(57)【要約】【課題】  層間や導体パターンの間に異なる材質を形成する事が可能で、且つ略平坦な層による積層ズレや変形のない電子部品の簡易的な製造方法の提供。【解決手段】  少なくとも、導電体材料、磁性体材料、非磁性体材料より２種類以上を有するセラミックグリーンシートを、溶媒に対する溶解選択性を利用した溶解処理により、第一の層の上部に形成されたパターンをマスクとして、下層のパターン部以外を除去することにより、整合性のある２層以上の構造となったパターン構造部を含むように作製することを特徴とする、セラミックグリーンシート、およびその製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、導電体材料、磁性体材料、非磁性体材料より２種類以上を有するセラミックグリーンシートを、
溶媒に対する溶解選択性を利用した溶解処理により、第一の層の上部に形成されたパターンをマスクとして、下層の当該パターン部以外を除去することにより、整合性のある２層以上の構造となったパターン構造部を含むように作製された、セラミックグリーンシート。
【請求項２】
前記２層以上の構造となったパターン構造部は、多層パターン部分の各層に異なる材質を有していることを特徴とする、請求項１に記載のセラミックグリーンシート。
【請求項３】
前記２層以上の構造となったパターン構造部は、多層パターン部分の各層に同一の材質を有していることを特徴とする、請求項１に記載のセラミックグリーンシート。
【請求項４】
前記２層以上の構造となったパターン構造部を含む層が略平坦な層であることを特徴とする請求項１、２あるいは３項の何れか１項に記載のセラミックグリーンシート。
【請求項５】
少なくとも、導電体材料、磁性体材料、非磁性体材料より２種類以上を有するセラミックグリーンシートを、
溶媒に対する溶解選択性を利用した溶解処理により、第一の層の上部に形成されたパターンをマスクとして、下層の当該パターン部以外を除去することにより、整合性のある２層以上の構造となったパターン構造部を含むように作製することを特徴とする、セラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項６】
前記２層以上の構造となったパターン構造部は、多層パターン部分の各層に異なる材質を有していることを特徴とする、請求項５に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項７】
前記２層以上の構造となったパターン構造部は、多層パターン部分の各層に同一の材質を有していることを特徴とする、請求項５に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項８】
前記２層以上の構造となったパターン構造部を含む層が略平坦な層であることを特徴とする請求項５、６あるいは７項の何れか１項に記載のセラミックグリーンシートの製造方法。
【請求項９】
請求項１、２、３あるいは４項の何れか１項に記載のパターン内蔵層であるセラミックグリーンシートを含む、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成することにより得られる、多層回路基板。
【請求項１０】
請求項１、２、３あるいは４項の何れか１項に記載のパターン内蔵層であるセラミックグリーンシートを含む、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成することを特徴とする、多層回路基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１、２、３あるいは４項の何れか１項に記載のパターン内蔵層であるセラミックグリーンシートを含む、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成することにより得られる、積層型電子部品。
【請求項１２】
請求項１、２、３あるいは４項の何れか１項に記載のパターン内蔵層であるセラミックグリーンシートを含む、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成することを特徴とする、積層型電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック多層回路基板、積層セラミック電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来セラミック多層回路基板、積層セラミック電子部品の製造方法には、種々の方法がある。例えば閉磁路のインダクタの場合、焼成前の積層体の製造には、スラリーと導体パターンを交互に印刷して形成するいわゆる印刷積層工法と、予め成形したグリーンシートにスルーホール形成、導体パターン印刷し、これらの層を積層するいわゆるシート積層工法がある。
【０００３】
更に最近では、導体パターン間や層間に異なる材質を配する製造方法がいくつか提案されており、例えばグリーンシート（磁性体）にレーザー加工で溝を形成することを利用し、導体印刷と溝への非磁性体スラリー印刷を組み合わせて行う製造法等が公開されている（特許文献１、２、３、４、５、６、７、８、９）。
