、上記４．で説示したのと同様な理由により、刊行物１ないし３に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明できたものとすることはできない。
　
６．請求項１８に係る発明について
（１）本件請求項１８に係る発明は、「前記内部パッドから延びる複数のバイア・カラムであって、前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である、バイア・カラム」を具備することを特徴としている。
（２）これに対して、刊行物１ないし３に記載のものは、いずれも、バイア間にセラミックがあるバイアである点で、本件請求項１８に係る発明の上記バイア・カラムとは相違する。
　そして、本件請求項１８に係る発明は、上記特徴とするバイア・カラムとしたことによって、セラミックとは接着されていないので、セラミックと熱膨張係数の整合性が悪い金属を使用するものにおいて応力の発生が抑制される、という独自の作用効果を奏するものと認められる（本件明細書の段落【００４９】、参照）。
（３）よって、本件請求項１８に係る発明は、刊行物１ないし３に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明できたものとすることはできない。
　
７．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１、５、８、１８に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１、５、８、１８に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
多層セラミック基板およびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に隣接し、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアに接着された少なくとも１個の外部パッドと、
　前記第１セラミック層に隣接し、前記第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する
第２セラミック層
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドとを具備し、
　前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアのそれぞれが、前記第２セラミック層のバイアまたは前記内部パッドと接触
し、
　
前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板。
　【請求項２】
　前記第１セラミック層および前記少なくとも１個の外部パッドの周辺を覆うセラミック・カバー層をさらに具備する、請求項１に記載の多層セラミック基板。
　【請求項３】
　前記第２セラミック層の少なくても１個の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１に記載の多層セラミック基板。
　【請求項４】
　前記内部パッドが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１に記載の多層セラミック基板。
　【請求項５】
　前記第２層に、前記少なくとも１個の内部パッドと接触する複数の充填されたバイアがある、請求項１に記載の多層セラミック基板。
　【請求項６】
　各外部パッドごとに、複数の内部パッドがある、請求項１に記載の多層セラミック基板。
　【請求項７】
　前記複数の内部パッドの１個に接触する前記第１セラミック層の複数のバイアの少なくとも１個が、電気的機能を行わない、請求項６に記載の多層セラミック基板。
　【請求項８】
　前記第１セラミック層の前記複数のバイア少なくとも１個が、電気的機能を行う、請求項１に記載の多層セラミック基板。
　【請求項９】
　充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に隣接し、少なくとも１個の前記充填されたバイアに接着された外部パッドと、
　前記第１セラミック層に隣接し、前記第１セラミック層の前記充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１および第２層の前記充填されたバイアと接触する内部パッドとを具備し、
　前記第１セラミック層のバイアが、前記第２セラミック層のバイアより断面積が大きく、前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板。
　【請求項１０】
　前記第１セラミック層の前記充填されたバイアが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１または９に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１１】
　前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、請求項１０に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１２】
　前記外部パッドが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１または９に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１３】
　前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、請求項１２に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１４】
　前記第２セラミック層に、前記第１セラミック層のバイアに接触する複数のバイアがある、請求項９に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１５】
　複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層に隣接し、少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイア、および前記第２セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドと、
　前記第１セラミック層の前記外部表面から延び、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアに接触する複数のバイア・カラムと、
　前記複数のバイア・カラムに接着された少なくとも１個の外部パッドとを具備する、
　多層セラミック基板。
　【請求項１６】
　前記複数の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１７】
　前記第１セラミック層と、前記複数のバイア・カラムに接着された前記少なくとも１個の外部パッドとの間の空間に、セラミック材料が存在しない、請求項１５に記載の多層セラミック基板。
　【請求項１８】
　少なくとも１個の充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に接着され、前記第１セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアと接触する内部パッドと、
　前記内部パッドから延びる複数のバイア・カラム
であって、前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である、バイア・カラムと、
　前記複数のバイア・カラムに接触された外部パッドとを具備する
多層セラミック基板。
　【請求項１９】
　前記バイア・カラムが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５または１８に記載の多層セラミック基板。
　【請求項２０】
　前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、請求項１９に記載の多層セラミック基板。
　【請求項２１】
　前記外部パッドが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５または１８に記載の多層セラミック基板。
　【請求項２２】
　前記第１セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１８に記載の多層セラミック基板。
　【請求項２３】
　前記内部パッドが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、請求項１５または１８に記載の多層セラミック基板。
　【請求項２４】
