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】主グリーンシート２３を積層するとき、主グリーンシート２３に形成した乾燥パターンＰＤよりも硬度が低い補助グリーンシートを、主グリーンシート２３の上側及び下側に配設して積層体を形成した。積層行程や、圧着行程の際に、主グリーンシート２３上に描画された導電性微粒子Ｉａの集合体よりなる乾燥パターンＰＤが補助グリーンシートにて押圧されるとき、補助グリーンシートは、乾燥パターンＰＤよりも硬度が低いことから、補助グリーンシートであって乾燥パターンＰＤと接する部分は、該乾燥パターンＰＤを包み込むように凹む。そして、積層工程や圧着行程において、乾燥パターンＰＤの潰れや変形が未然に防止する。
【解決手段】主グリーンシート２３を積層するとき、主グリーンシート２３に形成した乾燥パターンＰＤよりも硬度が低い補助グリーンシートを、主グリーンシート２３の上側及び下側に配設して積層体を形成した。積層行程や、圧着行程の際に、主グリーンシート２３上に描画された導電性微粒子Ｉａの集合体よりなる乾燥パターンＰＤが補助グリーンシートにて押圧されるとき、補助グリーンシートは、乾燥パターンＰＤよりも硬度が低いことから、補助グリーンシートであって乾燥パターンＰＤと接する部分は、該乾燥パターンＰＤを包み込むように凹む。そして、積層工程や圧着行程において、乾燥パターンＰＤの潰れや変形が未然に防止する。
【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圧着する圧着工程と、圧着体を一括焼成する焼成工程とが順に実施される。
【０００４】
描画工程には、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】
前記圧着工程には、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。これによって、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８（ａ）は描画工程によるパターンの平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図９（ａ）は圧着工程によるパターンの平面図であり、図９（ｂ）は図９（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８（ａ）、（ｂ）に示すように、描画工程を経てグリーンシート１００に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、パターン１０１を挟むグリーンシート１００が大気圧によって押圧される。焼成前の導電性微粒子は、グリーンシート１００との密着力や粒子間の結合力が弱いため、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、減圧包装時の大気圧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１００の主面１００ａに沿って延びるように変形し、所望のパターン領域１０４（図８及び図９における二点鎖線）から食み出し、隣のパターン１０１と接触しショートしてしまう
問題があった。
【０００９】
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】
【００１０】
本発明のセラミック多層基板の製造方法は、導電性微粒子を含んだ液状体を吐出手段にて液滴にしてグリーンシートに吐出して、前記グリーンシートに液状パターンを描画する描画工程と、前記液状パターンを乾燥させて前記グリーンシートに乾燥パターンを形成する乾燥工程と、前記乾燥パターンを形成した複数の前記グリーンシートを積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を加圧し圧着体を形成する圧着工程と、前記圧着体を焼成する焼成工程とを有したセラミック多層基板の製造方法であって、前記積層工程において、前記乾燥パターンよりも硬度の低い補助グリーンシートを、前記グリーンシートの上側及び下側に配設して前記積層体を形成する。
【００１１】
本発明のセラミック多層基板の製造方法によれば、積層行程で積層体を形成する際や、圧着行程で積層体を加圧し圧着体を形成する際に、グリーンシート上に描画された乾燥パターンは補助グリーンシートにて押圧される。このとき、補助グリーンシートは、乾燥パターンよりも硬度が低いので、補助グリーンシートであって乾燥パターンと接する部分は、該乾燥パターンを包み込むように凹む。従って、積層工程や圧着行程において、乾燥パターンの潰れが未然に防止される。
【００１２】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記補助グリーンシートは、それぞれ隣接する前記グリーンシートにビアホールが形成されているとき、該ビアホールと連通するビアホールが形成されていてもよい。
【００１３】
このセラミック多層基板の製造方法によれば、隣接するグリーンシート間の電気的配線は焼成したとき、前記補助グリーンシートに形成したビアパターンにて電気的に接続される。
【００１４】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記液状体に含まれる導電性微粒子は、銀微粒子であってもよい。
このセラミック多層基板の製造方法によれば、銀微粒子の集合体よりなる乾燥パターンは積層工程や圧着行程において、補助グリーンシートに包まれて潰れることはない。
【００１５】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記圧着工程は、前記積層体を真空包装袋に収容して、前記真空包装袋内を減圧して前記積層体を減圧包装した後、前記真空包装袋内にて減圧包装された前記積層体に、静水圧を加えて前記圧着体を形成してもよい。
【００１６】
このセラミック多層基板の製造方法によれば、積層体が減圧包装中に加圧されたり、積層体が静水圧を加えられているときでも、液状パターン中の導電性微粒子の流動性はなく、パターンの潰れや変形は防止できる。
【００１７】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記真空包装袋内で減圧するとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら減圧してもよい。
このセラミック多層基板の製造方法によれば、グリーンシート及び補助グリーンシートを軟化でき、減圧包装時における乾燥パターンの押圧変形をより確実に抑えられる。
【００１８】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記静水圧を加えて前記圧着体を形成す
るとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら前記静水圧を加えてもよい。
【００１９】
このセラミック多層基板の製造方法によれば、グリーンシート及び補助グリーンシートを軟化でき、積層体に静水圧を加えて圧着体を形成しているときでも融着パターンの押圧変形を、より確実に抑えられる。
