(57)【要約】  多層セラミック基板の外表面上にある抵抗体パターンおよび導体パターンがインクジェット法により良好な品質をもって形成され得るようにする。  第１のセラミックグリーン層（２ａ）と収縮抑制層（１０）とからなる複合シート（１１）を作製し、この複合シート（１１）の第１のセラミックグリーン層（２ａ）上にインクジェット法により抵抗体パターン（４）および導体パターン（５）を形成し、次いで、複合シート（１１）の収縮抑制層（１０）が最外層となるように、複数の第２のセラミックグリーン層（３ａ）を、複合シート（１１）とともに積層することによって、未焼成の多層セラミック基板（１ａ）および収縮抑制層（１０）を有する複合積層体（１３）を作製する。その後、複合積層体（１３）を焼成し、次いで、収縮抑制層（１０）を除去することによって、焼結した多層セラミック基板（１）を取り出す。
2009119199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の低温焼結セラミック材料ならびに前記第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末をそれぞれ用意する工程と、
前記第１の低温焼結セラミック材料を含む第１のセラミックグリーン層と、前記難焼結性セラミック粉末を含む収縮抑制層とからなる、複合シートを作製する工程と、
前記複合シートの前記第１のセラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により、抵抗体パターンおよび／または導体パターンを形成する工程と、
前記複合シートの前記収縮抑制層が最外層となるように、前記第２の低温焼結セラミック材料を含む複数の第２のセラミックグリーン層を、前記抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成された前記複合シートとともに積層することによって、未焼成の多層セラミック基板およびその少なくとも一方主面上に配置された前記収縮抑制層を有する複合積層体を作製する工程と、
前記複合積層体を前記第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件にて焼成することによって、焼結した前記多層セラミック基板を得る工程と、
次いで、前記収縮抑制層を除去して、前記多層セラミック基板を取り出す工程と
を備える、多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１のセラミックグリーン層は、前記第２のセラミックグリーン層よりも、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに含まれる溶剤を多く吸収し得る、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】
前記第１のセラミックグリーン層の空隙率が３０％以上である、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】
前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下である、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】
前記第１の低温焼結セラミック材料と前記第２の低温焼結セラミック材料とは互いに同じである、請求項１ないし４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】
前記第１の低温焼結セラミック材料はガラス系低温焼結セラミック材料である、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】
前記第１のセラミックグリーン層の色と前記収縮抑制層の色とは互いに異なっている、請求項１ないし６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８】
低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、
前記セラミックグリーン層上に形成され、かつ前記低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層と、
前記セラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により形成された、抵抗体パターンおよび／または導体パターンと
を備える、パターン形成複合シート。
【請求項９】
前記セラミックグリーン層の空隙率が３０％以上である、請求項８に記載のパターン形成複合シート。
【請求項１０】
前記セラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下である、請求項８または９に記載のパターン形成複合シート。
【請求項１１】
前記セラミックグリーン層の色と前記収縮抑制層の色とは互いに異なっている、請求項８ないし１０のいずれかに記載のパターン形成複合シート。
【請求項１２】
低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、
前記セラミックグリーン層上に形成され、かつ前記低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層と
を備え、
前記セラミックグリーン層は、前記収縮抑制層よりも空隙率が高い、
複合シート。
【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の製造方法および複合シートに関するもので、特に、多層セラミック基板の外表面上にある抵抗体パターンおよび／または導体パターンがインクジェット法により形成される、多層セラミック基板の製造方法、ならびにこのような多層セラミック基板の製造において有利に用いられる複合シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この発明にとって興味ある多層セラミック基板の製造方法として、いわゆる無収縮プロセスを用いるものがある。無収縮プロセスによって多層セラミック基板を製造するにあたっては、低温焼結セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層と、低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む収縮抑制層とを含み、収縮抑制層が複数のセラミックグリーン層からなる未焼成の多層セラミック基板の少なくとも一方主面上に配置されている、複合積層体が作製される。【０００３】
次いで、複合積層体が、上記低温焼結セラミック材料の焼結条件にて焼成される。これによって、複数のセラミックグリーン層を焼結させてなる多層セラミック基板が得られる。この焼成工程において、収縮抑制層に含まれる難焼結性セラミック粉末は実質的に焼結しないため、収縮抑制層においては、収縮が実質的に生じない。このことから、収縮抑制層がセラミックグリーン層を拘束し、そのため、セラミックグリーン層は、厚み方向にのみ実質的に収縮するが、主面方向での収縮が抑制される。その結果、得られた多層セラミック基板においては、不均一な変形がもたらされにくくなり、多層セラミック基板の形状および寸法についての精度を向上させることができる。【０００４】
次に、上述した収縮抑制層が除去され、それによって、目的とする多層セラミック基板が取り出される。【０００５】
このような多層セラミック基板の外表面上に抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成される場合、上述したように、収縮抑制層が除去されてから、抵抗体パターンおよび／または導体パターンの形成工程が実施されることがある。また、抵抗体パターンが形成される場合、通常、保護膜としてのガラスからなるオーバーコート膜がさらに形成される。オーバーコート膜は、抵抗体パターンをめっき処理から保護するとともに、抵抗体パターンの信頼性を確保する機能を有している。これらの抵抗体パターンおよび／または導体パターンの形成ならびにオーバーコート膜の形成には、焼成工程が伴う。その結果、完成品としての多層セラミック基板に対しては、複数回の焼成工程が繰り返されることになり、多層セラミック基板が過焼結の状態となり、多層セラミック基板に備えるセラミック層の機械的および電気的特性を変化させたり、セラミック部分と導体部分との接合強度を低下させたりすることがある。【０００６】
