(57)【要約】      （修正有）【課題】生産性が高く、かつ歩留まり良く製作することが可能な電子部品搭載用基板の製造方法を提供する。【解決手段】ビアホール導体が埋設された電子部品搭載用基板を下記工程１及び工程２を含んで形成する。（工程１）貫通穴１１ａが穿設された絶縁性シート１２ａを他の絶縁性シート１２ｂ上に載置して該他の絶縁性シート１２ｂを前記貫通穴１１ａ側から前記貫通穴１１ａの直径より小さな直径のパンチングピン１３で打ち抜くことにより、直径の異なる貫通穴１１ｂを連続させて形成する。（工程２）前記連続的に形成された貫通穴１１内に、開口幅の広い側から導体ペースト１４を充填し、該導体ペースト１４を焼成することによってビアホール導体を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁体層を積層して成る積層体の上面に電子部品搭載用電極パッドを被着させるとともに、前記積層体の下面で前記電子部品搭載用電極パッドの直下領域に、前記電子部品搭載用電極パッドよりも大きなパッド面積を有した外部接続電極パッドを被着させ、前記電子部品搭載用電極パッド及び外部接続電極パッドを、積層体内部に埋設されその直径を下方に向かって漸次大きくしたビアホール導体を介して電気的に接続してなる電子部品搭載用基板であって、
前記ビアホール導体が下記工程１乃至工程２を含んで形成されることを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
工程１：貫通穴が穿設された絶縁性シートを他の絶縁性シート上に載置して該他の絶縁性シートを前記貫通穴側から前記貫通穴の直径より小さな直径のパンチングピンで打ち抜くことにより、直径の異なる貫通穴を連続させて形成する工程。
工程２：前記連続して形成された貫通穴内に、開口幅の広い側から導体ペーストを充填し、該導体ペーストを焼成することによってビアホール導体を形成する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器や通信機器等の各種電子デバイスに組み込まれて用いられる電子部品搭載用基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子やＳＡＷフィルタ等の電子部品素子を表面実装するために電子部品搭載用基板が用いられている。
【０００３】
かかる従来の電子部品搭載用基板としては、例えば図３に示すように複数の絶縁体層５２を積層して成る積層体５１の上面に、弾性表面波素子や半導体素子などの電子部品の端子が接続される電子部品搭載用電極パッド５３を、前記積層体５１の下面に電子部品搭載用基板をマザーボード等の外部配線基板に実装・接続させる際に接続端子として機能する外部接続電極パッド５４を被着させ、前記電子部品搭載用電極パッド５３及び外部接続電極パッド５４を、積層体５１の内部に埋設されたビアホール導体５６を介して電気的に接続した構造のものが知られている。
【０００４】
尚、前記電子部品搭載用電極パッド５３には弾性表面波素子や半導体素子などの小さな電子部品の端子が接続されるのに対し、外部接続電極パッド５４にはマザーボード等の比較的大きな端子が接続されることから、その面積は電子部品搭載用電極パッド５３に比し外部接続電極パッド５４が大きく、このような２つのパッドを接続するビアホール導体５６の直径も電子部品搭載用電極パッド５３側に比し外部接続電極パッド５４側で大きくなるように形成されていた。
【０００５】
また、前記積層体５１は、まず、直径の異なる貫通穴１０２が穿設されたセラミックグリーンシート１０１を複数枚準備し、次に、各セラミックグリーンシート１０１の貫通穴１０２に導体ペースト１０３を充填し、最後に図４に示す如く、これらのセラミックグリーンシート１０１を貫通穴１０２の中心軸同士が合致するように位置合わせをして積層し、これを一体焼成することにより製作される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−４５４７０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の製造方法においては、複数枚のセラミックグリーンシート１０１を積層する際、各セラミックグリーンシート間で面方向への位置ずれを生じることがあり、その場合、上下に隣接するセラミックグリーンシートのビアホール導体同士を良好に接続させることができず、接続不良が起こるという問題があった。
【０００８】
