(57)【要約】【課題】印刷性に優れ、後工程の不具合も生じない導体用ペースト及びセラミック配線基板の製造方法並びにセラミック配線基板を提供する。【解決手段】本ペーストは、導電成分及び有機ビヒクル成分を含有し、粘度Ｖ１０ｒｐｍが５０〜４００Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍが３〜８であり、且つ、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが３〜８である。本製造方法は、セラミックグリーンシートの表面に、本ペーストを印刷して未焼成導体パターンを形成する未焼成導体パターン形成工程と、セラミックグリーンシートの未焼成導体パターンを備える面に、未焼成導体パターンを挟むように他のセラミックグリーンシートを積層して未焼成積層体を形成する未焼成積層体形成工程と、未焼成積層体を焼成する焼成工程と、を備える。本セラミック配線基板は、本製造方法により得られる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電成分及び有機ビヒクル成分を含有し、回転粘度計による回転速度１０回毎分における粘度Ｖ１０ｒｐｍが５０〜４００Ｐａ・ｓであり、粘度Ｖ１０ｒｐｍに対する回転速度１回毎分における粘度Ｖ１ｒｐｍの比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍが３〜８であり、且つ、回転速度１００回毎分における粘度Ｖ１００ｒｐｍに対する粘度Ｖ１０ｒｐｍの比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが３〜８であることを特徴とする導体用ペースト。
【請求項２】
未焼成導体パターンを印刷形成した場合に、幅１００μｍ以下の部分の幅方向の断面は、変曲点間が５μｍ以下であり且つ該変曲点間の高低差が２μｍを超える部分を上部に有さず、更に、印刷面に接する１辺の長さをＬ１とし、該上部における変曲点間の高低差が１μｍ以内に収まる範囲が最長となる範囲の中心線の長さをＬ２とした場合に０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０を満たす形状である請求項１記載の導体用ペースト。
【請求項３】
セラミックグリーンシートの表面に、請求項１又は２に記載の導体用ペーストを印刷して未焼成導体パターンを形成する未焼成導体パターン形成工程と、該セラミックグリーンシートの該未焼成導体パターンを備える面に、該未焼成導体パターンを挟むように他のセラミックグリーンシートを積層して未焼成積層体を形成する未焼成積層体形成工程と、該未焼成積層体を焼成する焼成工程と、を備えることを特徴とするセラミック配線基板の製造方法。
【請求項４】
上記未焼成導体パターンは、幅が７０μｍ以下且つ間隔が７０μｍ以下である部分を有する請求項３に記載のセラミック配線基板の製造方法。
【請求項５】
上記焼成工程における焼成温度は、８００〜１０００℃である請求項３又は４に記載のセラミック配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のうちのいずれかに記載のセラミック配線基板の製造方法により得られたセラミック配線基板であって、セラミックス部と該セラミックス部内に形成された導体部とを備えることを特徴とするセラミック配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は導体用ペースト、セラミック配線基板及びその製造方法に関する。更に詳しくは、所定の粘度特性を有することにより印刷性に優れる導体用ペースト、及び、この導体用ペーストを用いたセラミック配線基板の製造方法、並びに、セラミック配線基板に関する。
本発明は、電子部品関連分野において広く利用できる。例えば、積層型ＬＣフィルター、カプラ（方向性結合器）、ローパスフィルタ内蔵カプラ、電力分配器、バラン（平衡−不平衡変換素子）、アンテナスイッチモジュール、ミキサーモジュール基板、ＰＬＬモジュール基板、ＶＣＯ（電圧制御型発振器）、ＴＣＸＯ（温度補償型水晶発振器）等の電子部品、フリップチップ接続方式の集積回路チップを電気的に接続するための電極パット群を備えたＣ４（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｏｌｌａｐｓｅ  Ｃｈｉｐ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）パッケージ、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）等のパッケージ、及び、これらのパッケージに抵抗、コンデンサ及び／又はインダクタを備えるＭＣＭ−Ｃ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｍｏｄｕｌｅ−Ｃｅｒａｍｉｃ）等のモジュールなどに好適である。更に、低温焼成基板用途に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
