(57)【要約】  【課題】  デラミネーションがなく、かつ高寸法精度のセラミック基板を提供する。  【解決手段】  第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成してセラミックグリーンシート４を形成する工程と、セラミックグリーンシート４に貫通孔５を形成する工程と、貫通孔５が形成されたセラミックグリーンシート４と第２のセラミックグリーンシート層３’とを積層し加熱してセラミックグリーンシート積層体６を作製する工程と、分割溝７の溝加工を行なう工程と、溝加工されたセラミックグリーンシート積層体６を焼成する工程とを具備し、第１のセラミックグリーンシート層２にセラミックグリーンシート積層体６を作製する際の加熱時に溶融状態となる溶融成分を含有させるセラミック基板の製造方法である。積層時に第１のセラミックグリーンシート層２が良好に密着するので、高寸法精度のセラミック基板が得られる。【選択図】  図１
2008084922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に第１のセラミックグリーンシート層を形成する工程と、
該第１のセラミックグリーンシート層上に第２のセラミックグリーンシート層を形成して前記第１のセラミックグリーンシート層および前記第２のセラミックグリーンシート層からなるセラミックグリーンシートを形成する工程と、
該セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する工程と、
該貫通孔が形成されたセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシート層とを積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、
該セラミックグリーンシート積層体に焼成した後に分割するための溝加工を行なう工程と、
該溝加工された前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とを具備しており、
前記第１のセラミックグリーンシート層に、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する際の加熱時に溶融状態となる溶融成分を含有させ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】
融点が３５℃乃至１００℃である前記溶融成分を用い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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子や光半導体素子等の電子部品を搭載するための凹部を有す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】
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器の小型化に伴い、電子機器に搭載されるＣＰＵや水晶発振器等の電子部品にも小型化および低背化が望まれている。このような電子部品は、枠状の基板と平板状の基板とが積層されて成る、凹部を有するセラミック基板の凹部（キャビティ部）内にＬＳＩチップや水晶振動子等の電子部品素子が搭載されて収容され、凹部の開口部をセラミックスや金属からなる蓋体を取着することにより気密に封止して電子機器内の配線基板上に搭載される。
【０００３】
電子部品に対する小型化および低背化の要求に対して、例えば、水晶振動子を搭載するためのセラミック基板においては、水晶振動子の特性を低下させないためには水晶振動子の大きさを小さくすることが困難であり、水晶振動子を搭載する凹部の大きさはあまり小さくすることができないことから、セラミック基板の凹部の壁や底板を薄くすることで対応しなければならなかった。
【０００４】
また、フォトダイード・ＣＣＤセンサー・ＣＭＯＳセンサー等に代表される光半導体素子を収納するセラミック基板においても、光半導体素子の受光感度の向上も同時に求められるため、水晶振動子を搭載する場合と同様にセラミック基板の小型化および低背化が求められており、特に受光面積をできるだけ大きくするためには凹部の壁を薄くする必要があった。
【０００５】
このような小型の凹部を有するセラミック基板は、効率よく作製するために、複数の小型のセラミック基板を縦横に配列し、各セラミック基板間に分割溝を設けて１枚のセラミック基板とした、いわゆる多数個取り基板の形態で作製され、具体的には以下のような工程を経て作製される。まず、セラミック粉末に有機バインダー、可塑剤、溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード等によりセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を成形する。次に、グリーンシート上に金属粉末を含有する導体ペーストを印刷するなどして所定パターンの導体層を形成する。枠状の基板となるセラミックグリーンシートには、パンチング加工等によって多数個の凹部となる貫通孔を形成する。次いで、導体層や貫通孔を形成した枠状および平板状の基板となるセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより圧着して、セラミックグリーンシート積層体を作製する。そして、セラミックグリーンシート積層体に分割溝となる溝加工を行ない、溝加工を行なった積層体を焼成することによって、多数個取りのセラミック基板が得られる（例えば、特許文献１を参照。）。この多数個取りのセラミック基板を分割溝に沿って分割することにより、個々の小型のセラミック基板が得られる。また、セラミック基板への電子部品素子の搭載を効率よく行なうために、電子部品素子を搭載した後に分割する場合もある。
【特許文献１】特開2000−252379号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電子部品に対する低背化の要求に対応するためにセラミック基板を作製するためのグリーンシートの厚みを薄くすると、グリーンシートの弾性率が同じであれば、薄いグリーンシートは厚いグリーンシートに比べて厚み方向へ変形する量が少なくなる。そのため、薄いグリーンシートを積層して圧着すると、表面に導体層が形成されたグリーンシート上に別のグリーンシートを積層すると、導体層による段差をグリーンシートが変形することにより吸収することができず、不十分な圧着となってしまいやすい。その結果、そのような積層体を焼成すると、圧着が不十分な部分でデラミネーション（層間剥離）が発生するという問題があった。また、導体層間の間隔が小さい場合は導体層間にグリーンシートが変形して入り込むことができずに、空隙として残留してしまう場合があった。
【０００７】
このようなデラミネーションが発生すると、キャビティ部となる貫通孔と分割するための溝との距離（枠の幅）が小さいために、デラミネーション部分においてセラミック基板のキャビティ内と基板外部とが通気してしまい、蓋体により封止してもキャビティ内部の気密性が保てなくなってしまうことから、搭載した電子部品が水晶振動子の場合では内部の真空が保持できず水晶が振動しなくなり、光半導体素子の場合では外部から侵入するダストにより素子が破壊してしまうという問題があった。
【０００８】
これらの問題に対し、導体層による段差を吸収するようにグリーンシートの弾性率を変えて、グリーンシートを柔らかくすることが考えられる。しかし、キャビティ面積比率の大きい基板を多数個形成するとなると、グリーンシートにキャビティ部となる貫通孔を多数形成し、貫通孔以外のグリーンシートの面積が少なくなるので、弾性率の大きい、柔らかいグリーンシートでは形状を保持できなくなって、ハンドリングの際に伸びたり撓んだりしやすくなってしまうという問題があった。また、このような柔らかいグリーンシートの場合は、グリーンシートを積層して加圧することにより圧着する際には、貫通孔を形成したグリーンシートが伸びて、圧着して得られた積層体が変形し寸法精度の低いものになってしまうという問題があった。
【０００９】
