特開 2024-57669 基板の製造方法及びスペーストランスフォーマー用基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057669

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】基板の製造方法及びスペーストランスフォーマー用基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/00 20060101AFI20240418BHJP

   H05K 1/03 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

H05K3/00 J

H05K1/03 610B

H05K1/03 610R

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164459

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001232

【氏名又は名称】弁理士法人大阪フロント特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 哲也

(72)【発明者】

【氏名】豆田 和寛

(57)【要約】

【課題】半田浮きや配線の剥がれを抑制することができ、導通不良を生じ難くすることを可能とする、基板の製造方法を提供する。
【解決手段】ガラスと、セラミックフィラーとを含む、基板１０の製造方法であって、基板１（元基板１）を準備する準備工程と、基板１（元基板１）を研磨する研磨工程とを備え、研磨工程において、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて基板１（元基板１）を研磨する、基板１０の製造方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラスと、セラミックフィラーとを含む、基板の製造方法であって、
基板を準備する準備工程と、
前記基板を研磨する研磨工程と、
を備え、
前記研磨工程において、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて前記基板を研磨する、基板の製造方法。

【請求項2】

前記基板の準備工程において、
ガラス粉末と、セラミックフィラーの粉末とを含む、グリーンシートを複数枚用いて、内部配線を有する積層体を作製し、前記積層体を焼成することにより、前記基板を準備する、請求項１に記載の基板の製造方法。

【請求項3】

前記セラミックフィラーが、アルミナである、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。

【請求項4】

前記基板の準備工程において、前記ガラスから析出結晶としてアノーサイトを析出させる、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。

【請求項5】

前記基板の研磨工程において、前記基板の両側の主面を研磨する、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。

【請求項6】

前記固定砥粒が、ダイヤモンドである、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。

【請求項7】

前記固定砥粒の平均粒径が、１μｍ以上、８μｍ以下である、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。

【請求項8】

前記研磨後の基板に、バッファードフッ酸処理、導体ペースト処理、及び焼き付け処理をこの順に施し、配線を形成する工程をさらに備える、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。

【請求項9】

前記配線に、めっき処理及び半田付け処理をこの順に施し、スペーストランスフォーマー基板として用いる、請求項８に記載の基板の製造方法。

【請求項10】

ガラスと、セラミックフィラーとを含む、スペーストランスフォーマー用基板であって、
前記スペーストランスフォーマー用基板が、研磨面を有し、
前記スペーストランスフォーマー用基板の前記研磨面を２５℃で１０分間バッファードフッ酸処理したときに、前記バッファードフッ酸処理した後の前記研磨面の表面粗さＲａ１と、前記バッファードフッ酸処理する前の前記研磨面の表面粗さＲａ２との差（Ｒａ１－Ｒａ２）が、０．０５μｍ以上である、スペーストランスフォーマー用基板。

【請求項11】

前記バッファードフッ酸処理する前の前記研磨面の表面粗さＲａ２が、０．０５μｍ以上、０．４５μｍ以下である、請求項１０に記載のスペーストランスフォーマー用基板。

【請求項12】

前記バッファードフッ酸処理した後の前記研磨面の表面粗さＲａ１が、０．１０μｍ以上、０．５０μｍ以下である、請求項１０又は１１に記載のスペーストランスフォーマー用基板。

【請求項13】

前記研磨面が、固定砥粒による研磨面である、請求項１０又は１１に記載のスペーストランスフォーマー用基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスと、セラミックフィラーとを含む、基板の製造方法及びスペーストランスフォーマー用基板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体素子の電気的なテストには、プローブカードが用いられている。プローブカードには、スペーストランスフォーマー基板（ＳＴ基板）と呼ばれる配線ピッチ変換基板が用いられている（例えば、特許文献１等）。また、このような配線基板としては、ガラスとセラミックフィラーとからなる低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）により構成され、その表面や内部に配線が施された基板が用いられている（例えば、特許文献２等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－１００５２号公報

