多層配線基板の製造方法および多層配線基板
【課題】白金を主成分とする貫通導体とアルミナ質焼結体からなるセラミック絶縁層との間の接合力を向上させ、これらの間に間隙（ボイド）が形成されてしまうことのない多層配線基板の製造方法および多層配線基板を提供する。
【解決手段】セラミックグリーンシートに形成された貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填するとともに、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部に白金を主成分とする接続パッド用導体ペーストを塗布し、セラミックグリーンシート積層体を作製して焼成する多層配線基板の製造方法において、接続パッド用導体ペーストをセラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を加圧する。
【解決手段】セラミックグリーンシートに形成された貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填するとともに、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部に白金を主成分とする接続パッド用導体ペーストを塗布し、セラミックグリーンシート積層体を作製して焼成する多層配線基板の製造方法において、接続パッド用導体ペーストをセラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を加圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に埋設される体内埋設機器に用いられる多層配線基板の製造方法および多層配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体内に埋め込まれる体内埋設機器用途に、セラミックスからなる絶縁基体を備えた多層配線基板が用いられることが知られていて、その需要は近年高まってきている。
【０００３】
この体内埋設機器用途の多層配線基板は、移動体通信分野などで用いられる多層配線基板と同様の基本構成であって、複数のセラミック絶縁層が積層された絶縁基体と、絶縁基体の内部に形成された内部配線層と、セラミック絶縁層を貫通する貫通導体と、絶縁基体の一方主面および他方主面に形成された接続パッドとを備えている。
【０００４】
ところで、体内埋設機器用途の多層配線基板には生体適合性が求められることから、セラミック絶縁層の形成材料としてアルミナ質焼結体を用い、貫通導体および接続パッドの形成材料として白金を用いることが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５０２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、移動体通信分野などの多層配線基板に用いられる貫通導体の形成材料としてのモリブデンやタングステンは液相焼結するのに対し、生体内埋設用の多層配線基板に用いられる貫通導体の形成材料としての白金は固相焼結するものである。貫通導体の形成材料がモリブデンやタングステンのように液相焼結する場合は、焼結のためにアルミナ質焼結体に含まれる焼結助剤成分としてのガラスを必要とし、貫通導体とセラミック絶縁層との界面から貫通導体の内部にガラスが侵入するようにして焼結する。したがって、貫通導体とセラミック絶縁層との間の接合力は強く、これらの間に間隙（ボイド）は形成されにくい。
【０００７】
これに対し、貫通導体の形成材料が白金のように固相焼結する場合は、アルミナ質焼結体に含まれる焼結助剤成分としてのガラスを必要としないことから、貫通導体とセラミック絶縁層との界面から貫通導体の内部にガラスが侵入するようにはならない。したがって、貫通導体とセラミック絶縁層との間の接合力は弱く、これらの間に間隙（ボイド）が形成されてしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、白金を主成分とする貫通導体とアルミナ質焼結体からなるセラミック絶縁層との間の接合力を向上させ、これらの間に間隙（ボイド）が形成されてしまうことのない多層配線基板の製造方法および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】
【０００９】
本発明の多層配線基板の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３粉末を主成分とし、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を混合して、セラミックグリーンシートを作製する第１工程と、該セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、該貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填する第２工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填された前記セラミックグリーンシートのうちの一部に接続パッド用導体ペーストを塗布する第３工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布された前記セラミックグリーンシートを積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する第４工程と、該セラミックグリーンシート積層体を焼成する第５工程とを有しており、前記第３工程において、前記接続パッド用導体ペーストを前記セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、前記第４工程において、前記接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％が前記セラミックグリーンシート積層体に埋まるように、前記セラミックグリーンシート積層体を加圧することを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の多層配線基板は、上記の製造方法によって製造され、実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるガラスを含むアルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基体と、該絶縁基体を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体と、前記絶縁基体の上面および下面にそれぞれ一部が埋まるように形成されて前記貫通導体と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッドとを含み、前記接続パッドの厚みが前記絶縁基体の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、前記接続パッドが前記絶縁基体に埋まっている深さが前記接続パッドの厚みの４０〜６０％であることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、前記アルミナ質焼結体は８８〜９６質量％のアルミナ粒子と残部の前記ガラスとからなり、前記貫通導体は３〜１０質量％のアルミナ粒子を含むのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、接続パッド用導体ペーストをセラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を加圧することで、貫通導体用導体ペーストが半径方向に押し出され、貫通導体用導体ペーストとセラミックグリーンシートとの界面におけるこれらの接触面積を増やすことができ、これにより、貫通導体と絶縁層との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【００１３】
