(57)【要約】【課題】簡単な工程で、しかも突起電極が傾いたりしない実装精度の高い、安価な突起電極付きセラミック基板の製造方法を提供する。【解決手段】表面に突起電極１３を設ける突起電極付きセラミック基板１０の製造方法において、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと、これの焼結温度以下の温度でガス化する樹脂シート１７とを準備する工程と、これに貫通孔１８を穿設し、表面に回路配線パターン１５用の金属導体を印刷すると共に、貫通孔１８にビア１４用の金属導体を充填する工程と、樹脂シート１７に貫通孔１８ａを穿設し、金属導体を充填する工程と、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと、樹脂シート１７を重ね合わせ、熱圧着して積層体１９を形成する工程と、積層体１９を焼成して樹脂シート１７をガス化すると共に、焼結してセラミック回路基板１２に突起電極１３を形成する工程を有する。【選択図】図２
2005045143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック回路基板の表面に突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法において、
前記セラミック回路基板形成用の複数枚のセラミックグリーンシートと、該セラミックグリーンシートの焼結温度以下の温度でガス化する突起電極形成用の樹脂シートとを準備する工程と、
前記セラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、該セラミックグリーンシートの表面に回路配線パターン用の金属導体を印刷すると共に、前記貫通孔に上下層の前記回路配線パターンを電気的に導通させるためのビア形成用の前記金属導体を充填する工程と、
前記樹脂シートに貫通孔を穿設し、該貫通孔に前記突起電極形成用の前記金属導体を充填する工程と、
前記セラミックグリーンシートの複数枚を重ね合わせると共に、一方又は両方の主面に前記樹脂シートを重ね合わせ、熱圧着して積層体を形成する工程と、
前記積層体を焼成して前記樹脂シートをガス化すると共に、前記セラミックグリーンシート及び前記金属導体を焼結して前記回路配線パターン及び前記ビアを備える前記セラミック回路基板の一方又は両方の主面に前記突起電極を形成する工程を有することを特徴とする突起電極付きセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
セラミック回路基板の表面に突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法において、
前記セラミック回路基板形成用の複数枚のセラミックグリーンシートを準備し、前記セラミック回路基板の一方又は両方の主面となる前記セラミックグリーンシートの主面側の表面に接合して該セラミックグリーンシートの焼結温度以下の温度でガス化する突起電極形成用の樹脂膜を接合する樹脂膜付きセラミックグリーンシートを準備する工程と、
前記樹脂膜付きセラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、該貫通孔に前記突起電極及び前記ビア形成用の金属導体を充填する工程と、
前記セラミック回路基板の一方又は両方の主面となる前記セラミックグリーンシート以外の該セラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、該セラミックグリーンシートの表面に回路配線パターン用の金属導体を印刷すると共に、前記貫通孔に上下層の前記回路配線パターンを電気的に導通させるためのビア形成用の前記金属導体を充填する工程と、
前記樹脂膜付きセラミックグリーンシートと他の前記セラミックグリーンシートを重ね合わせ、熱圧着して積層体を形成する工程と、
前記積層体を焼成して前記樹脂シートをガス化すると共に、前記セラミックグリーンシート及び前記金属導体を焼結して前記回路配線パターン及び前記ビアを備える前記セラミック回路基板の一方又は両方の主面に前記突起電極を形成する工程を有することを特徴とする突起電極付きセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
セラミック回路基板の表面に突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法において、
前記セラミック回路基板に回路配線パターンと、上下層の該回路配線パターンを電気的に導通させるためのビアが形成された焼成済セラミック回路基板と、前記突起電極形成用の樹脂シートを準備する工程と、
前記樹脂シートに貫通孔を穿設し、該貫通孔に前記突起電極形成用の金属導体を充填する工程と、
前記焼成済セラミック回路基板の一方又は両方の主面に前記樹脂シートを重ね合わせ、接着して積層体を形成する工程と、
