JPH0837372A

JPH0837372A - セラミックス多層配線基板の製造方法

Info

Publication number: JPH0837372A
Application number: JP17105394A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Nakada; 好和中田; Kazunari Tanaka; 一成田中; Shozo Otomo; 省三大友
Original assignee: Sumitomo Metal Ceramics Inc; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel and Sumikin Electronics Devices Inc
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1994-07-22
Publication date: 1996-02-06
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: JP3709453B2

Abstract

(57)【要約】【構成】セラミックス基板１１上にビアホール１２が
形成されたグリーンシート１４を圧着する工程と、グリ
ーンシート１４上にドライフィルムレジスト１５を接着
する工程と、ドライフィルムレジスト１５に導体パター
ン状の凹部１８を形成する工程と、導体ペースト１９を
凹部１８及びビアホール１２に充填する工程と、ドライ
フィルムレジスト１５を消失させる工程とを少なくとも
１回以上繰り返すセラミックス多層配線基板の製造方
法。【効果】積層体の凹凸の発生を防止することができ、
充填性よく導体層を形成することができる。また、グリ
ーンシートをセラミックス基板に固定させているため、
焼成時のグリーンシートの平面方向への収縮や反り等の
発生を防止することができ、その結果高精度で微細な多
層配線パターンを有するセラミックス多層配線基板を製
造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセラミックス多層配線基
板の製造方法に関し、より詳細には半導体ＬＳＩ、チッ
プ部品などが実装され、それらを相互配線するためのセ
ラミックス多層配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器はますます小型化、高密
度化、高速動作化が進んできており、現在さらなる小型
化等の要求がなされている。そして、これらの要求に答
えるため、最近ではマルチチップモジュール（ＭＣＭ）
の採用が検討され始めている。ＭＣＭは、高密度配線が
形成された多層配線基板に、複数のベアチップ（パッケ
ージ化されていない裸のＬＳＩ）が実装されたものであ
る。このＭＣＭは配線基板の構成や材料によって、ＭＣ
Ｍ−Ｌ、ＭＣＭ−Ｃ、ＭＣＭ−Ｄの３つに大別される。

【０００３】ＭＣＭ−Ｌはガラス／エポキシ系プリント
配線基板を基板として使用するものであり、低コストで
生産が可能であるが、貫通ビアホールの存在により配線
面積が増大するために高密度化が図れないという問題点
を有しており、低速領域（動作周波数が５０ＭＨｚ程
度）で使用されている。ＭＣＭ−Ｃはセラミックスを基
板に使用し、その上に厚膜法により配線層を形成したも
のであり、中程度のコストで生産が可能であるが、厚膜
技術に起因する配線ピッチの限界から高密度化にも限界
があり、中速領域（動作周波数が５０〜１００ＭＨｚ）
で使用されている。ＭＣＭ−Ｄは、絶縁層としてポリイ
ミドを使用し、シリコン基板等の半導体上に薄膜工程に
より高密度配線を形成したものであり、高速領域（動作
周波数が１００ＭＨｚを超えたもの）で使用することが
できる。しかし、ＭＣＭ−Ｄは薄膜形成工程での工程数
が他の方法と比較して多く、また薄膜形成装置が高価で
ある等の理由から製造コストが高く付くという問題があ
る。

【０００４】従って、現在エンジニアリングワークステ
ーション等の民生用の電子機器で実験搭載されているの
は、主にＭＣＭ−Ｃである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、民生用の電子機
器に対しても動作周波数が１００ＭＨｚを超える領域で
の使用が要求されるようになってきている。しかしなが
ら、前述のようにＭＣＭ−Ｄはコストが高く付くので民
生用の電子機器に使用することが難しく、他方ＭＣＭ−
Ｃは配線ピッチの限界から集積度の向上を図ることがで
きず、高速領域での使用が難しい。すなわち、現在のＭ
ＣＭ−Ｃの配線ルールでは、配線幅が１００μｍ、配線
間隔が１００μｍ程度であり、動作周波数が１００μｍ
を超える高速領域では、配線幅や配線間隔をさらに微細
化する必要がある。

【０００６】通常、ＭＣＭ−Ｃとして使用されるセラミ
ックス多層配線基板は、グリーンシート上にスクリーン
印刷法により導体パターンを塗布、印刷し、これら導体
パターンを有するグリーンシートを積層し、焼成するこ
とにより製造しているが、スクリーン印刷に使用するメ
ッシュスクリーンはメッシュ開口率に限界があるため、
前記した配線ルールが１００μｍ以下のオーダーのもの
を印刷しようとすると導体ペーストに印刷不良（にじ
み、かすれ等）が発生するという問題があった。また、
グリーンシートに導体ペーストを塗布、印刷した後、導
体ペーストを乾燥させるために前記グリーンシートを加
熱するが、この加熱処理によりグリーンシートが収縮し
てしまうことがある。このため、導体パターンの寸法精
度の低下やグリーンシート積層時の位置ずれが発生する
という問題があった。

【０００７】またグリーンシートに形成されたビアホー
ルに導体ペーストを充填する際には、前記グリーンシー
トをスクリーン印刷機の下地板に載せ、スクリーン印刷
法により前記ビアホール内部への導体ペーストの充填を
行う。しかし、導体ペースト充填後にグリーンシートを
下地板より取りはずす際、ビアホールに充填された導体
ペーストが下地板に付着してしまい、ビアホール内部に
導体ペーストの充填不良が生じるという問題があった。

