(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラスセラミックス組成物の成形体の焼結時の変形が少なく、基板の寸法精度が高められ、かつ原料コストが低く、設計上の自由度が確保されたセラミックス基板を提供する。【解決手段】ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の成形体を焼結してなる基板本体２と、基板本体２の表面または内層に形成され、前記ガラスセラミックス組成物の焼結温度より低い焼結温度を有する金属ペーストを焼結してなる焼成層６と、を有することを特徴とするセラミックス基板１。【選択図】図１
2011238907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の成形体を焼結してなる基板本体と、
この基板本体の表面または内層に形成され、前記ガラスセラミックス組成物の焼結温度より低い焼結温度を有する金属(合金を含む。以下同じ。) ペーストを焼結してなる焼成層と、を有する
ことを特徴とするセラミックス基板。
【請求項２】
前記ガラスセラミックス組成物の成形体と前記金属ペーストとを一体として焼結してなる請求項１記載のセラミックス基板。
【請求項３】
前記ガラスセラミックス組成物の焼結温度と、前記金属ペーストの焼結温度との温度差が、１５０℃以上３００℃以下である請求項１又は２記載のセラミックス基板。
【請求項４】
前記金属ペースト焼成層が、前記基板本体の厚さに対して１％以上１０％以下の厚みを有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のセラミックス基板。
【請求項５】
前記金属ペーストの金属としては、銀、銀パラジウム合金又は銀白金合金から選択される金属又は合金である請求項１乃至４のいずれか１記載のセラミックス基板。
【請求項６】
前記金属ペースト焼成層が、前記基板本体の一方の主面上、または両主面上に露出させて設けられている請求項１乃至５のいずれか１項記載のセラミックス基板。
【請求項７】
少なくとも１枚のグリーンシート表面に、このグリーンシートの焼結温度よりも低い焼結温度を有する金属ペーストを塗布して金属ペースト焼成層を形成する工程と、
前記グリーンシートを積層する工程と、
前記積層したグリーンシートを焼成する工程と、を有する
ことを特徴とするセラミックス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス基板及びその製造方法に関し、特に焼成時の変形が少なく、寸法精度に優れたセラミックス基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体回路素子等の半導体素子や圧電素子、固体撮像素子（いわゆるＣＣＤ）等の電子部品を搭載するため、配線等を構成する導体層を内蔵したセラミックス基板が用いられている。近年、導体の細線化、部品の小型化に伴って、セラミックス基板の寸法精度の一層の向上が求められている。
【０００３】
セラミックス基板は、一般に、ガラスセラミックス低温焼結材料に有機バインダ、可塑剤等を添加してグリーンシートを作製し、このセラミックスシートの表面に導電ペーストを印刷したものを、所定の枚数重ね合わせて熱圧着により一体化した後、焼成することにより作製される。しかしながら、グリーンシートと導体パターンとの熱収縮量の差異に起因して、グリーンシート全体に対する導体パターンの形成位置や基板の開口面積などの影響で、グリーンシート積層体が焼成時に変形するという問題がある。
【０００４】
セラミックス基板の製作に際しては、例えば、図１に示すように、複数の配線基板領域５が縦横に配列形成された製品部分となる領域（以下、連結配線基板と示す。）３を、広い面積のグリーンシート積層体２に複数個配置して、一体的に形成することが行われている。
図１において、連結配線基板３と、それ以外の余白部分となる領域４との間では、導体パターンの設置密度の差異が大きいため、連結配線基板３よりも、余白部分領域４がより多く収縮し、連結配線基板３全体が太鼓状に変形することがある（図３参照。）。
連結配線基板３が変形すると、セラミックス基板の寸法精度が低下し、基板上に素子等を搭載する工程で、搭載位置のずれ等を生じる場合がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、セラミックス基板を構成するグリーンシート上の周辺部に、基板の歪みを防止するための導体層を一定幅に形成し、このグリーンシートを含む複数枚のグリーンシートを積層した後焼成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
しかしながらこの方法では、基板の収縮抑制効果を十分に得るために、基板全体に対する導体層の面積率を相当大きくする必要があり、設計上の制約が増し、更に原料コストが高くなりすぎるという問題があった。
