(57)【要約】      （修正有）【課題】多層セラミック基板のより多くの多層化或いは小型化並びに設計の自由度向上を実現化した上で、異なる誘電体をシート主面方向に電気的に接続し、設計の自由度を上げ、よりコンパクト化し、従来の層状構造と比較して必要部位のみに、必要なサイズで誘電体を形成し、組み合わせる誘電体の材料物性（焼成縮率、熱膨張係数）の制限を緩和した多層セラミック基板の製造方法を提供する。【解決手段】第２グリーンシートの所定部分に切り込み又はクラックを入れたのち所定部分を第２支持体上に載せたまま所定部分以外をテープではがし取り、打ち抜き孔を有する第１グリーンシートを第２支持体に重ねてその打ち抜き孔にその所定部分をはめ込んで異材質複合グリーンシートを作製する際に、孔のない第２支持体上に常に第２グリーンシートの所定部分をのせておくことで、脱落を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の第１支持体の表面に密着させた第１グリーンシートの所定部分を凸金型で打ち抜いて、打ち抜き孔を形成する工程と、
前記第１グリーンシートから前記第１支持体を剥離させる工程と、
シート状の第２支持体の表面に密着させた第２グリーンシートの所定部分の周縁に切り込み若しくはクラックを入れる工程と、
前記第２グリーンシートの所定部分に対応させて同位置、略同形状の孔を打ち抜いた粘着テープを、該孔と前記所定部分とが重なるように前記第２グリーンシートに貼り付ける工程と、
前記第２グリーンシートから前記粘着テープを剥がして、前記第２グリーンシートの所定部分以外の部分を前記第２支持体から剥離させ、前記第２支持体の表面に前記第２グリーンシートの所定部分のみが密着している状態とする工程と、
前記第１グリーンシートの打ち抜き孔に前記第２グリーンシートの所定部分が挿入されるように、前記第２支持体に前記第１グリーンシートを重ねて、異材質複合グリーンシートを形成する工程と、
前記異材質複合グリーンシートを加圧して異材質境界部の隙間をなくす工程と、
前記異材質複合グリーンシートを少なくとも１枚含むグリーンシート積層体を成形する工程と、
前記グリーンシート積層体を焼成する工程と、
を有することを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１グリーンシートとして、厚さが５μｍ以上５０μｍ未満であるグリーンシートを１枚以上使用することを特徴とする請求項１記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記第２グリーンシートとして、２層以上に仮スタックし層間に内部導体層を介在させたグリーンシートを使用することを特徴とする請求項１又は２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グリーンシート又は前記第２グリーンシートのいずれか一方若しくはその両方にビアホールを形成する工程を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項５】
前記異材質複合グリーンシートに導体ペーストを印刷する工程を有することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記異材質複合グリーンシートに導体ペーストを印刷する工程において、前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとの境界をまたがって導体ペーストを印刷することを特徴とする請求項５記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項７】
前記グリーンシート積層体を形成したときに、前記第２グリーンシート同士が積層方向の上下で重なる部分を有するように前記第１グリーンシートの所定部分をあわせ、該所定部分に挿入された前記第２グリーンシートの表面に導体ペーストを印刷し、前記第２グリーンシート同士の層間に内部導体層を介在させたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６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グリーンシートと前記第２グリーンシートとは、焼成後に誘電率が異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７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グリーンシートと前記第２グリーンシートとは、厚みが同じであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８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グリーンシートと前記第２グリーンシートとは、同程度のプレス圧縮率、及び焼成時に同程度の焼成縮率と熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の多層セラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる電気的特性および／または物理的特性を有する複数のセラミック材料を組み合わせることによって構成される多層セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層セラミック基板は、複数のセラミック層からなり、各セラミック層間には、それらの界面に沿うように配線導体が形成されている。通常、多層セラミック基板は、多機能化、高性能化のために、互いに異なる電気的特性や物理的特性を有する複数種類のセラミック材料のグリーンシートを積層し、得られた複合積層体を同時に焼成して製造されている。これは、多層セラミック基板の内部に、コンデンサやインダクタなどのように異なる誘電率特性などが要求される電子素子を一体に作り込むためである。
