(57)【要約】【課題】セラミック基板の主面に電極を形成する方法として、離型フィルムを用いた転写法がある。しかしながら、積層体から離型フィルムを剥離する時に生じるフィルムのしなりにより、導電ペーストを正確に転写できない可能性がある。特に、サイズの小さな電極や微細な配線パターンを転写させようとした場合、フィルムのしなりによってペーストが剥がれて脱落してしまったり、剥がれようとするペーストをフィルムが引っ張ってしまうことで変形が生じる可能性が大きくなる。【解決手段】樹脂やバインダのような焼成時に焼失してしまう成分で作製した転写用シートに対し電極となる導電ペーストを印刷し、セラミックグリーンシートの積層体の主面に転写用シートを積層した上で、剥離しないで焼成する。焼成中、転写用シートは気化して焼失してしまい、基板本体には電極が転写される。【選択図】  図１
2005086156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックグリーンシートを準備する工程と、
焼成時に焼失してしまう転写用シートを準備する工程と、
前記転写用シートの一方の面に、焼成時に基板本体の主面に転写されることになる厚膜を形成する工程と、
前記転写用シートの厚膜形成面が、前記セラミックグリーンシートの一方の面と向かい合うように前記セラミックグリーンシートと前記転写用シートを積層し、圧着して積層体を作製する工程と、
前記積層体を焼成して前記転写用シートを焼失させる工程とを備える、セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記厚膜は、導電ペーストまたはセラミックペーストの少なくともいずれか一方を用いて印刷することにより形成される、請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記転写用シートの主成分は樹脂とバインダである、請求項１に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、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】
本発明のセラミック基板の一例として、セラミック多層基板がある。セラミック多層基板は、複数枚のセラミック層からなる基板本体の主面に対し、電子部品搭載用の電極や実装基板接続用の電極や配線回路等の外部導体が形成されているものである。この外部導体を形成する方法として、特許文献１の図６では、次の手順で作製することが提案されている。
【０００３】
第１に、離型用フィルム上に外部導体となる導電ペーストを予め印刷しておき、印刷面を上にした状態で離型フィルムを金型に配置する。
【０００４】
第２に、所望の枚数のセラミックグリーンシートを離型フィルム上に積層する。
【０００５】
第３に、金型から離型フィルムも含めて積層体を取り出し、離型フィルムを剥離する。この結果、離型フィルム上にあった導電ペーストは積層体の主面に転写されることになる。
【０００６】
第４に、積層体を焼成する。これにより、基板本体の主面に外部導体が形成された積層型セラミック電子部品が作製されることになる。
【特許文献１】特開２００１−２６７７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この離型フィルムを用いて導電ペーストを転写させる方法には、下記の課題がある。
【０００８】
第１に、離型フィルムを積層体から剥離する時に生じる離型フィルムのしなりにより、離型フィルム上に印刷されている導電ペーストを積層体の主面に正確に転写できない可能性がある点である。特に、サイズの小さな電極や微細な配線パターンを転写させようとした場合、離型フィルムのしなりによって導電ペーストが剥がれて脱落してしまったり、剥がれようとする導電ペーストを離型フィルムが引っ張ってしまうことで変形が生じる可能性が大きくなる。
【０００９】
第２に、離型フィルムの離型性をどの程度にするかの調整が難しいという点である。容易に転写できるように離型性を高める、言いかえれば剥がれ易くすると、印刷時に導電ペーストをはじいてしまい正確に印刷できなかったり、印刷後も少しの衝撃で印刷図形が飛んだり剥がれたりする。これを避けようと離型性を低くすれば、言いかえれば剥がれにくくすれば、今度は正確に積層体に転写できない可能性が生まれる。さらに導電ペーストに含有する成分が異なれば、離型性も変化することになり、導電ペーストの成分に応じて複数の離型フィルムを用意しなければならず、量産時の阻害要因となる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決できるセラミック基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のセラミック基板は、上述した課題を解決するため、セラミックグリーンシートを準備する工程と、焼成時に焼失してしまう転写用シートを準備する工程と、前記転写用シートの一方の面に、焼成時に基板本体の主面に転写されることになる厚膜を形成する工程と、前記転写用シートの厚膜形成面が、前記セラミックグリーンシートの一方の面と向かい合うように前記セラミックグリーンシートと前記転写用シートを積層し、圧着して積層体を作製する工程と、前記積層体を焼成して前記転写用シートを焼失させる工程とを備えることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
