(57)【要約】【課題】表面が平坦で、積層不良や接続不良の発生を防止し、第一のシートの一部に他の成分を均一に埋め込んだ複合シートの製造方法、複合積層体の製造方法、及びセラミック基板の製造方法を提供する。【解決手段】第一のシートに第二のシートを積層して得られた積層体を、該第二のシート側から押圧して、該第二のシートの押圧部分を前記第一のシート側に移行させ、該第一のシートの一部を第二のシートで置換した複合シートを作製する複合化工程と、該複合化工程で得られた複合シートにおける第一のシート部と第二のシート部との隙間に溶剤を塗布し、前記第一のシート部と前記第二のシート部との境界部で少なくとも一方のシートを膨潤させる膨潤工程と、該膨潤工程で得られた複合シートを厚み方向に加圧する一体化工程とを具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のシートに第二のシートを積層して得られた積層体を、該第二のシート側から押圧して、該第二のシートの押圧部分を前記第一のシート側に移行させ、該第一のシートの一部を第二のシートで置換した複合シートを作製する複合化工程と、該複合化工程で得られた複合シートにおける第一のシート部と第二のシート部との隙間に溶剤を塗布し、前記第一のシート部と前記第二のシート部との境界部で少なくとも一方のシートを膨潤させる膨潤工程と、該膨潤工程で得られた複合シートを厚み方向に加圧する一体化工程とを具備することを特徴とする複合シートの製造方法。
【請求項２】
前記複合化工程に先立って、前記第一のシートの所定箇所に予め貫通孔を形成する穿孔工程を具備することを特徴とする請求項１記載の複合シートの製造方法。
【請求項３】
前記第一のシートがセラミックシートであることを特徴とする請求項１又は２記載の複合シートの製造方法。
【請求項４】
前記第二のシートが金属シートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合シートの製造方法。
【請求項５】
前記第二のシートが、低融点金属粉末を１０〜６０体積％と、高融点金属粉末を４０〜９０体積％の割合で含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合シートの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかによって作製された複合シートを、他の第一のシート及び／又は他の複合シートと積層して複合積層体を作製することを特徴とする複合積層体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかによって作製された複合シート、又は請求項６で作製された複合積層体を焼成し、該焼成によって、金属層を具備するセラミック基板を作製することを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項８】
前記複合シート又は複合積層体の表面及び／又は内部に、導体材料によって回路パターンが形成されたことを特徴とする請求項８記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項９】
前記金属層表面に、電子部品を搭載する実装部が設けられていることを特徴とする請求項８又は９記載のセラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種配線基板や半導体素子収納用パッケージ等に適用される配線基板の製造に好適に用いられ、特に、パワーモジュール基板等の放熱性や大電流を許容することが可能な配線導体を有するセラミック基板を製造するのに用いられる複合シートの製造方法、複合積層体の製造方法及びセラミック基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の高集積化に伴い、半導体装置から発生する熱も増加している。半導体装置の誤動作をなくすためには、このような熱を装置外に放出可能な配線基板が必要とされている。一方、電気的な特性としては、演算速度の高速化により、信号の遅延が問題となり、配線導体損失の小さい、つまり低抵抗の配線導体を用いることが要求されてきた。
【０００３】
このような半導体素子を搭載した配線基板としては、その信頼性の点から、アルミナセラミックスを絶縁基体とし、その表面あるいは内部にタングステンやモリブデンなどの高融点金属からなる配線層を被着形成したセラミック配線基板が多用されている。ところが、従来から多用されている高融点金属からなる配線層では、抵抗を高々１３μΩ・ｃｍ程度までしか低くできない。従って、前述のような多層配線基板における配線導体の抵抗値を低減して大電流を流せるようにするために、多層配線基板を構成する絶縁基体に銅（Ｃｕ）の厚膜や無電解メッキにより配線導体を形成することが行われていた。
