(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミックグリーン層を積層してなるセラミックグリーン積層体を備えるとともに、前記セラミックグリーン積層体の少なくとも一方の主面にそれぞれ形成された、抵抗体、前記抵抗体と重なる部分を有する抵抗接続導体、および前記抵抗体を覆うオーバーコート層を備える、未焼成の多層セラミック基板を作製する工程と、
前記未焼成の多層セラミック基板を焼成する工程と
を有する、多層セラミック基板の製造方法であって、
前記焼成工程の後に前記オーバーコート層の表面を物理的に削り取ることにより前記オーバーコート層の厚みを減じる工程をさらに備え、
前記オーバーコート層の厚みを減じる工程において、前記オーバーコート層における、前記抵抗体と前記抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域は、その他の部分を覆う領域よりも厚くなるようにされる、
多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記オーバーコート層は出発原料として無機材料成分を含み、前記無機材料成分はガラス成分を含み、前記ガラス成分の含有量は前記無機材料成分の合計に対して５０重量％以上である、請求項１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
得ようとする多層セラミック基板は、前記オーバーコート層から露出する表面露出導体を備え、
前記表面露出導体にめっきを施す工程をさらに備え、
前記オーバーコート層の厚みを減じる工程は、前記めっきを施す工程の後に実施される、
請求項１または２に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記オーバーコート層の厚みを減じる工程は、前記オーバーコート層における、前記抵抗体と前記抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域以外の領域に向く開口を有するマスクを介して、前記オーバーコート層の表面をブラスト処理する工程を備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項５】
未焼成の多層セラミック基板を作製する工程において、前記オーバーコート層は、前記抵抗体と前記抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域が他の領域に比べて予め厚く形成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記焼成工程における焼成条件では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む拘束用グリーンシートを用意する工程をさらに備え、
前記未焼成の多層セラミック基板を作製する工程は、前記セラミックグリーン積層体の、前記抵抗体が形成された主面を含む少なくとも一方の前記主面に沿って前記拘束用グリーンシートを積層してなる未焼成の複合積層体を作製する工程を含み、
前記焼成工程は、前記未焼成の複合積層体に対して実施され、
焼成工程の後に前記拘束用グリーンシートに由来する拘束層を除去する工程をさらに備える、
請求項１ないし５のいずれかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項７】
複数のセラミック層を積層してなるセラミック積層体と、
前記セラミック積層体の少なくとも一方の主面にそれぞれ形成された、抵抗体、前記抵抗体と重なる部分を有する抵抗接続導体、および前記抵抗体を覆うオーバーコート層と
を備え、
前記オーバーコート層における、前記抵抗体と前記抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域は、その他の部分を覆う領域よりも厚い、
多層セラミック基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多層セラミック基板およびその製造方法に関するもので、特に、少なくとも一方主面に抵抗体が形成され、さらにその上にオーバーコート層が形成された、多層セラミック基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多層セラミック基板の主面に厚膜からなる抵抗体が形成される場合、この抵抗体の保護や耐候性の向上を目的として、抵抗体をガラス系材料でオーバーコートすることが行なわれている。また、抵抗体は、通常、焼成後にトリミングされ、抵抗値が調整される。【０００３】
たとえば、特開平５−２３４７２６号公報（特許文献１）には、基板上に抵抗体を印刷して焼き付ける工程と、抵抗体上の所定の位置に導体を印刷して焼き付ける工程と、抵抗体上にオーバーコート層を形成する工程と、オーバーコート層上から抵抗体をレーザートリミングして抵抗値調整を行なう工程とを備える、厚膜抵抗回路の形成方法が開示されている。【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術によれば、基板、抵抗体、導体、オーバーコート層を別々に焼成または焼き付けして形成するため、度々の焼成または焼き付けによって基板や抵抗体、導体の焼結が進行して過焼結な状態となってしまい、特性が悪くなるという問題がある。【０００５】
