セラミック多層基板の製造方法
【課題】液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上させたセラミック多層基板の製造方法を提供する。
【解決手段】各グリーンシート２３に導電性インクの液滴を吐出して液状パターンを描画する工程と、液状パターンを乾燥して乾燥パターンＰＤを形成する工程と、各グリーンシート２３を順に積層して積層体を形成する工程と、積層体を焼成してセラミック多層基板を形成する工程とを有し、各グリーンシート２３を積層する前に、各グリーンシートの乾燥パターンＰＤにそれぞれ押圧ローラ３０を押し当てて乾燥パターンＰＤをグリーンシート２３に埋没させる。
【解決手段】各グリーンシート２３に導電性インクの液滴を吐出して液状パターンを描画する工程と、液状パターンを乾燥して乾燥パターンＰＤを形成する工程と、各グリーンシート２３を順に積層して積層体を形成する工程と、積層体を焼成してセラミック多層基板を形成する工程とを有し、各グリーンシート２３を積層する前に、各グリーンシートの乾燥パターンＰＤにそれぞれ押圧ローラ３０を押し当てて乾燥パターンＰＤをグリーンシート２３に埋没させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック多層基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）技術は、グリーンシートと金属との一括焼成を可能にすることから、セラミックの層間に各種の受動素子を組み込んだ素子内蔵基板を具現できる。システム・オン・パッケージ（ＳＯＰ）の実装技術においては、電子部品の複合化や表面実装部品に発生する寄生効果の最小化を図るため、この素子内蔵基板（以下単に、ＬＴＣＣ多層基板という。）に関わる製造方法が鋭意開発されている。
【０００３】
ＬＴＣＣ多層基板の製造方法では、複数のグリーンシートの各々に受動素子や配線等のパターンを描画する描画工程と、該パターンを有する複数のグリーンシートを積層して積層体を圧着する圧着工程と、該積層体を一括焼成する焼成工程とが順に実施されている。
【０００４】
描画工程は、各種パターンの高密度化を図るため、導電性インクを微小な液滴にして吐出する、いわゆるインクジェット法が提案されている（例えば、特許文献１）。インクジェット法は、数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴を用い、該液滴の吐出位置の変更によってパターンの微細化や狭ピッチ化を可能にする。
【０００５】
圧着工程は、各グリーンシートの積層状態の安定化を図るため、該積層体に静水圧を加える、いわゆる静水圧成型法が提案されている（例えば、特許文献２〜４）。静水圧成型法は、積層体を減圧包装し、加熱した液体中に該積層体を静置して液体の静圧を上昇させる。これよって、積層体への等方的な加圧を可能にする。
【特許文献１】特開２００５−５７１３９号公報
【特許文献２】特開平５−３１５１８４号公報
【特許文献３】特開平６−７７６５８号公報
【特許文献４】特開２００７−２０１２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２（ａ）は描画工程によるパターンの平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１３（ａ）は圧着工程によるパターンの平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００７】
インクジェット法に利用される導電性インクは、導電性微粒子の分散系であり、導電性粒子の粒径としては、一般的に、数ｎｍ〜数十ｎｍが用いられる。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、描画工程を経て形成されたパターン１０１は、導電性微粒子１０２の集合体であり、焼成工程によって焼成されるまで、その状態を維持し続ける。
【０００８】
上記圧着工程においては、上記パターン１０１を有する複数のグリーンシート１０３が一括積層され、大気圧によって押圧された後に静水圧で圧着される。圧着工程において加圧される各グリーンシート１０３は、互いに圧着して１つの連続体となることにより、その層間にも等方的な圧力を加えられる。
【０００９】
一方、各グリーンシート１０３の圧着途中においては、グリーンシート１０３の層間、すなわちパターン１０１に等方的な圧力を加え難い。焼成前の導電性微粒子は、グリーン
シート１０３との密着性や粒子間の結合力が弱いため、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧着工程時の異方的な圧力によって容易に押し潰されてしまう。この結果、上記圧着工程では、パターン１０１がグリーンシート１０３の主面に沿って延びるように変形し、所望のパターン領域１０４（図１２及び図１３における二点鎖線）から食み出してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上させたセラミック多層基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のセラミック多層基板の製造方法は、複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、前記積層体を形成する工程は、前記グリーンシートを積層する前に、前記各グリーンシートの乾燥パターンにそれぞれ押圧手段を押し当てて前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに埋没させる。
【００１２】
本発明のセラミック多層基板の製造方法では、積層前の乾燥パターンが押圧手段の押圧を受けてグリーンシート内に埋没する。したがって、本発明のセラミック多層基板の製造方法では、乾燥パターンを予め埋没させることから、グリーンシートと乾燥パターンとの間の局所的な当接により生じる乾燥パターンへの応力に関して、均一化を図ることができる。よって、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、乾燥パターンの形状を維持でき、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
【００１３】
本発明のセラミック多層基板の製造方法は、複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、前記積層体を形成する工程は、前記グリーンシートを積層するごとに、該グリーンシートの乾燥パターンに押圧手段を押し当てて該乾燥パターンを該グリーンシートに埋没させる。
【００１４】
本発明のセラミック多層基板の製造方法では、グリーンシート上の乾燥パターンが、グリーンシートごとに押圧されて圧着前のグリーンシート内に埋没する。したがって、本発明のセラミック多層基板の製造方法では、乾燥パターンを予め埋没させることから、グリーンシートと乾燥パターンとの間の局所的な当接により生じる乾燥パターンへの応力に関して、均一化を図ることができる。よって、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、乾燥パターンの形状を維持でき、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
【００１５】
このセラミック多層基板の製造方法は、前記積層体を形成する工程が、前記各グリーンシートの描画面に沿って押圧ローラを走査して前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに押圧する構成であっても良い。
【００１６】
このセラミック多層基板の製造方法は、押圧ローラの走査によって、乾燥パターンに加える押圧力の均一化を図ることができる。
このセラミック多層基板の製造方法は、前記押圧ローラの押圧面が、前記導電性インクを撥液する撥液性を有する構成が好ましい。
【００１７】
