(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に第１の樹脂層を形成する工程と、前記第１の樹脂層の所望位置を除去することにより溝部を形成する工程と、前記溝部内およびその上部にマッシュルーム形状の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第１の樹脂層を除去し、前記マッシュルーム形状の電極ペーストを収縮させることで断面がかまぼこ形状の電極を形成する工程とを有したことを特徴とする厚膜印刷回路配線基板の製造方法。
【請求項２】
溝部形成後、第１の樹脂層上面を覆うように第２の樹脂層を形成するとともに、前記第２の樹脂層を介して前記溝部上に電極ペーストを印刷することを特徴とする請求項１記載の厚膜印刷回路配線基板の製造方法。
【請求項３】
ガラス基板の表面に第１の樹脂層を形成する工程と、前記第１の樹脂層の所望位置を除去することにより第１の溝部を形成する工程と、前記第１の溝部内およびその上部にマッシュルーム形状の第１の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第１の樹脂層を除去し、前記マッシュルーム形状の第１の電極ペーストを収縮させることで断面がかまぼこ形状の第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極を覆うように第３の樹脂層を形成する工程と、前記ガラス基板の裏面側から露光して現像することにより前記第３の樹脂層の前記第１の電極上に第２の溝部を形成する工程と、前記第２の溝部内およびその上部にマッシュルーム形状の第２の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第３の樹脂層を除去し、前記マッシュルーム形状の第２の電極ペーストを収縮させることで断面がかまぼこ形状の第２の電極を前記第１の電極上に形成する工程とを有する厚膜印刷回路配線基板の製造方法。
【請求項４】
第１の溝部の形成後、第１の樹脂層上面を覆うように第２の樹脂層を形成するとともに、前記第２の樹脂層を介して前記第１の溝部上に第１の電極ペーストを印刷し、第２の溝部の形成後、第１の電極上面を覆うように第４の樹脂層を形成するとともに、前記第４の樹脂層を介して前記第２の溝部上に第２の電極ペーストを印刷することを特徴とする請求項３記載の厚膜印刷回路配線基板の製造方法。
【請求項５】
第２の電極を覆うように第５の樹脂層を形成する工程と、前記ガラス基板の裏面側から露光して現像することにより前記第５の樹脂層の前記第２の電極上に第３の溝部を形成する工程と、前記第３の溝部内およびその上部に第３の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第５の樹脂層を除去して断面がかまぼこ形状の第３の電極を前記第２の電極上に形成する工程とを繰り返し行うことにより、所望の高さの電極を形成することを特徴とする請求項３記載の厚膜印刷回路配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の厚膜印刷回路配線基板の製造方法において、第２のペーストを用いた第２の電極の形成に替えてガラスペーストを用いて第１の電極と第２の電極との間に絶縁ガラス層を形成するとともに、前記第１の電極と前記第３の電極とを渦状に形成し、それぞれの一端で接続させることにより前記第１の電極と前記第３の電極とが連続するコイル部を形成したことを特徴とする厚膜印刷回路配線基板の製造方法を用いた電子部品。
【請求項７】
コイル部を２本形成するとともに、それらを平行にかつ渦状に形成したことを特徴とする請求項６記載の厚膜印刷回路配線基板の製造方法を用いた電子部品。
【請求項８】