前記積層体を焼成して前記樹脂シートをガス化すると共に、前記金属導体を焼結して前記焼成済セラミック回路基板の表面に前記突起電極を形成する工程を有することを特徴とする突起電極付きセラミック基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法において、前記樹脂シート及び樹脂膜がアクリル系樹脂からなることを特徴とする突起電極付き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、電子部品等と接続するための突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子等の電子部品を搭載させるための半導体用パッケージや、配線基板等のセラミック回路基板は、半導体素子の高集積化や、電子部品の小型化に伴い、それぞれに設けられる外部接続端子の配設密度が増大傾向となっている。これに対応するために、セラミック回路基板には、外部接続端子が基板の主面上に格子状に配列されて形成され、配設密度の増大が図られている。外部接続端子が格子状に配列させて形成されるセラミック回路基板には、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型のパッケージや配線基板等、あるいは、ＣＳ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ）型のパッケージや配線基板等がある。これらの半導体用パッケージや、配線基板等のセラミック回路基板は、外部接続端子が回路上に接合する突起電極として形成され、この突起電極を介して実装用基板の外部回路と接続されたり、フリップチップ型の半導体素子が直接突起電極に接合されたりする。突起電極は、回路配線パターンを形成したセラミック回路基板に、例えば、ＢＧＡ型の場合には半田ボールを格子状の回路配線パターン上に並べることで形成している。しかしながら、この半田ボールからなる突起電極は、コストが高く、また、半田ボールの大きさが不揃いであると接続不良を生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、図５（Ａ）〜（Ｆ）を参照しながら、半田ボールに代わる突起電極をセラミック回路基板の表面に形成する突起電極付きセラミック基板の製造方法を説明する。先ず、図５（Ａ）に示すように、焼結してセラミック回路基板を形成するためのセラミックグリーンシート５１、５２、５３と、このセラミックグリーンシート５１、５２、５３の焼結温度では焼結しない未焼結シート５４、５５、５６を準備する。次に、図５（Ｂ）に示すように、未焼結シート５５に突起電極形成用の貫通孔５７と、セラミックグリーンシート５１、５２にそれぞれビアホール６３（図５（Ｆ）参照）形成用の貫通孔５８、５９を形成する。次に、図５（Ｃ）に示すように、これらの貫通孔５７、５８、５９には、金属導体ペーストからなる金属導体６０を充填する。次に、図５（Ｄ）に示すように、セラミックグリーンシート５２、５３には、回路配線パターン６１を形成する。次に、図５（Ｅ）に示すように、これらのシートを重ね合わせて熱圧着して積層体６２を形成し、更に焼成して焼成体を形成する。次に、図５（Ｆ）に示すように、セラミックグリーンシート５１、５２、５３、回路配線パターン６１、ビアホール６３、及び突起電極形成用の金属導体６０は、焼成によって焼結し、それぞれが接合される。そして、最後に焼結されずに粉体状で残っている未焼結シート５４、５５、５６を除去することで突起電極付きセラミック基板５０を作製する製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように形成される突起電極付きセラミック基板は、突起電極がセラミック回路基板と同時に形成されるので、安価に作製することができる。また、突起電極形成用の金属導体の充填量を均一に制御できるので、突起電極の高さを揃えることができる。
【特許文献１】特開平６−５３６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したような従来の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、次のような問題がある。
（１）未焼結シートの粉末は、セラミック回路基板と突起電極の金属導体を焼結した後に除去することが必要であるが、突起電極付きセラミック基板は、この未焼結シートの粉末の除去工程があることでコストアップの原因となっている。
（２）突起電極形成のために未焼結シートに形成された貫通孔は、焼成工程で焼成収縮を発生させない。一方、貫通孔内に充填された金属導体である金属導体ペーストは、未焼結シートに接触した状態から焼成収縮が始まるが、焼成収縮が完全に均一に開始されるものではないので、柱状態の金属導体ペーストの周囲の一部から未焼結シートの剥離が開始される。これにより、焼成後の突起電極は、未焼結シートとの間に空隙が形成されると同時に、突起電極の中心がずれたり、何れかの方向に傾くことが発生している。従って、未焼結シートを用いた突起電極付きセラミック基板は、突起電極の形状精度や、位置精度が悪くなるので、電子部品や、実装用基板への実装精度の低下を来している。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、簡単な工程で、しかも突起電極が傾いたりしない実装精度の高い、安価な突起電極付きセラミック基板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】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係る突起電極付きセラミック基板の製造方法は、セラミック回路基板の表面に突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法において、セラミック回路基板形成用の複数枚のセラミックグリーンシートと、セラミックグリーンシートの焼結温度以下の温度でガス化する突起電極形成用の樹脂シートとを準備する工程と、セラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、セラミックグリーンシートの表面に回路配線パターン用の金属導体を印刷すると共に、貫通孔に上下層の回路配線パターンを電気的に導通させるためのビア形成用の金属導体を充填する工程と、樹脂シートに貫通孔を穿設し、貫通孔に突起電極形成用の金属導体を充填する工程と、セラミックグリーンシートの複数枚を重ね合わせると共に、一方又は両方の主面に樹脂シートを重ね合わせ、熱圧着して積層体を形成する工程と、積層体を焼成して樹脂シートをガス化すると共に、セラミックグリーンシート及び金属導体を焼結して回路配線パターン及びビアを備えるセラミック回路基板の一方又は両方の主面に突起電極を形成する工程を有する。