このセラミック多層基板の製造方法は、押圧ローラへの導電性インクの付着を抑えられる。よって、このセラミック多層基板の製造方法は、押圧ローラの走査に伴う乾燥パターンの剥がれや描画面の汚染を抑えられる。
【００１８】
このセラミック多層基板の製造方法は、前記積層体を形成する工程が、前記各グリーンシートを順に積層して減圧包装した後に前記各グリーンシートに加熱下で静水圧を加える構成であっても良い。
【００１９】
このセラミック多層基板の製造方法は、乾燥パターンに対して大気圧や静水圧を加える前に、乾燥パターンをグリーンシートに埋没させられる。よって、このセラミック多層基板の製造方法は、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を確実に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１は、本発明の製造方法を用いて製造したセラミック多層基板を有する回路モジュールの断面図である。
【００２１】
図１において、回路モジュール１０は、セラミック多層基板としての低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）多層基板１１と、ＬＴＣＣ多層基板１１に接続された半導体チップ１２とを有する。
【００２２】
ＬＴＣＣ多層基板１１は、積層された複数のＬＴＣＣ基板１３を有する。各ＬＴＣＣ基板１３は、それぞれグリーンシートの焼結体であって、厚みが数十μ〜数百μｍで形成されている。各ＬＴＣＣ基板１３の層間には、それぞれ抵抗素子、容量素子、コイル素子等の各種の内部素子１４と、各内部素子１４に電気的に接続する内部配線１５とが内蔵され、各ＬＴＣＣ基板１３には、それぞれスタックビア構造やサーマルビア構造を成すビア配線１６が形成されている。内部素子１４、内部配線１５、及びビア配線１６は、それぞれ導電性微粒子の焼結体であり、導電性インクを用いるインクジェット法によって形成される。
【００２３】
次に、上記ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を図２〜図８に従って説明する。図２はＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を示すフローチャートであり、図３は、各工程におけるグリーンシートの温度を示すタイムチャートである。図４〜図８はそれぞれＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を示す工程図である。
【００２４】
図２において、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、ＬＴＣＣ基板１３の前駆体であるグリーンシートに液状パターンを描画する描画工程（ステップＳ１１）と、該液状パターンを乾燥する乾燥工程（ステップＳ１２）とが順に実行される。また、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、複数のグリーンシートの各々に押圧処理を施す押圧工程（ステップＳ１３）と、複数のグリーンシートを積層して積層体を形成する積層工程（ステップＳ１４）と、各グリーンシートを圧着して圧着体を形成する圧着工程（ステップＳ１５）と、該圧着体を焼成する焼成工程（ステップＳ１６）とが順に実行される。
【００２５】
図３において、描画工程、及び乾燥工程におけるグリーンシートの温度を、それぞれ描画温度Ｔｐ、及び乾燥温度Ｔｄとし、押圧工程、及び積層工程におけるグリーンシートの温度を、それぞれ押圧温度Ｔｒ、及び積層温度Ｔｓという。また、圧着工程、及び焼成工程におけるグリーンシートの温度をそれぞれ圧着温度Ｔｃ、及び焼成温度Ｔａという。
【００２６】
図４において、描画工程では、対象物としての積層シート２０と、液滴吐出装置２１と
が用いられる。積層シート２０は、キャリアフィルム２２と、キャリアフィルム２２に塗布されたグリーンシート２３とを有する。
【００２７】
キャリアフィルム２２は、描画工程や乾燥工程においてグリーンシート２３を支持するためのフィルムであり、例えばグリーンシート２３との剥離性や各工程における機械的耐性に優れたプラスチックフィルムを用いることができる。キャリアフィルム２２には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。
【００２８】
グリーンシート２３は、ガラスセラミック粉末やバインダ等を含むガラスセラミック組成物からなる層である。グリーンシート２３の膜厚は、内部素子１４としてコンデンサ素子を形成する場合に数十μｍで形成され、他の層においては１００μｍ〜２００μｍで形成される。グリーンシート２３は、ドクターブレード法やリバースロールコータ法等のシート成形法を用い、分散媒でスラリー化したガラスセラミック組成物をキャリアフィルム２２の上に塗布し、該塗布膜をハンドリング可能な状態に乾燥することによって得られる。分散媒としては、例えば界面活性剤やシランカップリング剤等を用いることができ、ガラスセラミック粉末を均一に分散させるものであれば良い。
【００２９】
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を用いることができる。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を用いた非ガラス系セラミックを用いても良い。
【００３０】
バインダは、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樹脂を用いることができる。アクリル系のバインダ樹脂としては、例えばアルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、シクロアルキル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物の単独重合体を用いることができる。また、アクリル系のバインダ樹脂としては、該（メタ）アクリレート化合物の２種以上から得られる共重合体、あるいは（メタ）アクリレート化合物と不飽和カルボン酸類等の他の共重合性単量体から得られる共重合体を用いることができる。なお、バインダは、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ても良い。
【００３１】
積層シート２０の外周には、所定孔径からなる円形孔（以下単に、位置決め孔Ｈという。）が打ち抜き加工によって形成されている。載置プレート２４の位置決めピン２４Ｐが各位置決め孔Ｈに挿通されることによって、描画面２０ａの各位置が液滴吐出装置２１に対して位置決めされる。
【００３２】
グリーンシート２３には、打ち抜き加工やレーザ加工によって、数十μｍ〜数百μｍの孔径からなる円形孔や円錐孔（以下単に、ビアホール２３ｈという。）が貫通形成されている。ビアホール２３ｈには、導体性ペーストを用いたスキージ法や導電性インクを用いたインクジェット法等によって、銀、金、銅、パラジウム等の導電材料が充填されている。
【００３３】
液滴吐出装置２１は、積層シート２０を載置するための載置プレート２４と、導電性インクＩｋを貯留するインクタンク２５と、インクタンク２５の導電性インクＩｋを描画面
２０ａに吐出する液滴吐出ヘッド２６とを有する。
【００３４】
載置プレート２４は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、積層シート２０を位置決めするための位置決めピン２４Ｐと、積層シート２０を加熱するためのヒータ２４Ｈとを有する。積層シート２０が載置プレート２４に載置されるとき、載置プレート２４は、位置決めピン２４Ｐを位置決め孔Ｈに挿通し、描画面２０ａの各位置を液滴吐出ヘッド２６に対して位置決めする。また、積層シート２０が載置プレート２４に載置されるとき、載置プレート２４は、ヒータ２４Ｈを駆動して積層シート２０を描画温度Ｔｐに加熱する。
【００３５】
導電性インクＩｋは、導電性微粒子Ｉａを分散媒Ｉｂに分散させた導電性微粒子Ｉａの分散系であり、微小な液滴Ｄを吐出可能にするために、その粘度が２０ｃＰ以下に調整されている。
【００３６】
