JP3771099B2

JP3771099B2 - グリーンシート及びその製造方法、多層配線基板の製造方法、両面配線基板の製造方法

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Publication number: JP3771099B2
Application number: JP2000009073A
Authority: JP
Inventors: 康博菅谷; 修井上; 純一加藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: EP1024529A3; US6696139B2; US20030141006A1; EP1024529A2; JP2000281450A; US6521069B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール、チップサイズパッケージ等に用いる多層配線基板ならびに両面配線基板の製造方法や、これら多層配線基板や両面配線基板の製造に適したグリーンシートや、グリーンシートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低温焼結ガラス多層配線基板の開発によって、配線抵抗の小さい低融点金属（金、銀、銅、銀パラジウムまたはそれらの混合物）を、多層配線基板の導体材料として用いることができるようになった。
【０００３】
しかしながら、このような多層配線基板においては、通常、基板材料であるグリーンシート（セラミックと有機バインダーとを主成分としている）が焼結によって１０〜２０％体積収縮してしまううえ、焼結に際にして各方向に必ずしも均一に収縮しない。そのため、寸法精度の低下が生じて歩留まりを下げていた。
【０００４】
このような体積収縮率のばらつきは、例えば、特願平０３−２５７５５３号に例示されるように、次のようにして低減することができる。すなわち、グリーンシートの上面及び下面に難焼結性のグリーンシートを積層したううえでその積層体を焼結することにより、厚み方向のみ収縮してＸ−Ｙ平面にはほぼ無収縮にし、これにより上記ばらつきを低減する。
【０００５】
このような無収縮工法を用いると、体積収縮率のばらつきを抑えることができるうえにグリーンシートと金属箔配線等の導体配線とを同時焼成することが可能となる。
【０００６】
上記無収縮焼結工法では、主として配線の形状に導体ぺーストを印刷形成したうえで、グリーンシートを焼成処理する際などにおいて同時に焼成することで配線を形成している。
【０００７】
しかしながら、導体ペーストを用いた配線の形成方法を、上記無収縮焼結工法に採用すると、Ｘ−Ｙ方向に収縮しないグリーンシート積層体が、導体ペーストの焼結を妨げてしまい、そのために、配線の導体抵抗値が高くなるという不都合がある。
【０００８】
このような問題を解決するために、配線として金属箔を用い、グリーンシートに金属箔の配線を形成したのち、グリーンシートを積層して焼成することが試みられている。
【０００９】
金属箔の配線をグリーンシートに形成する方法としては、特開平１０−２４２６４４号に例示されるように、熱剥離シートを用いた転写法が考えられる。しかしながら、この転写法では、熱剥離シートに貼り付けた金属箔に対してウエットエッチングを施してパターニングするようになっているが、ウエットエッチングに用いられるエッチング液に対して熱剥離シートが耐久性を備えていないために、転写法でグリーンシート上にパターンを形成することは実質的に困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本願出願人は、ウェットエッチング法を用いたサブトラクティブ法により、金属箔をグリーンシートに直接パターン形成することで配線を形成することを考えた。しかしながら、ウェットエッチング法では、金属箔をパターン形成することはできるものの、そのときに用いるエッチング液によりグリーンシートがダメージを受けてしまい、グリーンシートを緻密に焼結することができないという課題があった。
【００１１】
本発明は、上述した課題を考慮して、耐エッチング性を有するグリーンシートの提供を目的としている。
【００１２】
また、上記グリーンシートを用いて、配線抵抗の低い多層配線基板を提供することをさらなる目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、セラミック原料粉末とバインダーとを含み、前記バインダーは、極性基のないアクリル樹脂を含んでグリーンシートを構成した。
【００１４】
【発明の実施形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、セラミック原料粉末とバインダーとを含み、前記バインダーは、メタクリル酸系アクリル樹脂を主成分とし、かつ、極性基のないアクリル樹脂を前記バインダーに対して重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むものであり、シート表面に表面が粗化処理された実質的に空孔を有さない金属箔導体層を設けることを特長とする耐エッチング性を有しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、極性基のないアクリル樹脂を含むことによって良好な耐水性を有しているため、金属箔導体ともどもグリーンシートをエッチング液に浸積させて配線パターン形成を行うサブトラクティブ法を採用してもグリーンシートにダメージを与えることはない。従って、グリーンシート上に金属箔からなる配線を確実に形成することができる。
【００１５】
また、バインダーがメタクリル酸系アクリル樹脂を主成分として構成されていることから、熱分解性が良好となり、非酸化雰囲気での脱バインダーが可能となる。そのため、例えば銅導体配線との同時焼成を実現することができる。
【００１６】
また、エッチング液への浸漬に十分耐えうる耐水性を発揮できる。
【００１７】
また、基板材料として十分なるシート強度を得ることができる。
【００１８】
また、実質的に空孔を有さない導体で構成された導体層は焼結を必要としない。そのため、このグリーンシートを用いて無収縮焼結工法で多層配線基板を作製しても、導体層が焼結を必要としないために、無収縮焼結工法の影響で導体層の焼結が妨げられるといった不都合は全く生じず、したがって、不完全な焼結により生じていた導体層の導体抵抗値の上昇は生じなくなる。
【００１９】
また、実質的に空孔を有さない導体層を比較容易に形成することができる。
【００２０】
さらに、導体層とグリーンシートとの間の接着がさらに強固なものになる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に係るグリーンシートであって、前記導体層上に、グリーンシートの焼結温度で実質的に焼結収縮しない無機組成物を主成分とするマスクを有しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、無機組成物を主成分とするマスクは、焼成後に容易に除去することができる。そのため、エッチングにより導体層をパターニングして配線を形成した後に実施するマスク剥離工程を簡略化することができる。このような作用は、このグリーンシートにより両面配線基板や多層配線基板を形成する場合において、両面配線基板に配線を形成する際や多層配線基板の最外層に位置する配線を形成する際に特に有効となる。
【００２２】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に係るグリーンシートであって、シート内部に、その厚み方向に沿った層間接続用の接続ヴィアを有しており、これにより、次のような作用を有する。すなわち、このグリーンシートを多層配線基板用のグリーンシートとして用いることができる。
【００２３】
本発明の請求項４に記載の発明は、極性基のないアクリル樹脂をバインダー中に重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むバインダーとセラミック原料粉末とを含有するグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシート上に金属箔導体層を配置し、さらにこの導体層上にマスクを配置したうえで、前記導体層をウエットエッチングによりパターニングして配線を形成する工程と、を含むことを特徴とする配線付きグリーンシートの製造方法を構成しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、極性基のないアクリル樹脂を含むことによって良好な耐水性を有するグリーンシートを用いているため、グリーンシート上に導体層を配置した後、それらをエッチング液に浸積させて配線パターンの形成を行うサブトラクティブ法を採用しても、グリーンシートにダメージを生じさせることなく、その上に配線パターンを確実に形成することができる。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の発明は、極性基のないアクリル樹脂をバインダー中に重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むバインダーとセラミック原料粉末とを含有するグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシートにその厚み方向に沿って層間接続用の接続ヴィアを形成する工程と、前記グリーンシートに表面が粗化処理された実質的に空孔を有さない金属箔導体層を配置し、さらにこの導体層上にマスクを配置したうえで、前記導体層をウエットエッチングによりパターニングする工程と、前記グリーンシートを複数枚積層する工程と、作製したグリーンシート積層体の両面もしくは片面に、このグリーンシート積層体の焼結温度で実質的に焼結収縮を示さない無機組成物を主成分とする拘束シートを配置した後、焼成処理を行い、その後、前記拘束シートを取り除く工程と、を含んで多層配線基板の製造方法を構成した。これにより次のような作用を有する。すなわち、導体層は、ペースト成分を含まない実質的に空孔を有さない導体から構成されているので、導体層に対して脱バインダー処理を施す必要がなくなる。そのため、脱バインダー処理により生じていた気泡の発生もなくなるうえ、Ｘ−Ｙ方向に収縮しないため、グリーンシート上に形成された導体層のパターン（配線パターン）をそのまま維持することができる。その結果、導体ペーストを用いた配線では実現することが不可能である低抵抗の配線を得ることができる。
【００２５】
また、極性基のないアクリル樹脂を含むことによって良好な耐水性を有するグリーンシートを用いているため、グリーンシート上に導体層を配置した後、それらをエッチング液に浸積させて配線パターンの形成を行うサブトラクティブ法を採用しても、グリーンシートにダメージを生じさせることなく、配線パターンを形成することができる。
【００２７】
また、実質的に空孔を有さない導体層を比較的容易に形成することができる。
【００２８】
