(57)【要約】【課題】耐電圧特性に優れたセラミック多層部品及びその製造方法を提供する【解決手段】未焼成セラミック層及び未焼成導体層を積層する工程を有するセラミック多層部品の製造方法において、未焼成セラミック層はＤ９０が８μｍ以下であるガラス粉末（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスなど）、及びＤ９０が４．５μｍ以下である無機フィラー粉末（アルミナ、チタン酸カルシウムなど）を含有する。セラミック多層部品１は、ガラスと無機フィラーとを含有し、ポア２が形成されているセラミック層１１１〜１１６を備え、セラミック層の厚さｔは１０μｍ以上１２０μｍ以下であって、セラミック層内においてポアの最大直径が７．５μｍ以下であり、且つ最大直径が４μｍ以上であるポアの数は積層方向におけるｔ×ｔ四方の断面にｔ／５．５以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未焼成セラミック層及び未焼成導体層を積層して未焼成セラミック多層部品を得る積層工程と、該未焼成セラミック多層部品を焼成する焼成工程と、を備えるセラミック多層部品の製造方法であって、
上記未焼成セラミック層は、粒度分布における９０％粒度が８μｍ以下であるガラス粉末、及び粒度分布における９０％粒度が４．５μｍ以下である無機フィラー粉末を含有することを特徴とするセラミック多層部品の製造方法。
【請求項２】
上記ガラス粉末と上記無機フィラー粉末との合計を１００体積％とした場合に、該ガラス粉末の含有量が４０〜８５体積％である請求項１に記載のセラミック多層部品の製造方法。
【請求項３】
上記ガラス粉末を構成するガラスは、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスである請求項１又は２に記載のセラミック多層部品の製造方法。
【請求項４】
ガラスと無機フィラーとを含有し、ポアが形成されているセラミック層を備えるセラミック多層部品であって、
上記セラミック層の厚さｔは、１０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
上記セラミック層内において、ポアの最大直径が７．５μｍ以下であり、且つ、最大直径が４μｍ以上であるポアの数は、積層方向におけるｔ×ｔ四方の断面にｔ／５．５個以下であることを特徴とするセラミック多層部品。
【請求項５】
上記ポアは、該ポアの長径をＲ、且つ短径をｒとした場合にＲ／ｒは１．４以下である請求項４に記載のセラミック多層部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック多層部品及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、耐電圧特性に優れたセラミック多層部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、用いる粉末全体の平均粒径を２．５μｍ以下に制御することで、ボイドの最大径をセラミック層の厚さの３０％以下の大きさに抑制でき、絶縁破壊電圧を大きくできることが開示されている。
また、下記特許文献２には、用いる粉末全体の１０％粒度（Ｄ１０）、平均粒径（Ｄ５０）、９０％粒度（Ｄ９０）の各々の相関を所定の範囲に制御することで高強度な配線基板が得られることが開示されている。
更に、下記特許文献３（［００３５］等）には平均粒径（Ｄ５０）が０．１〜５μｍのガラス粉末と、平均粒径（Ｄ５０）が０．１〜５μｍのフィラー粉末とを用いることで、得られる低温焼成磁器内に形成される気孔の最大径を１０μｍ以下に抑えることができることが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２８４１１号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５７６５号公報
【特許文献３】特開２００４−２３１４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示されるように、用いる粉末全体の平均粒径を２．５μｍ以下とすることは困難であり、且つ非常に高コストとなる。これに対して、得られる絶縁破壊電圧は２５μｍのセラミック層の厚さにおいて最大で２３Ｖと十分ではないという問題がある。また、上記特許文献２に示されるように、ガラス粉末の平均粒径を５μｍ以下にすることは、上記特許文献１と同様に困難であり、また非常に高コストとなるという問題がある。更に、上記特許文献３に示されるように、上記相関を達したとしても、十分な耐電圧性が得られない場合がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、耐電圧特性に優れたセラミック多層部品及びそ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】