【０００８】さらに、導体パターンが形成されたグリー
ンシートを積層することにより形成された多層積層体を
焼成すると体積収縮が発生するが、その際場所による収
縮率にばらつきが±０．３％程度発生すること、及びグ
リーンシート内のセラミックスと導体である金属との収
縮率の相違から焼成後の基板に「そり」が発生すること
等のため、配線パターンの精度が低下するという問題も
あった。

【０００９】そこで、焼成されたセラミックス基板を使
用し、このセラミックス基板上に厚膜導体と絶縁体のペ
ーストを交互に印刷し、焼成する方法も試みられている
が、この方法では導体ペーストの上に積層される絶縁層
に凹凸を生じ、配線層を重ねるにつれ、この凹凸が大き
くなるため、精密な配線層を形成することができないと
いう課題があった。

【００１０】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、積層体に凹凸や反り等がなく、その内部に断
線や未充填部が発生せず、多段にわたり微細で精密な配
線パターンを形成することが可能なセラミックス多層配
線基板の製造方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るセラミックス多層配線基板の製造方法
は、セラミックス基板上にビアホールが形成されたグリ
ーンシートを圧着する圧着工程と、該グリーンシート上
にドライフィルムレジストを接着する接着工程と、該ド
ライフィルムレジストに導体パターン状の凹部を形成す
る凹部形成工程と、導体ペーストを該凹部及び前記ビア
ホールに充填する導体ペースト充填工程と、前記ドライ
フィルムレジストを消失させる消失工程とを少なくとも
１回以上繰り返すことを特徴としている（１）。

【００１２】また本発明に係るセラミックス多層配線基
板の製造方法は、ドライフィルムレジスト上にグリーン
シートを形成するグリーンシート形成工程と、該グリー
ンシートにビアホールを形成するビアホール形成工程
と、前記ドライフィルムレジストを上側にして、ビアホ
ールが形成されたグリーンシートをセラミックス基板に
圧着する圧着工程と、前記ドライフィルムレジストに導
体パターン状の凹部を形成する凹部形成工程と、導体ペ
ーストを該凹部及び前記ビアホールに充填する導体ペー
スト充填工程と、前記ドライフィルムレジストを消失さ
せる消失工程とを少なくとも１回以上繰り返すことを特
徴としている（２）。

【００１３】また本発明に係るセラミックス多層配線基
板の製造方法は、セラミックス基板上にビアホールが形
成されたグリーンシートを圧着する圧着工程と、該グリ
ーンシートに液状のフォトレジストを充填し、乾燥させ
るフォトレジスト層形成工程と、該フォトレジスト層に
導体パターン状の凹部を形成する凹部形成工程と、導体
ペーストを該凹部に充填する導体ペースト充填工程と、
前記フォトレジスト層を消失させる消失工程とを少なく
とも１回以上繰り返すことを特徴としている（３）。

【００１４】本発明に係るセラミックス多層配線基板の
製造方法（１）〜（３）について、以下図面に基づいて
詳細に説明する。以下、前記セラミックス多層配線基板
の製造方法（１）を第１の製造方法、前記セラミックス
多層配線基板の製造方法（２）を第２の製造方法、前記
セラミックス多層配線基板の製造方法（３）を第３の製
造方法ともいう。

【００１５】まず、本発明に係る第１の製造方法につい
て説明する。図１（ａ）〜（ｉ）は第１の製造方法にお
ける各製造工程を概略的に示した断面図である。

【００１６】本方法においては、まず圧着工程として、
セラミックス基板１１上にビアホール１２が形成された
グリーンシート１４を圧着する（図１（ａ））。

【００１７】本発明に使用するセラミックス基板１１
は、配線基板として使用することができるものであれば
特に限定されず、その具体例としては、例えばセラミッ
クス基板として通常使用されるアルミナセラミックス基
板、ムライトセラミックス基板、ガラスセラミックス基
板、窒化アルミニウムセラミックス基板等が挙げられ
る。セラミックス基板１１は、その内部や表面に配線等
が形成された基板であってもよい。

【００１８】グリーンシート１４は、通常用いられるセ
ラミックス粒子やガラス粒子、例えばアルミナ、ムライ
ト、コージェライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、ホ
ウ珪酸ガラス等の粒子６０〜７０ｗｔ％、ブチラール樹
脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂（バインダ）５〜１
０ｗｔ％、トルエン、キシレン、ｉ−ブタノール、ｎ−
ブタノール等の溶剤１５〜２０ｗｔ％及びジオクチルフ
タレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）等
の可塑剤２〜１０ｗｔ％等から構成されている。このグ
リーンシート１４は公知の方法により作製することがで
きる。その方法としては、例えば前記組成からなるスラ
リを調製した後、ポリエステル、ポリエチレン等の柔軟
性を有する樹脂製のフィルム基材１３の上にドクターブ
レード法等によりグリーンシート１４を形成する方法が
挙げられる。グリーンシート１４は樹脂製のバインダ及
び可塑剤が含まれているので、形状保持性及び柔軟性を
有する。このグリーンシート１４の厚さは、通常１０〜
４００μｍ程度である。