【０００３】
このような多層セラミック基板を得るため、従来、次のような手段が提案されていた。
（１）互いに異なる電気的特性を与えるセラミック材料をそれぞれ含む複数種類のセラミック層を積層する方法。例えば、互いに異なる誘電率を有する誘電体セラミック材料をそれぞれ含む複数種類のセラミック層と磁性体セラミック材料を含むセラミック層とを積層するもの（例えば特許文献１を参照。）。
【０００４】
（２）焼成前のグリーンシートの積層体の内部に空間を形成し、この空間に、焼成前の成形体ブロックを嵌め込み、その後に成形体ブロックとグリーンシートの積層体を同時に焼成する方法（例えば特許文献２〜５を参照。）。
【０００５】
（３）フォトリソ工法を用いて焼成前のグリーンシートに空間を形成し、その空間に異材質ペーストを充填して異材質複合グリーンシートを作製し、さらに同工法でその上に導体を形成し、積層し、焼成する方法（例えば特許文献６を参照。）。
【０００６】
（４）焼成前のグリーンシートに部分的に空隙を設け、異種材料のグリーンシートをその空隙に嵌め込み、シート単位で複合体を作製し、積層、同時焼成する方法（例えば特許文献７を参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１４４４３８号公報
【特許文献２】特開昭６１−２８８４９８号公報
【特許文献３】特許第３３２２１９９号公報
【特許文献４】特開平１１−１６３５３０号公報
【特許文献５】特開平１１−８７９１８号公報
【特許文献６】特許第３０６６４５５号
【特許文献７】特開２００４−１４８６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された技術では、誘電体が基板内部に層状に配置されるため、設計の自由度が低い。また、誘電率に適合した素子を各層の主面方向に形成するため、層の厚みを十分に確保しなければならず、多層セラミック基板全体の厚みが増してしまう。
【０００９】
また、特許文献２〜特許文献５に記載された技術では、それぞれの部材が基板の厚み方向でしか接続できないため設計の自由度が低い。また、積層体内部の空間に成形体ブロックを精度良く挿入することが困難である。さらにそれぞれの部材間に空隙が生じ易く、信頼性に欠ける。また、積層体と成形ブロックの積層方向が９０度異なるため、積層体の空間寸法と成形体ブロック寸法を調整する事が難しく、またその為の不必要なスペースが必要になる。
【００１０】
また、特許文献６に記載された技術では、フォトリソ工法を使用するため高価である。空間形状、レイアウトが変更になるたびにマスクを作製する必要が生じ、リードタイムが長くなる。
【００１１】
また、特許文献７に記載された技術では、厚み５０〜３００μｍのグリーンシートに設けられた空隙に異種材料のシートを凸金型で切断すると同時に挿入するが、多量に、高速にその作業を行なう場合、凸金型の下死点停止位置がばらつき、さらに凸金型と挿入するグリーンシートとの間にエアーを抱き込むことによって、グリーンシートが凹状に変形し、挿入シートと空隙を設けたシートの厚み方向に位置がずれる。大きくずれた場合、挿入したグリーンシートが脱落する場合がある。特に挿入したグリーンシートのサイズが大きく、且つ薄い場合は顕著である。さらに、挿入後の異材質複合体のグリーンシートをハンドリングする場合に挿入したグリーンシートが脱落しやすい。これについても挿入したグリーンシートのサイズが大きく、且つ薄い場合は顕著である。また、グリーンシートを挿入しただけでは、その後の印刷でペーストが異材質複合体のグリーンシートのうち異材質境界部分に染み込み、積層後の上下層の絶縁を低下させる。
【００１２】
さらに近年、多層セラミック基板においてより多くの多層化或いは小型化並びに設計の自由度向上のためにグリーンシート１枚あたりの薄型化が要求される。
【００１３】
そこで本発明の目的は、多層セラミック基板を製造する方法において、（１）グリーンシートが５０μｍ以上の厚いときはもちろんのこと、多層セラミック基板のより多くの多層化或いは小型化並びに設計の自由度向上のために、５０μｍ未満と薄層化しても異材質複合グリーンシートの厚み制御が容易であること、（２）異材質のグリーンシートを所定部分に精度良く挿入できること、（３）異材質複合グリーンシートのうち、異材質の嵌めこんだグリーンシートを製造工程中で脱落させないこと、（４）異材質複合グリーンシートにおける異材質の境界部分にまたがる導体印刷を行なっても、境界部分の隙間をなくしておき、導体の染み込みを防止すること、（５）支持体付着の状態でグリーンシートをハンドリングすることで寸法悪化を防ぐこと、である。
【００１４】
そして、多層セラミック基板のより多くの多層化或いは小型化並びに設計の自由度向上を実現化した上で、（１）異なる誘電体をシート主面方向に電気的に接続し、設計の自由度を上げ、よりコンパクト化する、（２）特許文献１の層状構造と比較して必要部位のみに、必要なサイズで誘電体を形成し、組み合わせる誘電体の材料物性（焼成縮率、熱膨張係数）の制限を緩和する、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、グリーンシートを載せた支持体を打ち抜かずに異材質複合グリーンシートまで製造することにより、異材質複合グリーンシートのうち、異材質の嵌めこんだグリーンシートが製造工程中で脱落しにくいことを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、シート状の第１支持体の表面に密着させた第１グリーンシートの所定部分を凸金型で打ち抜いて、打ち抜き孔を形成する工程と、