また、上述した従来の製造方法においては、各セラミックグリーンシート１０１の貫通穴１０２に導体ペーストを充填してから、これらのセラミックグリーンシート１０１を積層して積層体を形成するようになっているため、セラミックグリーンシートの枚数と同じ数だけ貫通穴１０２への導体ペーストの充填作業を行わなければならず、生産性の低下を招く問題も有していた。
【０００９】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、電子部品搭載用基板を効率的に、かつ歩留まり良く製作することが可能な電子部品搭載用基板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品搭載用基板の製造方法は、複数の絶縁体層を積層して成る積層体の上面に電子部品搭載用電極パッドを被着させるとともに、前記積層体の下面で前記電子部品搭載用電極パッドの直下領域に、前記電子部品搭載用電極パッドよりも大きなパッド面積を有した外部接続電極パッドを被着させ、前記電子部品搭載用電極パッド及び外部接続電極パッドを、積層体内部に埋設されその直径を下方に向かって漸次大きくしたビアホール導体を介して電気的に接続してなる電子部品搭載用基板であって、前記ビアホール導体が貫通穴の穿設された絶縁性シートを他の絶縁性シート上に載置して該他の絶縁性シートを前記貫通穴側から前記貫通穴の直径より小さな直径のパンチングピンで打ち抜くことにより、直径の異なる貫通穴を連続させて形成する工程１と、前記連続して形成された貫通穴内に、開口幅の広い側から導体ペーストを充填し、該導体ペーストを焼成することによってビアホール導体を形成する工程２と、を含んで形成されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、貫通穴の穿設された絶縁性シートを他の絶縁性シート上に載置して、他の絶縁性シートを前記貫通穴側から前記貫通穴の直径より小さな直径のパンチングピンで打ち抜くことにより、直径の異なる貫通穴を連続させて形成し、該貫通穴に導体ペーストを充填した後、この導体ペーストを焼成することにより、積層体内部にビアホール導体を形成するようにしている。この場合、絶縁性シートの積層に際して、隣接する絶縁性シートの貫通穴同士を位置合わせするといった煩雑な作業は一切不要で、しかも各絶縁性シートの貫通穴は上下方向に連続する形で確実に形成され、かかる貫通穴にビアホール導体用の導体ペーストを一度に充填し、一括的に焼成することで積層体を効率的に製造することができる。これにより、電子部品搭載用基板の生産性が向上される。
【００１２】
更に、本発明によれば、積層する絶縁性シートの枚数に関係なく導体ペーストの充填作業を１回で行うことができるようになっており、これによっても電子部品搭載用基板の生産性を向上させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の製造方法によって製作した電子部品搭載用基板の断面図であり、図中の１は積層体、２は電子部品搭載用電極パッド、３は外部接続電極パッド、４はビアホール導体である。
【００１４】
前記積層体１は、その上面で弾性表面波素子や半導体素子などの電子部品素子を支持するための支持母材として機能するものであり、２層の絶縁体層５を積層し、その上面には電子部品搭載用電極パッド２が、下面には外部接続電極パッド３が、内部にはビアホール導体４が設けられている。
【００１５】
前記積層体１を形成している絶縁体層５は、各々の厚みが例えば２０〜３００μｍに設定され、その材料としては、例えば８００〜１０５０℃の比較的低い温度で焼成可能なガラス−セラミック材料が好適に使用される。ガラス−セラミック材料の組成比率はセラミック成分が例えば１０〜６０ｗｔ％、ガラス成分が例えば４０〜９０ｗｔ％に設定され、セラミック成分としては、例えば、平均粒径０．５〜６．０μｍ、好ましくは０．５〜２．０μｍに粉砕したクリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージュライト等の絶縁セラミック材料、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ３等の誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の磁性体セラミック材料等が好適に用いられ、またガラス成分としては、例えば、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、アルカリ土類金属酸化物を含むガラス材料が好適に用いられる。ここで使用されるガラス成分としては、焼成処理することによってコージュライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネル構造の結晶相を析出するものを用いることが望ましい。