【００１９】グリーンシート１４へのビアホール１２の
形成方法としては、通常行われている方法、すなわちパ
ンチング法により貫通孔を形成する方法が挙げられる。
なお、パンチングを行う際には、フィルム基材１３を剥
離せず、フィルム基材１３上に存在するグリーンシート
１４とフィルム基材１３とに同時に貫通孔を形成する方
法が、グリーンシート１４の伸縮が生じないので好まし
い。

【００２０】このようにしてビアホール１２が形成され
たグリーンシート１４を、セラミックス基板１１に圧着
するが、前記圧着の方法は熱圧着法が好ましい。熱圧着
の条件としては、加熱温度が８０〜１２０℃、圧力が５
〜３０ｋｇ／ｃｍ² 、熱圧着時間が１０秒〜１分程度が
好ましい。圧着する際に、フィルム基材１３とグリーン
シート１４とは剥離せず、フィルム基材１３を付けたま
ま、フィルム基材１３を上側にしてセラミックス基板１
１に圧着する方法をとるのが、グリーンシート１４の伸
縮が生じないので好ましく、またゴム板をグリーンシー
ト１４の上に載置して圧着する方法が、セラミックス基
板１１に多少の反り等が存在する場合でもセラミックス
基板１１を破損する虞れがないので好ましい。

【００２１】圧着する際のグリーンシート１４の位置合
わせは、例えばセラミックス基板１１上に予め複数の位
置合わせマーク１１ａをスクリーン印刷等により形成し
ておき、他方グリーンシート１４には位置合わせのため
の貫通孔を形成しておき、前記グリーンシート１４を圧
着する際に、セラミックス基板１１上の位置合わせマー
ク１１ａがグリーンシート１４に形成された貫通孔の中
に位置するようにグリーンシート１４をセラミックス基
板１１上に載置し、熱圧着すればよい。

【００２２】この後、フィルム基材１３はグリーンシー
ト１４より剥離する（図１（ｂ））。剥離性を向上させ
るために、グリーンシート１４を形成する前に、フィル
ム基材１３にシリコンオイルをコーティングしておいて
もよい。

【００２３】次に、接着工程として、グリーンシート１
４上にドライフィルムレジスト１５を接着する（図１
（ｃ））。

【００２４】ドライフィルムレジスト１５としては、公
知のネガ型のものを使用することができ、その具体例と
しては、例えばデュポン社製のリストン、三菱レイヨン
社製のダイヤロン等が挙げられる。ドライフィルムレジ
スト１５の厚さは、１５〜５０μｍの範囲が好ましい。
ドライフィルムレジスト１５の厚さが１５μｍ未満であ
ると後工程において導体ペーストの充填が難しくなり、
他方その厚さが５０μｍを超えると解像度が低下する。
ドライフィルムレジスト１５の接着方法は、熱圧着法を
とるのが好ましい。熱圧着の条件としては、加熱温度８
０〜１１０℃、圧力１〜３ｋｇ／ｃｍ² が好ましい。

【００２５】次に、凹部形成工程として、ドライフィル
ムレジスト１５に導体パターン状の凹部１８を形成す
る。この場合、ドライフィルムレジスト１５の導体パタ
ーン以外の部分に紫外線１７が露光されるように設計さ
れたフォトマスク１６を介して紫外線１７を照射し（図
１（ｄ））、その後現像処理を施すことにより、セラミ
ックス基板１１上に導体パターン状の凹部１８を形成す
る（図１（ｅ））。

【００２６】紫外線１７による露光処理の条件は特に限
定されないが、露光量は通常２０〜５０ｍＪ／ｃｍ² が
好ましい。前記露光量が２０ｍＪ／ｃｍ² 未満であると
現像によりセラミックス基板１１の表面まで達する凹部
１８を完全に形成することが難しく、他方前記露光量が
５０ｍＪ／ｃｍ² を超えるとオーバー露光となり、凹部
１８の断面形状が逆台形になるため好ましくない。

【００２７】前記現像処理の条件も特に限定されるもの
ではなく、通常行われるスプレー法又は浸漬揺動法等の
方法により現像処理を施すことができる。現像液は０．
１〜１．０ｗｔ％の炭酸ナトリウム水溶液が好ましい。

【００２８】次に、導体ペースト充填工程として、導体
ペースト１９を導体パターン状の凹部１８（配線部及び
ビアカバー部）及びビアホール１２に充填する（図１
（ｆ））。

【００２９】通常、導体ペースト１９は導体粉末、溶
剤、及び樹脂（バインダ）より構成される。前記導体粉
末用の材料としては、通常基板等の配線に使用される公
知の導体材料を使用することができ、その具体例として
は、例えばＷ、Ｍｏ−Ｍｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ等が挙げられる。

【００３０】また導体ペースト１９用の溶剤としては、
例えばテルピネオール、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）
等、公知の溶剤が挙げられる。

【００３１】導体ペースト１９用のバインダーは、後工
程で用いられるフォトレジスト層消失液に溶解しないも
のである必要がある。これは、ドライフィルムレジスト
１５に形成された凹部１８及びグリーンシート１４のビ
アホール１２に導体ペースト１９を充填した後、このド
ライフィルムレジスト１５を現像液に接触させて溶解、
消失させる工程において、導体ペースト１９がフォトレ
ジスト層消失液に溶解しないようにするためである。前
記フォトレジスト層消失液は通常水溶液であるので、導
体ペースト１９に用いられる樹脂は非水溶性の樹脂であ
る必要がある。前記樹脂の具体例としては、例えばエチ
ルセルロース、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げ
られる。

