JP3591820B2

JP3591820B2 - Manufacturing method of wiring board

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Publication number: JP3591820B2
Application number: JP18208299A
Authority: JP
Inventors: 啓介時任
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-06-28
Also published as: JP2001015914A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体から成る絶縁基体の内部及び表面にタングステン、モリブデン等の高融点金属材料から成る配線導体層、スルーホール導体層、電源導体層および接地導体層を形成した構造を有しており、絶縁基体表面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載されるとともに各電子部品の電極が配線導体層等に電気的に接続させるようになっている。
【０００３】
かかる配線基板は、一般に、セラミックスの積層技術及びスクリーン印刷等の厚膜形成技術を採用することによって製作されており、具体的には以下の方法によって製作される。
【０００４】
即ち、
（１）まず、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）等から成るセラミックス原料粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿物を作り、次にこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に形成して複数枚のセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得る。そして各セラミックグリーンシートの上面側から下面側にかけて金属製の打ち抜きピンを押圧し、各セラミックグリーンシートの所定位置に厚み方向に貫通するスルーホールを形成する。
【０００５】
（２）次に、前記セラミックグリーンシートの表面及びスルーホール内に、タングステンやモリブデン粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得た導電ペーストをスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布する。
【０００６】
（３）そして最後に前記導電ペーストを印刷塗布した各セラミックグリーンシートを上下に積層するとともに還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成し、有機溶剤、溶媒を気化除去するとともに、セラミックグリーンシートと導電ペーストとを焼結一体化することによって絶縁基体の内部及び表面に所定パターンの配線導体層を有する配線基板が完成する。
【０００７】
しかしながら、この従来の配線基板においては、スルーホール導体層を形成するためのスルーホールがセラミックグリーンシートの上面側から下面側にかけて金属製の打ち抜きピンを押圧することによって形成されており、該打ち抜きピンは機械的強度の関係から直径を８０μｍ未満とすることができず、その結果、打ち抜きピンを用いて形成されるスルーホール及び該スルーホール内に形成されるスルーホール導体層は直径が８０μｍ以上となり、スルーホール導体層を高密度に形成することができないという欠点を有していた。
【０００８】
そこで上記欠点を解消するためにセラミックグリーンシートを感光性とし、所定領域に光を照射して光硬化させるとともに非硬化領域を現像により除去する、いわゆるフォトリソグラフィー技術を採用することによって直径が約６０μｍ程度の微細なスルーホールを形成することが提案されている（特開平６−３０５８１４号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光性のセラミックグリーンシートを用いて配線基板を製造した場合、光硬化後のセラミックシートは内部および表面に網目状の構造を有する有機樹脂が存在し、該網目状の有機樹脂はその構造上変形し難いものであるため光硬化後のセラミックシートも変形し難いものとなっている。そのため上面に配線導体層となる導電ペーストが印刷塗布されている光硬化後のセラミックシートを上下に積層したとき、上下の光硬化セラミックシート間に配線導体層となる導電ペーストの厚みに起因して隙間が形成され、この隙間によって得られる絶縁基体に剥離やフクレ等が発生するとともに該剥離等によって配線導体層等に断線が生じるという欠点を有していた。
【００１０】
また、感光性のセラミックグリーンシートを用いて配線基板を製造した場合、前記網目状の有機樹脂が有機物の移動を妨げるため、配線導体層およびスルーホール導体層となる導電ペーストが印刷塗布されている光硬化後のセラミックシートを上下に積層し、焼成したとき、導電ペーストから気化排出された有機溶剤、溶媒等のガス状の有機物は外部に効率よく移動放出させることができず、上下の光硬化したセラミックシート間に剥離が発生し、これが焼成後に得られる絶縁基体にフクレ等を生じさせて外観不良や絶縁基体の機械的強度の低下を招来し、同時に絶縁基体内部の配線導体層やスルーホール導体層に断線等を発生させるという欠点が誘発される。
【００１１】
特に、近年、配線導体はパターンの複雑化、高密度化が著しく、この場合、配線導体となる導電ペーストより気化排出されるガス状の有機物の量が多く、パターンが複雑でガスが排出され難いことから、絶縁基体のうち配線導体層となる導電ペーストが高密度で印刷塗布されているセラミックグリーンシートの上下に位置する部位におけるフクレ等の発生が顕著となる欠点を有していた。
【００１２】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的はスルーホール導体層を高密度に形成することができるとともに、絶縁基体に剥離やフクレ等が発生することを有効に防止し、配線導体層等の導通を確実とした配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板の製造方法は、
（１）感光性樹脂組成物にセラミック粉末を分散させた複数枚の感光性セラミックグリーンシートと、金属粉末に有機溶剤を添加した導電ペーストを作製する工程と、
（２）前記感光性セラミックグリーンシートの所定領域に光を照射し所定領域の感光性樹脂組成物を光硬化させるとともに現像して厚み方向に貫通するスルーホールを有する複数枚の光硬化セラミックシートを形成する工程と、
（３）前記光硬化セラミックシートの下面にエッチングにより所定パターンの溝部を形成する工程と、
（４）前記導電ペーストを用いて、前記光硬化セラミックシートの上面に厚さが前記溝部の深さよりも薄い所定パターンの配線用導体層を、スルーホール内にスルーホール用導体層を各々形成する工程と、
（５）前記複数枚の光硬化セラミックシートを、下部に位置する光硬化セラミックシートの上面に形成した配線用導体層と上部に位置する光硬化セラミックシートの下面に形成した溝部とが嵌合するように、かつ溝部の底面と配線用導体層の表面との間に空間が形成されるようにして重ねるとともに焼成し、セラミックから成る絶縁基体の内部及び表面に配線導体層及びスルーホール導体層を形成する工程とから成ることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明の配線基板の製造方法は、
（１）感光性樹脂組成物にセラミック粉末を分散させた複数枚の感光性セラミックグリーンシートと、金属粉末に有機溶剤を添加した導電ペーストを作製する工程と、
（２）前記感光性セラミックグリーンシートの所定領域に光を照射し所定領域の感光性樹脂組成物を光硬化させるとともに現像して、前記感光性セラミックグリーンシートに厚み方向に貫通するスルーホールを形成するとともにその下面に所定パターンの溝部を形成する工程と、
（３）前記導電ペーストを用いて、前記光硬化セラミックシートの上面に厚さが前記溝部の深さよりも薄い所定パターンの配線用導体層を、スルーホール内にスルーホール用導体層を各々形成する工程と、
（４）前記複数枚の光硬化セラミックシートを、下部に位置する光硬化セラミックシートの上面に形成した配線用導体層と上部に位置する光硬化セラミックシートの下面に形成した溝部とが嵌合するように、かつ溝部の底面と配線用導体層の表面との間に空間が形成されるようにして重ねるとともに焼成し、セラミックから成る絶縁基体の内部及び表面に配線導体層及びスルーホール導体層を形成する工程とから成ることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁基体を形成するためのセラミックグリーンシートを、感光性樹脂組成物にセラミック粉末を添加分散させて感光性となしたことから、セラミックグリーンシートの所定位置に光を照射し所定領域の感光性樹脂組成物を光硬化させるとともに未硬化の領域の感光性樹脂組成物を現像により除去することによってスルーホールを極めて簡単に、かつ直径が６０μｍ以下の小さな径に形成することができ、これによってスルーホール内に形成されるスルーホール導体層もその直径を６０μｍ以下の小さいものとしてスルーホール導体層を高密度に形成することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、上下に積層される光硬化セラミックシートのうち、下部側に配される光硬化セラミックシートの上面に配線用導体層を、上部側に配される光硬化セラミックシートの下面に溝部を各々形成したことから上下に重ね合わせる時、下部側に配される光硬化セラミックシート上面の配線導体層が、上部側に配される光硬化セラミックシート下面の溝部に嵌合して上下の光硬化セラミックシートが密着し、その結果、上下の光硬化セラミックシート間に配線導体層となる導電ペーストの厚みに起因して隙間が形成されることはなく、得られる絶縁基体も剥離やフクレ等の発生が有効に防止され、配線導体層等の導通を確実となすことができる。
【００１７】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、溝部の深さを配線用導体層の厚さよりも深くして、配線導体層を溝部に嵌合させたときに溝部の底面と配線用導体層の表面との間に空間が形成されるようにしたことから、配線導体層およびスルーホール導体層となる導電ペーストが印刷塗布されている光硬化後のセラミックシートを上下に重ね合わせ、焼成した際、光硬化セラミックシートの内部および表面に有機物の移動を妨げる網目状の構造を有する有機樹脂が存在し、かつ配線導体層が高密度で形成されるものであったとしても、かかる配線導体層となる導電ペーストから排出されたガス状の有機物は、前記空間に沿って移動し外部に良好に放出されて上下の光硬化したセラミックシート間に滞留することはなく、その結果、上下の光硬化したセラミックシート間の密着を良好とし、焼成後に得られる絶縁基体にフクレ等が発生するのを有効に防止して、外観不良を生じることなく、絶縁基体の機械的強度を強くし、絶縁基体内部の配線導体層やスルーホール導体層の導通を確実とした配線基板を提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の配線基板の製造方法を図１（ａ）乃至（ｈ）に示す実施例に基づいて説明する。
【００１９】
まず図１（ａ）に示す如く、感光性セラミックグリーンシート１を複数枚形成する。
【００２０】
前記感光性セラミックグリーンシート１はセラミック粉末に、光反応性化合物、光重合開始剤、光重合促進剤から成る感光性樹脂組成物および必要に応じて有機バインダー、紫外線吸収剤、熱重合禁止剤、非感光性ポリマー等を混合して感光性泥漿物を作り、前記感光性泥漿物をドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形することによって形成される。
