(57)【要約】【課題】溝や空洞を高精度に形成することができ、しかも部分的な歪みやクラックが生じ難く、信頼性に優れたセラミック焼結体を安定に供給する方法を提供する。【解決手段】外表面に開いた溝６，７または空洞を有し、溝６，７または空洞に敷粉を介して充填材８が配置されている未焼成のセラミック成形体１を用意し、セラミック成形体１を焼成し、焼成後に充填材８を溝６，７または空洞から取り除く、セラミック焼結体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面に開いた溝または空洞を有し、前記溝または空洞に敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材が配置されている未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、
前記セラミック成形体を焼成する工程と、
前記焼成後に、前記充填材を取り除き、溝または空洞を有するセラミック焼結体を得る工程とを備える、セラミック焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記未焼成のセラミック成形体を用意する工程が、
外表面に開いた溝または空洞を有する未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、
前記溝または空洞に敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材を配置する工程とを有する、請求項１に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項３】
前記敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材を配置する工程が、前記溝または空洞の内面に敷粉を散布する工程と、前記充填材を溝または空洞内に配置する工程とを有する、請求項２に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項４】
前記敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材を配置する工程が、前記敷粉を含有するグリーンシートを前記溝または空洞の内面の少なくとも一部に沿うように配置する工程と、前記充填材を前記溝または空洞内に配置する工程とを備える、請求項２に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項５】
前記セラミック成形体が、複数枚のセラミックグリーンシートを積層してなる積層体である、請求項３または４に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記積層体が、セラミックグリーンシート間の少なくとも１つの界面に配置された内部電極を有する、請求項５に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項７】
前記充填材が、前記セラミック成形体の焼成温度で焼成されるセラミックからなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項８】
前記充填材が、前記セラミック成形体と同種のセラミックからなる、請求項７に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法により製造されたセラミック焼結体であって、外表面に開いた溝または空洞を有し、該溝または空洞の内面に前記敷粉が残存している、セラミック焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックからなるパッケージやセラミック電子部品などを得るのに用いられるセラミック焼結体の製造方法に関し、より詳細には、外表面に通じた溝や空洞を有するセラミック焼結体の製造方法及び該セラミック焼結体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックパッケージやセラミック電子部品などの様々な用途において、セラミック焼成技術により得られたセラミック焼結体が用いられている。セラミック焼結体に他の部材や部品を複合化するために、外表面に開いた溝や空洞を有するセラミック焼結体も求められている。例えば、電子部品分野では、セラミック多層基板において上面に向かって開いた溝を形成し、該溝に他の電子部品などを配置した後、溝を閉成してキャビティを形成する方法が使用されている。すなわち、溝を閉成することにより形成されたキャビティ内に電子部品が内蔵されている複合セラミック多層基板が提案されている。
【０００３】
電子部品では小型化が進んでおり、それに伴って、上記溝や空洞の寸法精度の向上が強く求められている。
【０００４】