【００３２】以上の理由から本発明に使用される導体ペ
ースト１９としては、例えば前記導体粉末が８４〜９６
ｗｔ％、前記アクリル樹脂等の樹脂（バインダ）が２〜
６ｗｔ％、前記テルピネオール等の溶剤が２〜１６ｗｔ
％の組成からなるものが好ましい。導体ペースト１９の
調製は３本ロールを使用する方法等、公知の調製方法を
用いて調製することができる。

【００３３】なお、焼成後に導体とセラミックス基板１
１との接着性を高めるために、上記導体粉末に対し、ガ
ラス、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 等の無機結合粉末を１〜１０
ｗｔ添加してもよい。

【００３４】上記した組成の導体ペースト１９をドライ
フィルムレジストの凹部１８及びビアホール１２に充填
するには、スキージを用い、導体ペースト１９を凹部１
８に直接擦り込むように充填する方法をとるのが好まし
い。この場合に用いるスキージの材質は、ゴム又はフッ
素樹脂が好ましい。凹部１８以外のドライフィルムレジ
スト１５の表面に導体ペースト１９が多少残存する場合
もあるが、この場合は導体ペースト１９の付着していな
いスキージを用いて掻き取ることにより殆ど除去するこ
とができ、ドライフィルムレジスト１５が傷つくことも
ない。さらに、前記操作によっても除去できない極薄い
導体ペースト１９の層が存在する場合は、導体ペースト
１９を乾燥させた後、ラッピングフィルム（砥粒として
粒径１μｍのアルミナが被着しているもの）を用いて研
磨することにより除去することができる。また、凹部１
８内及びビアホール１２内に導体ペースト１９の充填不
良が生じた場合には、充填方向を初期の充填方向より９
０度変えて再度充填すれば、完全に充填することができ
る。

【００３５】導体ペースト１９を充填した後は、乾燥工
程として、前記工程を経たセラミックス基板１１に加熱
処理を施し、導体ペースト１９中の溶剤等を揮発させ
る。加熱処理は、約９０〜１２０℃で１０〜２０分程度
行うのが好ましい。

【００３６】次に、消失工程として、導体ペースト１９
が充填されたドライフィルムレジスト１５をフォトレジ
スト層消失液で処理して溶解し、ドライフィルムレジス
ト１５を消失させる（図１（ｇ））。前記フォトレジス
ト層消失液は、ドライフィルムレジスト１５を溶解し、
かつ導体ペースト１９に使用されている樹脂、グリーン
シート１４に使用されている樹脂及びセラミックス基板
１１を溶解しない必要がある。このようなフォトレジス
ト層消失液としては、例えば１〜５ｗｔ％の水酸化ナト
リウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等が挙げられる。
前記フォトレジスト層消失液の濃度が１ｗｔ％未満で
は、フォトレジスト層の溶解速度が遅く、他方前記フォ
トレジスト層消失液の濃度が５ｗｔ％を超えるとセラミ
ックス基板１１を溶解する虞れがある。前記フォトレジ
スト層消失液として、フォトレジストメーカーの剥離液
を使用してもよい。

【００３７】前記した諸工程を経ることにより、セラミ
ックス基板１１上に貼着されたグリーンシート１４に導
体ペースト乾燥体１９’からなる導体パターン（ビア、
ビアカバー部、配線部）が形成される。そして、これを
焼成処理すれば、グリーンシート１４や導体ペースト乾
燥体１９’中の有機分が分解、消失し、グリーンシート
１４に含まれているセラミックス粒子等、及び導体ペー
スト乾燥体１９’に含まれている金属導体が焼結して、
セラミックス多層配線基板が製造されるが、通常はセラ
ミックス基板１１上に複数層のグリーンシート１４及び
導体ペースト１９からなる導体パターン（以下、これら
を多層積層体と記す）を形成した後、焼成処理を行う。

【００３８】この場合には、前記圧着工程、前記接着工
程、前記凹部形成工程及び前記導体ペースト充填工程、
及び前記消失工程を複数回繰り返し、前述した諸工程に
より導体ペースト乾燥体１９からなる導体パターンが形
成されたグリーンシート１４上に、同様の形状を有する
グリーンシート１４及び前記導体パターンを複数層積層
し、多層積層体を形成する（図１（ｉ））。

【００３９】なお、２回目以降の圧着工程においては、
前記導体パターンが形成されたグリーンシート１４上
に、熱圧着等によりグリーンシート１４を貼着する（図
１（ｈ））。この熱圧着によりグリーンシート１４上の
導体パターンが形成されていない部分（溝部）にグリー
ンシート１４が充填されるため、下層のグリーンシート
１４と上層のグリーンシート１４との間に空隙が生じる
ことはない。

【００４０】これらの工程が終了した後、多層積層体が
形成されたセラミックスを焼成することにより、セラミ
ックス多層配線基板の製造が完了する。焼成条件は、含
まれている導体の種類により異なるが、グリーンシート
１４や金属導体が焼結してセラミックス基板１１にしっ
かり接着する雰囲気及び温度条件等が好ましい。