さらに、導体層とグリーンシートとの接着性が向上する。
【００２９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の多層配線基板の製造方法であって、前記ウエットエッチングのエッチング液として、塩化第２鉄水溶液を用いており、これにより、次のような作用を有する。すなわち、エッチング液として、塩化第２鉄水溶液を用いているので、導体層が銅で構成されている場合には、グリーンシートにダメージを与えることなく高速でパターン形成を行うことができる。
【００３０】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の多層配線基板の製造方法であって、前記マスクとして、前記拘束シートと実質的に同一の材料のものを用いており、これにより次のような作用を有する。すなわち、拘束シートを除去する際に、最表層のマスクを同時に除去することができ、その分、最表層のマスクの除去作業を省略して工程の削減を図れる。
【００３１】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項７に係る多層配線基板の製造方法であって、前記拘束シートと前記マスクとに含有させる無機組成物として、Ａｌ₂Ｏ₃を用いており、これにより次のような作用を有する。すなわち、Ａｌ₂Ｏ₃は上述した請求項１１ないし１５の作用を発揮したうえで、請求項１６の作用を発揮するのに最適な材料である。
【００３２】
本発明の請求項９に記載の発明は、極性基のないアクリル樹脂をバインダー中に重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むバインダーとセラミック原料粉末とを含有するグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシートにその厚み方向に沿って層間接続用の接続ヴィアを形成する工程と、前記グリーンシートに実質的に空孔を有さない金属箔導体層を配置し、さらにこの導体層上にマスクを配置したうえで、前記導体層をウエットエッチングによりパターニングする工程と、前記グリーンシートの両面もしくは片面に、前記グリーンシートの焼結温度で実質的に焼結収縮しない無機組成物を主成分とする拘束シートを配置した後、焼成処理を行い、その後、前記拘束シートを取り除く工程と、を含んで両面配線基板の製造方法を構成した。これにより次のような作用を有する。すなわち、導体層は、ペースト成分を含まない実質的に空孔を有さない導体から構成されているので、導体層に対して脱バインダー処理を施す必要がなくなる。そのため、脱バインダー処理により生じていた気泡の発生もなくなるうえ、Ｘ−Ｙ方向に収縮しないため、グリーンシート上に形成された導体層のパターン（配線パターン）をそのまま維持することができる。その結果、導体ペーストを用いた配線では実現不可能であった低抵抗な配線を得ることができる。
【００３３】
また、極性基のないアクリル樹脂を含むことによって良好な耐水性を有するグリーンシートを用いているため、グリーンシート上に導体層を配置した後、それらをエッチング液に浸積させて配線パターンの形成を行うサブトラクティブ法を採用しても、グリーンシートにダメージを生じさせることなく、配線パターンを形成することができる。
【００３４】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における両面配線基板を示す断面模式図である。図１に示すように、本実施形態における両面配線基板は、基板層１と、基板層１の両面に配置された配線２、２と、それらの配線２、２を電気的に接続する接続ヴィア３とを備えている。なお、符号４は、後述する製造工程においてのみ、基板層１の外側に配置される拘束シートである。
【００３５】
基板層１はガラスセラミックを含むセラミックを主成分としている。配線２、２は、空孔率１％以下であって、実質的に空孔を有さない導体から構成されている。具体的には金属箔から配線２、２は構成されている。拘束シート４は、基板層１の焼成が行われる際における焼成温度において、実質的に焼結収縮を生じない無機組成物を主成分とするシートであり、この両面配線基板の焼成前に、両面配線基板のグリーンシートの両面もしくは片面に積層配置されるが、焼成完了後、全部除去されるものである。拘束シート４は、好ましくはＡｌ₂Ｏ₃から構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態の両面配線基板の製造方法を説明する。
【００３７】
まず、基板層１の材料として、基板層１となるグリーンシート１０と、接続ヴィア３用の導体ペースト（以下、ヴィアペーストという）とを作製する。ここでいうセラミックとは、無機絶縁物の総称でありガラスセラミックを含む。
【００３８】
グリーンシート１０は次のようにして作製する。すなわち、無機粉末と有機バインダーとを十分に混合、混練してスラリーを作製したのち、このスラリーを、ドクターブレード法等によってシート状に成形する。スラリーシートは、ポリエチレン系樹脂やポリエステル系樹脂、紙等のベースフィルム上に形成する。形成したスラリーシートを乾燥させることで、グリーンシート１０を作製する。
【００３９】
グリーンシート１０となるセラミック材料は特に限定されず、放熱性や強度、焼結温度、コストなどに応じて適宜決定すればよいが、一般に広く用いられているアルミナや、ガラスセラミックやＢi−Ｃa−Ｎb−Ｏ材料のような配線金属の融点より低温で焼結されるセラミック材料を用いることができる。特に、ガラスセラミックは、焼成温度が９００℃程度と低いためや、低抵抗で低融点のＡgあるいはＣuを配線材料として用いることができるために望ましい。
【００４０】
ガラスセラミックに用いられるセラミック成分としては、アルミナ、シリカ、ムライト、フォルステライト等が挙げられる。ガラスセラミックに用いられるガラス成分は、結晶化ガラス系でも、非結晶化ガラス系でも用いることができる。結晶化ガラス系として、ほう珪酸ガラス、ほう珪酸鉛ガラスが一例として挙げられる。非結晶化ガラス系としては、ほう珪酸鉛系やほう珪酸カルシウム系などのほう珪酸塩系ガラスが一例として挙げられる。ほう珪酸塩系ガラスとしては、例えば珪酸塩ガラスやアルミノ珪酸塩ガラスが挙げられる。
【００４１】
配線材料として卑金属を用いる場合には、グリーンシート１０に含有させる有機バインダーを、熱分解温度の低いアクリル樹脂系のものとするのが望ましい。これは次のような理由によっている。
【００４２】
有機バインダーとしてはアクリル樹脂系バインダーを用いている。一般に、有機バインダーとしては、エチルセルロース系、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系の樹脂を用いることができ、これらの樹脂は熱分解温度が比較的高いため、配線材料が酸化されにくい銀の場合には問題なく用いることができる。しかしながら、銅などの酸化されやすい卑金属を配線材料として用いる場合や、ガラスセラミックなどの焼成温度が低いセラミックをグリーンシートの材料として用いる場合には、これらの樹脂は有機バインダーとしては不適当であり、アクリル樹脂系のバインダーが適している。本実施形態では、銅箔を配線材料として用いるために、アクリル樹脂系バインダーを用いている。
【００４３】
さらには、アクリル樹脂系のバインダーの中でも、メタクリル酸系アクリル樹脂を主成分した有機バインダーを用いている。メタクリル酸系アクリル樹脂は低温でモノマー分解が進行しやすく、不活性雰囲気において脱バインダーを行うのに好適であるためである。より具体的には、平均分子量２．０×１０⁵以上５．０×１０⁵以下のメタクリル酸系アクリル樹脂バインダーが好ましい。これは、分子量が２．０×１０⁵以下であると十分なシート強度、シート加工性が得られず、分子量が５．０×１０⁵以上であると溶剤への溶解性が低下して脱バインダー性が悪化するためである。以上のことから本実施形態では、メタクリル酸系アクリル樹脂を主成分とする有機バインダーを用いている。
【００４４】
さらには、シート強度やセラミック粉末の分散性を良くすることを目的として、有機バインダーを構成するアクリル樹脂には、ＣＯＯＨ基（カルボキシル基）、あるいはＯＨ基（水酸基）といった極性基を付加することが行われる。上述したメタクリル酸系アクリル樹脂は、一般的に極性基を有するアクリル樹脂である。しかしながら、アクリル樹脂に極性基を付加すると有機バインダーの耐水性能が損なわれてしまう。バインダーの耐水性能は、バインダー中における極性基のあるアクリル系樹脂の含有率に関係し、含有率が高い程、耐水性能の劣化する。
【００４５】
通常の配線基板の製造プロセスでは、グリーンシートの耐水性能、耐薬品性能が求められることはまずないが、本発明で用いられる製造プロセスのウエットエッチング工程においては、後述するが耐水性能の欠如が問題となる。そのため、シート強度およびセラミック粉末の分散性と、耐水性能とを両立させるためには、グリーンシート１０に含有させる有機バインダーは、メタクリル酸系アクリル樹脂を主成分として、極性基のないアクリル樹脂を含有したものが好ましく、本実施形態では、そのような樹脂からバインダーを構成している。
【００４６】
極性基のないアクリル樹脂としては、ポリアルキルメタクリレートを成分とするアクリルバインダー等が挙げられる。一方、極性基のあるアクリル樹脂としては、不活性雰囲気における良好な脱バインダー性能からみて、メタクリル酸系アクリル樹脂が好ましい。
【００４７】
なお、有機バインダー全体の熱分解性を損なわせないようにするためには、極性基のないアクリル樹脂の分子量は、比較的低分子量（約１×１０⁵程度）とするのが望ましい。また、有機バインダー全体に対する極性基のないアクリル樹脂の配合割合は、重量比１０％以上５０％以下とすることが望ましい。割合が１０％以下では、耐水性能を向上させるには不十分であり、５０％以上では、セラミック粉体の分散性が悪化し、シート強度が低下してしまうためである。
【００４８】
グリーンシート１０を作製する具体的な方法はドクターブレード法に限定されるものではなく、その他、カレンダー法、ロールコーター法などを採用することができる。
【００４９】
このようにして作製したグリーンシート１０に接続ヴィア３を充填する孔を加工する。孔の加工方法としては、例えばパンチングやドリル加工などが採用ができる。そして、ヴィア孔加工を施したグリーンシート１０に接続ヴィア用の導体ペースト（以下、ヴィアペーストという）を充填することによって、接続ヴィア３を形成する。
【００５０】
ヴィアペーストは、それに用いる金属粉末及び無機粉末と、有機バインダーと溶剤からなる有機ビヒクルを十分に混合・混練して作製する。ここでの有機バインダーの仕様は、上述したグリーンシート１０用の有機バインダーと同様である。有機ビヒクルを構成する溶剤としてはテルピネオールなどのアルコール類や、ケトン類などが使用できる。また、適宜、可塑剤や界面活性剤を添加してもよい。また、ヴィアペーストの混練方法としては特に限定はなく、例えば３本ロールミルやボールミルなどが使用できる。
【００５１】