そこで、上述した複合積層体における最外層に位置するセラミックグリーン層上に未焼成の抵抗体パターンおよび未焼成のオーバーコート膜を予め形成しておき、これらを覆うように収縮抑制層を配置した状態とし、未焼成の抵抗体パターンおよび未焼成のオーバーコートをセラミックグリーン層と同時に焼成することが考えられる。これによって、セラミックグリーン層に対して複数回の焼成工程が繰り返されることを回避できる。【０００７】
しかしながら、上述した方法を単純に採用すると、抵抗体パターンの、多層セラミック基板に対する接合強度が比較的低いため、収縮抑制層を除去する工程において、収縮抑制層だけでなく、抵抗体パターンも剥離されてしまうという問題に遭遇する。特開２００５‐３９１６４号公報（特許文献１）には、上述した問題を解決するため、オーバーコート膜に含まれるガラス成分について、その軟化温度や組成の点で改良することが提案されている。【０００８】
他方、多層セラミック基板等のセラミック基板の外表面上にある抵抗体パターンおよび導体パターンをインクジェット法により形成することが提案されている。インクジェット法によれば、抵抗体パターンや導体パターンの形成工程を能率的に進めることができるばかりでなく、パターンの変更に迅速に対応することができる。【０００９】
しかしながら、インクジェット法において用いられる抵抗体インクや導体インクは、溶剤を多く含み、粘度が低いため、通常のセラミックグリーン層上に付与されると、にじみやすいという問題がある。そのため、抵抗体パターンや導体パターンのファインライン性が良好でない。また、セラミックグリーン層に含まれるバインダが、抵抗体インクや導体インクに含まれる溶剤によって溶解され、抵抗体パターンや導体パターンの表面に凹凸が発生することがある。
【特許文献１】特開２００５−３９１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る多層セラミック基板の製造方法を提供しようとすることである。【００１１】
この発明の他の目的は、上述した多層セラミック基板の製造において有利に用いられるものであって、抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成された複合シートを提供しようとすることである。【００１２】
この発明のさらに他の目的は、上述した多層セラミック基板の製造において有利に用いられるものであって、抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成されることが予定された複合シート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】
【００１３】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、上述した技術的課題を解決するため、第１および第２の低温焼結セラミック材料ならびに第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末をそれぞれ用意する工程と、第１の低温焼結セラミック材料を含む第１のセラミックグリーン層と、難焼結性セラミック粉末を含む収縮抑制層とからなる、複合シートを作製する工程と、複合シートの第１のセラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により、抵抗体パターンおよび／または導体パターンを形成する工程と、複合シートの収縮抑制層が最外層となるように、第２の低温焼結セラミック材料を含む複数の第２のセラミックグリーン層を、抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成された複合シートとともに積層することによって、未焼成の多層セラミック基板およびその少なくとも一方主面上に配置された前記収縮抑制層を有する複合積層体を作製する工程と、複合積層体を第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件にて焼成することによって、焼結した多層セラミック基板を得る工程と、次いで、収縮抑制層を除去して、多層セラミック基板を取り出す工程とを備えることを特徴としている。【００１４】
上述した抵抗体インクおよび／または導体インクは溶剤を含むが、第１のセラミックグリーン層は、第２のセラミックグリーン層よりも、溶剤を多く吸収し得ることが好ましい。【００１５】
また、第１のセラミックグリーン層の空隙率が３０％以上であることが好ましい。【００１６】
また、第１のセラミックグリーン層はバインダを含むが、バインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は１４ｇ以下であることが好ましい。溶解度は、このように１４ｇ以下であれば実用上問題はないが、より好ましくは４ｇ以下であり、さらに好ましくは２ｇ以下である。【００１７】
また、第１の低温焼結セラミック材料と第２の低温焼結セラミック材料とは互いに同じであることが好ましい。【００１８】
また、第１の低温焼結セラミック材料はガラス系低温焼結セラミック材料であることが好ましい。【００１９】
また、第１のセラミックグリーン層の色と収縮抑制層の色とは互いに異なっていることが好ましい。【００２０】
この発明は、また、上述した多層セラミック基板の製造方法において有利に用いられる、パターン形成複合シートにも向けられる。このパターン形成複合シートは、上述した製造方法を実施するとき、その途中の段階で得られるもので、低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、セラミックグリーン層上に形成され、かつ低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層と、セラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により形成された、抵抗体パターンおよび／または導体パターンとを備えることを特徴としている。【００２１】
このパターン形成複合シートについても、好ましくは、セラミックグリーン層の空隙率が３０％以上であり、また、セラミックグリーン層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下であり、また、セラミックグリーン層の色と収縮抑制層の色とは互いに異なっている。【００２２】
この発明は、さらに、上述した多層セラミック基板の製造方法において有利に用いられるものであって、抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成されることが予定された複合シートにも向けられる。この複合シートは、上述した製造方法を実施するとき、その途中の段階で得られるもので、低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、セラミックグリーン層上に形成され、かつ低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層とを備え、上記セラミックグリーン層は、収縮抑制層よりも空隙率が高いことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、多層セラミック基板の主要部となる複数の第２のセラミックグリーン層を備える複合積層体を作製する前に、第１のセラミックグリーン層と収縮抑制層とからなる複合シートを作製しておき、この複合シートの段階で、インクジェット法により抵抗体パターンおよび／または導体パターンを形成するようにしている。したがって、抵抗体インクおよび／または導体インクに含まれる溶剤の多くを、第１のセラミックグリーン層によって吸収させ、次いで、収縮抑制層によって吸収させることができる。また、第１のセラミックグリーン層においては、第２のセラミックグリーン層に比べて、溶剤の迅速な吸収を可能とする組成を採用することが容易である。【００２４】
したがって、インクジェット法により形成された抵抗体パターンおよび／または導体パターンのにじみを抑制することができ、抵抗体パターンおよび／または導体パターンにおいて良好なファインライン性を得ることができる。また、第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダとして、抵抗体インクや導体インクに溶解しにくいものを実質的な制約なく用いることができるため、第１のセラミックグリーン層上に形成された抵抗体パターンおよび／または導体パターンの表面に凹凸が生じてしまうことを抑制することができる。【００２５】