【０００４】
しかし、かかる配線導体では、配線の高密度化のために配線パターンの線幅が多層配線基板の面積により制限され、一定以上に幅広く形成することができず、しかも、前記配線導体の形成方法では後の工程に悪影響を及ぼさず短時間に低コストで充分な厚さの配線導体を得ることが困難であり、前記低抵抗化を満足するものではなかった。
【０００５】
そこで、配線導体の抵抗値を低減して大電流を流せるようにするために、多層配線基板を構成するセラミックグリーシートに貫通孔を形成し、該貫通孔に電気抵抗値の低い銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）等の低融点金属から成る配線用導体ペーストを厚く充填して低抵抗配線導体としたものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平５−２１６３５号公報
【特許文献２】特開昭６３―１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、引用文献１、２の方法で低抵抗配線導体を形成すると、乾燥後に凹部にペーストの表面に凹凸が発生し、第一のシートの積層時に、積層不良が発生し、積層体の変形を招くという問題があった。また、複雑なパターン形成にあたりペーストの充填不良が発生し、他の回路との接続不良が発生するなどの問題があった。
【０００７】
従って、本発明は、表面が平坦で、積層不良や接続不良の発生を防止し、第一のシートの一部に他の成分を均一に埋め込んだ複合シートの製造方法、複合積層体の製造方法、及びセラミック基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、加圧処理によって第一のシートの一部を第二のシートで置換し、異なる成分を均一に埋め込んだ複合シートを簡単に作製するとともに、シート境界の隙間を低減し、表面を平坦にすることができるため、積層不良や接続不良の発生を防止することができる。
【０００９】
即ち、本発明の複合シートの製造方法は、第一のシートに第二のシートを積層して得られた積層体を、該第二のシート側から押圧して、該第二のシートの押圧部分を前記第一のシート側に移行させ、該第一のシートの一部を第二のシートで置換した複合シートを作製する複合化工程と、該複合化工程で得られた複合シートにおける第一のシート部と第二のシート部との隙間に溶剤を塗布し、前記第一のシート部と前記第二のシート部との境界部で少なくとも一方のシートを膨潤させる膨潤工程と、該膨潤工程で得られた複合シートを厚み方向に加圧する一体化工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明によれば、上記複合体を、他の第一のシートおよび／または他の複合体と積層して積層構造体を作製する工程を具備することによって、多層構造の基板にて、金属層を電気回路の一部または放熱体として適用される複合体を形成することができる。
【００１１】
本発明によれば、加圧処理によって容易に第一のシートの貫通孔内に金属成分を均一に充填することが可能となる。しかも、第一のシートの貫通孔内に第二のシートが一体的に隙間なく埋め込まれ、複合化されているために、第一のシートの貫通孔内に第二のシートを埋め込んだシート単体での取り扱いが容易となる。しかも、複雑な貫通孔の形状に合わせてパンチ形状を変更することによって、あらゆる形状の貫通孔に第二のシートを埋め込むことができる。
【００１２】
また、複合体のシート単体での取り扱いが容易となるために、他の複合体や第一のシートとの積層時においても積層処理を容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、貫通孔に導体ペーストを充填した場合のような充填部での凹凸の発生を防止し、他の複合体や第一のシートとの積層時においても積層不良や積層体の変形等を防止することができる。
【００１４】
さらにまた、焼結時に発生する第一のシートと第二のシート間の隙間を低減することができる。
【００１５】