【００４１】次に、第２の製造方法（２）について説明
する。本方法においては、前記第１の製造方法において
グリーンシート１４を形成する際に用いられたフィルム
基材１３の代わりに、ドライフィルムレジスト１５を用
いる。従って、グリーンシート形成工程においては、ド
ライフィルムレジスト１５上にグリーンシート１４を形
成し、そのままドライフィルムレジスト１５の剥離を行
わずにセラミックス基板１１上にグリーンシート１４を
圧着する。圧着方法は、前記第１の製造方法と同様でよ
い。この方法を前記第１の製造方法と比較すると、フィ
ルム基材１３をグリーンシート１４から剥離する必要が
なく、またドライフィルムレジスト１５をグリーンシー
ト１４に接着する工程を省略することができる。

【００４２】その後は、前記第１の製造方法と同様に凹
部形成工程、導体ペースト充填工程及び消失工程を行
い、必要であれば前記諸工程を複数回繰り返す。これら
の方法については、前記第１の製造方法において詳述し
たので、ここでは詳細な説明は省略する。

【００４３】次に、第３の製造方法（３）について説明
する。図２（ａ）〜（ｉ）は、前記第３の製造方法にお
ける各製造工程を概略的に示した断面図である。なお、
（ｅ）の工程以降は前記第１の製造方法と同様であるの
で、ここではその説明を省略する。

【００４４】前記第３の製造方法においては、まず初め
に第１の製造方法と同様に圧着工程を行い（図２
（ａ））、次にフィルム基材１３の剥離を行う（図２
（ｂ））。

【００４５】次に、フォトレジスト層形成工程として、
グリーンシート１４に液状のフォトレジストを塗布し、
乾燥させてフォトレジスト層２５を形成する（図１
（ｃ））。

【００４６】前記塗布方法としては、例えばロールコー
ター法、バーコーター法、ディップ法、ホイラー法（ス
ピンナー法）等が挙げられ、これらの方法によりグリー
ンシート１４上に液状のフォトレジストを塗布した後、
セラミックス基板１１をオーブンに入れて約８７〜９０
℃で３０〜４０分程度加熱し、フォトレジストを乾燥、
固化させる。この工程によりグリーンシート１４に形成
されたビアホール１２にもフォトレジストが充填され、
固化する。次工程の凹部形成工程では、ビアホール１２
内に充填されたフォトレジストを完全に除去する必要が
あり、この場合、以下のような理由からネガ型フォトレ
ジストの方が好ましい。すなわち、ネガ型フォトレジス
トを使用した場合、導体パターン形成部分を未感光部と
するため、最適露光量で紫外線露光を行うことができ、
現像液による溶解も容易である。他方ポジ型フォトレジ
ストを使用した場合は、導体パターンの部分を感光部と
しなければならないので、ビアホール１２内部まで感光
させる必要があり、そのため露光量を大幅に増加させな
ければならない。従って、正確なパターンニングが難し
くなる。ネガ型フォトレジストとしては、東京応化工業
（株）製ＰＭＥＲＮ−Ｈ６００等が挙げられる。

【００４７】次に、前記したように導体パターン部分が
未感光部となるように設計されたフォトマスク１６を使
用して紫外線１７による露光処理を行う（図２
（ｄ））。紫外線１７による露光量は通常２００〜４０
０ｍＪ／ｃｍ² が好ましい。前記露光量が２００ｍＪ／
ｃｍ² 未満であると現像により下の層の表面まで達する
凹部１８を完全に形成することが難しく、他方前記露光
量が４００ｍＪ／ｃｍ² を超えるとオーバー露光とな
り、凹部１８の断面形状が逆台形になるため好ましくな
い。

【００４８】その後は、第１の製造方法と同様の条件で
同様の工程を行うことによりセラミックス多層配線基板
を製造することができる。

【００４９】

【作用】上記した構成のセラミックス多層配線基板の製
造方法（１）によれば、セラミックス基板上にビアホー
ルが形成されたグリーンシートを圧着する圧着工程と、
該グリーンシート上にドライフィルムレジストを接着す
る接着工程と、該ドライフィルムレジストに導体パター
ン状の凹部を形成する凹部形成工程と、導体ペーストを
該凹部及び前記ビアホールに充填する導体ペースト充填
工程と、前記ドライフィルムレジストを消失させる消失
工程とを少なくとも１回以上繰り返すので、前記圧着工
程、前記接着工程及び前記凹部形成工程によりセラミッ
クス基板に貼着されたグリーンシート上に高精度で微細
な導体パターン状の凹部が形成され、前記導体ペースト
充填工程によりセラミックス基板に固定されたグリーン
シートのビアホールを含む凹部に充填性よく導体ペース
トが充填され、消失工程によりドライフィルムレジスト
が完全に消失してグリーンシート上に導体ペースト乾燥
体のみが残留する。また、前記工程を少なくとも１回以
上繰り返すが、積層するグリーンシートが柔軟性を有す
るため、多層積層体に凹凸や未充填部分が生じることは
ない。また、グリーンシートはセラミックス基板に固定
されているため、焼成時に平面方向に収縮することはな
く反り等も生じないため、高精度で微細な多層配線パタ
ーンを有するセラミックス多層配線基板が製造される。

