(57)【要約】【課題】セラミックス多層基板としてＬＴＣＣ基板を用いた場合にも、キャスタレーション導体層にクラックが発生することを防止することができる、信頼性の高いＬＴＣＣ基板の端面電極形成方法を提供する。【解決手段】低温焼成セラミックスグリーンシート１１を作成し、分割線１２に跨るようにスルーホール１３を形成し、スルーホール１３に導体ペーストを充填して導体層１４を形成し、スルーホールの幅よりも小径の第１のピンまたは金型を用いてスルーホールに充填した導体層を開口して、開口部１５を形成し、スルーホールの長手方向両端部の分割線１２上に第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて、小穴１５ａ，１５ｂを形成し、キャスタレーション導体層１４ａ，１４ｂを形成し、積層および圧着してセラミックスグリーンブロックを形成し、焼成し、分割線１２に沿って切断する。【選択図】図１
2008294246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温焼成セラミックスグリーンシートを作成し、
前記グリーンシートを多数の個片基板に切断する分割線に跨るようにスルーホールを形成し、
前記スルーホールに導体ペーストを充填して導体層を形成し、
前記スルーホールの幅よりも小径の第１のピンまたは金型を用いて前記スルーホールに充填した導体層を開口して、開口部を形成し、
前記スルーホールの長手方向両端部の前記分割線上に前記第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて、小穴を形成し、前記スルーホールの側縁部にキャスタレーション導体層を形成し、
前記グリーンシートを複数層積層および圧着してセラミックスグリーンブロックを形成し、焼成し、前記分割線に沿って切断することを特徴とする低温焼成セラミックス多層基板の端面電極形成方法。
【請求項２】
前記キャスタレーション導体層の中間部に、前記第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて小穴をさらに形成することを特徴とする請求項１記載の低温焼成セラミックス多層基板の端面電極形成方法。
【請求項３】
前記導体ペーストが銀ペーストであることを特徴とする請求項１記載の低温焼成セラミックス多層基板の端面電極形成方法。
【請求項４】
前記スルーホールの幅よりも小径の第１のピンを用いて連続的にパンチングして、前記スルーホールに充填した導体層を開口し、開口部を形成することを特徴とする請求項１記載の低温焼成セラミックス多層基板の端面電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）グリーンシートを複数層積層および圧着してセラミックスグリーンブロックを形成し、８００−１０００℃程度の比較的低温で焼成し、その後個片基板に切断して形成する低温焼成セラミックス多層基板（ＬＴＣＣ基板）に係り、特にその端面電極の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、セラミックス多層基板の端面電極として、端面に凹部（キャスタレーション）を設け、該凹部に内部電極と接続するキャスタレーション導体層（電極）を設けることが知られている（特許文献１）。係るキャスタレーション導体層は、セラミックスグリーンシートを複数層積層および圧着してセラミックスグリーンブロックを形成し、多数個取り基板の分割線に沿ってスルーホールを形成し、このスルーホール内周面全面に吸引法で導体ペーストを印刷すると共に、入出力ランドパターンを印刷して形成している。すなわち、このキャスタレーション導体層は、セラミックスグリーンボックスを吸着板上にセットすると共に、スクリーンマスクをセットし、吸着板に形成された吸引口からスルーホール内に空気吸引力を作用させながらスクリーンマスク上の導体ペーストをスルーホール内周面に塗布して形成することが記載されている（上記文献０００３欄）。
【特許文献１】特開２００１−７７５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、セラミックス多層基板として焼成を低温で行える低温焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）基板を用いる場合には、キャスタレーション導体層（Ａｇ）と、ＬＴＣＣ基板とは、その熱膨張係数が大きく異なり、その熱膨張係数の差から、キャスタレーション導体層にクラックが進行し、そのクラックにより導電機構が破断され、その結果オープン不良となる恐れがあるという問題がある。