【０００５】
本発明者らは、耐電圧特性が特異的に低いセラミック層が存在することについて鋭意検討を行った。この結果、焼成後にセラミック層内に形成されているポアが大きい場合や、比較的小さなポアであっても連続して存在することにより、結果的にこれらの部分において十分な絶縁距離が確保されず、耐電圧特性が低下している場合があることを知見した。
更に、これらの形態のポアは上記特許文献等に示されるように、一般に、用いる粉末の平均粒径を小さくすることである程度は抑制できるが、ガラス粉末を３μｍ以下というような小径にまで粉砕することは困難であり、また仮にできたとしても非常に高コストとなることが分かった。そこで、これらの用いる粉末の粒径制御について詳細に検討を行ったところ、過度な粉砕を要さずとも、ポアを効果的に抑制し、且つ２５０Ｖ以上の耐電圧特性が得られることを知見し、本発明を完成させた。
【０００６】
即ち、本発明は以下のとおりである。
（１）未焼成セラミック層及び未焼成導体層を積層して未焼成セラミック多層部品を得る積層工程と、該未焼成セラミック多層部品を焼成する焼成工程と、を備えるセラミック多層部品の製造方法であって、
上記未焼成セラミック層は、粒度分布における９０％粒度が８μｍ以下であるガラス粉末、及び粒度分布における９０％粒度が４．５μｍ以下である無機フィラー粉末を含有することを特徴とするセラミック多層部品の製造方法。
（２）上記ガラス粉末と上記無機フィラー粉末との合計を１００体積％とした場合に、該ガラス粉末の含有量が４０〜８５体積％である上記（１）に記載のセラミック多層部品の製造方法。
（３）上記ガラス粉末を構成するガラスは、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスである上記（１）又は（２）に記載のセラミック多層部品の製造方法。
（４）ガラスと無機フィラーとを含有し、ポアが形成されているセラミック層を備えるセラミック多層部品であって、
上記セラミック層の厚さｔは、１０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
上記セラミック層内において、ポアの最大直径が７．５μｍ以下であり、且つ、最大直径が４μｍ以上であるポアの数は、積層方向におけるｔ×ｔ四方の断面にｔ／５．５個以下であることを特徴とするセラミック多層部品。
（５）上記ポアは、該ポアの長径をＲ、且つ短径をｒとした場合にＲ／ｒは１．４以下である上記（４）に記載のセラミック多層部品。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のセラミック多層部品の製造方法によれば、セラミック層内に形成されるポアの大きさ及び個数を効果的に抑制でき、優れた耐電圧特性が得られるセラミック多層部品を得ることができる。
ガラス粉末と無機フィラー粉末との合計を１００体積％とした場合に、ガラス粉末の含有量が４０〜８５体積％である場合は、特に優れた耐電圧特性を有するセラミック多層部品を得ることができる。また、一般にガラス粉末の使用量が多いと燒結性がよく焼成が不十分なことによるポアは生じ難いが、過焼成した場合にはガラスの発泡による球状のポアが生じ易くなる。しかし、本発明ではこのような範囲においても形成されるポアの大きさ及び個数を抑制できる。
ガラス粉末を構成するガラスがＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスである場合は、上記効果に加え、より低温で焼成することができ、且つ無機フィラーとの反応を抑えることができるため、焼成温度を幅広く調整することができる。
【０００８】
本発明のセラミック多層部品によれば最大直径が７．５μｍを超える大きなポアを有さず、また、直径が４μｍ以上のポアの個数は極めて少ない。このため、ポアがセラミック層の表裏に連なって形成されない。そのため、特にセラミック層の表裏に導体層を備える状況で使用される場合には、セラミック層の層間での電流リークが極めて生じ難く、優れた耐電圧特性を発揮できる。
ポアの長径Ｒと短径ｒとがＲ／ｒ≦１．４である場合は、十分焼成がなされており、特に優れた耐電圧特性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］セラミック多層部品の製造方法
本発明のセラミック多層部品の製造方法は、未焼成セラミック層及び未焼成導体層を積層して未焼成セラミック多層部品を得る積層工程と、該未焼成セラミック多層部品を焼成する焼成工程と、を備えるセラミック多層部品の製造方法であって、
上記未焼成セラミック層は、粒度分布における９０％粒度が８μｍ以下であるガラス粉末、及び粒度分布における９０％粒度が４．５μｍ以下である無機フィラー粉末を含有することを特徴とする。
【００１０】
上記「積層工程」は、未焼成セラミック層及び未焼成導体層を積層して未焼成セラミック多層部品を得る工程である。