そこで、基板、抵抗体、導体およびオーバーコート層を同時焼成して得る技術が知られている。たとえば、特開２００５−３９１６４号公報（特許文献２）には、複数のガラスセラミックグリーンシートを積層してなる未焼成のセラミックグリーン積層体を作製する工程と、このセラミックグリーン積層体の一方主面に、抵抗体、導体およびオーバーコート層を形成する工程と、次いで、セラミックグリーン積層体の両主面に沿って拘束用グリーンシートを積層することによって、未焼成の複合積層体を作製する工程と、未焼成の複合積層体を焼成する工程と、その後、拘束用グリーンシートに由来する拘束層を除去する工程とを含む、ガラスセラミック配線基板の製造方法が開示されている。【０００６】
ところが、上記特許文献２に記載の技術のように、抵抗体やオーバーコート層をセラミックグリーン積層体と同時焼成によって形成した後、抵抗体にトリミングを行なう場合、次のような問題が生じることがわかった。【０００７】
図６は、多層セラミック基板５１の一部を示す断面図である。図６には、多層セラミック基板５１に備えるセラミック積層体５２と、その主面５３にそれぞれ形成された、抵抗体５４、抵抗体５４と重なる部分を有する抵抗接続導体５５、および抵抗体５４を覆うオーバーコート層５６が図示されている。【０００８】
図６を参照して説明すると、焼成後のトリミング時間を短縮するために、オーバーコート層５６をできるだけ薄く形成したいという要請がある。しかし、オーバーコート層５６を薄く形成すると、膜厚ばらつきが生じやすく、そのため、オーバーコート層５６を一定の厚みに形成することが難しい。【０００９】
また、オーバーコート層５６を薄く形成すると、焼成時のセラミック積層体５２、抵抗接続導体５５および抵抗体５４の各々とオーバーコート層５５との間での焼結挙動や熱膨張係数の違い等によって発生する応力により、オーバーコート層５６にクラックが生じやすくなる。特に、図６において破線で囲んだ部分５７および５８のように、異種材料の界面が存在する部分において、クラックが生じやすい。このように、クラックが生じると、その後に実施されるめっき工程において、めっき液がオーバーコート層５６の下方へ浸入して、抵抗体５４の抵抗値が変動するなど、信頼性が低下するという問題を引き起こす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２３４７２６号公報
【特許文献２】特開２００５−３９１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、この発明の目的は、抵抗体やオーバーコート層をセラミックグリーン積層体と同時焼成によって形成した場合でも、オーバーコート層にクラックが生じにくく、しかも、トリミング性を向上させることができる、多層セラミック基板の製造方法および多層セラミック基板を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、複数のセラミックグリーン層を積層してなるセラミックグリーン積層体を備えるとともに、セラミックグリーン積層体の少なくとも一方の主面にそれぞれ形成された、抵抗体、抵抗体と重なる部分を有する抵抗接続導体、および抵抗体を覆うオーバーコート層を備える、未焼成の多層セラミック基板を作製する工程と、未焼成の多層セラミック基板を焼成する工程とを有する、多層セラミック基板の製造方法にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、焼成工程の後に、たとえばブラスト処理を施すなどして、オーバーコート層の表面を物理的に削り取ることによりオーバーコート層の厚みを減じる工程をさらに備え、このオーバーコート層の厚みを減じる工程において、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域は、その他の部分を覆う領域よりも厚くなるようにされることを特徴としている。
【００１３】
この発明は、また、多層セラミック基板にも向けられる。この発明に係る多層セラミック基板は、複数のセラミック層を積層してなるセラミック積層体と、セラミック積層体の少なくとも一方の主面にそれぞれ形成された、抵抗体、抵抗体と重なる部分を有する抵抗接続導体、および抵抗体を覆うオーバーコート層とを備え、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域は、その他の部分を覆う領域よりも厚いことを特徴としている。なお、上記その他の部分を覆う領域とは、典型的には、トリミングを実施する場合にトリミング溝を形成すべき領域である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法によれば、焼成工程の後にオーバーコート層の表面を物理的に削り取ることによりオーバーコート層の厚みを減じる工程を備えているので、オーバーコート層を、焼成時には厚く、他方、トリミング時には薄くすることができる。よって、抵抗体やオーバーコート層をセラミックグリーン積層体と同時焼成によって形成した場合でも、オーバーコート層にクラックが生じにくく、しかも、トリミング性を向上させることができる。【００１５】