【００２１】
前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられるセラミック粉末としてはガラスセラミックス粉末、酸化アルミニウム粉末、ムライト粉末、窒化アルミニウム粉末、結晶化ガラス粉末等が使用され、例えば、ガラスセラミックス粉末が使用される場合には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１０．８重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）２８．０重量％、酸化珪素（ＳｉＯ_２）４３．８重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）７．１重量％、残部がホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）から成るガラス成分８０重量％に対し、酸化珪素（ＳｉＯ_２）粉末を２０重量％としたものが好適に使用される。
【００２２】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる光反応性化合物は光反応性の炭素−炭素不飽和結合を有するアクリル系またはメタクリル系のモノマーもしくはオリゴマーであり、光硬化して感光性セラミックグリーンシート１を後述する現像液に不溶となすことにより、フォトリソグラフィー法によるスルーホール形成を可能とする作用を有し、例えば、１，６ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、ステアリルアクリレート、テトラヒドラフルフリルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、トリデシルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、エトキシ化ノニルフェニールアクリレート、ジンクジアクリレート、１，３ブタンジオールジアクリレート、１．４ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、プロピシ化ネオペンチルグリコールアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロキシ化グリセリルトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリストールヒドロキシペンタアクリレート、エトキシ化ペンタエリストールテトラアクリレート、ペンタアクリレートエステル及び上記のアクリレートをメタクリレートに置き換えたものがあり、これらの１種または２種以上を混合したものを用いることができる。
【００２３】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる光重合開始剤は紫外線等の光エネルギーによりラジカルを生じ、このラジカルにより光反応性化合物に光硬化の反応を開始させる作用を有し、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２ジメトキシ−２−フェニル−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジル、ベンジルジメチルケタノール、ベンジル−メトキシエチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンゾアントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンザルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、Ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソビチロニトリル、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ベンジル−２ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１，２−４ジエチルチオキサントン、２，２ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ジフェニルジスルフィド、ベンゾチアゾールジスルフィド、トリフェニルホルフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、及び、エオシン、メチレンブルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミンなどの還元剤の組み合わせなどが挙げられ、上記化合物中の１種または２種以上を用いることができる。
【００２４】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる光重合促進剤は光反応性化合物の光硬化の反応を促進する作用をなし、例えば４−ジメチルアミノイソアミルベンゾエート、４−ジメチルアミノエチルベンゾエートなどがあり、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【００２５】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる有機バインダーは、セラミック粉末と結合してこれを有機溶剤中に分散させる作用をなし、イソブチルメタクリレート（ｉ−ＢＭＡ）とアクリル酸またはメタクリル酸との共重合体を用いることができる。
【００２６】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる紫外線吸収剤は、光硬化の反応を起こすために照射された紫外線が感光性セラミックグリーンシート１の内部でセラミック粉末により散乱されて不要な部分まで光硬化をさせてしまい、例えばスルーホールの形成精度を劣化させてしまうということを防ぐ作用をなし、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ビンダードアミン系の化合物の１種または２種以上を用いることができる。
【００２７】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる熱重合禁止剤はフリーラジカルを吸収する性質があり、感光性セラミックグリーンシート１に環境中から加わる弱い熱エネルギーにより感光性樹脂組成物の一部から小量のフリーラジカルを生じ、このフリーラジカルにより光反応性化合物が部分的に重合して現像液に溶解し難くなってフォトリソグラフィー法によるスルーホールの形成が困難になるのを防止する作用をなし、例えば、キノン、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ニトロソアルミニウム塩、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，３−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノールが挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【００２８】
また前記感光性セラミックグリーンシート１を形成する際に用いられる非感光性ポリマーは、光反応性化合物の作用を補完してセラミック粉末をシート状に成形することを補助する作用をなし、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等の樹脂にカルボン酸を置換した樹脂を置換した樹脂が挙げられ、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸イソボニル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸２ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸２−エトキシエチル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸１，３ブチレングリコール、ジメタクリル酸１，６ヘキサンジオール、ジメタクリル酸ポリプロピレングリコール、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、コハク酸２−メタクリロイルオキシエチル、マレイン酸２−メタクリロイルオキシエチル、フタル酸２−メタクリロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸２−メタクリロイルオキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸ヘプタデカフルオデシル及びこれらの有機酸をアクリル酸で置き換えたものの共重合体が挙げられ、置換するカルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酸およびこれらの酸無水物が使用される。
【００２９】
次に前記感光性セラミックグリーンシート１の上面に図１（ｂ）に示す如く、フォトマスクパターン２を被着形成する。
【００３０】
前記フォトマスクパターン２は微細加工が可能なフォトリソグラフィー技術を採用することによって感光性セラミックグリーンシート１の上面に形成され、その形状は形成しようとするスルーホールの形状に対応したものとなっている。
【００３１】
次に前記上面にフォトマスクパターン２が被着されている感光性セラミックグリーンシート１に対し、フォトマスクパターン２側から、例えば、約３００ｍｊ／ｃｍ^２の強度の紫外線を照射し、フォトマスクパターン２の存在しない部分に紫外線を照射させ、紫外線が照射された領域の感光性樹脂組成物に光重合を起こさせて光硬化させるとともにフォトマスクパターン２で覆われた紫外線の照射されていない領域、即ち、未硬化の領域を現像により除去することによって図１（ｃ）に示す如く、所定位置にスルーホール３が形成された光硬化セラミックシート１ａを得る。
【００３２】
前記感光性セラミックグリーンシート１に紫外線等の光を照射してスルーホール３を有する光硬化セラミックシート１ａを形成した場合、フォトマスクパターン２が微細加工の可能なフォトリソグラフィー技術を採用することによって形成されているためスルーホール３の径は６０μｍ以下の小さな径とすることができ、同時にスルーホール３の形成がフォトマスクパターンを介して紫外線等の光を照射し、未硬化の領域を現像で除去するという極めて簡単な作業で行うことができる。
【００３３】
なお、前記スルーホール３を形成するための未硬化の感光性樹脂組成物を除去する現像液としては、例えば、トリエタノールアミン等の有機アルカリの溶液が使用され、該トリエタノールアミン等の有機アルカリから成る溶液は未硬化の感光性セラミックグリーンシート１中の有機バインダーの有するカルボキシル基から水素イオンを奪い、このカルボキシル基をイオン化することによって水溶性となし、現像液または洗浄水中に溶解させる。
【００３４】
また前記スルーホール３を有する光硬化セラミックシート１ａを形成する場合、感光性セラミックグリーンシート１に含有されているセラミック粉末の平均粒径を約２μｍ（マイクロトラック法でＤ５０）としておくと、紫外線の透過が良好で光硬化を均一に行わせることができる。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１のセラミック粉末はその平均粒径を約２μｍとしておくことが好ましい。
【００３５】