【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７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からな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１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２と、ＬＴＣＣ多層基板２に接続された半導体チップ３とを有する。
【００２２】
ＬＴＣＣ多層基板２は、積層された複数の主ＬＴＣＣ基板４と該主ＬＴＣＣ基板４の上下両側又は一側に配設された複数の補助ＬＴＣＣ基板４ｓを有する。各主ＬＴＣＣ基板４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。各主ＬＴＣＣ基板４には、抵抗素子、容量素子、コイル素子などの各種の回路素子５と、各回路素子５を電気的に接続する内部配線６と、スタックビア構造、サーマルビア構造を呈する所定の孔径（例えば、２０μｍ）を有した複数のビアホール７と、該ビアホール７に充填されたビア配線８と、がそれぞれ回路設計に基づいて適宜形成されている。
【００２３】
そして、回路素子５、内部配線６、及びビア配線８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。
各主ＬＴＣＣ基板４の上下両側又は一側に配設された各補助ＬＴＣＣ基板４ｓは、主ＬＴＣＣ基板４と同様にそれぞれグリーンシートの焼結体であって、本実施形態では厚みが主ＬＴＣＣ基板４より若干薄く形成されている。また、各補助ＬＴＣＣ基板４ｓは、主ＬＴＣＣ基板４のビアホール７と対向する位置にビアホール７ｓが形成され、そのビアホール７ｓには、隣接する主ＬＴＣＣ基板４に形成したビア配線８と電気的に接続するビア配線８ｓが形成されている。
【００２４】
次に、上記ＬＴＣＣ多層基板２の製造方法を図２〜図６に従って説明する。図２はＬＴＣＣ多層基板２の製造方法を示すフローチャートであり、図３〜図６はそれぞれＬＴＣＣ多層基板２の製造方法を示す工程図である。
【００２５】
図２において、ＬＴＣＣ多層基板２の製造方法では、主ＬＴＣＣ基板４の前駆体である主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し導電性微粒子の集合体よりなる乾燥パターンを形成する乾燥工程（ステップＳ１２）とが順に実行される。次に、ＬＴＣＣ多層基板２の製造方法では、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Ｓ１３）と、該積層体を減圧包装する減圧包装工程（ステップＳ１４）と、該積層体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。
（描画工程）
図３において、描画工程では、主積層シート２０と、液滴吐出装置２１とが用いられる。主積層シート２０は、キャリアフィルム２２と、キャリアフィルム２２上に形成された主グリーンシート２３とからなる。
【００２６】
キャリアフィルム２２は、描画工程や乾燥工程において主グリーンシート２３を支持するためのフィルムであり、例えば主グリーンシート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。
【００２７】
主グリーンシート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。主グリーンシート２３の膜厚は、回路素子５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。この主グリーンシート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。
【００２８】
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。
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。
【００２９】
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、後工程の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。
【００３０】
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】
主積層シート２０の縁には、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。各位置決め孔Ｈには、載置プレート２４の位置決めピン２４Ｐが挿入され、主積層シート２０の描画面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】
主グリーンシート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７という。）が貫通形成されている。ビアホール７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前工程で充填されている。
【００３３】
液滴吐出装置２１は、主積層シート２０を載置するための載置プレート２４と、液状体としての導電性インク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に吐出する吐出手段としての液滴吐出ヘッド２６とを有する。
【００３４】
載置プレート２４は、主積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、主積層シート２０を位置決めするための位置決めピン２４Ｐと、主積層シート２０を加熱するためのヒータ２４Ｈとを有する。そして、主積層シート２０が載置プレート２４に載置されるとき、位置決めピン２４Ｐを位置決め孔Ｈに挿通させることにより、載置プレート２４は描画面２０ａの各位置を液滴吐出ヘッド２６に対して位置決めする。
【００３５】
また、載置プレート２４に主積層シート２０を載置しているとき、載置プレート２４は、ヒータ２４Ｈを駆動し、主積層シート２０を予め定めた描画温度に加熱するようになっている。
【００３６】
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。
【００３７】
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。そして、本実施形態では、導電性微粒子Ｉａとして銀微粒子を用いている。
【００３８】
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。
【００３９】
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とを備えている。キャビティ２７は、インクタンク２５からの導電性インクＩｋを収容し、インクタンク２５からの該導電性インクＩｋをノズル２８に供給する。ノズル２８は、数十μｍの開口を有するノズルである。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。
【００４０】
描画工程では、主積層シート２０と液滴吐出ヘッド２６とが描画面２０ａの面方向に相対移動し、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、主積層シート２０の温度が予め定めた描画温度であることから、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に沿う濡れ広がりが抑えられるようになっている。