また、第１のセラミックグリーン層は、得られた多層セラミック基板において、抵抗体パターンおよび／または導体パターンの保護膜となるオーバーコート膜として機能させることができる。そして、これら抵抗体パターンおよび／または導体パターンならびにオーバーコート膜を有する多層セラミック基板を得るにあたり、焼成工程を単に１回だけ実施すればよい。したがって、多層セラミック基板に備えるセラミック層が過焼結の状態になり、セラミック層の特性が不所望に変化したり、セラミック部分と導体部分との接合強度が低下したりすることを回避することができる。【００２６】
また、上述したような機能を有する第１のセラミックグリーン層は、収縮抑制層によって裏打ちされた複合シートの状態で取り扱われる。したがって、収縮抑制層においても溶剤の吸収が可能であり、溶剤量が多い場合、第１のセラミックグリーン層単独で溶剤を吸収する場合に比べて、より迅速にかつより多くの溶剤を吸収することができる。その結果、第１のセラミックグリーン層に残留する溶剤量を少なくすることができ、このことも、抵抗体パターンおよび／または導体パターンのファインライン性を優れたものとすること、ならびに表面状態を良好なものとすることに寄与する。特に、収縮抑制層に吸収された溶剤は、焼成後に収縮抑制層とともに除去されるため、多層セラミック基板に残留する溶剤量を減らすことができ、溶剤が多層セラミック基板の特性に与える影響をより少なくすることができる。【００２７】
また、通常、薄層である第１のセラミックグリーン層は、軟弱であるため、取扱い性が良好ではないが、これを収縮抑制層上に形成することにより、第１のセラミックグリーン層の取扱い性を向上させることができる。特に、第１のセラミックグリーン層として空隙率の高いものを用いた場合、第１のセラミックグリーン層が脆くなる傾向にあるため、収縮抑制層によって補強することが有効になる。【００２８】
この発明において、第１のセラミックグリーン層が、第２のセラミックグリーン層よりも、抵抗体インクおよび／または導体インクに含まれる溶剤をより吸収し得るようにされると、前述した効果がより確実に達成されることができる。また、特に第１のセラミックグリーン層のみについて、溶剤の良好な吸収性を可能とする組成を採用することにより、第２のセラミックグリーン層には、特別な制約を加えることなく、その組成を選択することができるため、設計の自由度を高めることができる。また、多層セラミック基板の主要部となる第２のセラミックグリーン層において、多層セラミック基板にとって好ましい特性を満足させ得る組成を採用することができるので、良好な特性を有する多層セラミック基板を得ることができる。【００２９】
第１のセラミックグリーン層の空隙率を３０％以上としたり、第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度を１４ｇ以下としたりすると、前述した抵抗体パターンおよび／または導体パターンについてのファインライン性の向上の効果ならびに表面状態の平滑化の効果がより確実に達成されることができる。【００３０】
第１の低温焼結セラミック材料と第２の低温焼結セラミック材料とが互いに同じであると、第１のセラミックグリーン層と第２のセラミックグリーン層との焼成時の収縮挙動のマッチングが良好であり、しかも、異種材料を用いたときに生じ得る相互拡散による異相の析出や焼結不良が起こりにくくなり、得られた多層セラミック基板の特性を安定化させることができるとともに、信頼性を高めることができる。【００３１】
第１のセラミックグリーン層の色と収縮抑制層の色とが互いに異なっていると、複合シートの状態で、第１のセラミックグリーン層において生じ得る薄点欠陥を色の差に基づいて容易に検出することができる。【００３２】
また、この発明に係る複合シートによれば、セラミックグリーン層が、収縮抑制層よりも空隙率が高いので、毛細管現象により、インクの溶剤をセラミックグリーン層から収縮抑制層へと吸い上げることができ、セラミックグリーン層に溶剤を残留させにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の第１の実施形態による多層セラミック基板の製造方法に含まれる代表的な工程を断面で示す図である。
【図２】この発明の第２の実施形態による多層セラミック基板の製造方法に含まれる代表的な工程を断面で示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  多層セラミック基板
１ａ  未焼成の多層セラミック基板
２  第１のセラミック層
２ａ  第１のセラミックグリーン層
３  第２のセラミック層
３ａ  第２のセラミックグリーン層
４  抵抗体パターン
５  導体パターン
１０  収縮抑制層
１１  複合シート
１３  複合積層体
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、この発明の第１の実施形態を説明するためのものである。図１には、（５）に示した多層セラミック基板１を製造するために実施される代表的な工程が断面図で示されている。【００３６】
まず、図１（５）を参照して、多層セラミック基板１は、オーバーコート膜として機能する第１のセラミック層２と複数の第２のセラミック層３とをもって構成される積層構造を有している。【００３７】
複数の第２のセラミック層３からなる積層構造物の積層方向での一方端面上には、第１のセラミック層２によって覆われた状態で、抵抗体パターン４および導体パターン５が形成されている。また、第２のセラミック層３からなる積層構造物の積層方向での他方端面上には、外部導体パターン６が形成され、第２のセラミック層３間の界面に沿って、内部導体パターン７が形成されている。さらに、第２のセラミック層３の厚み方向に貫通するように、ビア導体８が形成されている。【００３８】
このような多層セラミック基板１を製造するため、次のような工程が実施される。【００３９】
まず、第１および第２の低温焼結セラミック材料が用意される。第１の低温焼結セラミック材料と第２の低温焼結セラミック材料とは互いに異なるものであってもよいが、この実施形態では、互いに同じものとされる。低温焼結セラミック材料とは、１０５０℃以下の温度で焼結可能であって、比抵抗の小さな銀や銅との同時焼成が可能なセラミック材料である。【００４０】
低温焼結セラミック材料としては、具体的には、アルミナやジルコニア、マグネシア、フォルステライト等のセラミック粉末に、たとえばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系ガラスやＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ系ガラス（Ｒ＝アルカリ金属）などのホウ珪酸系ガラスを混合してなるガラス複合系低温焼結セラミック材料、ＺｎＯ‐ＭｇＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系ガラスやホウ珪酸系ガラスを用いたガラス系低温焼結セラミック材料、ＢａＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系セラミック粉末やＡｌ２Ｏ３‐ＣａＯ‐ＳｉＯ２‐ＭｇＯ‐Ｂ２Ｏ３系セラミック粉末等を用いた非ガラス系低温焼結セラミック材料等が挙げられる。【００４１】
また、上記低温焼結セラミック材料の焼結条件、より具体的には焼結温度では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末が用意される。難焼結性セラミック粉末としては、たとえば、アルミナ、ジルコニア、マグネシアまたはフォルステライト等の粉末を有利に用いることができる。【００４２】
次に、図１（１Ａ）に示すように、第１のセラミックグリーン層２ａと収縮抑制層１０とからなる複合シート１１が作製される。ここで、第１のセラミックグリーン層２ａは、図１（５）に示した第１のセラミック層２となるべきものである。【００４３】
複合シート１１を作製するため、まず、収縮抑制層１０となるべき収縮抑制用セラミックグリーンシートが作製される。収縮抑制用セラミックグリーンシートは、前述した難焼結性セラミック粉末に、溶剤、有機バインダ、分散剤および可塑剤等を各々添加し、混合することによって、セラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーをＰＥＴフィルムなどのキャリアフィルム（図示しない。）上に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って得られる。【００４４】