【０００６】
一方、グリーンシート積層体の中間層を構成するグリーンシート表面に、収縮率補正用ペーストを塗布して焼成することにより、焼成時の積層体の収縮抑制効果を高める方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、積層体の内層に収縮率補正用ペーストを塗布すると、基板の内層における配線の設置面積が狭くなるため、設計上の制約が増大したり、内層に形成されたペースト体が配線回路を侵食したりするという問題があった。さらに、基板内の複数層に収縮率補正用ペーストを塗布すると、基板全体に対する収縮率補正ペーストの使用量が増大し、原料コストが高くなるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−４７８６９号公報
【特許文献２】特開２００５−２４４０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ガラスセラミックス組成物の成形体の焼結時の変形が少なく、基板の寸法精度が高められ、また原料コストが低く、設計上の自由度が確保されたセラミックス基板の提供を目的とする。また、本発明は、上記セラミックス基板を製造するセラミックス基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明のセラミックス基板は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の成形体を焼結してなる基板本体と、この基板本体の表面または内層に形成され、前記ガラスセラミックス組成物の焼結温度より低い焼結温度を有する金属(合金を含む。以下同じ。) ペーストを焼結してなる焼成層と、を有することを特徴とする。
【００１０】
前記セラミックス基板は、前記ガラスセラミックス組成物の成形体と前記金属ペーストとを一体として焼結してなることが好ましい。また、前記ガラスセラミックス組成物の焼結温度と、前記金属ペーストの焼結温度との温度差は、１５０℃以上３００℃以下であることが好ましい。また、前記金属ペースト焼成層は、前記基板本体の厚さに対して１％以上１０％以下の厚みを有することが好ましい。また、前記金属ペーストの金属としては、銀、銀パラジウム合金又は銀白金合金から選択される金属又は合金であることが好ましい。また、前記金属ペースト焼成層は、前記基板本体の一方の主面上、または両主面上に露出させて設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のセラミックス基板の製造方法は、少なくとも１枚のグリーンシート表面に、このグリーンシートの焼結温度よりも低い焼結温度を有する金属ペーストを塗布して金属ペースト焼成層を形成する工程と、前記グリーンシートを積層する工程と、前記積層したグリーンシートを焼成する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガラスセラミックス組成物よりも低い温度で焼結する金属ペーストの焼成層を形成することによって、焼結に伴ってガラスセラミックス組成物の成形体が収縮するのを抑制でき、寸法精度が高められたセラミックス基板とできる。また、本発明によれば、基板全体に対する金属ペースト焼成層の面積率を低減でき、設計上の自由度が高く、原料コストの低いセラミックス基板とできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のセラミックス基板の一例を示す平面図である。
【図２】図１の連結配線基板の領域を拡大して示す平面図である。
【図３】他の実施形態に係るセラミックス基板内に設けられた連結配線基板の焼成後の状態を示す平面図である。
【図４】本発明のセラミックス基板のガラスセラミックス組成物の成形体の一例を示す平面図である。
【図５】本発明のセラミックス基板のガラスセラミックス組成物の成形体の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のセラミック基板は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の成形体を焼結してなる基板本体と、この基板本体の表面または内層に形成され、前記ガラスセラミックス組成物の焼結温度より低い焼結温度を有する金属(合金を含む。以下同じ。)ペーストを焼結してなる焼成層と、を有する。
【００１５】
本発明によれば、基板本体を構成するガラスセラミックス組成物の成形体（以下、単に成形体と示す。）の表面に、このガラスセラミックス組成物より低温で焼結する金属ペーストを塗布して金属又は合金の焼結層を形成することで、焼結に伴う成形体の収縮、変形を、従来よりも高い精度で抑制し、寸法精度を向上できる。