導電性微粒子Ｉａは、数ｎｍ〜数十ｎｍの粒径を有する微粒子であり、例えば金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム等の金属、あるいはこれらの合金を用いることができる。分散媒Ｉｂは、導電性微粒子Ｉａを均一に分散させるものであれば良く、例えば水や水を主成分とする水溶液系、あるいはテトラデカン等の有機溶剤を主成分とする有機系を用いることができる。
【００３７】
液滴吐出ヘッド２６は、インクタンク２５に連通するキャビティ２７と、キャビティ２７に連通するノズル２８と、キャビティ２７に連結される圧力発生素子２９とを有する。キャビティ２７は、インクタンク２５からの導電性インクＩｋを受けてノズル２８に該導電性インクＩｋを供給する。ノズル２８は、数十μｍの開口を有するノズルであり、インクタンク２５からの導電性インクＩｋを収容する。圧力発生素子２９は、キャビティ２７の容積を変更する圧電素子や静電容量素子、あるいはキャビティ２７の温度を変更する抵抗加熱素子であり、キャビティ２７の内部に所定圧力を発生させる。圧力発生素子２９が駆動するとき、ノズル２８は、導電性インクＩｋの気液界面（メニスカス）を振動させ、該導電性インクＩｋを数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴Ｄにして吐出する。
【００３８】
描画工程では、積層シート２０の描画面２０ａと液滴吐出ヘッド２６とが所定方向に相対移動し、ノズル２８からの複数の液滴Ｄがそれぞれ描画面２０ａに着弾して該描画面２０ａの上で合一する。これによって、所定方向に連続する液状パターンＰＬが描画面２０ａの上に形成される。この際、積層シート２０の温度が描画温度Ｔｐであることから、液状パターンＰＬは、分散媒Ｉｂの一部の蒸発によって増粘して描画面２０ａに沿う濡れ広がりを抑える。
【００３９】
なお、描画温度Ｔｐが過剰に高くなると、キャリアフィルム２２とグリーンシート２３が熱変形を来たし、液滴Ｄの着弾精度が損なわれてしまう。そこで、描画温度Ｔｐは例えば４０℃〜８０℃であって、液滴Ｄの着弾精度を十分に確保できるように、積層シート２０の組成や導電性インクＩｋの組成に応じて適宜選択される。
【００４０】
図５において、乾燥工程では、描画工程後の積層シート２０が乾燥炉等の乾燥装置に搬入され、液状パターンＰＬを有する状態で乾燥温度Ｔｄに加熱される。積層シート２０の温度が乾燥温度Ｔｄであることから、液状パターンＰＬは、その乾燥をさらに促進させる。これによって、液状パターンＰＬの分散媒Ｉｂの殆どが蒸発し、導電性微粒子Ｉａの集合体からなる乾燥パターンＰＤが描画面２０ａの上に形成される。
【００４１】
なお、乾燥温度Ｔｄが過剰に高くなると、キャリアフィルム２２とグリーンシート２３
が熱変形を来たし、積層工程時における他の積層シート２０との位置精度が損なわれてしまう。そこで、乾燥温度Ｔｄは例えば４０℃〜８０℃であり、積層工程時の位置精度を確保できるように、積層シート２０の組成や導電性インクＩｋの組成に応じて適宜選択される。
【００４２】
図６において、押圧工程では、グリーンシート２３を押圧するために押圧手段としての押圧ローラ３０が用いられる。押圧ローラ３０は、描画面２０ａの面積よりも大きい周面（以下単に、押圧面３０ａという。）を有するローラであり、その押圧面３０ａの全体に導電性インクＩｋを撥液する撥液性を有する。押圧ローラ３０の押圧面３０ａは、乾燥パターンＰＤの硬度よりも低い硬度を有する弾性体で形成されている。
【００４３】
押圧ローラ３０は、所定の付勢力で下方に付勢され、描画面２０ａの上方に位置するときに押圧面３０ａを描画面２０ａに押し当てる。押圧ローラ３０は、描画面２０ａに沿って走査されるとき、１回転するだけで描画面２０ａの全体に押圧面３０ａを押し当て、描画面２０ａの全体を所定の押圧力で均一に押圧する。乾燥パターンＰＤを押圧する押圧面３０ａは、自身よりも高い硬度の乾燥パターンＰＤの表面全体に略均一に当接し、乾燥パターンＰＤの表面全体を描画面２０ａの上で等方的に押圧する。
【００４４】
押圧工程では、まず、載置プレート２４がヒータ２４Ｈを駆動してグリーンシート２３を押圧温度Ｔｒに調整する。温調されたグリーンシート２３は、押圧ローラ３０の直下に搬送され、押圧ローラ３０によって押圧処理が施される。押圧ローラ３０に押圧される乾燥パターンＰＤは、描画面２０ａの上で等方的な押圧を受けることから、その形状を変形させることなく、グリーンシート２３の内部に埋没する。この際、グリーンシート２３が押圧温度Ｔｒに加熱されることから、グリーンシート２３が軟化し、乾燥パターンＰＤの形状が、より確実に維持される。
【００４５】
なお、押圧温度Ｔｒが過剰に高くなると、グリーンシート２３が押圧ローラ３０の押圧を受けて変形してしまう。そこで、押圧温度Ｔｒは例えば４０℃〜８０℃であり、グリーンシート２３の変形を抑えられるように、グリーンシート２３の組成やキャリアフィルム２２の組成に応じて適宜選択される。
【００４６】
図７において、積層工程では、複数のグリーンシート２３を積層するためのベースプレート３１が用いられる。ベースプレート３１は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、複数のグリーンシート２３を位置決めする位置決めピン３１Ｐを有する。
【００４７】
積層工程では、まず、１層目の積層シート２０が、グリーンシート２３を上にした状態でベースプレート３１に載置される。１層目の積層シート２０は、上記押圧処理の施されたグリーンシート２３を有し、位置決め孔Ｈへの位置決めピン３１Ｐの挿通によって位置決めされる。次いで、２層目の積層シート２０が描画面２０ａを下にした状態でベースプレート３１に載置される。２層目の積層シート２０は、上記押圧処理の施されたグリーンシート２３を有し、位置決め孔Ｈへの位置決めピン３１Ｐの挿通によって位置決めされ、キャリアフィルム２２が剥離されることによって、２層目のグリーンシート２３のみが１層目のグリーンシート２３の上に積層される。以後同様に、所定層数のグリーンシート２３が順に積層され、乾燥パターンＰＤを内蔵するグリーンシート２３の積層体（以下単に、積層体３２という。）が形成される。
【００４８】
グリーンシート２３が他のグリーンシート２３に積層されるとき、層間の乾燥パターンＰＤは、上記の押圧処理によって描画面２０ａからグリーンシート２３内に埋没する分だけ、他のグリーンシート２３からの異方的な加圧を抑えられる。よって、この積層工程で
は、乾燥パターンＰＤの変形を抑制できる。
【００４９】
図８において、圧着工程では、カバープレート３３と真空包装袋３５とが用いられる。カバープレート３３は、ベースプレート３１と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、各位置決めピン３１Ｐを挿通可能にする複数の挿通孔３３ｈを有する。真空包装袋３５は、ベースプレート３１、カバープレート３３、及び積層体３２を封入可能な柔軟性を有する包装袋である。
【００５０】
圧着工程では、まず、位置決めピン３１Ｐがカバープレート３３の挿通孔３３ｈに挿通され、ベースプレート３１とカバープレート３３とによって積層体３２が挟持される。ベースプレート３１とカバープレート３３は、積層体３２を挟持した状態で真空包装袋３５に収容され、シーラ等を用いた吸引によって真空包装袋３５の内部に真空封入される。真空封入された積層体３２は、真空包装袋３５、ベースプレート３１、及びカバープレート３３を介した大気圧を受けて圧着される。乾燥パターンＰＤに加わる大気圧は、グリーンシート２３が乾燥パターンＰＤの略全面を覆うことから、乾燥パターンＰＤの表面の略全体にわたり等方的である。
【００５１】
次いで、減圧包装後の積層体３２が静水圧プレス装置に搬入され、該積層体３２に静水圧が加えられることによって圧着体が形成される。積層体３２は、静水圧を加えられる間、温水層からの熱量を受けて圧着温度Ｔｃに加熱される。圧着温度Ｔｃは各グリーンシート２３を圧着させるための温度である。乾燥パターンＰＤに加わる圧力は、グリーンシート２３が乾燥パターンＰＤの略全面を覆うことから、乾燥パターンＰＤの表面の略全体にわたり等方的である。よって、この圧着工程では、乾燥パターンＰＤの変形を抑制できる。