　前記内部パッドと外部パッドとの間の空間に、セラミック材料が存在しない、請求項１８に記載の多層セラミック基板。
　【請求項２５】
　複数のバイアを有する第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、少なくとも１個の前記バイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして入出力パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１または第２のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部入出力パッドを形成するステップと、
　前記入出力パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、前記内部パッドが前記第１および第２セラミック・グリーンシートの間に配置され、前記第１セラミック・グリーンシート中にある前記複数のバイアのそれぞれが、前記第２セラミック・グリーンシートのバイア、または前記内部コンタクト・パッドと接触するように、前記第１および第２セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　入出力パッドを有する焼結した多層セラミック基板が、前記第１セラミック層の前記少なくとも１個のバイアに接着されるが、前記多層セラミック基板のセラミック材料には接着されないように、前記未焼結の多層セラミック基板を焼結するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法。
　【請求項２６】
　少なくとも１個のバイアを有し、多層セラミック基板の所定の焼結温度では焼結されないように選択されたセラミック材料を含む第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして外部パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第３のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第３のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２または第３のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部パッドを形成するステップと、
　前記外部パッドが前記未焼結の多層セラミック基板の外側になり、前記内部パッドが前記第２および第３セラミック・グリーンシートの間に配置されるように、前記第１、第２、および第３セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　前記第１セラミック・グリーンシートは焼結されないが、前記第２および第３セラミック・グリーンシートは焼結されるように、未焼結の多層セラミック基板を焼結するステップと、
　焼結前に、パッドを有する焼結された多層セラミック基板が、前記第１セラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにのみ接着され、前記多層セラミック基板のセラミック材料との間には空間ができるように、前記第１セラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアを残して、未焼結のセラミック材料を除去するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法。
　【請求項２７】
　少なくとも１個のバイアを有し、多層セラミック基板の所定の焼結温度では焼結されないように選択されたセラミック材料を含む第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして外部パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１または第２のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部パッドを形成するステップと、
　前記外部パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、前記内部パッドが前記第１および第２セラミック・グリーンシートの間に配置されるように、前記第１および第２セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　前記第１セラミック・グリーンシートは焼結されないが、前記第２セラミック・グリーンシートは焼結されるように、前記未焼結の多層セラミック基板を所定の温度で前記焼結するステップと、
　焼結前に、パッドを有する焼結された多層セラミック基板が、前記第１セラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにのみ接着され、内部パッドおよび前記多層セラミック基板のセラミック材料との間から離れる空間ができるように、前記第１セラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアを残して、未焼結のセラミック材料を除去するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は多層セラミック基板およびその製造に関するものであり、さらに具体的には、機械的および電気的信頼性が改善された、導電性パッドを有する、多層セラミック基板およびその製造方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　多層セラミック基板は通常、コンピュータ、制御システム、回路板などの情報処理システムに使用される集積回路装置間を相互接続するのに用いられ、従来から２つの方法により製造される。古い方の方法は積層法で、焼成したセラミック層から出発し、それにパターン形成した誘電体の層と金属の導電層を交互にスクリーニング操作により順に付着させて、多層構造を形成する方法である。これを付着させるたびに焼結するか、すべての層を付着させた後に焼結する。十分高温で焼結すると、金属、セラミック、および通常ガラス粒子が一体化して、セラミック誘電体中に形成された電気的に連続する回路を機械的に支持する、高密度の不浸透性モノリスになる。
　【０００３】
　多層セラミック基板を製造するもう一つの方法は、注型法を用いて誘電体をテープの形状にし、このテープを打ち抜いて、穴すなわち「バイア」を形成し、この中に配線として機能する金属トレースと共に導電性の金属ペーストを付着させる方法である。打ち抜きおよびメタライゼーションを行ったこれらの何本かのテープを位置合わせし、積み重ね、加圧して積層品とした後、焼成を行う。このような方法が共焼成法で、セラミックと金属粉が通常は単一の工程で、時には複雑な加熱工程で一体化される。
　【０００４】
　焼結工程の重要な要素は、導電性の表面フィーチャの形成であり、場合によっては後のはんだ接続工程の準備としてこれにニッケル、金などの金属メッキが施される。これらの表面フィーチャにより、セラミック中の導体への接続が行われ、その機械的、電気的性能が多層セラミック基板および情報処理システム全体の信頼性にとって非常に重要である。
　【０００５】
　従来のセラミック基板は、酸化アルミニウム（すなわちアルミナ）により形成され、これは通常は焼結後に溶融した粉末ガラスにより接着される。このような酸化アルミニウム・セラミック基板は通常、１５００℃を超える温度を要する高温処理で焼結される。モリブデンおよびタングステン金属粉は、導電性が高く、しかもこの高い焼結温度に溶融することなく耐えるため、導体として用いられる。これらの金属はまた、焼結から常温以下の試験温度範囲、通常１６００℃から−１５０℃の温度範囲で、アルミナとの熱膨張係数がよく一致する。アルミナ、モリブデン、およびタングステンの熱膨張係数（ＣＴＥ）は、それぞれ約７、５、および４ｐｐｍで、類似している。
　【０００６】
　これらの金属を使用して作成した表面フィーチャは、パターン形成した表面フィーチャを形成するために使用する、粉末ガラスを混合した厚膜ペーストを用いる共焼成法で、セラミックに通常良好に接着する。表面フィーチャは良好に接着し、表面フィーチャとセラミックとのＣＴＥが一致しているため、またアルミナ・セラミックの強度が非常に高いため、熱サイクル中に下層のセラミックには応力がほとんどかからない。
　【０００７】
　通常はアレイとして存在する表面フィーチャが、セラミック・ボール・グリッド・アレイ（ＣＢＧＡ）やセラミック・カラム・グリッド・アレイ（ＣＣＧＡ）などのはんだ付け技術により、印刷回路板に電気的に接続される場合、表面の金属フィーチャとセラミックの間の接着強度が重要である。ＣＢＧＡ取り付け技術では、ソルダ・ボールを基板と印刷回路板との間のスタンドオフとして使用する。ソルダ・ボールは、ボールをセラミック基板および回路板に取り付けるのに用いるはんだより融点が高い。同様に、ＣＣＧＡ取り付け技術では、ソルダ・ワイヤのカラムをセラミック基板と回路板の接続に使用する。