また、厚みの薄いグリーンシートでも積層する際の加圧力を大きくすることによりグリーンシートを変形させて段差を吸収することが考えられるが、加圧力が大きいと、貫通孔を形成したグリーンシートが伸び、圧着して得られた積層体が変形してしまうという問題があった。特に、グリーンシート積層体のキャビティ底部が反ってしまうという問題があった。これは、キャビティとなる貫通穴を形成したグリーンシートとキャビティの底部となる貫通穴が形成されていないグリーンシートとを積層して圧着すると、圧着するための加圧力がキャビティの周囲だけに加わり、キャビティ周囲のグリーンシートが加圧により伸びるのに対して、キャビティ底部には圧力が加わらないのでキャビティ底部のグリーンシートは周囲から押されてしまうことによるものである。これは、セラミック基板がより小型でキャビティ底部の厚みがより薄い場合により発生しやすいものであった。キャビティ底部が反ってしまうと、水晶振動子や電子素子を搭載することが困難となってしまう。あるいは、搭載できても搭載された部品が傾いてしまうので、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光半導体素子を搭載した場合は受光精度が悪くなってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、デラミネーションがなく、かつ高い寸法精度を有す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】
【００１１】
本発明のセラミック基板の製造方法は、支持体上に第１のセラミックグリーンシート層を形成する工程と、該第１のセラミックグリーンシート層上に第２のセラミックグリーンシート層を形成して前記第１のセラミックグリーンシート層および前記第２のセラミックグリーンシート層からなるセラミックグリーンシートを形成する工程と、該セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する工程と、該貫通孔が形成されたセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシート層とを積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、該セラミックグリーンシート積層体に焼成した後に分割するための溝加工を行なう工程と、該溝加工された前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とを具備しており、前記第１のセラミックグリーンシート層に、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する際の加熱時に溶融状態となる溶融成分を含有させることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のセラミック基板の製造方法は、上記構成の製造方法において、融点が35℃乃至100℃である前記溶融成分を用いることを特徴とするものである
【発明の効果】
【００１３】
本発明のセラミック基板の製造方法によれば、第１のセラミックグリーンシート層は加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層からなるセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシート層を積層して加熱した際に第１のセラミックグリーンシート層が軟化するので、第１のセラミックグリーンシート層はその下に位置するセラミックグリーンシートの第２のセラミックグリーンシート層およびその上に形成された導体パターンの形状に追従して変形することとなる。その結果、導体層周囲や導体層間に空隙が発生することなく薄いセラミックグリーンシート同士でも完全に密着し、セラミックグリーンシート積層体およびセラミック基板はデラミネーションの発生のないものとなる。セラミック基板にデラミネーションが発生しないことから、セラミック基板のキャビティ内部と基板外部とがデラミネーションで通気することがなく、電子部品素子を搭載した後に蓋体で封止することにより、気密性に優れた、信頼性の高い電子部品を得ることができる。
【００１４】
また、第１のセラミックグリーンシート層に含まれる溶融成分は加熱しない常温では溶融せず固形であるため、第１のセラミックグリーンシート層は常温では硬く変形しにくいものとなる。これによって、常温で行なう、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する工程、貫通孔を形成したセラミックグリーンシートと第２のセラミックグリーンシート層とを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製する工程、およびセラミックグリーンシート積層体に溝加工を行なう工程において、第１のセラミックグリーンシート層は変形が小さく、寸法精度に優れたセラミックグリーンシート積層体およびセラミック基板を得ることができる。
【００１５】
また、第１のセラミックグリーンシート層は、加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、加熱のみで第１のセラミックグリーンシート層が軟化して接着性を有するものとなるので、大きな加圧力によりセラミックグリーンシートを圧着させる必要がない。従って、積層したセラミックグリーンシートが位置ずれしないように、軟化した第１のセラミックグリーンシート層が第２のセラミックグリーンシート層およびその上に形成された導体パターンの形状に追従して変形するのを補助するために押さえる程度の極めて小さな加圧力でセラミックグリーンシート積層体を作製することができるので、貫通孔を多数形成したセラミックグリーンシートが変形することがなく、またキャビティ周囲部のみに大きな加圧力が加わることでキャビティ底部の反りが発生してしまうことがなく、高い寸法精度を有するとともにキャビティ底部に電子部品素子を精度よく確実に搭載することが可能なセラミック基板を得ることができる。
【００１６】
また、加熱時に溶融する溶融成分の融点が35℃乃至100℃であるものを用いた場合は、常温では第１のセラミックグリーンシート層が軟化して変形することはないので、積層工程までのハンドリングが容易となり、また、積層工程における加熱時にセラミックグリーンシート中のバインダーや可塑剤等の有機成分が分解することがないので、分解ガスによりデラミネーションが発生してしまうことがなく、より好ましいものとなる。
【００１７】
このように、本発明のセラミック基板の製造方法によれば、セラミックグリーンシート間に空隙を発生させることがなく、セラミックグリーンシートや導体層の変形を抑えたセラミックグリーンシート積層体を得ることが可能となり、本発明の製造方法により作製されたセラミック基板は、デラミネーションがなく、高い寸法精度を有するセラミック基板となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のセラミック基板の製造方法について添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。図１は本発明のセラミック基板の製造方法の実施の形態の一例を示す工程毎の断面図であり、１は支持体、２は第１のセラミックグリーンシート層、３，３’は第２のセラミックグリーンシート層、４はセラミックグリーンシート、５は貫通孔、６はセラミックグリーンシート積層体、７は分割溝である。
【００１９】
まず、図１（ａ）に示すように、支持体１上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成し、次いで、図１（ｂ）に示すように、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成することにより、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３が積層されたセラミックグリーンシート４を形成する。また、別の支持体１上に第２のセラミックグリーンシート層３’のみを形成する。
