(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未焼結多層セラミック基板の上面及び下面の少なくとも一面に配置するための難焼結性拘束用グリーンシートにおいて、
前記多層セラミック基板に配置される面を有し、第１有機バインダーと球状或いは類似球状の第１無機粉末を含む第１拘束層と、
前記第１拘束層の上面に接合され、第２有機バインダーとフレーク（ｆｌａｋｅ）状の第２無機粉末を含み、前記第１拘束層の粉末充填密度より低い粉末充填密度を有する第２拘束層を含む難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項２】
前記第１拘束層の粉末充填密度は８５％以上で、前記第２拘束層の粉末充填密度は８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項３】
前記第１拘束層の粉末充填密度は、前記第２拘束層の粉末充填密度より１０％以上大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項４】
前記第２無機粉末は所定範囲の平均径（ｄ）と所定範囲の平均厚さ（ｈ）を有し、前記第２無機粉末の平均径（ｄ）は前記第１無機粉末の平均粒径より大きいことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項５】
前記第２無機粉末は所定範囲の平均径（ｄ）と所定範囲の平均厚さ（ｈ）を有し、ｈ／ｄ≦０．５を満たすことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項６】
前記第１無機粉末は１．５μｍ〜３μｍの平均粒径を有し、
前記第２無機粉末は２μｍ〜２０μｍの平均径と、０．１μｍ〜１μｍの平均厚さを有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項７】
前記第１及び第２無機粉末は、同一なセラミック物質からなることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項８】
前記第１及び第２有機バインダーは、同一な有機バインダーであることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項９】
前記第１拘束層の厚さは、前記第２拘束層の厚さの０．８〜１．２倍の厚さを有することを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の難焼結性拘束用グリーンシート。
【請求項１０】
複数の低温焼成用グリーンシートが積層された未焼結多層セラミック基板を備える段階と、
前記未焼結多層セラミック基板の上面及び下面の少なくとも一面に難焼結性拘束用グリーンシートを配置する段階と、
前記難焼結性拘束用グリーンシートが配置された状態で前記未焼結多層セラミック基板を焼成する段階と、
前記焼成された多層セラミック基板から前記難焼結性拘束用グリーンシートの結果物を除去する段階とを含み、
前記難焼結性拘束用グリーンシートは、前記多層セラミック基板に接し第１有機バインダーと球状或いは類似球状の第１無機粉末を含む第１拘束層と、前記第１拘束層の上面に接合され第２有機バインダーとフレーク状の第２無機粉末を含み、前記第１拘束層の粉末充填密度より低い粉末充填密度を有する第２拘束層を含むことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１１】
前記難焼結性拘束用グリーンシートを配置する段階は、前記未焼結多層セラミック基板の上面及び下面のいずれにも難焼結性拘束用グリーンシートを配置する段階であることを特徴とする請求項１０に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１拘束層の粉末充填密度は８５％以上で、前記第２拘束層の粉末充填密度は８０％以下であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１拘束層の粉末充填密度は、前記第２拘束層の粉末充填密度より１０％以上大きいことを特徴とする請求項１０から請求項１２の何れかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２無機粉末は所定範囲の平均径（ｄ）と所定範囲の平均厚さ（ｈ）を有し、前記第２無機粉末の平均径（ｄ）は前記第１無機粉末の平均粒径より大きいことを特徴とする請求項１０から請求項１３の何れかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１５】
