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【発明の名称】 キャリアフィルム、複合シート及びその製造方法並びにセラミック回路基板の製造方法
【発明者】 【氏名】中澤 秀司
【住所又は居所】鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株式会社総合研究所内
【要約】 【課題】回路パターンの滲み広がりやはじかれを改善し、微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状である回路パターンを形成することができる導体ペーストを用いたセラミック回路基板の製造方法の提供。

【解決手段】有機フィルム２ａと、その一主面に設けられ、有機溶剤を吸収可能な樹脂からなる溶剤吸収層４ａと、を具備し、有機フィルム２ｂと、その一主面に設けられた離型層３ｂと、該離型層３ｂの表面に設けられ、有機溶剤を吸収可能な樹脂からなる溶剤吸収層４ｂとを具備し、前記溶剤吸収層４ａ、４ｂが、親油基を有するポリマーからなり、該溶剤吸収層４ａ、４ｂの表面に対する、α−テルピネオールの接触角が、１０〜５０゜であることを特徴とするキャリアフィルム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機フィルムと、該有機フィルムの一主面に設けられ、有機溶剤を吸収可能な溶剤吸収層と、を具備することを特徴とするキャリアフィルム。
【請求項２】
有機フィルムと、該有機フィルムの一主面に設けられた離型層と、該離型層の表面に設けられ、有機溶剤を吸収可能な溶剤吸収層と、を具備することを特徴とするキャリアフィルム。
【請求項３】
前記溶剤吸収層が、粘着性を示すことを特徴とする請求項１又は２記載のキャリアフィルム。
【請求項４】
前記溶剤吸収層が、粘着性を発現する可塑剤を含むことを特徴とする請求項３記載のキャリアフィルム。
【請求項５】
前記可塑剤を、前記溶剤吸収層に含まれる樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部含有することを特徴とする請求項３又は４記載のキャリアフィルム。
【請求項６】
前記可塑剤が、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルのうち少なくとも１種であること特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のキャリアフィルム。
【請求項７】
前記溶剤吸収層が、親油基を有するポリマーからなり、該溶剤吸収層の表面におけるα−テルピネオールの接触角が、１０〜５０゜であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のキャリアフィルム。
【請求項８】
前記ポリマーが、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル共重合体のうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項７記載のキャリアフィルム。
【請求項９】
前記溶剤吸収層の厚みが、０．１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のキャリアフィルム。
【請求項１０】
前記有機フィルムが、光を透過することが可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のキャリアフィルム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のキャリアフィルムの表面に回路パターンを形成してなることを特徴とする複合シート。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載のキャリアフィルムの表面にグリーンシートを形成してなり、該グリーンシートが、マトリックス部と、該マトリックス部と異なる材料からなるパターン部と、を具備することを特徴とする複合シート。
【請求項１３】
前記マトリックス部が絶縁粉末を主体とし、前記パターン部が導電性粉末を主体とするとともに、前記パターン部が回路パターンを形成してなることを請求項１２記載の特徴とする複合シート。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれかに記載のキャリアフィルムの表面に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストを塗布して回路パターンを形成することを特徴とする複合シートの製造方法。
【請求項１５】
請求項１０記載のキャリアフィルムの表面に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストを塗布して回路パターンを形成した後、前記キャリアフィルムの表面に前記回路パターンを覆うように光硬化性塗布層を形成し、しかる後に前記キャリアフィルムの裏面より光を照射して前記光硬化性塗布層を硬化させ、マトリックス部及びパターン部とからなるグリーンシートを形成することを特徴とする複合シートの製造方法。
【請求項１６】
前記光硬化性塗布層を、光硬化可能なモノマー、光重合開始剤及びセラミック粉末を含むスラリーを前記キャリアフィルムの表面に塗布して形成することを特徴とする請求項１５記載の複合シートの製造方法。
【請求項１７】
前記光硬化性塗布層の一部を硬化させ、硬化しなかった非光硬化部を除去することを特徴とする請求項１５又は１６記載の複合シートの製造方法。
【請求項１８】
前記非光硬化部を除去するため、現像液を用いることを特徴とする請求項１７記載の複合シートの製造方法。
【請求項１９】
前記導体ペーストに含まれる有機溶剤が、α−テルピネオール、２、２、４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれかに記載の複合シートの製造方法。
【請求項２０】
前記光硬化性塗布層が、エチルカルビトールアセテート、ブチルセルソルブ、３メトキシブチルアセテートのうち少なくとも１種の有機溶剤を含むことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかに記載の複合シートの製造方法。
【請求項２１】
請求項１１記載の複合シートの表面に形成された回路パターンをグリーンシートの表面に転写してパターン付グリーンシートを作製した後、該パターン付グリーンシートを積層して、積層成形体を作製し、該積層成形体を焼成することを特徴とするセラミック回路基板の製造方法。
【請求項２２】
請求項１４〜２０のいずれかに記載の方法で複合シートを複数形成した後、該複数の複合シートを積層して、積層成形体を作製し、該積層成形体を焼成することを特徴とするセラミック回路基板の製造方法。
【請求項２３】
前記積層成形体を作製する際に、前記複数の複合シートに加えて他のグリーンシートを積層することを特徴とする請求項２２記載のセラミック回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアフィルム及び回路パターンの形成方法、並びにセラミック回路基板の製造方法に関し、特に、通信機器や電子機器等に搭載される高周波用途の部品を構成する、セラミック回路基板を製造する際の回路パターンの形成に用いるキャリアフィルム及び回路パターンの形成方法、及び内部配線を有する多層構造のセラミック回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話をはじめとする移動体通信等の発達及び普及に伴い、通信機器や電子機器等の小型化、高機能化、低価格化、低電力化等が進められ、ＡｕやＡｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の低融点、低抵抗の導体材料と、ガラスセラミックス等の低温焼成セラミックスにより、共振器、コンデンサ、コイル、フィルタ等の素子が形成されたモジュール用の基板として、セラミック回路基板が用いられてきている。
【０００３】
このような基板において、基板のダウンサイジングが進み、かつ、形成される素子の数が増加することに伴って、回路を構成する導体、すなわち、ラインやコンデンサパッド等の配線の微細化、小面積化が求められている。一方、ラインの幅が細くなることによって、抵抗値が高くなるため、ラインの膜厚をある程度厚くする必要がある。また、微細配線化に伴って、ライン端部の形状が回路の性能を左右するようになるため、ライン端部の形成精度を向上する必要がある。即ち、ラインの断面は四角形状であることが望ましい。
【０００４】