また、成形体の収縮、変形を従来より高い精度で抑制することで、基板本体に対する金属ペースト焼成層の面積率を低減でき、従来に比べて、金属ペーストの使用量を低減できる。
【００１６】
図１は、本発明のセラミックス基板１の一例を示す平面図である。
図１において、セラミックス基板１は、これを主として構成する基板本体２を有している。基板本体２は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の成形体２Ａ（図４参照。）を焼結させたものであり、基板本体２内には、製品領域としての連結配線基板３が、縦３個、横２個、合計６個、一定間隔を設けて配置されている。
基板本体２のうち、連結配線基板３を除く領域は余白領域４とされており、各連結配線基板３と一体として形成されている。
【００１７】
連結配線基板３内には、配線基板領域５が縦横に形成されており（図２参照。）、各配線基板領域５の間には、図示しないが、これを区分する分割溝が縦横に形成されている。この分割溝に沿って基板を分割することにより、複数の配線基板５が形成される。
各配線基板５には、キャビティ（不図示）が設けられており、このキャビティ内に発光素子等のチップが搭載されて、発光装置等の電子部品が構成される。
【００１８】
基板本体２の一方の主面上（図示面）には、この主面上に露出するように、幅狭で帯状に形成された金属ペースト焼成層６が設けられている。
金属ペースト焼成層６は、焼結時の成形体２Ａの収縮を抑制するためのものであり、基板本体２の一辺と平行に、この基板本体２の一方の側縁部から対向側の側縁部にかけて、各連結配線基板３間の余白領域４内に１ずつ設けられている。
本発明における金属ペースト焼成層６は、上述したように、基板本体２を構成するガラスセラミックス組成物の焼結温度より低い焼結温度を有する金属ペーストからなるものである。このようなものとすることで、ガラスセラミックス組成物の成形体２Ａが焼結を開始するときに、金属ペースト焼成層６が形成されるため、焼結に伴って、成形体２Ａが収縮、変形するのを早期に抑制できる。
【００１９】
なお、図１において、金属ペースト焼成層６は、成形体２Ａの焼結時に、連結配線基板３が膨張する方向と平行となるように設けられている。すなわち、図１に示す金属ペースト焼成層６は、焼成時に、連結配線基板３が図中矢印方向（左右方向）に膨張する（図１、図３参照。）成形体２Ａに対して設けたものである。連結配線基板３が膨張する方向と平行に金属ペースト焼成層６を設けることで、焼成時における連結配線基板３の変形を効果的に抑制できるため好ましい。
なお、焼成時に連結配線基板３が膨張する方向は、成形体２Ａにおける配線パターンの設置位置や、成形体２Ａと熱源との位置関係などによって種々異なるものであり、図１は、その一例を示すものである。
【００２０】
基板本体２を構成するガラスセラミックス組成物の焼結温度と、金属ペーストの焼結温度との温度差は、１５０℃以上３００℃以下であることが好ましい。
ガラスセラミックス組成物の焼結温度と金属ペーストの焼結温度との温度差が１５０℃未満であると、ガラスセラミックス組成物の成形体２Ａが焼結する際の、金属ペースト焼成層６の強度（焼結度）が低すぎて、成形体２Ａの収縮を十分に抑制できないおそれがある。
一方、ガラスセラミックス組成物の焼結温度と金属ペーストの焼結温度との温度差が３００℃を超えると、成形体２Ａが焼結する際の金属ペースト焼成層６の強度（焼結度）が高すぎて、焼成中に、金属ペースト焼成層６周辺の成形体２Ａが変形するおそれがあり、成形体２Ａの焼結状態を制御するのが困難となるおそれがある。
【００２１】
金属ペースト焼成層６を構成する金属ペーストは、例えば銀、銀パラジウム合金又は銀白金合金等の金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤、焼結助剤等を添加してペースト状としたものを用いることができる。金属ペーストに用いる金属粉末としては、成形体２Ａの収縮を効率的に抑制する観点から、特に銀粉末を好ましく用いることができる。
【００２２】
金属ペーストに用いる金属粉末の５０％平均粒径（Ｄ５０）は、０．５μｍ以上２．５μｍ以下であることが好ましい。金属粉末の粒径が０．５μｍ未満であると、焼結が過度に進行し、基板本体が変形等するおそれがある。一方、金属粉末の粒径が２．５μｍを超えると、金属ペーストが焼結し難くなり、金属ペースト層６ａ（金属ペースト層６の焼成前の状態を６ａと示す。図４参照。）の焼結温度が高くなりすぎて、寸法精度を向上させる効果を十分に得られなくなるおそれがある。
なお、本明細書において、５０％平均粒径は、レーザ回折・散乱法による粒子径測定装置により測定した値をいう。
【００２３】
また、金属ペーストに添加剤を添加する場合には、その添加量は、金属ペースト全体に対して５質量％以下であることが好ましい。
