(57)【要約】【課題】本発明はセラミック基板の製造方法に関する。【解決手段】本発明は、複数の第１セラミックグリーンシートを含む第１セラミック積層体を設ける段階と、前記第１セラミック積層体上に少なくとも１つの分離誘導層を形成する段階と、前記第１セラミック積層体上に複数の第２セラミックグリーンシートを含む第２セラミック積層体を積層して基板用セラミック積層体を形成する段階と、前記積層された第２セラミック積層体を部分的に切開する段階と、前記基板用セラミック積層体を焼成する段階と、前記焼成された基板用セラミック積層体において前記部分切開された領域を除去してキャビティを形成する段階と、を含むセラミック基板の製造方法に関するものである。  前記の構成により、無収縮焼成方法を適用してキャビティ付近の変形を防止することができるセラミック基板の製造方法を提供することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１セラミックグリーンシートを含む第１セラミック積層体を設ける段階と、
前記第１セラミック積層体上に少なくとも１つの分離誘導層を形成する段階と、
前記第１セラミック積層体上に複数の第２セラミックグリーンシートを含む第２セラミック積層体を積層して基板用セラミック積層体を形成する段階と、
前記積層された第２セラミック積層体を部分的に切開する段階と、
前記基板用セラミック積層体を焼成する段階と、
前記焼成された基板用セラミック積層体において前記部分切開された領域を除去してキャビティを形成する段階と、
を含むセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記第２セラミック積層体は、前記分離誘導層上に前記複数の第２セラミックグリーンシートを順次に積層して形成されることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記部分切開する段階の後に、前記第２セラミック積層体の前記分離誘導層の対向面に接着シートを提供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記分離誘導層は、アルミナペースト、ジルコニアペースト及びカーボンペーストからなる群で選択される少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項５】
前記分離誘導層の厚さは１μｍから５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項４に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記基板用セラミック積層体を形成する段階の後に、前記基板用セラミック積層体を圧着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項７】
前記基板用セラミック積層体を焼成する段階の後に、前記焼成された基板用セラミック積層体を所定の単位にダイシングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の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】
本発明はセラミック基板の製造方法に関するもので、さらに詳しくは、無収縮焼成方法を適用してキャビティ付近の変形を防止することができる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】
電子機器などの分野では電子デバイスを実装するための基板が広く使用されており、最近は電子機器の小型軽量化や多機能化及び高い信頼性などの要求に応じて多層セラミック基板が提案され実用化されている。多層セラミック基板は、複数のセラミック層を積層することによって構成され、各セラミック層に配線導体や電子素子などを一体にして作りこむことによって回路基板の高密度化を達成することができる。
【０００３】
また、多層セラミック基板においては、電子機器の小型化、高さの減少化などをさらに進展させる目的で、電子デバイスを収納するキャビティが形成された多層セラミック基板も実用化されている。このようなキャビティが形成されている多層セラミック基板の場合は、キャビティ内に電子デバイスを収容した状態で実装することができるため、前述した要求をより十分に満足させることができ、多層セラミック基板自体の小型化、高さの減少化を実現することもできる。
【０００４】
前述した多層セラミック基板は、複数のグリーンシートを積層して積層体を形成した後、これを焼成することによって形成される。そして、上記グリーンシートはこのような焼成工程での焼結により収縮し、多層セラミック基板の寸法精度を低下させる大きな要因となっている。具体的には、上記収縮により収縮偏差が発生し、最終的に得られる多層セラミック基板では寸法精度が０．５％程度にとどまっている。
