(57)【要約】【課題】必要な部分のみに所定の材料を置換でき、且つ表面が平坦で、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部材、複合積層部材、複合焼結部材及び複合焼結積層部材並びにその製造方法を提供する。【解決手段】第一のシート１の所定箇所に形成された貫通穴３３内に、実質的に該第一のシート１と同一の厚みからなり、且つ該第一のシートとは材質が異なる第二のシート３が埋め込まれ、且つ少なくとも前記第一及び第二のシートの接合界面部に、該接合界面部を覆うように被覆層５が形成されてな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】
第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に、実質的に該第一のシートと同一の厚みからなり、且つ該第一のシートとは材質が異なる第二のシートが埋め込まれ、且つ少なくとも前記第一及び第二のシートの接合界面部に、該接合界面部を覆うように被覆層が形成されてなることを特徴とする複合部材。
【請求項２】
前記第一及び第二のシート並びに被覆層が形成する複合面の凸凹が、前記被覆層の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の複合部材。
【請求項３】
前記被覆層の厚みが１２．５〜１２５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合部材。
【請求項４】
前記複合面の凸凹が８７．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項５】
前記第一及び第二のシートが、いずれも１１００℃を超える温度で焼成可能なセラミック材料からなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項６】
前記第一および第二のシートが、１１００℃以下の低温で焼成可能なセラミック材料からなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項７】
前記第一のシートがセラミック材料、前記第二のシートが金属材料からなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項８】
前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方がセラミックグリーンシートであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項９】
前記被覆層がセラミック材料であることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項１０】
前記被覆層が、被覆金属層と被覆セラミック層の２層で構成されることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれかに記載の複合部材。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちいずれかに記載の複合部材の少なくとも一方の表面にメタライズ金属層を形成してなることを特徴とする複合部材。
【請求項１２】
予めシート状に成形したシートを、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込み、第二のシートとしたことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれかに記載の複合積層部材。
【請求項１３】
埋め込みペーストを、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込み、第二のシートとしたことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれかに記載の複合積層部材。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちいずれかに記載の複合部材と、第三のシート又は他の複合部材のうち少なくとも一種を積層してなることを特徴とする複合積層部材。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のうちいずれかに記載の複合部材を焼成して得られることを特徴とする複合焼結部材。
【請求項１６】
被覆層の厚みが１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１５に記載の複合焼結部材。
【請求項１７】
複合面の凸凹が７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の複合焼結部材。
【請求項１８】
請求項１４に記載の複合積層部材を焼成してなる複合焼結積層部材。
【請求項１９】
被覆層の厚みが１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１８に記載の複合焼結積層部材。
【請求項２０】
複合面の凸凹が７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の複合焼結積層部材。
【請求項２１】
第一のシートの所定箇所に貫通穴を形成する工程と、該貫通穴を形成した第一のシートに第二のシートを積層する工程と、前記第一のシートにおける貫通穴形成部分を前記第二のシートの押圧部分を前記貫通穴内に埋め込み、前記第一のシートの一部を第二のシートで置換するように第一のシートと第二のシートとを一体化した複合部材を作製する工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とする複合部材の製造方法。
【請求項２２】
実質的に同一の厚みを有する第一のシート及び第二のシートを作製する工程と、前記第一のシートおよび第二のシートを積層する工程と、前記積層体の所定箇所に前記第二のシート側から押圧して、前記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て、第一のシートと前記第二のシートと一体化した複合部材を作製する工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とする複合部材の製造方法。
【請求項２３】
第一のシートの所定箇所に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴に、第二のシートとなる埋め込みペーストを埋め込む工程と、前記ペーストを乾燥して第二のシートとなす工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とする複合部材の製造方法。
【請求項２４】
前記ペーストが金属ペーストとセラミックペーストの２種類からなることを特徴とする請求項２１乃至２３に記載の複合部材の製造方法。
【請求項２５】
前記被覆層が金属層とセラミック層との２層からなることを特徴とする請求項２１乃至２３のうちいずれかに記載の複合部材の製造方法。
【請求項２６】
請求項２１乃至２５のうちいずれかに記載の複合部材の製造方法によって作製した複合部材を、更に他の第三のシート又は他の複合部材のうち少なくとも１種と積層する工程を具備することを特徴とする複合積層部材の製造方法。
【請求項２７】
請求項２１乃至２５のうちいずれかに記載の複合部材の製造方法によって作製した複合部材を焼成することを特徴とする複合焼結部材の製造方法。
【請求項２８】
請求項２１乃至２５のうちいずれかに記載の複合部材の製造方法によって作製した複合部材の被覆層が形成された側の面に剛性体を当接させ、他方の面に弾性体を当接させ、剛性体又は弾性体もしくは剛性体と弾性体に圧力を印加した後、複合部材を焼成することを特徴とする複合焼結部材の製造方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の複合積層部材の製造方法によって作製した複合積層部材を焼成することを特徴とする複合焼結積層部材の製造方法。
【請求項３０】
請求項２６に記載の複合積層部材の製造方法によって作製した複合積層部材の被覆層が形成された側の面に剛性体を当接させ、他方の面に弾性体を当接させ、剛性体又は弾性体もしくは剛性体と弾性体に圧力を印加した後、複合積層部材を焼成することを特徴とする複合焼結部材の製造方法。
【請求項３１】
少なくとも一つのシートの表面にメタライズ層による回路パターンが形成されてなることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の複合焼結部材の製造方法。
【請求項３２】
少なくとも一つのシートの表面にメタライズ層による回路パターンが形成されてなることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の複合焼結積層部材の製造方法。
【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、異種材料特を複合化した複合部材と、その製造方法、並びにセラミック基板の製造方法に関するものである。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あるいはコンデンサ・磁気シールド等の機能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部材およびその製造方法、並びに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。また、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穴を形成し、該貫通穴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）。
【０００６】
一方、携帯端末の普及によって、信号の高速化、高周波化、伝送データの高容量化が進み、且つ小型化、低背化、軽量化も進んでいる。これに伴い、搭載される部品に関しても、高周波信号に対応可能な低損失材料、低損失導体を用いた配線基板が求められている。また、小型化に対する要求として搭載部品のモジュール化が進み、配線基板としても高機能化が要求されている。