【特許文献2】特開２００９－７４８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スペーストランスフォーマー基板の表層には、プローブカードの他の部材と接続するために、配線が施され、この配線が半田付けされて用いられている。しかしながら、この場合、半田付けの条件によって、半田浮きや配線の剥がれが生じ、その結果、導通不良が生じることがあった。

【0005】

本発明の目的は、半田浮きや配線の剥がれを抑制することができ、導通不良を生じ難くすることを可能とする、基板の製造方法及びスペーストランスフォーマー用基板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する基板の製造方法及びスペーストランスフォーマー用基板の各態様について説明する。

【0007】

本発明の態様１に係る基板の製造方法は、ガラスと、セラミックフィラーとを含む、基板の製造方法であって、基板を準備する準備工程と、前記基板を研磨する研磨工程と、を備え、前記研磨工程において、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて前記基板を研磨することを特徴としている。

【0008】

態様２の基板の製造方法では、態様１において、前記基板の準備工程において、ガラス粉末と、セラミックフィラーの粉末とを含む、グリーンシートを複数枚用いて、内部配線を有する積層体を作製し、前記積層体を焼成することにより、前記基板を準備することが好ましい。

【0009】

態様３の基板の製造方法では、態様１又は態様２において、前記セラミックフィラーが、アルミナであることが好ましい。

【0010】

態様４の基板の製造方法では、態様１から態様３のいずれか一つの態様において、前記基板の準備工程において、前記ガラスから析出結晶としてアノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）を析出させることが好ましい。

【0011】

態様５の基板の製造方法では、態様１から態様４のいずれか一つの態様において、前記基板の研磨工程において、前記基板の両側の主面を研磨することが好ましい。

【0012】

態様６の基板の製造方法では、態様１から態様５のいずれか一つの態様において、前記固定砥粒が、ダイヤモンドであることが好ましい。

【0013】

態様７の基板の製造方法では、態様１から態様６のいずれか一つの態様において、前記固定砥粒の平均粒径が、１μｍ以上、８μｍ以下であることが好ましい。

【0014】

態様８の基板の製造方法では、態様１から態様７のいずれか一つの態様において、前記研磨後の基板に、バッファードフッ酸処理、導体ペースト処理、及び焼き付け処理をこの順に施し、配線を形成する工程をさらに備えることが好ましい。ここで、バッファードフッ酸とは、５０質量％フッ酸（ＨＦ）水溶液と４０質量％フッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）水溶液を任意の配合比で混合した水溶液である。

【0015】

態様９の基板の製造方法では、態様８において、前記配線に、めっき処理及び半田付け処理をこの順に施し、スペーストランスフォーマー基板として用いることが好ましい。

【0016】

態様１０のスペーストランスフォーマー用基板は、ガラスと、セラミックフィラーとを含む、スペーストランスフォーマー用基板であって、前記スペーストランスフォーマー用基板が、研磨面を有し、前記スペーストランスフォーマー用基板の前記研磨面を２５℃で１０分間バッファードフッ酸処理したときに、前記バッファードフッ酸処理した後の前記研磨面の表面粗さＲａ１と、前記バッファードフッ酸処理する前の前記研磨面の表面粗さＲａ２との差（Ｒａ１－Ｒａ２）が、０．０５μｍ以上であることを特徴としている。

【0017】

態様１１のスペーストランスフォーマー用基板では、態様１０において、前記バッファードフッ酸処理する前の前記研磨面の表面粗さＲａ２が、０．０５μｍ以上、０．４５μｍ以下であることが好ましい。

【0018】

態様１２のスペーストランスフォーマー用基板では、態様１０又は態様１１において、前記バッファードフッ酸処理した後の前記研磨面の表面粗さＲａ１が、０．１０μｍ以上、０．５０μｍ以下であることが好ましい。

【0019】

態様１３のスペーストランスフォーマー用基板では、態様１０から態様１２のいずれか一つの態様において、前記研磨面が、固定砥粒による研磨面であることが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、半田浮きや配線の剥がれを抑制することができ、導通不良を生じ難くすることを可能とする、基板の製造方法及びスペーストランスフォーマー用基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１（ａ）～（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る基板の製造方法を説明するための模式的断面図である。