【００４１】
なお、予め定めた描画温度が過剰に高くなると、キャリアフィルム２２と主グリーンシート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、予め定めた描画温度は例えば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、主積層シート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。
（乾燥工程）
図４において、乾燥工程では、描画工程後の主積層シート２０が乾燥炉等の乾燥装置に搬入され、液状パターンＰＬを有する状態で予め定められた乾燥温度に加熱される。主積
層シート２０の温度が予め定められた乾燥温度で加熱されていることから、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。
【００４２】
なお、予め定めた乾燥温度が過剰に高くなると、キャリアフィルム２２と主グリーンシート２３が熱変形を来たし、積層工程時における他の主積層シート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、主積層シート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。
【００４３】
このように、乾燥装置にて、主積層シート２０（主グリーンシート２３）に描画された液状パターンＰＬが乾燥されて乾燥パターンＰＤになると、次に積層工程に移る。
なお、積層行程に入る前に、補助ＬＴＣＣ基板４ｓの前駆体であるグリーンシート（補助グリーンシート２３ｓ）が形成される。補助グリーンシート２３ｓは、上記描画行程と乾燥行程とは、別の行程で形成される。
【００４４】
詳述すると、補助グリーンシート２３ｓは、主ＬＴＣＣ基板４の前駆体である主グリーンシート２３と同様に、図５に示すように、キャリアフィルム２２ｓ上に形成されている。そして、補助グリーンシート２３ｓとキャリアフィルム２２ｓとで補助積層シート２０ｓを構成する。
【００４５】
補助グリーンシート２３ｓには、主グリーンシート２３と同様の方法にて、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７ｓという。）が貫通形成されている。ビアホール７ｓ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前工程で充填されている。
【００４６】
補助グリーンシート２３ｓに形成されるビアホール７ｓは、隣接する主グリーンシート２３を積層した時、該隣接する主グリーンシート２３に形成したビアホール７と連通すように形成されている。そして、ビアホール７ｓには、ビアホール７と同様に、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前工程で充填されている。
【００４７】
つまり、各補助ＬＴＣＣ基板４ｓのビアホール７ｓには、隣接する主ＬＴＣＣ基板４に形成したビア配線８と電気的に接続するビア配線８ｓが形成されている。
また、補助グリーンシート２３ｓの硬度は、乾燥工程にて形成された導電性微粒子Ｉａの集合体からなる乾燥パターンＰＤの硬度より低く形成されている。
（積層工程）
図６において、積層工程では、複数の主グリーンシート２３と補助グリーンシート２３ｓを交互に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、主積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、複数の主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓを位置決めする位置決めピン３１Ｐを有する。
【００４８】
積層工程では、まず、１層目の補助積層シート２０ｓが、補助グリーンシート２３ｓを上にした状態でベースプレート３１に載置される。位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されることによって、１層目の補助積層シート２０ｓがベースプレート３１に位置決めされる。次いで、１層目の主積層シート２０が、主グリーンシート２３を下にした状態でベースプレート３１に載置される。１層目の主積層シート２０は、位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されること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、１層目の主グリーンシート２３のみが１層目の補助グリーンシート２３ｓの上に積層される。
【００４９】
次に、２層目の補助積層シート２０ｓが、主グリーンシート２３を下にした状態でベースプレート３１に載置される。２層目の補助積層シート２０ｓは、位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されることによって位置決めされ、キャリアフィルム２２ｓが剥離されることによって、２層目の補助グリーンシート２３ｓのみが１層目の主グリーンシート２３の上に積層される。
【００５０】
次に、２層目の主積層シート２０が、補助グリーンシート２３ｓを下にした状態でベースプレート３１に載置される。２層目の主積層シート２０は、位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されること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層目の主グリーンシート２３のみが２層目の補助グリーンシート２３ｓの上に積層される。
【００５１】
以後同様に、所定層数の主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓが順に積層され、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓからなる積層体（以下単に、積層体３２という。）が形成される。
【００５２】
主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓが交互に積層されるとき、各主グリーンシート２３に形成された乾燥パターンＰＤは、上下方向の補助グリーンシート２３ｓに押圧される。このとき、補助グリーンシート２３ｓからの押圧力が乾燥パターンＰＤに局所的に伝えられてしまう。このとき、補助グリーンシート２３ｓの硬度は、導電性微粒子Ｉａ（銀微粒子）が凝集してできた乾燥パターンＰＤの硬度より低いため、各補助グリーンシート２３ｓは乾燥パターンＰＤを包み込むように凹む。その結果、乾燥パターンＰＤは、補助グリーンシート２３ｓに潰されてばらばらになったり変形することはない。（減圧包装工程）
図７において、減圧包装工程では、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、ベースプレート３１の各位置決めピン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。
【００５３】
減圧包装工程では、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。
【００５４】