下記の特許文献１には、寸法精度に優れたキャビティを有する多層セラミック基板の製造方法が開示されている。特許文献１に記載の製造方法では、まず、複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、積層体を得る。しかる後、機械加工により、積層体の上面に開いた溝を形成する。この溝の底面に収縮抑制材グリーンシート片を配置する。次に、収縮抑制材グリーンシート片上に、焼成に際して消失する消失性シート片を配置する。さらに、消失性シート片上に、上記溝を埋めるための充填用セラミックグリーンシート片を複数枚積層する。
【０００５】
しかる後、セラミック積層体を圧着し、焼成する。焼成に際し、消失性シート片が消失するため、溝すなわちキャビティから充填用グリーンシート片積層体の焼成物を容易に除去することができる。それによって、底面が上記収縮抑制材グリーンシートの焼成物からなるキャビティを有する多層セラミック基板が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−４３０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、キャビティの寸法精度を高めるために、上記収縮抑制材グリーンシート片が用いられている。
【０００８】
しかし、収縮抑制材グリーンシート片用セラミックと、多層セラミック基板を構成しているセラミックとでは、材料が異なるため、焼成時にこれらが反応し、目的とする特性を有する多層セラミック基板を安定に得ることが困難であった。
【０００９】
さらに、収縮抑制材グリーンシート片の存在により、焼成に際してのセラミックの収縮が抑制され、さらに収縮抑制材グリーンシート片の配置がセラミック多層基板の面方向において均一でないため、焼成時に収縮力差が生じがちであった。その結果、セラミック多層基板に歪みが生じ、クラック等が生じるおそれがあった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、溝や空洞などを高精度に形成することができ、さらに、得られたセラミック焼結体に設ける物性や特性のばらつきが生じ難く、クラック等の機械的欠陥が生じ難い、セラミック焼結体の製造方法及び該製造方法により得られたセラミック焼結体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、外表面に開いた溝または空洞を有し、前記溝または空洞に敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材が配置されている未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、前記セラミック成形体を焼成する工程と、前記焼成後に、前記充填材を取り除き、溝または空洞を有するセラミック焼結体を得る工程とを備える、セラミック焼結体の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明に係るセラミック焼結体の製造方法のある特定の局面では、前記未焼成のセラミック成形体を用意する工程が、外表面に開いた溝または空洞を有する未焼成のセラミック成形体を用意する工程と、前記溝または空洞に敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材を配置する工程とを有する。
【００１３】
本発明に係るセラミック焼結体の製造方法の他の特定の局面では、前記敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材を配置する工程が、前記溝または空洞の内面に敷粉を散布する工程と、前記敷粉を散布した後に前記充填材を溝または空洞内に配置する工程とを有する。この場合には、敷粉の散布を容易に行い得るので、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係るセラミック焼結体のさらに他の特定の局面では、前記敷粉を介して未焼成のセラミックからなる充填材を配置する工程が、前記敷粉を含有するグリーンシートを前記溝または空洞の内面の少なくとも一部に沿うように配置する工程と、前記敷粉含有グリーンシートを配置した後に、前記充填材を前記溝または空洞内に配置する工程とを有する。この場合には、予め敷粉含有グリーンシートを用意しておくことにより、溝や空洞の内面に該敷粉含有グリーンシートを容易に沿わせることができる。また、溝や空洞の内面の全領域に敷粉を均一に散布することが容易であるため、焼成により充填材を溝または空洞から無理なく除去することができる。
【００１５】
本発明に係るセラミック焼結体の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記セラミック成形体は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層してなる積層体である。この場合には、本発明に従ってセラミック多層基板のようなセラミック電子部品に適したセラミック焼結体を得ることができる。
【００１６】
本発明に係るセラミック焼結体のさらに他の特定の局面では、前記積層体において、セラミックグリーンシート間の少なくとも１つの界面に配置された内部電極が形成されている。この場合には、内部電極を有するセラミック多層基板を本発明に従って提供することができる。
