(57)【要約】【課題】絶縁層厚みの薄層化と配線導体層の厚みの厚膜化を同時に満たすことができる回路形成用積層体と、それを用いた回路部品を提供する。【解決手段】少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層２ａ内に、導体パターン層３ａが該セラミック層２ａを貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第１の複合シートＡと、少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層２ｂ内に、金属粉末を含有する導体ペーストを貫通穴内に充填してなるビア導体５を具備する厚さが５０μｍを超える第２の複合シートＢと、必要に応じて、少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層２ｃ内に、機能性パターン層１２が該セラミック層２ｃを貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第３の複合シートＣを積層し、焼成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層内に、導体パターン層が該セラミック層を貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第１の複合シートと、
少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層内に、金属粉末を含有する導体ペーストを貫通穴内に充填してなるビア導体を具備する厚さが５０μｍを超える第２の複合シートと、
を積層してなることを特徴とする回路形成用積層体。
【請求項２】
前記第１の複合シートにおける導体パターン層の最小幅が、前記第２の複合シートにおけるビア導体の径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の回路形成用積層体。
【請求項３】
前記第１の複合シートが、
（ａ１）光透過可能なキャリアフィルム表面に、光非透過性の導体パターン層を形成する工程と、
（ａ２）前記導体層を形成したキャリアフィルム上に、有機バインダ成分として少なくとも光硬化可能なモノマーおよびセラミック材料を含有する光硬化スラリーを、前記導体パターン層の厚さ以上の厚さに塗布して光硬化セラミック層を形成する工程と、
（ａ３）前記キャリアフィルムの裏面より、光を照射して、前記導体パターン層形成以外の領域の光硬化セラミック層を光硬化させる工程と、
（ａ４）現像液を付与して、前記光硬化セラミック層の前記導体パターン層表面を含む非光硬化部を溶化、除去する工程と、
を経て作製されたものである請求項１記載の回路形成用積層体。
【請求項４】
前記第２の複合シートが、
（ｂ１）セラミック粉末と、有機バインダとを含有するスラリーを用いてセラミックグリーンシートを作成する工程と、
（ｂ２）前記セラミックグリーンシートに貫通穴を形成する工程と、
（ｂ３）前記貫通穴に少なくとも有機バインダと金属粉末からなる導電性ペーストを充填する工程と
を経て作製されたものである請求項１乃至請求項３のいずれか記載の回路形成用積層体。
【請求項５】
前記導体パターン層が、金属粉末および有機バインダを含有する導体ペーストの塗布によって形成されてなる請求項１乃至請求項４のいずれか記載の回路形成用積層体。
【請求項６】
前記導体パターン層が、金属箔をエッチング加工して形成されてなる請求項１乃至請求項５のいずれか記載の回路形成用積層体。
【請求項７】
前記第１の複合シートおよび前記第２の複合シートとともに、少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層内に、機能性パターン層が該セラミック層を貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第３の複合シートとを積層してなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか記載の回路形成用積層体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか記載の回路形成用積層体を焼成してなることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用回路部品、移動体通信機の部品等に使用される多層配線基板や、積層フィルタ部品などのセラミック積層部品などに適した回路形成用積層体および回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は小型軽量化、携帯化が進んでおり、それに用いられる回路ブロックも、小型化、複合モジュール化が推し進められており、セラミック多層基板などの積層部品の高密度化と小型化が進められている。
【０００３】
一方、従来のセラミック多層基板は、通常、グリーンシート法と呼ばれる製造方法により製造されるものである。このグリーンシート法は、絶縁層となるセラミック粉末を含有するスラリーを用いてドクターブレード法などによってグリーンシートを作製し、次に、このグリーンシートにビアホール導体となる位置にＮＣパンチや金型などで貫通穴を形成し、導体ペーストを用いて、内部や表面の配線のパターンを印刷するとともに、前記貫通穴に導体ペーストを充填してビアホール導体を形成した後、同様にして作成した複数のグリーンシートを積層し、この積層体を一括同時焼成する製造方法である。