【図2】図２は、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理前における走査型顕微鏡写真である。

【図3】図３は、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理後における走査型顕微鏡写真である。

【図4】図４（ａ）は、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板のＢＨＦ処理前における構造を示す模式図であり、図４（ｂ）は、ＢＨＦ処理後における構造を示す模式図である。

【図5】図５は、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理前における走査型顕微鏡写真である。

【図6】図６は、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理後における走査型顕微鏡写真である。

【図7】図７（ａ）は、遊離砥粒形式で研磨された基板のＢＨＦ処理前における構造を示す模式図であり、図７（ｂ）は、ＢＨＦ処理後における構造を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

【0023】

［基板の製造方法］
本発明の基板の製造方法は、ガラスと、セラミックフィラーとを含む、基板の製造方法である。本発明の基板の製造方法は、基板を準備する準備工程と、準備した基板を研磨する研磨工程とを備える。

【0024】

本発明では、研磨工程において、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて基板を研磨すること特徴としている。これにより、得られる基板において、半田浮きや配線の剥がれを抑制することができ、導通不良を生じ難くすることができる。

【0025】

以下、本発明の基板の製造方法の一例について、図１（ａ）～（ｃ）を参照し、詳細に説明する。

【0026】

（基板の準備工程）
基板の準備工程では、研磨前の元基板１を準備する。元基板１は、ガラス粉末と、セラミックフィラーの粉末とを含む、ガラスセラミックス焼結体であることが好ましく、特にＬＴＣＣであることがより好ましい。また、元基板１は、析出結晶としてアノーサイト結晶が析出したガラスセラミックス焼結体であることが好ましい。この場合、得られる基板をスペーストランスフォーマー基板に好適に用いることができる。

【0027】

元基板１を準備するに際しては、まず、ガラス粉末と、セラミックフィラーの粉末とを含む、グリーンシートを作製する。グリーンシートの作製に際しては、ガラス粉末とセラミックフィラーの粉末とを含む複合粉末を作製し、この複合粉末に、必要に応じてバインダー、可塑剤、溶剤等を添加してスラリーを調製する。次に、得られたスラリーをドクターブレード等によりシート状に成形し、乾燥させた後、所定の形状に加工することにより、グリーンシートを得る。

【0028】

ガラス粉末としては、特に限定されないが、例えば、ホウケイ酸ガラスを用いることができる。なかでも、ガラス組成として、ＣａＯを含有するホウケイ酸ガラスであることが好ましい。この場合、ガラス中からアノーサイト結晶を容易に析出させることができ、この結果、ＬＴＣＣの強度をより高めることができる。但し、ガラスからアノーサイト結晶を析出させると、残存するガラスマトリックス中のＳｉＯ_２やＣａＯの含有量は少なくなるため、ＬＴＣＣは軟質になり、このＬＴＣＣを遊離砥粒形式で研磨すると、優先的に残存ガラスマトリックスが研磨されることになる。一方、硬質なセラミックフィラーは、遊離砥粒形式では研磨され難いため、ＬＴＣＣの表面からセラミックフィラーが突出した状態になり、セラミックフィラーがＬＴＣＣから抜け易くなる。このため、後述するセラミックフィラーの欠損（粒子の欠損Ａ）が発生し易くなる。

【0029】

このようなガラス粉末としては、例えば、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０％～８０％、Ｂ_２Ｏ_３ ５％～３０％、ＣａＯ ３％～２５％を含有するガラスを用いることができる。

【0030】

グリーンシート中に含まれるガラス粉末の含有量は、例えば、３５質量％以上、７５質量％以下とすることができる。また、ガラス粉末の平均粒子径Ｄ_５０としては、例えば、０．５μｍ以上、３．５μｍ以下とすることができる。なお、本明細書において、「平均粒子径Ｄ_５０」は、レーザー回折法で測定した値を指し、レーザー回折法で測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して５０％である粒子径を表す。