【００１７】
本発明に係るセラミック焼結体のさらに別の特定の局面では、前記充填材が、前記セラミック成形体の焼成温度で焼成されるセラミックからなる。この場合には、充填材もまた、セラミック成形体の焼成に際し焼結される。従って、焼成後に充填材が十分な強度を有するため、充填材を溝または空洞から容易に取り出すことができる。
【００１８】
特に、充填材が上記未焼成のセラミック成形体と同種のセラミックからなる場合には、セラミック材料の種類をなくすことができ、セラミック焼結体のコストを低減することも可能となる。
【００１９】
また、同種のセラミックからなる場合には、セラミック成形体と充填材の収縮率差が実質的にないので、高精度の溝または空洞を得ることができる。
【００２０】
本発明に係るセラミック焼結体は、本発明のセラミック焼結体の製造方法により得られるものであり、外表面に開いた溝または空洞を有するが、本発明の製造方法により得られるため、溝または空洞の寸法精度を高くすることができる。また、本発明の製造方法により得られるため、溝または空洞の内面には、敷粉の一部が残存している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るセラミック焼結体の製造方法によれば、上記溝または空洞を有する未焼成のセラミック成形体の溝または空洞の内面に敷粉を介して、上記未焼成のセラミックからなる充填材が配置されており、このセラミック成形体が焼成されるので、敷粉の存在により、溝または空洞の内面と充填材との一体化が妨げられ、焼成後に充填材をセラミック焼結体の溝または空洞から容易に取り除くことができる。従って、寸法精度に優れた溝または空洞を容易に形成することが可能となる。
【００２２】
本発明の製造方法によれば、セラミック焼結体内に、収縮抑制用セラミックなどの物性が異なる材料部分が生じ難く、領域ごとの物性や特性のばらつきも生じ難い。従って、焼成後に応力のばらつきによる歪みやクラック等が生じ難いため、溝や空洞を有するセラミック焼結体の製造に際しての歩留まりを高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態のセラミック焼結体の製造方法で用意されるセラミック成形体を示す斜視図であり、（ｂ）は、未焼成のセラミック成形体の溝に充填材を充填した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態で得られたセラミック焼結体を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のセラミック焼結体の製造方法において、未焼成のセラミック成形体の溝に充填材を充填した状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２の実施形態のセラミック焼結体の製造方法において、未焼成のセラミック成形体の溝に敷粉含有グリーンシートを載置した状態を示す正面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に続いて、充填材を溝内に充填した状態を示す正面断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第３の実施形態において、未焼成のセラミック成形体を得る工程を説明するための正面断面図であり、溝内に敷粉含有グリーンシートが載置されている状態を示す正面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に続いて、溝内に充填材を充填した状態を示す正面断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施形態において、空洞を有する未焼成のセラミック成形体を得る工程を説明するための各正面断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態で得られたセラミック焼結体を示す斜視図である。
【図８】比較のために用意したセラミック成形体を示す斜視図である。
【図９】比較のために用意したセラミック成形体の他の例を示す斜視図である。
【図１０】比較のために用意したセラミック成形体のさらに他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２５】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態の製造方法では、まず、図１（ａ）に示す未焼成のセラミック成形体を用意する。セラミック成形体１は、複数枚のセラミックグリーンシート２〜５を積層してなる積層体である。本実施形態では、セラミック多層基板を得るために、セラミック成形体１が用意されている。従って、上記セラミックグリーンシート２〜５を構成する材料としては、セラミック多層基板を構成するための適宜のセラミック、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックなどを用いることができる。
