(57)【要約】      （修正有）【課題】導体ペーストとグリーンシートとでは、焼成による収縮の程度が大きく異なるため、これに起因して、焼成後に、セラミック基板が反りやすくなり、寸法精度を向上させることが困難である。【解決手段】グリーンシートを焼成してセラミック基板を形成する基板形成工程Ｓ１と、めっき触媒を含有する液状体で触媒パターンを描画形成する触媒パターニング工程Ｓ２と、前記触媒パターンにめっきを施すめっき工程Ｓ３と、を有する回路基板の製造法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成されたセラミック基板に、めっき触媒を含有する液状体で配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、
前記配線パターンにめっきを施すめっき工程と、を有する、
ことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記配線パターン形成工程では、インクジェット法で前記配線パターンを形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回路基板の一種である多層配線板において、セラミック基板に配線を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３４３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された多層配線板は、導体ペーストで配線パターンを形成したグリーンシートを一括焼成することによって製造され得る。
ところで、導体ペースト及びグリーンシートのいずれも、焼成によって収縮することがある。ところが、導体ペーストとグリーンシートとでは、焼成による収縮の程度が大きく異なることがある。これに起因して、焼成後に、セラミック基板が反りやすくなる。
このように、従来の回路基板では、寸法精度を向上させることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］焼成されたセラミック基板に、めっき触媒を含有する液状体で配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、前記配線パターンにめっきを施すめっき工程と、を有する、ことを特徴とする回路基板の製造方法。
【０００７】
この適用例の回路基板の製造方法は、配線パターン形成工程と、めっき工程と、を有する。
配線パターン形成工程では、焼成されたセラミック基板に、配線パターンを形成する。このとき、配線パターンは、めっき触媒を含有する液状体で形成される。
めっき工程では、配線パターンにめっきを施す。
上記により、セラミック基板に配線が設けられた回路基板が製造され得る。この回路基板の製造方法によれば、焼成されたセラミック基板に配線を設けるので、配線パターン形成工程や、めっき工程においてセラミック基板が収縮することを抑えることができる。また、この回路基板の製造方法では、配線パターンにめっきを施すことによって配線が形成されるので、配線の収縮の発生を抑えることができる。これらにより、回路基板の反りの発生を抑えやすくすることができるので、寸法精度を向上させやすくすることができる。
【０００８】
［適用例２］上記の回路基板の製造方法であって、前記配線パターン形成工程では、インクジェット法で前記配線パターンを形成する、ことを特徴とする回路基板の製造方法。
【０００９】
この適用例では、インクジェット法で配線パターンを形成するので、配線パターン形成工程において、セラミック基板に外力が作用することを避けやすくすることができる。これにより、回路基板の反りの発生を一層抑えやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態における回路基板の断面図。
【図２】本実施形態における回路基板の製造方法を示すフローチャート。
【図３】本実施形態における回路基板の製造方法を説明する図。
【図４】本実施形態における液滴吐出ヘッドの概略の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における回路基板の断面図である。本実施形態における回路基板１は、セラミック基板３と、回路パターン５と、を有している。
セラミック基板３は、後述するグリーンシートの焼結体で構成されている。
回路パターン５は、抵抗素子、容量素子、コイル素子等の各種の内部素子や、内部素子間を電気的に接続する配線などを含んでいる。また、回路パターン５には、セラミック基板３を貫通するスルーホールに沿って設けられたビア配線７も含まれている。
【００１２】
本実施形態における回路基板１の製造方法について説明する。
回路基板１の製造方法は、図２に示すように、基板形成工程Ｓ１と、触媒パターニング工程Ｓ２と、めっき工程Ｓ３と、を有している。
基板形成工程Ｓ１は、セラミック基板３を形成する工程であり、スルーホール形成工程Ｓ１１と、焼成工程Ｓ１２と、を含んでいる。
回路基板１の製造方法では、まず、スルーホール形成工程Ｓ１１において、図３（ａ）に示すように、グリーンシート３ａにスルーホール９を形成する。このとき、スルーホール９は、パンチング法やレーザー加工法などによって形成され得る。
【００１３】
本実施形態では、グリーンシート３ａとして、ガラス系セラミックが採用されている。グリーンシート３ａは、ガラスセラミック粉末やバインダー等を含むガラスセラミック組成物からなるシートである。