導体用ペーストは、メッシュ跡、印刷ダレ、カスレ及びニジミ等の各印刷不良を生じることなく印刷できることが重要である。従来は、予め粘度が高い導体用ペーストを調製しておき、試験印刷してメッシュ跡及びカスレを生じる場合には、溶剤を添加して粘度を低下させ、メッシュ跡及びカスレを生じないものとしていた。しかし、粘度調整は難しく、過度に粘度が低下すると逆に印刷ダレ及びニジミを生じることとなる。また、より細密な印刷を行うための導体用ペーストでは、この粘度調整を行うことができる粘度幅が狭く、特に粘度調整が困難であった。更に、適度な粘度に調整できた場合であっても、良好な印刷性を継続させ難く、連続してセラミックグリーンシートに印刷を行うと、例えば５０枚程度でこれらの不具合を生じ始める場合もあった。これらの問題に対する技術として下記特許文献１及び特許文献２等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２４２７２３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１２４０３号公報
【０００４】
特許文献１では粘度及びチクソトロピー性を規定し、各不具合を解消しようとする技術が開示されている。一方、特許文献２は、同様にチクソトロピー性について言及され、チクソトロピー性を阻害することなく治具との不具合をも生じない導体用ペーストに関する技術が開示されているが、具体的なチクソトロピー性については言及されていない。
更に、細線化及び高密度化が急速に進んでおり、細線化及び高密度化を実現できるより優れた印刷性が求められている。
【０００５】
特に配線基板等の積層体では、近年、積層体中に従来のような単純な配線のみを有するだけでなく、抵抗、インダクタ及びコンデンサ等も備え、更には、これらが高密度に内包されたものが求められている。これらの積層体を設計通りに高密度化し、更には、設計通りの電気的特性を発揮させ得るか否かは、導体用ペーストの印刷性とその印刷技術に大きく依存する。例えば、微細な螺旋状パターンで多く形成されるインダクタでは、設計通りの特性を発揮させるためには、極めて正確な未焼成導体パターンを形成する必要がある。この未焼成導体パターンが不正確であると電気特性は当初の設計値からずれたものとなり、そのインダクタから接続された他のパターン全てに影響することとなる。特に高密度に集積された積層体全体でのずれは顕著となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、メッシュ跡、印刷ダレ、カスレ及びニジミ等の印刷不良を生じることなく印刷性に優れ、更には、その後の工程における不具合をも生じない導体用ペースト、及び、この導体用ペーストを用いたセラミック配線基板の製造方法、並びに、セラミック配線基板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、セラミック配線基板の製造に用いる導体用ペーストの印刷性について詳細に研究を行った。その結果、未焼成導体パターンを形成する際に、メッシュ跡、印刷ダレ、カスレ及びニジミ等の各印刷不良を生じることなく、効率よく印刷できる粘度特性を特定するに至った。
しかし、未焼成導体パターンを設計通りの平面形状に形成できた場合であっても、他のセラミックグリーンシートと積層を行った場合には、短絡を生じることや、設計通りの電気的特性等を発揮できない場合があることが分かった。そして、この不具合について検討を行ったところ、セラミックグリーンシートの表面に印刷された未焼成導体パターンの細線部分の断面形状に起因することが分かった。即ち、所定の粘度特性を有さず、且つ、細線部分を所定の断面形状で形成できない場合には、セラミックグリーンシートを積層した際に、細線部分が予測できない形状に潰れ、その潰れ方によって上記の不具合を生じている場合があることを見出した。本発明者らはこの知見に基づき本発明を完成させた。
【０００８】
本発明は、以下に示す通りである。
（１）導電成分及び有機ビヒクル成分を含有し、回転粘度計による回転速度１０回毎分における粘度Ｖ１０ｒｐｍが５０〜４００Ｐａ・ｓであり、粘度Ｖ１０ｒｐｍに対する回転速度１回毎分における粘度Ｖ１ｒｐｍの比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍが３〜８であり、且つ、回転速度１００回毎分における粘度Ｖ１００ｒｐｍに対する粘度Ｖ１０ｒｐｍの比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが３〜８であることを特徴とする導体用ペースト。
（２）未焼成導体パターンを印刷形成した場合に、幅１００μｍ以下の部分の幅方向の断面が、変曲点間が５μｍ以下であり且つ該変曲点間の高低差が２μｍを超える部分を上部に有さず、更に、印刷面に接する１辺の長さをＬ１とし、該上部における変曲点間の高低差が１μｍ以内に収まる範囲が最長となる範囲の中心線の長さをＬ２とした場合に０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０を満たす形状である上記（１）記載の導体用ペースト。
（３）セラミックグリーンシートの表面に、上記（１）又は（２）に記載の導体用ペーストを印刷して未焼成導体パターンを形成する未焼成導体パターン形成工程と、該セラミックグリーンシートの該未焼成導体パターンを備える面に、該未焼成導体パターンを挟むように他のセラミックグリーンシートを積層して未焼成積層体を形成する未焼成積層体形成工程と、該未焼成積層体を焼成する焼成工程と、を備えることを特徴とするセラミック配線基板の製造方法。
（４）上記未焼成導体パターンは、幅が７０μｍ以下且つ間隔が７０μｍ以下である部分を有する上記（３）に記載のセラミック配線基板の製造方法。
（５）上記焼成工程における焼成温度は、８００〜１０００℃である上記（３）又は（４）に記載のセラミック配線基板の製造方法。
