(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電極回路パターンが備えられたセラミック積層体を焼成し無収縮セラミック基板を製造する方法において、
前記セラミック積層体の上部面に、当該セラミック積層体と同じ素材からなるダミー（ｄｕｍｍｙ）用のセラミックシートを積層してダミー層を形成する段階と、
前記ダミー層の上部面と前記セラミック積層体の下部面に、前記セラミック積層体の焼成温度では焼結されない拘束用のセラミックシートを少なくとも１つ以上積層して拘束層を形成する段階と、
前記ダミー層と拘束層が圧着された積層体を１次焼成する段階と、
前記ダミー層と拘束層が除去された積層体の表面を研磨する段階と、
研磨処理された積層体の表面に内部電極パターンの連結端子がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するようにセラミックペーストを形成する段階と、
前記連結端子と電気的に連結するように前記セラミックペーストの表面に表面電極をパターン形成する段階と、
前記表面電極が前記セラミックペーストと固着するように２次焼成する段階からなることを特徴とする無収縮セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記セラミックペーストは、前記積層体と同じ素材からなることを特徴とする請求項１に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記セラミックペーストは、スクリーン印刷方式により形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無収縮セラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記２次焼成は、前記セラミックペーストと前記積層体が一体化されるように同時に焼成することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の無収縮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、基板と表面電極の固着力の向上を齎す無収縮セラミック基板の製造方法及びこれを用いた無収縮セラミック基板に関するもので、より詳細にはセラミック積層体（基板）の表面にこれと同じ材質のセラミックペーストを形成してからその表面に表面電極を形成し同時に焼成することにより表面電極の固着力を向上させることができる無収縮セラミック基板の製造方法及びこれを用いた無収縮セラミック基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミック基板（Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）または多層セラミック基板（Ｍｕｌｔｉ-ｌａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）は耐熱性、耐摩耗性及び優れた電気的特性により既存のＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）の代替品として多く利用されており、その需要も次第に増加する傾向にある。
【０００３】
最近では低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ-fｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ:ＬＴＣＣ）基板の小型化、精密化が求められるに従って既存の収縮工法では精密度を制御することが困難である場合が多いため、ＬＴＣＣ基板を製造する多数の業社は無収縮工法を用いてこれを解決している。このような無収縮工法に長さ方向及び厚さ方向に焼成時に収縮が生じないようにするための拘束焼成工程が従来から開発されている。
【０００４】
図１はセラミック積層体を製造する工程を示す概略図で、通常のテープキャスティング（ｔａｐｅ  ｃａｓｔｉｎｇ）法等を用いてキャリアフィルム（不図示）上にグリーンシート（ｇｒｅｅｎ  ｓｈｅｅｔ）１を形成する。このようなグリーンシート１の組成はホウケイ酸ガラス６０％以上と残りのアルミナからなるガラス−セラミックスから構成されることができる。
【０００５】
このように形成された夫々のグリーンシート１には、図１に図示されたように所定の位置にビアホール（ｖｉａ  ｈｏｌｅ）２を形成し、導体で充填して連結端子３を形成する。
【０００６】
次に、特定グリーンシート１上に内部電極４をパターン形成し、必要な数のグリーンシート１を積層して圧着することにより内部電極４を備えたセラミック積層体１０を形成する。
【０００７】
一方、上記にように製造されたセラミック積層体１０を用いて従来の拘束焼成工程によるセラミック基板を製造する工程は、拘束層をセラミック基板の上端と下端に積層してから焼成し厚さ方向にのみ収縮を誘導し基板の体積を減少させる工法であるが、この場合、表面電極が拘束層により損傷するという問題が生じる。
【０００８】
図２では、このような表面電極の損傷を防ぐ工程を図示しているが、上記積層体１０の上部面及び下部面に拘束層１１を形成し、これを焼成してから上記拘束層１１を除去及び研磨する工程を経てセラミック基板を製造する。
【０００９】
次に、上記セラミック基板の表面に表面電極１４を形成してから再び焼成する過程のポスト工程を経る。
【００１０】