前記第１グリーンシートから前記第１支持体を剥離させる工程と、
シート状の第２支持体の表面に密着させた第２グリーンシートの所定部分の周縁に切り込み若しくはクラックを入れる工程と、
前記第２グリーンシートの所定部分に対応させて同位置、略同形状の孔を打ち抜いた粘着テープを、該孔と前記所定部分とが重なるように前記第２グリーンシートに貼り付ける工程と、
前記第２グリーンシートから前記粘着テープを剥がして、前記第２グリーンシートの所定部分以外の部分を前記第２支持体から剥離させ、前記第２支持体の表面に前記第２グリーンシートの所定部分のみが密着している状態とする工程と、
前記第１グリーンシートの打ち抜き孔に前記第２グリーンシートの所定部分が挿入されるように、前記第２支持体に前記第１グリーンシートを重ねて、異材質複合グリーンシートを形成する工程と、
前記異材質複合グリーンシートを加圧して異材質境界部の隙間をなくす工程と、
前記異材質複合グリーンシートを少なくとも１枚含むグリーンシート積層体を成形する工程と、
前記グリーンシート積層体を焼成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記第１グリーンシートとして、厚さが５μｍ以上５０μｍ未満であるグリーンシートを１枚以上使用する場合が含まれる。多層セラミック基板のより多くの多層化或いは小型化並びに設計の自由度向上のためである。
【００１７】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記第２グリーンシートとして、２層以上に仮スタックし層間に内部導体層を介在させたグリーンシートを使用することを含む。第１グリーンシートに挿入する第２グリーンシートとして２層以上に仮スタックし層間に内部導体層を介在させたグリーンシートとすることで、多層セラミック基板のうちの一層内に積層コンデンサ等の積層型素子を嵌め込むことが可能となる。
【００１８】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記第１グリーンシート又は前記第２グリーンシートのいずれか一方若しくはその両方にビアホールを形成する工程を有する場合を含む。第１グリーンシートへのビアホールの形成は、異材質複合グリーンシートのうち第１グリーンシート部分に行なうか、或いは第２グリーンシートを嵌めこむ前の第１グリーンシートに行なうか、のいずれであっても良い。第２グリーンシートへのビアホールの形成は、異材質複合グリーンシートのうち第２グリーンシート部分に行なうか、或いは第２グリーンシートを嵌めこむ前の第２グリーンシートに行なうか、のいずれであっても良い。第１グリーンシートは、焼成によりベースとなる基板になるものであり、ここに設けられたビアホールは積層した基板同士の導通を確保するため、立体的な回路を設けることができる。もちろん第２グリーンシート側にもビアホールを形成することができる。
【００１９】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記異材質複合グリーンシートに導体ペーストを印刷する工程を有することが好ましい。ここで、前記異材質複合グリーンシートに導体ペーストを印刷する工程において、前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとの境界をまたがって導体ペーストを印刷することがより好ましい。前記第１グリーンシートの所定箇所に前記第２グリーンシートを嵌め込んだ上で導体ペーストを印刷するため、第１グリーンシートと第２グリーンシートとの境界をまたがって導体ペーストを印刷することも可能であり、配線層の設計は極めて柔軟に設計できる。
【００２０】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記グリーンシート積層体を形成したときに、前記第２グリーンシート同士が積層方向の上下で重なる部分を有するように前記第１グリーンシートの所定部分をあわせ、該所定部分に挿入された前記第２グリーンシートの表面に導体ペーストを印刷し、前記第２グリーンシート同士の層間に内部導体層を介在させる場合を含む。多層セラミック基板の内部に積層型コンデンサ素子等の積層型素子を配置することが可能である。
【００２１】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとは、焼成後に誘電率が異なる材料で形成されていることが好ましい。同一セラミック基板内にコンデンサ素子やインダクタ素子を形成するためである。なお、本発明において、多層セラミック基板中の各セラミック層を、その積層体である多層セラミック基板と区別するために、単にセラミック基板と称することとする。
【００２２】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとは、厚みが同じであることが好ましい。積層される各セラミック基板の厚さは同一である必要性は無いが、各セラミック基板内では表面（界面）を平坦としたほうが層間剥離の発生を抑制できる。
【００２３】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法では、前記第１グリーンシートと前記第２グリーンシートとは、同程度のプレス圧縮率、及び焼成時に同程度の焼成縮率と熱膨張係数を有することが好ましい。剥離やクラックの発生が抑制される。
