(57)【要約】【課題】  マージン部をより積層体の端に近い位置に形成して、製品部を大きく確保し得る、多層セラミック基板の製造方法を提供する。【解決手段】  複数のセラミックグリーン層２を積層してなり、多層セラミック基板となる製品部１１と製品部１１を囲むマージン部７とからなる中央領域９と、中央領域９を囲む外縁領域５とを有する積層体１０を作製する工程と、積層体１０の、中央領域９と外縁領域５との間に第１の切り込み溝１３を形成する工程と、積層体１０を焼成する工程と、積層体１０を第１の切り込み溝１３に沿って分割し、外縁領域５を除去して中央領域９を得る工程と、中央領域９からマージン部７を除去して製品部１１を得る工程とを備える、多層セラミック基板の製造方法。【選択図】        図１
2011018783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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り、多層セラミック基板となる製品部と前記製品部を囲むマージン部とからなる中央領域と、前記中央領域を囲む外縁領域とを有する積層体を作製する工程と、
前記積層体の、前記中央領域と前記外縁領域との間に第１の切り込み溝を形成する工程と、
前記積層体を、前記セラミック粉末の焼結条件で焼成する工程と、
前記積層体を前記第１の切り込み溝に沿って分割し、前記外縁領域を除去して前記中央領域を得る工程と、
前記中央領域から前記マージン部を除去して前記製品部を得る工程と、
を備える、多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記外縁領域を除去して前記中央領域を得る工程と、前記中央領域から前記マージン部を除去して前記製品部を得る工程との間に、前記中央領域を後処理する工程をさらに備える、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】
前記積層体を作製する工程において、前記積層体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では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む第１および第２の収縮抑制層をさらに積層し、
前記第１の切り込み溝を形成する工程において、前記第１の切り込み溝を、前記第１の収縮抑制層を貫通し、前記積層体の厚みの一部に達する深さに形成し、
前記積層体を焼成する工程の後に、前記第１および第２の収縮抑制層を除去する工程をさらに備える、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および第２の収縮抑制層を除去する工程は、前記積層体を前記第１の切り込み溝に沿って分割し、前記外縁領域を除去して前記中央領域を得る工程の後に備える、請求項３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の切り込み溝は、前記積層体の厚み２０％以上４０％以下の深さに形成する、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】
前記積層体を焼成する工程の前に、前記第１の切り込み溝よりも外側の位置で前記積層体の端部を切断して除去する工程をさらに備える、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】
前記積層体を焼成する工程の前に、前記製品部と前記マージン部との間に第２の切り込み溝を形成する工程をさらに備え、
前記中央領域からマージン部を除去して前記製品部を得る工程において、前記前記第２の切り込み溝に沿って前記マージン部を分割して除去する、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２の切り込み溝は、前記中央領域の端まで達するように形成される、請求項７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２の切り込み溝は、前記第１の切り込み溝よりも深く形成される、請求項７または８に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１０】
前記積層体を焼成する工程の前に、前記第２の切り込み溝の内側に第３の切り込み溝を形成する工程をさらに備え、
前記積層体を前記第３の切り込み溝に沿って分割し、複数の多層セラミック基板を得る工程を備える、請求項７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセラミックグリーン層を積層して形成する多層セラミック基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多層セラミック基板は、電子部品を実装するための配線パターンや、内部にＬやＣなどの受動素子を形成することができるため、高周波モジュールなどに広く用いられている。多層セラミック基板を得るためには、複数のセラミックグリーン層を積層して積層体を作製し、これを焼成する工程を経る。１つの積層体からは、１つの多層セラミック基板を得る場合と、複数の多層セラミック基板を得るいわゆる多数個取りの方法が行われる場合とがある。いずれの場合にしても、積層体にはあらかじめ多層セラミック基板として利用する製品部分（以下、「製品部」という。）の周囲にマージン部分（以下、「マージン部」という。）を設けるのが一般的である。このマージン部は、製品として用いられることはないものの、製品部に電子部品を実装するための位置表示マークなどを形成するために用いられる。そのため、マージン部は、できるだけ平坦な部分を用いなければならない。
