| 【発明の名称】 |
多層セラミック基板およびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】高橋 裕之
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 日本特殊陶業株式会社内
【氏名】片桐 弘至
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 日本特殊陶業株式会社内
【氏名】佐藤 学
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 日本特殊陶業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】平面方向に沿った寸法精度の高い多層セラミック基板および平面方向に沿った焼成収縮を抑制できる多層セラミック基板の製造方法を提供する。
【解決手段】複数のセラミック絶縁層ｚ１〜ｚ３を積層した基板本体ｈと、かかる基板本体ｈにおける表面１および裏面１０に形成された表層導体部ｄ１，ｄ２と、上記基板本体ｈの表面１および裏面１０に形成され且つ上記表層導体部ｄ１，ｄ２が形成されていない非導体部ｊと、を含み、かかる非導体部ｊは、上記基板本体ｈの表面１および裏面１０の周辺部に沿って形成されている、多層セラミック基板Ｋ。上記非導体部ｊの幅は、上記表面１および裏面１０において対向する一対の辺同士間の距離の１％以上である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック絶縁層を積層した基板本体と、
上記基板本体における表面および裏面の少なくとも一方に形成された表層導体部と、
上記基板本体の表面および裏面に個別に形成され且つ上記表層導体部が形成されていない非導体部と、を含む多層セラミック基板であって、
上記非導体部は、少なくとも上記基板本体の表面および裏面におけるそれぞれの周辺部に沿って形成されている、
ことを特徴とする多層セラミック基板。
【請求項２】
前記非導体部は、前記基板本体の周辺部に沿い且つかかる基板本体の表面および裏面の一方において対向する一対の辺同士間の距離の１％以上の幅に相当する部分に、形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項３】
前記基板本体の表面および裏面において、かかる表面または裏面に形成された前記表層導体部に対する前記非導体部の面積割合は、２％以上である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の多層セラミック基板。
【請求項４】
前記多層セラミック基板は、当該多層セラミック基板を切断して得られる複数の単位セラミック基板の集合体である、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の多層セラミック基板。
【請求項５】
前記多層セラミック基板を複数の単位セラミック基板に切断するための切断予定線のうち、最外の切断予定線に囲まれた領域内における前記表層導体部に対する前記非導体部の面積割合は、１％以上である、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の多層セラミック基板。
【請求項６】
複数のグリーンシートのうち、焼成後の基板本体における表面および裏面の少なくとも一方に導電性ペーストからなる表層導体部をそれぞれ形成するに際し、上記基板本体の周辺部に沿い且つかかる基板本体の表面および裏面の一方の周辺部において対向する一対の辺同士間の距離における１％以上の幅を有する上記非導体部を除いて表層導体部を、上記グリーンシートの表面および裏面の少なくとも一方に形成する工程と、
上記複数のグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
上記積層体の表面および裏面に上記グリーンシートの焼成温度よりも高い焼成温度の焼成収縮抑制グリーンシートを積層して複合積層体を形成する工程と、
上記複合積層体を上記グリーンシートの焼成温度で焼成する工程と、
焼成後の上記複合積層体から未焼成の焼成収縮抑制グリーンシートを除去する工程と、を含む、
ことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面方向に沿った寸法精度の高い多層セラミック基板および平面方向に沿った焼成収縮を抑制できる多層セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリーンシートを焼成してセラミック基板を得るに際し、焼結に伴う焼成収縮を抑制して寸法精度の良いセラミック基板を製造する方法が種々提案されている。