【０００７】
このような高機能化に対しては搭載される配線基板として近年は、低誘電率材料で、銅や銀のような低損失導体を用いたＬＴＣＣ基板あるいは有機材料を用いた基板が多用され、高機能化の為にペーストを用いたコンデンサ内蔵化、高誘電率層や低誘電率層との複合が行われている。
【０００８】
例えば、高周波信号に対応する部分の伝送損失を低減する為、多層配線基板を部分的に低誘電率化したり、コンデンサを形成する場合、積層される複数のシートのうち、該当する部分のシートを低誘電率化または高誘電率化することが提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００９】
また、シートの所定箇所に凹部を形成し、その凹部内に低誘電率または高誘電率のセラミックペーストを充填して１つのシート内に低誘電率部を形成することも提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【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
【特許文献３】特開２００２−１８５１４７号
【特許文献４】特開２００２−２９００５３号
【特許文献５】特開平１１−９７８５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２の方法では、所定のシートに設けられた貫通穴に充填したペーストを乾燥すると、ペースト充填部の表面が凹み、凸凹が発生するという問題があった。また、シートとペースト充填部との界面に隙間が生じるという問題があった。
【００１１】
また、異なるシートを積層する特許文献３又は４の方法では、必要のない部分まで低誘電率化または高誘電率化するために、回路設計などが制約を受けてしまうという問題がある。
【００１２】
さらに、凹部にセラミックペーストを充填する特許文献５の方法では、ペーストが乾燥するとシート表面とペースト充填面とに段差が生じやすく、多層構造とした際に積層不良等が発生するという問題があった。
【００１３】
従って、本発明は、異種材料間に隙間がなく、積層不良や接続不良の発生を防止できる複合部材、複合積層部材、複合焼結部材及び複合焼結積層部材並びにその製造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】
【００１４】
本発明は、第一のシートの一部を第二のシートで置換し、異なる成分を埋め込んだもので、シート間の接合界面部に被覆層を設けたため、シート間に形成される空隙の影響を低減し、水分や酸素が内部に侵入するのを防止し、複合部材の信頼性を高めることができる。
【００１５】
即ち、本発明の複合部材は、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に、実質的に該第一のシートと同一の厚みからなり、且つ該第一のシートとは材質が異なる第二のシートが埋め込まれ、且つ少なくとも前記第一及び第二のシートの接合界面部に、該接合界面部を覆うように被覆層が形成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の複合部材は、前記第一及び第二のシート並びに被覆層が形成する複合面の凸凹が、前記被覆層の厚みよりも薄いことが望ましい。
【００１７】
また、本発明の複合部材は、前記被覆層の厚みが１２．５〜１２５μｍであることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の複合部材は、前記複合面の凸凹が８７．５μｍ以下であることが望ましい。
【００１９】
また、前記第一及び第二のシートが、いずれも１１００℃を超える温度で焼成可能なセラミック材料からなることが好ましい。また、１１００℃以下の低温で焼成可能なセラミック材料からなることが好ましい。さらに、前記第一のシートがセラミック材料、前記第二のシートが金属材料からなることが好ましい。
【００２０】
また、前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方がセラミックグリーンシートであることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記被覆層がセラミック材料であることが好ましい。また、前記被覆層が、金属層とセラミック層の２層で構成されることが好ましい。
【００２２】
さらにまた、複合部材の少なくとも一方の表面にメタライズ金属層を形成してなることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の複合積層部材は、予めシート状に成形したシートを、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込み、第二のシートとしたことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の複合積層部材は、埋め込みペーストを、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込み、第二のシートとしたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の複合積層部材は、上記の複合部材の表面に、第三のシート又は他の複合部材のうち少なくとも一種を積層してなることが望ましい。
【００２６】
本発明の複合焼結部材は、以上説明した複合部材を焼成して得られることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の複合焼結部材は、被覆層の厚みが１０〜１００μｍであることが望ましい。
【００２８】
また、本発明の複合焼結部材は、複合面の凸凹が７０μｍ以下であることが望ましい。
【００２９】
また、本発明の複合焼結積層部材は、以上説明した複合積層部材を焼成して得られることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の複合焼結積層部材は、被覆層の厚みが１０〜１００μｍであることが望ましい。
【００３１】
また、本発明の複合焼結積層部材は、複合面の凸凹が７０μｍ以下であることが望ましい。
【００３２】
また、本発明の複合部材の製造方法は、第一のシートの所定箇所に貫通穴を形成する工程と、該貫通穴を形成した第一のシートに第二のシートを積層する工程と、前記第一のシートにおける貫通穴形成部分を前記第二のシートの押圧部分を前記貫通穴内に埋め込み、前記第一のシートの一部を第二のシートで置換するように第一のシートと第二のシートとを一体化した複合部材を作製する工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００３３】
また、実質的に同一の厚みを有する第一のシート及び第二のシートを作製する工程と、前記第一のシートおよび第二のシートを積層する工程と、前記積層体の所定箇所に前記第二のシート側から押圧して、前記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て、第一のシートと前記第二のシートと一体化した複合部材を作製する工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００３４】
また、第一のシートの所定箇所に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴に、第二のシートとなる埋め込みペーストを埋め込む工程と、前記ペーストを乾燥して第二のシートとなす工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とする複合部材の製造方法。
【００３５】
特に、前記ペーストが金属ペーストとセラミックペーストの２種類からなることが好ましい。
【００３６】
さらに、前記被覆層が金属層とセラミック層との２層からなることが好ましい。
【００３７】
また、本発明の複合積層部材の製造方法は、上記の複合部材の製造方法によって作製した複合部材を、更に他の第三のシート又は他の複合部材のうち少なくとも１種と積層する工程を具備することを特徴とするものである。これにより、複合部材のシート単体での取り扱いが容易となるために、他の複合部材や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、より複雑な構造を有する複合積層部材を容易に作製することができる。
【００３８】
さらに、本発明の複合焼結部材の製造方法は、上記の複合部材の製造方法で作製された複合部材を焼成することを特徴とするものである。
【００３９】
また、本発明の複合焼結部材の製造方法は、以上説明した複合部材の被覆層が形成された側の面に剛性体を当接させ、他方の面に弾性体を当接させ、剛性体又は弾性体もしくは剛性体と弾性体に圧力を印加した後、複合部材を焼成することを特徴とする。
【００４０】
さらに、本発明の複合焼結積層部材の製造方法は、上記の複合積層部材の製造方法で作製された複合積層部材を焼成することを特徴とするものである。
【００４１】
また、本発明の複合焼結積層部材の製造方法は、以上説明した複合積層部材の被覆層が形成された側の面に剛性体を当接させ、他方の面に弾性体を当接させ、剛性体又は弾性体もしくは剛性体と弾性体に圧力を印加した後、複合積層部材を焼成することを特徴とする。
【００４２】
また、本発明の複合焼結部材並びに複合焼結積層部材では、特に、少なくとも一つのシートの表面にメタライズ層による回路パターンが形成されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００４３】
本発明は、第一のシートの一部を第二のシートで置換し、異なる成分を埋め込んだもので、シート間の接合界面部に被覆層を設けたため、シート間に形成される空隙の影響を低減し、水分や酸素が内部に侵入するのを防止し、複合部材の信頼性を高めることができる。
【００４４】
