(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）  セラミック粉末を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる未焼成の多層集合基板の一方主面および他方主面に、前記セラミック粉末の焼結条件下では実質的に焼結しない難焼結性粉末を含む第１および第２収縮抑制層をそれぞれ有する、未焼成の複合積層体を作製する第１工程と、
（２）  前記第１収縮抑制層側から、前記第１収縮抑制層を貫通し、前記多層集合基板の一部に達する第１切り込み溝を形成する第２工程と、
（３）  前記未焼成の複合積層体を、前記セラミック粉末の焼結条件下で焼成する第３工程と、
（４）  前記第１および第２収縮抑制層を除去して、焼結済みの多層集合基板を取り出す第４工程と、
（５）前記多層集合基板を前記第１切り込み溝に沿って分割し、複数のセラミック多層基板を取り出す第５工程と、
を備える、セラミック多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程は、前記未焼成の複合積層体全体を前記セラミックグリーン層の積層方向に、所定の圧力をもってプレスする工程をさらに備える、請求の範囲第１項の記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程は、前記第２収縮抑制層側から、前記第２収縮抑制層に第２切り込み溝を形成する工程をさらに備える、請求の範囲第１項または第２項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２切り込み溝は、前記第２収縮抑制層中にその先端部が留まるように形成する、請求の範囲第３項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２切り込み溝の数が、前記第１切り込み溝の数よりも多くなるように形成する、請求の範囲第４項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２切り込み溝を、前記第２収縮抑制層を貫通し、前記多層集合基板の一部に達するように形成する、請求の範囲第３項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２切り込み溝を、前記多層集合基板を介して前記第１切り込み溝と対向する位置に形成する、請求の範囲第６項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項８】
前記第２切り込み溝を、前記第１切り込み溝と直交するように形成する、請求の範囲第４項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項９】
前記第１収縮抑制層と前記第２収縮抑制層とを互いに厚みの異なる層とする、請求の範囲第１項〜第８項のいずれか記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１収縮抑制層の厚みを前記第２収縮抑制層の厚みよりも厚くする、請求の範囲第９項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１収縮抑制層中の前記難焼結性粉末と前記第２収縮抑制層中の前記難焼結性粉末とを、互いに平均粒径の異なる粉末とする、請求の範囲第１項〜第１０項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１収縮抑制層中の前記難焼結性粉末の平均粒径を、前記第２収縮抑制層中の前記難焼結性粉末の平均粒径よりも大きな粉末とする、請求の範囲第１１項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１収縮抑制層中の前記難焼結性粉末の平均粒径を１．０μｍ以上とし、前記第２収縮抑制層中の前記難焼結性粉末の平均粒径を２．０μｍ以下とする、請求の範囲第１２項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２工程は、前記未焼成の複合積層体全体を前記セラミックグリーン層の積層方向に、前記第１工程の圧力よりも高い圧力にてプレスする工程をさらに備える、請求の範囲第２項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１５】
前記第１工程のプレスを面圧５０ＭＰａ以下で実施し、前記第２工程のプレスを面圧１００ＭＰａ以上で実施する、請求の範囲第１４項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第２工程は、前記第１切り込み溝を形成した後、補助シートを前記第１収縮抑制層上に設ける工程と、前記補助シートを設けた後、前記未焼成の複合積層体全体を前記セラミックグリーン層の積層方向にプレスする工程とをさらに備え、
前記第４工程は、前記補助シートを除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１７】
前記補助シートを設けた後、前記未焼成の複合積層体全体を前記セラミックグリーン層の積層方向に、前記第１工程の圧力よりも高い圧力にてプレスする工程をさらに備える、請求の範囲第１６項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１８】
前記第１工程は、前記セラミックグリーン層の間に配線導体を配する工程をさらに備える、請求の範囲第１項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１９】
セラミック粉末を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる未焼成の多層集合基板と、
前記多層集合基板の一方主面および他方主面に形成された、前記セラミック粉末の焼結条件下では実質的に焼結しない難焼結性粉末を含む第１および第２収縮抑制層と、
を有し、さらに、
前記第１収縮抑制層側から、前記第１収縮抑制層を貫通し、前記多層集合基板の一部に達する第１切り込み溝が形成されている、未焼成の複合積層体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、セラミック多層基板の製造方法および未焼成の複合積層体に関し、詳しくは、焼成時の変形を抑制することを目的としたセラミック多層基板の製造方法、およびその過程において製造される未焼成の複合積層体に関する。
背景技術
