(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス粉末と無機フィラー粉末と有機バインダーとを含有するガラスセラミックグリーンシート表面に導体配線回路層を形成した後、該ガラスセラミックグリーンシートを複数積層して積層体を形成し、該積層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成温度において多孔性を維持可能な拘束用グリーンシートを重ねて積層するとともに、該積層体を前記導体配線回路層の融点以下の温度で、平面方向への収縮を抑制しながら焼成してなる多層配線基板の製造方法において、
前記拘束用グリーンシートがセラミック粉末およびガラス粉末を含有するとともに、前記ガラスセラミックグリーンシートおよび前記拘束用グリーンシートが同一の着色剤を含有してなり、
前記ガラスセラミックグリーンシートが前記ガラス粉末および前記無機フィラー粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）を０．３質量％含有するとともに、前記拘束用グリーンシートが前記セラミック粉末および前記ガラス粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）を０．１〜０．６質量％含有するか、または、前記ガラスセラミックグリーンシートが前記ガラス粉末および前記無機フィラー粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化コバルト（ＣｏＯ）を０．４質量％含有するとともに、前記拘束用グリーンシートが前記セラミック粉末および前記ガラス粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化コバルト（ＣｏＯ）を０．５質量％含有することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記拘束用グリーンシートの焼成収縮率が、０．０５〜０．５％であることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記導体配線回路層が銅箔であることを特徴とする請求項１または２に記載の多層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、多層配線基板及び半導体素子収納用パッケージなどに適した多層配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、配線基板、例えば、半導体素子を収納するパッケージに使用される多層配線基板として、比較的高密度の配線が可能な多層セラミック配線基板が多用されている。この多層セラミック配線基板は、アルミナやガラスセラミックなどの絶縁基板と、その表面に形成されたＷやＭｏ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属からなる配線導体とから構成されるもので、この絶縁基板の一部にキャビティが形成され、このキャビティ内に半導体素子が収納され、蓋体によってキャビティを気密に封止されるものである。
【０００３】
近年、高集積化が進むＩＣやＬＳＩ等の半導体素子を搭載する半導体素子収納用パッケージや、各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等に適用される配線基板においては、高密度化、低抵抗化、小型軽量化が要求されており、アルミナ系セラミック材料に比較して低い誘電率が得られ、配線回路層としてＣｕ等の低抵抗金属を用いることができることから、焼成温度が１０００℃以下のいわゆるガラスセラミック配線基板が一層注目されている。
【０００４】
このようなガラスセラミック配線基板を形成する手法としては、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉末を主成分とする導体ペーストを、スクリーン印刷法等によってガラスセラミックグリーンシート上に形成し、複数枚積層した後に、導体の融点以下の温度で焼成する方法が一般的である。
【０００５】
しかし、ガラスセラミックグリーンシートは、焼成時にＸ、Ｙ、Ｚ方向にそれぞれ１０〜２０％程度収縮し、その収縮率を制御することが困難であることから、焼成した基板のＸ−Ｙ方向の寸法が通常±０．５％程度変動する。
【０００６】