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る突起電極付きセラミック基板の他の製造方法は、セラミック回路基板の表面に突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法において、セラミック回路基板形成用の複数枚のセラミックグリーンシートを準備し、セラミック回路基板の一方又は両方の主面となるセラミックグリーンシートの主面側の表面に接合してセラミックグリーンシートの焼結温度以下の温度でガス化する突起電極形成用の樹脂膜を接合する樹脂膜付きセラミックグリーンシートを準備する工程と、樹脂膜付きセラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、貫通孔に突起電極及びビア形成用の金属導体を充填する工程と、セラミック回路基板の一方又は両方の主面となるセラミックグリーンシート以外のセラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、セラミックグリーンシートの表面に回路配線パターン用の金属導体を印刷すると共に、貫通孔に上下層の回路配線パターンを電気的に導通させるためのビア形成用の金属導体を充填する工程と、樹脂膜付きセラミックグリーンシートと他のセラミックグリーンシートを重ね合わせ、熱圧着して積層体を形成する工程と、積層体を焼成して樹脂シートをガス化すると共に、セラミックグリーンシート及び金属導体を焼結して回路配線パターン及びビアを備えるセラミック回路基板の一方又は両方の主面に突起電極を形成する工程を有する。
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る突起電極付きセラミック基板の更に他の製造方法は、セラミック回路基板の表面に突起電極を設ける突起電極付きセラミック基板の製造方法において、セラミック回路基板に回路配線パターンと、上下層の回路配線パターンを電気的に導通させるためのビアが形成された焼成済セラミック回路基板と、突起電極形成用の樹脂シートを準備する工程と、樹脂シートに貫通孔を穿設し、貫通孔に突起電極形成用の金属導体を充填する工程と、焼成済セラミック回路基板の一方又は両方の主面に樹脂シートを重ね合わせ、接着して積層体を形成する工程と、積層体を焼成して樹脂シートをガス化すると共に、金属導体を焼結して焼成済セラミック回路基板の表面に突起電極を形成する工程を有する。
【０００８】
ここで、突起電極付きセラミック基板の製造方法、突起電極付きセラミック基板の他の製造方法、又は突起電極付きセラミック基板の更に他の製造方法においては、樹脂シート及び樹脂膜がアクリル系樹脂からなるのがよい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及びこれに従属する請求項４記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、セラミックグリーンシートと、セラミックグリーンシートの焼結温度以下の温度でガス化する樹脂シートとを準備する工程と、セラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、表面に回路配線パターン用の金属導体を印刷すると共に、貫通孔に上下層の回路配線パターンを電気的に導通させるためのビア形成用の金属導体を充填する工程と、樹脂シートに貫通孔を穿設し、突起電極形成用の金属導体を充填する工程と、セラミックグリーンシートの複数枚を重ね合わせると共に、樹脂シートを重ね合わせ、熱圧着して積層体を形成する工程と、積層体を焼成して樹脂シートをガス化すると共に、セラミックグリーンシート及び金属導体を焼結して回路配線パターン及びビアを備えるセラミック回路基板に突起電極を形成する工程を有するので、未焼結シートを用いることなく、簡単な工程で突起電極を作製でき、しかも突起電極に傾きを発生させることなく、形状精度や位置精度がよく、実装精度のよい安価な突起電極付きセラミック基板を作製することができる。
特に、請求項４記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、樹脂シート及び樹脂膜がアクリル系樹脂からなるので、焼成工程で金属導体ペーストが焼成収縮を開始する前に樹脂を飛散させることができ、突起電極が傾く等の変形の発生を防止することができる。また、未焼結シートの除去工程も省くことができる。
【００１０】