積層体３２を真空封入する間、乾燥パターンＰＤは補助グリーンシート２３ｓを介して大気圧が加えられる。本実施形態では、補助グリーンシート２３ｓの硬度が乾燥パターンＰＤの硬度より低いため、補助グリーンシート２３ｓが乾燥パターンＰＤを包み込むように変形する。
【００５５】
そのため、この減圧包装工程において、乾燥パターンＰＤの潰れや変形は抑制される。（圧着工程）
圧着工程では、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、乾燥パターンＰＤは補助グリーンシート２３ｓを介して押圧される。このとき、
前記と同様に、補助グリーンシート２３ｓの硬度が乾燥パターンＰＤの硬度より低いため、補助グリーンシート２３ｓが乾燥パターンＰＤを包み込むように変形する。そのため、この圧着工程においても、乾燥パターンＰＤの潰れや変形は抑制される。
（焼成工程）
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。焼成温度は、例えば８００℃〜１０００℃であって、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの組成に応じて適宜変更される。
【００５６】
なお、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２の平坦性が向上され、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの反りや剥離を防止できる。
【００５７】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、主グリーンシート２３を積層するとき、主グリーンシート２３に形成した乾燥パターンＰＤよりも硬度が低い補助グリーンシート２３ｓを、主グリーンシート２３の上側及び下側に配設して積層体３２を形成した。
【００５８】
従って、積層行程や、圧着行程の際に、主グリーンシート２３上に描画された導電性微粒子Ｉａ（銀微粒子）の集合体よりなる乾燥パターンＰＤが補助グリーンシート２３ｓにて押圧されるとき、補助グリーンシート２３ｓは、乾燥パターンＰＤよりも硬度が低いことから、補助グリーンシート２３ｓであって乾燥パターンＰＤと接する部分は、該乾燥パターンＰＤを包み込むように凹む。その結果、積層工程や圧着行程において、乾燥パターンＰＤの潰れや変形が未然に防止でき、精度の高いパターンを形成することができる。
【００５９】
（２）本実施形態によれば、主グリーンシート２３に重ね合わせられる補助グリーンシート２３ｓについて、その隣接する主グリーンシート２３にビア配線８が形成されているとき該ビア配線８と電気的に接続するビア配線８ｓを形成した。従って、隣接する主グリーンシート２３間を補助グリーンシート２３ｓに形成したビア配線８ｓにて電気的に接続することができる。
【００６０】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、積層工程において、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの温度を加熱して主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの硬度をさらに低くしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態によれば、圧着工程において、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの温度を加熱して主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの硬度をさらに低くしてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、ベースプレート３１とカバープレート３３とによって挟持された積層体３２を減圧包装した。これに限らず、例えばベースプレート３１に載置された積層体３２、すなわちカバープレート３３を用いない状態で積層体３２を減圧包装しても良く、また積層体３２のみを減圧包装する構成であっても良い。
【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】セラミック多層基板の描画行程を説明するための説明図。
【図４】セラミック多層基板の乾燥工程を説明するための説明図。
【図５】セラミック多層基板の補助グリーンシートを説明するための説明図。
【図６】セラミック多層基板の積層行程を説明するための説明図。
【図７】セラミック多層基板の減圧包装工程を説明するための説明図。
【図８】（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９】（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、Ｉａ…導電性微粒子、ＰＬ…液状パターン、ＰＤ…乾燥パターン、２…セラミック多層基板、７，７ｓ…ビアホール、２１…液滴吐出装置、２３…主グリーンシート、２３ｓ…補助グリーンシート、２６…液滴吐出ヘッド、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圧着する圧着工程と、圧着体を一括焼成する焼成工程とが順に実施される。
【０００４】
描画工程には、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】
前記圧着工程には、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。これによって、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８（ａ）は描画工程によるパターンの平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図９（ａ）は圧着工程によるパターンの平面図であり、図９（ｂ）は図９（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８（ａ）、（ｂ）に示すように、描画工程を経てグリーンシート１００に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、パターン１０１を挟むグリーンシート１００が大気圧によって押圧される。焼成前の導電性微粒子は、グリーンシート１００との密着力や粒子間の結合力が弱いため、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、減圧包装時の大気圧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１００の主面１００ａに沿って延びるように変形し、所望のパターン領域１０４（図８及び図９における二点鎖線）から食み出し、隣のパターン１０１と接触しショートしてしまう
問題があった。
【０００９】
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】
【００１０】