このＸ−Ｙ方向の寸法変動を低減するための手法として、以下のようなものが開示されており、例えば、特開平４−２４３９７８号、特開平５−２８８６７号、特開平５−１０２６６６号および特開平１０−２００２６１号等では、ガラスセラミックグリーンシートにより形成された積層体の上下面に、ガラスセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しない拘束用グリーンシートを積層して焼成され、この拘束用グリーンシートがＸ−Ｙ方向の焼成収縮を抑制するというものである。そして、焼成後にブラシ等でこするかあるいは超音波洗浄により拘束用グリーンシートを除去する方法が提案されている。
【０００７】
さらに、上記公報のうち特開平５−２８８６７号および特開平１０−２００２６１号には、ガラスセラミックグリーンシートと拘束用グリーンシートのいずれか一方に着色剤を添加することにより、焼成後の拘束シート除去の目安が目視で判断できる方法が記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された多層配線基板の製造方法では、例えば、ガラスセラミックグリーンシート中に着色剤を含む場合、拘束用シートに使用されるＡｌ2Ｏ3やＺｒＯ2等の白色系のセラミック粉末が焼成後のガラスセラミック配線基板の表面に付着するとともに、ガラスセラミック材料中のガラスに溶解した着色剤成分が拘束用シート側に拡散し、ガラスセラミック配線基板と拘束用シートとの界面近傍に着色剤成分の濃度分布による色調の分布が生じる。このため、ガラスセラミック配線基板自体の本来の色調が現れるまで拘束用シートのセラミック粉末を完全に除去しようとすると基板表面を削る必要があり、基板表面の１層の厚みが薄い方向に変動しやすくなる。
【０００９】
一方、拘束用シートに着色剤を含ませた場合においても、拘束用シート側から白色系を呈するガラスセラミック配線基板側に着色剤が拡散して基板表面近傍が着色されるため、上記のガラスセラミック配線基板側に着色剤を含ませた場合と同様、ガラスセラミック材料本来の色調が現れるまで基板表面を削る必要があることから、基板表面の1層の厚みが薄い方向に変動しやすくなり、場合によっては、最表面の配線回路層の厚みが薄くなりシート抵抗が変化するという問題があった。
【００１０】
従って、本発明は、拘束用シートを除去した後も表層の厚み変動を抑制できる多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板の製造方法は、ガラス粉末と無機フィラー粉末と有機バインダーとを含有するガラスセラミックグリーンシート表面に導体配線回路層を形成した後、該ガラスセラミックグリーンシートを複数積層して積層体を形成し、該積層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成温度において多孔性を維持可能な拘束用グリーンシートを重ねて積層するとともに、該積層体を前記導体配線回路層の融点以下の温度で、平面方向への収縮を抑制しながら焼成してなる多層配線基板の製造方法において、前記拘束用グリーンシートがセラミック粉末およびガラス粉末を含有するとともに、前記ガラスセラミックグリーンシートおよび前記拘束用グリーンシートが同一の着色剤を含有してなり、前記ガラスセラミックグリーンシートが前記ガラス粉末および前記無機フィラー粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）を０．３質量％含有するとともに、前記拘束用グリーンシートが前記セラミック粉末および前記ガラス粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）を０．１〜０．６質量％含有するか、または、前記ガラスセラミックグリーンシートが前記ガラス粉末および前記無機フィラー粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化コバルト（ＣｏＯ）を０．４質量％含有するとともに、前記拘束用グリーンシートが前記セラミック粉末および前記ガラス粉末の合計１００質量％に対して、前記着色剤として酸化コバルト（ＣｏＯ）を０．５質量％含有することを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、焼成後に、拘束用シートとガラスセラミック配線基板との界面近傍において着色剤の濃度分布による色調の分布がないことから、ガラスセラミック配線基板の表面から拘束用シートのセラミック粉末を除去する際に基板の色調の変動を気にすることなく、拘束用シートの除去条件を決めることができ、このため拘束用シート除去による基板表面の１層の厚み変動を抑制できる。
【００１３】
上記多層配線基板の製造方法では、拘束用グリーンシートが、ガラス粉末を含有することが重要である。拘束用グリーンシートにガラス粉末を含ませることにより、ガラスセラミック配線基板が焼成される温度においても拘束用シートの焼結を進行させることができる。