請求項５記載の厚膜印刷回路配線基板の製造方法において第２のペーストを用いた第２の電極の形成に替えてガラスペーストを用いて第１の電極と第２の電極との間に絶縁ガラス層を形成するとともに、前記第１の電極と前記第３の電極とを渦状に形成し、第１の電極を１次側コイル部とし、第３の電極を２次側コイル部としたことを特徴とする厚膜印刷回路配線基板の製造方法を用いた電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚膜印刷回路配線基板の製造方法およびそれを用いた電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回路基板の電極の形成は、ローコストでしかも製造方法が簡単なスクリーン印刷法が一般によく用いられている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−６３８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスクリーン印刷では、線間線幅が１００／１００μｍ位が限界であり、これ以上のファイン化が困難であった。また、膜厚も８μｍ位が限界であり、さらに膜厚を厚くするために重ね印刷による方法も提案されているが、高精度なものが得られにくく、工程が非常に複雑になるものであった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、非常に簡単な方法によりファイン化が可能で、かつ高膜厚化が可能な厚膜印刷回路配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の厚膜印刷回路配線基板の製造方法は、基板の表面に第１の樹脂層を形成する工程と、前記第１の樹脂層の所望位置を除去することにより溝部を形成する工程と、前記溝部内およびその上部にマッシュルーム形状の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第１の樹脂層を除去し、前記マッシュルーム形状の電極ペーストを収縮させることで断面がかまぼこ形状の電極を形成する工程とを有したことを特徴とするものである。
【０００８】
この構成により、焼成時に第１の樹脂層が介在しているため、マッシュルーム形状の傘部分の電極ペーストは中心部に向かって収縮し、これにより全体として３次元収縮となるため、焼成による厚膜低下を補完することができ、ファインで高厚膜の電極を実現することができるものである。
【０００９】
また、本発明は、特に溝部形成後、第１の樹脂層および溝部を覆うように第２の樹脂層を形成するとともに、前記第２の樹脂層を介して前記溝部上に電極ペーストを印刷することを特徴とするものであり、これにより、焼成後の基板と電極との密着性をより向上させることができる。
【００１０】
また、本発明は、特にガラス基板の表面に第１の樹脂層を形成する工程と、前記第１の樹脂層の所望位置を除去することにより第１の溝部を形成する工程と、前記第１の溝部内およびその上部にマッシュルーム形状の第１の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第１の樹脂層を除去し、前記マッシュルーム形状の第１の電極ペーストを収縮させることで断面がかまぼこ形状の第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極を覆うように第３の樹脂層を形成する工程と、前記ガラス基板の裏面側から露光して現像することにより前記第３の樹脂層の前記第１の電極上に第２の溝部を形成する工程と、前記第２の溝部内およびその上部にマッシュルーム形状の第２の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第３の樹脂層を除去し、前記マッシュルーム形状の第２の電極ペーストを収縮させることで断面がかまぼこ形状の第２の電極を前記第１の電極上に形成する工程とを有するものであり、これにより、電極膜厚を２倍（４０〜６０μｍ）へと更に厚くすることができ、導体抵抗を下げることができる。
【００１１】
そして同時に、焼成時に第１および第３の樹脂層が介在しているため、マッシュルーム形状の傘部分の電極ペーストは中心部に向かって収縮し、これにより全体として３次元収縮となるため、焼成による膜厚低下を補完することができ、ファインで高膜厚の電極を実現することができる。
【００１２】
また、本発明は、特に第１の溝部の形成後、第１の樹脂層上面を覆うように第２の樹脂層を形成するとともに、前記第２の樹脂層を介して前記第１の溝部上に第１の電極ペーストを印刷し、第２の溝部の形成後、第１の電極上面を覆うように第４の樹脂層を形成するとともに、前記第４の樹脂層を介して前記第２の溝部上に第２の電極ペーストを印刷することを特徴とするものであり、これにより、焼成後の基板と第１の電極および第１の電極と第２の電極との密着性をより向上させることができる。
【００１３】
