多層配線基板の製造方法および多層配線基板
【課題】信頼性に優れる多層配線基板の製造方法およびこの製造方法によって製造れた信頼性の高い多層配線基板を提供すること。
【解決手段】導体パターン前駆体層１１０が形成された複数の成形体２００を積層してなる積層体４００を得る第１工程と、該第１工程で得られた積層体４００を焼成する第２工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、第１工程は、各成形体２００を、第１の基板１００上に導体パターン前駆体層１１０を形成した後、第２の基板１２０を積層することにより得、得られた複数の成形体２００を積層することにより積層体４００を得る。また、第１の基板１００および第２の基板１２０のうちの一方は、導体パターン前駆体層１１０よりも剛性が高く、他方は、導体パターン前駆体層１１０よりも剛性が低い。
【解決手段】導体パターン前駆体層１１０が形成された複数の成形体２００を積層してなる積層体４００を得る第１工程と、該第１工程で得られた積層体４００を焼成する第２工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、第１工程は、各成形体２００を、第１の基板１００上に導体パターン前駆体層１１０を形成した後、第２の基板１２０を積層することにより得、得られた複数の成形体２００を積層することにより積層体４００を得る。また、第１の基板１００および第２の基板１２０のうちの一方は、導体パターン前駆体層１１０よりも剛性が高く、他方は、導体パターン前駆体層１１０よりも剛性が低い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板の製造方法および多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装される回路基板（配線基板）として、セラミックで構成された基板（セラミック基板）上に、金属材料で構成された配線が形成され、これらが積層された構成を有する多層セラミック回路基板が広く用いられている。このような多層セラミック回路基板では、基板（セラミックス基板）自体が、多機能性材料で構成されているため、多層化による内装部品の形成、寸法の安定性等の点で有利である。
【０００３】
このような多層セラミック回路基板は、例えば、下記のようにして製造することができる。まず、セラミックス粒子とバインダー等を含む材料で構成されたセラミックグリーンシートを用意し、その一方の面に導電性材料を含有する液状材料（例えば銀などの金属粒子を分散媒に分散させてなる導体パターン形成用インク）を、インクジェット法などによって塗布し、これにより導電パターン前駆体層が形成された成形体を得る。同様にして、複数の成形体を用意した後、それらを順に積層、接合（圧着）して積層体を形成する。そして、得られた積層体を焼成することにより、導体パターンが複数重なり合った多層セラミック回路基板が得られる。
【０００４】
しかしながら、このような多層セラミック回路基板の製造方法では、各成形体の表面には、導体パターン前駆体層に対応する段差が形成されているため、成形体同士の積層境界面において、前記段差により不連続部位が存在してしまう。また、前記段差が位置する成形体同士を充分な強度で接合（圧着）することができない。そのため、前記段差を起点として、接合した一対の成形体が剥がれ易く、製造される多層セラミック回路基板の信頼性が低下するという問題がある。
また、前記液状材料をインクジェット法によって塗布する場合、前記液状材料は比較的低粘度であるものが用いられる。そのため、前記成形体を積層、接合する際に前記導体パターン前駆体層につぶれなどの不本意な変形が生じてしまうという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、信頼性に優れる多層配線基板の製造方法およびこの製造方法によって製造れた信頼性の高い多層配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の多層配線基板の製造方法は、導体パターン前駆体層が形成された複数の成形体を積層してなる積層体を得る第１工程と、該第１工程で得られた前記積層体を焼成する第２工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、
前記第１工程は、各前記成形体を、第１の基板上に前記導体パターン前駆体層を形成した後、前記第１の基板の前記導体パターン前駆体層が形成された面上に第２の基板を積層することにより得、得られた複数の前記成形体を積層することにより前記積層体を得るよう構成されており、
前記第１の基板および前記第２の基板の一方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、他方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低いことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる多層配線基板の製造方法を提供することができる。
【０００８】
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、
前記第２の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低いことが好ましい。
これにより、より精度よく、導体パターン前駆体層を形成することができる。
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方を他方に向けて押圧することが好ましい。
これにより、第１の基板および第２の基板の剛性の低い方の基板が、導体パターン前駆体層の形状に対応して変形し、第１の基板と第２の基板との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができる。
【０００９】
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板のうちの前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低い方の基板が前記導体パターンに対応して凹没変形することが好ましい。
これにより、第１の基板と第２の基板との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができる。
【００１０】
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１工程において、減圧下で前記第２の基板を前記第１の基板に積層することが好ましい。
これにより、第１の基板と第２の基板との間に空気が残存するのを抑制することができ、信頼性の高い多層配線基板を製造することができる。
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記導体パターン前駆体層は、インクジェット法により形成されることが好ましい。
これにより、より細密な導体パターン前駆体層を形成することができる。
本発明の多層配線基板は、本発明の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、歩留まりが高く、かつ信頼性に優れる多層配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の多層配線基板の断面図である。
【図２】図１に示す多層配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】図１に示す多層配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の多層配線基板の製造方法および多層配線基板の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の多層配線基板の断面図、図２および図３は、図１に示す多層配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
《多層配線基板》
まず、本発明の多層配線基板の一例について説明する。
【００１３】
図１に示すように、多層配線基板（多層セラミック回路基板）３０は、複数の配線基板３１の積層体として構成されている。また、各配線基板３１は、第１の基板３１１と、第２の基板３１２と、これら第１、第２の基板３１１、３１２の間に形成された導体パターン（回路）３１３とを有している。各配線基板３１の第１、第２の基板３１１、３１２には、必要に応じて導体ポスト３１４が形成されており、導体ポスト３１４によって上下に位置する導体パターン３１３同士の導通が図られている。