【００２４】
なお、前記セラミック基板は、低温焼成（以下、ＬＴＣＣという）基板であることが好ましい。ＬＴＣＣ基板は、内部に電子回路素子又は配線を有する多層基板とすることが容易で装置の高密度化・小型化が可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、グリーンシートが５０μｍ以上の厚いときはもちろんのこと、多層セラミック基板のより多くの多層化或いは小型化並びに設計の自由度向上のために、５０μｍ未満と薄層化したとしても、異材質複合グリーンシートのうち、異材質の嵌めこんだグリーンシートを製造工程中で脱落させないため、歩留まりが良く、寸法精度も良い。また、異なる誘電体をシート主面方向に電気的に接続できるので、回路設計の自由度が高く、基板自体をコンパクト化できる。また、必要部位のみに、必要なサイズで誘電体を形成し、焼成縮率や熱膨張係数の制限を受けず比較的自由に組み合わせる誘電体を選択できる。さらに異なる誘電体が所定の部位に精度良く嵌められているため、剥離やクラックの発生も抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に実施の形態を示して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。なお、図中、同一部材には同一符号を付している。まず、本実施形態に係る多層セラミック基板の製造方法について説明する。図１に、本実施形態で使用する異材質複合グリーンシートの製造プロセスを示す概略図を示した。
【００２７】
図１（１）に示すように、プラスチックシート等の第１支持体２の表面に密着させた第１グリーンシート１を形成する。プラスチックシートとしては表面が平滑なシートであればいずれでも良いが、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートである。第１支持体２の厚さは、工程中に変形せず且つ扱いやすい厚さであることが好ましく、一般的には５０〜１５０μｍである。グリーンシートの作製方法としては、例えば、誘電体ペーストとして、セラミック粉末と有機ビヒクルを混合しスラリーを作り、ドクターブレード法等のシート成形法によりＰＥＴシート等の樹脂シート上に成膜し、グリーンシートを得る。ガラスセラミック基板を得る場合には、セラミック粉末とガラス粉末と有機ビヒクルを混合したスラリーを使用する。有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものであり、主としてテルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン、イソプロピルアルコール等の溶媒、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等のバインダ、ジ−ｎ−ブチルフタレート等の可塑剤で構成される。その他、解こう剤、湿潤剤等を入れても良い。有機ビヒクルの含有量は、特に限定されず、通常の含有量、例えば、バインダは１〜５重量％、溶剤は１０〜５０重量％とすればよい。
【００２８】
有機ビヒクルを含有する上記有機系塗料のほか、水に水溶性バインダ、分散剤等を溶解させた水溶系塗料であっても良い。ここで、水溶系バインダは、特に限定されず、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂、エマルジョン等から適宜選択すればよい。
【００２９】
誘電体ペーストの誘電体原料には、誘電体磁器組成物の組成に応じ、主成分と副成分とを構成する原料が用いられる。なお、原料形態は、特に限定されず、主成分及び副成分を構成する酸化物及び／又は焼成により酸化物となる化合物が用いられ、それらの原料は、液相合成法或いは固相法のいずれから得られた粉末であっても良い。なお、焼成により酸化物になる化合物としては、例えば炭酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、有機金属化合物等が例示される。もちろん、酸化物と、焼成により酸化物になる化合物とを併用してもよい。誘電体原料中の各化合物の含有量は、焼成後に上記した誘電体磁器組成物の組成となるように決定すればよい。
【００３０】
ＬＴＣＣ基板であるガラスセラミック基板を作製する場合には、ガラス成分とセラミック成分は目的とする比誘電率や焼成温度に基づいて適宜選択すればよく、１０００℃以下で焼成して得たアルミナ（結晶相）と酸化ケイ素（ガラス相）からなる基板が例示できる。その他、セラミックス成分として、マグネシア、スピネル、シリカ、ムライト、フォルステライト、ステアタイト、コージェライト、ストロンチウム長石、石英、ケイ酸亜鉛、ジルコニア、チタニア等を用いることができる。ガラス成分としては、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸カリウムガラス等を用いることができる。ガラス成分は６０〜８０体積％とし、骨材であるセラミックス成分を４０〜２０体積％とすることが好ましい。ガラス成分が上記の範囲を外れると複合組成物となりにくく、強度及び焼結性が低下するからである。
【００３１】