しかし、このようにポスト工程を経ると、表面電極が損傷することを防ぐことはできるが、既に焼成工程によるセラミック層の結晶化により再焼成時に上記セラミック基板と表面電極の間の固着力が相対的に弱くなるという問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、セラミック積層体（基板）の表面に同じ材質のセラミックペーストを形成しその上部面に表面電極を形成することにより再焼成時にセラミックペーストと表面電極の固着を向上させることができる無収縮セラミック基板の製造方法及びこれを用いた無収縮セラミック基板を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するための本発明の第１実施例は、内部電極回路パターンが備えられたセラミック積層体を焼成し無収縮セラミック基板を製造する方法において、上記セラミック積層体の上部面及び下部面に拘束用のセラミックシートを少なくとも１つ以上積層して拘束層を形成する段階と、上記拘束層が備えられた積層体を１次焼成する段階と、上記拘束層が除去された積層体の表面を研磨する段階と、上記研磨処理された積層体の表面に内部電極パターンの連結端子がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するようにセラミックペーストを形成する段階と、上記連結端子と電気的に連結するように上記セラミックペーストの表面に表面電極をパターン形成する段階と、上記表面電極が上記セラミックペーストと固着するように２次焼成する段階からなることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、上記セラミックペーストは上記積層体と同じ素材からなる。
【００１４】
好ましくは、上記セラミックペーストはスクリーン印刷方式により形成される。
【００１５】
好ましくは、上記２次焼成は上記セラミックペーストと上記積層体が一体化されるように同時に焼成する。
【００１６】
また、本発明の第２実施例は、内部電極回路パターンが備えられたセラミック積層体を焼成し無収縮セラミック基板を製造する方法において、上記セラミック積層体の上部面にダミー（ｄｕｍｍｙ）用のセラミックシートを積層してダミー層を形成する段階と、上記ダミー層の上部面と上記積層体の下部面に拘束用のセラミックシートを少なくとも１つ以上積層して拘束層を形成する段階と、上記ダミー層と拘束層が圧着された積層体を１次焼成する段階と、上記ダミー層と拘束層が除去された積層体の表面を研磨する段階と、上記研磨処理された積層体の表面に内部電極パターンの連結端子がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するようにセラミックペーストを形成する段階と、上記連結端子と電気的に連結するように上記セラミックペーストの表面に表面電極をパターン形成する段階と、上記表面電極が上記セラミックペーストと固着するように２次焼成する段階からなることを特徴とする。
【００１７】
好ましくは、上記セラミックペーストは上記積層体と同じ素材からなる。
【００１８】
好ましくは、上記セラミックペーストはスクリーン印刷方式により形成される。
【００１９】
好ましくは、上記２次焼成は上記セラミックペーストと上記積層体が一体化されるように同時に焼成する。
【００２０】
一方、上記のような目的を達成するための技術的構成で、本発明のセラミック基板は、内部電極回路パターンが備えられたセラミック積層体と、焼成後に表面が研磨された積層体の表面に内部電極パターンの連結端子がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するように形成されるセラミックペーストと、上記連結端子と電気的に連結するように上記セラミックペーストの上部面に形成される表面電極を含んでなることを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、上記セラミックペーストは上記セラミック積層体と表面電極の間に位置し、上記表面電極が内部電極パターンの連結端子と電気的に連結するように上記連結端子がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するようにセラミック積層体に形成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、１次焼成を経て研磨されたセラミック積層体の表面に積層体と同じ材質のセラミックペーストを形成しその上部面に表面電極を形成してから２次焼成することによりセラミックペーストと表面電極を同時に焼成することによって固着力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付の図面に従って本発明の実施例をより詳細に説明する。
【００２４】
図３は本発明の第１実施例によるセラミック基板を製造する工程を示す概略図で、図４は本発明の第２実施例によるセラミック基板を製造する工程を示す概略図である。
【００２５】
本発明の実施例によるセラミック基板は、内部電極回路パターンが備えられたセラミック積層体１００と、焼成後に表面が研磨された積層体の表面に内部電極パターンの連結端子がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するように形成されるセラミックペースト１０４及び上記連結端子と電気的に連結するように上記セラミックペーストの上部面に形成される表面電極１０５を含む。
【００２６】
上記セラミック積層体１００は、図１（ｅ）において製造されたセラミック積層体１００の上部面及び下部面に拘束層１０１を積層し、一定温度で焼成してから上記拘束層１０１を除去し製造する。
【００２７】
上記拘束層１０１は、無機材料と有機バインダー、可塑剤及び溶剤等を含んでなり、無機材料としてはアルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）及びマグネシア（ｍａｇｎｅｓｉａ）等を挙げることができる。
【００２８】
そして、有機バインダー、可塑剤及び溶剤は上記積層体１００を形成するグリーンシートの製作に用いたものと同じ材料を使用することができる。
【００２９】
このような拘束層１０１は、積層体１００の焼成温度では焼結されないことが好ましく、通常１０００℃以上の焼成温度を有することが好ましい。
【００３０】
焼成後に上記拘束層１０１を除去することにおいては、超音波洗浄、ウォータージェット、ケミカルブラスト（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｂｌａｓｔ）、サンドブラスト（ｓａｎｄ  ｂｌａｓｔ）、ウェットブラスト（ｗｅｔ  ｂｌａｓｔ）等の方法を用いることができる。