近年、エレクトロニクス分野における電子部品の性能は著しく向上しており、大型コンピュータ、移動通信端末、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置における情報処理速度の高速化、装置の小型化、多機能化に貢献している。このような電子部品の一つとして、ＶＬＳＩ、ＵＬＳＩ等の半導体デバイスをセラミック基板上に複数実装したマルチチップモジュール（ＭＣＭ）が挙げられる。このようなモジュールにおいては、ＬＳＩの実装密度を高め、各ＬＳＩ間を電気的に良好に接続するために、配線導体を３次元的に配置したセラミック多層基板がよく用いられている。
セラミック多層基板は、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる未焼成の多層集合基板を焼成することにより得られる。しかし、未焼成の多層集合基板を通常の手法で焼成すると、多層集合基板が主面方向および厚み方向に収縮し、これに伴い、特に主面方向においては０．４〜０．６％程度の寸法誤差が生じてしまう。すると、外部導体の位置精度が低下したり、内部導体に変形や歪みあるいは断線が生じてしまうことがある。
これを受けて、特開平４−２４３９７８号公報には、以下に示すようなセラミック多層基板の製造方法が提案されている。
まず、１０００℃以下の温度で焼結可能なガラスセラミック粉末と、このガラスセラミック粉末の焼結温度では焼結しないアルミナ粉末とが準備される。次に、ガラスセラミック粉末を含むセラミックグリーンシートが積層され、これらの未焼成多層基板を挟むように、アルミナ粉末を含む収縮抑制層が配置されて、未焼成の複合積層体が作製される。
次に、上記複合積層体はガラスセラミック粉末の焼結条件にて焼成される。このとき、収縮抑制層に含まれるアルミナ粉末は実質的に焼結しないため、収縮抑制層においては実質的に収縮が生じない。この作用により、収縮抑制層が未焼成多層基板を拘束するため、多層基板は厚み方向にのみ収縮し、主面方向での収縮が抑制される。その後、適当な手段によって収縮抑制層を除去することにより、セラミック多層基板が得られる。
上述のいわゆる無収縮プロセスによって得られたセラミック多層基板は、主面方向の寸法精度が高く、また、反りや歪みの少ない高信頼性のセラミック多層基板となる。
他方、セラミック多層基板を効率よく製造するために、複数のセラミック多層基板を集合してなる多層集合基板を作製しておき、この多層集合基板を所定の分割線に沿って分割することにより、複数のセラミック多層基板を一挙に得る方法が採用されている。
上述のように多層集合基板を分割するにあたっては、多層集合基板の主面上に、所定の分割線に沿うようにして切り込み溝を形成すると、多層集合基板を分割しやすくなる。
この切り込み溝は、通常、未焼成の多層集合基板の主面上に、カッター刃や金型等によって形成されるが、上述のように収縮抑制層を用いてセラミック多層基板を製造する場合、特開平７−９９２６３号公報に示されるように、第１２図に示すような状態で切り込み溝が形成される。
第１２図は、未焼成の多層集合基板１０２と、これを挟むようにして配置される第１収縮抑制層１０３、第２収縮抑制層１０４を備える未焼成の複合積層体１０１の一部を示す断面図である。なお、第１２図では、多層集合基板１０２に設けられる配線導体の図示は省略され、厚み方向寸法が誇張されている。
第１２図において、未焼成の多層集合基板１０２は、ガラスセラミック粉末を含む複数のセラミックグリーンシート１０７を備えている。また、第１収縮抑制層１０３、第２収縮抑制層１０４は、上述のガラスセラミック粉末の焼結温度では焼結しないアルミナ粉末等の難焼結性粉末を含むグリーンシート１０８を所定枚数積層することにより形成される。
この未焼成の複合積層体１０１は、以下のようにして作製される。
まず、ガラスセラミック粉末を含むセラミックグリーンシートが積層され、積層方向にプレスされることにより、複数のセラミックグリーンシート１０７を有する未焼成の多層集合基板１０２が得られる。次に、未焼成の多層集合基板１０２の一方主面側に、切り込み溝１０６が形成される。
次に、未焼成の多層集合基板１０２を挟むように、アルミナ粉末を含むグリーンシート１０８が積層され、第１収縮抑制層１０３、第２収縮抑制層１０４が形成されることにより、未焼成の複合積層体１０１が得られる。この後、未焼成の複合積層体１０１は、積層方向に再びプレスされ、セラミックグリーンシート１０７に含まれるガラスセラミック粉末が焼結する温度で焼成される。
その後、上記の焼成工程では実質的に焼結してない未焼結の第１収縮抑制層１０３、第２収縮抑制層１０４が除去され、切り込み溝１０６を有した焼結済みの多層集合基板１０２が得られる。そして、焼結した多層集合基板１０２は、切り込み溝１０６に沿って分割され、個々のセラミック多層基板が取り出される。
このように、未焼成の多層集合基板１０２上に切り込み溝１０６を形成する場合は、積層された複数のセラミックグリーンシートをあらかじめ十分にプレスしておき、切り込み溝を形成するときに各セラミックグリーンシート１０７がずれないようにする必要がある。
しかしながら、未焼成の複合積層体１０１を再びプレスするとき、すでにプレスされた未焼成の多層集合基板１０２と、まだプレスされていない第１収縮抑制層１０３、第２収縮抑制層１０４との間では、十分な密着強度が得られ難い。その結果、第１収縮抑制層１０３、第２収縮抑制層１０４のセラミックグリーンシート１０７に対する拘束力が小さくなり、焼成時に、セラミックグリーンシート１０７の収縮、つまり、未焼成の多層集合基板１０２の平面方向の収縮を十分に抑制できないという問題があった。
また、多層集合基板を構成するセラミックグリーンシート１０７や各収縮抑制層を構成するグリーンシート１０８を積層するための積層工程の途中で、切り込み溝１０６を形成するという異質な工程が割り込むため、生産性が低下するという問題があった。
本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、寸法精度が高く、高い信頼性を有するセラミック多層基板を生産性良く製造することのできるセラミック多層基板の製造方法、およびその過程で得られる未焼成の複合積層体を提供することにある。
発明の開示
すなわち、本発明は、（１）セラミック粉末を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる未焼成の多層集合基板の一方主面および他方主面に、前記セラミック粉末の焼結条件下では実質的に焼結しない難焼結性粉末を含む第１および第２収縮抑制層をそれぞれ有する、未焼成の複合積層体を作製する第１工程、（２）前記第１収縮抑制層側から、前記第１収縮抑制層を貫通し、前記多層集合基板の一部に達する第１切り込み溝を形成する第２工程、（３）前記未焼成の複合積層体を、前記セラミック粉末の焼結条件下で焼成する第３工程、（４）前記第１および第２収縮抑制層を除去して、焼結済みの多層集合基板を取り出す第４工程と、（５）前記多層集合基板を前記第１切り込み溝に沿って分割し、複数のセラミック多層基板を取り出す第５工程と、を備える、セラミック多層基板の製造方法に係るものである。