【００２０】
第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３が積層されたセラミックグリーンシート４を形成する方法は、（１）第１のセラミックグリーンシート層２となる第１のセラミックスラリーを支持体１上に塗布・乾燥して第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートを作製し、同様に第２のセラミックグリーンシート層３となる第２のセラミックスラリーを用いて作製した第２のセラミックグリーンシート層３のみからなる第２のセラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシートの上に積層し、加熱して接着することにより形成する方法や、（２）支持体１上に形成された乾燥した第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート３となる第２のセラミックスラリーを塗布・乾燥して形成する方法や、（３）支持体１上に塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布して乾燥することにより形成する方法が挙げられる。
【００２１】
（１）の方法においては、第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートは比較的厚みが薄くなるので、リップコーター法等の薄い厚みを精度よく成形できる方法を使えばよく、逆に第２のセラミックグリーンシート層３のみからなる第２のセラミックグリーンシートは、厚みを厚く成形できるドクターブレード法等で成形すればよい。
【００２２】
（２）の方法においては、（１）と同様にリップコーター法等を用いて第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートを成形した上に、ダイコーター法やリップコーター法等の押し出し式の方法を用いるとよい。第１のセラミックグリーンシート層２の第１のセラミックグリーンシートが第２のセラミックスラリーの溶剤によって若干溶解しても、これらは非接触式の塗布方法であり、また溶剤の少ないスラリーを用いることができるので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３のスラリーとが混ざり合うことなくセラミックグリーンシート４を形成することができるのでよい。
【００２３】
（３）の方法においては、第１のセラミックスラリーも第２のセラミックスラリーも共にダイコーター法やリップコーター法等の押し出し式の方法を用いるとよい。これらは非接触式の塗布方法であり、また溶剤の少ない、比較的粘度の高いスラリーを用いることができるので、第１のセラミックスラリーと第２のセラミックスラリーとが混ざり合うことなくセラミックグリーンシート４を形成することができるのでよい。
【００２４】
第１のセラミックグリーンシート層２上への第２のセラミックグリーンシート層３の積層の際に、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３との間に空隙を発生させる可能性があるので、また第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３との密着性を向上させるためには、上記（２）または（３）の方法が好ましい。さらに、上記（３）の方法では第１のセラミックグリーンシート層２の形成と第２のセラミックグリーンシート層３の形成とがほぼ同時に行なわれるので、工程が簡略化されることから、より好ましい。上記（１）の方法は、通常の単層のセラミックグリーンシートを作製する装置をそのまま利用できる点で好ましい。
【００２５】
ここで第２のセラミックグリーンシート層３は、その中に含まれる空隙の体積比率を10％より小さいものとすることが望ましい。これにより、セラミックグリーンシート４を形成する工程中の加熱において、溶融した溶融成分が第２のセラミックグリーンシート層３の空隙に浸透して溶融成分の多くが第１のセラミックグリーンシート層２から第２のセラミックグリーンシート層３へ移動してしまうことがないので、第１のセラミックグリーンシート層２の軟化変形性および接着性が損なわれることがなく、第２のセラミックグリーンシート層３が軟化して変形しやすくなることがない。
【００２６】
第２のセラミックグリーンシート層３の空隙率を10％より小さいものとするには、第２のセラミックグリーンシート層３中のセラミック成分および有機成分の比率を増やして空隙を少なくする方法や、第２のセラミックスラリーの作製工程で取り込まれた気泡を第２のセラミックグリーンシート層と成す前に、例えば真空脱泡により十分に除去する方法がある。
【００２７】
第２のセラミックグリーンシート層３中のセラミック成分を増やす方法としては、セラミック粉末の分散性を向上させる方法と、セラミック粉末の充填性を上げる方法とがある。セラミック粉末の分散性を向上させるには、有機バインダーとして分散効果のある官能基を有するものを用いたり、第２のセラミックスラリーを作製する際に分散剤を添加したりすればよい。セラミック粉末が良好に分散されると、セラミック粉末の凝集体が減少し、凝集体の内部に存在する空隙が減少することから、第２のセラミックスラリーを乾燥することにより作製される第２のセラミックグリーンシート層３中の空隙率が小さいものとなる。セラミック粉末の充填性を上げる方法は、セラミック粉末の粒径を管理してセラミックグリーンシート層３中のセラミック粉末自体の充填を上げる方法がある。セラミック粉末の平均粒径が大きいと、粉末の粗大粒の存在比が高くなり、複数の粗大粒が近接して存在することで形成される比較的大きい空隙が存在することとなるので、セラミック粉末の平均粒径を小さくすることで粗大粒の存在を数％以下に減らすことにより空隙率が減少する。また、セラミック粉末の粒度分布が粗大粒を含まないものを用いてもよい。セラミック粉末自体の充填性を上げる方法は、有機バインダーの特性を変えないことから、シートの加工性、ハンドリング性、脱脂性に対する影響が少ないので好ましい。
【００２８】
また、第２のセラミックグリーンシート層３中の有機成分を増やす方法としては、単純に有機バインダー量を増加させる方法が好ましい。その他の有機成分としては可塑剤等の溶剤などが考えられるが、可塑剤を増加させると、第２のセラミックグリーンシート層３が柔らかくなって積層時に変形し、高精度の寸法を保てなくなるからである。
【００２９】
また、（３）の方法を用いた場合は、第１のセラミックスラリーに含まれる溶剤の蒸気圧より第２のセラミックスラリーに含まれる溶剤の蒸気圧が低いことが好ましい。このことにより、支持体に第１のセラミックスラリーを塗布し、塗布されたセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布して乾燥した際、第２のセラミックスラリーが先に乾燥して乾燥収縮した後に第１のセラミックスラリーが後に乾燥する順序となるので、乾燥した第１のセラミックグリーンシート層２が乾燥の熱により軟化した状態で、第２のセラミックスラリーの乾燥収縮による応力を受けてシワができてしまうことがない。その結果として、シワによりセラミックグリーンシートを積層したときにセラミックグリーンシート層２，３間に空隙を生じることなくセラミックグリーンシート層２，３同士が密着され、そのセラミックグリーンシート４を用いたセラミックグリーンシート積層体６を焼成して得られるセラミック基板はデラミネーションの発生のないものとなるので、より好ましいものとなる。
【００３０】
また、支持体１上に第１のセラミックスラリーを塗布し、塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布した後の乾燥温度が溶融成分の融点温度より低いことが好ましい。このことにより、乾燥の加熱により第１のセラミックスラリーに含まれる溶融成分が溶融することないので、乾燥の間に溶融成分が第２のセラミックスラリーまたは先に乾燥して第２のセラミックグリーンシート層３へと拡散しにくくなり、積層の際の加熱により軟化する第１のセラミックグリーンシート層２と軟化することのない第２のセラミックグリーンシート層３とを備えたセラミックグリーンシートが形成され、得られるセラミックグリーンシート積層体６およびそれを焼成して得られるセラミック基板は、デラミネーションの発生のない高い寸法精度を有するものとなるので好ましい。