前記第２無機粉末は所定範囲の平均径（ｄ）と所定範囲の平均厚さ（ｈ）を有し、ｈ／ｄ≦０．５を満たすことを特徴とする請求項１０から請求項１４の何れかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１無機粉末は１．５μｍ〜３μｍの平均粒径を有し、
前記第２無機粉末は２μｍ〜２０μｍの平均径と、０．１μｍ〜１μｍの平均厚さを有することを特徴とする請求項１０から請求項１５の何れかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１７】
前記第１及び第２無機粉末は、同一なセラミック物質からなることを特徴とする請求項１０から請求項１６の何れかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１８】
前記第１及び第２有機バインダーは、同一な有機バインダーであることを特徴とする請求項１０から請求項１７の何れかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１９】
前記第１拘束層の厚さは、前記第２拘束層の厚さの０．８〜１．２倍の厚さを有することを特徴とする請求項１０から請求項１８の何れかに記載の多層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】
本発明は多層セラミック基板の製造方法に関するもので、特に、低温同時焼成基板を無収縮工程で製造するのに使用される難焼結性拘束用グリーンシートとこれを用いた多層セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ガラス−セラミックを用いた多層セラミック基板は３次元構造の層間回路の具現及び空洞（ｃａｖｉｔｙ）の形成が可能であるため、高い設計柔軟性を有し、多様な機能の素子を内蔵することができる。
【０００３】
これにより、小型化、高機能化される高周波部品の市場において多層セラミック基板の活用度は徐々に高くなっている。初期の多層セラミック基板はセラミックグリーンシートに導電性の電極で回路パターン及びビアを形成し、設計によって所望の厚さに整列積層した後焼成して製造された。この過程でセラミック基板は約３５〜５０％程度の体積が収縮する。特に、横方向に、すなわち横及び縦の長さがそれぞれ約１２〜１７％の収縮が起きる。このような横方向収縮は均一に制御することが困難であるため、製作の次数別には勿論のことで同一の製作次数内でも０．５％程度の寸法の誤差が発生する。
【０００４】
多層セラミック基板の構造が複雑化、精密化するにつれ内部パターン及びビア構造の設計マージンが徐々に減少するため、多層セラミック基板の横方向の収縮を抑制する無収縮焼成工程が求められている。
【０００５】
このため、多層セラミック基板の一面または両面にセラミック基板材料の焼成温度では焼成されない難焼結性素材の可撓性グリーンシートを接合してｘ−ｙ方向の収縮を抑制する方法が主に使用されている。特に、焼成時に基板の歪みを防ぐため加重を加える。この場合に、焼成過程において脱脂のための通路が不足して焼成特性が低下することがある。また、焼結されたセラミック積層体に残炭量が大きいことがあり得、これはセラミック基板の信頼性を低下させる原因となる。
【０００６】
従って、拘束用グリーンシートが十分な拘束力を発揮するために、セラミック基板に密着しながらも焼成時に脱バインダーが良好に行われるようにする無収縮材料及び工程が求められる。
【０００７】
脱バインダーのための従来の技術として、特許文献１では拘束用グリーンシートを使用しても内部セラミック基板の脱バインダーが十分に起きるよう拘束用グリーンシートに孔を開け未焼結セラミック積層体に含まれる有機バインダーより熱分解が容易な樹脂をその孔に埋めることにより脱バインダーを容易にしようとする技術が記載されている。しかし、この方法は拘束層に孔を形成する追加工程に対する負担と、その孔による素体の変形可能性があるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、素体用グリーンシートの有機バインダーより熱分解開始温度が低い有機バインダーを拘束用グリーンシートに使用することにより、拘束用グリーンシートのバインダーを先に除去し、その結果として発生した通路を通して素体用グリーン層のバインダーが順調に排出される方法を提案している。