また前記感光性セラミックグリーンシート１に含有されている光反応性化合物は、その添加量をセラミック粉末１００重量部に対して５〜１２重量部としておくとスルーホール３を感光性セラミックグリーンシート１の厚み方向に均一に形成することが容易となる。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１に含有されている光反応性化合物はその添加量をセラミック粉末１００重量部に対して５〜１２重量部としておくことが好ましい。
【００３６】
また前記感光性セラミックグリーンシート１に含有されている光重合開始剤は、その添加量をセラミック粉末１００重量部に対して０．５〜５重量部としておくと光硬化の反応を感光性セラミックグリーンシート１中で均一に開始させることができる。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１に含有されている光重合開始剤はその添加量をセラミック粉末１００重量部に対して０．５〜５重量部としておくことが好ましい。
【００３７】
また前記感光性セラミックグリーンシート１に含有されている光重合促進剤は、その添加量をセラミック粉末１００重量部に対して２〜５重量部としておくと感光性セラミックグリーンシート１中で均一に光硬化の反応を促進させることができる。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１に含有されている光重合促進剤はその添加量をセラミック粉末１００重量部に対して２〜５重量部としておくことが好ましい。
【００３８】
また前記感光性セラミックグリーンシート１に含有される有機バインダーは、その添加量をセラミック粉末１００重量部に対して１０〜２５重量部としておくと、セラミック粉末を有機溶剤中に均一に分散させることが容易であり、また後の焼成の際に容易に分解してセラミックから成る絶縁基体中に残留することがない。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１に含有される有機バインダーはその添加量をセラミック粉末１００重量部に対して１０〜２５重量部としておくことが好ましい。
【００３９】
また前記感光性セラミックグリーンシート１に含有される紫外線吸収剤は、その添加量をセラミック粉末１００重量部に対して０．０１〜２重量部としておくと紫外線を過度に吸収することなく効果的に吸収し、不要な部分の光硬化を抑えることができる。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１に含有される紫外線吸収剤はその添加量をセラミック粉末１００重量部に対して０．０１〜２重量部としておくことが好ましい。
【００４０】
また前記感光性セラミックグリーンシート１に含有される熱重合禁止剤はセラミック粉末１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲としておくと熱エネルギーにより生じた小量のフリーラジカルを効果的に吸収することができるとともに、光硬化の反応を妨げることがなく、スルーホール３を任意の箇所に精度良く形成することができる。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１に含有される熱重合禁止剤はその添加量をセラミック粉末１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲としておくことが好ましい。
【００４１】
また前記感光性セラミックグリーンシート１は、その厚みが１０μｍ未満の場合、機械的強度が弱く、容易に破断して、取扱いが困難となり、また６０μｍを超えると、光硬化のために照射される紫外線等の光が感光性セラミックグリーンシート１の下面側に到達し難くなってスルーホール３の形成の解像度が低下する恐れがある。従って、前記感光性セラミックグリーンシート１は、その厚みを１０〜６０μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００４２】
次に、図１（ｄ）に示す如く、前記スルーホール３を有する光硬化セラミックシート１ａの下面に感光性レジストフィルムを被着させメタルマスク等を介して光を照射し所定領域を光硬化させるとともに非硬化領域を現像により除去して所定パターンの貫通穴を有するレジスト膜４を形成し、しかる後、光硬化セラミックシート１ａ下面でレジスト膜４により被覆されていない露出部位を炭酸ナトリウム溶液等のエッチング液を用いてエッチングすることにより、図１（ｅ）に示す如く、所定の深さ及びパターンの溝部５を形成する。
【００４３】
前記溝部５は、後の工程で光硬化セラミックシート１ａを上下に重ねる際、下部側に配される光硬化セラミックシート１ａの上面に形成された配線用導体層を嵌合収容する作用をなし、そのパターンの形状は下部側に配される光硬化セラミックシート１ａの上面に被着形成される配線用導体層と同じになっている。
【００４４】
また前記溝部５は、前記配線用導体層の厚さよりも深く形成されており、配線用導体層を嵌合収容したときに、その底面と配線用導体層の表面との間に空間が形成され、後述する焼成時、この空間を介して、導電ペーストから気化排出されるガス状の有機物を外部に放出させる作用をなす。
【００４５】
そして次に図１（ｆ）に示す如く、前記スルーホール３を有する光硬化セラミックシート１ａの上面およびスルーホール３内に導電ペーストを被着充填し、所定厚みの配線用導体層６及びスルーホール用導体層７を形成する。
【００４６】
前記導電ペーストは、金、銀、白金、パラジウム、銅、ニッケル、モリブデン、タングステンまたはこれらの合金、あるいはこれらを主成分とする合金等から成る平均粒径が５μｍ以下の金属粉末に、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）等のエステル系、αテルピネオール等のアルコール系、トルエン等の芳香族系等の有機溶剤、溶媒を添加し混練することによって形成される。
【００４７】
また、前記配線用導体層６及びスルーホール用導体層７は、まず光硬化セラミックシート１ａの上面に感光性レジストフィルムを被着させ、次に、この感光性レジストフィルムの所定位置にメタルマスク等を介して光を照射し、所定領域を光硬化させるとともに非硬化領域を現像により除去して所定パターンの貫通穴を有するレジスト膜を形成し、最後に前記レジスト膜の貫通穴内に導電ペーストを充填し、レジスト膜を除去することにより、光硬化セラミックシート１ａの上面およびスルーホール３内に所定パターンの配線用導体層６及びスルーホール用導体層７を形成する。
【００４８】
この場合、メタルマスク等を上述の溝部５を形成する際に用いたメタルマスクと同じものを使用するようにしておくと、溝部５と同じパターンの貫通穴を有するレジスト膜が形成されるため、溝部５と同じパターンに配線用導体層６を容易に形成することができる。
【００４９】
そして最後に、図１（ｇ）に示す如く、前記配線用導体層６、スルーホール用導体層７、及び溝部５を有する複数枚の光硬化セラミックシート１ａを、上部に位置する光硬化セラミックシート１ａの溝部５と、下部に位置する光硬化セラミックシート１ａの配線用導体層６とが嵌合するように、かつ溝部の底面と配線用導体層の表面との間に空間８が形成されるようにして重ねるとともに焼成し、セラミック粉末および金属粉末を一体焼結させることにより、図１（ｈ）に示す如くセラミックから成る絶縁基体１ｂの内部及び表面に配線導体層６ａ及びスルーホール導体層７ａを有する製品としての配線基板が完成する。
【００５０】
この場合、下部に位置する光硬化セラミックシート１ａの上面に形成された配線用導体層６が、上部に位置する光硬化セラミックシート１ａの下面に形成された溝部５内に嵌合、収容されてしまうことから、配線用導体層６の側面と溝部５の内側壁面を密着させることができ、重ねられた上下の光硬化セラミックシート１ａ間に配線用導体層６の厚みに起因する隙間が生じることはない。
【００５１】
また前記溝部５の深さが配線用導体層６の厚さに比べて深いことから、溝部５内に配線用導体層６を嵌合収容させるようにして光硬化セラミックシートを上下に重ね合わせたとき、溝部５の底面と配線用導体層６の表面との間に空間８を形成させることができ、配線用導体層から排出されたガス状の有機物が前記空間８に沿って移動し外部に良好に放出され、上下の光硬化セラミックシート１ａ間に滞留することはなく、上下の光硬化セラミックシート１ａ間の密着を良好とすることができる。そしてその結果、焼成後に得られる絶縁基体１ｂも剥離やフクレ等の発生が有効に防止されて、外観不良を生じることなく、絶縁基体１ｂの機械的強度を強くし、絶縁基体１ｂ内部の隣接する配線導体層６ａ間及び配線導体層６ａとスルーホール導体層７ａとの間の導通を確実となすことができる。
【００５２】
さらに前記空間８の上下に位置する光硬化セラミックシート１ａは、焼成時の熱と自重等の荷重のために撓んで、空間８を埋めるとともに配線導体層を介して互いに密着し焼結一体化することから、焼成して得られた絶縁基体１ｂに前記空間８が残留することはない。
【００５３】
なお、この焼成時、上下に重ね合わせた光硬化セラミックシート１ａに、上下方向に、例えば２ｇ／ｃｍ^２〜５ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけることにより上下方向に大きく収縮するようにしておくと、空間８の上下に位置する光硬化セラミックシートを上下方向に収縮させて空間８をより一層確実に埋めることができ、また上下の光硬化セラミックシート１ａの密着の強度をより一層高いものとすることができる。
【００５４】
特に、前記空間８はその幅が５μｍ未満の狭いものとなると、焼成時に高密度で形成された配線用導体層６から排出されるガス状の有機物を効率よく外部に放出させることが困難となる。従って、前記溝部５内に配線用導体層６を嵌合収容したときに溝部５の底面と配線用導体層６の表面との間に形成される空間８は、配線用導体層６の幅を超えない範囲内で５μｍ以上の幅としておくことが好ましい。
【００５５】
また前記空間８はその高さが２．５μｍ未満となると、重ねられた光硬化セラミックシート１ａの自重等の圧力によって光硬化セラミックシート１ａが撓んで空間８が部分的に塞がってしまい、焼成時、配線用導体層６から排出されるガス状の有機物を効率よく外部に放出させることが困難となり、また３０μｍを超えると、各々の溝部５を介して放出されるガス状有機物の量が多くなりすぎ、放出時のガス圧によって上下の光硬化セラミックシート１ａ間に剥離が発生してしまう危険性がある。従って、前記溝部５内に配線用導体層６を嵌合収容したときに溝部５の底面と配線用導体層６の表面との間に形成される空間８は、その高さを２．５μｍ乃至３０μｍとしておくことが好ましい。
【００５６】
次に本発明の他の実施例を図２に基づき説明する。
なお、図中、図１と同一箇所には同一符号が付してある。
まず図２（ａ）に示す如く、感光性セラミックグリーンシート１を複数枚形成する。
【００５７】
前記感光性セラミックグリーンシート１は、前述の図１に示す感光性セラミックグリーンシート１に使用した材料、方法を用いることによって形成される。
【００５８】
次に前記感光性セラミックグリーンシート１の上面に図２（ｂ）に示す如く、フォトマスクパターン２ａを被着形成する。
【００５９】
前記フォトマスクパターン２ａは微細加工が可能なフォトリソグラフィー技術を採用することによって感光性セラミックグリーンシート１の上面に形成され、その形状は形成しようとするスルーホールの形状に対応したものとなっている。
【００６０】
次に前記上面にフォトマスクパターン２ａが被着されている感光性セラミックグリーンシート１に対し、フォトマスクパターン２ａ側から、例えば、約３００ｍｊ／ｃｍ^２の強度の紫外線を照射し、フォトマスクパターン２ａの存在しない部分に紫外線を照射させ、紫外線が照射された領域の感光性樹脂組成物に光重合を起こさせて光硬化させ、その後、この感光性セラミックグリーンシート１の下面に図２（ｃ）に示す如く、フォトマスクパターン２ｂを被着形成する。
【００６１】