次に、これらのグリーンシート１０の両面に、実質的に空孔を有さない導体を主成分とする配線２、２を形成する。ここでいう導体とは、空孔率１％以下の固体としての金属導体が一例として挙げられ、具体的には、例えば、金属箔が挙げられ、配線抵抗の小さい低融点金属である点と経済性から考えて銅箔が好ましい。金属粉末ペーストより焼成することによって得られる焼結体は、ほぼ１００％に緻密化されたものを除き、基本的にはここでいう導体に含まれない。
【００５２】
配線２に用いられる金属導体及び上述したヴィアペーストの金属成分は特に限定されず、配線の金属成分、基板の作製方法や使用状態に応じて適宜選択すればよいが、Ｃu、Ａg、Ａu、Ｐd、Ｐt、Ｎiもしくはそれらの合金であることが好ましく、特に、低抵抗なＡg、Ｃuが好ましい。
【００５３】
配線２は、グリーンシート１０の両面に直接形成する。配線２の作製方法の一例は次の通りである。すなわち、まず、図２（ａ）に示すように、グリーンシート１０上に金属導体層１２を配置する。金属導体層１２としては、特に限られるものではなく、例えば蒸着法やスパッタリング法など薄膜プロセスによって作製する金属導体層１２でもよいが、特に銅箔等の金属箔が簡略な工程及びコストの面から好ましい。
【００５４】
そして、図２（ｂ）に示すように、金属導体層１２の上にマスク１３を形成する。マスク１３としては、拘束シート４と実質的に同一の材料、すなわち、グリーンシート１０の焼成処理において、実質的に焼結収縮を生じない無機組成物（具体的には例えば、Ａl₂Ｏ₃）を主成分とする材料と樹脂成分とから構成されている。
【００５５】
マスク１３を形成した後、図２（ｃ）に示すように、グリーンシート１０をエッチング液に浸積して配線２のパターンニングを行い、十分に水洗浄した後、乾燥させる。
【００５６】
なお、両面配線基板となるグリーンシート１０に形成する配線２の場合には、配線２の形成後であってもマスク１３を除去せずに残存させておく。このことが本実施形態の一つの特徴となるが、マスク１３を残存させる理由は後述する。
【００５７】
なお、金属箔から金属導体層１２を構成する場合において、より強固に金属導体層１２をグリーンシート１０に密着させるためには、金属導体層１２の表面状態を粗化させておくことが好ましい。更に、金属導体層１２とグリーンシート１０とを熱圧着させるのが好ましい。グリーンシート１０内の有機バインダー、例えばアクリル樹脂バインダーの粘着力を最大限に引き出すには室温ではなく、適当な温度、例えば８０℃以上に加熱して圧着することが必要で、そのことと金属導体層表面を粗化させることとによってお互いの噛み合わせをより向上させることが可能となる。
【００５８】
更に、グリーンシート１０と、金属箔からなる金属導体層１２との噛み合わせを向上させるには、金属導体層１２（粗化処理はしてもしなくともよい）に、キャスティング法にてグリーンシート１０を形成してもよい。キャスティング法のやり方に特に限定はなく、ドクターブレード法、ロールコーター法等が採用できる。なお、キャスティング法にて金属導体層１２上にグリーンシート１０を形成したのち、その上で熱プレスをかけて圧着するとより好ましい。
【００５９】
上述したマスク１３の形成方法には、露光によりレジストを形成するフォトリソグラフィー法と、印刷法（オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等）とがある。本実施形態では、マスク１３として、実質的に焼結収縮しないＡl₂Ｏ₃を主成分とするものを用いているので、このような材料に適した印刷法を採用しているが、材料によってはフォトリソグラフィー法でもよい。
【００６０】
印刷法やフォトリソグラフィー法はファインパターン配線を形成するのに適しているものの、これらの方法を採用する場合は、グリーンシート１０を現像液やエッチング液、マスク剥離液等の薬液に浸積する工程が必要となる。そのため、薬液によりグリーンシート１０が損傷等の影響を受ける可能性がある。しかしながら、バインダーは、極性基のないアクリル樹脂を含むものであるから良好な耐水性を有しており、金属導体層１２ともどもグリーンシート１０をエッチング液に浸積させても、グリーンシート１０にダメージを与えることはない。
【００６１】
なお、金属導体層１２としてＣuを用いる場合には、塩化第２鉄水溶液をエッチング液として用いるのが好ましい。エッチング液に希塩酸水溶液を用いると、ガラスグリーンシートの場合、ガラス組成がダメージを受けてしまい、十分水洗い、乾燥させた後焼成を行っても緻密に焼結させることができない。塩化第二鉄水溶液にはこのような不都合はない。
【００６２】
以上のようにして、作製したグリーンシート１０の両面あるいは片面（本実施形態では両面）に拘束シート４を積層配置する。拘束シート４は、マスク１３と同様、グリーンシート１０の焼成時に実質的に焼結しない無機組成物を含んだものから構成する。
【００６３】
拘束シート４を積層配置したのち、この積層体を熱圧着する。以上の作製順序は必要に応じて変更、一部省略してもかまわない。
【００６４】
そして、得られたグリーンシート積層体を加熱炉内で脱バインダー処理し、その後焼成処理を施す。そして、拘束シート４を全部取り除いて図１に示す両面配線基板を得る。なお、グリーンシート１０の焼結処理後においても、配線２上のマスク１３は残存しているが、上述したように、マスク１３は、拘束シート４と実質的に同一の材料から構成されているので、拘束シート４の除去工程において、配線２上のマスク１３も同時に除去される。そのため、配線２上のマスク１３を除去する工程を省略することができ、その分、製造コストの削減および製造時間の短縮化が図れる。
【００６５】
このような熱処理の雰囲気は、金属導体層１２の種類によって異なり、金属導体層１２がＡu，Ａg、Ｐd、Ｃｕ等のように大気中で酸化されないものを用いる場合は、大気、窒素、水素、水蒸気、二酸化炭素あるいはそれらの混合ガスなど目的に応じて何でも使用できるが、Ｃu、Ｎi等のように大気中では酸化されるものを用いる場合は、不活性雰囲気、例えば、窒素、水素、水蒸気、二酸化炭素あるいはそれらの混合ガスといったものに限定される。
【００６６】
本実施形態の製造方法により作製される両面配線基板では、拘束シート４を積層して焼結させることによって、焼結収縮が主として面に垂直な方向に沿って生じ、Ｘ−Ｙ方向にはほぼ無収縮となるため、焼結処理により収縮しない配線と同時焼成しても、クラック等が生じない。
【００６７】
また、酸化銅ペーストを用いた場合には、脱バインダー後の水素、窒素の還元雰囲気での還元プロセスで配線２の体積収縮が生じたのち焼成する、といった配線２の導体抵抗値を増大させる要因となる工程を実施する必要があるが、本具体例ではこのような工程を実施する必要がないため、配線２の配線抵抗値は向上、すなわち、低下する。
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態における多層配線基板を示す断面模式図である。図３に示すように、本実施形態における多層配線基板は、内部基板層１Ａと、外部基板層１Ｂと、内部配線２Ａと、外部配線２Ｂと、接続ヴィア３とを備えている。
【００６８】
内部配線１Ａは複数枚積層配置されている。外部基板層１Ｂは内部基板層１Ａ、…の積層体の両面もしくは片面にそれぞれ一枚ずつ積層配置されている。外部基板層１Ｂは、図では、内部基板層１Ａの積層体の両面に配置されている。内部配線２Ａは各内部基板層１Ａの層間に配置されている。外部配線２Ｂは、外部基板層１Ｂの表面に配置されている。接続ヴィア３は内部基板層１Ａや外部基板層１Ｂを貫通して内部配線２Ａどうしや、内部配線２Ａと外部配線２Ｂとを電気的に接続している。
【００６９】
なお、符号４は、後述する製造工程においてのみ、外部基板層１Ｂの外側に配置される拘束シートである。
【００７０】
内部基板層１Ａ、外部基板層１Ｂはガラスセラミックを含むセラミックを主成分としている。内部配線２Ａおよび外部配線２Ｂは、空孔率１％以下であって、実質的に空孔を有さない導体から構成されている。具体的には金属箔から内部、外部配線２Ａ、２Ｂは構成されている。拘束シート４は、内部、外部基板層１Ａ、１Ｂの焼成が行われる際における焼成温度において、実質的に焼結収縮しない無機組成物を主成分とするシートであり、この多層配線基板の焼成前に、多層配線基板の外層用グリーンシート（焼成により外部基板層１Ｂとなる）の両面もしくは片面に積層配置されるが、焼成完了後、全部除去されるものである。
【００７１】
次に、本実施形態における多層配線基板の製造方法を説明する。
【００７２】
まず、多層配線基板の材料として、内部基板層１Ａ、外部基板層１Ｂとなる内層用グリーンシート１０Ａおよび外層用グリーンシート１０Ｂと、接続ヴィア３用の導体ペースト（以下、ヴィアペーストという）とを作製する。ここでいうセラミックとは、無機絶縁物の総称でありガラスセラミックを含む。
【００７３】
内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂは、上述した第１の実施形態におけるグリーンシート１０と同様の製造方法により作製する。
【００７４】
このようにして作製した内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂに接続ヴィア３を充填する孔を加工したのち、その孔にヴィアペーストを充填することで接続ヴィア３を形成する。ヴィアペーストの組成および接続ヴィア３の作製方法は第１の実施形態と同様である。
【００７５】
次に、これらの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの表面に、実質的に空孔を有さない導体を主成分とする内部配線２Ａ、外部配線２Ｂを形成する。内部、外部配線２Ａ、２Ｂの作製方法は、図２に示す第１の実施形態の方法と同様である。ただし、内層用グリーンシート１０Ａに形成する内部配線２Ａの場合には、マスク１３は、内部配線２Ａを形成した後に除去する。
【００７６】
マスク１３の除去は例えば次のように行う。すなわち、アクリル樹脂バインダーと粉末成分とからなるマスク１３を用いた場合、バインダーを溶かす薬剤であるメタノール、エチレングリコール、ジメチルホルムアミド等の溶剤から適宜選択されたものを除去剤として用いれば、、マスク１３は容易に除去できる。なお、マスク１３を構成するバインダーと粉末成分との割合を変化させることによって、エッチング後の水洗いでマスクを除去することも可能である。さらには、ドライエッチング工程でマスクを除去することも可能であり、その場合には、除去工程によるグリーンシートの損傷を防ぐことが可能となる。
【００７７】
以上のようにして、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂに内部、外部配線２Ａ、２Ｂを作製した後、これら内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを積層する。積層に際しては、一枚ないし複数枚の内層用グリーンシート１０Ａを積層したうえで、内層用グリーンシート１０Ａの積層体の最外層に外層用グリーンシート１０Ｂを積層配置する。このとき、外部配線２Ｂの形成面が外向きになるように、外層用グリーンシート１０Ｂを配置する。