【００１４】
上記多層配線基板の製造方法では、拘束用グリーンシート中の着色剤含有量が、ガラスセラミックグリーンシート中の着色剤含有量と同じかまたは多いことが望ましい。
【００１５】
ガラスセラミック配線基板に対して焼成時に殆ど焼結しない拘束用シート側の着色剤の量を同じかまたは多くすることによって、焼結して色調が濃くなるガラスセラミック配線基板との色調差を低減できる。
【００１６】
上記多層配線基板の製造方法では、拘束用グリーンシート中の無機成分中に着色剤含有量が０．２〜５．０質量％であることが望ましい。着色剤含有量をこのような範囲とすることにより、拘束用シートを着色できるとともに、拘束用シートの焼結性およびガラスセラミック配線基板のＸ−Ｙ方向の焼成収縮を抑えることができる。
【００１７】
上記多層配線基板の製造方法では、前記着色剤は、酸化クロムまたは酸化コバルトであることが重要である。着色剤が上記の金属酸化物であれば、酸化クロムは緑色、酸化コバルトは青色の鮮明な着色ができるとともに、拘束用シートの焼結性および拘束性、並びに、ガラスセラミック配線基板の焼結性や機械的、電気的特性への影響を軽減できる。
【００１８】
上記多層配線基板の製造方法では、拘束用グリーンシートの焼成収縮率が、０．０５〜０．５％であれば、拘束用シート自体の強度を高めるとともに通気性を確保できることから拘束用シート自体の破壊を防ぐことができるとともに良好な脱バインダ性を維持できる。
【００１９】
上記多層配線基板の製造方法では、配線回路層が銅箔であることが望ましい。配線回路層として銅箔を用いることにより、ガラスセラミックとの同時焼成においても微細で導電性の高い配線を容易に形成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層配線基板の一つであるガラスセラミック配線基板の製造方法について説明する。
【００２１】
本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法では、まず、出発原料として、平均粒径０．５〜１０μｍ、特に１〜５μｍのガラス粉末と平均粒径０．５〜１０μｍ、特に平均粒径１〜５μｍの無機フィラー粉末、及び平均粒径０．１〜２μｍ、特に平均粒径０．２〜１μｍの着色剤粉末とを準備する。
【００２２】
用いられるガラス粉末は、ガラス成分として少なくともＳｉＯ2を含み、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＰｂＯ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも１種以上を含有したものであって、例えば、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２３】
これらのガラスは焼成処理することによって非晶質ガラスであるもの、また焼成処理によって、アルカリ金属シリケート、クォーツ、クリストバライト、コージェライト、ムライト、エンスタタイト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ディオプサイド、イルメナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも１種を析出するものが用いられる。
【００２４】
また、無機フィラー粉末としては、クォーツ、クリストバライト等のＳｉＯ2や、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア、ＺｎＯの群から選ばれる少なくとも１種が好適に用いられる。
【００２５】
上記ガラス粉末と無機フィラー粉末とを、特に、ガラス成分１０〜９０質量％、特に４０〜８０質量％と、セラミックフィラー成分１０〜９０質量％、特に２０〜６０質量％の割合で混合される。ガラスセラミックグリーンシートの脱バインダー性、焼結性を考慮するとガラス成分の量は４０〜８０質量％が望ましい。
【００２６】
更に、着色剤として、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4、ＣｏＯ）のいずれか１種を、前記のガラス粉末と無機フィラー粉末（無機成分）の合計１００質量％に対して０．２〜５．０質量％添加されることが望ましい。酸化クロムは緑色、酸化コバルトは青色に着色する効果があり、導体パターンの自動機による認識性を高めることができる。酸化鉄や二酸化マンガン等も着色剤としては有効であるが、着色剤添加によりガラスセラミック材料の誘電正接が変化しにくいという理由から、酸化クロム、酸化コバルトが望ましい。また添加量は誘電正接の増加が少ないという理由から０．３〜１．０質量％が特に望ましい。
