(57)【要約】【課題】ガラスセラミック配線基板の焼成において、積層体本体に反りが発生するのを有効に抑制することができるガラスセラミック配線基板の製造方法を提供すること。【解決手段】ガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の上下面に、ガラスセラミックグリーンシートの焼結温度では焼結しない難焼結性のセラミックグリーンシートから成る拘束グリーンシートを積層して積層体と成す工程と、最上層の拘束グリーンシートの上面に表面の算術平均粗さＲａが３〜８μｍである硬質多孔質体を載置して積層体本体に５００〜１ｋＰａの圧力を加えた状態で、焼成温度にいたる昇温速度を１〜７℃／分として焼成することにより、積層体本体を焼成体と成す工程と、硬質多孔質体および焼成体の上面側および下面側の拘束シートを除去する工程とを具備している。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の上下面に、前記ガラスセラミックグリーンシートの焼結温度では焼結しない難焼結性のセラミックグリーンシートから成る拘束グリーンシートを積層して積層体と成す工程と、最上層の前記拘束グリーンシートの上面に表面の算術平均粗さＲａが３〜８μｍである硬質多孔質体を載置して前記積層体本体に５００〜１ｋＰａの圧力を加えた状態で、焼成温度にいたる昇温速度を１〜７℃／分として焼成することにより、前記積層体本体を焼成体と成す工程と、前記硬質多孔質体および前記焼成体の上面側および下面側の前記拘束シートを除去する工程とを具備していることを特徴とするガラスセラミック配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線を形成して成るガラスセラミック配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ＬＳＩやチップ部品等は小型化、軽量化が進んでおり、これらを実装する配線基板も小型化、軽量化が望まれている。このような要求に対して、基板内に内部電極等を配した多層セラミック基板は、要求される高密度配線が可能となり、かつ薄型化が可能なことから、今日のエレクトロニクス業界において重要視されている。この多層セラミック基板としては、アルミナ質焼結体から成り、表面または内部にタングステン、モリブデン等の高融点金属から成る配線層が形成された絶縁基板が従来から広く用いられている。
【０００３】
一方、近年の高度情報化時代を迎え、使用される周波数帯域はますます高周波帯に移行しつつある。このような高周波信号の伝送を行なう高周波配線基板においては、高周波信号を高速で伝送するうえで、配線層を形成する導体の抵抗が小さいことが要求され、絶縁基板にもより低い誘電率が要求される。
【０００４】
しかし、従来のタングステン、モリブデン等の高融点金属は導体抵抗が大きく、高周波信号の伝播速度が遅く、また３０ＧＨｚ以上の高周波領域の信号伝播も困難であることから、タングステン、モリブデン等の金属に代えて銅、銀、金等の低抵抗金属を使用することが必要である。ところが、これら低抵抗金属は融点が低いため、８００〜１０００℃程度の低温で焼成することが必要であることから、この低抵抗金属から成る配線層は、高温焼成が必要なアルミナ質焼結体と同時焼成することができなかった。また、このようなアルミナ質焼結体から成る多層セラミック基板は誘電率が高いため、高周波回路基板には不適切である。
【０００５】
このため、最近では、ガラスとセラミックス（無機質フィラー）との混合物を焼成して得られるガラスセラミックスを絶縁基板として用いることが注目されている。すなわち、ガラスセラミックスは誘電率が低いため高周波用絶縁基板として好適であり、またガラスセラミックスは８００〜１０００℃程度の低温で焼成することができることから、銅、銀、金等の低抵抗金属を配線層として使用できるという利点がある。
【０００６】
ガラスセラミック配線基板は、ガラスとフィラーとの混合物に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード等によりガラスセラミックグリーンシートを成形した後、銅、銀、金等の低抵抗金属の粉末を含有する導体ペーストを印刷する等してこのガラスセラミックグリーンシート上に導体パターンを形成し、次いで複数枚のガラスセラミックグリーンシートを積層して、この積層体を８００〜１０００℃程度の温度で焼成して得られる。
