(57)【要約】  【課題】  基板外形状の変形が少なく、基板主面の凹凸が抑制された多層配線基板を提供する。  【解決手段】  本発明の多層配線基板は、複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５が積層された矩形板状の絶縁基体１と、複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５のうち絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層のうち、重心の位置が絶縁基体１の中央と異なる位置に板状金属体２を、積層方向から見て絶縁基体１の四隅に、絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面を有するコーナー金属体３をそれぞれ埋設して形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック絶縁層が５層以上積層された矩形板状の絶縁基体と、
該絶縁基体の内部に形成された配線導体と、
積層方向から見て重心の位置が前記絶縁基体の中央と異なるように、前記絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ前記絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層を貫通して埋設された板状金属体と、
積層方向から見て前記絶縁基体の四隅に、前記絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ前記絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層を貫通して埋設された、前記絶縁基体の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面を有するコーナー金属体とを具備することを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記板状金属体および前記コーナー金属体の厚みが、１００μｍ以上１０００μｍ以下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。
【請求項３】
前記絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ前記絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される少なくとも一層のセラミック絶縁層に前記板状金属体および前記コーナー金属体が埋設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーモジュール基板等に適用可能なセラミックスからなる多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層配線基板における配線導体の抵抗値を低減して大電流が流れるようにするために、多層配線基板を構成する絶縁基体に銅の厚膜や無電解メッキにより配線導体を形成することが行われていた。
【０００３】
しかし、かかる配線導体では、配線の高密度化のために配線パターンの線幅が多層配線基板の面積により制限され、一定以上に幅広く形成することができず、しかも、前記配線導体の形成方法では後の工程に悪影響を及ぼさないで短時間に低コストで充分な厚さの配線導体を得ることが困難であり、低抵抗化を満足するものではなかった。
【０００４】
そこで、配線導体の抵抗値を低減して大電流を流せるようにするために、多層配線基板を構成する絶縁層となるセラミックグリーシートに貫通溝（貫通孔）を形成し、該貫通溝に電気抵抗値の低い銅や銀等の低融点金属からなる配線用導体ペーストを厚く充填して焼成し、低抵抗の配線導体を形成する方法が提案されている（特許文献１を参照。）。また、セラミックグリーンシートの貫通溝（貫通孔）に配線導体用ペーストではなく、セラミックグリーンシートと同一厚みの金属シートを埋め込む方法も提案されている（特許文献２を参照。）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された方法により製造された多層配線基板においては、前記配線導体用ペーストまたは前記金属シートが焼成されてなる板状金属体が、積層方向から見て中央から偏った位置に配置されていると、平面方向に歪んで変形した形状になってしまうという問題があった。なお、この変形の問題は平面方向に不均一な配線パターンが形成されていれば起こりうる問題であるが、このような板状金属体が埋設された場合には特に顕著な変形となってしまう。
【０００６】
同様に、前記配線導体用ペーストまたは前記金属シートが焼成されてなる板状金属体が、複数のセラミック絶縁層のうち前記絶縁基体のほぼ中央に配置されたセラミック絶縁層ではなく、中央からかけ離れた基板表面に近いセラミック絶縁層に設けられていると、基板に部分的な反りが発生してしまうという問題があった。
【０００７】
これに対し、配線として機能しないいわゆるダミーパターンを絶縁層表面の周縁近傍にメタライズにて形成することで、平面方向の変形を抑制する方法が挙げられる（特許文献３を参照。）。なお、メタライズにて形成されたダミーパターンは、１層あたりの厚みが１５μｍ程度であって薄いものであるから、変形抑制効果を得るためには、各絶縁層の表面に形成される必要がある。
