復合配線基板及其制造方法

專利名稱：復合配線基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及具有陶瓷基板和與上述陶瓷基板的至少一方的面接觸而設置的樹脂層的復合配線基板及其制造方法。
背景技術：
在電子設備等領域中，廣泛使用用于安裝電子器件的陶瓷基板，近年根據電子設備的小型輕量化或多功能化等的要求，且作為具有高可靠性的陶瓷基板提出多層陶瓷基板并已實用化。多層陶瓷基板通過層疊多個陶瓷層而構成，在各陶瓷層上一體內制配線導體或電子元件等，從而實現電路基板的高密度化。
另一方面，對于電子設備的進一步的高功能化和高精度化的要求提高，隨之對組合陶瓷配線基板和樹脂層的復合配線基板引起關注。在復合配線基板中，希望通過在表面設置樹脂層而大幅度改善表面平滑性。改善表面平滑性的結果，可實現配線的進一步細微化，而且還得到半導體等片狀部品的安裝性良好的優點。
在這種復合配線基板中，有時以進行最外層的樹脂層表面的配線圖形和內層圖形的電連接或陶瓷基板的散熱為目的，在樹脂層上設置通路。作為設置通路的方法，例如專利文獻1(特開2003-124435號公報)或專利文獻2(特開2004-253512號公報)所述，提出有向通孔填充導電性樹脂或利用電鍍的方法。而且，還提出有在半固化浸膠物薄片上形成通孔，然后在通孔內填充導電糊料，將它重疊壓焊在陶瓷多層基板上后，使其固化的方法(參照專利文獻3-特開2003-188538號公報等)。
可是，雖然認為配線基板和樹脂層的復合化作為對應配線基板的多功能化或小型化的一種手段比較有效，但是在樹脂層上貫通通路導體等的作業困難，引起各種問題。例如，在專利文獻1、2所述的方法中，需要在陶瓷基板的全面上形成樹脂層后，形成貫通孔(通孔)，之后進行導電性樹脂的填充或電鍍，所以工序數量非常多。而且，由于由樹脂層覆蓋陶瓷基板的全面，所以為了準確地形成貫通孔需要高精度的對位。
根據專利文獻3所述的發明，雖然具有同時形成樹脂層和通路的優點，但是由樹脂層覆蓋陶瓷基板的全面，所以不能通過目視確認陶瓷基板的表層導體或內部導體和樹脂層的通路的連接狀態。結果需要非常高精度的對位，所以有可能關系到制造工序的繁雜化。
另外，在多層陶瓷基板等陶瓷基板中，由燒成時的收縮引起的尺寸精度或平面度的降低成為大問題。多層陶瓷基板通過層疊多個生片形成疊層體后將它燒成而形成。而且，上述生片伴隨燒成工序的燒結而收縮，該收縮率或收縮方向按照基板材料、生片的組成、制造批量、還有制造條件等而不同。由于該收縮不均勻，由于生片的收縮，多層陶瓷基板的尺寸精度和平面度大大降低，在最終得到的多層陶瓷基板中，例如尺寸精度限于0.5％左右。
上述收縮不均勻具體地引起如下各種不良狀況。例如內部電極印刷用的網板必須逆運算基板收縮率而制作，但由于上述基板收縮率的變化，按照制造批量必須多次重新制作網板，所以不經濟。而且，為了預先容許收縮誤差必須形成必要以上大的面積的電極，還妨礙配線的高密度化。還有，在以在多層陶瓷基板內內制大容量電容器為目的同時燒成基板材料和電介體材料時，若基板材料和電介體材料在平面方向的收縮率不同，則在形成電介體的部分的基板表面上產生凹處，部品的安裝性惡化。再有，在生片中由于根據造膜方向寬度方向和長度方向的收縮率不同，所以這也成為制造上的問題。
這樣，若陶瓷基板的尺寸精度或平面度降低，則復合配線基板的尺寸精度或平面度當然也降低，所以在尋求改善對策。

發明內容
因此本發明鑒于這種現有的實情而提出，其目的在于提供一種在組合陶瓷基板和樹脂層的復合配線基板中，可實現制造工序的簡化的同時，實現尺寸精度和平面度的提高的復合配線基板及其制造方法。
為了達到上述目的，本發明的復合配線基板的特征在于，具有陶瓷基板；與上述陶瓷基板的至少一方的面接觸而設置的樹脂層；以及貫通上述樹脂層的燒結金屬導體。
另外，本發明的復合配線基板的制造方法的特征在于，具有在具有收縮抑制效果的薄片上形成貫通孔，在上述貫通孔內填充導電糊料得到導體形成用薄片的工序；在疊加上述導體形成用薄片和基板用生片的狀態下進行燒成，得到在表面具有燒結金屬導體的陶瓷基板的工序；從上述陶瓷基板表面除去上述具有收縮抑制效果的薄片的燒成物的工序；以及在上述陶瓷基板表面上形成樹脂層的工序。
在本發明中，將貫通復合配線基板的樹脂層的燒結金屬導體和陶瓷基板同時燒成而形成，之后形成樹脂層，將燒結金屬導體作為通路等使用。通過將燒結金屬導體例如作為貫通樹脂層的通路使用，不需要在樹脂層上穿設通路形成用的貫通孔的工序。而且，在燒結金屬導體作為層間連接用通路起作用的場合，可以通過目視確認陶瓷基板的表面導體和樹脂層的通路(燒結金屬導體)的連接狀態，也不需要用于在樹脂層上形成通孔的高精度的對位。再有，可以將貫通樹脂層的燒結金屬導體作為對位用標記使用，例如在樹脂層表面上形成表層導體時的對位變得容易。
而且，由于作為用于形成燒結金屬導體的導體形成用薄片，利用具有收縮抑制效果的薄片，所以可抑制燒成時的基板用生片的向面方向的收縮。其結果，在得到的陶瓷基板中在面內方向的尺寸精度和平面度變得良好，在使用它的復合配線基板中尺寸精度或平面度也變得良好。特別是，在作為具有收縮抑制效果的薄片而使用收縮抑制用生片的場合，顯著得到改善尺寸精度和平面度的效果。
另外，例如在特開平6-53655號公報中，在未燒結薄片上穿設孔，在該孔內填充凸起形成用導體，將它在生片上進行層疊、加熱，但僅著眼于在陶瓷基板上形成凸起，找不到關于將陶瓷基板與樹脂復合化，還有使導體貫通例如作為通路使用等的記載。
另外，在特開2005-197663號公報中記載有，在制作陶瓷基板后，層疊并加熱填充后膜部件的燒結薄片，從而在陶瓷基板上形成導體或絕緣體等凸部的方法。然而，必須進行兩次燒成(用于制作陶瓷基板的燒成及凸部形成用的加熱)，隨之導致工序數量增加的問題。
本發明具有以下效果。
根據本發明，可簡化復合配線基板的制造工序的同時，實現陶瓷基板的尺寸精度和平面度的提高，還可以實現部品的安裝性提高和復合配線基板的進一步的高密度化。


圖1是表示適用本發明的復合配線基板的一例的概略剖視圖。
圖2是說明圖1所示的復合配線基板的制造方法的一例的圖，是表示基板用生片的概略剖視圖。
圖3是說明圖1所示的復合配線基板的制造方法的一例的圖，是表示導體形成用薄片的一例的概略剖視圖。
圖4是表示導體形成用薄片的其它例的概略剖視圖。
圖5是說明圖1所示的復合配線基板的制造方法的一例的圖，是表示導體形成用薄片和基板用生片的層疊狀態的概略剖視圖。
圖6是說明復合配線基板的制造方法的一例的圖，是表示形成樹脂層前的陶瓷基板的概略剖視圖。
圖7是用于說明復合配線基板的制造方法的一例的圖，是表示利用真空層壓的貼合工序的概略剖視圖。
圖8是用于說明復合配線基板的制造方法的一例的圖，是表示利用加熱加壓裝置的樹脂固化工序的概略剖視圖。
圖9是表示適用本發明的復合配線基板的其它例的概略剖視圖。
圖10是表示用于制造圖9所示的復合配線基板的導體形成用薄片的一例的概略剖視圖。
圖11是表示用于制造圖9所示的復合配線基板的導體形成用薄片的其它例的概略剖視圖。
圖12是表示圖1所示的復合配線基板的制造方法的其它例的概略剖視圖。
圖13是表示圖1所示的復合配線基板的制造方法的另一其它例的概略剖視圖。
圖中1-陶瓷基板；2-樹脂層；3-樹脂層；4-通路；5-內層圖形；6-燒結金屬導體；11-基板用生片；12-支撐體；13、14-導電膠；15-導體形成用薄片；16-導體形成用薄片；17-具有收縮抑制效果的薄片；18-導電膠；19-支撐體；20-導電圖形；41-真空層壓裝置；42-加熱平板；43-硅酮樹脂膜；51-加壓室；61-導體形成用薄片；62-支撐體；63-具有收縮抑制效果的薄片；64-導電膠；71、81、82-導體形成用薄片；83-具有收縮抑制效果的薄片。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明適用本發明的復合配線基板及其制造方法。
