(57)【要約】【課題】抵抗を覆うオーバーコートガラスのめっき耐性の高いセラミック基板を確実に製造することが可能なセラミック基板の製造方法、および信頼性の高いセラミック基板、および該セラミック基板を用いた電子装置を提供する。【解決手段】一方主面１ａに抵抗１５となる抵抗膜１１５が形成され、抵抗膜を覆うように、収縮開始温度が、抵抗膜のそれより高い第１のガラス膜１１１を形成し、形成された第１のガラス膜１１１を覆うように、第１のガラス膜を構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜１１２を形成し、かつ、少なくとも一方主面１ａに、焼成工程で焼結しないセラミック材料からなる収縮抑制用グリーンシート１０２が配置された積層体を形成し、この積層体を、セラミックグリーンシートが焼結し、収縮抑制用グリーンシートが実質的に焼結しない温度で焼成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック層が積層された積層構造を有するセラミック基板本体と、前記セラミック基板本体の少なくとも一方主面に配設された抵抗と、前記抵抗を覆うように配設された第１のオーバーコートガラスと、前記第１のオーバーコートガラスを覆うように配設された第２のオーバーコートガラスとを備えたセラミック基板の製造方法であって、
(ａ)複数のセラミックグリーンシートを積層することにより形成された積層体であって、一方主面には抵抗膜が形成され、
前記抵抗膜を覆うように、焼成工程における収縮開始温度が、前記抵抗膜の収縮開始温度より高い第１のガラス膜が形成され、
前記第１のガラス膜を覆うように、前記第１のガラス膜を構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜が形成され、かつ、
少なくとも前記一方主面に前記セラミックグリーンシートを焼成する温度では実質的に焼結しないセラミック材料からなる収縮抑制用グリーンシートが配置された積層体を準備する工程と、
(ｂ)前記積層体を、前記セラミックグリーンシートが焼結し、前記収縮抑制用グリーンシートが実質的に焼結しない温度で焼成する工程と、
(ｃ)焼成工程が終了した後、前記収縮抑制用グリーンシートが実質的に焼結することなく残った収縮抑制層を除去する工程と
を備えていることを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記セラミックグリーンシートがガラス材料を含有し、かつ、前記セラミックグリーンシートに含まれるガラス材料が、前記第１のガラス材料を構成するガラスと同じ系のガラス材料であることを特徴とする、請求項１記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記積層体を準備する工程において、前記第２のガラス膜を、前記第１のガラス膜全体を覆うように形成することを特徴とする、請求項１または２記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１のガラス材料が、ホウケイ酸系ガラスを含むものであり、かつ、前記第２のガラス材料が、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏを含むものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項５】
前記積層体が、前記抵抗膜に接続されるターミネート電極用の一対の電極膜を備え、かつ、前記第１のガラス膜が、少なくとも前記抵抗膜および前記抵抗膜と前記一対の電極膜との接続部を覆い、第２のガラス膜が、前記第１のガラス膜の全体を覆うように形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記(ａ)の前記積層体を準備する工程が、
前記積層体の表面に導体膜を形成する工程と、
前記(ｃ)の前記収縮抑制層を除去する工程の後に、前記導体膜が焼結することにより形成された導体部の表面にめっき膜を形成する工程と
を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項７】
複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体を焼成することにより形成されたセラミック基板本体と、
抵抗膜を焼成することにより、前記セラミック基板本体の一方主面に形成された抵抗と、
前記抵抗膜の収縮開始温度よりも収縮開始温度の高い第１のガラス膜を焼成することにより形成され、前記抵抗を覆うように配設された第１のオーバーコートガラスと、
前記第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜を焼成することにより形成され、前記第１のオーバーコートガラスを覆うように配設された第２のオーバーコートガラスと
を備えたセラミック基板であって、
前記セラミック基板本体と、前記抵抗と、前記第１のオーバーコートガラスと、前記第２のオーバーコートガラスとが、全体を同時焼成することにより形成されたものであること
を特徴とするセラミック基板。
【請求項８】
請求項７記載のセラミック基板と、前記セラミック基板に実装された電子部品とを具備することを特徴とする電子装置。
【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、セラミック基板、および電子装置、詳しくは、セラミック基板本体に配設された抵抗がオーバーコートガラスで覆われた構造を有するセラミック基板の製造方法、該製造方法により製造されるセラミック基板、および該セラミック基板に電子部品を実装することにより形成される電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多層セラミック基板を製造する方法の１つとして、未焼成のセラミック積層体の上下両主面側に、該未焼成のセラミック積層体を焼成する温度では実質的に焼結しないセラミック材料からなる収縮抑制用グリーンシートを積層圧着し、得られた複合積層体を焼成することにより、セラミック積層体が平面方向に収縮することを抑制して、寸法精度が高く、信頼性の高い多層セラミック基板を得る方法（無収縮工法）がある。