また上記の製造方法によって得られた本発明の多層配線基板によれば、接続パッドの厚みが絶縁基体の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッドが絶縁基体に埋まっている深さが接続パッドの厚みの４０〜６０％であることで、貫通導体と絶縁層との界面における接触面積を増やすことができ、これにより、貫通導体と絶縁層との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【００１４】
特に、絶縁層を形成するアルミナ質焼結体は８８〜９６質量％のアルミナ粒子と残部のガラスとからなり、貫通導体は３〜１０質量％のアルミナ粒子を含むことで、絶縁層から貫通導体の内部にガラスが侵入するような構造が形成され、より接合力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の多層配線基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】貫通導体と絶縁基体との接合強度を測定する方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の多層配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図であり、図１に示す多層配線基板は、後述する本発明の多層配線基板の製造方法によって製造されたものであり、実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるガラスを含むアルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層１１、１２、１３、１４が積層されてなる絶縁基体１と、絶縁基体１を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体２と、絶縁基体１の上面および下面にそれぞれ一部が埋まるように形成されて貫通導体２と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッド３１、３２とを含む多層配線基板であって、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であることを特徴とするものである。
【００１８】
絶縁基体１は、アルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層１１、１２、１３、１４からなるもので、それぞれの絶縁層１１、１２、１３、１４は、８８〜９６質量％のアルミナ粒子（Ａｌ２Ｏ３）と残部のガラス（焼結助剤成分）とで形成されている。このアルミナ粒子の含有量は、Ｘ線回折の回折メインピーク強度からリートベルト解析により求められたものである。なお、アルミナ粒子の平均結晶粒径は、例えば１〜５μｍ程度であって、この平均結晶粒径は、測定試料（アルミナ質焼結体）の表面を鏡面研磨し、例えば燐酸を用いてエッチングを行って粒界を溶かした後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による例えば１０００倍の画像の所定領域について複数の線を引いて各線の粒界との交点の数を数える、いわゆるインタセプト法により求めることができる。また、残部のガラスとしては、実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるもので、アルミナ粒子の粒界に非晶質相として存在しているものである。
【００１９】
なお、複数の絶縁層１１、１２、１３、１４の厚みは通常５０〜２５０μｍ程度、絶縁基体１の厚みは通常０．５〜２ｍｍ程度で、縦横それぞれ５０〜１００ｍｍ程度に形成されたものであり、絶縁基体１（複数の絶縁層１１、１２、１３、１４）がこのようなアルミナ質焼結体からなることで、絶縁基体１の生体適合性は良好なものとなる。
【００２０】
絶縁基体１の内部には、絶縁基体１を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体２と、絶縁層１１、１２、１３、１４をそれぞれ貫通し、全体として絶縁基体１を貫通して形成された貫通導体２が設けられている。貫通導体２は、白金粉末を主成分とする貫通導体用導体ペーストの焼結によって、直径１００〜２００μｍ程度に形成されたものである。
【００２１】
ここで、貫通導体２は、絶縁層１１、１２、１３、１４の形成材料と同種の材料であるアルミナ粒子を３〜１０質量％含むのが好ましい。貫通導体２を形成する白金は、通常固相焼結するため、焼結にガラスを必要としないが、この割合でアルミナ粒子を含むことで、製造時に絶縁層１１、１２、１３、１４に含まれるガラスが貫通導体２の内部に侵入するようにして焼結するようになる。すなわち、貫通導体２には、絶縁層１１、１２、１３、１４から伸びて形成されたガラスによる侵入網目構造が形成されている。したがって、後述の接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であることにより界面における接触面積が増えたうえで、このような侵入網目構造が形成されることで、より接合力が向上する。なお、アルミナ粒子が３質量％未満であると接合力を十分に上昇させるほどにガラスが侵入しないおそれがあり、１０質量％を超えると貫通導体２の電気抵抗が上昇して導体として機能しないおそれがある。
【００２２】
絶縁基体１の上面および下面には、貫通導体２と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッド３１、３２が、それぞれ一部が埋まるように形成されている。
【００２３】
接続パッド３１、３２は、白金粉末を主成分とする導体ペーストが焼結されて形成されたものである。貫通導体２が白金を主成分としており、この接続パッド３１、３２が白金を主成分とするものであるから、絶縁基体１の生体適合性が良好であるのに加え、接続パッド３１、３２の生体適合性も良好なものとなる。
【００２４】
そして、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であることが重要である。
【００２５】
一般に用いられる接続パッドの厚みは絶縁基体１の厚みに対して０．５〜２％の厚みであるのに対し、本発明においては、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みである。この厚みは、後述する製造時に貫通導体用導体ペーストとセラミックグリーンシートとの界面におけるこれらの接触面積を増やすことを目的として、貫通導体用導体ペーストを半径方向に押し出すために、接続パッド用導体ペーストの塗布厚みが厚く設定されたものである。接続パッド３１、３２は、厚く塗布された接続パッド用導体ペーストが焼結してなるものであり、このような厚みとなっている。
【００２６】
また、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であるのは、後述する製造時に、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を加圧するからである。