【００２６】
上記複数枚のセラミックグリーンシート２〜５を積層してなる積層体の製造方法は、周知のセラミック電子部品の製造方法に従って行い得る。すなわち、複数枚のセラミックグリーンシートを用意し、積層し、厚み方向に圧着することにより、セラミック成形体１を得ることができる。ここで、セラミックグリーンシート５は、複数のストリップ状のセラミックグリーンシート体５Ａ〜５Ｃの集合体であり、セラミックグリーンシート体５Ａ，５Ｂ間には、溝６が、セラミックグリーンシート体５Ｂ，５Ｃ間には溝７が形成されている。溝６，７の形成は、ストリップ状のセラミックグリーンシート体５Ａ〜５Ｃを、セラミックグリーンシート４上に積層することにより行い得る。
【００２７】
あるいは、セラミックグリーンシート２〜５と同じ平面形状の矩形のセラミックグリーンシートを積層した後、機械加工により溝６，７を形成してもよい。
【００２８】
次に、図１（ａ）に小さな△のハッチングで示すように、溝６，７の内面に、敷粉を散布する。敷粉としては、セラミックの焼成に際して用いられている周知の敷粉９、例えばジルコニアなどを用いることができる。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示すように、上記敷粉９を散布した後に、溝６，７の内面に、充填材８を配置する。充填材８は、本実施形態では、セラミックグリーンシート２〜５を形成しているセラミックと同種のセラミックからなる。従って、セラミック成形体１の焼成に際し、充填材８もまた焼成され、固くなる。
【００３０】
なお、同種のセラミックとは、セラミックグリーンシート２〜５と同一組成のセラミック組成物だけでなく、溶剤や充填材の配合割合が若干異なるセラミック組成をも含むものとする。いずれにしても、セラミック成形体１の焼成温度で充填材が焼成されれば、上記のように、セラミック成形体１の焼成に際し、充填材８もまた焼成し、固化するため、後述する充填材８の除去を容易に行うことができる。
【００３１】
また、同種のセラミックからなる場合には、セラミック成形体と充填材の収縮率差が実質的にないので、高精度の溝または空洞を得ることができる。
【００３２】
また、充填材８は、セラミック成形体１を形成するセラミックと同種のセラミックである必要は必ずしもなく、セラミック成形体１の焼成温度で焼成されるセラミックであれば、同様に好適に用いることができる。もっとも、セラミック成形体１の焼成に際しての収縮を考慮すると、焼成温度でのセラミック成形体１との収縮率差が小さい材料により充填材８を形成することが好ましい。従って、収縮率差が小さくなるので、充填材８はセラミックからなる。
【００３３】
また、充填材８は、上記溝６，７の内面に当接されるのに十分な大きさであることが望ましく、より好ましくは、溝６，７に圧入され得る大きさであることが好ましい。それによって、溝６，７の寸法精度を高めることができる。もっとも、寸法精度をさらに高めるには、圧入に際し、溝６，７の形状が変化しないように、充填材８が圧入されることが望ましい。従って、充填材８の外寸は、溝６，７の内寸とほぼ同等か溝６，７の外寸よりも若干大きい程度が望ましい。
【００３４】
次に、上記充填材８を溝６，７内に配置した後に、セラミック成形体１を厚み方向に圧着する。次に、セラミック成形体１を焼成する。その結果、セラミック成形体１が焼成され、セラミック焼結体が得られる。この場合、敷粉９の存在により、充填材８は、セラミック焼結体と一体化しない。従って、上記溝６，７から充填材８の焼成物を容易に取り除くことができる。このようにして、図２に示すセラミック焼結体１０を得ることができる。
【００３５】
本実施形態の製造方法では、上記充填材８を溝６，７に配置した状態で、セラミック成形体１が厚み方向に圧着されるが、この場合、溝６，７が設けられている領域を含む全領域が均一に圧着される。従って、焼成前のセラミック成形体１内の密度のばらつきが少ないため、全領域にわたり均一に焼成される。そのため、セラミック焼結体１０において、部分的な歪みが生じ難く、クラック等が生じ難い。また、溝６，７を高精度に形成することが可能となる。
【００３６】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、溝６，７を有するセラミック成形体１を用意する。次に、図４（ａ）に示すように、敷粉９ではなく、敷粉含有グリーンシート９Ａを溝６，７内に配置する。ここでは、溝６，７、底面及び内側面を覆うように、敷粉含有グリーンシート９Ａが配置されている。
【００３７】
敷粉含有グリーンシートとしては、上述した敷粉と、樹脂バインダーとを含む適宜のグリーンシートを用いることができる。
【００３８】
この場合、敷粉により、最終的に充填材をセラミック焼結体から容易に取り除くことを可能とするためには、敷粉の含有割合は、敷粉含有グリーンシート中、３〜５０重量％以上、より好ましくは３〜１０重量％以上とすることが望ましい。
【００３９】