【０００５】
このような状況を考慮して、多層セラミック基板の焼成工程においてグリーンシートの面内方向の収縮を抑制し、厚さ方向にのみ収縮させる、いわゆる無収縮焼成方法が提案されている。焼成温度でも収縮しないシートをグリーンシートの積層体に接着して、この状態で焼成を行うと、面内方向の収縮が抑制され厚さ方向にのみ収縮する。この方法によると、多層セラミック基板の面内方向の寸法精度を０．０５％程度まで改善することができる。
【０００６】
但し、キャビティを有する多層セラミック基板を製作する場合は、前述したような無収縮焼成方法を適用しても、必ずしも十分な寸法精度や平面度などが得られるわけではないという問題がある。これは、通常の無収縮焼成方法ではキャビティの底部に収縮抑制の拘束力が作用しないことによる。キャビティの底部に収縮抑制の拘束力が作用しないと、キャビティの底面の電子デバイス搭載において十分な平面度が確保できなくなり、電子デバイスの実装に支障をきたす恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は上記のような問題点を改善するために案出されたものであって、その目的は無収縮焼成方法を適用してキャビティ付近の変形を防止することができる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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明によるセラミック基板の製造方法は、複数の第１セラミックグリーンシートを含む第１セラミック積層体を設ける段階と、上記第１セラミック積層体上に少なくとも１つの分離誘導層を形成する段階と、上記第１セラミック積層体上に複数の第２セラミックグリーンシートを含む第２セラミック積層体を積層して基板用セラミック積層体を形成する段階と、上記積層された第２セラミック積層体を部分的に切開する段階と、上記基板用セラミック積層体を焼成する段階と、上記焼成された基板用セラミック積層体において上記部分切開された領域を除去してキャビティを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、上記第２セラミック積層体は、上記分離誘導層上に複数の上記第２セラミックグリーンシートを順次に積層して形成される。
【００１０】
ここで、上記部分切開する段階の後に、上記第２セラミック積層体の上記分離誘導層の対向面に接着シートを提供する段階をさらに含むことができる。
【００１１】
また、上記分離誘導層はアルミナペースト、ジルコニアペースト及びカーボンペーストからなる群で選択される少なくとも１つの物質を含むことができ、上記分離誘導層の厚さは１μｍから５０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、上記基板用セラミック積層体を形成する段階の後に、上記基板用セラミック積層体を圧着する段階をさらに含むことができる。
【００１３】
また、上記基板用セラミック積層体を焼成する段階の後に、上記焼成された基板用セラミック積層体を所定の単位にダイシングする段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１４】
上記の構成により、本発明の実施例によると、無収縮焼成方法を適用してキャビティ付近の変形を防止することができるセラミック基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例による第１セラミック積層体を設ける工程を概略的に示した図面である。
【図２】第１セラミック積層体上に分離誘導層を形成する工程を概略的に示した図面である。
【図３】第１セラミック積層体上に第２セラミック積層体を積層して基板用セラミック積層体を形成する工程を概略的に示した図面である。
【図４】積層された第２セラミック積層体を部分的に切開する工程を概略的に示した図面である。
【図５】基板用セラミック積層体を焼成する工程を概略的に示した図面である。
【図６】焼成された基板用セラミック積層体において部分切開された領域を除去してキャビティを形成する工程を概略的に示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されてもよく、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及びサイズ等は、より明確な説明のために誇張されることがある。
【００１７】
以下、図１から図６を参照し、本発明の実施例によるセラミック基板１００の製造方法について説明する。
【００１８】