上記「未焼成セラミック層」は、ガラス粉末及び無機フィラー粉末を含有する層であり、焼成されてセラミック層となる層である。
上記「ガラス粉末」は、焼成されてガラスとなる粉末である。また、このガラス粉末は粒度分布における９０％粒度（以下、単に「Ｄ９０」ともいう）が８μｍ以下である。Ｄ９０が８μｍを超え、尚かつ無機フィラー粉末のＤ９０が４．５μｍを超えると急激にポアの最大径が大きくなり、また、ポア数も多くなる。このため２５０Ｖ以上の耐電圧性が得られない場合がある。
ガラス粉末のＤ９０は、８μｍ以下であればよく、特に限定されないが７．７μｍ以下とすることができ、更には６．１μｍ以下とすることができる。しかし、通常使用できる方法（即ち、例えば、振動ミル、ボールミル及びジェットミル等）でＤ９０を５．０μｍ以下にまで小さくすることは非常に困難である。従って、Ｄ９０は５．５〜８μｍとすることが好ましく、５．６〜７．７μｍとすることができ、更には５．７〜６．１μｍとすることができる。
【００１１】
尚、上記Ｄ９０に加えて、Ｄ１０は２.５μｍ以下であることが好ましく、２.０μｍ以下であることがより好ましく、０.３〜１.７μｍであることが特に好ましい。更に、上記Ｄ９０及びＤ１０に加えて、平均粒径（Ｄ５０）は５.０μｍ以下であることが好ましく、４.５μｍ以下であることがより好ましく、２.３〜４.０μｍであることが特に好ましい。これらのＤ１０〜Ｄ９０の好ましい範囲は各々の組合せとすることができる。
更に、ガラス粉末の各粒度の相関は、Ｄ１０／Ｄ５０が０．１０〜０．４５（より好ましくは０．１３〜０．４５、更に好ましくは０．１３〜０．１７）であることが好ましい。また、Ｄ９０／Ｄ５０は１．８〜２．３であることが好ましい。
【００１２】
上記ガラス粉末を構成するガラスの組成は特に限定されない。即ち、例えば、ガラスとしては、Ｓｉ並びにＣａ、Ｍｇ及びＢａ等のアルカリ土類金属元素などを含有するガラスが挙げられる。このガラスにはＡｌが含有されていてもよい。更に、Ｎａ及びＫ等のアルカリ金属元素が含有されていてもよい。また、このガラスはＢを含有するガラス、Ｐｂを含有するガラス等であってもよい。ガラスとしては、Ｓｉ及びＢを含有するホウケイ酸ガラスが好ましく、Ｓｉ、Ｂ及びＡｌを含有するホウケイ酸ガラスがより好ましく、Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ及びＣａを含有するホウケイ酸ガラスが特に好ましい。
【００１３】
このＳｉ、Ｂ、Ａｌ及びＣａを含有するホウケイ酸ガラスとしては、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスが挙げられる。このＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスとしては、Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ及びＣａの４種類の元素の酸化物のみからなるガラス、及びその他の酸化物を１種又は２種以上含有するガラスが挙げられる。上記その他の酸化物としては、Ｚｎ及びＣａを除くアルカリ土類金属元素（Ｍｇ、Ｂａ及びＳｒ）の酸化物が挙げられる。
【００１４】
このＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスにおける各元素の含有割合は特に限定されないが、少なくともＳｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｃａ及びＯを含有し、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びＣａＯの合計を１００モル％とすると、ＳｉがＳｉＯ２換算で２０〜４０モル％、ＢがＢ２Ｏ３換算で１５〜３０モル％、ＡｌがＡｌ２Ｏ３換算で１０〜２５モル％及びＣａがＣａＯ換算で１０〜２５モル％であることが好ましい。更に、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＡＬ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラス全体を１００モル％とした場合に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びＣａＯの合計が８５モル％以上であるガラスが好ましい。また、このガラスがその他の酸化物を含有するときは、その他の酸化物は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びＣａＯの合計を１００モル％とした場合に、酸化物換算（ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ及びＳｒＯなど）で５〜１５モル％であることが好ましい。
【００１５】
ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスを用いた場合は、より低温で焼成することができるため、抵抗が低く且つ低融点の金属（Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕ等）との同時焼成が容易であり、特に１０００℃以下の低温で同時焼成できる。更に、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスは、無機フィラーとしてＣａＴｉＯ３及びＴｉＯ２等の比誘電率の高い無機フィラーを用いた場合でも、焼成の際のガラスと無機フィラーとの反応が十分に抑制され、焼成温度を広く調整することができる。
【００１６】
上記「無機フィラー粉末」は、未焼成セラミック層内に含有され、焼成後にセラミック層内に含有されることとなる無機材料からなる粉末（但し、粉末を構成する粒子は、粒形が球状であるもの、楕円球形であるもの、柱状であるもの、繊維状であるもの等を含む）である。この無機フィラー粉末は、焼成後のセラミック多層部品内におけるセラミック層内では、通常、上記ガラスをマトリックスとして、ガラス内に無機フィラーとして分散して含有される。また、無機フィラー粉末は、焼成の前後で変化（組成、状態など）してもよいが、通常、焼成の前後でほとんど変化しない。但し、上記ガラスの一部が焼成を経て析出されて結果的に無機フィラーとして含有されてもよい。
【００１７】
この無機フィラー粉末は粒度分布におけるＤ９０が４．５μｍ以下である。Ｄ９０が４．５μｍを超え、尚かつガラス粉末のＤ９０が８μｍを超えると急激にポアの最大径が大きくなり、また、ポア数も多くなる。このため２５０Ｖ以上の耐電圧性が得られない場合がある。
無機フィラー粉末のＤ９０は、４．５μｍ以下であればよく、特に限定されないが４．０μｍ以下とすることができ、更には３．５μｍ以下とすることができる。しかし、通常使用できる方法（即ち、例えば、振動ミル、ボールミル及びジェットミル等）でＤ９０を１．５μｍ以下にまで小さくすることは非常に困難である。従って、Ｄ９０は１．８〜４．５μｍとすることが好ましく、１．９〜３．５μｍとすることができきる。これらの各々の数値範囲は、前記ガラス粉末のＤ９０の各々の数値範囲との組合せとすることができる。
【００１８】
上記Ｄ９０に加えて、Ｄ１０は２.０μｍ以下であることが好ましく、１.５μｍ以下であることがより好ましく、０.１〜１.３μｍであることが特に好ましい。更に、上記Ｄ９０及びＤ１０に加えて、平均粒径（Ｄ５０）は３.０μｍ以下であることが好ましく、２.５μｍ以下であることがより好ましく、０.７〜２.０μｍであることが特に好ましい。これらのＤ１０〜Ｄ９０の好ましい範囲は各々の組合せとすることができる。
更に、無機フィラー粉末の各粒度の相関は、Ｄ１０／Ｄ５０が０．０５〜０．６５であることが好ましい。また、Ｄ９０／Ｄ５０は１．５〜４．３であることが好ましい。
【００１９】
また、無機フィラー粉末を構成する材料の種類は特に限定されないが、例えば、アルミナ、チタン酸アルカリ金属塩（チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム及びチタン酸バリウム等）、コーディエライト、ムライト、チタニア、ジルコニア、ガーナイト、フォルステライト、ワラストナイト、アノーサイト、エンスタタイト、ジオプサイト、アーケルマナイト、ゲーレナイト並びにスピネル等が挙げられる。これらの材料は１種のみ含有されていてもよく、２種以上含有されていてもよい。更に、例えば、ＣａＴｉＯ３とＬａＡｌＯ３との２種以上の金属酸化物などの固溶体の粉末を用いることもできる。
【００２０】
これらの無機フィラー粉末を構成する材料のなかでも、アルミナ、チタン酸アルカリ土類金属塩、コーディエライト及びムライトのうちの少なくとも１種を用いることが好ましい。また、特にガラス粉末としてＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＣａＯ系ガラスを用いた場合には低温で焼成することができ、このガラスと上記無機フィラーとの反応を抑制できる。このため特に焼成温度を幅広く調整でき、優れた誘電特性を得ることができる。また、この無機フィラー粉末を構成する材料の比誘電率は特に限定されず、セラミック多層部品の使用目的により適宜のものとすることが好ましいが、通常、３５以上であり、６５以上であることが好ましく、９０以上であることがより好ましい。
【００２１】
未焼成セラミック層に含有されるガラス粉末と無機フィラー粉末との合計を１００体積％とした場合、各々の含有割合は特に限定されないが、ガラス粉末の含有量は４０〜８５体積％とすることが好ましい。即ち、無機フィラー粉末の含有量は１５〜６０体積％である。このガラス粉末の含有量は４１〜８２体積％が好ましく、５５〜８０体積％がより好ましい。無機フィラー粉末の含有量は１８〜５９体積％が好ましく、２０〜４５体積％がより好ましい。ガラス粉末の含有量が上記範囲であれば、未焼成体を１０００℃以下の低温域において焼成でき、また、得られる耐電圧性も２５０Ｖ以上とすることができる。