【００２７】
ここで、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５％未満であり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０％未満であると、貫通導体２と絶縁層３との界面の接触面積が小さくなり、これらの間の接合力が十分ではなくなるおそれがあり、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して１０％を超え、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの６０％を超えると、製造時における塑性変形量が大きく、絶縁基体１にクラックが発生してしまうおそれがある。
【００２８】
したがって、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％である必要がある。
【００２９】
なお、接続パッド３１、３２の厚みは７０〜１００μｍ程度に形成され、接続パッド３１、３２の直径は貫通導体２の直径よりも１００〜２００μｍ程度大きく形成される。
【００３０】
このような多層配線基板によれば、貫通導体１と絶縁層１１、１２、１３、１４との界面における接触面積を増やすことができ、これにより、貫通導体２と絶縁層１１、１２、１３、１４との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【００３１】
次に、上記構成の多層配線基板を製造するための本発明の多層配線基板の製造方法について説明する。
【００３２】
本発明の多層配線基板の製造方法は、まず、第１工程として、Ａｌ２Ｏ３粉末を主成分とし、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を混合して、セラミックグリーンシートを作製する。
【００３３】
例えば、平均粒径１〜５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末を８８〜９６質量％に、２〜８質量％のＳｉＯ２粉末、０．５〜２質量％のＭｇＯ粉末および０．１〜２質量％のＣａＯ粉末を混合し、この混合粉末に例えばアクリル系の有機バインダ、可塑剤、トルエンなどの有機溶剤を添加してスラリーを調整した後、プレス法、ドクターブレード法、圧延法、射出法などの成形方法によってセラミックグリーンシートを作製する。セラミックグリーンシートの厚みは、例えば１００〜２００μｍ程度に形成される。
【００３４】
次に、第２工程として、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填する。
【００３５】
貫通孔は、マイクロドリル、レーザ等により直径１００〜３００μｍ程度に形成されたものである。そして、貫通孔に充填する貫通導体用導体ペーストとしては、白金粉末を主成分とし、これにアクリル系、セルロース系などの有機バインダ、アルコールなどの有機溶剤などを添加してなるもので、例えば白金粉末１００質量部に、外添で有機バインダを１〜５質量部、有機溶剤を５〜１５質量部添加してなるものが用いられる。この貫通導体用導体ペーストはプレス法やスクリーン印刷法等の方法によって貫通孔に充填される。
【００３６】
ここで、白金粉末にアルミナ粉末を混合するのが好ましく、具体的には白金粉末９０〜９７質量％でアルミナ粉末３〜１０質量％とするのが好ましい。白金粉末は、通常固相焼結するため、焼結にガラスを必要としないが、この割合でアルミナ粒子を含むことで、セラミックグリーンシートに含まれる焼結助剤成分（ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末）が貫通導体用導体ペーストの内部によく侵入して焼結するようになる。そして、貫通導体用導体ペーストが焼結してなる貫通導体２には、絶縁層１１、１２、１３、１４から伸びて形成されたガラスによる侵入網目構造が形成されることとなる。このような侵入網目構造が形成されることで、より接合力が向上する。なお、アルミナ粉末が３質量％未満であると接合力を十分に上昇させるほどにガラスが侵入しないおそれがあり、１０質量％を超えると貫通導体２の電気抵抗が上昇して導体として機能しないおそれがある。また、白金粉末にＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を予め混合してしまうと、セラミックグリーンシートに含まれる焼結助剤成分（ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末）の貫通導体用導体ペーストの内部への侵入を阻害して接合力の低下を招いてしまう。
【００３７】
次に、第３工程として、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部に白金を主成分とする接続パッド用導体ペーストを塗布する。
【００３８】
接続パッド用導体ペーストは、貫通導体用導体ペーストと同様に、白金粉末を主成分とし、これにアクリル系、セルロース系などの有機バインダ、アルコールなどの有機溶剤などを添加してなるもので、例えば白金粉末１００質量部に、外添で有機バインダを１〜５質量部、有機溶剤を５〜１５質量部添加してなるものが用いられる。この接続パッド用導体ペーストは、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷、グラビア印刷などの方法により塗布される。
【００３９】
ここで、接続パッド用導体ペーストは、セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布される。接続パッド用導体ペーストの塗布厚みが５％未満であったり１０％を超えたりすると、後述の接続パッド用導体ペーストにおけるセラミックグリーンシート積層体に埋まる部分の厚みとの関係で、作製された多層配線基板における貫通導体２と絶縁層３との界面の接触面積が小さくなったり、絶縁基体１にクラックが発生してしまうおそれがある。接続パッド用導体ペーストの塗布厚みは、通常５０〜１５０μｍ程度とされる。なお、この接続パッド用導体ペーストの厚みのセラミックグリーンシート積層体の厚みに対する割合は、焼成後の接続パッドの厚みの絶縁基体１の厚みに対する割合と同じであり、焼成前後で同じ割合となる。
【００４０】
次に、第４工程として、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布されたセラミックグリーンシートを積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する。
【００４１】
積層する方法は、積み重ねたセラミックグリーンシート積層体に熱と圧力を加えて熱圧着する方法や、有機バインダ、可塑剤、溶剤等からなる密着剤をセラミックグリーンシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。このとき、例えば３０〜１００℃の温度で加熱し、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を、例えば２〜５ＭＰａ程度の圧力で加圧する。これにより、接続パッド用導体ペーストの塗布厚みが厚いことも関係して、接続パッド用導体ペーストがセラミックグリーンシート積層体に埋まるとともに、貫通導体用導体ペーストが半径方向に押し出され、貫通導体用導体ペーストとセラミックグリーンシートとの界面におけるこれらの接触面積を増やすことができる。なお、接続パッド用導体ペーストの厚みのうちのセラミックグリーンシート積層体に埋まる部分の割合は、焼成後の接続パッドが絶縁基体に埋まっている深さの割合と同じであり、焼成前後で同じ割合となる。