　【０００８】
　セラミック基板と回路板との電気接続の信頼性は、セラミック基板と回路板とのＣＴＥの違い、両者の剛性、ソルダ・アレイの大きさ、はんだ接合部の高さなど、いくつかのパラメータの影響を受ける。熱サイクル中、回路板はセラミック基板より膨張収縮が大きい。この動きが回路板とセラミック基板との間のはんだ接続に大きなひずみを生じさせ、ひずみは最外側の接続で最大となり、ソルダ・アレイの中央で最小となる。熱サイクルが繰り返されると、最終的にはんだ接続に疲労が生じて故障し、セラミック基板と回路板との間にある電気的通路が開となる。
　【０００９】
　通常、ソルダ・カラムが長いほど、はんだの耐疲労性が大きくなる。ＣＣＧＡは他のすべてのパラメータが等しければＣＢＧＡよりも故障するまで多くのサイクルに耐えるが、ＣＣＧＡは取り扱い時に容易に損傷し、またはんだの長さが長いためインダクタンスが増大して電気的特性が損なわれるため、ＣＢＧＡより好ましくない。
　【００１０】
　情報処理システムは、次第に高速、大電力、高信頼性に移行しつつある。この移行の一環として、半導体装置の部品のパッケージングにより高性能のセラミック誘電体の使用が広まりつつある。特に、シリカのレベルが高まり、他のセラミック酸化物と適切に組み合わせると、電子回路の遅れの伝播を減少させる、低誘電率の材料が得られるセラミック基板の使用が望ましい。従来のアルミナ含有量の高いセラミックと異なり、これらのセラミック基板は強度が低く、はんだ接合時に受ける負荷によって破壊しやすい。
　【００１１】
　これらの高性能セラミックの代表的なものは、銀または銅を導体として使用する低温共焼成セラミック系である。このような高性能セラミックには、軟化点の低いガラスで接着したアルミナ、およびガラス・セラミック系がある。高温共焼成システムと異なり、これらのセラミックと金属とのＣＴＥの違いが大きい場合が多い。たとえば、これらの大部分のセラミックのＣＴＥは、６ｐｐｍ未満であるのに対して、銀および銅のＣＴＥはそれぞれ２０および１７ｐｐｍである。これらのＣＴＥが低いセラミック表面上に金属含有量の高い表面フィーチャを共焼成しようと試みると、セラミックと表面フィーチャとの境界面が弱くなり、工程中または使用中の熱サイクル中に分離することがある。
　【００１２】
　したがって、共焼成中に、ＣＴＥが低い大量の補償フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）材料、しばしば誘電体を製造するのに用いるのと同一のセラミックまたはガラスを混合することによってしか、これらの金属をセラミックに接着して、強度の高い接合部を形成できないことになる。この表面フィーチャ中の非導電性フィラー材料は、フィーチャの導電性に多大の影響を与え、パッドの非導電部分が通常は従来のメッキ浴ではメッキされないため、ランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）や、ＣＢＧＡまたはＣＣＧＡによるはんだ接合のための、容易にメッキできる表面フィーチャを形成するのが極めて困難になる。
　【００１３】
　金属含有量の高い表面フィーチャは、ＣＴＥの不一致が著しいため熱サイクル中に下層のセラミックに多大の応力を与えることが多い。高性能セラミックは高温焼成アルミナほどの強度がないため、セラミックに亀裂を生じ、最終的に表面フィーチャの下の電気的接続が故障する傾向がある。
　【００１４】
　金属含有量の高い表面フィーチャと、下層のセラミック材料との接着の欠如は、他の人も認識している。たとえば、米国特許第５５４９７７８号明細書、およびヘロン（Ｈｅｒｒｏｎ）他、アイ・ビー・エム・テクニカル・ディスクロージャ・ブルテン（ＩＢＭ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ）、２７、Ｎｏ．８、ｐ．４７６５（１９８５年１月）は、表面フィーチャを下層のセラミックにアンカリングするための「ダミー」バイアを提案している。これらのダミー・バイアは、機能性がなく、単に表面フィーチャのアンカリングを機械的に補助しているに過ぎない。
　【００１５】
　【発明が解決しようとする課題】
　表面フィーチャをアンカリングし、同時に電気的および機械的信頼性を向上させる、改善された方法が望まれる。
　【００１６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の第１の態様によれば、
　複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　第１セラミック層の外部表面に隣接し、第１セラミック層の複数の充填されたバイアに接着された少なくとも１個の外部パッドと、
　第１セラミック層に隣接し、第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する、第２セラミック層と、
　第１および第２セラミック層の間に配置され、第１セラミック層の複数の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドとを具備し、
　第１セラミック層の複数の充填されたバイアのそれぞれが、第２セラミック層のバイアまたは内部パッドと接触
し、
　
前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板が開示される。
　【００１７】
　本発明の第２の態様によれば、
　充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　第１セラミック層の外部表面に隣接し、少なくとも１個の充填されたバイアに接着された外部パッドと、
　第１セラミック層に隣接し、第１セラミック層の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　第１および第２セラミック層の間に配置され、第１および第２層の充填されたバイアと接触する内部パッドとを具備し、
　第１セラミック層のバイアが、第２セラミック層のバイアより断面積が大きく、第１セラミック層が、第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板が開示される。
　【００１８】
　本発明の第３の態様によれば、
　複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　第１セラミック層に隣接し、少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　第１および第２セラミック層の間に配置され、第１セラミック層の複数の充填されたバイア、および第２セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドと、
　第１セラミック層の外部表面から延び、第１セラミック層の複数の充填されたバイアに接触する複数のバイア・カラムと、
　複数のバイア・カラムに接着された少なくとも１個のパッドとを具備する、
　多層セラミック基板が開示される。
　【００１９】
　本発明の第４の態様によれば、
　少なくとも１個の充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　第１セラミック層の外部表面に接着され、第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する内部パッドと、
　内部パッドから延びる複数のバイア・カラム
であって、前記複数のバイア・カラムのうちの隣接する２つのバイア・カラム間はセラミックの無い開口部である、バイア・カラムと、
　複数のバイア・カラムに接着する外部パッドとを具備する、
　多層セラミック基板が開示される。
　【００２０】
　本発明の第５の態様によれば、
　複数のバイアを有する第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして入出力パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第２のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１または第２のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして入出力パッドを形成するステップと、