セラミックグリーンシート上に回路パターンを形成する方法として、従来からスクリーン印刷法が用いられている。このスクリーン印刷法は、導電性ペーストをメッシュスクリーン（あるいは、メタルスクリーン）を用いて、グリーンシート（被印刷物）に印刷することにより、容易に回路パターンを形成できる。
【０００５】
ところが、微細パターンを印刷する場合、スクリーンマスクの開口部断面を四角形状にしたとしても、開口部を通過した導体ペーストは、粘度が低下するため、流動性をもち、被印刷体表面上で滲む、あるいは、はじかれて、回路パターンの形状が保持されないため、ラインの幅や厚みのバラツキ、印刷面積のバラツキが生じる、ライン断面の形状がレンズ断面形状のようになるという問題があった。
【０００６】
また、最近、凹版転写法や感光性導体ペーストを用いた方法により、ファインラインを形成する試みがなされている。例えば、フィルム基材に形成された溝部に導体ペーストを充填して、それを、表面に接着層が形成されたセラミック基材に貼り合わせた後、フィルム基材を剥離することにより、微細で、膜厚の厚い回路パターンを形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
ところが、この方法では、フィルム基材への精度よい凹版形成、凹版部へのペーストの充填、フィルムからの導体の剥離、及び接着層の燃焼等の課題があり、パターン形成に多数の工程が必要であり、形成が困難であるという問題があった。
【０００８】
一方、感光性樹脂組成物に金属粉末を分散混入させた感光性導電性ペーストをセラミックグリーンシートに被着させ、所定の形状部に光を照射して光硬化させ、未硬化の部分を現像により除去して、焼成することにより、微細で、膜厚の厚い、所望の回路パターンが得られることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
ところが、この方法では、感光性導電性ペーストがゲル化するため導体膜形成が難しいという問題や、導体粉末の形状や粒径及び導体膜の厚みによって光硬化にバラツキが生じるという問題があり、さらに、脱バインダ性が悪いことにより導体膜の密度が低くなるという問題がある。また、ほとんどの導体ペーストを廃棄、あるいは、再生処理しなければならず、コスト高であるという問題があった。
【００１０】
そこで、これらの課題に対して、本発明者は、光透過可能なキャリアフィルム表面に、導体ペーストにより回路パターンを形成し、その上に、光硬化スラリーを用いて、フォトリソプロセスにより、絶縁層となる光硬化性塗布層を形成し、キャリアフィルムを剥がして、積層、あるいは、ビルドアップにより一体化して焼成することによりセラミック基板を得る方法を提案した（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８３５０３号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７７５８号公報
【特許文献３】特願２００２−３３９９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献３に記載の方法では、光透過可能なキャリアフィルム表面に、導体ペーストにより回路パターンを形成した後、光硬化スラリーを塗布し、キャリアフィルムの裏面から紫外線を照射するが、形成された回路パターンの断面形状が略四角形状にならないことがあり、そのような場合、回路パターン表面に塗布された光硬化スラリーにまで紫外線が照射されてしまい、回路パターン表面に不必要な絶縁膜が形成されてしまうという問題があった。
【００１２】
また、光透過可能なキャリアフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の緻密なプラスチックであり、導体ペーストに含まれる有機溶剤が浸透しないため、塗布印刷された回路パターンが滲み広がるという問題があり、また、キャリアフィルムの離型性を良好にするため、キャリアフィルムの表面をＳｉ等で離型処理した場合には、塗布印刷された回路パターンがはじかれて細くなり、ラインの幅や厚みのバラツキ、印刷面積のバラツキが生じる、ライン断面の形状がレンズ断面形状になるという問題があった。
【００１３】
また、印刷により形成される回路パターンの滲み広がりや、はじきを抑制しようとして、キャリアフィルム表面の表面粗さを粗くした場合、回路パターン及び光硬化されたセラミック層からの、キャリアフィルムの離型性が劣化して、剥離が困難になるという問題があった。
【００１４】
本発明は、導体ペーストを用いて回路パターンを表面に形成しても、回路パターンの滲み広がりやはじかれを改善し、微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状である回路パターンを形成することができるキャリアフィルム及びそれを用いて形成した回路パターンの形成方法、並びにセラミック回路基板の製造方法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】
【００１５】
本発明のキャリアフィルムは、有機フィルムと、該有機フィルムの一主面に設けられ、有機溶剤を吸収可能な樹脂からなる溶剤吸収層と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他のキャリアフィルムは、有機フィルムと、該有機フィルムの一主面に設けられた離型層と、該離型層の表面に設けられ、有機溶剤を吸収可能な樹脂からなる溶剤吸収層と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
前記溶剤吸収層が、粘着性を示すことが好ましい。
【００１８】
前記溶剤吸収層が、粘着性を発現する可塑剤を含むことが好ましい。
【００１９】
前記可塑剤を、前記溶剤吸収層に含まれる樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部含有することが好ましい。
【００２０】
前記可塑剤が、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルのうち少なくとも１種であることが好ましい。
【００２１】
前記溶剤吸収層が、親油基を有するポリマーからなり、該溶剤吸収層の表面に対する、α−テルピネオールの接触角が、１０〜５０゜であることが好ましい。
【００２２】
前記ポリマーが、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル共重合体のうち少なくとも１種であることが好ましい。
【００２３】
前記溶剤吸収層の厚みが、０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００２４】
前記有機フィルムが、光を透過することが可能であることが好ましい。
【００２５】
本発明の複合シートは、上記のキャリアフィルムの表面に回路パターンを形成してなることを特徴とする。
【００２６】
本発明の他の複合シートは、上記のキャリアフィルムの表面にグリーンシートを形成してなり、該グリーンシートが、マトリックス部と、該マトリックス部と異なる材料からなるパターン部と、を具備することを特徴とする。
【００２７】
前記マトリックス部が絶縁粉末を主体とし、前記パターン部が導電性粉末を主体とするとともに、前記パターン部が回路パターンを形成してなることが好ましい。
【００２８】
本発明の複合シートの作製方法は、上記のキャリアフィルムの表面に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストを塗布して回路パターンを形成することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の複合シートの他の作製方法は、上記のキャリアフィルムの表面に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストを塗布して回路パターンを形成した後、前記キャリアフィルムの表面に前記回路パターンを覆うように光硬化性塗布層を形成し、しかる後に前記キャリアフィルムの裏面より光を照射して前記光硬化性塗布層を硬化させ、グリーンシートの一部を回路パターンで置換してなる複合シートを作製することを特徴とする。
【００３０】
前記光硬化性塗布層を、光硬化可能なモノマー、光重合開始剤及びセラミック粉末を含むスラリーを前記キャリアフィルムの表面に塗布して形成することが好ましい。
【００３１】
前記光硬化性塗布層の一部を硬化させ、硬化しなかった非光硬化部を除去することが好ましい。
【００３２】
前記非光硬化部を除去するため、現像液を用いることが好ましい。
【００３３】