本発明のセラミック多層基板の製造方法は、導電性微粒子を含んだ液状体を吐出手段にて液滴にしてグリーンシートに吐出して、前記グリーンシートに液状パターンを描画する描画工程と、前記液状パターンを乾燥させて前記グリーンシートに乾燥パターンを形成する乾燥工程と、前記乾燥パターンを形成した複数の前記グリーンシートを積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を加圧し圧着体を形成する圧着工程と、前記圧着体を焼成する焼成工程とを有したセラミック多層基板の製造方法であって、前記積層工程において、前記乾燥パターンよりも硬度の低い補助グリーンシートを、前記グリーンシートの上側及び下側に配設して前記積層体を形成する。
【００１１】
本発明のセラミック多層基板の製造方法によれば、積層行程で積層体を形成する際や、圧着行程で積層体を加圧し圧着体を形成する際に、グリーンシート上に描画された乾燥パターンは補助グリーンシートにて押圧される。このとき、補助グリーンシートは、乾燥パターンよりも硬度が低いので、補助グリーンシートであって乾燥パターンと接する部分は、該乾燥パターンを包み込むように凹む。従って、積層工程や圧着行程において、乾燥パターンの潰れが未然に防止される。
【００１２】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記補助グリーンシートは、それぞれ隣接する前記グリーンシートにビアホールが形成されているとき、該ビアホールと連通するビアホールが形成されていてもよい。
【００１３】
このセラミック多層基板の製造方法によれば、隣接するグリーンシート間の電気的配線は焼成したとき、前記補助グリーンシートに形成したビアパターンにて電気的に接続される。
【００１４】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記液状体に含まれる導電性微粒子は、銀微粒子であってもよい。
このセラミック多層基板の製造方法によれば、銀微粒子の集合体よりなる乾燥パターンは積層工程や圧着行程において、補助グリーンシートに包まれて潰れることはない。
【００１５】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記圧着工程は、前記積層体を真空包装袋に収容して、前記真空包装袋内を減圧して前記積層体を減圧包装した後、前記真空包装袋内にて減圧包装された前記積層体に、静水圧を加えて前記圧着体を形成してもよい。
【００１６】
このセラミック多層基板の製造方法によれば、積層体が減圧包装中に加圧されたり、積層体が静水圧を加えられているときでも、液状パターン中の導電性微粒子の流動性はなく、パターンの潰れや変形は防止できる。
【００１７】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記真空包装袋内で減圧するとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら減圧してもよい。
このセラミック多層基板の製造方法によれば、グリーンシート及び補助グリーンシートを軟化でき、減圧包装時における乾燥パターンの押圧変形をより確実に抑えられる。
【００１８】
このセラミック多層基板の製造方法において、前記静水圧を加えて前記圧着体を形成す
るとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら前記静水圧を加えてもよい。
【００１９】
このセラミック多層基板の製造方法によれば、グリーンシート及び補助グリーンシートを軟化でき、積層体に静水圧を加えて圧着体を形成しているときでも融着パターンの押圧変形を、より確実に抑えられる。
【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７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からな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１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２と、ＬＴＣＣ多層基板２に接続された半導体チップ３とを有する。
【００２２】
ＬＴＣＣ多層基板２は、積層された複数の主ＬＴＣＣ基板４と該主ＬＴＣＣ基板４の上下両側又は一側に配設された複数の補助ＬＴＣＣ基板４ｓを有する。各主ＬＴＣＣ基板４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。各主ＬＴＣＣ基板４には、抵抗素子、容量素子、コイル素子などの各種の回路素子５と、各回路素子５を電気的に接続する内部配線６と、スタックビア構造、サーマルビア構造を呈する所定の孔径（例えば、２０μｍ）を有した複数のビアホール７と、該ビアホール７に充填されたビア配線８と、がそれぞれ回路設計に基づいて適宜形成されている。
【００２３】
そして、回路素子５、内部配線６、及びビア配線８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。
各主ＬＴＣＣ基板４の上下両側又は一側に配設された各補助ＬＴＣＣ基板４ｓは、主ＬＴＣＣ基板４と同様にそれぞれグリーンシートの焼結体であって、本実施形態では厚みが主ＬＴＣＣ基板４より若干薄く形成されている。また、各補助ＬＴＣＣ基板４ｓは、主ＬＴＣＣ基板４のビアホール７と対向する位置にビアホール７ｓが形成され、そのビアホール７ｓには、隣接する主ＬＴＣＣ基板４に形成したビア配線８と電気的に接続するビア配線８ｓが形成されている。
【００２４】
次に、上記ＬＴＣＣ多層基板２の製造方法を図２〜図６に従って説明する。図２はＬＴＣＣ多層基板２の製造方法を示すフローチャートであり、図３〜図６はそれぞれＬＴＣＣ多層基板２の製造方法を示す工程図である。
【００２５】
図２において、ＬＴＣＣ多層基板２の製造方法では、主ＬＴＣＣ基板４の前駆体である主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し導電性微粒子の集合体よりなる乾燥パターンを形成する乾燥工程（ステップＳ１２）とが順に実行される。次に、ＬＴＣＣ多層基板２の製造方法では、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Ｓ１３）と、該積層体を減圧包装する減圧包装工程（ステップＳ１４）と、該積層体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。
（描画工程）
図３において、描画工程では、主積層シート２０と、液滴吐出装置２１とが用いられる。主積層シート２０は、キャリアフィルム２２と、キャリアフィルム２２上に形成された主グリーンシート２３とからなる。
【００２６】
キャリアフィルム２２は、描画工程や乾燥工程において主グリーンシート２３を支持するためのフィルムであり、例えば主グリーンシート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。
【００２７】
主グリーンシート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。主グリーンシート２３の膜厚は、回路素子５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。この主グリーンシート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。
【００２８】
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。
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。