【０００９】
しかし、拘束用グリーンシートの拘束力を最大化するためには、拘束層の粉末を微細化し含有量を高めて拘束層とセラミック積層体間の接触点を最大に増やさなければならないが、このような場合に、拘束用グリーンシートの内部の気孔が十分確保されない場合がある。気孔が十分に確保されないと、拘束用グリーンシートの有機物が先に分解されても、セラミック積層体から分解または燃焼されたバインダーが拘束用グリーンシートの内部の気孔を通して数百ミクロンの厚さを移動して抜け出るのが困難となり、十分な脱バインダー効果を期待し難い。
【００１０】
また、特許文献３では、図１に図示された通り、拘束用グリーンシート１５の有機バインダー１４と無機粉末粒子１２の体積の含有量が該当未焼結多層セラミック基板１１との密着面の付近１５ａが自由面の付近１５ｂより大きいようにして、すなわち、密着面と自由面との間に有機物の含有率の傾斜が発生してセラミック基板と拘束層との間の接合力を高めると同時に、気孔が多い拘束層の自由面側に脱バインダーが容易であるようにする方法を提案している。
【００１１】
しかし、ドクターブレード法を用いて拘束用グリーンシート１５内で沈降を通した成分の密度の勾配を形成するため、各領域の適正の厚さと体積の含有量の再現性を保障するのは非常に困難である。また、上記方法は拘束用グリーンシートの成形時に粉末粒子が底面に容易に沈降させ、その下部において有機バインダー量を減らすため粒径が大きい無機粉末（例えば、セラミック基板の粒子の２倍以上）を使用するため、セラミック基板との接触点を十分確保することが難しいだけでなく、セラミック基板から有機バインダーを拘束用グリーンシートに移動させることができる毛細管力を高めることが難しいという問題がある。
【００１２】
【特許文献１】日本特許公開公報平７−３０２５３号
【特許文献２】大韓民国公開特許公報２００２−００９０２９６号
【特許文献３】日本公開番号２００６−１７３４５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の従来の技術問題を解決するため、本発明の一目的は、素体用セラミック基板に密着して十分な拘束力を維持しながら焼成時に円滑な脱バインダーを保障することができる拘束用グリーンシートを提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、上記の拘束用グリーンシートを用いることにより収縮率が十分抑制されながらも残炭量が減少した多層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】
【００１５】
上記の技術的な課題を実現すべく、本発明の一側面は、未焼結多層セラミック基板の上面及び下面の少なくとも一面に配置するための難焼結性拘束用グリーンシートにおいて、上記多層セラミック基板に配置される面を有し、第１有機バインダーと球状或いは類似球状の第１無機粉末を含む第１拘束層と、上記第１拘束層の上面に接合され、第２有機バインダーとフレーク状の第２無機粉末を含み、上記第１拘束層の粉末充填密度より低い粉末充填密度を有する第２拘束層とを含む難焼結性拘束用グリーンシートを提供する。
【００１６】
好ましく、上記第１拘束層の粉末充填密度は８５％以上で、上記第２拘束層の粉末充填密度は８０％以下であることができる。また、上記第１拘束層の粉末充填密度は上記第２拘束層の粉末充填密度より１０％以上大きいことが好ましい。
【００１７】
好ましく、上記第２無機粉末の平均径は上記第１無機粉末の平均粒径より大きいことが好ましい。
【００１８】
より好ましく、上記第２無機粉末は所定範囲の平均径（ｄ）と所定範囲の平均厚さ（ｈ）を有し、ｈ／ｄ≦０．５を満たす。より具体的な例として、上記第１無機粉末は１．５μｍ〜３μｍの平均粒径を有し、上記第２無機粉末は２μｍ〜２０μｍの平均径と、０．１μｍ〜１μｍの平均厚さを有する。
【００１９】
上記第１及び第２無機粉末は、上述の異なる形状と大きさを有しても、同一なセラミック物質からなることができる。また、上記第１及び第２有機バインダーは同一な有機バインダーであることができる。
【００２０】
好ましく、上記第１拘束層の厚さは上記第２拘束層の厚さの０．８〜１．２倍の厚さを有することができる。
【００２１】
