(57)【要約】  いわゆる無収縮プロセスに基づき、収縮抑制層によって挟まれた状態で焼成することにより、セラミック積層体を備える多層セラミック基板を製造しようとする場合、セラミック積層体の第１および第２の主面上にそれぞれ形成される第１および第２の表面導体膜の影響により、収縮抑制層を除去した後の多層セラミック基板に反りが生じることがある。  焼成工程の後、複合積層体から収縮抑制層を除去するにあたり、焼成工程においてセラミックグリーン層と収縮抑制層との界面に沿って生成された第１および第２の反応層（２２および２３）の少なくとも一方の厚みを減じ、それによって、第１および第２の反応層（２２および２３）の各々の厚みを互いに異ならせることにより、反応層（２２および２３）から及ぼされる圧縮応力を調整し、多層セラミック基板（１１）の反りを抑制する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温焼成セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる生のセラミック積層体と、前記セラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上にそれぞれ配置されかつ前記低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料の粉末を含む第１および第２の収縮抑制層とを含む、複合積層体を用意する工程と、
前記低温焼成セラミック材料を焼結させ得るとともに、前記セラミックグリーン層と前記第１の収縮抑制層との界面ならびに前記セラミックグリーン層と前記第２の収縮抑制層との界面に沿って、それぞれ、前記低温焼成セラミック材料と前記無機材料とが互いに化学的に反応して第１および第２の反応層を生成させ得るような焼成条件にて、前記複合積層体を焼成する、焼成工程と、
前記焼成工程の後、前記複合積層体から前記第１および第２の収縮抑制層を除去する、除去工程と
を備え、
前記除去工程は、前記第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じ、それによって、前記第１および第２の反応層の各々の厚みを互いに異ならせる工程を含む、
多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記セラミック積層体の前記第１および第２の主面上に、それぞれ、第１および第２の表面導体膜を形成する工程をさらに備え、前記第２の表面導体膜の面積は前記第１の表面導体膜の面積より小さくされ、前記除去工程において、前記第２の反応層の厚みが前記第１の反応層の厚みより薄くされる、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】
前記セラミック積層体の前記第１および第２の主面は、それぞれ、前記第１および第２の表面導体膜が形成されない第１および第２の導体非形成領域を有し、前記除去工程において、前記第１および第２の導体非形成領域上にそれぞれ位置する前記第１および第２の反応層の各々の体積が互いに実質的に同じとされる、請求項２に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記除去工程は、ブラスト処理を前記収縮抑制層に対して施す工程を備える、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】
低温焼成セラミック材料の焼結体からなりかつ積層された複数のセラミック層をもって構成されるセラミック積層体を備え、
前記セラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上に、それぞれ、前記低温焼成セラミック材料と前記低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料とが互いに化学的に反応して生成された第１および第２の反応層が形成され、
前記第１および第２の反応層の各々の厚みが互いに異なる、
多層セラミック基板。
【請求項６】
前記セラミック積層体の前記第１および第２の主面上に、それぞれ、第１および第２の表面導体膜が形成され、前記第２の表面導体膜の面積は前記第１の表面導体膜の面積より小さくされ、前記第２の反応層の厚みは前記第１の反応層の厚みより薄い、請求項５に記載の多層セラミック基板。
【請求項７】
前記セラミック積層体の前記第１および第２の主面は、それぞれ、前記第１および第２の表面導体膜が形成されない第１および第２の導体非形成領域を有し、前記第１および第２の導体非形成領域上にそれぞれ位置する前記第１および第２の反応層の各々の体積は互いに実質的に同じである、請求項６に記載の多層セラミック基板。
【請求項８】
低温焼成セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる生のセラミック積層体と、前記セラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上にそれぞれ配置されかつ前記低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料の粉末を含む第１および第２の収縮抑制層とを含む、複合積層体を用意する工程と、