また、前記複合積層体を焼成することによって、セラミック基板の表面や内部に回路を形成する金属層を形成することができ、しかも形成された金属層形成部での積層不良の発生や、金属層表面の平坦度の低下を抑制しつつ、高い品質の回路を形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第一のシートと第二のシートが部分的に一体化した複合シートを１回または２回のパンチング処理によって容易に形成することができる。しかも、作製された複合シートは、金属層を有するセラミック基板を形成する場合のセラミック基板の変形や充填不良などの発生を抑制し、金属層の平坦度を高め、電子部品の実装信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の複合シートの製造方法について図１の工程図をもとに説明する。
【００１８】
先ず、第一のシート１および第二のシート２を作製する。この第一のシート１は、その用途に応じて、その厚みは任意の厚みでもよいが、第二のシート２との複合化を図る上で、５０〜３００μｍが適当である。また、第二のシート２は、実質的にこの第一のシート１と近似した厚さであることが望ましく、第二のシート２の厚みｔ２は、第一のシート１の厚みｔ１に対して、０．９ｔ１〜１．１ｔ１であることが望ましい。
【００１９】
そして、図１（ａ）に示すように、駆動部である上プレス４（図示せず）と、開口５が形成された下プレス６により構成される打ち抜きプレスを準備し、第一のシート１を下プレス６上に載置するとともに、図１（ｂ）に示すように、第一のシート１の上側に第二のシート２を積層する。この時、第一のシート１とは、後述する通り、両者は軽く接着材等で仮止めしておくことが望ましい。
【００２０】
そして、図１（ｃ）に示すように、駆動部である上プレス４と、第一のシート１を支持するとともに、上プレス４を駆動し、上プレス４の駆動停止位置を第一のシート１の上面側に設定する。これによって、第一のシート１と第二のシート２の打ち抜きと同時に、上プレス４によって押圧されて第一のシートの一部１ａが除去され、その除去された空間に第二のシート２の打抜部２ａが埋め込まれる。
【００２１】
その後、上パンチ４、打ち抜かれた第二のシート２を剥離除去するとともに、第一のシート１を下パンチ６から剥離することによって、図１（ｄ）に示すように、第一のシート１の一部を第二のシート２で置換し、一体化された複合シートＡを作製することができる。このように、第一のシートを置換した部位は、均一な厚みで他成分からなる第二のシートの打抜部１２ａが形成されている。
【００２２】
次いで、図１（ｇ）に示すように、得られた複合シートＡにおいて、第一のシート１と、第一のシートに埋め込まれた第二のシートの打抜部２ａとの境界部に溶剤を供給し、境界部を膨潤させて加圧する処理を加えることによって変形を防止し、隙間を低減した複合シートＡ’が得られる。
【００２３】
本発明によれば、前記複合化工程に先立って、前記第一のシートの所定箇所に予め貫通孔を形成する穿孔工程を具備することが好ましい。このように、第一のシートと第二のシートとの複合化を行う前に第一のシートにプレスによる打ち抜き加工法で貫通孔を空けておくことにより、第二のシートを第一のシートに設けられた貫通孔に容易に挿入できる。
【００２４】
図２にその例を示した。図２（ａ）に示す様に、第一のシート１１を開口１５が形成された下プレス１６上に載置し、図２（ｂ）に示す様に、上プレス１４を下方に駆動することにより、上プレス１４によって押圧されて第一のシートの一部１１ａが除去され、図２（ｃ）に示す様に、第一のシート１１に貫通孔１３を形成する。
【００２５】
次に、図２（ｄ）に示すように、貫通孔１３を形成した第一のシート１１の表面に、第二のシート１２を載置する。そして、図２（ｅ）に示すように、上プレス１４を駆動する。この時、上プレス１４の駆動量を調整し、上プレスの下面の駆動停止位置を第一のシート１１の上面側に設定する。これによって、第二のシート１２の打ち抜きと同時に、第一のシート１１に予め形成された貫通孔１３に第二のシート１２の打抜部１２ａを埋め込むことができる。
【００２６】
その後、上パンチ１４、第二のシート１２を除去することによって、図２（ｆ）に示すように、第一のシート１１の所定箇所に形成された貫通孔１３内に第二のシート１２ａが埋め込まれ、一体化された複合シートＢを作製することができる。
【００２７】
次いで、図２（ｇ）に示すように、得られた複合シートＢにおいて、第一のシート１１と、第一のシートに埋め込まれた第二のシートの打抜部１２ａとの境界部に溶剤を供給し、境界部を膨潤させて加圧する処理を加えることによって変形を防止し、隙間を低減した複合シートＢ’が得られる。
【００２８】
本発明によれば、上述したように、複合シートＡ、Ｂの第一のシート１、１１と第二のシート２、１２との境界部に、溶剤１７を塗布し、それを浸透させて境界部を膨張させる膨潤処理を行うことによって複合シートＡ’、Ｂ’を得ることが重要である。