【０００４】
このグリーンシート法においても、高精度化、さらには高密度化への要求に対して、絶縁層である配線導体層間の絶縁層厚みの薄層化とともに、配線導体層については低損失、低抵抗地を実現するため、配線導体層の厚みを厚くすることが求められている。
【０００５】
ところが、従来のグリーンシート法などの製造方法においては、この絶縁層厚みの薄層化と配線導体層の厚膜化という、２つの要求を同時に満たそうとすると、配線導体層が形成されている部分と形成されていない部分とで、配線導体層の厚み分の段差が必然的に発生してしまう。
【０００６】
この段差によって、積層不良（デラミネーション）が発生したり、無理に加圧して段差を埋めたとしても絶縁層に部分的な密度差が生じたりして、焼成後に変形するといった問題があり、絶縁層厚みの薄層化と配線導体層の厚みの厚膜化を満たすには、限界があった。
【０００７】
そこで、このような配線導体層の厚みによる段差の形成を抑制するために、キャリアフィルム上に、光硬化セラミック材料からなるスラリーを塗布して絶縁層を形成し、この絶縁層に所定のパターンに露光、現像することによって開口を形成し、この開口内に導電性ペーストを充填する。また、その表面に、上記と同様に、光硬化性セラミック絶縁層形成、露光、現像、導体ペースト充填を繰り返すことによって、導体による段差の形成の無い多層基板を形成することが特許文献１にて提案されている。
【特許文献１】特開平９−１８１４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１の方法によれば、実質的には、回路形成を１層ごと順次行う必要がある、つまり工程数が非常に多くしかも工程を並列して行うことが不可能であるために、製造に長時間を要するものであった。しかも、開口への導体ペースト充填に当たっては、所定のスクリーンと開口とを精度よく位置合わせする必要があった。さらに、開口への導体ペーストの充填にあたり、ビアなどの小さな径や、線幅の小さいパターン形成用の貫通穴へのペーストの充填が不十分となりやすく、貫通穴内でペーストが充填されない巣が形成されやすいなどの問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の方法における問題を解消し、絶縁層厚みの薄層化と配線導体層の厚みの厚膜化を同時に満たすことができる回路形成用積層体と、それを用いた回路基板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】
【００１０】
本発明の回路形成用積層体は、少なくともセラミック材料と、光硬化性有機樹脂とを含有するセラミック層内に、導体パターン層が該セラミック層を貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第１の複合シートと、少なくともセラミック材料と、有機樹脂とを含有するセラミック層内に、金属粉末を含有する導体ペーストを貫通穴内に充填してなるビア導体を具備する厚さが５０μｍを超える第２の複合シートと、を積層してなることを特徴とするものである。
【００１１】
なお、かかる回路形成用積層体において、前記第１の複合シートにおける導体パターン層の最小幅は、前記第２の複合シートにおけるビア導体の径よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
また、前記第１の複合シートが、（ａ１）光透過可能なキャリアフィルム表面に、光非透過性の導体パターン層を形成する工程と、（ａ２）前記導体層を形成したキャリアフィルム上に、少なくとも光硬化可能なモノマーおよびセラミック材料を含有する光硬化スラリーを、前記導体パターン層の厚さ以上の厚さに塗布して光硬化セラミック層を形成する工程と、（ａ３）前記キャリアフィルムの裏面より、光を照射して、前記導体パターン層形成以外の領域の光硬化セラミック層を光硬化させる工程と、（ａ４）現像液を付与して、前記光硬化セラミック層の前記導体パターン層表面を含む非光硬化部を溶化、除去する工程と、を経て作製されたものであることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記第２の複合シートが、（ｂ１）セラミック粉末と、有機バインダとを含有するスラリーを用いてセラミックグリーンシートを作成する工程と、（ｂ２）前記セラミックグリーンシートに貫通穴を形成する工程と、（ｂ３）前記貫通穴に少なくとも有機バインダと金属粉末からなる導電性ペーストを充填する工程と、を経て作製されたものであることを特徴とする。
【００１４】
なお、前記導体パターン層は、金属粉末および有機バインダを含有する導体ペーストの塗布によって形成するか、または金属箔をエッチング加工して形成してもよい。
【００１５】
また、本発明によれば、上記回路形成用積層体は、前記第１の複合シートおよび前記第２の複合シートとともに、少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層内に、機能性パターン層が該セラミック層を貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第３の複合シートとを積層することもできる。
【００１６】