【００７８】
このようにして作製したグリーンシート積層体のさらに外側の両面あるいは片面に拘束シート４を積層配置する。本実施形態ではグリーンシート積層体の両面に拘束シート４を配置する。拘束シート４は、マスク１３と同様、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの焼成時に実質的に焼結しない無機組成物を含んだものから構成する。
【００７９】
グリーンシート積層体に対して拘束シート４を積層配置したのち熱圧着して積層体を得る。以上の作製順序は必要に応じて変更、一部省略してもかまわない。
【００８０】
得られた積層体を加熱炉内で脱バインダー処理し、その後焼成処理を施す。そして、拘束シート４を全部取り除いて図３に示す本実施形態の多層配線基板を得る。なお、積層体の焼結処理後においても、外部配線２Ｂ上のマスク１３は残存しているが、上述したように、マスク１３は、拘束シート４と実質的に同一の材料から構成されているので、拘束シート４の除去工程において、外部配線２Ｂ上のマスク１３も同時に除去される。そのため、外部配線２Ｂ上のマスク１３を除去する工程を省略することができ、その分、製造コストの削減および製造時間の短縮化が図れる。
【００８１】
このような熱処理の雰囲気は、金属導体層１２の種類によって異なり、金属導体層１２がＡu，Ａg、Ｐd、等のように大気中で酸化されないものを用いる場合は、大気、窒素、水素、水蒸気、二酸化炭素あるいはそれらの混合ガスなど目的に応じて何でも使用できるが、Ｃu、Ｎi等のように大気中では酸化されるものを用いる場合は、不活性雰囲気、例えば、窒素、水素、水蒸気、二酸化炭素あるいはそれらの混合ガスといったものに限定される。
【００８２】
本実施形態の製造方法により作製される多層配線基板では、拘束シート４を積層して焼結させることによって、焼結収縮が主として面に垂直な方向に沿って生じ、Ｘ−Ｙ方向にはほぼ無収縮となるため、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ（これら配線２Ａ、２Ｂは焼結処理によって収縮しない）との同時焼成によるクラック等が生じない。
【００８３】
また、内部、外部配線２Ａ、２Ｂは、ペースト成分を含まない実質的に空孔を有さない導体から構成されているので、これら配線２Ａ、２Ｂに対して脱バインダー処理を施す必要がなくなる。そのため、脱バインダー処理により生じていた気泡の発生もなくなるうえ、酸化銅ペーストを用いた場合に、脱バインダー後の水素、窒素の還元雰囲気での還元プロセスで内部、外部配線２Ａ、２Ｂの体積収縮が生じたのち焼成する、といった内部、外部配線２Ａ、２Ｂの導体抵抗値を増大させる要因となる工程を経ることがなくなる。したがって、その分、内部、外部配線２Ａ、２Ｂの配線抵抗値は低下する。
【００８４】
なお、第２の実施形態では、内部、外部配線２Ａ、２Ｂをエッチング工程により形成していたが、蒸着法、スパッタ法、あるいはメッキ法によって形成してもよい。これらの方法では、膜形成と配線のパターン形成が同時に行われるため、ファインパターンを形成しやすいという特徴がある。
（第３の実施形態）
本実施形態の多層配線基板は、基本的には、第２の実施形態と同様の構成を備え、さらには、同様の製造方法により作製されるものであるが、内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'となる内層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'の組成が若干異なっている。それ以外の構成および製造方法は第２の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８５】
本実施形態の特徴となる内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'の組成を説明する。こられグリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'となるセラミック材料は上述した第１、第２の実施形態と同様であるが、有機バインダーの組成に違いがある。
【００８６】
有機バインダーは、基本的には第１の実施形態と同様の構成であるが、極性基のないアクリル樹脂は含まない。
【００８７】
なお、極性基のないアクリル樹脂を含まないために、内部、外部配線２Ａ、２Ｂをウエットエッチングによりパターニングすると、エッチング液により、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'がダメージを受ける可能性がある。その場合には、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'の裏面に化学的に安定なベースフィルムを張り付けておけば内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'の表面を覆う金属導体層１２と相俟って、接続ヴィア３、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'共々、エッチング液の影響を最小限に止めることができる。また、このようなエッチング液の影響は、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'に含有する有機バインダーの選択によっても防ぐことができる。また、マスク除去方法としてドライエッチング工程で行うことも可能であり、そうすると、除去工程によるグリーンシートの損傷を防ぐことが可能となる。さらには、マスク除去をドライエッチング工程で行うと、本実施形態で述べたように内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'をそれぞれ使い分ける必要がなくなり、工程の簡略化が図れる。さらには、この方法は、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）が７５μm／７５μm以下となるようなファインパターン配線において特に有効である。
【００８８】
本実施形態の製造方法により作製される多層配線基板では、拘束シート４を積層して焼結させることによって、焼結収縮が主として面に垂直な方向に沿って生じ、Ｘ−Ｙ方向にはほぼ無収縮となるため、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ（これら配線２Ａ、２Ｂは焼結処理によって収縮しない）との同時焼成によるクラック等が生じない。
【００８９】
また、内部、外部配線２Ａ、２Ｂは、ペースト成分を含まない実質的に空孔を有さない導体から構成されているので、これら配線２Ａ、２Ｂに対して脱バインダー処理を施す必要がなくなる。そのため、脱バインダー処理により生じていた気泡の発生もなくなる。さらには、酸化銅ペーストを用いた場合には、脱バインダー後の水素、窒素の還元雰囲気での還元プロセスで内部、外部配線２Ａ、２Ｂの体積収縮が生じたのち焼成する、といった内部、外部配線２Ａ、２Ｂの導体抵抗値を増大させる要因となる工程を実施する必要があるが、本実施形態では、このような工程を実施する必要がないため、内部、外部配線２Ａ、２Ｂの配線抵抗値は低下する。
【００９０】
なお、第３の実施形態では、内部、外部配線２Ａ、２Ｂをエッチング工程により形成していたが、蒸着法、スパッタ法、あるいはメッキ法によって形成してもよい。これらの方法では、膜形成と配線のパターン形成が同時に行われるため、ファインパターンを形成しやすいという特徴がある。
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を、図４を参照して説明する。本実施形態は、基本的には上述した第３の実施形態と同様であるが、次の点で相違している。すなわち、第３の実施形態における多層配線基板では、内部、外部配線２Ａ、２Ｂと内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'とが直接、接しているのに対し、本実施形態における多層配線基板では、内部、外部配線２Ａ、２Ｂと内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'との間にガラス接着層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えている。従って、本実施形態において、第３の実施形態と同様のものについては、同一符号を付与し、説明は省略する。また、特に説明のないものについては、第３の実施形態と同じとする。
【００９１】
図４に示すように、本実施形態における多層配線基板は、内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'と、ガラス接着層２０Ａと、接続ヴィア３とを備えている。内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'はガラスセラミックを含むセラミックから構成されている。内部、外部配線２Ａ、２Ｂは金属導体からなり、基板１Ａ、１Ｂの層間または外部基板層１Ｂに配置されている。ガラス接着層２０Ａは、内部配線２Ａ上に形成されている。接続ヴィア３は、内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'を貫通して内部配線２Ａどうし、および、内部配線２Ａと外部配線２Ｂとを電気的に接続している。第４の実施形態はガラス接着層２０Ａを、内部配線２Ａ上に形成することで、内部配線２Ａと内部、外部基板層１Ａ、１Ｂとの接着強度を安定化させたことに特徴がある。
【００９２】
また、本実施形態の変形例としては、図５に示すものがある。この多層配線基板は、内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'と、ガラス接着層２０Ｂ、２０Ｃと、内部、外部配線２Ａ、２Ｂと、接続ヴィア３とを備えている。内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'と、内部、外部配線２Ａ、２Ｂと、接続ヴィア３とは上述した第４の実施形態の構成と同じである。さらには、ガラス接着層２０Ｃも、上述した第４の実施形態のガラス接着層２０Ａと同じ構成である。この変形例は、ガラス接着層２０Ｂを設けたことに特徴がある。ガラス接着層２０Ｂは、内部、外部基板層１Ｂの上面に設けられており、このガラス接着層２０Ｂにより、内部、外部基板層１Ａ'、１Ｂ'と、内部外部配線２Ａ、２Ｂとの接続強度をさらに安定化させている。
【００９３】
なお、拘束シート４は、後述する製造工程において、基板層１Ａ'、１Ｂ'の焼成が行われる際の、焼成温度において、実質的に焼結収縮を生じない無機組成物を主成分とするものであり、前述した各実施形態で用いたものと同様のものである。
【００９４】