【００３１】
さらに、乾燥の際の加熱により第１のセラミックスラリーに含まれる溶融成分が溶融することがないので、第１のセラミックスラリーおよび第２のセラミックスラリーに含まれる溶剤の蒸気圧の関係により第１のセラミックグリーンシート２層にシワができてしまうということがない。セラミックスラリーに含まれる溶剤の蒸気圧を考慮せずにスラリーを設計でき、第２のセラミックグリーンシート層３の成形性や第２のセラミックグリーンシート層３の空隙率を考慮した溶剤の選択が容易になる。
【００３２】
セラミックグリーンシート４の乾燥は、乾燥温度を常温より段階的に、少なくとも３段階以上徐々に上昇させ、セラミックスラリー表面の乾燥とセラミックスラリー表面への内部からの溶剤浸透がバランスよく行なわれるようにすると、表面のセラミックスラリーのみが乾燥してスラリー内部の乾燥が抑制されることがないので好ましい。例えば、それぞれ温度の異なる蒸気を熱源とする乾燥ゾーンを３基以上有する熱風乾燥機を用いると、大量でかつ一定の温度の熱風を循環させることにより、セラミックスラリーを均等に熱することが可能となる。この場合の乾燥温度は、セラミックスラリーの表面に当てられる熱風の温度となる。また、赤外ランプ等による輻射熱を熱源として用いる場合は、赤外ランプの温度ではなくセラミックスラリーの表面に位置する雰囲気の温度を乾燥温度とし、予め温度計でセラミックグリーンシート４を乾燥させるゾーンの雰囲気温度を測定しておいてもよいし、セラミックスラリーを乾燥しながら測定してもよい。この場合には、熱風乾燥に比べると均熱性に劣り、20℃乃至30℃程度のバラツキがあるため、乾燥ゾーン内の最も高い雰囲気温度を乾燥温度とする。
【００３３】
溶融成分の融点が低い場合は、乾燥温度を溶融成分の融点温度より低くするとセラミックスラリーの乾燥に時間がかかるので、乾燥機の乾燥ゾーンを長くする必要がある。生産性を優先する場合は、第１のセラミックグリーンシート層２にシワを発生させないようにセラミックスラリーに含まれる溶剤の蒸気圧を考慮したうえで、乾燥温度を融点より高い温度とするとよい。
【００３４】
本発明における第１のセラミックグリーンシート層２および第２のセラミックグリーンシート層３，３’は、セラミック粉末、有機バインダー等を混合したものが用いられる。第１のセラミックグリーンシート層はさらに溶融成分を含有する。さらに、可塑剤を添加してセラミックグリーンシート４のハンドリング性を調整してもよい。
【００３５】
セラミック粉末としては、Ａｌ２Ｏ３，ＡｌＮ，ガラスセラミック粉末（ガラス粉末とフィラー粉末との混合物）等が挙げられ、セラミック基板に要求される特性に合わせて適宜選択される。
【００３６】
ガラスセラミック粉末のガラス成分としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（ただし、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は上記と同じである），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３は上記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００３７】
また、ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等のセラミック粉末が挙げられる。
【００３８】
このようなセラミック粉末は、上記したように空隙率を少なくするには、平均粒径が１μｍ乃至３μｍで、粒径が10μｍ以上の粗大粒が５％以下であるのがよい。
【００３９】
第１のセラミックグリーンシート層２および第２のセラミックグリーンシート層３，３’に配合される有機バインダーとしては、従来よりセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラ−ル系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。
【００４０】
第２のグリーンシート層３，３’はできるだけ強度を高くすることが望ましい。具体的には、第２のセラミックグリーンシート層３，３’の引張降伏強さを0.5ＭＰａ以上とするとよい。ここでいう引張降伏強さとは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  7113「プラスチックの引張試験方法」で規定された方法に準じて測定する。試験片の形状は１号型で、試験速度は速度Ｉ（500ｍｍ／ｍｉｎ±20％）で行なう。引張降伏強さとは、この強度を超える力を与えれば弾性変形（力を与えて変形しても力が無くなれば元の形に戻る変形）ではなく塑性変形（力を与えて変形したら力が無くなっても戻らない変形）をするという強度であり、この降伏点強度が高ければ力を与えても変形しにくいことを示す。
【００４１】
これは、セラミックグリーンシート４に貫通孔５を形成する工程と、貫通孔５を形成したセラミックグリーンシート４と第２のセラミックグリーンシート層３’とを位置合わせして積層する工程、さらに、セラミックグリーンシート積層体６に、焼成した後に分割するための分割溝７の加工を行なう工程においては、第２のセラミックグリーンシート層３を含むセラミックグリーンシート４は硬く変形しにくい方が精度良く加工することができる。また、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程において、第２のセラミックグリーンシート層３，３’が硬くて変形しなければ、加熱時に軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３で保持することにより、第１のセラミックグリーンシート層２が軟化しても、セラミックグリーンシート４は積層時に変形することなく高精度の寸法を保てるからである。
【００４２】
第２のセラミックグリーンシート層３，３’の引張降伏強さを高くするには、第２のセラミックグリーンシート層３，３’に含まれる有機バインダーのガラス転移点（Ｔｇ）を上げる方法がある。セラミックグリーンシートの引張降伏強さ等の機械的特性は、含まれる有機バインダーの特性に支配される。有機バインダーのＴｇを上げるには、例えば、焼成時の脱バイ性に優れたアクリル系バインダーを使うのであれば、アクリル酸エステルよりＴｇの高いメタクリル酸エステルを選択することでＴｇを上げることができる。アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体のエステルを用いるのであれば、Ｔｇの低いアクリル酸エステルよりＴｇの高いメタクリル酸エステルの比率を上げることによって可能となる。また、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのエステルを、メチル、ブチル、エチルへキシルと代える、あるいは２重結合をもつ官能基を導入することによってもＴｇを上げることが可能となる。
【００４３】
また、共重合体を重合させる方法によってもバインダーの特性を変えることができる。例えば、共重合体（ポリマー）を構成する２種のモノマーをＡ，Ｂとすると、−ＡＡＡ・・・ＡＡＡＢＢＢ・・・ＢＢＢＡＡＡ・・・ＡＡＡ−といったように、Ａのブロック、Ｂのブロックとそれぞれかたまらせて重合させるブロック重合という方法がある。例えば、このブロック重合を用いて、Ｔｇの高いメタクリル酸エステルとＴｇの低いアクリル酸エステルとを局部的に存在させることができる。Ｔｇの低いアクリル酸エステルに無機粉体と結びつきやすい官能基を導入して骨格とし、Ｔｇの低いアクリル酸エステルを無機粉体表面に吸着させ、無機粉体を結ぶ骨格にＴｇの高いメタクリル酸エステルが局部的に存在するものとなれば、セラミックグリーンシートに強度を発現させることができる。
【００４４】