【００４２】
最後に、第５工程として、セラミックグリーンシート積層体を焼成する。
【００４３】
具体的には、大気雰囲気中にて１５００から１６００℃の温度で約1時間程度保持することにより、焼成がなされる。
【００４４】
このような多層配線基板の製造方法によれば、得られた多層配線基板における貫通導体と絶縁層との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【実施例】
【００４５】
平均粒径２μｍのＡｌ２Ｏ３粉末９２質量％に、ＳｉＯ２粉末６質量％、ＭｇＯ粉末１質量％およびＣａＯ粉末１質量％を混合し、この混合粉末にアクリル系有機バインダおよびトルエンを添加してスラリーを調整した後、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを作製する。なお、セラミックグリーンシートの厚みは、１００μｍとした。
【００４６】
次に、セラミックグリーンシートに直径２００μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストをプレス方法にて充填した。ここで、貫通導体用導体ペーストは、表１に示す原料粉末１００質量部に、外添でアクリル系有機バインダを２質量部、テルピネオールを１０質量部添加したものである。
【００４７】
また、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部のセラミックグリーンシートに接続パッド用導体ペーストを塗布した。ここで、接続パッド用導体ペーストは、表１に示す原料粉末１００質量部に、外添でアクリル系有機バインダを３質量部、テルピネオールを１５質量部添加したものである。なお、表１において、原料粉末を構成する焼結助剤とは、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末、ＣａＯ粉末が６：１：１の割合で含まれるものである。
【００４８】
ここで、接続パッド用導体ペーストは、セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して表１に示す割合（厚み割合）となる厚みに塗布した。
【００４９】
次に、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布されたセラミックグリーンシートを７層積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製した。
【００５０】
ここで、接続パッド用導体ペーストがセラミックグリーンシート積層体の厚みに対して、表１に示す割合（深さ割合）の厚みだけ埋まるように、加圧の際の圧力を制御した。
【００５１】
最後に、セラミックグリーンシート積層体を、大気雰囲気にて１５８０℃で１時間かけて焼成して、多層配線基板を作製した。
【００５２】
得られた多層配線基板について、図２に示す方法で貫通導体２と絶縁基体１との間の接合強度を測定した。
【００５３】
具体的には、治具５で固定された多層配線基板の上面の接続パッド３１に、表面が金めっきされたＦｅＮｉＣｏ合金からなる直径０．４ｍｍのピン４１を金錫半田４２で接合し、このピン４１を上方向に１０ｍｍ／秒のスピードにて引っ張り、接続パッド３１および貫通導体２が絶縁基体１から剥がれたときの強度（接合強度）を精密荷重測定器（アイコーエンジニアリング社製）で測定した。その結果を表１に示す。
【００５４】
また、絶縁基体１の断面におけるクラックの有無を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による１０００倍画像で測定した。その結果を表1に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１によれば、本発明の試料である試料Ｎｏ．１〜４、９〜１２は、本発明範囲外の試料である試料Ｎｏ．５、７に比べて接合強度が高くなっていることがわかる。
【００５７】
また、貫通導体用ペーストにアルミナ粉末を３〜１０質量％含むことで試料Ｎｏ．１０、１１では、接合強度が向上していることがわかる。
【００５８】
これに対し、接続パッド厚みの絶縁基体厚みに対する割合が５％未満である試料Ｎｏ．５および接続パッドの絶縁基体に埋まっている深さの割合が４０％未満である試料Ｎｏ．７では、接合強度が低いことがわかる。また、接続パッド厚みの絶縁基体厚みに対する割合が１０％を超えている試料Ｎｏ．６、接続パッドの絶縁基体に埋まっている深さの割合が６０％を超えている試料Ｎｏ．８では、絶縁基体１にクラックが生じていて、このクラックの進展によって破断して接合強度が低い値となった。
【符号の説明】
【００５９】
１：絶縁基体
１１、１２、１３、１４：絶縁層
２：貫通導体
３１、３２：接続パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に埋設される体内埋設機器に用いられる多層配線基板の製造方法および多層配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体内に埋め込まれる体内埋設機器用途に、セラミックスからなる絶縁基体を備えた多層配線基板が用いられることが知られていて、その需要は近年高まってきている。
【０００３】
この体内埋設機器用途の多層配線基板は、移動体通信分野などで用いられる多層配線基板と同様の基本構成であって、複数のセラミック絶縁層が積層された絶縁基体と、絶縁基体の内部に形成された内部配線層と、セラミック絶縁層を貫通する貫通導体と、絶縁基体の一方主面および他方主面に形成された接続パッドとを備えている。
【０００４】
ところで、体内埋設機器用途の多層配線基板には生体適合性が求められることから、セラミック絶縁層の形成材料としてアルミナ質焼結体を用い、貫通導体および接続パッドの形成材料として白金を用いることが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５０２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、移動体通信分野などの多層配線基板に用いられる貫通導体の形成材料としてのモリブデンやタングステンは液相焼結するのに対し、生体内埋設用の多層配線基板に用いられる貫通導体の形成材料としての白金は固相焼結するものである。貫通導体の形成材料がモリブデンやタングステンのように液相焼結する場合は、焼結のためにアルミナ質焼結体に含まれる焼結助剤成分としてのガラスを必要とし、貫通導体とセラミック絶縁層との界面から貫通導体の内部にガラスが侵入するようにして焼結する。したがって、貫通導体とセラミック絶縁層との間の接合力は強く、これらの間に間隙（ボイド）は形成されにくい。
【０００７】
これに対し、貫通導体の形成材料が白金のように固相焼結する場合は、アルミナ質焼結体に含まれる焼結助剤成分としてのガラスを必要としないことから、貫通導体とセラミック絶縁層との界面から貫通導体の内部にガラスが侵入するようにはならない。したがって、貫通導体とセラミック絶縁層との間の接合力は弱く、これらの間に間隙（ボイド）が形成されてしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、白金を主成分とする貫通導体とアルミナ質焼結体からなるセラミック絶縁層との間の接合力を向上させ、これらの間に間隙（ボイド）が形成されてしまうことのない多層配線基板の製造方法および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】