【０００３】
ところが、マージン部が設けられる積層体の端部には、焼成工程において歪みや反りなどの変形が生じやすい。それ故に、積層体の端部の変形の大きな部分から変形の小さい部分までをマージン部として確保しなければならず、その分、製品部を小さくせざるを得なかった。
【０００４】
そこで、従来から、焼成工程における積層体の端部の歪みや反りなどの変形を抑制する方法が提案されている。たとえば、特開２００３−８２１５号公報（特許文献１）には、複数のセラミックグリーン層を積層圧着して積層体を作製した後、積層体の端部を切断してから焼成する技術が開示されている。これは、積層体の端部を切断することにより、セラミックグリーン層の積層工程における伸びや積みズレなどによって生じる積層体の端部の段差をなくし、この段差が原因となって焼成時に生じる基板の端部の歪みなどの変形を抑制する技術である。
【０００５】
ただし、特許文献１のように積層体の側端部を切断し、側端部に段差のない積層体を作製したとしても、焼成工程においては、なおも積層体の端部に反りなどの変形が発生する。積層体の平面方向および厚み方向において端部から中心に向かって収縮しようとする力が働くからである。この問題は、積層体の両面に収縮抑制層を配置して焼成する、いわゆる無収縮プロセスにおいても同様である。無収縮プロセスにおいては収縮抑制層が焼成工程において実質的に収縮しないため、積層体の平面方向への収縮を実質的に抑制することができる。しかし、収縮する力が比較的大きい積層体の端部では十分に収縮を抑制できずに収縮抑制層が剥離するなどして積層体の端部に歪みや反りなどの変形が大きく生じる。
【０００６】
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における積層体の端部の反りを抑制する方法として、特開２００２−１８５１３６号公報（特許文献２）には、マージン部に着目して積層体の反りを抑制する方法が開示されている。具体的には、マージン部と製品部との間に形成する切り込み溝の終端と積層体の端縁との間の距離を３ｍｍ以上確保する。すなわち、マージン部に切り込み溝を形成しないことにより、マージン部に接する収縮抑制層の収縮を抑制する力（以下、「収縮抑制力」という。）を比較的大きく及ぼすようにすることで、積層体の端部の反りなどの変形を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８２１５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８５１３６号公報
【発明の概要】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２に開示された技術によっても、収縮抑制力の弱い収縮抑制層を用いた場合や、また、そもそも無収縮プロセスを用いない場合、すなわち収縮抑制層を配置せずに焼成する場合には、積層体の端部に大きな歪みや反りなどの変形が発生するのを十分に抑制することができない。そのため、依然として積層体の端部の変形の大きな部分から変形の小さい部分までをマージン部として確保しておかなければならず、その分、多層セラミック基板を得る製品部を小さくせざるを得ない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決し得る多層セラミック基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、まず積層体を作製する工程を備える。積層体は、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ものである。また、積層体は、多層セラミック基板となる製品部と製品部を囲むマージン部とからなる中央領域とを有しており、さらに中央領域を囲む外縁領域を有している。次いで、積層体の、中央領域と外縁領域との間に第１の切り込み溝を形成する工程を備える。さらに、積層体を、セラミック粉末の焼結条件で焼成する工程を備える。次に、積層体を第１の切り込み溝に沿って分割し、外縁領域を除去して中央領域を得る工程を備える。さらに、中央領域からマージン部を除去して製品部を得る工程を備える。
【００１２】
ここで、外縁領域を除去して中央領域を得る工程と、中央領域からマージン部を除去して製品部を得る工程との間に、中央領域を後処理する工程をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、積層体を作製する工程において、積層体の一方主面および他方主面にセラミック粉末の焼結条件では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む第１および第２の収縮抑制層をさらに積層して焼成する、無収縮プロセスにも向けられる。この場合、第１の切り込み溝を形成する工程において、第１の切り込み溝を、第１の収縮抑制層を貫通し、積層体の厚みの一部に達する深さに形成する。積層体を焼成する工程の後には、第１および第２の収縮抑制層を除去する工程をさらに備える。
【００１４】
また、第１および第２の収縮抑制層を除去する工程は、積層体を第１の切り込み溝に沿って分割し、外縁領域を除去して中央領域を得る工程の後に備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、第１の切り込み溝を、積層体の厚み２０％以上４０％以下の深さに形成することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、積層体を焼成する工程の前に、第１の切り込み溝よりも外側の位置で積層体の端部を切断して除去する工程をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、積層体を焼成する工程の前に、製品部とマージン部との間に第２の切り込み溝を形成し、中央領域からマージン部を除去して製品部を得る工程において、第２の切り込み溝に沿ってマージン部を分割して除去することが好ましい。