【００１４】
また、各配線基板３１において、第２の基板３１２の第１の基板３１１と対向する側の面が導体パターン３１３の外形形状に対応して凹没しており、この凹没した部分に導体パターン３１３が形成されている。言い換えれば、導体パターン３１３が第２の基板３１２に埋没している。各配線基板３１をこのような構成とすることにより、第１の基板３１１と第２の基板３１２との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができるとともに、配線基板３１同士もより強固に接合することができる。したがって、機械的強度に優れ、信頼性にも優れる多層配線基板３０が得られる。
このような多層配線基板は、例えば、携帯電話やＰＤＡ等の移動通話機器の高周波モジュール、インターポーザー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサー、弾性表面波素子、アンテナや櫛歯電極等の異形電極、その他各種計測装置等の電子部品等に適用することができる。
【００１５】
《液状材料》
次いで、多層配線基板３０の導体パターン３１３を形成するための導体パターン形成用インク１０（以下、単に「インク１０」とも言う）の一例について説明する。下記に説明するインク１０は、インクジェット法で用いられるのに適した、すなわち液滴吐出ヘッドから吐出するのに適したインクである。
インク１０としては、例えば、銀粒子（金属粒子）を水系分散媒（分散媒）に分散してなる分散液を好適に用いることができる。このような構成とすることにより、導体パターンを形成するのに適した液状材料となる。
【００１６】
〔水系分散媒〕
本明細書において、「水系分散媒」とは、水および／または水との相溶性に優れる液体（例えば、２５℃における水１００ｇに対する溶解度が３０ｇ以上の液体）で構成されたもののことを指す。このように、水系分散媒は、水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるが、主として水で構成されたものであるのが好ましく、特に、水の含有率が７０ｗｔ％以上のものであるのが好ましく、９０ｗｔ％以上のものであるのがより好ましい。これにより、上述した効果がより顕著に発揮される。
【００１７】
水系分散媒の具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒、ピリジン、ピラジン、ピロール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、インク１０中における水系分散媒の含有量は、２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下であることが好ましく、２５ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、インク１０の粘度を好適なものとしつつ、分散媒の揮発による粘度の変化を少ないものとすることができる。
【００１８】
〔銀粒子〕
次に、銀粒子（金属粒子）について説明する。
銀粒子は、形成される導体パターンの主成分であり、導体パターンに導電性を付与する成分である。このような銀粒子は、インク１０中において分散している。
銀粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、インク１０の吐出安定性をより高くすることができるとともに、微細な導体パターンを容易に形成することができる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指す。
【００１９】
また、インク１０中に含まれる銀粒子（分散剤が表面に吸着していない銀粒子の含有量は、０．５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターンの断線をより効果的に防止することができ、より信頼性の高い導体パターンを形成することができる。
また、銀粒子は、その表面に分散剤が付着した銀コロイド粒子として、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、インク１０の吐出安定性が特に向上する。
【００２０】
分散剤としては、特に限定されないが、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを合わせて３個以上有し、かつ、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基と同じか、それよりも多いヒドロキシ酸またはその塩を含むことが好ましい。これらの分散剤は、銀粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によって銀コロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。
【００２１】
このように、銀コロイド粒子が安定してインク１０中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インク１０によって形成されたパターンにおいて銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生し難くなる。このような分散剤としては、例えば、クエン酸、りんご酸、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウム、タンニン酸、ガロタンニン酸、五倍子タンニン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
インク１０中における銀コロイド粒子の含有量は、１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
また、銀コロイド粒子の熱重量分析における５００℃までの加熱減量は、１ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下が好ましい。
【００２２】
〔有機バインダー〕
また、インク１０は、有機バインダーを含んでいてもよい。有機バインダーは、インク１０を用いて形成された導体パターン前駆体において、銀粒子の凝集を防止するものである。また、有機バインダーは、基板に対するインク１０の密着性を向上させる機能を有している。
【００２３】
有機バインダーとしては、特には限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール＃２００（重量平均分子量２００）、ポリエチレングリコール＃３００（重量平均分子量３００）、ポリエチレングリコール＃４００（平均分子量４００）、ポリエチレングリコール＃６００（重量平均分子量６００）、ポリエチレングリコール＃１０００（重量平均分子量１０００）、ポリエチレングリコール＃１５００（重量平均分子量１５００）、ポリエチレングリコール＃１５４０（重量平均分子量１５４０）、ポリエチレングリコール＃２０００（重量平均分子量２０００）等のポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール＃２００（重量平均分子量：２００）、ポリビニルアルコール＃３００（重量平均分子量：３００）、ポリビニルアルコール＃４００（平均分子量：４００）、ポリビニルアルコール＃６００（重量平均分子量：６００）、ポリビニルアルコール＃１０００（重量平均分子量：１０００）、ポリビニルアルコール＃１５００（重量平均分子量：１５００）、ポリビニルアルコール＃１５４０（重量平均分子量：１５４０）、ポリビニルアルコール＃２０００（重量平均分子量：２０００）等のポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリグリセリンエステル等のポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリグリセリンエステルとしては、例えば、ポリグリセリンのモノステアレート、トリステアレート、テトラステアレート、モノオレエート、ペンタオレエート、モノラウレート、モノカプリレート、ポリシノレート、セスキステアレート、デカオレエート、セスキオレエート等が挙げられる。
【００２４】
〔乾燥抑制剤〕