【０００９】
本発明の多層配線基板の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３粉末を主成分とし、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を混合して、セラミックグリーンシートを作製する第１工程と、該セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、該貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填する第２工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填された前記セラミックグリーンシートのうちの一部に接続パッド用導体ペーストを塗布する第３工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布された前記セラミックグリーンシートを積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する第４工程と、該セラミックグリーンシート積層体を焼成する第５工程とを有しており、前記第３工程において、前記接続パッド用導体ペーストを前記セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、前記第４工程において、前記接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％が前記セラミックグリーンシート積層体に埋まるように、前記セラミックグリーンシート積層体を加圧することを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の多層配線基板は、上記の製造方法によって製造され、実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるガラスを含むアルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基体と、該絶縁基体を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体と、前記絶縁基体の上面および下面にそれぞれ一部が埋まるように形成されて前記貫通導体と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッドとを含み、前記接続パッドの厚みが前記絶縁基体の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、前記接続パッドが前記絶縁基体に埋まっている深さが前記接続パッドの厚みの４０〜６０％であることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、前記アルミナ質焼結体は８８〜９６質量％のアルミナ粒子と残部の前記ガラスとからなり、前記貫通導体は３〜１０質量％のアルミナ粒子を含むのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、接続パッド用導体ペーストをセラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を加圧することで、貫通導体用導体ペーストが半径方向に押し出され、貫通導体用導体ペーストとセラミックグリーンシートとの界面におけるこれらの接触面積を増やすことができ、これにより、貫通導体と絶縁層との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【００１３】
また上記の製造方法によって得られた本発明の多層配線基板によれば、接続パッドの厚みが絶縁基体の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッドが絶縁基体に埋まっている深さが接続パッドの厚みの４０〜６０％であることで、貫通導体と絶縁層との界面における接触面積を増やすことができ、これにより、貫通導体と絶縁層との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【００１４】
特に、絶縁層を形成するアルミナ質焼結体は８８〜９６質量％のアルミナ粒子と残部のガラスとからなり、貫通導体は３〜１０質量％のアルミナ粒子を含むことで、絶縁層から貫通導体の内部にガラスが侵入するような構造が形成され、より接合力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の多層配線基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】貫通導体と絶縁基体との接合強度を測定する方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の多層配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図であり、図１に示す多層配線基板は、後述する本発明の多層配線基板の製造方法によって製造されたものであり、実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるガラスを含むアルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層１１、１２、１３、１４が積層されてなる絶縁基体１と、絶縁基体１を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体２と、絶縁基体１の上面および下面にそれぞれ一部が埋まるように形成されて貫通導体２と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッド３１、３２とを含む多層配線基板であって、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であることを特徴とするものである。
【００１８】
絶縁基体１は、アルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層１１、１２、１３、１４からなるもので、それぞれの絶縁層１１、１２、１３、１４は、８８〜９６質量％のアルミナ粒子（Ａｌ２Ｏ３）と残部のガラス（焼結助剤成分）とで形成されている。このアルミナ粒子の含有量は、Ｘ線回折の回折メインピーク強度からリートベルト解析により求められたものである。なお、アルミナ粒子の平均結晶粒径は、例えば１〜５μｍ程度であって、この平均結晶粒径は、測定試料（アルミナ質焼結体）の表面を鏡面研磨し、例えば燐酸を用いてエッチングを行って粒界を溶かした後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による例えば１０００倍の画像の所定領域について複数の線を引いて各線の粒界との交点の数を数える、いわゆるインタセプト法により求めることができる。また、残部のガラスとしては、実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるもので、アルミナ粒子の粒界に非晶質相として存在しているものである。
【００１９】