　入出力パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、内部パッドが第１および第２セラミック・グリーンシートの間に配置され、第１セラミック・グリーンシート中にある複数のバイアのそれぞれが、第２セラミック・グリーンシートのバイア、または内部コンタクト・パッドと接触するように、第１および第２セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　入出力パッドを有する焼結した多層セラミック基板が、第１セラミック層の少なくとも１個のバイアに接着されるが、多層セラミック基板のセラミック材料には接着されないように、未焼結の多層セラミック基板を焼結するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法が開示される。
　【００２１】
　本発明の第６の態様によれば、
　少なくとも１個のバイアを有し、多層セラミック基板の所定の焼結温度では焼結されないように選択されたセラミック材料を含む第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして外部パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第２のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第３のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第３のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第２または第３のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部パッドを形成するステップと、
　外部パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、内部パッドが第２および第３セラミック・グリーンシートの間に配置されるように、第１、第２、および第３セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　第１セラミック・グリーンシートは焼結されないが、第２および第３セラミック・グリーンシートは焼結されるように、未焼結の多層セラミック基板を所定の温度で焼結するステップと、
　焼結前に、焼結されたパッドを有する多層セラミック基板が、第１セラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにのみ接着され、多層セラミック基板のセラミック材料との間には空間ができるように、第１セラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアを残して、未焼結のセラミック材料を除去するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法が開示される。
　【００２２】
　本発明の第７の態様によれば、
　少なくとも１個のバイアを有し、多層セラミック基板の所定の焼結温度では焼結されないように選択されたセラミック材料を含む第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして外部パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第２のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、第１または第２のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部パッドを形成するステップと、
　外部入出力パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、内部パッドが第１および第２セラミック・グリーンシートの間に配置されるように、第１および第２セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　第１セラミック・グリーンシートは焼結されないが、第２セラミック・グリーンシートは焼結されるように、未焼結の多層セラミック基板を焼結するステップと、
　焼結前に、パッドを有する焼結された多層セラミック基板が、第１セラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにのみ接着され、内部パッドおよび多層セラミック基板のセラミック材料との間には空間ができるように、第１セラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアを残して、未焼結のセラミック材料を除去するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法が開示される。
　【００２３】
　【発明の実施の形態】
　本発明の新規であると考えられる諸特徴および本発明に特徴的な諸要素は、頭記の特許請求の範囲に詳細に記載してある。図は例示のためのものにすぎず、かつ原寸に比例していない。しかし、本発明自体は、編成に関しても動作方法に関しても、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて参照すれば最もよく理解できよう。
　【００２４】
　本発明の発明者は、セラミック基板内の回路を他の装置に接続するのに使用される表面実装フィーチャ（たとえばパッド）の、機械的、およびさらに重要であるが電気的信頼性を改善するために設計された、メタラジ構造を開発した。この接続は通常、低温はんだにより行われるが、ＬＧＡソケットで実施されているように、圧着により行うこともできる。
　【００２５】
　この新規のメタラジ構造により、信頼性の高い接続を形成するのに重要ないくつかの機能が得られる。第一に、複数の導電性表面フィーチャを、普通なら確実に取り付けることができないセラミックに取り付ける手段が得られる。たとえば、セラミックと表面フィーチャ・メタラジとの熱膨張係数（ＣＴＥ）の大きな差により生じる応力、またはメッキ工程により発生することがある非常に大きい応力あるいはその両方で、加熱冷却サイクルおよび使用中に、セラミックから表面フィーチャがはく離したり、さらにはセラミックの接続部に亀裂を生じたりすることがある。本発明で提案される構造は、これらの応力をセラミックの表面層から分離し、これらの応力に耐える下の層に移動させる。
　【００２６】
　第二に、この構造により、セラミック基板の表面フィーチャとメタラジ・フィーチャとの高度にフレキシブルな電気的接続が可能になり、さらに、通常はセラミックよりＣＴＥがかなり大きい印刷回路板に、はんだを用いて接合されるセラミック・パッケージの電気的信頼性を改善する、表面フィーチャへの冗長電気的接続も可能になる。電源をオン・オフするサイクルで実際に使用する場合に生じる応力をシミュレートするため、セラミック基板を印刷回路板にはんだで取り付け、アセンブリに熱サイクルを繰り返すと、この構造の電気的信頼性性能は、ＣＴＥのみに基づくどのような推定値より優れている。
　【００２７】
　第三に、本発明のメタラジ構造により、通常は熱サイクル信頼性の改善にソルダ・カラムが必要となる場合に、ソルダ・ボールの高さを利用してセラミック基板を回路板に接続するための、さらに確実な方法が得られる。これにより、高性能パッケージングに、インダクタンスのさらに低いソルダ・ボールを使用することが可能となる。
　【００２８】
　最後に、本発明のメタラジ構造により、金属含有量の高い（最高１００％）表面フィーチャを得るため、従来のメッキ薬品を用いて容易にメッキできる、高導電性の金属組成物を使用することが可能となる。これらの金属含有量の高い表面フィーチャにより、はんだの濡れを完全にすることができ、はんだ接合の信頼性を改善し、電流を通す能力を高める。
　【００２９】
　図をさらに詳細に、特に図１ないし図４を参照すると、本発明の第１の実施形態が示されている。図１に示すように、複数のバイア１２が第１のグリーンシート１０に設けられている。これらのバイア１２は通常、後に形成する表面フィーチャ、すなわちこの場合はパッドの領域内に入るだけの数のバイア１２が設けられるように配置される。通常、これらのバイアは１．３ｍｍ（５０ミル）ピッチのＣＢＧＡはんだ接続に使用する、直径約８５０μｍのいわゆる入出力（Ｉ／Ｏ）パッド用では５０〜１５０μｍである。後に行う厚膜ペーストによるバイアの充填によって、機械的アンカリングと、導電性バイアの内部厚膜パッドへの電気的接続がもたらされるため、バイア端部の形状は重要である。レーザ・ドリリングまたは他の穴あけ工程により得られる真っ直ぐな側壁は、バイアからのひずみをバイアと内部パッドとの境界面に集中させるので、最も望ましくない。理想的には、バイアの内縁部に、バイアと内部パッドとの接触面積を増大し、そこまで焼結されるテーパが存在することが望ましい。このため、バイア・ホール１２のテーパ付き縁部１１は、バイア・ホール１２の他の縁部１５より大きい。このようなテーパ付きの穴は通常、第１グリーンシート１０の機械的打ち抜き中に形成される。