請求項２及びこれに従属する請求項４記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、セラミックグリーンシートを準備し、セラミック回路基板の一方又は両方の主面となるセラミックグリーンシートの主面側の表面に接合してセラミックグリーンシートの焼結温度以下の温度でガス化する突起電極形成用の樹脂膜を接合する樹脂膜付きセラミックグリーンシートを準備する工程と、これに貫通孔を穿設し、突起電極及びビア形成用の金属導体を充填する工程と、セラミック回路基板の一方又は両方の主面となるセラミックグリーンシート以外のセラミックグリーンシートに貫通孔を穿設し、表面に回路配線パターン用の金属導体を印刷すると共に、貫通孔に上下層の回路配線パターンを電気的に導通させるためのビア形成用の金属導体を充填する工程と、樹脂膜付きセラミックグリーンシートと他のセラミックグリーンシートを重ね合わせ、熱圧着して積層体を形成する工程と、積層体を焼成して樹脂シートをガス化すると共に、セラミックグリーンシート及び金属導体を焼結して回路配線パターン及びビアを備えるセラミック回路基板に突起電極を形成する工程を有するので、未焼結シートを用いることなく、簡単な工程で突起電極を作製でき、しかも突起電極に傾きを発生させることなく、形状精度や位置精度がよく、実装精度のよい安価な突起電極付きセラミック基板を作製することができる。更に、セラミック回路基板のビア上に正確に突起電極を作製することができる。
特に、請求項４記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、樹脂シート及び樹脂膜がアクリル系樹脂からなるので、焼成工程で金属導体ペーストが焼成収縮を開始する前に樹脂を飛散させることができ、突起電極が傾く等の変形の発生を防止することができる。また、未焼結シートの除去工程も省くことができる。
【００１１】
請求項３及びこれに従属する請求項４記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、セラミック回路基板に回路配線パターンと、上下層の回路配線パターンを電気的に導通させるためのビアが形成された焼成済セラミック回路基板と、突起電極形成用の樹脂シートを準備する工程と、樹脂シートに貫通孔を穿設し、突起電極形成用の金属導体を充填する工程と、焼成済セラミック回路基板に樹脂シートを重ね合わせ、接着して積層体を形成する工程と、積層体を焼成して樹脂シートをガス化すると共に、金属導体を焼結して焼成済セラミック回路基板の表面に突起電極を形成する工程を有するので、セラミックの焼成温度に関係なく、簡単な工程で突起電極を作製でき、しかも突起電極に傾きを発生させることなく、形状精度や位置精度がよく、実装精度のよい安価な突起電極付きセラミック基板を作製することができる。
特に、請求項４記載の突起電極付きセラミック基板の製造方法は、樹脂シート及び樹脂膜がアクリル系樹脂からなるので、金属導体ペーストが焼成収縮を開始する前に飛散させることができ、突起電極が傾く等の変形の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る突起電極付きセラミック基板の製造方法で作製された突起電極付きセラミック基板の説明図、図２（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ同突起電極付きセラミック基板の製造方法の説明図、図３（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ同突起電極付きセラミック基板の他の製造方法の説明図、図４（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同突起電極付きセラミック基板の更に他の製造方法の説明図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る突起電極付きセラミック基板の製造方法で作製された突起電極付きセラミック基板１０は、例えば、３枚の実質的に４角形のシート状のセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ（図２（Ａ）参照）が積層され、焼成されて形成されたセラミック基板１１、１１ａ、１１ｂからなるセラミック回路基板１２の主面上に、外部接続端子となる凸形状の導体金属からなる突起電極１３を接合して有している。また、突起電極付きセラミック基板１０は、それぞれのセラミック基板１１、１１ａ、１１ｂに形成されたビア１４、及び回路配線パターン１５を有している。そして、突起電極１３は、最表面のセラミック基板１１に形成されている回路配線パターン１５及び／又はビア１４と接続して有している。この突起電極付きセラミック基板１０は、突起電極１３を、実装用基板に実装するときの外部接続端子としてや、半導体素子をフリップチップ方式で直接接合させるための外部接続端子として用いている。
【実施例１】
【００１４】
図２（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る突起電極付きセラミック基板１０の製造方法を説明する。
図２（Ａ）に示すように、先ず、セラミック回路基板１２を形成する複数枚、例えば、本実施例では、３枚のセラミック基板１１、１１ａ、１１ｂ形成用の焼成前のそれぞれのセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂを準備する。また、このセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂの焼結温度以下の温度でガス化する突起電極１３形成用の樹脂シート１７を準備する。ここで、セラミック回路基板１２を形成するためのセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂは、セラミック基材に制約はないが、一般的に回路基板用としてアルミナ、窒化アルミニウム、低温焼成セラミック等が盛んに用いられている。本実施例においては、例えば、低温焼成セラミックを使用したもので説明する。セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂは、例えば、８００〜１１００℃の低温の焼成温度で焼結可能な、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラスを、例えば、５０〜６５重量％（好ましくは、６０重量％）と、Ａｌ２Ｏ３を、例えば、５０〜３５重量％（好ましくは、４０重量％）からなるセラミック粉末に、バインダー、溶剤、及び可塑剤を添加して混合し、ドクターブレード法等で所望の厚み、例えば、０．１３ｍｍのシート状にした後乾燥させ、所望の大きさの矩形状に切断して形成している。一方、突起電極１３形成用の樹脂シート１７は、例えば、アクリル系樹脂をドクターブレード法等で所望の厚み、例えば、０．２５ｍｍのシート状に形成している。