【特許文献１】特開平５−２１６３５号公報
【特許文献２】特開２００４−８７９９０号公報
【特許文献３】特開２００４−１５３０２５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、このようにダミーパターンを各絶縁層の表面の周縁近傍に積層方向に重なるように形成すると、内部配線の設計自由度が減るとともに、加圧積層時の圧力のかかり具合が積層方向から見てダミーパターンの形成された領域と形成されていない領域との間で異なることから、これらの境界付近にデラミネーションが発生しやすくなるという問題がある。
【０００９】
また、上記デラミネーションを防ぐためにセラミックグリーンシートと同じセラミック材料からなるペーストを、ダミーパターンの形成された領域と形成されていない領域とに亘ってコーティングした場合、製造コストが増すとともに、このペーストからセラミックグリーンシートに溶剤が浸透していくことで積層などの圧力がかかる工程でグリーンシートの伸びが生じ、逆に基板を変形させてしまうという問題がある。
【００１０】
さらに、上記デラミネーションを防ぐためにダミーパターンを積層方向において少しずつずらして設けた場合は内部配線の設計自由度が減ってしまうという問題がある。
【００１１】
一方、ダミーパターンの形成された領域を捨てしろとする場合は基板サイズを余計に大きくして取り数が減るという問題がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、平面視したときの基板外形状の変形が小さくかつ基板主面に凹凸の少ない多層配線基板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】
【００１３】
本発明は、セラミック絶縁層が５層以上積層された矩形板状の絶縁基体と、該絶縁基体の内部に形成された配線導体と、積層方向から見て重心の位置が前記絶縁基体の中央と異なるように、前記絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ前記絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層を貫通して埋設された板状金属体と、積層方向から見て前記絶縁基体の四隅に、前記絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ前記絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層を貫通して埋設された、前記絶縁基体の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面を有するコーナー金属体とを具備することを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記板状金属体および前記コーナー金属体の厚みは、１００μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましい。また、前記絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ前記絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される少なくとも一層のセラミック絶縁層に前記板状金属体および前記コーナー金属体が埋設されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、絶縁基体の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面を有するコーナー金属体が、積層方向から見て絶縁基体を形成するセラミック絶縁層の四隅にそれぞれ埋設されていることで、その焼成工程において絶縁基体を形成するためのセラミックグリーンシートの四隅を均一に収縮させようとする力が働くことから、積層方向から見て重心の位置が絶縁基体の中央と異なるように板状金属体が配置されていたとしても平面視したときの基板外形状の変形が少ない多層配線基板を実現することができる。また、板状金属体は絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層に設けてあることから、基板主面のうち板状金属体と対向する領域に形成される凸や凹を小さくすることができ、基板主面の平坦度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明の多層配線基板の一例を示す平面透視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１８】