ガラスセラミック粉末は、０．１μｍ〜５μｍの平均粒径を有する粉末であり、例えばアルミナやフォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合したガラス複合セラミックなどが採用され得る。また、ガラスセラミック粉末としては、ＺｎＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラスセラミック、ＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系セラミック粉末やＡｌ2Ｏ3−ＣａＯ−ＳｉＯ2−ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3系セラミック粉末等も採用され得る。
なお、グリーンシート３ａは、ガラス系セラミックに限定されず、非ガラス系セラミックも採用され得る。
【００１４】
バインダーは、ガラスセラミック粉末の結合剤としての機能を有し、焼成工程Ｓ１２で分解して容易に除去できる有機高分子である。バインダーとしては、例えばブチラール系、アクリル系、セルロース系等のバインダー樹脂などが採用され得る。また、バインダーとしては、例えばアジピン酸エステル系可塑剤、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）フタル酸エステル系可塑剤、グリコールエステル系可塑剤等の可塑剤を含有したものも採用され得る。
【００１５】
スルーホール形成工程Ｓ１１に次いで、焼成工程Ｓ１２では、グリーンシート３ａを焼成する。これにより、図３（ｂ）に示すように、グリーンシート３ａからセラミック基板３が形成され得る。
焼成温度としては、ガラス系セラミックでは、グリーンシート３ａ中に含まれるガラスの軟化点以上とするのが好ましく、具体的には、６００℃以上９００℃以下とするのが好ましい。また、焼成条件としては、適宜な速度で温度を上昇させ、かつ下降させるようにし、さらに、最大加熱温度、すなわち６００℃以上９００℃以下の温度では、その温度に応じて適宜な時間保持するようにする。
また、非ガラス系セラミックでは、焼成温度を１２００℃以上１６００以下とするのが好ましい。このとき、１２００℃以上１６００以下の温度において、適宜な時間保持するようにする。
【００１６】
焼成工程Ｓ１２に次いで、触媒パターニング工程Ｓ２では、図３（ｃ）に示すように、めっき触媒を含有する機能液（液状体）１１をセラミック基板３に塗布することによって、セラミック基板３に機能液１１で触媒パターン１３を形成する。触媒パターン１３は、回路基板１における回路パターン５に沿ってパターニングされる。
触媒パターン１３の描画には、液滴吐出ヘッド１５を利用したインクジェット法が活用され得る。
液滴吐出ヘッド１５から機能液１１を液滴１１ａとして吐出する技術は、インクジェット技術と呼ばれる。そして、インクジェット技術を活用して機能液１１などを所定の位置に配置する方法は、インクジェット法と呼ばれる。このインクジェット法は、塗布法の１つである。
【００１７】
めっき触媒としては、触媒作用のある金属であれば良く、その種類は特に限定されない。触媒作用のある金属としては、例えば、コバルト、ニッケル、銅、パラジウム、金、銀、鉛、プラチナ等や、これらの合金などを採用することができる。なお、触媒作用のある金属は化学めっきにて形成する金属膜を形成し易い金属を採用するのが好ましい。例えば、ニッケルの膜、金の膜を形成するときにはパラジウム、金を触媒に採用するのが好ましい。銀の膜を形成するときにはパラジウム、金、銀を触媒に採用するのが好ましい。スズの膜を形成するときには銅を触媒に採用するのが好ましい。銅の膜を形成するときにはパラジウム、金、銀、銅を触媒に採用するのが好ましい。本実施形態では、パラジウムを含有するめっき触媒が採用されている。
【００１８】
本実施形態では、機能液１１として、触媒作用のある金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤が採用され得る。このようなシランカップリング剤は公知の方法を用いて製造することが可能である。例えば、国際公開番号ＷＯ２００３／０９１４７６Ａ１号パンフレットに記載されている方法を参考にすることができる。これによると、金属捕捉能を持つ官能基を有するシランカップリング剤の溶液を基板に塗布し、さらに、金属化合物の有機溶媒溶液をこの基板に塗布する。この方法により金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤が形成される。例えば、この方法を応用することにより触媒作用のある金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤である金属触媒を製造することができる。この金属触媒を溶解する溶媒は、触媒を溶解可能であれば良く、各種溶媒の中から選択することができる。
本実施形態で採用されている機能液１１の焼成温度は、１００℃以上であり、溶媒の沸点以上が好ましい。機能液１１の焼成温度を２００℃以上にするときには窒素雰囲気等の無酸素雰囲気にするのが好ましい。これにより、機能液１１に含まれるめっき触媒が酸化することを防止することができる。温度条件や加熱条件は特に限定されないが、本実施形態では、１５０℃の焼成温度で保持時間を１時間とした。
【００１９】
本実施形態で採用されている液滴吐出ヘッド１５は、図４に示すように、ノズルプレート２１と、キャビティープレート２３と、振動板２５と、圧電素子２７と、を有している。