例えば、複数枚のガラスセラミック・グリーンシートを積層したガラスセラミック・グリーンシート積層体の両面に、拘束グリーンシートをそれぞれ積層し、これらを焼成した後に未焼成の拘束シートを除去するプロセスにより、ガラスセラミック基板を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
上記拘束グリーンシートに含まれるガラス成分は、焼成時におけるガラスセラミック・グリーンシートと当該拘束グリーンシートとの結合力を高め、且つかかる拘束グリーンシートの焼成収縮を抑制可能な含有量とすることで、焼成後において寸法精度の高いガラスセラミック基板を製造可能としている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５８６７０号公報(第１〜７頁、図１)
【０００４】
しかし、上記ガラスセラミック基板の製造方法では、焼成の後で、前記拘束グリーンシートを除去する際に、それに含まれていたガラス成分の結合力が強過ぎるため、当該拘束グリーンシートのみをきれいに除去できず、ガラスセラミック基板の表面および裏面を損傷することがある、という問題があった。
また、複数のガラスセラミック・グリーンシートを積層した積層体の両面に難焼結性無機材料およびガラスを含む拘束グリーンシートを積層し且つ上記積層体の側面を拘束し、かかる積層体から有機成分を除去し且つ焼成して、ガラスセラミック基板を作製した後、かかる基板から拘束グリーンシートを除去するガラスセラミック基板の製造方法も提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−３０２３５８号公報(第１〜１０頁、図１)
【０００６】
通常、複数のガラスセラミック・グリーンシートを積層した前記積層体の両面のみを前記拘束グリーンシートで拘束して平面(Ｘ−Ｙ)方向の焼成収縮を抑制すべく焼成すると、平面方向に収縮しないため、厚み方向の焼成収縮が大きくなって、緻密化が達成される。
しかしながら、前記ガラスセラミック基板の製造方法では、前記積層体の厚み方向の焼成収縮も抑制されるため、かかる積層体の側面部分の焼成後における密度が上がらず、十分な緻密化が達成できなくなる。しかも、焼成後のガラスセラミック基板において、側面部分では厚肉で且つ基板の中央部分では薄肉となり、かかる基板全体の厚みにバラツキが生じるため、歪んだ基板となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上において説明した背景技術の問題点を解決し、平面方向に沿った寸法精度の高い多層セラミック基板および平面方向に沿った焼成収縮を抑制できる多層セラミック基板の製造方法を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、複数のグリーンシートを積層した積層体を焼成する際に、かかる積層体の表面および裏面を確実に拘束する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の多層セラミック基板(請求項１)は、複数のセラミック絶縁層を積層した基板本体と、かかる基板本体における表面および裏面の少なくとも一方に形成された表層導体部と、上記基板本体の表面および裏面に個別に形成され且つ上記表層導体部が形成されていない非導体部と、を含む多層セラミック基板であって、上記非導体部は、少なくとも上記基板本体の表面および裏面におけるそれぞれの周辺部に沿って形成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、非導体部が基板本体の表面および裏面の少なくとも周辺部に沿って形成されているため、かかる非導体部を介して複数のグリーンシートを焼成する際に焼成収縮抑制グリーンシートによる拘束によって、平面(Ｘ−Ｙ)方向の焼成収縮が確実に抑制されている。一方、基板本体の側面は、上記焼成収縮抑制グリーンシートの拘束を受けず、厚み方向に沿って相応に焼成収縮しているため、緻密な基板本体となっている。従って、基板本体の表面および裏面に形成された表層導体部や内部配線などの位置精度が高いため、導通や絶縁などの電気的特性が向上した多層セラミック基板となる。
【００１０】
尚、前記セラミック絶縁層は、その厚み方向に沿った平面視において、例えば正方形または長方形を含む矩形を呈する。また、前記表層導体部は、基板本体の表面および裏面の少なくとも一方に形成されていれば良く、その形態には、ベタ状の電極、平面視が正方形や長方形や円形などからなる多数の電極を格子模様または市松模様などの配置した電極群、あるいは異形形状の電極や接続端子のランダムな組合せなどが含まれる。更に、前記非導体部は、基板本体の表面および裏面自体の一方の一部からなり、且つ導体が形成されていない面を指す。