本発明によれば、上述のいわゆる無収縮プロセスにおいて、第１収縮抑制層、多層集合基板および第２収縮抑制層を積層してなる複合積層体に対して、第１収縮抑制層の側から、第１収縮抑制層を貫通し、多層集合基板の一部に達する第１切り込み溝を形成しているので、寸法精度が高く、高い信頼性を有するセラミック多層基板を生産性良く製造することができる。
また、本発明は、セラミック粉末を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる未焼成の多層集合基板と、前記多層集合基板の一方主面および他方主面に形成された、前記セラミック粉末の焼結条件下では実質的に焼結しない難焼結性粉末を含む第１および第２収縮抑制層と、を有し、さらに、前記第１収縮抑制層側から、前記第１収縮抑制層を貫通し、前記多層集合基板の一部に達する第１切り込み溝が形成されている、未焼成の複合積層体に係るものである。
本発明によれば、このような複合積層体を用いて、上述の本発明のセラミック多層基板の製造方法を再現性良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施形態に係る未焼成の複合積層体１１を示す平面図である。
第２図は、本発明の第１の実施形態に係る未焼成の複合積層体１１の一部を拡大して示す断面図である。
第３図は、本発明の第２の実施形態に係る未焼成の複合積層体２１の一部を拡大して示す断面図である。
第４図は、本発明の第３の実施形態に係る未焼成の複合積層体３１の一部を拡大して示す断面図である。
第５図は、本発明の第４の実施形態に係る未焼成の複合積層体４１を示す平面図である。
第６図は、本発明の第５の実施形態に係る未焼成の複合積層体５１ａの一部を拡大して示す断面図である。
第７図は、本発明の第５の実施形態に係る未焼成の複合積層体５１ｂの一部を拡大して示す断面図である。
第８図は、本発明の第６の実施形態に係る未焼成の複合積層体６１の一部を拡大して示す断面図である。
第９図は、本発明の第８の実施形態に係る未焼成の複合積層体７１の一部を拡大して示す断面図である。
第１０図は、本発明の実施例２に係る第１切り込み溝形成前の未焼成の複合積層体５１の一部を拡大してを示す断面図である。
第１１図は、本発明の実施例２に係る配線導体が形成されたグリーンシート１７を示す平面図である。
第１２図は、従来の未焼成の複合積層体１０１を示す断面図である。
発明の実施の形態
＜第１の実施形態＞
第１図および第２図は、本発明の第１の実施形態を説明するためのものであり、セラミック多層基板を製造する過程で得られる未焼成の複合積層体１１を示している。ここで、第１図は、未焼成の複合積層体１１の平面図であり、第２図は、第１図に示した未焼成の複合積層体１１の一部を拡大して示す断面図である。なお、第１図および第２図では、配線導体の図示は省略され、厚み方向寸法が誇張されている。ただし、第１図および第２図では、多層集合基板１２の厚み方向にかけて、ほぼ均一な密度で配線導体が配置されているものとする。また、第１図では、未焼成の複合積層体１１の平面形状が正方形となっているが、長方形であってもかまわない。
未焼成の複合積層体１１は、未焼成の多層集合基板１２と、これを挟むようにして配置される第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４とを備えている。また、未焼成の複合積層体１１においては、分割線１５に沿って、第１切り込み溝１６が形成されている。
未焼成の多層集合基板１２は、積層された複数のセラミックグリーン層１７で構成されている。セラミックグリーン層１７は、例えば、セラミックペーストによる厚膜タイプのセラミックグリーン層であってもよいが、好ましくは、セラミックグリーンシートにより形成される。
セラミックグリーンシートは、例えば、セラミック粉末にバインダ、可塑剤および溶剤等を加え、ボールミルまたはアトラクター等で混合し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等によってシート状に成形することにより得られる。
セラミック粉末としては、従来のセラミック多層基板において用いられるセラミック粉末、好ましくはガラスセラミック粉末を用いることができる。例えば、アルミナホウケイ酸ガラス、軟化点６００〜８００℃の非晶質ガラス、結晶化温度６００〜１０００℃の結晶化ガラス等を含んだものを用いてもよい。また、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、アノーサイト、シリカ等のセラミックフィラーを添加したものを用いてもよい。
バインダとしては、例えば、ポリビニルブチラール、メタアクリルポリマー、アクリルポリマー等を用いることができる。可塑剤としては、例えば、フタル酸の誘導体等を用いることができる。溶剤としては、例えば、アルコール類、ケトン類、塩素系有機溶剤等を用いることができる。
セラミックグリーンシートは、所定の大きさに切断されて用いられる。セラミックグリーンシートの厚みについては、特に制限がないが、２５〜２００μｍであることが好ましい。また、必要に応じて、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストをスクリーン印刷して配線導体を形成してもよいし、セラミックグリーンシートにビアホール導体用の貫通孔を設け、この貫通孔に導電性ペーストを充填してなるビアホール導体を形成してもよい。配線導体やビアホール導体としては、たとえば、金、銀、銅などの比抵抗が小さく、高周波特性に優れた金属材料を使用することができる。
第１収縮抑制層１３および第２収縮抑制層１４は、好ましくは、積層された複数のグリーンシート１８で構成される。グリーンシート１８は、セラミックグリーン層１７に含まれるセラミック粉末の焼結温度では焼結しない難焼結性粉末を含む。この難焼結性粉末としては、例えば、セラミックグリーン層１７に含まれるセラミック粉末の焼結温度が１１００℃以下である場合、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化マグネシウム、炭化ケイ素などの無機粉末を用いることができる。焼成後のセラミック多層基板の表面が粗くなるを防ぐため、難焼結性粉末の平均粒径は０．５〜４μｍ程度であることが好ましい。なお、第１図に示す未焼成の複合積層体１１において、第１収縮抑制層１３中の難焼結性粉末と第２収縮抑制層１４中の難焼結性粉末とでは、平均粒径のほぼ同じ粉末を用いる。
グリーンシート１８の作製方法は、セラミックグリーン層１７を形成するセラミックグリーンシートの場合と同様である。また、グリーンシート１８の厚みについては、特に制限はないが、２５〜２００μｍ程度であることが好ましい。
以下、本発明のセラミック多層基板の製造方法をより詳細に説明する。
（第１工程）