【００１８】
また、第２の切り込み溝は、中央領域の端まで達するように形成されるのが好ましい。
【００１９】
また、第２の切り込み溝は、第１の切り込み溝よりも深く形成されるのが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の多層セラミック基板の製造方法は、積層体を焼成する工程の前に、第２の切り込み溝の内側に第３の切り込み溝を形成する工程を備え、積層体を第３の切り込み溝に沿って分割し複数の多層セラミック基板を得る工程を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、製品部とマージン部とからなる中央領域を囲む外縁領域を備えた積層体の、中央領域と外縁領域との間に第１の切り込み溝を形成するため、第１の切り込み溝の外側に位置する外縁領域において積層体の歪みや反りなどの変形を積極的に生じさせることによって、大きな変形が中央領域に至るのを阻止することができる。そのため、マージン部をより積層体の端に近い位置に形成することが可能になり、製品部を大きく確保することができる。
【００２２】
また、外縁領域を除去して中央領域を得る工程と、中央領域からマージン部を除去して製品部を得る工程との間に、中央領域を後処理する工程をさらに備えると、歪みや反りなどの変形が比較的小さい中央領域のみで後処理をすることができるため、後処理におけるハンドリング性が向上するという効果が得られる。ここで、ハンドリング性が向上するというのは、歪みや反りが比較的小さいために積層体を扱いやすくなるということである。なお、マージン部には実装の位置表示マークなどが形成されているため、中央領域を後処理する工程は、マージン部を除去する工程の前に行う。
【００２３】
また、積層体を作製する工程において、積層体の一方主面および他方主面にセラミック粉末の焼結条件では実質的に焼結しない無機材料粉末を含む第１および第２の収縮抑制層をさらに積層し、第１の切り込み溝を形成する工程において、第１の切り込み溝を、第１の収縮抑制層を貫通し、積層体の厚みの一部に達する深さに形成すると、積層体の変形をより抑制することができる。なぜなら、積層体が平面方向に収縮しようとするのを収縮抑制層によって抑制することができるからである。
【００２４】
また、第１および第２の収縮抑制層を除去する工程を、積層体を第１の切り込み溝に沿って分割し、外縁領域を除去して中央領域を得る工程の後に備えると、第１および第２の収縮抑制層の除去工程におけるハンドリング性が向上するという効果が得られる。すなわち、歪みや反りなどの変形が比較的大きいと、積層体を扱いにくいため収縮抑制層を除去するのが比較的困難であるが、外縁領域を除去した後であれば、歪みや反りなどの変形が比較的小さい中央領域のみであるため、積層体を扱いやすく、収縮抑制層を除去しやすい。
【００２５】
また、第１の切り込み溝の深さが、積層体の厚み２０％以上であると精度よく分割することができ、４０％以下であると、第１の切り込み溝の内側に位置する中央領域における歪みや反りなどの変形を比較的小さくすることができる。
【００２６】
また、積層体を焼成する工程の前に、第１の切り込み溝よりも外側の位置で積層体の端部を切断して除去すると、積層体の側端部に段差がない状態で焼成することができるため、段差を起点にクラックが発生するのを抑制することができる。
【００２７】
また、積層体を焼成する工程の前に、製品部とマージン部との間に第２の切り込み溝を形成し、中央領域からマージン部を除去して製品部を得る工程において、第２の切り込み溝に沿ってマージン部を分割して除去すると、外縁領域を除去する工程と、マージン部を除去する工程とを容易に行うことができる。
【００２８】
また、第２の切り込み溝が中央領域の端まで達するように形成されると、マージン部を精度よく分割することができる。
【００２９】
また、第２の切り込み溝が第１の切り込み溝よりも深く形成されると、中央領域における歪みや反りなどの変形を比較的小さく抑制しつつ、中央領域からマージン部を除去する際の分割の精度を向上させることができる。
【００３０】
さらに、積層体を焼成する工程の前に、第２の切り込み溝の内側に第３の切り込み溝を形成する工程を備え、積層体を第３の切り込み溝に沿って分割し複数の多層セラミック基板を得る工程を備えると、多層セラミック基板の取り個数を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる積層体を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる積層体を示す概略上面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる複合積層体を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる複合積層体を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態にかかる複合積層体を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態にかかる複合積層体を示す概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明にかかる多層セラミック基板の製造方法を、図１〜図６を参照しながら、実施形態に基づいて説明する。なお、図１〜図６においては、配線導体の図示を省略している。また、積層体の厚み方向の寸法を誇張して図示しており、平面方向においては端部を誇張して図示している。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