即ち、本発明の複合部材は、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に、実質的に該第一のシートと同一の厚みからなり、且つ該第一のシートとは材質が異なる第二のシートが埋め込まれ、且つ少なくとも前記第一及び第二のシートの接合界面部に、該接合界面部を覆うように被覆層が形成されてなることを特徴とするものである。
【００４５】
また、本発明の複合部材は、前記第一及び第二のシート並びに被覆層が形成する複合面の凸凹が、前記被覆層の厚みよりも薄いことが望ましい。ここで前記第一及び第二のシート並びに被覆層が形成する複合面の凸凹とは、複合部材の被覆層が形成された側の主面の前記第一及び第二のシート並びに被覆層から形成される複合面における最大の凸部と最大の凹部との高さの差であり、最大の凸部は被覆層から形成され、最大の凹部は前記第一若しくは第二のシートに形成される。
【００４６】
従って、複合面の凸凹を、被覆層の厚みよりも薄くすることで複合面の凸凹を抑制するとともに、被覆層の十分な厚みを確保することができ、接合部へのクラックの発生を抑制できるとともに、複合機材の信頼性を高めることができるとともに、複合基板の表面を平坦にでき、積層不良や接続不良のない信頼性の高い複合部材を形成することができる。
【００４７】
また、本発明の複合部材は、前記被覆層の厚みが１２．５〜１２５μｍであることが望ましい。被覆層の厚みを１２．５μｍ以上とすることで、第一のシートと第二のシートの剥離を十分に抑制できるとともに、被覆層の厚みを１２５μｍ以下とすることで、複合部材の表面の凸凹を小さくできる。
【００４８】
また、本発明の複合部材は、前記複合面の凸凹が８７．５μｍ以下であることが望ましい。複合面の凸凹を８７．５μｍ以下とすることで複合部材の表面の凸凹を小さくできる。
【００４９】
また、前記第一及び第二のシートが、いずれも１１００℃を超える温度で焼成可能なセラミック材料からなることが好ましい。また、１１００℃以下の低温で焼成可能なセラミック材料からなることが好ましい。さらに、前記第一のシートがセラミック材料、前記第二のシートが金属材料からなることが好ましい。このような材料を用いると、多層構造の基板にて、異種材料層を電気回路の一部または放熱体、機能部として適用される複合部材を形成することができる。
【００５０】
また、前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方がセラミックグリーンシートであることが好ましい。これにより、焼成することによって複雑な構造の複合部材を容易に得ることができ、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接合界面における隙間を防止することができ、外部からの水分の浸入等による特性劣化をより効果的に抑制できる。
【００５１】
さらに、前記被覆層がセラミック材料であることが好ましい。また、前記被覆層が、金属層とセラミック層の２層で構成されることが好ましい。このような構成により、密着性を高めることができ、その結果さらに信頼性を改善することができる。
【００５２】
さらにまた、複合部材の少なくとも一方の表面にメタライズ金属層を形成してなることが好ましい。これにより、電気回路を形成し、或いは放熱やその他の機能を改善することができる。
【００５３】
また、本発明の複合積層部材は、予めシート状に成形したシートを、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込み、第二のシートとしたことを特徴とする。シート状とした第二のシートを埋め込む事によって、平坦且つ均一な成分を埋め込む事が出来る。
【００５４】
また、本発明の複合積層部材は、埋め込みペーストを、第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込み、第二のシートとしたことを特徴とする。埋め込みペーストを貫通穴内に埋め込む事によって、複雑な形状及び厚みの薄いシートにも簡易に対応できる。
【００５５】
また、本発明の複合積層部材は、上記の複合部材の表面に、第三のシート又は他の複合部材のうち少なくとも一種を積層してなることが望ましい。これにより、より複雑な構造を有する複合積層部材を容易に形成でき、高機能を有するセラミック基板を実現することが容易となる。
【００５６】
本発明の複合焼結部材は、以上説明した複合部材を焼成して得られることを特徴とする。
【００５７】
また、本発明の複合焼結部材は、被覆層の厚みが１０〜１００μｍであることが望ましい。被覆層の厚みを１０μｍ以上とすることで、焼成時の第一のシートと第二のシートの剥離を十分に抑制できるとともに、被覆層の厚みを１００μｍ以下とすることで、複合焼結部材の表面の凸凹を小さくできる。
【００５８】
また、本発明の複合焼結部材は、複合面の凸凹が７０μｍ以下であることが望ましく、複合面の凸凹を７０μｍ以下とすることで複合焼結部材の表面を十分に平坦にでき、電子部品等の実装時における接続不良等を抑制できる。
【００５９】
また、本発明の複合焼結積層部材は、以上説明した複合積層部材を焼成して得られることを特徴とする。
【００６０】
また、本発明の複合焼結積層部材は、焼結被覆層の厚みが１０〜１００μｍであることが望ましい。焼結被覆層の厚みを上記の範囲に制御することで、界面へのクラックの発生を防止できるとともに、複合焼結積層部材の凸凹を小さくすることができる。
【００６１】
また、本発明の複合焼結積層部材は、複合面の凸凹が７０μｍ以下であることが望ましい。複合面の凸凹を７０μｍ以下とすることで、電子部品の実装性を向上させることができる。
【００６２】
また、本発明の複合部材の製造方法は、第一のシートの所定箇所に貫通穴を形成する工程と、該貫通穴を形成した第一のシートに第二のシートを積層する工程と、前記第一のシートにおける貫通穴形成部分を前記第二のシートの押圧部分を前記貫通穴内に埋め込み、前記第一のシートの一部を第二のシートで置換するように第一のシートと第二のシートとを一体化した複合部材を作製する工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００６３】
また、実質的に同一の厚みを有する第一のシート及び第二のシートを作製する工程と、前記第一のシートおよび第二のシートを積層する工程と、前記積層体の所定箇所に前記第二のシート側から押圧して、前記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て、第一のシートと前記第二のシートと一体化した複合部材を作製する工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００６４】
また、第一のシートの所定箇所に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴に、第二のシートとなる埋め込みペーストを埋め込む工程と、前記ペーストを乾燥して第二のシートとなす工程と、前記第一及び第二のシートの接合界面部の表面にペーストを塗布して被覆層を形成する工程とを具備することを特徴とする複合部材の製造方法。これにより、本発明の複合部材を作製することができる。
【００６５】
特に、前記ペーストが金属ペーストとセラミックペーストの２種類からなることが好ましい。これにより、多層の被覆層を形成することが可能となる。
【００６６】
さらに、前記被覆層が金属層とセラミック層との２層からなることが好ましい。これにより、被覆層の密着性を改善することができる。
【００６７】
また、本発明の複合積層部材の製造方法は、上記の複合部材の製造方法によって作製した複合部材を、更に他の第三のシート又は他の複合部材のうち少なくとも１種と積層する工程を具備することを特徴とするものである。これにより、複合部材のシート単体での取り扱いが容易となるために、他の複合部材や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、より複雑な構造を有する複合積層部材を容易に作製することができる。
【００６８】
さらに、本発明の複合焼結部材の製造方法は、上記の複合部材の製造方法で作製された複合部材を焼成することを特徴とするものである。
【００６９】
これにより信頼性に優れた複合焼結部材を容易に作製することができる。
【００７０】
また、本発明の複合焼結部材の製造方法は、以上説明した複合部材の被覆層が形成された側の面に剛性体を当接させ、他方の面に弾性体を当接させ、剛性体又は弾性体もしくは剛性体と弾性体に圧力を印加した後、複合部材を焼成することを特徴とする。
【００７１】
これにより、複合部材の被覆層が形成された側の面の平坦度がさらに向上し、表面が平滑な複合焼結部材を容易に作製できる。
【００７２】
さらに、本発明の複合焼結積層部材の製造方法は、上記の複合積層部材の製造方法で作製された複合積層部材を焼成することを特徴とするものである。
【００７３】
これにより信頼性に優れた複合焼結積層部材を容易に作製することができる。
【００７４】
また、本発明の複合焼結積層部材の製造方法は、以上説明した複合積層部材の被覆層が形成された側の面に剛性体を当接させ、他方の面に弾性体を当接させ、剛性体又は弾性体もしくは剛性体と弾性体に圧力を印加した後、複合積層部材を焼成することを特徴とする。
【００７５】
これにより、複合積層部材の被覆層が形成された側の面の平坦度がさらに向上し、表面が平滑な複合焼結積層部材を容易に作製できる。
【００７６】
また、本発明の複合焼結部材並びに複合焼結積層部材では、特に、少なくとも一つのシートの表面にメタライズ層による回路パターンが形成されてなることが好ましい。
【００７７】
これにより、表面や内部に回路を形成する金属層あるいは、機能層として低誘電率層あるいは高誘電率層の内蔵化、磁性体によるシールドを形成した複合焼結部材並びに複合焼結積層部材を作製することができ、しかも形成された金属層あるいは低誘電率層・コンデンサ層・シールド層等の異種材料層形成部での積層不良の発生や、異種材料層表面の平坦度の低下を抑制し、更には異種材料間の接合界面の空隙を無くすことで高い品質の回路や、機能を形成することができ、高い信頼性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７８】