まず、多層集合基板となるセラミックグリーンシートを積層することにより、複数のセラミックグリーン層１７を積層してなる未焼成の多層集合基板１２を作製する。
次に、未焼成の多層集合基板１２を挟むようにして、グリーンシート１８を積層することにより、多層集合基板１２の一方主面および他方主面に、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４をそれぞれ配置し、未焼成の複合積層体１１を形成する。第１図に示す未焼成の複合積層体１１において、第１収縮抑制層１３の厚みは第２収縮抑制層１４の厚みとほぼ同じである。
次に、第１収縮抑制層１３と、未焼成の多層集合基板１２と、第２収縮抑制層１３とを密着させるため、未焼成の複合積層体１１全体を、セラミックグリーン層１７の積層方向に所定の圧力をもってプレスする。このときのプレス条件は、例えば、面圧：３０〜２００ＭＰａ、温度：４０〜９０℃である。
（第２工程）
次に、第２図に示すように、未焼成の複合積層体１１における分割線１５に沿って、第１切り込み溝１６を形成する。本実施形態では、第１図に示すように、第１切り込み溝１６を格子状に形成する。第１切り込み溝１６は、例えば、未焼成の複合積層遺体１１の表面にカッター刃を押し当てたり、回転刃で切り込むことにより容易に形成することができる。
このとき、第１切り込み溝１６は、第１収縮抑制層１３側から第１収縮抑制層１３を貫通し、未焼成の多層集合基板１２の一部に達するように形成する。この第１切り込み溝１６は、例えば未焼成の多層集合基板１２の厚みの１／１０〜４／１０程度にまで達するように形成する。
なお、第２図では、第１切り込み溝１６の断面はＶ字状となっているが、例えばＵ字状など他の断面形状であってもよい。
（第３工程）
次に、未焼成の複合積層体１１を、セラミックグリーン層１７に含まれるセラミック粉末は焼結するが、第１収縮抑制層１３および第２収縮抑制層１４に含まれる難焼結性粉末は実質的に焼結しない焼成条件のもとで、焼成する。また、未焼成の複合積層体１１は、例えばアルミナ板に載置して焼成することが好ましい。このとき、気孔率の高いアルミナ板を用いれば、通気性が良好となり脱バインダ性が向上する。
焼成時、第１収縮抑制層１３および第２収縮抑制層１４に含まれる難焼結性粉末は実質的に焼結しないため、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４は主面方向においては実質的に収縮しない。したがって、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４の収縮抑制作用により、多層集合基板１２が主面方向に不所望に収縮するのを抑制することができる。この結果、焼結後の多層集合基板１２において、反りや歪み等の不均一な変形が生じにくくなり、また、焼成収縮に伴う収縮誤差も低減できる。
（第４工程）
次に、適当な手段を用いて、焼結後の複合積層体１１から、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４を除去し、焼結した多層集合基板１２が得られる。各収縮抑制層の除去手段としては、例えば、ブラシによるはき取り、サンドブラストやウエットブラスト等が挙げられる。各収縮抑制層は、実質的に焼結しておらず、多孔質の状態になっているので、容易に除去することができる。
（第５工程）
そして、焼結した多層集合基板１２を、第１切り込み溝１６に沿って分割することにより、個々のセラミック多層基板を取り出す。
上述した手法によれば、上記の複合積層体を一括してプレスすることができるので、第１収縮抑制層１３および第２収縮抑制層１４と多層集合基板１２との間で十分な密着強度を得ることができ、したがって、多層集合基板に対して十分に拘束力を適用することができる。また、第１切り込み溝の形成は、積層された複合積層体に対して行うので、多層集合基板となるセラミックグリーンシートと各収縮抑制層となるグリーンシートを積層する工程の途中で第１切り込み溝を形成する必要が無く、その生産性が向上する。
＜第２の実施形態＞
第３図は、本発明の第２の実施形態を説明するためのものである。
本実施形態の未焼成の複合積層体２１は、基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、さらに、第２収縮抑制層１４側から、第２切り込み溝２６が形成されている。この第２切り込み溝２６は、第２工程にて形成することができる。第２切り込み溝２６の形成は、第１切り込み溝１６の形成前であってもよいし、形成後であってもよい。また、第３図では示されていないが、第２切り込み溝２６は、第１切り込み溝１６と同様に、格子状に形成されている。第２切り込み溝の形成方法は、第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
この第２切り込み溝２６は、その先端部が第２収縮抑制層１４中に留まるように形成されている。さらに、本実施形態において、第２切り込み溝２６の数は、第１切り込み溝１６の数よりも多くなるように形成されている。これによって、第１収縮抑制層１３と第２収縮抑制層１４との拘束力のバランスを保ち、多層集合基板１２に対して所望の拘束力、言い換えれば所望の収縮抑制力を付与することができる。
つまり、第２図に示した未焼成の複合積層体１１において、第１切り込み溝１６付近では、他の部分に比べて収縮の度合いが少し大きくなり、多層集合基板１２の一方主面側における収縮力が他方主面側における収縮力よりも大きくなるため、多層集合基板１２が凹状に反ることが考えられる。
ここで、多層集合基板１２が凹状に反るというのは、多層集合基板１２の一方主面、すなわち第１切り込み溝１６が形成された面がへこむように反ることを意味する。
多層集合基板１２は、その一方主面側と他方主面側とで配線導体の形成密度に偏りがある場合、あるいは、異なる種類のセラミックグリーン層を積層して多層集合基板を構成する場合などに、反りや歪み等の変形が生じ易く、これは、多層集合基板１２の面積が大きくなるほど顕著に表れる。
本実施の形態によれば、こうした多層集合基板１２の変形をできるだけ小さくするため、第１切り込み溝１６の深さや数をもとに、第２切り込み溝２６の深さや数を調整することができる。例えば、第３図に示すように、第１切り込み溝１６が第２切り込み溝２６よりも深い場合は、多層集合基板１２が凹状に反り易いので、第２切り込み溝２６を第１切り込み溝１６よりも多く形成することによって、その凹状の反りを低減できる。
なお、本実施形態では、第２切り込み溝２６は、第２収縮抑制層中のその先端が留まるように形成されている。したがって、第２切り込み溝２６は、分割線１５の位置とは関係なく、反りを抑制するのに適当と思われる位置に任意に形成することができる。
＜第３の実施形態＞
第４図は、本発明の第３の実施形態を説明するためのものである。