【００２９】
この膨潤工程において、第一のシート１、１１と第二のシート２、１２との境界部で膨潤処理をする場合、少なくとも一方のシートに溶剤を浸透させて膨張させることが必要である。
【００３０】
第一のシート１、１１と第二のシート２、１２とが異なる材質の場合でも、少なくとも一方のシートを膨潤させれば良いが、密着性を高めるためには両方のシートに溶剤を浸透させて膨潤させることが好ましい。例えば、第一のシート１、１１と第二のシート２、１２との間の僅かな隙間に溶剤をしみ込ませ、両シートを膨潤させることができる。
【００３１】
この膨順に用いられる溶剤は、第一のシート１、１１、及び、それと組合せで用いられる第二のシート２、１２の種類により夫々異なり、適宜選択されるが、例えば、セラミック・焼失性シート系複合シートに属するガラス／アルミナ・アクリル樹脂ビーズ複合シートの場合、酢酸ブチルなどのエステル、アセトン等のケトン、イソプロピルアルコール（IPA）などのアルコール、トルエン・キシレンなどの芳香族系、又はブチルカルビトールアセテート（BCA）、フタル酸ジオクチル（DOP）、フタル酸ジメチル（DMP）、フタル酸ジエチル（DEP）又はフタル酸ジブチル（DBP）等の溶剤が、セラミック・金属シート系複合シート系複合シートの一つであるアルミナ・銅／タングステン合金系複合シートの場合には、ブチルカルビトールアセテート（BCA）、フタル酸ジオクチル（DOP）、フタル酸ジメチル（DMP）、フタル酸ジエチル（DEP）又はフタル酸ジブチル（DBP）等が、セラミックス・セラミックス系複合シートの一つであるアルミナ・フォルステライト系複合シートの場合には、ブチルカルビトールアセテート（BCA）、フタル酸ジオクチル（DOP）、フタル酸ジメチル（DMP）、フタル酸ジエチル（DEP）又はフタル酸ジブチル（DBP）等の溶剤が夫々用いられる。
【００３２】
この膨潤処理は、例えば、細い管を境界部に沿って走査しながら、少量の溶剤を滴下しても良いし、スポンジのような多孔質体に溶剤を吸収させ、この多孔質体を境界部に接触させて溶剤を塗布しても良い。
【００３３】
次に、膨潤した複合シートＡ’、Ｂ’又は複合積層体を厚み方向に加圧することが重要である。この加圧によって、第一のシート１、１１と第二のシート２、１２を一体化し、シート間の隙間を除去した複合シートＡ’、Ｂ’を作製することができる。
【００３４】
このように、本発明によれば、プレス装置を用いて、第一のシート１、１１の貫通孔３、１３内にこの第一のシート１、１１と実質的に同一厚みの第二のシート２、１２を埋め込んだ複合シートＡ’、Ｂ’を１回または２回の加圧処理にて容易に形成することができる。
【００３５】
そして、第一のシートを置換した部位は、均一な厚みで他成分からなる第二のシートの打抜部１２ａが形成される。
【００３６】
本発明によれば、シート置換を行った後に膨潤処理をして加圧するため、二つのシートが一つのシートとして一体化され、変形の少ない複合シートを作製することができる。
【００３７】
また、この複合シートＡ’、Ｂ’は、二つのシートの界面での段差や隙間が実質的になく、表面は平坦となるため、表面に回路パターンを形成しても断線や接続不良を防止することができる。
【００３８】
なお、第一のシート１、１１の一部を第二のシート２、１２で置換した複合シートＡ、Ｂを扱う時は、後述する通り、膨潤工程及び一体化工程を終了するまで、第二のシート２、１２の剥離を防止するため、両者は軽く接着材等で仮止めしておくことが望ましい。
【００３９】
次に、複合積層体の製造方法について説明する。
【００４０】
本発明によれば、かかる複合積層体は、例えば、金属層を有する多層構造のセラミック基板を作製するのに好適に用いられる。そこで、図３の工程図をもとに、そのセラミック基板の作製方法について説明する。ここで、第一のシートとしてアルミナセラミックグリーンシートを、第二のシートとして金属グリーンシートを用いた場合について説明する。
【００４１】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、図１又は図２で作製された複合シートＡ１と、同様にして作製された複合シートＡ２や第二のシートと複合化されていない他の第一のシートＢ１、Ｂ２、Ｂ３と、ともに密着液などを用いて積層一体化して複合積層体Ｃを作製する。なお、Ａ１、Ａ２は膨潤処理及び一体化工程を行ったものである。
【００４２】