また、本発明の回路基板は、上記記載の回路形成用積層体を焼成してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、第１の複合シート作製における絶縁層の形成に当たり、印刷された導体パターン自体をマスクとして用い、光硬化セラミック層の全面塗布と、キャリアフィルムの裏面からの全面露光によって形成することができるために、マスクなどを使用する必要がなく、安価に勝つ容易に光硬化セラミック絶縁層と導体パターン層からなる複合シートを作製することができる。
【００１８】
しかも、このような複合シートの形成は、その層数に合わせて、各キャリアフィルム上で並列して形成することができることから、必要な枚数の第１の複合シートおよび第２のシートを作製し、これらを積層、焼成することによって、大幅に工程を簡略化することができる。
【００１９】
このように、本発明の製造方法によれば、積層時に配線導体層の厚み分の段差が発生することがなく、デラミネーションの発生や、無理な加圧による変形などの問題もなく、容易に配線導体層間の絶縁層の厚みの薄層化と、配線導体層の厚みの圧膜化を両立することができ、高密度かつ高精度に内蔵することのできるセラミック多層回路基板などの回路基板を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、導体パターン層を少なくともセラミック材料と、光硬化性有機樹脂とを含有するセラミック層内に、導体パターン層が該セラミック層を貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第１の複合シートを用いて形成することによって、導体パターン層の厚みによる段差が発生せず、デラミネーションの発生や、無理な加圧による変形などの問題がなく、セラミック絶縁層の厚みの薄層化とともに、配線導体層の厚膜化を同時に行うことができる。
【００２１】
また、この第１の複合シート形成にあたり、感光性スラリーを用い、しかも印刷塗布された導体パターン層をマスクとして利用しているために、格別なマスクを作製する必要がなく、しかも各層の形成を並行的に行うことができるために、製造コストの低減を図ることができるとともに、再現よく導体パターン層とセラミック層とが一体化した複合シートを作成することができる。
【００２２】
さらには、第１の複合シートに加え、少なくともセラミック材料と、有機樹脂とを含有するセラミック層内に、金属粉末を含有する導体ペーストを貫通穴内に充填してなるビア導体を具備する厚さが５０μｍを超える第２の複合シートを併用して積層することによって、単純パターン層が存在する場合に、第１の複合シートで形成する場合に比較して積層数を削減することができ、より安価に短い工程で積層体を形成することができる。その結果、安価で信頼性に優れた積層回路部品を提供することができる。
【００２３】
さらに、導体パターンを導体ペーストを用いて印刷形成することによって導体パターン層を容易に形成することができる他、導体パターン層を金属箔をエッチングして形成することによって導体パターンの低抵抗化を図ることができる。
【００２４】
また、少なくともセラミック材料と、光硬化性有機樹脂とを含有するセラミック層内に、消失性または高誘電体や、磁性体などの絶縁性パターン層が該セラミック層を貫通して形成された第３の複合シートとともに積層することによって、あらゆる機能性を具備する、またはキャビティの形成が可能な積層体を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明における回路形成用積層体を用いた回路基板の一例として、図１に、一般的なセラミック多層回路基板の概略斜視図、および図２に図１の多層回路基板の概略断面図を示した。
【００２６】
図１のセラミック多層回路基板１によれば、セラミック焼結体からなる絶縁基板２の表面、裏面および内部には、平面導体となる導体パターン層３が形成されている。また、表面に形成された配線導体層３には、ＩＣ、インダクタ、抵抗、コンデンサなどのチップ部品４が半田によって実装され、裏面の配線導体層３は、マザーボードなどに実装するための端子電極として機能するものである。また、内部には、上記平面導体を形成する配線導体層３同士を接続するビア導体５が形成されている。
【００２７】
本発明における上記セラミック多層回路基板１は、図２の断面図に示されるように、図３（ａ）に示す、少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層１ａ内に、導体パターン層３ａが該セラミック層１ａを貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第１の複合シートＡと、少なくともセラミック材料と、図３（ｂ）に示す、有機バインダとを含有するセラミック層１ｂ内に、金属粉末を含有する導体ペーストを貫通穴内に充填してなるビア導体５ｂを具備する厚さが５０μｍを超える第２の複合シートＢとを積層し、この積層体を焼成してなるものである。
【００２８】
より具体的には、セラミック層２ａおよび導体パターン層３ａの厚みは、いずれも５０μｍ以下、特に１０〜４０μｍ、さらには１５〜３０μｍの薄層によって形成されており、セラミック層２ａおよび導体パターン層３ａの厚み差が導体パターン層３ａの厚みの２０％以下、特に１０％以下、さらには、５％以下であることが、または厚み差が５μｍ以下、さらには３μｍいかであることによって導体パターン層３ａ自体の厚みによるセラミック層２ａとの段差が実質的に抑制される。