第１のセラミックグリーン層２ａは、前述した低温焼結セラミック材料粉末に、溶剤、有機バインダ、分散剤および可塑剤等を各々適量添加し、これらを混合することによって、セラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーを、上述した収縮抑制用セラミックグリーンシート上でドクターブレード法等を適用してシート状に成形することによって形成される。【００４５】
なお、第１のセラミックグリーン層２ａは、グリーンシートの形態で用意され、これを収縮抑制用セラミックグリーンシート上に積層、圧着することによって形成されてもよい。また、第１のセラミックグリーン層２ａは、収縮抑制用セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷などの方法によって形成してもよい。【００４６】
第１のセラミックグリーン層２ａが、後述する第２のセラミックグリーン層３ａと同じ低温焼結セラミック材料を含んでいると、第１のセラミックグリーン層２ａと第２のセラミックグリーン層３ａとの焼成時の収縮挙動のマッチングが良好であり、しかも、異種材料を用いたときに生じ得る相互拡散による異相の析出や焼結不良が起こりにくくなり、得られた多層セラミック基板１の特性を安定化させることができるとともに、信頼性を高めることができる。【００４７】
また、第１の低温焼結セラミック材料がガラス系低温焼結セラミック材料であり、セラミック粉末を含まないと、レーザトリミングが容易にでき、トリミング速度を上げることができる。このとき、第２のセラミックグリーン層３ａに含まれる低温焼結セラミック材料は、第１のセラミックグリーン層２ａに含まれる低温焼結セラミック材料と同じであっても、ガラス複合系低温焼結セラミック材料または非ガラス系低温焼結セラミック材料であってもよい。【００４８】
次に、上述のようにして得られた複合シート１１の第１のセラミックグリーン層２ａ上に、図１（２Ａ）に示すように、抵抗体パターン４が、抵抗体インクを用いてインクジェット法により形成される。【００４９】
次に、図１（３Ａ）に示すように、複合シート１１の第１のセラミックグリーン層２ａ上に、導体パターン４が、導体インクを用いてインクジェット法により形成される。この実施形態のように、抵抗体パターン４を導体パターン５より前に形成するようにすれば、抵抗体パターン４を平坦な状態で形成することができ、抵抗ばらつきを低減することができる。また、抵抗体パターン４と導体パターン５との接続信頼性も向上させることができる。【００５０】
図１（２Ａ）および（３Ａ）に示した状態において、抵抗体パターン４を構成する抵抗体インクに含まれる溶剤および導体パターン５を構成する導体インクに含まれる溶剤は、第１のセラミックグリーン層２ａによって直ちに吸収され、第１のセラミックグリーン層２ａによって吸収しきれなかった溶剤は、次いで、収縮抑制層１０によって吸収される。そのため、抵抗体パターン４および導体パターン５においてにじみが生じることが抑制されるとともに、良好な平面状態が得られる。【００５１】
このような作用効果がより確実に達成されるためには、第１のセラミックグリーン層２ａは、後述する第２のセラミックグリーン層３ａよりも、溶剤をより多く吸収し得るようにすることが好ましい。また、上述した作用効果をより確実に達成するためには、第１のセラミックグリーン層２ａの空隙率を３０％以上とすることが好ましい。なお、空隙率の上限については、６０％とすることが好ましい。空隙率を大きくするためには、バインダ量を少なくする必要があるが、バインダが少なすぎると、インクの無機成分が第１のセラミックグリーン層２ａの中に入ってしまい、ショート不良や特性不良を引き起こすことがある。空隙率を６０％以下にすれば、このような問題を回避することができる。【００５２】
また、上述した作用効果をより確実に達成するためには、第１のセラミックグリーン層２ａに含まれるバインダの、抵抗体インクおよび導体インクの各々に対する溶解度が１４ｇ以下であることが好ましい。ここで、溶解度とは、溶剤１００ｇに対して溶解する溶質量を「ｇ」を単位として示したものである。なお、バインダの溶解度はインクの溶剤にも影響を受ける。たとえば、インクの溶剤としてＢＣＡ（ブチルカルビトールアセテート）を用いる場合には、ブチラール化度が６０モル％以上、かつ、水酸基が３０モル％以上であるブチラールバインダ（ポリビニルブチラール樹脂）を用いると、溶解度を１４ｇ以下、特に、２ｇ以下にすることができる。【００５３】
収縮抑制層１０に含まれるバインダの溶解度および第２のセラミックグリーン層３ａに含まれるバインダの溶解度は、ともに、第１のセラミックグリーン層２ａに含まれるバインダの溶解度の最大値である１４ｇよりも高い。【００５４】
収縮抑制層１０のバインダの溶解度が高いと、収縮抑制層１０に浸透したインクの溶剤がバインダと混ざり、流動性が低下するため、第１のセラミックグリーン層２ａにインクが逆流するのを抑制することができるからである。また、第２のセラミックグリーン層３ａに含まれるバインダの溶解度が高いと、第１のセラミックグリーン層２ａに形成された抵抗体パターン４や導体パターン５にわずかに残っている溶剤が、積層時に第２のセラミックグリーン層３ａのバインダと混ざるため、抵抗体パターン４や導体パターン５と第２のセラミックグリーン層３ａとの密着性を向上させることができるからである。【００５５】
また、第１のセラミックグリーン層２ａに比べて厚い収縮抑制層１０および第２のセラミックグリーン層３ａでは、脱バインダ性を良くするためにも、バインダの溶解度を１４ｇよりも高くすることが望ましい。バインダの溶解度を低くすると、バインダが高分子化されたり、バインダの分子間力が強くなったりして、脱バインダ性が悪くなるからである。【００５６】
また、第１のセラミックグリーン層２ａの厚みは、焼成前において、５〜５０μｍの範囲に選ばれることが好ましい。５μｍ以上であると、インクの溶剤を十分に吸収することができ、他方、５０μｍ以下であると、第１のセラミックグリーン層２ａ上での良好な印刷性を確保することができるとともに、抵抗体パターン４に対するレーザトリミングが必要な場合には、これを短時間で精度良く行なうことができるからである。抵抗を形成しない場合や、抵抗を形成してもレーザトリミングを必要としない場合には、第１のセラミックグリーン層２ａの厚みが厚くなることのデメリットが少ないので、５０μｍを超えても問題はない。第１のセラミックグリーン層２ａの厚みは、さらに好ましくは、５〜３５μｍである。【００５７】
収縮抑制層１０の厚みは、焼成前において、５０〜３００μｍの範囲に選ばれることが好ましい。５０μｍ以上あると、第１のセラミックグリーン層２ａが吸収したインクの溶剤を十分に吸収することができ、かつ収縮抑制作用を十分に発揮させることができるからである。他方、３００μｍ以下であると、成形が容易であり、かつ脱バインダ性が良好である。インクの溶剤が少ない場合は、収縮抑制層の厚みは５０μｍ未満であってもよい。【００５８】
収縮抑制層１０の空隙率については、１０〜５０％の範囲に選ばれることが好ましい。収縮抑制層１０は、第１のセラミックグリーン層２ａによるインクの溶剤の吸収機能を助ける役割を果たすため、１０％以上の空隙率を有することが好ましい。ただし、十分な収縮抑制作用を発揮させるためには、その上限は５０％であることが好ましい。【００５９】
また、収縮抑制層１０の空隙率は、第１のセラミックグリーン層２ａの空隙率よいも低いことが好ましい。第１のセラミックグリーン層２ａが、毛細管現象により、インクの溶剤を第１のセラミックグリーン層２ａから収縮抑制層１０へと吸い上げることができ、第１のセラミックグリーン層２ａに溶剤を残留させにくくすることができるからである。【００６０】
他方、図１（１Ｂ）に示すように、第２のセラミックグリーン層３ａのためのセラミックグリーンシートが作製される。第２のセラミックグリーン層３ａは、図１（５）に示した第２のセラミック層３となるべきものである。第２のセラミックグリーン層３ａのためのセラミックグリーンシートは、前述した低温焼結セラミック材料粉末に、溶剤、有機バインダ、分散剤および可塑剤等を各々適量添加し、混合することによって、セラミックスラリーを作製し、このセラミック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って得られる。【００６１】
次に、図１（１Ｂ）に示すように、第２のセラミックグリーン層３ａのためのセラミックグリーンシートには、ビア導体８を設けるための貫通孔１２が形成される。【００６２】
次に、図１（２Ｂ）に示すように、貫通孔１２に導電性ペーストが充填され、それによって、ビア導体８が形成される。【００６３】
次に、図１（３Ｂ）に示すように、第２のセラミックグリーン層３ａのためのセラミックグリーンシート上に、導電性ペーストをたとえばスクリーン印刷することによって、内部導体パターン７が形成される。図１（３Ｂ）には図示されないが、外部導体パターン６についても同様に形成される。【００６４】