【００１６】
また、前記積層体１の上面に被着される電子部品搭載用電極パッド２は、電子部品搭載用基板に搭載される弾性表面波素子や半導体素子等の電子部品素子（図示せず）の端子電極と半田等の導電性接着剤を介して電気的に接続されるようになっており、電子部品素子の実装領域に電子部品素子の各端子電極と一対一に対応するように形成される。
【００１７】
このような電子部品搭載用電極パッド２は、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料によって略矩形状をなすように形成され、その１辺の長さは例えば６０〜１００μｍに、その厚みは例えば５〜２５μｍに設定される。
【００１８】
一方、前記積層体１の下面に被着される外部接続電極パッド３は、前記電子部品搭載用電極パッド２の直下領域に配置されており、該外部接続電極パッド３は、電子部品搭載用基板をマザーボード等の外部配線基板上に搭載する際、外部配線基板のパッドに対し半田等の導電性接着剤を介して電気的に接続される接続端子として機能するものである。この外部接続電極パッド３は、電子部品搭載用電極パッド２と同様の材料、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料からなる。また、その形状は例えば略矩形状をなし、電子部品搭載用電極パッド３よりも大きなパッド面積になるように、その１辺の長さが例えば１２０〜２６０μｍに設定され、その厚みは例えば５〜２５μｍに設定される。
【００１９】
尚、電子部品搭載用電極パッド２のパッド面積に比し外部接続電極パッド３のパッド面積を大きくなしておくのは、前記電子部品搭載用電極パッド２には弾性表面波素子や半導体素子などの小さな電子部品の端子が接続されるのに対し、外部接続電極パッド３にはマザーボード等の比較的大きな端子が接続されるからである。
【００２０】
そして、前記電子部品搭載用電極パッド２及び外部接続電極パッド３は、積層体１の内部に埋設されたビアホール導体４を介して電気的に接続される。
【００２１】
このビアホール導体４は、積層体１の上部絶縁体層５ａに埋設される上部ビアホール導体４ａ及び積層体１の下部絶縁体層５ｂに埋設される下部ビアホール導体４ｂを接続してなり、その直径は、上部ビアホール導体４ａより下部ビアホール導体４ｂの方が大きくなるように設定されている。これは、前述のように電子部品搭載用電極パッド２のパッド面積に比し外部接続電極パッド３のパッド面積が大きく設定されているからであり、このような２つのパッドを接続するビアホール導体４の直径も電子部品搭載用電極パッド２側に比し外部接続電極パッド３側で大きくなるように設定される。
【００２２】
この上部ビアホール導体４ａと下部ビアホール導体４ｂはそれぞれ円柱形状をなし、上部ビアホール導体４ａの直径に対して下部ビアホール導体４ｂの直径が、例えば１．５〜２．２倍の範囲に設定され、その直径は上部ビアホール導体４ａが例えば３０〜７０μｍの範囲に、下部ビアホール導体４ｂが例えば５０〜１５０μｍの範囲に設定される。
【００２３】
尚、前記ビアホール導体４の材料としては、前記電子部品搭載用電極パッド２や外部接続電極パッド３と同様に、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料が使用される。
【００２４】
次に上述した電子部品搭載用基板の製造方法を図２を用いて説明する。
本実施形態においては、絶縁性シートとしてセラミックグリーンシートを使用し、該セラミックグリーンシートを２層積層させて電子部品搭載用基板を製造する場合を例に説明する。
【００２５】
（工程１）まず、図２（ａ）に示すように、貫通穴１１ａが穿設されたセラミックグリーンシート１２ａを１枚準備する。具体的には、上述したガラス原料粉末、低融点ガラス成分のフリットに有機バインダー、有機溶剤を均質混合して泥漿状のスラリーになすとともに、従来周知のドクターブレード法等によって所定厚みにテープ成型して半硬化状態となすことによってセラミックグリーンシートを作製し、このセラミックグリーンシートの所定箇所をパンチングピンで打ち抜くことにより、貫通穴１１ａが穿設されたセラミックグリーンシート１２ａが得られる。
【００２６】