次に、本実施形態における多層配線基板の製造方法を説明する。本実施形態に於ける金属導体多層配線基板の製造方法は、上述した第３の実施形態の製造方法において、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ上に形成するマスク１３（図３参照）を、ガラス接着層２０Ａ、２０Ｃに置き換えたうえでこれらガラス接着層２０Ａ、２０Ｃを残存させている。さらには、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ'、１０Ｂ'と、内部、外部配線２Ａ、２Ｂとの間にガラス接着層２０Ｂを追加配置している。
【００９５】
本実施形態に於ける各部材の材質については、これらガラス接着層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃがガラス層であること以外は、第３の実施形態と同じである。
【００９６】
ここで用いられているガラス接着層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを構成する材料は、配線用エッチング液に対して溶けないものであれば、特に限定されるものではない。例えば、焼結温度が９００℃の場合には、軟化点温度が９００℃以下の、ほう珪酸鉛ガラスや、さらには軟化点温度が５００℃以下のアルカリ金属ガラス等が挙げられる。後者の場合、内部、外部基板層１Ａ、１Ｂと、内部、外部配線２Ａ、２Ｂとの間で強い接着強度が得られ好ましい。
【００９７】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
【００９８】
以下に説明する実施例１〜４は、上述した第１〜第４の実施形態に於ける両面配線基板および多層配線基板の具体的実施例であって、グリーンシートを構成する有機バインダーを変化させた試料、内部、外部基板層１Ａ、１Ｂ、１Ａ'、１Ｂ'の種類、内部、外部配線２Ａ、２Ｂの種類、内部、外部基板層１Ａ、１Ｂ、１Ａ'、１Ｂ'と内部、外部配線２Ａ、２Ｂとの間に配設する中間層（ガラス接着層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）等を変化させた試料、内部、外部配線２Ａ、２Ｂとなる導体の作製方法を変化させた試料、内部、外部配線２Ａ、２Ｂのパターン形成方法を変化させた試料等を作製したうえで、各試料の性能を比較したものである。各実施例の試料のうち、内部、外部基板層１Ａ、１Ｂ、１Ａ'、１Ｂ'と内部、外部配線２Ａ、２Ｂとの間に中間層（ガラス接着層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）が存在しないものが第１〜第３の実施形態に対応するものであり、また中間層（ガラス接着層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）を備えるものが第４の実施形態に対応するものである。さらには、実施例１では、両面配線基板において本発明を実施したものであるが、そのデータは、多層配線基板である第２の実施形態と基本的に同様であるので、実質的に、実施例１が第１、第２の実施形態の実施例と見なせる。
【００９９】
なお、本発明の効果を確認するため、上記試料と合わせて、本発明の対象外である試料も作製して、上記試料とともに比較をしている。本発明の対象外であるか否かの区別は、各実施例の結果を示す比較表中の「Ｅ／Ｃ」欄で、本発明の実施例に対応するものについては、「Ｅ」と記し、本発明の対象外であり、比較例として記載したものについては、「Ｃ」と記すことによって行っている。
【０１００】
また、実施例１〜４においては、低電気抵抗の特徴を生かせるＡgまたはＣuからなる金属導体を内部、外部配線２Ａ、２Ｂとして用いる場合を中心として本発明の具体的実施例を示す。ＡgまたはＣuは融点が低いため、セラミック材料としては、低温で焼結できるものである必要がある。そのため、実施例１〜３については、セラミック材料として、ガラス−アルミナ混合系のガラスセラミックを選んだ。しかしながら、実施例４に示すように本発明はこのようなガラスセラミックに限定されるものではないのはいうまでもない。
（実施例１）
本実施例において、本発明の方法で作製した両面配線基板、およびその外部配線２Ｂの特性を測定した結果を、表１，表２を参照して説明する。本実施例では、試料の何れもが、両面の表層配線にＣu箔を用いて以下の方法にて両面配線基板を作製した。
【０１０１】
まず、Ｃu粉末、融着用ガラス粉末にアクリル系樹脂とテルピネオールを３本ロールで十分に混合、混練し、ヴィアペーストを作製した。
【０１０２】
次に、ガラスーアルミナ混合の基板層用粉末（焼結温度９００℃）と、バインダーである水酸基を含有するメタクリル酸系アクリル樹脂（分子量２×１０⁵）と、可塑剤であるベンジルブチルフタレートと、溶剤であるトルエンとを、ボールミルで十分に混合して混練した後、脱泡してスラリーを形成する。そして、得られたスラリーを、表面に離型処理を施したベースフィルム（ポリフェニルサルファイド）上にシート状に成形して、厚み２００μｍのグリーンシート１０を作製した。成形はドクターブレード法により行った。
【０１０３】
次に、グリーンシート１０の所定箇所に０．２ｍｍφのヴィア孔をパンチングにより穿孔し、このヴィア孔に上述したヴィアペーストを充填して接続ヴィア３を作製した。そして、グリーンシート１０の表面に、表面が平滑（表面粗さ０．２μｍ以下）な厚み１８μｍのＣu箔を圧着した。圧着は８０℃の温度環境にて行った。
【０１０４】
そして、圧着したＣu箔上に、後述する拘束シート４と同じ、アクリル系樹脂バインダーを含むアルミナペーストによりアルミナ膜を形成したのち、このアルミナ膜を印刷法によりパターニングすることでマスク１３を形成した。さらに、グリーンシート１０を各種エッチング液にてウエットエッチングすることで、Ｃu箔をパターニングして配線２Ａ、２Ｂを得た。なお、これら配線２Ａ、２Ｂのパターンは図６に示すシート抵抗測定用配線パターンであって、最小線幅は７５μｍで線間の最小幅は７５μｍとした。さらに絶縁抵抗測定用に２ｍｍ角のパターンの配線２Ａ、２Ｂも形成した。
【０１０５】
配線２Ａ、２Ｂを形成したグリーンシート１０の外側に、拘束シート４を配置したうえで熱圧着した。拘束シート４は、アルミナを主成分として、バインダーとしてアクリル系樹脂を、可塑剤としてベンジルブチルフタレートを、溶剤としてトルエンを含んだものから構成した。
【０１０６】
得られた積層体は、加熱炉内の酸素２０ｐｐｍを含む窒素中６５０℃で脱バインダー処理し、焼成は窒素中９００℃、保持時間１０分で行った。焼成後は、その焼結体の両面に付着している拘束シート４および、外部配線２Ｂ上のマスク１３を洗浄により落とし、両面配線基板を得た。
【０１０７】
以下に説明する試料はいずれも上述した方法で作製されたものであるが、グリーンシートに用いたバインダー、特に極性基のないアクリル樹脂の含有量、配線パターンに用いたエッチング液等を変化させたものである。
Ｎｏ．１試料
有機バインダーにポリビニルブチラール系樹脂（ＰＶＢ）を主成分とするグリーンシート１０によって作製しており、極性基のないアクリル樹脂を含んでいない点を特徴としており、エッチング液には塩化第２鉄水溶液を用いている。グリーンシート１０をエッチング液に浸積させる時間は、約１０分である。
Ｎｏ．２試料
基本的には、Ｎｏ．１試料と同じ製法により作製しているが、極性基のないアクリル樹脂のみからなる有機バインダーを用いているところがＮｏ．１試料と異なっている。
Ｎｏ．３試料
基本的に、Ｎｏ．２試料と同様の製法により作製しており、さらにはＮｏ．２試料と同じくアクリル樹脂からなる有機バインダーを用いているが、そのアクリル系樹脂がメタクリル酸系樹脂であるところがＮｏ．２試料と異なっている。さらには、有機バインダーはセラミック粉体の分散性を向上させるために水酸基（ＯＨ−）を有するアクリル樹脂を主成分としており、さらには極性基のないアクリル樹脂を含んでいないところも、Ｎｏ．２試料と異なっている。
Ｎｏ．４試料
基本的に、Ｎｏ．３試料と同様の製法により作製されており、さらには、Ｎｏ．３試料と同じくメタクリル酸系アクリル樹脂を主成分とする有機バインダーを用いるが、この有機バインターが極性基のないアクリル樹脂を重量比８％含んでいるところが異なっている。
Ｎｏ．５試料
基本的に、Ｎｏ．３試料と同様の製法により作製されており、さらには、Ｎｏ．３試料と同じくメタクリル酸系アクリル樹脂を主成分とする有機バインダーを用いるが、この有機バインターが極性基のないアクリル樹脂を重量比１０％含んでいるところが異なっている。
Ｎｏ．６試料
基本的に、Ｎｏ．４試料と同様の製法により作製されているが、有機バインターが、極性基のないアクリル樹脂を重量比２０％含んでいるところが異なっている。
Ｎｏ．７試料
基本的に、Ｎｏ．４試料と同様の製法により作製されているが、配線パターンを形成する際に用いるエッチング液として、希塩酸水溶液を用いているところが異なっている。
Ｎｏ．８試料
基本的に、Ｎｏ．４試料と同様の製法により作製されているが、有機バインダーが、極性基のないアクリル樹脂を重量比５０％含んでいるところが異なっている。
Ｎｏ．９試料
基本的に、Ｎｏ．４試料と同様の製法により作製されているが、有機バインダーが、極性基のないアクリル樹脂成分を重量比６０％含んでいるところが異なっている。
【０１０８】
このようにして得られた各試料のグリーンシートの性状を整理したものを表２に示す。また、各試料の外観、断面を検査し、両面に形成された配線２Ａ、２Ｂを用いて絶縁抵抗、誘電正接等を測定した。その結果を表１、表２に示す。
【０１０９】
【表１】

【０１１０】
【表２】

Ｎｏ．１〜９試料全てにおいて、拘束シート４を配置して焼成しているので、基板の面内収縮は０．１％以下であり、外部配線２Ａ，２Ｂの、断線、撓み、亀裂等は発生しなかった。また、Ｎｏ．１〜９試料においては、拘束シート４を水洗浄にて洗い流す際に、外部配線２Ａ，２Ｂ上のマスク１３もきれいに除去されており、工程上、エッチング後のマスク１３の除去工程を省けることが実証された。シート抵抗値も、これらの試料（Ｎｏ．１〜９）ではいずれも低かった。
【０１１１】
Ｎｏ．１試料は、グリーンシートの強度、加工性は良好なものの、窒素雰囲気下での熱分解が進まず２３０００ｐｐｍと大量のカーボンが残留している。
【０１１２】
Ｎｏ．２試料は、熱分解性に優れたアクリル樹脂バインダーで構成されているため、熱分解が十分に進行してバインダーの除去については良好となり、カーボンは殆ど残留していない。しかしながら、アクリル樹脂バインダーが分散性に寄与する極性基を含まないので、ゲル化防止のためにグリーンシート用スラリー中のバインダーの含有量を低減せざるを得なくなっており、したがってゲル化しやすい。さらには、バインダーは極性基がないとその分子量が大きくて分散性の良いスラリーが得られにくいことから、十分なシート強度である約２０Ｋｇ／ｃｍ²以上という値も得られていない。その結果、グリーンシートの強度、加工性は全く得られていない。
【０１１３】