各第１グリーンシートの厚みは、焼成後に基板内に作り込まれる素子や配線などの用途などによって決定され、一般的には、２０〜２４５μｍである。例えば、インダクタ素子を多数作り込みたい用途の場合には、第１グリーンシートの厚みは薄くすることが好ましい。また、Ｑ値の高い配線を形成する場合や放熱用ビアホールを形成する場合には、第１グリーンシートの厚みは厚くすることが好ましい。第１グリーンシートの積層枚数は、特に制限されないが、４〜５０枚である。しかし、多層セラミック基板の更なる多層化若しくは薄型による小型化を行なうためにより薄層化とすることが望まれる。また、薄型のセラミック基板を多層セラミック基板に含ませて、回路設計の自由度を向上させたい場合もある。本実施形態では、図１（１）〜（１１）の各工程、特に第１グリーンシートの所定部分に第２グリーンシートを挿入する工程である図１（８）〜（９）において、後述するように、第２グリーンシート１０ａの脱落を防止するために、工程中で第２グリーンシートの第２支持体９に打ち抜き孔を形成させることなく、第２グリーンシート１０ａを常に第２支持体９に載せておく。これにより、第１グリーンシートを２０〜２４５μｍの厚さはもちろんのこと、さらに薄くして５〜２０μｍの厚さとすることもできる。本実施形態では、第１グリーンシートの厚さは５〜２４５μｍとすることができるが、セラミック基板の薄層化を行なう場合には５μｍ以上５０μｍ未満、用途に応じて例えば５μｍ以上２０μｍ未満、２０〜４０μｍ或いは４０μｍを超えて５０μｍ未満とする場合が含まれる。なお、多層セラミック基板において、各層の厚みを異なるように設定しても良く、５μｍ以上５０μｍ未満のうち、例えば５μｍ以上２０μｍ未満、２０〜４０μｍ又は４０μｍを超えて５０μｍ未満と薄層化した各グリーンシートをグリーンシート積層体のうちの一つの層としてそれぞれ含ませても良い。
【００３２】
次に図１（２），（３）に示すように、シート状の第１支持体２の表面に密着させたままの状態で、第１グリーンシート１の所定部分３を凸金型４で打ち抜いて、打ち抜き孔６を形成する。打ち抜き孔６の形状は、凸金型４と金型５の形状により決定される。
【００３３】
次に図１（４）に示すように、第１グリーンシート１から第１支持体２を剥離させる。
【００３４】
次に、第１グリーンシートと同様の方法で、ＰＥＴシート等の第２支持体９上に第２グリーンシート１０を形成する。第２支持体９の厚さは、工程中に変形せず且つ扱いやすい厚さであることが好ましく、一般的には５０〜１５０μｍである。ここで第２グリーンシート１０は、第１グリーンシート１と比較して、焼成後に誘電率が異なる材料で形成することが好ましい。第２グリーンシート１０の誘電率は、形成するコンデンサ素子やインダクタ素子の特性に応じて適宜選択する。ただし、第１グリーンシート１と第２グリーンシート１０とは、最終的に平坦な異材質複合グリーンシート１１を形成するため、厚みを同一とすることが好ましい。さらに、第１グリーンシート１と第２グリーンシート１０とは、同程度のプレス圧縮率、及び焼成時に同程度の焼成縮率と熱膨張係数を有するように、誘電ペーストの組成を調製することが好ましい。ただし、本実施形態に係る多層セラミック基板を製造する方法によれば、層状構造レベルで誘電材料を変更する場合と比較して、必要な部位のみに必要なサイズで異誘電体を形成できるので、組み合わせる誘電体の材料物性（焼成縮率、熱膨張係数）の制限が緩くなっている。これらの特性を満足する組合せとしては、例えば以下に示す材料組成の組合せが例示される。
【００３５】
例えば第１グリーンシートの誘電体原料の組成が、酸化アルミニウム系誘電体原料（Ａ１２Ｏ３−ガラス（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａ１２Ｏ３−ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｒＯ））である場合には、第２グリーンシートの誘電体原料の組成は、次に示す組成であることが好ましい。すなわち、酸化アルミニウム−酸化チタン系誘電体原料（Ａ１２Ｏ３−ＴｉＯ２−ガラス（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａ１２Ｏ３−ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｒＯ））、酸化アルミニウム−酸化チタン−酸化ストロンチウム系誘電体原料（ＳｉＯ２−Ａ１２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｎｄ２Ｏ３−ＳｒＯ）などが好ましい。
【００３６】
次に図１（５）に示すように、第２支持体９の表面に密着させた第２グリーンシート１０の所定部分７の周縁に凸金型４でパンチングして切り込み若しくはクラック６０を入れる。所定部分７の形状は、凸金型４と金型５の形状により決定される。なお、凸金型４の押面の縁を凸起させてグリーンシートに切り込みが入りやすいようにしても良い。また、第２グリーンシート１０の所定部分７をパンチングしたときに、所定部分７が押されることで第２グリーンシートのうち所定部分７とそれ以外の部分との境界で密度差や段差が生じて、所定部分７の周縁にクラック６０が入る場合がある。これらの切り込み若しくはクラックを形成することで、後述する図１（７）の工程において、所定部分７の周縁を境にして所定部分７が容易に抜き取られる。
【００３７】
次に図１（６）に示すように、第２グリーンシート１０の所定部分７に対応させて同位置、略同形状の孔１２を打ち抜いた粘着テープ８を、孔１２と所定部分７とが重なるように第２グリーンシート１０に載せて貼り付ける。孔１２は所定部分７の寸法よりも多少大きめでも良い。粘着テープとしては、例えば住友スリーエム社製の粘着テープを使用し、グリーンシート、所定部分の大きさ等の条件に応じて接着力の異なる粘着テープを選択した。
【００３８】
次に図１（７）に示すように、粘着テープ８を剥がして、第２グリーンシート１０の所定部分以外の部分１０ｂを第２支持体９から剥離させる。図１（５）の工程で示した凸金型４で入れた切り込み若しくはクラック６０を周縁として所定部分１０ａを残して容易に取り除くことができる。これにより、第２支持体９の表面に第２グリーンシートの所定部分１０ａのみが密着している状態となる。