図１および図２に示す本発明の多層配線基板は、ほぼ同じ厚みを有する複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５が積層された矩形板状の絶縁基体１と、絶縁基体１の内部に形成された配線導体８と、積層方向から見て重心の位置が絶縁基体１の中央と異なるように、複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５のうち絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層（図１，２ではセラミック絶縁層１３のみ）を貫通して埋設された板状金属体２と、積層方向から見て絶縁基体１の四隅に、複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５のうち絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層（図１，２ではセラミック絶縁層１３のみ）を貫通して埋設された、絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面３ａを有するコーナー金属体３とを具備することを特徴とする。
【００１９】
絶縁基体１は、複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５が積層され、矩形板状に形成されたものである。セラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５を形成するセラミックスとしては、耐薬品性に優れるとともに安価なＡｌ２Ｏ３を主結晶相とするアルミナ質焼結体が好適である。ここで、Ａｌ２Ｏ３を主結晶相とするアルミナ質焼結体とは、粉末Ｘ線回折によって、Ａｌ２Ｏ３の回折ピークが主ピークとして検出されるもので、Ａｌ２Ｏ３の結晶を体積比率で５０体積％以上含有していることが望ましい。
【００２０】
このようなアルミナ質焼結体は、例えば平均粒径１．０〜２．０μｍの純度９９％以上のＡｌ２Ｏ３粉末に、平均粒径１．０〜２．０μｍのＭｎ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯの群から選ばれる少なくとも１種の焼結助剤を添加した成形体を１３００〜１６００℃の温度範囲で焼成することによって得ることができる。焼結助剤などのＡｌ２Ｏ３以外の組成物の添加量については、Ａｌ２Ｏ３を主結晶とする緻密体を得るために、望ましくは１５質量％以下、更に望ましくは、１０質量％以下とすることが望ましい。特に、焼結助剤などのＡｌ２Ｏ３以外の組成物の添加量が１５質量％以下とした場合には、得られる絶縁基体１の大部分をＡｌ２Ｏ３結晶により形成することができる。また、これらの焼結助剤は、焼成温度を低くするために５質量％以上、さらには７質量％以上添加することが望ましい。
【００２１】
なお、セラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５を形成するセラミックスとしてはＡｌ２Ｏ３質焼結体に限定されず、例えば、配線導体として低融点でかつ低抵抗のものを用いることができ、１０００℃未満の低温焼成が可能なガラスセラミックスを用いてもよく、さらには、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、ムライト、コーディエライトなどを主結晶とするセラミック焼結体を用いてもよい。
【００２２】
そして、複数のセラミック絶縁層１１、１２、１３、１４、１５のうち絶縁基体１の厚みの中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層または複数層のセラミック絶縁層（図１，２ではセラミック絶縁層１３）を貫通するように、積層方向から見て重心の位置が絶縁基体１の中央と異なるように板状金属体２が埋設されている。ここで、板状金属体２は一層あたり一様な厚みになっているものであって、積層方向から見た重心の位置とは積層方向から見た各層の面積によって特定できる。また、板状金属体２が複数個埋設されている場合は、それぞれの板状金属体２の重心を結んで描かれる仮想図形の重心が絶縁基体１の中央と異なっているか否かで判断する。なお、この板状金属体２は、例えば配線として用いることができる。
【００２３】
ここで、複数のセラミック絶縁層のうち絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置されるセラミック絶縁層とは、セラミック絶縁層の一層あたりの厚みが１００μｍから２００μｍであることから、例えば複数のセラミック絶縁層が５層構造の場合は上から３層目（図１に示すセラミック絶縁層１３）のことをいい、６層構造の場合は上から３層目または４層目のことをいい、７層構造の場合は上から３層目または４層目あるいは上から４層目または５層目のことをいい、８層構造の場合は上から４層目または５層目のことをいい、９層構造の場合は上から４層目または５層目あるいは５層目または６層目のことをいい、１０層構造の場合は上から５層目または６層目のことをいう。そして、絶縁基体を構成するセラミック絶縁層の数としては、一層あたり厚みとの関係から５層以上設けることが必要である。
【００２４】
そして、板状金属体２は、絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層または複数層のセラミック絶縁層（図１，２ではセラミック絶縁層１３）を貫通するように埋設されていて、後述するようにセラミック絶縁層１３を形成するためのセラミックグリーンシートの一部に貫通穴を形成し、この貫通穴部分に金属シート片を埋め込むようにして形成されるのが好ましい。このような位置のセラミック絶縁層１３に板状金属体２を埋設することで多層配線基板（絶縁基体１）の上下主面に形成される凹凸を抑制することができる。