なお、複数の絶縁層１１、１２、１３、１４の厚みは通常５０〜２５０μｍ程度、絶縁基体１の厚みは通常０．５〜２ｍｍ程度で、縦横それぞれ５０〜１００ｍｍ程度に形成されたものであり、絶縁基体１（複数の絶縁層１１、１２、１３、１４）がこのようなアルミナ質焼結体からなることで、絶縁基体１の生体適合性は良好なものとなる。
【００２０】
絶縁基体１の内部には、絶縁基体１を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体２と、絶縁層１１、１２、１３、１４をそれぞれ貫通し、全体として絶縁基体１を貫通して形成された貫通導体２が設けられている。貫通導体２は、白金粉末を主成分とする貫通導体用導体ペーストの焼結によって、直径１００〜２００μｍ程度に形成されたものである。
【００２１】
ここで、貫通導体２は、絶縁層１１、１２、１３、１４の形成材料と同種の材料であるアルミナ粒子を３〜１０質量％含むのが好ましい。貫通導体２を形成する白金は、通常固相焼結するため、焼結にガラスを必要としないが、この割合でアルミナ粒子を含むことで、製造時に絶縁層１１、１２、１３、１４に含まれるガラスが貫通導体２の内部に侵入するようにして焼結するようになる。すなわち、貫通導体２には、絶縁層１１、１２、１３、１４から伸びて形成されたガラスによる侵入網目構造が形成されている。したがって、後述の接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であることにより界面における接触面積が増えたうえで、このような侵入網目構造が形成されることで、より接合力が向上する。なお、アルミナ粒子が３質量％未満であると接合力を十分に上昇させるほどにガラスが侵入しないおそれがあり、１０質量％を超えると貫通導体２の電気抵抗が上昇して導体として機能しないおそれがある。
【００２２】
絶縁基体１の上面および下面には、貫通導体２と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッド３１、３２が、それぞれ一部が埋まるように形成されている。
【００２３】
接続パッド３１、３２は、白金粉末を主成分とする導体ペーストが焼結されて形成されたものである。貫通導体２が白金を主成分としており、この接続パッド３１、３２が白金を主成分とするものであるから、絶縁基体１の生体適合性が良好であるのに加え、接続パッド３１、３２の生体適合性も良好なものとなる。
【００２４】
そして、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であることが重要である。
【００２５】
一般に用いられる接続パッドの厚みは絶縁基体１の厚みに対して０．５〜２％の厚みであるのに対し、本発明においては、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みである。この厚みは、後述する製造時に貫通導体用導体ペーストとセラミックグリーンシートとの界面におけるこれらの接触面積を増やすことを目的として、貫通導体用導体ペーストを半径方向に押し出すために、接続パッド用導体ペーストの塗布厚みが厚く設定されたものである。接続パッド３１、３２は、厚く塗布された接続パッド用導体ペーストが焼結してなるものであり、このような厚みとなっている。
【００２６】
また、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％であるのは、後述する製造時に、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を加圧するからである。
【００２７】
ここで、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５％未満であり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０％未満であると、貫通導体２と絶縁層３との界面の接触面積が小さくなり、これらの間の接合力が十分ではなくなるおそれがあり、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して１０％を超え、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの６０％を超えると、製造時における塑性変形量が大きく、絶縁基体１にクラックが発生してしまうおそれがある。
【００２８】
したがって、接続パッド３１、３２の厚みが絶縁基体１の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、接続パッド３１、３２が絶縁基体１に埋まっている深さが接続パッド３１、３２の厚みの４０〜６０％である必要がある。
【００２９】
なお、接続パッド３１、３２の厚みは７０〜１００μｍ程度に形成され、接続パッド３１、３２の直径は貫通導体２の直径よりも１００〜２００μｍ程度大きく形成される。
【００３０】
このような多層配線基板によれば、貫通導体１と絶縁層１１、１２、１３、１４との界面における接触面積を増やすことができ、これにより、貫通導体２と絶縁層１１、１２、１３、１４との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【００３１】
次に、上記構成の多層配線基板を製造するための本発明の多層配線基板の製造方法について説明する。
【００３２】
本発明の多層配線基板の製造方法は、まず、第１工程として、Ａｌ２Ｏ３粉末を主成分とし、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を混合して、セラミックグリーンシートを作製する。
【００３３】
例えば、平均粒径１〜５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末を８８〜９６質量％に、２〜８質量％のＳｉＯ２粉末、０．５〜２質量％のＭｇＯ粉末および０．１〜２質量％のＣａＯ粉末を混合し、この混合粉末に例えばアクリル系の有機バインダ、可塑剤、トルエンなどの有機溶剤を添加してスラリーを調整した後、プレス法、ドクターブレード法、圧延法、射出法などの成形方法によってセラミックグリーンシートを作製する。セラミックグリーンシートの厚みは、例えば１００〜２００μｍ程度に形成される。
【００３４】
次に、第２工程として、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填する。
【００３５】
貫通孔は、マイクロドリル、レーザ等により直径１００〜３００μｍ程度に形成されたものである。そして、貫通孔に充填する貫通導体用導体ペーストとしては、白金粉末を主成分とし、これにアクリル系、セルロース系などの有機バインダ、アルコールなどの有機溶剤などを添加してなるもので、例えば白金粉末１００質量部に、外添で有機バインダを１〜５質量部、有機溶剤を５〜１５質量部添加してなるものが用いられる。この貫通導体用導体ペーストはプレス法やスクリーン印刷法等の方法によって貫通孔に充填される。
【００３６】