【００３９】
次に図１（８）に示すように、第１グリーンシート１の打ち抜き孔６に第２グリーンシート１０の所定部分１０ａが挿入されるように、第２支持体９に第１グリーンシート１を重ねて、異材質複合グリーンシート１１を形成する。これにより、図１（９）に示すように、第２グリーンシート１０の所定部分１０ａを第１グリーンシート１の打ち抜き孔６に高精度に嵌め込んだ異材質複合グリーンシート１１が得られる。そして、異材質複合グリーンシート１１を加圧して異材質境界部１４の隙間をなくす。加圧条件は、異材質複合グリーンシート１１の厚さにより適宜変更されるが、例えば、圧着の圧力が３〜８ＭＰａで、その加熱温度は３５〜９０℃であり、圧着時間は３〜１０秒である。好ましくは、８５℃、４．９ＭＰａ（５０ｋｇ／ｃｍ２）、５秒間とする。この加圧により、異材質境界部１４の隙間がなくなり、異材質複合グリーンシート１１が一体化される。これにより、異材質複合グリーンシート１１は、第２支持体９に安定して載った状態となり、挿入された第２グリーンシート１０の所定部分１０ａが工程途中で脱落することが防止される。また、以降の工程で第２支持体９を剥がしたとしても、異材質境界部１４の隙間がなくて異材質複合グリーンシート１１が一体化されているいため、挿入された第２グリーンシート１０の所定部分１０ａが脱落することが防止される。さらに、導体ペーストを印刷したときに、異材質境界部１４の隙間に導体ペーストが染み込むこともない。なお、この隙間をなくす工程は、異材質複合グリーンシート１１の厚さに関らず、厚い場合においても隙間に導体ペーストが染み込むことを防止するため、行なうことが好ましい。
【００４０】
図１（１０）に示すように、導体ペーストの印刷の前に、第２支持体９上に接着した異材質複合グリーンシート１１の第１グリーンシート１側又は第２グリーンシートの所定部分１０ａ側のいずれか一方若しくは両方にレーザー加工等のビアホール形成法によりビアホール１５を形成する工程を入れても良い。なお、第１グリーンシート１側へのビアホール１５の形成は、異材質複合グリーンシート１１の形成後に限られず、例えば第１グリーンシート１の形成後（図１（１）の後）に行なっても良い。第２グリーンシート１０側へのビアホールの形成は、異材質複合グリーンシート１１の形成後に限られず、例えば第２グリーンシート１０の形成後（図１（７）の後）に行なっても良い。
【００４１】
次に図１（１１）に示すように、異材質複合グリーンシート１１の表面及びビアホール１５内に導体ペーストを印刷し、導体層１６やビア１７を形成し、導体ペースト印刷後の異材質複合グリーンシート１８とする。異材質複合グリーンシート１１を形成した後に導体ペーストを印刷するため、第１グリーンシート１側及びこれに嵌めこんだ第２グリーンシートの所定部分１０ａ側のいずれの表面上にも印刷が可能である。しかも、第１グリーンシート１側と第２グリーンシートの所定部分１０ａ側との境界をまたがって導体ペーストを印刷することも可能である。したがって、異材質複合グリーンシート１１における第２グリーンシートの所定部分１０ａの嵌めこみ位置に関係なく、自由に配線層や電極のパターンを印刷できる。
【００４２】
導体ペーストは、Ａｇ、Ａｇ-Ｐｄ合金、Ｃｕ、Ｎｉ等の各種導電性金属や合金からなる導電材料と上述した有機ビヒクルとを混練して調製される。有機ビヒクルの含有量は、特に限定されず、通常の含有量、例えば、バインダは１〜５重量％、溶剤は１０〜５０重量％とすればよい。また、各ペースト中には必要に応じて各種分散剤、可塑剤等から選択される添加物が含有されても良い。
【００４３】
その後、異材質複合グリーンシート１１から第２支持体９を剥がし取る（不図示）。
【００４４】
以上の工程により、異材質複合グリーンシートが形成される。次に異材質複合グリーンシートが少なくとも１枚含まれるように各種グリーンシートを複数重ねて積層方向に本加圧してグリーンシート積層体を成形する。このとき、異材質複合グリーンシートのほか、第１グリーンシートや第２グリーンシートを混ぜてグリーンシート積層体としても良い。本加圧の圧力は、特に限定されないが好ましくは４０〜１００ＭＰａであり、その加熱温度は３５〜８０℃である。
【００４５】
その後に脱バインダ処理及び焼成処理され、図２に示す焼成後の多層セラミック基板１００が得られる。図２は、本実施形態に係る多層セラミック基板の一形態を示す概略断面図である。
【００４６】
焼成温度は、グリーンシートの材質などにより決定され特に限定されないが、一般的には、８５０〜１０００℃である。また、焼成雰囲気は、導体ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定すればよいが、導電材としてＣｕ、Ｎｉ、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金等の卑金属を用いる場合には、還元雰囲気とすることが好ましく、焼成雰囲気の酸素分圧を、好ましくは１０−１０〜１０−３Ｐａとし、より好ましくは１０−７〜１０−３Ｐａとする。焼成時の酸素分圧が低すぎると内部電極の導電材が異常焼結を起こして途切れてしまう傾向にあり、酸素分圧が高すぎると内部電極が酸化される傾向にある。
【００４７】
その後に、多層セラミック基板１００の表面に回路パターン３８や端子３３を印刷する。なお、回路パターンの印刷は、多層セラミック基板１００を焼成する前に行っても良い。
【００４８】