上述したビア導体８、内部導体パターン７および外部導体パターン６を構成する導電性ペーストに含まれる導電成分としては、好ましくは、銀、銅、金などの低融点金属を主成分とするものが用いられる。【００６５】
次に、図１（４）に示すように、複合シート１１の収縮抑制層１０が最外層となるように、複数の第２のセラミックグリーン層３ａのためのセラミックグリーンシートが、抵抗体パターン４および導体パターン５が形成された複合シート１１とともに積層されることによって、複合積層体１３が得られる。複合積層体１３は、未焼成の多層セラミック基板１ａと、その少なくとも一方主面上に配置された収縮抑制層１０とを有するものであるが、この実施形態では、複合シート１１に由来する収縮抑制層１０が位置する主面とは反対側の主面上にも収縮抑制層１０が配置される。【００６６】
なお、第２のセラミックグリーン層３ａは、前述のように、セラミックグリーンシートの形態で用意されるものであるが、セラミックグリーンシートのように単独で取り扱い可能なものに限らず、セラミックスラリーを塗布することにより形成されて、そのまま、第２のセラミックグリーン層３ａとなるべき層であってもよい。【００６７】
図１（４）に示した複合シート１１および第２のセラミックグリーン層３ａは、それぞれ、図１（１Ａ）〜（３Ａ）に示した複合シート１１および図１（１Ｂ）〜（３Ｂ）に示した第２のセラミックグリーン層３ａとは上下反転させて図示されている。【００６８】
次に、図１（４）に示した未焼成の複合積層体１３が、前述した低温焼結セラミック材料の焼結条件、たとえば８００〜１０００℃程度の温度にて焼成される。この焼成工程において、収縮抑制層１０は、それ自身、実質的に収縮しないため、未焼成の多層セラミック基板１ａに対して、その主面方向での収縮を抑制する拘束力を及ぼす。そのため、未焼成の多層セラミック基板１ａにあっては、第１および第２のセラミックグリーン層２ａおよび３ａは、各々の主面方向での収縮が抑制されながら、そこに含まれる低温焼結セラミック材料が焼結し、実質的に厚み方向にのみ収縮しながら、焼結した多層セラミック基板１における第１および第２のセラミック層２および３を形成する。【００６９】
また、上述の焼成工程において、抵抗体パターン４、導体パターン５、外部導体パターン６、内部導体パターン７およびビア導体８は、ともに焼結した状態となる。【００７０】
次に、収縮抑制層１０が超音波洗浄等によって除去される。前述の焼成工程において、収縮抑制層１０は焼結せず、多孔質の状態となっているため、これを容易に除去することができる。【００７１】
このようにして、図１（５）に示すような多層セラミック基板１が得られる。【００７２】
上述した第１のセラミックグリーン層２ａと収縮抑制層１０とは、各々の色が互いに識別可能な程度に異なっていることが好ましい。これによって、複合シート１１の状態で、第１のセラミックグリーン層２ａにおいて生じ得る薄点欠陥（ピンホールを含む。）を上記色の差に基づいて容易に検出することができる。【００７３】
すなわち、第１のセラミックグリーン層２ａの厚みは、前述したように、５〜５０μｍ、特には５〜３５μｍと薄いので、これを欠陥無く、均一に形成することは容易ではない。たとえば、第１のセラミックグリーン層２ａおよび収縮抑制層１０のいずれかが着色されるなどして、第１のセラミックグリーン層２ａの色と収縮抑制層１０の色とが互いに異なっていると、第１のセラミックグリーン層２ａの薄層化に伴って発生する欠陥を容易に検出することができる。【００７４】
より詳細に説明すると、第１のセラミックグリーン層２ａは、最終的には、焼成されて得られた多層セラミック基板１において第１のセラミック層２となり、多層セラミック基板１の表層に位置する抵抗体パターン４をめっき処理から保護するとともに、抵抗体パターン４の信頼性を確保するためのオーバーコート膜として機能する。このオーバーコート膜に薄点欠陥が存在する場合には、耐めっき性が得られず、抵抗体パターン４の信頼性を確保できない。【００７５】
前述の例示した組成では、第１のセラミックグリーン層２ａおよび収縮抑制層１０はともに白色となり、第１のセラミックグリーン層２ａに薄点が存在しても、外観上の判別が困難であるが、第１のセラミックグリーン層２ａと収縮抑制層１０とで各々の色を互いに異ならせると、第１のセラミックグリーン層２ａの薄点が存在する箇所では、下地の収縮抑制層１０の色が見えやすくなる。したがって、第１のセラミックグリーン層２ａまたは収縮抑制層１０に着色処理を施すと、薄点部の色と周囲の色との間で明確なコントラストが生じ、薄点の検出が容易になる。【００７６】
また、第１のセラミックグリーン層２ａと収縮抑制層１０との各々の色が互いに異なることにより、積層方向断面の観察において、第１のセラミックグリーン層２ａと収縮抑制層１０との境界が明確になり、オーバーコート膜となる第１のセラミックグリーン層２ａの厚みを容易に測定することができる。このことは、厚みに関するフィードバックが容易になり、そのコントロール性が向上することを意味する。【００７７】
上記のように、色を異ならせるための手法としては、無機系の着色剤を加える方法、有機系の着色剤を加える方法などがある。無機系の着色剤としては、市販の無機顔料を用いることができ、たとえば、クロム、コバルト、銅、ニッケル、鉄、チタンなどの酸化物粉末がある。他方、有機系の着色剤としては、市販の有機顔料を用いることができ、たとえば、アゾ系やキナクリドン系などの顔料（染料）がある。【００７８】
無機系の着色剤は、焼成後も残存しているが、有機系の着色剤は、バインダ成分とともに、焼成時に消失する。したがって、無機系の着色剤を用いると、焼成後の多層セラミック基板１においても、第１のセラミック層２と収縮抑制層１０との区別を容易に行なうことができる。他方、有機系の着色剤を用いると、焼成後の多層セラミック基板１において、第１のセラミック層２と収縮抑制層１０との間での色の実質的な違いは残らない。【００７９】
上記の理由から、特に無機系の着色剤を用いることが好ましく、また、この着色剤を第１のセラミックグリーン層２ａに含有させておくことが好ましい。しかし、無機系の着色剤は、第１のセラミックグリーン層２ａ、さらには未焼成の複合積層体１３を構成するその他の層の焼結性等に悪影響を及ぼすことがあるので、無機系の着色剤を用いる場合、第１のセラミックグリーン層２ａに含まれる低温焼結セラミック材料１００重量部に対して、３重量部以下の添加量であることが好ましい。他方、有機系の着色剤を用いる場合、特に上記のような制限はないが、第１のセラミックグリーン層２ａに含まれる低温焼結セラミック材料１００重量部に対して、０．１〜１．５重量部の添加量であることが好ましい。【００８０】
図２は、この発明の第２の実施形態を説明するための図１に対応する図である。図２において、図１に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を重複する説明は省略する。【００８１】
第２の実施形態では、図２（２Ａ）および（３Ａ）に示すように、複合シート１１の第１のセラミックグリーン層２ａ上に、まず、導体パターン５がインクジェット法により形成され、次いで、抵抗体パターン４がインクジェット法により形成されることを特徴としている。その他の構成は、前述の第１の実施形態の場合と同様である。【００８２】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。【００８３】
たとえば、図示の実施形態では、抵抗体パターン４および導体パターン５が形成された複合シート１１は、複合積層体１３の一方主面側にのみ配置されたが、一方主面側および他方主面側の双方に配置されてもよい。【００８４】
また、オーバーコート膜となる第１のセラミック層２は、多層セラミック基板１の主面全域を覆うように形成されたが、たとえば、導体パターン５の一部を露出させるように形成されてもよい。このように、導体パターン５の一部を露出させるように第１のセラミック層２を形成する場合、導体パターン５の一部を露出させるための開口部を予め備えた状態で第１のセラミックグリーン層２ａを形成するようにしても、あるいは、主面全域に第１のセラミックグリーン層２ａを形成しておき、焼成後に、第１のセラミック層２に対してレーザ照射等を適用して開口部を形成するようにしてもよい。【００８５】
また、図示の実施形態では、抵抗体パターン４および導体パターン５の双方が形成されたが、いずれか一方のみが形成される場合であっても、この発明を適用することができる。【００８６】