【００１５】
次に、図２（Ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ、及び樹脂シート１７には、それぞれの所定位置を通常の打ち抜き加工や、レーザー加工等で穿孔し、それぞれ貫通孔１８、１８ａを形成している。
次に、図２（Ｃ）に示すように、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂのそれぞれの貫通孔１８には、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となるビア１４を形成するために、例えば、Ａｇ系等の低融点金属からなる導体ペーストをスクリーン印刷等で充填している。また、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂの表面には、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となる回路配線パターン１５を形成するために、例えば、Ａｇ系等の導体ペーストをスクリーン印刷等で印刷している。ビア１４は、それぞれのセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂに形成される上下層の回路配線パターン１５を電気的に導通させるために設けられている。
一方、樹脂シート１７の貫通孔１８ａには、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となる突起電極１３を形成するために、例えば、Ａｇ系等の導体ペーストをスクリーン印刷等で充填している。
【００１６】
次に、図２（Ｄ）に示すように、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂは、予め決められた層及び位置に合わせて重ね合わされると共に、樹脂シート１７がセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂの集合体の予め決められた主面に位置を合わせて重ね合わされる。そして、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ、及び樹脂シート１７の集合体は、例えば、温度６０℃、押圧力２００Ｎ、押圧時間２０秒程度で両面から熱圧着して積層体１９を形成している。
【００１７】
次に、図２（Ｅ）に示すように、積層体１９は、例えば、温度９００℃、保持時間２０分程度の大気中で焼成している。この焼成の昇温過程で、樹脂シート１７は、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂや金属導体の焼成収縮が始まる前にガス化して消滅し、焼結完了前の金属導体からなる突起電極１３が、焼結完了前のセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ上に露出している。そして、積層体１９のセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ、及び導体金属は、２０％程度収縮して焼結が完了されることで、ビア１４、及び回路配線パターン１５を備えたセラミック回路基板１２の表面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０が作製されている。
【００１８】
なお、なお、突起電極１３は、セラミック回路基板１２の両方の主面に形成して、セラミック回路基板１２の両面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０とすることもできる。
また、９００℃程度で焼結させる低温焼成セラミックからなるセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂの場合には、７００℃程度から焼成収縮が開始される。従って、５００℃程度でガス化が完了するアクリル系樹脂からなる樹脂シート１７は、樹脂シート１７が残留している時点では、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ、及び突起電極１３用の金属導体の焼成収縮が開始されないので、突起電極１３の傾きや、基板反り等の不具合の発生を防止することができる。
【実施例２】
【００１９】
図３（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る突起電極付きセラミック基板１０の他の製造方法を説明する。