【0031】

セラミックフィラーの粉末としては、例えば、アルミナ粉末、コージェライト粉末、ウイレマイト粉末等を用いることができる。なかでも、セラミックフィラーの粉末としては、アルミナ粉末を用いることが好ましい。この場合、アルミナをセラミックフィラーとして含有させることで、ＬＴＣＣの強度を高めることができる。また、ガラス中のＣａＯと、セラミックフィラーであるアルミナが反応することで、ガラス中からアノーサイト結晶を析出させることができ、結果としてＬＴＣＣの強度を高めることができる。但し、ＬＴＣＣを遊離砥粒形式で研磨すると、硬質なアルミナは研磨され難く、優先的にガラスが研磨される。特に、アノーサイト結晶が析出した後の残存ガラスマトリックスでは、この傾向が顕著である。この結果、ＬＴＣＣの表面からアルミナが突出した状態になり、ＬＴＣＣから抜け易くなる。このため、後述するセラミックフィラーの欠損（粒子の欠損Ａ）が発生し易くなる。

【0032】

グリーンシート中に含まれるセラミックフィラーの粉末の含有量は、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３５質量％以上、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５５質量％以下である。セラミックフィラーの粉末の含有量が上記下限値以上である場合、得られるガラスセラミックス焼結体の強度をより一層高めることができる。一方、セラミックフィラーの粉末の含有量が上記上限値以下である場合、焼結性をより一層高めることができ、焼結体の強度をより一層高めることができる。

【0033】

セラミックフィラーの粉末の平均粒子径Ｄ_５０は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．０μｍ以上、好ましくは５．０μｍ以下、より好ましくは３．０μｍ以下である。セラミックフィラーの粉末の平均粒子径Ｄ_５０が上記範囲内にある場合、アノーサイト結晶をより析出させ易くすることができる。

【0034】

バインダーとしては、例えば、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等が挙げられる。溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、２－プロパール、２－ブタノール等の有機溶剤等が挙げられる。

【0035】

次に、グリーンシートの表面及び内部に配線を形成するための導体ペースト層を形成する。導体ペーストとしては、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクルや、必要に応じて溶剤等を添加してなるペーストを用いることができる。なお、この工程により形成される内部配線は、図１（ａ）～（ｃ）において図示を省略している。

【0036】

次に、導体ペースト層が形成されたグリーンシートを所定の順序で重ね合わせ、熱圧着により一体化する。それによって、グリーンシート成形体を得ることができる。次に、得られたグリーンシート成形体を焼結し、ガラスセラミックス焼結体からなる元基板１を得ることができる。

【0037】

なお、グリーンシート成形体の焼成温度は、例えば、８００℃以上、９００℃以下とすることができる。グリーンシート成形体の焼成時間は、例えば、３０分以上、９０分以下とすることができる。

【0038】

（基板の研磨工程）
基板の研磨工程では、準備した元基板１を研磨する。基板の研磨工程では、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて元基板１を研磨する。それによって、図１（ｂ）に示す基板１０を得ることができる。

【0039】

固定砥粒としては、例えば、ダイヤモンド、酸化ジルコニウムを用いることができる。なかでも、固定砥粒は、ダイヤモンドであることが好ましい。固定砥粒の平均粒径は、好ましくは１．０μｍ以上、より好ましくは３．０μｍ以上、好ましくは８．０μｍ以下、より好ましくは５．０μｍ以下である。なお、固定砥粒の平均粒径は、例えば、レーザー回折法やレーザー散乱法により、砥粒の固定前に測定することができる。

【0040】

研磨液としては、例えば、水や水溶性研削液（タイユ株式会社製のハイチップシリーズ等）を研削液として用いることができる。なお、研磨液がセリウムを含有すると、ガラス中のＳｉＯ_２とセリウムとが化学的に固着し、元基板１の表面からガラスの耐酸性を高める成分であるＳｉＯ_２が抜ける場合がある。これにより、後工程であるバッファードフッ酸処理におけるガラスの耐酸性が悪化する虞があるため、研磨液は、セリウムを含まないことが好ましい。研磨条件として、面荷重は、２０ｇ／ｃｍ^２～２００ｇ／ｃｍ^２であることが好ましく、５０ｇ／ｃｍ^２～１５０ｇ／ｃｍ^２であることがより好ましい。また、定盤の回転数は、例えば、精密両面研磨機（例えば、スピードファム株式会社製の製品名「９Ｂ・１０．５Ｂ－５Ｌ／Ｐ－Ｖ」等）の場合、５ｒｐｍ～１５ｒｐｍとすることができる。