Ｔｇは、上記の工程を行なう常温程度以上のＴｇやバインダーの含有量にもよるが、20℃乃至60℃であるのが好ましい。20℃未満であると常温でグリーンシートが柔らかくなり、上記の工程において変形し易くなる。一方、60℃を超えると常温でグリーンシートが硬くなりすぎてしまい、ハンドリングの際に割れ易くなったり、金型加工でキャビティ用や貫通導体用の貫通孔を形成する際に孔の周囲にクラックが発生してしまったりする場合がある。可塑剤を加えることにより見掛けのＴｇを下げれば、Ｔｇが70℃程度のものであっても、このような不具合を発生させることなく使用できる。Ｔｇが20℃乃至60℃である有機バインダーとしては、アクリル系有機バインダーであれば、ポリメタクリル酸ノルマルブチル，ポリメタクリル酸エチル，ポリメタクリル酸イソブチル、他にはポリ酢酸ビニル，ポリアミド，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００４５】
さらに、有機バインダーに架橋剤を配合して有機バインダーの骨格間を架橋でつなぎ、有機バインダー骨格同士を結びつけることにより、有機バインダーの特性を変えることができる。例えば、アクリル系バインダーであれば、イソシアネート架橋剤，エポキシ架橋剤，金属キレート剤を使うことにより、アクリル系バインダーに導入されたカルボキシル基、ヒドロキシル基などと反応してアクリル系バインダー骨格間を架橋でつなぐことにより、アクリル系バインダーの強度を上げることができる。これによってセラミックグリーンシートの強度を上げることが可能となる。
【００４６】
第１のセラミックグリーンシート層２に含有される溶融成分は、セラミックグリーンシート積層体６を作製する際の加熱時に溶融状態となるものであり、炭化水素，脂肪酸，エステル，脂肪アルコール，多価アルコール等が挙げられる。スラリーを調整する際の溶媒への溶解性を考慮すると、分子量が小さくかつ極性を有する炭化水素，エステル，脂肪アルコール，多価アルコールが好ましい。さらに、上述したアクリルバインダーとの相溶性を考慮すると、エステル，脂肪アルコール，多価アルコールがより好ましい。
【００４７】
溶融成分は前記のものの中でも、その融点が35℃乃至100℃であるものが好ましい。これは、この範囲の融点のものを用いると、常温では第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して変形することはないので、積層工程までのハンドリングが容易となり、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程における加熱時にセラミックグリーンシート４中のバインダーや可塑剤等の有機成分が分解することがないので、分解ガスによりデラミネーションが発生してしまうことがないからである。融点が35℃乃至100℃である溶融成分としては具体的には、ミリスチルアルコール，セチルアルコール，ヘキサデカノール，ポリエチレングリコール，ポリグリセロール，ステアリルアミド，オレイルアミド，エチレングリコールモノステアレート，パラフィン，ステアリン酸，シリコーン等が挙げられる。これらの中で焼成工程での分解および揮発性がよく、ヒドロキシル基を有するものは、ミリスチルアルコール，セチルアルコール，ヘキサデカノール，ステアリルアルコール，ポリエチレングリコール，ポリグリセロールである。
【００４８】
第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分は、有機バインダーと溶融成分との結びつきを考えると、有機バインダーはアクリル系バインダーが、溶融成分は多価アルコールが望ましい。具体的には、有機バインダーはアクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体が、溶融成分はヘキサデカノールが望ましい。
【００４９】
好ましくは、第１のセラミックグリーンシート層２に含有される溶融成分の含有量は、第１の有機バインダー100質量％に対して50質量％乃至100質量％とするのがよい。溶融成分の量が50質量％より少ないと、第１の有機バインダーと結びつき第１の有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りなくなるので、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程の加熱時に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり軟化せず粘着性が得られなくなるか、または第１のセラミックグリーンシート層２が均一に軟化せず粘着性のない部分ができてしまうこととなり、焼成して得られるセラミック基板にはデラミネーションが発生してしまうこととなる。溶融成分が100質量％より多いと、第１の有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、第１の有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は第１の有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となるので、この部分に、焼成して得られるセラミック基板のデラミネーションが発生してしまうこととなる。
【００５０】
また、第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分の配合量は、第１のセラミックグリーンシート層２に含まれるセラミック粉末100質量％に対して10質量％乃至50質量％であるのがよい。有機成分の量が10質量％より少ないと、無機成分と結びつくことで第１のセラミックグリーンシート層２中に分散させる役割をもつ有機成分の絶対量が足りなくなるので、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程の加熱時に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり粘着性が得られなくなるか、または第１のセラミックグリーンシート層２の粘着性が均一でない部分ができることとなり、焼成して得られるセラミック基板にはデラミネーションが発生してしまうこととなる。有機成分が50質量％より多いと、無機成分と結びつく有機成分が過多となり、第１のセラミックグリーンシート層２中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生する。この部分は、有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、焼成時における有機成分の除去によって得られるセラミック基板の中に空隙や空隙に起因するデラミネーションが発生することとなる。
【００５１】
ここで、有機成分とは有機バインダーと溶融成分とのことである。第１のセラミックグリーンシート層２を形成する際には、溶剤および可塑剤や分散剤等も含むスラリーを用いるが、スラリーを乾燥させて第１のセラミックグリーンシート層２とするので第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分には蒸発してしまう溶剤は含まれず、可塑剤や分散剤等はその量が少ないため、有機成分とは有機バインダーと溶融成分としている。
【００５２】
第２のセラミックグリーンシート層３，３’の有機成分（有機バインダー）量は、第２のセラミックグリーンシート層３，３’に含まれる無機粉末100質量％に対して５質量％乃至20質量％であるのがよい。有機成分の量が５質量％より少ないと、セラミックグリーンシート中のセラミック粉末が多すぎて無機粉末の間を繋ぎ合わせることができず、セラミックグリーンシートが脆く、ハンドリングや加工できないようになる。また、有機成分が20質量％より多いと、第２のセラミックグリーンシート層３，３’を焼成してセラミック基板としたときの収縮率が大きくなる。さらに、セラミックグリーンシート積層体６に占める第２のセラミックグリーンシート層３，３’が多いため、セラミックグリーンシート積層体６を焼成したセラミック基板の収縮率も大きくなることとなる。収縮率が大きくなると、所望の寸法のセラミック基板を作るためにはより大きなセラミックグリーンシート積層体６が必要となるため、生産性に対して好ましくない影響を与える。また、収縮率が大きければ、ばらつきも大きくなる傾向があるため、得られるセラミック基板の収縮ばらつきも大きくなるので好ましくない。