前記フォトマスクパターン２ｂは微細加工が可能なフォトリソグラフィー技術を採用することによって感光性セラミックグリーンシート１の下面に形成され、その形状は形成しようとする溝部の形状に対応したものとなっている。
【００６２】
次に前記下面にフォトマスクパターン２ｂが被着されている感光性セラミックグリーンシート１に対し、フォトマスクパターン２ｂ側から、例えば、約３００ｍｊ／ｃｍ^２の強度の紫外線を照射し、フォトマスクパターン２ｂの存在しない部分に紫外線を照射させ、紫外線が照射された領域をさらに光重合させて光硬化の硬化度を高くさせる。
【００６３】
そして次にフォトマスクパターン２ａ及び２ｂで覆われており、紫外線の照射されていない領域及び紫外線の照射が少ない領域、即ち、未硬化の領域と硬化度の低い領域を現像により除去し、これによって、図２（ｄ）に示す如く、所定位置にスルーホール３及び配線用導体層６の厚みより深い所定パターンの溝部５が形成された光硬化セラミックシート１ａを得る。
【００６４】
この場合、現像液は前述の図１と同様の現像液、例えば、トリエタノールアミン等の有機アルカリの溶液を用いることができ、未硬化の領域と硬化度の低い領域との間で現像除去の速度が大きく異なることを利用して、未硬化の領域では完全に貫通されてスルーホール３が形成され、硬化度の低い領域では表層部のみが現像除去されて所定の深さの溝部５が形成される。
【００６５】
そして次に図２（ｅ）に示す如く、前記スルーホール３を有する光硬化セラミックシート１ａの上面およびスルーホール３内に導電ペーストを被着充填し、所定厚みの配線用導体層６及びスルーホール用導体層７を形成する。
【００６６】
前記配線用導体層６及びスルーホール用導体層７は、そのいずれもが、例えば、前述の図１に示す製造方法に使用した材料、方法を用いることによって形成される。
【００６７】
そして最後に、図２（ｆ）に示す如く、前記配線用導体層６、スルーホール用導体層７、及び溝部５を有する複数枚の光硬化セラミックシート１ａを、上部に位置する光硬化セラミックシート１ａの溝部５と、下部に位置する光硬化セラミックシート１ａの配線用導体層６とが嵌合するように、かつ溝部５の底面と配線用導体層６の表面との間に空間８が形成されるようにして重ねるとともに焼成し、セラミック粉末および金属粉末を一体焼結させることにより、図２（ｇ）に示す如くセラミックから成る絶縁基体１ｂの内部及び表面に配線導体層６ａ及びスルーホール導体層７ａを有する製品としての配線基板が完成する。
【００６８】
この場合も、図１の場合と同様、積層された上下の光硬化セラミックシート１ａ間に隙間が生じることはない。また同時に前記溝部５の深さが配線用導体層６の厚さに比べて深いことから、溝部５内に配線用導体層６を嵌合収容させるようにして光硬化セラミックシートを上下に重ね合わせたとき、溝部５の底面と配線用導体層６の表面との間に空間８を形成させることができ、配線用導体層から排出されたガス状の有機物が前記空間８に沿って移動し外部に良好に放出され、上下の光硬化セラミックシート１ａ間に滞留することはなく、上下の光硬化セラミックシート１ａ間の密着を良好とすることができる。そしてその結果、焼成後に得られる絶縁基体１ｂも剥離やフクレ等の発生が有効に防止されて、外観不良を生じることなく、絶縁基体１ｂの機械的強度を強くし、絶縁基体１ｂ内部の隣接する配線導体層６ａ間及び配線導体層６ａとスルーホール導体層７ａとの間の導通を確実となすことができる。
【００６９】
さらに前記空間８の上下に位置する光硬化セラミックシート１ａは、焼成時の熱と自重等の荷重のために撓んで、空間８を埋めるとともに配線導体層を介して互いに密着し焼結一体化することから、焼成して得られた絶縁基体１ｂに前記空間８が残留することはない。
【００７０】
かくして得られた配線基板は、絶縁基体１ｂの上面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品が搭載されるとともに各電子部品の電極が配線導体層６ａ等に電気的に接続され、これによって各電子部品はその各々が配線導体層６ａ等を介して互いに電気的に接続されるとともに外部電気回路に接続されることとなる。
【００７１】
なお本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁基体を形成するためのセラミックグリーンシートを、感光性樹脂組成物にセラミック粉末を添加分散させて感光性となしたことから、セラミックグリーンシートの所定位置に光を照射し所定領域の感光性樹脂組成物を光硬化させるとともに未硬化の領域の感光性樹脂組成物を現像により除去することによってスルーホールを極めて簡単に、かつ直径が６０μｍ以下の小さな径に形成することができ、これによってスルーホール内に形成されるスルーホール導体層もその直径を６０μｍ以下の小さいものとしてスルーホール導体層を高密度に形成することが可能となる。
【００７３】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、光硬化セラミックシートの下面に所定パターンの溝部を形成するとともに上面に配線用導体層を形成し、これらの溝部と配線用導体層とが嵌合するようにして光セラミックシートを積層したことから、上部に位置する光硬化セラミックシートの下面と、下部に位置する光硬化セラミックシートの上面及び配線用導体層とを容易に密着させることができ、上下の光硬化セラミックシート間に隙間が生じることはなく、絶縁基体の機械的強度が強く、配線導体層等の導通を確実とした配線基板を製作することができる。
【００７４】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、溝部の底面と、溝部内に嵌合収容した配線用導体層の表面との間に空間が形成されるようにしたことから、配線導体層およびスルーホール導体層となる導電ペーストが印刷塗布されている光硬化後のセラミックシートを上下に積層し、焼成した際、光硬化セラミックシートの内部および表面に有機物の移動を妨げる網目状の構造を有する有機樹脂が存在し、かつ高密度の配線導体層となる導電ペーストから多量のガス状の有機物が排出されたとしてもかかる多量のガス状の有機物は前記空間を介して外部に良好に放出されて上下の光硬化したセラミックシート間に滞留することはなく、その結果、上下の光硬化したセラミックシート間の密着を良好とし、焼成後に得られる絶縁基体にフクレ等が発生するのを有効に防止して、外観不良を生じることなく絶縁基体の機械的強度を強くし、絶縁基体内部の配線導体層やスルーホール導体層に導通を確実とした配線基板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）乃至（ｈ）は本発明の配線基板の製造方法を説明するための各工程毎の断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｇ）は本発明の他の実施例を説明するための各工程毎の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・感光性セラミックグリーンシート
１ａ・・・光硬化セラミックシート
２・・・・フォトマスクパターン
３・・・・スルーホール
４・・・・レジスト膜
５・・・・溝部
６・・・・配線用導体層
６ａ・・・配線導体層
７・・・・スルーホール用導体層
７ａ・・・スルーホール導体層
８・・・・空間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a wiring board on which electronic components such as a semiconductor element, a capacitance element, and a resistor are mounted.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring board on which electronic components such as a semiconductor element, a capacitor element, and a resistor are mounted has a wiring conductor made of a refractory metal material such as tungsten or molybdenum on the inside and surface of an insulating base made of an aluminum oxide sintered body. Layers, through-hole conductor layers, power supply conductor layers, and ground conductor layers. Electronic components such as semiconductor elements, capacitors, resistors, etc. are mounted on the surface of the insulating base and the electrodes of each electronic component Are electrically connected to a wiring conductor layer or the like.
[0003]
Such a wiring board is generally manufactured by employing a ceramic laminating technique and a thick film forming technique such as screen printing, and is specifically manufactured by the following method.
[0004]
That is,
(1) First, an organic solvent and a solvent are added to ceramic raw material powder composed of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), silicon oxide (SiO ₂ ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), etc. Then, this is formed into a sheet by a conventionally known doctor blade method, calender roll method, or the like to obtain a plurality of ceramic green sheets (ceramic green sheets). Then, a metal punch pin is pressed from the upper surface side to the lower surface side of each ceramic green sheet, and a through hole penetrating in a thickness direction is formed at a predetermined position of each ceramic green sheet.
[0005]
(2) Next, a conductive paste obtained by adding and mixing an organic solvent and a solvent to tungsten or molybdenum powder is printed and applied in a predetermined pattern on the surface of the ceramic green sheet and in the through holes by a screen printing method.