【００２２】
この未焼成セラミック層には、ガラス粉末及び無機フィラー粉末以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、バインダ、可塑剤、溶剤、着色剤、レベリング剤、消泡剤及び分散剤等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。未焼成セラミック層の作成方法は特に限定されないが、通常、ガラス粉末及び無機フィラー粉末を含有するセラミックスラリーをドクターブレード法及びスリップキャスト法等の公知の薄膜化法によりシート状に成形し、次いで、このシートを乾燥して得ることができる。
【００２３】
上記「未焼成導体層」は、焼成されて導体層となる層である。この未焼成導体層は焼成の前後で変化する層であってもよく、変化しない層であってもよい。即ち、例えば、導体成分からなる導体粉末と有機ビヒクル（バインダ、可塑剤及び溶剤等のうちの少なくとも１種を含有する）とを含有する層であり、焼成により導体粉末を構成する導体粒子同士が融着することで導体層となる未焼成導体層であってもよい。また、パターニングされた導体成分のみからなる未焼成導体層（焼成前後の変化はない）であってもよい。これらのうちでは、作業性の観点などから前者が好ましい。
【００２４】
上記「積層」はどのように行ってもよく特に限定されず、目的とする積層順序となるように未焼成セラミック層と未焼成導体層とが積層されればよい。未焼成セラミック層は、焼成されてセラミック多層部品内においてセラミック層（絶縁層）となる。一方、未焼成導体層は、焼成されてセラミック多層部品内において導体層となる。通常、セラミック層と導体層とは交互に積層されるため、未焼成セラミック層と未焼成導体層とも交互に積層される。即ち、例えば、１層の未焼成セラミック層と１層の未焼成導体層とを積層した積層物同士を積層することで未焼成セラミック多層部品を得てもよい。また、１層の未焼成セラミック層上に、１層の未焼成導体層を積層し、次いで、この未焼成導体層上に１層の未焼成セラミック層を積層し、その後、この未焼成セラミック層上に１層の未焼成導体層を積層するというように、順次積層して未焼成セラミック多層部品を得てもよい。また、積層に際しては、熱圧着を行うことが好ましい。
【００２５】
上記「焼成工程」は、未焼成セラミック多層部品を焼成する工程である。即ち、未焼成セラミック層と未焼成導体層とを同時焼成する工程である。この焼成工程における焼成温度は特に限定されないが、通常、１０００℃以下である。更に８００〜９５０℃が好ましく、８００〜９００℃がより好ましい。また、焼成雰囲気も特に限定されないが、導体層を構成する金属の種類等により設定できる。即ち、例えば、酸化され難い金属（貴金属等）を用いる場合には、大気雰囲気等の酸化雰囲気において焼成できる。一方、酸化され易い金属（Ｃｕ等）を用いる場合には、窒素及びアルゴン等の不活性ガスなどからなる不活性雰囲気、又は少量の水素を含有する還元雰囲気において焼成できる。焼成時間（上記焼成温度を保持する時間）は特に限定されないが、通常、５〜３０分間であり、１０〜２５分間が好ましい。
【００２６】
本発明の製造方法では、上記積層工程及び上記焼成工程以外にも他の工程を備えることができる。他の工程としては、脱脂工程が挙げられる。即ち、未焼成セラミック層に有機ビヒクルが含有される場合、通常、未焼成セラミック層を加熱して有機ビヒクルを除去し、その後、上記焼成がなされる。この脱脂のための加熱の温度及び時間は、有機ビヒクルの種類及び含有量により設定することができる。例えば、加熱温度は１５０〜６００℃、特に２００〜５００℃とすることができ、加熱時間は１〜１０時間、特に２〜７時間とすることができる。また、この脱脂工程は、焼成工程と連続して行ってもよく、別工程として設けてもよい。
【００２７】
［２］セラミック多層部品
本発明のセラミック多層部品は、ガラスと無機フィラーとを含有し、ポアが形成されているセラミック層を備えるセラミック多層部品であって、
上記セラミック層の厚さｔは、１０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
上記セラミック層内において、ポアの最大直径が７．５μｍ以下であり、且つ、最大直径が４μｍ以上であるポアの数は、積層方向におけるｔ×ｔ四方の断面にｔ／５．５個以下であることを特徴とする。
【００２８】