【００１１】
また、本発明には、前記非導体部は、前記基板本体の周辺部に沿い且つかかる基板本体の表面および裏面の一方において対向する一対の辺同士間の距離の１％以上の幅に相当する部分に、形成されている、多層セラミック基板(請求項２)も含まれる。
これによれば、非導体部を介して複数のグリーンシートを焼成する際に焼成収縮抑制グリーンシートにより平面方向の焼成収縮が一層確実に抑制されている多層セラミック基板となる。
尚、非導体部の上記幅の割合(百分率、以下同じ)が、上記距離の１％未満になると、上述した焼成収縮抑制グリーンシートによる拘束が不十分となるため、かかる範囲を除いたものである。上記距離に対する望ましい上記幅の割合は、３％以上であるが、表層導体部の面積を確保するため、２％以下が推奨される。
【００１２】
更に、本発明には、前記基板本体の表面および裏面において、かかる表面または裏面に形成された前記表層導体部に対する前記非導体部の面積割合は、２％以上である、多層セラミック基板(請求項３)も含まれる。
これによれば、上記表層導体部に対する非導体部の面積割合２％以上であるため、かかる非導体部の前記基板本体の表面および裏面の少なくとも周辺部における前記非導体部を形成するための幅およびかかる非導体部の面積が確実に確保されている。従って、かかる非導体部を介して複数のグリーンシートを焼成する際に焼成収縮抑制グリーンシートにより平面方向の焼成収縮が一層確実に抑制された多層セラミック基板となる。
尚、上記面積割合が２％未満になると、上述した焼成収縮抑制グリーンシートによる拘束が不十分となるため、かかる範囲を除いたものであり、望ましい上記面積割合は、１０％以上であるが、表層導体部の面積を確保するため、５％以下が推奨される。
【００１３】
また、本発明には、前記多層セラミック基板は、当該多層セラミック基板を切断して得られる複数の単位セラミック基板の集合体である、多層セラミック基板(請求項４)も含まれる。これによれば、多層セラミック基板は、複数の単位セラミック基板を含み、個別の単位セラミック基板の基板本体の表面および裏面において、前記表層導体部および非導体部が形成されている。従って、セラミック絶縁層の焼成収縮が抑制され且つ安価な多層セラミック基板となる。
【００１４】
更に、本発明には、前記多層セラミック基板を複数の単位セラミック基板に切断するための切断予定線のうち、最外の切断予定線に囲まれた領域内における前記表層導体部に対する前記非導体部の面積割合は、１％以上である、多層セラミック基板(請求項５)も含まれる。
これによれば、製品単位である個別の単位セラミック基板において、上記表層導体部に対する非導体部の面積割合が％１以上であるため、かかる非導体部の面積が十分に確保されている。従って、焼成収縮が抑制され且つ量産による安価な多層セラミック基板となる。
【００１５】
一方、本発明の多層セラミック基板の製造方法(請求項６)は、複数のグリーンシートのうち、焼成後の基板本体における表面および裏面の少なくとも一方に導電性ペーストからなる表層導体部をそれぞれ形成するに際し、上記基板本体の周辺部に沿い且つかかる基板本体の表面および裏面の一方の周辺部において対向する一対の辺同士間の距離における１％以上の幅を有する上記非導体部を除いて表層導体部を、上記グリーンシートの表面および裏面の少なくとも一方に形成する工程と、上記複数のグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、かかる積層体の表面および裏面に上記グリーンシートの焼成温度よりも高い焼成温度の焼成収縮抑制グリーンシートを積層して複合積層体を形成する工程と、かかる複合積層体を上記グリーンシートの焼成温度で焼成する工程と、焼成後の上記複合積層体から未焼成の焼成収縮抑制グリーンシートを除去する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００１６】
これによれば、非導体部が焼成後の基板本体の表面および裏面を形成するグリーンシートの少なくとも周辺部に沿ってそれぞれ形成されている。このため、かかる非導体部を介して複数のグリーンシートを焼成する工程において、焼成収縮抑制グリーンシートによる拘束により、上記グリーンシートの平面(Ｘ−Ｙ)方向の焼成収縮が確実に抑制される。しかも、積層体の側面は、上記焼成収縮抑制グリーンシートの拘束を受けず、厚み方向に沿って相応に焼成収縮しているため、緻密な基板本体を形成できる。従って、焼成後に得られる基板本体の表面および裏面に形成された表層導体部や内部配線などの位置精度が高い多層セラミック基板を確実に製造することができる。