[0006]
(3) Finally, the ceramic green sheets on which the conductive paste is printed and applied are laminated one on top of the other and fired at a temperature of about 1600 ° C. in a reducing atmosphere to evaporate and remove the organic solvent and the solvent. By sintering and integrating the conductive paste, a wiring substrate having a predetermined pattern of wiring conductor layers inside and on the surface of the insulating base is completed.
[0007]
However, in this conventional wiring board, a through-hole for forming a through-hole conductor layer is formed by pressing a metal punching pin from the upper surface side to the lower surface side of the ceramic green sheet. Cannot be less than 80 μm in diameter due to the mechanical strength, and as a result, the diameter of the through-hole formed by using the punched pin and the through-hole conductor layer formed in the through-hole becomes 80 μm or more. However, there is a disadvantage that the through-hole conductor layer cannot be formed at a high density.
[0008]
Therefore, in order to eliminate the above-mentioned disadvantage, the ceramic green sheet is made photosensitive, and a predetermined area is irradiated with light to be light-cured and the uncured area is removed by development. It has been proposed to form through holes as fine as possible (see JP-A-6-305814).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a wiring board is manufactured using a photosensitive ceramic green sheet, the photocured ceramic sheet has an organic resin having a network structure inside and on the surface, and the network organic resin has the structure. Since it is hardly deformed, the ceramic sheet after light curing is also hardly deformed. Therefore, when the photo-cured ceramic sheets on which the conductive paste to be the wiring conductor layer is printed and applied on the upper surface are vertically stacked, due to the thickness of the conductive paste to be the wiring conductor layer between the upper and lower photo-cured ceramic sheets. A gap is formed, and the insulating base obtained by the gap causes peeling, blistering, and the like, and has a defect that the peeling or the like causes disconnection in the wiring conductor layer and the like.
[0010]
Further, when a wiring board is manufactured using a photosensitive ceramic green sheet, a conductive paste to be a wiring conductor layer and a through-hole conductor layer is printed and applied because the mesh-shaped organic resin prevents movement of organic substances. When the photo-cured ceramic sheets are vertically stacked and fired, gaseous organic substances such as organic solvents and solvents vaporized and discharged from the conductive paste cannot be efficiently moved and released to the outside, and the upper and lower photo-cured Separation occurs between the fired ceramic sheets, causing blisters and the like on the insulating substrate obtained after firing, leading to poor appearance and a decrease in the mechanical strength of the insulating substrate, and at the same time, the wiring conductor layers and through holes inside the insulating substrate. A drawback of causing a disconnection or the like in the conductor layer is induced.
[0011]
In particular, in recent years, wiring conductors have significantly complicated patterns and high densities. In this case, the amount of gaseous organic substances vaporized and discharged from the conductive paste serving as the wiring conductor is large, and the pattern is complicated and gas is difficult to discharge. For this reason, there has been a defect that blisters and the like are remarkably generated in portions of the insulating base located above and below the ceramic green sheet on which the conductive paste to be the wiring conductor layer is printed and coated at high density.
[0012]
The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and its object is to form a through-hole conductor layer at a high density, to effectively prevent peeling or blisters from being generated on an insulating base, and to achieve wiring. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a wiring board in which conduction of a conductor layer or the like is ensured.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The method of manufacturing a wiring board according to the present invention includes:
(1) a step of preparing a plurality of photosensitive ceramic green sheets in which ceramic powder is dispersed in a photosensitive resin composition, and a conductive paste obtained by adding an organic solvent to metal powder;
(2) A plurality of photo-cured ceramic sheets having through holes penetrating in the thickness direction by irradiating light to a predetermined area of the photosensitive ceramic green sheet and photo-curing and developing the photosensitive resin composition in the predetermined area. Forming,
(3) forming a groove of a predetermined pattern on the lower surface of the photocurable ceramic sheet by etching;
(4) Using the conductive paste, a wiring conductor layer of a predetermined pattern having a thickness smaller than the depth of the groove is formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet, and a conductor layer for a through hole is formed in the through hole. Process and
(5) The plurality of light-cured ceramic sheets are fitted with the wiring conductor layer formed on the upper surface of the lower light-cured ceramic sheet and the groove formed on the lower surface of the upper light-cured ceramic sheet. Thus, the wiring conductor layer and the through-hole conductor layer are placed inside and on the surface of the insulating base made of ceramic so that the space is formed between the bottom surface of the groove and the surface of the wiring conductor layer. And forming.
[0014]
Further, the method for manufacturing a wiring board of the present invention includes:
(1) a step of preparing a plurality of photosensitive ceramic green sheets in which ceramic powder is dispersed in a photosensitive resin composition, and a conductive paste obtained by adding an organic solvent to metal powder;
(2) A predetermined area of the photosensitive ceramic green sheet is irradiated with light to cure and develop the photosensitive resin composition in the predetermined area to form a through hole penetrating in the thickness direction in the photosensitive ceramic green sheet. Forming a groove of a predetermined pattern on the lower surface thereof,
(3) Using the conductive paste, a wiring conductor layer having a predetermined pattern having a thickness smaller than the depth of the groove is formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet, and a conductor layer for a through hole is formed in the through hole. Process and
(4) The plurality of photocurable ceramic sheets are fitted with the wiring conductor layer formed on the upper surface of the lower photocurable ceramic sheet and the groove formed on the lower surface of the upper photocurable ceramic sheet. Thus, the wiring conductor layer and the through-hole conductor layer are placed inside and on the surface of the insulating base made of ceramic so that the space is formed between the bottom surface of the groove and the surface of the wiring conductor layer. And forming.
[0015]
According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, a ceramic green sheet for forming an insulating substrate is made photosensitive by adding and dispersing ceramic powder to a photosensitive resin composition. By irradiating the position with light and photo-curing the photosensitive resin composition in a predetermined area, and removing the photosensitive resin composition in the uncured area by development, the through-hole is extremely easily formed, and the diameter is as small as 60 μm or less. The diameter of the through-hole conductor layer formed in the through-hole can be reduced to 60 μm or less, so that the through-hole conductor layer can be formed at a high density.
[0016]
According to the method of manufacturing a wiring board of the present invention, among the photocurable ceramic sheets stacked vertically, the wiring conductor layer is disposed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet disposed on the lower side, and is disposed on the upper side. When the grooves are formed on the lower surface of the photocurable ceramic sheet, the wiring conductor layer on the upper surface of the photocurable ceramic sheet disposed on the lower side is, The upper and lower light-cured ceramic sheets are fitted in the grooves, and as a result, no gap is formed between the upper and lower light-cured ceramic sheets due to the thickness of the conductive paste serving as the wiring conductor layer. Also, the occurrence of peeling, blistering and the like on the insulating substrate to be formed can be effectively prevented, and conduction of the wiring conductor layer and the like can be ensured.
[0017]
According to the method of manufacturing a wiring board of the present invention, the depth of the groove is made larger than the thickness of the wiring conductor layer, and when the wiring conductor layer is fitted into the groove, the bottom surface of the groove and the wiring conductor Since a space was formed between the layer and the surface of the layer, the photo-cured ceramic sheet on which the conductive paste to be the wiring conductor layer and the through-hole conductor layer was printed and applied was vertically stacked and fired. In this case, even if an organic resin having a network-like structure that hinders movement of organic substances is present inside and on the surface of the photocurable ceramic sheet and the wiring conductor layer is formed at a high density, The gaseous organic substance discharged from the conductive paste to be formed does not move along the space and is discharged well to the outside and does not stay between the upper and lower photo-cured ceramic sheets. The adhesion between the ceramic sheets thus obtained is improved, the occurrence of blisters and the like on the insulating substrate obtained after firing is effectively prevented, the mechanical strength of the insulating substrate is increased without causing poor appearance, and the inside of the insulating substrate is strengthened. It is possible to provide a wiring board in which conduction between the wiring conductor layer and the through-hole conductor layer is ensured.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a method of manufacturing a wiring board according to the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.
[0019]
First, as shown in FIG. 1A, a plurality of photosensitive ceramic green sheets 1 are formed.
[0020]
The photosensitive ceramic green sheet 1 is obtained by adding a photosensitive resin composition comprising a photoreactive compound, a photopolymerization initiator, a photopolymerization accelerator and, if necessary, an organic binder, an ultraviolet absorber, a thermal polymerization inhibitor, The photosensitive slurry is formed by mixing a non-photosensitive polymer or the like to form a photosensitive slurry, and forming the photosensitive slurry into a sheet by a doctor blade method, a calendar roll method, or the like.
[0021]
As ceramic powder used for forming the photosensitive ceramic green sheet 1, glass ceramic powder, aluminum oxide powder, mullite powder, aluminum nitride powder, crystallized glass powder and the like are used. For example, glass ceramic powder is used. In this case, magnesium oxide (MgO) 10.8% by weight, aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) 28.0% by weight, silicon oxide (SiO ₂ ) 43.8% by weight, zinc oxide (ZnO) 7.1 It is preferable to use silicon oxide (SiO ₂ ) powder of 20% by weight with respect to 80% by weight of a glass component composed of boron (B ₂ O ₃ ) with the balance being boron (B ₂ O ₃ ).