ここで、白金粉末にアルミナ粉末を混合するのが好ましく、具体的には白金粉末９０〜９７質量％でアルミナ粉末３〜１０質量％とするのが好ましい。白金粉末は、通常固相焼結するため、焼結にガラスを必要としないが、この割合でアルミナ粒子を含むことで、セラミックグリーンシートに含まれる焼結助剤成分（ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末）が貫通導体用導体ペーストの内部によく侵入して焼結するようになる。そして、貫通導体用導体ペーストが焼結してなる貫通導体２には、絶縁層１１、１２、１３、１４から伸びて形成されたガラスによる侵入網目構造が形成されることとなる。このような侵入網目構造が形成されることで、より接合力が向上する。なお、アルミナ粉末が３質量％未満であると接合力を十分に上昇させるほどにガラスが侵入しないおそれがあり、１０質量％を超えると貫通導体２の電気抵抗が上昇して導体として機能しないおそれがある。また、白金粉末にＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を予め混合してしまうと、セラミックグリーンシートに含まれる焼結助剤成分（ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末）の貫通導体用導体ペーストの内部への侵入を阻害して接合力の低下を招いてしまう。
【００３７】
次に、第３工程として、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部に白金を主成分とする接続パッド用導体ペーストを塗布する。
【００３８】
接続パッド用導体ペーストは、貫通導体用導体ペーストと同様に、白金粉末を主成分とし、これにアクリル系、セルロース系などの有機バインダ、アルコールなどの有機溶剤などを添加してなるもので、例えば白金粉末１００質量部に、外添で有機バインダを１〜５質量部、有機溶剤を５〜１５質量部添加してなるものが用いられる。この接続パッド用導体ペーストは、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷、グラビア印刷などの方法により塗布される。
【００３９】
ここで、接続パッド用導体ペーストは、セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布される。接続パッド用導体ペーストの塗布厚みが５％未満であったり１０％を超えたりすると、後述の接続パッド用導体ペーストにおけるセラミックグリーンシート積層体に埋まる部分の厚みとの関係で、作製された多層配線基板における貫通導体２と絶縁層３との界面の接触面積が小さくなったり、絶縁基体１にクラックが発生してしまうおそれがある。接続パッド用導体ペーストの塗布厚みは、通常５０〜１５０μｍ程度とされる。なお、この接続パッド用導体ペーストの厚みのセラミックグリーンシート積層体の厚みに対する割合は、焼成後の接続パッドの厚みの絶縁基体１の厚みに対する割合と同じであり、焼成前後で同じ割合となる。
【００４０】
次に、第４工程として、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布されたセラミックグリーンシートを積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する。
【００４１】
積層する方法は、積み重ねたセラミックグリーンシート積層体に熱と圧力を加えて熱圧着する方法や、有機バインダ、可塑剤、溶剤等からなる密着剤をセラミックグリーンシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。このとき、例えば３０〜１００℃の温度で加熱し、接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％がセラミックグリーンシート積層体に埋まるように、セラミックグリーンシート積層体を、例えば２〜５ＭＰａ程度の圧力で加圧する。これにより、接続パッド用導体ペーストの塗布厚みが厚いことも関係して、接続パッド用導体ペーストがセラミックグリーンシート積層体に埋まるとともに、貫通導体用導体ペーストが半径方向に押し出され、貫通導体用導体ペーストとセラミックグリーンシートとの界面におけるこれらの接触面積を増やすことができる。なお、接続パッド用導体ペーストの厚みのうちのセラミックグリーンシート積層体に埋まる部分の割合は、焼成後の接続パッドが絶縁基体に埋まっている深さの割合と同じであり、焼成前後で同じ割合となる。
【００４２】
最後に、第５工程として、セラミックグリーンシート積層体を焼成する。
【００４３】
具体的には、大気雰囲気中にて１５００から１６００℃の温度で約1時間程度保持することにより、焼成がなされる。
【００４４】
このような多層配線基板の製造方法によれば、得られた多層配線基板における貫通導体と絶縁層との間の接合力が強化され、これらの間に間隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。
【実施例】
【００４５】
平均粒径２μｍのＡｌ２Ｏ３粉末９２質量％に、ＳｉＯ２粉末６質量％、ＭｇＯ粉末１質量％およびＣａＯ粉末１質量％を混合し、この混合粉末にアクリル系有機バインダおよびトルエンを添加してスラリーを調整した後、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを作製する。なお、セラミックグリーンシートの厚みは、１００μｍとした。
【００４６】
次に、セラミックグリーンシートに直径２００μｍの貫通孔を形成し、この貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストをプレス方法にて充填した。ここで、貫通導体用導体ペーストは、表１に示す原料粉末１００質量部に、外添でアクリル系有機バインダを２質量部、テルピネオールを１０質量部添加したものである。
【００４７】
また、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填されたセラミックグリーンシートのうちの一部のセラミックグリーンシートに接続パッド用導体ペーストを塗布した。ここで、接続パッド用導体ペーストは、表１に示す原料粉末１００質量部に、外添でアクリル系有機バインダを３質量部、テルピネオールを１５質量部添加したものである。なお、表１において、原料粉末を構成する焼結助剤とは、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末、ＣａＯ粉末が６：１：１の割合で含まれるものである。
【００４８】
ここで、接続パッド用導体ペーストは、セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して表１に示す割合（厚み割合）となる厚みに塗布した。
【００４９】
次に、貫通孔に貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布されたセラミックグリーンシートを７層積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製した。
【００５０】
ここで、接続パッド用導体ペーストがセラミックグリーンシート積層体の厚みに対して、表１に示す割合（深さ割合）の厚みだけ埋まるように、加圧の際の圧力を制御した。
【００５１】
最後に、セラミックグリーンシート積層体を、大気雰囲気にて１５８０℃で１時間かけて焼成して、多層配線基板を作製した。
【００５２】
得られた多層配線基板について、図２に示す方法で貫通導体２と絶縁基体１との間の接合強度を測定した。
【００５３】
具体的には、治具５で固定された多層配線基板の上面の接続パッド３１に、表面が金めっきされたＦｅＮｉＣｏ合金からなる直径０．４ｍｍのピン４１を金錫半田４２で接合し、このピン４１を上方向に１０ｍｍ／秒のスピードにて引っ張り、接続パッド３１および貫通導体２が絶縁基体１から剥がれたときの強度（接合強度）を精密荷重測定器（アイコーエンジニアリング社製）で測定した。その結果を表１に示す。
【００５４】