尚、前記グリーンシートは、その厚み方向に沿った平面視において、例えば正方形または長方形を含む矩形を呈する。また、前記複数の単位セラミック基板の集合体である上記多層セラミック基板を得るためには、周辺部の耳部を有するいわゆる大判のグリーンシートが用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の多層セラミック基板の製造方法に用いるグリーンシートｓの断面を示す。かかるグリーンシートｓは、ガラス粉末、アルミナ粉末、およびバインダ樹脂などを混合して得たセラミックスラリをドクターブレード法により、約１５０μｍの厚みのシート状に成形したものである。
図２に示すように、上記グリーンシートｓと同じ３枚のグリーンシートｓ１，ｓ２，ｓ３を用意し、プレスによる打ち抜き加工などを施す。
その結果、図２の右側に示すように、グリーンシートｓ１，ｓ２，ｓ３の表面１，５，９と裏面３，７，１０との間を貫通する内径約１００μｍのスルーホールｈが所定の位置に複数形成される。
【００１８】
次いで、図２の左側および中央に示すように、上記複数のスルーホールｈ内に、図示しないメタルマスクおよびスキージを用いて、Ａｇ粉末を含む導電性ペーストを充填することにより、円柱形のビア導体ｖを個別に形成する。
更に、図３に示すように、グリーンシートｓ１，ｓ２，ｓ３の表面１，５，９およびグリーンシートｓ３の裏面１０に、上記同様の導電性ペーストを公知のスリーン印刷する。これにより、厚さ約１５μｍの上記導電性ペーストからなるベタ状の電極２ａ，８ａからなる表層導体部ｄ１，ｄ２、または所定パターンの配線層４，６が形成される(表層導体部を形成する工程)。
【００１９】
ベタ状の電極２ａ(８ａ)は、図４の部分平面図で例示するように、厚さ方向に沿った平面視が正方形のグリーンシートｓ１(ｓ３)の表面１(裏面１０)における周辺に沿って配置した非導体部ｊに囲まれた平面視で正方形を呈する。かかる非導体部ｊは、グリーンシートｓ１(ｓ３)の表面１(裏面１０)における周辺部から基板中央部に向かって、かかる周辺部に沿い且つ当該表面１(裏面１０)における対向する一対の辺同士間の距離の１％以上の幅を有する。かかる非導体部ｊの電極２ａ(８ａ)からなる表層導体部ｄ１(ｄ２)に対する面積割合は、２％以上となるように設定されている。また、上記幅および面積割合は、焼成後においても維持できるように配慮されている。
【００２０】
尚、図５の部分平面図で例示するように、表層導体部ｄ１(ｄ２)には、グリーンシートｓ１(ｓ３)の表面１(裏面１０)の周辺に沿って配置した非導体部ｊに囲まれ、平面視が正方形である多数の電極２ｂ(８ｂ)を格子模様に配置した形態も含まれる。かかる電極２ｂ(８ｂ)同士の間にも非導体部ｊが形成され、絶縁性を確保するために表面１(裏面１０)の一部の表面１ａ(一部の裏面１０ａ)が格子状に位置している。即ち、表層導体部ｄ１(ｄ２)とは、電極２ｂ(８ｂ)のような導体が形成された部分を示し、非導体部とはそれ以外の部分(ｊ，１ａなど)を示す。
【００２１】
次に、前記図３の表層導体部を形成する工程の後は、図６に示すように、前記ビア導体ｖ、電極２ａ，８ａからなる表層導体部ｄ１，ｄ２、および配線層４，６が形成されたグリーンシートｓ１，ｓ２，ｓ３を厚み方向に積層して熱圧着することにより、３層構造の積層体Ｓを形成する(積層体を形成する工程)。
次いで、図７に示すように、積層体Ｓの表面１および裏面１０に焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２を積層し且つ熱圧着することにより、複合積層体ＦＳを形成する(複合積層体を形成する工程)。
尚、上記焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２は、アルミナを主成分とし且つガラスを含まず、グリーンシートｓ１〜ｓ３の厚みよりも厚肉である。
【００２２】
更に、前記複合積層体ＦＳを図示しない焼成炉に挿入した後、前記グリーンシートｓ１〜ｓ３の焼成温度(約８５０℃)に加熱して約２時間にわたって焼成する(焼成工程)。同時に、焼成に伴って積層体Ｓにおけるグリーンシートｓ１〜ｓ３中のガラス成分の一部が、表面１および裏面１０を介して焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２に僅かに浸透する。
この際、焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２は、導体部ｄ１，ｄ２の周囲に位置する非導体部ｊと密着するため、積層体Ｓの表面１および裏面１０を介して積層体Ｓの平面方向に沿った焼成収縮を強固に抑制する。同時に、焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２は、積層体Ｓの側面を拘束しないため、厚み方向に沿って相応の焼成収縮を行わしめ、緻密化を可能とする。