本実施形態において、基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、未焼成の複合積層体３１は、さらに、第２収縮抑制層１４側から形成された第２切り込み溝３６を有している。この第２切り込み溝３６は、第２収縮抑制層１４を貫通し、多層集合基板１２の一部に達するように形成されている。また、第２切り込み溝３６は、多層集合基板１２を介して第１切り込み溝１６と対向する位置に、分割線１５に沿って形成されている。さらに、第２切り込み溝３６は、第１切り込み溝１６と同じ深さを有している。
この第２切り込み溝３６は、第２工程にて形成することができる。第２切り込み溝２６の形成は、第１切り込み溝１６の形成前であってもよいし、形成後であってもよい。第２切り込み溝の形成方法は、第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
本実施形態によれば、第２切り込み溝３６は、上述した第２の実施形態と同様に、多層集合基板１２の凹状の反りを抑制するように作用する。さらに、第２切り込み溝３６は第１切り込み溝１６と対向するように形成されているため、焼結後の多層集合基板１２をより容易に分割することができ、セラミック多層基板をより効率的に取り出すことが可能となる。
＜第４の実施形態＞
第５図は、本発明の第４の実施形態を説明するためのものである。
本実施形態において、基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、未焼成の複合積層体４１は、多層集合基板の一方主面側に図中縦方向に実線で示した第１切り込み溝１６を有し、他方主面側に図中横方向に破線で示した第２切り込み溝４６を有している。
この第２切り込み溝４６は、第２収縮抑制層１４を貫通し、多層集合基板１２の一部に達するように形成されている。つまり、焼結後の多層集合基板１２においては、一方主面に縦方向の第１切り込み溝を有しており、他方主面に横方向の第２切り込み溝を有している。すなわち、平面透視では、第２切り込み溝４６は、第１切り込み溝１６と直交するように形成されている。
この第２切り込み溝４６は、第２工程にて形成することができる。第２切り込み溝２６の形成は、第１切り込み溝１６の形成前であってもよいし、形成後であってもよい。第２切り込み溝の製造方法は、第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
第１図に示す未焼成の複合積層体１１においては、第１収縮抑制層の第１切り込み溝１６付近において、他の部分に比べて拘束力が弱まるため、多層集合基板１２が凹状に反ることが考えられる。第２収縮抑制層に形成される第２切り込み溝４６は、こうした反りを抑制すると同時に、焼結後の多層集合基板１２の分割を容易ならしめることができる。
＜第５の実施形態＞
第６図および第７図は、本発明の第５の実施形態を説明するためのものであ。
本実施形態の未焼成の複合積層体５１ａにおいては、基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、第１収縮抑制層１３と第２収縮抑制層１４の厚みが互いに異なる厚みを有するように形成されている。さらに言えば、第１収縮抑制層１３の厚みが第２収縮抑制層１４の厚みよりも厚くなるように形成されている。また、図示していないが、多層集合基板１２の一方主面側１２ａにおいては、他方主面側１２ｂとほぼ同じ密度で配線導体が配置されているか、もしくは他方主面側１２ｂよりも高い密度で配線導体が配置されている。
ここで、多層集合基板１２の一方主面側１２ａと他方主面側１２ｂとにおいて、ほぼ同じ密度で配線導体が配置されている場合は、第１の実施形態と同様に、第１収縮抑制層に第１切り込み溝に形成されている分だけ、第１収縮抑制層による拘束力が弱まり、多層集合基板１２が凹状に反り易い。そこで、第６図に示すように、第１収縮抑制層１３の厚みを第２収縮抑制層１４の厚みよりも厚くして、第１収縮抑制層１３の剛性を高めることにより、この反りを抑制することができる。
また、多層集合基板１２の一方主面側１２ａにおいて、他方主面側１２ｂよりも高い密度で配線導体が配置されている場合も、多層集合基板１２が凹状に反り易い。これは、配線導体の収縮開始温度はセラミックグリーン層１７の収縮開始温度よりも早く、配線導体が周りのセラミックグリーン層１７を引っ張りながら収縮することにより、配線密度の高い一方主面側１２ａが他方主面側１２ｂに比べて収縮の度合いが大きくなるためである。したがって、この場合も、第１収縮抑制層１３の厚みを第２収縮抑制層１４の厚みよりも厚くして、第１収縮抑制層１３の剛性を高めることにより、この反りを抑制することができる。
これに対して、第７図の未焼成の複合積層体５１ｂに示すように、第２収縮抑制層１４の厚みを第１収縮抑制層１３の厚みよりも厚く形成することもできる。
すなわち、多層集合基板１２の他方主面側１２ｂにおいて、一方主面側１２ａよりも高い密度で配線導体が配置されている場合は、配線密度の高い他方主面側１２ｂが一方主面側１２ａに比べて収縮の度合いが大きくなるため、多層集合基板１２の第１収縮抑制層１３側が凸状に反り易い。そこで、第２収縮抑制層１４の厚みを第１収縮抑制層１３の厚みよりも厚くして、第２収縮抑制層１４の剛性を高めることにより、この反りを抑制することができる。
以上から分かるように、本実施形態においては、多層集合基板１２の配線密度に着目し、配線密度が高い側に配置された収縮抑制層の厚みを、もう一方の収縮抑制層の厚みよりも厚くすることにより、多層集合基板１２に生じる反りを抑制することができる。
なお、多層集合基板の反りは、多層集合基板における配線密度の偏りのほか、異なる種類のセラミックグリーン層で多層集合基板を形成する場合、焼成時に多層集合基板に加わる熱の分布が異なる場合などによっても変化する。このような場合であっても、反りの発生具合に応じて、第１収縮抑制層の厚み、第２収縮抑制の厚みを適宜設計することにより、反りや歪みの少ない多層集合基板を得ることができる。
＜第６の実施形態＞
第８図は、本発明の第６の実施形態を説明するためのものである。
基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、本実施形態においては、複合積層体６１の第１収縮抑制層１３中の難焼結性粉末の平均粒径は、第２収縮抑制層１４中の難焼結性粉末の平均粒径よりも大きくなるように選択されている。つまり、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４は、互いに異なる平均粒径を有したグリーンシート１８ａ、１８ｂによって構成されている。
このとき、第１収縮抑制層１３中の難焼結性粉末の平均粒径は１．０μｍ以上であることが好ましく、第２の収縮抑制層１４中の難焼結性粉末の平均粒径は２．０μｍ以下で、かつ、第１収縮抑制層１３中の難焼結性粉末の平均粒径より小さいことが好ましい。