第一實施方式適用本發明的復合配線基板是適合作為高頻部品使用的基板。圖1所示的復合配線基板具備陶瓷基板1和與陶瓷基板1的兩面接觸而設置的樹脂層2、3。
陶瓷基板1最好是由例如在1000℃以下可低溫燒成的玻璃陶瓷構成的低溫燒成(LTCC)基板。陶瓷基板1是多個陶瓷層1a～1e層疊成一體的多層陶瓷基板，內制有形成于陶瓷層表面的配線圖形、電極圖形等內層圖形5、貫通各內層圖形5等的層間連接用或散熱用的通路4等內部導體。另外，雖然省略圖示，但也可以在陶瓷基板1的內部內制感應器或電容器等電子元件。作為構成陶瓷基板1的陶瓷材料，也可以使用用于這種陶瓷基板的一般的陶瓷材料的任何一種。
陶瓷基板1的內部導體例如由燒結金屬構成。作為內部導體材料并不特別限制，可以使用例如Ag、Pd、Au、Cu、Ni等金屬。
樹脂層2、3由樹脂材料構成。作為樹脂材料，可以使用可成型為片狀、薄膜狀等的樹脂材料的任何一種。例如作為樹脂材料可以使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂的雙方，具體地有環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基芐基醚化合物樹脂、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂、氰酸鹽酯系樹脂、聚酰亞胺、聚烯烴系樹脂、聚酯、聚苯醚、液晶聚合物、硅酮樹脂、氟系樹脂等，可以將這些單獨或多個組合而使用。另外，作為樹脂材料，也可以是丙烯酸酯橡膠、乙烯丙烯酸酯橡膠等橡膠材料，或者包含一部分橡膠成分的樹脂材料。而且，還可以是在樹脂材料中含有陶瓷等無機填充物的材料。
在樹脂層2、3上形成有貫通樹脂層2、3并由燒結金屬構成的燒結金屬導體6。作為可用于燒結金屬導體6的材料，只要是燒結狀態的金屬就可以使用用于這種基板的金屬的任何一種，例如與內部導體同樣可以使用Ag、Pd、Au、Cu、Ni等金屬或合金等，其中最好使用Ag。而且，燒結金屬導體6包含上述金屬90％以上的同時，包含氧化物。再有，燒結金屬導體6也可以包含玻璃成分。作為玻璃成分，可以例舉以從PbO、SiO2、B2O3、ZnO、堿土類金屬氧化物中選擇的至少一種氧化物作為主要成分的玻璃成分。但是，不一定要包含氧化物、玻璃成分。
燒結金屬導體6例如形成為柱狀，可以賦有層間連接樹脂層2、3的表層的配線和陶瓷基板1的內部導體的層間連接用通路、散熱用通路、在形成樹脂層2、3的表層導體(省略圖示)時等的對位用標記等功能。燒結金屬導體6也可以具有作為層間連接通路、散熱用通路、對位用標記等單獨的功能，也可以兼有例如層間連接通路和對位用標記的功能。
在該復合配線基板中，通過在陶瓷配線基板的表面設置樹脂層可以降低陶瓷基板表面的起伏或凹凸，與現有的陶瓷基板相比大幅度改善表面平滑性。例如，在通常的陶瓷基板表面上存在20μm～50μm的起伏，但是通過在陶瓷基板表面設置樹脂層可以大致消除該表面的起伏。另外，上述起伏也可以通過研磨基板表面實現平坦化，樹脂層表面與陶瓷基板表面相比還具有容易研磨的優點。
而且，通過形成樹脂層改善表面平滑性的結果，可以將例如可進行光刻法加工的Cu作為樹脂層表面的表層導體使用，所以可實現配線(表層導體)的進一步的細微化。表面平滑性的提高可使光刻法的析像度上升，所以有助于配線的進一步的細微化。例如，可實現在陶瓷基板中由于起伏的存在難以實現的如配線間距10μm～80μm的窄間距化，進一步實現電路基板的高密度化。再有，通過改善表面平滑性，還得到使半導體等片狀部品的安裝性變得良好的優點。
以下，說明圖1所示的復合配線基板的制造方法的一例。在本發明中的一大特征點在于，通過利用抑制基板用生片的面內方向的收縮使其僅在厚度方向收縮的所謂無收縮燒成方法制作陶瓷基板1的同時，將貫通樹脂層2、3的通路等導體與陶瓷基板同時形成。
要制作多層構造的陶瓷基板1，如圖2所示，準備構成陶瓷基板1的各陶瓷層1a～1e的基板用生片11a～11e。基板用生片11a～11e，通過制作混合陶瓷粉末和有機展色料而得到的糊狀的電介體糊料，將它利用刮刀法等在聚對苯二甲酸乙酯(PET)片等支撐體12上形成膜而形成。作為上述陶瓷粉末或有機展色料，可以使用眾所周知的任何一種材料。
在作為陶瓷基板1制作可低溫燒成的玻璃陶瓷基板的場合，在上述電介體糊料上并用陶瓷粉末和玻璃粉末。這時，這些玻璃成分和陶瓷成分，基于作為目的的介電常數或燒成溫度適當選擇即可。
在上述基板用生片11a～11e中，根據需要內制內層圖形5或層間連接內層圖形5等的通路4等內部導體，還有感應器、電容器等電子元件(省略圖示)。通路4通過在上述基板用生片11a～11e的規定的位置上形成貫通孔，填充導電糊料14而形成。另外，內層圖形5通過在基板用生片11的表面，即與支撐體12相反側的面上利用絲網印刷等將導電糊料12印刷為規定形狀而形成。
上述導電糊料通過混勻由Ag、Pd、Au、Cu、Ni等各種導電性金屬或合金構成的導電材料和有機展色料而調制。有機展色料以粘結劑和溶劑作為主要成分，與上述導電材料的混合比為任意，通常與導電材料配合為粘結劑1～15質量％、溶劑10～50質量％。在導電糊料中，也可以根據需要添加從各種分散劑或可塑劑等選擇的添加物。
另一方面，通過在具有收縮抑制效果的薄片上形成貫通孔，在該貫通孔內填充導電糊料，而準備導體形成用薄片。導體形成用薄片抑制陶瓷基板1的面內方向的收縮，并且用于在陶瓷基板1的表面上形成燒結金屬導體6的目的。作為具有收縮抑制效果的薄片，能夠無限制地使用在與基板用生片疊加的狀態下燒成時可以抑制陶瓷基板的平面方向的收縮的薄片。具體地說，能夠使用在燒成溫度下不收縮的作為生片的收縮抑制用薄片、包含碳酸鈣(CaCO3)的薄片、包含氧化鋯(鋯氧)或氧化鋁(礬土)的薄片等。圖3及圖4表示導體形成用薄片15、16。在本實施方式中，作為構成導體形成用薄片15、16的具有收縮抑制效果的薄片17，以使用收縮抑制用生片的場合為例進行說明。在具有收縮抑制效果的薄片17的與樹脂層2中的燒結金屬導體6對應的位置上分別形成貫通孔，并且在這些貫通孔內填充導電糊料18作為導體形成用薄片。
作為收縮抑制用生片，可以使用例如包含從石英、方英石以及鱗石英中選擇的至少一種和燒結輔助劑的薄片。通過收縮抑制用生片包含燒結輔助劑，層疊在兩面上的收縮抑制用生片燒結為薄片狀，燒成后可以從陶瓷基板表面以薄片狀態剝離收縮抑制用生片的燒成物，上述燒成物的拆卸變得容易。在收縮抑制用生片不包含燒結輔助劑的場合，收縮抑制用生片在燒成工序中不燒結，在基板表面上以粉狀體的狀態存在，若是粉狀體的狀態則在冷卻中粒子運動，所以即使在相變點對與陶瓷基板之間施加應力也可以緩和該應力。與此相對，通過使用包含燒結輔助劑的收縮抑制用生片，可以避免上述問題，其結果，如上所述使燒成物的除去變得更加容易。
燒結輔助劑是從在基板用生片的燒結開始溫度以下軟化或生成液相的氧化物以及堿金屬化合物中選擇的至少一種。在使用在基板用生片的燒結開始溫度以下軟化的氧化物的場合，通過氧化物軟化使上述組成物的粒子之間結合而進行燒結。在使用在基板用生片的燒結開始溫度以下生成液相的氧化物的場合，通過氧化物生成液相使上述組成物的粒子表面反應，粒子之間結合而進行燒結。作為這種氧化物并不特別限制，但最好是從硅酸鉛鋁玻璃、硅酸鉛堿性玻璃、硅酸鉛堿土族玻璃、硼硅酸鉛玻璃、硼硅酸堿性玻璃、硼酸鋁鉛玻璃、硼酸鉛堿性玻璃、硼酸鉛堿土族玻璃、硼酸鉛鋅玻璃等中選擇的至少一種。
堿金屬化合物具有促進SiO2進行燒結的效果。因此，包含從石英、方英石及鱗石英中選擇的至少一種的組成物，通過作為燒結輔助劑添加堿金屬化合物而進行燒結。作為堿金屬化合物并不特別限制，但最好是碳酸鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、氧化鋰、氧化鉀等。