添加材の添加量が、金属ペースト全体に対して５質量％を超えると、金属ペーストの焼結温度が高くなりすぎたり、または低くなりすぎたりして、寸法精度を向上させる効果を十分に得られなくなるおそれがある。
なお、金属ペーストに添加する添加剤としては、焼結の進行を促進するためのガラスフリットや、焼結の進行を遅らせるための金属酸化物などが用いられる。なお、ガラスフリット、金属酸化物については、特に種類を限定することなく用いることができる。
【００２４】
金属ペースト焼成層６の厚さは、基板本体２の厚さに対して、１％以上１０％以下であることが好ましい。金属ペースト焼成層６の厚さが、基板本体２の厚さに対して１％未満の場合、成形体２Ａの変形を抑制する効果を十分に得られないおそれがある。一方、金属ペースト焼成層６の厚さが、基板本体２の厚さに対して１０％を超えると、基板本体２の厚さ方向の変形が発生し、基板の平坦度を低下させるおそれがある。
金属ペースト焼成層６の厚さは、好ましくは、基板本体２に対して２％以上４％以下である。
【００２５】
金属ペースト焼成層６の面積率は、一枚のセラミックスシート全体の面積に対して、０．８％以上１．８％以下であることが好ましい。
金属ペースト焼成層６の面積率が０．８％未満であると、成形体２Ａの焼結に伴う収縮を、十分に抑制できないおそれがある。
一方、金属ペースト焼成層６の面積率が１．８％を超えると、連結配線基板３の領域が狭くなり過ぎて、生産効率が低下するおそれがある。
【００２６】
金属ペースト焼成層６は、基板本体２の一方の主面上（図示面）だけでなく、他方の主面上にも設けることが好ましい。
ただし、基板本体２の両主面上に金属ペースト焼成層６を設ける場合、一方の主面上に金属ペースト焼成層６を設ける位置と、他方の主面上に金属ペースト焼成層６を設ける位置との関係で、成形体２Ａ全体が焼成中に変形するおそれがある。
したがって、基板本体２の両主面上に金属ペースト焼成層６を設ける場合には、各面の金属ペースト焼成層６の設置位置を対応させるように、例えば、基板本体２の端部から略同一距離上に設けるようにすることが好ましい。
【００２７】
また、金属ペースト焼成層６は、焼結時の成形体２Ａの収縮を効率的に抑制する観点からは、図１に示すように、基板本体２の主面上に露出させて設けることが好ましい。
基板本体２の主面上に露出させて設けた金属ペースト焼成層６は、基板本体２の中間層に形成した金属ペースト焼成層６より２０％程度小さい設置面積で、同程度の収縮抑制効果を得ることができる。
ただし、金属ペースト焼成層６は、必ずしも基板本体２の主面上に露出させて設けるものである必要はなく、基板本体２の中間層、すなわち、基板本体２の内部に金属ペースト焼成層６を設けるようにしてもよい。また、基板本体２の主面上と、基板本体２の内部の双方に設けるようにしてもよい。
【００２８】
また、金属ペースト焼成層６は、基板本体２上に単独で設けられるものに限られず、例えば、金属ペースト焼成層６の上に、さらに、ガラス粉末に可塑剤等を添加したガラスペースト体の焼結体を設けることも可能である。
【００２９】
なお、上述したセラミックス基板では、複数個の連結配線基板３と、余白領域４とを一体として大判の基板本体２を形成し、この余白領域４に金属ペースト焼成層６を設ける構成としたが、必ずしもこのような構成である必要はなく、例えば、連結配線基板３を各別に分離して形成し、連結配線基板３内の領域に、金属ペースト焼成層６を設けるようにしてもよい。
【００３０】
基板本体２は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の成形体を焼結してなるものであり、平板状の部材であれば、その種類等は特に限定されないが、アルミナセラミックス、低温同時焼成セラミックス（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ。以下、ＬＴＣＣと示す。）、窒化アルミニウム等は、熱伝導性、放熱性、強度、および製造コスト等の点で優れており、好ましく用いられる。
【００３１】
以上、本発明のセラミックス基板１について一例を挙げて説明したが、本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて、その構成を適宜変更できる。
【００３２】
基板本体２としてＬＴＣＣを採用した場合、本発明のセラミックス基板１は以下のようにして製造できる。なお、以下の説明では、その製造に用いる部材について、一部を除き、完成品の部材と同一の符号を付して説明する。
【００３３】
まず、グリーンシートを形成する。グリーンシートは、基板本体用ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物にバインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加してスラリーを調整し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させることで製造できる。