前記低温焼成セラミック材料を焼結させ得るとともに、前記セラミックグリーン層と前記第１の収縮抑制層との界面ならびに前記セラミックグリーン層と前記第２の収縮抑制層との界面に沿って、それぞれ、前記低温焼成セラミック材料と前記無機材料とが互いに化学的に反応して第１および第２の反応層を生成させ得るような焼成条件にて、前記複合積層体を焼成する、焼成工程と、
前記焼成工程の後、前記複合積層体から前記第１および第２の収縮抑制層を除去する、除去工程と
を備える製造方法によって製造される多層セラミック基板の反りを抑制する方法であって、
準備段階において、前記製造方法によって所定の設計を有する多層セラミック基板を先行的に製造する工程と、先行的に製造された前記多層セラミック基板の反り状態を認識する工程と、前記反り状態に応じて、反りを抑制し得る前記第１および第２の反応層の各々の厚みを決定する工程とを備え、
その後の本格的製造段階において、前記製造方法を実施しながら、反りを抑制し得るように決定された前記第１および第２の反応層の各々の厚みを得るため、前記除去工程で、前記第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じるようにする、多層セラミック基板の反り抑制方法。
【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、その製造方法およびその反り抑制方法に関するもので、特に、いわゆる無収縮プロセスを用いた多層セラミック基板の製造方法、この製造方法によって得られた多層セラミック基板、およびその反り抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆ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場合、まず、低温焼成セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる生のセラミック積層体と、このセラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上にそれぞれ配置されかつ上記低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料の粉末を含む第１および第２の収縮抑制層とを含む、複合積層体が用意される。【０００３】
次いで、上記低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件にて、複合積層体が焼成される。この焼成工程において、前述した無機材料は実質的に焼結しないため、第１および第２の収縮抑制層は実質的に収縮しない。そのため、第１および第２の収縮抑制層は、セラミック積層体に対して、その主面方向への収縮を抑制するように作用し、その結果、セラミック積層体、すなわち製造しようとする多層セラミック基板の寸法精度を高めることができる。また、焼成工程において、収縮抑制層とセラミックグリーン層との界面に沿って、低温焼成セラミック材料と無機材料とが互いに化学的に反応して反応層が生成されることが知られている。【０００４】
次に、たとえばブラスト処理が施され、それによって、複合積層体から第１および第２の収縮抑制層が除去され、目的とする多層セラミック基板が取り出される。【０００５】
上述のような無収縮プロセスによる多層セラミック基板の製造方法によれば、特に主面方向について高い寸法精度をもって多層セラミック基板を製造することができる。しかしながら、多層セラミック基板となるべき生のセラミック積層体における導体膜やビア導体のような導体部分の分布状況の影響、また、セラミックグリーン層の厚み、組成等の影響を向けて焼成工程において、多層セラミック基板に反りが生じることがある。特に生のセラミック積層体の主面上に位置する表面導体膜が反りに対して大きな影響を及ぼすことがわかっている。【０００６】
このような反りを抑制するため、たとえば特開２００１−６０７６７号公報（特許文献１）では、第１および第２の収縮抑制層の間で厚みを変えることが提案されている。また、ＷＯ２００２／０４３４５５再公表公報（特許文献２）には、収縮抑制層に含まれる無機材料粉末の粒径を第１および第２の収縮抑制層の間で変えることが提案されている。【０００７】
しかしながら、上記の技術を用いて焼成時に生じ得る反りを抑制し得たとしても、収縮抑制層を除去したときに、新たな反りが生じたり、反りの度合いが増したりすることがある。このことを、図６を参照して説明する。【０００８】
図６には、焼成工程を終え、次いで第１の収縮抑制層６（破線で示す。）を除去した後の複合積層体１が断面図で示されている。【０００９】
複合積層体１は、低温焼成セラミック材料の焼結体からなりかつ積層された複数のセラミック層３をもって構成されるセラミック積層体２を備えている。なお、図６では、セラミック積層体２に関連して設けられる導体膜やビア導体などの図示が省略されている。セラミック積層体２の互いの対向する第１および第２の主面４および５をそれぞれ覆うように、第１および第２の収縮抑制層６および７が配置されている。また、これら第１および第２の収縮抑制層６および７とセラミック積層体２との間には第１および第２の反応層８および９が形成されている。【００１０】