また、インク１０は、乾燥抑制剤を含んでいてもよい。乾燥抑制剤は、インク１０中の水系分散媒の不本意な揮発を防止するものである。その結果、例えば、インクジェット装置のノズル付近において水系分散媒が揮発することを防止でき、インク１０の粘度の上昇、乾燥が抑えられる。このような乾燥抑制剤としては、下記式（Ｉ）で示される化合物、アルカノールアミン、糖アルコール等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
【化１】
（ただし、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、Ｈまたはアルキル基である。）
【００２６】
〔表面張力調整剤〕
また、インク１０は、表面張力調整剤を含んでいてもよい。表面張力調整剤は、インク１０と第１の基板１００との接触角を所定の角度に調整する機能を有している。表面張力調整剤としては、各種界面活性剤を用いることができ、１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、少ない添加量で、インク１０と第１の基板１００との接触角を所定の範囲に調整することができる観点からアセチレングリコール系化合物を含むことが好ましい。
【００２７】
アセチレングリコール系化合物としては、例えば、サーフィノール１０４シリーズ（１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４ＰＧ−５０、１０４ＰＡ等）、サーフィノール４００シリーズ（４２０、４６５、４８５等）、オルフィンシリーズ（ＥＸＰ４０３６、ＥＸＰ４００１、Ｅ１０１０等）（「サーフィノール」および「オルフィン」は、日信化学工業株式会社の商品名）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２８】
〔その他の成分〕
なお、インク１０の構成成分は、上記成分に限定されず、上記以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、チオ尿素等が挙げられる。
また、インク１０の粘度は、特に限定されないが、１．０ｍＰａ・ｓ以上１５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、４．０ｍＰａ・ｓ以上１０．０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性が向上するとともに、第１の基板１００に供給されたインク１０の不本意な濡れ広がりをより確実に防止することができる。
以上、インク１０の一例を説明した。
【００２９】
《多層配線基板の製造方法》
次いで、上述した多層配線基板３０の製造方法（本発明の製造方法）の一例について説明する。
多層配線基板３０の製造方法は、導体パターン前駆体層が形成された複数の成形体を積層してなる積層体を得る第１工程と、第１工程で得られた積層体を焼成する第２工程とを有している。以下、第１工程および第２工程について順次説明する。なお、図２および図３では、説明の便宜上、第１、第２の基板１００、１２０に必要に応じて形成されるコンタクト（導体ポスト）の図示を省略する。
【００３０】
（第１工程）
第１の基板１００上に導体パターン前駆体層１１０を形成した後、第１の基板１００の導体パターン前駆体層１１０が形成された面上に第２の基板１２０を積層することにより成形体を得る。
具体的には、まず、図２（ａ）に示すように、第１の基板（セラミックグリーンシート）１００を用意する。
【００３１】
第１の基板１００は、例えば、次のように製造することができる。まず、原料粉体として、平均粒径が１〜２μｍ程度のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等からなるセラミックス粉末と、平均粒径が１〜２μｍ程度のホウ珪酸ガラス等からなるガラス粉末とを用意し、これらを適宜な混合比、例えば１：１の重量比で混合する。次に、得られた混合粉末に適宜なバインダー（結合剤）や可塑剤、有機溶剤（分散剤）等を加え、混合・撹拌することにより、スラリーを得る。ここで、バインダーとしては、ポリビニルブチラールが好適に用いられるが、これは水に不溶であり、かつ、いわゆる油系の有機溶媒に溶解しあるいは膨潤し易いものである。次に、得られたスラリーをドクターブレード、リバースコーター等を用いてＰＥＴフィルム上にシート状に形成し、製品の製造条件に応じて数μｍ〜数百μｍ厚のシートに成形し、その後、ロールに巻き取る。続いて、製品の用途に合わせて切断し、さらに所定寸法のシートに裁断する。次に、必要に応じて、所定の位置に、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、機械式パンチ等によって孔開けを行うことでスルーホールを形成する。そして、このスルーホールに金属粒子が分散した厚膜導電ペーストを充填することにより、コンタクト（導体ポスト）となるべき部位を形成する。このようにして第１の基板１００が得られる。なお、厚膜導電ペーストとしてはインク１０を用いることができる。
【００３２】
次いで、図２（ｂ）に示すように、第１の基板１００の上面（ＰＥＴフィルムと反対側の面）にインク１０を所望のパターンで供給する。第１の基板１００へインク１０を供給する方法としては、特に限定されず、スクリーン印刷法、インクジェット法（液滴吐出法）等を用いることができるが、インクジェット法を用いることが好ましい。これにより、第１の基板１００上に精度よくインク１０を供給することができる。
【００３３】
ここで、インクジェット法で用いられるインク１０は、一般にスクリーン印刷法で用いられるインクよりも粘度が低いため、前述した従来の問題がより顕著に発生するが、本発明の製造方法によれば、インクジェット法で用いられるインク１０であっても、後述するように配線の拡幅化等を抑制でき、信頼性に優れる多層配線基板３０をより確実に製造することができる。
【００３４】
次いで、第１の基板１００の上面に供給されたインク１０を乾燥させることにより導体パターン前駆体層１１０を得る。例えば、ラバーヒーター等の加熱手段によって第１の基板１００を加熱しながらインク１０を第１の基板１００上に供給することにより、第１の基板１００へインク１０を供給しつつ、第１の基板１００上のインク１０を乾燥させることができる。これにより、作業の効率化を図るとともに、インク１０が第１の基板１００に着弾した後速やかにインク１０の乾燥を促すことができるため、第１の基板１００上でのインク１０の濡れ広がりを抑制することができる。
このような導体パターン前駆体層１１０の剛性は、第１の基板１００の剛性よりも低い。
【００３５】
次いで、図２（ｃ）に示すように、第２の基板１２０を用意する。この第２の基板１２０の剛性は、導体パターン前駆体層１１０の剛性よりも低い。すなわち、第２の基板１２０の剛性は、第１の基板１００の剛性よりも低い。
このような第２の基板１２０は、前述した第１の基板１００と同様にして製造することができる。具体的には、前述したセラミックス粉末とガラス粉末との混合粉末に添加するバインダー（結合剤）の量を第１の基板１００を製造する場合と比べて多くすることにより、第１の基板１００よりも剛性の低い第２の基板１２０を簡単に製造することができる。
【００３６】
第１の基板１００と第２の基板１２０の剛性差としては、特に限定されないが、例えば、第１の基板１００の剛性率をＸとし、第２の基板１２０の剛性率をＹとしたとき、（Ｘ／Ｙ）が、１．５以上、８０以下であることが好ましく、５以上、４０以下であることがより好ましい。これにより、第２の基板１２０が第１の基板１００に対して、より変形し易くなり、後述するように、第１の基板１００と第２基板１２０とを強力に接合することができる。なお、前記剛性率は、例えば、超微小押し込み硬さ試験機（エリオニクス社製：ＥＮＴ−１１００ａ）を用いて測定することができる。
【００３７】
次いで、図２（ｄ）に示すように、第１の基板１００の上面（すなわち、導体パターン前駆体層１１０が形成されている面）に第２の基板１２０を重ねるとともにこれらを押圧し、第２の基板１２０と第１の基板１００とを接合（圧着）する。
この際、第１の基板１００、第２の基板１２０、導体パターン前駆体層１１０のうちの最も剛性の低い第２の基板１２０が、導体パターン前駆体層１１０によって第１の基板１００の上面に形成された凸部に対応して変形する。具体的には、第２の基板１２０の第１の基板１００側の面の導体パターン前駆体層１１０と接触する部分が凹没し、その凹没した領域に導体パターン前駆体層１１０が形成される。すなわち、第２の基板１２０の凹没した領域に導体パターン前駆体層１１０が埋没する。一方、第１の基板１００および導体パターン前駆体層１１０は、それぞれ、第２の基板１２０に対して充分に高い剛性を有しているため、実質的に変形しない。