【００５３】
第２のセラミックグリーンシート層３，３’の有機成分である有機バインダーとしては、同様にアクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体が望ましい。また、メタクリル酸エステルの割合を多くして、20℃乃至60℃にＴｇを調整することが望ましい。メタクリル酸エステルとしては、分解性の高いメタクリル酸イソブチルやメタクリル酸ノルマルブチルを選択するのが望ましい。
【００５４】
上記のような好ましい特性となる第１のセラミックグリーンシート層２としては、例えば、セラミック粉末100質量％に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸イソブチル−アクリル酸ラウリル共重合体を20質量％、および溶融成分としてヘキサデカノール（もしくはセチルアルコール）を10質量％含むものが好ましい。同様に第２のセラミックグリーンシート層３としては、例えば、セラミック粉末100質量％に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸ノルマルブチル−アクリル酸２エチルヘキシルを10質量％含むものが好ましい。
【００５５】
第１のセラミックグリーンシート層２の厚さは、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程において導体層とセラミックグリーンシート４との段差を埋めることができるように、導体層の厚みより厚くなるように形成される。セラミックグリーンシート４の積層時に変形させないように、好ましくは、第１のセラミックグリーンシート層２の厚みは第２のセラミックグリーンシート層３より薄く、さらに好ましくは第１のセラミックグリーンシート層２の厚みをできるだけ薄くするほうがよく、導体層の厚みより若干厚い程度、具体的には10μｍ乃至100μｍとすればよい。
【００５６】
また、第２のセラミックグリーンシート層３，３’の厚さは、作製するセラミック基板に必要な厚みとすればよく、例えば50μｍ乃至300μｍのものを用いればよい。
【００５７】
第１のセラミックグリーンシート層２は、セラミック粉末，有機バインダー，溶融成分に溶剤（有機溶剤，水等）、必要に応じて所定量の可塑剤，分散剤を加えてボールミル等の混合手段で混合し分散させて第１のセラミックスラリーを得ておき、これをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等の支持体上にドクターブレード法，リップコーター法，ダイコーター法等の成形手段により成形することによって得られる。第２のセラミックグリーンシート層３，３’は、第１のスラリーに対して溶融成分を含まない第２のセラミックスラリーを同様にして作製し、同様の成形手段を用いて形成される。
【００５８】
支持体１は、紙や、ポリオレフィン系，ポリエステル系，ポリアミド系，ポリイミド系，塩化ビニル系等の有機樹脂からなるフィルム状のものである。表面の平滑性に優れた有機樹脂フィルムの中で、コストが安く、比較的引っ張り強度が高く変形しにくいＰＥＴフィルムが好ましい。支持体１の表面には、セラミックグリーンシート４の剥離性を考慮して離型剤や帯電防止剤などの表面処理層が形成されていることが好ましい。離型剤の種類としては、大別してシリコーン系，フッ素系，長鎖アルキル基含有系，アルキッド樹脂系，ポリオレフィン樹脂系などを用いることができる。
【００５９】
上記（２）の方法の場合は、第１のセラミックグリーンシート層２の溶解度パラメータと第２のセラミックスラリーの溶解度パラメータとの差を３乃至８とすることによって、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックスラリーを塗布した際に第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックスラリーとが互いに溶解することを抑制するので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３とが混合して同一化してしまうことを防ぐことができる。また、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックスラリーを塗布した際に第１のセラミックグリーンシート層２上の第２のセラミックスラリーをはじかれること無く塗布することができるので、第２のセラミックスラリーの塗布時に気泡の巻き込みによる空隙の発生も無く、デラミネーションの発生を防ぐことができるので好ましい。
【００６０】
上記（３）の方法の場合は、第１のセラミックスラリーの溶解度パラメータと第２のセラミックスラリーの溶解度パラメータとを２以上離すことによって、支持体１に第１のセラミックスラリーを塗布し、塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布した際に、第１のセラミックスラリーと第２のセラミックスラリーとが互いに溶解することを抑制するので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３とが混合して同一化してしまうことを防ぐことができるのでより好ましい。
【００６１】
ここで、溶解度パラメータとは、有機成分の性質が似通ったものは相溶けやすいという性質をもとに数値化したものであり、ＳＰ（Solubility Parameter)値とも呼ばれるものである。溶解度パラメータの値が近いもの同士は溶解しやすいことを示すものであるので、有機成分の溶解力を示す指標として用いられる。セラミックスラリーの溶解度パラメータは、セラミックグリーンシートおよびセラミックスラリー中の各有機成分の溶解度パラメータと各有機成分の体積分率とから算出する。例えば、セラミックスラリー中に２つの有機成分が含まれ、それぞれの溶解度パラメータが５および７で、体積分率がそれぞれ70％および30％である場合のセラミックスラリーの溶解度パラメータは、５×0.7＋７×0.3＝5.6となる。なお、有機成分の溶解度パラメータは、講談社出版「溶剤ハンドブック」（浅原昭三ほか編、1976年初版）による溶解度パラメータのデータを用いればよい。
【００６２】
（２）および（３）の方法においてセラミックグリーンシートおよびセラミックスラリーの溶解度パラメータの差を調整するには、それぞれのセラミックスラリーに含まれる溶剤および有機バインダーの溶解度パラメータを変えればよい。例えば第１のセラミックグリーンシート層２用および第２のセラミックグリーンシート層３用のセラミックスラリーに含まれる溶剤の溶解度パラメータをそれぞれ互いに異なるものとするには、一方を炭化水素系の無極性溶剤とすると溶解度パラメータが小さくなり、また他方をアルコール系の極性溶剤とすると溶解度パラメータが大きくなり、これによって溶解度パラメータの差を調整できるので都合がよい。具体的には、無極性溶剤としてはメチルエチルケトンのケトン類，トルエン，キシレンの芳香族系炭化水素を、極性溶剤としてはエチルアルコール，プロピルアルコール，ブチルアルコールなどのアルコール類を用いるのが好ましい。また有機バインダーの溶解度パラメータを変えるには、２つの異なる骨格を得られ、官能基を自由に選択できるアクリル系バインダーを用いるのが好ましい。具体的には、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体のエステルを、メチル，ブチル，エチルへキシルなどと変化させることにより、極性を変え、さらに溶解度パラメータを変えることが可能となるので好ましい。
【００６３】
次に、図１（ｃ）に示すように、セラミックグリーンシート４にキャビティとなる貫通孔５を形成する。貫通孔５はパンチング加工やレーザー加工等によりセラミックグリーンシートに形成される。
【００６４】