【００２９】
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、後工程の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。
【００３０】
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】
主積層シート２０の縁には、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。各位置決め孔Ｈには、載置プレート２４の位置決めピン２４Ｐが挿入され、主積層シート２０の描画面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】
主グリーンシート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７という。）が貫通形成されている。ビアホール７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前工程で充填されている。
【００３３】
液滴吐出装置２１は、主積層シート２０を載置するための載置プレート２４と、液状体としての導電性インク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に吐出する吐出手段としての液滴吐出ヘッド２６とを有する。
【００３４】
載置プレート２４は、主積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、主積層シート２０を位置決めするための位置決めピン２４Ｐと、主積層シート２０を加熱するためのヒータ２４Ｈとを有する。そして、主積層シート２０が載置プレート２４に載置されるとき、位置決めピン２４Ｐを位置決め孔Ｈに挿通させることにより、載置プレート２４は描画面２０ａの各位置を液滴吐出ヘッド２６に対して位置決めする。
【００３５】
また、載置プレート２４に主積層シート２０を載置しているとき、載置プレート２４は、ヒータ２４Ｈを駆動し、主積層シート２０を予め定めた描画温度に加熱するようになっている。
【００３６】
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。
【００３７】
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。そして、本実施形態では、導電性微粒子Ｉａとして銀微粒子を用いている。
【００３８】
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。
【００３９】
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とを備えている。キャビティ２７は、インクタンク２５からの導電性インクＩｋを収容し、インクタンク２５からの該導電性インクＩｋをノズル２８に供給する。ノズル２８は、数十μｍの開口を有するノズルである。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。
【００４０】
描画工程では、主積層シート２０と液滴吐出ヘッド２６とが描画面２０ａの面方向に相対移動し、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、主積層シート２０の温度が予め定めた描画温度であることから、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に沿う濡れ広がりが抑えられるようになっている。
【００４１】
なお、予め定めた描画温度が過剰に高くなると、キャリアフィルム２２と主グリーンシート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、予め定めた描画温度は例えば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、主積層シート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。
（乾燥工程）
図４において、乾燥工程では、描画工程後の主積層シート２０が乾燥炉等の乾燥装置に搬入され、液状パターンＰＬを有する状態で予め定められた乾燥温度に加熱される。主積
層シート２０の温度が予め定められた乾燥温度で加熱されていることから、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。
【００４２】
なお、予め定めた乾燥温度が過剰に高くなると、キャリアフィルム２２と主グリーンシート２３が熱変形を来たし、積層工程時における他の主積層シート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、主積層シート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。
【００４３】
このように、乾燥装置にて、主積層シート２０（主グリーンシート２３）に描画された液状パターンＰＬが乾燥されて乾燥パターンＰＤになると、次に積層工程に移る。
なお、積層行程に入る前に、補助ＬＴＣＣ基板４ｓの前駆体であるグリーンシート（補助グリーンシート２３ｓ）が形成される。補助グリーンシート２３ｓは、上記描画行程と乾燥行程とは、別の行程で形成される。
【００４４】
詳述すると、補助グリーンシート２３ｓは、主ＬＴＣＣ基板４の前駆体である主グリーンシート２３と同様に、図５に示すように、キャリアフィルム２２ｓ上に形成されている。そして、補助グリーンシート２３ｓとキャリアフィルム２２ｓとで補助積層シート２０ｓを構成する。
【００４５】
補助グリーンシート２３ｓには、主グリーンシート２３と同様の方法にて、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７ｓという。）が貫通形成されている。ビアホール７ｓ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前工程で充填されている。
【００４６】
補助グリーンシート２３ｓに形成されるビアホール７ｓは、隣接する主グリーンシート２３を積層した時、該隣接する主グリーンシート２３に形成したビアホール７と連通すように形成されている。そして、ビアホール７ｓには、ビアホール７と同様に、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前工程で充填されている。
【００４７】
つまり、各補助ＬＴＣＣ基板４ｓのビアホール７ｓには、隣接する主ＬＴＣＣ基板４に形成したビア配線８と電気的に接続するビア配線８ｓが形成されている。
また、補助グリーンシート２３ｓの硬度は、乾燥工程にて形成された導電性微粒子Ｉａの集合体からなる乾燥パターンＰＤの硬度より低く形成されている。
（積層工程）
図６において、積層工程では、複数の主グリーンシート２３と補助グリーンシート２３ｓを交互に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、主積層シート２０と略同じサイズの剛性材料からなる板材であって、複数の主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓを位置決めする位置決めピン３１Ｐを有する。
【００４８】