焼成後において、複合積層体ＦＳのうち、グリーンシートｓ１〜ｓ３は、セラミック絶縁層(ｚ１〜ｚ３)となり、積層体Ｓの表面１および裏面１０に未焼成の焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２が残っている。かかる焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２は、ガラス成分を殆ど含まず且つ未焼成である。
【００２３】
そして、セラミック絶縁層(ｚ１，ｚ３)の表面１および裏面１０から、焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２を除去する(除去工程)。この際、かかる焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２は、ガラス成分を殆ど含まず且つ未焼成であるため、物理的な引き剥がしや熱的衝撃などにより容易に除去することができる。
その結果、図８に示すように、焼成されたセラミック絶縁層ｚ１〜ｚ３が一体化して積層された焼成済みの基板本体ｈ、電極２ａ，８ａからなる表層導体部ｄ１，ｄ２、その周囲の非導体部ｊ、配線層４，６、およびビア導体ｖを備えた多層セラミック基板Ｋを得ることができる。
かかる多層セラミック基板Ｋにおいて、非導体部ｊの幅は、基板本体ｈの表面１および裏面１０における対向する一対の辺同士間の距離の１％以上であり、非導体部ｊの表層導体部ｄ１，ｄ２に対する面積割合は、２％以上である。
【００２４】
図９は、大判のグリーンシートｂｓ１(ｂｓ３)の厚み方向に沿った平面図を例示する。平面視が正方形の大判のグリーンシートｂｓ１(ｂｓ３)は、図９に示すように、焼成後に製品単位の多層セラミック基板(単位セラミック基板)となる領域ｋを縦・横３個ずつ合計９個有する。また、かかるグリーンシートｂｓ１(ｂｓ３)には、図９中で最外の一点鎖線の切断予定線ＢＬで示す製品領域よりも外側の周辺部に、正方形の枠形を呈する耳部ｍが幅約０．５ｍｍで形成されている。
また、個別の多層セラミック基板となる各領域ｋの表面１(裏面１０)には、その周辺部に沿って前記幅を有し、且つ前記面積割合である非導体部ｊが正方形枠状に位置し、これに囲まれて平面視が正方形であるベタ状の電極２ａ(８ａ)からなる表層導体部ｄ１，ｄ２が形成されている。隣接する領域ｋ，ｋ間には、それぞれの非導体部ｊ，ｊが位置し、かかる非導体部ｊ，ｊ間には、図９中の破線で示す切断予定線ＢＬが位置している。
尚、上記電極２ａ(８ａ)に替えて、前記図５で示した多数の電極２ｂ(８ｂ)からなる表層導体部ｄ１，ｄ２を形成したり、図１０に示すように、円形、正方形、および長方形を呈する電極群２ｃ，８ｃからなる表層導体部ｄ１，ｄ２を形成しても良い。これらの形態では、電極２ｂ，２ｂ間などや電極群２ｃ，８ｃの間にも、非導体部ｊが位置する。
【００２５】
次に、図１１に示すように、前記電極２ａ(８ａ)が形成された大判の前記グリーンシートｂｓ１〜ｂｓ３を積層し且つ熱圧着することにより、積層体ＢＳを形成する(積層体を形成する工程)。
次いで、積層体ＢＳの表面１および裏面１０にほぼ同じ面積の焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２を積層し且つ熱圧着することにより、図１２に示すように、複合積層体ＢＦＳを形成する(複合積層体を形成する工程)。
更に、上記複合積層体ＢＦＳを図示しない焼成炉に挿入し、前記グリーンシートｂｓ１〜ｂｓ３の焼成温度(約８５０℃)に加熱して約２時間にわたって焼成する(焼成工程)。
そして、図１２中の破線および一点鎖線で示す切断予定線ＢＬに沿って、上記複合積層体ＢＦＳをダイシングなどによって切断することにより、耳部ｍを除去すると共に、単位セラミック基板の領域ｋごとに分割する。
【００２６】
その結果、図１３に示すように、表面１や裏面１０に電極２ａ，８ａを有する基板本体ｈからなる複数個(縦・横３個ずつ合計９個)の多層セラミック基板Ｋを得ることができる。
以上のような大判のグリーンシートｂｓ１〜ｂｓ３を用いて複数個の製品単位である多層セラミック基板Ｋ(単位セラミック基板)を製造する方法によれば、最外の切断予定線ＢＬで囲まれる領域内の電極２ａ，８ａの周辺部ごとに、所定面積の非導体部ｊが形成されている。この結果、上記表面１および裏面１０に電極２ａ，８ａからなる表層導体部ｄ１，ｄ２が形成されていても、焼成工程において焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２が上記非導体部ｊに密着するため、得られる基板本体ｈの平面(Ｘ−Ｙ)方向の焼成収縮が確実に抑制される。従って、電気的特性に優れた電極２ａ，８ａ、配線層４，６、およびビア導体ｖを有する多層セラミック基板Ｋを効率良く安価に製造することが可能となる。