【００２５】
なお、板状金属体２は、絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層または複数層のセラミック絶縁層を貫通するように埋設されていればよく、例えば、積層するセラミック絶縁層が５層構造の場合は上から３層目に、積層するセラミック絶縁層が６層構造の場合は上から３層目または４層目に、７層構造の場合は上から３層目または４層目あるいは上から４層目または５層目に、８層構造の場合は上から４層目または５層目に、９層構造の場合は上から４層目または５層目あるいは５層目または６層目に、１０層構造の場合は上から５層目および６層目のいずれか一方又は両方にそれぞれ貫通して形成されていれば良い。
【００２６】
この板状金属体２は、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗ、Ａｇ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏを主体とする金属又はその合金により形成することができ、配線として用いた場合には大電流を流すことができる。板状金属体２の形状としては、直方体形状、円板形状などが挙げられ、直方体形状の場合は、板状金属体２の体積を最大限に大きくすることができ、大電流の実現という点で効果的であり、円板形状の場合は、応力集中を防ぎ、高信頼性を持たせるという点で効果的である。さらには多段形状であってもよく、この形状の場合は、絶縁基体１との接触面積が大きいため、絶縁基体１との接合信頼性を高くすることができる点で効果的である。なお、この多段形状の場合は、板状金属体２は絶縁基体１のほぼ中央に配置された複数層のセラミック絶縁層を貫通して形成することで得られる。
【００２７】
また、板状金属体２は多層配線基板に用いられるものであることから、設計される配線パターン等によって積層方向からみて絶縁基体１の中央に配置されていることはほとんどなく、重心の位置が絶縁基体１の中央と異なる位置（中央から偏った位置）に配置されることになる。そして、多層配線基板を製造する際に、セラミック絶縁層１３となるセラミックグリーンシートと板状金属体２となる金属シート片との収縮挙動が異なるから、このような配置の影響により焼成収縮時に絶縁基体１の四隅が均一に収縮して絶縁基体１が形成されず、絶縁基体１の外形状を所定寸法内に形成することができなくなる。
【００２８】
そこで、絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層（図１，２ではセラミック絶縁層１３）の四隅に、絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面を有するコーナー金属体３を埋設する。
【００２９】
このように、絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に平行な２つの側面を有するコーナー金属体３をセラミック絶縁層１３の四隅に設けることで、焼成収縮時にセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシートの四隅の収縮を規制することができるため、焼成後において基板外形状が大きく変形することを抑制することができる。
【００３０】
ここで、絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置されるセラミック絶縁層とは、セラミック絶縁層の一層あたりの厚みが１００μｍから２００μｍであることから、例えば複数のセラミック絶縁層が５層構造の場合は上から３層目（図１に示すセラミック絶縁層１３）のことをいい、６層構造の場合は上から３層目または４層目のことをいい、７層構造の場合は上から３層目または４層目あるいは上から４層目または５層目のことをいい、８層構造の場合は上から４層目または５層目のことをいい、９層構造の場合は上から４層目または５層目あるいは５層目または６層目のことをいい、１０層構造の場合は上から５層目または６層目のことをいう。
【００３１】
コーナー金属体３も板状金属体２と同じくセラミック絶縁層（セラミック絶縁層１３）を貫通するように埋設されていて、板状金属体２と同様に、セラミック絶縁層１３を形成するためのセラミックグリーンシートの一部に貫通穴を形成し、この貫通穴部分に金属シート片を埋め込むようにして形成されるのが好ましい。このような位置のセラミック絶縁層１３にコーナー金属体３を埋設することで多層配線基板（絶縁基体１）の上下主面に形成される凹凸を抑制することができる。
【００３２】
なお、コーナー金属体３は、絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層または複数層のセラミック絶縁層を貫通するように埋設されていればよく、例えば、積層するセラミック絶縁層が５層構造の場合は上から３層目に、積層するセラミック絶縁層が６層構造の場合は上から３層目または４層目に、７層構造の場合は上から３層目または４層目あるいは上から４層目または５層目に、８層構造の場合は上から４層目または５層目に、９層構造の場合は上から４層目または５層目あるいは５層目または６層目に、１０層構造の場合は上から５層目および６層目のいずれか一方又は両方にそれぞれ貫通して形成されていれば良い。
【００３３】