積層工程では、まず、１層目の補助積層シート２０ｓが、補助グリーンシート２３ｓを上にした状態でベースプレート３１に載置される。位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されることによって、１層目の補助積層シート２０ｓがベースプレート３１に位置決めされる。次いで、１層目の主積層シート２０が、主グリーンシート２３を下にした状態でベースプレート３１に載置される。１層目の主積層シート２０は、位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されること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、１層目の主グリーンシート２３のみが１層目の補助グリーンシート２３ｓの上に積層される。
【００４９】
次に、２層目の補助積層シート２０ｓが、主グリーンシート２３を下にした状態でベースプレート３１に載置される。２層目の補助積層シート２０ｓは、位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されることによって位置決めされ、キャリアフィルム２２ｓが剥離されることによって、２層目の補助グリーンシート２３ｓのみが１層目の主グリーンシート２３の上に積層される。
【００５０】
次に、２層目の主積層シート２０が、補助グリーンシート２３ｓを下にした状態でベースプレート３１に載置される。２層目の主積層シート２０は、位置決めピン３１Ｐが位置決め孔Ｈに挿通されること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層目の主グリーンシート２３のみが２層目の補助グリーンシート２３ｓの上に積層される。
【００５１】
以後同様に、所定層数の主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓが順に積層され、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓからなる積層体（以下単に、積層体３２という。）が形成される。
【００５２】
主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓが交互に積層されるとき、各主グリーンシート２３に形成された乾燥パターンＰＤは、上下方向の補助グリーンシート２３ｓに押圧される。このとき、補助グリーンシート２３ｓからの押圧力が乾燥パターンＰＤに局所的に伝えられてしまう。このとき、補助グリーンシート２３ｓの硬度は、導電性微粒子Ｉａ（銀微粒子）が凝集してできた乾燥パターンＰＤの硬度より低いため、各補助グリーンシート２３ｓは乾燥パターンＰＤを包み込むように凹む。その結果、乾燥パターンＰＤは、補助グリーンシート２３ｓに潰されてばらばらになったり変形することはない。（減圧包装工程）
図７において、減圧包装工程では、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、ベースプレート３１の各位置決めピン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。
【００５３】
減圧包装工程では、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。
【００５４】
積層体３２を真空封入する間、乾燥パターンＰＤは補助グリーンシート２３ｓを介して大気圧が加えられる。本実施形態では、補助グリーンシート２３ｓの硬度が乾燥パターンＰＤの硬度より低いため、補助グリーンシート２３ｓが乾燥パターンＰＤを包み込むように変形する。
【００５５】
そのため、この減圧包装工程において、乾燥パターンＰＤの潰れや変形は抑制される。（圧着工程）
圧着工程では、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、乾燥パターンＰＤは補助グリーンシート２３ｓを介して押圧される。このとき、
前記と同様に、補助グリーンシート２３ｓの硬度が乾燥パターンＰＤの硬度より低いため、補助グリーンシート２３ｓが乾燥パターンＰＤを包み込むように変形する。そのため、この圧着工程においても、乾燥パターンＰＤの潰れや変形は抑制される。
（焼成工程）
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。焼成温度は、例えば８００℃〜１０００℃であって、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの組成に応じて適宜変更される。
【００５６】
なお、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２の平坦性が向上され、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの反りや剥離を防止できる。
【００５７】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、主グリーンシート２３を積層するとき、主グリーンシート２３に形成した乾燥パターンＰＤよりも硬度が低い補助グリーンシート２３ｓを、主グリーンシート２３の上側及び下側に配設して積層体３２を形成した。
【００５８】
従って、積層行程や、圧着行程の際に、主グリーンシート２３上に描画された導電性微粒子Ｉａ（銀微粒子）の集合体よりなる乾燥パターンＰＤが補助グリーンシート２３ｓにて押圧されるとき、補助グリーンシート２３ｓは、乾燥パターンＰＤよりも硬度が低いことから、補助グリーンシート２３ｓであって乾燥パターンＰＤと接する部分は、該乾燥パターンＰＤを包み込むように凹む。その結果、積層工程や圧着行程において、乾燥パターンＰＤの潰れや変形が未然に防止でき、精度の高いパターンを形成することができる。
【００５９】
（２）本実施形態によれば、主グリーンシート２３に重ね合わせられる補助グリーンシート２３ｓについて、その隣接する主グリーンシート２３にビア配線８が形成されているとき該ビア配線８と電気的に接続するビア配線８ｓを形成した。従って、隣接する主グリーンシート２３間を補助グリーンシート２３ｓに形成したビア配線８ｓにて電気的に接続することができる。
【００６０】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、積層工程において、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの温度を加熱して主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの硬度をさらに低くしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態によれば、圧着工程において、主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの温度を加熱して主グリーンシート２３及び補助グリーンシート２３ｓの硬度をさらに低くしてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、ベースプレート３１とカバープレート３３とによって挟持された積層体３２を減圧包装した。これに限らず、例えばベースプレート３１に載置された積層体３２、すなわちカバープレート３３を用いない状態で積層体３２を減圧包装しても良く、また積層体３２のみを減圧包装する構成であっても良い。