【００２９】
また、導体パターン層３ａがセラミック層２ａを平面方向に伸びることによって平面回路となる配線導体層３を形成している。
【００３０】
一方、複合シートＢにおいては、セラミック層２ｂの厚さは、５０μｍを超える、特に７０μｍ以上であり、かかるセラミック層２ｂには、直径が５０〜２００μｍの貫通穴が形成され、その貫通穴内には、金属粉末を含有する導体ペーストが充填されてビア導体を形成してなる。
【００３１】
本発明によれば、複合シートＡは平面回路を形成するために、また複合シートＢは垂直方向への回路伝達のために使用される。回路基板の回路の複雑さによって複合シートＡおよび複合シートＢは、所望の積層数で積層されるが、上記の複合シートＡおよびＢは、合計１０〜３００層、特に３０〜２００層、さらには４０〜１００層程度積層されることによってセラミック多層回路基板１を形成している。
【００３２】
本発明において、複合シートＡは、以下のようにして作製される。まず、セラミック層２ａを形成するために、少なくとも光硬化可能なモノマーおよび前述したセラミック材料を含有する光硬化スラリーを調整する。スラリー調整にあたっては、望ましくは、セラミック粉末に、光硬化可能なモノマーと、光重合開始剤と、有機バインダと、可塑剤とを、有機溶剤に混合し、ボールミルで混錬して調整する。
【００３３】
光硬化成分としては、光硬化可能なモノマーや光重合開始剤などが挙げられる。
【００３４】
光硬化可能なモノマーとしては、低温で短時間の焼成工程に対応するために、熱分解性に優れたものであることが望ましい。また、光硬化可能なモノマーは、スリップ剤の塗布・乾燥後の露光によって光重合される必要があり、遊離ラジカルの形成、連鎖成長付加重合が可能で、２級もしくは３級炭素を有したモノマーが好ましく、たとえば少なくとも１つの重合可能なエチレン系基を有するブチルアクリレート等のアルキルアクリレートおよびそれらに対応するアルキルメタクリレート等が挙げられる。また、テトラエチレングリコールジアクリレート等のポリエチレングリコールジアクリレートおよびそれらに対応するメタクリレートも有効である。また、光開始系材料としては、ベンゾフェノン系、アシロインエステル類化合物などが挙げられる。また、有機バインダも、光硬化可能なモノマーと同様に熱分解性が良好であることが望まれ、同時にスリップの粘性を決めるものであるため、固形分との濡れ性も考慮することが必要である。本発明によれば、アクリル酸もしくはメタクリル酸系重合体の様なカルボキシル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和化合物が好ましい。
【００３５】
有機溶剤としては、エチルカルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、３メトキシブチルアセテートの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。各成分の含有量は、セラミック粉末１００質量部にあたり、光硬化モノマーおよび光重合開始剤を５〜２０質量部、有機バインダを１０〜４０質量部、可塑剤を１〜５質量部、有機溶剤を５０〜１００質量部の割合が適当である。
【００３６】
次に導体パターン層３ａを形成するための導体ペーストを調製する。導体ペーストは、平均粒径が１〜３μｍ程度の前記導体材料の粉末に、必要に応じてセラミック材料を添加した無機成分に対して、エチルセルロースアクリル樹脂などの有機バインダを加え、さらにジブチルフタレート、αテルピネオール、ブチルカルビトール、２・２・４−トリメチル−３・３−ペンタジオールモノイソブチレートなどの適当な溶剤を混合し、３本ロール等により均質に混錬して調整される。次に、上記の光硬化スラリーおよび導体ペーストを用いて以下の工程によって複合シートを形成する。
【００３７】
まず、図４（ａ）に示すように、樹脂フィルムなどからなる光透過可能なキャリアフィルム１０上に、前記導体ペーストをスクリーン印刷法などの一般的な印刷手法によって印刷、塗布して、光非透過性の所定の導体パターン層３aを形成する。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示すように、前記光硬化スラリーを、例えばドクターブレード法にて導体パターン層３ａの厚さ以上の厚さに塗布して所定の厚みで前面に塗布して光硬化セラミック層２ａを形成する。
【００３９】
そして、図４（ｃ）に示すように、キャリアフィルム１０の裏面より例えば超高圧水銀灯を光源として用いて露光を行う。この露光によって、導体パターン層３ａ形成以外の領域の光硬化セラミック層２ａを光硬化させる。この露光工程においては、光硬化セラミック層２ａは、導体パターン層３ａ形成以外の領域の光硬化セラミック層２ａでは照射された光の量により裏面から一定の厚みまで光重合反応が起こり不溶化部を形成するが、導体パターン層３ａは紫外線を通過しないために、導体パターン層３ａ上に形成されている光硬化セラミック層は、光硬化可能なモノマーの光重合反応が起こらない溶化部となる。また、このときの露光量は、実質的に不溶化部の厚みが、導体パターン層３ａの厚みと同じになるように露光量が調整されることが望ましい。
【００４０】