【００３８】
このように、第２の基板１２０が変形することにより、第１の基板１００と第２の基板１２０とを、より平坦に保ったまま接合することができるため、両者をより強力に接合することができる。また、第１の基板１００と第２の基板１２０との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができる。そのため、第１、第２の基板１００、１２０の層間剥離を、より確実に防止することができる。
【００３９】
また、第２の基板１２０が導体パターン前駆体層１１０に対応して変形することにより、導体パターン前駆体層１１０が潰れることによる導体パターン前駆体層１１０の変形が抑制される。すなわち、導体パターン前駆体層１１０の厚さが薄くなったり、それに伴う配線の拡幅化（形状）を抑えたりすることができるため、隣り合う配線同士が接触してしまったり、断線が生じてしまったりするのを防止することができ、信頼性に優れる多層配線基板３０を製造することができる。また、その歩留まりを向上させることもできる。
【００４０】
ここで、第１の基板１００と第２の基板１２０の接合は、減圧下、より好ましくは真空下で行われる。これにより、第１の基板１００と第２の基板１２０との間に空気が残存するのを防止することができ、例えば、導体パターンの劣化等を効果的に防止でき、より信頼性の高い多層配線基板３０を製造することができる。
以上のようにして、第１の基板１００と、第２の基板１２０と、これらの間に形成された導体パターン前駆体層１１０とを有する成形体２００が得られる。
そして、上述したのと同様にして、成形体２００を必要枚数（例えば１０枚から２０枚程度）作成する。
【００４１】
次いで、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＰＥＴフィルムを剥がした複数の成形体２００を順に積層して、両側から押圧することにより、複数の成形体２００を接合（圧着）し、積層体４００を得る。このとき、積層する成形体２００については、上下に重ねられる成形体２００間で、それぞれの導体パターン前駆体層１１０が必要に応じてコンタクトを介して接続するように配置する。その後、成形体２００を構成するバインダーのガラス転移点以上に加熱しつつ、各成形体２００を接合（圧着）する。これにより、積層体４００を得る。
【００４２】
このような成形体２００同士の接合は、減圧下、より好ましくは真空下で行うのが好ましい。これにより、上下に重ねられる成形体２００間に空気が残存するのを防止することができ、より信頼性の高い多層配線基板を製造することができる。
なお、本実施形態では、第１の基板１００が第２の基板１２０よりも剛性が高い場合について説明したが、これに限定されず、第１の基板１００が第２の基板１２０よりも剛性が低くてもよい。ただし、第１の基板１００が第２の基板１２０よりも剛性が高い方が好ましい。これは、剛性の低い第１の基板１００にインク１０を供給するよりも、剛性の高い第１の基板１００にインク１０を供給する方が、より精度よく、第１の基板１００上にインク１０を供給することができる、すなわち、より精度のよい導体パターン前駆体層１１０を形成することができるためである。
【００４３】
（第２工程）
第１工程で得られた積層体４００を、例えば、ベルト炉などによって加熱処理する。これにより、各成形体２００は、焼結されることで配線基板３１となり、また、導体パターン前駆体層１１０は、配線（配線パターン）や端子（電極パターン）からなる導体パターン３１３となる。
【００４４】
ここで、積層体４００の加熱温度としては、成形体２００中に含まれるガラスの軟化点以上とするのが好ましく、具体的には、６００℃以上、９００℃以下とするのが好ましい。また、加熱条件としては、適宜な速度で温度を上昇させ、かつ下降させるようにし、さらに、最大加熱温度、すなわち前記の６００℃以上９００℃以下の温度では、その温度に応じて適宜な時間保持するようにする。
【００４５】
このように、ガラスの軟化点以上の温度、すなわち前記温度範囲にまで加熱温度を上げることにより、得られるセラミックス基板のガラス成分を軟化させることができる。したがって、その後常温にまで冷却し、ガラス成分を硬化させることにより、積層基板を構成する各セラミックス基板と回路（導体パターン）との間がより強固に固着するようになる。
【００４６】
また、このような温度範囲で加熱することにより、得られるセラミックス基板は、９００°以下の温度で焼結されて形成された、低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）となる。
ここで、第１の基板１００上に配されたインク１０中の金属は、加熱処理によって互いに融着し、連続することによって導電性を示すようになる。
このような加熱処理によって、回路は、セラミックス基板中のコンタクトに直接接続させられ、導通させられて形成されたものとなる。ここで、この回路が単にセラミックス基板上に載っているだけでは、セラミックス基板に対する機械的な接続強度が確保されず、したがって衝撃等によって破損してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、前述したように第１、第２の基板１００、１２０中のガラスを一旦軟化させ、その後硬化させることにより、回路を第１、第２の基板１００、１２０に対し強固に固着させている。したがって、形成された回路は、機械的にも高い強度を有するものとなる。
【００４７】
以上、本発明の多層配線基板の製造方法および多層配線基板を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、第１の基板の剛性が第２の基板の剛性よりも高い場合について説明したが、これとは逆に、第１の基板の剛性が第２の基板の剛性よりも低くてもよい。すなわち、剛性の低い方の基板に導体パターン前駆体層を形成し、その基板に、剛性の高い方の基板を積層することにより成形体を得てもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０‥‥導体パターン形成用インク（インク） １００‥‥第１の基板 １１０‥‥導体パターン前駆体層 １２０‥‥第２の基板 ２００‥‥成形体 ３０‥‥多層配線基板（セラミックス回路基板） ３１‥‥配線基板 ３１１‥‥第１の基板 ３１２‥‥第２の基板 ３１３‥‥導体パターン（回路） ３１４‥‥導体ポスト ４００‥‥積層体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板の製造方法および多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装される回路基板（配線基板）として、セラミックで構成された基板（セラミック基板）上に、金属材料で構成された配線が形成され、これらが積層された構成を有する多層セラミック回路基板が広く用いられている。このような多層セラミック回路基板では、基板（セラミックス基板）自体が、多機能性材料で構成されているため、多層化による内装部品の形成、寸法の安定性等の点で有利である。
【０００３】
このような多層セラミック回路基板は、例えば、下記のようにして製造することができる。まず、セラミックス粒子とバインダー等を含む材料で構成されたセラミックグリーンシートを用意し、その一方の面に導電性材料を含有する液状材料（例えば銀などの金属粒子を分散媒に分散させてなる導体パターン形成用インク）を、インクジェット法などによって塗布し、これにより導電パターン前駆体層が形成された成形体を得る。同様にして、複数の成形体を用意した後、それらを順に積層、接合（圧着）して積層体を形成する。そして、得られた積層体を焼成することにより、導体パターンが複数重なり合った多層セラミック回路基板が得られる。
【０００４】
しかしながら、このような多層セラミック回路基板の製造方法では、各成形体の表面には、導体パターン前駆体層に対応する段差が形成されているため、成形体同士の積層境界面において、前記段差により不連続部位が存在してしまう。また、前記段差が位置する成形体同士を充分な強度で接合（圧着）することができない。そのため、前記段差を起点として、接合した一対の成形体が剥がれ易く、製造される多層セラミック回路基板の信頼性が低下するという問題がある。