或者，作為上述收縮抑制用薄片，也可以使用包含通過用于得到陶瓷基板的燒成而燒結的鱗石英，和通過上述燒成不燒結的氧化物的薄片。
在基板用生片的燒成過程中燒結的鱗石英，可以通過在石英中添加堿金屬化合物進行熱處理等而制作。
另外，作為在基板用生片的燒成過程中不燒結的氧化物并不特別限制，但適合使用石英、熔融石英、氧化鋁、莫來石、氧化鋯等。
鱗石英根據組成的選擇可以對燒結溫度進行各種改變。而且，鱗石英通過燒結在與基板的邊界產生應力。但是，鱗石英熱膨脹系數大，根據溫度還有熱膨脹系數達到40ppm/℃的情況。因此，包含鱗石英的收縮抑制用生片，與玻璃陶瓷材料(大約3～10ppm/℃)的熱膨脹差過大的結果，燒結前就剝離掉。為了防止這種問題，添加在陶瓷基板材料的燒成溫度下不燒結的氧化物調節熱膨脹系數，燒結后以薄片狀態自然剝離。由此，從陶瓷基板的收縮抑制用生片的燒成物的拆卸變得容易，不需要超聲波清潔等。另外，認為在這種場合的燒成的情況，引起與之前說明的在從石英、方英石及鱗石英中選擇的至少一種中添加燒結輔助劑的材料同樣的現象。
要制作導體形成用薄片15、16，首先準備具有收縮抑制效果的薄片17。具有收縮抑制效果的薄片17通過以下方法得到，即，混合包含如之前說明的從石英、方英石及鱗石英中選擇的至少一種和燒結輔助劑的組成物，或者包含通過用于得到陶瓷基板的燒成而燒結的鱗石英和通過上述燒成不燒結的氧化物的組成物，和有機展色料制作糊狀的糊料，將它利用刮刀法等在例如聚對苯二甲酸乙酯(PET)片等支持體19上以薄片狀成膜。
接著，在具有收縮抑制效果的薄片17上設置與燒結金屬導體3對應的形狀的貫通孔。關于設置貫通孔時的加工方法并不特別限制，可例舉利用模具的沖壓、沖孔加工或激光加工等。
然后，在貫通孔內填充導電糊料18。關于填充導電糊料的方法并不特別限制，可以例舉絲網印刷等印刷法等。作為導電糊料，可以使用與用于形成陶瓷基板1的內部導體圖形的導電糊料相同的糊料。通過在貫通孔內填充導電糊料18，得到圖3所示的導體形成用薄片15。再有，通過在印刷面上將導電糊料印刷為規定形狀，得到圖4所示的導體形成用薄片16。印刷在導體形成用薄片16的表面上的導電圖形20成為陶瓷層1e的最表面的導體。
接著，如圖5所示，在平坦的臺T上依次層疊得到的導體形成用薄片15、基板用生片11a～11e、導體形成用薄片16，從而疊加導體形成用薄片和基板用生片。這時，從支撐體剝離的基板用生片11a～11e、導體形成用薄片15、16分別層疊為印刷面向下。也可以疊加這些后進行加壓。
然后，燒成導體形成用薄片15、基板用生片11a～11e、導體形成用薄片16的疊層體。作為燒成氣體介質，可以使用例如氧化氣體介質、還原氣體介質等，具體地使用大氣即可。利用構成導體形成用薄片15、16的具有收縮抑制效果的薄片17的作用抑制燒成時的基板用生片11的面內方向的收縮，僅在厚度方向收縮的結果，在得到的陶瓷基板1中實現例如土1％以下的收縮率。這時的尺寸精度為0.1％以下，非常好。而且，通過進一步使收縮率最佳化，可以確保0.05％以下的更優良的尺寸精度。
另外，通過進行燒成，被導體形成用薄片15、16保持的導電糊料18附著在陶瓷基板1的表面上的同時，導電糊料1 8中的金屬的燒結反應繼續進行。燒成后，構成導體形成用薄片15、16的具有收縮抑制效果的薄片17的燒成物，由于與陶瓷基板1的線膨脹系數的差等成為容易剝離的狀態，或者已剝離為薄片狀，從而除去它。由此，填充在導體形成用薄片15、16中的導電糊料18(燒結金屬導體6)及導體形成用薄片16表面的導電圖形20轉印到陶瓷基板1側，得到如圖6所示的在表面具備燒結金屬導體6的陶瓷基板1。
通過在圖6所示的陶瓷基板1的表面上形成樹脂層2、3，得到圖1所示的復合配線基板。作為復合化陶瓷基板1和樹脂層2、3的方法也考慮沖壓等，但陶瓷基板的易破損成為問題。因此，為了防止陶瓷基板的破損，并且在復合配線基板中達到高度的表面平滑性，最好進行如下的利用真空層壓貼合。
首先，在陶瓷基板1的兩側貼合成為樹脂層2、3的樹脂薄片。在本實施方式中，特征點在于在該貼合上利用例如使用了如圖7所示的真空層壓裝置41的真空層壓。該真空層壓裝置41基本具備例如內置加熱器的加熱平板42和配置在加熱平板42的下方的硅酮樹脂膜43，這些收容在可對內部空間進行減壓的模具(未圖示)內。
要使用上述真空層壓裝置41進行樹脂層的形成，首先如圖7(a)所示，在打開模具(省略圖示)的狀態下，在陶瓷基板1的兩側(最外層)配置一對樹脂薄片31的同時，將這些配置在加熱平板42和硅酮樹脂膜43之間。
接著，關閉模具，如圖7(b)所示，排出在加熱平板42和硅酮樹脂膜43之間的空氣對模具內進行減壓的同時，從硅酮樹脂膜43的下方供給加熱壓縮空氣使硅酮樹脂膜43膨脹，將由樹脂薄片31、陶瓷基板1及樹脂薄片31構成的疊層體向加熱平板42側擠壓。利用真空層壓的貼合的條件，可以設為例如溫度80℃～120℃、壓力0.1MPa～0.8MPa、加壓時間30秒～120秒。由此，陶瓷基板1和樹脂薄片31密合，樹脂薄片31貼附到陶瓷基板1上。這時，通過適當設定燒結金屬導體6的高度和樹脂薄片31的厚度，形成在陶瓷基板1的表面上的燒結金屬導體6貫通樹脂薄片31的樹脂材料。另外，真空層壓裝置本身記載在例如特開平11-320682號公報等上，但適用于陶瓷層和樹脂層的復合配線基板的例子不存在。
如上所述，通過利用真空層壓，例如與真空沖壓等相比可以在適度的低壓下進行均勻加壓，可以不導致陶瓷基板1的破損而實現陶瓷基板1和樹脂薄片31的貼合。而且，由樹脂薄片31及陶瓷基板1構成的疊層體的側面通過硅酮樹脂膜43進行加壓，所以可以防止樹脂從疊層體側面流出，在最終得到的復合陶瓷基板中實現厚度不均勻的降低或平面平滑性的提高。再有，通過利用真空層壓，可以抑制由于在陶瓷基板1和樹脂層2、3的邊界夾有氣泡而引起的密合不良等不良狀況的發生。
另外，例如在特開平11-266080號公報中，在向環氧玻璃鍍銅膜疊層板的絕緣樹脂薄膜的貼合上適用真空層壓，但對于陶瓷基板完全未提及。而且，在特開平11-266080號公報上所述的層壓裝置使其通過多個軋輥間而進行層壓，若將這種方式的層壓適用于陶瓷基板，則陶瓷基板破損而不能制作復合陶瓷基板。與此相對，在本發明中，以陶瓷基板為對象，通過使用例如圖7所示的方式的真空層壓，可以消除作為陶瓷基板的缺點的破損的問題，并且實現陶瓷基板和樹脂層的復合化。
用于形成樹脂層的樹脂薄片31如下得到，制作混合樹脂粉末和有機展色料而得到的糊狀的樹脂糊料，將它利用刮刀法等涂敷在支撐體上并使其干燥。在支撐體上形成膜的樹脂材料，最好做成在貼合時具有充分的流動性的狀態，例如成為半固化狀態(B級狀態)。在作為樹脂材料使用熱固性樹脂的場合，通過施加熱處理做成上述半固化狀態。通過將樹脂材料做成半固化狀態，在將樹脂薄片31向陶瓷基板1貼合時，對陶瓷基板1的表面的密合性提高，并且燒結金屬導體6引起的凹凸間的填充性提高，在最終得到的復合配線基板中實現表面平衡性的進一步提高。
樹脂薄片31的樹脂材料的膜厚，根據陶瓷基板的表面狀態等適當設定即可，但至少需要陶瓷基板表面的起伏或凹凸的高度以上的厚度，例如做成10μm～100μm。
作為構成樹脂薄片31的支撐體，可以使用例如聚對苯二甲酸乙酯等樹脂薄膜或銅箔等金屬箔。
在如上所述的利用真空層壓進行貼合的場合，從有效得到防止破損效果的觀點來看，陶瓷基板1最好相對基板面積厚度薄。具體地，在將陶瓷基板的面積設為s(mm2)、厚度設為t(mm)時，最好將s/t為10000～250000的陶瓷基板作為陶瓷基板1使用。若低于上述范圍，即相對基板面積厚度大，則陶瓷基板沒有破損問題。相反，在超過上述范圍的場合，即相對基板面積厚度過薄，則有可能得不到足夠的破損防止效果。