Ｎｏ．３試料は、シート強度を十分有し、かつ熱分解性も良好なグリーンシートとなっているが、耐水性能、耐エッチング性能が十分でなく、エッチング後に、十分水洗いしてもエッチング液による着色が消えていない。また、バインダー除去が若干不十分であって、カーボン残量は１２００ｐｐｍとやや多くなっている。そのため、焼成後の基板の密度、絶縁抵抗は１０¹⁰Ω・ｃｍと、やや劣化した特性になっている。
【０１１４】
Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎ０．６，Ｎｏ．８，Ｎｏ．９試料のように耐水性の向上を得るため極性基のないアクリル樹脂をそれぞれ８％，１０％，２０％，５０％、６０％含有させると、グリーンシートの強度、加工性を維持したまま、耐エッチング性能は向上している。さらには、焼成後の絶縁抵抗もそれぞれ１０¹¹Ω・ｃｍ、１０¹²Ω・ｃｍ、１０¹⁴Ω・ｃｍ、１０¹⁴Ω・ｃｍ、１０¹⁴Ω・ｃｍに上昇している。これらの結果から、極性基のないアクリル樹脂の最適含有量は、２０％以上のレベルで、少なくとも１０％以上含まれていることが望ましいことがわかる。含有量が８％では、絶縁抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍとやや低く、残留カーボン量も５５０ｐｐｍとやや多いため、不十分であるがわかる。一方、上記含有量が５０％では、スラリーは多少、ゲル化しやすい傾向があり、シートの厚み方向の凹凸も発生し、厚みばらつきが１０％以上生じている。さらに上記含有量が５０％では、パンチング後にクラックが一部生じるためシートの加工性についても不十分といわざるを得ない。したがって、極性基のないアクリル樹脂の含有量としては、５０％が上限レベルである。なお、６０％含有させると、基板の誘電特性は引き続き良好なものの、シートの強度は１２Ｋｇ／ｃｍ²と大幅に劣化し、加工性も大幅に劣化している。
【０１１５】
また、Ｎｏ．７試料に示すように、エッチング液を塩化第２鉄水溶液から希塩酸水溶液に変更すると、ガラス成分、特にガラスがほう珪酸鉛ガラスの場合において、グリーンシートにおけるその組成の損傷が大きくなり、焼成において、緻密に焼結せず、絶縁抵抗は１０⁸Ω・ｃｍと低い値しか得られない。なお、エッチング液は塩化第２銅を用いても良好な結果が得られることを確認している。
（実施例２）
本実施例において、本発明の方法で作製した多層配線基板、およびその外部配線２Ｂの特性を測定した結果を表３を参照して説明する。本実施例では、試料の何れもが、外部配線２ＢにＣu箔を用いて以下の方法にて多層配線基板を作製した。
Ｎ o. １０試料
まず、Ｃu粉末、融着用ガラス粉末にアクリル系樹脂とテルピネオールを３本ロールで十分に混合、混練し、ヴィアペーストを作製した。
【０１１６】
次に、ガラスーアルミナ混合の基板層用粉末（焼結温度９００℃）とバインダーとしてアクリル系樹脂、可塑剤としてベンジルブチルフタレート、溶剤としてトルエンをボールミルで十分に混合、混練した後、脱泡し、得られたスラリーを表面に離型処理を施したベースフィルム（ポリフェニルサルファイド）上にドクターブレード法で成形し、厚み２００μｍの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを作製した。
【０１１７】
次に、これらの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの所定箇所に０．２ｍｍφのヴィア孔をパンチングにより穿孔し、このヴィア孔に上述したヴィアペーストを充填して接続ヴィア３を作製した。そして、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの表面に、表面が平滑（表面粗さ０．２μｍ以下）な厚み１８μｍのＣu箔を圧着した。圧着は８０℃の温度環境にて行った。
【０１１８】
そして、圧着したＣu箔上に、後述する拘束シート４と同じ、アクリル系樹脂バインダーを含むアルミナペーストによりアルミナ膜を形成したのち、このアルミナ膜を印刷法によりパターニングすることでマスク１３を形成した。さらに、マスク１３を形成した内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂをウエットエッチングすることで、Ｃu箔をパターニングして内部、外部配線２Ａ、２Ｂを得た。なお、これら配線２Ａ、２Ｂのパターンは図６に示すシート抵抗測定用配線パターンであって、最小線幅は５０μｍで線間の最小幅は５０μｍとした。さらに接着強度測定用に２ｍｍ角のパターンからなる配線層２Ａ、２Ｂも形成した。
【０１１９】
これら配線２Ａ、２Ｂを形成したのち、内部配線２Ａ上のマスク１３のみ除去した。
【０１２０】
内部、外部配線２Ａ、２Ｂを形成した内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを外層用グリーンシート１０Ｂを外側にして積層した。その際、内部、外部配線２Ａ、２Ｂの両端位置と接続ヴィア３の位置が一致するようにした。
【０１２１】
さらに、外層用グリーンシート１０Ｂの外側に、拘束シート４を配置したうえで、この積層体を熱圧着した。拘束シート４は、アルミナを主成分として、バインダーとしてアクリル系樹脂を、可塑剤としてベンジルブチルフタレートを、溶剤としてトルエンを含んだものから構成した。
【０１２２】
得られた積層体は、加熱炉内の酸素２０ｐｐｍを含む窒素中６５０℃で脱バインダー処理し、焼成は窒素中９００℃、保持時間１０分で行った。焼成後は、その焼結体の両面に付着している拘束シート４および、外部配線２Ｂ上のマスク１３を洗浄により落とし、多層配線基板を得た。
Ｎ o. １１試料
基本的には、Ｎｏ．１０試料と同じ製法により作製しているが、内部、外部配線２Ａ、２ＢとなるＣu箔として、その両面を粗化したものを用いた点と、Ｃu箔を室温にして内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂに圧着した点のみ異なっている。
Ｎ o. １２試料
基本的には、Ｎｏ．１０試料と同じ製法により作製しているが、内部、外部配線２Ａ、２ＢとなるＣu箔として、その両面を粗化したものを用いた点のみ異なっている。
Ｎ o. １３試料
基本的には、Ｎo.１０試料と同じ製法により作製しているが、内部、外部配線２Ａ、２ＢとなるＣu箔として、その両面を粗化したものを用いた点と、粗化したＣｕ箔上にドクターブレード成形にて上述した組成のスラリーを用いてシート成形を行って、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０ＢとＣｕ箔とを一体形成した点が異なっている。
Ｎ o. １４試料
内部、外部配線２Ａ、２ＢとなるＣu箔として、その両面を粗化したものを用いた点と、Ｃu箔のパターニング（内部、外部配線２Ａ、２Ｂの作製）方法として、印刷法ではなく、フォトリソグラフィー法を用いる点が、Ｎo.１０試料の作製方法と異なっている。なお、フォトリソグラフィー法に用いるレジストとしては、エチレングリコールに溶融する感光樹脂を用いた。
Ｎ o. １５試料
基本的には、Ｎo.１０試料と同じ製法により作製しているが、内部、外部配線２Ａ、２ＢとなるＣu箔として、その両面を粗化したものを用いた点と、積層体を焼成したのち、外部配線２Ｂをパターニングしている点が異なっている。
【０１２３】
すなわち、内層用グリーンシート１０Ｂに内部配線２Ｂを形成したうえで、外層用グリーンシート１０ＢにＣu箔を積層配置する。そして、これら内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂと拘束シート４とを積層して熱圧着したのち、Ｎo.１０試料と同じ条件で焼成した。焼成後、その焼結体の両面に付着している拘束シート４を洗浄により落とし、次に、フォトリソグラフィー法によりＣu箔をパターニングすることで、外部配線２Ｂを形成した。
Ｎ o. １６試料
本発明の比較例であって、基本的には、Ｎo．１０試料と同様の方法により多層配線基板を作製しているが、内部、外部配線２Ａ、２Ｂを、導電ペーストを用いたスクリーン印刷で形成している点で根本的に異なっている。
【０１２４】
このようにして得られたＮｏ．１０〜１６試料の外観及び断面を検査し、外部基板層１Ｂ内の接続ヴィア３を通じて、外部配線２Ｂと接続ヴィア３との間の接続性、及び外部配線２Ｂのシート抵抗値を４端子法を用いて測定した。更に、２ｍｍ角の電極につきハンダ濡れ性を確認し、そのハンダ付け後、１ｍｍφのＣｕ線を使用して接着強度を測定した。尚、測定値は、１ｍｍ角の面積の場合に換算した値を記している。
【０１２５】
【表３】

Ｎo.１０〜１５試料全てにおいて、拘束シート４を配置して焼成しているので、基板の面内収縮は０．１％以下であり、外部配線２Ｂの、断線、撓み、亀裂等は発生しなかった。また、Ｎo.１０〜１３試料においては、拘束シート４を水洗浄にて洗い流す際に、マスク１３もきれいに除去されており、工程上、エッチング後のマスク１３の除去工程を省けることが実証された。シート抵抗値も、試料Ｎo.１０〜１５ではいずれも低い。
【０１２６】
一方、Ｎo.１０試料の接着強度の測定結果とＮo.１２試料の接着強度の測定結果との比較からみて、Ｃu箔表面を粗化させることは、外部配線２Ｂと外部基板層１Ａの接着強度を得る上で有効であることがわかる。同様に、Ｎo.１１試料の接着強度の測定結果と、Ｎo.１２試料の接着強度の測定結果との比較からみて、外層用グリーンシート１０ＢとＣu箔との圧着は、８０℃といったバインダーの粘着力を生かせる温度条件で行うことが望ましいことがわかる。更に、工程上の都合にもよるが、Ｎo.１３試料の接着強度の測定結果からみて、Ｃu箔上で外層用グリーンシート１０Ｂの成形を行って両者を接着させると更に強度は増すことがわかる。尚、Ｎo.１４、１５試料では、更なるファインラインを想定してフォトリソグラフィー法を用いているが、この方法でも外部基板層１Ｂと外部配線２Ｂとの接着性は十分得られていることがわかる。さらには、Ｎo.１５試料に見られるように、Ｃu箔状態で同時焼成を行い、しかる後配線加工を行っても有効である。Ｃu箔と内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂとの同時焼成による接着性は、比較試料Ｎo.１６と比較しても、ガラス接着層がないにも関わらず強固であることがわかる。
【０１２７】
また、いずれの試料でも外部配線２Ｂ上でのショートは見られず、配線２Ａ、２Ｂはファインラインとなっている。焼成後の断面でみた外部配線２Ｂと外部基板層１Ｂとの間の密着性は良好であることは確認している。これは、脱バインダー時にペーストのようにガスを出す成分がないためと考えられる。
【０１２８】
一方、Ｎo.１６試料（比較例）では、基板との融着性を得るために含まれるガラス成分によりシート抵抗値は、やや高くなる。更に、配線と基板の層間には隙間が生じる傾向があった。
【０１２９】
このように、グリーンシート上に配線導体を形成して、面内無収縮工法で表層配線と基板を同時焼成する方法を採用することにより、配線基板間の接着強度があり、低抵抗で良好な表層配線を提供することができる。
【０１３０】