【０００３】
また、セラミック基板には、基板表面に抵抗を配設し、この抵抗をオーバーコートガラスで被覆した構造を有するセラミック基板がある。
そして、このような抵抗をオーバーコートガラスで被覆した構造を有するセラミック基板の製造方法として、以下に説明するような方法が提案されている（特許文献１参照）
【０００４】
この方法は、
(１)ガラスセラミックグリーンシートの複数枚を積層した積層体の表面または裏面に、導体パターン、抵抗パターンおよびオーバーコートガラスパターンを形成する工程、
(２)積層体の両面に難焼結性無機材料とガラスとを含む拘束グリーンシート（収縮抑制用グリーンシート）を積層する工程、
(３)積層体から有機成分を除去し、次に焼成して拘束シートを保持したガラスセラミックス焼結体を形成する工程、
(４)焼結体から拘束シートを除去する工程
を備えた方法であって、オーバーコートガラスに含まれるガラス成分の軟化温度を、抵抗およびガラスセラミックグリーンシートに含まれるガラス成分の軟化温度よりも高くするようにしたことを特徴としている。
【０００５】
この方法によれば、確かに、オーバーコートガラスに含まれるガラス成分の軟化温度を、抵抗体およびガラスセラミックグリーンシートに含まれるガラス成分の軟化温度よりも高くしているので、通常は、オーバーコートガラスの収縮開始温度が抵抗体の収縮開始温度よりも高くなり、収縮開始のタイミングも、オーバーコートガラスの方が後になるので、基板を構成する基材用セラミック層に接している抵抗体の周辺の基材用セラミック層へのクラックや空孔の発生を抑制する効果を得ることができる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の場合、抵抗温度特性を調整するために、抵抗形成用の抵抗ペーストに添加される添加剤や、ＲｕＯ2などの配合割合などの影響で、熱挙動が変動し、例えば、オーバーコートガラスに用いるガラスペースト中のガラス成分の軟化温度が、抵抗ペースト中のガラス成分の軟化温度よりも高くても、オーバーコートガラスに用いるガラスペーストの軟化点が、抵抗ペーストの軟化点よりも低くなってしまう場合があり、必ずしも確実に上記問題点を解決することができず、場合によっては、基材用セラミック層に接している抵抗ペーストが収縮して、抵抗ペーストの周辺の基材用セラミック層に空孔やクラックが発生するという問題点がある。
【０００７】
また、オーバーコートガラスのガラス成分の軟化温度を、グリーンシートおよび抵抗を構成するガラス成分の軟化温度よりも高くした場合、形成されるオーバーコートガラスは、緻密性が不十分で、表面が粗くなりやすく、めっき付き性や抵抗のトリミング性の劣化などの問題が生じやすくなる傾向がある。さらには、緻密性が低く、めっき液を透過させやすいため、めっき耐性が不十分になりやすいという問題点がある。
【特許文献１】特開２００５−３９１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、基板表面に形成された抵抗がオーバーコートガラスで確実に被覆され、かつ、抵抗の周囲領域に、製品の特性を損なうような空隙やクラックが生じず、信頼性の高いセラミック基板を確実に製造することが可能なセラミック基板の製造方法、該セラミック基板の製造方法により製造することが可能な信頼性の高いセラミック基板、および該セラミック基板を用いた電子装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願請求項１のセラミック基板の製造方法は、
セラミック層が積層された積層構造を有するセラミック基板本体と、前記セラミック基板本体の少なくとも一方主面に配設された抵抗と、前記抵抗を覆うように配設された第１のオーバーコートガラスと、前記第１のオーバーコートガラスを覆うように配設された第２のオーバーコートガラスとを備えたセラミック基板の製造方法であって、
(ａ)複数のセラミックグリーンシートを積層することにより形成された積層体であって、一方主面には抵抗膜が形成され、
前記抵抗膜を覆うように、焼成工程における収縮開始温度が、前記抵抗膜の収縮開始温度より高い第１のガラス膜が形成され、
前記第１のガラス膜を覆うように、前記第１のガラス膜を構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜が形成され、かつ、
少なくとも前記一方主面に前記セラミックグリーンシートを焼成する温度では実質的に焼結しないセラミック材料からなる収縮抑制用グリーンシートが配置された積層体を準備する工程と、
(ｂ)前記積層体を、前記セラミックグリーンシートが焼結し、前記収縮抑制用グリーンシートが実質的に焼結しない温度で焼成する工程と、
(ｃ)焼成工程が終了した後、前記収縮抑制用グリーンシートが実質的に焼結することなく残った収縮抑制層を除去する工程と
を備えていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２のセラミック基板の製造方法は、請求項１の発明の構成において、前記セラミックグリーンシートがガラス材料を含有し、かつ、前記セラミックグリーンシートに含まれるガラス材料が、前記第１のガラス材料を構成するガラスと同じ系のガラス材料であることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３のセラミック基板の製造方法は、請求項１または２の発明の構成において、前記積層体を準備する工程において、前記第２のガラス膜を、前記第１のガラス膜全体を覆うように形成することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４のセラミック基板の製造方法は、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