[0022]
The photoreactive compound used for forming the photosensitive ceramic green sheet 1 is an acrylic or methacrylic monomer or oligomer having a photoreactive carbon-carbon unsaturated bond. By making the ceramic green sheet 1 insoluble in a developing solution described later, the ceramic green sheet 1 has an effect of enabling formation of a through hole by a photolithography method. For example, 1,6 hexanediol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, trimethylol Propane triacrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, stearyl acrylate, tetrahydrfurfuryl acrylate, lauryl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, isodecyl acrylate, isooctyl acryle , Tridecyl acrylate, caprolactone acrylate, ethoxylated nonylphenyl acrylate, zinc diacrylate, 1,3 butanediol diacrylate, 1.4 butanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, Triethylene glycol diacrylate, ethoxylated bisphenol A diacrylate, propicylated neopentyl glycol acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, propoxylated trimethylol Propane triacrylate, proxy glyceryl triacryle G, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaacrylate ester, and the above acrylates are replaced with methacrylates. One or more of these are mixed. Can be used.
[0023]
Further, the photopolymerization initiator used when forming the photosensitive ceramic green sheet 1 has a function of generating a radical by light energy such as ultraviolet light, and causing the photoreactive compound to start a photocuring reaction by the radical, For example, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4-bis (dimethylamine) benzophenone, 4,4bis (diethylamino) benzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4-methyldiphenylketone, dibenzyl Ketone, fluorenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2 dimethoxy-2-phenyl-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, pt-butyldichloroacetophenone, thioxanthone, 2-methyl Thioxanthone, 2- Lorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyl, benzyldimethylketanol, benzyl-methoxyethylacetal, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, β-chloro Anthraquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzosuberone, methyleneanthrone, 4-azidobenzalacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) cyclohexanone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone 2-phenyl-1,2-butadione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2- (o-ethoxycarbo) Nil) oxime, 1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime, Michler's ketone, 2-methyl- [ 4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, naphthalenesulfonyl chloride, quinoline sulfonyl chloride, N-phenylthioacridone, 4,4-azobisisobityronitrile, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl- Ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,4-diethylthioxanthone, 2,2 dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, diphenyl disulfide, benzo Thiazole disulfide, trif Nylphorphine, camphorquinone, carbon tetrabromide, tribromophenylsulfone, benzoin peroxide, and a combination of a photoreducing dye such as eosin and methylene blue and a reducing agent such as ascorbic acid and triethanolamine. One or more of the compounds can be used.
[0024]
Further, the photopolymerization accelerator used when forming the photosensitive ceramic green sheet 1 has an action of accelerating the photocuring reaction of the photoreactive compound, for example, 4-dimethylaminoisoamylbenzoate, 4-dimethylaminoethylbenzoate. And one or more of these can be used.
[0025]
The organic binder used to form the photosensitive ceramic green sheet 1 has a function of binding to ceramic powder and dispersing the same in an organic solvent, and isobutyl methacrylate (i-BMA) and acrylic acid or methacrylic acid are used. Can be used.
[0026]
The ultraviolet absorber used when forming the photosensitive ceramic green sheet 1 is unnecessary because ultraviolet rays emitted to cause a photo-curing reaction are scattered by ceramic powder inside the photosensitive ceramic green sheet 1. It does not act to prevent the photocuring up to the part, for example, deteriorating the precision of the formation of through holes, and uses one or more of benzotriazole-based, benzophenone-based, and binderdamine-based compounds be able to.
[0027]
Further, the thermal polymerization inhibitor used when forming the photosensitive ceramic green sheet 1 has a property of absorbing free radicals, and the photosensitive resin composition of the photosensitive resin green sheet 1 is weakened by weak thermal energy applied from the environment. A small amount of free radicals are generated from a part, and the free radicals prevent the photoreactive compound from being partially polymerized and hardly dissolved in the developer, thereby preventing the formation of through holes by photolithography. Acting, for example, quinone, hydroquinone, methylhydroquinone, nitrosoaluminum salt, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-t-butyl-p-cresol, 2,3-dimethyl-6-t-butylphenol; One or more kinds can be used.
[0028]
In addition, the non-photosensitive polymer used in forming the photosensitive ceramic green sheet 1 complements the action of the photoreactive compound and assists in forming the ceramic powder into a sheet. Copolymers, methacrylic acid ester copolymers, resins such as acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymers and the like, in which a resin obtained by substituting a resin with a carboxylic acid, include, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and methacrylic acid. N-butyl acrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, isobonyl methacrylate, glycidyl methacrylate, methacrylyl Tetrahydrofurfuryl, allyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, dimethacrylic acid 1 1,3-butylene glycol, 1,6-hexanediol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2-methacryloyloxyethyl succinate, 2-methacryloyloxyethyl maleate, 2-methacryloyloxyethyl phthalate , 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, trifur methacrylate Roethyl, heptadecafluorodecyl methacrylate and copolymers of these organic acids replaced with acrylic acid, and the substituted carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, and fumaric acid. , Vinyl acids and their anhydrides are used.
[0029]
Next, a photomask pattern 2 is formed on the upper surface of the photosensitive ceramic green sheet 1 as shown in FIG.
[0030]
The photomask pattern 2 is formed on the upper surface of the photosensitive ceramic green sheet 1 by employing a photolithography technique capable of fine processing, and the shape thereof corresponds to the shape of the through hole to be formed. .
[0031]
Next, the photosensitive ceramic green sheet 1 on which the photomask pattern 2 is adhered on the upper surface is irradiated with ultraviolet light having an intensity of, for example, about 300 mj / cm ² from the photomask pattern 2 side. Are irradiated with ultraviolet rays, photopolymerization is caused in the photosensitive resin composition in the area where the ultraviolet rays have been irradiated, and photo-curing is performed, and the area not irradiated with ultraviolet rays covered with the photomask pattern 2, that is, By removing the uncured area by development, a photocured ceramic sheet 1a having through holes 3 formed at predetermined positions is obtained as shown in FIG. 1 (c).
[0032]
When the photosensitive ceramic green sheet 1 is irradiated with light such as ultraviolet rays to form a photo-cured ceramic sheet 1a having through holes 3, the photomask pattern 2 is formed by employing a photolithography technique capable of fine processing. Therefore, the diameter of the through hole 3 can be reduced to a small diameter of 60 μm or less. At the same time, the formation of the through hole 3 is performed by irradiating light such as ultraviolet rays through a photomask pattern, and an uncured region is removed by development. It can be done with a very simple task of doing.
[0033]
As the developer for removing the uncured photosensitive resin composition for forming the through hole 3, for example, a solution of an organic alkali such as triethanolamine is used, and an organic alkali such as triethanolamine is used. The solution consisting of is deprived of hydrogen ions from the carboxyl groups of the organic binder in the uncured photosensitive ceramic green sheet 1 and ionized, so that the carboxyl groups are rendered water-soluble and dissolved in a developing solution or washing water.
[0034]
When the photocurable ceramic sheet 1a having the through holes 3 is formed, if the average particle size of the ceramic powder contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is set to about 2 μm (D50 by the microtrack method), Light transmission is good and light curing can be performed uniformly. Therefore, it is preferable that the average particle size of the ceramic powder of the photosensitive ceramic green sheet 1 is about 2 μm.
[0035]
When the photoreactive compound contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is added in an amount of 5 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the through holes 3 are formed in the photosensitive ceramic green sheet 1. It becomes easy to form uniformly in the thickness direction. Therefore, the amount of the photoreactive compound contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is preferably set to 5 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
[0036]
When the photopolymerization initiator contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is added in an amount of 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the photo-curing reaction is prevented. It can be started uniformly in the sheet 1. Therefore, the amount of the photopolymerization initiator contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is preferably set to 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
[0037]
When the photopolymerization accelerator contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is added in an amount of 2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the photopolymerization accelerator is uniformly dispersed in the photosensitive ceramic green sheet 1. The curing reaction can be accelerated. Therefore, the amount of the photopolymerization accelerator contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is preferably set to 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
[0038]
When the organic binder contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is added in an amount of 10 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the ceramic powder can be uniformly dispersed in the organic solvent. It is easy and does not easily decompose during the subsequent firing and remains in the insulating substrate made of ceramic. Therefore, the organic binder contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is preferably added in an amount of 10 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
[0039]
When the amount of the ultraviolet absorber contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is set to 0.01 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the ultraviolet absorber is effectively prevented from excessively absorbing ultraviolet rays. It absorbs and can suppress the photocuring of an unnecessary part. Therefore, it is preferable that the amount of the ultraviolet absorber contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
[0040]
When the thermal polymerization inhibitor contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is in the range of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, a small amount of free radicals generated by thermal energy can be effectively removed. The through-hole 3 can be accurately formed at any position without hindering the photocuring reaction. Therefore, it is preferable that the amount of the thermal polymerization inhibitor contained in the photosensitive ceramic green sheet 1 is set in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
[0041]
When the thickness of the photosensitive ceramic green sheet 1 is less than 10 μm, the mechanical strength is weak, the sheet is easily broken, and handling becomes difficult. When the thickness exceeds 60 μm, ultraviolet rays irradiated for photocuring are used. Such light may hardly reach the lower surface side of the photosensitive ceramic green sheet 1, and the resolution of the formation of the through hole 3 may be reduced. Therefore, it is preferable that the photosensitive ceramic green sheet 1 has a thickness in the range of 10 to 60 μm.