その後、この光硬化セラミック層２ａ全体を現像処理する。現像処理は、光硬化セラミック層２ａの溶化部を現像液で除去するもので、具体的には、例えば、トリエタノールアミン水溶液など現像液として用いてスプレー現像、洗浄、乾燥を行う。この処理により、図４（ｄ）に示すように、キャリアフィルム１０上には、導体パターン層３ａとセラミック層２ａとが実質的に同一厚みで一体化した複合シートＡを形成することができる。
【００４１】
なお、この複合シートＡは、キャリアフィルム１０から複合シートＡ剥離することによって、図４（ｅ）に示すような複合シートＡ単体を得ることができる。
【００４２】
複合シートＢは、従来の方法に従い、図５に示すように、セラミック粉末と所定の有機バインダを含有するスラリーを調製し、これを用いてドクターブレード法などのシート成形法によって厚さ５０μｍを超える厚みのシート２ｂを作製し、ドリル、パンチ、レーザーなどによって貫通穴５ａを形成した後、貫通穴５ａ内に金属粉末および有機ビヒクルを含む導体ペーストをスクリーン印刷などによって充填することによってビア導体５を形成することによって複合シートＢを作成することができる。
【００４３】
次に、この複合シートＡおよびＢを用いて図１のセラミック多層回路基板のような積層部品を製造する方法について以下に説明すると、まず、前記図４（ａ）〜（ｅ）に従い、セラミック層２ａと所定のパターンの導体パターン層３ａが形成された複数の複合シートＡ１〜Ａ８を作製する。
【００４４】
さらに、前記図２に従い、複数の複合シートＢ１〜Ｂ７を作製する。図６に示すように、上記のようにして作製した複合シートＡ１〜Ａ９および複合シートＢ１〜Ｂ６を図２のシートの順に位置合わせしながら、重ね合わせ一括して圧着することによって積層体を形成する。なお、圧着時には複合シートＡおよびＢに含まれる有機バインダのガラス転移点以上の温度をかけながら行うことが望ましい。また、複合シートＡおよびＢ間に有機系接着剤を塗布して圧着しても良い。
【００４５】
そして、この積層体を所定の温度で焼成することによって、導体パターン層２ａおよびビア導体５によって３次元的な回路が形成された積層回路部品を形成することができる。なお、焼成にあたっては、作製された積層体を脱バイ工程で、成形体中に含まれている有機バインダ、光硬化可能なモノマーを消失し、焼成工程にて窒素などの不活性雰囲気中で用いられたセラミック材料および導体材料が十分に焼成することのできる温度で焼成され、相対密度９５％以上に緻密化される。
【００４６】
また、必要に応じて、表面処理として、さらに、基板表面に圧膜抵抗膜や厚膜保護膜の印刷、焼付け、めっき処理、さらにＩＣチップを含む電子部品4の接合を行うことによってセラミック回路基盤を作製することができる。
【００４７】
また、表面の導体層３ａは、焼成された積層体の表面に、印刷、乾燥し、所定雰囲気で焼付けを行ってもよい。
【００４８】
さらに、セラミック多層回路基板の表面に形成される表面導体層３ａ、端子電極の表面には、半田との濡れ性を改善するために、ニッケル、金などのメッキ層が１〜３μｍの厚みで形成される。
【００４９】
また、上記の複合シートＡにおいては、導体パターン３ａを形成するために金属粉末を含有する導体ペーストを使用したが、かかる導体パターン３ａとしては、金属箔をエッチング処理して形成することもできる。
【００５０】
かかる金属箔を用いる場合には、キャリアフィルム表面に金属箔を接着した後、金属箔の表面に、レジストを塗布し、露光現像して所定のパターンのレジストパターンを形成する。その後、エッチング処理を施し、レジスト形成部以外の金属箔を除去し、さらにレジストパターンを除去することによって金属箔からなる導体パターン２ａを形成することができる。その後は、図４に従い、同様な処理を施すことによって複合シートＡを形成することができる。
【００５１】
上記のセラミック多層回路基板において、絶縁基板２を形成するセラミック材料、および複合シートＡ、Ｂにおけるセラミック層２ａ，２ｂ中のセラミック材料としては、（１）Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣを主成分とする焼成温度が１１００℃以上のセラミック材料、（２）少なくともＳｉＯ２およびＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯなどのアルカリ土類金属を含有する金属酸化物による混合物からなる１１００℃以下、特に１０５０℃以下で焼成されるセラミック材料、（３）ガラス粉末あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物からなる１１００℃以下、特に１０５０℃以下で焼成される低温焼結性のセラミック材料の群から選ばれる少なくとも１種が選択される。
【００５２】
用いられる（２）の混合物や、（３）のガラス組成物としては、ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−アルカリ金属酸化物系、さらにはこれらの系にアルカリ金属酸化物、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｐｂ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を配合した組成物が上げられる。（３）におけるセラミックフィラーとしては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、フォルステライト、コージェライト、ムライト、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種が上げられ、ガラスに対して２０〜８０重量％の割合で混合されることが望ましい。