　【００３０】
　バイア１２は、図２に示すように、好ましくは導電性および延性を高めるため、金属含有量の高い金属ペースト１４で充填する。
　【００３１】
　好ましい金属は銅であるが、ニッケル、銅、銀などの合金を使用してもよい。バイアと表面パッドの金属含有量は、少なくとも８０体積％、好ましくは１００％である。全体を通して、金属含有量が高いペーストとは、金属がペーストの固形分に対して８０〜１００体積％のものであると理解されたい。
　【００３２】
　次に、図２に示すように、表面パッド１６を、第１のグリーンシート１０の外部表面１７にスクリーニングする。表面パッド１６の寸法は、焼結後の表面に必要なＩ／Ｏパッドの寸法により決まる。
　【００３３】
　次に、図３に示すように、第２のグリーンシート２０も打ち抜き、金属ペーストで充填して、金属充填バイア２２を形成する。内部パッド２４を、第２のグリーンシート２０上にスクリーニングする。内部パッド２４は、第１のグリーンシート１０の裏面１９にも容易にスクリーニングすることができたことを理解されたい。金属充填バイア２２と内部パッド２４は、セラミックとの接着を良好にするためのものなので、ペーストの金属含有量は中程度、たとえば３０〜７０体積％、好ましくは４０〜５０体積％で、残部はセラミック材料である。これらの体積比率はペーストの固形分に対するものであり、バインダ、可塑剤、その他焼結中に揮発するペーストの成分は含まないことを理解されたい。さらに、ペーストの金属含有量が中程度であるということは、ペーストの固形分に対してペーストが３０〜７０体積％、好ましくは４０〜５０体積％の金属を含有するという意味であることを理解されたい。この場合も、金属は銅であるが、ニッケル、銅、銀などの合金を使用してもよい。
　【００３４】
　組立の最後の段階は、第１および第２のグリーンシート１０および２０を、図４に示す順序で積み重ね、積層して、表面パッド１６が積層品４０の外側にある多層グリーンシート積層品４０を形成することである。内部パッド２４はバイア１４に隣接し、バイアを積層品４０にアンカリングする。第１のグリーンシート１０中の、バイア１４の１個は、電気連続性をもたらすため第２のグリーンシート２０中のバイア２２と位置合わせしなければならない。通常、積層品４０を完成させるために、バイア３２を有する、少なくとも１個の追加のグリーンシート層３０がある（このような追加のグリーンシート層３０が多数ある場合が多い）。バイア３２は通常１００体積％の金属で形成されるが、電気的に連続性をもたらすために、バイア２２と位置合わせさせる。次にグリーンシート積層品４０を焼結すると、図４に示すものとほぼ同一の多層セラミック基板が得られる。
　【００３５】
　金属含有量が高い表面パッド１６およびバイア１４は、多層セラミック基板のセラミックに良好に接着しない。セラミック含有量が高いパッド２４およびバイア２２は、多層セラミック基板のセラミックに良好に接着する。表面パッド１６の多層セラミック構造への接着および機械的信頼性は、バイア１４と内部パッド２４の間の接着を通して達成される。
　【００３６】
　多層セラミック基板を構成するセラミックは、前に言及した高性能の、低温で共焼成するセラミックが最も好ましい。しかし、本発明は表面パッドの信頼性が問題になるすべてのセラミック系に適用できることを理解されたい。
　【００３７】
　次に図５ないし図９を参照すると、本発明の第２の実施形態が示されている。本発明の第２の実施形態は、図１ないし図４を参照して前に説明した本発明の第１の実施形態と同一であるが、図８に示すように、さらにセラミック層３４を有する点が異なる。セラミック層３４は、表面パッド１６と一致するが、わずかに小さい少なくとも１個の開口３６を有する。多層グリーンシート積層品５０を形成する積み重ねおよび積層中に、図９に示すように、開口３６が表面パッド１６と位置合わせされる。スタンド・アローン層としてセラミック層３４を形成する代わりに、グリーンシート積層品５０上に直接スクリーニングすることもできる。セラミック層３４は、２つの目的に使用される。第一は、焼結中にセラミック層３４が高密度化して、表面パッド１６の外周がセラミックに保持されるようにするためである。第二は、セラミック層３４がソルダ・ダムとして機能し、接合中のはんだの流れを阻止し、はんだが表面パッド１６の外周まで行かないようにするためである。
　【００３８】
　次に図１０ないし図１４を参照すると、本発明の第３の実施形態が示されている。図１０に示すように、バイア１１２を有する第１のグリーンシート１１０を形成し、金属含有量の高い（すなわち金属が８０〜１００体積％）ペーストで充填して図１１に示すような金属充填バイア１１４を形成する。第１のグリーンシート１１０の外側表面１１７となる面に、表面パッド１１６をスクリーニングする。第１のグリーンシート１１０は前述の第１のグリーンシート１０とほぼ同一である。
　【００３９】
　次に図１２に示すように、第２のグリーンシート１２０も打ち抜いてバイアを形成し、金属ペーストで充填して図１３に示すような金属充填バイア１２２を形成する。これらのバイア１２２は、第１のグリーンシート１１０上のパッド１１６と位置合わせされ、層１１０と１２０を積み重ねた時に完全にパッド１１６の範囲に入るようにする。バイア１２２をスクリーニングするのに使用する金属ペーストは、バイア１２２とセラミックが良好に接着するように選択される。通常、これらは前述のような中程度の含有量を有するメタライゼーション・ペーストである。図１３に示すように、パッド１２４をバイア１２２の上に付着させる。このバイアス１２２は第１のグリーンシート１１０中のバイア１１２と位置合わされ、それを取り込む。パッド１２４は第２のグリーンシート１２０上に付着されるように示されているが、代替方法として第１のグリーンシート１１０の裏面１１９上に付着させてもよい。パッド１２４は、金属充填バイア１２２と第２のグリーンシート１２０のセラミックの両方と良好に接着し、電気的に接続される。金属ペーストでスクリーニングする通常これらも中程度の含有量を有するメタライゼーション・ペーストである。
　【００４０】
　その後、第１および第２のグリーンシート１１０および１２０を、特に内部パッド１２４と第１のグリーンシート層１１０中の金属充填バイア１１４の位置合わせに注意しながら積み重ね、積層して、図１４に示すような多層グリーンシート積層品１４０を形成する。この積み重ねおよび積層工程中に、金属、好ましくは１００体積％の銅で充填したバイア１３２を有し、セラミック基板内の配線を行う、追加の誘電層１３０を組み入れる。第１および第２のグリーンシート層１１０および１２０のバイア１１４、１２２、およびパッド１１６、１２４は、完全に高密度化した金属構造である。金属含有量の高いパッド１１６とバイア１１４は、セラミックに接着するにしても、弱く接着するに過ぎない。しかし、パッド１１６は金属含有量の高いバイア１１４を介して内部パッド１２４にアンカリングされている。内部パッド１２４は中程度の金属含有量であるため、セラミックに良好に接着する。このように、各バイア１１４は、内部パッド１２４と外部パッド１１６との間の電気的および機械的な冗長接続を行う。
　【００４１】
　本発明の第４の実施形態を図１５ないし図２０に示す。この実施形態では、積層直前に、金属パッド１１６を焼結後のセラミックに保持するのに役立つ、セラミックの追加の層１３４を、第１グリーンシート層１１０の外側に形成する。図１５ないし図２０の工程は、図１０ないし図１４の工程と類似している。追加のグリーンシート層１３４は、第１グリーンシート層１１０上に付着させたパッド１１６の位置と一致させた開口部１３６を、グリーンシート層１３４に打ち抜きまたは切断により作成する。これらの開口部１３６は、パッド１１６の直径よりわずかに小さい。グリーンシート層１３４中の開口部１３６は、積層中に第１グリーンシート層１１０のパッド１１６と位置合わせし、各パッド１１６の縁部をその外周でセラミックに対してシールする。焼結中、層１３４は高密度化し、パッド１１６の外周をセラミックに接着して、パッド１１６の接着を改善する。層１３４は、必要であればスクリーニング可能な誘電ペーストの形態で塗布してもよい。
　【００４２】