【0041】

元基板１の研磨は、元基板１の第１の主面１ａ及び第２の主面１ｂの両面に行ってもよく、第１の主面１ａ又は第２の主面１ｂの片面にのみ行ってもよい。従って、得られる基板１０の少なくとも一方側の主面に研磨面１１が得られるように研磨すればよい。

【0042】

なお、本発明の基板の製造方法は、上述した基板の準備工程及び研磨工程を備えていればよいが、例えば、スペーストランスフォーマー基板を製造する場合には、以下のその他の処理工程を備えていてもよい。

【0043】

（その他の処理工程）
研磨後の基板１０には、バッファードフッ酸処理（ＢＨＦ処理）を施すことが好ましい。基板１０にＢＨＦ処理を施すことにより、基板１０表面の酸化膜を除去することができる。但し、基板１０にＢＨＦ処理を施すことにより、基板１０中の耐酸性の弱い成分であるガラス、特にアノーサイトを結晶析出させた後の残存ガラスマトリックスを溶かす虞がある。この場合、セラミックフィラーは、基板１０の表面から突出した状態になり、ＬＴＣＣからセラミックフィラーが抜け易くなる。このため、後述するセラミックフィラーの欠損（粒子の欠損Ａ）が発生し易くなる。

【0044】

バッファードフッ酸溶液は、フッ酸（フッ化水素酸、ＨＦ）とフッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）溶液との混合水溶液であることが望ましく、さらに界面活性剤等を含んでいてもよい。バッファードフッ酸溶液中におけるフッ酸の含有量は、例えば、１０．０質量％以上、２０．０質量％以下とすることができる。バッファードフッ酸溶液中におけるフッ化アンモニウムの含有量は、例えば、１０．０質量％以上、２０．０質量％以下とすることができる。また、バッファードフッ酸溶液中における水の含有量は、例えば、６０．０質量％以上、８０．０質量％以下とすることができる。

【0045】

ＢＨＦ処理の処理温度は、例えば、１５℃以上、３０℃以下とすることができる。また、ＢＨＦ処理の処理時間は、例えば、５分以上、３０分以下とすることができる。

【0046】

ＢＨＦ処理後の研磨面１１には、図１（ｃ）に示すような電極パッド１２を含む配線を形成してもよい。配線は、例えば、研磨面１１上に導体ペースト処理を施し、これを焼き付ける焼き付け処理を施すことにより形成することができる。

【0047】

導体ペーストとしては、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクルや、必要に応じて溶剤等を添加してなるペーストを用いることができる。

【0048】

焼き付け処理の処理温度は、例えば、６００℃以上、８００℃以下とすることができる。焼き付け処理の処理時間は、例えば、５分以上、３０分以下とすることができる。

【0049】

電極パッド１２を含む配線には、めっき処理を施してもよい。これにより、電極パッド１２を含む配線の表面を保護することができる。めっき処理は、例えば、電極パッド１２を含む配線上に、無電解ニッケルめっき処理又無電解ニッケルリンめっき処理、無電解金めっき処理をこの順に施すことにより行うことができる。なお、図１（ｃ）において、めっき膜は図示していない。めっき膜の厚みは、例えば、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下とすることができる。

【0050】

めっき処理を施した電極パッド１２上には、図１（ｃ）に示すように、半田１３を設けることができる。半田１３を設けることにより、基板１０を他の部材と半田付けすることができる。半田１３としては、鉛フリー半田を用いることができ、例えば、Ａｕ－Ｓｎ半田を用いることができる。また、半田付けは、３００℃以下で３０秒以内保持して実施することができる。

【0051】

本実施形態の基板１０の製造方法では、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて元基板１を研磨することにより基板１０を得るため、基板１０上に半田１３を配置して他の部材に半田付けを行った場合においても、半田浮きや配線の剥がれ（電極パッド１２の剥がれを含む）を抑制することができ、導通不良を生じ難くすることができる。