（６）上記（３）乃至（５）のうちのいずれかに記載のセラミック配線基板の製造方法により得られたセラミック配線基板であって、セラミックス部と該セラミックス部内に形成された導体部とを備えることを特徴とするセラミック配線基板。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の導体用ペーストによれば、メッシュ跡、印刷ダレ、カスレ及びニジミ等の各印刷不良を生じることなく容易に印刷できる。また、この導体用ペーストを用いて形成した未焼成導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層した際に不具合を生じない所定の幅方向断面形状を有する細線部分を形成できる。
未焼成導体パターンを印刷形成した場合に、細線部分の幅方向の断面形状が所定形状となる場合は、セラミックグリーンシートを積層した際に不具合を生じず、得られるセラミック配線基板において短絡を生じず、設計通りの電気的特性を十分に発揮させることができる。また、セラミック配線基板の製造において歩留まりが向上し、生産性が向上する。
【００１０】
本発明のセラミック配線基板の製造方法によると、短絡を生じず、設計通りの電気的特性を十分に発揮させることができるセラミック配線基板を安定して、確実に得ることができる。また、歩留まりが向上し、生産性が向上する。更に、微細なパターンを確実に形成でき、集積度の高いセラミック配線基板を安定して、確実に得ることができる。
本発明のセラミック配線基板は、信頼性に優れる。また、特に細線部分を安定して確実に得ることができるため、集積度の高いセラミック配線基板とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下詳細に説明する。
［１］導体用ペースト
本発明の導体用ペーストは、粘度Ｖ１０ｒｐｍが５０〜４００Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍが３〜８であり、且つ、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが３〜８である。即ち、所定の粘度であり且つチクソトロピー性を有する。
上記「粘度Ｖ１０ｒｐｍ」は、５０〜４００Ｐａ・ｓ（好ましくは１００〜４００Ｐａ・ｓ、より好ましくは１５０〜４００Ｐａ・ｓ、更に好ましくは２００〜４００Ｐａ・ｓ、特に好ましくは３００〜４００Ｐａ・ｓ）である。この粘度が５０Ｐａ・ｓ未満であるとニジミを生じ易くなる。一方、４００Ｐａ・ｓを超えるとカスレを生じ易くなる。
【００１２】
上記「粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍ」は、３〜８（好ましくは３．５〜８、より好ましくは４〜８、更に好ましくは４．５〜８、特に好ましくは４．５〜７．５）である。３未満であると連続して印刷を行った場合に、過度に粘度が低い状態が続き印刷ダレを生じ易くなる場合がある。特に線幅７０μｍ以下（更には５０μｍ以下）且つ間隔７０μｍ以下（更には５０μｍ以下）である部分（以下、単に「細線狭間隔部分」という）を有する未焼成導体パターンを形成した場合には、細線狭間隔部分の断面形状を後述する所定形状に形成することが困難となり、得られる導体パターンで短絡を生じる場合がある。一方、８を超えると、通常の印刷においては、粘度が高すぎ、カスレを生じたり、メッシュ跡が残ったりし、導体パターンが断線したり、設計と異なる電気特性を示したりする場合がある。
これらのことは、上記「粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍ」においても同様である。また、その好ましい範囲も同様である。
【００１３】
これら本発明における粘度は、調製後２４時間以上静置した導体用ペーストの２５℃±１℃の環境における測定値である。また、ＤＶ−Ｅ型ブルックフィールド粘度計を用い、ＨＢＴ型Ｎｏ．１４号のロータを用いて測定した測定値である。更に、回転速度１０回毎分で５分間ロータを回転させた後、ロータを５分間停止させ、その後、回転速度０．５回毎分→１．０回毎分→２．０回毎分→５．０回毎分→１０回毎分→２０回毎分→５０回毎分→１００回毎分の順に１分毎に上昇させ、各粘度は各回転速度に設定後１分における測定値である。
【００１４】
また、上記メッシュ跡とは、スクリーン印刷法を用いて本発明の導体用ペーストを印刷した場合に、印刷時に使用したマスクのメッシュの形状が、印刷された未焼成導体パターンの表面に残存することである（図７参照）。メッシュ跡が残ると、得られる配線パターンは、幅方向及び厚み方向に各々細りと太りとが繰り替えされたような形状となり、電気的特性が安定しない場合があるため好ましくない。
更に、上記カスレとは、印刷しようとした未焼成導体パターンに対して実際に印刷した未焼成導体パターンが細ったり、印刷されない部分を生じたりすることである。このため得られる導体パターンが断線したり、設計と異なる電気特性を示したりする場合がある。但し、意図しない細りは目標値に対して、通常、１５％以内であれば問題はない。
【００１５】
また、印刷ダレとは、印刷された未焼成導体パターンが印刷後にだれることをいう。即ち、自身の形状を保持することができず、印刷直後には断面が所定形状である未焼成導体パターンを形成できたとしても、次第に印刷面方向に潰れる場合等がある。このため得られる導体パターンが短絡したり、設計と異なる電気特性を示したりする場合がある。但し、意図しない広がりは目標値に対して、通常、３５％以内であれば問題はない。この印刷ダレはニジミの原因ともなる。
更に、上記ニジミとは、印刷しようとした未焼成導体パターンに対して実際に印刷した未焼成導体パターンが意図しない広がりを生じることである。このため得られる導体パターンが短絡したり、設計と異なる電気特性を示したりする場合がある。但し、意図しない広がりは目標値に対して、通常、３５％以内であれば問題はない。