【０００７】
ところが、ガラスセラミック配線基板は、焼成過程において焼結に伴う収縮を生じるという問題がある。このような収縮の程度は一様ではなく、使用する基板用無機材料、ガラスセラミックグリーンシート組成、原料である粉体の粒度のバラツキ、導体パターンや内部電極の材料等により収縮率や収縮方向が異なってくる。このことは、ガラスセラミック配線基板の作製において、いくつかの問題をひき起こす。
【０００８】
まず、内部電極印刷用のスクリーン版を作製する際には、ガラセラミックス製の絶縁基板の収縮率から逆算してスクリーン版の大きさを決定しなければならないが、上記のように絶縁基板の収縮率や収縮方向は一定でないため、スクリーン版は絶縁基板の製造ロット毎に作り直さなければならず、不経済であり現実的ではないという問題がある。さらに、上記のようなガラスセラミックグリーンシート積層法によって作製されるガラスセラミック配線基板では、ガラスセラミックグリーンシートの造膜方向によって積層面内の縦方向の収縮率と横方向の収縮率とが異なるため、ガラスセラミック配線基板の作製がより一層困難なものになるという問題もある。
【０００９】
これに対して、収縮誤差を許容するように必要以上に大きい面積の電極を形成する場合には、高密度な配線ができなくなるという問題がある。
【００１０】
このような収縮変化を小さくするためには、回路設計による絶縁基板の収縮率の傾向を調べるために、製造工程において絶縁基板材料およびガラスセラミックグリーンシート組成の管理、粉体の粒度のバラツキ、プレス圧力やプレス温度等の積層条件および焼成条件といった項目を充分管理する必要がある。しかし、それでも一般に収縮率の誤差として±０．５％程度はどうしても発生するといわれている。
【００１１】
このことはガラスセラミック配線基板にかかわらずセラミックスやガラスセラミックス等の焼結を伴うものに共通する課題である。この課題を解決するために、特許文献１、特許文献２および特許文献３には、以下の（１）〜（４）の工程を含む絶縁基板の製造方法が提案されている。
【００１２】
（１）ガラスセラミック成分とバインダ、可塑剤等の有機成分とを含むガラスセラミックグリーンシートに導体パターンを形成したものを所望枚数積層し、
（２）得られたガラスセラミックグリーンシートの積層体の両面または片面に、ガラスセラミック成分の焼成温度では焼結しない無機材料とバインダ，可塑剤等の有機成分とを含む拘束グリーンシートを積層し、
（３）これらガラスセラミックグリーンシートの積層体と拘束グリーンシートとの積層体を加熱して、まず有機成分を除去し、次いで焼成して、それぞれガラスセラミック配線基板および拘束シートとなし、
（４）最後に、ガラスセラミック配線基板から拘束シートを除去する。
【００１３】
このような拘束焼成法によれば、拘束グリーンシートがガラスセラミックグリーンシートの焼成時の収縮を拘束するため、積層体の厚さ方向のみに収縮が起こり、積層面の縦および横方向には収縮が起こらなくなる。
【００１４】
【特許文献１】
特開平４−２４３９７８号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平５−２８８６７号公報
【００１６】
【特許文献３】
特開平５−１０２６６６号公報
【００１７】
【特許文献４】
特許公報第２９５５４４２号
【００１８】
【特許文献５】
特開平９−３１２４７６号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法で得られたガラスセラミック配線基板は、積層面の縦および横方向への収縮を抑制することは可能であるが、ガラスセラミック材料と、配線導体の材料である導体や抵抗体との焼成収縮開始温度と温度勾配が異なり、ガラスセラミック配線基板と配線導体との収縮速度に差が生じることに起因して積層体に反りが発生するという問題に対しては、あまり効果はなかった。
【００２０】