また、本発明は、特に第２の電極を覆うように第５の樹脂層を形成する工程と、前記ガラス基板の裏面側から露光して現像することにより前記第５の樹脂層の前記第２の電極上に第３の溝部を形成する工程と、前記第３の溝部内およびその上部に第３の電極ペーストを印刷し乾燥する工程と、乾燥後焼成することにより前記第５の樹脂層を除去して断面がかまぼこ形状の第３の電極を前記第２の電極上に形成する工程とを繰り返し行うことにより、所望の高さの電極を形成することを特徴とするものであり、これにより、所望の導体抵抗を得ることができる。
【００１４】
また、本発明は、特に第２のペーストを用いた第２の電極の形成に替えてガラスペーストを用いて第１の電極と第３の電極との間に絶縁ガラス層を形成するとともに、第１の電極と第３の電極とを渦状に形成し、それぞれの一端で接続させることにより第１の電極と第３の電極とが連続するコイル部を形成したことを特徴とするものであり、これにより、所望の面積においてもコイルパターンを多層にして得ることができる。
【００１５】
また、本発明は、特にコイル部を２本形成するとともに、それらを平行にかつ渦状に形成したことを特徴とするものであり、これにより、より大きなコイル特性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明は、特に第２のペーストを用いた第２の電極の形成に替えてガラスペーストを用いて第１の電極と第３の電極との間に絶縁ガラス層を形成するとともに、前記第１の電極と前記第３の電極とを渦状に形成し、第１の電極を１次側コイル部とし、第３の電極を２次側コイル部としたことを特徴とするものであり、これにより、所望の面積で必要なコイル特性を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１における厚膜印刷回路配線基板の製造方法について、図面を用いながら説明する。図１は本発明の実施の形態１における厚膜印刷回路配線基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【００１８】
図１において、（ａ）は、予め焼成されたアルミナ基板１の表面に感光性樹脂からなる第１の樹脂層２をディップ等により形成する工程である。ここで、基板として予め焼成（１３００〜１４００℃）されたアルミナ基板１を用いているのは、後述する（ｈ）の焼成工程において電極の線幅が収縮せず、高精度なファインパターンを得るためである。
【００１９】
ここで、第１の樹脂層２としては、次工程で露光できるように、感光性樹脂が用いられている。
【００２０】
（ｂ）は、フォトマスク３を用いて第１の樹脂層２を露光する工程であり、電極形成位置に光が当らないようにマスクされている。
【００２１】
（ｃ）は、現像工程であり、水等で洗浄することにより電極形成位置に溝部４を形成している。
【００２２】
（ｄ）は、第２の樹脂層５を第１の樹脂層２及び溝部４の表面に形成する工程であり、ディップ等により形成している。ここで、第２の樹脂層５としては、例えば、アルキルアセタール化ポリビニルアルコール等の樹脂が用いられており、これにより（ｈ）工程での焼成時のアルミナ基板１と筒状電極６ｃとの密着性を向上させることができる。また、これにより、（ｅ）工程での印刷直後のマッシュルーム形状電極６ａ中の溶剤が第２の樹脂層５に染み込むことにより、電極ペースト６のダレが抑制され、所望の図２のＴ2およびＷ2を得ることができる。
【００２３】
（ｅ）は、スクリーン印刷工程であり、電極ペースト６をメッシュマスク７を用いてスクリーン印刷する。スクリーン印刷により、線幅の精細化を図ることができる。特にメッシュマスク７の溝部に対応する部分の開口を溝部４の開口よりも大きくすることにより、マッシュルーム形状を簡単にかつ高精度に形成することができる。
【００２４】
（ｆ）は、スクリーン印刷直後のマッシュルーム形状電極６ａである。
【００２５】
（ｇ）は、電極ペースト中の溶剤分乾燥後のマッシュルーム形状電極６ｂである。なお、この乾燥工程は具体的には、昇温６０℃／分以下、キープ１２０〜１８０℃・１０分、降温６０℃／分以下、トータル約１５分で行っている。これは急激な昇温を行うとマッシュルーム形状の電極表面のみが乾燥し、その後に溝部４内の電極が乾燥するため、溝部４内の溶剤が電極表面から抜けでようとする際にマッシュルーム形状の表面が爆発した状態（クレータ状態）になり、所望のマッシュルーム形状が得られなくなる。また、急激に冷やすとマッシュルーム形状の表面にヒビが入り、所望のマッシュルーム形状が得られなくなる。