多層セラミック基板１００は、基板内に誘電体層３１やこれと異なる誘電体層３５を所望の位置、大きさに形成することが可能であり、各セラミック基板の主面方向への電気的な接続３９も容易に形成できる。図２において、各セラミック基板の主面方向への電気的な接続３９は外電極層３６を含み、一体的に印刷されたものである。また、従来どおり導電性スルーホール３４の形成も容易である。
【００４９】
多層セラミック基板は、例えば、厚さが５μｍ以上５０μｍ未満の第１グリーンシートを使用してそれとほぼ同じ厚さである異材質複合グリーンシートを形成し、その異材質複合グリーンシートを１枚以上含ませて、グリーンシート積層体を焼成する。このとき、グリーンシートは焼成により、厚さ方向で６０〜７２％、おおよそ三分の二の厚さに収縮する。すなわち厚さが５μｍ以上５０μｍ未満の異材質複合グリーンシートは、焼成によって厚さが３．３μｍ以上３３．３μｍ未満の異材質複合セラミック基板となり、上下のセラミック基板同士と焼結される。したがって、このような多層セラミック基板は、３．３μｍ以上３３．３μｍ未満の薄い異材質複合セラミック基板を１層以上有している。なお、基板主面方向の収縮率は、８０〜９０％である。多層セラミック基板は、用途に応じて例えば３．３μｍ以上１３．３μｍ未満、１３．３〜２６．７μｍ或いは２６．７μｍを超えて３３．３μｍ未満の異材質複合セラミック基板からなっていても良い。各層の厚みを異なるように設定しても良く、３．３μｍ以上３３．３μｍ未満のうち、例えば３．３μｍ以上１３．３μｍ未満、１３．３〜２６．７μｍ又は２６．７μｍを超えて３３．３μｍ未満のように薄層化した各層を多層セラミック基板のうちの一つの層として含ませても良い。多層セラミック基板は、３．３μｍ以上３３．３μｍ未満の異材質複合セラミック基板からなる層のほか、厚さが３３．３μｍ以上１６３μｍ以下の層若しくは１６３μｍを越える厚さの層を有していても良い。この厚い層には、異材質複合グリーンシートの焼成層、第１グリーンシートのみの焼成層及び／又は第２グリーンシートのみの焼成層が含まれる。
【００５０】
３．３μｍ以上３３．３μｍ未満の薄層基板を含む多層セラミック基板は、本実施形態に係る多層セラミック基板の製造方法のように、薄い異材質複合グリーンシートを安定して作製出来てはじめて作製しうるものである。そして得られた多層セラミック基板では、異材質複合セラミック基板の界面のうち、第１セラミック基板と第２セラミック基板との境界をまたがる部分に導体層を有することで、回路設計の自由度を向上させている。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００５２】
図３に多層セラミック基板内に積層型コンデンサを形成したときの断面概略図を示した。このように多層セラミック基板２００内に積層型コンデンサを形成する場合には次のプロセスを行なう。すなわちグリーンシート積層体を形成したときに、第２グリーンシート同士が積層方向の上下で重なる部分を有するように各第１グリーンシートの打ち抜き孔位置を合わせてそれぞれのグリーンシートを形成する。この打ち抜き孔に嵌め込まれた第２グリーンシートの表面に導体ペーストを印刷する。これによって、多層セラミック基板２００としたときに第２グリーンシートの焼成層２２同士の層間に内部導体層２４が介在される。また外電極層２３を形成しておく。これにより多層セラミック基板２００内に積層型コンデンサが形成できる。なお、内部電極層２４は、異材質複合グリーンシートにおける第２グリーンシートの嵌めこみ位置に関係なく、自由に配線層や電極のパターンを印刷できるため、内部電極層同士の電気的接続は容易である。
【００５３】
図４は、本実施形態に係るグリーンシート積層体の構造例を示す図である。例えば、図１で示した実施形態は、図４（ａ）で示したように第１グリーンシート５０と同一厚さの第２グリーンシート５１を挿入した場合である。これに対して、図４（ｂ）に示したように、第２グリーンシート５２ａ，５２ｂの厚さをそれぞれ第１グリーンシート５０の厚さの２分の１として２枚重ねで仮スタックし、その層間に内部導体層３７を設けたものを第１グリーンシート５０に挿入しても良い。或いは図４（ｃ）に示したように、第２グリーンシート５３ａ，５３ｂ，５３ｃの厚さをそれぞれ第１グリーンシート５０の厚さ２枚分の３分の１として３枚重ねで仮スタックし、その層間に内部導体層３７ａ，３７ｂを設けたものを第１グリーンシート５０に挿入しても良い。第２グリーンシートを４枚以上重ねてそれよりも少ない枚数の第１グリーンシートに挿入する場合も同様にする。なお、図４（ｂ）（ｃ）では、第２グリーンシート５２ａ，５２ｂ又は第２グリーンシート５３ａ，５３ｂ，５３ｃの厚さはそれぞれ均等としたが、相互に異なっていても良い。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
図１に示したプロセスにしたがって、焼成後、誘電率εが７．３となる組成（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａ１２Ｏ３−ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｒＯ）の第１グリーンシートと、焼成後、誘電率εが２１．１となる組成（ＳｉＯ２−Ａ１２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｎｄ２Ｏ３−ＳｒＯ）の第２グリーンシートを使って、異材質複合グリーンシートを作製した。異材質複合グリーンシートは、厚さが２４０μｍ、１２０μｍ、６０μｍ、３０μｍ、１０μｍのものをそれぞれ３０枚作製した。挿入した第２グリーンシートの大きさを３ｍｍ角の角形とし、１シート内に、４２個の第２グリーンシートを均等に配列するように挿入した。図１（９）のステップにおいて、挿入した第２グリーンシートの脱落率を評価した。すなわち、各厚さの３０枚の異材質複合グリーンシートに挿入した１２６０個の第２グリーンシートの挿入部分の脱落率である。これを実施例１とした。一方、図１（４）で得られた支持体のない第１グリーンシートの打ち抜き孔に、切り込みをいれていない未処理の支持体のない第２グリーンシートを支持体に載せてパンチングで打ち抜き且つ挿入した場合を比較例とした。比較例においても異材質複合グリーンシートは、厚さが２４０μｍ、１２０μｍ、６０μｍ、３０μｍ、１０μｍのものをそれぞれ３０枚作製し、各厚さの３０枚の異材質複合グリーンシートに挿入した１２６０個の第２グリーンシートの挿入部分の脱落率を評価した。結果を表１に示す。