　本発明の第５の実施形態を図２１ないし図２５に示す。図２１に示すように、金属充填バイア２１２および表面パッド２１６を有する第１のグリーンシート２１０を形成する。次に金属充填バイア２２２および内部パッド２２４を有する第２のグリーンシート２２０を形成する。内部パッド２２４は、第２のグリーンシート層２２０の上に形成しても、代替方法として後述する任意のグリーンシート層２３０の上に形成してもよい。金属充填バイア２２２および表面パッド２１６は金属含有量が高く、セラミックとの接着が悪いが、内部パッド２２４は金属含有量が中程度で、セラミックとの接着が良い。次に第１および第２のグリーンシート層２１０および２２０を、金属、好ましくは１００体積％の銅を充填したバイアを有する任意の追加グリーンシート層２３０とともに積み重ね、積層して、多層グリーンシート積層品２４０を形成する。次にこの多層グリーンシート積層品２４０を従来の方法により焼結する。第１のグリーンシート層２１０のセラミック材料は、焼結中に高密度化しないものが選択される。多層セラミック基板２４２を形成する焼結の後、超音波洗浄など金属フィーチャを損傷させない方法により、第１のグリーンシート層２１０のセラミックを除去する。残った部分はバイア２１２と、セラミック材料であった開口部２３４である。その後、金属フィーチャをメッキし、外部パッド２１６の露出した表面を、後で基板を回路カードまたは他の装置に取り付けるため、ソルダ・ボールまたはカラムを接合するのに使用する。この場合も、表面パッド２１６は、セラミックと良好に接着したバイア２１２および内部パッド２２４により、多層セラミック基板２４２にアンカリングされることを理解されたい。
　【００４３】
　本発明の第６の実施形態を図２６ないし図３０に示す。金属の表面パッドはセラミック基板に良好に接着している。最初に、バイアを打ち抜き、金属含有量の高い金属ペーストを充填して金属充填バイア２１２を形成することにより、グリーンシート層２１０を形成する。第１グリーンシート層２１０のセラミックは、焼結中に著しく高密度化しないものを選択する。次に金属含有量の高いペーストを使用して、パッド２１６をグリーンシート上に形成する。バイア２１２とパッド２１６の金属含有量は、焼結後１００体積％であることが好ましい。第２のグリーンシート層２２０を打ち抜き、金属含有量が中程度のペーストをスクリーニングして金属充填バイア２２２を形成し、次に第２のグリーンシート層２２０上にパッド２２４をスクリーニングする。パッド２２４の金属組成およびセラミック・フィラーは、焼結後パッド２２４がセラミックに良好に接着するように選択する。パッド２２４は、図２７に示すように第２のグリーンシート層２２０上にスクリーニングしても、代替方法として第１のグリーンシート層２１０の側面２１９にスクリーニングしてもよい。バイア２１２とパッド２１６は、焼結すると密度が９０％を超える、金属含有量の高いペーストを使用する。メタライズした追加のグリーンシート２３０を、第１および第２のグリーンシート層２１０、２２０と位置合わせし、積み重ね、積層して多層グリーンシート積層品２５０を形成する。この多層グリーンシート積層品２５０を積層して多層電子基板を形成する。多層セラミック基板２５２を形成するため焼結した後、第１のグリーンシート層２１０を、超音波洗浄などの金属フィーチャを損傷させない方法により除去する。残った部分はバイア２１２と、セラミック材料であった開口部２３４である。その後、金属フィーチャをメッキし、外部パッド２１６の露出した表面を、後で基板を回路カードまたは他の装置に取り付けるため、ソルダ・ボールまたはカラムを接合するのに使用する。この場合、セラミック表面上のパッド２２４は良好に接着する。必要があれば、外部パッド２１６とパッド２２４との間の空間２３４を重合体で充填し、パッド２１６をさらにセラミックへアンカリングさせるとともに、構造を支持し、取り扱いによる損傷を最少にすることができる。この用途に使用する重合体には、ポリイミド、エポキシなどがある。
　【００４４】
　本発明による最後の実施形態は、図１ないし図２０を参照して説明したどの方法によっても達成され、信頼性をさらに大幅に改善する。次に図３１を参照すると、単一の大きい金属充填バイア３１４と外部パッド３１６を有する第１層３１０と、金属充填バイア３２２を有する第２層３２０とを備える多層セラミック基板４０が示されている。内部パッド３２４が、第１層３１０と第２層３２０との間に置かれている。さらに、金属充填バイア３３２を有する任意の１層または複数の層３３０がある。大きいバイア３１４と外部パッド３１６の金属含有量は高く、好ましくは金属１００体積％である。この大きいバイア３１４の直径は、パッド３１６および３２４の直径より小さく、層３１０の厚みは大きいバイア３１４の直径の２倍より大きい。パッド３２４およびバイア３２２は金属含有量が中程度で、多層セラミック基板３４０のセラミック材料と良好に接着するように選択する。バイア３３２は通常、従来と同様金属１００体積％である。
　【００４５】
　前述のように、構造の形成時に最高の性能と信頼性の改善を得るために行わなければならないいくつかのパラメータがある。
　【００４６】
　金属含有量の高いバイアの長さは、モジュールの電気的性能の制約内で、できるだけ長くすべきである。バイアが長いほど、耐疲労性が大きくなる。バイアの長さは、誘電層を厚くするか、または複数のスルーバイアを積み重ねて長いバイア・カラムを形成するかあるいはその両方によって、長くすることができる。
　【００４７】
　表面Ｉ／Ｏパッド内に配置できる最大数のバイアを使用すべきである。パッドの電気的機能性は、少なくとも１個のバイアの、パッドへの接続によって決まる。パッドに接続されたバイアの数が多いほど、電気的接続が長時間維持され、電気的信頼性が増大する。
　【００４８】
　アンカリング機能を有するバイアの延性および耐疲労性が大きいほど、バイアが熱サイクルによってひずみを生じるため、信頼性が高くなる。したがって、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、およびこれらの合金のように延性の高い金属が、多くのひずみサイクルに耐える。
　【００４９】
　セラミックがＣＴＥの整合性が悪いメタライゼーションに使用される場合、たとえば銅、ニッケル、金、銀などのメタライゼーションと、ＣＴＥが２〜６ｐｐｍのガラス・セラミックのようなＣＴＥの低いセラミックからなるシステムでは、外部誘電層（たとえば図１ないし図４の層１０）中または上にある金属はセラミックと接着すべきではない。通常、１〜１０μｍの非常に狭い間隙が、この金属と隣接するセラミックの表面との間に存在することができる。外部層中の金属は、セラミックとは化学的に接着しないため、外部セラミック層中には極めてわずかな応力しか発生しない。外部層のバイアは、第２層（たとえば図１ないし図４の層２０）のメタライゼーションと化学的に良好に接着し、電気的に接続される。第２層（たとえば層２０）のメタライゼーションは通常、セラミックと良好に接着し、これはかなりの量の誘電体材料を添加することによって作成されることが多い。この誘電体フィラーは通常、セラミック・グリーンシート層に使用される誘電体と同一または非常に類似したものである。
　【００５０】
　前記に開示した構造は、いくつかの取り付け方法に利用することができる。これらには、セラミックへのＬＧＡ、ＢＧＡ、およびＣＧＡ第２レベル接続がある。図１ないし図２０および図３１に開示した構造は、表面金属の接着の信頼性に問題があるセラミックに特に有用であり、ソケットへの差込み・取り外しや使用中に圧縮負荷がパッドにかかるＬＧＡ用途にも使用することができる。同様に、後で表面パッドの間に誘電体を充填する処理を行う図２１ないし図３０に示す構造も、圧縮ＬＧＡ用途に使用することができる。図１ないし図３１に開示した構造は、はんだを用いてセラミック基板を回路板または他のセラミックに接合するＢＧＡおよびＣＧＡ用途に使用することができる。これらの用途で、外部表面パッドとアンカリング機能を有するバイアは、セラミックとは接着しない。アンカリング機能を有するバイアは、セラミックに直接接着したパッドと比較して、機械的および電気的信頼性が向上し、熱サイクル中にセラミックと回路板との間のはんだ接合から、さらにひずみを緩和する。図２１ないし図３０に開示した構造は、共融金属、ソルダ・ボール、ソルダ・カラム接続などの従来のはんだ接続法の耐疲労性を増大させる表面フィーチャを形成することによって、良好に接着した表面パッド（たとえば上述のアルミナ・システム）を有する従来のセラミックの、第２レベル接続の熱サイクル信頼性を増大するのに使用することができる。
　【００５１】
　従来の取り付け方法に対して信頼性を改善する例として、いくつかのデイジー・チェイン接続を有する試験ビヒクルを、ＣＴＥが３ｐｐｍ、厚みが約１．９ｍｍの、銅をメタライズした３２ｍｍ角のガラス・セラミック基板から作成した。焼結およびメッキ後、共融スズ・鉛はんだで取り付けた鉛９０％＋スズ１０％のソルダ・ボールを用いて各試験ビヒクルを作成した後、再び共融スズ・鉛はんだを用いてＣＴＥが約１８ｐｐｍのＦＲ４印刷回路板に取り付けた。次にこの基板と回路板を、毎時約２サイクルの速度で−５５℃から＋１１０℃の熱サイクルにかけた。最初に故障が生じたのは、常に基板の周縁部のデイジー・チェイン接続内であったが、そのサイクル数を記録した。良好に接着したモリブデン金属を主成分とするパッドを有し、ＣＴＥが約６ｐｐｍの、同一厚みの高アルミナ・セラミック製の対照セラミック基板をこの試験に加えた。ＣＴＥが低いセラミックに良好に取り付けられ、メッキおよびはんだ付けができる表面金属パッドの作成を試みたが、変動が大きく、全体として結果は不良であった。熱サイクル１００回未満で表面金属パッドがセラミックから分離することが多かった。