図１および図２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、多層セラミック基板を製造する過程で得られる積層体１０を示している。第１の実施形態では、１つの積層体１０から１つの多層セラミック基板を得る場合を説明する。図１は、積層体の概略断面図である。図２は、積層体の概略上面図である。以下、第１の実施形態にかかる多層セラミック基板の製造方法を説明する。
【００３４】
（１）積層体の作製
まず、積層体１０を作製する。図１に示すように、積層体１０は、積層された複数のセラミックグリーン層２により構成されている。
【００３５】
セラミックグリーン層２を作製するには、まず、セラミック粉末にバインダ、溶剤、可塑剤、分散剤などを添加して混合し、ボールミルなどで十分に混練して均一に分散させた後、減圧下で脱泡処理を行ってセラミックスラリーを得る。ここで、セラミック粉末としては、ガラス粉末とセラミック粉末とを混合させてなるガラス系の低温焼結セラミック粉末を用いることができる。また、スラリー時にはガラスを含まず、焼成中にガラスを析出する非ガラス系の低温焼結セラミック粉末を用いてもよい。
【００３６】
次いで、このセラミックスラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によって所望の厚みになるようにキャリアフィルム上にシート成形する。これを乾燥させた後、所望の平面寸法になるよう分割して、図１に示すようなセラミックグリーン層２を作製する。
【００３７】
なお、図１では図示を省略しているが、セラミックグリーン層２には、所望のパターンの層間接続導体、内部導体および外部導体を形成する。層間接続導体はセラミックグリーン層２にレーザーなどで貫通孔を形成し、貫通孔に導電性ペーストを充填することにより形成する。内部導体や外部導体はセラミックグリーン層２の表面にスクリーン印刷やインクジェット印刷などの方法によって導電性ペーストを塗布することにより形成する。
【００３８】
次に、このセラミックグリーン層２を積層し、圧着して積層体１０を作製する。具体的には、複数のセラミックグリーン層２をキャリアフィルムから剥がして積層し、圧着する。なお、積層体１０の作製にあたっては、上述したキャスティング法によって成形した複数のセラミックグリーンシートを積層してもよいし、セラミックスラリーを１層ずつセラミックグリーン層２として印刷して形成してもよい。
【００３９】
こうして作製された積層体１０は、図１および図２に示すように、中央領域９と中央領域９を平面方向に囲む外縁領域５とからなる。中央領域９はさらに製品部１１と製品部１１を平面方向に囲むマージン部７とからなる。ただし、これらは全て同一のセラミックグリーン層２を積層した積層体１０からなるものであり、明確に境界が形成されているわけではない。それぞれ以下の目的に応じて所望の平面寸法に決定される概念的な領域である。特に、外縁領域５と中央領域９の間には後述する第１の切り込み溝１３が形成されているが、製品部１１とマージン部７との間には、分割線２３ａが予定されているが切り込み溝は形成されていない。
【００４０】
外縁領域５は、後述する工程において詳細に説明するが、第１の切り込み溝１３を介して中央領域９とともに焼成することで、比較的大きな歪みや反りなどの変形を意図的に生じさせて、廃棄する領域である。
【００４１】
中央領域９は製品部１１とマージン部７とからなり、外縁領域５の内側に位置している。中央領域９は第１の切り込み溝の内側に位置するため、後述する焼成工程において生じる歪みや反りなどの変形は比較的小さい。そのため、従来よりも製品部１１を大きくすることができる。マージン部７としては、電子部品を実装するための位置表示マークを形成するなど、必要最小限の大きさを確保すればよいからである。なお、製品部１１は、最終的に多層セラミック基板となる部分であり、第１の実施形態では、１つの多層セラミック基板１ａとして用いる。
【００４２】
なお、図１に示すように、未焼成の積層体１０は、複数のセラミックグリーン層２を積層して作製するため、セラミックグリーン層２の伸びや積みズレなどによって、積層体１０の側端部には段差が生じている。この段差によって焼成工程において積層体１０の側端部に大きな歪みなどの変形が生じることがあるため、従来の多層セラミック基板の製造方法においては、この段差をなくすために積層体１０の側端部を切断して除去していた。しかし、第１の実施形態においては、側端部を構成する外縁領域５は意図的に変形を生じさせる部分であるため、必ずしも側端部を切断して除去する必要はない。
【００４３】
（２）切り込み溝の形成
次に、積層体１０に第１の切り込み溝１３を形成する。図１および図２に示すように、第１の切り込み溝１３は、積層体１０の、中央領域９と外縁領域５との間に形成する。
【００４４】
図１に示すように、第１の切り込み溝１３は、切り込み溝であって積層体１０の一部に達する深さに形成されるものであり、積層体１０を完全に切断しない。完全に切断すると中央領域９と外縁領域５とが分断され、焼成工程における反りなどの変形が中央領域９の端部から生じてしまうからである。
【００４５】