【０００４】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、セラミックス多層基板としてＬＴＣＣ基板を用いた場合にも、キャスタレーション導体層（Ａｇ）にその熱膨張係数の差から、クラックが発生することを防止することができる、信頼性の高いＬＴＣＣ基板の端面電極形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のＬＴＣＣ基板の端面電極形成方法は、低温焼成セラミックスグリーンシートを作成し、前記グリーンシートを多数の個片基板に切断する分割線に跨るようにスルーホールを形成し、前記スルーホールに導体ペーストを充填して導体層を形成し、前記スルーホールの幅よりも小径の第１のピンまたは金型を用いて前記スルーホールに充填した導体層を開口して、開口部を形成し、前記スルーホールの長手方向両端部の前記分割線上に前記ピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて、小穴を形成し、前記スルーホールの側縁部にキャスタレーション導体層を形成し、前記グリーンシートを複数層積層および圧着してセラミックスグリーンブロックを形成し、焼成し、前記分割線に沿って切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、前記の構成で、ＬＴＣＣ基板の端面電極を形成するので、完成段階のＬＴＣＣ基板の温度サイクル試験等において、ＬＴＣＣ基板とキャスタレーション導体層（Ａｇ）との熱膨張係数の差から発生する応力を前記小穴部分に逃がすことができ、これによりキャスタレーション導体層にクラックが発生することを防止でき、クラックにより導電機構が破断されるという問題を解決することができる。
【０００７】
さらに、前記キャスタレーション導体層の中間部に、前記第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて小穴をさらに形成することで、ＬＴＣＣ基板とキャスタレーション導体層との熱膨張係数の差から発生する応力の分散効果をより高めることができ、より信頼性の高いＬＴＣＣ基板の端面電極を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の低温焼成セラミックス多層基板の端面電極形成方法を工程順に示す。
【０００９】
まず、アルミナとガラス材料等からなる低温焼成が可能なセラミックス粉末に、樹脂、可塑剤、分散剤などを加えたスラリーを用いてドクターブレード等の方法でセラミックスグリーンシートを作成し、適当な大きさのグリーンシート１１に切り出す。このグリーンシート１１は多数個取りのシートであり、分割線１２により最終的に多数の個片基板に切断される（（ａ）参照）。
【００１０】
次に、打ち抜き型やパンチングマシンを使用して分割線１２に跨るようにスルーホール１３を形成する（（ｂ）参照）。そして、スルーホール１３にＡｇペーストをメタルマスク等を用いて充填し、乾燥して導体層１４を形成する（（ｃ）参照）。そして、スルーホールの幅よりも小径の第１のピンを用いてスルーホール１３に充填した導体層１４を連続的にパンチングして、開口部１５を形成する（（ｄ）参照）。この実施形態では、スルーホールの幅０．４ｍｍ程度に対し直径０．３ｍｍ程度のピンを用いて、導体層を開口して開口部１５を形成することが好ましい。
【００１１】
次に、スルーホール１３の長手方向両端部の分割線１２上に第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて、小穴１５ａ，１５ｂを形成し、スルーホール１３の側縁部にキャスタレーション導体層１４ａ，１４ｂを形成する（（ｅ）参照）。さらに、キャスタレーション導体層１４ａ，１４ｂの中間部分に、導体層１４の開口の形成に用いた第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて小穴１５ｃ、１５ｄを形成する。これにより、スルーホール１３内の分割線１２の両側のキャスタレーション導体層１４ａ，１４ｂをそれぞれその中間で絶縁分離し、キャスタレーション導体層１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを形成する（（ｆ）参照）。
【００１２】