また、前記液状材料をインクジェット法によって塗布する場合、前記液状材料は比較的低粘度であるものが用いられる。そのため、前記成形体を積層、接合する際に前記導体パターン前駆体層につぶれなどの不本意な変形が生じてしまうという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、信頼性に優れる多層配線基板の製造方法およびこの製造方法によって製造れた信頼性の高い多層配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の多層配線基板の製造方法は、導体パターン前駆体層が形成された複数の成形体を積層してなる積層体を得る第１工程と、該第１工程で得られた前記積層体を焼成する第２工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、
前記第１工程は、各前記成形体を、第１の基板上に前記導体パターン前駆体層を形成した後、前記第１の基板の前記導体パターン前駆体層が形成された面上に第２の基板を積層することにより得、得られた複数の前記成形体を積層することにより前記積層体を得るよう構成されており、
前記第１の基板および前記第２の基板の一方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、他方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低いことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる多層配線基板の製造方法を提供することができる。
【０００８】
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、
前記第２の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低いことが好ましい。
これにより、より精度よく、導体パターン前駆体層を形成することができる。
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方を他方に向けて押圧することが好ましい。
これにより、第１の基板および第２の基板の剛性の低い方の基板が、導体パターン前駆体層の形状に対応して変形し、第１の基板と第２の基板との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができる。
【０００９】
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板のうちの前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低い方の基板が前記導体パターンに対応して凹没変形することが好ましい。
これにより、第１の基板と第２の基板との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができる。
【００１０】
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記第１工程において、減圧下で前記第２の基板を前記第１の基板に積層することが好ましい。
これにより、第１の基板と第２の基板との間に空気が残存するのを抑制することができ、信頼性の高い多層配線基板を製造することができる。
本発明の多層配線基板の製造方法では、前記導体パターン前駆体層は、インクジェット法により形成されることが好ましい。
これにより、より細密な導体パターン前駆体層を形成することができる。
本発明の多層配線基板は、本発明の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、歩留まりが高く、かつ信頼性に優れる多層配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の多層配線基板の断面図である。
【図２】図１に示す多層配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】図１に示す多層配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の多層配線基板の製造方法および多層配線基板の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の多層配線基板の断面図、図２および図３は、図１に示す多層配線基板の製造方法を説明するための断面図である。
《多層配線基板》
まず、本発明の多層配線基板の一例について説明する。
【００１３】
図１に示すように、多層配線基板（多層セラミック回路基板）３０は、複数の配線基板３１の積層体として構成されている。また、各配線基板３１は、第１の基板３１１と、第２の基板３１２と、これら第１、第２の基板３１１、３１２の間に形成された導体パターン（回路）３１３とを有している。各配線基板３１の第１、第２の基板３１１、３１２には、必要に応じて導体ポスト３１４が形成されており、導体ポスト３１４によって上下に位置する導体パターン３１３同士の導通が図られている。
【００１４】
また、各配線基板３１において、第２の基板３１２の第１の基板３１１と対向する側の面が導体パターン３１３の外形形状に対応して凹没しており、この凹没した部分に導体パターン３１３が形成されている。言い換えれば、導体パターン３１３が第２の基板３１２に埋没している。各配線基板３１をこのような構成とすることにより、第１の基板３１１と第２の基板３１２との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができるとともに、配線基板３１同士もより強固に接合することができる。したがって、機械的強度に優れ、信頼性にも優れる多層配線基板３０が得られる。
このような多層配線基板は、例えば、携帯電話やＰＤＡ等の移動通話機器の高周波モジュール、インターポーザー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサー、弾性表面波素子、アンテナや櫛歯電極等の異形電極、その他各種計測装置等の電子部品等に適用することができる。
【００１５】
《液状材料》
次いで、多層配線基板３０の導体パターン３１３を形成するための導体パターン形成用インク１０（以下、単に「インク１０」とも言う）の一例について説明する。下記に説明するインク１０は、インクジェット法で用いられるのに適した、すなわち液滴吐出ヘッドから吐出するのに適したインクである。
インク１０としては、例えば、銀粒子（金属粒子）を水系分散媒（分散媒）に分散してなる分散液を好適に用いることができる。このような構成とすることにより、導体パターンを形成するのに適した液状材料となる。
【００１６】
〔水系分散媒〕
本明細書において、「水系分散媒」とは、水および／または水との相溶性に優れる液体（例えば、２５℃における水１００ｇに対する溶解度が３０ｇ以上の液体）で構成されたもののことを指す。このように、水系分散媒は、水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるが、主として水で構成されたものであるのが好ましく、特に、水の含有率が７０ｗｔ％以上のものであるのが好ましく、９０ｗｔ％以上のものであるのがより好ましい。これにより、上述した効果がより顕著に発揮される。
【００１７】
水系分散媒の具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒、ピリジン、ピラジン、ピロール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、インク１０中における水系分散媒の含有量は、２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下であることが好ましく、２５ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、インク１０の粘度を好適なものとしつつ、分散媒の揮発による粘度の変化を少ないものとすることができる。
【００１８】
〔銀粒子〕
次に、銀粒子（金属粒子）について説明する。
銀粒子は、形成される導体パターンの主成分であり、導体パターンに導電性を付与する成分である。このような銀粒子は、インク１０中において分散している。