【００２６】
（ｈ）は、焼成工程であり、第１の樹脂層２が介在しているため、マッシュルーム形状電極６ｂの傘部分の電極ペーストは中心部に向かって収縮し、これにより全体として３次元収縮となるため、焼成による膜厚低下を補完することができ、ファインで高膜厚の筒状電極６ｃが形成できる。
【００２７】
なお、この焼成工程は具体的には、昇温５０℃／分以下、キープ８４０〜８６０℃・１０分、降温５０℃／分以下、トータル約６０分で行っている。これは急激な昇降温を行うと電極と基板との十分な密着強度が得られなくなり、基板との間で剥離状態が生じるからである。
【００２８】
図２は、本発明の図１の（ｇ）を詳細に説明するための工程断面図である。
【００２９】
ここで、第１の樹脂層２の厚みをＴ1、溝部４の幅をＷ1、乾燥後のマッシュルーム形状電極６ｂの最大幅をＷ3、差分（Ｗ3−Ｗ1）／２をＷ2としたとき、Ｔ1＞Ｗ2の関係を満たすように構成することにより、Ｗ2が大きくなりすぎると焼成後に所望の形状が得られにくくなることを防止できる。
【００３０】
また、第１の樹脂層２の厚みをＴ1、乾燥後のマッシュルーム形状の電極６ｂの最大高をＴ3、差分（Ｔ3−Ｔ1）をＴ2としたとき、ほぼＴ1＝Ｔ2の関係を満たすように構成することにより、従来Ｔ2の電極膜厚しか得られなかったのが、Ｔ3の膜厚を形成することができるとともに、焼成後マッシュルーム形状ではない筒状電極６ｃを形成することができる。
【００３１】
また、基板として予め焼成済みのアルミナ基板１を用いることにより、乾燥から焼成の際のＷ1の収縮を防止し高精度の筒状電極６ｃを得ることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２における厚膜印刷回路配線基板の製造方法について、図面を用いながら説明する。図３は本発明の実施の形態２における厚膜印刷回路配線基板の製造方法を説明するための工程断面図であり、本実施の形態１の（ａ）〜（ｈ）までの工程をそのまま利用するのでその説明および図面は省略し、ここでは（ｈ）以降の工程から説明する。
【００３３】
図３において、（ｉ）は、予め焼成されたガラス基板９の表面に（ｈ）工程で焼成された筒状電極６ｃ上に感光性樹脂からなる第３の樹脂層１０をディップ等により形成する工程である。ここで、基板として予め焼成されたガラス基板９を用いているのは、後述する（ｐ）の焼成工程において電極の線幅が収縮せず、高精度なファインパターンを得るためである。
【００３４】
ここで、第３の樹脂層１０としては、次工程で露光できるように、感光性樹脂が用いられている。
【００３５】
（ｊ）は、ガラス基板９上に焼成された筒状電極６ｃをフォトマスクとして用いてガラス基板９の裏面から第３の樹脂層１０を露光する工程であり、電極形成位置に光が当らないようにマスクされている。
【００３６】
（ｋ）は、現像工程であり、水等で洗浄することにより電極形成位置に溝部１１を形成している。
【００３７】
（ｌ）は、第４の樹脂層１２を第３の樹脂層１０及び溝部１１の表面に形成する工程であり、ディップ等により形成している。ここで、第４の樹脂層１２としては、例えば、アルキルアセタール化ポリビニルアルコール等の樹脂が用いられており、これにより（ｐ）工程での焼成時のガラス基板９と筒状電極１３ｃとの密着性を向上させることができる。また、これにより、（ｍ）工程での印刷直後のマッシュルーム形状電極１３ａ中の溶剤が第４の樹脂層１２に染み込むことにより、所望の図２のＴ2およびＷ2を得ることができる。
【００３８】
（ｍ）は、スクリーン印刷工程であり、電極ペースト１３をメッシュマスク１４を用いてスクリーン印刷する。スクリーン印刷により、線幅の精細化を図ることができる。特にメッシュマスク１４の溝部に対応する部分の開口を溝部１１の開口よりも大きくすることにより、マッシュルーム形状を簡単にかつ高精度に形成することができる。
【００３９】
（ｎ）は、スクリーン印刷直後のマッシュルーム形状電極１３ａである。
【００４０】
（ｏ）は、電極ペースト中の溶剤分乾燥後のマッシュルーム形状電極１３ｂである。なお、この乾燥工程は具体的には、昇温６０℃／分以下、キープ１２０〜１８０℃・１０分、降温６０℃／分以下、トータル約１５分で行っている。これは急激な昇温を行うとマッシュルーム形状の電極表面のみが乾燥し、その後に溝部１１内の電極が乾燥するため、溝部１１内の溶剤が電極表面から抜けでようとする際にマッシュルーム形状の表面が爆発した状態（クレータ状態）になり、所望のマッシュルーム形状が得られなくなる。また、急激に冷やすとマッシュルーム形状の表面にヒビが入り、所望のマッシュルーム形状が得られなくなる。