【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】セラミック多層基板の描画行程を説明するための説明図。
【図４】セラミック多層基板の乾燥工程を説明するための説明図。
【図５】セラミック多層基板の補助グリーンシートを説明するための説明図。
【図６】セラミック多層基板の積層行程を説明するための説明図。
【図７】セラミック多層基板の減圧包装工程を説明するための説明図。
【図８】（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９】（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、Ｉａ…導電性微粒子、ＰＬ…液状パターン、ＰＤ…乾燥パターン、２…セラミック多層基板、７，７ｓ…ビアホール、２１…液滴吐出装置、２３…主グリーンシート、２３ｓ…補助グリーンシート、２６…液滴吐出ヘッド、３２…積層体、３５…真空包装袋。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性微粒子を含んだ液状体を吐出手段にて液滴にしてグリーンシートに吐出して、前記グリーンシートに液状パターンを描画する描画工程と、
前記液状パターンを乾燥させて前記グリーンシートに乾燥パターンを形成する乾燥工程と、
前記乾燥パターンを形成した複数の前記グリーンシートを積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を加圧し圧着体を形成する圧着工程と、
前記圧着体を焼成する焼成工程と
を有したセラミック多層基板の製造方法であって、
前記積層工程において、前記乾燥パターンよりも硬度の低い補助グリーンシートを、前記グリーンシートの上側及び下側に配設して前記積層体を形成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２】
請求項１に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記補助グリーンシートは、それぞれ隣接する前記グリーンシートにビアホールが形成されているとき、該ビアホールと連通するビアホールが形成されてい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において、
前記液状体に含まれる導電性微粒子は、銀微粒子であ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１〜３のいずれか１に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記圧着工程は、前記積層体を真空包装袋に収容して、前記真空包装袋内を減圧して前記積層体を減圧包装した後、前記真空包装袋内にて減圧包装された前記積層体に、静水圧を加えて前記圧着体を形成する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４に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記真空包装袋内で減圧するとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら減圧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６】
請求項４又は５に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記静水圧を加えて前記圧着体を形成するとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら前記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】
導電性微粒子を含んだ液状体を吐出手段にて液滴にしてグリーンシートに吐出して、前記グリーンシートに液状パターンを描画する描画工程と、
前記液状パターンを乾燥させて前記グリーンシートに乾燥パターンを形成する乾燥工程と、
前記乾燥パターンを形成した複数の前記グリーンシートを積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を加圧し圧着体を形成する圧着工程と、
前記圧着体を焼成する焼成工程と
を有したセラミック多層基板の製造方法であって、
前記積層工程において、前記乾燥パターンよりも硬度の低い補助グリーンシートを、前記グリーンシートの上側及び下側に配設して前記積層体を形成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２】
請求項１に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記補助グリーンシートは、それぞれ隣接する前記グリーンシートにビアホールが形成されているとき、該ビアホールと連通するビアホールが形成されてい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において、
前記液状体に含まれる導電性微粒子は、銀微粒子であ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１〜３のいずれか１に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記圧着工程は、前記積層体を真空包装袋に収容して、前記真空包装袋内を減圧して前記積層体を減圧包装した後、前記真空包装袋内にて減圧包装された前記積層体に、静水圧を加えて前記圧着体を形成する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４に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記真空包装袋内で減圧するとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら減圧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６】
請求項４又は５に記載のセラミック多層基板の製造方法において、
前記静水圧を加えて前記圧着体を形成するとき、前記グリーンシート及び補助グリーンシートを加熱しながら前記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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１８２１８５（Ｐ２００９−１８２１８５Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０４４６（Ｐ２００８−２０４４６）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（０００１０５３５０）コーア株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（０００１０５３５０）コーア株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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