上述したように、第２図に示した未焼成の複合積層体１１においては、第１切り込み溝１６付近では他の部分に比べて収縮の度合いが少し大きくなり、多層集合基板１２が凹状に反り易い。これに対して、第２収縮抑制層１４中の難焼結性粉末の平均粒径を、第１収縮抑制層１３中の難焼結性粉末の平均粒径よりも小さくすることにより、第２収縮抑制層１４の拘束力は、第１収縮抑制層１３の拘束力に比べて大きくなる。すなわち、各収縮抑制層中の難焼結性粉末の平均粒径を調整することによって、第１収縮抑制層１３の拘束力と第２収縮抑制層１４の拘束力とのバランスを取り、多層集合基板１２の反りを効果的に抑制することができる。
なお、各収縮抑制層の拘束力は、難焼結性粉末の平均粒径だけによるものではなく、たとえば、その種類や粒度勾配、配合比などにも依存する。したがって、これらのファクターを調整することによっても、多層集合基板１２の反りを抑制することができる。
＜第７の実施形態＞
基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、本実施形態によれば、第１工程で未焼成の複合積層体をセラミックグリーン層の積層方向に所定の圧力をもってプレスし、第２工程で第１切り込み溝１６が形成された後、さらに、未焼成の複合積層体１１全体が第１工程の圧力よりも高い圧力にてプレスすることができる。
このとき、第１工程のプレスを面圧５０ＭＰａ以下で実施し、第２工程のプレスを面圧１００ＭＰａ以上で実施することが好ましい。
第１工程におけるプレスの圧力が低すぎると、多層集合基板１２、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４の間で十分な密着強度が得られないことがあり、他方、第１工程におけるプレスの圧力が高すぎると、第１切り込み溝１６が形成される際に多層集合基板１２にクラックが生じることがある。
したがって、本実施形態においては、第１工程において、セラミックグリーン層１７同士がずれない程度の低い圧力にて、未焼成の複合積層体１１全体を積層方向に仮プレスしておき、第２工程において、第１切り込み溝１６が形成された後、第１工程の圧力よりも高い圧力にて、再び未焼成の複合積層体１１を積層方向に本プレスすることにより、上記の問題を解決することができる。
＜第８の実施形態＞
第９図は、本発明の第８の実施形態を説明するためのものである。
本実施形態においては、基本的に上述の第１の実施形態と同様であるが、未焼成の複合積層体１７において、さらに、第１収縮抑制層１３上に補助シート７９が配置されている。
補助シート７９は、第２工程にて、第１切り込み溝を形成した後に設けることができ、特に、補助シート７９が設けられた後、複合積層体７１全体はセラミックグリーン層１７の積層方向にプレスすることが好ましい。このときのプレスは、第１工程の圧力よりも高い圧力にてプレスすることが好ましい。
補助シート７９は、第４工程にて、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４とともに除去される。その他の構成や製造方法は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
第２図に示した未焼成の複合積層体１１は、第２工程の終了後、第３工程のために焼成炉などに搬送される。しかしながら、未焼成の複合積層体１１を搬送する過程で、未焼成の複合積層体１１が撓んで第１切り込み溝１６に応力が加わり、多層集合基板１２にクラックが生じることが考えられる。補助シート７９は、この撓みを抑制することを目的として設けられるものである。
補助シート７９は、第１収縮抑制層１３との間である程度の密着強度を有する必要があるため、例えばセラミックグリーンシートなどで構成される。
補助シート７９は、第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４と同様に、セラミックグリーン層１７に含まれるセラミック粉末の焼結温度では焼結しない難焼結性粉末を含むことが好ましい。例えば、補助シート７９を、第１収縮抑制層１３を構成するグリーンシート１８で構成すればよい。この場合、補助シート７９は、第３の収縮抑制層としても機能し、多層集合基板１２が凹状に反るのをさらに効果的に抑制することができる。
実施例
以下、本発明を具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
第３図に示した第２の実施形態による効果を確認するために、以下のような実験を行った。
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3およびＣａＯの各粉末を混合した結晶化ガラス粉末と、アルミナ粉末とを等重量比率で混合した。この混合粉末１００重量部に対して、ポリビニルブチラールを１５重量部、イソプロピルアルコールを４０重量部、およびトルエンを２０重量部それぞれ加え、ボールミルによって２４時間混合して、スラリーとした。
次に、このスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形し、厚み１２０μｍの多層集合基板用セラミックグリーンシートを作製し、平面寸法が１３５ｍｍ角となるようにカットした。なお、このセラミックグリーンシートに含まれるセラミック粉末の焼結温度は８５０℃である。
他方、酸化ジルコニウム粉末１００重量部に対して、ポリビニルブチラールを１５重量部、イソプロピルアルコールを４０重量部、およびトルエンを２０重量部それぞれ加え、ボールミルによって２４時間混合してスラリーとした。
次に、このスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形し、厚み１２０μｍの収縮抑制層用グリーンシートを作製して、平面寸法が１３５ｍｍ角となるようにカットした。なお、この収縮抑制層用グリーンシートに含まれる酸化ジルコニウム粉末の焼結温度は１６００℃である。
次に、多層集合基板用セラミックグリーンシートを６枚積層して多層集合基板を形成し、その一方主面、他方主面に、収縮抑制層用グリーンシートを２枚ずつ積層して第１収縮抑制層、第２収縮抑制層をそれぞれ形成し、未焼成の複合積層体を得た。さらに、この未焼成の複合積層体を２０ＭＰａの面圧、積層方向に６０℃の温度でプレスした。なお、本実施例においては、便宜上、配線導体を形成しなかった。
次に、得られた複合積層体の一方主面にカッター刃を押し当てて、第１収縮抑制層を貫通し、多層集合基板に達する、深さ３５０μｍ、断面Ｖ字状の第１切り込み溝を格子状に形成した。なお、隣り合う第１切り込み溝の間隔は２０ｍｍとした。すなわち、第１収縮抑制層における第１切り込み溝の本数は、合計１２本である。
このような第１切り込み溝を有した未焼成の複合積層体を３つ作製した。