本発明の他の側面は、複数の低温焼成用グリーンシートが積層された未焼結多層セラミック基板を備える段階と、上記未焼結多層セラミック基板の上面及び下面の少なくとも一面に難焼結性拘束用グリーンシートを配置する段階と、上記難焼結性拘束用グリーンシートが配置された状態で上記未焼結多層セラミック基板を焼成する段階と、上記焼成された多層セラミック基板から上記難焼結性拘束用グリーンシートの結果物を除去する段階とを含み、上記難焼結性拘束用グリーンシートは、上記多層セラミック基板に接し第１有機バインダーと球状或いは類似球状の第１無機粉末を含む第１拘束層と、上記第１拘束層の上面に接合され第２有機バインダーとフレーク状の第２無機粉末を含み、上記第１拘束層の粉末充填密度より低い粉末充填密度を有する第２拘束層を含むことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法を提供する。
【００２２】
好ましく、上記難焼結性拘束用グリーンシートを配置する段階は、上記未焼結多層セラミック基板の上面及び下面のいずれにも難焼結性拘束用グリーンシートを配置する段階であることができる。
【発明の効果】
【００２３】
異なる形状の粉末を通して充填密度が異なるよう具現された第１及び第２拘束層を提供して、水平方向の収縮率を効果的に抑制しながらも円滑なセラミック基板の脱バインダーを実現させることができる。また、本発明による拘束用グリーンシートを利用する無収縮焼成工程を通して、残炭量の低い優れた多層セラミック基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付の図面を参照して本発明の具体的な実施形態をより詳しく説明する。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による難焼結性拘束用グリーンシートを表した断面図である。
【００２６】
図２に図示された通り、本実施形態による難焼結性拘束用グリーンシート２５は、未焼結多層セラミック基板（未図示）に配置される接合面を提供する第１拘束層２５ａとその上に形成された第２拘束層２５ｂを含む。
【００２７】
上記第１拘束層２５ａは一般的な形態、すなわち球状或いは類似球状の第１無機粉末２２ａと第１有機バインダー２４ａを含む。その反面、上記第２拘束層２５ｂは上記フレーク状の第２無機粉末２２ｂと第２有機バインダー２４ｂを含む。
【００２８】
上記第２拘束層２５ｂに採用される第２無機粉末２２ｂは、上記第１拘束層２５ａに採用される第１無機粉末２２ａとは異なってフレーク状を有するため、その形状により緻密な充填になるのが困難である。従って、上記第２拘束層２５ｂは第１拘束層２５ａの粉末充填密度より低い粉末充填密度を容易に有することができる。
【００２９】
これとは異なって、上記第１拘束層２５ａは相対的に高い粉末充填密度を有するため、未焼結多層セラミック基板と十分な接触点を有することができる。従って、上記第１拘束層２５ａは焼成時に実質的な拘束力を与える層として作用して効果的な収縮抑制効果を期待することができる。また、上記第１拘束層２５ａは高い充填密度に基づきセラミック基板内のバインダーの移動のための毛細管力を高めることができる。
【００３０】
一方、上記第２拘束層２５ｂはフレーク状を有する第２無機粉末２２ｂにより相対的に低い充填密度を有するため、脱バインダーのための通路が容易に保障されることができる。
【００３１】
粉末充填密度の差による上述の作用をより効果的に具現するため、上記第１拘束層２５ａの粉末充填密度は８５％以上で、上記第２拘束層２５ｂの粉末充填密度は８０％以下であることができる。また、上記第１拘束層２５ａの粉末充填密度は上記第２拘束層２５ｂの粉末充填密度より１０％以上大きいことが好ましい。
【００３２】
本発明に採用される第１無機粉末２２ａは、通常の粉末形態に似た球状或いは類似球状であるのに対して、上記第２無機粉末２２ｂはフレーク状と通常の粉末とは異なる形態に採用される。このような第２無機粉末２２ｂの形態は図３を参照してより具体的に理解できる。
【００３３】
図３を参照すると、上記第２無機粉末２２ｂは所定範囲の平均径ｄと平均径より小さい平均厚さｈを有する。
【００３４】
フレーク形状による充填密度の低下効果を十分保障するため、上記第２無機粉末２２ｂの平均径ｄは上記第１無機粉末２２ａの平均粒径より大きいことが好ましい。このような点で、上記第２無機粉末（２２ｂ、図３参照）は好ましくｈ／ｄ≦０．５を満たすフレーク状であることができる。
【００３５】
より具体的な例において、上記第１無機粉末２２ａは１．５μｍ〜３μｍの平均粒径を有し、上記第２無機粉末２２ｂは２μｍ〜２０μｍの平均径と、０．１μｍ〜１μｍの平均厚さを有することができる。
【００３６】