まず、第１の収縮抑制層６に向かって、矢印１０で示すようなブラスト処理を施し、第１の収縮抑制層６を除去したとき、セラミック積層体２に働いていた圧縮応力が解放されることにより、図６に示すように、第１の主面４側を凸とする反りが生じる。次いで、第２の収縮抑制層７を除去すると、同様の圧縮応力の解放が第２の主面５側においても生じ、その結果、セラミック積層体２はほぼ平坦の状態となる。【００１１】
しかしながら、このような収縮抑制層６および７の除去工程の場合にも、セラミック積層体２における導体膜やビア導体のような導体部分の分布状況や、セラミック層３の厚み、組成等の影響を受けて、不均一な圧縮応力が働くことがあるため、セラミック積層体２をもって構成された多層セラミック基板に反りが残ることがある。また、このような反りについても、セラミック積層体２の主面４および５上に位置する表面導体膜に大きく影響されることがわかっている。
【特許文献１】特開２００１−６０７６７号公報
【特許文献２】ＷＯ２００２／０４３４５５再公表公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、この発明の目的は、上述したような収縮抑制層の除去により発生する反りを抑制することができる、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。【００１３】
この発明の他の目的は、上述した製造方法によって製造される多層セラミック基板を提供しようとすることである。【００１４】
この発明のさらに他の目的は、多層セラミック基板の反り抑制方法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】
【００１５】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、低温焼成セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる生のセラミック積層体と、このセラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上にそれぞれ配置されかつ低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料を含む第１および第２の収縮抑制層とを含む、複合積層体を用意する工程と、上記低温焼成セラミック材料を焼結させ得るとともに、セラミックグリーン層と第１の収縮抑制層との界面ならびにセラミックグリーン層と第２の収縮抑制層との界面に沿って、それぞれ、低温焼成セラミック材料と無機材料とが互いに化学的に反応して第１および第２の反応層を生成させ得るような焼成条件にて、複合積層体を焼成する、焼成工程と、焼成工程の後、複合積層体から第１および第２の収縮抑制層を除去する、除去工程とを備えている。【００１６】
このような多層セラミック基板の製造方法において、上述した技術的課題を解決するため、この発明では、除去工程は、第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じ、それによって、第１および第２の反応層の各々の厚みを互いに異ならせる工程を含むことを特徴としている。【００１７】
セラミック積層体の第１および第２の主面上に、それぞれ、第１および第２の表面導体膜を形成する工程をさらに備え、第２の表面導体膜の面積が第１の表面導体膜の面積より小さくされる場合、除去工程において、第２の反応層の厚みが第１の反応層の厚みより薄くされることが好ましい。【００１８】
上述の場合、セラミック積層体の第１および第２の主面は、それぞれ、第１および第２の表面導体膜が形成されない第１および第２の導体非形成領域を有するが、好ましくは、第１および第２の導体非形成領域上にそれぞれ位置する第１および第２の反応層の各々の体積が互いに実質的に同じとされるように、除去工程が実施される。【００１９】
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、除去工程では、ブラスト処理を収縮抑制層に対して施すようにされることが好ましい。【００２０】
この発明は、また、上述のような製造方法によって製造される多層セラミック基板にも向けられる。【００２１】
この発明に係る多層セラミック基板は、低温焼成セラミック材料の焼結体からなりかつ積層された複数のセラミック層をもって構成されるセラミック積層体を備え、セラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上に、それぞれ、低温焼成セラミック材料と低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料とが互いに化学的に反応して生成された第１および第２の反応層が形成され、第１および第２の反応層の各々の厚みが互いに異なることを特徴としている。【００２２】
この発明に係る多層セラミック基板において、セラミック積層体の第１および第２の主面上に、それぞれ、第１および第２の表面導体膜が形成され、第２の表面導体膜の面積が第１の表面導体膜の面積より小さくされる場合、第２の反応層の厚みは第１の反応層の厚みより薄いことが好ましい。【００２３】