【０００４】
しかしながら、従来のセラミック多層回路基板、積層セラミック電子部品の製造方法には種々の問題点がある。
【０００５】
基材上へのパターン形成が必要な場合、基材離型処理とのバランスが難しいため、基材上へのパターン形成を実施しない構成を取らざるを得ないという制約を受ける。これを回避すれば、各種スラリーの印刷積層、又は積層用シート作製時の各種スラリー印刷における滲みが発生する。この問題点を避けるためには、反転パターン印刷と、シートを反転させて積層する必要性が生じ、このような反転の有り無しが混在する製造プロセスは複雑であり、また、そのような場合には各層の設計、製造にも新たな制約が課せられる。
【０００６】
また印刷積層、シート積層における電極パターン、非磁性体パターン等の凸部が、積層ズレや積層時のプレスによる変形等、積層性に悪影響を及ぼす。
【０００７】
例えば、配線層におけるノイズ吸収フェライト層の形成において、さらに例えば、閉磁路または開磁路のインダクタの製造において、上記問題点が存在している。
【０００８】
特許文献１は、積層コモンチョークコイル素子において結合係数を高めるために、配線パターン間に非磁性体を形成している。フェライトシートに導体パターン、非磁性体パターンを印刷形成したものを、積層する工法に関する。特許文献１では材料と構造に主眼を置いており、印刷積層或いはシート積層における積層ズレの問題については開示も示唆も見当たらない。
【０００９】
特許文献２は、ガラスセラミック基板におけるノイズ吸収のためのフェライト層の形成において、拘束シートを使用した製造方法を開示している。特許文献２は、層の密着力、解決策としてのフェライトへのガラス粉添加による別の問題、フェライトとガラスセラミックスの収縮率及び熱膨張係数差、等を提示しているものの、解決策はフェライト層をグリーンシートにすることと拘束シートを使用する点であり、印刷積層或いはシート積層における積層ズレの問題については開示も示唆も見当たらない。
【００１０】
特許文献３は、インダクタの印刷積層工法において、磁気抵抗を下げるための非磁性体層を層間に形成することを開示している。この特許文献３に記載された単なる印刷積層は段差を生じさせる工法であり、この段差の累積は好ましくなく、滲みやかすれの原因になる。
【００１１】
特許文献４は、非磁性体セラミックス領域と磁性体セラミックス領域とを有する複合グリーンシートを（転写材として）複数枚用意し、積層ステージ上において、セラミックグリーンシートを順次転写する転写工程、複合グリーンシートを転写する転写工程を経て積層体を得る工程を備える、積層セラミック電子部品の製造方法を開示する。この発明では、コイル導体の巻回部が非磁性体セラミックスにより被覆されており、且つコイル導体の引出し部が非磁性体セラミックスにより覆われている事を特徴とする（請求項１１参照）。特許文献４は磁性、非磁性体部を恐らくは重ならないパターン、領域で印刷形成し、それぞれの領域を持つ複合グリーンシートなるものを作製し、必要に応じてスルーホール加工や導体印刷形成などを施して、それらを積層するものである。しかしながら、特許文献４の発明では、導体パターン部の段差の解消には至っていない。
【００１２】
特許文献５は、特許文献４とほぼ同一の内容を開示しており、請求項６〜７には、「導体が複合グリーンシートの上面形成、下面形成されている」と言う記載があることと、特許文献４に開示されている、「導体の引出し部が非磁性体セラミックスにより覆われている」という記載がない点が相違する。しかしながら、「導体を複合グリーンシートの下面に形成する」具体的な方法、実施例は開示されているとは認められない。
【００１３】
特許文献６は、上記特許文献５の分割出願によるものであり、磁性体セラミックコイルにおいて、コイル導体巻回部、引出し部が非磁性体セラミックに覆われていることにより、高周波特性に優れ、ノーマルインピーダンスを低減することが出来る発明に関する。
【００１４】
特許文献７は、コイルの巻きの軸に対して平行である面としてスライスしたような各層を作製しそれらを積層する工法、およびそれにより得られたコイルを開示している。この特許文献７は、平行に形成された複数の導体パターン間に位置する磁性体層の、導体パターンの両端と対応する位置にコイルの軸と平行な方向に延在する非磁性体部が形成された層を有する点を特徴とし、導体間に非磁性体が存在するコイルとなり、漏れフラックスをなくせる発明である。特許文献７は、例えば、「磁性体層上に(1)それよりも狭い非磁性体形成領域の印刷形成、或いは非磁性体シート積層、(2)及び導体パターン印刷形成、(3)それら全体の上に磁性体層形成、(4)レーザー溝加工（導体端部露出）、(5)溝部に非磁性体充填、(6)レーザーホール加工、(7)導体パターン印刷、ホール充填、(8)磁性体層よりも狭い非磁性体形成領域の印刷形成、或いは非磁性体シート積層」の方法において、工程(1)〜(5)、(7)〜(8)と言った殆ど全ての工程において、少なからず段差が発生するはずであり、その段差を解消する考慮が為されていない。従って特許文献７は、積層ズレや変形の問題が十分解消されていない。