【００５０】また上記構成のセラミックス多層配線基板
の製造方法（２）によれば、ドライフィルムレジスト上
にグリーンシートを形成するグリーンシート形成工程
と、該グリーンシートにビアホールを形成するビアホー
ル形成工程と、前記ドライフィルムレジストを上側にし
て、ビアホールが形成されたグリーンシートをセラミッ
クス基板に圧着する圧着工程と、前記ドライフィルムレ
ジストに導体パターン状の凹部を形成する凹部形成工程
と、導体ペーストを前記凹部及び前記ビアホールに充填
する導体ペースト充填工程と、前記ドライフィルムレジ
ストを消失させる消失工程とを少なくとも１回以上繰り
返すので、上記（１）記載の作用の他、フィルム基材の
剥離工程及びドライフィルムレジストの接着工程を省略
することができ、より容易にセラミックス多層配線基板
が製造される。

【００５１】また上記構成のセラミックス多層配線基板
の製造方法によれば、セラミックス基板上にビアホール
が形成されたグリーンシートを圧着する圧着工程と、該
グリーンシートに液状のフォトレジストを充填し、乾燥
させるフォトレジスト層形成工程と、該フォトレジスト
層に導体パターン状の凹部を形成する凹部形成工程と、
導体ペーストを凹部に充填する導体ペースト充填工程
と、前記フォトレジスト層を消失させる消失工程とを少
なくとも１回以上繰り返すので、取扱が容易な液状フォ
トレジストにより容易にグリーンシート上にフォトレジ
スト層が形成され、その後は上記（１）記載の方法と同
様な工程により、精密で微細な多層配線パターンを有す
るセラミックス多層配線基板が製造される。

【００５２】

【実施例及び比較例】以下、本発明に係るセラミックス
多層配線基板の製造方法の実施例及び比較例を説明す
る。

【００５３】［実施例１］まず、アルミナセラミックス
基板上に、直径５０μｍのビアホールが形成されたグリ
ーンシートをフィルム基材を付けたまま、所定の位置に
熱圧着した。熱圧着の条件は加熱温度１００℃、圧力２
ｋｇ／ｃｍ² 、加圧保持時間３０秒であった。グリーン
シートの位置合わせは、アルミナセラミックス基板上に
スクリーン印刷により形成した位置合わせマークと、グ
リーンシートに形成した位置合わせ用の貫通孔部分とが
一致するように行った。またグリーンシートの熱圧着時
には厚さ２ｍｍのゴム板をフィルム基材の上に載置して
圧着を行った。グリーンシートはアルミナ粉末（平均粒
径２μｍ）６０ｗｔ％、及びＣａＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｂ
₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系のガラス粉末（平均粒径４．２μ
ｍ）４０ｗｔ％からなる混合粉末１００重量部に、有機
樹脂バインダとしてメタクリル酸エステル樹脂が１３重
量部、可塑剤としてＤＯＰが５重量部、及び溶剤として
トルエンとキシレン（１：１）が合計で２７重量部添加
されているものを用いた。前記グリーンシートの厚さは
８０μｍであった。

【００５４】次に、フィルム基材をグリーンシートより
剥離し、厚さが３３μｍのドライフィルムレジスト（デ
ュポン社製リストン４７１３）を前記グリーンシート
上に加熱温度１０５℃、圧力２ｋｇ／ｃｍ² で積層し
た。

【００５５】次に、配線ルールが線幅５０μｍ、線間隔
５０μｍの導体パターンが形成されたフォトマスクを介
して前記ドライフィルムレジストに露光量が３０ｍＪ／
ｃｍ² になるように紫外線１４による露光処理を施し
た。

【００５６】次に、１．０ｗｔ％の炭酸ナトリウム水溶
液よりなる現像液（液温３０℃）に前記工程を経たアル
ミナセラミックス基板を２５秒間浸漬し、導体パターン
状の凹部をポジ型フォトレジスト層１２に形成した。

【００５７】次に、フッ素樹脂製のスキージを用い、導
体ペーストを前記凹部に擦り込むようにして充填した。
この導体ペーストは、Ａｇ粉末（平均粒径２．０μ
ｍ）：８５ｗｔ％、アクリル樹脂：４ｗｔ％、及びテル
ピネオール：１１ｗｔ％から構成されていた。導体ペー
ストに充填不良が生じた場合には、再度充填処理を施し
た。

【００５８】その後、前記工程を経たアルミナセラミッ
クス基板をオーブンに入れ、導体ペースト乾燥処理とし
て、１００℃で１０分間熱処理を施し、溶剤を揮発させ
ると共に、導体ペーストをグリーンシートやアルミナセ
ラミックス基板に結着させた。その後、ラッピングフィ
ルム（メッシュ＃４０００）を用いてドライフィルムレ
ジストの表面を約１０秒間研磨し、余剰の導体ペースト
を除去した。この工程で、グリーンシートに形成された
ビアホールの内部にも導体ペーストが充填された。

【００５９】次に、前記工程を経たアルミナセラミック
ス基板を、３ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液からなる
フォトレジスト層消失液に１分間浸漬して、残ったドラ
イフィルムレジストを消失させた。この結果、アルミナ
セラミックス基板には、グリーンシートと導体パターン
状の導体ペースト乾燥体が残った。