また、絶縁基体１の断面におけるクラックの有無を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による１０００倍画像で測定した。その結果を表1に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１によれば、本発明の試料である試料Ｎｏ．１〜４、９〜１２は、本発明範囲外の試料である試料Ｎｏ．５、７に比べて接合強度が高くなっていることがわかる。
【００５７】
また、貫通導体用ペーストにアルミナ粉末を３〜１０質量％含むことで試料Ｎｏ．１０、１１では、接合強度が向上していることがわかる。
【００５８】
これに対し、接続パッド厚みの絶縁基体厚みに対する割合が５％未満である試料Ｎｏ．５および接続パッドの絶縁基体に埋まっている深さの割合が４０％未満である試料Ｎｏ．７では、接合強度が低いことがわかる。また、接続パッド厚みの絶縁基体厚みに対する割合が１０％を超えている試料Ｎｏ．６、接続パッドの絶縁基体に埋まっている深さの割合が６０％を超えている試料Ｎｏ．８では、絶縁基体１にクラックが生じていて、このクラックの進展によって破断して接合強度が低い値となった。
【符号の説明】
【００５９】
１：絶縁基体
１１、１２、１３、１４：絶縁層
２：貫通導体
３１、３２：接続パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３粉末を主成分とし、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を混合して、セラミックグリーンシートを作製する第１工程と、該セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、該貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填する第２工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填された前記セラミックグリーンシートのうちの一部に白金を主成分とする接続パッド用導体ペーストを塗布する第３工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布された前記セラミックグリーンシートを積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する第４工程と、該セラミックグリーンシート積層体を焼成する第５工程とを有しており、前記第３工程において、前記接続パッド用導体ペーストを前記セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、前記第４工程において、前記接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％が前記セラミックグリーンシート積層体に埋まるように、前記セラミックグリーンシート積層体を加圧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】
請求項１に記載の多層配線基板の製造方法によって製造された多層配線基板であって、
実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるガラスを含むアルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基体と、該絶縁基体を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体と、前記絶縁基体の上面および下面にそれぞれ一部が埋まるように形成されて前記貫通導体と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッドとを含み、前記接続パッドの厚みが前記絶縁基体の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、前記接続パッドが前記絶縁基体に埋まっている深さが前記接続パッドの厚みの４０〜６０％であることを特徴とする多層配線基板。
【請求項３】
前記アルミナ質焼結体は８８〜９６質量％のアルミナ粒子と残部の前記ガラスとからなり、前記貫通導体は３〜１０質量％のアルミナ粒子を含むことを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板。
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３粉末を主成分とし、ＳｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＣａＯ粉末を混合して、セラミックグリーンシートを作製する第１工程と、該セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、該貫通孔に白金を主成分とする貫通導体用導体ペーストを充填する第２工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填された前記セラミックグリーンシートのうちの一部に白金を主成分とする接続パッド用導体ペーストを塗布する第３工程と、前記貫通孔に前記貫通導体用導体ペーストが充填され、または前記接続パッド用導体ペーストが塗布された前記セラミックグリーンシートを積層して加圧して、セラミックグリーンシート積層体を作製する第４工程と、該セラミックグリーンシート積層体を焼成する第５工程とを有しており、前記第３工程において、前記接続パッド用導体ペーストを前記セラミックグリーンシート積層体の厚みに対して５〜１０％の厚みとなるような厚みに塗布し、前記第４工程において、前記接続パッド用導体ペーストの厚みの４０〜６０％が前記セラミックグリーンシート積層体に埋まるように、前記セラミックグリーンシート積層体を加圧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】
請求項１に記載の多層配線基板の製造方法によって製造された多層配線基板であって、
実質的にＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＣａＯからなるガラスを含むアルミナ質焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基体と、該絶縁基体を貫通して形成された白金を主成分とする貫通導体と、前記絶縁基体の上面および下面にそれぞれ一部が埋まるように形成されて前記貫通導体と電気的に接続された白金を主成分とする一対の接続パッドとを含み、前記接続パッドの厚みが前記絶縁基体の厚みに対して５〜１０％の厚みであり、前記接続パッドが前記絶縁基体に埋まっている深さが前記接続パッドの厚みの４０〜６０％であることを特徴とする多層配線基板。
【請求項３】
前記アルミナ質焼結体は８８〜９６質量％のアルミナ粒子と残部の前記ガラスとからなり、前記貫通導体は３〜１０質量％のアルミナ粒子を含むことを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１３４８４４（Ｐ２０１１−１３４８４４Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２２１２（Ｐ２００９−２９２２１２）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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