尚、単位セラミック基板の領域ｋごとに形成する表層導体部ｄ１，ｄ２は、前記図５で示した多数の電極２ｂ，８ｂからなる形態や、前記図１０で示した円形、正方形、および長方形を呈する電極群２ｃ，８ｃからなる形態としても良い。
【実施例】
【００２７】
ここで、本発明の具体的な実施例を比較例と併せて説明する。
先ず、グリーンシートｓ１〜ｓ３を得るため、これに用いるガラス粉末を用意した。ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、およびＺｎＯの各粉末を混合してガラス原料粉末を調合した。得られた原料粉末を加熱して溶解した後、水中に投入して急冷し且つ水砕して、ガラスフリットを得た。かかるガラスフリットをボールミル中で更に粉砕することで、平均粒径３μｍのガラス粉末を得た。
次に、上記ガラス粉末と、平均粒径３μｍで且つ比表面積が１．０ｍ２／ｇのアルミナ粉末とを、重量比１：１で総重量１ｋｇとなるよう秤量して、アルミナ製ポット中に投入した。かかるポット中に、バインダのアクリル樹脂：１２０ｇと、所要のスラリ粘度およびシート強度を得るために必要な量の溶剤(ＭＥＫ)および可塑剤(ＤＯＰ：フタル酸−２−エチルヘキシル)と、を投入し且つ５時間混合することで、セラミックスラリを得た。かかるセラミックスラリをドクターブレード法により、縦・横が５０ｍｍずつで且つ厚みが０．１５ｍｍのグリーンシートｓ１〜ｓ３，ｂｓ１〜ｂｓ３を各組５個ずつ合計１０個ずつで６組形成した。
【００２８】
一方、前記と同じアルミナ粉末を用い且つ前記と同様な方法によって、縦・横が５０ｍｍずつで且つ厚みが０．２５ｍｍの焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２を各組１０個ずつで６組形成した。
６組のグリーンシートｓ１(ｂｓ１)，ｓ３(ｂｓ３)の表面１と裏面１０とに、Ａｇ粉末を含む導電性ペーストからなる電極２ａ，８ａを、周辺部に位置する非導体部ｊの幅を表１に示すように変化させて、スクリーン印刷により形成した。尚、グリーンシートｓ１〜ｓ３，ｂｓ１〜ｂｓ３には、前記ビア導体ｖや配線層４，６を形成していない。
【００２９】
前記製造方法と同様にして、６組のグリーンシートｓ１〜ｓ３，ｂｓ１〜ｂｓ３を積層し且つ熱圧着して、６組の積層体Ｓ，ＢＳを得た。
更に、６組の積層体Ｓ，ＢＳの表面１および裏面１０に前記焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２を個別に積層し圧着することで、６組の複合積層体ＦＳ，ＢＦＳを得た。
かかる６組(各組１０個ずつ)の複合積層体ＦＳ，ＢＦＳを８５０℃×２時間で焼成した後、未焼成の焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２を除去し、更に複合積層体ＢＦＳの焼成体は切断して、実施例１〜３および比較例１〜３の複数の多層セラミック基板Ｋを得た。
【００３０】
実施例１〜３および比較例１〜３の多層セラミック基板Ｋにおける基板本体ｈの平面(Ｘ−Ｙ)方向の焼成収縮率を個別に測定し、その平均値を表１に示した。また、焼成工程における各例の焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２の剥がれを生じた割合と、基板本体ｈの反りおよび変形の有無とを個別に測定し、それらの結果も表１に示した。上記反りは、各例の基板本体ｈが厚み方向に０．１５ｍｍ以上反ったものが１個でもあったものを「有り」とし、上記変形は、測長機により各例の基板本体ｈの寸法を測定し、平面(Ｘ−Ｙ)方向で０．５％以上の収縮が１箇所でも確認されたものを「有り」とした。
尚、表１には、各例ごとに、対向する一対の辺同士間の距離に対する非導体部の幅の割合、表層導体部ｄ１，ｄ２の面積に対する非導体部ｊの面積割合、および最外の切断予定線ＢＬで囲まれる領域内における表層導体部ｄ１，ｄ２の面積に対する非導体部ｊの面積割合を併記した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１によれば、前記製造方法により製造した実施例１〜３の多層セラミック基板Ｋは、何れも焼成収縮率が０．２０％以下と微小で、焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２の剥がれがなく、反りおよび変形もなかった。これは、一対の辺同士間の距離に対する非導体部ｊの幅の割合が１％以上で、表層導体部ｄ１，ｄ２の面積に対する非導体部ｊの面積割合が２％以上であると共に、最外の切断予定線ＢＬで囲まれる領域内における表層導体部ｄ１，ｄ２の面積に対する非導体部ｊの面積割合が１％以上であったことに起因する。