図３（Ａ）に示すように、セラミック回路基板１２を形成するためには、例えば、前記の場合と同様に、アルミナ、窒化アルミニウム、低温焼成セラミック等のセラミック基材を用いることができる。本実施例においては、例えば、アルミナからなる複数枚、例えば、３枚のセラミック基板１１、１１ａ、１１ｂ（セラミック基材の変更であるので前記の場合と同一の記号を用いている）形成用の焼成前のそれぞれのセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂを準備している。ここで、このアルミナからなるセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂは、先ず、酸化アルミニウム粉末にマグネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末に、ジオクチフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバインダー、及びトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して脱泡し、粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作製している。次に、ドクターブレード法等によって所望の厚み、例えば、０．１３ｍｍのシート状にした後乾燥させ、所望の大きさの矩形状に切断して形成している。
【００２０】
そして、セラミック回路基板１２の一方の主面となるセラミックグリーンシート１６の主面側の表面には、突起電極１３を形成するために、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂの焼結温度以下の温度でガス化する樹脂膜２０を接合して形成する樹脂膜付きセラミックグリーンシート２１を準備している。この樹脂膜付きセラミックグリーンシート２１の作製方法は、予めシート状に作製されている、例えば、アクリル系樹脂からなる樹脂シート１７を熱圧着させて貼り付けることで形成することができる。あるいは、セラミックグリーンシート１６上に、例えば、アクリル系樹脂からなる樹脂ペーストをドクターブレード法等で流し込んだり、スクリーン印刷で印刷したりする等で形成することもできる。
【００２１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、樹脂膜付きセラミックグリーンシート２１には、所定位置を通常の打ち抜き加工や、レーザー加工等で穿孔し、セラミックグリーンシート１６と樹脂膜２０を連通する貫通孔１８ｂを形成している。また、セラミックグリーンシート１６ａ、１６ｂには、それぞれの所定位置を通常の打ち抜き加工や、レーザー加工等によって穿孔して、貫通孔１８を形成している。
【００２２】
次に、図３（Ｃ）に示すように、樹脂膜付きセラミックグリーンシート２１に形成された貫通孔１８ｂには、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となるビア１４を形成するため、及び、樹脂膜２０をガス化させると共に、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となる突起電極１３を形成するために、例えば、タングステンや、モリブデン等の高融点金属からなる導体ペーストをスクリーン印刷等で充填している。また、セラミックグリーンシート１６ａ、１６ｂに形成されたそれぞれの貫通孔１８には、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となるビア１４を形成するため、例えば、タングステンや、モリブデン等からなる導体ペーストをスクリーン印刷等で充填している。更に、セラミックグリーンシート１６ａ、１６ｂの表面には、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成して金属導体となる回路配線パターン１５を形成するために、例えば、タングステンや、モリブデン等からなる導体ペーストをスクリーン印刷等で印刷している。
【００２３】
次に、図３（Ｄ）に示すように、樹脂膜付きセラミックグリーンシート２１とセラミックグリーンシート１６ａ、１６ｂは、予め決められた層及び位置に合わせて重ね合わされる。そして、樹脂膜付きセラミックグリーンシート２１とセラミックグリーンシート１６ａ、１６ｂの集合体は、例えば、温度１２０℃、押圧力４８０Ｎ、押圧時間６秒程度で両面から熱圧着して積層体１９を形成している。
【００２４】
次に、図３（Ｅ）に示すように、積層体１９は、例えば、温度１５５０℃、保持時間３０分程度の還元雰囲気中で焼成している。この焼成の昇温過程で、樹脂膜２０は、セラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂや金属導体の焼成収縮が始まる前にガス化させて、焼結完了前の金属導体からなる突起電極１３を、焼結完了前のセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ上に露出させている。そして、更に昇温が進み、積層体１９のセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂ、及び導体金属は、２０％程度収縮して焼結が完了され、ビア１４、及び回路配線パターン１５を備えたセラミック回路基板１２の表面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０が作製されている。
【００２５】
なお、本実施例の突起電極付きセラミック基板１０の製造方法では、セラミック基板１１に形成されるビア１４上に突起電極１３が連通する突起電極付きセラミック基板１０を作製することができる。
また、突起電極１３は、セラミック回路基板１２の両方の主面に形成して、セラミック回路基板１２の両面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０とすることもできる。
更に、アルミナのようにセラミック基材の焼成温度が比較的高い温度となるセラミック基材の場合には、樹脂シートや樹脂膜の樹脂材料の選択に自由度を得ることができる。