特に、第１の切り込み溝１３は、積層体１０の深さの２０％以上４０％以下の深さに形成するのが好ましい。２０％以上であると、焼成後に第１の切り込み溝１３に沿って精度よく分割できるからである。また、４０％以下であると、第１の切り込み溝１３の内側、すなわち中央領域９で歪みや反りなどの変形をより効果的に抑制することができるからである。ただし、第１の切り込み溝１３の深さは２０％以上４０％以下である必要はない。
【００４６】
また、図１に示すように、第１の切り込み溝１３は、テーパーがついており、Ｖ字状に形成されているが、第１の切り込み溝１３の形状はＵ字状など他の形状であってもよい。
【００４７】
なお、第１の切り込み溝１３を形成する位置は、従来の多層セラミック基板の製造方法において、積層体の作製後に積層体の側端部を切断していた位置に形成するのが好ましい。従来から積層体の側端部は、上述の通り、セラミックグリーン層の積層工程における伸びや積みズレなどによって生じる積層体の側端部の段差をなくすために切断され、廃棄されていたため、この部分に第１の切り込み溝１３を形成することで側端部を有効に利用することができる。
【００４８】
また、図２に示すように、第１の切り込み溝１３の終端は積層体１０の端まで達している。この点、第１の切り込み溝１３の終端は少なくとも中央領域９と外縁領域５との間に形成されていればよく、必ずしも積層体１０の端まで達している必要はない。
【００４９】
なお、第１の切り込み溝１３を形成するにあたっては、レーザーで加工する方法やカッター刃を押しあてる方法、回転刃で切り込む方法など、公知の方法を用いることができる。
【００５０】
また、第１の実施形態においては、中央領域９における製品部１１とマージン部７との間には、切り込み溝は形成されておらず、後述するように、焼成後に分割線２３ａに沿って切断する。
【００５１】
（３）焼成
次いで、積層体１０を焼成する。焼成条件は積層体１０の材料によって異なるが、積層体１０を構成するセラミックグリーン層２に含まれるセラミック粉末が焼結する条件で焼成する。例えばセラミック粉末として上述の低温焼結セラミック粉末を用いた場合には、８００℃〜１０５０℃で焼成する。
【００５２】
焼成工程においては、積層体１０を構成するセラミックグリーン層２に含まれるバインダが除去されるとともに、セラミック粉末が焼結するため、積層体１０は平面方向および厚み方向に収縮する。具体的には、積層体１０の中心に向かって収縮する。
【００５３】
第１の実施形態にかかる積層体１０は、中央領域９の外側に、これ囲む外縁領域５を備え、さらには中央領域９と外縁領域５との間に第１の切り込み溝１３が形成されていることを１つの特徴としている。別の表現をすれば、次の通りである。従来の積層体においては、製品部とマージン部との間に切り込み溝が形成されていたが、マージン部の中に切り込み溝が形成されることはなかった。これに対し、第１の実施形態にかかる積層体においては、製品部と積層体の端との間に第１の切り込み溝１３が形成されている。すなわち製品部１１の外側に、マージン部７と、第１の切り込み溝１３を介して外縁領域５が設けられている。
【００５４】
このような積層体１０の状態で焼成することにより、大きな歪みや反りなどの変形を意図的に外縁領域５に生じさせることができる。積層体１０の端に近い外縁領域５において、第１の切り込み溝１３が歪みや反りなどの変形を生じさせる起点となるからである。
【００５５】
また、大きな歪みや反りなどの変形が中央領域に至るのを第１の切り込み溝によって阻止することができる。なぜなら、中央領域９と外縁領域５とは第１の切り込み溝１３が形成されていない部分では連結しているため、第１の切り込み溝１３によって歪みや反りなどの変形を外縁領域５に生じさせつつ、その応力が中央領域９にまで及ばないようにすることができ、中央領域９から大きな歪みや反りなどの変形が生じるのを抑制することができるからである。
【００５６】
（４）外縁領域の除去
焼成後は、第１の切り込み溝１３に沿って積層体１０を分割し、積層体１０の端部を構成する外縁領域５を除去して中央領域９を得る。積層体１０において、中央領域９と外縁領域５とは同一のセラミックグリーン層２で構成されているため、明確な境界線があるわけではないが、中央領域９と外縁領域５との間に切り込み溝１３が形成されているため中央領域９と外縁領域５との間で分割することができる。このようにして外縁領域５を除去することで、歪みや反りなどの変形が比較的小さい中央領域９を得ることができる。
【００５７】
（５）後処理
焼成後の積層体１０には、めっき、基板洗浄、部品実装などといった後処理を行う。外部電極を後付けする場合には、外部電極の形成も後処理に含まれる。
【００５８】
後処理は、外縁領域５を除去する前に行ってもよいが、外縁領域５を除去して中央領域９を得た後に行うのが好ましい。歪みや反りなどの変形が比較的大きい外縁領域５も含めて後処理を行う場合に比べて、変形が比較的小さい中央領域９のみで後処理を行う方が、ハンドリング性の点で良好だからである。
【００５９】
（６）マージン部の除去
さらに、マージン部７を除去して製品部１１を得る。マージン部７を除去するには、カッター刃や回転刃によって切断する。また、焼成工程の前にあらかじめマージン部７と製品部１１との間に第２の切り込み溝を形成しておき、第２の切り込み溝に沿って分割してもよい。
【００６０】
以上の工程を経て、従来よりも大きな製品部１１から１つの多層セラミック基板１ａを得ることができる。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態を説明するためのものであり、多層セラミック基板を製造する過程で得られる複合積層体２０を示している。第２の実施形態では、無収縮プロセスを用いて多層セラミック基板を得る場合を説明する。図３は、未焼成の積層体の一方主面および他方主面に収縮抑制層を配置した状態を示す概略断面図である。なお、特に言及しない点については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６２】