その後、スクリーン印刷等の方法で内部電極パターンを形成する。そして、上記手順により製作した複数層のグリーンシートを積層し、一軸プレスや静水圧プレスなどにより圧着してセラミックスグリーンブロックを形成する。そして、分割線１２に沿ってハーフカットを形成し、８００〜１０００℃の範囲で焼成する。さらに、必要に応じてメッキ処理、分割処理等を行い、内部回路配線パターンを備えたＬＴＣＣ基板が完成する。そして、必要に応じて表層には各種電子部品が搭載される。
【００１３】
図２は、本発明のＬＴＣＣ基板の端面電極部分の詳細構造例を示す。一例として、キャスタレーション導体層間の間隔Ａは０．３ｍｍ程度であり、キャスタレーション（凹部）間の間隔Ｂは０．４ｍｍ程度である。従って、キャスタレーション導体層の厚みは０．０５ｍｍ程度である。これに対して、小穴１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの直径Ｃ，Ｄは、スルーホール１３に充填した導体層１４を連続的にパンチングして開口し、開口部１５を形成する第１のピンと同等もしくはそれ以上のサイズの第２のピンを用いて形成したものであり、キャスタレーション導体間の間隔Ａと同等かもしくはそれ以上のサイズとなっている。
【００１４】
上記構造例のシミュレーション結果では、ＬＴＣＣ基板の熱膨張係数を５．５×１０−６/Ｋ、キャスタレーション導体層（Ａｇ）の熱膨張係数を１９．６×１０−６/Ｋとすると、キャスタレーション導体層（Ａｇ）にかかる熱応力は１７０〜２２０ＭＰａ程度となる。
【００１５】
ところで、通常のアルミナ基板からなるＨＴＣＣ基板では、その主要構成材料の熱膨張係数は、アルミナ７．０×１０−６/Ｋ、タングステン４．５×１０−６/Ｋ、モリブデン５．５×１０−６/Ｋであり、ＬＴＣＣ基板のキャスタレーション導体層にかかる熱応力はＨＴＣＣ基板の場合と比較してはるかに大きいことが分かる。
【００１６】
本発明によれば、小穴を少なくともキャスタレーション導体層の両側に２カ所（１５ａ，１５ｂ）、好ましくはキャスタレーション導体層の中間にさらに２カ所（１５ｃ，１５ｄ）を設けることで、ＬＴＣＣ基板とその導体層との間の熱膨張係数の差から生じる応力を各小穴部分に分散させることができ、ＬＴＣＣ基板とその導体層との間にかかる応力を緩和させ、キャスタレーション導体層１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆにクラックが発生することを防止することができる。
【００１７】
従って、このＬＴＣＣ基板では耐熱性・耐湿性に優れる他、配線導体として低抵抗損失のＡｇを使用することで、高周波回路において良好な損失特性（周波数特性）が得られるという長所を生かしつつ、端面電極における信頼性を高めることができる。また、本発明では、グリーンシートの各層毎にスルーホールの幅よりも小径の第１のピンを用いてスルーホールに充填した導体層を連続的にパンチングして開口部を形成し、小穴を設けてキャスタレーション導体層を形成し、これを積層および圧着してＬＴＣＣ基板のキャスタレーション導体層を形成するので、スルーホールの長手方向長さが可変の場合にも同一のピンを用いて効率的にキャスタレーション導体層を形成できる。
【００１８】
また、１枚のグリーンシートが５０〜２００μｍ程度と比較的薄いので、導体ペーストの印刷でスルーホールを充填し導体層を形成することが可能であり、１枚のグリーンシート毎にキャスタレーション導体層を形成するので、キャスタレーション導体層とＬＴＣＣ基板との密着性を良好なものとすることができる。また、特許文献１のキャスタレーション導体層の形成に必要とされる吸引装置などを必要とせず、効率的にキャスタレーション導体層を形成できる。
【００１９】
なお、上記実施形態ではスルーホールに充填した導体層の開口部の形成に小径のピンを用いて連続的にパンチングして形成する例について説明したが、開口部の形成に金型を用いてもよい。
【００２０】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の低温焼成セラミックス多層基板の端面電極形成方法の工程順を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の低温焼成セラミックス多層基板の端面電極の配置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１  グリーンシート
１２  分割線
１３  スルーホール
１４  導体層
１５  小穴
【図１】
2008294246.tif 000003
【図２】
2008294246.tif 000004