そして、この複合積層体Ｃを第一のシート５１および第二のシートの打抜部５２ａが焼結する温度に加熱することによって、前記第二のシートの打抜部５２ａが焼結して金属層５７を形成するとともに、第一のシート５１が焼成、緻密化され、図３（ｃ）に示すように、金属層５７を具備する多層構造のセラミック基板Ｄを形成することができる。
【００４３】
本発明の方法においては、第一のシート５１に形成された貫通孔内に金属成分を埋め込むにあたり、従来のように、貫通孔を形成した第一のシートと他の第一のシートとを積層して形成した凹部にペーストを流し込むような手間がなく、ペースト状のものを使用せず、1つの第一のシートに剛性のある第二のシートをパンチで埋め込むために、第一のシートに第二のシートを埋め込んだ複合シートを単味で取り扱うことができるために、該複合シートを他の第一のシート又は他の複合シートと位置合わせして積層するだけで、容易に第一のシートの貫通孔内に金属成分を埋め込んだ複合積層体を作成することができる。
【００４４】
また、本発明においては、ペーストを用いて凹部に充填する場合に見られるような凹みなどの変形が、金属成分を充填する部分にないために、第一のシートの積層一体化にあたっても積層界面での隙間発生を防止することができ、複合シートの上に回路パターンを形成しても電気的接続が確保される。
【００４５】
しかも、本発明の方法によれば、積層処理時に３〜７ＭＰａの高い圧力を印加しても、貫通孔が剛性の高い第二のシートによって埋め込まれているために、圧力が均一に付加され、複合シート及び複合積層体の変形も抑制することができる。
【００４６】
本発明の複合体シートＡ１、Ａ２には、セラミック配線基板などへの適用を図る上で、図３に示すように、適宜、複合シートＡ１、Ａ２の表面にメタライズ配線層５８を形成することができる。
【００４７】
このメタライズ配線層５８は、周知の方法に従い、金属粉末に有機バインダ、溶剤、可塑材を添加混合して得た金属ペーストを複合シートＡ１、Ａ２表面に周知のスクリーン印刷法により、所定のパターンに印刷塗布する。
【００４８】
また、複合シートＡ１、Ａ２にマイクロドリルやレーザー加工によってスルーホールを形成し、スルーホール内に金属ペーストを充填することによってビア導体５９を形成することができ、このビア導体５９によって異なる層間に形成されたメタライズ配線層５８同士を電気的に接続することができる。
【００４９】
本発明において用いられる第一のシートは、所定の比率で調合したセラミック原料粉末に、アクリル樹脂などの適当な有機バインダを添加し、有機溶媒中に分散させることによりスラリーを調製し、従来周知のドクターブレード法やリップコーター法等のキャスト法により、所定の厚みの第一のシートを作製する。この第一のシートの厚みは、通常、５０〜４００μｍが適当である。５０μｍより薄いシートを形成する場合は、作成したスラリーを従来周知のロールコーター、グラビアコーター、ブレードコーター等のコーティング方式により剥離剤処理を施したキャリアーシート上に塗布し、乾燥させることにより第二のシートを作製することができる。
【００５０】
一方、本発明において用いられる第二のシートは、金属粉末と有機結合剤とからなる混合物をシート化したものであって、特に、有機結合剤は、プレスによる打ち抜き加工性を高め、且つ焼成時の熱分解除去性を高めるために、アクリル系樹脂、とりわけ、イソブチルメタクリレートを主骨格とするアクリル系樹脂が望ましい。
【００５１】
また、金属成分としては、低融点金属粉末を１０〜６０体積％と、高融点金属粉末を４０〜９０体積％の割合からなることが望ましい。低融点金属としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌの群から選ばれる少なくとも１種が、また高融点金属としては、タングステン、モリブデン、マンガンの群から選ばれる少なくとも１種が好適に用いられる。このように、低融点金属と高融点金属を上記の範囲で配合することによって、第二のシートの剛性を高めると同時に、第二のシートの打ち抜き加工性を高めることができ、さらには焼成後の金属層の低抵抗化、高熱伝導化を図ることができる。
【００５２】
なお、焼成にあたっては、低融点金属の融点よりも高い温度で焼成し、高融点金属粒子の粒界を溶融した低融点金属が占めるような組織を形成することが望ましい。係る点から、高融点金属量を４０体積％以上とすることによって、低融点金属が溶融した場合でも金属層の形状を保形することができるとともに金属層とＡｌ２Ｏ３などのセラミック絶縁層との熱膨張差による応力の発生を抑制し、各配線層や絶縁層にクラックが発生するのを防止できる。また、低融点金属量を１０体積％以上とすることで金属層の低抵抗化と高熱伝導化を図ることができる。