また、図示の実施形態では、収縮抑制層１０が未焼成の多層セラミック基板１ａの両主面に沿って配置されたが、一方主面のみに沿って配置されるようにしてもよい。【００８７】
次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。この実験例では、前述の図１に示した工程に従って、多層セラミック基板１を作製した。【００８８】
ここで、収縮抑制層１０のためのセラミックグリーンシートは、Ａｌ２Ｏ３粉末を含むとともに、Ａｌ２Ｏ３粉末１００重量部に対して、ブチラール樹脂を７重量部、フタル酸系可塑剤を２重量部、エタノールを２０重量部、およびトルエンを３３重量部含むように混合されたセラミックスラリーを作製し、このスラリーを厚み２００μｍのシート状に成形することによって得た。【００８９】
第１のセラミックグリーン層２ａは、ＳｉＯ２‐ＣａＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐Ｂ２Ｏ３系ガラス粉末を５５重量％およびＡｌ２Ｏ３粉末を４５重量％それぞれ含む低温焼結セラミック材料に対して、インク溶剤に対するバインダの溶解度が表１に示すようになるように設定された樹脂を混合するとともに、第１のセラミックグリーン層２ａの空隙率が表１に示すようになるような比率をもって、上記樹脂、トルエンおよびエタノールを混合してセラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーを上記収縮抑制層１０のためのセラミックグリーンシート上に厚み３０μｍのシート状となるように成形することによって得た。【００９０】
抵抗パターン４を形成するためのインクジェット用抵抗体インクとしては、２０重量％の二酸化ルテニウム粉末と８０重量％のガラス粉末とを混合し、さらに、ビヒクル成分としての所定量のエチルセルロース系樹脂およびブチルカルビトールアセテートを加えて混合したものを用いた。【００９１】
導体パターン５を形成するためのインクジェット用導体インクとしては、銀粉末を含み、さらに、ビヒクル成分として所定量のエチルセルロース系樹脂およびブチルカルビトールアセテートを加えて混合したものを用いた。【００９２】
第２のセラミックグリーン層３ａのためのセラミックグリーンシートは、５５重量％のＳｉＯ２‐ＣａＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐Ｂ２Ｏ３系ガラス粉末と４５重量％のＡｌ２Ｏ３粉末とを含む低温焼結セラミック材料に、アクリル樹脂、トルエンおよびエタノールを加えて混合して、セラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーを厚み２００μｍのシート状に成形することによって得た。【００９３】
外部導体パターン６、内部導体パターン７およびビア導体８を形成するための導電性ペーストとしては、銀粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末を重量比で１００：１含み、さらに、ビヒクル成分として所定量のエチルセルロース系樹脂およびテルピネオールを加えて混合したものを用いた。【００９４】
なお、表１の試料１１および１２は、比較例であり、収縮抑制層１０を用いず、第１のセラミックグリーン層２ａ単独のシート上に抵抗体パターン４および導体パターン５を形成したものである。また、試料１０は、この発明の範囲内にあるが、第１のセラミックグリーン層２ａに含まれるバインダの溶解度が、好ましい範囲から外れ、１４ｇを超えたものである。【００９５】
こ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の表面の抵抗体パターン４および導体パターン５について、その表面状態およびファインライン性をマイクロスコープで観察することによって評価した。これらの評価結果が表１に示されている。【００９６】
【表１】
2009119199.tif 000003
【００９７】
表１の「表面状態」の欄において、抵抗体パターンおよび導体パターンの表面に凹凸がない良好な表面状態にあるとき、「○」で表し、表面にわずかに凹凸が生じるが、電気的特性に影響を及ぼすほどのものではないとき、「△」で表し、表面にピンホールやクラックが生じているとき、「×」で表した。【００９８】
また、表１の「ファインライン性」には、予定印刷幅を１００としたときの実際の平均印刷幅が指数で示されている。ここで、「ファインライン性」が１１５以下のとき良好であると評価でき、１１５を超え１３５以下のときほぼ良好であると評価でき、１３５を超えると、導体パターンがにじんで短絡を生じたり、抵抗体パターンがにじんで目標抵抗値から大幅にずれたりするといった問題が生じる。【００９９】
表１において、試料１〜１０がこの発明の範囲内のものである。これら試料１〜１０のうち、特に試料１〜４において、「バインダの溶解度」が２ｇ以下であるという条件と「空隙率」が３０％以上であるという条件との双方を満足しており、「表面状態」および「ファインライン性」の双方について良好な結果が得られている。【０１００】
これに対して、試料５、７、８および９では、「バインダの溶解度」が２ｇを超えるが、１４ｇ以下となおも低いため、「表面状態」が「△」となっているが、実用上問題はない。また、これら試料６、７、８および９のうち、試料６、７および９では、「空隙率」が３０％未満であるため、「空隙率」が３０％以上である試料８に比べて、「ファインライン性」がやや劣っている。【０１０１】
また、試料１０では、「バインダの溶解度」が１４ｇを超えたため、「表面状態」が「×」となったが、「空隙率」が３０％以上であるため、「ファインライン性」については良好な結果が得られた。【０１０２】
比較例としての試料１１および１２では、収縮抑制層１０がないため、厚さ３０μｍの第１のセラミックグリーン層２ａ単独でインクの溶剤を吸収することになるが、インクの溶剤を十分に吸収しきれない。そのため、「バインダの溶解度」および「空隙率」が好ましい範囲にあっても、「表面状態」が「×」となり、また、「ファインライン性」が劣る結果を招いている。【０１０３】
なお、表１には示されていないが、第２のセラミックグリーン層３ａ単独のシート上および収縮抑制層１０単独のシート上に抵抗体パターン４および導体パターン５を形成した場合、いずれもバインダの溶解度が１４ｇ以上で、かつ空隙率が３０％よりも低かったため、良好な結果は得られなかった。
【図１】
2009119199.tif 000004
【図２】
2009119199.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の低温焼結セラミック材料ならびに前記第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末をそれぞれ用意する工程と、
前記第１の低温焼結セラミック材料を含む第１のセラミックグリーン層と、前記難焼結性セラミック粉末を含む収縮抑制層とからなる、複合シートを作製する工程と、
前記複合シートの前記第１のセラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により、抵抗体パターンおよび／または導体パターンを形成する工程と、
前記複合シートの前記収縮抑制層が最外層となるように、前記第２の低温焼結セラミック材料を含む複数の第２のセラミックグリーン層を、前記抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成された前記複合シートとともに積層することによって、未焼成の多層セラミック基板およびその少なくとも一方主面上に配置された前記収縮抑制層を有する複合積層体を作製する工程と、
前記複合積層体を前記第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件にて焼成することによって、焼結した前記多層セラミック基板を得る工程と、
次いで、前記収縮抑制層を除去して、前記多層セラミック基板を取り出す工程と
を備え、
前記第１のセラミックグリーン層の空隙率が３０％以上かつ６０％以下であり、
前記収縮抑制層は、前記第１のセラミックグリーン層よりも空隙率が低い、
多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記収縮抑制層の空隙率が１０％以上かつ５０％以下である、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】
前記第１のセラミックグリーン層の厚みは５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、