まず、一つ目の複合積層体においては、第２収縮抑制層側からカッター刃を押し当てて、第２収縮抑制層内にその先端部が留まるように、深さ１００μｍ、断面Ｖ字状の第２切り込み溝を格子状に形成した。なお、隣り合う第２切り込み溝の間隔を２０ｍｍとした。すなわち、第２収縮抑制層中の第２切り込み溝の本数は、合計１２本である。このようにして作製された複合積層体をＬ1、複合積層体Ｌ1中の多層集合基板をＳ1とする。
次に、二つ目の複合積層体においては、第２収縮抑制層にカッター刃を押し当てて、第２収縮抑制層内にその先端部が留まるように、深さ１００μｍ、断面Ｖ字状の第２切り込み溝を格子状に形成した。なお、隣り合う第２切り込み溝の間隔は、１５ｍｍとした。すなわち、第２収縮抑制層中の第２切り込み溝の本数は、合計１６本である。このようにして作製された複合積層体をＬ2、複合積層体Ｌ2中の多層集合基板をＳ2とする。
最後に、三つ目の複合積層体においては、第２収縮抑制層中に第２切り込み溝を形成しなかった。このようにして作製された複合積層体をＬ3、複合積層体Ｌ3中の多層集合基板をＳ3とする。
次に、面方向における単位長さあたりの反り量が０．０５％以下、気孔率７０％のアルミナ板からなるトレー上に複合積層体Ｌ1〜Ｌ3を置き、６００℃の温度で３時間加熱して脱バインダ処理を施した後、空気中、９００℃の温度で１時間焼成することによって多層集合基板Ｓ1〜Ｓ3を焼結させた。
次に、焼結後の各多層集合基板の両主面に残っている収縮抑制層をブラシで除去し、多層集合基板Ｓ1〜Ｓ3を取り出した。
これらの多層集合基板Ｓ1〜Ｓ3の特定方向における単位長さあたりの最大反り量を測定したところ、多層集合基板Ｓ1では０．１０％、多層集合基板Ｓ2では０．０８％、多層集合基板Ｓ3では０．７０％であった。
以上からわかるように、複合積層体において、第２切り込み溝を形成することにより、多層集合基板における反りや歪みを所望の程度に設計することができる。言い換えれば、多層集合基板における反りや歪みを効果的に抑制することができる。
＜実施例２＞
第６図および第７図に示した第５の実施形態による効果を確認するために、以下のような実験を行った。
まず、実施例１と同様にして、厚み１２０μｍ、平面寸法１３５ｍｍ角の多層集合基板用セラミックグリーンシート、収縮抑制層用グリーンシートをそれぞれ作製した。
次に、多層集合基板用セラミックグリーンシートを６枚積層して未焼成の多層集合基板を形成し、その一方主面、他方主面にそれぞれ収縮抑制層用グリーンシートを２枚ずつ積層して第１収縮抑制層、第２収縮抑制層を形成し、未焼成の複合積層体を得た。
本実施例では、少なくとも１枚の多層集合基板用セラミックグリーンシートに配線導体を形成した。そして、第１０図および下記表１に示すように、配線導体の形成位置を変えて、複合積層体Ｌ11〜Ｌ13を作製した。また、複合積層体Ｌ11〜Ｌ13とは別に、配線導体を有しない複合積層体Ｌ14を作製した。
ここで、第１０図は、切り込み溝を形成する前の未焼成の複合積層体を示す断面図である。複合積層体５１は、多層集合基板１２と、その一方主面、他方主面に設けられた第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４から構成されている。多層集合基板１２は６枚の積層されたセラミックグリーンシート１７で構成されている。第１収縮抑制層１３、第２収縮抑制層１４はそれぞれ２枚の積層された収縮抑制層用グリーンシート１８で構成されており、いずれも同組成のものである。図中、位置Ａは多層集合基板１２の一方主面を示し、位置Ｇは多層集合基板１２の他方主面を示し、位置Ｂ〜Ｆは多層集合基板１２の層間を示している。
そして、下記表１に示すように、複合積層体Ｌ11は位置Ａ、Ｂに配線導体を有し、複合積層体Ｌ12は位置Ｆに配線導体を有し、複合積層体Ｌ13は位置Ｅ、Ｆ、Ｇに配線導体を有する。
0003716832.tif 000002
なお、配線導体は、Ｃｕペーストを多層集合基板用セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷することによって形成した。第１１図は、セラミックグリーンシート上に配線導体が形成された状態を示す平面図である。本実施例では、１３５ｍｍ角のセラミックグリーンシート１７を、分割線１５に沿って１５ｍｍ角の領域に区切り、各領域の中心に１３ｍｍ角、厚み６μｍの配線導体１９を形成した。
次に、複合積層体Ｌ11〜Ｌ14をそれぞれ積層方向に、面圧：２０ＭＰａ、温度：６０℃の条件のもとプレスした。次に、複合積層体Ｌ11〜Ｌ14の第１収縮抑制層の側から、第１収縮抑制層を貫通し、多層集合基板に達するように、カッター刃を押し当てて、深さ３５０μｍ、断面Ｖ字状の第１切り込み溝を格子状に形成した。なお、隣り合う第１切り込み溝の間隔は、１５ｍｍとした。
次に、実施例１と同様に、複合積層体Ｌ11〜Ｌ14を加熱して複合積層体における多層集合基板を焼結させ、焼結後の多層集合基板の両主面に残っている収縮抑制層をブラシで除去し、焼結した多層集合基板Ｓ11〜Ｓ14を得た。
このようにして、複合積層体Ｌ11〜Ｌ14から得られた多層集合基板Ｓ11〜Ｓ14の特定方向における単位長さあたりの最大反り量（％）をそれぞれ測定した。その結果を下記表２に示す。
0003716832.tif 000003
次に、表１の結果を考慮して、収縮抑制層用グリーンシートの枚数を調整し、下記表３に示すような複合積層体Ｌ21〜Ｌ24を作製した。複合積層体Ｌ21〜Ｌ24の作製方法は、複合積層体Ｌ11〜Ｌ14の作製方法と基本的に同じである。
0003716832.tif 000004
複合積層体Ｌ21は、複合積層体Ｌ11の第１収縮抑制層上にさらに２枚の収縮抑制層用グリーンシートを積層したものである。複合積層体Ｌ22は、複合積層体Ｌ12の第１収縮抑制層上にさらに１枚の収縮抑制層用グリーンシートを積層したものである。複合積層体Ｌ23は、複合積層体Ｌ13の第２収縮抑制層上にさらに１枚の収縮抑制層用グリーンシートを積層したものである。複合積層体Ｌ24は、複合積層体Ｌ14の第１収縮抑制層上にさらに２枚の収縮抑制層用グリーンシートを積層したものである。
なお、複合積層体Ｌ21、Ｌ24については、第１収縮抑制層の厚みの増加に合わせて、第１切り込み溝の深さを５９０μｍとした。また、複合積層体Ｌ22については、第１切り込み溝の深さを４７０μｍとした。
次に、実施例１と同様に、複合積層体Ｌ21〜Ｌ24を加熱して複合積層体における多層集合基板を焼結させた後、焼結後の多層集合基板の両主面に残っている収縮抑制層をブラシで除去し、多層集合基板Ｓ21〜Ｓ24を得た。
次に、多層集合基板Ｓ21〜Ｓ24の特定方向における単位長さあたりの最大反り量（％）をそれぞれ測定した。その結果を下記表４に示す。
0003716832.tif 000005