実際の適用例において、上記第２無機粉末２２ｂの厚さｈが薄すぎるとミリング過程で割れてしまい、かえってｈ／ｄ値の増加を誘発することがあるため、その厚さを０．１μｍ以上にすることが好ましい。
【００３７】
一般的に、セラミック基板の面方向の収縮を抑制する拘束力は、主にセラミック基板内の焼結性無機バインダー成分が拘束用グリーンシートに浸透して発生する結合力に起因する。先に説明した通り、第１拘束層２５ａの第１無機粉末２２ａが高い充填密度を有するため、大きい結合力が保障されることができる。また、このような過程を通して毛細管力が増加してセラミック基板内の有機バインダーが第１拘束層２５ａに容易に浸透し、比較的に大きい脱バインダー通路が確保された第２拘束層２５ｂを通して除去されることができる。これは上記第２拘束層２５ｂはフレーク状無機粉末を含有するため、相対的に少ない粉末充填密度を有するためである。
【００３８】
一方、上記第１及び第２拘束層２５ａ、２５ｂは別途の工程を通して製造されて接合される。接合工程は予め行われ一つのグリーンシート２５で提供されることができる。これとは異なって、別途の接合工程を適用することなく、未焼結セラミック基板に個別層の状態で順番に積層された後、焼成の前に適用される加熱圧着時に接合されることができる。
【００３９】
これとは異なる方式で製造されても、上記第１拘束層２５ａと上記第２拘束層２５ｂの粉末形状の差により相互間に凹凸のような機械的な結合が容易であるため、平面方向の拘束力を倍加することができる。
【００４０】
本実施形態に採用された第１及び第２無機粉末は、同一なセラミック材料で構成されることができる。また、上記第１及び第２拘束層２５ａ、２５ｂのより容易な接合が保障されるよう、上記第１及び第２有機バインダー２４ａ、２４ｂは同一な有機バインダーであることができる。上記有機バインダーの他にも分散剤などの有機物の添加剤が追加されることができる。
【００４１】
ここで、脱バインダーのための通路はこのような残留有機含量（ｗｔ％）に依存する。"残留有機含量"とは全体の無機粉末重量に対する有機バインダーを含んだ有機物の重量と定義されることができ、上記の粉末充填密度と反比例する。一般的な有機物添加剤がほぼ同一な水準に添加されるとしたとき、上記第２拘束層２５ｂの内部で脱バインダーのための通路をより十分に保障するため、上記第２拘束層２５ｂの全体重量に対する第２有機バインダー２４ｂの含量比は上記第１拘束層２５ａの全体重量に対する第１有機バインダー２４ａの含量比より低いことが好ましい。
【００４２】
また、上記第１及び第２拘束層の所望の機能が適切に発現できるよう、上記第１拘束層の厚さは上記第２拘束層の厚さの０．８〜１．２倍の厚さを有することが好ましいが、これに限定されるものではない。すなわち、第１及び第２拘束層の厚さは焼成対象物である未焼結セラミック基板の条件（厚さや収縮率または有機バインダーの含量）によって適切に変更して設計することができる。
【００４３】
図４ａ乃至図４ｃは、本発明による多層セラミック基板の製造方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【００４４】
先ず、図４ａのように、複数の低温焼成用グリーンシート３１ａ−３１ｅが積層された未焼結多層セラミック基板３１を備える。上記グリーンシート３１ａ−３１ｅは低温焼成が可能な焼結用ガラス−セラミック粉末と有機バインダーのような有機物を含んで適切な公知の工程を通して製造することができる。上記各グリーンシート３１ａ−３１ｅには層間回路構成に必要な電極パターン３２と導電性ビアホール３４が形成される。次に、複数のグリーンシート３１ａ−３１ｅを積層して図４ａのような未焼結多層セラミック基板３１を備えることができる。
【００４５】
次に、図４ｂのように、上記未焼結多層セラミック基板３１の上面及び下面に難焼結性拘束用グリーンシート４５を配置し、その状態で上記未焼結多層セラミック基板３１を焼成する。上記難焼結性拘束用グリーンシート４５は図２に図示され説明された事項を参照に理解することができる。
【００４６】
より具体的に、上記拘束用グリーンシート４５は未焼結多層セラミック基板３１に配置される第１拘束層４５ａとその上に形成された第２拘束層４５ｂを含む。上記第１拘束層４５ａは球状或いは類似球状の通常の第１無機粉末４２ａと第１有機バインダー４４ａを含み、上記第２拘束層４５ｂはフレーク状の第２無機粉末４２ｂと第２有機バインダー４４ｂを含む。これにより、上記第２拘束層４５ｂは第１拘束層４５ａの粉末充填密度より低い粉末充填密度を有する。
【００４７】