另外，也可以在樹脂薄片的貼合工序之前，對陶瓷基板1進行表面處理。例如，通過在陶瓷基板1的表面貼合樹脂薄片之前將陶瓷基板1的表面用有機硅烷偶合劑材料處理，在貼合樹脂材料和陶瓷基板時可以使適應性提高，使陶瓷基板1和樹脂層2、3的粘結性提高。
在進行上述貼合后，使構成樹脂薄片31的樹脂材料固化。例如在樹脂層由熱固性樹脂形成的場合，在利用真空層壓裝置41的樹脂薄片31的貼合后，用相同真空層壓裝置41繼續進行加熱及加壓即可。由此，可以進行樹脂材料的固化，在陶瓷基板1的表面形成樹脂層2、3。
在利用真空層壓裝置41的場合的固化條件，需要按照樹脂層(樹脂薄片的樹脂材料)的種類適當設定，例如將溫度設為150℃～180℃。而且，固化時的壓力設為0.1MPa～0.8MPa即可。加壓所需的時間按照樹脂層的種類變動，為1小時～10小時左右。
利用如上所述的制造方法，在陶瓷基板1的表面形成樹脂層2、3，得到如圖1所示的復合配線基板。
另外，在形成樹脂層2、3后，燒結金屬導體6未貫通樹脂層2、3的場合等，也可以通過磨削樹脂層2、3的表面，使燒結金屬導體6的一部分露出到樹脂層2、3的表面。
另外，也可以根據需要在樹脂層2、3的表面形成表層導體。作為形成表層導體的方法并不特別限制，例如可以通過進行鍍Cu等后，利用光刻法技術和蝕刻等將Cu等加工為規定形狀而形成。而且，在作為樹脂薄片31的支撐體使用PET薄膜等樹脂薄膜的場合，在剝離該樹脂薄膜后形成表層導體即可。另一方面，在作為上述支撐體使用Cu箔等金屬箔的場合，可以利用光刻法技術和蝕刻等將該金屬箔形成圖形，從而形成表層導體。
如上所述，根據本實施方式的制造方法，在陶瓷基板1的表面形成例如柱狀的燒結金屬導體6后，使燒結金屬導體6貫通地形成樹脂層2、3，從而不需要以在樹脂層2、3形成層間連接用通路或散熱用通路為目的穿設貫通孔的工序。因此，工序簡化，并且不需要在設置貫通孔時的高精度的對位。而且，燒結金屬導體6也可以作為在樹脂層2、3的表面形成表層導體時等的對位用標記利用。因此，可以容易制造更高精度的復合配線基板。
另外，在如上所述的制造方法中，通過利用在低壓下可進行各向同性的加熱及加壓的真空層壓，不導致陶瓷基板的破損而實現陶瓷基板和樹脂層的貼合，結果制作無破損的復合配線基板。這時，防止如在利用平板的沖壓中發生的從復合配線基板斷面流出樹脂，得到厚度不均勻小的復合配線基板。再有，通過層疊厚度比較厚的樹脂薄片使陶瓷基板表面的凹凸或起伏變得平坦，在樹脂層表面實現優良的平滑性。
另外，在制造上述復合配線基板時，樹脂固化工序最好一邊將加熱氣體介質作為媒介加壓一邊進行。要一邊將加熱氣體介質作為媒介加壓一邊進行樹脂固化，從真空層壓裝置41取出在陶瓷基板1上貼合樹脂薄片31后的疊層體，使用如圖8所示的加熱加壓裝置進行樹脂材料的固化。
加熱加壓裝置具備加壓室51，可以將加熱氣體介質作為媒介對對象物施加各向同性的壓力。將從真空層壓裝置41取出的樹脂薄片31及陶瓷基板1的疊層體收容在上述加壓室51內，對加壓室51內進行加熱的同時，提高加壓室51內的壓力。由于通過將加熱氣體介質作為媒介進行加壓，一邊壓碎存在于樹脂材料中的揮發成分或氣泡一邊進行固化，所以可以防止樹脂層2、3的膨脹等，使復合配線基板的表面平滑性更加良好。而且，由于通過在加壓室51內將加熱氣體介質作為媒介進行加壓可以提高樹脂材料的固化速度，所以可以縮短樹脂材料的固化所需的時間。固化所需的時間按照樹脂層2、3的種類變動，例如1小時～3小時左右的短時間就行，可以實現生產率的提高。
利用加熱加壓裝置的固化條件，按照樹脂層2、3的種類適當設定即可，例如設為溫度150℃～250℃。此時的壓力設為0.1MPa～1.5MPa左右即可。而且，氣體介質可以使用空氣、氮氣、這些的混合氣體等、用于這種加熱及加壓的一般氣體的任何一種。
作為在使樹脂組成物固化時將加熱氣體介質作為媒介進行加壓的技術，例如特開2003-277479號公報等所述是已知的技術，但是在上述專利文獻中設想例如銅箔或鋁板、不銹鋼板等金屬材料和樹脂組成物的復合化，陶瓷基板的利用完全沒有設想。在制造陶瓷基板和樹脂層的特殊組合的復合配線基板時，首先利用真空層壓進行貼合，接著將加熱氣體介質作為媒介加壓進行固化比較重要。
另外，在上述說明中，將加熱氣體介質作為媒介進行加壓并不是必須的，在常壓下，在加熱氣體介質中進行樹脂材料的固化的場合，也可以實現固化時間的縮短。但是，從提高樹脂材料的填充性的觀點來看，最好也并用加壓。在不進行加壓只利用加熱氣體介質進行樹脂材料的固化時，可以使用清潔爐或熱風干燥機等。
第二實施方式另外，在上述第一實施方式中，在陶瓷基板1的表面形成高度相等的柱狀的燒結金屬導體6，但本發明的復合配線基板如圖9所示，也可以在陶瓷基板1的表面形成高度不同的燒結金屬導體6a～6c。以下，說明第二實施方式的復合配線基板及其制造方法，與第一實施方式重復的部分的說明將省略。另外，在圖9中，省略了陶瓷基板1的內部導體。
第二實施方式的復合配線基板，作為燒結金屬導體6，除了貫通樹脂層3的柱狀的燒結金屬導體6c之外，還具有比柱狀的燒結金屬導體6c離陶瓷基板1的表面的高度不同的燒結金屬導體6a、6b。例如在圖9中，形成有3種類的燒結金屬導體6，即高度最低的燒結金屬導體6a、比燒結金屬導體6a高度高的燒結金屬導體6b、比上述燒結金屬導體6a、6b高并貫通樹脂層3的柱狀的燒結金屬導體6c。燒結金屬導體6的高度按照使燒結金屬導體具有的功能等適當設定即可，例如可以設定在5μm～200μm的范圍內。另外，在本發明中，“燒結金屬導體的高度不同”的意思不包括起因于制造工序的不均勻程度的輕微的高度差。
圖10是用于形成互相高度不同的燒結金屬導體6a～6c的導體形成用薄片61。導體形成用薄片61通過如下方法得到，在支撐體62上作為具有收縮一種效果的薄片63例如形成膜收縮抑制用生片后，在具有收縮抑制效果的薄片63的與貫通樹脂層3的燒結金屬導體6c對應的位置上形成貫通孔，并且在貫通孔內填充導電糊料64c。填充導電糊料的方法并不特別限制，可以例舉絲網印刷等。
另外，在導體形成用薄片61中，與未貫通樹脂層3的燒結金屬導體6a、6b對應的導電糊料64a、64b保持在具有收縮抑制效果的薄片63表面上。導電糊料64a、64b利用絲網印刷等的印刷形成為規定的圖形，導電糊料64a、64b的高度通過重復印刷而控制。
在制作圖9所示的復合配線基板時，將基板用生片11a～11e和圖10所示的導體形成用薄片61疊加而配置。這時，將這些層疊為導體形成用薄片61的印刷面，即導體形成用薄片61的表面上保持的導電糊料64a、64b與基板用生片11e接觸。另外，在第二實施方式中，僅在陶瓷基板1的一面上形成燒結金屬導體6a～6c，所以在基板用生片11a～11e的導體形成用薄片61接觸的一側和相反側，配置未填充導電糊料的收縮抑制用生片。之后，進行燒成，除去收縮抑制用生片的燒成物，從而在陶瓷基板1的表面上形成高度不同的多種類的燒結金屬導體6a～6c。
然后，通過在陶瓷基板1的表面上形成樹脂層2、3，得到圖9所示的復合配線基板。
第二實施方式的復合配線基板，作為燒結金屬導體6，除了貫通樹脂層2的燒結金屬導體6c之外，還具有離陶瓷基板1的表面高度不同的燒結金屬導體6a、6b。例如使高度低的燒結金屬導體6a作為電容器電極起作用，比它高度高的燒結金屬導體6b作為大電流用配線等起作用，高度最高的柱狀的燒結金屬導體6c作為層間連接用通路、散熱用通路、在形成樹脂層3的表層導體時的對位用標記等起作用等，可以按照燒結金屬導體6的高度使樹脂層3具有多種功能。因此，通過使燒結金屬導體6的高度不同，可以實現復合配線基板的進一步的多功能化、小型化。
第三實施方式第三實施方式，是代替在第二實施方式中使用的導體形成用薄片61，使用如圖11所示的在設置于具有收縮抑制效果的薄片63上的凹部填充導電糊料64a、64b的導體形成用薄片71的例子。