銀粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、インク１０の吐出安定性をより高くすることができるとともに、微細な導体パターンを容易に形成することができる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指す。
【００１９】
また、インク１０中に含まれる銀粒子（分散剤が表面に吸着していない銀粒子の含有量は、０．５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターンの断線をより効果的に防止することができ、より信頼性の高い導体パターンを形成することができる。
また、銀粒子は、その表面に分散剤が付着した銀コロイド粒子として、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、インク１０の吐出安定性が特に向上する。
【００２０】
分散剤としては、特に限定されないが、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを合わせて３個以上有し、かつ、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基と同じか、それよりも多いヒドロキシ酸またはその塩を含むことが好ましい。これらの分散剤は、銀粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によって銀コロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。
【００２１】
このように、銀コロイド粒子が安定してインク１０中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インク１０によって形成されたパターンにおいて銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生し難くなる。このような分散剤としては、例えば、クエン酸、りんご酸、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウム、タンニン酸、ガロタンニン酸、五倍子タンニン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
インク１０中における銀コロイド粒子の含有量は、１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
また、銀コロイド粒子の熱重量分析における５００℃までの加熱減量は、１ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下が好ましい。
【００２２】
〔有機バインダー〕
また、インク１０は、有機バインダーを含んでいてもよい。有機バインダーは、インク１０を用いて形成された導体パターン前駆体において、銀粒子の凝集を防止するものである。また、有機バインダーは、基板に対するインク１０の密着性を向上させる機能を有している。
【００２３】
有機バインダーとしては、特には限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール＃２００（重量平均分子量２００）、ポリエチレングリコール＃３００（重量平均分子量３００）、ポリエチレングリコール＃４００（平均分子量４００）、ポリエチレングリコール＃６００（重量平均分子量６００）、ポリエチレングリコール＃１０００（重量平均分子量１０００）、ポリエチレングリコール＃１５００（重量平均分子量１５００）、ポリエチレングリコール＃１５４０（重量平均分子量１５４０）、ポリエチレングリコール＃２０００（重量平均分子量２０００）等のポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール＃２００（重量平均分子量：２００）、ポリビニルアルコール＃３００（重量平均分子量：３００）、ポリビニルアルコール＃４００（平均分子量：４００）、ポリビニルアルコール＃６００（重量平均分子量：６００）、ポリビニルアルコール＃１０００（重量平均分子量：１０００）、ポリビニルアルコール＃１５００（重量平均分子量：１５００）、ポリビニルアルコール＃１５４０（重量平均分子量：１５４０）、ポリビニルアルコール＃２０００（重量平均分子量：２０００）等のポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリグリセリンエステル等のポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリグリセリンエステルとしては、例えば、ポリグリセリンのモノステアレート、トリステアレート、テトラステアレート、モノオレエート、ペンタオレエート、モノラウレート、モノカプリレート、ポリシノレート、セスキステアレート、デカオレエート、セスキオレエート等が挙げられる。
【００２４】
〔乾燥抑制剤〕
また、インク１０は、乾燥抑制剤を含んでいてもよい。乾燥抑制剤は、インク１０中の水系分散媒の不本意な揮発を防止するものである。その結果、例えば、インクジェット装置のノズル付近において水系分散媒が揮発することを防止でき、インク１０の粘度の上昇、乾燥が抑えられる。このような乾燥抑制剤としては、下記式（Ｉ）で示される化合物、アルカノールアミン、糖アルコール等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
【化１】
（ただし、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、Ｈまたはアルキル基である。）
【００２６】
〔表面張力調整剤〕
また、インク１０は、表面張力調整剤を含んでいてもよい。表面張力調整剤は、インク１０と第１の基板１００との接触角を所定の角度に調整する機能を有している。表面張力調整剤としては、各種界面活性剤を用いることができ、１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、少ない添加量で、インク１０と第１の基板１００との接触角を所定の範囲に調整することができる観点からアセチレングリコール系化合物を含むことが好ましい。
【００２７】
アセチレングリコール系化合物としては、例えば、サーフィノール１０４シリーズ（１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４ＰＧ−５０、１０４ＰＡ等）、サーフィノール４００シリーズ（４２０、４６５、４８５等）、オルフィンシリーズ（ＥＸＰ４０３６、ＥＸＰ４００１、Ｅ１０１０等）（「サーフィノール」および「オルフィン」は、日信化学工業株式会社の商品名）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２８】
〔その他の成分〕
なお、インク１０の構成成分は、上記成分に限定されず、上記以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、チオ尿素等が挙げられる。
また、インク１０の粘度は、特に限定されないが、１．０ｍＰａ・ｓ以上１５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、４．０ｍＰａ・ｓ以上１０．０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性が向上するとともに、第１の基板１００に供給されたインク１０の不本意な濡れ広がりをより確実に防止することができる。
以上、インク１０の一例を説明した。
【００２９】
《多層配線基板の製造方法》
次いで、上述した多層配線基板３０の製造方法（本発明の製造方法）の一例について説明する。
多層配線基板３０の製造方法は、導体パターン前駆体層が形成された複数の成形体を積層してなる積層体を得る第１工程と、第１工程で得られた積層体を焼成する第２工程とを有している。以下、第１工程および第２工程について順次説明する。なお、図２および図３では、説明の便宜上、第１、第２の基板１００、１２０に必要に応じて形成されるコンタクト（導体ポスト）の図示を省略する。
【００３０】
（第１工程）
第１の基板１００上に導体パターン前駆体層１１０を形成した後、第１の基板１００の導体パターン前駆体層１１０が形成された面上に第２の基板１２０を積層することにより成形体を得る。
具体的には、まず、図２（ａ）に示すように、第１の基板（セラミックグリーンシート）１００を用意する。
【００３１】