上述の場合、セラミック積層体の第１および第２の主面は、それぞれ、第１および第２の表面導体膜が形成されない第１および第２の導体非形成領域を有するが、第１および第２の導体非形成領域上にそれぞれ位置する第１および第２の反応層の各々の体積は、互いに実質的に同じであることが好ましい。【００２４】
さらに、この発明は、低温焼成セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層を積層してなる生のセラミック積層体と、セラミック積層体の互いに対向する第１および第２の主面上にそれぞれ配置されかつ低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料を含む第１および第２の収縮抑制層とを含む、複合積層体を用意する工程と、低温焼成セラミック材料を焼結させ得るとともに、セラミックグリーン層と第１の収縮抑制層との界面ならびにセラミックグリーン層と第２の収縮抑制層との界面に沿って、それぞれ、低温焼成セラミック材料と無機材料とが互いに化学的に反応して第１および第２の反応層を生成させ得るような焼成条件にて、複合積層体を焼成する、焼成工程と、焼成工程の後、複合積層体から第１および第２の収縮抑制層を除去する、除去工程とを備える製造方法によって製造される多層セラミック基板の反りを抑制する方法にも向けられる。【００２５】
この発明に係る多層セラミック基板の反り抑制方法は、準備段階において、上記製造方法によって所定の設計を有する多層セラミック基板を先行的に製造する工程と、先行的に製造された多層セラミック基板の反り状態を認識する工程と、この反り状態に応じて、反りを抑制し得る第１および第２の反応層の各々の厚みを決定する工程とを備え、その後の本格的製造段階において、上記製造方法を実施しながら、反りを抑制し得るように決定された第１および第２の反応層の各々の厚みを得るため、上記除去工程で、第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じるようにすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
焼成工程において生成される反応層は、セラミック積層体に対して圧縮応力を及ぼすものであるが、この発明によれば、第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じ、それによって、第１および第２の反応層の各々からセラミック積層体に及ぼされる圧縮応力のバランスを取ることができるため、多層セラミック基板の反りを抑制することができる。したがって、多層セラミック基板の製造における歩留まりを向上させることができるとともに、多層セラミック基板の大面積化を図ることができ、これらのことから、多層セラミック基板の生産効率を高めることができる。【００２７】
この発明において、セラミック積層体の第１および第２の主面上に、それぞれ、第１および第２の表面導体膜が形成される場合、これら表面導体膜上においては、表面導体膜が形成されない導体非形成領域上に比べて、反応層が薄くしか形成されないか、あるいは反応層がほとんどまたは全く形成されない。したがって、表面導体膜が形成された領域では、導体非形成領域に比べて、反応層から及ぼされる圧縮応力が小さい。そのため、第２の表面導体膜の面積が第１の表面導体膜の面積より小さい場合、第２の反応層の厚みが第１の反応層の厚みより薄くされると、より適正に多層セラミック基板の反りを抑制することができる。【００２８】
また、上述のように第２の表面導体膜の面積が第１の表面導体膜の面積より小さい場合、セラミック積層体の第１の主面における第１の表面導体膜が形成されない第１の導体非形成領域上に位置する第１の反応層の体積が、第２の主面における第２の表面導体膜が形成されない第２の導体非形成領域上に位置する第２の反応層の体積と実質的に同じとされると、より適正に多層セラミック基板の反りを抑制することができる。【００２９】
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、除去工程を実施するにあたり、ブラスト処理を適用すると、ブラスト材の吐出圧力や吐出時間またはブラスト材の粒径などを調整することにより、反応層の厚みを容易に制御することができる。【００３０】
この発明に係る多層セラミック基板の反り抑制方法によれば、準備段階において、反りを抑制し得る第１および第２の反応層の各々の厚みを決定し、その後の本格的製造段階において、反りを抑制し得るように決定された第１および第２の反応層の各々の厚みを得るため、除去工程で、第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じるようにしているので、量産性に優れた反り抑制方法とすることができる。また、収縮抑制層の厚みを調整したり、収縮抑制層に含まれる無機材料粉末の粒径を調整したりする必要がないため、工程管理の煩雑さを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態による多層セラミック基板１１を、その上に実装された実装部品１２および１３とともに示す断面図である。