前記収縮抑制層の厚みは５０μｍ以上かつ３００μｍ以下である、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】
前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下である、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】
前記収縮抑制層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高い、請求項４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高い、請求項４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２のセラミックグリーン層上に、スクリーン印刷法により、導体パターンを形成する工程をさらに備える、請求項１ないし６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８】
前記第１の低温焼結セラミック材料と前記第２の低温焼結セラミック材料とは互いに同じである、請求項１ないし７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９】
前記第１の低温焼結セラミック材料はガラス系低温焼結セラミック材料である、請求項１ないし８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１０】
前記第１のセラミックグリーン層の色と前記収縮抑制層の色とは互いに異なっている、請求項１ないし９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１１】
低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、
前記セラミックグリーン層上に形成され、かつ前記低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層と、
前記セラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により形成された、抵抗体パターンおよび／または導体パターンと
を備え、
前記セラミックグリーン層の空隙率が３０％以上６０％以下であり、
前記収縮抑制層は、前記セラミックグリーン層よりも空隙率が低い、
パターン形成複合シート。
【請求項１２】
前記収縮抑制層の空隙率が１０％以上かつ５０％以下である、請求項１１に記載のパターン形成複合シート。
【請求項１３】
前記セラミックグリーン層の厚みは５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、
前記収縮抑制層の厚みは５０μｍ以上かつ３００μｍ以下である、請求項１１または１２に記載のパターン形成複合シート。
【請求項１４】
前記セラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下である、請求項１１ないし１３のいずれかに記載のパターン形成複合シート。
【請求項１５】
前記収縮抑制層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、前記セラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高い、請求項１４に記載のパターン形成複合シート。
【請求項１６】
前記セラミックグリーン層の色と前記収縮抑制層の色とは互いに異なっている、請求項１１ないし１５のいずれかに記載のパターン形成複合シート。
【請求項１７】
低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、
前記セラミックグリーン層上に形成され、かつ前記低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層と
を備え、
前記セラミックグリーン層の空隙率が３０％以上かつ６０％以下であり、
前記収縮抑制層は、前記セラミックグリーン層よりも空隙率が低い、
複合シート。
【請求項１８】
前記収縮抑制層の空隙率が１０％以上かつ５０％以下である、請求項１７に記載の複合シート。
【請求項１９】
前記セラミックグリーン層の厚みは５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、
前記収縮抑制層の厚みは５０μｍ以上かつ３００μｍ以下である、請求項１７または１８に記載の複合シート。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、上述した技術的課題を解決するため、第１および第２の低温焼結セラミック材料ならびに第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末をそれぞれ用意する工程と、第１の低温焼結セラミック材料を含む第１のセラミックグリーン層と、難焼結性セラミック粉末を含む収縮抑制層とからなる、複合シートを作製する工程と、複合シートの第１のセラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により、抵抗体パターンおよび／または導体パターンを形成する工程と、複合シートの収縮抑制層が最外層となるように、第２の低温焼結セラミック材料を含む複数の第２のセラミックグリーン層を、抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成された複合シートとともに積層することによって、未焼成の多層セラミック基板およびその少なくとも一方主面上に配置された前記収縮抑制層を有する複合積層体を作製する工程と、複合積層体を第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件にて焼成することによって、焼結した多層セラミック基板を得る工程と、次いで、収縮抑制層を除去して、多層セラミック基板を取り出す工程とを備え、
第１のセラミックグリーン層の空隙率が３０％以上かつ６０％以下であり、収縮抑制層は、第１のセラミックグリーン層よりも空隙率が高いことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
収縮抑制層の空隙率は１０％以上かつ５０％以下であることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第１のセラミックグリーン層の厚みは５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、収縮抑制層の厚みは５０μｍ以上かつ３００μｍ以下であることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、第１のセラミックグリーン層はバインダを含むが、バインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は１４ｇ以下であることが好ましい。溶解度は、このように１４ｇ以下であれば実用上問題はないが、より好ましくは４ｇ以下であり、さらに好ましくは２ｇ以下である。
上述した好ましい実施態様において、収縮抑制層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高いことがより好ましい。
また、第２のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高いことがより好ましい。
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、第２のセラミックグリーン層上に、スクリーン印刷法により、導体パターンを形成する工程をさらに備えていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
この発明は、また、上述した多層セラミック基板の製造方法において有利に用いられる、パターン形成複合シートにも向けられる。このパターン形成複合シートは、上述した製造方法を実施するとき、その途中の段階で得られるもので、低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、セラミックグリーン層上に形成され、かつ低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層と、セラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により形成された、抵抗体パターンおよび／または導体パターンとを備え、セラミックグリーン層の空隙率が３０％以上６０％以下であり、収縮抑制層は、セラミックグリーン層よりも空隙率が低いことを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