（１）積層体の作製
積層体１０を作製する工程は、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
図３は、第２の実施形態で用いる、積層体１０の一方主面６ａおよび他方主面６ｂにそれぞれ第１の収縮抑制層４ａ、第２の収縮抑制層４ｂが配置された複合積層体２０を示している。
【００６４】
第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを作製するには、まず、無機材料粉末にバインダ、溶剤、可塑剤、分散剤などを添加して混合し、ボールミルなどで十分に混練して均一に分散させた後、減圧下で脱泡処理を行ってスラリーを得る。ここで、無機材料粉末は、セラミックグリーン層２に含まれるセラミック粉末の焼結温度では焼結しないものが選択される。例えばアルミナ粉末やジルコニア粉末を用いることができる。
【００６５】
次いで、このスラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によって所望の厚みになるようにキャリアフィルム上にシート成形する。これを乾燥させた後、所望の平面寸法になるよう分割して、図３に示すような第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを作製する。
【００６６】
そして、積層体１０の一方主面６ａに接するように第１の収縮抑制層４ａを配置し、積層体１０の他方主面６ｂに接するように第２の収縮抑制層４ｂを配置して複合積層体２０を作製する。なお、図３では第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを１層ずつとしているが、複数積層してもよい。また、第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂは、積層体１０と同様に印刷によって形成してもよい。
【００６７】
（２）切り込み溝の形成
図３に示すように、複合積層体２０には、第１の切り込み溝１３が形成されている。第１の切り込み溝１３は、第１の収縮抑制層４ａを貫通し、未焼成の積層体１０の厚みの一部に達する深さに形成される。第１の切り込み溝１３が第１の収縮抑制層４ａを貫通しているのは、第１の収縮抑制層４ａを貫通せずに、その厚みの一部に達する深さのみに形成されている場合には積層体１０の外縁領域５を精度よく分割することができないからである。これは、積層体１０の焼成後の第１の収縮抑制層４ａは焼結しておらずポーラスな状態であり、第１の切り込み溝１３が積層体１０を分割する起点として機能しないことによる。また、未焼成の積層体１０の厚みの一部に達する深さに形成されるのは、積層体１０を貫通すると、積層体１０の外縁領域５と中央領域９とが分断されてしまうため、中央領域９において比較的大きな変形が生じてしまうからである。
【００６８】
具体的には、第１の実施形態と同様に、第１の切り込み溝１３は、積層体１０の深さの２０％以上４０％以下の深さに形成するのが好ましい。
【００６９】
なお、第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂは、あらかじめ第１の切り込み溝１３が形成された積層体１０に配置してもよい。ただし、焼成後に第１の切り込み溝１３を認識することができないため、精度よく分割するためには、収縮抑制層を配置した複合積層体２０の状態で第１の切り込み溝１３を形成するのが好ましい。
【００７０】
（３）焼成
次いで、複合積層体２０を焼成する。複合積層体２０には、積層体１０の一方主面６ａおよび他方主面６ｂに、焼成工程において実質的に焼結しない無機材料粉末を含む第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂが配置されているため、焼成工程において第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂは実質的に焼結せず、収縮しない。そのため、第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂに挟まれた積層体１０は、平面方向に収縮しようとするのを第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂによって実質的に抑制され、その厚み方向にのみ収縮する。その結果、焼成後の積層体１０の平面方向の寸法精度を向上させることができるとともに、積層体１０の歪みや反りなどの変形を比較的小さくすることができる。
【００７１】
（４）外縁領域の除去
そして、第１の実施形態と同様に、第１の切り込み溝１３に沿って積層体１０を分割し、外縁領域５を除去して中央領域９を得る。焼成後の収縮抑制層は実質的に焼結しておらずポーラスな状態になっているが、第１の切り込み溝１３は積層体１０の厚みの一部に達する深さに形成されているため、第１の切り込み溝１３に沿って複合積層体２０を分割することができる。このとき、収縮抑制層については外縁領域と中央領域との間で精度よく分割されなくてもよい。後述するように、収縮抑制層は最終的には除去されるからである。
【００７２】
（５）後処理
焼成後、第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを除去する。第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂはポーラスな状態であるため、超音波洗浄やブラストなどの方法によって除去することができる。これにより、積層体１０の中央領域９を得ることができる。