[0042]
Next, as shown in FIG. 1 (d), a photosensitive resist film is applied to the lower surface of the photocurable ceramic sheet 1a having the through holes 3, and light is irradiated through a metal mask or the like to light cure a predetermined area. At the same time, the uncured region is removed by development to form a resist film 4 having a through hole of a predetermined pattern. Thereafter, the exposed portion of the lower surface of the photocurable ceramic sheet 1a that is not covered with the resist film 4 is exposed to a solution such as sodium carbonate solution. By etching using an etchant, a groove 5 having a predetermined depth and pattern is formed as shown in FIG.
[0043]
The groove portion 5 has a function of fitting and accommodating the wiring conductor layer formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet 1a disposed on the lower side when the photocurable ceramic sheets 1a are vertically stacked in a later step, The shape of the pattern is the same as that of the wiring conductor layer adhered and formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet 1a disposed on the lower side.
[0044]
The groove 5 is formed deeper than the thickness of the wiring conductor layer, and when the wiring conductor layer is fitted and accommodated, a space is formed between the bottom surface and the surface of the wiring conductor layer. At the time of baking, which will be described later, it has the function of releasing gaseous organic substances vaporized and discharged from the conductive paste to the outside through this space.
[0045]
Then, as shown in FIG. 1 (f), a conductive paste is applied onto the upper surface of the photocured ceramic sheet 1a having the through holes 3 and the through holes 3, and the wiring conductor layer 6 and the through holes having a predetermined thickness are formed. The conductive layer 7 is formed.
[0046]
The conductive paste may be a metal powder having an average particle size of 5 μm or less made of gold, silver, platinum, palladium, copper, nickel, molybdenum, tungsten, or an alloy thereof, or an alloy containing these as a main component. An organic solvent such as an ester such as (DBP), an alcohol such as α-terpineol, or an aromatic solvent such as toluene, and a solvent are added and kneaded.
[0047]
The wiring conductor layer 6 and the through-hole conductor layer 7 are formed by first depositing a photosensitive resist film on the upper surface of the photocurable ceramic sheet 1a, and then placing a metal mask or the like on a predetermined position of the photosensitive resist film. Irradiates light to cure a predetermined region with light and remove an uncured region by development to form a resist film having a through hole of a predetermined pattern, and finally, filling a conductive paste in the through hole of the resist film. Then, by removing the resist film, a wiring conductor layer 6 and a through-hole conductor layer 7 having a predetermined pattern are formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet 1a and in the through-holes 3.
[0048]
In this case, if a metal mask or the like that is the same as the metal mask used when forming the above-described groove portion 5 is used, a resist film having a through hole having the same pattern as the groove portion 5 is formed. The wiring conductor layer 6 can be easily formed in the same pattern as the groove 5.
[0049]
Finally, as shown in FIG. 1 (g), a plurality of light-cured ceramic sheets 1a having the wiring conductor layer 6, the through-hole conductor layer 7, and the groove 5 are placed on the upper part of the light-cured ceramic sheet. A space 8 is formed between the bottom surface of the groove and the surface of the wiring conductor layer so that the groove 5 of the wiring member 1a fits with the wiring conductor layer 6 of the photocurable ceramic sheet 1a located below. By stacking and firing as described above, the ceramic powder and the metal powder are integrally sintered to form a wiring conductor layer 6a and a through-hole conductor layer 7a inside and on the surface of an insulating base 1b made of ceramic as shown in FIG. A wiring board as a product having the above is completed.
[0050]
In this case, the wiring conductor layer 6 formed on the upper surface of the lower photocurable ceramic sheet 1a is fitted and accommodated in the groove 5 formed on the lower surface of the upper photocurable ceramic sheet 1a. As a result, the side surface of the wiring conductor layer 6 and the inner wall surface of the groove 5 can be brought into close contact with each other, and a gap due to the thickness of the wiring conductor layer 6 is formed between the stacked upper and lower photocurable ceramic sheets 1a. There is no.
[0051]
Further, since the depth of the groove 5 is deeper than the thickness of the wiring conductor layer 6, the photocurable ceramic sheets are vertically stacked so that the wiring conductor layer 6 is fitted and accommodated in the groove 5. At this time, a space 8 can be formed between the bottom surface of the groove 5 and the surface of the wiring conductor layer 6, and gaseous organic substances discharged from the wiring conductor layer move along the space 8 to the outside. It is satisfactorily released and does not stay between the upper and lower light-cured ceramic sheets 1a, so that the adhesion between the upper and lower light-cured ceramic sheets 1a can be improved. As a result, the insulating substrate 1b obtained after the firing is also effectively prevented from peeling, blistering, and the like, and the mechanical strength of the insulating substrate 1b is increased without causing poor appearance. Electrical continuity between the wiring conductor layers 6a and between the wiring conductor layer 6a and the through-hole conductor layer 7a can be ensured.
[0052]
Further, the photo-cured ceramic sheets 1a located above and below the space 8 are bent due to heat at the time of firing and a load such as their own weight, so as to fill the space 8 and adhere to each other via a wiring conductor layer to be sintered and integrated. Therefore, the space 8 does not remain in the insulating base 1b obtained by firing.
[0053]
In addition, at the time of this firing, if a load of, for example, 2 g / cm ^{2 to} 5 g / cm ² is applied to the vertically stacked photo-cured ceramic sheets 1 a in the up-down direction, a large shrinkage in the up-down direction is obtained. The photocurable ceramic sheets located above and below the space 8 can be shrunk in the vertical direction to fill the space 8 more reliably, and the strength of the adhesion between the upper and lower photocurable ceramic sheets 1a can be further increased. Can be.
[0054]
In particular, when the space 8 has a narrow width of less than 5 μm, it is difficult to efficiently discharge gaseous organic substances discharged from the wiring conductor layer 6 formed at high density during firing. . Therefore, the space 8 formed between the bottom surface of the groove 5 and the surface of the wiring conductor layer 6 when the wiring conductor layer 6 is fitted and accommodated in the groove 5 has a width equal to the width of the wiring conductor layer 6. The width is preferably 5 μm or more within the range not exceeding.
[0055]
When the height of the space 8 is less than 2.5 μm, the light-cured ceramic sheet 1a is bent by the pressure of the weight of the superposed light-cured ceramic sheet 1a or the like, and the space 8 is partially closed, so In addition, it is difficult to efficiently discharge the gaseous organic substances discharged from the wiring conductor layer 6 to the outside, and if it exceeds 30 μm, the amount of the gaseous organic substances discharged through each groove 5 increases. There is a danger that peeling will occur between the upper and lower photocurable ceramic sheets 1a due to the gas pressure at the time of release. Therefore, the space 8 formed between the bottom surface of the groove 5 and the surface of the wiring conductor layer 6 when the wiring conductor layer 6 is fitted and accommodated in the groove 5 has a height of 2.5 μm or more. It is preferable to set it to 30 μm.
[0056]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
First, as shown in FIG. 2A, a plurality of photosensitive ceramic green sheets 1 are formed.
[0057]
The photosensitive ceramic green sheet 1 is formed by using the material and method used for the photosensitive ceramic green sheet 1 shown in FIG.
[0058]
Next, a photomask pattern 2a is formed on the upper surface of the photosensitive ceramic green sheet 1 as shown in FIG.
[0059]
The photomask pattern 2a is formed on the upper surface of the photosensitive ceramic green sheet 1 by employing a photolithography technique capable of fine processing, and the shape thereof corresponds to the shape of the through hole to be formed. .
[0060]
Then the photosensitive ceramic green sheet 1 photomask pattern 2a is adhered to the upper surface, is irradiated from the photomask pattern 2a side, for example, the ultraviolet intensity of about 300 mj / cm ^2, a photomask pattern 2a Is irradiated with ultraviolet rays, and the photosensitive resin composition in the area where the ultraviolet rays have been irradiated undergoes photopolymerization to be light-cured. Then, the lower surface of the photosensitive ceramic green sheet 1 is coated as shown in FIG. As shown in FIG. 7, a photomask pattern 2b is formed.
[0061]
The photomask pattern 2b is formed on the lower surface of the photosensitive ceramic green sheet 1 by employing photolithography technology capable of fine processing, and its shape corresponds to the shape of the groove to be formed.