【００４１】
（ｐ）は、焼成工程であり、第３の樹脂層１０が介在しているため、マッシュルーム形状電極１３ｂの傘部分の電極ペーストは中心部に向かって収縮し、これにより全体として３次元収縮となるため、焼成による膜厚低下を補完することができ、ファインで高膜厚の筒状電極１３ｃが形成できる。
【００４２】
なお、この焼成工程は具体的には、昇温５０℃／分以下、キープ５５０〜６５０℃・１０分、降温５０℃／分以下、トータル約６０分で行っている。これは急激な昇降温を行うと電極と基板との十分な密着強度が得られなくなり、基板との間で剥離状態が生じるからである。
【００４３】
以上の様に、実施の形態２によれば、更にファインで高膜厚の電極を形成することができるとともに、この一連の工程を繰り返すことにより、更によりファインで高膜厚の電極を簡単に形成することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３について、図面を用いながら説明する。なお、本実施の形態は上述した厚膜印刷回路配線基板の製造方法の応用例を示したものであり、図４は実施の形態１，２を用いて製造される電子部品の製造方法を示す工程図である。まず、（ｑ）は、実施の形態１と同様の製造方法を用いて基板１６上にファインで高膜厚の第１の電極１７が渦状に形成されることによりコイルパターンを形成している。
【００４５】
次に（ｒ）は、実施の形態２で第２のペーストを用いて形成していた第２の電極の形成に替えてガラスペーストを用いて、（ｑ）で形成されたコイルパターン上にガラス層１８を形成し、第１の電極１７と第２の電極２０とをその一端で接続させるための溝部１９を形成している。
【００４６】
次に（ｓ）は、（ｒ）で形成されたガラス層１８と溝部１９上に実施の形態１と同様の製造方法を用いて、第２の電極２０を渦状に形成することにより、コイルパターンを形成している。なお、その際、溝部１９内に第２の電極２０で用いられた電極ペーストが充填されて上下のコイルパターンがつなげられている。
【００４７】
以上の工程により、（ｔ）に示されるような基板１６上に上下のコイルパターンが接続された電子部品を形成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、焼成時に第１の樹脂層が介在しているため、マッシュルーム形状の傘部分の電極ペーストは中心部に向かって収縮し、これにより全体として３次元収縮となるため、焼成による膜厚低下を補完することができ、ファインで高膜厚の電極を有する厚膜印刷回路配線基板を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における厚膜印刷回路配線基板の製造方法を説明するための工程断面図
【図２】  本発明の実施の形態１における厚膜印刷回路配線基板の製造方法を説明するための断面図
【図３】  本発明の実施の形態２における厚膜印刷回路配線基板の製造方法を説明するための工程断面図
【図４】  本発明の実施の形態３における実施の形態１，２の製造方法を用いて形成された電子部品の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
１  アルミナ基板
２  第１の樹脂層（感光性樹脂）
３  フォトマスク
４  溝部
５  第２の樹脂層
６  電極ペースト
６ａ  印刷直後のマッシュルーム形状電極
６ｂ  乾燥後のマッシュルーム形状電極
６ｃ  筒状電極
７  メッシュマスク
７ａ  メッシュマスクのエマルジョン
８  スキージ
９  ガラス基板
１０  第３の樹脂層（感光性樹脂）
１１  溝部
１２  第４の樹脂層
１３  電極ペースト
１３ａ  印刷直後のマッシュルーム形状電極
１３ｂ  乾燥後のマッシュルーム形状電極
１３ｃ  筒状電極
１４  メッシュマスク
１４ａ  メッシュマスクのエマルジョン
１５  スキージ
１６  基板
１７  第１の電極
１８  ガラス層
１９  溝部
２０  第２の電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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