【0052】

従来、プローブカードを構成するスペーストランスフォーマー基板等を製造するに際しては、遊離砥粒方式で元基板を研磨し、ＢＨＦ処理が施されていた。また、このＢＨＦ処理が施された研磨面には、プローブカードの他の部材と接続するために、配線が施され、この配線が半田付けされて用いられていた。しかしながら、この場合、半田付けの条件によって、半田が端部等から剥がれたりする半田浮きや、配線の剥がれが生じ、その結果、導通不良が生じることがあった。

【0053】

これに対して、本発明者らは、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて元基板１を研磨することにより、半田浮きや配線の剥がれを抑制することができ、導通不良を生じ難くすることができることを見出した。なお、この理由については、以下のように考察した。

【0054】

図２は、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理前における走査型顕微鏡写真である。図５は、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理前における走査型顕微鏡写真である。なお、図２は後述の実施例１で得られた基板のＢＨＦ処理前における倍率２０００倍の走査型顕微鏡写真であり、図５は後述の比較例１で得られた基板のＢＨＦ処理前における倍率２０００倍の走査型顕微鏡写真である。

【0055】

図２及び図５に示すように、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面では、ガラスとセラミックフィラーとの明確な界面が観察されたのに対し、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面では、ガラスとセラミックフィラーとの明確な界面が観察されていないことがわかる。なお、前述の通り、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面では、ＬＴＣＣの表面からセラミックフィラーが突出した状態になっている。また、ＢＨＦ処理前において、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面及び遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面の表面粗さは、ほぼ同一であった。

【0056】

また、図３は、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理後における走査型顕微鏡写真である。図６は、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面のＢＨＦ処理後における走査型顕微鏡写真である。なお、図３は後述の実施例１で得られた基板のＢＨＦ処理後における倍率２０００倍の走査型顕微鏡写真であり、図６は後述の比較例１で得られた基板のＢＨＦ処理後における倍率２０００倍の走査型顕微鏡写真である。

【0057】

図３及び図６に示すように、ＢＨＦ処理後においては、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面に多数の粒子の欠損Ａが観察されたのに対し、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面では、観察できる粒子の欠損Ａは少なかった。なお、粒子の欠損Ａとは、図６や図７（ｂ）における黒色部分の欠損のことを指すものとする。

【0058】

また、遊離砥粒形式で研磨された基板の研磨面ではＢＨＦ処理前後で表面粗さがほぼ変化しなかったのに対し、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板の研磨面では、ＢＨＦ処理後に表面粗さが粗くなっていた。なお、これらの理由については、図４及び図７を参照して、以下のように説明することができる。

【0059】

図７（ａ）は、遊離砥粒形式で研磨された基板のＢＨＦ処理前における構造を示す模式図であり、図７（ｂ）は、ＢＨＦ処理後における構造を示す模式図である。

【0060】

図７（ｂ）に示すように、遊離砥粒形式で研磨された基板１１０では、ＢＨＦ処理によりセラミックフィラー１２３の欠損（粒子の欠損Ａ）が生じているものと考えられる。上述したように、遊離砥粒形式で研磨された基板１１０の研磨面１１１では、ガラス１２２とセラミックフィラー１２３との明確な界面、即ち、研磨面１１１から突出したセラミックフィラー１２３が形成されているので、この部分にバッファードフッ酸溶液が侵入し、これに起因してセラミックフィラー１２３の粒子抜けが生じているものと考えられる。

【0061】

図４（ａ）は、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板のＢＨＦ処理前における構造を示す模式図であり、図４（ｂ）は、ＢＨＦ処理後における構造を示す模式図である。