【実施例３】
【００２６】
図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る突起電極付きセラミック基板１０の更に他の製造方法を説明する。
図４（Ａ）に示すように、先ず、前記の場合と同様に、アルミナ、窒化アルミニウム、低温焼成セラミック等のセラミック基材で作製された、例えば、３枚のセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂを用い、金属導体で回路配線パターン１５や、上下層の回路配線パターン１５を電気的に導通させるためのビア１４がセラミックグリーンシート１６、１６ａ、１６ｂと同時焼成されて形成された焼成済セラミック回路基板２２を準備する。また、この焼成済セラミック回路基板２２の主面に突起電極１３を形成するための樹脂シート１７を準備する。この樹脂シート１７は、例えば、アクリル系樹脂をドクターブレード法等で所望の厚み、例えば、０．２５ｍｍのシート状に形成している。
【００２７】
次に、図４（Ｂ）に示すように、樹脂シート１７には、所定位置を通常の打ち抜き加工や、レーザー加工等で穿孔し、貫通孔１８ａを形成している。そして、樹脂シート１７の貫通孔１８ａには、焼成して金属導体となる突起電極１３を形成するために、例えば、Ａｇ系等の低融点金属や、タングステン等の高融点金属からなる導体ペーストをスクリーン印刷等で充填している。
次に、図４（Ｃ）に示すように、樹脂シート１７と焼成済セラミック回路基板２２は、予め決められた位置に合わせて重ね合わされ、例えば、温度６０℃、押圧力２００Ｎ、押圧時間２０秒程度で両面から熱圧着して積層体１９を形成している。
【００２８】
次に、図４（Ｄ）に示すように、例えば、焼成して金属導体となる突起電極１３にＡｇ系等の低融点金属を用いる場合には、温度９００℃程度の大気中で焼成して金属導体の焼結を完了させ、ビア１４、及び回路配線パターン１５を備えた焼成済セラミック回路基板２２の表面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０を作製している。また、例えば、焼成済セラミック回路基板２２がアルミナや、窒化アルミニウムのような高温焼成セラミックで、焼成して金属導体となる突起電極１３にタングステン等の高融点金属を用いる場合には、温度１５５０℃程度の還元雰囲気中で焼成して金属導体の焼結を完了させ、ビア１４、及び回路配線パターン１５を備えた焼成済セラミック回路基板２２の表面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０を作製している。この焼成の昇温過程で、樹脂シート１７は、金属導体の焼成収縮が始まる前にガス化して消滅するので、傾きのない、形状精度や位置精度のよい突起電極１３を形成することができる。
【００２９】
なお、突起電極１３は、焼成済セラミック回路基板２２の両方の主面に形成して、焼成済セラミック回路基板２２の両面に突起電極１３を有する突起電極付きセラミック基板１０とすることもできる。
また、本実施例においては、焼成済セラミック回路基板２２に突起電極１３を形成することで説明したが、ガラス基板上に突起電極１３を形成することもできる。
【００３０】
本発明を応用すれば、樹脂シートや樹脂膜付きセラミックグリーンシートに形成された貫通孔に誘電体ペーストを充填して、突起誘電体付き基板を作製することができる。また、貫通孔の形状をストライプ状にして誘電体ペーストを充填することで、プラズマディスプレイパネル等で使用される誘電体隔壁付き基板を作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明で作製される突起電極付きセラミック基板は、セラミック回路基板の表面に傾きのない、形状精度や、寸法精度のよい突起電極が形成でき、高寸法精度の半導体用パッケージや、配線基板を作製することができるので、半導体素子等の電子部品の小型化に対応でき、電子部品を搭載する機器の小型化に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る突起電極付きセラミック基板の製造方法で作製された突起電極付きセラミック基板の説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ同突起電極付きセラミック基板の製造方法の説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ同突起電極付きセラミック基板の他の製造方法の説明図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同突起電極付きセラミック基板の更に他の製造方法の説明図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ従来の突起電極付きセラミック基板の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０：突起電極付きセラミック基板、１１、１１ａ、１１ｂ：セラミック基板、１２：セラミック回路基板、１３：突起電極、１４：ビア、１５：回路配線パターン、１６、１６ａ、１６ｂ：セラミックグリーンシート、１７：樹脂シート、１８、１８ａ：貫通孔、１９：積層体、２０：樹脂膜、２１：樹脂膜付きセラミックグリーンシート、２２：焼成済セラミック回路基板
【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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