[0062]
Next, the photosensitive ceramic green sheet 1 on which the photomask pattern 2b is adhered to the lower surface is irradiated with ultraviolet light having an intensity of, for example, about 300 mj / cm ² from the photomask pattern 2b side, thereby forming the photomask pattern 2b. Is irradiated with ultraviolet light, and the region irradiated with ultraviolet light is further photopolymerized to increase the degree of photocuring.
[0063]
Then, the areas covered with the photomask patterns 2a and 2b, which are not irradiated with the ultraviolet rays and the areas where the irradiation of the ultraviolet rays is small, that is, the uncured areas and the areas having a low degree of curing are removed by development. As shown in FIG. 2 (d), a photocurable ceramic sheet 1a having a predetermined pattern of grooves 5 deeper than the thickness of the through hole 3 and the wiring conductor layer 6 at a predetermined position is obtained.
[0064]
In this case, as the developing solution, a developing solution similar to that shown in FIG. 1 described above, for example, an organic alkali solution such as triethanolamine can be used. By making use of the fact that the speed is greatly different, the through-hole 3 is completely penetrated in the uncured region, and only the surface layer portion is developed and removed in the region of low curing degree to form the groove portion 5 having a predetermined depth. Is done.
[0065]
Then, as shown in FIG. 2E, the upper surface of the photo-cured ceramic sheet 1a having the through holes 3 and the inside of the through holes 3 are filled with a conductive paste, and the wiring conductor layer 6 and the through holes having a predetermined thickness are formed. The conductive layer 7 is formed.
[0066]
Each of the wiring conductor layer 6 and the through-hole conductor layer 7 is formed by using, for example, the material and method used in the manufacturing method shown in FIG.
[0067]
Finally, as shown in FIG. 2 (f), a plurality of light-cured ceramic sheets 1a having the wiring conductor layer 6, the through-hole conductor layer 7, and the groove 5 are placed on the light-cured ceramic sheet located on the upper side. A space 8 is formed between the bottom surface of the groove 5 and the surface of the wiring conductor layer 6 so that the groove 5 of the wiring member 1a fits with the wiring conductor layer 6 of the photocurable ceramic sheet 1a located below. As shown in FIG. 2 (g), the wiring conductor layer 6a and the through-hole conductor are formed inside and on the surface of the insulating base 1b made of ceramic as shown in FIG. A wiring board as a product having the layer 7a is completed.
[0068]
Also in this case, as in the case of FIG. 1, there is no gap between the laminated upper and lower photocurable ceramic sheets 1a. At the same time, since the depth of the groove 5 is deeper than the thickness of the wiring conductor layer 6, the photocurable ceramic sheets are vertically stacked so that the wiring conductor layer 6 is fitted and accommodated in the groove 5. In this case, a space 8 can be formed between the bottom surface of the groove 5 and the surface of the wiring conductor layer 6, and gaseous organic substances discharged from the wiring conductor layer move along the space 8 and The upper and lower photocurable ceramic sheets 1a do not stay between the upper and lower photocurable ceramic sheets 1a, and the close contact between the upper and lower photocurable ceramic sheets 1a can be improved. As a result, the insulating substrate 1b obtained after the firing is also effectively prevented from peeling, blistering, and the like, and the mechanical strength of the insulating substrate 1b is increased without causing poor appearance. Electrical continuity between the wiring conductor layers 6a and between the wiring conductor layer 6a and the through-hole conductor layer 7a can be ensured.
[0069]
Further, the photo-cured ceramic sheets 1a located above and below the space 8 are bent due to heat at the time of firing and a load such as their own weight, so as to fill the space 8 and adhere to each other via a wiring conductor layer to be sintered and integrated. Therefore, the space 8 does not remain in the insulating base 1b obtained by firing.
[0070]
In the wiring board thus obtained, electronic components such as semiconductor elements, capacitance elements, and resistors are mounted on the upper surface of the insulating base 1b, and the electrodes of each electronic component are electrically connected to the wiring conductor layer 6a and the like. Accordingly, each of the electronic components is electrically connected to each other via the wiring conductor layer 6a and the like, and is also connected to an external electric circuit.
[0071]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0072]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, a ceramic green sheet for forming an insulating substrate is made photosensitive by adding and dispersing ceramic powder to a photosensitive resin composition. By irradiating the position with light and photo-curing the photosensitive resin composition in a predetermined area, and removing the photosensitive resin composition in the uncured area by development, the through-hole is extremely easily formed, and the diameter is as small as 60 μm or less. The diameter of the through-hole conductor layer formed in the through-hole can be reduced to 60 μm or less, so that the through-hole conductor layer can be formed at a high density.
[0073]
Further, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, a groove having a predetermined pattern is formed on the lower surface of the photocurable ceramic sheet and a wiring conductor layer is formed on the upper surface, and these grooves are fitted to the wiring conductor layer. Since the opto-ceramic sheets are laminated so as to be combined, the lower surface of the upper photo-curing ceramic sheet and the upper surface of the lower photo-curing ceramic sheet and the wiring conductor layer can be easily brought into close contact with each other. In addition, there is no gap between the upper and lower photo-cured ceramic sheets, the insulating substrate has high mechanical strength, and it is possible to manufacture a wiring board in which conduction of the wiring conductor layer and the like is ensured.
[0074]
According to the method of manufacturing a wiring board of the present invention, a space is formed between the bottom surface of the groove and the surface of the wiring conductor layer fitted and accommodated in the groove. When a photo-cured ceramic sheet on which a conductive paste to be used as a through-hole conductor layer is printed and laminated is vertically stacked and fired, a mesh-like structure that prevents movement of organic substances inside and on the surface of the photo-cured ceramic sheet is formed. Even if a large amount of gaseous organic matter is discharged from the conductive paste that becomes the high-density wiring conductor layer, the large amount of gaseous organic matter is satisfactorily discharged to the outside through the space. As a result, there is no stagnation between the upper and lower light-cured ceramic sheets, and as a result, the adhesion between the upper and lower light-cured ceramic sheets is improved, and blisters and the like are obtained on the insulating substrate obtained after firing. To provide a wiring board that effectively prevents the occurrence of defects, enhances the mechanical strength of the insulating base without causing appearance defects, and ensures conduction to the wiring conductor layers and through-hole conductor layers inside the insulating base. Becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1H are cross-sectional views for explaining steps of a method of manufacturing a wiring board according to the present invention.
FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views at respective steps for explaining another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, photosensitive ceramic green sheet 1a, photo-cured ceramic sheet 2, photomask pattern 3, through hole 4, resist film 5, groove 6, etc.・ Wiring conductor layer 6a ・・・ Wiring conductor layer 7 ・・・・・・ Through hole conductor layer 7a ・・・ Through hole conductor layer 8 ・・・・・・ Space

Claims

(1) a step of preparing a plurality of photosensitive ceramic green sheets in which ceramic powder is dispersed in a photosensitive resin composition, and a conductive paste obtained by adding an organic solvent to metal powder;
(2) A plurality of photo-cured ceramic sheets having through holes penetrating in the thickness direction by irradiating light to a predetermined area of the photosensitive ceramic green sheet and photo-curing and developing the photosensitive resin composition in the predetermined area. Forming,
(3) forming a groove of a predetermined pattern on the lower surface of the photocurable ceramic sheet by etching;
(4) Using the conductive paste, a wiring conductor layer of a predetermined pattern having a thickness smaller than the depth of the groove is formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet, and a conductor layer for a through hole is formed in the through hole. Process and
(5) The plurality of light-cured ceramic sheets are fitted with the wiring conductor layer formed on the upper surface of the lower light-cured ceramic sheet and the groove formed on the lower surface of the upper light-cured ceramic sheet. Thus, the wiring conductor layer and the through-hole conductor layer are placed inside and on the surface of the insulating base made of ceramic so that the space is formed between the bottom surface of the groove and the surface of the wiring conductor layer. Forming a wiring board.

(1) a step of preparing a plurality of photosensitive ceramic green sheets in which ceramic powder is dispersed in a photosensitive resin composition, and a conductive paste obtained by adding an organic solvent to metal powder;
(2) A predetermined area of the photosensitive ceramic green sheet is irradiated with light to cure and develop the photosensitive resin composition in the predetermined area to form a through hole penetrating in the thickness direction in the photosensitive ceramic green sheet. Forming a groove of a predetermined pattern on the lower surface thereof,
(3) Using the conductive paste, a wiring conductor layer having a predetermined pattern having a thickness smaller than the depth of the groove is formed on the upper surface of the photocurable ceramic sheet, and a conductor layer for a through hole is formed in the through hole. Process and
(4) The plurality of photocurable ceramic sheets are fitted with the wiring conductor layer formed on the upper surface of the lower photocurable ceramic sheet and the groove formed on the lower surface of the upper photocurable ceramic sheet. Thus, the wiring conductor layer and the through-hole conductor layer are placed inside and on the surface of the insulating base made of ceramic so that the space is formed between the bottom surface of the groove and the surface of the wiring conductor layer. Forming a wiring board.