本発明のセラミック多層部品を構成する上記セラミック層は、ガラス及び無機フィラーを含有する。このうちガラスは、通常、上記ガラス粉末が焼成により溶融されてなるガラスである。従って、ガラスの種類及び無機フィラーとの含有割合等は、前記ガラス粉末における各々をそのまま適用できる。また、セラミック層に含有される無機フィラーは、未焼成セラミック層に含有される無機フィラー粉末が焼成工程を経て含有された無機フィラーであり、通常、焼成前後での変化はない。従って、無機フィラーの種類及びガラスとの含有割合等は、前記無機フィラー粉末における各々をそのまま適用できる。
尚、焼成過程を経たセラミック層内には、未焼成セラミック層に含有されるガラス粉末が焼成過程で析出してなる無機フィラーが含有されてもよいが、通常、その量は微量であり、ガラス粉末全体を１００体積％とした場合に、その５体積％以下である。
【００２９】
また、上記セラミック層の厚さは特に限定されないが、通常、１２０μｍ以下であり、１０〜９０μｍが好ましく、１５〜６０μｍがより好ましく、２０〜４５μｍが特に好ましい。１２０μｍを超えてもよいが、この範囲では粒径制御を行うまでもなく、十分な耐電圧特性が得られる。尚、上記セラミック層の厚さとは、通常、導体層間に介在された上記セラミック層の厚さを意味する。
また、このセラミック層は、上記セラミック多層部品を構成するセラミック部分の全部を構成してもよく、一部のみを構成してもよい。即ち、例えば、本セラミック多層部品はセラミック層を１層のみ備えてもよく、セラミック層を複数層（同組成の未焼成セラミック層を直接接して積層した上で焼成を行った場合は複数のセラミック層が一体となっている場合がある）備えてもよい。
【００３０】
本発明のセラミック多層部品は、上記セラミック層を備えること以外は特に限定されないが、通常、導体層を備える。この導体層を備える場合、その配置は特に限定されないが、少なくとも上記セラミック層を挟んで配置されることが好ましい。このような構造を有することにより上記セラミック層を用いる効果が発揮され易いからである。更に、この導体層は上記セラミック層と同時焼成された導体層とすることができる。即ち、本発明のセラミック多層部品は、上記セラミック層と、該セラミック層の表裏に配置され、且つ上記未焼成セラミック層と同時焼成された導体層を備えることができる。このようなセラミック多層部品においては、上記セラミック層による効果がより発揮され易い。
【００３１】
本発明のセラミック多層部品において各層の配置及びその数は特に限定されないが、例えば、セラミック層を１０〜２０層を備え、これらのセラミック層の各層間に導体層を１層づつ、合計９〜１９層を備え（換言すれば、セラミック層の層間に導体層が埋設され）てなる積層構造を備えることができる（この積層構造のみからなってもよい）。
更に、このセラミック多層部品は、この積層構造を構成する導体層間に常時電圧が印加された状態で使用されるセラミック多層部品であることが好ましい。このようなセラミック多層部品においては、上記セラミック層を備えることによる効果が更に発揮され易い。
このようなセラミック多層部品としては、電子部品が実装される配線基板、セラミックパッケージ、アンテナ、バランやカプラ、ＬＣフィルタ（ダイプレクサ、バンドパスフィルタ及びローパスフィルタなど）等が挙げられる。
【００３２】
尚、上記導体層を構成する導体成分の種類は特に限定されないが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ及びＰｔ等が挙げられる。その他、Ａｌ、Ｃｒ及びＮｉ等のその他の導体成分が含有されていてもよい。その他の導体成分は、導体層全体を１００質量％とした場合に、通常、４．０質量％以下であり、２．５質量％以下が好ましい。
尚、本発明における前記未焼成セラミック層及び前記焼成についての詳細は、前記製造方法における各々をそのまま適用できる。
【００３３】
本発明のセラミック多層部品は、セラミック層の厚さｔが１０〜１２０μｍの範囲である場合に、このセラミック層内において、ポアの最大長径は７．５μｍ以下（更には７μｍ以下、通常１μｍ以上）とすることができる。更に、このセラミック層内において、最大長径が４μｍ以上であるポアの数は積層方向におけるｔ×ｔ四方の断面（図２参照）にｔ／５．５個以下（通常０．５個以上）とすることができる。即ち、例えば、積層方向に切断したセラミック多層部品のセラミック層の断面において、セラミック層の厚さ（導体層で挟まれたセラミック部分の厚さ）ｔが２５μｍである場合に、この断面（セラミック層の断面）における任意の２５μｍ×２５μｍ四方の範囲に７．５μｍを超えるポアは認められず、且つ４μｍ以上のポアは認められたとしても４個以下とすることができる。
【００３４】
更に、本発明のセラミック多層部品では、このセラミック層内にポアが含有されたとしても、このポアの長径（最大寸法）をＲ且つ短径（最短寸法）をｒとした場合（図２参照）にＲ／ｒは１．４以下とすることができる。即ち、「Ｒ／ｒ≦１．４」である場合とは、十分に焼成がなされたことによって、ポアが均質な球形状に近づいたことを意味する。従って、十分な焼成がなされたにも関わらず、セラミック層内に認められる不可避的なポアが、前記形態（最大長径が７．５μｍ以下であり、最大長径が４μｍ以上であるポア数はｔ×ｔ四方断面にｔ／５．５個以下）であることを意味する。即ち、前記粒径制御により、セラミック層内に含有される不可避的なポアの大きさ及び数を抑制でき、結果的に耐電圧特性を向上させることができるものと考えられる。