第１の基板１００は、例えば、次のように製造することができる。まず、原料粉体として、平均粒径が１〜２μｍ程度のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等からなるセラミックス粉末と、平均粒径が１〜２μｍ程度のホウ珪酸ガラス等からなるガラス粉末とを用意し、これらを適宜な混合比、例えば１：１の重量比で混合する。次に、得られた混合粉末に適宜なバインダー（結合剤）や可塑剤、有機溶剤（分散剤）等を加え、混合・撹拌することにより、スラリーを得る。ここで、バインダーとしては、ポリビニルブチラールが好適に用いられるが、これは水に不溶であり、かつ、いわゆる油系の有機溶媒に溶解しあるいは膨潤し易いものである。次に、得られたスラリーをドクターブレード、リバースコーター等を用いてＰＥＴフィルム上にシート状に形成し、製品の製造条件に応じて数μｍ〜数百μｍ厚のシートに成形し、その後、ロールに巻き取る。続いて、製品の用途に合わせて切断し、さらに所定寸法のシートに裁断する。次に、必要に応じて、所定の位置に、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、機械式パンチ等によって孔開けを行うことでスルーホールを形成する。そして、このスルーホールに金属粒子が分散した厚膜導電ペーストを充填することにより、コンタクト（導体ポスト）となるべき部位を形成する。このようにして第１の基板１００が得られる。なお、厚膜導電ペーストとしてはインク１０を用いることができる。
【００３２】
次いで、図２（ｂ）に示すように、第１の基板１００の上面（ＰＥＴフィルムと反対側の面）にインク１０を所望のパターンで供給する。第１の基板１００へインク１０を供給する方法としては、特に限定されず、スクリーン印刷法、インクジェット法（液滴吐出法）等を用いることができるが、インクジェット法を用いることが好ましい。これにより、第１の基板１００上に精度よくインク１０を供給することができる。
【００３３】
ここで、インクジェット法で用いられるインク１０は、一般にスクリーン印刷法で用いられるインクよりも粘度が低いため、前述した従来の問題がより顕著に発生するが、本発明の製造方法によれば、インクジェット法で用いられるインク１０であっても、後述するように配線の拡幅化等を抑制でき、信頼性に優れる多層配線基板３０をより確実に製造することができる。
【００３４】
次いで、第１の基板１００の上面に供給されたインク１０を乾燥させることにより導体パターン前駆体層１１０を得る。例えば、ラバーヒーター等の加熱手段によって第１の基板１００を加熱しながらインク１０を第１の基板１００上に供給することにより、第１の基板１００へインク１０を供給しつつ、第１の基板１００上のインク１０を乾燥させることができる。これにより、作業の効率化を図るとともに、インク１０が第１の基板１００に着弾した後速やかにインク１０の乾燥を促すことができるため、第１の基板１００上でのインク１０の濡れ広がりを抑制することができる。
このような導体パターン前駆体層１１０の剛性は、第１の基板１００の剛性よりも低い。
【００３５】
次いで、図２（ｃ）に示すように、第２の基板１２０を用意する。この第２の基板１２０の剛性は、導体パターン前駆体層１１０の剛性よりも低い。すなわち、第２の基板１２０の剛性は、第１の基板１００の剛性よりも低い。
このような第２の基板１２０は、前述した第１の基板１００と同様にして製造することができる。具体的には、前述したセラミックス粉末とガラス粉末との混合粉末に添加するバインダー（結合剤）の量を第１の基板１００を製造する場合と比べて多くすることにより、第１の基板１００よりも剛性の低い第２の基板１２０を簡単に製造することができる。
【００３６】
第１の基板１００と第２の基板１２０の剛性差としては、特に限定されないが、例えば、第１の基板１００の剛性率をＸとし、第２の基板１２０の剛性率をＹとしたとき、（Ｘ／Ｙ）が、１．５以上、８０以下であることが好ましく、５以上、４０以下であることがより好ましい。これにより、第２の基板１２０が第１の基板１００に対して、より変形し易くなり、後述するように、第１の基板１００と第２基板１２０とを強力に接合することができる。なお、前記剛性率は、例えば、超微小押し込み硬さ試験機（エリオニクス社製：ＥＮＴ−１１００ａ）を用いて測定することができる。
【００３７】
次いで、図２（ｄ）に示すように、第１の基板１００の上面（すなわち、導体パターン前駆体層１１０が形成されている面）に第２の基板１２０を重ねるとともにこれらを押圧し、第２の基板１２０と第１の基板１００とを接合（圧着）する。
この際、第１の基板１００、第２の基板１２０、導体パターン前駆体層１１０のうちの最も剛性の低い第２の基板１２０が、導体パターン前駆体層１１０によって第１の基板１００の上面に形成された凸部に対応して変形する。具体的には、第２の基板１２０の第１の基板１００側の面の導体パターン前駆体層１１０と接触する部分が凹没し、その凹没した領域に導体パターン前駆体層１１０が形成される。すなわち、第２の基板１２０の凹没した領域に導体パターン前駆体層１１０が埋没する。一方、第１の基板１００および導体パターン前駆体層１１０は、それぞれ、第２の基板１２０に対して充分に高い剛性を有しているため、実質的に変形しない。
【００３８】
このように、第２の基板１２０が変形することにより、第１の基板１００と第２の基板１２０とを、より平坦に保ったまま接合することができるため、両者をより強力に接合することができる。また、第１の基板１００と第２の基板１２０との積層境界面に存在する不連続部位の発生を効果的に抑制することができる。そのため、第１、第２の基板１００、１２０の層間剥離を、より確実に防止することができる。
【００３９】
また、第２の基板１２０が導体パターン前駆体層１１０に対応して変形することにより、導体パターン前駆体層１１０が潰れることによる導体パターン前駆体層１１０の変形が抑制される。すなわち、導体パターン前駆体層１１０の厚さが薄くなったり、それに伴う配線の拡幅化（形状）を抑えたりすることができるため、隣り合う配線同士が接触してしまったり、断線が生じてしまったりするのを防止することができ、信頼性に優れる多層配線基板３０を製造することができる。また、その歩留まりを向上させることもできる。
【００４０】
ここで、第１の基板１００と第２の基板１２０の接合は、減圧下、より好ましくは真空下で行われる。これにより、第１の基板１００と第２の基板１２０との間に空気が残存するのを防止することができ、例えば、導体パターンの劣化等を効果的に防止でき、より信頼性の高い多層配線基板３０を製造することができる。
以上のようにして、第１の基板１００と、第２の基板１２０と、これらの間に形成された導体パターン前駆体層１１０とを有する成形体２００が得られる。
そして、上述したのと同様にして、成形体２００を必要枚数（例えば１０枚から２０枚程度）作成する。
【００４１】
次いで、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＰＥＴフィルムを剥がした複数の成形体２００を順に積層して、両側から押圧することにより、複数の成形体２００を接合（圧着）し、積層体４００を得る。このとき、積層する成形体２００については、上下に重ねられる成形体２００間で、それぞれの導体パターン前駆体層１１０が必要に応じてコンタクトを介して接続するように配置する。その後、成形体２００を構成するバインダーのガラス転移点以上に加熱しつつ、各成形体２００を接合（圧着）する。これにより、積層体４００を得る。
【００４２】
このような成形体２００同士の接合は、減圧下、より好ましくは真空下で行うのが好ましい。これにより、上下に重ねられる成形体２００間に空気が残存するのを防止することができ、より信頼性の高い多層配線基板を製造することができる。
なお、本実施形態では、第１の基板１００が第２の基板１２０よりも剛性が高い場合について説明したが、これに限定されず、第１の基板１００が第２の基板１２０よりも剛性が低くてもよい。ただし、第１の基板１００が第２の基板１２０よりも剛性が高い方が好ましい。これは、剛性の低い第１の基板１００にインク１０を供給するよりも、剛性の高い第１の基板１００にインク１０を供給する方が、より精度よく、第１の基板１００上にインク１０を供給することができる、すなわち、より精度のよい導体パターン前駆体層１１０を形成することができるためである。
【００４３】
（第２工程）