、前記第１のガラス材料が、ホウケイ酸系ガラスを含むものであり、かつ、前記第２のガラス材料が、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏを含むものであることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５のセラミック基板の製造方法は、請求項１〜４のいずれかの発明の構成において、前記積層体が、前記抵抗膜に接続されるターミネート電極用の一対の電極膜を備え、かつ、前記第１のガラス膜が、少なくとも前記抵抗膜および前記抵抗膜と前記一対の電極膜との接続部を覆い、第２のガラス膜が、前記第１のガラス膜の全体を覆うように形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６のセラミック基板の製造方法は、請求項１〜５のいずれかの発明の構成において、
前記(ａ)の前記積層体を準備する工程が、
前記積層体の表面に導体膜を形成する工程と、
前記(ｃ)の前記収縮抑制層を除去する工程の後に、前記導体膜が焼結することにより形成された導体部の表面にめっき膜を形成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項７のセラミック基板は、
複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体を焼成することにより形成されたセラミック基板本体と、
抵抗膜を焼成することにより、前記セラミック基板本体の一方主面に形成された抵抗と、
前記抵抗膜の収縮開始温度よりも収縮開始温度の高い第１のガラス膜を焼成することにより形成され、前記抵抗を覆うように配設された第１のオーバーコートガラスと、
前記第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜を焼成することにより形成され、前記第１のオーバーコートガラスを覆うように配設された第２のオーバーコートガラスと
を備えたセラミック基板であって、
前記セラミック基板本体と、前記抵抗と、前記第１のオーバーコートガラスと、前記第２のオーバーコートガラスとが、全体を同時焼成することにより形成されたものであること
を特徴としている。
【００１６】
また、請求項８の電子装置は、請求項７に記載のセラミック基板と、前記セラミック基板に実装された電子部品とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１のセラミック基板の製造方法においては、第１のガラス膜として、抵抗膜の収縮開始温度よりも、収縮開始温度が高いガラス膜を用いるようにしているので、収縮抑制用グリーンシートによる収縮抑制効果とともに、オーバーコートガラスによる収縮抑制効果を得ることが可能になり、セラミック基板本体の抵抗の周囲の領域に空孔やクラックなどが発生することを防止することができる。
【００１８】
さらに、第１のオーバーコートガラス膜を覆うように、第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のオーバーコートガラスを形成するようにしているので、オーバーコートガラスのめっき耐性を向上させることが可能になり、信頼性の高いセラミック基板を確実に製造することが可能になる。
【００１９】
なお、第２のオーバーコートガラスに含まれる、第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料とは、例えば、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏを含むガラスなど、軟化温度がそれほど高くなく、焼成後に形成されるガラス層として、第１のオーバーコートガラスとの密着性、緻密性などに優れ、めっき液を透過させないようなガラス層を形成することが可能なガラス材料を意味するものであり、そのような機能を有する種々の材料を用いることが可能である。
【００２０】
そして、そのようなガラス材料を含む第２のオーバーコートガラスを、第１のオーバーコートガラスを覆うように形成することにより、オーバーコートガラスのめっき耐性や、表面の緻密性、平滑性などに関し、第１のオーバーコートガラスの特性を補完して、めっき耐性に優れ、抵抗の周辺に空孔やクラックの発生がなく、信頼性の高いセラミック基板を確実に製造することが可能になる。
【００２１】
すなわち、第１のオーバーコートガラスに、抵抗膜よりも収縮開始温度が高い第１のガラス膜を用いた場合、焼成により形成されるオーバーコートガラスの緻密性が不十分で、表面が粗くなりやすく、めっき付き性やトリミング性の劣化などの問題を生じる。さらには、収縮開始温度が高い第１のガラス膜を用いて形成した第１のオーバーコートガラスは緻密性が低く、めっき液を透過させやすいため、めっき耐性が悪いという問題がある。これに対し、第２のオーバーコートガラスに、第１のガラス膜を構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜を用いることにより、第２のオーバーコートガラスに、第１のオーバーコートガラスの、緻密性、めっき付き性、めっき耐性などの特性を補完する機能を果たさせることが可能になり、上述のような問題点のない信頼性の高いセラミック基板を得ることが可能になる。
【００２２】
また、請求項２のセラミック基板の製造方法の場合、セラミックグリーンシートがガラス材料を含有していることから、低温で焼結させることが可能になるとともに、セラミックグリーンシートに含まれるガラス材料が、第１のガラス材料を構成するセラミックに含まれているガラスと同じ系のガラス材料であることから、セラミック基板本体との密着性が良好なオーバーコートガラスを備えたセラミック基板を得ることが可能になる。
【００２３】
また、請求項３のセラミック基板の製造方法のように、第２のガラス膜膜を、第１のガラス膜全体を覆うように形成することにより、第２のオーバーコートガラスにより、第１のオーバーコートガラス全体が覆われた、より信頼性の高いセラミック基板を得ることが可能になる。