【００５２】
焼成工程では、圧着工程で得られる圧着体がベースプレート３１から取り出され、該圧着体が所定の焼成炉に搬入されて焼成される。焼成温度Ｔａは、例えば８００℃〜１０００℃であって、グリーンシート２３の組成に応じて適宜変更される。乾燥パターンＰＤとしてＣｕを用いる場合には、酸化防止のため還元雰囲気中で焼成するのが好ましい。銀、金、白金、パラジウム等を用いる場合には大気中で焼成しても良い。焼成工程では、圧着工程における静水圧よりも小さい圧力で圧着体を加圧しながら焼成しても良い。これによれば、ＬＴＣＣ多層基板１１の平坦性が向上され、各グリーンシート２３の反りや剥離を防止できる。
【００５３】
次に、上記のように構成した第一実施形態の効果を以下に記載する。
（１）第一実施形態は、グリーンシート２３を積層する前に、各グリーンシート２３の乾燥パターンＰＤにそれぞれ押圧ローラ３０を押し当てて乾燥パターンＰＤを各グリーンシート２３に埋没させる。したがって、第一実施形態では、乾燥パターンＰＤを予め埋没させることから、グリーンシート２３と乾燥パターンＰＤとの間の局所的な当接により生じる乾燥パターンＰＤへの不均一な応力に関して、均一化を図ることができる。よって、第一実施形態は、乾燥パターンＰＤの形状を維持でき、液滴Ｄを用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
【００５４】
（２）しかも、共通する押圧ローラ３０の走査によって乾燥パターンＰＤの全体を押圧することから、乾燥パターンＰＤに加える押圧力の均一化を図ることができる。ひいては、乾燥パターンＰＤを均一に埋没させることができ、パターンの加工精度をさらに向上させることができる。
【００５５】
（３）第一実施形態では、押圧ローラ３０の押圧面３０ａが導電性インクＩｋを撥液する撥液性を有する。したがって、第一実施形態は、押圧ローラ３０への導電性インクＩｋ
の付着を抑えられる。よって、押圧ローラ３０の走査に伴う乾燥パターンＰＤの剥がれや描画面２０ａの汚染を抑えられる。
【００５６】
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図９〜図１１に従って説明する。第二実施形態は、第一実施形態における描画工程、乾燥工程、押圧工程及び積層工程を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。
【００５７】
図９において、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造工程では、描画工程、乾燥工程、押圧工程、積層工程がグリーンシート２３ごとに実施され、積層したグリーンシートの層数（実層数Ｎａ）が目標層数Ｎｐになるまで繰り返される。そして、目標層数Ｎｐからなる積層体３２を形成すると、該積層体３２を用いた圧着工程と焼成工程とが実施される。
【００５８】
すなわち、図１０に示すように、まず、第一実施形態と同じく、載置プレート２４の上で１層目のグリーンシート２３に乾燥パターンＰＤが形成され、該乾燥パターンＰＤへの押圧処理によって乾燥パターンＰＤが埋め込まれる。そして、１層目のグリーンシート２３の上には、２層目のグリーンシート２３が描画面２０ａを上にした状態で積層される。
【００５９】
次いで、図１１に示すように、２層目のグリーンシート２３に乾燥パターンＰＤが形成され、該乾燥パターンＰＤへの押圧処理によって乾燥パターンＰＤが埋め込まれる。以後同様に、２層目のグリーンシート２３の上には、３層目、４層目、…が描画面２０ａを上にした状態で順に積層され、実層数Ｎａが目標層数Ｎｐになるまで、グリーンシート２３が積層されるごとに、最上層のグリーンシート２３に対して描画工程、乾燥工程、押圧工程が順に繰り返し実施される。
【００６０】
上記のように構成した第二実施形態においても、第一実施形態と同じく、乾燥パターンＰＤの形状を維持でき、液滴Ｄを用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、押圧手段を押圧ローラに具体化したが、これに限らず、例えば押圧手段が流体であっても良く、乾燥パターンＰＤの表面全体を描画面２０ａの上で等方的に押圧するものであれば良い。
【００６２】
・上記実施形態では、乾燥パターンＰＤの全てがグリーンシート２３に埋没する構成を説明したが、これに限らず、乾燥パターンＰＤの一部がグリーンシート２３に埋没する構成であっても良い。この構成においても、乾燥パターンが埋没する分だけ、乾燥パターンＰＤの変形を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】回路モジュールを示す断面図。
【図２】セラミック多層基板の製造方法を示すフローチャート。
【図３】各製造工程におけるグリーンシートの温度を示す図。
【図４】描画工程を示す工程図。
【図５】乾燥工程を示す工程図。
【図６】押圧工程を示す工程図。
【図７】積層工程を示す工程図。
【図８】圧着工程を示す工程図。
【図９】第二実施形態の製造方法を示すフローチャート。
【図１０】第二実施形態の製造方法を示す工程図。
【図１１】第二実施形態の製造方法を示す工程図。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来例のセラミック多層基板の製造方法を示す図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来例のセラミック多層基板の製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００６４】
Ｄ…液滴、Ｉｋ…導電性インク、ＰＤ…乾燥パターン、ＰＬ…液状パターン、１１…セラミック多層基板、２３…グリーンシート、３０…押圧ローラ、３０ａ…押圧面、３２…積層体、３５…真空包装袋。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック多層基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）技術は、グリーンシートと金属との一括焼成を可能にすることから、セラミックの層間に各種の受動素子を組み込んだ素子内蔵基板を具現できる。システム・オン・パッケージ（ＳＯＰ）の実装技術においては、電子部品の複合化や表面実装部品に発生する寄生効果の最小化を図るため、この素子内蔵基板（以下単に、ＬＴＣＣ多層基板という。）に関わる製造方法が鋭意開発されている。
【０００３】
ＬＴＣＣ多層基板の製造方法では、複数のグリーンシートの各々に受動素子や配線等のパターンを描画する描画工程と、該パターンを有する複数のグリーンシートを積層して積層体を圧着する圧着工程と、該積層体を一括焼成する焼成工程とが順に実施されている。
【０００４】
描画工程は、各種パターンの高密度化を図るため、導電性インクを微小な液滴にして吐出する、いわゆるインクジェット法が提案されている（例えば、特許文献１）。インクジェット法は、数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴を用い、該液滴の吐出位置の変更によってパターンの微細化や狭ピッチ化を可能にする。
【０００５】
圧着工程は、各グリーンシートの積層状態の安定化を図るため、該積層体に静水圧を加える、いわゆる静水圧成型法が提案されている（例えば、特許文献２〜４）。静水圧成型法は、積層体を減圧包装し、加熱した液体中に該積層体を静置して液体の静圧を上昇させる。これよって、積層体への等方的な加圧を可能にする。
【特許文献１】特開２００５−５７１３９号公報
【特許文献２】特開平５−３１５１８４号公報
【特許文献３】特開平６−７７６５８号公報
【特許文献４】特開２００７−２０１２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２（ａ）は描画工程によるパターンの平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１３（ａ）は圧着工程によるパターンの平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００７】