【００１６】
本発明の導体用ペーストは、導電成分及び有機ビヒクル成分を含有する。
上記「導電成分」は、少なくとも焼成後において導電性（例えば、室温における比抵抗５μΩ・ｃｍ以下）を発揮できる成分である。この導電成分としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｐｂ等を挙げることができる。これらの中でもＡｇ、Ａｕ、Ｐｄ及びＰｔのうちの少なくとも１種を主成分（導電成分全体の８０体積％以上が好ましく、９０体積％以上がより好ましい）とすることが好ましい。これら導電成分は１種のみが含有されてもよく、２種以上が含有されてもよい。また、導電成分は単体金属として含有されてもよく、焼成後に導電性が得られれば他の元素との化合物（酸化物、炭酸塩、水酸化物、炭酸水素塩、硝酸塩及び有機金属化合物等）として含有されてもよい。更に、その形態は、通常、粉末状であるが、液状（有機金属化合物等）などであってもよい。
【００１７】
この導電成分の含有量は特に限定されないが、通常、導体用ペースト全体を１００質量％とした場合に、７０〜９０質量％（より好ましくは７５〜９０質量％以上）であることが好ましい。導電成分の含有量がこの範囲であれば良好な導電性を発揮させつつ、好ましい粘度特性を備え易い。
また、導電成分が粉末状で含有される場合、粉末の粒径は特に限定されない。また、粒度分布は１つのピークを有してもよく、２つ以上のピーク（２ピークの場合にはピーク間は１μｍ以上であることが好ましい）を有してもよい。２つ以上のピークを有する場合には充填率を向上させることができる。この粒径（２つ以上のピークの場合には主粒径）は、例えば、１〜５μｍ（より好ましくは１〜４．５μｍ）であることが好ましい。粒径がこの範囲にあれば、高い充填率を達しながら、脱脂も十分に行うことができる。
【００１８】
上記「有機ビヒクル成分」は、通常、バインダ及び溶剤（可塑剤を含む）を含有する。
バインダの種類は特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂及びポリビニルアセタール系樹脂等を挙げることができる。これらのなかでもセルロース系樹脂が好ましく、更にはエチルセルロースがより好ましい。特に良好な印刷性を得ることができる。これらは１種のみが含有されてもよく、２種以上が含有されてもよい。
【００１９】
溶剤の種類は特に限定されないが、例えば、カルビトール類、セロソルブ類、酢酸エステル類、フタル酸エステル類、セバシン酸エステル類、１価アルコール類及びケトン類等を挙げることができる。
セロソルブ類としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ及びブチルセロソルブ等を挙げることができる。また、カルビトール類としては、ブチルカルビトール、メチルカルビトール及びエチルカルビトール等を挙げることができる。更に、酢酸エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル及び酢酸ブチル等を挙げることができる。また、フタル酸エステル類としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル及びフタル酸ジオクチル等を挙げることができる。更に、セバシン酸エステル類としては、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル及びセバシン酸ジオクチル等を挙げることができる。また、１価アルコール類としては、イソプロピルアルコール等を挙げることができる。更に、ケトン類としては、アセトン、シクロヘキサノン、トリメチルシクロヘキサノン等を挙げることができる。これらの中でも、沸点が２５０℃以下である、例えば、ブチルカルビトール等が好ましい。これにより導体用ペーストの粘度特性を特に長期間保持できる。これらは１種のみが含有されてもよく、２種以上が含有されてもよい。
【００２０】
この有機ビヒクル成分の含有量は特に限定されないが、通常、導体用ペースト全体を１００質量％とした場合に、１０〜３０質量％（より好ましくは１５〜２５質量％）であることが好ましい。更に、有機ビヒクル成分のうち、バインダは８〜３０質量％（より好ましくは１５〜２５質量％）であることが好ましく、溶剤は７０〜９２質量％（より好ましくは７５〜８５質量％）であることが好ましい。有機ビヒクル成分の含有量がこの範囲であれば、上記粘度特性を十分に発揮させることができる。
【００２１】
本発明の導体用ペーストには導電成分及び有機ビヒクル成分以外にも他の成分を含有させることができる。他の成分としては、ガラス成分、セラミック成分、密着性向上成分、焼成収縮率調整成分、分散剤成分、レベリング剤成分、滑剤成分、消泡剤成分、酸化防止剤成分、界面活性剤成分及び硬化剤成分等を挙げることができる。
【００２２】
これらのうちガラス成分は、結晶性のものであってもよく、非結晶性のものであってもよい。ガラス成分を構成する成分としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｂ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ及びＴｉ等を挙げることができる。具体的には、アルミノケイ酸系ガラス及びアルミノホウケイ酸系ガラス等が挙げられる。また、ガラス成分の軟化点は特に限定されないが５００〜８００℃（より好ましくは６００〜８００℃、更に好ましくは６５０〜７５０℃）であることが好ましい。ガラス成分の含有量は、無機成分全体を１００質量％とした場合に０〜１０質量％（より好ましくは０．５〜５質量％）であることが好ましい。