なお、蒸着法等薄膜プロセスで形成された表層電極及びメッキプロセスで形成された外部配線２Ｂおよび内部配線層２Ａにおいても、良好な接着強度及び低電気抵抗が得られることは確認している。
（実施例３）
本実施例において、本発明の方法で作製した多層配線基板、およびその内部配線２Ａの特性を測定した結果を表４を参照して説明する。
Ｎ o. １７試料
本実施例であるＮo.１７試料では、内部配線２Ａとして、Ａｇ導体を用いて以下の方法にて作製した。まず、銀粉末、融着用ガラス粉末にエチルセルロース系樹脂とテルピネオールを３本ロールで十分に混合、混練し、ヴィアペーストを作製した。
【０１３１】
次に、ガラスーアルミナ混合の内部、外部基板層１Ａ、１Ｂ用の粉末材料（焼結温度９００℃）と、バインダーとしてブチラール系樹脂と、可塑剤としてベンジルブチルフタレートと、溶剤としてブチルカルビトールとをボールミルで十分に混合、混練した後、脱泡し、得られたスラリーを表面に離型処理を施したベースフィルム（ポリフェニルサルファイド）上にドクターブレード法で成形し、厚み２００μｍの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを作製した。
【０１３２】
次に、これらの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの所定箇所に０．２ｍｍφのヴィア孔をパンチングにより穿孔し、このヴィア孔にヴィアペーストを充填して、接続ヴィア３を形成した。
【０１３３】
次に、図６に示すシート抵抗測定用配線パターン２１に対応した形状を有する蒸着用マスク（図示省略）を用いて、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂに対して、その所定表面位置にＡｇ蒸着を行って内部配線２Ａを作製した。このとき、形成する内部、外部配線２Ａ、２Ｂの両端位置と接続ヴィア３との位置が一致するようにした。
【０１３４】
そして、このようにして形成した内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを、内部、外部配線２Ａ、２Ｂと接続ヴィア３との位置が一致するように積層した。
【０１３５】
次に、Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）を主成分とする拘束シート４を、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂと同じバインダー、可塑剤を用いて作製し、上述した積層体の両面を挟む形で熱圧着した。
【０１３６】
得られた積層体は、加熱炉内の大気中６００℃で脱バインダー処理し、焼成は窒素中９００℃、保持時間１０分で行った。焼成後は、その焼結体の両面に付着している拘束シート４を洗浄により除去し、多層配線基板を得た。
【０１３７】
こうして得られた多層配線基板の外観及び断面を検査し、また、多層配線基板上に露出している接続ヴィア３を通じて、内部配線２Ａのシート抵抗値を、４端子法を用いて測定した。実験値は、内部配線２Ａの導体厚みを１５μｍとして換算し直したものである。
Ｎ o. １８試料
基本的には、Ｎo.１６試料と同様の方法であって、内部配線２Ａの形成を、スパッタリング法により行った点のみ異なる。
Ｎ o. １９試料
Ｎo.１９試料は配線にＣu導体を用いてメッキ法により内部配線２Ａを作製した点に特徴がある。
【０１３８】
すなわち、Ｃu粉末、融着用ガラス粉末にアクリル系樹脂とテルピネオールを３本ロールで十分に混合、混練し、ヴィアペーストを作製した。
【０１３９】
次に、ガラスーアルミナ混合の基板層用粉末（焼結温度９００℃）とバインダーとしてアクリル系樹脂、可塑剤としてベンジルブチルフタレート、溶剤としてトルエンをボールミルで十分に混合、混練した後、脱泡し、得られたスラリーを、表面に離型処理を施したベースフィルム（ポリフェニルサルファイド）上においてドクターブレード法で成形し、厚み２００μｍの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを作製した。
【０１４０】
次に、これらの内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの所定箇所に０．２ｍｍφのヴィア孔をパンチングにより穿孔し、このヴィア孔にヴィアペースト（Ｃuガラスペースト）を充填して接続ヴィア３を形成した。
【０１４１】
次に、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂに対して、その表面の所定位置に、図６に示すシート抵抗測定用配線パターン２１に応じたメッキレジストパターンを形成し、Ｃu導体からなる内部、外部配線２Ａ、２Ｂをパターンメッキ法にて膜形成した。内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂをメッキ液に浸積させるにあたっては、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの裏面にベースフィルムを張り付けておいた。
【０１４２】
そして、内部、外部配線２Ａ、２Ｂの両端位置と接続ヴィア３との位置が一致するように、複数枚（単一でもよい）の内層用グリーンシート１０Ａを積層した。
【０１４３】
次に、アルミナからなる拘束シート４を、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂと同じバインダー、可塑剤を用いて作製し、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの積層体の両面を挟む形で熱圧着した。
【０１４４】
得られた積層体は、加熱炉内の酸素２０ｐｐｍを含む窒素中６５０℃で脱バインダー処理し、焼成は窒素中９００℃、保持時間１０分で行った。
【０１４５】
焼成後は、その焼結体の両面に付着している拘束シート４を洗浄により落とし、多層配線基板を得た。
Ｎ o. ２０試料
基本的にはＮo.１９と同様の方法により作製しているが、このＮo.２０試料では、内層用グリーンシート１０Ａ上にメッキ法によりＣu層を形成したのち、フォトリソグラフィー法によりパターニングすることで、内部配線２Ａを作製している点が異なる。
【０１４６】
すなわち、内層用グリーンシート１０Ａに対してメッキ法にてＣuメッキ膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、図６に示す抵抗測定用配線パターン２１に応じた形状のマスク１３を形成した。なお、レジストは、エチレングリコールに溶融する感光樹脂を選択した。
【０１４７】
しかる後に、エッチング処理を行い、内部配線２Ａの回路パターン以外の不要なＣu層を除去した後、マスク１３をエチレングリコールに浸積させて剥離させることで、Ｃuからなる内部配線２Ａを形成した。なお、エッチング処理において内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを現像液に浸積させるにあたっては、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの裏面にベースフィルムを張り付けておいて、現像液と直接接触させないようにした。
Ｎ o. ２１試料
Ｎo.２１試料では、Ｎo.１９試料と同様の内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂ上にＣu箔を形成したのち、形成したＣu箔をフォトリソグラフィー法によりパターニングすることで、内部、外部配線２Ａ、２Ｂを形成した。
【０１４８】
すなわち、Ｎo.１９試料と同様の内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂに厚み１８μｍのＣu箔を圧着した後、フォトリソグラフィー法によりマスク１３を形成した。なお、マスク１３としては、エチレングリコールに溶融する感光樹脂を選択した。しかる後に、エッチング処理を行い、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ以外の不要なＣu箔を除去した後、マスク１３をエチレングリコールに浸積させて、剥離させて内部、外部配線２Ａ、２Ｂを形成した。本試料でも同様に、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを現像液に浸積させるにあたっては、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの裏面にベースフィルムを張り付けておいて、現像液と直接接触させないようにした。その他の製法はＮo.１９試料と同様である。
Ｎ o. ２２試料
Ｎo.２２試料では、Ｎo.１９試料と同様の内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂ上にＣu箔を形成したのち、形成したＣu箔上に、アクリル樹脂バインダーを含むガラスペーストからなるマスク１３を印刷法により形成した。そして、エッチング処理を行い、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ以外の不要なＣｕ箔を除去した後、内層用グリーンシート１０Ａと外層用グリーンシート１０Ｂと、拘束シート４とを積層した。マスク１３はその後も除去することなく残存させた。なお、その他の製法は、Ｎo.１９試料と同様である。
Ｎ o. ２３試料
Ｎo.２３試料では、Ｎo.１９試料と同様の内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂ上にＣu箔を形成したのち、形成したＣu箔上に、エチレングリコールに溶融するガラスペーストからなるマスク１３を印刷法により形成した。そして、エッチング処理を行い、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ以外の不要なＣｕ箔を除去した後、エチレングリコールに浸積させて、マスク１３を除去することで、内部、外部配線２Ａ、２Ｂを形成した。なお、その他の製法はＮo.１９試料と同様である。
Ｎ o. ２４試料
Ｎo.２４試料では、Ｎo.１９試料と同様の内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂ上にＣu箔を形成したのち、形成したＣu箔上に、アクリル系樹脂バインダーを含む内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂと同じアルミナガラスペーストからなるマスク１３を印刷法により形成した。そして、エッチング処理を行い、内部、外部配線２Ａ、２Ｂ以外の不要なＣｕ箔を除去することで、内部、外部配線２Ａ、２Ｂを形成した。マスク１３はその後も除去することなく残存させた。なお、その他の製法は、Ｎo.１９試料と同様である。
Ｎ o. ２５試料
Ｎo.２５試料は本発明の比較例であって、基本的にはＮo.２２試料の製法と類似する製法ではあるものの、焼成に際して拘束シート４を配置していない点が異なっている。