【００１５】
特許文献８は、印刷積層工法＋レーザー溝加工を開示し、磁性体層上にコイル導体用パターンを形成し、その上に磁性体層を形成し、この層にレーザー加工でループ状の溝を形成し、溝の一部に非磁性体パターンを充填形成し、磁性体層を形成し、レーザーループ加工等を繰り返して、隣接する導体パターン間に非磁性体を形成したコイルを開示するものである。この特許文献８は、レーザー溝加工を実施しているので、一つのループ溝を形成するにも時間が掛かると思われ、特に多数個取りの場合加工時間において不利である。また、特許文献８ではレーザー加工した溝への非磁性体の形成を磁性体層の表面と同一にすると言う記述があるが、導体厚さとその上に形成する磁性体層厚さが、この溝深さ、即ち充填する非磁性体層厚さと密接に関わるものであるが、この特許文献８は、磁性体層溝底面と露出した導体面との段差の有無は述べられていない。つまり非磁性体層厚さは常に磁性体層厚さの制約を受け、仮に非磁性体層が磁性体層よりも絶縁性に勝っていたとしても、磁性体層の絶縁厚さよりも薄くすることは出来ない。すなわちコイルの密巻き構造は磁性体層の厚さ（絶縁性）に依存するものである。
【００１６】
特許文献９は、導体が形成された強透磁率フェライトシート、低透磁率フェライトシート、非磁性フェライトシート、を積層し、任意の直流重畳特性を有する積層インダクタを得ているが、積層ズレの対策が全く考慮されていない。
【特許文献１】特開平１０−４１１３６号公報
【特許文献２】特開２００３−１９８１２８号公報
【特許文献３】特開昭５６−１５５５１６号公報
【特許文献４】特許第３４４９３５１号公報
【特許文献５】特許第３４４９３５０号公報
【特許文献６】特開２００３−２３４２１２号公報
【特許文献７】特開２００２−２５２１１６号公報
【特許文献８】特開２００２−１４１２２５号公報
【特許文献９】特開２００１−４４０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、磁性体、導電体、非磁性体を含む層であっても積層ズレのない積層体を形成し、寸法精度、導通接続信頼性に優れた積層型電子部品、多層回路基板等の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、電極材料や複数の絶縁体材料等の異なる材質が混在する略平坦な層を形成する事により、積層ズレの全く無い積層体の形成を可能としたものである。
【００１９】
本発明は、少なくとも、導電体材料、磁性体材料、非磁性体材料より２種類以上を有するセラミックグリーンシートを、
溶媒に対する溶解選択性を利用した溶解処理により、第一の層の上部に形成されたパターンをマスクとして、下層のパターン部以外を除去することにより、整合性のある２層以上の構造となったパターン構造部を含むように作製することを特徴とする、セラミックグリーンシート、およびその製造方法である。
【００２０】
本発明のもう一つは、前記２層以上の構造となったパターン構造部は、多層パターン部分の各層に異なる材質を有していることを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシート、およびその製造方法である。
【００２１】
本発明のさらにもう一つは、前記２層以上の構造となったパターン構造部は、多層パターン部分の各層に同一の材質を有していることを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシート、およびその製造方法である。
【００２２】
本発明のさらにもう一つは、前記２層以上の構造となったパターン構造部を含む層が略平坦な層であることを特徴とする、上記に記載のセラミックグリーンシート、およびその製造方法である。
【００２３】
本発明のさらにもう一つは、上記に記載のセラミックグリーンシートを含む、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成することを特徴とする、多層回路基板、およびその製造方法である。
【００２４】
本発明のさらにもう一つは、上記に記載のセラミックグリーンシートを含む、複数のセラミックグリーンシートを積層、プレス、焼成することを特徴とする、積層型電子部品、およびその製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
主にシート積層工法等による電子部品製造方法で、層間や導体パターンの間に異なる材質を形成する事が可能で、且つ略平坦な層による積層ズレや変形のない電子部品の簡易的な製造方法を提供できる。また、導体パターン間に異材質を形成、例えば磁性体コイルの導体間に非磁性体層（漏れ磁束防止層）を形成、配線基板における配線パターン間に磁性体層（ノイズ吸収層）を形成する場合であっても、滲みが無く且つズレの無い積層体を形成できる。
【００２６】