第１工程で得られた積層体４００を、例えば、ベルト炉などによって加熱処理する。これにより、各成形体２００は、焼結されることで配線基板３１となり、また、導体パターン前駆体層１１０は、配線（配線パターン）や端子（電極パターン）からなる導体パターン３１３となる。
【００４４】
ここで、積層体４００の加熱温度としては、成形体２００中に含まれるガラスの軟化点以上とするのが好ましく、具体的には、６００℃以上、９００℃以下とするのが好ましい。また、加熱条件としては、適宜な速度で温度を上昇させ、かつ下降させるようにし、さらに、最大加熱温度、すなわち前記の６００℃以上９００℃以下の温度では、その温度に応じて適宜な時間保持するようにする。
【００４５】
このように、ガラスの軟化点以上の温度、すなわち前記温度範囲にまで加熱温度を上げることにより、得られるセラミックス基板のガラス成分を軟化させることができる。したがって、その後常温にまで冷却し、ガラス成分を硬化させることにより、積層基板を構成する各セラミックス基板と回路（導体パターン）との間がより強固に固着するようになる。
【００４６】
また、このような温度範囲で加熱することにより、得られるセラミックス基板は、９００°以下の温度で焼結されて形成された、低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）となる。
ここで、第１の基板１００上に配されたインク１０中の金属は、加熱処理によって互いに融着し、連続することによって導電性を示すようになる。
このような加熱処理によって、回路は、セラミックス基板中のコンタクトに直接接続させられ、導通させられて形成されたものとなる。ここで、この回路が単にセラミックス基板上に載っているだけでは、セラミックス基板に対する機械的な接続強度が確保されず、したがって衝撃等によって破損してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、前述したように第１、第２の基板１００、１２０中のガラスを一旦軟化させ、その後硬化させることにより、回路を第１、第２の基板１００、１２０に対し強固に固着させている。したがって、形成された回路は、機械的にも高い強度を有するものとなる。
【００４７】
以上、本発明の多層配線基板の製造方法および多層配線基板を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、第１の基板の剛性が第２の基板の剛性よりも高い場合について説明したが、これとは逆に、第１の基板の剛性が第２の基板の剛性よりも低くてもよい。すなわち、剛性の低い方の基板に導体パターン前駆体層を形成し、その基板に、剛性の高い方の基板を積層することにより成形体を得てもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０‥‥導体パターン形成用インク（インク） １００‥‥第１の基板 １１０‥‥導体パターン前駆体層 １２０‥‥第２の基板 ２００‥‥成形体 ３０‥‥多層配線基板（セラミックス回路基板） ３１‥‥配線基板 ３１１‥‥第１の基板 ３１２‥‥第２の基板 ３１３‥‥導体パターン（回路） ３１４‥‥導体ポスト ４００‥‥積層体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パターン前駆体層が形成された複数の成形体を積層してなる積層体を得る第１工程と、該第１工程で得られた前記積層体を焼成する第２工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、
前記第１工程は、各前記成形体を、第１の基板上に前記導体パターン前駆体層を形成した後、前記第１の基板の前記導体パターン前駆体層が形成された面上に第２の基板を積層することにより得、得られた複数の前記成形体を積層することにより前記積層体を得るよう構成されており、
前記第１の基板および前記第２の基板の一方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、他方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低いことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、
前記第２の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低い請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方を他方に向けて押圧する請求項１または２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板のうちの前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低い方の基板が前記導体パターンに対応して凹没変形する請求項１ないし３のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１工程において、減圧下で前記第２の基板を前記第１の基板に積層する請求項１ないし４のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記導体パターン前駆体層は、インクジェット法により形成される請求項１ないし５のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする多層配線基板。
【請求項１】
導体パターン前駆体層が形成された複数の成形体を積層してなる積層体を得る第１工程と、該第１工程で得られた前記積層体を焼成する第２工程とを有する多層配線基板の製造方法であって、
前記第１工程は、各前記成形体を、第１の基板上に前記導体パターン前駆体層を形成した後、前記第１の基板の前記導体パターン前駆体層が形成された面上に第２の基板を積層することにより得、得られた複数の前記成形体を積層することにより前記積層体を得るよう構成されており、
前記第１の基板および前記第２の基板の一方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、他方は、前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低いことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が高く、
前記第２の基板が前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低い請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方を他方に向けて押圧する請求項１または２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程において、前記第２の基板を前記第１の基板に積層する際、前記第１の基板および前記第２の基板のうちの前記導体パターン前駆体層よりも剛性が低い方の基板が前記導体パターンに対応して凹没変形する請求項１ないし３のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１工程において、減圧下で前記第２の基板を前記第１の基板に積層する請求項１ないし４のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記導体パターン前駆体層は、インクジェット法により形成される請求項１ないし５のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする多層配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１５１２４５（Ｐ２０１２−１５１２４５Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１６７（Ｐ２０１１−８１６７）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【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２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【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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