【0062】

図４（ｂ）に示すように、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて研磨された基板１０では、ＢＨＦ処理によりセラミックフィラー２３の欠損が生じておらず、軟らかいガラス２２の部分のみがより選択的にエッチングされているものと考えられる。特に、ガラスからアノーサイト結晶を析出すると、残存ガラスマトリックス中のＳｉＯ_２やＣａＯの含有量は少ないため、軟らかくなる傾向があり、より選択的にエッチングされるものと考えられる。そのため、図４（ｂ）に破線で囲むように、セラミックフィラー２３とガラス２２との間に段差が生じ、この部分に起因して研磨面１１の表面粗さが粗くなっているものと考えられる。また、配線を形成する際に、段差により粗くなっている部分に導体ペーストが食い込むことにより、アンカー効果が高められ、それによって半田浮きや、配線の剥がれが抑制されているものと考えられる。

【0063】

［スペーストランスフォーマー用基板］
本実施形態のスペーストランスフォーマー用基板は、図１（ｂ）に示すように、固定砥粒による研磨面１１を有する、基板１０である。より具体的には、本実施形態のスペーストランスフォーマー用基板は、元基板１を準備する準備工程と、準備した元基板１を研磨する研磨工程とを備え、研磨工程において、固定砥粒を有する研磨パッドを用いて元基板１を研磨する、上述の製造方法により得られた基板１０である。この基板１０は、上述したＢＨＦ処理を含むその他の処理工程（スペーストランスフォーマー基板を形成するためのその他の処理工程）を施す前の基板である。以下において、その他の処理工程前におけるこの基板１０を、スペーストランスフォーマー用基板１０と称する場合があるものとする。なお、図１（ｂ）では、図示を省略しているが、スペーストランスフォーマー用基板１０の内部には、内部配線が設けられている。

【0064】

本実施形態においては、スペーストランスフォーマー用基板１０の研磨面１１を２５℃で１０分間ＢＨＦ処理したときに、ＢＨＦ処理した後の研磨面１１の表面粗さＲａ１と、ＢＨＦ処理する前の研磨面１１の表面粗さＲａ２との差（Ｒａ１－Ｒａ２）が、０．０５μｍ以上である。なお、ＢＨＦ処理には、５０質量％フッ酸（ＨＦ）水溶液と４０質量％フッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）水溶液を任意の配合比で混合したバッファードフッ酸溶液を用いることができる。また、研磨面１１の表面粗さＲａは、算術平均粗さＲａであり、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定することができる。

【0065】

本実施形態のスペーストランスフォーマー用基板１０は、ＢＨＦ処理前後における上記表面粗さの差（Ｒａ１－Ｒａ２）が０．０５μｍ以上であるため、スペーストランスフォーマー基板を形成するためのその他の処理を施し、他の部材に半田付けを行ったときに、半田浮きや配線の剥がれを抑制することができ、導通不良を生じ難くすることができる。

【0066】

本実施形態において、ＢＨＦ処理前後の研磨面１１における上記表面粗さの差（Ｒａ１－Ｒａ２）は、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．０８μｍ以上であり、好ましくは１．００μｍ以下、より好ましくは０．５０μｍ以下、さらに好ましくは０．３０μｍ以下である。表面粗さの差（Ｒａ１－Ｒａ２）が上記範囲内にある場合、スペーストランスフォーマー基板を形成するためのその他の処理を施し、他の部材に半田付けを行ったときに、半田浮きや配線の剥がれをより確実に抑制することができ、導通不良をより生じ難くすることができる。

【0067】

本実施形態において、ＢＨＦ処理前の研磨面１１における表面粗さＲａ２は、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．１０μｍ以上、さらに好ましくは０．１５μｍ以上であり、好ましくは０．４５μｍ以下、より好ましくは０．４０μｍ以下、さらに好ましくは０．３０μｍ以下である。表面粗さＲａ２が上記範囲内にある場合、スペーストランスフォーマー用基板１０としてより好適に用いることができる。

【0068】

本実施形態において、ＢＨＦ処理後の研磨面１１における表面粗さＲａ１は、好ましくは０．１０μｍ以上、より好ましくは０．１５μｍ以上であり、好ましくは０．５０μｍ以下、より好ましくは０．４０μｍ以下、さらに好ましくは０．３５μｍ以下である。表面粗さＲａ１が上記範囲内にある場合、スペーストランスフォーマー基板を形成するためのその他の処理を施し、他の部材に半田付けを行ったときに、半田浮きや配線の剥がれをより確実に抑制することができ、導通不良をより生じ難くすることができる。