【図２】図１に示した多層セラミック基板１１を製造するために用意される複合積層体３１を示す断面図である。
【図３】図２に示した複合積層体３１の焼成後の状態を示す断面図である。
【図４】図３に示した複合積層体３１から収縮抑制層３４および３５を除去した後の状態を示す断面図である。
【図５】図４の部分ＡおよびＢを拡大して示す図である。
【図６】この発明にとって興味ある従来の製造方法によって多層セラミック基板を製造する場合に用意される複合積層体１の、一方の収縮抑制層６を除去した後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  多層セラミック基板
１４  セラミック層
１５  セラミック積層体
１６  第１の主面
１７  第２の主面
１８  第１の表面導体膜
１９  第２の表面導体膜
２２  第１の反応層
２３  第２の反応層
３１  複合積層体
３２  セラミックグリーン層
３３  生のセラミック積層体
３４  第１の収縮抑制層
３５  第２の収縮抑制層
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１ないし図５は、この発明の一実施形態を説明するためのものである。より詳細には、図１は、この発明の一実施形態による多層セラミック基板１１を、その上に実装された実装部品１２および１３とともに示す断面図である。図２ないし図４は、図１に示した多層セラミック基板１１の製造方法を説明するためのものである。図５（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、図４に示した部分ＡおよびＢを拡大して示す図である。【００３４】
図１を参照して、多層セラミック基板１１は、低温焼成セラミック材料の焼結体からなりかつ積層された複数のセラミック層１４をもって構成されるセラミック積層体１５を備えている。セラミック積層体１５の互いに対向する第１および第２の主面１６および１７上には、それぞれ、いくつかの第１および第２の表面導体膜１８および１９が形成されている。この実施形態では、第２の表面導体膜１９の面積（合計面積）は第１の表面導体膜１８の面積（合計面積）より小さくされている。セラミック積層体１５の内部には、いくつかの内部導体膜２０およびいくつかのビア導体２１が形成されている。【００３５】
また、セラミック積層体１５の第１および第２の主面１６および１７上には、それぞれ、第１および第２の反応層２２および２３が形成されている。これら反応層２２および２３は、後述する製造方法の説明から明らかになるように、低温焼成セラミック材料とこの低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料とが互いに化学的に反応して生成されたものである。この実施形態では、第２の反応層２３の厚みは第１の反応層２２の厚みより薄くされ、また、第１の主面１６における第１の表面導体膜１８が形成されない第１の導体非形成領域上に位置する第１の反応層２２の体積は、第２の主面１７における第２の表面導体膜１９が形成されない第２の導体非形成領域上に位置する第１の反応層２３の体積と実質的に同じとされている。これらの理由については後述する。【００３６】
また、セラミック積層体１５の第１の主面１６上に形成された第１の表面導体膜１８のうちの特定のものと電気的に接続されるようにして、実装部品１２および１３が多層セラミック基板１１上に実装されている。【００３７】
次に、図２ないし図５を参照して、多層セラミック基板１１の製造方法について説明する。【００３８】
まず、図２に示すような複合積層体３１が用意される。複合積層体３１は、低温焼成セラミック材料を含む複数のセラミックグリーン層３２を積層してなる生のセラミック積層体３３を備えている。生のセラミック積層体３３は、後述する焼成工程を実施したとき、セラミック積層体１５となるべきものである。生のセラミック積層体３３には、第１および第２の表面導体膜１８および１９、内部導体膜２０ならびにビア導体２１が形成されている。なお、図２に示した段階では、これら導体膜１８〜２０およびビア導体２１は導電性ペーストから構成されている。【００３９】
上述の生のセラミック積層体３３の互いに対向する第１および第２の主面１６および１７上には、それぞれ、第１および第２の収縮抑制層３４および３５が配置されている。これら収縮抑制層３４および３５は、前述した低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料の粉末を含んでいる。【００４０】
次に、複合積層体３１が焼成される。この焼成後の状態が図３に示されている。焼成工程は、セラミックグリーン層３２に含まれる低温焼成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件にて実施される。したがって、この焼成工程の結果、生のセラミック積層体３３は、焼結したセラミック積層体１５となる。このとき、導体膜１８〜２０およびビア導体２１を形成する導電性ペーストも焼結する。【００４１】