Ｎ o. ２６試料
Ｎo.２６試料は本発明の比較例であって、基本的にはＮo.１７試料の製法に類似した製法ではあるものの、内部配線２Ｂは、Ａgペーストをスクリーン印刷法により内層用グリーンシート１０Ａ上に形成している点が異なっている。
Ｎ o. ２７試料
Ｎo.２７試料は本発明の比較例であって、基本的にはＮo.１９試料の製法に類似した製法ではあるものの、内部配線２Ｂは、Ｃuペーストをスクリーン印刷法により内層用グリーンシート１０Ａ上に形成している点が異なっている。
【０１４９】
このようにして得られた各試料１７〜２７の外観及び断面を検査し、外部基板層１Ｂ内の接続ヴィア３を通じて、内部配線２Ａと接続ヴィア３との間の接続性、及び外部配線２Ｂのシート抵抗値を４端子法を用いて測定した。その結果を表２に示す。
【０１５０】
【表４】

Ｎo.２５の比較例試料のみ、拘束シート４を用いず内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの積層体単独で焼成しているため、強制的な平面方向の収縮が内部配線２Ａに働き、その結果、撓み、一部断線が生じた。一方、その他の試料については、拘束シート４を設けているので、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの面内収縮は、０．１％以下であり、内層用グリーンシート１０Ａ上に形成された内部配線２Ａの、断線、撓み、亀裂等は発生しなかった。また、焼成後の断面でみると、Ｎo.２５の比較例以外では、内部配線２Ａと内部、外部基板層１Ａ、１Ｂとの間の密着性は良好であった。これは、脱バインダー時にペーストのようにガスを出す成分がないためと考えられる。Ｎo.１７〜Ｎｏ．２０試料では、薄膜法あるいはメッキ法によって内部配線２Ａを形成したが、これら内部配線２Ａのシート抵抗値は、低電気抵抗を実現している。一方、Ｃu箔を用いたＮo.２１〜２４試料では、更に１．５ｍΩと低抵抗が得られた。また、これらＮo.２１〜２４試料では、接続ヴィア３と内部配線２Ａの接着性、及び断面でみた内部配線２Ａと内部、外部基板層１Ａ、１Ｂとの間の層間も問題はない。
【０１５１】
一方、比較例であるＮo.２６、２７試料に見られるように、内部配線２Ａを導電ペーストを用いたスクリーン印刷で形成した場合は、内部配線２Ａと内部基板層１Ａとを融着させるために含まれるガラス成分によりシート抵抗値は、やや高くなっている。更に、内部配線２Ａと内部部基板層１Ａとの間の層間には隙間が生じる傾向があった。
【０１５２】
このように、内層用グリーンシート１０Ａ上に内部配線２Ａを形成して、面内無収縮工法で内部配線２Ａと内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂとを同時焼成する方法を採用することにより、低抵抗で良好な内部配線２Ａを提供することができる。
【０１５３】
なお、Ｎｏ．１９試料では、Ｃｕを導体成分として内部配線２Ａを形成していたが、内部配線２Ａの導体成分としてＡｇを用い、それ以外はＮｏ．１９試料と同等の製造方法で作成した多層配線基板においてもＮｏ．１９試料と同等の特性が得られていることは確認している。
（実施例４）
導体材料中の金属成分及びセラミック基板材料について、実施例１〜３において用いられたものと違うものを用いた場合の効果について確認した結果を以下に述べる。
【０１５４】
実施例１〜３と同様の方法で、導電ペーストがＡg−Ｐdからなり、基板組成がＢa−Ｎd−Ｔi−Ｏからなる内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを作製した。ヴィアペーストにはＡg−Ｐdペーストを用い、蒸着法にてＡg−Ｐdからなる接続ヴィア３を形成した。
【０１５５】
次に、Ｂa−Ｎd−Ｔi−Ｏからなる内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの所定箇所に０．２ｍｍφのヴィア孔をパンチングにより穿孔し、このヴィア孔にＡg−Ｐdペーストを充填した後、その表面に必要に応じててランド電極を形成した。ランド電極は配線用のペーストを用いて形成した。
【０１５６】
次に、図６に示すシート抵抗測定用配線パターン２１に対応する蒸着用マスクを用いて、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂの所定の位置にＡg−Ｐd蒸着を行い、内部、外部配線２Ａ、２Ｂを形成した。内部、外部配線２Ａ、２Ｂは、その両端位置が接続ヴィア３の位置に一致するように形成した。しかる後に、接続ヴィア３を備えた内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂを、内部、外部配線２Ａ、２Ｂの両端位置と各接続ヴィア３の位置とが一致するように積層してグリーンシート積層体を形成した。
【０１５７】
次に、ＭgＯ粉末からなる拘束シート４を、内層用、外層用グリーンシート１０Ａ、１０Ｂと同じバインダー、可塑剤を用いて作製し、この拘束シート４を上述したグリーンシート積層体の両面を挟む形で熱圧着した。
【０１５８】
得られた積層体は、加熱炉内の大気中６００℃で脱バインダー処理し、焼成は窒素中１２００℃、保持時間１時間で行った。焼成後は、その焼結体の両面に付着している拘束シート４を洗浄により落とし、多層配線基板を得た。
【０１５９】
こうして得られた多層配線基板の外観及び断面を検査し、また、表面に露出している接続ヴィア３を通じて内部配設層２Ａのシート抵抗値を４端子法を用いて測定した。シート抵抗値は、１０ｍΩ／□であり、使用したＡg−Ｐd組成の導体抵抗から換算した値とほぼ等しかった。Ａg−Ｐd箔と基板間の接着性も断面観察から問題ないことが確認された。この結果より、実施例１〜３において用いられたものと違うものを用いた場合も同様の効果が得られることを確認した。
【０１６０】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明によれば、低抵抗で、かつファインラインとなった配線を有する両面配線基板や多層配線基板の製造方法を提供することができた。さらには、転写工法を用いずフォトリソグラフィ法等のエッチングによってグリーンシート上に配線を形成できるため、パターンの不良のないものが得られた。また、マスク材を選択することによってマスク剥離工程を省略して工程を簡略化することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の両面配線基板の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２、第３の実施形態の多層配線基板の構成を示す断面図である。
【図３】第２、第３の実施形態の多層配線基板の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の多層配線基板の構成を示す断面図である。
【図５】第４の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図６】シート抵抗測定用配線パターンの構成を記す平面図である。
【符号の説明】
１Ａ内部基板層１Ｂ外部基板層２Ａ内部配線
２Ｂ外部配線３接続ヴィア４拘束シート
１０Ａ内層用グリーンシート１０Ｂ外層用グリーンシート
１１導体ペースト１２金属導体層
１３マスク２０Ａガラス接着層

Claims

セラミック原料粉末とバインダーとを含み、前記バインダーは、メタクリル酸系アクリル樹脂を主成分とし、かつ、極性基のないアクリル樹脂を前記バインダーに対して重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むものであり、シート表面に表面が粗化処理された実質的に空孔を有さない金属箔導体層を設けることを特長とする耐エッチング性を有するグリーンシート。
前記導体層上に、グリーンシートの焼結温度で実質的に焼結収縮しない無機組成物を主成分とするマスクを設けることを特徴とする請求項１記載のグリーンシート。
シート内部に、その厚み方向に沿った層間接続用の接続ヴィアを有することを特徴とする請求項１または２に記載のグリーンシート。
極性基のないアクリル樹脂をバインダー中に重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むバインダーとセラミック原料粉末とを含有するグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシート上に金属箔導体層を配置し、さらにこの導体層上にマスクを配置したうえで、前記導体層をウエットエッチングによりパターニングして配線を形成する工程と、を含むことを特徴とする配線付きグリーンシートの製造方法。
極性基のないアクリル樹脂をバインダー中に重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むバインダーとセラミック原料粉末とを含有するグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシートにその厚み方向に沿って層間接続用の接続ヴィアを形成する工程と、前記グリーンシートに表面が粗化処理された実質的に空孔を有さない金属箔導体層を配置し、さらにこの導体層上にマスクを配置したうえで、前記導体層をウエットエッチングによりパターニングする工程と、前記グリーンシートを複数枚積層する工程と、作製したグリーンシート積層体の両面もしくは片面に、このグリーンシート積層体の焼結温度で実質的に焼結収縮を示さない無機組成物を主成分とする拘束シートを配置した後、焼成処理を行い、その後、前記拘束シートを取り除く工程と、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
前記ウエットエッチングのエッチング液として、塩化第２鉄水溶液を用いることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造方法。
前記マスクとして、前記拘束シートと実質的に同一の材料のものを用いることを特徴とする請求項５または６に記載の多層配線基板の製造方法。
前記拘束シートと前記マスクとに含有させる無機組成物として、Ａｌ₂Ｏ₃を用いることを特徴とする請求項７に記載の多層配線基板の製造方法。
極性基のないアクリル樹脂をバインダー中に重量比１０％以上ないし重量比５０％以下含むバインダーとセラミック原料粉末とを含有するグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシートにその厚み方向に沿って層間接続用の接続ヴィアを形成する工程と、前記グリーンシートに実質的に空孔を有さない金属箔導体層を配置し、さらにこの導体層上にマスクを配置したうえで、前記導体層をウエットエッチングによりパターニングする工程と、前記グリーンシートの両面もしくは片面に、前記グリーンシートの焼結温度で実質的に焼結収縮しない無機組成物を主成分とする拘束シートを配置した後、焼成処理を行い、その後、前記拘束シートを取り除く工程と、を含むことを特徴とする両面配線基板の製造方法。