前記貫通穴１１ａは、例えば円柱形状をなし、その直径は、後述する他のセラミックグリーンシート１２ｂに穿設される貫通穴１１ｂの直径よりも大きくなるように、例えば９５〜３５０μｍの範囲に設定される。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示す如く、貫通穴が穿設されていない他のセラミックグリーンシート１２ｂを用意し、前記セラミックグリーンシート１２ａを他のセラミックグリーンシート１２ｂ上に載置させて積層シート１５を作製する。続いて、図２（ｃ）に示すように、前記他のセラミックグリーンシート１２ｂを前記貫通穴１１ａ側から前記貫通穴１１ａの直径より小さな直径のパンチングピン１３で打ち抜くことにより、図２（ｄ）に示す如く、直径の異なる貫通穴１１を連続させて形成する。
【００２８】
このように、セラミックグリーンシート１２ａを他のセラミックグリーンシート１２ｂ上に載置してから、貫通穴１１ｂが形成されるため、隣接するセラミックグリーンシート間で連結する貫通穴１１ａ、１１ｂ間の位置あわせをするといった煩雑な作業をする必要が一切なくなり、その分、電子部品搭載用基板の生産性を向上させることができ、しかも貫通穴１１ａと貫通穴１１ｂとを上下方向に連続する形で確実に形成することができ、その結果、これらの貫通穴１１ａ、１１ｂに導体ペーストを充填し焼成することよって形成されるビアホール導体は、隣接する絶縁体層間でずれることなく良好に導通接続され、電子部品搭載用基板の製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００２９】
尚、前記貫通穴１１ｂは、例えば貫通穴１１ａと同様に円柱形状をなし、その直径は貫通穴１１ａよりも小さくなるように、例えば５５〜１６０μｍの範囲に設定される。
【００３０】
また、貫通穴１１ｂの貫通穴１１ａ側開口部近傍をテーパ状に広がるように加工しておけば、後述する工程２において、貫通穴１１ａ及び貫通穴１１ｂが連結してなる貫通穴１１に充填する導体ペーストを充填する際、該導体ペーストがテーパ面に沿って貫通穴１１ｂに良好に流れ込みやすくなり、ビアホール導体間の接続信頼性を高めることができる。従って、貫通穴１１ｂの貫通穴１１ａ側の開口部近傍の形状は、テーパ状とすることが好ましい。
（工程２）次に、図２（ｅ）に示すように、前記貫通穴１１内に、開口幅の広い側（貫通穴１１ａ側）から導体ペースト１４を充填し、該導体ペースト１４を焼成することによってビアホール導体を形成する。
【００３１】
このように所定枚数のセラミックグリーンシートを積層してから該セラミックグリーンシートに形成された貫通穴１１へ導体ペースト１４を充填するため、セラミックグリーンシートの積層数に関係なく導体ペースト１４の充填作業を１回で行うことができ、電子部品搭載用基板の生産性を向上させることが可能となる。
【００３２】
また、開口幅の広い側（貫通穴１１ａ側）から導体ペースト１４を充填することにより、貫通穴１１ｂより直径の大きな貫通穴１１ａに注入された導体ペースト１４が毛管現象により貫通穴１１ｂにも隙間なく良好に充填されるようになり、ビアホール導体間の接続信頼性を高めることができる。
【００３３】
尚、このようなビアホール導体用の導体ペースト１４は、例えば、従来周知のスクリーン印刷によって貫通穴１１に充填され、その材料としては、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ系粉末、ホウ珪酸系低融点ガラスフリット、エチルセルロース等の有機バインダー、有機溶剤を混合したものが用いられる。
【００３４】
そして、貫通穴１１に導体ペースト１４を充填した後、図４（ｆ）に示すように、前記積層シート１５のセラミックグリーンシート１２ａ側表面に貫通穴１１ａの開口部を覆うようにして外部接続電極パッド用の導体ペーストを、前記積層シート１５のセラミックグリーンシート１２ｂ側表面に貫通穴１１ｂの開口部を覆うようにして電子部品搭載用電極パッド用の導体ペーストを、スクリーン印刷等によって印刷・塗布する。
【００３５】
尚、前記電子部品搭載用電極パッド及び外部接続電極パッド用の導体ペーストの塗布領域は、導体ペーストの印刷時のビアホール導体とのずれを考慮して、貫通穴１１の開口部の淵から１５μｍ以上大きくなるように塗布することが好ましい。
【００３６】