一方、比較例１〜３の多層セラミック基板は、焼成収縮率が０．６０％以上と顕著であった。即ち、比較例１〜３の多層セラミック基板では、電極２ａ，８ａからなる導電部ｄ１，ｄ２の周囲に形成した非導電部ｊの幅および面積割合が過少であるか、あるいは形成されなかった。そのため、非導電部ｊと焼成収縮抑制グリーンシートｙ１，ｙ２との間に、隙間が顕著に形成されたことに起因して、焼成時の焼成収縮率が上記値となったものと推定される。
以上のような実施例１〜３の結果により、本願の発明の効果が裏付けられたことが容易に理解することができる。
【００３３】
本発明は、以上において説明した実施の形態および実施例に限定されない。
例えば、前記積層体Ｓや基板本体ｈは、２層のみ、あるいは４層以上のグリーンシートまたはセラミック絶縁層によって形成しても良い。
また、前記積層体Ｓまたは基板本体ｈは、表面１寄りに位置する単数または複数のグリーンシートまたはセラミック絶縁層に上向きに開口するキャビティを有する形態とすることも可能である。
更に、同じ積層体Ｓの表面１と裏面１０とには、一方を前記電極２ａ，８とし、他方を電極とした異なるパターンの導電部ｄ１，ｄ２を形成しても良い。
尚、前記導電性ペーストは、前記Ａｇ粉末のほか、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ粉末、あるいは、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ｃｕ−Ｗ合金の粉末を含んでいても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の製造方法に用いるグリーンシートを示す断面図。
【図２】上記製造方法における１工程を示す概略図。
【図３】図２に続く工程を示す概略図。
【図４】図３のグリーンシートの表面における導体部を示す部分平面図。
【図５】上記と異なるパターン導体部を示す部分平面図。
【図６】図３に続く工程を示す概略図。
【図７】図６に続く工程を示す概略図。
【図８】図７に続く工程および得られた本発明の多層セラミック基板を示す概略図。
【図９】異なる製造方法におけるグリーンシートの表面の導体部を示す平面図。
【図１０】上記グリーンシートの表面での異なる形態の導体部を示す平面図。
【図１１】図９に続く工程を示す概略図。
【図１２】図１１に続く工程を示す概略図。
【図１３】図１２に続く工程および得られた複数の多層セラミック基板を示す概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１…………………………………表面
２ａ〜２ｃ，８ａ〜８ｃ………電極
１０………………………………裏面
ｄ１，ｄ２………………………表層導体部
ｊ…………………………………非導体部
ｓ１〜ｓ３，ｂｓ１〜ｂｓ３…グリーンシート
Ｓ，ＢＳ…………………………積層体
ｙ１，ｙ２………………………焼成収縮抑制グリーンシート
ＦＳ，ＢＦＳ……………………複合積層体
ｋ…………………………………単位セラミック基板の領域
ｈ…………………………………基板本体
ｚ１〜ｚ３………………………セラミック絶縁層
ＢＬ………………………………切断予定線
Ｋ…………………………………多層セラミック基板
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４５４７
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号
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| 【出願日】 |
平成１６年１月１６日（２００４．１．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９８６１５
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 学
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| 【公開番号】 |
特開２００５−２０３６３１（Ｐ２００５−２０３６３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年７月２８日（２００５．７．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−９５８２（Ｐ２００４−９５８２） |
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