他方、この発明に係る多層セラミック基板によれば、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域が、その他の部分を覆う領域よりも厚くされるので、後者のその他の部分を覆う領域、すなわちトリミングを施すべき領域において、オーバーコート層を薄くして、トリミング性を高めながらも、焼成後において、さらには製品となった段階において、たとえば熱衝撃による抵抗体の損傷を生じにくくすることができる。なぜなら、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分の端部には、応力が生じやすく、そのため、この部分にある抵抗体には、焼成時だけでなく、その後においても損傷が生じやすいが、上記のように、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域が厚くされると、オーバーコート層による抵抗体に対する保護機能を高めることができ、その結果、抵抗体において損傷を生じにくくすることができるためである。【００１６】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、オーバーコート層に出発原料として含まれる無機材料成分中のガラス成分の含有量が無機材料成分の合計に対して５０重量％以上であると、オーバーコート層がより削り取りやすくなり、オーバーコート層の厚み調整がより容易になる。なぜなら、無機材料において、セラミック材料よりもガラス成分が多く含まれる方が削れやすいためである。【００１７】
また、この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、得ようとする多層セラミック基板が、オーバーコート層から露出する表面露出導体を備え、表面露出導体にめっきを施す工程をさらに備える場合、前述したオーバーコート層の厚みを減じる工程が、めっきを施す工程の後に実施されると、めっきを施す工程の前に実施される場合に比べて、オーバーコート層の厚みの減少による耐めっき液性の低下を懸念する必要がないため、オーバーコート層の厚みをより薄くすることが可能となる。このことは、トリミング性の向上につながる。【００１８】
オーバーコート層の厚みを減じる工程において、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域以外の領域に向く開口を有するマスクを介して、オーバーコート層の表面をブラスト処理したり、未焼成の多層セラミック基板を作製する工程において、オーバーコート層が、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域が他の領域に比べて予め厚く形成されたりすると、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域が、その他の部分を覆う領域よりも厚くすることが容易である。【００１９】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法が、焼成工程における焼成条件では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む拘束用グリーンシートを用意する工程をさらに備え、上述した未焼成の多層セラミック基板を作製する工程が、セラミックグリーン積層体の、上記抵抗体が形成された主面を含む少なくとも一方の主面に沿って拘束用グリーンシートを積層してなる未焼成の複合積層体を作製する工程を含み、上述した焼成工程が、未焼成の複合積層体に対して実施され、焼成工程の後に拘束用グリーンシートに由来する拘束層を除去する工程をさらに備える場合、オーバーコート層の表面を削り取る工程を、拘束層を除去する工程と同じ設備を用いて実施することができる。よって、オーバーコート層の厚みを減じるための新たな設備や工程を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態による多層セラミック基板の製造方法において作製される未焼成の複合積層体を示す断面図である。
【図２】図１に示した複合積層体を焼成し、次いで拘束層を除去した後の多層セラミック基板の状態を示す断面図である。
【図３】図２に示した多層セラミック基板に対して、オーバーコート層の厚みを減じる工程を実施した後の状態を示す断面図である。
【図４】図３に示した状態にあるオーバーコート層を拡大して示す断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態を説明するための図４に対応する図である。
【図６】この発明が解決しようとする課題を説明するためのもので、従来の多層セラミック基板におけるオーバーコート層が形成された部分を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
まず、図３を参照して、この発明の一実施形態による製造方法を実施して得られた多層セラミック基板１の構造について説明する。
【００２２】