インクジェット法に利用される導電性インクは、導電性微粒子の分散系であり、導電性粒子の粒径としては、一般的に、数ｎｍ〜数十ｎｍが用いられる。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、描画工程を経て形成されたパターン１０１は、導電性微粒子１０２の集合体であり、焼成工程によって焼成されるまで、その状態を維持し続ける。
【０００８】
上記圧着工程においては、上記パターン１０１を有する複数のグリーンシート１０３が一括積層され、大気圧によって押圧された後に静水圧で圧着される。圧着工程において加圧される各グリーンシート１０３は、互いに圧着して１つの連続体となることにより、その層間にも等方的な圧力を加えられる。
【０００９】
一方、各グリーンシート１０３の圧着途中においては、グリーンシート１０３の層間、すなわちパターン１０１に等方的な圧力を加え難い。焼成前の導電性微粒子は、グリーン
シート１０３との密着性や粒子間の結合力が弱いため、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧着工程時の異方的な圧力によって容易に押し潰されてしまう。この結果、上記圧着工程では、パターン１０１がグリーンシート１０３の主面に沿って延びるように変形し、所望のパターン領域１０４（図１２及び図１３における二点鎖線）から食み出してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上させたセラミック多層基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のセラミック多層基板の製造方法は、複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、前記積層体を形成する工程は、前記グリーンシートを積層する前に、前記各グリーンシートの乾燥パターンにそれぞれ押圧手段を押し当てて前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに埋没させる。
【００１２】
本発明のセラミック多層基板の製造方法では、積層前の乾燥パターンが押圧手段の押圧を受けてグリーンシート内に埋没する。したがって、本発明のセラミック多層基板の製造方法では、乾燥パターンを予め埋没させることから、グリーンシートと乾燥パターンとの間の局所的な当接により生じる乾燥パターンへの応力に関して、均一化を図ることができる。よって、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、乾燥パターンの形状を維持でき、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
【００１３】
本発明のセラミック多層基板の製造方法は、複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、前記積層体を形成する工程は、前記グリーンシートを積層するごとに、該グリーンシートの乾燥パターンに押圧手段を押し当てて該乾燥パターンを該グリーンシートに埋没させる。
【００１４】
本発明のセラミック多層基板の製造方法では、グリーンシート上の乾燥パターンが、グリーンシートごとに押圧されて圧着前のグリーンシート内に埋没する。したがって、本発明のセラミック多層基板の製造方法では、乾燥パターンを予め埋没させることから、グリーンシートと乾燥パターンとの間の局所的な当接により生じる乾燥パターンへの応力に関して、均一化を図ることができる。よって、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、乾燥パターンの形状を維持でき、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
【００１５】
このセラミック多層基板の製造方法は、前記積層体を形成する工程が、前記各グリーンシートの描画面に沿って押圧ローラを走査して前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに押圧する構成であっても良い。
【００１６】
このセラミック多層基板の製造方法は、押圧ローラの走査によって、乾燥パターンに加える押圧力の均一化を図ることができる。
このセラミック多層基板の製造方法は、前記押圧ローラの押圧面が、前記導電性インクを撥液する撥液性を有する構成が好ましい。
【００１７】
このセラミック多層基板の製造方法は、押圧ローラへの導電性インクの付着を抑えられる。よって、このセラミック多層基板の製造方法は、押圧ローラの走査に伴う乾燥パターンの剥がれや描画面の汚染を抑えられる。
【００１８】
このセラミック多層基板の製造方法は、前記積層体を形成する工程が、前記各グリーンシートを順に積層して減圧包装した後に前記各グリーンシートに加熱下で静水圧を加える構成であっても良い。
【００１９】
このセラミック多層基板の製造方法は、乾燥パターンに対して大気圧や静水圧を加える前に、乾燥パターンをグリーンシートに埋没させられる。よって、このセラミック多層基板の製造方法は、液滴を用いて形成したパターンの加工精度を確実に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１は、本発明の製造方法を用いて製造したセラミック多層基板を有する回路モジュールの断面図である。
【００２１】
図１において、回路モジュール１０は、セラミック多層基板としての低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）多層基板１１と、ＬＴＣＣ多層基板１１に接続された半導体チップ１２とを有する。
【００２２】
ＬＴＣＣ多層基板１１は、積層された複数のＬＴＣＣ基板１３を有する。各ＬＴＣＣ基板１３は、それぞれグリーンシートの焼結体であって、厚みが数十μ〜数百μｍで形成されている。各ＬＴＣＣ基板１３の層間には、それぞれ抵抗素子、容量素子、コイル素子等の各種の内部素子１４と、各内部素子１４に電気的に接続する内部配線１５とが内蔵され、各ＬＴＣＣ基板１３には、それぞれスタックビア構造やサーマルビア構造を成すビア配線１６が形成されている。内部素子１４、内部配線１５、及びビア配線１６は、それぞれ導電性微粒子の焼結体であり、導電性インクを用いるインクジェット法によって形成される。
【００２３】
次に、上記ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を図２〜図８に従って説明する。図２はＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を示すフローチャートであり、図３は、各工程におけるグリーンシートの温度を示すタイムチャートである。図４〜図８はそれぞれＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法を示す工程図である。
【００２４】
図２において、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、ＬＴＣＣ基板１３の前駆体であるグリーンシートに液状パターンを描画する描画工程（ステップＳ１１）と、該液状パターンを乾燥する乾燥工程（ステップＳ１２）とが順に実行される。また、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造方法では、複数のグリーンシートの各々に押圧処理を施す押圧工程（ステップＳ１３）と、複数のグリーンシートを積層して積層体を形成する積層工程（ステップＳ１４）と、各グリーンシートを圧着して圧着体を形成する圧着工程（ステップＳ１５）と、該圧着体を焼成する焼成工程（ステップＳ１６）とが順に実行される。
【００２５】