次に、図３及び図４（ｂ）に示すように、上記溝６，７内に充填材８を配置する。それによって、溝６，７の内面に対し、敷粉含有グリーンシート９Ａを介して充填材８が対向される。本実施形態では、敷粉含有グリーンシート９Ａが、溝６，７の内面の全面を覆うように配置されているため、溝６，７の内面と充填材８との焼成に際しての一体化を確実に抑制することができる。
【００４０】
もっとも、敷粉含有グリーンシート９Ａは、溝６，７の内面の一部を覆うように配置されていてもよい。その場合においても、部分的に敷粉含有グリーンシート９Ａが充填材８と溝６，７との間に介在することになるため、やはり焼成後に充填材８を容易に取り出すことは可能である。
【００４１】
第２の実施形態では、上記充填材８を配置した後に、セラミック積層体からなるセラミック成形体１を厚み方向に圧着する。次に、セラミック焼結体１を焼成する。焼成により、第１の実施形態の場合と同様に、セラミック焼結体１０が得られると共に、充填材８も焼成される。そして、敷粉の存在により、セラミック焼結体１０との一体化が妨げられる。従って、溝６，７内から、容易に充填材８を取り除くことができる。このようにして、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、図３に示すセラミック焼結体１０を得ることができる。
【００４２】
第２の実施形態においても、焼成に先立つ圧着工程において、セラミック成形体１が均一に圧着される。従って、第２の実施形態においても、得られたセラミック焼結体１０において、部分的な密度のばらつきが生じ難く、また歪みやクラックも生じ難い。従って、溝６，７の寸法精度も高められる。
【００４３】
〔第３の実施形態〕
第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例に相当する。まず、図５（ａ）に示すように、第２の実施形態と同様にして、未焼成のセラミック成形体１の溝６，７内に敷粉含有グリーンシート９Ａを配置する。しかる後、図５（ｂ）に示すように、第２の実施形態と同様にして、充填材８を配置する。
【００４４】
第３の実施形態が第２の実施形態と異なるところは、図６（ａ）に示すように、図５（ｂ）に示した成形体１の上面に、さらに、敷粉含有グリーンシート９Ｂを載置する。敷粉含有グリーンシート９Ｂは、ストリップ状の形状を有し、上記充填材８の上面にのみ位置している。
【００４５】
次に、押圧部材により、上記敷粉含有グリーンシート９Ｂを上方から加圧する。その結果、図６（ｂ）に示すように、充填材８が、未焼成の敷粉含有グリーンシート９Ａ，９Ｂで取り囲まれ、かつ敷粉含有グリーンシート９Ｂが溝６，７内に圧入され、上面が面一となる。次に、図６（ｃ）に示すように、上面にさらに複数枚のセラミックグリーンシート１２〜１４を積層する。このようにして、焼成のセラミック成形体としての積層体１５を得る。積層体１５を厚み方向に加圧し、セラミックグリーンシート同士を圧着する。この場合、第１，第２の実施形態の場合と同様に、積層体１５を均一に加圧することができる。よって、焼成後に得られた焼結体において、密度のばらつきが生じ難く、また歪みやクラックが生じ難い。
【００４６】
なお、図６（ａ），（ｂ）の状態で加圧せずに、図６（ａ）〜（ｃ）の積層工程後に一度に加圧してもよい。
【００４７】
上記積層体１５を焼成し、充填材８を取り除くことにより、図７に示すセラミック焼結体２０を得ることができる。セラミック焼結体２０では、上記溝６，７に由来する空洞６Ａ，７Ａが形成されている。また、上記充填材８の除去に際し、第２の実施形態の場合と同様にセラミック焼結体２０から容易に除去される。
【００４８】
第３の実施形態から明らかなように、本発明においては、外表面に開いた溝６，７だけでなく、図６（ｃ）に示されているように、外表面に開いた空洞６Ａ，７Ａを有する成形体を用意し焼成してもよい。それによって、図７に示したように空洞６Ａ，７Ａを有するセラミック焼結体２０を得ることができる。
【００４９】
なお、第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、敷粉含有グリーンシート９Ａ及び９Ｂを用いたが、第１の実施形態のように、敷粉含有グリーンシートに代えて敷粉を溝６，７の内面に散布し、さらに充填材８を充填した後に充填材８の上面に敷粉を散布した後、セラミックグリーンシート１２〜１４を積層してもよい。この場合においても、第１の実施形態と同様に、充填材８をセラミック焼結体のキャビティから容易にかつ無理なく取り除くことができる。
【００５０】
なお、上述した各実施形態では、溝などが形成された未焼成のセラミック成形体を得た後に、敷粉を散布したり、もしくは敷粉含有グリーンシートを配置したりし、さらに充填材を充填した後に焼成が行われていたが、必ずしもセラミック成形体をまず成形した後に、上記の各工程を実施する必要はない。すなわち、セラミックグリーンシートを積層した状態で、敷粉の散布または敷粉含有グリーンシートの積層、続いて充填材の充填を行った後に、これらを一体化して圧着し、溝などを有する成形品を形成し、しかる後焼成を行ってもよい。
【００５１】
〔実験例〕
次に、具体的な実験例に基づき本発明の効果を明らかにする。
【００５２】
〔実験例１〕