多層セラミック基板１は、複数のセラミック層２を積層してなるセラミック積層体３を備えるとともに、セラミック積層体３の一方主面４ａ上にそれぞれ形成された、厚膜からなる抵抗体５と、抵抗体５と重なる部分を有する抵抗接続導体６と、抵抗体５を覆うオーバーコート層７とを備えている。
【００２３】
セラミック積層体３は、種々の配線導体を備えている。配線導体は、たとえばコンデンサまたはインダクタのような受動素子を構成したり、あるいは素子間の電気的接続のような接続配線を行なったりするためのものである。配線導体には、セラミック積層体３の内部に形成されるいくつかの面内配線導体８および層間接続導体９がある。また、配線導体には、セラミック積層体３の外表面上に形成されるものもある。前述した抵抗接続導体６は、オーバーコート層７によって覆われているが、セラミック積層体３の外表面上に形成される配線導体の一種である。また、セラミック積層体３の外表面上に形成されかつオーバーコート層７から露出する配線導体として、表面露出導体１０もある。表面露出導体１０は、セラミック積層体３の一方主面４ａ上および他方主面４ｂ上の双方に形成されている。
【００２４】
図３および図４に示すように、オーバーコート層７における、抵抗体５と抵抗接続導体６とが重なる部分を覆う領域７ａは、その他の部分、すなわち、典型的には、トリミングを施すべき部分を覆う領域７ｂよりも厚くされる。これによって、トリミング性を高めながらも、焼成後において、さらには製品となった段階において、熱衝撃によるクラックがオーバーコート層７において生じにくくすることができる。
【００２５】
上述した多層セラミック基板１の製造方法について、図１および図２を参照して説明する。図３に示した多層セラミック基板１は、図１に示した未焼成の複合積層体１１を焼成する工程を経て得られるものである。
【００２６】
未焼成の複合積層体１１は、セラミック層２に対応する未焼成のセラミック層１２、セラミック積層体３に対応する未焼成のセラミックグリーン積層体１３、抵抗体５に対応する未焼成の抵抗体１５、抵抗接続導体６に対応する未焼成の抵抗接続導体１６、オーバーコート層７に対応する未焼成のオーバーコート層１７、面内配線導体８に対応する未焼成の面内配線導体１８、層間接続導体９に対応する未焼成の層間接続導体１９、および表面露出導体１０に対応する未焼成の表面露出導体２０を備えている。
【００２７】
未焼成の複合積層体１１は、その主面１４ａおよび１４ｂ上にそれぞれ配置される拘束用グリーンシート２１および２２を備えている。拘束用グリーンシート２１および２２は、後述する焼成工程における焼成条件では実質的に焼結しない無機材料粉末を含んでいる。なお、拘束用グリーンシート２１および２２のうち、抵抗体１５が形成されない側の主面１４ｂ上に配置される拘束用グリーンシート２２は省略されてもよい。
【００２８】
図１に示した未焼成の複合積層体１１を製造するため、複数の未焼成のセラミック層１２を積層してなる未焼成のセラミックグリーン積層体１３がまず用意される。セラミックグリーン積層体１３には、各々未焼成の抵抗接続導体１６、面内配線導体１８、層間接続導体１９および表面露出導体２０が形成されている。
【００２９】
次に、上述したセラミックグリーン積層体１３の一方主面１４ａ上に、未焼成の抵抗体１５、さらにその上に未焼成のオーバーコート層１６が形成される。未焼成の抵抗体１５は、未焼成の抵抗接続導体１６と一部が重なるように形成される。なお、未焼成の抵抗接続導体１６は、未焼成の抵抗体１５が形成された後に形成されてもよい。さらに、未焼成の抵抗体１５およびオーバーコート層１７が形成されたセラミックグリーン積層体１３を積層方向に挟むように、拘束用グリーンシート２１および２２が配置される。このようにして、未焼成の複合積層体１１が得られる。
【００３０】
上述した未焼成の複合積層体１１の作製工程において、典型的には、未焼成のセラミック層１２となるべきセラミックグリーンシート、未焼成の抵抗体１５を形成するための抵抗体ペースト、未焼成のオーバーコート層１６を形成するためのオーバーコート用ペースト、各々未焼成の抵抗接続導体１６、面内配線導体１８、層間接続導体１９および表面露出導体２０を形成するための導電性ペースト、ならびに拘束用グリーンシート２１および２２が用意される。
【００３１】
そして、未焼成の層間接続導体１９を形成するため、特定のセラミックグリーンシートに貫通孔が設けられ、そこに導電性ペーストが充填される。また、各々未焼成の抵抗接続導体１６、面内配線導体１８および表面露出導体２０をそれぞれ形成するため、特定のセラミックグリーンシート上に導電性ペーストが印刷される。また、未焼成の抵抗体１５を形成するため、特定のセラミックグリーンシート上に抵抗体ペーストが印刷される。さらに、未焼成のオーバーコート層１７を形成するため、特定のセラミックグリーンシート上にオーバーコート用ペーストが印刷される。
【００３２】
次に、これらセラミックグリーンシートが所定の順序で積層され、それによって、複数の未焼成のセラミック層１２を積層してなるセラミックグリーン積層体１３が作製される。また、セラミックグリーン積層体１３を積層方向に挟むように、拘束層用グリーンシート２１および２２が積層される。
【００３３】
なお、未焼成のオーバーコート層１７を形成するにあたっては、オーバーコート用ペーストと同一の無機成分を含むグリーンシートを積層する方法を採用してもよい。この場合、オーバーコート用グリーンシートとしては、未焼成のセラミック層１２となるべきセラミックグリーンシートと同じ平面寸法のものを用いてもよい。