【表１】
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【００５５】
実施例１では、シート厚みが例えば２４０μｍと厚くても、或いは例えば１０μｍと薄くても、打ち抜き孔のない第２支持体上で工程が進むため、脱落率が０％であった。したがって、歩留まり良く、高精度な異材質複合グリーンシートが作製出来ることがわかる。これに対して、比較例では、支持体がないため、シート厚みが例えば１２０μｍであっても脱落率が６．０％ある。そして、シート厚みが例えば６０μｍであれば脱落率が２８．８％であり、歩留まりを考慮すると、経済上、異材質複合グリーンシートは作製できないと判断できる。さらに、シート厚みが例えば３０μｍであれば、事実上、異材質複合グリーンシートは作製できず、シート厚みが例えば１０μｍであれば、第２グリーンシートが挿入できなかった。したがって、シート厚みが例えば６０μｍ以下の薄い場合に、支持体を常に使う工程を有する実施例１の優位性が示された。
（実施例２）
【００５６】
図３に示すコンデンサ素子を有する多層セラミック基板を形成し、静電容量とＩＲを測定した。なお、第２グリーンシートを嵌めこんだ第１グリーンシートの厚さは３０μｍであり、第２グリーンシートを嵌めこんでいない第１グリーンシートの厚さは６０μｍとした。第１グリーンシートの焼成層２１は、焼成後、誘電率εが５．９となる組成（ＢａＯ−Ａ１２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３）とし、第２グリーンシートの焼成層２２は、焼成後、誘電率εが７２．３となる組成（ＢａＯ−Ｎｄ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−ＺｎＯ）とした。第１グリーンシートに嵌めこんだ第２グリーンシート部分の焼成後の寸法は２．５７ｍｍ×２．５７ｍｍ×２０μｍとし、内部導体層（内部電極）２４の大きさは１．７１ｍｍ×１．７１ｍｍとした。第２グリーンシートを嵌めこんでいない第１グリーンシートは、焼成後の厚さが４０μｍであった。外電極は２３である。これを実施例２とした。焼成後の多層セラミック基板の厚さは２２０μｍであった。
【００５７】
実施例２について、容量測定周波数１ｋＨｚ、測定温度２５℃、ＩＲ測定印加電圧を１０Ｖとしてコンデンサ容量と絶縁抵抗との関係を図５に示した。測定器はＨＰ社製ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＬＣＲ  ＭＥＴＥＲ、型番：４２８４Ａを用いた。図５を参照すると、１０９Ω以上の絶縁抵抗値を有しており、一定品質以上の特性を有していた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態で使用する異材質複合グリーンシートの製造プロセスを示す概略図を示した。
【図２】本実施形態に係る多層セラミック基板の一形態を示す概略断面図を示した。
【図３】焼成した多層セラミック基板内に積層型コンデンサが形成されているときの断面概略図を示した。
【図４】本実施形態に係るグリーンシート積層体の構造例を示す図であり、（ａ）は第１グリーンシートと同一厚みの第２グリーンシートを挿入した場合、（ｂ）は一層の第１グリーンシートに二層の仮スタックした第２グリーンシートを挿入した場合、（ｃ）は二層の第１グリーンシートに三層の仮スタックした第２グリーンシートを挿入した場合、を示す。
【図５】実施例２について、容量測定周波数１ｋＨｚ、測定温度２５℃、ＩＲ測定印加電圧を１０Ｖとしたときのコンデンサ容量と絶縁抵抗との関係を示した。
【符号の説明】
【００５９】
１，５０，第１グリーンシート
２，第１支持体
３，第１グリーンシートの所定部分
４，凸金型（切り込み加工・挿入加工機）
５，金型
６，打ち抜き孔
７，第２グリーンシートの所定部分
８，粘着テープ
９，第２支持体
１０，１０ａ，１０ｂ，５１，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，第２グリーンシート
１１，異材質複合グリーンシート
１４，異材質境界部
１５，ビアホール
１６，導体層
１７，ビア
１８，異材質複合グリーンシート（導体ペースト印刷後）
２１，３０，第１グリーンシートの焼成層
２２，３１，３５，第２グリーンシートの焼成層（誘電体層）
２３，３６，導体層（外電極層）
２４，３７，内部導体層
３２  配線層
３３，端子
３４，スルーホール
３５，誘電体層
３７，３７ａ，３７ｂ，内部導体層
３８，回路パターン
３９，電気的な接続
６０，切り込み若しくはクラック
１００，２００，多層セラミック基板
【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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