このとき、溶融成分は加熱しない常温では溶融せず固形であるため、溶融成分を含む第１のセラミックグリーンシート層２は常温では硬く変形しにくい。これによって、常温で行なうセラミックグリーンシート４に貫通孔５を形成する工程では、第１のセラミックグリーンシート層２は硬く変形しにくいため、貫通孔５を形成するときに発生する応力、例えばパンチングで機械的に打ち抜くときに発生するせん断応力や位置決めして貫通孔５を形成するためにグリーンシートを高速移動させて発生する振動によってセラミックグリーンシート４が変形せず、精度良く加工することができる。
【００６５】
貫通孔５の形成は、支持体１を剥さずに行なうと、セラミックグリーンシート４の変形を抑制することができるので好ましい。しかし、パンチングにより貫通孔５を形成する場合は、支持体１としてセラミックグリーンシート４に比べて弾性に富むＰＥＴフィルム等を用いると、セラミックグリーンシート４を打ち抜く応力を支持体１が吸収してパンチング加工できなくなる場合がある。従って、上記したようにセラミックグリーンシート４の強度を上げて変形を抑制した上で、支持体１を剥してパンチング加工するのが好ましい。レーザー加工で貫通孔５を形成する場合には、上記のようにセラミックグリーンシート４の変形を抑制するために支持体１を剥さないほうが好ましい。
【００６６】
セラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３上や、積層体の最下層となる第２のセラミックグリーンシート層３’上に導体層を形成する場合は、貫通孔５を形成する前でもよいし後でも構わない。
【００６７】
導体層を形成する方法としては、例えば導体材料粉末をペースト化したものをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷したり、めっき法や蒸着法等により所定パターン形状の金属膜を形成するようなセラミックグリーンシート４上に直接形成する方法、あるいは印刷により所定パターン形状に形成した導体厚膜や所定パターン形状に加工した金属箔、めっき法や蒸着法等により形成した所定パターン形状の金属膜をセラミックグリーンシート４上に転写する方法がある。導体材料としては、例えばＷ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ（パラジウム），Ｐｔ（白金）等の１種または２種以上が挙げられ、２種以上の場合は混合，合金，コーティング等のいずれの形態であってもよい。
【００６８】
導体層はセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３およびセラミックグリーンシート層３’上に形成されるのが望ましい。これは、第２のセラミックグリーンシート層３，３’は加熱時に溶融する溶融成分を含有しないことから、第２のセラミックグリーンシート層３，３’は加熱時に変形することはないので、その上に導体層を形成することにより導体層を変形させないようにするためである。
【００６９】
また、必要に応じて上下の層間の導体層同士を接続するためのビアホール導体やスルーホール導体等の貫通導体を形成してもよい。これら貫通導体は、パンチング加工やレーザー加工等によりセラミックグリーンシート４および第２のセラミックグリーンシート層３’に形成した貫通孔５に、導体材料粉末をペースト化したもの（導体ペースト）を印刷やプレス充填により埋め込む等の手段によって形成され、通常は導体層を形成する前に形成する。
【００７０】
また、貫通孔５の周囲には蓋体をろう材により接合するためのシール金属層となるシールパターンを導体層の形成と同様の方法で行なってもよい。
【００７１】
次に、図１（ｄ）に示すように、貫通孔５が形成されたセラミックグリーンシート４と第２のセラミックグリーンシート層３’とを位置合わせして積み重ね、溶融成分が溶融状態となり第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して変形する程度の温度、つまり溶融成分の融点程度の温度で加熱することで、セラミックグリーンシート積層体６を作製する。
【００７２】
セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程において、第１のセラミックグリーンシート層２は加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３’とを積層して加熱した際に第１のセラミックグリーンシート層２が軟化するので、第１のセラミックグリーンシート層２はその下に位置する第２のセラミックグリーンシート層３’および導体層を形成したときには第２のセラミックグリーンシート層３上に形成された導体パターンの形状に追従して変形することとなる。その結果、導体層周囲や導体層間に空隙が発生することなく完全に密着し、セラミックグリーンシート積層体６はデラミネーションの発生のないものとなる。
【００７３】
よって、セラミックグリーンシート積層体６を焼成して分割した後のセラミック基板は、キャビティ内部と基板外部とがデラミネーションで通気することがなく、セラミック基板のキャビティ部の封止が良好に行なわれるので、電子部品素子を搭載した電子部品は信頼性の高いものとなる。
【００７４】
また、第１のセラミックグリーンシート層２は、加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、加熱のみで第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して接着性を有するものとなるので、大きな加圧力によりセラミックグリーンシート４を圧着させる必要がない。よって、幅の狭い枠状のセラミックグリーンシート４が変形することがなく、キャビティ周囲部とキャビティ底部との加圧力差によるキャビティ底部の反りの発生を抑えることが可能となり、キャビティ底部に電子素子を精度よく確実に搭載することが可能なセラミック基板を得ることができる。
【００７５】
図１（ｄ）の最下部に位置するセラミックグリーンシートとしては、第２のセラミックグリーンシート層３’を用い、セラミック基板の下面に導体層が露出する場合は、最下部の第２のセラミックグリーンシート層３’の両面に導体層を形成したものを用いればよい。
【００７６】
図１に示した例ではセラミックグリーンシート４と第２のセラミックグリーンシート層３’との２層構造であるが、積層数をセラミック基板に要求される設計に応じて増やすことが可能である。すなわち、貫通孔５を形成した枠状のセラミックグリーンシート４を複数枚積層してもよいし、第２のセラミックグリーンシート層３’の上に平板状のセラミックグリーンシート４を積層してもよい。
【００７７】
セラミックグリーンシート積層体６を作製する際の加熱条件は、溶融成分の融点以上の温度に保持される時間を0.3秒乃至５秒とするのが望ましい。溶融成分の融点以上の温度に保持される時間が0.3秒に満たない場合には、溶融成分の溶融が不十分となり、セラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２が軟化することによって発生する接着性が低下し、セラミックグリーンシート積層体６の内部にデラミネーションが発生しやすくなってしまう。一方、溶融成分の融点以上の温度に保持される時間が５秒を超えると、加熱による溶融成分の流動が大きくなってしまい、セラミックグリーンシート積層体６が変形してしまったり、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２の一部がキャビティ部内等に流れ込んでしまい、キャビティ部内の導体層を覆うなどしてセラミック基板に電気的接続不良をもたらしてしまったりするおそれがある。
【００７８】
また、セラミックグリーンシート４の加熱温度が100℃を超えるような場合は、セラミックグリーンシート積層体６中のバインダーや可塑剤等の有機成分が分解しやすくなり、分解ガスによりデラミネーションが発生しやすくなってしまうので、加熱温度は溶融成分の融点以上100℃以下の加熱温度が好ましい。
【００７９】