【００７３】
第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを除去するのは、積層体１０を第１の切り込み溝１３に沿って分割し、外縁領域５を除去して中央領域９を得た後に行うことが好ましい。その方が、第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを除去しやすいからである。すなわち、歪みや反りなどの変形が比較的大きい外縁領域５を残したまま第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂを除去すると、複合積層体２０のハンドリング性が良好でないために収縮抑制層を除去するのが困難になる。これに対し、外縁領域５を除去した後であれば、歪みや反りなどの変形が小さい中央領域９のみになるため、ハンドリング性が良好であり、収縮抑制層を除去しやすい。
【００７４】
（６）マージン部の除去
第１の実施形態と同様に、マージン部７を除去して多層セラミック基板となる製品部１１を得る。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態を説明するためのものであり、多層セラミック基板を製造する過程で得られる複合積層体３０の概略断面図である。
【００７６】
工程（１）〜（６）は第２の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７７】
図４に示すように、第３の実施形態では、第２の実施形態と同様の工程で作製した複合積層体３０について、第１の切り込み溝１３よりも外側の位置３で複合積層体３０を切断する。これは、セラミックグリーン層２や第１および第２の収縮抑制層４ａ，４ｂの積層工程における伸びや積みズレなどによって生じる複合積層体３０の側端部の段差をなくすためである。段差が生じたまま複合積層体３０を焼成すると、段差を起点にクラックが発生し、製品部１１にまでクラックが進展するおそれがあるからである。したがって、この工程は、複合積層体３０を焼成する工程の前に行われる。
【００７８】
＜第４の実施形態＞
図５および図６は、本発明の第４の実施形態を説明するためのものであり、多層セラミック基板を製造する過程で得られる複合積層体４０を示している。第４の実施形態では、１つの複合積層体４０から複数の多層セラミック基板１ｂを得る、いわゆる多数個取りの場合を説明する。図５は、未焼成の複合積層体の概略断面図である。図６は、未焼成の複合積層体の概略上面図である。
【００７９】
工程（１）〜（６）は、第２の実施形態と同様であるため説明を省略する。また、第３の実施形態と同様に、第１の切り込み溝１３よりも外側の位置３で、複合積層体４０の端部を切断する点も同様である。ただし、収縮抑制層を配置する工程や複合積層体の端部を切断する工程は、第４の実施形態において必須の工程ではない。
【００８０】
図５に示すように、第４の実施形態にかかる複合積層体４０には、第１の切り込み溝１３の内側に、さらに第２の切り込み溝２３が形成されている。具体的には、第１の切り込み溝１３よりも内側の中央領域９において、マージン部７と製品部１１との間に第２の切り込み溝２３が形成されている。
【００８１】
さらに、第２の切り込み溝２３の内側には、集合基板である製品部１１を複数の多層セラミック基板１ｂに分割するための第３の切り込み溝３３が必要に応じて形成されている。
【００８２】
第２の切り込み溝２３および第３の切り込み溝３３は、第１の切り込み溝１３と同じ深さで形成すると、切り込み溝を形成する工程において条件を変えることなく形成することができる点で好ましい。
【００８３】
ただし、図５に示すように、たとえば第１の切り込み溝１３を積層体１０の厚み２０％の深さに形成し、第２の切り込み溝２３を積層体１０の厚み６０％の深さに形成するなど、第２の切り込み溝２３は第１の切り込み溝１３よりも深く形成してもよい。その理由は以下の通りである。まず、切り込み溝が深いほどその内側において歪みや反りなどの変形が比較的大きく発生してしまうが、分割の精度は向上する。そうすると、第１の切り込み溝１３の深さは分割の精度よりもその内側の変形を考慮して浅めに設定すべきである。第１の切り込み溝１３は、その内側の中央領域９に大きな変形が生じるのを阻止するために形成するからである。また、第１の切り込み溝１３の内側を構成するマージン部７は、最終的には廃棄される部分であるため分割の精度を重視する必要性は低いからである。これに対し、第２の切り込み溝２３は、そもそも歪みや反りなどの変形が比較的小さい中央領域９に形成されるため、第２の切り込み溝２３の深さに関わらずその内側においても変形は比較的小さい。また、第２の切り込み溝２３は、その内側が製品部１１であり多層セラミック基板１ｂであるため、分割の精度が求められる。よって、第２の切り込み溝２３は、その分割の精度を重視して深めに設定するのが好ましい。
【００８４】
なお、第１の切り込み溝１３と第２の切り込み溝２３は別々の主面に形成してもよい。
【００８５】
また、図６に示すように、第２の切り込み溝２３は、中央領域９の端にまで達するように形成するのが好ましい。第２の切り込み溝２３に沿って分割して中央領域９からマージン部７を除去するには、中央領域９の端にまで第２の切り込み溝２３が達している方が分割の精度が向上するからである。中央領域９は歪みや反りなどの変形が小さいため、分割の精度を重視して第２の切り込み溝２３を形成することができる。ただし、第１の切り込み溝１３は、複合積層体４０の端にまで達していなくてもよい。