【００５３】
導体層
一方、配線回路層３、および導体パターン層３ａの金属成分としては、セラミック材料の焼成温度に応じて種々組み合わせられ、例えば、セラミック材料が前記（１）の場合、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種を主成分とする導体材料が好的に用いられる。また、低抵抗化のために、銅などとの混合物としてもよい。
【００５４】
セラミック材料が前記（２）の場合、銅、銀、金、アルミニウムの群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする導体材料が好適に用いられる。
【００５５】
なお、上記の導体パターン層を形成するときに導体ペーストを用いる場合には、セラミック材料と同時焼成する上で、セラミック材料を構成する成分を３０質量％以下の割合で含有することが望ましい。
【００５６】
本発明によれば、上記の複合シートＡ、Ｂに加えて、少なくともセラミック材料と、有機バインダとを含有するセラミック層２ｃ内に、機能性パターン層１２が該セラミック層２ｃを貫通して形成された厚みが５０μｍ以下の第３の複合シートＣとともに、積層することができる。
【００５７】
ここで、用いられる機能性パターン層１２は、焼失性材料や低誘電体材料、高誘電体材料、抵抗材料、磁性体材料の群から選ばれる少なくとも１種によって形成することが望ましい。また、複合シートＣ中には、機能性パターン層１２のみならず、導体パターン層２ａも形成してもよい。
【００５８】
機能性パターン層１２として焼失性材料を用いると、焼成時に消失することによって回路基板の所定箇所に半導体素子やフィルタ素子などの電子素子などを収納するためのキャビティを形成することができる。具体的に焼失性材料としては、焼成時に分解する熱分解性に優れる樹脂または炭素材料が好適に用いられる。後述する製造時の取り扱いや、熱分解特性などの点からアクリル系、メタクリル系、セルロース系の群から選ばれる少なくとも１種が好適に使用することができる。また、これらの樹脂中に光照射により重合するモノマー及び重合開始剤を含ませてもよい。さらに、光感光性レジストも使用することができる。
【００５９】
このようなキャビティを形成する場合に、図７（ａ）に示すように、焼失性材料を用いて複合シートＣ１〜６を形成し、これらを前述した複合シートＡ１〜７、複合シートＢ１〜４とともに積層する。その後、焼成することによって、図７（ｂ）に示すようなキャビティ１３を具備する回路基板を作製することができる。なお、上記のように複合シートＣには、機能性パターン層のみならず、導体パターン層を形成することも可能である。
【００６０】
また、高誘電体材料、抵抗材料、磁性体材料などによって形成すると、インダクタ、コンデンサなどを回路基板内部の任意の箇所に形成することができる。
【００６１】
なお、機能性パターン層１２は、その目的により種々変更されるが、セラミック層２ｃと機能性パターン層１２とは、実質的に同じ焼成温度で焼成されることが望ましい。
【００６２】
例えば、セラミック層２ｃと機能性セラミック層１２をいずれも１１００℃を超える温度、特に１２００℃以上の温度で焼成可能なセラミック材料によって形成する。具体的には、絶縁性セラミック層２ｃを、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、フォルステライトの群から選ばれる少なくとも１種によって形成した場合、機能性パターン層１２は、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、フォルステライト、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、シリカ、コーデイエライトの群から選ばれる少なくとも１種を主成分とし、必要に応じて、低誘電率化、高誘電率化、磁性体化するためのセラミックスや金属成分を添加してなり、且つ絶縁性セラミック層２ｂと同じ焼成温度で可能なセラミック材料によって形成することが望ましい。
【００６３】
また、１１００度以下の温度で焼成するガラスセラミックスなどの低温焼成セラミックスによって形成する場合、セラミック層２ｃと機能性パターン層１２とは、ガラスおよび／またはフィラーが、異なる材料によって形成される。具体的には、低誘電率セラミック層を形成する場合、低誘電率のガラス、または低誘電率のシリカ、コージェライト、エンスタタイトの群から選ばれる少なくとも１種のフィラーを含有するガラスセラミック材料によって形成することが望ましい。高誘電体層を形成する場合、フィラーとしてＢａＴｉＯ３、ＬａＴｉＯ３などのチタン酸塩を含有するガラスセラミック材料によって形成することが望ましい。磁性体によって形成する場合には、少なくとも鉄族元素を含有する化合物を含有することが望ましい。
【００６４】
さらに、絶縁基板２内に形成される機能性パターン層１２を高誘電体によって形成し、コンデンサとして機能させる場合には、図８に記載されるように、機能性パターン層１２を有する複合シートＣと、複合シートＡ１〜９、複合シートＢ１〜５とを積層する。その時、複合シートＣの上下に導体パターン３ａを具備する複合シートＡ４、Ａ５を配置して、導体パターン３ａで機能性パターン層１２を挟持することによってコンデンサ電極層を設ける。そして、上記と同様に積層後、焼成温度にて焼成することによって、図８（ｂ）に示すように、内部にコンデンサ１４を具備する多層回路基板を作製することができる。