【００２３】
また、セラミック成分は、通常、印刷面となるセラミックグリーンシートに含有される成分を用いる。このセラミック成分については後述する。
また、密着性向上成分は、形成される導体パターンとセラミックスとの密着性を向上させる成分である。密着性向上成分としてはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の酸化物等が挙げられる。
更に、焼成収縮率調製成分は、焼成による収縮率を調整できる成分である。焼成収縮率調整成分としては、ＺｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等が挙げられる。
【００２４】
本発明の粘度特性を有する導体用ペーストを用いて未焼成導体パターンを形成すると、メッシュ跡、印刷ダレ、カスレ及びニジミ等の各印刷不良を生じることなく印刷することができる。即ち、優れた印刷特性を有する。更に、この導体用ペーストを用いると、線幅１００μｍ以下の部分（以下、「細線部分」ともいう）の幅方向の断面が後述する所定形状となる。
【００２５】
上記「未焼成導体パターン」とは、セラミックグリーンシートの表面に形成されたパターンのうち、一面側に形成されているパターンの全体を意味する。即ち、セラミックグリーンシートの一面側に連続する一連の未焼成導体が形成されている場合には、その未焼成導体の全体を意味する。また、セラミックグリーンシートの一面側に連続しない未焼成導体が複数形成されている場合には、その一面側に形成されている未焼成導体の全てを意味する。この未焼成導体パターンは後述する焼成工程を経て、配線基板中における導体部を構成することとなる。
【００２６】
本発明の導体用ペーストを用いて形成した未焼成導体パターンの細線部分の上記「断面」は、変曲点間が５μｍ以下であり且つこの変曲点間の高低差が２μｍを超える部分を上部に有さず、更に、印刷面に接する１辺の長さをＬ１とし、上部における変曲点間の高低差が１μｍ以内に収まる範囲が最長となる範囲の中心線の長さをＬ２とした場合に０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０（より好ましくは０．４≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０、更に好ましくは０．５≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０）を満たす形状とすることができる。即ち、未焼成導体パターンは平坦な２面が所定の条件で対向する形状である。
【００２７】
この断面は、表面粗さ計を用いて細線部分の幅方向の断面形状を描画することで得られる。
上記「変曲点間が５μｍ以下であり且つ変曲点間の高低差が２μｍを超える部分」を有さないとは、急激に突出した部分が無く、平坦な形状であることを意味する。
上記「１辺」は、未焼成導体パターンの細線部分が印刷面に接する辺である。この辺の長さＬ１は、細線部分の左右両脇略１０μｍずつの印刷面に共通する中心線が、細線部分の断面により区切られた長さである。
上記「上部」は、上記１辺から垂直上方に５μｍ以上離れた部分である。
上記「変曲点間の高低差が１μｍ以下となる部分が最長となる範囲」は、幅が１μｍの２本の平行線を上部に配置した場合に、この２本の線に挟まれる範囲が最も長くなる範囲である。但し、幅が１μｍの２本の平行線は、上記１辺に対する角度が０〜２゜の範囲で配置するものとする。
【００２８】
このように断面が所定の形状であることにより、セラミックグリーンシートの積層時に生じる不具合を防止できる。即ち、図１２に模式図として示すように、平面形状は正確に印刷されていたとしても、例えば、その断面が三角形状に印刷されたとすると、未焼成導体パターンを挟むようにセラミックグリーンシートを積層する際に、細線部分の先端が上下方向にのみ押し潰されず、不規則に潰れる場合がある。特に細線部分同士の間隔が狭い（例えば、７０μｍ以下、更には６０μｍ以下、特に５０μｍ以下）、細線狭間隔部分では短絡を生じる易くなり、また、細線部分の形状が不定形な断面となると電気的特性が設計通りに発揮されない場合がある。
【００２９】
これに対して、図１１に模式図として示すように、所定の断面形状に印刷された所定の動的粘度特性を有する導体用ペーストであると、上下方向に規則正しく押し潰され、不規則に細線部分が広がることがない。また、その断面形状も一定の略楕円形状｛例えば、幅に対する厚さの比ｄがｄ≦１／２（更には０＜ｄ≦１／２）の楕円形状｝となり易い。このように本発明の導体用ペーストを用いた場合に、細線部分が所定形状で再現性よく形成され、また、綺麗に規則正しく押し潰される理由は定かではない。しかし、印刷時には適度に流動して所定の形状を形成でき、印刷後にはその形状を保持でき、更には、積層時に適度な硬度を有して規則正しく押し潰されているものと考えることができる。尚、本発明の導体用ペーストを用いる際の好ましい印刷条件等については後述する。
【００３０】
［２］セラミック配線基板の製造方法
本発明のセラミック配線基板の製造方法は、セラミックグリーンシートの表面に、本発明の導体用ペーストを印刷して未焼成導体パターンを形成する未焼成導体パターン形成工程と、このセラミックグリーンシートの未焼成導体パターンを備える面に、未焼成導体パターンを挟むように他のセラミックグリーンシートを積層して未焼成積層体を形成する未焼成積層体形成工程と、未焼成積層体を焼成する焼成工程と、を備えるものである。