【００２４】
また、請求項４のセラミック基板の製造方法のように、第１のガラス材料として、ホウケイ酸系ガラスを含むものを用い、第２のガラス材料として、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｋ2Ｏを含むものを用いることにより、収縮開始温度が高く、セラミック基板本体との密着性が良好であるが、めっき耐性が低くなりやすい第１のオーバーコートガラスの特性を、めっき耐性が大きい第２のオーバーコートガラスにより確実に補完して、セラミック基板本体への密着性が良好で、メッキ耐性の大きいオーバーコートガラスを備えたセラミック基板を確実に製造することができる。
【００２５】
また、請求項５のセラミック基板の製造方法のように、積層体を、抵抗膜に接続される一対のターミネート電極用の一対の電極膜を備えた構成とし、第１のガラス膜で、少なくとも抵抗膜および抵抗膜と一対の電極膜との接続部を覆うとともに、第２のガラス膜で、第１のガラス膜の全体を覆うようにしているので、抵抗、および、それと接続する一対のターミネート電極を備えたセラミック基板であって、セラミック基板本体への密着性が良好で、メッキ耐性の大きいオーバーコートガラスを備えた、信頼性の高いセラミック基板を確実に製造することができる。
【００２６】
また、請求項６のセラミック基板の製造方法のように、積層体を準備する工程において、積層体の表面に導体膜形成しておき、焼成後に収縮抑制層を除去した後、導体膜が焼結することにより形成された導体部の表面にめっき膜を形成するようにした場合、導体部のめっき付き性が良好で、導通信頼性に優れたセラミック基板を得ることが可能になる。なお、このセラミック基板においては、オーバーコートガラスが高いめっき耐性を備えているため、めっき工程でめっき液の浸透などによる特性の劣化を引き起こすことがない。
【００２７】
また、請求項７のセラミック基板は、上述のように、セラミック基板本体と、セラミック基板本体の一方主面に配設された抵抗と、抵抗を覆うように配設された第１のオーバーコートガラス、第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラス膜を焼成することにより形成され、第１のオーバーコートガラスを覆うように配設された第２のオーバーコートガラスとを備えており、第１のオーバーコートガラスの作用効果と、第１のオーバーコートガラスの特性を補完するように配設された第２のオーバーコートガラスの作用効果により、抵抗の周辺に空孔やクラックの発生がなく、めっき耐性に優れ、緻密性、めっき付き性、抵抗のトリミング性などの特性に優れたセラミック基板を提供することができる。
【００２８】
また、請求項８の電子装置は、本発明のセラミック基板上に、電子部品を搭載したものであり、本発明によれば、信頼性の高い電子装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００３０】
図１は、本願発明の一実施例にかかるセラミック基板を示す断面図、図２は、図１のセラミック基板に電子部品（表面実装部品）を実装することにより形成された電子装置の構成を示す断面図である。
【００３１】
この実施例のセラミック基板は、図１に示すように、セラミック基板本体１の内部に、回路形成用の面内導体２１、および、面内導体２１を層間接続するためのビアホール導体２２を備えている。
【００３２】
また、セラミック基板本体１の下面（一方主面）１ａには、一対のターミネート電極２４ａ，２４ｂと導通するように抵抗１５が配設されているとともに、セラミック基板本体１の上面１ｂには表面導体２３が配設されている。そして、抵抗１５は、第１のオーバーコートガラス１１，および第２のオーバーコートガラス１２により被覆されている。なお、複数のビアホール導体２２のうち、一部のビアホール導体２２（サーマルビアホール導体２２ａ）はセラミック基板本体１の上面１ｂから下面１ａにまで貫通するように配設されており、放熱機能を果たすように構成されている。
【００３３】
また、本発明の電子装置は、図２に示すように、図１のセラミック基板を構成するセラミック基板本体１の上面１ｂ側に、表面導体２３と接続するように表面実装部品２５ａ，２５ｂ，２５ｃを配設することにより形成されている。
次に、このセラミック基板の製造方法について説明する。
【００３４】
［セラミック基板の作製］
(１)ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、およびＣａＯを混合した結晶化ガラス粉末と、アルミナ粉末を等重量比率で混合して混合粉末を得た。
【００３５】
(２)それから、得られた混合粉末１００重量部に、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とした。
【００３６】
(３)このスラリーをドクターブレード法により延ばして厚さ１２０μmのセラミック基板本体用のセラミックグリーンシートを作製した。なお、セラミックグリーンシートとしては厚みが１００〜３００μmの範囲のものを用いることが望ましい。
【００３７】
なお、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートを構成するガラス粉末としては、上記のＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ系ガラスの他にも、ＳｉＯ2−ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系ガラス、ＳＩＯ2−ＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3系ガラスなど、一般的にセラミック多層基板に用いられる種々のガラス材料を用いることが可能である。
【００３８】