【００２７】
拘束用シートはガラスセラミックグリーンシートの拘束性を高めるために焼成しても実質的に収縮しない難焼結性セラミックスで構成されているが、拘束用グリーンシートもまたガラス粉末を含有することが好ましく、そのガラス粉末はガラスセラミックグリーンシートに用いたガラス粉末と同組成であることが望ましい。ガラス含有量については、ガラスセラミック材料の組成や拘束用シートの組成にもよるが、拘束用グリーンシート単体で焼成した場合の焼成収縮率が０．０５〜０．５％となるガラス含有量であることが望ましく、焼成収縮率がこの範囲であれば、ガラスセラミック配線基板のＸ−Ｙ方向の収縮率を高精度に制御できる。
【００２８】
そして、焼成収縮率が０．０５％未満では拘束用シート自体の強度が低いため、大型基板での焼成時に拘束用シートが局部的に剥離しやすく、また焼成後の取り扱い時にセラミック粉末やガラス粉末が飛散しやすくなり、一方、焼成収縮率が０．５％より大きい場合には拘束用シートの焼結が進行しすぎることにより寸法精度を高める効果が乏しくなるとともに通気性が低下し、脱バインダーが困難になるとともに焼成後の拘束用シートの除去が困難になる。このような点から、拘束用グリーンシートに含有される適正なガラス粉末量は拘束用シートの焼成収縮率が０．１〜０．３％になる量であることがより望ましい。
【００２９】
上述のように、拘束用シートは焼成時にほとんど収縮しないため、ガラスセラミックグリーンシートと同じ着色剤含有量であっても焼成後はガラスセラミック材料よりも色調は薄くなる傾向にある。よって、拘束用グリーンシート中の着色剤量が少ない場合には、着色剤が添加されていない場合と同様の色調の分布が発生しやすくなる。そこで、拘束用グリーンシート中の着色剤含有量は、ガラスセラミックグリーンシート中の含有量よりも多いことが望ましい。
【００３０】
次に、本発明のガラスセラミック配線基板の製造方法を図１の工程図をもとに説明する。
【００３１】
先ず、図１（ａ）に示すように、上記のガラスセラミックグリーンシート１は、前述のガラスセラミック用の組成物に対し、有機バインダーと可塑剤等を加えた後、ドクターブレード法、圧延法、プレス法等の成形法により厚さ約５０〜５００μｍのシート状に成形される。一方、図示しないが、拘束用グリーンシートもまたガラスセラミックグリーンシートと同様の成形法を用いて形成される。
【００３２】
有機バインダとしては、脱バインダー性の点からメタクリル系樹脂を用いるのが望ましく、具体的には、ｉ−ＢＭＡ（イソブチルメタクリレート）、ｎ−ＢＭＡ（ノルマルブチルメタクリレート）、ＭＭＡ（メチルメタクリレート）等が挙げられるが、これらの中でも、ｉ−ＢＭＡが最も望ましい。
【００３３】
次に、図１（ｂ）に示すように、ガラスセラミックグリーンシート１にレーザーやマイクロドリル、パンチング等の加工法を用いて直径５０〜２００μｍの貫通孔を形成し、その内部に導体ペーストを充填してビアホール導体５が形成される。
【００３４】
導体ペーストは、Ｃｕ、Ａｇ等の金属成分と、アクリル系樹脂などからなる有機バインダー、テルピネオールなどの有機溶剤とを混合して形成される。なお、この導体ペースト中にはガラス成分等を添加してもよい。
【００３５】
次に、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように、ガラスセラミックグリーンシート１の表面に配線回路層７が形成される。配線回路層７としては、上述のビアホール導体５を形成するための金属導体粉末を含有する導体ペースト等を用いて印刷法等により形成することもできるが、特に配線回路層７の幅が７５μｍ以下、特に５０μｍ以下、かつ配線回路層７のピッチが１００μｍ以下、特に、７５μｍ以下の微細配線化する上では、金属箔を使用することが望ましい。金属箔としては、低抵抗化等を考慮して特に純度９９．５質量％以上のＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄの群から選ばれる少なくとも１種の高純度金属からなることが望ましいが、抵抗、コスト等の点で特にＣｕ箔が望ましい。焼成後の基板層間のデラミネーションを防ぐ上で、金属箔の厚みは３０μｍ以下が望ましい。ガラスセラミックグリーンシートとの密着性を良好にするためにも、金属箔の少なくとも一方の表面粗さは、Ｒｚで０．６μｍ以上、特に２μｍ以上が最も好適である。
【００３６】