そこで、この反りを抑制するために、積層体の上面に荷重となるものを載置して焼成する方法が一般的に使用されてきた。しかし、積層体の上面に荷重となるものを載置して焼成する方法では、ある程度の反りの抑制は可能であるが、近年の高寸法精度化、例えば縦３０ｍｍ×横５０ｍｍというような比較的大きな絶縁基板サイズに対して反りが５０μｍ以下というような要求に対しては、不十分であった。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、反りの発生をより抑制できる結果、高い寸法精度を有するガラスセラミック配線基板の製造方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法は、配線パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の上下面に、前記ガラスセラミックグリーンシートの焼結温度では焼結しない難焼結性のセラミックグリーンシートから成る拘束グリーンシートを積層して積層体と成す工程と、最上層の前記拘束グリーンシートの上面に表面の算術平均粗さＲａが３〜８μｍである硬質多孔質体を載置して前記積層体本体に５００〜１ｋＰａの圧力を加えた状態で、焼成温度にいたる昇温速度を１〜７℃／分として焼成することにより、前記積層体本体を焼成体と成す工程と、前記硬質多孔質体および前記焼成体の上面側および下面側の前記拘束シートを除去する工程とを具備していることを特徴とする。
【００２３】
本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法によれば、焼成時における積層面の縦および横方向への収縮を抑制するための最上層の拘束グリーンシートの上面に、表面の算術平均粗さＲａが３〜８μｍである硬質多孔質体を載置することで、拘束グリーンシート表面の凹凸と硬質多孔質体の凹凸がかみ合い、焼成体の反りを有効に抑制することができる。また、最上層の拘束グリーンシートの上面に硬質多孔質体を載置し、積層体本体に５００〜１ｋＰａの圧力を加えることで、荷重により強制的に積層体本体の反りを抑制し、さらに、焼成温度にいたる昇温速度を１〜７℃／分として焼成することで、積層体本体の下面と上面の温度差が抑えられるため、積層体本体の下面と上面との間の収縮の応力差を抑えることにより、反りの発生をより抑制することができる。したがって、硬質多孔質体の表面の算術平均粗さＲａ、積層体本体に加わる圧力、および焼成温度にいたる昇温速度を制御することにより、高い寸法精度を有するガラスセラミック配線基板を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法について以下に詳細に説明する。
【００２５】
本発明において、ガラスセラミック配線基板の絶縁基板となるガラスセラミックグリーンシートとしては、ガラス粉末およびフィラー粉末（セラミック粉末）に、さらに有機バインダ、可塑剤、有機溶剤等を混合したものが用いられる。
【００２６】
ガラス成分としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は同一または異なってＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は上記と同じである）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３は上記と同じである）、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２７】
これらのガラスは焼成時に結晶化する結晶化ガラスであることが好ましい。このようなガラスを用いることによって、焼成後にガラスが結晶化することでガラスセラミックスの機械的強度を向上させることができる。
【００２８】
また、フィラーとしては、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル、ムライト、コージェライト）等が挙げられる。
【００２９】
これらガラスとフィラーとの混合割合は質量比で４０：６０〜９９：１であるのが好ましい。ガラスが４０質量％未満では、ガラスセラミックスの焼成温度が高くなり、銅，銀，金等の低抵抗の金属を配線導体として使用できなくなる。ガラス成分が９９質量％を超えると、フィラーがガラスセラミックスの形状を保つ働きを果たすことができず、焼成後に所望の形状のガラスセラミックスを得ることができない。
【００３０】
ガラスセラミックグリーンシートに配合される有機バインダとしては、従来からガラスセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸、タクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）、ポリビニルブチラ−ル系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。