また、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートに用いられるセラミック粉末として、この実施例では上述のようにアルミナ粉末を用いているが、セラミック粉末は、アルミナ粉末に限らず、ムライト、スピネル、石英、ジルコニア等、一般的にセラミック多層基板として用いられる種々のセラミック粉末を用いることが可能である。
【００３９】
また、この実施例では、ガラス粉末とセラミック粉末の混合比を１：１としているが、ガラス粉末とセラミック粉末の混合比は、所定の焼成温度にて焼結させることが可能な範囲で、任意の混合比とすることができる。ただし、ガラス粉末の割合が多すぎると、収縮抑制層との反応層が広がり、焼成後に収縮抑制層が除去できなくなる場合がある。また、セラミック粉末の割合が多すぎると、所定温度での焼成で焼結不良となり、得られるセラミック基板の機械的強度が低下したり、絶縁耐圧が低下する場合がある。したがって、ガラス粉末とセラミック粉末の混合比は、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートの固形分として用いられるガラス粉末およびセラミック粉末の種類によって制約されることになる。
【００４０】
また、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートに用いることが可能なバインダ(樹脂)としては、ブチラール系樹脂、アクリル系樹脂、その他一般的にセラミックグリーンシートを作製する際に用いられる種々の樹脂を用いることが可能である。
【００４１】
(４)それから、上記(３)の工程で作製したセラミックグリーンシートの各層に、必要に応じて層間接続用の貫通孔の形成加工、および該貫通孔への導体ペースト（導電性ペースト）の充填を行うとともに、セラミックグリーンシートの表面に、面内導体となる導体ペーストを、スクリーン印刷法により印刷した。
上記の貫通孔に充填する導体ペーストおよび面内導体用の導体ペーストとしては、いずれも、Ａｇ粉末８３重量％、プロピレングリコールフェニルエーテル・テキサノール１５重量％、エチルセルロース２重量％を混合することにより作製した導体ペーストを用いた。ただし、貫通孔に充填する導体ペーストと面内導体用の導体ペーストを異なる種類のものとすることも可能である。
なお、面内導体は、厚みが２０μmとなるようにした。
【００４２】
(５)また、ランド電極となる表面導体を形成すべき、表層用のセラミックグリーンシートについては、必要に応じて層間接続用の貫通孔の形成加工、および該貫通孔への導体ペーストの充填を行った後、表面に、表面導体形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法により印刷した。なお、導体ペーストとしては、上記(４)の工程で用いた導体ペーストと同じ導体ペーストを用いた。
ただし、上記(４)の工程で用いた導体ペーストと異なる種類の導体ペーストを用いることも可能である。
また、表層用のセラミックグリーンシートについても、貫通孔に充填される導体ペーストと面内導体用の導体ペーストを、異なる種類のものとすることも可能である。
なお、表面導体は、導体ペーストを用いて形成する場合に限られるものではなく、例えば金属箔を用いて形成したり、インクジェット法により導体材料を吹き付けて形成したりすることも可能である。
【００４３】
(６)また、抵抗が形成される表層用のセラミックグリーンシートについても、必要に応じて層間接続用の貫通孔の形成加工、および該貫通孔への導体ペーストの充填を行った。
そして、図３に示すように、積層体を構成する表層用のセラミックグリーンシート１１０の表面に、抵抗ペーストを塗布して抵抗パターン（抵抗膜）１１５を形成した。
【００４４】
抵抗パターン１１５は、焼成後に形成される抵抗１５の厚みが８μmとなるように調整した。なお、焼成後の抵抗１５の厚みは、通常５〜１２μmとすることが好ましい。厚みが５μm未満の場合、全体を同時焼成した場合に、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートからのガラス拡散の影響を受けやすく、抵抗値変動が大きくなる。また、焼成後の抵抗の厚みが１２μmを超えると、レーザーによるトリミングが困難になり、また、後述のオーバーコートガラスの厚みにも影響する。
【００４５】
なお、抵抗ペーストには、特に制約はないが、通常、ＲｕＯ2粉末とガラス粉末を配合したものにバインダーを添加して混練したものなどが好ましい材料として例示される。なお、ＭｎＯ、ＴｉＯ2、ＣｕＯなどを添加して抵抗の温度特性を調整することも可能であるが、その添加量は、無機粉末（ＲｕＯ２粉末とガラス粉末の合計量）１００重量部に対して、ＭｎＯは１〜１５重量部の範囲、ＴｉＯ2は１．５重量部以下、ＣｕＯは３〜１０重量部の範囲とすることが好ましい。
【００４６】
また、バインダとしてエチルセルロースを用いることができるが、その添加量は、上述の無機粉末１００重量部に対して１０〜１３重量部であることが好ましい。  
【００４７】
(７)それから、図３に示すように、各抵抗パターン１１５の一部から表層用のセラミックグリーンシート１１０に至るように、導体ペーストをスクリーン印刷法により印刷して、ターミネート電極用の一対の電極パターン（電極膜）１２４ａ，１２４ｂを形成した。
ターミネート電極形成用の導体ペーストとしては、金属粉末（Ａｇ粉末）８５重量％、プロピレングリコールフェニルエーテル・テキサノール１３重量部、エチルセルロース２重量部を配合したものを用いた。この導体ペーストは、面内導体や表面導体、ビアホール導体などを形成するための導体ペーストと同じものであってもよく、また、異なるものであってもよい。
【００４８】
(８)次に、図３に示すように、上記抵抗膜１１５を覆うように、焼成工程における収縮開始温度が、抵抗ペーストの収縮開始温度より高い第１のガラスペーストを塗布することにより、第１のオーバーコートガラス１１となる第１のガラス膜１１１を形成した。