【００３４】
次に、上述のようにして得られたセラミックグリーン積層体１３、未焼成の抵抗体１５、抵抗接続導体１６およびオーバーコート層１７ならびに未焼成の面内配線導体１８、層間接続導体１９および表面露出導体２０が同時に焼結するように、未焼成の複合積層体１１が焼成される。この焼成工程において、拘束用グリーンシート２１および２２は、実質的に焼結しないため、セラミックグリーン積層体１３等の主面方向での収縮を抑制するように作用する。その結果、得られた多層セラミック基板１の寸法精度が高められる。
【００３５】
上述の焼成工程の後、拘束用グリーンシート２１および２２に由来する拘束層が除去されることによって、図２に示した状態にある多層セラミック基板１が取り出される。焼成工程を終えたとき、拘束層はポーラスな状態となっているので、これを容易に除去することができる。
【００３６】
次に、必要に応じて、表面露出導体１０にめっきを施す工程が実施される。このめっき工程の後、後述するように、オーバーコート層７の厚みを減じる工程が実施されるが、このように、オーバーコート層７の厚みを減じる工程が、めっきを施す工程の後に実施されると、めっきを施す工程を実施する際には、オーバーコート層７は、厚みを減じる前であって、比較的厚い状態であるので、めっき液の浸入をより確実に防ぐことができ、また、オーバーコート層７の厚みを減じる工程においては、オーバーコート層７の厚みの減少による耐めっき液性の低下を懸念する必要がないため、オーバーコート層７の厚みをより薄くすることが可能となる。
【００３７】
次に、オーバーコート層７の厚みを減じる工程を実施される。この工程は、その後に実施され得るトリミング工程の能率性を高めるためのものである。具体的には、ウェットブラスト、サンドブラスト、ケミカルブラスト、研磨等の工程が実施され、オーバーコート層の表面を物理的に削り取るようにされる。
【００３８】
なお、上述した説明では、拘束層除去工程とオーバーコート層の厚みを減じる工程との間に、めっき工程を介在させたが、拘束層除去工程の後、引き続いて、オーバーコート層の厚みを減じる工程を実施してもよい。後者の場合には、オーバーコート層の表面を削り取ることを、拘束層除去工程と同じ設備を用いて連続的に実施することができるという利点がある。
【００３９】
前述したように、オーバーコート層７における、抵抗体５と抵抗接続導体６とが重なる部分を覆う領域７ａは、その他の部分、すなわち、典型的には、トリミングを施すべき部分を覆う領域７ｂよりも厚くされる。
【００４０】
一方、オーバーコート層７が出発原料として無機材料成分を含み、無機材料成分がガラス成分を含み、ガラス成分の含有量が無機材料成分の合計に対して５０重量％以上であると、オーバーコート層７がより削り取りやすくなる。したがって、オーバーコート層７の厚みを減じる工程を能率的に進めることができる。
【００４１】
次に、必要に応じて、抵抗体５をトリミングする工程が実施される。トリミングにあたっては、図４において想像線で示すように、レーザ光２５が、オーバーコート層７を介して抵抗体５に照射される。このとき、レーザ光２５は、オーバーコート層７における比較的薄い領域７ｂに照射されることになるので、トリミングを能率的に進めることができる。
【００４２】
オーバーコート層７における、抵抗体５と抵抗接続導体６とが重なる部分を覆う領域７ａが、その他の部分を覆う領域７ｂよりも厚くされる形態は、図５に示すようなものであってもよい。図５では、抵抗体５と抵抗接続導体６とが重なる部分を覆う、より限定的な領域７ａが、その他の部分を覆う領域７ｂよりも厚くされる。
【００４３】
このような形態のオーバーコート層７は、たとえば、図５において想像線で示すように、オーバーコート層７における、抵抗体５と抵抗接続導体６とが重なる部分を覆う領域７ａ以外の領域７ｂに向く開口３２を有するマスク３１を介して、オーバーコート層７の表面をブラスト処理することによって、容易に形成することができる。
【００４４】
あるいは、未焼成の複合積層体１１を作製する工程において、未焼成のオーバーコート層１７を形成するにあたって、未焼成の抵抗体１５と抵抗接続導体１６とが重なる部分を覆う領域を他の領域に比べて予め厚く形成するようにしながら、焼成後において、オーバーコート層７の全体にわたって厚みを減じるようにすれば、オーバーコート層７における、抵抗体５と抵抗接続導体６とが重なる部分を覆う領域７ａが、その他の部分を覆う領域７ｂよりも容易に厚くすることができる。
【００４５】
上述の実施形態において、未焼成のオーバーコート層１７の形成のために、オーバーコート用ペーストの印刷が適用される場合には、印刷回数を増やすことにより、未焼成の抵抗体１５と抵抗接続導体１６とが重なる部分を覆う領域をより厚く形成することができる。
【００４６】
なお、図４に示した形態のオーバーコート層７を得る場合であっても、上述したようなマスク３１を用いても、あるいは、領域７ａを予めより厚く形成するようにしてもよい。
【００４７】
次に、この発明に従って実施した実験例について説明する。
【００４８】
［実験例１］