さらに本発明の製造方法は、例えば磁性体インダクタの中間非磁性体層、或いはコイル端部に配置する非磁性体層等に応用可能であり、同一プロセスでインダクタ類の諸特性に応じて磁性体層、非磁性体層、磁性体非磁性体混在層の作製が可能であり、磁気抵抗の微調整が可能である。
【００２７】
さらに、本発明の製造方法は、製造工程の途中の段階の層を転用することが容易であり、例えば、導体パターン層（好ましくは略平坦化層）を作製する場合に、途中まで同一プロセスで製造した各層を使用して中間機能層を作製することが可能であり、製造効率を高めることができると共に従来工法では作製困難な構造の層も作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態の積層型回路基板、および電子部品は、基材上に、溶媒に可溶である磁性体層を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成し、それ以外の部分に同様に溶媒可溶性の非磁性体層を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成し、この形成した磁性体層および非磁性体層の上に、溶媒に不溶性である配線パターンを印刷し、次いで溶媒による溶解処理を行い、導体パターン以外の下層部分を溶解除去し、除去された空間を含む導体パターン以外の部分に非磁性体層を導体パターンと略同じ高さになるように印刷形成し、このようにして作製した層を含め、積層、プレス、焼成して製造することができる。
【００２９】
さらに本発明の実施形態の積層型回路基板、および電子部品は、基材上に、溶媒に可溶性の磁性体層を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成し、それ以外の部分に必要に応じて同様に、溶媒可溶性の非磁性体層を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成し、この形成した磁性体層および非磁性体層の上に溶媒に不溶性の非磁性体パターンを印刷し、次いで溶媒による溶解処理を行い、非磁性体パターン以外の下層部分を溶解除去し、除去された空間を含む非磁性体パターン以外の部分に非磁性体層を溶媒不溶型非磁性体パターンと略同じ高さになるように印刷形成し、その上に溶媒不溶性の配線パターンを印刷し、導体パターン以外の部分に非磁性体層を導体パターンと略同じ高さになるように印刷形成し、このように作製した層と、前記で作製した層とを積層、プレス、焼成して、導電体の上下に磁性体層を配した構造を有する回路基板、電子部品等として製造することができる。
【００３０】
さらに本発明の実施形態の積層型回路基板、および電子部品は、基材上に、溶媒に可溶である非磁性体層を、必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成し、所定の位置に任意の方法でスルーホールを形成し、その上に、溶媒不溶型の導電体材料でスルーホールを充填し且つインダクタの回路パターン等を印刷形成し、回路パターンの巻回の欠損部に、溶媒不溶型の非磁性体材料のパターンを印刷形成し、次いで溶媒による溶解処理を行い、溶媒不溶型の材料により描かれるパターン部以外の下層部分を溶解除去し、残存する多層パターン部以外の部分に、磁性体層を多層パターン部と略同じ高さになるよう印刷等で形成し、多層パターン部中心の空間部も磁性体材料で充填し、このようにして作製した層を含め、積層、プレス、焼成して製造することができる。
【００３１】
さらに本発明の実施形態の積層型回路基板、および電子部品は、上記と同様のプロセスにおいて得られる層作製途中の状態に対し、磁性体材料、非磁性体材料によるパターンの形成順序を種々変えることによって、磁性体と非磁性体が混在した様々な層を形成し、これら各層を任意に組合わせることによっても製造することができる。
【００３２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。全図面中、各材料のパターンがより明確となるように各工程において、断面図並びに上面図を用いて各部材の構成を示す。
【実施例１】
【００３３】
本実施例では、パターンの多層構造を造形する方法を説明する。
１−１：
図１に示すように、基材１上に、後の溶解処理に用いる溶媒（例アルカリ）に可溶である磁性体材料２からなる磁性体層（ノイズ吸収層）を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷する。それ以外の部分に同様に溶媒可溶型非磁性体材料３からなる非磁性体層を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成する。この形成した磁性体層および非磁性体層の上に、同溶解処理では不溶である導電体材料４からなる配線パターンを印刷する。
【００３４】
溶媒による溶解処理を行い、導体パターン以外の下層部分を溶解除去する。導体パターン以外の部分に非磁性体材料５からなる非磁性体層を導体パターンと略同じ高さになるように印刷形成する。このようにして作製した層を含め、積層、プレス、焼成して、回路基板、電子部品等を得る。