該導體形成用薄片71如下制作。首先，在支撐體62上作為具有收縮抑制效果的薄片63形成收縮抑制用生片，在規定的位置設置與柱狀的燒結金屬導體6c對應的貫通孔。而且，在本實施方式中，在具有收縮抑制效果的薄片63的規定的位置設置與比燒結金屬導體6c高度低的燒結金屬導體6a、6b對應的凹部。在此形成的凹部的深度決定對應的燒結金屬導體6a、6b的高度。關于設置凹部及貫通孔時的加工方法并不特別限制，可以例舉利用模具的沖壓、沖孔加工或激光加工等。這些加工方法容易進行凹部的深度控制或形狀控制或者貫通孔的形狀控制，是優選方法。
接著，在凹部及貫通孔內填充導電糊料。填充導電糊料的方法并不特別限制，可以例舉絲網印刷等。由此，得到填充導電糊料64a、64b、64c的導體形成用薄片71。
然后，將基板用生片11a～11e和圖11所示的導體形成用薄片71疊加而配置，這時將它們層疊為在導體形成用薄片71的印刷面，即導體形成用薄片71的凹部內填充的導電糊料64a、64b與基板用生片11e接觸。之后，進行燒成，除去收縮抑制用生片的燒成物，從而在陶瓷基板1的表面上形成高度不同的多種類的燒結金屬導體6a～6c。
然后，通過在陶瓷基板1的表面上形成樹脂層2、3，得到圖9所示的復合配線基板。
在上述第二實施方式中，由于在形成高度不同的燒結金屬導體6a、6b(導電糊料64a、64b)時需要進行重復印刷，所以難以控制高度，而且有可能使印刷工序變得繁雜。
與此相對，在第三實施方式中，按照設置于具有收縮抑制效果的薄片63上的凹部的深度決定導電糊料64a、64b還有燒結金屬導體6a、6b的高度，所以不需要重復印刷，可以簡化印刷工序。而且，利用凹部的深度控制的導電糊料的高度控制，與利用重復印刷的導電糊料的高度控制相比，在容易這一點上也很有利。
第四實施方式第四實施方式是作為構成導體形成用薄片的具有收縮抑制效果的薄片，使用包含碳酸鈣(CaCO3)的薄片的例子。
使用包含碳酸鈣的薄片的導電形成用薄片如下得到，即，在支撐體上形成膜包含碳酸鈣的薄片后，形成貫通孔，在該貫通孔內填充導電糊料。在使用包含碳酸鈣的薄片的導體形成用薄片的表面上也可以印刷導電糊料，而且還可以重復印刷導電糊料。再有，也可以在導體形成用薄片(包含碳酸鈣的薄片)上設置凹部，在該凹部內填充導電糊料。
上述包含碳酸鈣的薄片，通過將混合了粘結劑和碳酸鈣的含有碳酸鈣糊料在支撐體上形成膜進行薄片化而形成。
上述包含碳酸鈣的薄片中所含的粘結劑，例如可以使用任意樹脂材料，但最好使用可在燒成時迅速熱分解的材料。特別最好使用比包含于上述基板用生片中的有機展色料還容易熱分解的材料，或者與包含于基板用生片中的有機展色料同等的材料。
在本實施方式中，如圖12所示，在疊加使用了包含碳酸鈣的薄片的導體形成用薄片81、82和基板用生片11a～11e的狀態下進行燒成。另外，也可以在疊加這些后進行加壓。通過上述燒成，填充在導體形成用薄片81、82的貫通孔中的導電糊料18轉印到陶瓷基板側，可以得到在表面具備燒結金屬導體的陶瓷基板，通過在該陶瓷基板表面上形成樹脂層得到復合配線基板。
作為具有收縮抑制效果的薄片，通過使用包含碳酸鈣的薄片，可以防止具有收縮抑制效果的薄片的燒成物作為殘渣殘留在陶瓷基板的表面(特別是導體圖形的表面)上。具有收縮抑制效果的薄片的燒成物為絕緣物，若它作為殘渣殘留在導體圖形的表面上，則妨礙導通，但通過使用包含碳酸鈣的薄片作為具有收縮抑制效果的薄片，幾乎不殘留殘渣，不進行清潔也可以制造連接可靠性(導通可靠性)十分優良的復合配線基板。另外，按照上述那樣燒成后不清潔陶瓷基板也可以消除殘渣，對燒成后的陶瓷基板進行超聲波清潔等的清潔為任意。
另外，雖然與利用收縮抑制用生片實現的尺寸精度或平面度相比效果小，但是利用用于導體形成用薄片的包含碳酸鈣的薄片所具有的收縮抑制效果，可以在燒成后的陶瓷基板中實現尺寸精度或平面度的提高。
第五實施方式第五實施方式，是在第四實施方式中使用的導體形成用薄片(具有收縮抑制效果的薄片為包含碳酸鈣的薄片。)的再外側，疊加具有收縮抑制效果的薄片的狀態下進行燒成的例子。
作為上述具有收縮抑制效果的薄片可例舉收縮抑制用生片、包含碳酸鈣的薄片或者包含氧化鋯或氧化鋁的薄片，尤其在使用上述收縮抑制用生片的場合基板用生片的收縮抑制效果大。作為上述收縮抑制用生片，可以使用與在第一實施方式中用于導體形成用薄片的收縮抑制用生片同樣的生片。即，作為上述收縮抑制用生片，可以使用包含從石英、方英石及鱗石英中選擇的至少一種和燒結輔助劑的收縮抑制用生片，包含通過用于得到陶瓷基板的燒成而燒結的鱗石英和通過上述燒成不燒結的氧化物的收縮抑制用生片等。作為上述包含碳酸鈣的薄片，可以使用與在上述第四實施方式中用于導體形成用薄片的包含碳酸鈣的薄片同樣的薄片。
而且，若使用包含氧化鋯或氧化鋁的薄片，則與使用例如包含鱗石英的上述收縮抑制用薄片的場合比較，可以減小對燒結金屬導體作用的應力，有效地降低燒結金屬導體發生不良的次數。
如圖13所示，在層疊多個基板用生片11a～11e的兩側配置使用了包含碳酸鈣的薄片的導體形成用薄片81、82，并且還在其外側分別配置具有收縮抑制效果的薄片83，然后進行燒成。另外，也可以在疊加這些后進行加壓。通過上述燒成，填充在導體形成用薄片81、82的貫通孔中的導電糊料18轉印到陶瓷基板側，可以得到在表面具備燒結金屬導體的陶瓷基板，通過在該陶瓷基板表面上形成樹脂層得到復合配線基板。
通過在使用包含碳酸鈣的薄片的導體形成用薄片81、82的外側重疊具有收縮抑制效果的薄片83，與單獨使用上述導體形成用薄片81、82的場合同樣，可以防止具有收縮抑制效果的薄片的燒成物作為殘渣殘留在陶瓷基板的表面(特別是導體圖形的表面)上。特別地，由于利用具有上述收縮抑制效果的薄片83的作用在與陶瓷基板的邊界自然剝離導體形成用薄片81、82，所以殘渣的除去變得更容易。
再有，通過在使用包括碳酸鈣的薄片的導體形成用薄片上組合具有收縮抑制效果的薄片，特別是收縮抑制用生片，對基板作用充分的約束力，所以與單獨使用上述導體形成用薄片的場合相比可以實現基板的尺寸精度及平面度的提高。
以上，說明了本發明的復合配線基板及其制造方法，當然本發明并不局限于上述記載。即，在上述說明中，作為陶瓷基板例舉了多層構造的陶瓷基板，但在使用單層的陶瓷基板的場合可以得到同樣的效果。
而且，在陶瓷基板上貼合樹脂層做成復合配線基板時，并不限于在陶瓷基板的兩側形成樹脂層的場合，例如也可以僅在陶瓷基板的形成燒結金屬導體的一側形成樹脂層。
再有，在制作構成復合配線基板的陶瓷基板時，也可以適當組合在第一實施方式～第五實施方式中說明的各種導體形成用薄片。
實施例以下，基于實驗結果說明本發明的實施例。
基板用生片的制作首先，作為基板用陶瓷材料準備了氧化鋁玻璃系電介體材料。將它與有機粘結劑及有機溶劑混合，利用刮刀法制作厚度40μm的基板用生片。在上述基板用生片上設置通孔，在該通孔內填充導電糊料形成通路。通過在基板用生片上將導電糊料印刷為規定形成，形成內部導體圖形。導電糊料作為導電材料是使用平均粒徑1.5μm的Ag粒子、將它與有機粘結劑及有機溶劑混合而調制的。
導體形成用薄片A的制作作為收縮抑制用材料準備鱗石英硅石系材料，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合并利用刮刀法制作厚度50μm的收縮抑制用生片。在收縮抑制用生片上利用二氧化碳激光器以間距80μm設置孔徑40μm的貫通孔。接著，利用絲網印刷在貫通孔內填充導電糊料，得到導體形成用薄片A。導電糊料作為導電材料使用平均粒徑1.5μm的Ag粒子，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合而調制。
導體形成用薄片B的制作作為收縮抑制用材料準備鱗石英硅石系材料，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合利用刮刀法制作厚度125μm的收縮抑制用生片。在收縮抑制用生片上利用沖孔加工以間距300μm設置孔徑100μm的貫通孔。接著，利用絲網印刷在貫通孔內填充在上述導體形成用薄片A中使用的導電糊料，得到導體形成用薄片B。