本発明のセラミック多層部品によれば、実施例に後述する方法により測定される耐電圧特性は、上記セラミック層で絶縁された導体層間において１００Ｖ以上とすることができ、更には２００Ｖ以上とすることができ、特に２５０Ｖ以上とすることができる。
【００３５】
本発明のセラミック多層部品としては、電子部品が実装される配線基板、セラミックパッケージ、アンテナ、バランやカプラ、ＬＣフィルタ（ダイプレクサ、バンドパスフィルタ及びローパスフィルタなど）等が挙げられる。
このうち、セラミック積層型ＬＣフィルタの一例を分解斜視図として図１に示した。ＬＣフィルタ１は、セラミック層（誘電体磁器部）１１１、１１２、１１３、１１４、１１５及び１１６と、導体層１２１、１２２、１２３、１２４及び１２５とを備える。これらは一体的に同時焼成され一体物となっている。更に、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５及び１３６の端面導体を備える。この端面導体はセラミック層及び導体層と同時焼成されてもよく、同時焼成されていなくてもよい。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
［１］ガラス粉末の製造
各々の元素を酸化物換算した場合に、ＳｉをＳｉＯ２換算で２５質量％、ＢをＢ２Ｏ３換算で２１質量％、ＡｌをＡｌ２Ｏ３換算で２５質量％、ＣａをＣａＯ換算で１７質量％、ＺｎをＺｎＯ換算で１２質量％（これらの合計を１００質量％とする）含有するように、ＳｉＯ２粉末、Ｈ３ＢＯ３粉末、Ａｌ２（ＯＨ）３粉末、ＣａＣＯ３粉末及びＺｎＯ粉末をそれぞれ秤量し、播潰機により混合した。その後、混合物を３〜５時間加熱して溶融させ、次いで、水冷によって急冷してガラス（ガラス転移点は６３１℃であった）を調製した。その後、このガラスをボールミルにより粉砕し、Ｄ９０が各々８．３μｍ、７．５μｍ、５．９μｍである３種類のガラス粉末を得た。
尚、粒度分布は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製、形式「ＬＡ−７５０」）により測定した値である。
【００３７】
［２］無機フィラー粉末の調製
アルミナ粉末（純度９９％以上）、及びチタン酸カルシウム粉末（純度９７％以上）を各々、トロンメル粉砕機を用いて１０〜１５時間かけて２次粉砕し、Ｄ９０が４．６μｍ、４．４μｍ、２．８μｍ、２．２μｍの４種類のアルミナ粉末、及び、Ｄ９０が４．８μｍ、３．０μｍ、２．４μｍの３種類のチタン酸カルシウム粉末を得た。
【００３８】
［３］グリーンシートの作成
上記［１］で得られたガラス粉末と、上記［２］で得られたいずれか一方の無機フィラー粉末と、を体積割合で７０：３０となるようにボールミルで混合して混合粉末を得た。その後、この混合粉末に有機バインダ（アクリル樹脂）と可塑剤（ジブチルフタレート）と溶剤（トルエン）とを添加し、混練してスラリーを得た。次いで、得られたスラリーを焼成後の厚みが２５μｍになるようにシート形状に成形して２２種類のグリーンシートを得た。
【００３９】
［４］セラミック多層部品の製造
上記［３］で得られた各グリーンシートの所定位置にＡｇペーストをスクリーン印刷により厚さ１５μｍで印刷した。その後、このＡｇペースト層上に同種の別のグリーンシートを熱圧着して積層した。次いで、この積層したグリーンシートの表面に上記と同様にＡｇペーストを印刷した後、同種の更に別のグリーンシートを積層することを繰り返し、１０枚の同種のグリーンシートと各グリーンシートの層間（９層）にＡｇペースト層が形成された未焼成セラミック多層部品を得た。
得られた未焼成セラミック多層部品を、温度８５０℃で１５分間焼成し、各２２種のグリーンシートを用いた２２種のセラミック多層部品を得た。
【００４０】
［５］耐電圧特性の評価
上記［４］で得られた各セラミック多層部品の各々について、絶縁破壊測定装置（東亜ディーケーケー株式会社製、形式「ＳＭ−８２１５」）を用い、得られたセラミック多層部品の信号端子とグランド端子との間に２５０Ｖの電圧を印加し、この際のコンデンサパターンとグランドパターン間の電流リークの有無を確認した。
【００４１】
［６］断面におけるポアの評価
上記［４］で得られた各セラミック多層部品を、各層の積層方向に対して切断し、その後、この断面を研磨し、電子顕微鏡により５００倍に拡大し、その表面をデジタル撮影し、得られた画像において、任意に選択した１０ヶ所の２５μｍ×２５μｍ四方内に認められるポアの数の平均値、及びポアの形状についての観察を行った。尚、図２に例示するように、ポア数を換算する測定範囲ｔ×ｔ四方の領域に一部のみが含まれるポア（図２内のポア２１）が存在する場合、このポアの最大長さが４μｍ以上である場合にはポア１つと換算して積算した。