【００６５】
以上、本発明の具体的な態様について記載したが、本発明は、上記態様に限定されるものではなく、本発明の範囲内であれば、他の種々の形態をも形成できるものである。たとえば、複合シートＡ、Ｂ、Ｃにおいて、複合シートＣにおいては、機能性パターン層として、１つのシート内に焼失性材料や低誘電体材料、高誘電体材料、抵抗材料、磁性体材料の群から選ばれる２種の材料によって２種のパターンを形成することも可能である。また、複合シートＡ、Ｂ、Ｃの積層順序はその目的に応じて種々変化させることができる。
【実施例１】
【００６６】
まず、厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる光透過可能なキャリアフィルム上に、導体ペーストをスクリーン印刷法により印刷して、厚さ２０μｍの端子電極となる導体パターン層を形成した。なお、導体ペーストは、Ａｇ粉末にバリウムホウ珪酸ガラス粉末と、エチルセルロース、有機溶剤として２・２・４−トリメチル３・３−ペンタジオールモノイソブチレートを加え３本ロールミルで混合したものを使用した。
【００６７】
次に、上記導体パターン層の上に、感光性スラリーをドクターブレード方により塗布乾燥し、導体パターンの存在しない場所での乾燥後の厚みが２８μｍとなるように光硬化セラミック層を形成した。
【００６８】
感光性スラリーは、セラミック原料粉末１００質量部と、光硬化可能なモノマー（ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート）８質量部と、有機バインダ（アルキルメタクリレート）３５質量部と、可塑剤を３質量部、有機溶剤（エチルカルビトールアセテート）に混合し、ボールミルで混錬して作製した。
【００６９】
セラミック原料粉末は、０．９５モルＭｇＴｉＯ３−０．０５モルＣａＴｉＯ３で表される主成分１００質量部に対して、ＢをＢ２Ｏ３換算で１０質量部、ＬｉをＬｉＣＯ３換算で５質量部添加したものを用いた。
【００７０】
次に、キャリアフィルムの裏面側より光硬化セラミック層の裏面に、超高圧水銀灯（照度３０ｍＷ／ｃｍ２）を光源として２秒間全面露光した。そして希釈濃度２．５％のトリエタノールアミン水溶液を現像液として用いて３０秒間スプレー現像を行った。この後、現像後の純水洗浄の後、乾燥を行った。
【００７１】
こうして、出来上がった光硬化セラミック層は、電極層上の溶化部が現像により除去され電極層が露出して、その結果、厚みが２０μｍの電極層と、厚みが２０μｍの光硬化セラミック層とが一体化した複合シートＡを作製することができた。
【００７２】
同様に、最小幅が５０μｍの内部配線導体用、表面配線導体操用の導体パターン層を具備した述べ１０層の複合シートを作製した。
【００７３】
さらに、上記セラミック原料粉末１００質量部と、有機バインダ３５質量部と、可塑剤３質量部からなる厚さ１００μｍのセラミックグリーンシートに金型で直径が１００μｍの貫通穴を形成し、その穴に上記導体ペーストを充填して複合シートＢを作製した。
【００７４】
上記のようにして作製した複合シートＡより、それぞれキャリアフィルムを剥離し、３０枚の複合シートＡおよび１０枚の複合シートＢを位置合わせを行いながら、交互に積層した。この後、プレス機を用いて、プレス圧１トン、温度６０℃にて５分間プレスを行い、積層体を圧着した。
【００７５】
その後、大気圧で３００℃で４時間脱バインダ処理した後、９００℃大気中で６時間焼成を行い、セラミック多層回路基盤を作製した。
【００７６】
作製した多層回路基板については、導体パターン層自体の厚みによる段差はまったくなく、絶縁層間のデラミネーションもなかった。また、導体パターン層は、ビア導体によって良好に接続されていた。
【実施例２】
【００７７】
実施例１において複合シートＡを作製するにあたり、導体パターン層の形成とともに、アクリル樹脂に溶剤としてブチルセルソルブを２質量％添加混合した樹脂ペーストをスクリーン印刷で厚さ２０μｍに塗布した後、８０℃のオーブンで１５分間乾燥し樹脂パターン層を形成して複合シートＣを作製した。
【００７８】
そして、上記と同様に複合シートＣを２０枚積層し、それを１０枚の複合シートＡと１０枚の複合シートＢとともに積層した。
【００７９】
その後、大気中で３００℃で４時間で脱バインダ処理した後、９００℃大気中で６時間焼成を行った。
【００８０】
作製した多層回路基板については、導体層自体の厚みによる段差は全くなく、絶縁層間のデラミネーションもなかった。焼成後、樹脂層は完全に除去され、深さ０．５ｍｍのキャビティを形成することができた。空隙部内部の平坦度を触親針法によって測定した結果、０．７μｍと平坦度の高い底面が形成され、基板の変形がほとんどないことが確認された。
【実施例３】
【００８１】
先ず、厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチルテレフタレート）からなる光透過可能なキャリアフィルム上に、導体ペーストをスクリーン印刷法により印刷して、厚さ２０μｍの配線導体層となる導体層を形成した。尚、導体ペーストは、Ａｇ粉末にバリウムホウ珪酸ガラス粉末と、セルロース、有機溶剤を加え３本ロールミルで混合したものを使用した。