本発明の複合部材は、図１（ａ）に示すように第一のシート１と第二のシート３の２種類のシートを複合したものであり、その界面を被覆層５で覆った構造を有する。即ち、第一のシート１の一部を第二のシート３で置き換え、且つ第一のシート１及び第二のシート３の接合界面部に被覆層５を設けたものである。
【００７９】
第一のシート１の一部を除去し、その空間に第二のシート３を埋めると、その製造方法にもよるが、数μｍ〜数１０μｍの隙間が形成される。この隙間がほとんどない場合でも、この複合部材７を焼成した場合には第一のシート１と第二のシート３との収縮差によって隙間が形成されることがある。
【００８０】
このようにシート間に隙間があると、水分や酸素が隙間を通って内部に達し、金属層を酸化させたり、配線層のマイグレーションを助長したり、磁器の変色や腐食を起こすが、本発明のように接合界面部の表面に被覆層５を設けることによって、このような悪影響を改善することができる。
【００８１】
また、図１（ｂ）に示すように、第一のシート１と第二のシート３と被覆層５が形成する複合面の凸凹Ｌが被覆層の厚みｍよりも薄いことが望ましい。
【００８２】
このように、被覆層５の一部、あるいは全てを第一のシート１及び第二のシート３に埋設することで、複合面の平坦度を向上させるとともに、被覆層５の厚みを確保することができ、第一のシート１及び第二のシート３の界面に隙間が生じるのを抑制することができる。
【００８３】
また、被覆層５の厚みｍは十分に第一のシート１及び第二のシート３の界面に隙間が生じるのを抑制するために、１２．５μｍ以上とすることが望ましく、さらに、２５μｍ以上、特に５０μｍ以上とすることが望ましい。
【００８４】
また、複合面の凸凹Ｌを小さくするために、被覆層５の厚みｍは１２５μｍ以下とすることが望ましく、さらに、１００μｍ以下、特に７５μｍ以下とすることが望ましい。
【００８５】
また、複合面の凸凹Ｌは、複合部材７の複合面の平坦度を向上させるために、８７．５μｍ以下とすることが望ましく、さらに、６２．５μｍ以下、特に、３７．５μｍ以下とすることが望ましい。
【００８６】
上記の範囲となるよう被覆層５の厚みｍと複合面の凸凹Ｌとを制御することで、より、信頼性および平坦度の高い複合部材７を提供できる。
【００８７】
また、第一及び第二のシートが、いずれも１１００℃を超える温度で焼成可能なセラミック材料からなることが好ましい。１１００℃を超える温度で焼成するセラミック材料を用いる事で、導体として高融点の金属Ｗ、Ｍｏ、Ｒｅ等を同時焼成で用いることが可能となり、安価に複合基板を得る事ができる。この複合基板は、セラミックと導体の密着強度が強固であり、大型の放熱金属を接合可能となり、大電流を流す車載用ＥＣＵ基板等のパワー用途に用いる高機能基板として展開できる。
【００８８】
例えば、第一のシート１としてアルミナを主成分とする材料を、第二のシート３としてフォルステライトを主成分とする材料を例示することができる。
【００８９】
第一および第二のシートが、１１００℃以下の低温で焼成可能なセラミック材料からなることが好ましい。１１００℃以下の低温で焼成するセラミック材料を用いる事で、導体としてＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の低融点金属を用いる事ができ、これら導体の特徴である高い導電率を活かした携帯電話用の部品あるいはモジュール等の高機能配線基板として展開できる。
【００９０】
例えば、第一のシート１としてディオプサイトを主成分とするガラスセラミックスを、第二のシート３としてシリカガラスを主成分とするガラスセラミックスを例示することができる。
【００９１】
第一のシート１がセラミック材料、前記第二のシート３が金属材料からなることが好ましい。セラミックと金属を同一平面に配置する事で、制御回路とパワー回路を一体化したような放熱性の優れたパワーモジュール用配線基板等の高機能化を図る事ができる。
【００９２】
例えば、第一のシート１としてアルミナを主成分とするセラミック材料を、第二のシート３としてＷを主成分とする導体材料を例示することができる。
【００９３】
第一のシート１及び前記第二のシート３の少なくとも一方がセラミックグリーンシートであることが好ましい。セラミックグリーンシートにする事で、穴加工や配線印刷などを容易に行う事ができると同時に、焼成することによって複雑な構造の複合焼結部材を容易に得ることができ、また、焼結時に発生する第一のシート１と第二のシート３間の接合界面における隙間を防止することができ、外部からの水分の浸入等による特性劣化をより効果的に抑制できる。
【００９４】
例えば、第一のシート１としてアルミナを主成分とする材料を、第二のシート３としてＷを主成分とする導体材料を例示することができる。
【００９５】
第一のシート１に用いられるセラミック材料としては、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウムを例示することができる。これらは、各々化学的安定性、低熱膨張、高熱伝導という利点がある。
【００９６】
第二のシート３に用いられる金属材料としては、タングステン、モリブデン、レニウム等の高融点金属あるいは銅、銀、金等の低融点金属及びこれら混合物を例示することができる。これらは、導電率が高いという利点がある。
【００９７】
第一及び第二のシートは、セラミックス、金属、有機樹脂等からなるものであり、それは粉末成形体であっても、箔であっても、薄板であっても、その他どのような形態のものであっても良い。しかし、少なくとも一方をセラミックグリーンシート（粉末成形体）とすることで、焼成して複雑な構造を容易に作製することができる。
【００９８】
また、被覆層５がセラミック材料であることが好ましい。被覆層５にセラミック材料を用いると、焼成後に第一のシート１及び第二のシート３との接合が強固となり、接合信頼性が向上すると同時に外部からの水分の浸入等による特性劣化を効果的に抑制できるという利点がある。
【００９９】
特に、図１（ｃ）に示すように、被覆層５をセラミック層５ａと金属層５ｂとから形成し、セラミック層５ａとシート間に金属層５ｂを設け、被覆層５を２層からなる被覆層５とすることが好ましい。金属層５ｂは、塑性変形が容易であり、残留応力に対しても剥離やクラックの発生し難い被覆層５を実現することができる。
【０１００】
また、上記の複合部材７の少なくとも一方の表面にメタライズ金属層を形成するのが好ましい。これは、外部との電気的接続を行う事ができると同時に、多層構造を取る事で複合部材７自体の小型化が可能となるという利点がある。
【０１０１】
また、第二のシート３は、予めシート状に成形したシートを、第一のシート１の所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込むことが、複合面の平坦度を向上させる点で好ましく、また、多少、平坦度は悪くなるものの、埋め込みペーストを第一のシートの所定箇所に形成された貫通穴内に埋め込んでもよい。
【０１０２】
また、上記の複合部材７を単独で用いても良いが、複合部材７を多数積層したものを用いることが好ましい。即ち、図２（ａ）に示すように、上記の複合部材７に、第三のシート９又は他の複合部材７のうち少なくとも１種以上を積層した複合積層部材１１を用いることが好ましい。
【０１０３】
本発明の複合焼結部材及び複合焼結積層部材はそれぞれ、上記した複合部材７、複合積層部材１１を焼成して得られるものである。
【０１０４】
複合焼結部材は、図３（ａ）に示すように、複合部材７を焼成して得られるもので第一の基板２１、第二の基板２３及び焼結被覆層２５とからなり、焼結被覆層２５は焼結金属層２５ｂと焼結セラミック層２５ａとからなることが望ましい。
【０１０５】
また、図３（ｂ）に示すように、第一の基板２１と第二の基板２３と焼結被覆層２５が形成する複合面の凸凹Ｌ’が焼結被覆層２５の厚みｍ’よりも薄いことが望ましい。
【０１０６】
このように、焼結被覆層２５の一部、あるいは全てを第一の基板２１及び第二の基板２３に埋設することで、複合焼結部材２７の複合面の平坦度を向上させるとともに、第一の基板２１及び第二の基板２３の界面に隙間およびクラックが生じるのを抑制することができる。
【０１０７】
また、焼結被覆層２５の厚みｍ’は、第一の基板２１及び第二の基板２３の界面に隙間が生じるのを抑制するために、１０μｍ以上とすることが望ましく、さらに、２０μｍ以上、特に４０μｍ以上とすることが望ましい。
【０１０８】
また、焼結被覆層２５の複合面の凸凹Ｌ’を小さくするために、焼結被覆層２５の厚みｍ’は１００μｍ以下とすることが望ましく、さらに、８０μｍ以下、特に６０μｍ以下とすることが望ましい。
【０１０９】
また、複合面の凸凹Ｌ’は、複合焼結部材２７の複合面の平坦度を向上させるために、７０μｍ以下とすることが望ましく、さらに、５０μｍ以下、特に、３０μｍ以下とすることが望ましい。
【０１１０】
上記の範囲となるよう焼結被覆層２５の厚みｍ’と複合焼結部材２７の複合面の凸凹Ｌ’とを制御することで、より、信頼性および平坦度の高い複合焼結部材２７を提供できる。
【０１１１】
複合焼結積層部材は、図４に示すように、複合積層部材１１を焼成して得られるもので第一の基板２１、第二の基板２３及び焼結被覆層２５と、第三の基板２９からなり、焼結被覆層２５は焼結金属層２５ｂと焼結セラミック層２５ａとからなることが望ましい。
【０１１２】
なお、第三の基板２９にかえて他の複合焼結部材２７が用いられてもよく、その両者が用いられてもよい。
【０１１３】
また、複合焼結積層部材３１の複合面の凸凹Ｌ’及び焼結被覆層２５の望ましい値は複合焼結部材２７と同様である。
【０１１４】
次に、本発明の複合部材および複合積層部材の製造方法について説明する。
【０１１５】
まず、第一のシート１および第二のシート３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３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３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３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。