この焼成工程において、第１および第２の収縮抑制層３４および３５に含まれる無機材料は実質的に焼結しないため、第１および第２の収縮抑制層３４および３５は実質的に収縮しない。そのため、第１および第２の収縮抑制層３４および３５は、生のセラミック積層体３３に対して、その主面方向への収縮を抑制するように作用し、その結果、焼結後のセラミック積層体１５の寸法精度を高めることができる。【００４２】
また、上述の焼成工程において、セラミックグリーン層３２と第１の収縮抑制層３４との界面ならびにセラミックグリーン層３２と第２の収縮抑制層３５との界面に沿って、ぞれぞれ、第１および第２の反応層２２および２３が生成する。これら反応層２２および２３は、焼成工程において、セラミックグリーン層３２に含まれる低温焼成セラミック材料と収縮抑制層３４および３５に含まれる無機材料とが互いに化学的に反応して形成されたものである。この段階において、第１および第２の反応層２２および２３は、実質的に互いに同じ厚みを有している。【００４３】
ここで、化学的に反応するとは、低温焼成セラミック材料に含まれる成分元素と無機材料に含まれる成分元素とが互いに原子レベルで混じり合うことをいう。この原子レベルでの混じり合いには、低温焼成セラミック材料に含まれる成分元素と無機材料に含まれる成分元素とから新たな結晶相を形成する場合と、そうでない場合とがある。結晶相を形成しない場合としては、低温焼成セラミック材料および無機材料のいずれか一方に含まれるガラス相、アモルファス相または結晶相に、いずれか他方に含まれる成分元素が拡散、溶解または固溶する場合がある。【００４４】
上述の反応層２２および２３は、表面導体膜１８および１９上にも形成されることがあるが、その厚みは、表面導体膜１８および１９が形成されない導体非形成領域上での厚みに比べて薄い。なお、表面導体膜１８および１９上に形成される反応層２２および２３は、導電性ペーストに含まれるガラス成分と収縮抑制層３４および３５に含まれる無機材料とが互いに化学的に反応して形成されたものである。【００４５】
次に、複合積層体３１から第１および第２の収縮抑制層３４および３５を除去する、除去工程が実施され、それによって、図４に示すように、多層セラミック基板１１が取り出される。この除去工程において、第１および第２の反応層２２および２３の少なくとも一方の厚みを減じ、それによって、第１および第２の反応層２２および２３の各々の厚みを互いに異ならせる、といったこの発明の特徴的な工程が実施される。【００４６】
この実施形態では、前述したように、セラミック積層体１５の第２の主面１７上の第２の表面導体膜１９の面積が第１の主面１６上の第１の表面導体膜１８の面積より小さいため、図５によく示されているように、除去工程において、第２の反応層２３の厚みＴ２が第１の反応層２２の厚みＴ１より薄くされる。これは、次の理由による。【００４７】
反応層２２および２３は、前述したように、表面導体膜１８および１９上にも形成されることがあるが、表面導体膜１８および１９上に形成される反応層２２および２３は厚みが薄いため、圧縮応力をそれほど大きく及ぼすものではない。したがって、表面導体膜１８および１９が形成されない導体非形成領域上に位置する反応層２２および２３に働く圧縮応力が多層セラミック基板１１の反りに大きく影響を及ぼす。【００４８】
その結果、第１の反応層２２によって及ぼされる圧縮応力と第２の反応層２３によって及ぼされる圧縮応力とを比較したとき、より面積の小さい第２の表面導体膜１９が形成された、すなわち、より面積の大きい導体非形成領域を有する、第２の主面１７側に働く第２の反応層２３による圧縮応力が、より面積の大きい第１の表面導体膜１８が形成された、すなわち、より面積の小さい導体非形成領域を有する、第１の主面１６側に働く第１の反応層２２による圧縮応力より大きくなってしまう。【００４９】
そこで、これら圧縮応力のバランスを取るため、この実施形態では、図５（Ｂ）において破線および実線で示すように、主として第２の反応層２３の厚みが減じられ、それによって、第２の反応層２３の厚みＴ２が第１の反応層２２の厚みＴ１より薄くされる。その結果、第１の主面１６における第１の表面導体膜１８が形成されない第１の導体非形成領域上に位置する第１の反応層２２の体積は、第２の主面１７における第２の表面導体膜１９が形成されない第２の導体非形成領域上に位置する第２の反応層２３の体積と実質的に同じとされることが好ましい。【００５０】
除去工程では、ブラスト処理を適用することが好ましい。ブラスト処理によれば、ブラスト材の粒径またはブラスト材の吐出圧力や吐出時間などを調整することにより、第１および第２の反応層２２および２３の各々の厚みＴ１およびＴ２を容易に制御することができるからである。より具体的には、たとえば、圧縮空気とともに吹き付けるアルミナ粉末などのブラスト材の粒径を異ならせることにより、反応層２２および２３の厚みＴ１およびＴ２の調整を行なうことができる。また、アルミナ粉末などのブラスト材を吹き付けるエネルギーを与える圧縮空気の圧力を異ならせることにより、反応層２２および２３の厚みＴ１およびＴ２を調整することもできる。圧縮空気は、好ましくは、９８〜３４３ｋＰａの範囲の圧力でアルミナ粉末などのブラスト材とともに吹き付けられる。９８ｋＰａ未満の圧縮空気で処理すると、吹き付け圧力が低すぎて、収縮抑制層３４および３５の除去能力が劣り、生産性の低下につながる。他方、３４３ｋＰａを超える圧縮空気で処理すると、圧力によりノズルの劣化が早まり、また、圧縮空気の消費量が多くなり、ランニングコストが高くなるとともに、多層セラミック基板１１を損傷することがある。なお、圧縮空気の圧力とは、吹き付け前の配管内での圧力のことである。【００５１】