【００３１】
上記セラミックペースト１０４は上記積層体１００と同じ材質を有し、研磨を通じて表面が整った上記積層体１００の上部面にスクリーン印刷方式により形成される。
【００３２】
この際、連結端子１０３がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するように上記積層体１００に印刷される。
【００３３】
上記表面電極１０５は、上記セラミックペースト１０４の上部面に形成され上記連結端子１０３と電気的に連結される。
【００３４】
すなわち、上記セラミックペースト１０４は、上記セラミック積層体１００と表面電極１０５の間に位置し、上記連結端子１０３がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するようにセラミック積層体１００に形成されることにより上記セラミックペースト１０４の上部面に形成された表面電極１０５が内部電極パターンの連結端子１０３と電気的に連結されることが特徴である。
【００３５】
尚、上記のような構造を有することによりセラミックペースト１０４と表面電極１０５を同時に焼成する場合、セラミックペースト１０４と表面電極１０５の間の固着力を向上させることができる。
【００３６】
以下、本発明の第１実施例によるセラミック基板の製造方法について詳細に説明する。
【００３７】
図３（ａ）のようにセラミック積層体１００は無収縮工程によりセラミック基板を製造するが、内部電極が備えられた上記積層体１００の上部面及び下部面には拘束用のセラミックシートを少なくとも１つ以上積層して拘束層１０１を形成する。
【００３８】
以後、上記拘束層１０１を備えた積層体１００を一定温度で焼成し厚さ方向にのみ収縮を誘導する無収縮工法を行う（図３（ｂ））。
【００３９】
次に、上記拘束層１０１を超音波洗浄、ウォータージェット、ケミカルブラスト（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｂｌａｓｔ）、サンドブラスト（ｓａｎｄ  ｂｌａｓｔ）、ウェットブラスト（ｗｅｔ  ｂｌａｓｔ）等により除去する（図３（ｃ））。
【００４０】
上記のようにして用意された積層体１００は、表面を研磨して整い、連結端子１０３がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するように上記積層体１００と同じ材質のセラミックペースト１０４を上記積層体１００の上部面に形成する（図３（ｄ）、（ｅ））。
【００４１】
ここで、上記セラミックペースト１０４を形成する方式としてはスクリーン印刷方式を用いることができる。
【００４２】
次に、上記セラミックペースト１０４の上部面に表面電極１０５を形成して内部電極パターンの連結端子１０３と電気的に連結する。（図３（ｆ））。
【００４３】
表面電極１０５をセラミックペーストの上部面に形成してから上記セラミックペースト１０４と表面電極１０５が備えられた上記積層体１００を再び所定の温度で再焼成することによりセラミック基板を製造する（図３（ｇ））。
【００４４】
一方、図４では本発明の第２実施例を図示しているが、図４（ａ）のように内部電極が備えられたセラミック積層体１００の上部面には拘束層１０１による表面影響が発生することを防ぐためにダミー（ｄｕｍｍｙ）用のセラミックシートを積層してダミー層１０２を形成する。ここで、ダミー層シートは上記セラミック積層体１００と同じ材質からなることが好ましい。
【００４５】
次に、無収縮工法を行うために上記ダミー層１０２の上部面と上記積層体１００の下部面に拘束用のセラミックシートを少なくとも１つ以上積層して拘束層１０１を形成する（図４（ｂ））。拘束層シートの特性は上述の実施例と同様である。
【００４６】
以後、上記拘束層１０１を備えた積層体１００を一定温度で焼成し厚さ方向にのみ収縮を誘導する無収縮工法を行ってから上記拘束層１０１を除去する（図４（ｃ）、（ｄ））。
【００４７】
上記のようにして用意された積層体１００は表面を研磨して整い、連結端子１０３がセラミックペーストの開口部を通じて外部に露出するように上記積層体１００と同じ材質のセラミックペースト１０４を上記積層体１００の上部面に形成する。上記セラミックペースト１０４の形成方式としてはスクリーン印刷方法を用いることができる（図４（ｅ）、（ｆ））。
【００４８】
次に、上記セラミックペースト１０４の上部面に表面電極１０５を形成して連結端子１０３と電気的に連結し、これを再び所定の温度で再焼成しセラミック基板を製造する（図４（ｇ）、（ｈ））。
【００４９】
即ち、セラミックペースト１０４と表面電極１０５を同時に焼成することによりセラミック積層体１００と同じ材質のセラミックペースト１０４は上記積層体１００と一体化され、セラミックペースト１０４が結晶化されることにより上記セラミックペースト１０４と表面電極１０５の間には強い固着力を形成するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】セラミック積層体を製造する工程を示す概略図である。
【図２】従来の拘束焼成工程によるセラミック基板を製造する工程図である。
【図３】本発明の第１実施例によるセラミック基板を製造する工程を示す概略図である。
【図４】本発明の第２実施例によるセラミック基板を製造する工程を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  グリーンシート
２  ビアホール
３、１０３  連結端子
４  内部電極
１０、１００  積層体
１１、１０１  拘束層
１４、１０５  表面電極
１０４  セラミックペースト
【図１】
0004837717.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004837717.tif 000004
【図４】
0004837717.tif 000005