前記導体ペーストに含まれる有機溶剤が、α−テルピネオール、２、２、４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのうち少なくとも１種であることが好ましい。
【００３４】
前記光硬化性塗布層が、エチルカルビトールアセテート、ブチルセルソルブ、３メトキシブチルアセテートのうち少なくとも１種の有機溶剤を含むことが好ましい。
【００３５】
本発明のセラミック回路基板の製造方法は、上記の複合シートの表面に形成された回路パターンをグリーンシートの表面に転写してパターン付グリーンシートを作製した後、該パターン付グリーンシートを積層して、積層成形体を作製し、該積層成形体を焼成することを特徴とする。
【００３６】
本発明のセラミック回路基板の他の製造方法は、上記の方法で複合シートを複数形成した後、該複数の複合シートを積層して、積層成形体を作製し、該積層成形体を焼成することを特徴とする。
【００３７】
前記積層成形体を作製する際に、前記複数の複合シートに加えて他のグリーンシートを積層することが好ましい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、有機フィルムの表面に、有機溶剤を吸収する溶剤吸収層を設けることにより、導体ペーストの有機溶剤が溶剤吸収層に吸収されるため、導体ペーストの滲みやはじきを抑制することができるとの新規な知見に基づくものであり、その結果、導体ペーストを用いて回路パターンをキャリアフィルム表面に形成しても、回路パターンの滲み広がりやはじかれを改善し、微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状である回路パターンを形成することができるキャリアフィルムを提供できる。
【００３９】
特に、前記有機フィルムと前記溶剤吸収層との間に離型層が形成されている場合、回路パターン及び／又はセラミック層が有機フィルムから容易に離型できるため、キャリアフィルムとして好適に利用することができる。
【００４０】
前記溶剤吸収層が、粘着性を示すことが好ましい。これにより、密着液等を付与せずに積層できるため、積層工程を簡略化できる。
【００４１】
特に、前記溶剤吸収層が、粘着性を発現する可塑剤を含むことが好ましい。これにより、溶剤吸収層に含まれるポリマーに粘着性を付与することが容易となる。
【００４２】
前記可塑剤を、前記溶剤吸収層に含まれる樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部含有することが好ましい。これにより、樹脂層と導体ペーストの粘着性を適度にすることができ、かつ、導体パターン、及び／または、セラミック層の、有機フィルムからの離型を容易にすることができる。
【００４３】
前記可塑剤が、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルのうち少なくとも１種であることが好ましい。これにより、樹脂層と導体ペーストの粘着性を適度にすることができる。
【００４４】
また、前記溶剤吸収層が、親油基を有するポリマーからなり、該溶剤吸収層の表面に対する、α−テルピネオールの接触角が、１０〜５０゜である場合、有機溶剤を十分に吸収し、かつ、有機溶剤を吸収した樹脂が溶解して流動することを抑制し、また、溶剤吸収層に対する、有機溶剤の接触角が適度であるため、導体ペーストの滲みやはじきを十分に抑制し、且つ寸法及び形状の精度の良い回路パターンを容易に形成することができる。
【００４５】
さらに、前記溶剤吸収層が、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル共重合体のうち少なくとも１種である場合、導体ペースト中の有機溶剤の吸収力を調整できるため、有機溶剤との接触角の設定が容易になる。
【００４６】
また、前記溶剤吸収層の厚みが、０．１〜１０μｍである場合、導体ペースト中の有機溶剤を十分に吸収することができ、かつ、回路パターン、及び／または、セラミック層の、有機フィルムからの離型を容易にすることができる。
【００４７】
さらに、前記有機フィルムが、光を透過することが可能である場合、有機フィルムの裏面から光を照射させて、キャリアフィルムに形成した光硬化性塗布体の所望の厚みを硬化させることができる。
【００４８】
本発明の複合シートは、表面に形成した回路パターンをグリーンシートに転写しても、滲み広がり、はじかれが改善され、微細で圧膜が厚く、幅や厚み精度が良く,断面形状が略四角形状である回路パターンを備えた複合シートを提供できる。
【００４９】
また、本発明の他の複合シートは、上記の方法と同様に、ライン幅、厚み及び面積のばらつきを顕著に改善でき、微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状であるパターン部を有するグリーンシートを備えた複合シートを提供できる。
【００５０】
前記マトリックス部が絶縁粉末を主体とし、前記パターン部が導電性粉末を主体とするとともに、前記パターン部が回路パターンを形成してなる場合、回路パターンの断面形状が略四角形状であり、回路パターンに好適なグリーンシートを備えた複合シートを提供できる。
【００５１】
本発明の複合シートの製造方法は、上記のキャリアフィルムを用いているため、滲み広がり、はじかれが改善された本発明の複合シートを容易に作製することができる。
【００５２】
本発明の複合シートの他の製造方法は、上記のキャリアフィルムを用いているため、滲み広がり、はじかれが改善された本発明の複合シートを容易に作製することができるとともに、光透過性キャリアフィルムを用いるため、裏面より光を照射して前記光硬化性塗布層の少なくとも一部を硬化させて複合シートを作製することができる。その結果、成形後にビアホールを形成する工程や、その後ビアホールに導電性ペーストを充填する工程を省略でき、製造工程を簡略化するとともに、不良の発生を低減でき、低コスト化に寄与できる。
【００５３】
前記光硬化性塗布層を、光硬化可能なモノマー、光重合開始剤及びセラミック粉末を含むスラリーを前記キャリアフィルムの表面に塗布して形成する場合、光照射によって光硬化性塗布層を確実に、且つ効果的に硬化させることができる。
【００５４】
前記光硬化性塗布層の一部を硬化させ、硬化しなかった非光硬化部を除去する場合、厚みの一様な複合シートを容易に得ることができる。
【００５５】
前記非光硬化部を除去するため、現像液を用いる場合、非光硬化部を容易に除去することができる。
【００５６】
前記導体ペーストに含まれる有機溶剤が、α−テルピネオール、２、２、４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのうち少なくとも１種である場合、溶剤吸収層に適度に吸収されるため、微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状である回路パターンを備えた複合シートを効果的に形成できる。
【００５７】
前記光硬化性塗布層が、エチルカルビトールアセテート、ブチルセルソルブ、３メトキシブチルアセテートのうち少なくとも１種の有機溶剤を含むことが好ましい。これらの有機溶剤を用いることによって、塗布層のレベリング性と乾燥性を適度にすることができ、表面平滑な塗布層を短時間で得ることができる。
【００５８】
本発明のセラミック回路基板の製造方法は、上記の方法で作製した複合シート表面の回路パターンをグリーンシートに転写するため、回路パターンの断面形状が略四角形状で幅や膜厚の精度が良く、導体膜の形状に優れた微細な回路パターンが形成され、導体抵抗の低いセラミック回路基板を得ることができる。
【００５９】
本発明のセラミック回路基板の他の製造方法は、断面形状が略四角形状で幅や膜厚の精度が良いパターン部を有するグリーンシートを利用するため、パターン部を回路パターンとすることで、導体膜の形状に優れた微細な回路パターンが形成され、導体抵抗の低いセラミック回路基板を得ることができるとともに、製造工程を簡略化することができる。
【００６０】
前記積層成形体を作製する際に、前記複数の複合シートに加えて他のグリーンシートを積層する場合、所望の層数、所望の層構成を有する積層成形体を容易に形成することができ、層構成や配線の設計の自由度をより広いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
本発明を、図を用いて説明する。図１は、本発明のキャリアフィルムを示すものであり、図１（ａ）は２層構造を有するキャリアフィルムの概略断面図、図１（ｂ）は３層構造を有するキャリアフィルムの概略断面図である。
【００６２】