図３において、描画工程、及び乾燥工程におけるグリーンシートの温度を、それぞれ描画温度Ｔｐ、及び乾燥温度Ｔｄとし、押圧工程、及び積層工程におけるグリーンシートの温度を、それぞれ押圧温度Ｔｒ、及び積層温度Ｔｓという。また、圧着工程、及び焼成工程におけるグリーンシートの温度をそれぞれ圧着温度Ｔｃ、及び焼成温度Ｔａという。
【００２６】
図４において、描画工程では、対象物としての積層シート２０と、液滴吐出装置２１と
が用いられる。積層シート２０は、キャリアフィルム２２と、キャリアフィルム２２に塗布されたグリーンシート２３とを有する。
【００２７】
キャリアフィルム２２は、描画工程や乾燥工程においてグリーンシート２３を支持するためのフィルムであり、例えばグリーンシート２３との剥離性や各工程における機械的耐性に優れたプラスチックフィルムを用いることができる。キャリアフィルム２２には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。
【００２８】
グリーンシート２３は、ガラスセラミック粉末やバインダ等を含むガラスセラミック組成物からなる層である。グリーンシート２３の膜厚は、内部素子１４としてコンデンサ素子を形成する場合に数十μｍで形成され、他の層においては１００μｍ〜２００μｍで形成される。グリーンシート２３は、ドクターブレード法やリバースロールコータ法等のシート成形法を用い、分散媒でスラリー化したガラスセラミック組成物をキャリアフィルム２２の上に塗布し、該塗布膜をハンドリング可能な状態に乾燥することによって得られる。分散媒としては、例えば界面活性剤やシランカップリング剤等を用いることができ、ガラスセラミック粉末を均一に分散させるものであれば良い。
【００２９】
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を用いることができる。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を用いた非ガラス系セラミックを用いても良い。
【００３０】
バインダは、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樹脂を用いることができる。アクリル系のバインダ樹脂としては、例えばアルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、シクロアルキル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート化合物の単独重合体を用いることができる。また、アクリル系のバインダ樹脂としては、該（メタ）アクリレート化合物の２種以上から得られる共重合体、あるいは（メタ）アクリレート化合物と不飽和カルボン酸類等の他の共重合性単量体から得られる共重合体を用いることができる。なお、バインダは、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ても良い。
【００３１】
積層シート２０の外周には、所定孔径からなる円形孔（以下単に、位置決め孔Ｈという。）が打ち抜き加工によって形成されている。載置プレート２４の位置決めピン２４Ｐが各位置決め孔Ｈに挿通されることによって、描画面２０ａの各位置が液滴吐出装置２１に対して位置決めされる。
【００３２】
グリーンシート２３には、打ち抜き加工やレーザ加工によって、数十μｍ〜数百μｍの孔径からなる円形孔や円錐孔（以下単に、ビアホール２３ｈという。）が貫通形成されている。ビアホール２３ｈには、導体性ペーストを用いたスキージ法や導電性インクを用いたインクジェット法等によって、銀、金、銅、パラジウム等の導電材料が充填されている。
【００３３】
液滴吐出装置２１は、積層シート２０を載置するための載置プレート２４と、導電性インクＩｋを貯留するインクタンク２５と、インクタンク２５の導電性インクＩｋを描画面
２０ａに吐出する液滴吐出ヘッド２６とを有する。
【００３４】
載置プレート２４は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、積層シート２０を位置決めするための位置決めピン２４Ｐと、積層シート２０を加熱するためのヒータ２４Ｈとを有する。積層シート２０が載置プレート２４に載置されるとき、載置プレート２４は、位置決めピン２４Ｐを位置決め孔Ｈに挿通し、描画面２０ａの各位置を液滴吐出ヘッド２６に対して位置決めする。また、積層シート２０が載置プレート２４に載置されるとき、載置プレート２４は、ヒータ２４Ｈを駆動して積層シート２０を描画温度Ｔｐに加熱する。
【００３５】
導電性インクＩｋは、導電性微粒子Ｉａを分散媒Ｉｂに分散させた導電性微粒子Ｉａの分散系であり、微小な液滴Ｄを吐出可能にするために、その粘度が２０ｃＰ以下に調整されている。
【００３６】
導電性微粒子Ｉａは、数ｎｍ〜数十ｎｍの粒径を有する微粒子であり、例えば金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム等の金属、あるいはこれらの合金を用いることができる。分散媒Ｉｂは、導電性微粒子Ｉａを均一に分散させるものであれば良く、例えば水や水を主成分とする水溶液系、あるいはテトラデカン等の有機溶剤を主成分とする有機系を用いることができる。
【００３７】
液滴吐出ヘッド２６は、インクタンク２５に連通するキャビティ２７と、キャビティ２７に連通するノズル２８と、キャビティ２７に連結される圧力発生素子２９とを有する。キャビティ２７は、インクタンク２５からの導電性インクＩｋを受けてノズル２８に該導電性インクＩｋを供給する。ノズル２８は、数十μｍの開口を有するノズルであり、インクタンク２５からの導電性インクＩｋを収容する。圧力発生素子２９は、キャビティ２７の容積を変更する圧電素子や静電容量素子、あるいはキャビティ２７の温度を変更する抵抗加熱素子であり、キャビティ２７の内部に所定圧力を発生させる。圧力発生素子２９が駆動するとき、ノズル２８は、導電性インクＩｋの気液界面（メニスカス）を振動させ、該導電性インクＩｋを数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴Ｄにして吐出する。
【００３８】
描画工程では、積層シート２０の描画面２０ａと液滴吐出ヘッド２６とが所定方向に相対移動し、ノズル２８からの複数の液滴Ｄがそれぞれ描画面２０ａに着弾して該描画面２０ａの上で合一する。これによって、所定方向に連続する液状パターンＰＬが描画面２０ａの上に形成される。この際、積層シート２０の温度が描画温度Ｔｐであることから、液状パターンＰＬは、分散媒Ｉｂの一部の蒸発によって増粘して描画面２０ａに沿う濡れ広がりを抑える。
【００３９】
なお、描画温度Ｔｐが過剰に高くなると、キャリアフィルム２２とグリーンシート２３が熱変形を来たし、液滴Ｄの着弾精度が損なわれてしまう。そこで、描画温度Ｔｐは例えば４０℃〜８０℃であって、液滴Ｄの着弾精度を十分に確保できるように、積層シート２０の組成や導電性インクＩｋの組成に応じて適宜選択される。
【００４０】
図５において、乾燥工程では、描画工程後の積層シート２０が乾燥炉等の乾燥装置に搬入され、液状パターンＰＬを有する状態で乾燥温度Ｔｄに加熱される。積層シート２０の温度が乾燥温度Ｔｄであることから、液状パターンＰＬは、その乾燥をさらに促進させる。これによって、液状パターンＰＬの分散媒Ｉｂの殆どが蒸発し、導電性微粒子Ｉａの集合体からなる乾燥パターンＰＤが描画面２０ａの上に形成される。
【００４１】
なお、乾燥温度Ｔｄが過剰に高くなると、キャリアフィルム２２とグリーンシート２３
が熱変形を来たし、積層工程時における他の積層シート２０との位置精度が損なわれてしまう。そこで、乾燥温度Ｔｄは例えば４０℃〜８０℃であり、積層工程時の位置精度を確保できるように、積層シート２０の組成や導電性インクＩｋの組成に応じて適宜選択される。
【００４２】
図６において、押圧工程では、グリーンシート２３を押圧するために押圧手段としての押圧ローラ３０が用いられる。押圧ローラ３０は、描画面２０ａの面積よりも大きい周面（以下単に、押圧面３０ａという。）を有するローラであり、その押圧面３０ａの全体に導電性インクＩｋを撥液する撥液性を有する。押圧ローラ３０の押圧面３０ａは、乾燥パターンＰＤの硬度よりも低い硬度を有する弾性体で形成されている。