【実施例0069】

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

【0070】

（実施例１）
まず、ホウケイ酸ガラスとアルミナフィラーとを含むグリーンシートを複数枚用いて、内部配線を有する積層体を作製し、この積層体を焼成することによりＬＴＣＣ基板を用意した。次に、固定砥粒を有する研磨パッドを用いてこのＬＴＣＣ基板を研磨して、実施例１の基板を作製した。固定砥粒としては、平均粒径が４．０μｍのダイヤモンドを用いた。研磨液には、水を用いた。研磨条件として、面荷重は、１００ｇ／ｃｍ^２とし、定盤の回転数は、上定盤５ｒｐｍ、下定盤１５ｒｐｍ、キャリア５ｒｐｍとした。また、作製した基板の研磨面における表面粗さＲａ２は、０．１１μｍであった。

【0071】

次に、作製した基板にＢＨＦ処理を行った。バッファードフッ酸溶液としては、フッ化アンモニウムの含有量が１３質量％により構成される水溶液を用いた。ＢＨＦ処理の処理温度は２５℃とし、処理時間は１０分とした。また、ＢＨＦ処理後の基板の研磨面における表面粗さＲａ１は、０．２２μｍであった。なお、表面粗さＲａ１及びＲａ２は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し、オリンパス株式会社製の３Ｄ測定レーザー顕微鏡ＬＥＸＴ－ＯＬＳ４０００を用いて測定した。なお、実施例１では、差（Ｒａ１－Ｒａ２）が、０．１１μｍであった。

【0072】

（比較例１）
まず、ホウケイ酸ガラスとアルミナフィラーとを含むグリーンシートを複数枚用いて、内部配線を有する積層体を作製し、この積層体を焼成することによりＬＴＣＣ基板を用意した。次に、遊離砥粒形式でこのＬＴＣＣ基板を研磨して、比較例１の基板を作製した。遊離砥粒としては、ナガセ研磨機材社製、品番「ＧＣ６０００」（材質：炭化ケイ素、平均粒径２．０μｍ）を用いた。研磨液には、１０質量％のスラリー研磨材を用いた。研磨条件として、面荷重は、１００ｇ／ｃｍ^２とし、定盤の回転数は、上定盤５ｒｐｍ、下定盤１５ｒｐｍ、キャリア５５ｒｐｍとした。また、作製した基板の研磨面における表面粗さＲａ２は、０．１１μｍであった。

【0073】

次に、作製した基板にＢＨＦ処理を行った。バッファードフッ酸溶液としては、フッ化アンモニウムの含有量が１３質量％により構成される溶液を用いた。バッファードフッ酸溶液での処理温度は２５℃とし、処理時間は１０分とした。また、ＢＨＦ処理後の基板の研磨面における表面粗さＲａ１は、０．１５μｍであった。なお、比較例１では、差（Ｒａ１－Ｒａ２）が、０．０４μｍであった。

【0074】

［評価］
実施例１及び比較例１で得られたＢＨＦ処理後の基板の研磨面上に、導体ペースト処理、焼き付け処理を行い、電極パッドを作製した。作製した電極パッド上に無電解Ｎｉめっき及び無電解Ａｕめっきを施し、めっき膜を形成した。めっき膜の上に半田を載置し、得られたＬＴＣＣ基板上のビア付部８箇所に半田付けをした。半田付けの条件は、３５０℃で２０秒間実施した。次に、前述の８か所の半田剥がれの確認を行ったところ、実施例１では、８サンプル中全てに剥がれが生じなかったのに対し、比較例１では、８サンプル中８サンプルに剥がれが生じた。

【符号の説明】

【0075】

１…基板（元基板）
１ａ…第１の主面
１ｂ…第２の主面
１０…基板（スペーストランスフォーマー用基板）
１１…研磨面
１２…電極パッド
１３…半田
２２…ガラス
２３…セラミックフィラー
Ａ…粒子の欠損

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】