本発明のキャリアフィルム１ａは、図１（ａ）に示したように、有機フィルム２ａと、有機フィルム２ａの表面に設けられた溶剤吸収層４ａと、の２層からなり、キャリアフィルム１ａの最表面に有機溶剤を吸収する溶剤吸収層４ａを備えているため、導体ペースト等の有機溶剤を含むペーストを塗布した場合にペースト中に含まれる有機溶剤が溶剤吸収層４ａに吸収され、その結果、導体ペーストの滲み広がり及びはじきを抑制することができる。
【００６３】
また、本発明の他のキャリアフィルム１ｂは、図１（ｂ）に示したように、有機フィルム２ｂと、有機フィルム２ｂの表面に設けられた離型層３ｂと、離型層３ｂの表面に設けられた溶剤吸収層４ｂとの３層からなり、上記のキャリアフィルム１ａと同様に、溶剤吸収層４ｂがペースト中に含まれる有機溶剤を吸収し、ペーストの滲み広がり及びはじきを抑制することができる。
【００６４】
また、図１（ｂ）によれば、前記有機フィルム２ｂと前記溶剤吸収層４ｂとの間に離型層３ｂが形成されているため、キャリアフィルム上に回路パターン及び／又はセラミック層を形成しても、これらをキャリアフィルムから容易に離型できるため、より広範な用途に利用できるとともに、キャリアフィルムとして好適に利用することができる。
【００６５】
溶剤吸収層４ａ、４ｂは、親油基を有するポリマーからなることが好ましい。溶剤吸収層４ａ、４ｂが親油基を有するポリマーからなる場合、導体ペースト中の有機溶剤との親和性を高め、有機溶剤を吸収しやすくするため、十分に有機溶剤を吸収し、かつ、有機溶剤を吸収した樹脂が溶解して流動することを抑制し、寸法及び形状の精度の良い回路パターンを容易に形成することができる。
【００６６】
なお、ポリマーの分子量は、有機溶剤を吸収した時の樹脂の流動を抑制するため、焼成における熱分解性が問題にならない程度に大きい方がよく、また、ポリマー間が架橋している構造であることが多量の溶剤を吸収できる点で望ましい。
【００６７】
また、溶剤吸収層４ａ、４ｂを構成する成分は、上記のような親油基を有するポリマーの他に、樹脂膜に可撓性を持たせる、あるいは、密着性を付与する等の目的で、他の有機成分を含んでも良く、また、離型性を向上させる等の目的で無機成分が含まれていても良い。これらの含有量は、溶剤吸収層２が十分に溶剤を吸収できる範囲に設定すれば良い。
【００６８】
溶剤吸収層４ａ、４ｂに対するα−テルピネオールの接触角は、１０〜５０゜、特に１５〜４５゜であることが好ましい。接触角を１０゜以上にすることによって溶剤吸収層の表面で導体ペーストがにじみ広がることをより効果的に抑制することができ、５０゜以下にすることによって溶剤吸収層４ａ、４ｂの表面で導体ペーストがはじかれることをより効果的に抑制することができる。このように、接触角を上記のように調整することで、導体ペーストの印刷性をさらに高め、印刷不良を容易に低減することができる。
【００６９】
溶剤吸収層４ａ、４ｂを構成するポリマーは、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル共重合体のうち少なくとも１種であることが好ましい。これらは、導体ペースト中の有機溶剤の吸収力を調整できるため、有機溶剤との接触角の設定が容易になる。特に、α−テルピネオール、２、２、４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、イソホロンからなる有機溶剤との親和性の観点から、メタクリル酸エステル重合体及びメタクリル酸エステル共重合体が望ましい。
【００７０】
溶剤吸収層４ａ、４ｂの厚みは、０．１〜１０μｍ、特に０．５〜５μｍであることが好ましい。０．１μｍ以上にすることで回路パターンが厚くても有機溶剤を吸収して接触角を１０°以上にすることが容易になり、また、キャリアフィルムから回路パターン及び／又はセラミック層を容易に離型することができ、さらに、１０μｍ以下にすることで、積層時あるいは焼成時の、層間のデラミネーションを抑制することが容易になる。
【００７１】
溶剤吸収層４ａ、４ｂが、粘着性を示すことが好ましい。このように溶剤吸収層４ａ、４ｂが粘着性を示す場合、グリーンシートに密着液等を付与せずに積層できるため、積層工程を簡略化できる。
【００７２】
溶剤吸収層４ａ、４ｂに粘着性を付与するため、溶剤吸収層４ａ、４ｂに粘着性を発現する可塑剤を含有させることができる。可塑剤としては、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルのうち少なくとも１種を選ぶことができる。
【００７３】
溶剤吸収層４ａ、４ｂが含有する可塑剤の量は、溶剤吸収層４ａ、４ｂに含まれる樹脂１００質量部に対して、１〜２０質量部含有することが好ましい。これにより、樹脂層と導体ペーストの粘着性を適度にすることができ、かつ、導体パターン、及び／または、セラミック層の、有機フィルムからの離型を容易にすることができる。
【００７４】
有機フィルム２ａ、２ｂは、光の透過が可能であることが好ましい。この場合、有機フィルム１の裏面から光を照射させて、有機フィルム１の表面に形成した光硬化性塗布層の所望の部位を光硬化させることができる。例えば、光硬化性塗布層を十分に厚く形成して、有機フィルムに近い部位を光硬化する光硬化部とするとともに、有機フィルムから遠い部位を非光硬化部とすることができ、また、回路パターンの上に形成された光硬化性塗布層を非光硬化部とすることができる。
【００７５】
離型層３ｂは、キャリアフィルム１ｂの表面に形成される回路パターンやグリーンシートを傷つけないように、回路パターンやグリーンシートを有機フィルム２ｂから剥離するためのものである。剥離する場合には、回路パターンやグリーンシートが剥離されれば、溶剤吸着層４ｂと剥離層３ｂとの間、剥離層３ｂと有機フィルム２ｂとの間、剥離層３ｂの内部、又はこれらの組み合わせであれば良い。
【００７６】
離型層３ｂは、特に材料を限定するものではないが、剥離しやすい点でシリコン樹脂を好適に用いることができる。
【００７７】
以上のように、本発明のキャリアフィルム上に、例えばスクリーン印刷法によって回路パターンを形成しても、回路パターンの滲み広がりやはじかれを改善し、微細で、膜厚が厚く、スクリーンマスクの開口部を通過したままの形状、即ち、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状である回路パターンを形成することができ、グリーンシートの成形や回路基板の製造等に好適に用いることができる。
【００７８】
次に、複合シートについて、図１（ａ）のキャリアフィルムを用いた場合を例として取り上げて説明する。図２は本発明の複合シートの構造を示すもので、図２（ａ）はキャリアフィルムの表面に回路パターンを形成した複合シートの概略断面図、図２（ｂ）はキャリアフィルムの表面にグリーンシートを形成した複合シートの概略断面図である。
【００７９】
図２（ａ）によれば、本発明の複合シートＡ１は、有機フィルム１２の表面に溶剤吸収層１４を具備するキャリアフィルム１１の表面、即ち溶剤吸収層１４の表面に回路パターン１５を形成してなるものである。
【００８０】
溶剤吸収層１４に粘着性を発現する可塑剤を含有させることによってポリマーからなる樹脂に粘着性を発現させ、有機溶剤を吸収するとともに、接着剤のような粘着性を示すことができる。
【００８１】
回路パターン１５は、キャリアフィルム１１の表面に形成された溶剤吸収層１４と当接しており、有機溶剤を含んだ導体ペーストを塗布して回路パターン１５を形成しても、溶剤吸収層１４が有機溶剤を吸収するため、導体ペーストの滲み広がり及びはじかれが防止され、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状である回路パターン１５を形成することができる。
【００８２】
このような回路パターン１５は、セラミックグリーンシートに転写した場合、寸法精度が高いために不良発生率が少なく、また、導体抵抗を低減することができる。
【００８３】
図２（ｂ）によれば、本発明の他の複合シートＡ２は、有機フィルム１２の表面に溶剤吸収層１４を具備するキャリアフィルム１１の表面に、マトリックス部１６とパターン部１７とからなるグリーンシートを形成したものである。
【００８４】
本発明の複合シートは、本発明のキャリアフィルムを使用しているため、ライン幅、厚み及び面積のばらつきが顕著に改善されており、微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状であるパターン部を有するグリーンシートを備えた複合シートを提供できる。
【００８５】
特に、マトリックス部１６が絶縁粉末を主体とし、パターン部１７が導電性粉末を主体とするとともに、パターン部１７が回路パターンを形成していることが好ましい。これにより、回路パターンの断面形状が略四角形状で、回路パターンに好適なグリーンシートを容易に提供できる。
【００８６】