【００４３】
押圧ローラ３０は、所定の付勢力で下方に付勢され、描画面２０ａの上方に位置するときに押圧面３０ａを描画面２０ａに押し当てる。押圧ローラ３０は、描画面２０ａに沿って走査されるとき、１回転するだけで描画面２０ａの全体に押圧面３０ａを押し当て、描画面２０ａの全体を所定の押圧力で均一に押圧する。乾燥パターンＰＤを押圧する押圧面３０ａは、自身よりも高い硬度の乾燥パターンＰＤの表面全体に略均一に当接し、乾燥パターンＰＤの表面全体を描画面２０ａの上で等方的に押圧する。
【００４４】
押圧工程では、まず、載置プレート２４がヒータ２４Ｈを駆動してグリーンシート２３を押圧温度Ｔｒに調整する。温調されたグリーンシート２３は、押圧ローラ３０の直下に搬送され、押圧ローラ３０によって押圧処理が施される。押圧ローラ３０に押圧される乾燥パターンＰＤは、描画面２０ａの上で等方的な押圧を受けることから、その形状を変形させることなく、グリーンシート２３の内部に埋没する。この際、グリーンシート２３が押圧温度Ｔｒに加熱されることから、グリーンシート２３が軟化し、乾燥パターンＰＤの形状が、より確実に維持される。
【００４５】
なお、押圧温度Ｔｒが過剰に高くなると、グリーンシート２３が押圧ローラ３０の押圧を受けて変形してしまう。そこで、押圧温度Ｔｒは例えば４０℃〜８０℃であり、グリーンシート２３の変形を抑えられるように、グリーンシート２３の組成やキャリアフィルム２２の組成に応じて適宜選択される。
【００４６】
図７において、積層工程では、複数のグリーンシート２３を積層するためのベースプレート３１が用いられる。ベースプレート３１は、積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、複数のグリーンシート２３を位置決めする位置決めピン３１Ｐを有する。
【００４７】
積層工程では、まず、１層目の積層シート２０が、グリーンシート２３を上にした状態でベースプレート３１に載置される。１層目の積層シート２０は、上記押圧処理の施されたグリーンシート２３を有し、位置決め孔Ｈへの位置決めピン３１Ｐの挿通によって位置決めされる。次いで、２層目の積層シート２０が描画面２０ａを下にした状態でベースプレート３１に載置される。２層目の積層シート２０は、上記押圧処理の施されたグリーンシート２３を有し、位置決め孔Ｈへの位置決めピン３１Ｐの挿通によって位置決めされ、キャリアフィルム２２が剥離されることによって、２層目のグリーンシート２３のみが１層目のグリーンシート２３の上に積層される。以後同様に、所定層数のグリーンシート２３が順に積層され、乾燥パターンＰＤを内蔵するグリーンシート２３の積層体（以下単に、積層体３２という。）が形成される。
【００４８】
グリーンシート２３が他のグリーンシート２３に積層されるとき、層間の乾燥パターンＰＤは、上記の押圧処理によって描画面２０ａからグリーンシート２３内に埋没する分だけ、他のグリーンシート２３からの異方的な加圧を抑えられる。よって、この積層工程で
は、乾燥パターンＰＤの変形を抑制できる。
【００４９】
図８において、圧着工程では、カバープレート３３と真空包装袋３５とが用いられる。カバープレート３３は、ベースプレート３１と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、各位置決めピン３１Ｐを挿通可能にする複数の挿通孔３３ｈを有する。真空包装袋３５は、ベースプレート３１、カバープレート３３、及び積層体３２を封入可能な柔軟性を有する包装袋である。
【００５０】
圧着工程では、まず、位置決めピン３１Ｐがカバープレート３３の挿通孔３３ｈに挿通され、ベースプレート３１とカバープレート３３とによって積層体３２が挟持される。ベースプレート３１とカバープレート３３は、積層体３２を挟持した状態で真空包装袋３５に収容され、シーラ等を用いた吸引によって真空包装袋３５の内部に真空封入される。真空封入された積層体３２は、真空包装袋３５、ベースプレート３１、及びカバープレート３３を介した大気圧を受けて圧着される。乾燥パターンＰＤに加わる大気圧は、グリーンシート２３が乾燥パターンＰＤの略全面を覆うことから、乾燥パターンＰＤの表面の略全体にわたり等方的である。
【００５１】
次いで、減圧包装後の積層体３２が静水圧プレス装置に搬入され、該積層体３２に静水圧が加えられることによって圧着体が形成される。積層体３２は、静水圧を加えられる間、温水層からの熱量を受けて圧着温度Ｔｃに加熱される。圧着温度Ｔｃは各グリーンシート２３を圧着させるための温度である。乾燥パターンＰＤに加わる圧力は、グリーンシート２３が乾燥パターンＰＤの略全面を覆うことから、乾燥パターンＰＤの表面の略全体にわたり等方的である。よって、この圧着工程では、乾燥パターンＰＤの変形を抑制できる。
【００５２】
焼成工程では、圧着工程で得られる圧着体がベースプレート３１から取り出され、該圧着体が所定の焼成炉に搬入されて焼成される。焼成温度Ｔａは、例えば８００℃〜１０００℃であって、グリーンシート２３の組成に応じて適宜変更される。乾燥パターンＰＤとしてＣｕを用いる場合には、酸化防止のため還元雰囲気中で焼成するのが好ましい。銀、金、白金、パラジウム等を用いる場合には大気中で焼成しても良い。焼成工程では、圧着工程における静水圧よりも小さい圧力で圧着体を加圧しながら焼成しても良い。これによれば、ＬＴＣＣ多層基板１１の平坦性が向上され、各グリーンシート２３の反りや剥離を防止できる。
【００５３】
次に、上記のように構成した第一実施形態の効果を以下に記載する。
（１）第一実施形態は、グリーンシート２３を積層する前に、各グリーンシート２３の乾燥パターンＰＤにそれぞれ押圧ローラ３０を押し当てて乾燥パターンＰＤを各グリーンシート２３に埋没させる。したがって、第一実施形態では、乾燥パターンＰＤを予め埋没させることから、グリーンシート２３と乾燥パターンＰＤとの間の局所的な当接により生じる乾燥パターンＰＤへの不均一な応力に関して、均一化を図ることができる。よって、第一実施形態は、乾燥パターンＰＤの形状を維持でき、液滴Ｄを用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
【００５４】
（２）しかも、共通する押圧ローラ３０の走査によって乾燥パターンＰＤの全体を押圧することから、乾燥パターンＰＤに加える押圧力の均一化を図ることができる。ひいては、乾燥パターンＰＤを均一に埋没させることができ、パターンの加工精度をさらに向上させることができる。
【００５５】
（３）第一実施形態では、押圧ローラ３０の押圧面３０ａが導電性インクＩｋを撥液する撥液性を有する。したがって、第一実施形態は、押圧ローラ３０への導電性インクＩｋ
の付着を抑えられる。よって、押圧ローラ３０の走査に伴う乾燥パターンＰＤの剥がれや描画面２０ａの汚染を抑えられる。
【００５６】
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図９〜図１１に従って説明する。第二実施形態は、第一実施形態における描画工程、乾燥工程、押圧工程及び積層工程を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。
【００５７】
図９において、ＬＴＣＣ多層基板１１の製造工程では、描画工程、乾燥工程、押圧工程、積層工程がグリーンシート２３ごとに実施され、積層したグリーンシートの層数（実層数Ｎａ）が目標層数Ｎｐになるまで繰り返される。そして、目標層数Ｎｐからなる積層体３２を形成すると、該積層体３２を用いた圧着工程と焼成工程とが実施される。
【００５８】
すなわち、図１０に示すように、まず、第一実施形態と同じく、載置プレート２４の上で１層目のグリーンシート２３に乾燥パターンＰＤが形成され、該乾燥パターンＰＤへの押圧処理によって乾燥パターンＰＤが埋め込まれる。そして、１層目のグリーンシート２３の上には、２層目のグリーンシート２３が描画面２０ａを上にした状態で積層される。
【００５９】