　【００５２】
　図１０ないし図１４に示す構造を用いて、バイア１１４および外部パッド１１６には銅９０％、ニッケル１０％のメタライゼーション、バイア１２２および内部パッド１２４には銅５０％＋誘電体５０％の複合メタライゼーションにより作成した同様な試験ビヒクルは、通常約４５０〜５００回の熱サイクルで最初の電気的故障を生じた。これらの結果は、約３５０〜４００サイクル回の熱で最初の電気的故障を生じるアルミナの対照基板に匹敵する。
　【００５３】
　熱サイクルの間に、アンカリング機能を有するバイアは、ＣＴＥがセラミックの３ｐｐｍに対して回路板が１８ｐｐｍであるという不整合のため、かなりのひずみを受ける。本発明によれば、各はんだ接続の電気的連続性は、最後のアンカリング機能を有する導電性バイアが故障するまで維持され、その故障時にデイジー・チェイン回路が開き、基板は電気的に故障したと考えられる。
　【００５４】
　まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
　【００５５】
（１）複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に隣接し、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアに接着された少なくとも１個の外部パッドと、
　前記第１セラミック層に隣接し、前記第１セラミック層の少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する前記第２セラミック層と、
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドとを具備し、
　前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアのそれぞれが、前記第２セラミック層のバイアまたは前記内部パッドと接触する、
　多層セラミック基板。
（２）前記第１セラミック層および前記少なくとも１個の外部パッドの周辺を覆うセラミック・カバー層をさらに具備する、上記（１）に記載の多層セラミック基板。
（３）前記第２セラミック層の少なくても１個の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１）に記載の多層セラミック基板。
（４）前記内部パッドが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１）に記載の多層セラミック基板。
（５）前記第２層に、前記少なくとも１個の内部パッドと接触する複数の充填されたバイアがある、上記（１）に記載の多層セラミック基板。
（６）各外部パッドごとに、複数の内部パッドがある、上記（１）に記載の多層セラミック基板。
（７）前記複数の内部パッドの１個に接触する前記第１セラミック層の複数のバイアの少なくとも１個が、電気的機能を行わない、上記（６）に記載の多層セラミック基板。
（８）前記第１セラミック層の前記複数のバイア少なくとも１個が、電気的機能を行う、上記（１）に記載の多層セラミック基板。
（９）充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に隣接し、少なくとも１個の前記充填されたバイアに接着された外部パッドと、
　前記第１セラミック層に隣接し、前記第１セラミック層の前記充填されたバイアと接触する少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１および第２層の前記充填されたバイアと接触する内部パッドとを具備し、
　前記第１セラミック層のバイアが、前記第２セラミック層のバイアより断面積が大きく、前記第１セラミック層が、前記第２セラミック層より厚い、
　多層セラミック基板。
（１０）前記第１セラミック層の前記充填されたバイアが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１）または（９）に記載の多層セラミック基板。
（１１）前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、上記（１０）に記載の多層セラミック基板。
（１２）前記外部パッドが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１）または（９）に記載の多層セラミック基板。
（１３）前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、上記（１２）に記載の多層セラミック基板。
（１４）前記第２セラミック層に、前記第１セラミック層のバイアに接触する複数のバイアがある、上記（９）に記載の多層セラミック基板。
（１５）複数の充填されたバイアと外部表面を有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層に隣接し、少なくとも１個の充填されたバイアを有する第２セラミック層と、
　前記第１および第２セラミック層の間に配置され、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイア、および前記第２セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアと接触する少なくとも１個の内部パッドと、
　前記第１セラミック層の前記外部表面から延び、前記第１セラミック層の前記複数の充填されたバイアに接触する複数のバイア・カラムと、
　前記複数のバイア・カラムに接着された少なくとも１個の外部パッドとを具備する、
　多層セラミック基板。
（１６）前記複数の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１５）に記載の多層セラミック基板。
（１７）前記第１セラミック層と、前記複数のバイア・カラムに接着された前記少なくとも１個の外部パッドとの間の空間に、セラミック材料が存在しない、上記（１５）に記載の多層セラミック基板。
（１８）少なくとも１個の充填されたバイアと外部表面とを有する第１セラミック層と、
　前記第１セラミック層の前記外部表面に接着され、前記第１セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアと接触する内部パッドと、
　前記内部パッドから延びる複数のバイア・カラムと、
　前記複数のバイア・カラムに接触された外部パッドとを具備する
　多層セラミック基板。
（１９）前記バイア・カラムが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１５）または（１８）に記載の多層セラミック基板。
（２０）前記金属材料が、銅、銅合金、ニッケル、および銀からなる群から選択されたものである、上記（１９）に記載の多層セラミック基板。
（２１）前記外部パッドが、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１５）または（１８）に記載の多層セラミック基板。
（２２）前記第１セラミック層の前記少なくとも１個の充填されたバイアが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１８）に記載の多層セラミック基板。
（２３）前記内部パッドが、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である、上記（１５）または（１８）に記載の多層セラミック基板。
（２４）前記内部パッドと外部パッドとの間の空間に、セラミック材料が存在しない、上記（１８）に記載の多層セラミック基板。
（２５）複数のバイアを有する第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、少なくとも１個の前記バイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして入出力パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２のセラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１または第２のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部入出力パッドを形成するステップと、