上記拘束用グリーンシート４５の配置工程は、セラミック基板の上面及び下面の一面に限って提供されることができるが、効果的な収縮抑制のため両面に配置することが好ましい。また、上記第１及び第２拘束層４５ａ、４５ｂは別途の工程を通して一つの層に接合された状態で未焼結多層セラミック基板３１に配置されることができるが、これとは異なって、別途の接合工程を適用することなく、未焼結多層セラミック基板３１の個別層として順番に積層された後、焼成の前に適用される加熱圧着時に接合されることができる。
【００４８】
図４ｃのように、上記焼成された多層セラミック基板３１'から上記難焼結性拘束用グリーンシート４５の結果物を除去する。焼成後に、難焼結性拘束用グリーンシート４５は脱バインダーされ粉末状態で残されるため、簡単に除去することができる。図４ｃに図示された通り、焼成された多層セラミック基板３１'は厚さ方向に収縮が発生するが、面方向、すなわち水平方向には拘束用グリーンシート４５により収縮が抑制されることができる。
【００４９】
このように、未焼結多層セラミック基板３１の面方向の収縮は、高い粉末充填密度を有する第１拘束層４５ａにより多い接触点と高い結合力が保障され収縮抑制効果を維持すると同時に、毛細管力が増加して未焼結多層セラミック基板３１内の有機バインダーが第１拘束層４５ａに容易に浸透し、フレーク状の無機粉末により低い充填密度を有する大きい脱バインダー通路が確保された第２拘束層４５ｂを通して容易に除去されることができる。
【００５０】
下記のように、多層セラミック基板を製造し、本発明の条件に該当する拘束用グリーンシート（実施例）と本発明の条件に外れた拘束用グリーンシート（比較例１−３）を製造して焼成工程を実施した。
［未焼結多層セラミック基板の製造］
【００５１】
ガラス−セラミック粉末に対してアクリル系バインダーを１５ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％添加し、トルエンとエタノールの混合溶媒を添加した後、ボールミルを用いて分散させた。このようにして得られたスラリーをフィルタに濾した後脱泡し、ドクターブレード法を用いて５０μｍ厚さのグリーンシートを成形した。グリーンシートを一定の大きさに裁断し、所定の電極パターンをスクリーン印刷で形成した後２０層を圧着、積層して一体化された未焼結多層セラミック積層体を製造した。
［拘束用グリーンシートの製造］
【００５２】
下記の表１は、実施例と比較例１乃至３に対する拘束層の種類別（第１拘束層：セラミック基板と接触面、第２拘束層：自由面）に無機粉末の形状を表す。その条件に従って各実施例及び比較例に必要な拘束層を下記のように製造した。
【００５３】
【表１】
0004738471.tif 000002
【００５４】
ここで、一般型粉末は平均粒径が約１．５μｍであるアルミナ粉末を意味し、フレーク状粉末は約１０μｍの平均径と、約０．２μｍの厚さを有するアルミナ粉末を意味する。
［実施例］
【００５５】
本発明の条件に該当する拘束用グリーンシートとして下記のような第１及び第２拘束層を有する拘束用グリーンシートを製造した。
【００５６】
上記の表１の実施例に従って、第１拘束層は平均粒径１．５μｍのアルミナ粉末に対してアクリル系バインダーを１５ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％添加し、トルエンとエタノールの混合溶媒を添加した後、ボールミルを用いて分散させた。このようにして得られたスラリーをフィルタに濾した後脱泡し、ドクターブレード法を用いて１００μｍの厚さのグリーンシートを成形した。
【００５７】
また、第２拘束層は約１０μｍの平均径と約０．２μｍの厚さを有するフレーク状のアルミナ粉末に対してアクリル系バインダーを１５ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％添加し、トルエンとエタノールの混合溶媒を添加した後、ボールミルを用いて分散させた。このようにして得られたスラリーをフィルタに濾した後脱泡し、ドクターブレード法を用いて１００μｍの厚さのグリーンシートを成形した。
【００５８】
図５は、本発明の一実施例による難焼結性拘束用グリーンシートの断面を撮影したＳＥＭ写真である。
［比較例１〜３］
【００５９】
また、比較実験のため、比較例１及び２はそれぞれ平均粒径１．５μｍのアルミナ粉末と、約１０μｍの平均径と約０．２μｍの厚さを有するフレーク状のアルミナ粉末を用いて実施例と類似した混合条件及び工程で１００μｍ厚さの拘束用グリーンシートを成形した。
【００６０】