このコーナー金属体３は、特に配線の一部として機能する場合は板状金属体２と同様にＣｕ、Ｃｕ−Ｗ、Ａｇ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏを主体とする金属又はその合金により形成することができるが、配線の一部として用いない場合は他の金属体を用いても良い。ただし、多層配線基板の設計のし易さの点で板状金属体２と同種の金属や合金を用いることが好ましい。
【００３４】
そして、コーナー金属体３は、絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に沿って平行な２つの側面３ａを有していることが重要である。このような形状のコーナー金属体３が絶縁基体１の四隅にそれぞれ埋設されていることで、その焼成工程において絶縁基体１を形成するためのセラミックグリーンシートの四隅を均一に収縮させようとする力が働くことから、板状金属体２の重心の位置が絶縁基体１の中央と異なる位置に配置されることの影響による平面方向の変形の少ない多層配線基板が得られる。ここで、図２に示すコーナー金属体３は積層方向から見てＬ字状に形成されたものであり、このような形状であるのが他の配線パターン（配線導体８）の設計自由度の点から好ましいが、変形抑制の点からは絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に沿う２つの側面を有していればよく、例えば、積層方向から見て四角形をしたものや三角形をしたものでも構わない。
【００３５】
絶縁基体１の角部を形成する２つの側面に平行なコーナー金属体３の各側面３ａの長さ（絶縁基体１の一辺に沿ったコーナー金属体３の一辺の長さ）は、絶縁基体１の一辺の長さに対して２５％以上の比率の長さを有していることが良く、コーナー金属体３を２個合わせて絶縁基体１の一辺あたり５０％以上の比率の長さとなっているのが好ましい。このように絶縁基体１の側面に沿って平行な側面３ａを構成するコーナー金属体３の一辺（積層方向から見て絶縁基体１の側面に平行な辺）の長さを、近接して対向する絶縁基体１の一辺の長さの２５％以上とすることによって、変形の抑制効果が高まる。
【００３６】
また、積層方向から見たコーナー金属体３の一個片の面積は、配線として機能させない場合は変形抑制効果を有するとともに他の配線パターンの設計自由度をもたせる範囲として、積層方向から見た絶縁基体１の面積に対して２．５％〜１２．５％の割合であるのが好ましく、配線も兼ねる場合は上限として２２．５％までの割合であってもよい。
【００３７】
なお、板状金属体２およびコーナー金属体３の厚みは、絶縁基体１の上下面に形成される凹凸を抑制するとともに、平面方向の変形抑制効果の高い範囲として、１００μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましい。また、同様の効果の観点から、板状金属体２の上側に積層されたセラミック絶縁層１１，１２および下側に積層された複数のセラミック絶縁層１４，１５の合計厚みはそれぞれ板状金属体２の厚みの２〜３倍であるのが好ましく、コーナー金属体３の上側に積層されたセラミック絶縁層１１，１２および下側に積層された複数のセラミック絶縁層１４，１５の合計厚みはそれぞれコーナー金属体３の厚みの２〜３倍であるのが好ましい。
【００３８】
また、基板外形状の変形や基板主面の凹凸を抑制する観点から絶縁基体１の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体１の厚みの２０％以下の範囲内に配置される少なくとも一層のセラミック絶縁層に板状金属体２およびコーナー金属体３が埋設されるように形成することが好ましい。
【００３９】
次に、本発明の多層配線基板の製造方法について具体的に説明する。
【００４０】
図３は、本発明の多層配線基板の製造方法の説明図であって、図３には焼成後にセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシート４と、焼成後に板状金属体２やコーナー金属体３となる金属シート５が示してある。なお、図に示す６は金型である。
【００４１】
まず、以下に説明するように、セラミックグリーンシート４、金属シート５、および導体ペーストを作製する。
【００４２】
セラミックグリーンシート４は、セラミック粉末と有機樹脂と溶剤とを所定の割合で混合して調整したセラミックスラリーから、従来周知のドクターブレード法などによりシート状に形成する。
【００４３】
また、金属シート５も、金属粉末と有機樹脂と溶剤とを所定の割合で混合して調整した金属スラリーからドクターブレード法などによりシート状に形成する。なお、金属スラリーには必要に応じてセラミック粉末を含有させてもよい。
【００４４】
セラミックグリーンシート４を形成するセラミック粉末および金属シート５を形成する金属粉末の平均粒径は０．０１〜１０μｍ程度のものが好適に用いられ、特に、１〜５μｍの範囲の粉末が取り扱いや焼結性に優れている。
【００４５】
セラミックグリーンシート４にマイクロドリルやレーザー等によりスルーホールを形成し、印刷等の方法でこのスルーホールに導体ペーストを充填するとともに、セラミックグリーンシート４の表面に導体ペーストを印刷して配線導体８を形成する。
【００４６】