以上のようにして、図４に示すような多層セラミック基板１１が得られる。【００５２】
このような多層セラミック基板を量産するにあたっては、まず、準備段階として、通常の製造方法に従って、複合積層体を用意し、この複合積層体を焼成し、次いで、複合積層体から第１および第２の収縮抑制層を除去することによって、所定の設計を有する多層セラミック基板を先行的に製造した後、この先行的に製造された多層セラミック基板の反り状態を認識し、この反り状態に応じて、反りを抑制し得る第１および第２の反応層の各々の厚みを決定することが行われる。【００５３】
そして、その後の本格的製造段階において、上述した製造方法を実施しながら、反りを抑制し得るように決定された第１および第２の反応層の各々の厚みを得るため、収縮抑制層を除去する工程で、第１および第２の反応層の少なくとも一方の厚みを減じるようにされる。このようにして、反りが抑制された状態で、多層セラミック基板を量産することができる。【００５４】
次に、この発明による効果を確認するための実施した実験例について説明する。【００５５】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３およびＣａＯ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。そして、この混合粉末１００重量部に対して、ポリビニルブチラール１５重量部、イソプロピルアルコール４０重量部およびトロール２０重量部を加え、ボールミルで２４時間混合してスラリーを得た。次いで、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、厚さ１２０μｍのセラミックグリーンシートを得た。そして、このセラミックグリーンシートを、平面寸法が１３５ｍｍ角となるようにカットし、セラミック層用グリーンシートとした。【００５６】
他方、平均粒径が１．０μｍのアルミナ粉末１００重量部に対して、ポリビニルブチラール１５重量部、イソプロピルアルコール４０重量部およびトロール２０重量部を加え、ボールミルで２４時間混合してスラリーを得た。次いで、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し、厚さ１２０μｍのセラミックグリーンシートを得た。そして、このセラミックグリーンシートを、平面寸法が１３５ｍｍ角となるようにカットし、収縮抑制層用グリーンシートとした。【００５７】
次に、セラミック層用グリーンシートを、表１の「セラミック層積層数」に示した積層数をもって積層することにより、生のセラミック積層体を得るとともに、生のセラミック積層体の第１および第２の主面上に、表１の「導体膜の面積比率」に示す面積比率となるように表面導体膜をそれぞれ形成した。そして、この生のセラミック積層体の第１および第２の主面の各々上に、収縮抑制層用グリーンシートを３枚ずつ積層し、圧力５０ＭＰａおよび温度６０℃の条件で加圧し、グリーンシート同士を加圧密着させることによって、複合積層体を得た。【００５８】
次に、面方向における単位長さあたりの反り量が０．０５％以下の平坦度を有する気孔率７０％のアルミナ板よりなるトレー上に上記複合積層体を置き、温度６００℃で３時間加熱した後、温度９００℃で１時間焼成することにより、セラミック積層体のみを焼結させた。【００５９】
次に、反応層をも含む収縮抑制層を除去するため、水を１４７ｋＰａの圧縮空気とともに１２０秒間吹き付けを行なった。引き続き、平均粒径３０μｍのアルミナ粉末を３０％の濃度で含むように調整したスラリーを、表１の「反応層の厚み比」に示すような反応層の厚みが得られるように、９８〜３４３ｋＰａの範囲で圧力調整された圧縮空気とともに１２０秒間吹き付けた。そして、このように反応層の厚みが調整された後の多層セラミック基板の反り量を評価した。その結果が表１の「基板反り量」に示されている。【００６０】
なお、表１の「反応層の厚み比が１：１の場合の基板反り量」は、反応層の厚み比が１：１の場合の比較例に係る多層セラミック基板の反り量を示している。【００６１】
【表１】
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【００６２】
表１から、反応層の厚み比を調整することにより、基板反り量０．１％未満とすることができ、反応層の厚み比が１：１の場合の基板反り量に比べて大幅に反り量を低減できることがわかる。
【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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【国際調査報告】
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