【００８６】
また、製品部１１を複数の多層セラミック基板１ｂに分割するための第３の切り込み溝３３は、図６に示すように、少なくとも製品部１１の端にまで達している。まず第２の切り込み溝２３に沿ってマージン部７を全て除去し、その後に第３の切り込み溝３３に沿って製品部１１を分割する場合には、第３の切り込み溝３３は製品部１１の端にまで達していればよい。また、第２の切り込み溝２３と第３の切り込み溝３３との分割の順番を問わず、縦方向または横方向に全て分割してから、次いで横方向または縦方向に分割していく場合には、第３の切り込み溝３３は、中央領域９の端にまで達しているのが好ましい。
【００８７】
第４の実施形態は集合基板の場合であるから、製品部１１を大きく確保することができるということは、多層セラミック基板１ｂの取り個数を増大させることができることを意味する。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例を説明する。実施例は、第３の実施形態に基づいて行ったものである。以下、詳細に説明する。
【００８９】
ＳｉＯ2、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3の各粉末を混合したガラス粉末と、アルミナ粉末とを混合した。この混合粉末に対して、アクリル系の有機バインダおよび溶剤として、トルエン、ブタノール、キシレンを添加して混合、分散、脱泡処理を行ない、セラミックスラリーを得た。次いでこのスラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法を適用して、キャリアフィルム上でシート状に成形することによって、厚み１００μｍのセラミックグリーン層２を作製し、このセラミックグリーン層を乾燥させた後、平面寸法が１５０ｍｍ□の大きさとなるようにキャリアフィルムごと分割した。
【００９０】
他方、アルミナ粉末に対して、有機バインダとしてポリビニルブチラールおよび溶剤として、トルエン、エタノールを添加して混合、分散、脱泡処理を行ない、スラリーを得た。次いでこのスラリーを、セラミックグリーン層と同様の方法によりシート成形、乾燥、分割することによって、厚みが７０μｍ、平面寸法が１５０ｍｍ□の収縮抑制層を作製した。
【００９１】
次に、上述した１０枚のセラミックグリーン層を積層して積層体を作製するとともに、これを挟むように、各々２枚の収縮抑制層を積層し、積層方向に圧着することによって、平面寸法が１５０ｍｍ□の大きさを有する未焼成の複合積層体を得た。
【００９２】
次に、上述した未焼成の複合積層体の中心から５２．５ｍｍの位置に各端縁に平行な４本の第１の切り込み溝を形成した。第１の切り込み溝の深さは、一方の収縮抑制層を厚み方向に貫通しながら多層基板の厚みの一部まで届くように形成した。具体的には、表１に示す条件に従って形成した。その後、未焼成の複合積層体の中心から６２．５ｍｍの位置で各端縁に対して平行に切断し、１２５ｍｍ□の未焼成の複合積層体（試料１〜４）得た。なお、第１の切り込み溝の終端は、１２５ｍｍ□の複合積層体の端縁上に存在する。
【００９３】
さらに、比較例として、未焼成の複合積層体の中心から５２．５ｍｍの位置で各端縁に対して平行に切断し、１０５ｍｍ□の未焼成の複合積層体（試料５）を得た。
【００９４】
次いで、試料１〜５の各々に係る複合積層体を、９００℃で焼成し、積層体の部分を焼結させた。
【００９５】
さらに、試料１〜４の１２５ｍｍ□の複合積層体を中心から５２．５ｍｍの位置にある４本の切り込み溝に沿って分割し、１０５ｍｍ□の複合積層体を得た。
【００９６】
そして、試料１〜５の複合積層体の両面にある収縮抑制層を除去し、評価用の積層体の中央領域を得た。
【００９７】
作製した積層体の中央領域の反り量を以下に示す方法で評価した。
【００９８】
まず、積層体の中央領域の中心部の厚みをノギス等で測定する。次に、２００ｍｍ□のガラス板と２００ｍｍ×４０ｍｍのガラス板を準備し、２枚のガラス板の間に既知の厚みの金属プレートを挟んで、ワニ口クリップで固定し隙間ゲージを作製する。その隙間ゲージに積層体の中央領域を通し、完全に通過するか否かを評価する。例えば、０．５００mm厚の多層基板が０．７００ｍｍの隙間を通過し、０．６９０ｍｍの隙間で通らなくなった場合、反り量としては０．１９０ｍｍ〜０．２００ｍｍであると考えられるが、その場合は大きい側の０．２００ｍｍを反り量とした。表１に各試料の反り量を示す。
【００９９】
【表１】
2011018783.tif 000003
【０１００】
表１の結果からも明らかなように、従来工法を用いた試料５に対して、本発明に基づく試料１〜４は基板の反り量が減少している。また、第１の切り込み溝の深さが浅いほど反りの低減効果が高い。切り込み溝の深さが２０％以上４０％以下の範囲であれば、従来工法と比較して反り量を５０％以下に抑えることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ａ，１ｂ    多層セラミック基板
２    セラミックグリーン層
４ａ，４ｂ    第１および第２の収縮抑制層
５    外縁領域
６ａ，６ｂ    積層体の主面
７    マージン部
９    中央領域
１０  積層体
１１  製品部
１３  第１の切り込み溝
２０，３０，４０  複合積層体
２３  第２の切り込み溝
【図１】
2011018783.tif 000004
【図２】
2011018783.tif 000005
【図３】
2011018783.tif 000006
【図４】
2011018783.tif 000007
【図５】
2011018783.tif 000008
【図６】
2011018783.tif 000009