【００５３】
第二のシート作製にあたっては、前記金属粉末に１００重量部に対し、上記有機結合剤を１〜１０重量部添加し、これをトルエン、ヘキサン、ヘプタン等の有機溶剤中にて分散する。尚、シートに柔軟性を与えるために可塑剤を添加してもよい。
【００５４】
また、本発明においては、前記低融点金属粉末の平均粒径が０．８〜１２μｍが望ましく、これにより、粉末の分散性を高めることができる。また高融点金属粉末も、平均粒径が０．８〜１２μｍの球状あるいは数個の粒子による焼結粒子として銅からなるマトリックス中に分散含有していることが望ましく、上記平均粒径が０．８μｍ以上とすることで、金属層の保形性を高めるとともに金属層の低抵抗化を図ることができ、１２μｍ以下とすることで、低融点金属によるマトリックスが高融点金属粒子によって分断され金属層の抵抗が高くなるのを防止できる。高融点金属の平均粒径は、１．３〜５μｍ、特に、１．３〜３μｍの大きさで分散されていることが最も望ましい。
【００５５】
本発明によれば、複合シート又は複合積層体の表面や内部に導体材料による回路パターンを形成し、これをさらに別のシートや複合シートと積層することで、回路パターンを具備するセラミック基板を容易に形成することができる。複合シートが均一な厚みを有するため、その上に回路パターンを形成しても、接続不良の発生を抑制することができる。
【００５６】
また、セラミック基板として金属層の表面に実装部を設け、電子部品を搭載することにより、電子部品で発生する熱を効率良く除去することも可能となる。
【００５７】
なお、本発明は、上述したように、第一のシートがセラミック成形体、第二のシートが金属粉末成形体に限定されるものではなく、ガラス粉末の成形体やプラスチック又は樹脂、或いは複合材料粉末からなる成形体等、どのようなものでも採用でき、しかもそれらを自由に組合せることができるのは言うまでもない。
【実施例１】
【００５８】
酸化アルミニウム粉末（平均粒径１．８μｍ）に対して、ＭｎＯ２を５重量％
、ＳｉＯ２を３重量％、ＭｇＯを０．５重量％の割合で添加混合した後、さらに、成形用有機樹脂としてアクリル系樹脂を３重量％、トルエンを溶媒として添加し、ボールミルで２４時間混合してスラリーを調製した。このスラリーを用いてドクターブレード法によって縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ２３０μｍの第一のシートを作製した。
【００５９】
また、この第一のシートには、平均粒径が３μｍの銅粉末５０体積％に、平均粒径が２μｍのタングステン粉末５０体積％、印刷用有機樹脂としてアクリル系バインダを４質量％、可塑剤としてフタル酸ジブチルを１０質量％の割合で混合した金属ペーストを調製し、上記第一のシートの表面に、スクリーン印刷法により、所定のパターンに印刷塗布する。また、前記第一のシートにマイクロドリルによって直径が１２０μｍのスルーホールを形成し、スルーホール内に前記金属ペーストを充填することによってビア導体を形成した。
【００６０】
一方、平均粒径が３μｍの銅粉末５０体積％に、平均粒径が２μｍのタングステン粉末５０体積％、成形用有機樹脂としてアクリル系樹脂を２質量％、溶剤としてトルエンを添加し、ボールミルで２４時間混合してスラリーを調製した。このスラリーを用いてドクターブレード法によって縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ２３０μｍの第二のシートを作製した。
【００６１】
次に、前記第一のシートに対して、図２に示すようなパンチング装置によって、中央部に縦１０ｍｍ×横３０ｍｍの大きさの貫通孔を形成した。
【００６２】
貫通孔を形成した第一のシートの上に、第二のシートを積層した後、パンチング装置における上パンチを下げ、上パンチの下面が第一のシートの表面と同一平面となるところまで下ろした。
【００６３】
上パンチを上げ、第一のシートを確認した結果、第一のシートの貫通孔部分に、第二のシートが埋め込まれた構造の複合体Ｂが形成されていた。
【００６４】
次いで、複合体Ｂがグリーンシートの状態の間に、複合シートＢの第一のシート１と第二のシート２ａとの境界部に、ブチルカルビトールアセテート（BCA）からなる溶剤１７を細管を境界部に沿って走査しながら少量塗布し、それを浸透させて境界部の両シートを膨張させる膨潤処理を行った（図２（ｇ）参照）。
【００６５】
得られた複合体Ｂ’を厚み方向に５ＭＰａの圧力で加圧し、第一のシート１１と第二のシート２ａ管の隙間を除去して一体化した。