１−２：
図２に示すように、基材１上に、後に溶解処理に用いる溶媒に可溶である磁性体材料２からなる磁性体層を必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷する。それ以外の部分に必要に応じて同様に、溶媒可溶性の非磁性体材料３からなる非磁性体層を、必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷形成する。この形成した磁性体層および非磁性体層の上に、同溶解処理では不溶である非磁性体材料６からなる非磁性体パターンを印刷する。
【００３５】
溶媒による溶解処理を行い、非磁性体パターン以外の部分を溶解除去する。非磁性体パターン以外の部分に非磁性体材料５からなる非磁性体層を溶解不溶型非磁性体パターンと略同じ高さになるように印刷形成する。
【００３６】
その上に溶媒不溶型導電体材料４からなる配線パターンを印刷する。導体パターン以外の部分に非磁性体材料５からなる非磁性体層を導体パターンと略同じ高さになるように印刷形成する。このように作製した層と、前記１−１で作製した層とを積層、プレス、焼成して、導電体の上下に磁性体層を配した構造を有する、回路基板、電子部品等を得る。
【実施例２】
【００３７】
図３に示すように、基材１上に、後の溶解処理に用いる溶媒（例アルカリ）に可溶である非磁性体材料３からなる非磁性体層を、必要な部分を含む形成可能な大きさでパターン状等に印刷する。所定の位置に任意の方法でスルーホール７を形成する。その上に、溶媒不溶型の導電体材料８でスルーホールを充填し且つインダクタ等の回路パターンを印刷形成する。回路パターンの巻回の欠損部９に、同じく溶媒不溶型の非磁性体材料６からなるパターンを印刷形成する。
【００３８】
溶媒による溶解処理を行い、溶媒不溶型の材料により描かれるパターン部以外の部分を溶解除去する。残存する多層パターン部以外の部分に、磁性体材料１０からなる磁性体層を多層パターン部と略同じ高さになるよう印刷等で形成する。多層パターン部中心の空間部１１も磁性体材料１０で充填する。このようにして作製した層を含め、積層、プレス、焼成して、回路基板、電子部品等を得る。
【実施例３】
【００３９】
図４Ａ〜４Ｄに示すように、実施例２と同様のプロセスの、工程 Ｅ〜Ｈ を始めとする層作製途中の状態に対し、磁性体（１０）、非磁性体（３、６）パターンの形成順序を種々変えることによって、あるいはパターンの材料を変更することによって、導体パターンと共に磁性体材料、非磁性体材料が混在した様々な層を形成することが可能である。これら各層は、インダクタ回路の層間、あるいはコイルの端部に配して磁気抵抗の微調整などに用いたり、漏れフラックス防止層として利用する他、従来印刷積層工法、シート積層工法等と組み合わせて使用しても良い。
【００４０】
また図５Ａ、５Ｂは、本発明の製造方法を使用することにより得られる、従来工法では作製困難であるが、本発明で作製容易な層を例示するものである。すなわち、本発明の製造方法によって、磁性体材料、非磁性体材料の構成比と位置が相違する、図５Ａ、５Ｂのａ〜ｋに示すような構成を有するパターン内蔵層を容易に製造することができる。なお、図５Ａ、５Ｂにおいては、主要部位の符合のみを示しており、ａ〜ｋにおいて、溶解処理工程の順序を変更することにより、磁性体材料１０は溶媒可溶型磁性体材料２または溶媒不溶型磁性体材料１２であっても良く、また非磁性体材料５は溶媒可溶型非磁性体材料３または溶媒不溶型非磁性体材料６であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の異材質混在層の一製造例を示す工程図である。
【図２】本発明の異材質混在層の一製造例を示す工程図である。
【図３】本発明の積層型回路部品の一製造例を示す工程図である。
【図４Ａ】本発明の積層型回路部品の一製造例を示す工程図である。
【図４Ｂ】本発明の積層型回路部品の一製造例を示す工程図である。
【図４Ｃ】本発明の積層型回路部品の一製造例を示す工程図である。
【図４Ｄ】本発明の積層型回路部品の一製造例を示す工程図である。
【図５Ａ】本発明の製造方法により作製される各種セラミックグリーンシートの一例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の製造方法により作製される各種セラミックグリーンシートの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：  基材
２：  溶媒可溶型磁性体材料
３：  溶媒可溶型非磁性体材料
４、８：  溶媒不溶型導電体材料
５：  非磁性体材料
６：  溶媒不溶型非磁性体材料
７：  スルーホール
９：  パターン欠損部
１０：  磁性体材料
１１：  空間部
１２：  溶媒不溶型磁性体材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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