【０１１６】
まず、第一のシート１に対して空隙部を形成するための貫通穴を形成する。
【０１１７】
かかる方法では、この貫通穴を、プレスによる打ち抜き加工法で形成する。
【０１１８】
図５は、打ち抜き加工により貫通穴を形成する方法を示すものである。まず、図５（ａ）に示す様に、駆動部である上プレス３５と、第一のシート１を支持するとともに開口３７が形成された下プレス３９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３９上に載置し、図５（ｂ）に示す様に、上プレス３５を下方に駆動することにより、図５（ｃ）に示す様に、第一のシート１に対して貫通穴３３を形成する。
【０１１９】
次に、図５（ｄ）に示すように、貫通穴３３を形成した第一のシート１の表面に、第二のシート３を載置する。そして、図５（ｅ）に示すように、上プレス３５を駆動する。この時、上プレス３５の駆動量を調整し、上プレス３５の下面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、第二のシート３の打ち抜きと同時に、第一のシート１に予め形成された貫通穴３３に第二のシート３の打ち抜き部を埋め込むことができる。
【０１２０】
その後、図５（ｆ）に示すように、上パンチ３５と、不要な第二のシート３を除去する。
【０１２１】
そして、図５（ｇ）に示すように、第一のシート１と第二のシート３との接合界面部に、界面部を覆うように被覆層５を塗布し、第一のシート１と第二のシート３および被覆層５とを一体化した複合部材７を作製することが出来る。
【０１２２】
また、本発明の複合部材７の他の製造方法を、図６を用いて説明する。まず実質的に同一の厚みからなる第一のシート１および第二のシート３を作製する。
【０１２３】
そして、図６（ａ）に示すように、第一のシート１を下プレス３９上に載置するとともに、図６（ｂ）に示すように、第一のシート１の上側に第二のシート３を積層する。この時、第一のシート１とは、後述する通り、第二のシート３を剥離除去するために、両者は軽く接着材等で仮止めしておくことが望ましい。
【０１２４】
そして、図６（ｃ）に示すように、上プレス３５を駆動し、上プレス３５の駆動停止位置を第二のシート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３の打ち抜きを同時に行うとともに、第二のシート３の上プレス３５によって押圧された部分が、第一のシート１に打ち抜かれて形成された貫通穴３３内への埋め込まれる。
【０１２５】
その後、上パンチ３５、打ち抜かれた第二のシート３を剥離除去するとともに、打ち抜かれた第一のシート１を除去することによって、図６（ｄ）に示すように、第一のシート１の所定箇所に形成された貫通穴３３内に第二のシート３を埋め込むことができる。
【０１２６】
そして、第一のシート１と第二のシート３との接合界面部において、界面部を覆うように被覆層５を塗布し、第一のシート１と第二のシート３および被覆層５とを一体化した複合部材７を作製することが出来る。
【０１２７】
このように、本発明によれば、パンチを用いて、第一のシート１の貫通穴３３内にこの第一のシート１と実質的に同一厚みの第二のシート３を埋め込んだ複合部材７を１回または２回のプレス処理にて容易に作製することができる。
【０１２８】
また、本発明の複合部材７のさらに他の製造方法を、図７を用いて説明する。まず、第一のシート１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３との複合化を図る上で、５０〜３００μｍが適当である。
【０１２９】
また、第二のシートとなる埋め込みペーストを作製する。
【０１３０】
次に、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、図５、６で説明した方法と同様に、第一のシート１に対して空隙部を形成するための貫通穴３３を形成する。
【０１３１】
かかる方法では、この貫通穴３３を、プレスによる打ち抜き加工法で形成する。
【０１３２】
その後、図７（ｄ）に示したように、例えば、ＰＥＴフィルム４０などを用いて貫通穴３３の片側を塞ぎ、貫通穴３３に、第二のシート３となる埋め込みペーストを第一のシート１と近似した厚さとなるよう充填する。
【０１３３】
次に、埋め込まれた第二のシート３を７０℃の温度で２時間乾燥させる。
【０１３４】
そして、図７（ｅ）に示すように、第一のシート１と第二のシート３との接合界面部を覆うように被覆層５を塗布し、図７（ｆ）に示すようにＰＥＴフィルム４０を除去して、第一のシート１と第二のシート３および被覆層５とを一体化した複合部材７を作製することが出来る。
【０１３５】
なお、ＰＥＴフィルム４０は第二のシート３の形成後であれば、いつ除去してもよい。
【０１３６】
また、複合積層部材を作製する場合には、ＰＥＴフィルム４０に変えて、他の複合積層部材７又は第三のシートを用いてもよい。
【０１３７】
本発明によれば、上記の方法によって作製された複合部材７は、金属層あるいは低誘電率層、高誘電率層によるコンデンサ層等の異種材料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８の工程図をもとに、複合積層部材及びセラミック基板を作製するための方法について金属層を有する多層基板を例に説明する。
【０１３８】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、図５〜７で説明した製造方法で作製された第二のシート３として金属を含有する金属シート３を用いた複合部材７ａを、同様にして作製された複合部材７ｂや金属シートと複合化されていない他の第三のシート９ａ、９ｂ、９ｃとともに密着液などを用いて積層一体化して複合積層部材１１を作製する。
【０１３９】
なお、このとき両面を他の第三のシート９あるいは他の複合部材７で挟持される９ｂのような場合には、被覆層５を設けなくてもよい。また、それぞれのシートには、必要に応じ、それぞれのシートに形成された貫通孔に導電性ペーストを充填して形成されたビア４１や、それぞれのシートの表面に形成されたメタライズ金属層４３を形成してもよい。
【０１４０】
そして、この複合積層部材１１を第一のシート１および金属シート３が焼結する温度に加熱することによって、第二のシート３が焼結して金属層２３を形成するとともに、第一のシート１及び他のシート９が焼成、緻密化され、図８（ｃ）に示すように、第一の基板２１と第二の基板２３である金属層２３と焼結被覆層２５及び他の第三の基板２９を具備する多層構造のセラミック基板３１である複合焼結積層部材３１を形成することができる。
【０１４１】
また、シートを積層せずに複合部材７のみを焼成した場合には、複合焼結部材２７を得ることができる。
【０１４２】
なお、積層の際に被覆層５はシートにその一部が埋め込まれるが、被覆層５の厚みにも依存するものの、完全に複合部材７あるいは複合積層部材１１の表面の凸凹Ｌはなくならない。
【０１４３】
そこで、図９（ａ）に示すように、複合積層部材１１あるいは複合部材７の被覆層５が形成された側の複合面に平滑な面を有する金属あるいはセラミック板などからなる剛性体６５を当接させ、他方の面にゴムやフィルムなどの弾性体６７を当接させ、加圧することで、被覆層５が複合積層部材１１あるいは複合部材７に埋め込まれ、図９（ｂ）に示すように、略平坦な複合面を有する複合積層部材１１あるいは複合部材７の被覆層５を作製することができる。
【０１４４】
なお、剛性体６５としては加圧により変形が極力生じないものを選定し、厚み５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上の超鋼またはＳＵＳ等の材質からなるものが好ましい。
【０１４５】
また、剛性の高いセラミック板も、剛性体６５として、好適に用いることができる。
【０１４６】
また、弾性体６７として加圧により生じる被覆層５の変形を吸収できるものが好適に用いられ、厚み１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上のゴムまたは軟質フィルム等の材質からなるものが好ましい。
【０１４７】
なお、加圧方法は、１軸プレスを用いる場合にはタクトが短いという利点がある、また、静水圧プレスを用いる場合にはさらに平滑さが増すという利点があり、望ましい。
【０１４８】
また、加圧に際して、シートに含有される樹脂が軟化する温度、例えば、４０℃以上、特に５０℃以上に加熱することが望ましい。
【０１４９】
なお、このような剛性体６５と弾性体６７を用いて加圧する工程は、前述した積層工程と同時に行ってもよいことはいうまでもない。
【０１５０】
また、このようにして得られた略平坦な複合面を有する複合積層部材１１あるいは複合部材７を前述したように焼成することで、略平坦な複合面を有する複合焼結積層部材３１あるいは複合焼結部材２７を得ることができる。
【０１５１】
本発明の方法においては、第一のシート１に形成された貫通穴３３に金属成分を埋め込むにあたり、例えば予めシート状に成形された第二のシート３を用いる場合には従来のように、貫通穴３３を形成したシートと他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つのシートに剛性のある金属シートをパンチで埋め込むために、金属シートを埋め込んだシートを単味で取り扱うことができるために、金属シートを埋め込んだシートを他のシートと位置合わせして積層するだけで、容易にシートの貫通穴３３内に金属成分を埋め込んだ積層体を作製することができる。
【０１５２】
また、本発明においては、シートの積層一体化にあたっても積層界面での空隙の発生などがない。また低誘電率層あるいは高誘電率層等の機能層を有する多層基板に関しても、前記金属シートの代わりに低誘電率シートあるいは高誘電率シートを用いることで容易に積層体を作製することができる。
【０１５３】
しかも、本発明の方法によれば、積層処理時に０．５〜２０ＭＰａの高い圧力を印加しても、貫通穴が剛性の高い金属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、積層体の変形も抑制することができる。