実験例１では、図２に示した溝６，７を有するセラミック焼結体１０を作製した。
【００５３】
まず、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック粉末を主体とするセラミックスラリーを用意した。このセラミックスラリーを用い、ＰＥＴフィルムからなる支持フィルム上においてドクターブレード法により厚み２５μｍの第１のセラミックグリーンシートを成形した。
【００５４】
次に、ジルコニア粉末２０重量部と樹脂バインダ１００重量部と、分散剤及び可塑剤とを含むスラリーを用意した。ＰＥＴフィルムからなる支持フィルム上において上記スラリーをドクターブレード法により成形し、厚み４０μｍの敷粉含有グリーンシートを得た。
【００５５】
次に、第１のセラミックグリーンシートを１ｍｍの幅のセラミックグリーンシート部分が３ｍｍ間隔で連なるように切断し、該幅１ｍｍのセラミックグリーンシート部分を除去し、溝を形成し、溝形成用グリーンシートを得た。
【００５６】
また、第１のセラミックグリーンシートを１ｍｍ間隔で幅３ｍｍのセラミックグリーンシート部分が形成されるように切断し、該幅３ｍｍのセラミックグリーンシート部分を除去し、幅１ｍｍの充填材用セラミックグリーンシートを用意した。
【００５７】
全体の厚みが約３００μｍとなるように、複数枚の第１のセラミックグリーンシート上に、上記溝形成用セラミックグリーンシートを２枚積層し、さらに１枚の敷粉含有グリーンシート及び２枚の充填材用セラミックグリーンシートを積層し、全体を厚み方向にプレスし、圧着した。圧着して得られたマザーの積層体を平面形状が１５ｍｍ×３０ｍｍの矩形となるように切断し、図４（ｂ）に示すセラミック成形体を用意した。このセラミック成形体を試料番号１の成形体とする。
【００５８】
別途、積層前の第１のセラミックグリーンシートにＡｇ／Ｐｄからなる電極ペーストを用いて内部電極パターンを印刷し、しかる後、上記と同様にして成形体を得た。このようにして得られた成形体を試料番号４の成形体とする。
【００５９】
比較のために、上記溝形成用グリーンシートの溝をカーボンペーストを充填することにより埋めた比較用溝形成用グリーンシートを用意した。そして、上記充填材用グリーンシートを用いずに、その他は上記と同様にして、セラミック成形体を得た。このようにして、得られたセラミック成形体を図８に示す。このセラミック成形体を試料番号２の成形体とする。図８に示すように、セラミック成形体１００では、セラミックグリーンシート２〜５は積層されているものの、溝６，７には、カーボンペースト１０１，１０１が充填されている。
【００６０】
また、比較のために、上記試料番号２のセラミック成形体１００に加えて、上記試料番号４と同様に、内部電極パターンが形成されたセラミック成形体を用意し、試料番号５とした。
【００６１】
さらに、比較のために、総厚みが約３００μｍとなるように、上記複数枚の第１のセラミックグリーンシート及び溝形成用セラミックグリーンシート２枚を積層し、圧着し、しかる後１５×３０ｍｍの平面形状を有するように切断し、セラミック成形体を得た。このセラミック成形体は、溝６，７内に充填材用グリーンシートや敷粉含有グリーンシートが配置されていないことを除いては、上記試料番号１と同様である。このセラミック成形体を試料番号３の成形体とした。また、試料番号３の成形体に、試料番号４と同様に内部電極が形成されている構造を用意し、試料番号６とした。
【００６２】
上記試料番号１〜６の各セラミック積層体を、１０００℃の温度で焼成し、しかる後、試料番号１，４では、充填材用セラミックグリーンシート焼成物を除いた。このようにして、試料番号１〜６のセラミック焼結体を得た。そして、各セラミック焼結体について、セラミックグリーンシート間の剥離、溝表面のシート剥がれ、表面のクラック及び歪みの有無を調べた。各試料番号のセラミック焼結体１０個について目視により検査した。シート剥がれ、クラック及び歪みの全てが存在しないものを良品とし、これらのいずれかが発生しているものを不良品とした。試料番号１〜６の詳細及び上記結果を表１及び表２に示す。
【００６３】
【表１】
2010202474.tif 000003
【００６４】
【表２】
2010202474.tif 000004
【００６５】
表２から明らかなように、カーボンペーストを用いた試料番号２，５では、全てのサンプルで層間剥離や溝表面のシート剥がれが生じ、さらにほとんどのサンプルでクラックや歪みが生じていた。なお、層間剥離は主に溝の下方の層で発生しており、カーボンペーストの埋めむら、あるいはカーボンペースト乾燥体が柔らかいため、圧着時に十分な圧力が溝の下方の層に加わらなかったことによると考えられる。
【００６６】
また、溝表面におけるシート剥離は、カーボンペースト乾燥体が速い段階で大きく収縮するため、セラミックグリーンシートが引っ張られ、それによって溝表面におけるシート剥離が生じたものと考えられる。また、歪みについては、カーボンペーストの埋めむら、あるいはカーボンペースト乾燥体が柔らかいため、圧着時の圧力が全体に均一に加わらなかったことによると考えられる。あるいは、カーボンペースト乾燥体とセラミック成形体の焼成時の収縮挙動差が原因とも考えられる。