【００３１】
上記「セラミック配線基板」については後述する。
また、上記「セラミックグリーンシート」は、通常、セラミック成分とガラス成分と有機ビヒクル成分とを含有する。
このうちセラミック成分としては、例えば、ガーナイト、チタニア、アルミナ、チタン酸塩（チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等）、ムライト、ジルコニア、石英、コーディエライト、フォルステライト、ワラストナイト、アノーサイト、エンスタタイト、ジオプサイト、アーケルマナイト、ゲーレナイト及びスピネル等を挙げることができる。これらは１種のみが含有されてもよく、２種以上が含有されてもよい。また、上記ガラス成分は前記ガラス成分をそのまま用いることができる。更に、上記有機ビヒクル成分は前記有機ビヒクル成分をそのまま用いることができる。これらのセラミック成分、ガラス成分及び有機ビヒクル成分の各々は、本発明の導体用ペースト（セラミック成分及びガラス成分が導体用ペーストに含有される場合）と同じ組成であってもよく、異なる組成であってもよい。
【００３２】
上記「未焼成導体パターン形成工程」における上記「印刷」は、その条件等、特に限定されないが、例えば、以下のものとすることができる。即ち、印刷機としては、各種スクリーン印刷機を用いることができる。また、印圧は１０〜３００ＫＰａ（好ましくは２０〜２５０ＫＰａ、より好ましくは２０〜１８０ＫＰａ）とすることができる。更に、スクリーンマスクと印刷面との間のギャップは０．５〜２．２ｍｍ（好ましくは０．８〜１．８ｍｍ、より好ましくは１．０〜１．５ｍｍ）とすることができる。また、印刷スピードは２０〜２００ｍｍ／秒（好ましくは３０〜２００ｍｍ／秒、より好ましくは４０〜２００ｍｍ／秒）とすることができる。これらの各印刷条件は各々組合せとすることができる。
また、本製造方法では、前記本発明の導体用ペーストを用いるため、形成する未焼成導体パターンは、配線幅７０μｍ以下（更には５０μｍ以下）且つ配線間距離７０μｍ以下（更には５０μｍ以下）の部分を有するものにできる。
【００３３】
上記「未焼成積層体形成工程」における上記「積層」は、加圧の有無及び加熱の有無は問わないが、加圧することが好ましく、更には、加圧に加えて加熱することが好ましい。加圧する際の圧力は特に限定されないが、２００ＭＰａ以下（好ましくは１５０ＭＰａ以下、より好ましくは１００ＭＰａ以下）とすることができる。加圧圧力がこの範囲内であれば、所定の粘度特性を示す本発明の導体用ペーストを適度に押し潰すことができ、細線部の断面形状を前記の略楕円形状にすることができる。更に、加熱する際の温度は特に限定されないが、３０〜１００℃（好ましくは３０〜９０℃、より好ましくは３０〜８０℃）とすることができる。更に、加圧及び／又は加熱を行う際の各々の時間は特に限定されないが３００秒以下（好ましくは２５０秒以下、より好ましくは２００秒以下）とすることができる。
尚、積層を行う際には、通常、積層面に溶剤を塗布して行う。また、位置決め等の目的で仮接着を行うこともできる。この際に加圧を行う場合の圧力は、通常、５０ＭＰａ以下であり、また、加熱を行う場合の温度は１００℃以下であり、加圧及び／又は加熱を行う場合の時間は９０秒以下である。
【００３４】
上記「焼成工程」は、焼成雰囲気及び焼成温度は特に限定されないが、焼成雰囲気は、通常、大気雰囲気である。また、焼成温度は、通常、８００〜１０００℃（好ましくは８００〜９５０℃）である。即ち、本発明のセラミック配線基板は低温焼成で得ることができる。更に、焼成工程では、通常、昇温途中に脱バインダを行う。
本製造方法では、これら未焼成導体パターン形成工程、未焼成積層体形成工程及び焼成工程以外にも他の工程を備えることができる。その他の工程としては、例えば、ビア等の孔あけを行う孔設工程、ビア等の充填を行う孔埋め工程、及び、ブレークライン入れやパネルサイズの切り揃えを行う切断工程等を挙げることができる。
【００３５】
［３］セラミック配線基板
本発明のセラミック配線基板は、本発明のセラミック配線基板の製造方法により得られたものであり、セラミックス部と該セラミックス部内に形成された導体部とを備える。
上記「セラミックス部」は、前記セラミックグリーンシートが焼成されてなる部分であり、前記セラミック成分及び前記ガラス成分等を含有する。
上記「導体部」は本発明の導体用ペーストを用いて形成された未焼成導体パターンが焼成されてなる部分である。即ち、セラミックグリーンシートの層間に一層のみの未焼成導体パターンが形成された未焼成積層体から得られるセラミック配線基板では、この未焼成導体パターンが焼成されてなる部分である。また、セラミックグリーンシートの複数の層間に複数の未焼成導体パターンが形成された未焼成積層体から得られるセラミック配線基板では、これら全ての未焼成導体パターンの全体を意味する。
【００３６】
また、この導体部の導電性は特に限定されないが、通常、常温において５μΩ・ｃｍ以下である。更に、導体部は、少なくともセラミック配線基板の内部に形成されているが、この内部に形成された導体部の末端は、通常、セラミック配線基板の表面に表出されている。また、セラミック配線基板の表面にも配線パターン等が形成されていてもよい。この導体部としては、例えば、通常の導通用配線、抵抗用配線、コンデンサ用配線（パッド形状等）、インダクタンス用配線、及び、ボンディングパッド等が挙げられる。
【００３７】