基板本体の主面に、例えば外部導体となる導体膜を形成する場合に本発明を適用したとすると、導体膜を転写するための媒体となる転写用シートは焼成工程において焼失してしまうものであるため、離型フィルムを剥離する時にかかる物理的な力を導体膜にかけることなく転写できる。特許文献１で必要となった剥離作業のように、導体膜に対してフィルムのしなりに対する応力や引っ張りに対する応力を発生させることがない。このため、導体膜が脱落したり変形することなく、正確に基板本体に転写できる。当然ながら離型シートを使わないので、離型シートの剥離性を調整する必要もない。
【００１３】
なお、本発明における転写用シートに印刷される厚膜材料は導電ペーストに限定されるものでなく、セラミックペースト等にも適用されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のセラミック基板の製造方法の第１の実施形態を説明するための工程斜視図である。本実施形態では、主面に電極と配線回路を有するセラミック基板を作製するため、転写用シートに形成する厚膜の形成材料として導電ペーストを用いる場合の製造方法を説明する。
【００１５】
まず第１に、図１（ａ）に示すとおり、セラミックグリーンシート１１を準備する工程を実施する。
【００１６】
セラミックグリーンシート１１は、例えば、チタン酸バリウム系誘電体粒子をアクリル系バインダ中に分散させて作製したスラリーをキャリアフィルム１２上に塗布し、乾燥させたものである。本実施形態では、このセラミックグリーンシート１１は複数枚準備する。このセラミックグリーンシート１１には、必要に応じて、配線回路となる導体膜を形成したり、ビアホールを設けておく。
【００１７】
次に、図１（ｂ）に示すように、焼成時に焼失してしまう材料を用いて、セラミックグリーンシート１１とは別の転写用シート１４を準備する。
【００１８】
転写用シート１４の基となるスラリーは、スラリー全体積を１００％とすると、ポリプロピレン系樹脂粉末を２５体積％、アクリル系バインダを３０体積％、残り４５体積％を溶剤と可塑剤の割合で混練したものである。転写用シート１４はこのスラリーをキャリアフィルム１２に塗布し、乾燥させたものである。転写用シート１４は、乾燥させてシートとなった段階では、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系バインダ、可塑剤が残り、溶剤の大部分は気化してシート中には残らなくなる。本実施形態では、この転写用シート１４は１枚準備する。なお、本実施形態ではスラリーに可塑剤を加えるとしているが、可塑剤は印刷し易くなるようにスラリーに柔軟性を与えるものであり加える方が好ましいが、加えなくても構わず、本発明を限定するものではない。
【００１９】
次に、図１（ｃ）に示すように、転写用シート１４の一方の面に導電ペーストを用いてスクリーン印刷し、電極となる厚膜１３ａと配線回路となる厚膜１３ｂを形成する。
【００２０】
次に、図１（ｄ）に示すように、支持台１６に置いた支持シート１５上に、転写用シート１４を、支持していたキャリアフィルム１２を剥離した後に、厚膜形成面が上に向けられた状態で配置する。
【００２１】
次に、セラミックグリーンシート１１を、支持していたキャリアフィルム１２を剥離した後に転写用シート１４上に積層する。これを所望の枚数分繰り返す。その後、全体を圧着する。この結果、図１（ｅ）のように、最下層の転写用シート１４と複数枚のセラミックグリーンシート１１の間に厚膜１３ａと１３ｂが挟まっている積層体１が作製される。
【００２２】
なお、本実施形態では、転写用シート１４やセラミックグリーンシート１１は積層前にキャリアフィルム１２を剥離するとしたが、キャリアフィルム１２を上に向けた状態で積層し圧着した後に剥離することでもよい。
【００２３】
また、本実施形態では、転写用シート１４やセラミックグリーンシート１１の圧着を支える支持部材の一例として、支持台１６および支持シート１５を用いるとしているが、支持シート１５を挟まず支持台１６上で直接支持させてもよい。
【００２４】
また本実施形態のように、全枚数積層した後に１度に加圧しても、１枚積層した都度加圧してもよい。
【００２５】
次に、図示は省略するが、積層体１を支持シート１５から剥離させ、１０００℃程度で焼成する。
【００２６】
焼成中、転写用シート１４に含有するポリプロピレン系樹脂、アクリル系バインダ、可塑剤は全て気化して焼失してしまう。しかしながら、転写用シート１４に形成されていた厚膜１３ａと１３ｂは焼失することなくセラミック層２３に固着する。その結果、図１（ｆ）に示すような、基板本体の上面に電極２１と配線回路２２が形成された、セラミック基板２が作製される。
【００２７】
（第２の実施形態）