【０１５４】
また、本発明によれば、複合部材７あるいは複合積層部材１１には、セラミック配線基板などへの適用を図る上で、図８、９に示すように、適宜、複合部材７の表面にメタライズ金属層４３を形成することができる。このメタライズ金属層４３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部材７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。また、複合部材７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４１を形成することができ、このビア４１によって異なる層間に形成されたメタライズ金属層４３同士を電気的に接続することができる。
【０１５５】
そして、このような複合部材７あるいは複合積層部材１１を焼成することで、配線基板として機能する複合焼結部材２７あるいは複合焼結積層部材３１を得ることができる。
【０１５６】
本発明において用いられる第一のシート１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１を作製する。この第一のシート１の厚みは、通常、５０〜４００μｍが適当である。５０μｍより薄い第一のシート１を形成する場合は、作製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一のシート１を作製することができる。
【０１５７】
一方、本発明において用いられる第二のシート３は金属層あるいは機能層であり、金属粉末と有機結合剤あるいは低誘電率材料粉末・高誘電率材料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。
【０１５８】
また、第二のシート３として埋め込みペーストを用いる場合は、周知の方法に従い、金属粉末に有機バインダ、溶剤、可塑材等を、添加混合して得た金属ペーストを貫通穴３３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。
【０１５９】
第一のシート１が１１００℃以上で焼成するセラミックからなる場合、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％の割合で混合したものを用いることが望ましい。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、金属シート３の剛性を高めると同時に、金属シート３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２３の低抵抗化、高熱伝導化を図ることができる。また、低誘電率層を設けるには、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、シリカ、コーディエライトのうち少なくとも１種を主成分とすることが望ましい。また、高誘電率層を設けるには、アルミナを主成分としタングステン、モリブデンなどの金属粉末を添加する組成等が望ましい。また、磁性材料に関しては酸化鉄を主成分とする組成が望ましい。
【０１６０】
また、第一のシート１がガラスセラミックスである場合、第二のシート３は、金属層３として低融点金属であるＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌの群から選ばれる少なくとも１種を主成分とするものが好適に用いられ、充填率調整等を目的としてガラスフィラーを混合することができる。低誘電率層を形成するには、シリカを主成分とすることが望ましい。また高誘電率層を形成するには、チタン系酸化物を主成分とすることが望ましい。
【実施例１】
【０１６１】
（第一のシート作製）
酸化アルミニウム粉末（平均粒径１．８μｍ）に対して、ＭｎＯ２を５質量％、ＳｉＯ２を３質量％、ＭｇＯを０．５質量％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１０質量％、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。
【０１６２】
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を形成した。
【０１６３】
（第二の金属シート作製）
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の金属シートを作製した。
【０１６４】
（第二のシートとなる金属ペースト作製）
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、アセト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。そして、エバポレーターにて溶剤を揮発させ金属ペーストを作製した。
【０１６５】
（ペーストの作製）
被覆層としては、第一のシートと同一材料が望ましく、酸化アルミニウム粉末（平均粒径１．８μｍ）に対して、ＭｎＯ２を５質量％、ＳｉＯ２を３質量％、ＭｇＯを０．５質量％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質量％、アセト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。溶剤を揮発させペーストを作製した。
【０１６６】
（複合積層部材の作製１）
次に、前記第一のシート１に対して、図５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の大きさの貫通穴を形成した。
【０１６７】
次に、貫通穴を形成した第一のシート１の上に、第二の金属シート３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１の表面と同一平面となるところまで下ろした。
【０１６８】
上パンチを上げ、第一のシート１を確認した結果、第一のシート１の貫通穴部分に、第二の金属シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。その後、第一のシートと第二の金属シートの接合界面部にペーストを印刷にて塗布し、被覆層５を有する複合部材７を作製した。
【０１６９】
次に、図８に示すように、上記のようにして作製した複合部材７ａ、さらに同様にして作製された貫通穴に第二の金属シートが埋め込まれた複合部材７ｂを積層するとともに、第二の金属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９ａ、９ｂ、９ｃ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の圧力を印加し仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９ＭＰａの圧力を印加し、積層した。
【０１７０】
このとき、一部の試料は、図９に示すように複合積層部材１１の被覆層５が形成された側の複合面に当接させる平滑な面を有する剛性体６５として、静水圧プレス機の厚さ１０ｍｍのＳＵＳ板からなる台板に当接させ、他方の面に弾性体６７として厚さ３ｍｍのゴム板を表面とする油圧式加圧面を当接させ、加圧した。
【０１７１】
（複合積層部材の作製２）
また、前記第一のシート１に対して、図７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の大きさの貫通穴を形成した。
【０１７２】
次に、貫通穴を形成した第一のシート１の片方の面に、ＰＥＴフィルム４０を積層し、凹部を有する積層部材を作製した。その後、スクリーン印刷法により金属ペーストを凹部に充填した。次に、埋め込まれた第二のシート３を７０℃の温度で２時間乾燥させた。
【０１７３】
その結果、第二の金属シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。その後、第一のシートと第二の金属シートの接合界面部にペーストを印刷にて塗布し、被覆層５を有する複合部材７を作製した。
【０１７４】
次に、図９に示すように、上記のようにして作製した複合部材７ａ、さらに同様にして作製された貫通穴に第二の金属シートが埋め込まれた複合部材７ｂを積層するとともに、第二の金属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９ａ、９ｂ、９ｃ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、５００ＭＰａの圧力を印加し、仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９００ＭＰａの圧力を印加し、積層した。
【０１７５】
以上の工程で作製した、予め作製した第二のシートと、金属ペーストを埋め込んで第二のシートとした、二種類の形態の複合積層部材１１を、１３５０℃の還元雰囲気中で２０時間、加熱して焼結した。
【０１７６】
その結果、金属シートを埋め込んだ部分に金属層を有する複合焼結積層部材が得られた。
【表１】
2004343028.tif 000003
【０１７７】
（複合積層焼結部材評価）
表１に実施例１と同様にして作製した試料の評価結果を示す。
【０１７８】
作製された試料の被覆層５の厚みは積層工程前に厚膜顕微鏡で測定を行った。各試料の被覆層５と複合積層部材表面との凸凹の制御は積層時の圧力調節により行い、１ＭＰａ〜１５ＭＰａの範囲で加圧し、触針法によって凸凹を測定した。
【０１７９】
また、比較として、実施例１と同様にして作製された複合積層部材１１（試料Ｎｏ．１１）に対して、被覆層５を形成する工程を省いて、被覆層５を形成していない範囲外の試料Ｎｏ．１を作製した。
【０１８０】
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複合焼結積層部材が得られた。
【０１８１】
以上の工程により作製された試料の焼結被覆層５の表面を観察し、クラック発生の有無を観察した。なお、作製した複合焼結積層部材に対して、焼結被覆層５と複合焼結積層部材表面との凸凹を触針法によって測定した。また、焼結被覆層５の厚みは複合焼結積層部材１１を切断、研磨し、ＳＥＭ観察によって厚みを算出した。