【００３４】
基板本体用ガラス粉末は、必ずしも限定されるものではないものの、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃以上７００℃以下のものが好ましい。ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃未満の場合、後述する脱脂が困難となるおそれがある。一方、ガラス転移点（Ｔｇ）が７００℃を超える場合、収縮開始温度が高くなり、寸法精度が低下するおそれがある。
【００３５】
このような基板本体用ガラス粉末としては、例えばＳｉＯ２を５７ｍｏｌ％以上６５ｍｏｌ％以下、Ｂ２Ｏ３を１３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下、ＣａＯを９ｍｏｌ％以上２３ｍｏｌ％以下、Ａｌ２Ｏ３を３ｍｏｌ％以上８ｍｏｌ％以下、Ｋ２ＯとＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を合計で０．５ｍｏｌ％以上６ｍｏｌ％以下含有するものが好ましい。
【００３６】
基板本体用ガラス粉末は、上記したようなガラス組成を有するガラスを溶融法によって製造し、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕することにより得ることができる。
湿式粉砕法の場合には、溶媒として水を用いることが好ましい。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機が用いられる。
【００３７】
なお、基板本体用ガラス粉末は、必ずしも上記成分のみからなるものに限定されず、ガラス転移点等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有することもできる。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は１０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００３８】
基板本体用ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。基板本体用ガラス粉末の５０％粒径が０．５μｍ未満の場合、ガラス粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難となると共に、均一に分散させることが困難となる。一方、ガラス粉末の５０％粒径が２μｍを超える場合、ガラス軟化温度の上昇や焼結不足が発生するおそれがある。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級してもよい。
なお、５０％粒径はレーザ回折・散乱法による粒子径測定装置により測定した値をいう。
【００３９】
セラミックスフィラーとしては、従来からＬＴＣＣ基板の製造に用いられるものを特に制限なく用いることができ、例えばアルミナ粉末、ジルコニア粉末、またはアルミナ粉末とジルコニア粉末との混合物を好適に用いることができる。セラミックスフィラーの５０％粒径（Ｄ５０）は、例えば０．５μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
このような基板本体用ガラス粉末とセラミックスフィラーとを、例えば基板本体用ガラス粉末が３０質量％以上５０質量％以下、セラミックスフィラーが５０質量％以上７０質量％以下となるように配合、混合することによりガラスセラミックス組成物を得ることができる。また、このガラスセラミックス組成物に、バインダー必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加することによりスラリーを得ることができる。
【００４１】
バインダーとしては、例えばポリビニルブチラール、アクリル樹脂等を好適に用いることができる。可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等を用いることができる。また、溶剤としては、トルエン、キシレン、ブタノール等の芳香族系またはアルコール系の有機溶剤を用いることができる。さらに、分散剤やレベリング剤を使用することも可能である。
【００４２】
このスラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させることで、グリーンシートを製造できる。
このようにして製造されたグリーンシートを、打ち抜き型あるいはパンチングマシーンを使用して所定の寸法角に切断し、同時に所定位置に層間接続用のビアホールを打ち抜き形成できる。
【００４３】