また、これら電子部品搭載用電極パッド及び外部接続電極パッド用の導体ペーストの材料としては、例えば、前記ビアホール導体用の導体ペーストと同様に、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ系粉末、ホウ珪酸系低融点ガラスフリット、エチルセルロース等の有機バインダー、有機溶剤を均質混合したものが用いられる。
【００３７】
このようにして得られた積層シート１５を例えば８００〜１２００℃で焼成することにより、隣接する絶縁体層間での接続が確実になされ、且つその直径が隣接する絶縁体層間で異なるビアホール導体を積層体内部に埋設した電子部品搭載用基板を得ることができる。
【００３８】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良が可能である。
【００３９】
上述の実施形態においては、前記前記積層体１を構成する絶縁体層５の積層数が２層の場合の電子部品搭載用基板の製造方法を例にとって説明したが、これに代えて、前記積層体１を構成する絶縁体層５の積層数が３層以上ある電子部品搭載用基板においても本発明は適用可能である。
【００４０】
即ち、前記積層体１がｎ層（ｎは２以上の自然数）の絶縁体層５からなる場合、電子部品搭載用基板１０の製造方法は、ｎ＝２のときは上述した実施の形態の場合に該当し、ｎ≧３の場合は上記工程１に続き、上記工程２を行う前に、工程１で得られた直径の異なる貫通穴１１が連続的に形成されたセラミックグリーンシート１２を更に、貫通穴が形成されていない他のセラミックグリーンシート上に載置して、該他のセラミックグリーンシートを前記貫通穴１１側から貫通穴１１の直径のうち最も狭い部位よりも小さな直径のパンチングピンで打ち抜くことにより、直径の異なる貫通穴が連続的に形成されているセラミックグリーンシートを得る工程を（ｎ−２）回繰り返した後、上記工程２を行えばよい。
【００４１】
また、上述の実施形態では、貫通穴１１ａ、１１ｂの形状を円柱状としたが、これに代えて、例えば楕円柱状や四角形状等の形状にしてもよい。
【００４２】
更に、上述の実施の形態では、電子部品搭載用電極パッド２及び外部接続電極パッド３を略矩形状としたが、これに代えて、円状や矩形状（四角形状）以外の多角形状のパッドでもかまわない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、貫通穴の穿設された絶縁性シートを他の絶縁性シート上に載置して、他の絶縁性シートを前記貫通穴側から前記貫通穴の直径より小さな直径のパンチングピンで打ち抜くことにより、直径の異なる貫通穴を連続させて形成し、該貫通穴に導体ペーストを充填した後、この導体ペーストを焼成することにより、積層体内部にビアホール導体を形成するようにしている。この場合、絶縁性シートの積層に際して、隣接する絶縁性シートの貫通穴同士を位置合わせするといった煩雑な作業は一切不要で、しかも各絶縁性シートの貫通穴は上下方向に連続する形で確実に形成され、かかる貫通穴にビアホール導体用の導体ペーストを一度に充填し一括的に焼成することで積層体を効率的に製造することができる。これにより、電子部品搭載用基板の生産性が向上される。
【００４４】
更に、本発明によれば、積層する絶縁性シートの枚数に関係なく導体ペーストの充填作業を１回で行うことができるようになっており、これによっても電子部品搭載用基板の生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって製作した電子部品搭載用基板の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施形態に係る製造方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図３】従来の製造方法によって製作した電子部品搭載用基板の断面図である。
【図４】従来の製造方法を説明するための一工程の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・積層体
２・・・・・電子部品搭載用電極パッド
３・・・・・外部接続電極パッド
４・・・・・ビアホール導体
５・・・・・絶縁体層
１１・・・・貫通穴
１２・・・・セラミックグリーンシート
１３・・・・パンチングピン
１４・・・・導体ペースト
１５・・・・積層シート
【図１】
2004296946.tif 000003
【図２】
2004296946.tif 000004
【図３】
2004296946.tif 000005
【図４】
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