次いで、図１１に示すように、２層目のグリーンシート２３に乾燥パターンＰＤが形成され、該乾燥パターンＰＤへの押圧処理によって乾燥パターンＰＤが埋め込まれる。以後同様に、２層目のグリーンシート２３の上には、３層目、４層目、…が描画面２０ａを上にした状態で順に積層され、実層数Ｎａが目標層数Ｎｐになるまで、グリーンシート２３が積層されるごとに、最上層のグリーンシート２３に対して描画工程、乾燥工程、押圧工程が順に繰り返し実施される。
【００６０】
上記のように構成した第二実施形態においても、第一実施形態と同じく、乾燥パターンＰＤの形状を維持でき、液滴Ｄを用いて形成したパターンの加工精度を向上できる。
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、押圧手段を押圧ローラに具体化したが、これに限らず、例えば押圧手段が流体であっても良く、乾燥パターンＰＤの表面全体を描画面２０ａの上で等方的に押圧するものであれば良い。
【００６２】
・上記実施形態では、乾燥パターンＰＤの全てがグリーンシート２３に埋没する構成を説明したが、これに限らず、乾燥パターンＰＤの一部がグリーンシート２３に埋没する構成であっても良い。この構成においても、乾燥パターンが埋没する分だけ、乾燥パターンＰＤの変形を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】回路モジュールを示す断面図。
【図２】セラミック多層基板の製造方法を示すフローチャート。
【図３】各製造工程におけるグリーンシートの温度を示す図。
【図４】描画工程を示す工程図。
【図５】乾燥工程を示す工程図。
【図６】押圧工程を示す工程図。
【図７】積層工程を示す工程図。
【図８】圧着工程を示す工程図。
【図９】第二実施形態の製造方法を示すフローチャート。
【図１０】第二実施形態の製造方法を示す工程図。
【図１１】第二実施形態の製造方法を示す工程図。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来例のセラミック多層基板の製造方法を示す図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来例のセラミック多層基板の製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００６４】
Ｄ…液滴、Ｉｋ…導電性インク、ＰＤ…乾燥パターン、ＰＬ…液状パターン、１１…セラミック多層基板、２３…グリーンシート、３０…押圧ローラ、３０ａ…押圧面、３２…積層体、３５…真空包装袋。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック多層基板の製造方法であって、
複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、
前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、
前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、
前記積層体を形成する工程は、
前記各グリーンシートを積層する前に、前記各グリーンシートの乾燥パターンにそれぞれ押圧手段を押し当てて前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに埋没させることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項２】
セラミック多層基板の製造方法であって、
複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、
前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、
前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、
前記積層体を形成する工程は、
前記グリーンシートを積層するごとに、該グリーンシートの乾燥パターンに押圧手段を押し当てて該乾燥パターンを該グリーンシートに埋没させることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセラミック多層基板の製造方法であって、
前記積層体を形成する工程は、
前記各グリーンシートの描画面に沿って押圧ローラを走査して前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに埋没させることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のセラミック多層基板の製造方法であって、
前記押圧ローラの押圧面は、前記導電性インクを撥液する撥液性を有することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のセラミック多層基板の製造方法であって、
前記積層体を形成する工程は、
前記各グリーンシートを順に積層して減圧包装した後に前記各グリーンシートに加熱下で静水圧を加えることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１】
セラミック多層基板の製造方法であって、
複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、
前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、
前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、
前記積層体を形成する工程は、
前記各グリーンシートを積層する前に、前記各グリーンシートの乾燥パターンにそれぞれ押圧手段を押し当てて前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに埋没させることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項２】
セラミック多層基板の製造方法であって、
複数のグリーンシートの各々に導電性インクの液滴を吐出して前記各グリーンシートに前記導電性インクからなる液状パターンを描画する工程と、
前記各液状パターンを乾燥して乾燥パターンを形成する工程と、
前記各グリーンシートを順に積層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セラミック多層基板を形成する工程とを有し、
前記積層体を形成する工程は、
前記グリーンシートを積層するごとに、該グリーンシートの乾燥パターンに押圧手段を押し当てて該乾燥パターンを該グリーンシートに埋没させることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセラミック多層基板の製造方法であって、
前記積層体を形成する工程は、
前記各グリーンシートの描画面に沿って押圧ローラを走査して前記乾燥パターンを前記各グリーンシートに埋没させることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のセラミック多層基板の製造方法であって、
前記押圧ローラの押圧面は、前記導電性インクを撥液する撥液性を有することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のセラミック多層基板の製造方法であって、
前記積層体を形成する工程は、
前記各グリーンシートを順に積層して減圧包装した後に前記各グリーンシートに加熱下で静水圧を加えることを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１０５３１９（Ｐ２００９−１０５３１９Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７７７４９（Ｐ２００７−２７７７４９）
【出願日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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