【００３１】
ガラスセラミックグリーンシートは、上記ガラス粉末、フィラー粉末、有機バインダに必要に応じて所定量の可塑剤、溶剤（有機溶剤、水等）を加えてスラリーを得て、これをドクターブレード法、圧延法、カレンダーロール法、金型プレス法等により厚さ約５０〜５００μｍに成形することによって得られる。
【００３２】
ガラスセラミックグリーンシートの表面に配線導体のパターンを形成するには、例えば導体材料粉末をペースト化した導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷するか、あるいは所定パターン形状の金属箔を転写する等の方法が挙げられる。配線導体の導体材料としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ等の１種または２種以上が挙げられ、２種以上の場合は混合、合金、コーティング等のいずれの形態であってもよい。
【００３３】
なお、配線導体のパターンには、上下の層間のパターン同士を接続するためのビア導体やスルーホール導体等の貫通導体が表面に露出した部分も含まれる。これら貫通導体は、パンチング加工等によりガラスセラミックグリーンシートに形成した貫通孔に、導体材料の粉末をペースト化した導体ペーストを印刷により埋め込む等の手段によって形成される。
【００３４】
ガラスセラミックグリーンシートの積層には、積み重ねたガラスセラミックグリーンシートに熱と圧力を加えて熱圧着する方法や、有機バインダ、可塑剤、溶剤等から成る接着剤をシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。
【００３５】
拘束グリーンシートは、難焼結性無機材科とガラスとから成る無機成分に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を加えたスラリーを成形して得られる。難焼結性無機材料としては、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００３６】
拘束グリーンシートに加えられるガラスについても、特に制限されるものではなく、上記したガラスセラミックグリーンシートに配合されるガラスと同様のものが使用可能である。また、拘束グリーンシート中のガラスは、ガラスセラミックグリーンシート中のガラスと同一組成のものであってもよく、異なる組成のものであってもよい。
【００３７】
拘束グリーンシートのガラス含有量は、焼成時に拘束グリーンシートをガラスセラミックグリーンシートと結合させ、かつ拘束グリーンシートをその積層面内で実質的に収縮させない量であることが望ましい。ここで、「実質的に収縮させない」とは、拘束グリーンシートの収縮が１％以下、好ましくは０．８％以下、より好ましくは０．５％以下に抑制されていることを意味する。また、「積層面内」とは、三次元座標において厚さ方向をＺ方向としたときのＸ方向およびＹ方向によって規定される面内をいい、具体的にはガラスセラミックグリーンシートの縦方向およびこれに直交する横方向によって規定される面内を意味する。
【００３８】
また、拘束グリーンシートのガラス含有量は、拘束グリーンシートの全無機成分の０．５〜１５重量％であるのがよい。この範囲が焼成時にガラスセラミックグリーンシートと結合し、かつ、拘束グリーンシートをその積層面内で実質的に収縮させない量となるが、必ずしもこの範囲に制限されるものではなく、使用するガラスの種類等によってガラス含有量は変化させることができる。
【００３９】
拘束グリーンシート中のガラスの軟化点は、ガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の焼成温度以下で、かつ、拘束グリーンシート中の有機成分の分解、揮散温度よりも高いのが好ましい。具体的には、拘束グリーンシート中のガラスの軟化点は４５０〜９００℃程度であるのが好ましい。ガラスの軟化点が４５０℃未満の場合には、ガラスセラミックグリーンシートからの有機成分の除去時に、軟化したガラスが分解、揮散した有機成分の除去経路を塞ぐことになり有機成分を完全に除去できないおそれがある。一方、ガラスの軟化点が９００℃を超える場合、配線導体や抵抗体を同時に焼成する本発明におけるガラスセラミックグリーンシートの焼成条件では、ガラスセラミックグリーンシートへの結合材として作用しなくなるおそれがある。