なお、図２（ａ）及び（ｂ）には離型層が示されていないが、図１（ｂ）のキャリアシートを用いても、溶剤吸収層を具備するため、上記と同様の効果が得られる。
【００８７】
このように、本発明の複合シートは、本発明のキャリアフィルムを用いて回路パターン又はグリーンシートを形成するため、それぞれ回路パターン１５やパターン部１７の断面形状が略四角形状で幅や膜厚の精度が良く、導体膜の形状に優れた微細な回路パターン１５やパターン部１７が形成され、導体抵抗の低いセラミック回路基板を得ることができる。
【００８８】
本発明の複合シートの製造方法を説明する。
【００８９】
まず、本発明の複合シートの第１の製造方法は、上記のキャリアフィルムの表面に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストを塗布して回路パターンを形成するものである。
【００９０】
キャリアフィルムは、その表面に、導体ペースト中の有機溶剤を吸収する溶剤吸収層を具備するため、スクリーン印刷時に、導体ペースト中の有機溶剤が溶剤吸収層に適度に吸収されるため、キャリアフィルムの表面で導体ペーストの滲みやはじきの発生を抑制し、スクリーンマスクの開口部を通過したままの形状、すなわち、幅や厚みの精度がよく、断面形状が略四角形状である回路パターンの形状を保持することができる。
【００９１】
また、本発明の複合シートの第２の製造方法は、透光性を有する有機フィルムを用いた上記キャリアフィルムの表面に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストを塗布して回路パターンを形成した後、前記キャリアフィルムの表面に前記回路パターンを覆うように光硬化性塗布層を形成し、しかる後に前記キャリアフィルムの裏面より光を照射して前記光硬化性塗布層を硬化させ、マトリックス部及びパターン部とからなるグリーンシートを形成するものである。以下に、具体的例に関して図を用いて説明する。
【００９２】
図３は、本発明の複合シートの第２の製造方法を示すための説明図である。図３（ａ）によれば、樹脂フィルム（不図示）の表面に溶剤吸収層（不図示）を被覆してなる光透過可能なキャリアフィルム１１上に、導電性粉末及び有機溶剤を含む導体ペーストをスクリーン印刷法などの一般的な印刷手法によって印刷、塗布して、光非透過性の所定の回路パターン１７ａを形成する。
【００９３】
光透過性のキャリアフィルムを用いた場合、裏面より光を照射して前記光硬化性塗布層の少なくとも一部を硬化させて複合シートを作製できるため、成形後にビアホールを形成し、その後ビアホールに導電性ペーストを充填する工程を省略でき、製造工程を簡略化するとともに、不良の発生を低減でき、低コスト化に寄与できる。
【００９４】
導体ペーストに含まれる導電性粉末は、銅粉末、銀粉末、金粉末及びアルミニウム粉末の少なくとも1種を用いるのが好ましい。これらは、低抵抗であり、電気回路として信頼性が高く、発熱も少ない。
【００９５】
導体ペーストに含まれる有機溶剤は、α−テルピネオール、２、２、４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのうち少なくとも１種であることが好ましい。これらは、溶剤吸収層に適度に吸収され易い点で好適な有機溶剤である。
【００９６】
次に、光硬化性塗布層１６ａを形成する。まず、光硬化可能なモノマー、光重合開始剤及びセラミック粉末を含む光硬化性スラリーを作製する。この光硬化性スラリーは、光照射によって確実に、且つ効果的に硬化される。これらの成分に加えて、所望により、光硬化性スラリーは、有機バインダ及び可塑剤を加えることができる。
【００９７】
また、有機バインダも、光硬化可能なモノマーと同様に熱分解性が良好であることが望まれ、同時にスラリーの粘性を決めるものであるため、固形分との濡れ性も考慮することが必要である。本発明によれば、アクリル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキシル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和化合物が好ましい。
【００９８】
有機溶剤としては、エチルカルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、３メトキシブチルアセテートの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。これらを選択することにより、塗布層のレベリング性と乾燥性を適度にすることができ、表面平滑な塗布層を短時間で容易に得ることができる。
【００９９】
例えば、光硬化性スラリーの組成は、セラミック粉末１００質量部に対して、光硬化モノマー及び光重合開始剤を５〜２０質量部、有機バインダを１０〜４０質量部、可塑剤を１〜５質量部、有機溶剤を５０〜１００質量部の割合が適当である。
【０１００】
光硬化可能なモノマーとしては、低温で短時間の焼成工程に対応するために、熱分解性に優れたものであることが望ましい。また、光硬化可能なモノマーは、スリップ材の塗布・乾燥後の露光によって光重合される必要があり、遊離ラジカルの形成、連鎖生長付加重合が可能で、２級もしくは３級炭素を有したモノマーが好ましく、例えば少なくとも１つの重合可能なエチレン系基を有するブチルアクリレート等のアルキルアクリレートおよびそれらに対応するアルキルメタクリレート等が挙げられる。また、テトラエチレングリコールジアクリレート等のポリエチレングリコールジアクリレートおよびそれらに対応するメタクリレートも有効である。
【０１０１】
光重合開始剤としては、光硬化性材料、例えば上記の光硬化性モノマーの光重合を開始させるものであれば特に制限されるものではなく、ベンゾフェノン類，アシロインエステル類化合物などを例示できる。
【０１０２】
得られた光硬化性スラリーを、図３（ａ）に示した回路パターン１７ａが形成されたキャリアフィルムの表面に塗布するには、回路パターン１７ａの隙間１８に光硬化性スラリーを充填すれば良いが、図３（ｂ）に示すように、例えばドクターブレード法にて、回路パターン１７ａを覆うように、キャリアフィルム１１上に光硬化性スラリーを塗布して所定の厚みで全面に塗布して光硬化性塗布層１６ａを形成するのが望ましい。即ち、この場合には、光硬化性スラリーを隙間１８を充填するとともに、回路パターン１７ａの表面にも塗布する。
【０１０３】
光硬化性塗布層１６ａの厚みは、回路パターン１７ａの厚み以上であることが好ましい。このような構成において、後述するように強度を調整した光を入射して光硬化性スラリーを硬化すれば、パターン部１７と、マトリックス部１６の厚みが略同一にすることができ、表面が平滑な複合シートＡ２を得ることができる。
【０１０４】
このように光硬化性塗布層１６を形成した後、所望により、これを乾燥する。
【０１０５】
次いで、露光を行う。図３（ｃ）に示すように、露光工程においては、一般に紫外線が用いられるため、例えば超高圧水銀灯を光源としてキャリアフィルム１１の裏面より紫外線を照射して露光を行う。この露光によって、回路パターン１７ａの形成されている領域以外の領域において光硬化性塗布層１６ａを光硬化させることができる。なお、図３（ｃ）中の矢印は光の照射方向を示すものである。
【０１０６】
光硬化性塗布層１６ａは、照射された光の量によりキャリアフィルム１１側から一定の厚みまで光重合反応が起こり、硬化する光硬化部（不図示）が形成され、キャリアフィルム１１と反対側に、光重合反応が起こらないために硬化しない非光硬化部（不図示）が形成される。
【０１０７】
一方、回路パターン１７ａは紫外線を通過しないために、回路パターン１７ａ上に形成されている光硬化性塗布層１６ａは、光硬化可能なモノマーの光重合反応がおこらない非光硬化部となる。これにより、回路パターン１７ａ上に形成された光硬化性塗布層１６ａを容易に除去し、グリーンシートの一部を回路パターンで置換してなる構造、換言すればグリーンシートの一部を回路パターン１７ａ形状に除去し、その内部を導体ペーストで充填したのと等価な構造を有する複合シートを得ることができる。
【０１０８】
なお、露光に用いる紫外線の光量は、実質的に非光硬化部の厚みが、回路パターン１７ａの厚みと略同一になるように露光量を調整することが望ましい。
【０１０９】
次いで、現像処理を行う。現像処理は、光硬化性塗布層１６ａの非光硬化部を除去するものである。非光硬化部の除去には現像液を用いるのが好ましい。例えば、トリエタノールアミン水溶液などを現像液として用いてスプレー現像、洗浄、乾燥を行う。このように現像液を用いることによって非光硬化部を容易に除去できる。
【０１１０】