さらに、図３に示すように、第１のガラス膜１１１を覆うように、第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のガラスペーストを塗布することにより、第１のガラス膜１１１上に、第２のオーバーコートガラス１２となる第２のガラス膜１１２を形成した。
【００４９】
この実施例では、焼成後の第１のオーバーコートガラス１１の厚みが８μm、焼成後の第２のオーバーコートガラスの１２の厚みが７μmとなるように、第１および第２のガラス膜１１１，１１２を形成した。
なお、第１のオーバーコートガラス１１となるガラス膜１１１の膜厚は、焼成後に形成される第１のオーバーコートガラス１１の厚みが５μm以上となるような膜厚とすることが望ましい。
第１のオーバーコートガラス１１の厚みが５μm以上であると、オーバーコートガラス１１中のポアが少なくなり好ましい。
また、第１のオーバーコートガラスの厚みは、後述の第２のオーバーコートガラスの厚みと合計で２０μm以下であることが好ましい。２０μm以下であると、焼成後のレーザーによるトリミングを容易に行うことができる。
また、第１のオーバーコートガラスとなるガラス膜に用いられる第１のガラス材料としては、平均粒径（Ｄ５０）が、０．７〜５．０μmの範囲のものを用いることが望ましい。
【００５０】
また、第２のオーバーコートガラス１２となるガラス膜１１２は、焼成後に形成される第２のオーバーコートガラス１２の厚みが５〜１０μmとなるような膜厚とすることが望ましい。第２のオーバーコートガラス１２の厚みが５μm以上であると、より確実にめっき耐性を得ることができる。
また、第２のオーバーコートガラスの厚みは、上述のとおり、第１のオーバーコートガラスの厚みと合計で２０μm以下であることが好ましい。２０μm以下であると、焼成後のレーザーによるトリミングを容易に行うことができる。      
また、第２のオーバーコートガラスとなる第２のガラス材料としては、平均粒径（Ｄ５０）が、０．７〜５．０μmの範囲のものを用いることが望ましい。
【００５１】
なお、第１のオーバーコートガラスに用いられる第１のガラス材料としては、例えば、ＳｉＯ2−Ｂ2０3−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系ガラス（ホウケイ酸系ガラス）を用いることができるが、その場合、ＳｉＯ２：２５〜５５重量％、Ｂ２０３：１５重量％以下、ＣａＯ：２０重量％以下、Ａｌ２Ｏ３：１２重量％以下のものを用いることが望ましい。
【００５２】
また、第２のオーバーコートガラスに用いられる第２のガラス材料としては、ＳｉＯ2−Ｂ2０3−Ｋ2Ｏ系ガラスや、ＳｉＯ2−Ｂ2０3−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ系ガラスなどのガラス材料を用いることが望ましい。
また、第２のオーバーコートガラスとして、第１のオーバーコートガラスと同じ系のガラスを用いる場合、第２のオーバーコートガラスの成膜性およびめっき耐性を高める見地から、特にＣａの割合が少ないものを用いることが望ましい。
【００５３】
また、第２のオーバーコートガラス１２は、図３に示すように、第１のオーバーコートガラス１１の主面全面を覆うのが好ましい。
なお、図４に示すように、第２のオーバーコートガラス１２を、第１のオーバーコートガラス１１の表面（主面）および側面も含めた全体を覆うように（すなわち、第１のオーバーコートガラス１１の主面からターミネート電極２４ａ，２４ｂの表面にまで達するように）形成することにより、めっき耐性をより確実に向上させることができて好ましい。
【００５４】
(９)それから、上記加工を施したセラミックグリーンシートを適宜組み合わせて積層し、積層数が１０層の積層体を形成した後、圧力５０ＭＰａ、温度６０℃で加圧密着させて未焼成の積層体（セラミック積層体）１００（図５）を形成した後、図５に示すように、この未焼成の積層体１００の両主面に、セラミックグリーンシートの焼成温度では実質的に焼結しないセラミック材料からなる収縮抑制用グリーンシート１０２を配置して圧着し、９００℃、１時間の条件で、積層体１００を、その主面に平行な方向への収縮を防止しつつ焼成した。
【００５５】
なお、収縮抑制用グリーンシート１０２としては、例えば、難焼結性のセラミック材料であるＡｌ2Ｏ3粉末（１００重量部）に対して水５０重量部、ポリビニルアルコール２０重量部、ポリカルボン酸系分散剤１重量部を混合して作製したスラリーをドクターブレード法などの方法によりシート状に成形した、厚さ３００μm程度のグリーンシートなどが用いられる。
【００５６】
また、収縮抑制用グリーンシートを構成する難焼結性のセラミック材料としては、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートの焼成温度では焼結せず、かつ、焼成工程でセラミック多層基板の平面方向における収縮を抑制することが可能で、焼成後にセラミック基板から剥離しやすい種々の材料を用いることが可能であり、通常は、この実施例で用いたアルミナ粉末や、ジルコニア粉末などが用いられる。
収縮抑制用グリーンシートに用いることが可能なバインダ(樹脂)としては、ブチラール系樹脂、アクリル系樹脂、その他一般的にセラミックグリーンシートを作製する際に用いられる種々の樹脂を用いることが可能である。
【００５７】
(10)そして、収縮抑制用グリーンシートが実質的に焼結することなく残った収縮抑制層を除去した後、表面導体２３、ターミネート電極２４ａ，２４ｂの表面に、厚みが最小で４μmのＮｉめっきを施し、さらにその上にＡｕ、もしくはＰｄ＋Ａｕのめっきを施すことにより、図１に示すように、多層構造を有し、表面に抵抗１５が配設され、抵抗１５上に第１および第２の２層のオーバーコートガラス１１，１２が形成されたセラミック基板１を得た。
【００５８】
得られたセラミック基板の、オーバーコートガラスと、抵抗の周囲を観察したところ、
(ａ)抵抗１５の周囲の空孔やクラック認められず、
(ｂ)第２のオーバーコートガラス１２の表面は緻密であること
が確認された。
【００５９】