【００４０】
また、拘束グリーンシートには、ガラスを含有せず、上記した難焼結性無機材料から成る無機成分に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を加えたスラリーを成形して得られるものを用いてもよい。このようなガラスを含有しない拘束グリーンシートを用いる場合、焼成時に拘束グリーンシートのガラスの溶融が生じないため、難焼結性無機材料間に生じる隙間がガラスによって充填されず、その結果、ガラスセラミックグリーシートおよび拘束グリーンシートのバインダ成分の揮発、燃焼の径路が十分に確保され、空気の供給も滞らないことから、脱バインダ性が良好となる。ただし、このようなガラス成分を含有しない拘束グリーンシートを使用した場合、焼成中における拘束グリーンシートとガラスセラミックグリーンシートとの密着力が小さいため、昇温速度が速過ぎた場合には拘束グリーンシートがガラスセラミックグリーンシートから剥離しやすいという問題が発生することがあるので、昇温速度を遅くする必要があったり、各種焼成条件の設定が煩雑となる等の注意が必要となる。
【００４１】
拘束グリーンシートは、ガラスセラミックグリーンシートの作製と同様にして、有機バインダ、可塑剤、溶剤等を用いて成形することによって得られる。有機バインダ，可塑剤および溶剤としては、ガラスセラミックグリーンシートで使用したものと同様の材料が使用可能である。ここで、可塑剤を添加するのは、拘束グリーンシートに可撓性を付与し、積層時にガラスセラミックグリーンシートとの密着性を高めるためである。
【００４２】
ガラスセラミックグリーンシートの両面に積層される拘束グリーンシートの厚さは、片面だけでガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の厚さに対して１０％以上であるのが好ましく、これよりも薄いと拘束グリーンシートの拘束性が低下するおそれがある。また、有機成分の揮散を容易にしかつガラスセラミック基板からの拘束シートの除去を考慮すると、拘束グリーンシートの厚さはガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の厚さの約２００％以下であるのがよい。また、積層される拘束グリーンシートは１枚のシートからなるものであってもよく、あるいは所定の厚みになるように複数枚を積層したものであってもよい。
【００４３】
成形された拘束グリーンシートをガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の両面に積層するには、積み重ねたガラスセラミックグリーンシートおよび拘束グリーンシートに熱と圧力を加えて熱圧着する方法や、有機バインダ、可塑剤、溶剤等から成る接着剤をシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。シート間に接着剤層を介在させる場合には、接着剤層に拘束グリーンシートと同じガラス成分を含有させてシート間の結合力を高めるようにしてもよい。
【００４４】
拘束グリーンシートを積層後、有機成分の除去と焼成を行なう。有機成分の除去は１００〜８００℃の温度範囲で積層体を加熱することによって行ない、有機成分を分解，揮散させる。また、焼成温度はガラスセラミック組成により異なるが、約８００〜９００℃の範囲内である。一般のガラスセラミック材料には９００℃以上で焼成するものもあるが、本発明では配線導体や抵抗体を同時に焼成するため、配線導体や抵抗体の焼成温度に準じて８００〜９００℃の範囲が望ましい。９００℃以上で焼成した場合、配線導体や抵抗体の抵抗値の増加やガラスセラミックスの絶縁性の低下等の電気的特性が著しく劣化する。焼成は通常、大気中で行なう。
【００４５】
このとき、最上層の拘束グリーンシートに載置する硬質多孔質体（以下、セッターともいう）としては、例えば、アルミナセラミックスのセッターとしてＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系のものを用い、その表面の算術平均粗さＲａを３〜８μｍとすると、重しとして反りを抑制する働きと、拘束グリーンシート表面の凹凸とセッターの凹凸がかみ合い焼成体の反りを抑制する働きがある。
【００４６】