このような現像処理により、図３（ｄ）に示すように、キャリアフィルム１１上には、回路パターンからなるパターン部１７と光硬化性塗布層１６ａの光硬化部からなるマトリックス部１６とが実質的に同一厚みで一体化した複合シートＡ２を形成することができる。
【０１１１】
この複合シートＡ２は、キャリアフィルム１１をグリーンシートから剥離することによって、図３（ｅ）に示すようなグリーンシートＢ単体を得ることができる。
【０１１２】
なお、キャリアフィルム１１が離型層を具備する３層構造の場合、グリーンシートを有機フィルムから剥離するのが容易になる。その際に、剥離は、有機フィルムと離型層の間、離型層と溶剤吸収層の間、離型層の内部、溶剤吸収層とグリーンシートの間又はこれらの組み合わせ位置において分離することができる。即ち、離型層が有機フィルム側、グリーンシート側、又は両者に付着した状態で、グリーンシートは有機フィルムと分離することができる。
【０１１３】
また、キャリアフィルム１１を構成する溶剤吸収層（不図示）に粘着性を発現する可塑剤を含有させることによってポリマーからなる樹脂に粘着性を発現させ、有機溶剤を吸収するとともに、接着剤のような粘着性を発現させることができる。従って、溶剤吸収層が粘着性を具備する場合、図３（ｄ）で複合シートＡ２からキャリアフィルム１１を剥離すると、グリーンシートＢ単体の一方の面（キャリアフィルム１１と接していた面）には、図３（ｆ）に示すように、粘着性を示す溶剤吸収層１９が付着している。
【０１１４】
次に、本発明のセラミック回路基板の製造方法を、図４に示したセラミック回路基板を一例として取り上げて説明する。
【０１１５】
図４はセラミック回路基板の構造を示す概略断面図である。図４によれば、セラミック回路基板３１が７層の絶縁層３１ａ〜３１ｇから構成され、セラミック回路基板３１の表面には表面導体３２が形成されている。また、絶縁層３１ａ〜３１ｇ間には回路パターン３３が形成されている。また３１ａ〜３１ｇにはその厚み方向に回路パターン３３間を接続するため、また表面導体３２と回路パターン３３とを接続するためのビアホール導体３４が形成されている。
【０１１６】
このようなセラミック回路基板は、本発明の複合シートを用いて容易に作製することができる。即ち、まず上述した方法で複合シートを複数作製する。例えば、上記複合シートの第１の製造方法を採用して複合シートを作製する場合を具体的に以下に説明する。
【０１１７】
セラミック粉末として、例えば、ＭｇＴｉＯ３とＣａＴｉＯ３を主成分とするセラミック誘電体粉末を用い、これに周知の有機バインダ及び有機溶剤を添加してなるスラリーを、ドクターブレード法により薄層化し、基板用のグリーンシートを作製する。
【０１１８】
一方、有機フィルムの最表面に溶剤吸収層が被覆されてなる本発明のキャリアフィルムの上に、スクリーン印刷により、導体ペーストを用いて回路パターンを直接形成し、キャリアフィルムを剥離し、前記回路パターンを上記基板用のグリーンシート上に転写する。
【０１１９】
ここで、導体ペーストは導電性粉末と有機溶剤とを含むが、導電性粉末は、銅粉末、銀粉末、金粉末及びアルミニウム粉末の少なくとも1種を用いることにより、低抵抗で信頼性を高め、電気回路として消費電力を低減できる。
【０１２０】
また、有機溶剤は、α−テルピネオール、２、２、４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、イソホロン、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのうち少なくとも１種であることが好ましい。これらは、溶剤吸収層に適度に吸収され易い。
【０１２１】
このように各種の回路パターンが形成されたグリーンシートを複数作製し、これらを積層し、積層成形体を作製する。なお、他の回路パターンの形成されたグリーンシートの他に、回路パターンの形成されていないグリーンシートを用いることも可能であり、また、所望のグリーンシート数を積層することもできる。
【０１２２】
また、表面導体の一部および全部をセラミックペーストやガラスペーストで覆って絶縁膜を形成してもよい。その後、積層成形体を一体焼成してセラミック回路基板を得ることができる。このように、転写法を用いて、図４に記載のセラミック回路基板を作製しても、回路パターンが微細で、膜厚が厚く、幅や厚みの精度が良く、断面形状が略四角形状となったセラミック回路基板を得ることができる。
【０１２３】
なお、積層に当っては、複数の複合シートからキャリアフィルムをそれぞれ剥離した後、複数の複合シートを位置合わせして積層し、一度に加圧して積層体を作製することができる。また、他の複合シート及び／又はセラミックグリーンシートと積層して、積層成形体を形成することが好ましい。
【０１２４】
また、複合シートを、他の複合シート及び／又はセラミックグリーンシートと積層して、積層成形体を形成する場合、所望の層数、所望の層構成を有する積層成形体を容易に形成することができる。
【０１２５】
ここで、キャリアフィルムを構成する溶剤吸収層に粘着性を発現する可塑剤を含有させる場合の一例について、図７を用いて説明する。
【０１２６】
図７（ａ）において、キャリアフィルム２１の溶剤吸収層２４の上に、スクリーン印刷により、導体ペーストを用いて回路パターン２５を直接形成し、複合シートＣ１を作製する。このキャリアフィルム２１は、有機フィルム２２の表面に粘着性を発現する可塑剤を含有する溶剤吸収層２４を具備してなるため、スクリーン印刷時に、導体ペースト中の有機溶剤が溶剤吸収層２４に適度に吸収され、キャリアフィルム２１の表面で導体ペーストの滲みやはじきの発生を抑制し、スクリーンマスクの開口部を通過したままの形状、すなわち、幅や厚みの精度がよく、断面形状が略四角形状である回路パターン２５の形状を保持することができる。
【０１２７】
図７（ｂ）でこの複合シートＣ１を、回路パターン２５がセラミックグリーンシート２６と当接するように重ね合せ、回路パターン２５をグリーンシート２６上に転写する。なお、グリーンシート２６にはビアホールに導体ペーストを充填してなるビア導体２７を形成していても良い。
【０１２８】
転写後にキャリアフィルム２１を剥離すると、図７（ｃ）に示したように、溶剤吸収層２４がキャリアフィルムから分離し、回路パターン２５に密着した状態となる。
【０１２９】
このように各種の回路パターンが形成されたグリーンシートを複数作製し、これらを図７（ｄ）に示すように積層して積層成形体を作製する。なお、他の回路パターンの形成されたグリーンシートの他に、回路パターンの形成されていないグリーンシートを用いることも可能であり、また、所望のグリーンシート数を積層することもできる。
【０１３０】
なお、上記の複合シートを、図２（ｂ）のような他の複合シート及び／又は回路パターンの形成されてないセラミックグリーンシートと積層して、積層成形体を形成することもでき、また、所望の層数、所望の層構成を設定できる。
【０１３１】
このような積層成形体を焼成することによって、図７（ｅ）に示したような回路基板Ｄ１を作製することができる。
【０１３２】
次に、セラミック回路基板に各種電子部品を備える積層回路部品を作製する方法を、本発明の第２の複合シートの製造方法を用いる場合について、図５に示した積層回路部品の製造方法を例として取り上げ、具体的に説明する。図５（ａ）は本発明のセラミック回路基板を用いた積層回路部品を示す斜視図、図５（ｂ）はその概略断面図である。
【０１３３】
図５によれば、セラミック回路基板４１表面、裏面および内部には、それぞれ平面導体が形成されており、表面の表面導体４２には、ＩＣ、インダクタ、抵抗、コンデンサなどの電子部品からなるチップ部品４４が半田によって実装され、セラミック回路基板４１の裏面の裏面導体４５は、マザーボードなどに実装するための端子電極として機能するものである。また、内部には、平面導体を形成する配線導体層４３同士を接続するビア導体４６が形成されている。
【０１３４】
このような、セラミック回路基板４１の製造方法を、回路パターンからなるパターン部の形状が異なる複合シートＡ２を作製し、所望の組み合わせで積層し、得られた積層物を焼成して得ることができる。
【０１３５】
マトリックス部を形成するセラミックスとしては、（１）Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣを主成分とする焼成温度が１１００℃以上のセラミック粉末、（２）少なくともＳｉＯ２およびＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯなどのアルカリ土類金属酸化物を含有する金属酸化物による混合物からなる１１００℃以下、特に１０５０℃以下で焼成されるセラミック粉末、（３）ガラス粉末、あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物からなる１１００℃以下、特に１０５０℃以下で焼成される低温焼結性のセラミック粉末、の群から選ばれる少なくとも１種が選択される。