次に、焼成後に板状金属体となる金属シート５の一部および／またはコーナー金属体３となる金属シート５の一部をセラミック絶縁性層となるセラミックグリーンシート４に埋め込む方法について説明する。
【００４７】
セラミックグリーンシート４の所定箇所に貫通穴４１を形成した後、貫通穴４１を形成したセラミックグリーンシート４に金属シート５を積層し、セラミックグリーンシート４における貫通穴４１の形成された部分を金属シート５側（図３では上側）から押圧することによって、金属シート５の一部を貫通穴４１内に埋め込んだあと、残りの金属シート５を取り除くことにより、セラミックグリーンシート４と金属シート片５ａを一体化して複合シート７を形成する。このとき、セラミックグリーンシート４と金属シート片５ａとは略同一厚みであることが望ましい。
【００４８】
なお、複合シート７の形成方法（セラミックグリーンシート４の貫通穴４１への金属シート片５の埋め込み方法）については、図３に示すようにセラミックグリーンシート４に貫通穴４１を形成した後に、このセラミックグリーンシート４の上に金属シート５を貼り合わせて金属シート５の一部を貫通穴４１内に埋め込む方法に限らず、図４に示すようにセラミックグリーンシート４の上に金属シート５を貼り合わせた状態で金属シート５側（図４では上側）から押圧することによって、金属シート５の一部を貫通穴４１内に埋め込む方法であってもよい。
【００４９】
また、複合シート７とは別に、主面に導体ペーストを所定の配線パターンとなるように印刷したセラミックグリーンシート４やさらに上下主面を貫通するスルーホールを形成し、このスルーホール内に導体ペーストを充填してスルーホール導体を形成したセラミックグリーンシート４等を準備する。
【００５０】
そして、これらのセラミックグリーンシート４と複合シート７とを積層して５層以上のグリーンシート積層体を形成する。このとき、板状金属体２となる金属シート片５ａおよびコーナー金属体３となる金属シート片５ａを埋設した複合シート７は、グリーンシート積層体の厚みのほぼ中央で、焼成後における全体厚みの２０％以下の領域に配置されるようにする。ただし、板状金属体２となる金属シート片５ａおよびコーナー金属体３となる金属シート片５ａは、後述する焼成工程における反りや表面の凹凸を抑制する観点から、できるだけグリーンシート積層体の厚み中央に配置されるように設計することが好ましい。
【００５１】
また、板状金属体２となる金属シート片５ａとコーナー金属体３となる金属シート片５ａとを同一のセラミックグリーンシート４に埋め込むようにすれば、埋め込みに必要となる金型の数を減らすことができるため、作業工程の簡素化およびコスト低減を図ることができ、好ましい。
【００５２】
次いで、作製したグリーンシート積層体を、酸化雰囲気、還元雰囲気、あるいは不活性雰囲気で焼成することで、多層配線基板を作製することができる。
【００５３】
ここで、セラミックグリーンシート４と金属シート片５ａとの間に隙間がほとんどない場合でも、この複合シート７を焼成した際にセラミックグリーンシート４と金属シート片５ａとの収縮差によって隙間が形成されることがある。このように互いの間に隙間があると、水分や酸素が隙間を通って内部に達し、金属層を酸化させたり、配線層のマイグレーションを助長したり、絶縁基体１を形成するセラミックスの変色や腐食を招くことになるが、本発明のように絶縁基体１中に板状金属体２およびコーナー金属体３を埋設することにより、このような問題も解消することができる。
【実施例】
【００５４】
パワーモジュール基板を構成する多層配線基板を作製した。
【００５５】
焼成後に絶縁基体となるセラミックグリーンシートの原料粉末として、純度９９％以上で平均粒径が１．５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末を９０質量％、純度９９％以上で平均粒径１．０μｍのＳｉＯ２粉末を５質量％、純度９９％以上で平均粒径１．５μｍのＭｎ２Ｏ３粉末５質量％を混合し、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダと、トルエンを溶媒として混合し、スラリーを作製した。このスラリーを用いてドクターブレード法にて厚み２００μｍのセラミックグリーンシートを作製した。なお、セラミックグリーンシートの焼成後の外形状は長さ８０ｍｍ、幅５０ｍｍの長方形となるように設計した。
【００５６】
また、焼成後に板状金属体およびコーナー金属体となる金属シートの原料粉末として、平均粒径２．０μｍのＣｕ粉末３０質量％と平均粒径２．０μｍのＷ粉末７０質量％とを混合し、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダと、トルエンを溶媒として添加し、セラミックグリーンシート４と同様に金属スラリーを作製した。そして、この金属スラリーを用いてドクターブレード法にて厚み２００μｍの金属シート５を作製した。
【００５７】
また、平均粒径２．０μｍのＣｕ粉末３０質量％と平均粒径２．０μｍのＷ粉末７０質量％を、アクリル系バインダおよびアセトンを溶媒として混合し、溶剤を減圧加熱等によって除くことにより導体ペーストを作製した。
【００５８】
そして、上記のセラミックグリーンシートに対して打ち抜き加工を施し、直径が１００μｍのビアホールを形成し、このビアホール内に、導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填するとともに、セラミックグリーンシートの表面に配線パターンを印刷した。