【００６０】次に、初めと同様に、ビアホールが形成さ
れたグリーンシートをフィルム基材を付けたまま、所定
の位置に熱圧着した。前工程でドライフィルムレジスト
が消失することにより形成された導体ペースト乾燥体間
の溝部には、この圧着工程における熱圧着で柔軟性を有
するグリーンシートが食い込み、空隙部は形成されなか
った。

【００６１】次に、前記した接着工程、凹部形成工程、
導体ペースト充填工程、及び消失工程を４回繰り返すこ
とによりセラミックス基板上に多層積層体を形成した。

【００６２】最後に、前記工程を経たアルミナセラミッ
クス基板を、大気中、９００℃で１０分間焼成すること
により、グリーンシート及び導体ペースト乾燥体中の有
機分を分解、消失させると共に、グリーンシート及び導
体粉末の焼結とアルミナセラミックス基板への接着を行
い、セラミックス多層配線基板の製造を完了した。

【００６３】製造されたセラミックス多層配線基板の断
面組織を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて調査したとこ
ろ、内部には配線幅５０μｍ、配線間隔５０μｍの配線
が形成され、ビアホールの部分も導体層が緻密に形成さ
れていた。また、グリーンシートより形成された絶縁層
は各層ともその厚さが均一で、お互いに平行に形成され
ていることを確認した。さらに、このセラミックス多層
配線基板にＬＳＩを実際に実装し、正常に動作すること
を確認した。

【００６４】［実施例２］フィルム基材として実施例１
で使用したドライフィルムレジストを用い、前記ドライ
フィルムレジスト上にグリーンシートを形成し、さらに
このグリーンシートに実施例１と同様にしてビアホール
を形成した。

【００６５】その後、実施例１と同様に接着工程、凹部
形成工程、導体ペースト充填工程、及び消失工程を４回
繰り返すことによりセラミックス基板上に多層積層体を
形成し、焼成によりセラミックス多層配線基板を製造し
た。なお、ドライフィルムレジストをフィルム基材とし
て使用しているので、フィルム基材の剥離工程は必要な
く、そのまま前記ドライフィルムレジストに導体パター
ン状の凹部を形成すればよかった。

【００６６】製造されたセラミックス多層配線基板を実
施例１と同様にＳＥＭ観察し、実施例１と同様の優れた
特性を有するセラミックス多層配線基板が形成されてい
ることを確認した。また、このセラミックス多層配線基
板にＬＳＩを実際に実装し、正常に動作することを確認
した。

【００６７】［実施例３］ドライフィルムレジストの代
わりに液状のフォトレジストを使用し、グリーンシート
上にフォトレジスト層を形成した他は、実施例１とほぼ
同様にセラミックス多層配線基板を製造した。なお、液
状のフォトレジストを使用すると、グリーンシートのビ
アホールの内部にもフォトレジストが充填されるため、
この部分も消失工程において溶解除去する必要がある。
従って、消失工程までの工程について、以下に説明す
る。

【００６８】液状のネガ型フォトレジスト（東京応化工
業（株）製ＰＭＥＲＮ−Ｈ６００）をバーコータ
（巻線ミルＮｏ．４０）を用いて塗布し、７０℃で３０
分間温風乾燥することにより厚さ２５μｍのフォトレジ
スト層をグリーンシート上に形成した。前記工程により
グリーンシートに形成されたビアホールの内部にもネガ
型フォトレジスト層が形成された。

【００６９】次に、配線ルールが線幅５０μｍ、線間隔
５０μｍの導体パターンが形成されたフォトマスクを介
して前記ネガ型フォトレジスト層に露光量が２５０ｍＪ
／ｃｍ² になるように紫外線１４による露光処理を施し
た。

【００７０】次に、１．０ｗｔ％の炭酸ナトリウム水溶
液よりなる現像液（液温３０℃）に前記工程を経たアル
ミナセラミックス基板を３０分間浸漬し、導体パターン
状の凹部をネガ型フォトレジスト層に形成した。この工
程で、グリーンシートのビアホール内部に形成されてい
たネガ型フォトレジスト層は完全に除去されたことを、
ＳＥＭによる断面観察で確認した。この工程の後は、前
記したようい実施例１と同様の工程を行うことによりセ
ラミックス多層配線基板を製造した。

【００７１】製造されたセラミックス多層配線基板を実
施例１と同様にＳＥＭ観察し、実施例１と同様の優れた
特性を有するセラミックス多層配線基板が形成されてい
ることを確認した。

【００７２】［比較例１］アルミナセラミックス基板上
に実施例１と同様にグリーンシートを圧着した。

【００７３】次に、実施例１で使用した導体ペーストを
用い、グリーンシート上にスクリーン印刷法により導体
パターンを形成し、実施例１と同様の条件で乾燥を行っ
た。

【００７４】次に、導体ペースト乾燥体からなる導体パ
ターンを有するグリーンシート上に再度グリーンシート
を圧着する工程、導体ペーストを印刷する工程を同様に
４回繰り返し、アルミナセラミックス基板上に積層体を
形成し、実施例１と同様の条件で焼成した。