また、このセラミック基板について、−５５℃までの冷却と＋１５０℃までの加熱を１０００サイクル繰り返す負荷試験を行った後、レッドチェック浸透液によるチェック、および、断面観察を行ったところ、抵抗１５と第１のオーバーコートガラス１１との界面、および抵抗１５と第２の一方のオーバーコートガラス１２との界面に亀裂の発生は認められなかった。
【００６０】
これは、表面が緻密で、かつめっき耐性に優れた第２のオーバーコートガラスで、第１のオーバーコートガラスを覆うことにより、ガラス層全体としての厚みをそれほど大きくすることなく、表面の平滑性に優れ、ピンホールがなく、めっき液が浸透しにくいオーバーコートガラス層が形成されることによるものである。
【００６１】
そして、図１のセラミック基板に、表面導体２３と接続するように表面実装部品２５ａ，２５ｂ，２５ｃ（図２）を実装することにより、図２に示すように、表面実装部品が実装された電子装置が得られる。
【００６２】
[評価］
表１に示すような割合で、ＲｕＯ2、ガラス粉末、添加剤（ＭｎＯ2、ＣｕＯ）、およびエチルセルロースを配合して抵抗ペーストを作製した。
なお、添加剤とエチルセルロースの添加割合は、無機粉末（ＲｕＯ２粉末とガラス粉末の合計量）１００重量部に対する割合（重量部）である。
また、抵抗ペーストを構成するガラス粉末の組成を表２に示す。
【００６３】
【表１】
2008277628.tif 000003
【００６４】
【表２】
2008277628.tif 000004
【００６５】
なお、表１に示すように、各抵抗ペーストの収縮開始温度は、
Ｒ１  ：  ５７８℃
Ｒ２  ：  ６１２℃
Ｒ３  ：  ６２３℃
Ｒ４  ：  ６４０℃
Ｒ５  ：  ６５０℃
Ｒ６  ：  ７３３℃
である。
【００６６】
また、表３に示すような割合で、各成分を配合して、第１のオーバーコートガラス用のガラスペースト（第１のガラスペースト）を作製した。
【００６７】
【表３】
2008277628.tif 000005
【００６８】
なお、表３に示すように、この第１のガラスペーストの収縮開始温度は、６７５℃である。
【００６９】
また、第２のオーバーコートガラス用のガラスペースト（第２のガラスペースト）として、各成分を表４および５に示すような割合で配合して、ＯＧ２−Ａ（表４）と、ＯＧ２−Ｂ（表５）の２種類のガラスペーストを作製した。なお、この第２のガラスペーストを構成するガラス材料（ＯＧ２−Ａ（表４）、ＯＧ２−Ｂ（表５））は、第１のガラスペーストを構成するガラス材料よりも、めっき耐性に優れたガラス材料である。
【００７０】
【表４】
2008277628.tif 000006
【００７１】
【表５】
2008277628.tif 000007
【００７２】
なお、表４および５に示すように、２種類の第２のガラスペーストの収縮温度は、
ＯＧ２−Ａ  ：  ５８０℃、
ＯＧ２−Ｂ  ：  ５４０℃
である。
【００７３】
そして、これらの材料を用いて、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、得られた混合粉末１００重量部に、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重量部を配合した材料からなるセラミックグリーンシートを積層した積層体に対して、抵抗膜、ターミネート電極用の導体膜およびガラス膜を形成し、その両主面に収縮抑制用グリーンシートを配設して焼成することにより、抵抗、ターミネート電極、および抵抗を覆うように配設されたオーバーコートガラスを備えたセラミック基板を作製した。
【００７４】
なお、セラミック基板としては、以下の(ａ)，(ｂ)の構成を有するセラミック基板を作製した。
(ａ)表１の各抵抗ペーストを用いて形成した抵抗を覆うように、表３の第１のガラスペーストを用いて形成した第１のオーバーコートガラスを備えているが、第２のオーバーコートガラスを備えていないセラミック基板。
(ｂ)表１の各抵抗ペーストを用いて形成した抵抗を覆うように、表３の第１のガラスペーストを用いて形成した第１のオーバーコートガラスと、表４および５の第２のガラスペーストを用いて形成した第２のオーバーコートガラスを備えたセラミック基板。
【００７５】
また、抵抗、第１および第２のオーバーコートガラスの厚みは、それぞれ以下の通りとした。
抵抗の厚み                      ：８μm、
第１のオーバーコートガラスの厚み：８μm
第２のオーバーコートガラスの厚み：７μm
（ただし、上記(ａ)のセラミック基板では、第２のオーバーコートガラスは形成せず。）
【００７６】
上述のようにして作製したセラミック基板について、抵抗の周囲の空孔の発生状態、オーバーコートガラスの表面の緻密性、およびめっき耐性について評価を行った。
【００７７】
その結果、前記(ａ)の第１のオーバーコートガラスのみを備え、第２のオーバーコートガラスを備えていないセラミック基板について、収縮開始温度が抵抗ペーストの収縮開始温度より低いガラスペーストを用いた場合、セラミック基板の抵抗の周囲領域に空孔やクラックが発生した。
一方、第１のガラスペーストとして、収縮開始温度が、抵抗ペーストの収縮開始温度より高いガラスペーストを用いた場合、セラミック基板本体の抵抗の周囲領域に空孔やクラックの発生は認められなかったが、オーバーコートガラスの表面の緻密性が不十分で、めっき液の侵入を確実に阻止することができず、必ずしも十分なめっき耐性を確保できないことが確認された。
これに対し、前記(ｂ)の第１のオーバーコートガラスと、第２のオーバーコートガラスの両方を備えたセラミック基板について、収縮開始温度が抵抗ペーストの収縮開始温度より低いガラスペーストを用いた場合、セラミック基板の抵抗の周囲領域に空孔やクラックが発生した。
一方、第１のガラスペーストとして、収縮開始温度が、抵抗ペーストの収縮開始温度より高いガラスペーストを用いた場合、セラミック基板本体の抵抗の周囲領域に空孔やクラックの発生は認められず、また、オーバーコートガラスの表面は十分に緻密で、めっき液の侵入を確実に阻止することが可能であって十分なめっき耐性を確保できることが確認された。