【０１８２】
また、以上のような工程で作製した複合焼結積層部材１１の焼結被覆層５をまたぐように、Ｓｎ−Ｐｂ共晶半田ペーストを塗布し、電子部品を当接させた後、３００℃、３０分の条件でリフローし、電子部品を実装した複合焼結積層部材１１を作製した。
【０１８３】
作製した試料の電子部品の接合部分を観察し、実装不良の有無を確認した。
【０１８４】
なお、表１に示した試料については、それぞれ、２０個づつ作製して、焼成後のクラック確認に１０個、実装試験に１０個用いて評価を行った。
【０１８５】
本発明の範囲外である被覆層５を形成していない試料Ｎｏ．１では、実装後の観察では不良は確認されなかったものの、すべての試料において、第一の基板と第二の基板との間に隙間が観察され、良品を得る事が出来なかった。
【０１８６】
一方、本発明の試料Ｎｏ．２〜２０では、クラックの発生がほとんど確認できず、製造歩留まりが格段に向上した。
【０１８７】
また、特に、剛性体６５を被覆層５が形成された面に当接させ、剛性体６５と弾性体６７を用いて、焼結被覆層５５の厚みよりも複合焼結積層部材１１の凸凹が小さい試料Ｎｏ．８〜１６では、クラックが全く認められなかった。
【０１８８】
本発明の試料について、それぞれ詳細に説明すると、被覆層５を積層後に印刷し、実質被覆層５に圧力を印加せずに作製した試料Ｎｏ．２〜７のうち、試料Ｎｏ．２では、被覆層５の厚みが薄い為、焼成における基板の収縮差により、若干クラックが発生している。また、試料Ｎｏ．６、７では凸凹の厚みが厚いため実装時における接続不良が若干数発生した。その他の試料においては良好な結果が得られた。
【０１８９】
焼結被覆層５５の厚みよりも複合焼結積層部材１１の凸凹が小さく、凸凹の厚みを変化させた試料Ｎｏ．８〜１４では、試料Ｎｏ．８において１個のクラック不良が発生したが、他の試料ではクラックは発生しなかった。また実装不良は、凸凹の厚みが１００μｍと厚い試料Ｎｏ．１４で２個発生した。
【０１９０】
また、被覆層５の厚みを厚くして、高い圧力をかけ、凸凹を小さくした試料Ｎｏ．１５はクラックも発生せず、良好な実装信頼性を示した。
【０１９１】
第二のシート３を埋め込みペーストより作製した試料Ｎｏ．１６では、完全ではないものの低い不良率となった。
【０１９２】
加圧する際の材質を変化させた試料Ｎｏ．１７〜２０では低い不良率となったものの、剛性体＋弾性体との組み合わせと比較して凸凹が抑制しにくく、凸凹の厚みが厚い試料Ｎｏ．１８、２０で実装不良が若干確認された。
【実施例２】
【０１９３】
実施例１で作製したシート１および金属シート３を、図６に示すように、積層した後、パンチング装置における上パンチを下げ、上パンチの下面がシートの表面と同一平面となるところまで下ろした。
【０１９４】
上パンチを上げ、シート１を確認した結果、シート１の貫通穴部分に、金属シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。
【０１９５】
そして、この後は、実施例１と全く同様にして、図８に示すように、シート７ａ、７ｂと、金属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シート９ａ、９ｂ、９ｃの延べ５層のシートを密着液を用いて積層し、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、仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９ＭＰａの圧力を印加し、積層した。
【０１９６】
このとき、図９に示すように複合積層部材１１の被覆層５が形成された側の複合面に当接させる平滑な面を有する剛性体６５として、静水圧プレス機の厚さ１０ｍｍのＳＵＳ板からなる台板に当接させ、他方の面に弾性体６７として厚さ３ｍｍのゴム板を表面とする油圧式加圧面を当接させ、加圧した。
【０１９７】
この加圧して積層した１つの試料について、金属シートを埋め込んだ部分についてシート側の変形を観察した結果、実施例１と同様、シートに対しては、全く変形は認められなかった。
【０１９８】
その後、この積層体を１３５０℃の還元雰囲気中で２０時間、加熱して焼結した結果、金属シートを埋め込んだ部分に金属層を有する複合焼結積層部材が得られた。
【０１９９】
作製した複合焼結積層部材に対して、焼結被覆層５と複合焼結積層部材表面との凸凹を触針法によって測定した結果、実施例１と同様が得られた。
【実施例３】
【０２００】
（第一のシート作製）
実施例１と同様に第一のシートを作製した。
【０２０１】
（第二の低誘電率シート作製）
一方、平均粒径が３μｍのフォルステライト粉末５０体積％に、平均粒径が３μｍのコーディエライト粉末５０体積％、成形用有機樹脂としてアクリル系バインダを１２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の比誘電率ε＝６の第二のシートを作製した。
【０２０２】
（ペーストの作製）
実施例１と同様に第三の被覆層ペーストを作製した。
【０２０３】
（複合部材の作製）
次に、前記第一のシート１に対して、図５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の大きさの貫通穴を形成した。
【０２０４】
次に、貫通穴を形成した第一のシート１の上に、第二の低誘電率シート３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１の表面と同一平面となるところまで下ろした。
【０２０５】
上パンチを上げ、第一のシート１を確認した結果、第一のシート１の貫通穴部分に、第二の低誘電率シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。その後、第一のシートと第二の低誘電率シートの接合界面部にペーストを印刷にて塗布し、被覆層５を有する複合部材７を作製した。
【０２０６】
次に、図８に示すように、上記のようにして作製した複合部材７ａ、さらに同様にして作製された貫通穴に第二の低誘電率シートが埋め込まれた複合部材７ｂを積層するとともに、第二の低誘電率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９ａ、９ｂ、９ｃ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、仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９ＭＰａの圧力を印加し、積層した。
【０２０７】
このとき、図９に示すように複合積層部材１１の被覆層５が形成された側の複合面に当接させる平滑な面を有する剛性体６５として、静水圧プレス機の厚さ１０ｍｍのＳＵＳ板からなる台板に当接させ、他方の面に弾性体６７として厚さ３ｍｍのゴム板を表面とする油圧式加圧面を当接させ、加圧した。
【０２０８】
この加圧して積層した１つの試料について、第二の低誘電率シートを埋め込んだ部分についてシート側の変形を観察した結果、シートに対しては、全く変形は認められなかった。
【０２０９】
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。
【０２１０】
その結果、低誘電率シートを埋め込んだ部分に低誘電率層を有する複合焼結積層部材が得られた。
【０２１１】
作製した複合焼結積層部材に対して、焼結被覆層５と複合焼結積層部材表面との凸凹をを触針法によって測定した結果、実施例１と同様が得られた。
【実施例４】
【０２１２】
（第一のシート作製）
実施例１と同様に第一のシートを作製した。
【０２１３】
（第二の高誘電率シート作製）
酸化アルミニウム粉末（平均粒径１．８μｍ）に対して、ＭｎＯ２を５質量％、ＳｉＯ２を３質量％、ＭｇＯを０．５質量％、金属Ｍｏを１０質量％の割合で添加混合した後、さらに、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダを１０質量％、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の比誘電率ε＝２０の第二のシートを作製した。
【０２１４】
（ペーストの作製）
実施例１と同様に第三の被覆層ペーストを作製した。
【０２１５】
（複合部材の作製）
次に、前記第一のシート１に対して、図５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の大きさの貫通穴を形成した。
【０２１６】
次に、貫通穴を形成した第一のシート１の上に、第二の高誘電率シート３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１の表面と同一平面となるところまで下ろした。
【０２１７】
上パンチを上げ、第一のシート１を確認した結果、第一のシート１の貫通穴部分に、第二の高誘電率シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。その後、第一のシートと第二の高誘電率シートの接合界面部にペーストを印刷にて塗布し、被覆層５を有する複合部材７を作製した。
【０２１８】
次に、図８に示すように、上記のようにして作製した複合部材７ａ、さらに同様にして作製された貫通穴に第二の高誘電率シートが埋め込まれた複合部材７ｂを積層するとともに、第二の高誘電率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９ａ、９ｂ、９ｃ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の圧力を印加し仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９ＭＰａの圧力を印加し、積層した。
【０２１９】
このとき、図９に示すように複合積層部材１１の被覆層５が形成された側の複合面に当接させる平滑な面を有する剛性体６５として、静水圧プレス機の厚さ１０ｍｍのＳＵＳ板からなる台板に当接させ、他方の面に弾性体６７として厚さ３ｍｍのゴム板を表面とする油圧式加圧面を当接させ、加圧した。