グリーンシートの連結配線基板３領域の表面に、導体パターン用の導電金属ペーストをスクリーン印刷等の方法で印刷することにより、未焼成の導体パターンを形成する。また、前記した層間接続用のビアホール内に導体金属ペーストを充填することによって、未焼成の層間接続部を形成する。
導体パターン、及び層間接続部に用いる導電金属ペーストとしては、例えば銅、銀、金等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものが用いられる。
【００４４】
次いで、基板本体２の最上層及び最下層用グリーンシートの表面に、図４に示す位置に金属ペーストをスクリーン印刷等の方法で印刷することにより、未焼成の金属ペースト層６ａを形成する。なお、両グリーンシートにおける未焼成の金属ペースト層６ａの形成位置は、略同位置（目視レベルで同位置と認識される程度を意味する。）となるように形成する。
金属ペーストとしては、例えば銀、銀パラジウム合金又は銀白金合金等の金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤、焼結助剤等を添加してペースト状としたものを用いることができる。
なお、この際、未焼成の金属ペースト層６ａの上に、例えば、ガラス粉末に可塑剤等を添加してペースト体としたものを、スクリーン印刷等で塗布してガラスペースト層を形成することも可能である。
【００４５】
未焼成の導体パターン、及び未焼成の金属ペースト層６ａが形成されたグリーンシートを位置合わせしつつ複数枚重ね合わせて加熱および加圧して一体化することにより、図４に示す成形体２Ａを形成する。次いで、この成形体２Ａを例えば５００℃以上６００℃以下の温度で１時間以上１０時間以下保持することにより、グリーンシートに含まれる樹脂等のバインダーを分解・除去する脱脂を行う。その後、例えば８５０℃以上９００℃以下の温度で２０分以上６０分以下保持することにより、グリーンシートを構成するガラスセラミックス組成物を焼成する。この焼成により、ガラスセラミックス基板内部および表面（表裏面）に形成された、導体金属ペースト及び金属ペーストも同時に焼成され、金属ペースト焼成層６を有するセラミックス基板１とできる。
【００４６】
脱脂温度が５００℃未満もしくは脱脂時間が１時間未満の場合、バインダー等を十分に除去することができないおそれがある。一方、脱脂温度を６００℃程度、脱脂時間を１０時間程度とすれば、十分にバインダー等を除去することができ、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。
【００４７】
焼成は、焼成温度が８５０℃未満、焼成時間が２０分未満の場合、緻密なものが得られないおそれがある。一方、焼成温度を９００℃程度、焼成時間を６０分程度とすれば、十分に緻密なものが得られ、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。
焼成は、特に８６０℃以上８８０℃以下の温度で行うことが好ましい。金属ペースト焼成層６の形成に、銀を主成分とする金属粉末を含有する金属ペーストを用いた場合には、焼成温度が８８０℃を超えると、金属ペーストが過度に軟化して所定の形状を維持できなくなるおそれがある。
【００４８】
以上、本発明のセラミックス基板１の製造方法について一例を挙げて説明したが、各形成順序等について、セラミックス基板１の製造が可能な限度において適宜変更できる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００５０】
＜グリーンシート＞
まず、基板本体用グリーンシートを製造した。
すなわち、ＳｉＯ２を６０．４ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３を１５．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を６ｍｏｌ％、ＣａＯを１５ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏを１ｍｏｌ％、Ｎａ２Ｏを２ｍｏｌ％となるように原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて１６００℃で６０分溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより４０時間粉砕して基板本体用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
【００５１】