実験例１では、この発明の範囲外の参考例となるものであるが、オーバーコート層の厚みを減じる工程を実施した試料（以下、「減厚実施試料」）と、オーバーコート層の厚みを減じる工程を実施しない試料（以下、「減厚不実施試料」）との比較を行なった。
ガラス材料として、ＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系結晶化ガラス粉末を用意するとともに、セラミック材料として、アルミナ粉末を用意した。
【００４９】
まず、上記ガラス粉末、上記アルミナ粉末、さらには、アクリル系バインダおよび分散剤を、重量比で５５：４５：１０：２となるように秤量し、これらに溶剤を加えてボールミルにて混合することによって、スラリーを作製し、次いで、このスラリーをドクターブレード法にてシート状に成形することによって、厚み２００μｍのセラミックグリーンシートを得た。
【００５０】
このセラミックグリーンシートは、セラミック積層体に備えるセラミック層を形成するためのもので、これらセラミックグリーンシートには、銀ペーストを用いて、適宜、面内配線導体をスクリーン印刷により形成するとともに、表層となるべきセラミックグリーンシートには、同じく銀ペーストを用いて、抵抗接続導体および表面露出導体をスクリーン印刷により形成した。
【００５１】
次に、ＲｕＯ２：３０重量部と、ＳｉＯ２-ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ系ガラス：７０重量部と、Ａｇ：５重量部と、レジン：６重量部と、分散剤：１重量部と、溶剤：５０重量部とを含む抵抗体ペーストを用意し、この抵抗体ペーストを、表層となるべきセラミックグリーンシートにスクリーン印刷することによって、上述の抵抗接続導体と一部重なる抵抗体を形成した。
【００５２】
次に、前述のガラス粉末とアルミナ粉末とを表１の「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」に示す重量比率で配合した無機材料成分：１００重量部と、レジン：６重量部と、分散剤：１重量部と、溶剤：５０重量部とを含有するオーバーコート用ペーストを用意し、上記抵抗体全体を覆うようにオーバーコート用ペーストをスクリーン印刷により塗布することによって、オーバーコート層を形成した。ここで、オーバーコート層は、焼成後において、表１の「焼成後オーバーコート厚み」の欄に示す厚みとなるようにした。なお、表１に示した「焼成後オーバーコート厚み」は、抵抗接続導体とは重ならない部分での抵抗体を覆う領域での厚みである。
【００５３】
次に、前述のアルミナ粉末と分散剤とブチラール系バインダとを、重量比で１００：２：８となるように秤量し、これらに溶剤を加えてボールミルにて混合することによって、スラリーを作製し、このスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形することによって、厚み２００μｍの拘束用グリーンシートを得た。
【００５４】
次に、前述したセラミックグリーンシートを５枚積層するとともに、これらを積層方向に挟むように、前述した拘束用グリーンシートを積層し、次いで圧着することによって、未焼成の複合積層体を得た。
【００５５】
次に、トップ温度９００℃にて複合積層体を焼成した。この焼成条件は、拘束用グリーンシートを焼結させないが、セラミックグリーンシート、オーバーコート層、抵抗体および導体については、十分に焼結させ得る条件である。
【００５６】
次に、焼成後の複合積層体をウェットブラスト処理し、表面の拘束用グリーンシートに由来する拘束層を除去し、各試料に係る焼結した多層セラミック基板を取り出した。
【００５７】
次に、各試料に係る多層セラミック基板に対して、表面露出導体にめっき処理を施す工程およびオーバーコート層の厚みをウェットブラストにより減じる（減厚）工程を実施することになるが、後者の減厚工程については、表１に示すように、特定の試料についてのみ、実施した。そして、表１の「減厚のタイミング」の欄に示すように、減厚工程を実施した試料については、この工程を「めっき前」に実施したものと「めっき後」に実施したものとがあり、いずれの場合も、オーバーコート層が、表１の「減厚後オーバーコート厚み」に示す厚みとなるまで、表１の「減厚時間」に示す時間実施した。
【００５８】
以上のようにして得られた各試料に係る多層セラミック基板について、抵抗体をレーザートリミングし、抵抗値の調整を行ない、表１の「トリミング速度」の欄に示すように、トリミング速度を求めた。
【００５９】
また、各試料に係る多層セラミック基板について、表１の「クラック」および「耐めっき」の欄にそれぞれ示すように、オーバーコート層でのクラックの発生の有無、および耐めっき液性を評価した。
【００６０】
「クラック」は、評価対象箇所をダイシングして硬化樹脂で固めた上で、試料断面を研磨し、この断面をＳＥＭで観察し、クラック発生の有無を評価したもので、各試料につき、４箇所で評価を行なった。
【００６１】