本発明によるセラミック基板１００の製造方法は、複数の第１セラミックグリーンシート１０ａ″、１０ｂ″、１０ｃ″を含む第１セラミック積層体１０″を設ける段階、上記第１セラミック積層体１０″上に少なくとも１つの分離誘導層２０″を形成する段階、上記第１セラミック積層体１０″上に複数の第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″を含む第２セラミック積層体３０″を積層して基板用セラミック積層体１００″を形成する段階、上記積層された第２セラミック積層体３０″を部分的に切開する段階、上記基板用セラミック積層体１００″を焼成する段階及び上記焼成された基板用セラミック積層体１００′において上記部分切開された領域を除去してキャビティＣを形成する段階を含む。
【００１９】
図１は、本発明の実施例による第１セラミック積層体１０″を設ける工程を概略的に示した図面である。
【００２０】
図１を参照すると、複数のセラミック基板用の第１セラミックグリーンシート１０ａ″、１０ｂ″、１０ｃ″を含む第１セラミック積層体１０″が設けられるが、第１セラミックグリーンシート１０ａ″、１０ｂ″、１０ｃ″は低温で焼成可能なセラミックを含む。例えば、第１セラミックグリーンシート１０ａ″、１０ｂ″、１０ｃ″はガラスセラミック材料を含むことができる。また、第１セラミックグリーンシート１０ａ″、１０ｂ″、１０ｃ″は酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化ホウ素パウダーとをさらに含むことができる。シート状の第１セラミックグリーンシート１０ａ″、１０ｂ″、１０ｃ″に成形されるために、低温焼成セラミック材料は前述したパウダーとともに溶媒及び結合剤と混合することができる。
【００２１】
図２は、第１セラミック積層体１０″上に分離誘導層２０を形成する工程を概略的に示した図面である。
【００２２】
図２を参照すると、第１セラミック積層体１０″上に少なくとも１つの分離誘導層２０″が形成される。分離誘導層２０″はアルミナペースト、ジルコニアペースト及びカーボンペーストからなる群で選択される少なくとも１つの物質を含んで構成されることができ、分離誘導層２０″の厚さは１μｍから５０μｍの範囲に形成されることが好ましい。ここで、分離誘導層２０″は公知されたスクリーンプリンティング方法で形成されることができるが、分離誘導層２０″の形成方法はこれに制限されない。
【００２３】
図３は、第１セラミック積層体１０″上に第２セラミック積層体３０″を積層して基板用セラミック積層体１００″を形成する工程を概略的に示した図面である。
【００２４】
図３を参照すると、以前の工程で形成された分離誘導層２０″上に複数の第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″を含む第２セラミック積層体３０″を積層して基板用セラミック積層体１００″を形成する。第２セラミック積層体３０″は第１セラミック積層体１０″のように複数のセラミック基板用の第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″を備え、第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″は低温で焼成可能なセラミックを含む。例えば、第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″はガラスセラミック材料を含むことができる。また、第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″は酸化ケイ素、酸化カルシウム、及び酸化ホウ素パウダーをさらに含むことができる。シート状の第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″に成形されるために、低温焼成セラミック材料は前述したパウダーとともに溶媒及び結合剤と混合することができる。
【００２５】
ここで、第２セラミック積層体３０″は、分離誘導層２０″上に複数の第２セラミックグリーンシート３０ａ″、３０ｂ″、３０ｃ″を順次に積層して形成される。
【００２６】
また、上記基板用セラミック積層体１００″を形成する段階の後に、形成された基板用セラミック積層体１００″を圧着して第１セラミック積層体１０″と第２セラミック積層体３０″を堅固に接合させることができる。
【００２７】
図４は、積層された第２セラミック積層体３０″を部分的に切開する工程を概略的に示した図面である。
【００２８】