本発明のセラミック配線基板は、ＰＡ用基板、ＳＡＷ及びＰＫＧ等の通常の配線基板に用いることができる。更に、フリップチップパッケージ用配線基板、ＣＳＰ用配線基板、及び、ＭＣＰ用配線基板等のパッケージ用基板、並びに、アンテナスイッチモジュール用配線基板、ミキサーモジュール用配線基板、ＰＬＬモジュール用配線基板、及び、ＭＣＭ用配線基板等のモジュール用配線基板等に用いることができる。
【００３８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
［１］セラミック配線基板の作製
（１）セラミックグリーンシートの作製
以下の方法により、配線基板用のセラミックグリーンシートを作製した。即ち、セラミック原料として、ホウ珪酸鉛ガラス粉末〔組成：ＳｉＯ２（４９％）、Ａｌ２Ｏ３（５％）、Ｂ２Ｏ３（５％）、Ｎａ２Ｏ（２．５％）、Ｋ２Ｏ（１．５％）、ＣａＯ（５％）、ＰｂＯ（３２％）〕とα−Ａｌ２Ｏ３粉末（商品名「Ａｌ−Ｓ４３Ａ」、住友化学社製）とを質量比１：１で合計１ｋｇとしてアルミナ製ポットに入れ、更に溶剤としてメチルエチルケトン２００ｇ、バインダとしてメタクリル酸メチル系のアクリル樹脂１００ｇ、可塑剤としてジオクチルフタレート５０ｇ、分散剤５ｇを入れ、１０時間混合し、スラリーを得た。このスラリーを用いて、ドクターブレード法により縦１２９ｍｍ、横１４５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのセラミックグリーンシートを得た。
【００３９】
（２）導体用ペーストの作製
銀粉末（平均粒径Ｄ５０が３μｍ、比表面積０．３０ｍ２／ｇ）と、下記各エチルセルロースのいずれかと、ブチルカルビトール（林純薬工業株式会社製）とを含有する有機ビヒクルとを表１に示す各配合割合で混合し、３本ロールミルを用いて混練して導体用ペーストを作製した。尚、表１中のエトセルＡ、エトセルＢ及びエトセルＣは各々下記の重合度の異なるエチルセルロースである。
エトセルＡ：Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、粘度０．００４Ｐａ・ｓのエチルセルロース
エトセルＢ：Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、粘度０．０４５Ｐａ・ｓのエチルセルロース
エトセルＣ：Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、粘度０．１００Ｐａ・ｓのエチルセルロース
【００４０】
【表１】
2004355862.tif 000003
表１中の「＊」は本発明の範囲外であることを示す。
【００４１】
（３）未焼成導体パターン形成工程
上記（１）で得たセラミックグリーンシート１枚に上記（２）で得た導体用ペーストを用いて、目標幅５０μｍ、目標パターン間距離５０μｍの細線部分を有する未焼成導体パターンを印刷形成し、乾燥させた。印刷条件は、以下の通りとした。
印刷機：スクリーン印刷機、ＮＴＫ社製
印圧：１００ＫＰａ
スクリーンマスクと印刷面との間のギャップ：１．５ｍｍ
印刷スピード：２００ｍｍ／秒
【００４２】
（４）未焼成積層体形成工程
上記（３）で得られた一面側に未焼成導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートの、未焼成導体パターンが形成されている側に、上記（１）で得られた他のセラミックグリーンシートを積層し、温度７０℃、圧力０．４９ｋＰａ、押圧時間３０秒の条件で仮接着した。その後、更に、温度７０℃、圧力１．９７ｋＰａ、押圧時間１２０秒の条件で本圧着を行い、未焼成積層体を得た。
【００４３】
（５）焼成工程
上記（３）で得られた未焼成積層体を、焼成炉に入れ、炉内温度を上昇させて脱脂し、引き続き、温度８４０〜９３０℃で、６０分間大気雰囲気にて焼成を行い、試験例１〜５（本発明品：試験例１、比較品：試験例２〜５）のセラミック配線基板を得た。
【００４４】
［２］評価
（１）印刷不良及び印刷形状の観察
上記［１］（３）の未焼成導体パターン形成工程において、形成した未焼成導体パターンについて印刷性を評価した。表面粗さ計（ＣＣＭＳ社製、形式「Ｅ  ＭＤ−５７５Ａ」）を用いて、各未焼成導体パターンの幅方向断面をチャートに描画させた。その結果を、試験例１は図１に、試験例２は図２に、試験例３は図３に、試験例４は図４に、試験例５は図５に、各々示した。更に、カスレ、メッシュ跡、ニジミ及び印刷ダレの各印刷不良を生じているか否かを観察し、その結果を表１に併記した。また、試験例１の未焼成導体パターンの光学式顕微鏡による拡大像（各図中の色の濃い合計１０本の帯状部が未焼成導体パターンである）を用いた説明図を図６に、試験例２のものを図７に、試験例３のものを図８に、試験例４のものを図９に、試験例５のものを図１０に、各々示した。
尚、図１〜５に示す各チャートの最小目盛は１μｍである。
【００４５】
（２）評価
上記（１）の結果より、試験例２で用いた導体用ペーストは、粘度Ｖ１０ｒｐｍは１７１Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍは３．３２であり、本発明の範囲内のものであったが、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍが８．４８と本発明の範囲を外れるものであった。その結果、得られた未焼成体は、図２に示すように断面上部に極端なメッシュ跡（図２の１）が認められ、変曲点間が５μｍ以下であり且つ変曲点の高低差が２μｍを超える部分を上部に有する断面形状となった。また、Ｌ２／Ｌ１は約０．１と小さかった。更に、図７に認められるように未焼成導体パターンの平面形状においては、極度のカスレ（パターン上に所々見られる白っぽい部分でありメッシュ跡である）を生じていた。