導體形成用薄片C的制作將碳酸鈣與有機粘結劑(丙烯樹脂)、可塑劑、分散劑及有機溶劑混合調制含有碳酸鈣糊料后，利用刮刀法制作包含厚度50μm的碳酸鈣的薄片。在包含碳酸鈣的薄片上，利用UV-YAG激光器以間距80μm設置孔徑40μm的貫通孔。接著，利用絲網印刷在貫通孔內填充在上述導體形成用薄片A中使用的導電糊料，得到導體形成用薄片C。
導體形成用薄片D的制作將碳酸鈣與有機粘結劑(丙烯樹脂)、可塑劑、分散劑及有機溶劑混合調制含有碳酸鈣糊料后，利用刮刀法制作包含厚度100μm的碳酸鈣的薄片。在包含碳酸鈣的薄片上，利用沖孔加工以間距250μm設置孔徑100μm的貫通孔。接著，利用絲網印刷在貫通孔內填充在上述導體形成用薄片A中使用的導電糊料，得到導體形成用薄片D。
導體形成用薄片E的制作將碳酸鈣與有機粘結劑(丙烯樹脂)、可塑劑、分散劑及有機溶劑混合調制含有碳酸鈣糊料后，利用刮刀法制作包含厚度60μm的碳酸鈣的薄片。在包含碳酸鈣的薄片上，利用沖孔加工以間距250μm設置孔徑100μm的貫通孔。接著，利用絲網印刷在貫通孔內填充在上述導體形成用薄片A中使用的導電糊料，得到導體形成用薄片E。
具有收縮抑制效果的薄片A的制作作為收縮抑制用材料準備鱗石英硅石系材料，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合利用刮刀法制作厚度75μm的收縮抑制用生片。
具有收縮抑制效果的薄片B的制作作為收縮抑制用材料準備鱗石英硅石系材料，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合利用刮刀法制作厚度125μm的收縮抑制用生片。
具有收縮抑制效果的薄片C的制作作為具有收縮抑制效果的薄片C，制作包含氧化鋯的薄片。即，準備氧化鋯材料，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合利用刮刀法制作厚度75μm的薄片。
具有收縮抑制效果的薄片D的制作作為具有收縮抑制效果的薄片D，制作包含氧化鋁的薄片。即，準備氧化鋁材料，將它與有機粘結劑及有機溶劑混合利用刮刀法制作厚度751μm的薄片。
樹脂薄片的制作樹脂薄片如下制作，利用刮刀法在PET薄膜上涂敷樹脂涂料并使其干燥，以使樹脂涂料成為半固化狀態(B級狀態)的方式施加熱處理。樹脂涂料作為樹脂材料包括乙烯苯甲基，作為填充物包括球狀的二氧化硅30vol％，利用球磨機通過進行分散、混合而調制。PET薄膜上的樹脂材料的膜厚控制為45μm左右或60μm左右。
實施例1層疊多張制作的基板用生片，將這些層疊為在層疊的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片A，在另一方的面上重疊厚度50μm的收縮抑制用生片。將這樣得到的疊層體放入通常的上下沖頭平坦的模具中用700kg/cm2加壓7分鐘后，用900℃進行燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片A及收縮抑制用生片的燒成物，利用噴砂器(不二制作所社制作，商品名(PNEUMA BLASTER(ニユ一マブラスタ一)))除去。噴砂使用氧化鋁磨粒1000號，用氣壓0.17MPa～0.2MPa進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度40μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大地收縮。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置一張厚度45μm的上述樹脂薄片，使用真空層壓裝置(名機制作所社制作，VAII-700型)使這些貼合。貼合條件設為溫度110℃，加壓時間60秒。貼合時的壓力設為0.5MPa。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為溫度180℃，壓力0.5MPa。固化所需的時間為4小時。
將固化后的基板的樹脂面用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號，氣壓0.15MPa～0.17MPa的條件下進行。通過經以上工序，得到實施例1的復合配線基板。
實施例2以在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片B，在另一方的面上重疊厚度125μm的收縮抑制用生片的方式將其層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片B及收縮抑制用生片的燒成物，利用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)除去。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.17MPa～0.2MPa的條件下進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度100μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大收縮。
然后，重疊2張厚度60μm的上述樹脂薄片做成厚度120μm的樹脂薄片。在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側分別配置該厚度120μm的樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面使用砂輪研磨機(DISCO社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。砂輪研磨在磨削速度1μm/秒的條件下進行，將樹脂層磨削厚度20μm。通過經以上工序，得到實施例2的復合配線基板。
實施例3在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片C，在另一方的面上重疊厚度50μm的包含碳酸鈣的薄片，以此方式將其層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片C及包含碳酸鈣的薄片的燒成物，利用超聲波清潔除去。超聲波清潔的條件設為45KHz、60秒鐘。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度40μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地抑制在面方向的抑制，只在厚度方向較大地收縮。燒成后的收縮率為+2.6％～+3.0％左右。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置一張厚度45μm的上述樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.15MPa～0.17MPa的條件下進行。通過經以上工序，得到實施例3的復合配線基板。