また、比較例３は本発明の同一な条件で製造するが、約１０μｍの平均径と約０．２μｍの厚さを有するフレーク状のアルミナ粉末を第１拘束層の粉末に、平均粒径１．５μｍのアルミナ粉末を第２拘束層の粉末に採用して拘束用グリーンシートを製造した。
［セラミック基板と拘束用グリーンシートの接合］
【００６１】
未焼結セラミック基板と同一な面積に裁断した拘束用グリーンシートを未焼結セラミック基板の両主面にそれぞれ２枚ずつ付着し３００ｋｇｆ／ｃｍ２、８５℃の条件で熱圧着して一体化された積層体を製造した。すなわち、上記の表１の条件のように製造された各層を２枚ずつ使用した。
［脱バインダー及び焼結］
【００６２】
常温から有機物の分解が行われる４２０℃までは時間当たり６０℃の速度に昇温させ、十分な脱バインダーの時間を確保するため４２０℃で２時間維持した。脱バインダーの後には時間当たり３００℃に昇温して焼成温度の８７０℃に到達させた後、８７０℃で３０分間維持して焼結が行われるようにした。焼結完了後、室温まで炉冷させ焼結体を得た。
【００６３】
このようにして得られた焼結体から拘束用グリーン層を除去し、セラミック基板の残炭量と収縮率を測定した。下記の表２に各条件の拘束層の組合せによるセラミック基板の焼成結果を表した。
【００６４】
【表２】
0004738471.tif 000003
【００６５】
上記の表２に示した比較例１の結果のように、一般型粉末としてのみ製造された拘束用グリーンシートは、セラミック基板との接触点の増加及び毛細管力の増加により収縮拘束力が強く表れた反面、脱脂のための通路が十分ではないため残炭量が高く表れた。
【００６６】
また、比較例２及び３は相対的に残炭量は低いが、セラミック基板の収縮抑制力が弱いため収縮率が高く表れた。
【００６７】
これとは異なって、比較例をみると、収縮抑制の効果が第２拘束層よりは第１拘束層により保障されるため、比較例１による収縮抑制効果を表すと同時に、焼成後の残炭量の面では、第１拘束層の毛細管効果と第２拘束層の脱バインダーの経路の確保を通して低い残留有機含量を有するということが確認できた。
【００６８】
本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求範囲により限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能ということは当技術分野の通常の知識を有している者には自明であり、これもまた添付の請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来の難焼結性拘束用グリーンシートの一例を表した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による難焼結性拘束用グリーンシートを表した断面図である。
【図３】本発明に採用可能なフレーク状の無機粉末（第２無機粉末）の粒子形状を概略的に表した斜視図である。
【図４ａ】本発明による多層セラミック基板の製造方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図４ｂ】本発明による多層セラミック基板の製造方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図４ｃ】本発明による多層セラミック基板の製造方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図５】本発明の一実施例による難焼結性拘束用グリーンシートの断面を撮影したＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【００７０】
２２ａ、４２ａ  第１無機粉末粒子
２２ｂ、４２ｂ  第２無機粉末粒子
２４ａ、４４ａ  第１有機物
２４ｂ、４４ｂ  第２有機物
２５、４５  拘束用グリーンシート
２５ａ、４５ａ  第１拘束層
２５ｂ、５５ｂ  第２拘束層
３１  未焼結多層セラミック基板
３１'  焼結多層セラミック基板
【図１】
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【図２】
0004738471.tif 000005
【図３】
0004738471.tif 000006
【図４ａ】
0004738471.tif 000007
【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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