【００７８】
なお、上記実施例では、セラミック基板本体用のセラミックグリーンシートに抵抗やターミネート電極を形成したセラミックグリーンシートを、他の所定のセラミックグリーンシートと積層して積層体を形成した後、積層体の両主面に収縮抑制用グリーンシートを配設して焼成するようにしているが、例えば、図６に示すように、収縮抑制用グリーンシート１０２に、第２のオーバーコートガラス１２（第２のガラス膜１１２）、第１のオーバーコートガラス１１（第１のガラス膜１１１）、抵抗１５（抵抗膜１１５）、ターミネート電極２４ａ，２４ｂ（電極膜１２４ａ，１２４ｂ）を形成し、これをセラミック基板本体用のセラミックグリーンシートの積層体１００に転写するように構成することも可能である。
【００７９】
さらに、図６の収縮抑制用グリーンシート１０２の代わりに、別途用意した転写用シート（１０２ａ）を用い、第２のオーバーコートガラス１２（第２のガラス膜１１２）、第１のオーバーコートガラス１１（第１のガラス膜１１１）、抵抗１５（抵抗膜１１５）、ターミネート電極２４ａ，２４ｂ（電極膜１２４ａ，１２４ｂ）を形成し、これをセラミック基板本体用のセラミックグリーンシートの積層体に転写した後、収縮抑制用グリーンシートを配設するように構成することも可能である。その場合、第１および第２のオーバーコートガラス、抵抗、および電極を一括して転写するようにしてもよく、また、転写すべき対象を逐次転写するように構成することも可能である。
【００８０】
また、上記実施例では、第１および第２のガラスペースト、電極形成用の導体ペースト、抵抗形成用の抵抗ペーストをスクリーン印刷法により印刷した場合を例にとって説明したが、ガラス膜、電極膜、抵抗膜は、スクリーン印刷法に限らず、インクジェットその他の方法により形成することが可能である。
なお、ガラス膜、電極膜、抵抗膜をペーストの印刷により行う場合、第１および第２のガラスペースト、電極形成用の導体ペースト、抵抗形成用の抵抗ペーストは、セラミックグリーンシート側に印刷するようにしてもよく、また、収縮抑制用グリーンシートあるいは転写用シートに印刷して転写するよう構成してもよい。
【００８１】
なお、本願発明は、その他の点においても、上記実施例に限定されるものではなく、セラミック基板本体を構成するセラミック材料の種類、導体部の形状や構成材料、第１および第２のオーバーコートガラスを構成するガラス材料の種類や組成などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
上述のように、本願発明によれば、セラミック基板本体の表面に形成された抵抗を、抵抗膜の収縮開始温度よりも、収縮開始温度が高いガラス膜を用いた第１のオーバーコートガラスにより被覆し、さらに、第１のオーバーコートガラス膜を覆うように、第１のオーバーコートガラスを構成するガラス材料よりめっき耐性が大きいガラス材料を含む第２のオーバーコートガラスを形成するようにしているので、第２のオーバーコートガラスにより、第１のオーバーコートガラスの特性を補完して、より信頼性の高いセラミック基板を確実に製造することが可能になる。
したがって、本願発明はセラミック基板や、その製造技術の分野、セラミック基板を用いた電子装置の分野などに広く利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本願発明の一実施例にかかるセラミック基板の構成を示す断面図である。
【図２】図１のセラミック基板に電子部品（表面実装部品）を実装することにより製造された電子装置の構成を示す断面図である。
【図３】本願発明のセラミック基板を製造する製造工程において、抵抗を覆うように、第１のオーバーコートガラス（第１のガラス膜）を形成し、その上に第２のオーバーコートガラス（第２のガラス膜）を形成した状態を示す図である。
【図４】第２のオーバーコートガラス（第２のガラス膜）の配設態様の変形例を示す図である。
【図５】図１のセラミック基板を製造する工程を説明する図であって、セラミックグリーンシートの積層体の両主面に収縮抑制用グリーンシートを配設した状態を示す図である。
【図６】本願発明のセラミック基板の製造方法の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１              セラミック基板本体
１ａ            セラミック基板本体の下面
１ｂ            セラミック基板本体の上面
１１            第１のオーバーコートガラス
１２            第２のオーバーコートガラス
１５            抵抗
２１            面内導体
２２            層間接続用のビアホール導体
２２ａ          サーマルビアホール導体
２３            表面導体
２４ａ，２４ｂ  ターミネート電極
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ    表面実装部品
１００          積層体
１０２          収縮抑制用グリーンシート
１０２ａ        転写用シート
１１０          セラミックグリーンシート
１１１          第１のガラス膜
１１２          第２のガラス膜
１１５          抵抗パターン（抵抗膜）
１２４ａ，１２４ｂ        電極パターン（電極膜）
【図１】
2008277628.tif 000008
【図２】
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【図３】
2008277628.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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