實施例4在實施例4中，在導體形成用薄片C的再外側配置具有收縮抑制效果的薄片A的狀態下進行燒成。即，以在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片C及具有收縮抑制效果的薄片A，而且在另一方的面上也重疊導體形成用薄片C及具有收縮抑制效果的薄片A的方式將其層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片C及具有收縮抑制效果的薄片A的燒成物，利用噴砂器(不二制作所社制作，商品名(PNEUMA BLASTER(ニユ一マブラスタ一)))除去。噴砂在氧化鋁磨粒1000號，氣壓0.17MPa～0.2MPa的條件下進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度45μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大地收縮。燒成后的收縮率為+0.4％～+0.5％左右，與實施例3相比抑制了基板收縮。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置一張厚度45μm的上述樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.15MPa～0.17MPa的條件下進行。通過經以上工序，得到實施例4的復合配線基板。
實施例5在實施例5中，在導體形成用薄片C的再外側配置厚度125μm的具有收縮抑制效果的薄片B的狀態下進行燒成。即，以在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片C及具有收縮抑制效果的薄片B，而且在另一方的面上也重疊導體形成用薄片C及收縮抑制用生片B的方式將層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片C及具有收縮抑制效果的薄片B的燒成物，利用噴砂器(不二制作所社制作，商品名(PNEUMA BLASTER(ニユ一マブラスタ一)))除去。噴砂在氧化鋁磨粒1000號、氣壓0.17MPa～0.2MPa的條件下進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度45μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大地收縮。燒成后的收縮率為+0.2％～+0.3％左右，與實施例4相比抑制了基板收縮。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置一張厚度45μm的上述樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.15MPa～0.17MPa的條件下進行。通過經以上工序，得到實施例5的復合配線基板。
實施例6在實施例6中，在導體形成用薄片D的再外側配置厚度125μm的具有收縮抑制效果的薄片B的狀態下進行燒成。即，以在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片D及具有收縮抑制效果的薄片B，而且在另一方的面上也重疊導體形成用薄片D及具有收縮抑制效果的薄片B的方式將其層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片D及具有收縮抑制效果的薄片B的燒成物，利用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)除去。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.17MPa～0.2MPa的條件下進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度85μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大地收縮。燒成后的收縮率為+0.7％～+0.8％左右，與實施例5相比增加了基板收縮。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置2張厚度45μm的上述樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面使用砂輪研磨機(DISCO社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。砂輪研磨在磨削速度1μm/秒的條件下進行，將樹脂層磨削厚度20μm。通過經以上工序，得到實施例6的復合配線基板。
實施例7在實施例7中，在導體形成用薄片E的再外側配置具有收縮抑制效果的薄片C的狀態下進行燒成。即，以在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片E及具有收縮抑制效果的薄片C，而且在另一方的面上也重疊導體形成用薄片E及具有收縮抑制效果的薄片C的方式將其層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片E及具有收縮抑制效果的薄片C的燒成物，利用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)除去。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.17MPa～0.2MPa的條件下進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度55μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大地收縮。燒成后的收縮率為+0.1％～+0.3％左右。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置1張厚度60μm的上述樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面使用砂輪研磨機(DISCO社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。砂輪研磨在磨削速度1μm/秒的條件下進行，將樹脂層磨削厚度20μm。通過經以上工序，得到實施例7的復合配線基板。
實施例8在實施例8中，在導體形成用薄片E的再外側配置具有收縮抑制效果的薄片D的狀態下進行燒成。即，以在層疊多張的基板用生片的一方的面上重疊導體形成用薄片E及具有收縮抑制效果的薄片D，而且在另一方的面上也重疊導體形成用薄片E及具有收縮抑制效果的薄片D的方式將其層疊后，在與實施例1同樣的條件下進行加壓、燒成。燒成后，將配置在層疊的基板用生片的兩側的導體形成用薄片E及具有收縮抑制效果的薄片D的燒成物，利用濕噴砂器(Macoho(マコ一)社制作)除去。濕噴砂在氧化鋁磨粒2000號、氣壓0.17MPa～0.2MPa的條件下進行。
通過以上方法，得到在陶瓷基板的表面具備高度55μm左右的柱狀的燒結金屬導體的陶瓷基板。燒成后的陶瓷基板全面地在面方向不收縮，只在厚度方向較大地收縮。燒成后的收縮率為+0.2％～+0.4％左右。
然后，在表面形成燒結金屬導體的陶瓷基板的兩側各配置1張厚度60μm的上述樹脂薄片，與實施例1同樣地使這些貼合。貼合條件設為與實施例1同樣。接著，用真空層壓裝置使樹脂材料固化。固化條件設為與實施例1同樣。
將固化后的基板的樹脂面使用砂輪研磨機(DISCO社制作)磨削，使燒結金屬導體的上面露出到樹脂層表面上。砂輪研磨在磨削速度1μm/秒的條件下進行，將樹脂層磨削厚度20-。通過經以上工序，得到實施例8的復合配線基板。
評價以上，已確認在實施例1～實施例8的任何一種復合配線基板中，都使形成于陶瓷基板表面的柱狀的燒結金屬導體貫通樹脂層露出其上面，可作為連接用通路、散熱用通路等利用。