「耐めっき」は、オーバーコート層によって覆われている抵抗体の抵抗値を、めっき処理の前後で比較し、すべての抵抗体の抵抗値の変動が±０．５％を下回るならば、耐めっき液性が良好であると判定し、抵抗値の変動が±０．５％を上回る抵抗体が１個以上あるならば、耐めっき液性が劣っていると判定した。なお、各試料につき、評価個数を１３５個とした。表１の「耐めっき」において、「Ｇ」は耐めっき液性が良好であったことを示し、「ＮＧ」は耐めっき液性が劣っていたことを示している。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１において、試料番号に＊を付したものは、減厚不実施試料である。
【００６４】
減厚不実施試料である、試料１〜３の間、試料６〜８の間、試料１１〜１３の間、ならびに試料１６〜１８の間でそれぞれ比較すると、「焼成後オーバーコート厚み」が比較的薄いものにおいて、クラックが発生し、また、耐めっき液性が劣っている。また、同じく試料１〜３の間、試料６〜８の間、試料１１〜１３の間、ならびに試料１６〜１８の間でそれぞれ比較すると、「焼成後オーバーコート厚み」がより厚くなるほど、トリミング速度が低下している。
【００６５】
これらに対して、減厚実施試料である、試料４および５では、それぞれ、クラックが発生した前述の試料２および１と「減厚後オーバーコート厚み」が同じであるにも関わらず、クラックが発生せず、耐めっき液性が良好であり、トリミング速度についてはほぼ同等であった。同様のことが、試料９および１０と試料７および６との間での比較、試料１４および１５と試料１２および１１との間での比較、ならびに試料１９および２０と試料１７および１６との間での比較においても言える。
【００６６】
上記のことから、減厚実施試料である試料４、５、９、１０、１４、１５、１９および２０によれば、「焼成後オーバーコート厚み」を厚くしながら、「減厚後オーバーコート厚み」を比較的薄くしたため、焼成時のオーバーコート層のクラックを防ぎつつ、良好なトリミング性を確保できることがわかる。
【００６７】
また、「減厚タイミング」が「めっき前」である場合と「めっき後」である場合とで比較すると、次のことがわかる。
【００６８】
例として、試料１〜５の場合を見ると、めっき時のオーバーコート層の厚み、すなわち「焼成後オーバーコート厚み」が、試料１のように、１０μｍであれば、耐めっき液性が不良であり、試料２および３のように、１２μｍ以上であれば、耐めっき液性が良好となっている。つまり、試料１〜５の条件では、良好な耐めっき液性を確保するためには、めっき時において、オーバーコート層の厚みが１２μｍ以上でなければならない、という制約がある。そのため、「減厚のタイミング」が「めっき前」である試料４では、良好な耐めっき液性を確保するためには、「減厚後オーバーコート厚み」が１２μｍとなるまでしか、オーバーコート層の厚みを減じることができない。これに対し、試料５では、「減厚のタイミング」が「めっき後」であるため、「減厚後オーバーコート厚み」を１２μｍより薄い１０μｍあるいはそれ以下まで、オーバーコート層の厚みを減じることができる。
【００６９】
同様のことが、試料６〜１０の場合、試料１１〜１５の場合、ならびに試料１６〜２０の場合にも言える。
【００７０】
また、減厚実施試料である、試料４および５と、試料９および１０と、試料１４および１５と、試料１９および２０との間で比較すると、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」がより高いものほど、すなわち、ガラスの含有率がより高いものほど、オーバーコート層が削れやすく、よって、「減厚時間」の短縮を図り得ることがわかる。逆に、アルミナの含有率がより高いものほど、「減厚時間」がより長くなるのは、アルミナをより多く含むと、硬度の高いアノーサイト結晶をより多く析出するためであると推測される。
【００７１】
他方、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」がより低いものほど、すなわち、アルミナの含有率がより高いものほど、耐めっき液性がより良好になる傾向が現れている。たとえば、試料６および１３の間で比較すると、これら試料６および１３では、「焼成後オーバーコート厚み」がいずれも「８μｍ」であるが、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」が、試料６では「７０／３０」、試料１３では「５０／５０」というように、アルミナの含有率がこの順でより高くなっている。そして、耐めっき液性に注目すると、アルミナの含有率がより低い試料６において不良とされたが、アルミナの含有率がより高い試料１３では良好とされている。さらに、試料１７を見ると、試料１７では、「焼成後オーバーコート厚み」が、上記試料６の場合より薄い「７μｍ」であるが、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」が「４０／６０」というように、さらに高くなっている。そして、耐めっき液性に注目すると、試料１７では、「焼成後オーバーコート厚み」が最も薄いにも関わらず、良好とされている。これらの傾向は、ガラスよりセラミックの方が耐めっき液性に優れているという点と、アルミナ比率が高くなることで結晶相が析出しやすくなっている点が原因であると推測される。
【００７２】