【００７５】製造されたセラミックス多層配線基板を実
施例１と同様にＳＥＭ観察したところ、配線が断線して
いる部分、配線間がショートしている部分、及びビアホ
ール内部での導体未充填部分が多数存在することが確認
された。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るセラミ
ックス多層配線基板の製造方法（１）にあっては、セラ
ミックス基板上にビアホールが形成されたグリーンシー
トを圧着する圧着工程と、該グリーンシート上にドライ
フィルムレジストを接着する接着工程と、該ドライフィ
ルムレジストに導体パターン状の凹部を形成する凹部形
成工程と、導体ペーストを該凹部及び前記ビアホールに
充填する導体ペースト充填工程と、前記ドライフィルム
レジストを消失させる消失工程とを少なくとも１回以上
繰り返すので、前記圧着工程、前記接着工程及び前記凹
部形成工程によりセラミックス基板に貼着されたグリー
ンシート上に高精度で微細な導体パターン状の凹部を形
成することができ、前記導体ペースト充填工程によりセ
ラミックス基板に固定されたグリーンシートのビアホー
ルを含む凹部に充填性よく導体ペーストを充填すること
ができ、消失工程によりドライフィルムレジストを完全
に消失させて導体ペースト乾燥体のみを残留させること
ができる。また、前記工程を少なくとも１回以上繰り返
すが、積層するグリーンシートが柔軟性を有するため、
多層積層体の凹凸や未充填部分の発生を防止することが
できる。また、グリーンシートをセラミックス基板に固
定させているため、焼成時のグリーンシートの平面方向
への収縮や反り等の発生を防止することができ、その結
果高精度で微細な多層配線パターンを有するセラミック
ス多層配線基板を製造することができる。

【００７７】また本発明に係るセラミックス多層配線基
板の製造方法（２）にあっては、ドライフィルムレジス
ト上にグリーンシートを形成するグリーンシート形成工
程と、該グリーンシートにビアホールを形成するビアホ
ール形成工程と、前記ドライフィルムレジストを上側に
して、ビアホールが形成されたグリーンシートをセラミ
ックス基板に圧着する圧着工程と、前記ドライフィルム
レジストに導体パターン状の凹部を形成する凹部形成工
程と、導体ペーストを前記凹部及び前記ビアホールに充
填する導体ペースト充填工程と、前記ドライフィルムレ
ジストを消失させる消失工程とを少なくとも１回以上繰
り返すので、上記（１）記載の効果の他、フィルム基材
の剥離工程及びドライフィルムレジストの接着工程を省
略することができ、より容易にセラミックス多層配線基
板の製造を行うことができる。

【００７８】また本発明に係るセラミックス多層配線基
板の製造方法（３）にあっては、セラミックス基板上に
ビアホールが形成されたグリーンシートを圧着する圧着
工程と、該グリーンシートに液状のフォトレジストを充
填し、乾燥させるフォトレジスト層形成工程と、該フォ
トレジスト層に導体パターン状の凹部を形成する凹部形
成工程と、導体ペーストを凹部に充填する導体ペースト
充填工程と、前記フォトレジスト層を消失させる消失工
程とを少なくとも１回以上繰り返すので、取扱が容易な
液状フォトレジストにより容易にグリーンシート上にフ
ォトレジスト層が形成され、その後は上記（１）記載の
方法と同様な工程により、同様に精密で微細な多層配線
パターンを有するセラミックス多層配線基板を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｉ）は本発明に係るセラミックス多
層配線基板の製造方法（第１の製造方法）における各工
程を模式的に示した断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｉ）は本発明に係るセラミックス多
層配線基板の製造方法（第３の製造方法）における各工
程を模式的に示した断面図である。

【符号の説明】

１１セラミックス基板１２ビアホール１４グリーンシート１５ドライフィルムレジスト１８凹部１９導体ペースト２５フォトレジスト層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大友省三山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番１株式会社住友金属セラミックス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックス基板上に、ビアホールが形
成されたグリーンシートを圧着する圧着工程と、該グリ
ーンシート上にドライフィルムレジストを接着する接着
工程と、該ドライフィルムレジストに導体パターン状の
凹部を形成する凹部形成工程と、導体ペーストを該凹部
及び前記ビアホールに充填する導体ペースト充填工程
と、前記ドライフィルムレジストを消失させる消失工程
とを少なくとも１回以上繰り返すことを特徴とするセラ
ミックス多層配線基板の製造方法。
【請求項２】ドライフィルムレジスト上にグリーンシ
ートを形成するグリーンシート形成工程と、該グリーン
シートにビアホールを形成するビアホール形成工程と、
前記ドライフィルムレジストを上側にして、ビアホール
が形成されたグリーンシートをセラミックス基板に圧着
する圧着工程と、前記ドライフィルムレジストに導体パ
ターン状の凹部を形成する凹部形成工程と、導体ペース
トを該凹部及び前記ビアホールに充填する導体ペースト
充填工程と、前記ドライフィルムレジストを消失させる
消失工程とを少なくとも１回以上繰り返すことを特徴と
するセラミックス多層配線基板の製造方法。
【請求項３】セラミックス基板上に、ビアホールが形
成されたグリーンシートを圧着する圧着工程と、該グリ
ーンシートに液状のフォトレジストを充填し、乾燥させ
るフォトレジスト層形成工程と、該フォトレジスト層に
導体パターン状の凹部を形成する凹部形成工程と、導体
ペーストを該凹部に充填する導体ペースト充填工程と、
前記フォトレジスト層を消失させる消失工程とを少なく
とも１回以上繰り返すことを特徴とするセラミックス多
層配線基板の製造方法。