積層したセラミックグリーンシート４が位置ずれしないように、また、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３’および導体層を形成したときには第２のセラミックグリーンシート層３’上に形成された導体層のパターン形状に追従して変形するのを補助するために押さえる程度の加圧を行なうと、より精度よく確実な圧着が可能となる。この場合の加圧力は、３ｋｇｆ／ｃｍ２乃至20ｋｇｆ／ｃｍ２（2.94×10５Ｐａ乃至19.6×10５Ｐａ）にすることが好ましい。加圧力が３ｋｇｆ／ｃｍ２（2.94×10５Ｐａ）未満であると、圧着面との接触が不均一になり、セラミックグリーンシート積層体６に均一な温度をかけにくくなるので、セラミックグリーンシート積層体６の内部に空隙が生じ、デラミネーションが部分的に発生してしまう場合がある。一方、加圧力が20ｋｇｆ（19.6×10５Ｐａ）を超えると、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が押し出されて流動し、キャビティ部内等に第１のセラミックグリーンシート層２の一部が流れ込んでしまいやすくなる。
【００８０】
セラミックグリーンシート４を積層するための積層装置は、圧着面に加熱部を有し内部に冷却部を有した上パンチ部と、セラミックグリーンシート積層体６を支持する下パンチ部とからなるものを用いることが好ましい。上パンチ部の加熱部は、通電することによって板状の抵抗体を発熱させる構造をとっているものとすることにより、セラミックグリーンシート積層体６を均一に加熱することが容易となり、さらに、抵抗体の発熱量を抵抗体材料の種類や厚みにより調整できるため、セラミックグリーンシート積層体６の形状などに応じて加熱量を調整することができ、セラミックグリーンシート積層体６の変形や、キャビティ構造やビアホール等に溶融成分を含んだ軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうことを一層効果的に抑えることができる。また、冷却部を有することから上パンチを発熱させた後に瞬時に冷却できるので、上記のような好ましい短時間の加熱がより容易となる。
【００８１】
また、積層装置は、油圧サーボ方式や電気サーボ方式を用いて、上パンチ部や下パンチ部がセラミックグリーンシート４の圧着の際に可動する構造のものが好ましい。このような積層装置によれば、パンチの加圧力を所望に応じて調整できるので、セラミックグリーンシート積層体６の積層時の加圧力を小さくできる。さらに、圧着した状態でセラミックグリーンシート積層体６のパンチの加圧力を細かく制御することができるので、セラミックグリーンシート積層体６の変形や、キャビティ部やビアホール等に溶融成分を含んだ軟化した第１のセラミックグリーンシート層２の一部が流れ込んでしまうことをさらに効果的に抑えることができる。
【００８２】
次に、図１（ｅ）に示すように、セラミックグリーンシート積層体６に、焼成した後に分割するための溝加工を行なう。溝加工により形成される分割溝７は、縦断面形状をＶ字形とすると、セラミックグリーンシート積層体６を焼成した後にセラミック基板を分割する際に、容易に良好に分割できるので望ましい。さらに、分割溝７はセラミックグリーンシート積層体６の上下面に形成すると、容易に、またバリや欠け等の発生がなく良好に分割できるので望ましい。分割溝７の縦断面形状をＶ字形とするには、縦断面形状がＶ字形の切断刃を有する金型やカッター刃をセラミックグリーンシート積層体６に押し当てることにより加工すればよい。
【００８３】
このとき、溶融成分は加熱しない常温では溶融せず固形であるため、溶融成分を含む第１のセラミックグリーンシート層２は常温では硬く変形しにくい。このため、分割溝７を形成するときの変形、例えば切断刃をセラミックグリーンシート４に押し込んだ際に、切断刃の周囲のセラミックグリーンシート４が押されることによる変形も抑えられ、精度良く加工することができる。
【００８４】
分割溝７の深さは、セラミック基板を分割する工程までの取り扱い時に割れない程度にできるだけ深くするのが望ましい。具体的には、セラミックグリーンシート積層体６の厚みの１／３乃至１／２の深さの分割溝７を形成するのがよい。この深さで分割溝７を形成すると、セラミック基板を分割する工程までの取り扱いでは割れず、分割する際にはバリや欠け等の発生がなく良好に分割することができる。セラミックグリーンシート積層体６の上下面に分割溝７を形成する場合は、上下の分割溝７の深さの合計がこの範囲となるようにすればよい。
【００８５】
そして、溝加工されたセラミックグリーンシート積層体６を焼成することにより、セラミック基板が作製される。焼成する工程は有機成分の除去とセラミック粉末の焼結とから成る。有機成分の除去は100℃乃至800℃の温度範囲でセラミックグリーンシート積層体６を加熱することによって行ない、有機成分を分解し揮発させ、焼結温度はセラミック組成により異なり、約800℃乃至1600℃の範囲内で行なう。焼成雰囲気はセラミック粉末や導体材料により異なり、大気中、還元雰囲気中、あるいは非酸化性雰囲気中等で行なわれ、有機成分の除去を効果的に行なうために水蒸気等を含ませてもよい。
【００８６】
セラミック材料としてガラスセラミックスのような低温焼結材料を用いる場合は、セラミックグリーンシート積層体６の上下面にさらに拘束グリーンシートを積層して焼成し、焼成後に拘束シートを除去するようにすれば、より高寸法精度のセラミック基板を得ることが可能となる。拘束グリーンシートは、Ａｌ２Ｏ３等の難焼結性無機材料を主成分とするグリーンシートであり、セラミックグリーンシート積層体６の焼成時に収縮しないものである。この拘束グリーンシートが積層された積層体は、収縮しない拘束グリーンシートにより積層平面方向（ｘｙ平面方向）の収縮が抑制され、積層方向（ｚ方向）にのみ収縮するので、焼成収縮に伴う寸法ばらつきが抑制される。このときの拘束グリーンシートも、本発明におけるセラミックグリーンシート４と同様の、溶融成分を含む第１のセラミックグリーンシート層２と溶融成分を含まない第２のセラミックグリーンシート層３とを有する構成にすると、拘束グリーンシートをセラミックグリーンシート積層体６に積層して圧着する際にも大きな加圧力を必要としないので、セラミックグリーンシート積層体６を変形させることがなく、得られるセラミック基板がより高寸法精度のものとなるのでよい。
【００８７】
また、拘束グリーンシートには、難焼結性無機材料の主成分に加えて、焼成温度以下の軟化点を有するガラス成分、例えばセラミックグリーンシート４中のガラスと同じガラスを含有させるとよい。焼成中にこのガラスが軟化してセラミックグリーンシート４と結合することによりセラミックグリーンシート４と拘束グリーンシートとの結合が強固なものとなり、より確実な拘束力が得られるからである。このときのガラス量は、難焼結性無機成分とガラス成分を合わせた無機成分に対して0.5質量％乃至15質量％とすると、拘束力が向上し、かつ拘束グリーンシートの焼成収縮が0.5％以下に抑えられる。
【００８８】
焼成後、拘束グリーンシートが焼成されてセラミック基板に保持されている拘束シートを除去する。除去方法としては、例えば研磨，ウォータージェット，ケミカルブラスト，サンドブラスト，ウェットブラスト（砥粒と水とを空気圧により噴射させる方法）等が挙げられる。
【００８９】
焼成後のセラミック基板の表面に露出した導体層やシール金属層がある場合には、その表面に、腐食防止のために、または半田や金属ワイヤ等の外部基板や電子部品素子との接続手段の良好な接続のために、ニッケルや金のめっきを施すとよい。
【００９０】
以上のように、本発明の製造方法で作製されたセラミック基板は、その内部にデラミネーションを有さず、小型で寸法精度の高いものとなり、電子部品素子を良好に搭載し、気密に封止することができるので、小型で信頼性の高い電子部品を得ることのできるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のセラミック基板の製造方法の実施の形態の一例を示す工程毎の断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１・・・支持体
２・・・第１のセラミックグリーンシート層
３，３’・・・第２のセラミックグリーンシート層
４・・・セラミックグリーンシート
５・・・貫通孔
６・・・セラミックグリーンシート積層体
７・・・分割溝
【図１】
2008084922.tif 000003