このガラス粉末が３５質量％、アルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）が４０質量％、ジルコニアフィラー（第一稀元素化学工業社製、商品名：ＨＳＹ−３Ｆ−Ｊ）が２５質量％となるように配合し、混合することにより基板本体用ガラスセラミックス組成物を製造した。このガラス基板本体用セラミックス組成物５０ｇに、有機溶剤（トルエン、キシレン、２−プロパノール、２−ブタノールを質量比４：２：２：１で混合したもの）１５ｇ、可塑剤（フタル酸ジ−２−エチルヘキシル）２．５ｇ、バインダーとしてのポリビニルブチラール（デンカ社製、商品名：ＰＶＫ＃３０００Ｋ）５ｇ、さらに分散剤（ビックケミー社製、商品名：ＢＹＫ１８０）０．５ｇを配合し、混合してスラリーを調製した。
【００５２】
このスラリーをＰＥＴフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させ、本体用グリーンシートを製造した。
このようにして製造されたグリーンシートを、打ち抜き型を使用して、縦１７４ｍｍ、横１７０ｍｍの寸法角に切断し、同時に所定位置に層間接続用のビアホールを打ち抜き形成した。
【００５３】
銀粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ４００−２）、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比８５：１５の割合で配合し、固形分が８２質量％となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールにて３回分散を行って金属ペーストＡを製造した。
また、銀粉末（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製、商品名：ＡＧ−ＳＡＧ１１３）、ビヒクルとしてのエチルセルロースと添加剤として酸化ロジウムを質量比８６．９：１３：０．１の割合で配合し、溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールにて３回分散を行って金属ペーストＢを製造した。
【００５４】
一方、導電性粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ５５０）、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比８５：１５の割合で配合し、固形分が８５質量％となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールにて３回分散を行って貫通導体用金属ペーストを製造した。
【００５５】
次に、オーバーコート層に用いるガラスセラミックス組成物を製造した。すなわち、ＳｉＯ２が８１．６ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が１６．６ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏが１．８ｍｏｌ％となるように原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて１６００℃で６０分溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより２０時間粉砕して基板本体用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕の溶媒にはエチルアルコールを用いた。次に、上記のオーバーコート層用ガラス粉末に、５０％粒径（Ｄ５０）が２μｍであるアルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）を、３０質量％となるように配合し、混合することによりオーバーコート層用ガラスセラミックス組成物を製造した。
【００５６】
上記のガラスセラミックス組成物と樹脂成分とを、ガラスセラミックス組成物を６０質量％、樹脂成分を４０質量％の割合で配合し、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールにて３回分散を行って、オーバーコート層用ガラスペーストを作製した。
なお、樹脂成分は、エチルセルロースとαテレピネオールとを質量比８５：１５の割合で調合し分散したものを使用した。
【００５７】
本体用グリーンシートの連結配線基板３領域の未焼成貫通導体に相当する部分に孔空け機を用いて直径０．３ｍｍの貫通孔を形成し、スクリーン印刷法により導電金属ペーストを充填して未焼成貫通導体ペースト層を形成すると共に、未焼成接続端子導体ペースト層、未焼成外部電極端子導体ペースト層を形成した。
このグリーンシートを、焼成後の厚さが１．０ｍｍとなるように重ね合わせ、熱圧着により一体化して、導体ペースト層付き本体用グリーンシート２Ａ、即ち成形体２Ａを得た。
【００５８】
なお、導体ペースト層付き本体用グリーンシート２Ａにおいて、それぞれ縦４４ｍｍ、横６６ｍｍの矩形領域を６個形成して連結配線基板３とした。また、各連結配線基板３の間、及び本体用グリーンシート２Ａの端部から各連結配線基板３までの間の領域（幅１４ｍｍ）を、余白領域４とした。