図４を参照すると、基板用セラミック積層体１００″において積層された第２セラミック積層体３０″を部分的に切開する切開線ＣＬを形成する。上記切開線ＣＬを形成する方法は制限されないが、公知された方法によって形成することができる。上記切開線ＣＬは金型でパンチングして形成してもよく、マイクロドリル、レーザ照射またはパンチングなどの方法によって形成してもよい。特に、レーザの照射方法を用いて上記切開線ＣＬを形成することが好ましい。レーザの照射方法を用いると、上記切開線ＣＬの位置を精密に制御することができ、また、部分的に切開する深さも精密に調節することができることから、第１セラミック積層体１０″上に形成された分離誘導層２０″を含むように、切開線ＣＬを精密に形成して部分切開された領域Ｃ″を形成することができる。
【００２９】
さらに、第２セラミック積層体３０″の分離誘導層２０″の対向面に接着シート（図示せず）を提供することができる。接着シートを分離誘導層２０″の対向面に付着することによって、以後の切開線ＣＬ内部の部分切開された領域Ｃ″をより容易に除去することができる。
【００３０】
図５は、基板用セラミック積層体１００″を焼成する工程を概略的に示した図面である。
【００３１】
図５を参照すると、以前の工程時に第２セラミック積層体３０″を部分的に切開して切開線ＣＬが形成された基板用セラミック積層体１００″を焼成して、焼成されたセラミック積層体１００′を形成する。図５に図示されたように、切開線ＣＬ内部の部分切開された領域Ｃ′の下部面にアルミナペースト、ジルコニアペースト及びカーボンペーストからなる群で選択される少なくとも１つの物質を含む分離誘導層２０′が形成されているため、焼成工程の後に分離誘導層２０′が拘束層のような役割をすることができる。即ち、分離誘導層２０′が２セラミック積層体３０′の面内方向の収縮を抑制し、厚さ方向にのみ収縮させる役割をすることによって、第１セラミック積層体１０′及び第２セラミック積層体３０′と以後の工程で形成されるキャビティＣとの境界面の寸法精度を改善することができる。これによって、キャビティＣ付近の変形が防止できるセラミック積層体１００を製造することができる。
【００３２】
次に、焼成された基板用セラミック積層体１００′を所定の単位にダイシングして使用することができ、これによってユーザが所望する大きさでセラミック積層体１００′を形成して使用することが容易になる。必要によって、ダイシング工程は焼成されたセラミック積層体１００′を形成する工程の後にも実行可能であり、キャビティＣを形成する工程の後にも実行可能である。
【００３３】
図６は、焼成された基板用セラミック積層体１００′において部分切開された領域Ｃ′を除去してキャビティＣを形成する工程を概略的に示した図面である。
【００３４】
上記焼成工程において、部分切開された領域Ｃ′のうち第２セラミック積層体３０′の面内方向の収縮は抑制され、厚さ方向にのみ収縮されたので、部分切開された領域Ｃ′は、第１セラミック積層体１０′及び部分切開された領域Ｃ′以外の第２セラミック積層体３０′とは異なる焼成状態となって、第１セラミック積層体１０′及び第２セラミック積層体３０′から容易に分離できる。従って、弱い刺激によっても部分切開された領域Ｃ′が容易に脱落できる。部分切開された領域Ｃ′を除去する方法として、焼成されたセラミック積層体１００′を溶剤中で超音波洗浄する方法を使用することができ、また、焼成されたセラミック積層体１００′に湿式ブラストを施す方法も使用できるが、これに制限されない。湿式ブラストは水に研磨剤を混合した液体をコンプレッサーからの圧縮空気で加速して焼成されたセラミック積層体１００′に噴射して、洗浄と表面処理を同時に行う方法である。
【００３５】
上記工程により、第２セラミック積層体３０′の部分切開された領域Ｃ′を除去してキャビティＣを形成することによってキャビティＣ付近の変形を防止することができるセラミック積層体１００を製造することができる。
【００３６】
本発明の実施例によると、無収縮焼成方法を適用してキャビティ付近の変形を防止することができるセラミック基板の製造方法を提供することができる。
【００３７】
上記したように、本発明は、該当技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能である。本発明の全般において、セラミック層とセラミックグリーンシート及びセラミック積層体とセラミック基板は同一または類似した意味として混用できる。
【００３８】
従って、本発明の権利範囲は上述した実施形態及び添付された図面により限定されるものではなく、以後に記述される特許請求の範囲によって限定されなければならない。
【符号の説明】
【００３９】
１０    第１セラミック積層体
２０    分離誘導層
３０    第２セラミック積層体
ＣＬ    切開線
１００  セラミック積層体
Ｃ      キャビティ
【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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