また、表１には、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」が「５５／４５」である場合のデータがないが、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」が「５５／４５」により近づくほど、「焼成後オーバーコート厚み」が薄くても、クラックが発生しにくくなる傾向が現れている。たとえば、試料６と試料１３とを比較すると、これら試料６および１３では、「焼成後オーバーコート厚み」がいずれも「８μｍ」であるが、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」が「５５／４５」からより離れた試料６ではクラックが発生したが、「５５／４５」により近い「５０／５０」である試料１３ではクラックが発生していない。これは、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」が「５５／４５」により近づくほど、オーバーコート材料とセラミック層の材料とがより近くなるため、収縮挙動がマッチングしやすくなったためであると推測される。
【００７３】
［実験例２］
実験例２では、この発明の特徴的構成を備える場合、すなわち、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域が、その他の部分を覆う領域よりも厚くした場合の影響を調査した。
【００７４】
まず、実験例１の場合と同様の操作を経て、試料となる焼成後の複合積層体を得た。ただし、実験例２では、「オーバーコート材料のガラス／アルミナ重量比率」は「１００／０」とし、「焼成後オーバーコート厚み」は「１４μｍ」とした。
【００７５】
次に、焼成後の複合積層体をウェットブラスト処理し、表面の拘束用グリーンシートに由来する拘束層を除去し、各試料に係る焼結した多層セラミック基板を取り出した。その後、各試料に係る多層セラミック基板に対して、表面露出導体にめっき処理を施し、引き続き、ウェットブラスト処理を実施し、オーバーコート層の厚みを減じる工程を実施した。オーバーコート層の厚みを減じる工程において、試料２１では、オーバーコート層の全体にわたって厚みを均一に減じたが、試料２２については、当該工程の途中から、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域以外の領域に向く開口を有するマスクを介して厚みを減じるようにした。そして、この厚みを減じる工程の後、オーバーコート層における、抵抗体と抵抗接続導体とが重なる部分を覆う領域での最小厚みとそれ以外の領域での平均厚みとを求めた。表２において、前者が「抵抗＋導体上オーバーコート最小厚み」の欄に、後者が「抵抗上オーバーコート平均厚み」の欄にそれぞれ示されている。
【００７６】
次に、実験例１の場合と同様の要領で、各試料に係る多層セラミック基板について、抵抗体をレーザートリミングし、抵抗値の調整を行ない、表２の「トリミング速度」の欄に示すように、トリミング速度を求めるとともに、表２の「クラック」の欄に示すように、オーバーコート層でのクラックの発生の有無を評価した。また、表２の「耐めっき」の欄に示すように、耐めっき液性を評価した。
【００７７】
さらに、各試料に係る多層セラミック基板について、−４０℃から２５０℃のヒートサイクルを２０００サイクル付与する「ヒートサイクル試験」を実施した。そして、評価個数１３５個中で、「ヒートサイクル試験」前の抵抗値と比較して抵抗値が±０．５％以上変動した抵抗体が１個以上ある場合は、不良と判定した。表１の「ヒートサイクル試験」において、「Ｇ」は不良と判定されなかったことを示し、「ＮＧ」は不良と判定されたことを示している。
【００７８】
【表２】
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【００７９】
なお、表２に示した試料２１は、上述した説明からわかるように、表１に示した試料５に相当する。
【００８０】
試料２１と比較したとき、試料２２は、「抵抗上オーバーコート平均厚み」が同じであり、「クラック」、「耐めっき」および「トリミング速度」の各点で、同様の結果を示している。しかしながら、「ヒートサイクル試験」の点で比較すると、試料２１では「ＮＧ」となったのに対し、試料２２では「Ｇ」となった。
【００８１】
このことからわかるように、試料２２のように、「抵抗上オーバーコート平均厚み」に比べて「抵抗＋導体上オーバーコート最小厚み」をより厚くすることにより、良好なトリミング性を維持しながら、耐熱衝撃性を高めることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  多層セラミック基板
２  セラミック層
３  セラミック積層体
５  抵抗体
６  抵抗接続導体
７  オーバーコート層
１０  表面露出導体
１１  未焼成の複合積層体
１２  未焼成のセラミック層
１３  セラミックグリーン積層体
１５  未焼成の抵抗体
１６  未焼成の抵抗接続導体
１７  未焼成のオーバーコート層
２０  未焼成の表面露出導体
２１，２２  拘束用グリーンシート
２５  レーザ光
３１  マスク
３２  開口
【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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