セッターの表面のＲａが３μｍ未満では、拘束グリーンシートの表面粗さと同等または小さいため、凹凸によるかみ合いが少なく摩擦力が小さくなり、焼成体の反りを抑制する効果が小さくなる。また、セッターの表面のＲａが８μｍを超える場合、拘束グリーンシートの表面粗さより粗すぎるため、凹凸によるかみ合いが少なく摩擦力が小さくなり、焼成体の反りを抑制する効果が小さくなる。なお、硬質多孔質体としては、表面の算術平均粗さＲａが３〜８μｍであり、且つ、脱バインダーが可能であれば、アルミナセラミックス以外の材質のものを用いても差し支えない。
【００４７】
また、焼成時に積層体本体の反りを防止するために、積層体の上面に重しとなるセッターを載置して圧力をかける必要がある。圧力は５００〜１ｋＰａ程度である。圧力が５００Ｐａ未満である場合、圧力が小さいため、積層体本体の反り抑制作用が充分でないおそれがある。また、荷重が１ｋＰａを超える場合、使用するセッターが大きくなるため焼成炉に入らなかったり、また焼成炉に入っても、載置するセッターの熱容量が大きすぎて昇温速度を早くすると積層体本体の上面と下面に温度差が生じ、反りの原因になったり、また、焼結不足等の問題をひき起こすおそれがある。
【００４８】
また、昇温速度は、積層体本体の反りを抑える点では遅い程有利であるが、１℃／分未満では遅すぎて焼成炉での加熱時間が長いため過焼成となり、配線導体や抵抗体の電気抵抗値の増加等の特性が劣化し、また、生産性の観点からみて現実的な昇温速度とは言い難い。また、３℃／分未満の昇温速度も生産性を考慮すると十分とはいえず、３℃／分以上の昇温速度にする方が好ましい。また、昇温速度が７℃／分を超えて速い場合、載置する硬質多孔質体の圧力が大きくなると熱容量も大きくなり、ガラスセラミックグリーンシートの積層体本体の下面に比べ上面の温度が上昇しにくいため、下面が上面に比べ収縮が大きくなり、そのため上に凸に反る傾向にある。
【００４９】
よって、ガラスセラミック配線基板の反りを有効に抑制するには、硬質多孔質体の表面の算術平均粗さＲａを３〜８μｍとし、また、硬質多孔質体による圧力は５００〜１ｋＰａにし、かつ、焼成温度の昇温速度は１〜７℃／分に制御することが必要である。
【００５０】
焼成後、拘束シートを除去する。除去方法としては、ガラスセラミック配線基板の表面に結合した拘束シートを除去できる方法であれば特に制限はなく、例えば研磨、ウォータージェット、ケミカルブラスト、サンドブラスト、ウェットブラスト（砥粒と水とを空気圧により噴射させる方法）等が挙げられる。
【００５１】
得られたガラスセラミック配線基板は、焼成時の収縮が拘束グリーンシートによって厚さ方向だけに抑えられているので、その積層面内の収縮をおよそ０．５％以下にも抑えることが可能となり、しかもガラスセラミックグリーンシートは拘束グリーンシートによって全面にわたって均一にかつ確実に結合されているので、拘束グリーンシートの一部の剥離等によって反りや変形が起こるのを防止することができる。
【００５２】
【実施例】
本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法の実施例について以下に説明する。
【００５３】
＜実施例１＞
ガラスセラミック成分として、ＳｉＯ２−Ａｌ２０３−ＭｇＯ−Ｂ２０３−ＺｎＯ系結晶化ガラス粉末６０質量％，ＣａＺｒＯ３粉末２０質量％、ＳｒＴｉＯ３粉末１７質量％およびＡｌ２Ｏ３粉末３質量％を使用した。このガラスセラミック成分１００質量部に有機バインダとしてアクリル樹脂１２質量部、フタル酸系可塑剤６質量部および溶剤としてトルエン３０質量部を加え、ボールミル法により混合しスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ３００μｍのガラスセラミックグリーンシートを成形した。
【００５４】
次に、このガラスセラミックグリーンシート上に銀ペーストを用いて導体パターンをスクリーン印刷で形成した。銀ペーストとしては、平均粒径１μｍの銀粉末１００質量部に対してＡｌ２Ｏ３粉末２質量部および上記ガラスと同組成のガラス粉末２質量部、さらにビヒクル成分として約１５質量部のエチルセルロース系樹脂とテルピネオールを加え、３本ロールにより適度な粘度になるように混合したものを用いた。
【００５５】