而且，從燒成后的陶瓷基板表面的觀察結果來看，已確認在作為導體形成用薄片使用包括碳酸鈣的薄片的實施例3～8中，與作為導體形成用薄片僅使用收縮抑制用生片的實施例1、2相比，燒成后的陶瓷基體上及導體上的殘渣(導體形成用薄片的燒成物)量大幅度降低。在包含碳酸鈣的薄片(導體形成用薄片)的外側疊加收縮抑制用生片的狀態下進行燒成的實施例4～8中，導體形成用薄片在燒成后的冷卻過程中迅速從陶瓷基板自己剝離。在作為導體形成用薄片單獨使用包含碳酸鈣的薄片的實施例3中，導體形成用薄片在燒成后不會直接剝離，但在大氣中在燒成后經過數小時后分解而粉碎。
另外，在包含碳酸鈣的薄片(導體形成用薄片)的外側疊加收縮抑制用生片的狀態下進行燒成的實施例4及實施例5的燒結金屬導體的高度，與實施例1及實施例3相比增加了5μm。這是因為，在導體形成用薄片上疊加收縮抑制用生片的場合，在導體形成用薄片中填充的導電糊料在加壓時突出到最外層(收縮抑制用生片)。上述突出量，依靠導電糊料的致密性及利用加壓的收縮抑制用生片的收縮率而變動。
在將包括碳酸鈣的薄片用于導體形成用薄片的場合，從實施例3～實施例8的燒成后的基板收縮率的比較可知，通過在包含碳酸鈣的薄片(導體形成用薄片)的外側配置收縮抑制用生片，對基板作用充分的約束力，可以更可靠地控制基板的收縮。并且已確認，在實施例7及實施例8中的燒結金屬導體的不良發生次數與實施例4～實施例6比較減少。
權利要求
1.一種復合配線基板，其特征在于，具有陶瓷基板；與上述陶瓷基板的至少一方的面接觸而設置的樹脂層；以及貫通上述樹脂層的燒結金屬導體。
2.根據權利要求1所述的復合配線基板，其特征在于，上述陶瓷基板是多個陶瓷層層疊成一體的多層陶瓷基板。
3.根據權利要求2所述的復合配線基板，其特征在于，在上述多層陶瓷基板上形成內部導體。
4.根據權利要求1所述的復合配線基板，其特征在于，上述燒結金屬導體作為從層間連接通路、散熱用通路、對位用標記中選擇的至少一種起作用。
5.根據權利要求1所述的復合配線基板，其特征在于，作為上述燒結金屬導體，具有離上述陶瓷基板表面的高度不同的多種類的燒結金屬導體。
6.根據權利要求5所述的復合配線基板，其特征在于，高度低的燒結金屬導體作為配線圖形或電極起作用，高度高的燒結金屬導體作為從層間連接通路、散熱用通路、對位用標記中選擇的至少一種起作用。
7.根據權利要求1所述的復合配線基板，其特征在于，上述燒結金屬導體包含從Ag、Pd、Au、Cu、Ni中選擇的至少一種。
8.根據權利要求1所述的復合配線基板，其特征在于，用于高頻部品。
9.一種復合配線基板的制造方法，其特征在于，具有在具有收縮抑制效果的薄片上形成貫通孔，在上述貫通孔內填充導電糊料得到導體形成用薄片的工序；在疊加上述導體形成用薄片和基板用生片的狀態下進行燒成，得到在表面具有燒結金屬導體的陶瓷基板的工序；從上述陶瓷基板表面除去上述具有收縮抑制效果的薄片的燒成物的工序；以及在上述陶瓷基板表面形成樹脂層的工序。
10.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，上述具有收縮抑制效果的薄片是收縮抑制用生片。
11.根據權利要求10所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，上述收縮抑制用生片包含從石英、方英石及鱗石英中選擇的至少一種和燒結輔助劑，上述燒結輔助劑是從在基板用生片的燒結開始溫度以下軟化或生成液相的氧化物及堿金屬化合物中選擇的至少一種。
12.根據權利要求10所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，上述收縮抑制用生片包含通過上述燒成燒結的鱗石英和通過上述燒成不燒結的氧化物。
13.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，上述具有收縮抑制效果的薄片是包含碳酸鈣的薄片。
14.根據權利要求13所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在上述導體形成用薄片的再外側疊加具有收縮抑制效果的薄片的狀態下進行上述燒成。
15.根據權利要求14所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在上述導體形成用薄片的再外側配置的上述具有收縮抑制效果的薄片是包含氧化鋯或氧化鋁的薄片。
16.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在上述具有收縮抑制效果的薄片的表面上重疊印刷導電糊料。
17.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在上述具有收縮抑制效果的薄片上再形成凹部，在上述凹部內填充上述導電糊料，并且使上述凹部內的導電糊料與上述基板用生片接觸地疊加上述導體形成用薄片和上述基板用生片。
18.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，層疊多個基板用生片做成生片疊層體，在上述生片疊層體的至少一方的面上配置上述導體形成用薄片。
19.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在除去上述具有收縮抑制效果的薄片的燒成物后，在上述陶瓷基板表面上重復配置樹脂薄片，利用真空層壓將其貼合，從而形成上述樹脂層。
20.根據權利要求19所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，作為上述真空層壓如下進行上述貼合，在加熱平板和膜之間配置上述陶瓷基板和上述樹脂薄片后，對由上述加熱平板和上述膜形成的空間進行減壓的同時，將用加熱氣體使其向上述加熱平板的方向膨脹的上述膜推壓到上述陶瓷基板及上述樹脂薄片上。
21.根據權利要求19所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在進行上述貼合后，將加熱氣體介質作為媒介進行樹脂固化。
22.根據權利要求21所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，通過將上述加熱氣體介質作為媒介進行加壓而進行上述樹脂固化。
23.根據權利要求19所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，上述樹脂薄片是在支撐體上使樹脂材料成膜的薄片，上述樹脂材料成為半固化狀態。
24.根據權利要求19所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在將上述陶瓷基板的面積設為s(mm2)、將厚度設為t(mm)時，s/t為10000～250000。
25.根據權利要求9所述的復合配線基板的制造方法，其特征在于，在形成上述樹脂層后，磨削上述樹脂層的表面。
全文摘要
本發明在組合陶瓷基板和樹脂層的復合配線基板中，實現制造工序的簡化的同時，實現尺寸精度和平面度的提高。復合配線基板具有陶瓷基板(1)；與陶瓷基板(1)的至少一方的面接觸而設置的樹脂層(3)；以及貫通樹脂層(3)的燒結金屬導體(6)。制造復合配線基板的方法具有在具有收縮抑制效果的薄片上形成的貫通孔內填充導電糊料得到導體形成用薄片的工序；在疊加導體形成用薄片和基板用生片的狀態下進行燒成，得到在表面具有燒結金屬導體的陶瓷基板的工序；從陶瓷基板表面除去具有收縮抑制效果的薄片的燒成物的工序；以及在陶瓷基板表面形成樹脂層的工序。作為具有收縮抑制效果的薄片，可以使用收縮抑制用生片或包含碳酸鈣的薄片。
文檔編號H05K3/46GK1968569SQ200610147049
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月13日 優先權日2005年11月14日
發明者上松博幸, 宮越俊伸, 小更恒 申請人:Tdk株式會社