【００６６】
次に、図３に示すように、上記のようにして作製した複合体Ａ１、さらに同様にして作製された貫通孔に第二のシートが埋め込まれた複合体Ａ２を積層するとともに、第二のシートと複合化されていない通常の配線パターンが形成された第一のシートＢ１、Ｂ２、Ｂ３の延べ５層のシートを密着液を用いて積層した。また、積層にあたっては、積層体に対して、６０度の温度に加熱しながら、５ＭＰａの圧力を印加した。
【００６７】
この複合積層体の試料について、第二のシートを埋め込んだ部分における第一のシートの変形を観察した結果、第一のシートに対しては、全く変形は認められなかった。
【００６８】
次に、この積層体を１３５０℃の還元雰囲気中で２０時間、加熱して焼結した。
【００６９】
その結果、第二のシートを埋め込んで部分に金属層を有するセラミック配線基板が得られた。
【００７０】
作製したセラミック配線基板に対して、金属層表面の平坦度を触針法によって測定した結果、最大高低差３０μｍ／１０ｍｍであり、平坦度の優れた基板が形成され、基板の変形がほとんどないことが確認された。また、金属層の部分を切断し、金属層付近を双眼顕微鏡で観察した結果、全く層間剥離、充填不良、接続不良等の発生は全く認められなかった。
【実施例２】
【００７１】
実施例１において、第一のシートおよび第二のシートを図１に示した方法で処理して複合シートを作製した以外は、実施例１と全く同様にして膨潤工程、一体化工程を行って複合シート、複合積層体対及びセラミック配線基板を作製した。
【００７２】
得られた複合積層体の試料について、第二のシートを埋め込んだ部分における第一のシートの変形を観察した結果、実施例１と同様、第一のシートに対しては、全く変形は認められなかった。
【００７３】
また、セラミック配線基板に対して、金属層表面の平坦度を触針法によって測定した結果、実施例１と同様、最大高低差４０μｍ／１０ｍｍ以下であり、平坦度の優れた基板が形成され、基板の変形がほとんどないことが確認された。また、金属層の部分を切断し、金属層付近を双眼顕微鏡で観察した結果、全く層間剥離、充填不良、接続不良等の発生は全く認められなかった。
【比較例】
【００７４】
実施例１と同様にして作製された第一のシートＡ１、Ａ２に対して、貫通孔を形成した後、第二のシートを埋め込みことなく、貫通孔を有する第一のシートの片面のみを積層（第一のシートＡ１とＢ１、Ａ２とＢ２）し、凹形状をそれぞれ形成した。この凹部に実施例１で記載した金属ペーストをスクリーン印刷法で充填し、６０℃で６０分乾燥した。
【００７５】
そして、第一のシートＡ１とＢ１、Ａ２とＢ２の積層体と第一のシートＢ３とともに、延べ５層の第一のシートを密着液を用いて、６０度の温度に加熱しながら、５ＭＰａの圧力を印加した。
【００７６】
この加圧して積層した１つの試料について、金属ペーストを充填した部分について変形を観察した結果、金属ペースト表面に凹みが確認された。
【００７７】
次に、この積層体を１３５０℃の還元雰囲気中で２０時間、加熱して焼結し、金属層が形成されたセラミック配線基板が得られた。
【００７８】
作製したセラミック配線基板に対して、金属層表面の平坦度を触針法によって測定した結果、最大高低差１５０μｍ／１０ｍｍであり、平坦度の悪い金属層が形成され、基板の変形が認められた。また、金属層部分を切断し、金属層付近を双眼顕微鏡で観察した結果、その絶縁基体と金属層界面に充填不良と思われる隙間が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明における複合体の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図２】本発明における複合体の製造方法の他の例を説明するための工程図である。
【図３】本発明の複合体を用いた金属層を有するセラミック基板の製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００８０】
１、１１、５１・・・第一のシート
２、１２・・・第二のシート
２ａ、１２ａ、５２ａ・・・第二のシートの打抜部
３、１３・・・貫通孔
４、１４・・・上パンチ
５、１５・・・開口
６、１６・・・下パンチ
７、１７・・・溶剤
５７・・・金属層
５８・・・メタライズ配線層
５９・・・ビア導体
Ａ、Ｂ・・・複合シート
Ａ’、Ｂ’・・・膨潤処理をした複合シート
Ｃ・・・複合積層体
Ｄ・・・セラミック基板
【図１】
2004343027.tif 000003
【図２】
2004343027.tif 000004
【図３】
2004343027.tif 000005