このような金属箔からなる配線回路層７は、ガラスセラミックグリーンシート１の表面に金属箔を接着した後に周知のフォトエッチング法等の手法によって所望の回路を形成する方法が知られているが、かかる方法ではエッチング液によってガラスセラミックグリーンシート１を変質させてしまうため、転写法にて形成することが望ましい。
【００３７】
転写法に用いる配線回路層７は、図２に示すように、高分子材料からなる転写フィルム１１上に高純度金属導体、特に金属箔１３を接着した後、この金属箔１３の表面にレジスト１５を回路パターン状に形成した後、エッチング処理およびレジスト１５除去を行うことにより形成される。
【００３８】
そして、図１（ｃ）に示すように配線回路層７を形成した転写フィルム１１を前記ビアホール導体５が形成されたガラスセラミックグリーンシート１の表面に位置合わせして積層圧着した後、転写フィルム１１を剥がすことにより、ビアホール導体５を接続した配線回路層７を具備する図１（ｄ）に示すような一単位のグリーンシート１ａを形成することができる。
【００３９】
その後、図１（ｅ）に示すように、同様にして得られた複数のグリーンシート１ａ〜１ｄを積層圧着して積層体が形成される。グリーンシート１ａ〜１ｄの積層には、積み重ねられたグリーンシート１ａ〜１ｄに、熱と圧力を加えて熱圧着する方法、有機バインダー、可塑剤、溶剤等からなる接着剤をグリーンシート１ａ〜１ｄ間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。
【００４０】
次に、図１（ｆ）に示すように、平面方向の収縮を抑制するため、グリーンシート１ａ〜１ｄからなる積層体２１の焼成温度で難焼結性のセラミック材料を主成分とする拘束用グリーンシート３を積層体２１の両面に加圧積層する。この場合、グリーンシート１ａ〜１ｄと拘束用グリーンシート３を同時に積層することも可能である。
【００４１】
ここで、グリーンシート１ａ〜１ｄの積層体に積層される拘束用グリーンシート３の厚みは、積層体２１の拘束力を高めるとともに有機成分の揮散を容易にしかつ焼成後に形成されるガラスセラミック配線基板からの拘束用シートの除去性を考慮すれば、グリーンシート１ａ〜１ｄの積層体２１の厚さに対して１０〜２００％であることが望ましく、特に、基板のＸ−Ｙ収縮を効果的に抑制できるという理由から、特に、２０〜１００％が望ましい。なお、上記拘束用グリーンシート３の厚さは、一方側の表面に積層される拘束用グリーンシート３の厚みを指す。
【００４２】
次に、図１（ｇ）に示すように、上記拘束用グリーンシート３により狭持された積層体２１を１００〜８５０℃、特に４００〜７５０℃で加熱処理することにより、ガラスセラミックグリーンシート１、拘束用グリーンシート３および貫通孔内に埋め込まれた導体ペーストに含まれる有機成分を分解除去した後、続いて、８００〜１１００℃、特に、８００〜１０００℃の温度において積層体２１とそれを狭持する拘束用グリーンシート３とを同時焼成を行うことにより、Ｚ方向には焼成収縮するがＸ−Ｙ方向には焼成収縮が抑制されたガラスセラミック配線基板２３が作製される。このとき、ガラスセラミック配線基板２３の上下面には焼成により形成された拘束用シート２５が接着されている。
【００４３】
配線回路層７としてＣｕ導体等の酸化しやすい導体を用いる場合、焼成雰囲気は水蒸気を含んだ窒素中等の雰囲気で行う必要があり、配線回路層７としてＡｇ導体等の酸化しにくい導体を用いる場合、焼成雰囲気は大気中等の酸化性雰囲気で行うことができる。なお、この焼成における焼成後の冷却速度が早すぎると、ガラスセラミック配線基板２３と配線回路層７、拘束用シート２５の温度差および熱膨張差によってクラックが発生するために、冷却速度は４００℃／ｈｒ以下であることが望ましい。また、焼成時には反りを防止するために積層体上面に重しを載せる等して荷重をかけてもよい。その時の荷重は５０Ｐａ〜１ＭＰａが適当である。
【００４４】
その後、ガラスセラミック配線基板２３の上下面に接着された拘束用シート２５は超音波洗浄、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、ドライブラスト等で除去される。本発明の多層配線基板の製造方法によれば、ガラスセラミック配線基板２３および拘束用シート２５の両方に同一の着色剤を含有させていることから、両層が同時焼成され接着してもその界面近傍における色調のばらつきが抑制される。
【００４５】
このため、ガラスセラミック配線基板２３もしくは拘束用シート２５のいずれか一方にのみ着色剤を含有させて界面近傍を目視で容易に判断できるようにした従来の多層配線基板の製造方法に比較して、ガラスセラミック配線基板２３もしくは拘束用シート２５からの着色剤の拡散が抑えられることから、ガラスセラミック配線基板２３の表面から拘束用シート２５のセラミック粉末を除去する際にガラスセラミック配線基板２３の色調の変動を気にすることなく、拘束用シート２５の除去条件を決めることができ、このため拘束用シート２３除去による基板表面の１層の厚み変動を抑制できる。