　前記入出力パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、前記内部パッドが前記第１および第２セラミック・グリーンシートの間に配置され、前記第１セラミック・グリーンシート中にある前記複数のバイアのそれぞれが、前記第２セラミック・グリーンシートのバイア、または前記内部コンタクト・パッドと接触するように、前記第１および第２セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　入出力パッドを有する焼結した多層セラミック基板が、前記第１セラミック層の前記少なくとも１個のバイアに接着されるが、前記多層セラミック基板のセラミック材料には接着されないように、前記未焼結の多層セラミック基板を焼結するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法。
（２６）少なくとも１個のバイアを有し、多層セラミック基板の所定の焼結温度では焼結されないように選択されたセラミック材料を含む第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして外部パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第３のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第３のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２または第３のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部パッドを形成するステップと、
　前記外部パッドが前記未焼結の多層セラミック基板の外側になり、前記内部パッドが前記第２および第３セラミック・グリーンシートの間に配置されるように、前記第１、第２、および第３セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　前記第１セラミック・グリーンシートは焼結されないが、前記第２および第３セラミック・グリーンシートは焼結されるように、未焼結の多層セラミック基板を焼結するステップと、
　焼結前に、パッドを有する焼結された多層セラミック基板が、前記第１セラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにのみ接着され、前記多層セラミック基板のセラミック材料との間には空間ができるように、前記第１セラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアを残して、未焼結のセラミック材料を除去するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法。
（２７）少なくとも１個のバイアを有し、多層セラミック基板の所定の焼結温度では焼結されないように選択されたセラミック材料を含む第１のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、少なくとも８０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして外部パッドを形成するステップと、
　少なくとも１個のバイアを有する第２のセラミック・グリーンシートを形成するステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第２のセラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアにスクリーニングするステップと、
　ペースト材料の固形分に対し、３０〜７０体積％の金属材料を含有し、残部がセラミック材料である金属ペースト材料を、前記第１または第２のセラミック・グリーンシート上にスクリーニングして内部パッドを形成するステップと、
　前記外部パッドが未焼結の多層セラミック基板の外側になり、前記内部パッドが前記第１および第２セラミック・グリーンシートの間に配置されるように、前記第１および第２セラミック・グリーンシートを積層して、未焼結の多層セラミック基板を形成するステップと、
　前記第１セラミック・グリーンシートは焼結されないが、前記第２セラミック・グリーンシートは焼結されるように、前記未焼結の多層セラミック基板を所定の温度で前記焼結するステップと、
　焼結前に、パッドを有する焼結された多層セラミック基板が、前記第１セラミック・グリーンシートの少なくとも１個のバイアにのみ接着され、内部パッドおよび前記多層セラミック基板のセラミック材料との間から離れる空間ができるように、前記第１セラミック・グリーンシートの前記少なくとも１個のバイアを残して、未焼結のセラミック材料を除去するステップとを含む、
　多層セラミック基板を形成する方法。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１の実施形態、および第１の実施形態の製法を示す図である。
　【図２】
　本発明の第１の実施形態、および第１の実施形態の製法を示す図である。
　【図３】
　本発明の第１の実施形態、および第１の実施形態の製法を示す図である。
　【図４】
　本発明の第１の実施形態、および第１の実施形態の製法を示す図である。
　【図５】
　本発明の第２の実施形態、および第２の実施形態の製法を示す図である。
　【図６】
　本発明の第２の実施形態、および第２の実施形態の製法を示す図である。
　【図７】
　本発明の第２の実施形態、および第２の実施形態の製法を示す図である。
　【図８】
　本発明の第２の実施形態、および第２の実施形態の製法を示す図である。
　【図９】
　本発明の第２の実施形態、および第２の実施形態の製法を示す図である。
　【図１０】
　本発明の第３の実施形態、および第３の実施形態の製法を示す図である。
　【図１１】
　本発明の第３の実施形態、および第３の実施形態の製法を示す図である。
　【図１２】
　本発明の第３の実施形態、および第３の実施形態の製法を示す図である。
　【図１３】
　本発明の第３の実施形態、および第３の実施形態の製法を示す図である。
　【図１４】
　本発明の第３の実施形態、および第３の実施形態の製法を示す図である。
　【図１５】
　本発明の第４の実施形態、および第４の実施形態の製法を示す図である。
　【図１６】
　本発明の第４の実施形態、および第４の実施形態の製法を示す図である。
　【図１７】
　本発明の第４の実施形態、および第４の実施形態の製法を示す図である。
　【図１８】
　本発明の第４の実施形態、および第４の実施形態の製法を示す図である。
　【図１９】
　本発明の第４の実施形態、および第４の実施形態の製法を示す図である。
　【図２０】
　本発明の第４の実施形態、および第４の実施形態の製法を示す図である。
　【図２１】
　本発明の第５の実施形態、および第５の実施形態の製法を示す図である。
　【図２２】
　本発明の第５の実施形態、および第５の実施形態の製法を示す図である。
　【図２３】
　本発明の第５の実施形態、および第５の実施形態の製法を示す図である。
　【図２４】
　本発明の第５の実施形態、および第５の実施形態の製法を示す図である。
　【図２５】
　本発明の第５の実施形態、および第５の実施形態の製法を示す図である。
　【図２６】
　本発明の第６の実施形態、および第６の実施形態の製法を示す図である。
　【図２７】
　本発明の第６の実施形態、および第６の実施形態の製法を示す図である。
　【図２８】
　本発明の第６の実施形態、および第６の実施形態の製法を示す図である。
　【図２９】
　本発明の第６の実施形態、および第６の実施形態の製法を示す図である。
　【図３０】
　本発明の第６の実施形態、および第６の実施形態の製法を示す図である。
　【図３１】
　本発明の第７の実施形態を示す図である。
　【符号の説明】
　１０　第１グリーンシート
　１１０　第１グリーンシート
　２１０　第１グリーンシート
　３１０　第１グリーンシート
　１１　バイアの傾斜端部
　１２　バイア
　２１２　バイア
　１４　バイアの端部
　３１４　バイアの端部
　１６　表面パッド
　１７　第１グリーンシートの外側表面
　１９　第１グリーンシートの裏面
　１１９　第１グリーンシートの裏面
　２１９　第１グリーンシートの裏面
　２０　第２グリーンシート
　１２０　第２グリーンシート
　２２０　第２グリーンシート
　３２０　第２グリーンシート
　２２　バイア
　１２２　バイア
　２２２　バイア
　３２２　バイア
　２４　内部パッド
　１２４　内部パッド
　２２４　内部パッド
　３２４　内部パッド
　３０　誘電層
　１３０　誘電層
　２３０　誘電層
　３３０　誘電層
　３２　バイア
　１３２　バイア
　２３２　バイア
　３３２　バイア
　３４　セラミック層
　１３４　セラミック層
　２３４　セラミック層
　３６　開口部
　１３６　開口部
　４０　グリーンシート積層物
　１４０　グリーンシート積層物
　２４０　グリーンシート積層物
　３４０　グリーンシート積層物
　５０　グリーンシート積層物
　１５０　グリーンシート積層物
　２５０　グリーンシート積層物
　３５０　グリーンシート積層物