【０１３６】
セラミック層に用いられる（２）の混合物や、（３）のガラス組成物としては、ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−アルカリ金属酸化物系、さらにはこれらの系にアルカリ金属酸化物、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｐｂ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を配合した組成物が挙げられる。（３）におけるセラミックフィラーとしては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、フォルステライト、コージェライト、ムライト、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３の群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、ガラスに対して２０〜８０質量％の割合で混合されることが望ましい。
【０１３７】
回路パターンからなるパターン部に用いられる導電性粉末は、マトリックス部を形成するセラミック粉末の焼成温度に応じて種々組み合わせられ、例えば、セラミック粉末が前記（１）の場合、タングステン、モリブデン、マンガンの群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする導体材料が好適に用いられる。また、低抵抗化のために、銅などとの混合物としてもよい。セラミック粉末が前記（２）の場合、銅、銀、金、アルミニウムの群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする導体材料が好適に用いられる。
【０１３８】
特に、導電性粉末は、セラミック粉末と同時焼成する上で、セラミック粉末を構成する成分を含有することが望ましい。
【０１３９】
本発明によれば、上記の原料粉末を用いて、上述した方法により図３（ｄ）に示したＡ２と同様にして、本発明の複合シートＡ１１〜Ａ１３を作製する。
【０１４０】
次に、図６（ａ）に示すように、これらの複合シートＡ１１〜Ａ１３を位置あわせしながら、重ね合わせ一括して圧着することによって積層成形体５３を作製する。
【０１４１】
複合シートを積層するに当っては、図６（ａ）及び（ｂ）に示したように、キャリアフィルム５１の表面に形成された複合シートＡ１１、Ａ１２がお互いに当接するように重ね合わせて積層・圧着する。次いで、図６（ｃ）に示したように、複合シートＡ１２側のキャリアフィルム５１を剥離する。
【０１４２】
さらに、図６（ｄ）に示すように、この複合シートＡ１２の表面に、同様にしてキャリアフィルム５１の表面に形成された複合シートＡ１３を反転させて積層・圧着し、複合シートＡ１３側のキャリアフィルム５１を剥離する（不図示）。これを繰り返すことによって、図６（ｅ）に示すような所望の層数の積層成形体５３を形成することができる。なお、最後に最下層にあるキャリアフィルム５１を剥離して除去することが好ましい。
【０１４３】
なお、圧着時には、複合シートＡ中に含まれる有機バインダのガラス転移点以上の温度をかけながら行うことが望ましい。また、複合シートＡ間に有機系接着剤を塗布して圧着してもよい。
【０１４４】
一括して積層する場合、すべてキャリアフィルム５１を剥がして積層してもよいが、圧着時の最下面と最上面の取り扱いを考慮すれば、最下面と最上面のみは、キャリアフィルム５１から剥がすことなく、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、積層、圧着した後に、キャリアフィルム５１を剥がすことによって、図６（ｅ）のような積層成形体５３を形成することができる。
【０１４５】
そして、この積層成形体５３を、所定の温度で焼成することによって、回路パターンによって３次元的な回路が形成された積層回路部品を形成することができる。なお、焼成にあたっては、作製された積層成形体５３を脱バインダ工程で、成形体中に含まれている有機バインダ、光硬化可能なモノマーを消失し、焼成工程にて窒素などの不活性雰囲気中で用いられたセラミック粉末および導体材料が十分に焼成することのできる温度で焼成され、相対密度９５％以上に緻密化される。
【０１４６】
その後、この積層成形体５３を焼成することによって、積層回路部品を作製することができる。
【０１４７】
本発明によれば、所望のセラミック回路基板の形成のために、上記の複合シートを、１０〜３００層、特に３０〜２００層、さらには４０〜１００層程度積層することによってセラミック回路基板を形成する。
【０１４８】
セラミック回路基板において、複合セラミックグリーンシートを焼結して得られた絶縁層の厚みは、それぞれ１０〜５０μｍ、特に１５〜４０μｍ、さらには１５〜３０μｍであることが好ましく、マトリックス部を焼成してなるセラミック層及び回路パターンを焼成してなるパターン部の厚み差が５μｍ以下、さらには３μｍ以下であること、また、厚み差が回路パターンの厚みの２０％以下、特に１０％以下、さらには、５％以下であることが好ましい。
【０１４９】
なお、所望により、表面処理として、さらに、基板表面に厚膜抵抗膜や厚膜保護膜の印刷・焼きつけ、メッキ処理、さらにＩＣチップを含む電子部品４４の接合を行うことによってセラミック回路基板４１を作製することができる。
【０１５０】
また、表面導体４２及び裏面導体４５は、焼成された積層成形体の表面に、印刷・乾燥し、所定雰囲気で焼きつけを行っても良い。
【０１５１】
さらに、セラミック回路基板の表面に形成される表面導体４２、裏面導体４５の表面には、半田との濡れ性を改善するために、ニッケル、金などのメッキ層が１〜３μｍの厚みで形成される。
【実施例１】
【０１５２】
先ず、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏからなる組成物９５質量％、ガラス成分としてホウケイ酸アルカリ土類ガラス５質量％を用い、これにアクリル酸系の有機バインダ、可塑剤、有機溶剤を添加してなるスラリーを、ドクターブレード法により薄層化し、基板用のグリーンシートを作製した。
【０１５３】
次に、銀粉末に、バリウムホウ珪酸ガラス及び有機ビヒクルを添加し、これらを攪拌した後、銀粉末及び有機バインダの凝集体がなくなるまで３本ロールミルで混合し、ペースト化し、導体ペーストを作製した。有機ビヒクルは、有機バインダとして、エチルセルロースを５質量部、有機溶剤としてα−テルピネオールを９５質量部とから構成し、この有機ビヒクルを、銀粉末１００質量部に対して１５質量部添加した。
【０１５４】
次に、上記のグリーンシートに所定回路網に応じてビアホール導体を形成すべく所定径のビアホールをパンチングによって形成し、上記の導体ペーストをこのビアホールに充填した。
【０１５５】
一方、厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム表面に、ポリメタクリル酸ブチルを表１に示す厚みになるようにコートし、転写用のフィルムを作製した。このフィルム表面に、スクリーン印刷法により、上記した導体ペーストを用いて、回路パターンを形成した。
【０１５６】
次に、ビアホール導体が形成された上記グリーンシート表面に、上記転写フィルムから回路パターンを転写し、ビアホール導体及び回路パターンの形成された複数のグリーンシートを作製した。これらのグリーンシートを積層して、積層成形体を作製した。
【０１５７】
その後、一体的に積層した積層成形体を、大気中４００℃で脱バインダ処理し、さらに９１０℃で焼成し、セラミック回路基板を作製した。
【０１５８】
焼成後のセラミック回路基板において、設計上の線幅５０μｍ、厚み１６μｍ、長さ１ｍｍの基板表面に形成された導体に対して、セラミック基板接触部の線幅（ラインの底部幅）、膜厚、及び、ラインの表面部の幅と底部の幅の差（底部幅−表面部幅）を実測した。この結果を表１に記載した。
【０１５９】
また、樹脂コート表面に対する、導体ペースト中の溶剤の接触角を、静滴法という方法で測定した。結果を表１に示した。
【表１】


【０１６０】
本発明の試料Ｎｏ．２〜４は、線幅の設計値５０μｍと比べるとライン底部幅が５３〜５６μｍと線幅の精度が高く、膜厚が１３μｍ以上と厚く、さらにラインの底部幅と表面部幅の差が２２μｍ以下という断面形状が略四角形状の回路パターンを有するセラミック回路基板が得られた。
【０１６１】