【０２２０】
この加圧して積層した１つの試料について、第二の高誘電率シートを埋め込んだ部分についてシート側の変形を観察した結果、シートに対しては、全く変形は認められなかった。
【０２２１】
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。
【０２２２】
その結果、高誘電率シートを埋め込んだ部分に高誘電率層によるコンデンサを有する複合焼結積層部材が得られた。
【０２２３】
作製した複合焼結積層部材に対して、焼結被覆層５と複合焼結積層部材表面との凸凹を触針法によって測定した結果、実施例１と同様が得られた。
【実施例５】
【０２２４】
（第一のガラスシート作製）
ディオプサイト含有結晶化ガラス粉末（平均粒径１．８μｍ）６０質量％に対して、アルミナ３０質量％、ＳｉＯ２を５質量％、ＭｇＯを５質量％の割合で添加混合した後、さらに、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダを１０質量％、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の比誘電率ε＝９のシートを作製した。
【０２２５】
また、このシートには、平均粒径が３μｍの銅粉末１００体積％に、平均粒径が２μｍのガラス粉末５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を形成した。
【０２２６】
（第二の低誘電率シート作製）
一方、平均粒径が３μｍのシリカ粉末４０質量％に、平均粒径が３μｍのコーディエライト粉末３０質量％、ほう珪酸ガラス粉末３０質量％成形用有機樹脂としてアクリル系バインダを１０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の比誘電率ε＝５の第二のシートを作製した。
【０２２７】
（ペーストの作製）
被覆層としては、第一のシートと同一材料が望ましく、ディオプサイト含有結晶化ガラス粉末（平均粒径１．８μｍ）６０質量％に対して、アルミナ３０質量％、ＳｉＯ２を５質量％、ＭｇＯを５質量％の割合で添加混合した後、さらに、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダを３質量％、アセト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、溶剤を揮発させペーストを作製した。
【０２２８】
（複合部材の作製）
次に、前記第一のシート１に対して、図５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の大きさの貫通穴を形成した。
【０２２９】
次に、貫通穴を形成した第一のシート１の上に、第二の低誘電率シート３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１の表面と同一平面となるところまで下ろした。
【０２３０】
上パンチを上げ、第一のシート１を確認した結果、第一のシート１の貫通穴部分に、第二の低誘電率シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。その後、第一のシートと第二の低誘電率シートの接合界面部にペーストを印刷にて塗布し、被覆層５を有する複合部材７を作製した。
【０２３１】
次に、図８に示すように、上記のようにして作製した複合部材７ａ、さらに同様にして作製された貫通穴に第二の低誘電率シートが埋め込まれた複合部材７ｂを積層するとともに、第二の低誘電率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９ａ、９ｂ、９ｃ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の圧力を印加し仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９ＭＰａの圧力を印加し、積層した。
【０２３２】
このとき、図９に示すように複合積層部材１１の被覆層５が形成された側の複合面に当接させる平滑な面を有する剛性体６５として、静水圧プレス機の厚さ１０ｍｍのＳＵＳ板からなる台板に当接させ、他方の面に弾性体６７として厚さ３ｍｍのゴム板を表面とする油圧式加圧面を当接させ、加圧した。
【０２３３】
この加圧して積層した１つの試料について、第二の低誘電率シートを埋め込んだ部分についてシート側の変形を観察した結果、シートに対しては、全く変形は認められなかった。
【０２３４】
次に、この積層体を９００℃の還元雰囲気中で１０時間、加熱して焼結した。
【０２３５】
その結果、低誘電率シートを埋め込んだ部分に低誘電率層有する複合焼結積層部材が得られた。
【０２３６】
作製した複合焼結積層部材に対して、焼結被覆層５と複合焼結積層部材表面との凸凹を触針法によって測定した結果、実施例１と同様が得られた。
【実施例６】
【０２３７】
（第一のシート作製）
実施例１と同様に第一のシートを作製した。
【０２３８】
（第二のシートとなる金属ペースト作製）
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、アセト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。そして、エバポレーターにて溶剤を揮発させ金属ペーストを作製した。
【０２３９】
（ペーストの作製）
実施例１と同様にペーストを作製した。
【０２４０】
（複合部材の作製）
次に、前記第一のシート１に対して、図７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の大きさの貫通穴を形成した。
【０２４１】
次に、貫通穴を形成した第一のシート１の片方の面に、ＰＥＴフィルム４０を積層し、凹部を有する積層部材を作製した。その後、スクリーン印刷法により金属ペーストを凹部に充填した。次に、埋め込まれた第二のシート３を７０℃の温度で２時間乾燥させた。
【０２４２】
その結果、第二の金属シート３が埋め込まれた構造の複合部材７が形成されていた。その後、第一のシートと第二の金属シートの接合界面部にペーストを印刷にて塗布し、被覆層５を有する複合部材７を作製した。
【０２４３】
次に、図９に示すように、上記のようにして作製した複合部材７ａ、さらに同様にして作製された貫通穴に第二の金属シートが埋め込まれた複合部材７ｂを積層するとともに、第二の金属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９ａ、９ｂ、９ｃ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、仮積層を行った後、静水圧プレス機にて６０度の温度に加熱しながら、９ＭＰａの圧力を印加し積層を行った。
【０２４４】
このとき、図９に示すように複合積層部材１１の被覆層５が形成された側の複合面に当接させる平滑な面を有する剛性体６５として、静水圧プレス機の厚さ１０ｍｍのＳＵＳ板からなる台板に当接させ、他方の面に弾性体６７として厚さ３ｍｍのゴム板を表面とする油圧式加圧面を当接させ、加圧した。
【０２４５】
この加圧して積層した１つの試料について、第二の金属シートを埋め込んだ部分についてシート側の変形を観察した結果、シートに対しては、全く変形は認められなかった。
【０２４６】
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。
【０２４７】
その結果、金属シートを埋め込んだ部分に金属層を有する複合焼結積層部材が得られた。
【０２４８】
作製した複合焼結積層部材に対して、焼結被覆層５と複合焼結積層部材表面との凸凹を触針法によって測定した結果、実施例１と同様が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０２４９】
【図１】本発明における複合部材の形態を説明するための断面図である。
【図２】本発明における複合積層部材の形態を説明するための断面図である。
【図３】本発明における複合焼結部材の形態を説明するための断面図である。
【図４】本発明における複合焼結積層部材の形態を説明するための断面図である。
【図５】本発明における複合部材の製造方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明における複合部材の他の製造方法を説明するための工程図である。
【図７】本発明における複合部材の他の製造方法を説明するための工程図である。
【図８】本発明における複合積層部材及び複合焼結積層部材の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】本発明における複合積層部材及び複合焼結積層部材の製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【０２５０】
１・・・第一のシート
３・・・第二のシート
５・・・被覆層
５ａ・・・被覆セラミック層
５ｂ・・・被覆金属層
７・・・複合部材
９・・・第三のシート
１１・・・複合積層部材
２１・・・第一の基板
２３・・・第二の基板
２５・・・焼結被覆層
２５ａ・・・焼結被覆セラミック層
２５ｂ・・・焼結被覆金属層
２７・・・複合焼結部材
２９・・・第三の基板
３１・・・複合焼結積層部材
３３・・・貫通穴
Ｌ・・・複合部材の複合面の凸凹
ｍ・・・被覆層の厚み
Ｌ’・・・複合焼結部材および複合焼結積層部材の凸凹
ｍ’・・・焼結被覆層の厚み
【図１】
2004343028.tif 000004
【図２】
2004343028.tif 000005
【図３】
2004343028.tif 000006
【図４】
2004343028.tif 000007
【図５】
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【図６】
2004343028.tif 000009
【図７】
2004343028.tif 000010
【図８】
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【図９】
2004343028.tif 000012