ノズルプレート２１は、ノズル面２１ａを有している。また、ノズルプレート２１にはのノズル２９が設けられている。
キャビティープレート２３は、ノズルプレート２１のノズル面２１ａとは反対側の面に設けられている。キャビティープレート２３には、キャビティー３１が形成されている。キャビティー３１は、ノズル２９に対応して設けられており、対応するノズル２９に連通している。キャビティー３１には、図示しないタンクからリザーバー３３を経由して機能液１１が供給される。
【００２０】
振動板２５は、キャビティープレート２３のノズルプレート２１側とは反対側の面に設けられている。振動板２５は、縦方向に振動することによって、キャビティー３１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
圧電素子２７は、振動板２５のキャビティープレート２３側とは反対側の面に設けられている。圧電素子２７は、キャビティー３１に対応して設けられており、振動板２５を挟んでキャビティー３１に対向している。圧電素子２７は、駆動回路３５から出力される駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板２５がキャビティー３１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー３１内の機能液１１に圧力が付与される。その結果、ノズル２９から、機能液１１が液滴１１ａとして吐出される。
【００２１】
触媒パターニング工程Ｓ２に次いで、めっき工程Ｓ３では、触媒パターン１３にめっき処理を施す。本実施形態では、めっき処理として無電解めっき処理が採用されている。めっき工程Ｓ３では、触媒パターン１３がパターニングされたセラミック基板３をめっき浴に浸漬させることによって、触媒パターン１３にめっきが施される。
本実施形態では、めっき工程Ｓ３により、触媒パターン１３に沿ってめっき皮膜を析出させることができる。めっき皮膜としては、例えば、銅、ニッケル、金、パラジウム、銀、錫、などの金属又これらの合金または、これらの積層体から得られる。これにより、図１に示す回路パターン５が形成され得る。この結果、回路基板１が製造され得る。
【００２２】
本実施形態において、機能液１１が液状体に対応し、触媒パターン１３が配線パターンに対応し、触媒パターニング工程Ｓ２が配線パターン形成工程に対応している。
本実施形態では、焼成されたセラミック基板３に回路パターン５を設けるので、触媒パターニング工程Ｓ２や、めっき工程Ｓ３においてセラミック基板３が収縮することを抑えることができる。また、この回路基板１の製造方法では、触媒パターン１３にめっきを施すことによって回路パターン５が形成されるので、回路パターン５の収縮の発生を抑えることができる。これらにより、回路基板１の反りの発生を抑えやすくすることができるので、寸法精度を向上させやすくすることができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、基板形成工程Ｓ１において、スルーホール形成工程Ｓ１１の後に焼成工程Ｓ１２を実施する順序が採用されている。しかしながら、スルーホール形成工程Ｓ１１と、焼成工程Ｓ１２との順序は、これに限定されない。スルーホール形成工程Ｓ１１と、焼成工程Ｓ１２との順序としては、例えば、焼成工程Ｓ１２の後にスルーホール形成工程Ｓ１１を実施する順序も採用され得る。この順序でも同様の効果が得られる。
【００２４】
また、本実施形態では、触媒パターニング工程Ｓ２で触媒パターン１３をパターニングするときに、機能液１１を塗布する方法として、塗布法の１つであるインクジェット法が採用されている。しかしながら、塗布法は、インクジェット法に限定されず、ディスペンス法や、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法なども採用され得る。しかしながら、インクジェット法を採用することは、セラミック基板３の任意の箇所に任意の量の機能液１１を塗布しやすい点で好ましい。また、インクジェット法では、セラミック基板３に対して非接触で触媒パターン１３をパターニングすることができるので、セラミック基板３に外力が作用することを避けやすくすることができる。これにより、回路基板１の反りや、クラックなどのダメージの発生を一層抑えやすくすることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、液滴吐出ヘッド１５において、機能液１１に圧力を付与するための加圧手段として縦振動型の圧電素子２７が採用されているが、機能液１１に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル２９から液滴１１ａを吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いて機能液１１に泡を発生させ、その泡によって機能液１１に圧力を付与する構成も採用され得る。
【符号の説明】
【００２６】
１…回路基板、３…セラミック基板、３ａ…グリーンシート、５…回路パターン、７…ビア配線、９…スルーホール、１１…機能液、１１ａ…液滴、１３…触媒パターン、１５…液滴吐出ヘッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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