一方、フィルム表面に溶剤吸収層のない本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１では、ライン底部幅が７２μｍと精度が低く、膜厚が１１μｍと薄く、さらにラインの底部幅と表面部幅の差が４２μｍであり、ペーストの滲み広がりがあって、膜厚が薄くなった。
【実施例２】
【０１６２】
先ず、厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる光透過可能なフィルム表面に、ポリメタクリル酸ブチルを表２に示す厚みになるようにコートし、キャリアフィルムを作製した。このキャリアフィルム表面に、導体ペーストをスクリーン印刷法により印刷して、厚さ２０μｍのライン、ビア、端子電極等になる回路パターンを形成した。尚、導体ペーストは、Ａｇ粉末にバリウムホウ珪酸ガラス粉末と、エチルセルロース、有機溶剤としてα−テルピネオールを加え３本ロールミルで混合したものを使用した。
【０１６３】
次に、上記回路パターンの上に、感光性スラリーをドクターブレード法により塗布乾燥し、回路パターンの存在しない場所での乾燥後の厚みが２８μｍとなるように光硬化性塗布層を形成した。
【０１６４】
感光性スラリーは、セラミック原料粉末１００質量部と、光硬化可能なモノマー（ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート）８質量部と、有機バインダ（アルキルメタクリレート）３５質量部と、可塑剤を３質量部、有機溶剤（エチルカルビトールアセテート）に混合し、ボールミルで混練して作製した。
【０１６５】
セラミック原料粉末は、０．９５モルＭｇＴｉＯ３−０．０５モルＣａＴｉＯ３で表される主成分１００質量部に対して、ＢをＢ２Ｏ３換算で１０質量部、ＬｉをＬｉＣＯ３換算で５質量部添加したものを用いた。
【０１６６】
次に、キャリアフィルムの裏面側より光硬化性塗布層の裏面に、超高圧水銀灯（照度３０ｍＷ／ｃｍ２）を光源として２秒間全面露光した。そして希釈濃度２．５％のトリエタノールアミン水溶液を現像液として用いて３０秒間スプレー現像を行った。この後、現像後の純水洗浄の後、乾燥し、厚みが２０μｍの電極層と、厚みが２０μｍの光硬化性塗布層とが一体化した複合シートを作製した。ここで、回路パターン表面における、セラミック層の残渣の有無を金属顕微鏡（×１００）で観察し、その結果を表２に記載した。
【０１６７】
同様に、実装用電極導体層用、表面配線導体層用およびビア導体用の回路パターンを具備した延べ５０層の複合シートを作製した。
【０１６８】
上記のようにして作製した複合シートより、それぞれキャリアフィルムを剥離し、順番に位置合わせを行いながら、積層を行った。この後、プレス機を用いて、プレス圧1トン、温度６０℃にて５分間プレスを行い、積層成形体を圧着した。
【０１６９】
その後、大気中で３００℃、４時間で脱バインダ処理した後、９００℃の大気中で６時間焼成を行い、セラミック多層基板を作製した。
【０１７０】
焼成後のセラミック回路基板において、実施例１と同様に評価し、その結果を表２に記載した。
【表２】


【０１７１】
本発明の試料Ｎｏ．６〜８は、線幅の設計値５０μｍと比べるとライン底部幅が５１〜５８μｍと線幅の精度が高く、膜厚が１３μｍ以上と厚く、さらにラインの底部幅と表面部幅の差が２５μｍ以下で、断面形状が略四角形状の回路パターンを有するセラミック回路基板が得られた。また、光硬化後において導体表面にセラミック層の残渣のないセラミック回路基板が得られた。
【０１７２】
一方、フィルム表面に溶剤吸収層のない本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１では、ライン底部幅が７２μｍと精度が低く、膜厚が１１μｍと薄く、さらにラインの底部幅と表面部幅の差が４２μｍであり、ペーストの滲み広がりがあって、膜厚が薄くなった。また、光硬化時に、導体表面側にも紫外線が回り込むため、回路パターン表面上のセラミック層が光硬化し、現像後にも残渣となって残った。
【実施例３】
【０１７３】
まず、実施例１と同様にしてセラミックグリーンシート及び導体ペーストを作製した。なお、有機ビヒクルは、有機バインダとして、エチルセルロースを５質量部、有機溶剤として２・２・４−トリメチル−３・３−ペンタジオールモノイソブチレートを９５質量部とから構成し、この有機ビヒクルを、銀粉末１００質量部に対して１５質量部添加した。
【０１７４】
上記のセラミックグリーンシートに所定回路網に応じてビアホール導体を形成すべく所定径のビアホールをパンチングによって形成し、上記の導体ペーストをこのビアホールに充填した。
【０１７５】
一方、厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム表面に、ポリメタクリル酸ブチルに対して、表１に記載した量の可塑剤を樹脂（ポリマー）に添加して粘着性を付与させた溶剤吸収層として厚み５μｍになるようにコートし、転写用のキャリアフィルムを作製した。このフィルム表面に、スクリーン印刷法により、上記の導体ペーストを用いて、導体パターンを形成した。
【０１７６】
次に、ビアホール導体が形成された上記セラミックグリーンシート表面に、上記転写フィルムから導体パターンを転写し、ビアホール導体及び導体パターンの形成された複数のセラミックグリーンシートを作製した。なお、転写後には、セラミックグリーンシートの上に導体パターンが形成され、導体パターンの上には、セラミックグリーンシートと略同一の粘着性を有する溶剤吸収層がセラミックグリーンシートと対向するように形成されている。
【０１７７】
その後、一体的に積層した積層成形体を、大気中４００℃で脱バインダー処理し、さらに９１０℃で焼成し、セラミック回路基板を作製した。
【０１７８】
実施例１と同様の評価を行った。また、セラミックグリーンシートを積層して圧着した場合に密着した場合を○、密着しなかった場合を×とした。結果を表３に示した。
【表３】


【０１７９】
可塑剤を含有する試料Ｎｏ．１０〜１４は、溶剤吸収層が粘着性を示すため、積層時の密着性が良好だった。
【実施例４】
【０１８０】
実施例２の試料Ｎｏ．８と同様にしてセラミック回路基板を作製した。なお、溶剤吸収層にはポリメタクリル酸ブチルを樹脂として用い、フタル酸ジオクチルを可塑剤として用いた。その結果、他の複合シートと積層しても溶剤吸収層は粘着性を示し、密着液を用いなくても積層体の密着性が良好だった。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明のキャリアフィルムの構造を示すもので、（ａ）は２層構造のキャリアフィルムの概略断面図、（ｂ）は３層構造のキャリアフィルムの概略断面図である。
【図２】本発明の複合シートの構造を示すもので、（ａ）は回路パターンを具備する複合シートの概略断面図、（ｂ）はグリーンシートを具備する複合シートの概略断面図である。
【図３】本発明の複合シートの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】本発明のセラミック回路基板を示す概略断面図である。
【図５】本発明の他のセラミック回路基板を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図６】本発明のセラミック回路基板の製造方法における積層方法を説明ための工程図である。
【図７】本発明のセラミック回路基板の他の製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１ａ、１ｂ、１１、３１、５１・・・キャリアフィルム
２ａ、２ｂ、１２・・・有機フィルム
３ｂ・・・離型層
４ａ、４ｂ、１４・・・溶剤吸収層
１５・・・回路パターン
１６ａ・・・光硬化性塗布層
１６・・・マトリックス部
１７ａ・・・回路パターン
１７・・・パターン部
１８・・・隙間
３１、４１・・・セラミック回路基板
３１ａ〜ｇ・・・絶縁層
３２、４２・・・表面導体
３３・・・回路パターン
３４、４６・・・ビア導体
４３・・・配線導体層
４４・・・チップ部品
４５・・・裏面導体
５３・・・積層成形体
Ａ、Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３・・・複合シート
【出願人】 【識別番号】０００００６６３３
【氏名又は名称】京セラ株式会社
【住所又は居所】京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地
【出願日】 平成１６年９月１６日（２００４．９．１６）
【代理人】
【公開番号】 特開２００５−２４４１６１（Ｐ２００５−２４４１６１Ａ）
【公開日】 平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【出願番号】 特願２００４−２６９４４９（Ｐ２００４−２６９４４９）