【００４６】
試験例３で用いた導体用ペーストは、粘度Ｖ１０ｒｐｍは５３Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍは３．９６であり、本発明の範囲内のものであったが、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが１．８７と本発明の範囲を外れるものであった。その結果、得られた未焼成体は、図３に示すように断面上部に極端なメッシュ跡（図３の１）が認められ、変曲点間が５μｍ以下であり且つ変曲点の高低差が２μｍを超える部分を上部に有する断面形状となった。また、印刷ダレ（図３の２）が認められ、Ｌ２／Ｌ１は約０．１と小さかった。更に、図８に認められるように未焼成導体パターンの平面形状においては、ニジミを生じ、パターン間隔が狭くなっている。
【００４７】
試験例４で用いた導体用ペーストは、粘度Ｖ１０ｒｐｍは２５２Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍは３．９７であり、本発明の範囲内のものであったが、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが２．９９と本発明の範囲を外れるものであった。その結果、図４に示すように断面上部にメッシュ跡（図４の１）が認められ、変曲点間が５μｍ以下であり且つ変曲点の高低差が２μｍを超える部分を上部に有する断面形状となった。また、Ｌ２／Ｌ１は約０．１と小さかった。更に、図９に認められるように未焼成導体パターンの平面形状においては、カスレ及びニジミの両方を生じていた。
【００４８】
試験例５で用いた導体用ペーストは、粘度Ｖ１０ｒｐｍは３８Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍは２．８９であり、且つ、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが２．４７と全てにおいて本発明の範囲を外れるものであった。その結果、得られた未焼成体は、図５に示すように、変曲点間が５μｍ以下であり且つ変曲点の高低差が２μｍを超える程のメッシュ跡ではないが、メッシュ跡（図５の１）が認められる。また、左側に印刷ダレ（図５の２）が認められ、右側に比べて断面形状がだれていることが分かる。更に、Ｌ２／Ｌ１は約０．２と小さい断面形状となった。また、図１０に認められるように未焼成導体パターンの平面形状においては、極度のニジミを生じ、パターン間隔が狭く且つ安定しておらず、短絡することが予測される部分もある。
【００４９】
これに対して、試験例１で用いた導体用ペーストは、粘度Ｖ１０ｒｐｍが３５４Ｐａ・ｓであり、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍが５．５４であり、且つ、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが５．１７であり、全てにおいて本発明の範囲内のものであった。更に、粘度比の差は０．３７と小さいものであった。
その結果、得られた未焼成体は、図１に示すように、メッシュ跡及び印刷ダレが認められず、Ｌ２／Ｌ１が約０．４である断面形状となった。また、図６のようにカスレ及びニジミも認められず、パターン幅が一定の安定した目的形状の未焼成導体パターンを得ることができた。特にパターン幅は５４〜６６μｍであり、目標値とした５０μｍに対して意図しない広がりは３２％以下に収まる正確なものであった。従って、Ｖ１０ｒｐｍ、粘度比Ｖ１ｒｐｍ／Ｖ１０ｒｐｍ、粘度比Ｖ１０ｒｐｍ／Ｖ１００ｒｐｍが本発明の範囲内にあることで、印刷不良を生じることなく、且つ、内部導体パターン用として適した所定の断面形状の未焼成導体パターンを容易に得ることができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験例１の未焼成導体の断面形状を示す説明図である。
【図２】試験例２の未焼成導体の断面形状を示す説明図である。
【図３】試験例３の未焼成導体の断面形状を示す説明図である。
【図４】試験例４の未焼成導体の断面形状を示す説明図である。
【図５】試験例５の未焼成導体の断面形状を示す説明図である。
【図６】試験例１の未焼成導体の光学式顕微鏡による拡大像を用いた説明図である。
【図７】試験例２の未焼成導体の光学式顕微鏡による拡大像を用いた説明図である。
【図８】試験例３の未焼成導体の光学式顕微鏡による拡大像を用いた説明図である。
【図９】試験例４の未焼成導体の光学式顕微鏡による拡大像を用いた説明図である。
【図１０】試験例５の未焼成導体の光学式顕微鏡による拡大像を用いた説明図である。
【図１１】本発明の導体用ペーストを用いた場合の積層時を説明する模式図である。
【図１２】積層時に生じる不具合を説明する模式図である。
【符号の説明】
１；メッシュ跡、２；印刷ダレ、３；セラミックグリーンシート、４；未焼成導体パターン。
【図１】
2004355862.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004355862.tif 000010
【図８】
2004355862.tif 000011
【図９】
2004355862.tif 000012
【図１０】
2004355862.tif 000013
【図１１】
2004355862.tif 000014
【図１２】
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