【００８２】
続いて、キャリアフィルム上に、誘電体ペーストをスクリーン印刷法により印刷して、厚さ２０μｍの高誘電率層となる誘電体層パターン層を形成した。尚、誘電体ペーストは、０．９５モルＭｇＴｉＯ３−０．０５モルＣａＴｉＯ３で表される主成分１００質量部に対して、ＢをＢ２Ｏ３換算で１０質量部、ＬｉをＬｉＣＯ３換算で５質量部添加した組成からなるセラミック材料（比誘電率：１８．４）を１００質量部に対して、エチルセルロース２質量部、有機溶剤として２・２・４−トリメチル−３・３−ペンタジオールモノイソブチレートを１０質量部の割合で添加混合し、3本ロールミルで混合したものを使用した。
【００８３】
次に、上記導体層および誘電体層の上に、感光性スラリーをドクターブレード法により塗布乾燥し、導体パターンの存在しない場所での乾燥後の厚みが２８μｍとなるように光硬化性セラミック層を形成した。
【００８４】
感光性スラリーは、セラミック原料粉末１００質量部と、光硬化可能なモノマー（ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート）８質量部と、有機バインダ（アルキルメタクリレート）３５質量部と、可塑剤を３質量部、有機溶剤（エチルカルビトールアセテート）２０質量部に混合し、ボールミルで混練して作製した。
【００８５】
セラミック原料粉末は、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＺｎＯ−ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３のガラス粉末８２質量％と、ＳｉＯ２１８質量％の組成のセラミック材料（比誘電率：６．５）を用いた。
【００８６】
次に、キャリアフィルムの裏面側より光硬化性セラミック層の裏面に、超高圧水銀灯（照度３０ｍＷ／ｃｍ２）を光源として２秒間全面露光した。そして希釈濃度２．５％のトリエタノールアミン水溶液を現像液として用いて３０秒間スプレー現像を行った。この後、現像後の純水洗浄の後、乾燥を行った。
【００８７】
こうして、出来上がった光硬化性セラミック層は、導体層及び誘電体層上の溶化部が現像により除去され導体層および誘電体層が露出して、その結果、厚みが２０μｍの導体層と、厚みが２０μｍの光硬化性セラミック層と、厚みが２０μmの誘電体層とが一体化した複合シートＣを作製することができた。
【００８８】
また、機能性パターン層を形成しない以外は、上記と同様にして、厚みが２０μｍの導体層と、厚みが２０μｍの光硬化性セラミック層とが一体化した複合シートＡを作成した。
【００８９】
さらに、上記セラミック原料粉末１００質量部と、有機バインダ３５質量部と、可塑剤３質量部からなる厚さ１００μｍのセラミックグリーンシートに金型で直径が１００μｍの貫通穴を形成し、その穴に上記導体ペーストを充填して複合シートＢを述べ１０層分作製した。
【００９０】
上記のようにして作製した複合シートＡ、Ｂ、Ｃを用いて、それぞれキャリアフィルムを剥離し、順番に位置合わせを行いながら、積層を行った。この後、プレス機を用いて、プレス圧１トン、温度６０℃にて５分間プレスを行い、積層体を圧着した。なお、高誘電体層の上下には導体層を配置して電極を形成した。
【００９１】
その後、大気中で３００℃で４時間で脱バインダ処理した後、９００℃大気中で６時間焼成を行い、回路基板を作製した。
【００９２】
作製した多層回路基板については、導体層や誘電体層自体の厚みによる段差は全くなく、層間のデラミネーションもなかった。また、配線導体層間の接続にあたり、ビア導体と良好に結合しており、このビア導体を含む回路における電気的接続についても全く問題は無かった。なお、誘電体層の上下に形成した電極層間には、５ｐＦの静電容量が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明における回路形成用積層体を用いた積層回路部品の一例として、一般的なセラミック多層回路基板の概略斜視図を示す。
【図２】図１の多層回路基板の概略断面図を示す。
【図３】本発明の回路形成用積層体を構成する（ａ）複合シートＡ、（ｂ）複合シートＢの断面図をそれぞれ示す。
【図４】本発明における複合シートＡの作製方法を説明するための工程図である。
【図５】本発明における複合シートＢの作製方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明における積層体の製造方法を説明するための組み立て図を示す。
【図７】本発明におけるキャビティを有する積層体を説明するための製造方法を説明するための組み立て図を示す。
【図８】本発明におけるコンデンサを有する積層体を説明するための製造方法を説明するための組み立て図を示す。
【符号の説明】
【００９４】
Ａ，Ｂ，Ｃ  複合シート
１  回路基板
２  絶縁層
３  導体パターン層
４  チップ部品
５  ビア導体
【図１】
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【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】
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【図８】
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