【００５９】
（実施例１）
導体ペースト層付き本体用グリーンシート２の表裏両面の余白領域４（図４参照。）内に、乾燥、焼成後の金属ペースト焼成層６の幅が１ｍｍとなるように、金属ペーストＡをスクリーン印刷法によって塗布し、未焼成の金属ペースト層６ａ−１を形成して、未焼成セラミックス基板１Ａを製造した。
【００６０】
（実施例２〜４）
実施例１の未焼成セラミックス基板１の製造において、未焼成金属ペースト層６ａの設置位置、金属ペースト焼成層６の幅、及び金属ペーストの種類を表１に示すように変更して、未焼成金属ペースト層６ａ−２〜６ａ−３を有する未焼成セラミックス基板１Ａを製造した（実施例２〜３）。
また、実施例１の未焼成セラミックス基板１の製造において、未焼成金属ペースト層６ａの設置位置、金属ペースト焼成層６の幅、及び金属ペーストの種類を表１に示すように変更して未焼成金属ペースト層６ａ−４を形成し、更にその上にオーバーコート層用ガラスペーストを塗布して未焼成セラミックス基板１Ａを製造した（実施例４）。
【００６１】
（比較例１）
導体ペースト層付き本体用グリーンシート２Ａのいずれの面にも未焼成金属ペースト層６ａを形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、未焼成セラミックス基板１Ａを製造した（比較例１）。
【００６２】
（参考例１）
導体ペースト層付き本体用グリーンシート２Ａの表裏両面に、乾燥、焼成後の金属ペースト焼成層６の幅が２ｍｍとなるように金属ペーストＢを印刷して未焼成金属ペースト層６ａ−５を形成したこと以外は、実施例１と同様にして未焼成セラミックス基板１Ａを製造した（参考例１）。
【００６３】
上記で得られた未焼成セラミックス基板１Ａを、５５０℃で５時間保持して脱脂を行い、さらに８７０℃で３０分間保持して焼成を行ってセラミックス基板１を製造した。この際、実施例１〜４、比較例１、及び参考例１で用いた各金属ペーストの焼結温度は、それぞれ表１に示す温度であった。
【００６４】
次に、各実施例１〜４、比較例１、及び参考例１のセラミックス基板１について、各配線基板領域における変形量を測定した。具体的には、焼成後の連結配線基板３について、中央領域の幅（図１中Ｂ位置の幅）と、端部領域の幅（図１中Ａ位置又はＣ位置の幅）とを測定し、その差を変形量（μｍ）とした。結果を表１にまとめて示す。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
表１から明らかなように、基板本体２より低温で焼結する金属ペーストを用いて金属ペースト焼成層６を形成した実施例１〜４のセラミックス基板１は、焼成後の各連結配線基板３において、中央領域（図１中Ｂ位置）の幅と端部領域（図１中Ａ位置又はＣ位置）の幅の差が０．１％未満に抑えられており、中央領域（図１中Ｂ位置）の膨らみが殆どなく、端部領域（図１中Ａ位置又はＣ位置）の収縮が抑えられていることが認められた。
【００６７】
（実施例５）
上記した実施例１〜４は、本体用グリーンシート２Ａの一方の側縁部から対向側の側縁部にかけて、各連結配線基板３間の余白領域４内に、各１本ずつ未焼成金属ペースト層６ａ−１〜６ａ−４を設けて未焼成セラミックス基板１Ａを成形した。
これに対し、実施例５では、図５に示すように、導体ペースト層付き本体用グリーンシート２Ａの表裏両面の余白領域４内に、各連結配線基板３を囲むように、金属ペーストＡをスクリーン印刷法によって塗布し、それ以外の条件は実施例１と同様にして、未焼成金属ペースト層６ａ−６を有する未焼成セラミックス基板１Ａを製造した（実施例５）。
このようにして得られた未焼成セラミックス基板１Ａを、５５０℃で５時間保持して脱脂を行い、さらに８７０℃で３０分間保持して焼成を行ってセラミックス基板１を製造した。この際、実施例５で用いた金属ペーストＡの焼結温度は、６５０℃であった。
【００６８】
実施例５で得られたセラミックス基板１の各配線基板領域における変形量を、実施例１〜４と同様にして測定した。
実施例５のセラミックス基板１の変形量は、実施例１のセラミックス基板１の変形量と同等であり、中央領域（図１中Ｂ位置）の幅と端部領域（図１中Ａ位置又はＣ位置）の幅の差が０．１％未満に抑えられており、中央領域（図１中Ｂ位置）の膨らみが殆どなく、端部領域（図１中Ａ位置又はＣ位置）の収縮が抑えられていることが認められた。
【符号の説明】
【００６９】
１…セラミックス基板、１Ａ…未焼成セラミックス基板、２…基板本体、２Ａ…ガラスセラミックス組成物の成形体、３…連結配線基板（製品領域）、４…余白領域、５…配線基板領域、６…金属ペースト焼成層、６ａ…金属ペースト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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