【００５９】
次に、セラミックグリーンシートの所定箇所に貫通穴を形成し、この貫通穴にセラミックグリーンシートと同一厚みの金属シートを埋め込み、セラミックグリーンシートと金属シートとが一体化された複合シートを作製した。このとき、図２に示すように、セラミックグリーンシートのコーナー部近傍に形成された貫通穴内に挿入されるコーナー金属体としての金属シートの形状は、積層方向から見てセラミックグリーンシートのコーナーを形成する２つの側面に沿う２つの側面を有するＬ字状とし、セラミックグリーンシートのコーナーを形成する２側面に沿った部分の長さを２２ｍｍ、幅を１０ｍｍとした。また、積層方向から見てセラミックグリーンシートの中央と異なる位置に重心が位置するように形成された貫通穴内に挿入される板状金属体となる金属シートの形状は、積層方向から見て長さ４５ｍｍ、幅１５ｍｍをした長方形とし、所定の間隔をあけて２本平行に配置するようにした。
【００６０】
このようにして作製したセラミックグリーンシートおよび複合シートを表１のように組み合わせ、積層圧着して積層体を作製した。
【００６１】
その後、窒素と水素の混合雰囲気にて１３００℃の最高温度で２時間焼成し、多層配線基板を作製した。なお、試料Ｎｏ．８以外は板状金属体とコーナー金属体とが同一のセラミック絶縁層に形成されている構造とした。また、比較例として図５に示すようにコーナー金属体を３個備えたものについても作製した。
【００６２】
そして、作製した多層配線基板（各試料）について、非接触型の３次元計測器（コムス株式会社製）にて多層配線基板の２つの主面を測定し、部分的に凸部を有する側の基板主面を上面とし、この上面における凸部の高さを評価値として用いた。即ち、基板主面における凹凸は絶縁基体の厚み方向における板状金属体やコーナー金属体の埋設位置に起因するものであり、一方の基板主面に部分的な凸部がある場合、他方の基板主面のうち凸部と対向する領域には凹部が形成されているからで、いずれか一方の基板主面を確認することで評価できるためである。なお、基板主面の測定にあたり、基板主面に形成された配線は除去するか、予め基板主面に配線を形成しないようにしたものを用いた。
【００６３】
また、積層方向から見た外形状の変形については、図６に示すように、予め設計した多層配線基板（絶縁基体）の各コーナーの先端を原点とするＸ−Ｙ座標を設け、焼成後の多層配線基板の各コーナー先端のズレ量を測定した。例えば左下隅のコーナー先端がＸ−Ｙ座標において左上にある場合、Ｘ方向のズレはマイナス側に、Ｙ方向のズレはプラス側にズレていることになる。このようにして絶縁基体の四隅の変形を測定した。
【００６４】
その結果を表１に示す。なお、良品の判定規格として多層配線基板の上面の凸量が１００μm以下、外形状の変形については、多層配線基板の各コーナー先端がＸ−Ｙ座標に対して±１００μm以下の範囲にあるものとした。
【表１】
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【００６５】
金属板状体及びコーナー金属体が一層目のセラミック絶縁層に埋設されている試料Ｎｏ．１，２および金属板状体及びコーナー金属体が絶縁基体の厚みの中央に配置されるセラミック絶縁層以外のセラミック絶縁層に設けられた試料Ｎｏ．３，５，１０では、多層配線基板の上面に大きな凸が形成されていた。
【００６６】
セラミック絶縁層の四隅にコーナー金属体を埋設していない試料Ｎｏ．１，９，１３では、図５の紙面において多層配線基板の右上のコーナーにコーナー金属体がないため、焼成後の多層配線基板において左下および左上のコーナー部が大きく変形していた。
【００６７】
これに対し、セラミック絶縁層の積層数が５層以上で、絶縁基体の厚みのほぼ中央でかつ絶縁基体の厚みの２０％以下の範囲内に配置される一層又は複数層のセラミック絶縁層に板状金属体とコーナー金属体を有する本発明の試料Ｎｏ．４，６，７，８，１１，１２，１４では、多層配線基板の上面の凸量が１００μm以下、外形状の変形については、多層配線基板の各コーナー先端がＸ−Ｙ座標に対して±１００μm以下とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の多層配線基板の一例を示す平面透視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明の多層配線基板の製造方法を説明するための概略図である。
【図４】本発明の多層配線基板の他の製造方法を説明するための概略図である。
【図５】比較例として、本発明の構成の四隅のうちの一つのコーナー金属体を除いた構成の多層配線基板の平面透視図である。
【図６】多層配線基板の基板外形状の変形量を測定するための概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：絶縁基体
２：板状金属体
３：コーナー金属体
３ａ：側面
４：セラミックグリーンシート
５：金属シート
５ａ：金属シート片
６：金型
７：複合シート
８：配線導体
【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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