表３、表４からわかるように、複合積層体において、第１収縮抑制層と第２収縮抑制層とを互いに厚みの異なる層とすることにより、多層集合基板における反りや歪みを所望の程度に設計することができる。言い換えれば、多層集合基板における反りや歪みを効果的に抑制することができる。
＜実施例３＞
第８図に示した第７の実施形態による効果を確認するために、以下のような実験を行った。
まず、実施例１と同様にして、厚み１２０μｍ、平面寸法１３５ｍｍ角の多層集合基板用セラミックグリーンシートを作製した。
他方、収縮抑制層用の難焼結性粉末として平均粒径が０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍおよび２．５μｍのアルミナ粉末をそれぞれ用意した。次に、各アルミナ粉末１００重量部に対して、ポリビニルブチラールを１５重量部、イソプロピルアルコールを４０重量部、およびトルエンを２０重量部それぞれ加え、ボールミルによって２４時間混合してスラリーとした。次に、このスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形し、厚み１２０μｍの収縮抑制層用グリーンシートを作製して、平面寸法が１３５ｍｍ角となるようにカットし、４種類の収縮抑制層用グリーンシートを作製した。なお、これらの収縮抑制層用グリーンシートに含まれるアルミナ粉末の焼結温度は、平均粒径の違いにより多少の差はあるが、約１６００℃である。
次に、多層集合基板用セラミックグリーンシートを６枚積層して多層集合基板を形成し、その一方主面、他方主面に、それぞれ収縮抑制層用グリーンシートを２枚ずつ積層して第１収縮抑制層、第２収縮抑制層を形成し、未焼成の複合積層体を得た。このとき、第１収縮抑制層、第２収縮抑制層とに用いた収縮抑制層用グリーンシートの種類を異ならせることにより、複合積層体Ｌ31およびＬ32を作製した。また、同時に、第１収縮抑制層、第２収縮抑制層に同一の収縮抑制層用グリーンシートを用いた複合積層体Ｌ33を作製した。なお、本実施例においては、便宜上、配線導体を形成していない。
複合積層体Ｌ31では、第１収縮抑制層を構成する収縮抑制層用グリーンシートとして、平均粒径が１．０μｍのアルミナ粉末を含むものを用い、第２の収縮抑制層を構成する収縮抑制層用グリーンシートとして、平均粒径が０．５μｍのアルミナ粉末を含むものを用いた。
複合積層体Ｌ32では、第１収縮抑制層を構成する収縮抑制層用グリーンシートとして、平均粒径が２．５μｍのアルミナ粉末を含むものを用い、第２の収縮抑制層を構成する収縮抑制層用グリーンシートとして、平均粒径が２．０μｍのアルミナ粉末を含むものを用いた。
複合積層体Ｌ33では、第１収縮抑制層を構成する収縮抑制層用グリーンシート、および第２の収縮抑制層を構成する収縮抑制層用グリーンシートとして、平均粒径が０．５μｍのアルミナ粉末を含むものを用いた。
次に、複合積層体Ｌ31〜Ｌ33をそれぞれ面圧：５０ＭＰａ、温度：６０℃でプレスした。次に、複合積層体Ｌ31〜Ｌ33の第１収縮抑制層の側から、第１収縮抑制層を貫通し、多層集合基板に達するように、カッター刃を押し当てて、深さ３５０μｍ、断面Ｖ字状の第１切り込み溝を格子状に形成した。なお、隣り合う第１切り込み溝の間隔は１５ｍｍとした。
次に、実施例１と同様に、複合積層体Ｌ31〜Ｌ33を加熱して複合積層体における多層集合基板を焼結させた後、焼結した多層集合基板の両主面に残っている収縮抑制層をブラシで除去し、多層集合基板Ｓ31〜Ｓ33を得た。
これらの多層集合基板Ｓ31〜Ｓ33の特定方向における単位長さあたりの最大反り量を測定したところ、多層集合基板Ｓ31では０．１０％、多層集合基板Ｓ32では０．１２％、多層集合基板Ｓ33では０．７０％であった。
以上からわかるように、複合積層体において、第１収縮抑制層中のアルミナ粉末の平均粒径を、第２収縮抑制層中のアルミナ粉末の平均粒径よりも大きくすることにより、多層集合基板における反りや歪みを所望の程度に設計することができる。言い換えれば、多層集合基板における反りや歪みを効果的に抑制することができる。
＜実施例４＞
第８の実施形態による効果を確認するために、以下のような実験を行った。
まず、実施例１と同様にして、実施例１と同様にして、厚み１２０μｍ、平面寸法１３５ｍｍ角の多層集合基板用セラミックグリーンシートおよび収縮抑制層用グリーンシートを作製した。
次に、多層集合基板用セラミックグリーンシートを６枚積層して多層集合基板を形成し、その一方主面、他方主面に、収縮抑制層用グリーンシートをそれぞれ２枚ずつ積層して第１収縮抑制層、第２収縮抑制層を形成し、未焼成の複合積層体を得た。なお、本実施例においては、便宜上、配線導体を形成しなかった。
次に、この未焼成の複合積層体を、積層方向に、面圧：５０ＭＰａ、温度：６０℃でププレスした。
次に、第１収縮抑制層の側から、第１収縮抑制層を貫通し、多層集合基板に達するように、カッター刃を押し当てて、深さ３５０μｍ、断面Ｖ字状の第１切り込み溝を格子状に形成した。なお、隣り合う第１切り込み溝の間隔は、２０ｍｍとした。
このように第１切り込み溝が形成された未焼成の複合積層体を３つ作製した。
一つ目の未焼成の複合積層体は、面圧：６０ＭＰａ、温度：６０℃で再びプレスした。このようにして作製された複合積層体を複合積層体Ｌ41とする。
二つ目の未焼成の複合積層体は、面圧：１００ＭＰａ、温度：６０℃で再びプレスした。このようにして作製された複合積層体を複合積層体Ｌ42とする。
最後に、三つ目の未焼成の複合積層体はプレスせず、そのまま複合積層体Ｌ43とした。
次に、実施例１と同様に、複合積層体Ｌ41〜Ｌ43を加熱して複合積層体における多層集合基板を焼結させた後、焼結した多層集合基板の両主面に残っている収縮抑制層をブラシで除去し、多層集合基板Ｓ41〜Ｓ43を得た。
次に、多層集合基板Ｓ41〜Ｓ43の特定方向のおける単位長さあたりの最大反り量（％）、および多層集合基板Ｓ41〜Ｓ43における隣り合う第１切り込み溝間の間隔のばらつきを測定した。その結果を下記表５に示す。
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表５からわかるように、仮プレス後の第１切り込み溝形成の後でさらに複合積層体をプレスすることにより、多層集合基板における反りや歪みを所望の程度に設計することができる。言い換えれば、多層集合基板における反りや歪みを効果的に抑制することができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、半導体デバイスを実装するための基板をはじめとする様々なセラミック多層基板の製造方法に有用である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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