【００４６】
上記方法によって得られるガラスセラミック配線基板２３は、拘束用シート２５の作用によって焼成収縮がほぼ厚さ方向のみに生じるので、その積層体２１面内の収縮を、例えば、積層体２１が矩形形状の場合には、一辺の長さの収縮率を１％以下に抑えることが可能となり、しかもガラスセラミック配線基板２３は拘束用シート２５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、拘束用シート２５の一部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。
【００４７】
上記方法によって得られる多層配線基板の製造方法により作製されたガラスセラミック配線基板２３の一例についての概略断面図を図３に示す。
【００４８】
図３に示したガラスセラミック配線基板２３では、厚み５０〜２５０μｍの複数の絶縁層３１ａ〜３１ｄを積層してなる絶縁基板３３から構成され、その絶縁層３１ａ〜３１ｄ間および絶縁基板３３表面には、厚みが９〜１８μｍ程度の高純度金属箔からなる配線回路層３５が被着形成されている。
【００４９】
さらに、各絶縁層３１ａ〜３１ｄの厚み方向を貫くように形成された直径が５０〜２００μｍのビアホール導体３７が形成され、これにより、配線回路層３５間を接続し所定回路を達成するための回路網が形成される。また配線回路層３５の表面には半導体素子等や電子部品等が実装される。
【００５０】
なお、本発明においてガラスセラミック配線基板２３としては、プリント基板等の外部回路基板との平均熱膨張係数差を小さくして実装信頼性を高める上で、ガラスセラミック絶縁基板の熱膨張係数が８×１０-6／℃以上、特に９×１０-6／℃以上であることが望ましい。
【００５１】
【実施例】
多層配線基板の一つであるガラスセラミック配線基板を以下のようにして作製した。
【００５２】
先ず、ＳｉＯ2−ＢａＯ−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3系の平均粒径が５μｍの非結晶性ガラス粉末、平均粒径が５μｍのクオーツ粉末、平均粒径が０．５μｍの酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）粉末をそれぞれ５０質量％：５０質量％：０．３質量％の比率からなるガラスセラミック組成物Ａ、及びＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系の平均粒径が３μｍの結晶性ガラス粉末、平均粒径が１μｍのＳｉＯ2ガラス粉末、平均粒径が１μｍのＺｎＯ粉末、平均粒径が０．９μｍの酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）粉末をそれぞれ７５質量％：１５質量％：１０質量％：０．４質量％の比率からなるガラスセラミック組成物Ｂを準備した。
【００５３】
上記の組成物Ａ及び組成物Ｂの１００質量％に対して、有機バインダーとして平均質量分子量が４０万のイソブチルメタクリレートを１２質量％、可塑剤としてＤＢＰ（ジブチルフタレート）を５質量％の比率にてトルエンを溶剤として混合し、調製した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Ａ１、Ｂ１を作製した。なお、ガラスセラミックグリーンシートは拘束焼成により１８０μｍの厚みに収縮するように設計した。
【００５４】
一方、高分子フィルムに、純度９９．５％以上のＣｕ箔を接着し、エッチングにより配線回路層を形成し、転写シートを作製した。配線幅は５０μｍ、配線回路層ピッチ１００μｍとした。そして、上記転写シートの配線回路層形成表面に上記グリーンシート形成用として用いた有機物成分を含有する接着剤をスクリーン印刷によって塗布した後、ガラスセラミックグリーンシートＡ１、Ｂ１に転写シートを積層し、５０℃、５ＭＰａで熱圧着した。その後、転写シートを剥がすことにより、配線回路層を具備する一単位の配線回路層を形成した。また、これら任意の一単位のグリーンシートを５枚積層し、積層体Ａ１０、Ｂ１０を形成した。
【００５５】
拘束用グリーンシートの組成物については、積層体Ａ１０用として、平均粒径２μｍのフォルステライト粉末に、平均粒径５μｍのＳｉＯ2−ＢａＯ−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3系の非結晶性ガラス粉末と、平均粒径０．５μｍの酸化クロム粉末を表１の比率で混合し、ガラスセラミックグリーンシートＡ１作製時と同様の有機バインダー、可塑剤、溶剤を用いて厚さ３００μｍの拘束用グリーンシートＡ２を作製した。