一方、無機成分（フィラー成分）として、Ａｌ２Ｏ３粉末９５質量％と軟化点７２０℃のＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系結晶化ガラス粉末５質量％とを用いて、上記のガラスセラミックグリーンシートと同様にしてスラリーを作製し、次いで成形して、厚さ２５０μｍの拘束グリーンシートを得た。
【００５６】
ガラスセラミック配線基板の内層にあたるガラスセラミックグリーンシート表面には、所定の回路パターン形状で銀の導体パターンを印刷した。
【００５７】
導体パターンを形成したガラスセラミックグリーンシートの６枚を積み重ねて、厚さ１ｍｍのガラスセラミックグリーンシートの積層体本体を得て、さらにその両面にそれぞれ１枚で厚さ０．２５ｍｍの拘束グリーンシートを重ね合わせ、真空積層機によって、温度５５℃、圧力２０ＭＰａの条件で圧着して積層体を得た。
【００５８】
この積層体の上面側の拘束グリーンシートの上に、ＳｉＯ２１８質量％、Ａｌ２Ｏ３８１．５質量％で、表面の算術平均粗さＲａが６．８μｍで、重量が１４０ｇのアルミナセラミックスから成る硬質多孔質体を載置して、８００Ｐａの圧力が加わるようにして、ガラスセラミックグリーンシートの積層体本体を昇温速度６℃／分で焼成した。
【００５９】
本実施例では、表面の算術平均粗さＲａが６．８μｍである硬質多孔質体を積層体の表面に８００Ｐａの圧力がかかるようにして載置し、バッチ式焼成炉にて昇温速度を６℃／分に制御し、大気中５００℃で２時間加熱して有機成分を除去した後、９００℃で１時間焼成した。この後、拘束シートを、球状Ａｌ２Ｏ３微粉末と水との混合物を高圧の空気圧で投射するウェットブラスト装置を用いて、ブラスト圧０．１３５ＭＰａ、送り速度１０ｍｍ／秒の条件によって除去した。拘束シートを除去した後のガラスセラミック配線基板に形成された回路パターンも欠損や滲み等が無かった。
【００６０】
また、得られたガラスセラミック配線基板の積層面内での収縮は０．５％以下であり、ガラスセラミック配線基板の反り量も５０μｍ以下であった。
【００６１】
さらに、載置荷重（圧力）と昇温速度によるガラスセラミック配線基板の反り量を表１に、硬質多孔質体の表面の算術平均粗さＲａによるガラスセラミック配線基板の反り量を表２に示す。
【００６２】
なお、表１において、測定サンプル外形寸法は横３０ｍｍ、縦５０ｍｍ、厚み１ｍｍであり、搬送速度は９ｍｍ／分であり、それ以外の条件は上記実施例と同様とした。また、表２において、測定サンプル外形寸法は横３０ｍｍ、縦５０ｍｍ、厚み１ｍｍであり、それ以外の条件は上記実施例と同様とした。表１，２において、反り量が３０μｍ以下のものを◎、３０〜４０μｍのものを○、４０〜５０μｍのものを△、５０μｍ以上のものを×で表した。
【００６３】
【表１】
2005050924.tif 000002
【００６４】
【表２】
2005050924.tif 000003
【００６５】
表１より、反り量が安定して５０μｍ以下となる圧力と昇温速度の関係としては、圧力は５００Ｐａ〜１ｋＰａで昇温速度は１〜７℃／分であることが判った。
【００６６】
表２より、反り量が安定して５０μ以下となる硬質多孔質体の表面の算術平均粗さＲａは３〜８μｍであることが判った。
【００６７】
なお、本発明は上述の実施の形態および実施例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内であれば種々の変更は可能である。
【００６８】
【発明の効果】
本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法によれば、焼成時における積層面の縦および横方向（面方向）への収縮を抑制するための拘束グリーンシートの上面に、表面の算術平均粗さＲａが３〜８μｍである硬質多孔質体を載置してガラスセラミックグリーンシートの積層体本体に５００〜１ｋＰａの圧力を加えた状態で、焼成温度にいたる昇温速度を１〜７℃／分で焼成したことから、拘束グリーンシート表面の凹凸と硬質多孔質体の表面の凹凸とがかみ合い、焼成体に反りが発生するのを抑制することができる。また、ガラスセラミックグリーンシートの積層体本体に５００〜１ｋＰａの圧力を加えた状態で強制的に反りを抑制し、かつ焼成温度にいたる昇温速度を１〜７℃／分として焼成することにより、積層体本体の下面と上面との間の温度差が抑えることができ、その結果、収縮の応力差を抑えて反りの発生をより有効に抑制でき、高い寸法精度を有するガラスセラミック配線基板を得ることができる。