これらの結果を表１に示した。更に、この測定に用いた、実験例１及び実験例９の切断断面を電子顕微鏡により５００倍に拡大して得られた画像による説明図を図３（実験例９）及び図４（実験例１）に示した（図３及び図４内のスケールは全長が５０μｍに相当している）。
【００４２】
【表１】
2008074679.tif 000003
尚、表中の「＊」は本発明の範囲外であることを示す。
【００４３】
［７］セラミック多層部品の評価
実験例１（比較品）の断面である図４には、７．５μｍを超える大きさのポアが認められることが分かる。また、ポア数も全体に多く認められることが分かる。一方、本発明品である実験例９の断面である図３には、７．５μｍを超える大きさのポアは認められないことが分かる。また、ポア数も全体に少なく抑制されていることが分かる。
尚、図３及び図４中には例示としてポア２を矢印で指し示した。これらのポア以外にも図内に認められるようにポアは存在している。
【００４４】
更に、表１の結果より、実験例１及び実験例１３は、ガラス粉末のＤ９０が８μｍを超え且つ無機フィラー粉末のＤ９０が４．５μｍを超えている。その結果、ポア最大径は１８．２μｍ又は１７．６μｍであり、４μｍ以上のポア数は１２個又は１０個である。実験例２及び実験例１４は、無機フィラー粉末のＤ９０は４．５μｍ未満であるが、ガラス粉末のＤ９０は８μｍを超えている。その結果、ポア最大径は１３．７μｍ又は１５．４μｍであり、４μｍ以上のポア数は９個又は１０個である。実験例３及び実験例１５は、ガラス粉末のＤ９０は８μｍ未満であるが、無機フィラー粉末のＤ９０は４．５μｍを超えている。その結果、ポア最大径は１０．５μｍ又は１１．９μｍであり、４μｍ以上のポア数は６個又は５個である。更に、実験例７及び実験例１８は、ガラス粉末のＤ９０は８μｍ未満且つ２．８μｍとかなり小さいが、無機フィラー粉末のＤ９０は４．５μｍを超えている。その結果、ポア最大径は８．１μｍ又は９．３μｍであり、４μｍ以上のポア数は５個である。これらはいずれも２５０Ｖの耐電圧性を有さなかった。即ち、ガラス粉末及び無機フィラー粉末の一方のみを小さくてもポアの大きさ及び個数を抑制できないことが分かる。更に、その結果、十分な耐電圧性が得られないことが分かる。また、この傾向は無機フィラーの種類に関与しないことが分かる。
【００４５】
これに対して、実験例４〜６、実験例８〜１２、実験例１６〜１７及び実験例１９〜２２は、いずれもガラス粉末のＤ９０が８μｍ以下且つ無機フィラー粉末のＤ９０が４．５μｍ以下である。その結果、ポア最大径は７．３μｍ以下に抑制され、４μｍ以上のポア数は４個以下に抑制されている。即ち、粉末の粒度を所定値以下に揃えて制御することで、無機フィラーの種類に関係なく、著しく効果的にポアの大きさ及び個数を抑制できることが分かる。また、ある程度大きめの粒子の粉末を用いても両方の粉末の粒度を所定値以下とすることで２５０Ｖ以上の極めて高い耐電圧性能を付与できる結果となっている。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は電子機器分野において広く利用される。即ち、例えば、ＬＣフィルタ（セラミック積層型ＬＣフィルタ、ダイプレクサ、バンドパスフィルタ及びローパスフィルタなど）、電子部品が実装される配線基板、セラミックパッケージ、アンテナ、バランやカプラ等の受動部品を内蔵する多層基板などにおいて利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のセラミック多層部品の一例であるＬＣフィルタの分解斜視図である。
【図２】セラミック層に含まれるポアについて説明する説明図である。
【図３】本発明（実験例９）のセラミック多層部品の断面を５００倍に拡大して得られた画像による説明図である。
【図４】比較品（実験例１）のセラミック多層部品の断面を５００倍に拡大して得られた画像による説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１；ＬＣフィルタ（セラミック多層部品）、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５及び１１６；セラミック層、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４及び１２５；導体層、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５及び１３６；端面導体、２；ポア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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