図２は、本発明のセラミック基板の製造方法の第２の実施形態を説明するための工程斜視図である。本実施形態では、転写用シート上に形成する厚膜の形成材料としてセラミックペーストを用いる場合の製造方法を説明する。上述の図１と同様のものには、図１と同じ符号を図２においても付与している。また、図１に示した作業と同様の作業を行なうものについては、図２から省略している。
【００２８】
まず、上述の第１の実施形態と同様、セラミックグリーンシート１１を複数枚と、転写用シート１４を１枚準備する。各々のシート成形に用いる材料は、第１の実施形態と同じとする。
【００２９】
次に、図２（ａ）に示すように、転写用シート１４の一方の面にセラミックペーストを用いてスクリーン印刷し、厚膜１３ｃを形成する。印刷領域は、転写用シート１４の中心部１７を除いた全域とする。セラミックペーストは、セラミックグリーンシート１１の作製で用いたスラリーと同じ成分のものである。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、転写用シート１４の中心部１７とその周辺部１９ａに導電ペーストを重ね塗り、導体膜１８を形成する。この導体膜１８は焼成後に電極となるものである。図３は導体膜１８形成後の転写用シート１４の表面の状態を示すものであり、図（ｂ）のＡ−Ａ線で切断したと仮定した拡大断面図である。導体膜１８はセラミックペーストの厚膜１３ｃの間に設けられた中心部１７とその周辺部１９ａ上に形成されていることが示されている。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、転写用シート１４を厚膜形成面が上に向けられた状態で支持シート１５上に配置する。さらに、図２（ｄ）に示すように、転写用シート１４上にセラミックグリーンシート１１を所望の枚数積層、圧着する。
【００３２】
この結果、最下層の転写用シート１４と複数枚のセラミックグリーンシート１１の間に厚膜１３ｃと導体膜１８が挟まっている積層体３が作製される。
【００３３】
次に、図示は省略するが、積層体３を支持シート１５から剥離させ、１０００℃程度で焼成する。
【００３４】
上述の第１の実施形態と同様に、焼成中、転写用シート１４に含有するポリプロピレン系樹脂、アクリル系バインダ、可塑剤は全て気化して焼失してしまう。しかしながら、転写用シート１４に印刷されていた厚膜１３ｃや導体膜１８は焼失しない。その結果、図２（ｅ）に示すような、基板本体の上面に電極２１が形成された、セラミック層２３ａと２３ｂからなるセラミック基板４が作製される。セラミック層２３ａは転写用シート１４に形成した厚膜１３ｃが焼結したものであり、セラミック層２３ｂはセラミックグリーンシート１１が焼結したものである。
【００３５】
図４はセラミック基板４の表面の状態を示すものであり、図２（ｅ）のセラミック基板４をＢ−Ｂ線で切断したと仮定した拡大断面図である。図上、１９ｂは図３に示した周辺部１９ａに対応する部分であり、セラミック層２３ａによって電極２１が覆われていることを表している。
【００３６】
電極２１の基となる導電ペーストは、混ぜる溶剤の程度によっては印刷時ににじみ出しが発生してしまうため、印刷後、意図したサイズよりも大きな面積に広がってしまう可能性がある。そのような場合でも、電極２１の周辺部を覆う面積をセラミックペーストで調整することにより、表面に露出する電極２１の面積を調整することができる。このように電極２１の面積を調整できれば、例えば基板表面に電子部品を搭載する際に行なわれるはんだ処理において、はんだが必要領域以上に広がることを防ぐことができる。
【００３７】
また、電極２１の周辺部はセラミック層２３ａとセラミック層２３ｂで挟まれるよう積層されることになるので、より強固に基板本体に固着し、基板本体との接合強度を高めることにも効果がある。
【００３８】
以上のように、第１の実施形態および第２の実施形態で記載した基板は複数のセラミックグリーンシートを積層したものとして説明しているが、本発明は、１枚のセラミックグリーンシートを用いた単層型のセラミック基板に適用しても同様の効果が得られるものであり、積層型に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態であるセラミック基板２の製造方法を説明するための工程斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態であるセラミック基板４の製造方法を説明するための工程斜視図である。
【図３】図２（ｂ）に示すＡ−Ａ線で転写用シート１４を切断したと仮定した、拡大断面図である。
【図４】図２（ｅ）に示すＢ−Ｂ線でセラミック基板４を切断したと仮定した、拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、３  積層体
２、４  セラミック基板
１１  セラミックグリーンシート
１２  キャリアフィルム
１３ａ〜ｃ  厚膜
１４  転写用シート
１５  支持シート
１６  支持台
１７  中心部
１８  導体膜
１９ａ〜ｂ  周辺部
２１  電極
２２  配線回路
２３ａ〜ｂ  セラミック層
【図１】
2005086156.tif 000003
【図２】
2005086156.tif 000004
【図３】
2005086156.tif 000005
【図４】
2005086156.tif 000006