このパターン形成複合シートについても、好ましくは、収縮抑制層の空隙率が１０％以上かつ５０％以下であり、また、セラミックグリーン層の厚みは５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、収縮抑制層の厚みは５０μｍ以上かつ３００μｍ以下であり、また、セラミックグリーン層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下であり、この場合、収縮抑制層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、セラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高く、また、セラミックグリーン層の色と収縮抑制層の色とは互いに異なっている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
この発明は、さらに、上述した多層セラミック基板の製造方法において有利に用いられるものであって、抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成されることが予定された複合シートにも向けられる。この複合シートは、上述した製造方法を実施するとき、その途中の段階で得られるもので、低温焼結セラミック材料を含むセラミックグリーン層と、セラミックグリーン層上に形成され、かつ低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末を含む、収縮抑制層とを備え、セラミックグリーン層の空隙率が３０％以上かつ６０％以下であり、収縮抑制層は、セラミックグリーン層よりも空隙率が低いことを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、上述したような機能を有する第１のセラミックグリーン層は、収縮抑制層によって裏打ちされた複合シートの状態で取り扱われる。ここで、第１のセラミックグリーン層の空隙率が３０％以上かつ６０％以下であり、収縮抑制層は、第１のセラミックグリーン層よりも空隙率が低くされる。したがって、収縮抑制層においても溶剤の吸収が可能であり、溶剤量が多い場合、第１のセラミックグリーン層単独で溶剤を吸収する場合に比べて、より迅速にかつより多くの溶剤を吸収することができる。その結果、第１のセラミックグリーン層に残留する溶剤量を少なくすることができ、このことも、抵抗体パターンおよび／または導体パターンのファインライン性を優れたものとすること、ならびに表面状態を良好なものとすることに寄与する。特に、収縮抑制層に吸収された溶剤は、焼成後に収縮抑制層とともに除去されるため、多層セラミック基板に残留する溶剤量を減らすことができ、溶剤が多層セラミック基板の特性に与える影響をより少なくすることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度を１４ｇ以下とすると、前述した抵抗体パターンおよび／または導体パターンについてのファインライン性の向上の効果ならびに表面状態の平滑化の効果がより確実に達成されることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、この発明に係る複合シートによれば、セラミックグリーン層が、収縮抑制層よりも空隙率が高いので、言い換えると、収縮抑制層が、セラミックグリーン層よりも空隙率が低いので、毛細管現象により、インクの溶剤をセラミックグリーン層から収縮抑制層へと吸い上げることができ、セラミックグリーン層に溶剤を残留させにくくすることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月1日(2010.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の低温焼結セラミック材料ならびに前記第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件では実質的に焼結しない難焼結性セラミック粉末をそれぞれ用意する工程と、
前記第１の低温焼結セラミック材料を含む第１のセラミックグリーン層と、前記難焼結性セラミック粉末を含む収縮抑制層とからなる、複合シートを作製する工程と、
前記複合シートの前記第１のセラミックグリーン層上に、抵抗体インクおよび／または導体インクを用いてインクジェット法により、抵抗体パターンおよび／または導体パターンを形成する工程と、
前記複合シートの前記収縮抑制層が最外層となるように、前記第２の低温焼結セラミック材料を含む複数の第２のセラミックグリーン層を、前記抵抗体パターンおよび／または導体パターンが形成された前記複合シートとともに積層することによって、未焼成の多層セラミック基板およびその少なくとも一方主面上に配置された前記収縮抑制層を有する複合積層体を作製する工程と、
前記複合積層体を前記第１および第２の低温焼結セラミック材料の焼結条件にて焼成することによって、焼結した前記多層セラミック基板を得る工程と、
次いで、前記収縮抑制層を除去して、前記多層セラミック基板を取り出す工程と
を備え、
前記第１のセラミックグリーン層の空隙率が３０％以上かつ６０％以下であり、
前記収縮抑制層は、前記第１のセラミックグリーン層よりも空隙率が低い、
多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記収縮抑制層の空隙率が１０％以上かつ５０％以下である、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】
前記第１のセラミックグリーン層の厚みは５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、
前記収縮抑制層の厚みは５０μｍ以上かつ３００μｍ以下である、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】
前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度が１４ｇ以下である、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】
前記収縮抑制層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高い、請求項４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２のセラミックグリーン層に含まれるバインダの、前記抵抗体インクおよび／または導体インクに対する溶解度は、前記第１のセラミックグリーン層に含まれるバインダの溶解度よりも高い、請求項４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２のセラミックグリーン層上に、スクリーン印刷法により、導体パターンを形成する工程をさらに備える、請求項１ないし６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８】
前記第１の低温焼結セラミック材料と前記第２の低温焼結セラミック材料とは互いに同じである、請求項１ないし７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９】
前記第１の低温焼結セラミック材料はガラス系低温焼結セラミック材料である、請求項１ないし８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１０】
前記第１のセラミックグリーン層の色と前記収縮抑制層の色とは互いに異なっている、請求項１ないし９のいずれかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、多層セラミック基板の製造方法に関するもので、特に、多層セラミック基板の外表面上にある抵抗体パターンおよび／または導体パターンがインクジェット法により形成される、多層セラミック基板の製造方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2009119199.tif 000006
2009119199.tif 000007
2009119199.tif 000008
2009119199.tif 000009