【００６７】
また、クラックは、圧着時に圧力が均一に加わらないため、セラミック成形体に部分的に歪みや密度のばらつきが生じたことによると考えられる。また、上記収縮挙動差が原因であると考えられる。
【００６８】
また、溝を充填材で埋めなかった試料番号３，６で、やはり層間剥離が生じ、クラックや歪みが多くの試料で発生していた。試料番号３，６では、溝が空間として存在しているため、圧着時に溝の下方の層に十分な圧力が加わらなかったため層間剥離が生じていたと考えられる。また、クラックは圧着時に圧力がやはり均一に加わらないため、セラミック成形体が歪んだり密度がばらついたことによると考えられる。
【００６９】
これに対して、本発明の実施例に相当する試料番号１，４では、上記層間剥離、クラック及び歪みはいずれのサンプルでも認められなかった。
【００７０】
〔実験例２〕
実験例２では、図７に示した空洞６Ａ，７Ａを有するセラミック焼結体２０を製造した。
【００７１】
まず、第１の実験例と同様にして、第１のセラミックグリーンシート及び敷粉含有グリーンシートを用意した。
【００７２】
また、第１のセラミックグリーンシートを切断し、しかる後、幅２ｍｍのセラミックグリーンシート部分を支持フィルムから剥離し、空洞形成用グリーンシートを用意した。さらに、第１のセラミックグリーンシートを幅２ｍｍに切断し、充填材用セラミックグリーンシートを作製した。
【００７３】
層厚みが約３００μｍとなるように、複数枚の第１のセラミックグリーンシート、空洞形成用グリーンシート２枚、敷粉含有グリーンシート１枚、充填材用セラミックグリーンシート２枚、敷粉含有グリーンシート１枚、複数枚の第１のセラミックグリーンシートをこの順序で積層し、圧着した。しかる後、得られた積層体を１５ｍｍ×３０ｍｍの平面形状を有するように切断し、図６（ｃ）に示したセラミック成形体１５を得た。このセラミック成形体を試料番号１１とした。さらに、このセラミック成形体１５中に第１の実験例の場合と同様に内部電極パターンが形成されているセラミック成形体を同様にして用意し、試料番号１４の成形体とした。
【００７４】
比較のために、上記空洞形成用グリーンシートの溝を、カーボンペーストで充填してなる空洞形成用グリーンシートを作製し、上記敷粉含有グリーンシート及び充填材用セラミックグリーンシートを用いずに、その他は試料番号１の場合と同様にして、セラミック成形体を用意した。このセラミック成形体を試料番号１２のセラミック成形体とする。図１０に、この試料番号１２のセラミック成形体１２０を斜視図で示す。セラミック成形体１２０では、空洞６Ａ，７Ａ内に、カーボンペースト１２１，１２１が充填されている。
【００７５】
また、試料番号１２のセラミック成形体に対し、試料番号４と同様に内部電極パターンをさらに形成したものを別途用意し、試料番号１５のセラミック成形体とした。
【００７６】
さらに、充填材用セラミックグリーンシート及び敷粉含有グリーンシートを用いずに、空洞を埋めなかったことを除いては、試料番号１１と同様にして、セラミック成形体を用意した。このセラミック成形体を図１１に斜視図で示す。空洞６Ａ，７Ａには、セラミック等は充填されていない。このセラミック成形体１３０を試料番号１３のセラミック成形体とする。また、試料番号３のセラミック積層体に対し、試料番号４と同様に内部電極を形成したものを別途用意し、試料番号１６のセラミック成形体とした。
【００７７】
上記試料番号１１〜１６のセラミック成形体を用い、第１の実験例と同様にして、１０００℃の温度で焼成し、第１の実験例と同様にして評価を行った。表３に第２の実験例の条件を表４に実験結果を示す。
【００７８】
【表３】
2010202474.tif 000005
【００７９】
【表４】
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【００８０】
表３及び表４では、第１の実験例の場合と同様に、カーボンペーストにて空洞を埋めた試料番号１２，１５では、層間剥離、溝表面のシート剥がれ、歪み及びクラックが全てのサンプルで生じていた。
【００８１】
また、溝を埋めなかった試料番号１３では、１０個中８個〜９個のサンプルで層間剥離が生じ、１０個中９個の割合でクラックが生じ、全てのサンプルで歪みが生じた。
【００８２】
これに対して、試料番号１１，１４では、層間剥離、駆動表面におけるシート剥離、クラック及び歪みの発生は皆無であった。
【符号の説明】
【００８３】
１…セラミック成形体
２〜５…セラミックグリーンシート
５Ａ〜５Ｃ…セラミックグリーンシート体
６，７…溝
６Ａ，７Ａ…空洞
８…充填材
９…敷粉
９…敷粉含有グリーンシート
９Ａ，９Ｂ…敷粉含有グリーンシート
１０…セラミック焼結体
１２〜１４…セラミックグリーンシート
１５…積層体
２０…セラミック焼結体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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