【００５６】
また積層体Ｂ１０用として、平均粒径２μｍのアルミナ粉末に、平均粒径３μｍのＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系の結晶性ガラス粉末と、平均粒径０．９μｍの酸化コバルト粉末を表１の比率で混合し、ガラスセラミックグリーンシートＢ１作製時と同様の有機バインダー、可塑剤、溶剤を用いて厚さ３００μｍの拘束用グリーンシートＢ２を作製した。
【００５７】
次に、拘束用グリーンシートＡ１を積層体Ａ１０の上下両面に５０℃、５ＭＰａで加圧積層し、複数のグリーンシートからなる積層体Ａ２０を拘束用グリーンシートＡ２により狭持した。同様にしてガラスセラミックグリーンシートＢ１からなる積層体Ｂ２０を拘束用グリーンシートＢ２により狭持した。
【００５８】
次に、拘束用グリーンシートＡ２、Ｂ２により狭持された積層体Ａ２０、Ｂ２０を多孔性のセッター上に載置して有機バインダー等の有機成分を分解除去するために、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中で７５０℃に加熱し、さらに同じ雰囲気中で９５０℃で１時間焼成を行った。焼成後、ガラスセラミック配線基板の上下面に接着された拘束用シートの剥がれの有無を観察した。尚、拘束用シートのＸ−Ｙ方向の焼成収縮率は、拘束用グリーンシートを単独で焼成することにより評価した。
【００５９】
次にガラスセラミック配線基板の上下面に接着された拘束用シートをブラスト処理により除去した。ブラスト処理条件は、表層の銅箔導体上から拘束用シート成分が完全に無くなる条件とした。但し、拘束用シートおよびガラスセラミックからなる絶縁層の両方に着色剤を含有しないか、または、拘束用シート側の着色剤の含有量がガラスセラミックからなる絶縁層の含有量よりも少ない場合には、前記ブラスト条件ではガラスセラミックからなる絶縁層表面の色調が本来の色調と異なっていたため、本来の絶縁層磁器の色調が現れるまでブラスト処理を追加した。その後、作製したガラスセラミック配線基板の断面を観察し、基板表層の厚みを測定した。拘束用シートの収縮率、焼成後の拘束用シートの剥がれ、ブラスト処理後の基板表層厚みの評価結果を表１に併せて示す。
【００６０】
【表１】
0003898489.tif 000002
【００６１】
表１から明らかなように、ガラスセラミックグリーンシートおよび拘束用グリーンシートに同一の着色剤を含有させた試料Ｎｏ．１〜３、５〜１０では、ガラスセラミック配線基板の表層の厚みが１８０±５μｍとなり表層厚みを設計値に近づけることができた。
【００６２】
これに対して、ガラスセラミックグリーンシートには着色剤を添加したものの、拘束用グリーンシートには着色剤を添加しなかった試料Ｎｏ．４、１１では、ガラスセラミック配線基板表層の着色剤が拘束用シート側へ拡散したためガラスセラミック基板表層の色調が白っぽくなり基板自体の本来の色調が現れるまで拘束用シートのセラミック粉末を完全に除去しようと基板表面を多く削ったところ基板表面の１層の厚みが設計値よりも大幅に薄くなった。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、ガラスセラミックグリーンシートおよび拘束用グリーンシート中に同一の着色剤を含有することにより、焼成後に、拘束用シートとガラスセラミック配線基板との界面近傍において着色剤の濃度分布による色調の分布がないことから、ガラスセラミック配線基板の表面から拘束用シートのセラミック粉末を除去する際に基板の色調の変動を気にすることなく拘束用シートの除去条件を決めることができ、このため拘束用シート除去による基板表面の１層の厚み変動を抑制できることから寸法精度の高い多層配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の製造方法を説明するための工程図である。
【図２】本発明の多層配線基板の製造に用いる転写シートを作製する工程図である。
【図３】本発明の多層配線基板の製造方法によって得られる多層配線基板の概略断面図である。
【符号の説明】
１      ガラスセラミックグリーンシート
３      拘束用グリーンシート
７      配線回路層
２１    積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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