(57)【要約】【課題】多層セラミック基板において、抵抗体膜および導体膜が互いに接触した状態で同じセラミック層間の界面に沿って形成される場合、これら抵抗体膜および導体膜のいずれについても、優れたパターン精度が得られるようにする。【解決手段】抵抗体膜となる抵抗体ペースト膜５３と導体膜となる導体ペースト膜５６とを、それぞれ、別のセラミックグリーンシート５１，５４上に形成した後、抵抗体ペースト膜５３と導体ペースト膜５６とが互いに接触するように、セラミックグリーンシート５１，５４を互いに対向させた状態としながら、複数のセラミックグリーンシートを積層する。【選択図】        図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のセラミックグリーンシートを含む複数枚のセラミックグリーンシートを用意する工程と、
前記第１のセラミックグリーンシート上に、抵抗体ペーストからなる抵抗体ペースト膜を形成する工程と、
前記第２のセラミックグリーンシート上に、導体ペーストからなる導体ペースト膜を形成する工程と、
前記抵抗体ペースト膜と前記導体ペースト膜とが互いに接触するように、前記第１のセラミックグリーンシートと前記第２のセラミックグリーンシートとを互いに対向させた状態としながら、前記第１および第２のセラミックグリーンシートを含む複数枚の前記セラミックグリーンシートを積層する工程と、
前記積層工程によって得られた生のセラミック積層体を焼成する工程と
を備える、多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記導体ペースト膜は、第１のコンデンサ電極となるべきものであり、前記積層工程は、前記第２のセラミックグリーンシートまたは前記第１のセラミックグリーンシートを介して前記導体ペースト膜に対向する第２のコンデンサ電極となるべき第２の導体ペースト膜を配置する工程を備える、請求項１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記積層工程において、複数枚の前記セラミックグリーンシートは、前記焼成工程において焼結しない無機材料を含む収縮抑制用グリーンシートによって裏打ちされた状態で積層されるものを含む、請求項１または２に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記セラミックグリーンシートは、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −ＭｇＯ系ガラスおよびアルミナを含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項５】
前記セラミックグリーンシートは、粒径１μｍ以上のアルミナ粉末を含む、請求項１ないし４のいず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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層セラミック基板の製造方法に関するもので、特に、レーザトリミングされることが予定された抵抗体膜が、導体膜と接触する状態で内蔵された構造を有する、多層セラミック基板を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層セラミック基板は、通常、生のセラミック積層体を焼成することによって得られるものであるが、この生のセラミック積層体を製造する方法として、典型的には、以下に説明するようなグリーンシート積層法（たとえば、特許文献１参照）および多層印刷法（たとえば、特許文献２参照）がある。
【０００３】
グリーンシート積層法は、複数枚のセラミックグリーンシートを用意し、所定のセラミックグリーンシート上に、必要に応じて、導体ペーストからなる導体ペースト膜および抵抗体ペーストからなる抵抗体ペースト膜を形成した後、これら複数枚のセラミックグリーンシートを積層することによって、生のセラミック積層体を得ようとする方法である。
【０００４】
他方、多層印刷法は、少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを用意した後、このセラミックグリーンシート上に、所定の順序に従って、導体ペースト、抵抗体ペーストおよび絶縁体ペーストを繰り返して印刷することによって、生のセラミック積層体を得ようとする方法である。
【０００５】
上述した方法のいずれによっても、得られた多層セラミック基板には、抵抗やコンデンサ、インダクタ等を内蔵することが可能である。
【０００６】
なお、上述の抵抗やコンデンサやインダクタは、多層セラミック基板に内蔵されるものであるので、たとえばレーザトリミングのような方法によって、その特性を調整することが困難である。前述した特許文献１には、このようなレーザトリミングをより容易にするため、たとえば抵抗を多層セラミック基板の表層付近に配置することが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６１−２７４３９７号公報
【特許文献２】
特開平９−９７７０３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
多層セラミック基板に抵抗体膜を内蔵させる場合、抵抗体膜に通電させるための導体膜が必ず必要であるため、多層セラミック基板を得るための生のセラミック積層体の製造途中において、抵抗体ペーストと導体ペーストとを少なくとも一部で重なるように印刷する状況に必ず遭遇する。これは、グリーンシート積層法および多層印刷法のいずれを採用しても当てはまることである。
【０００９】
しかしながら、上述のように、抵抗体ペーストと導体ペーストとを重ねて印刷した場合、印刷精度が低下するという問題、より具体的には印刷にじみが生じるという問題を招くことがある。
【００１０】
この問題の原因は、主として、先に印刷された膜の厚みによる段差を跨ぐように、後で印刷されるべき膜を形成するためのペーストを付与しなければならないことにある。また、先に印刷された膜については、次の膜の印刷の前に、そこに含まれる溶剤を蒸発させるように十分に乾燥させることができるが、次の膜を印刷したとき、この後で印刷される膜に含まれている溶剤が先に印刷された膜を膨潤させるように作用することがあり、このことも印刷精度の低下をもたらす原因となることがある。
【００１１】
さらに、抵抗体ペースト膜が先に印刷され、その後において、導体ペースト膜が印刷される場合、抵抗体ペースト膜は、通常、導体ペースト膜より厚いため、前述した段差がより大きく形成される。この場合、抵抗体ペースト膜の厚みによって形成された段差を跨ぐように、導体ペースト膜を印刷したとき、導体ペースト膜は、段差の部分で十分な厚みをもって形成されないことがあり、その結果、焼成後において、導体ペースト膜によって形成された導体膜が焼損して切れることがある。
【００１２】
前述したような印刷精度の低下が抵抗体ペースト膜にもたらされた場合、得られた多層セラミック基板において、抵抗体膜が与える抵抗値のばらつきが大きくなるという問題を招く。また、導体ペースト膜に印刷精度の低下がもたらされた場合であって、この導体ペースト膜によって得られた導体膜がコンデンサ電極となる場合には、コンデンサが与える静電容量値のばらつきが大きくなるという問題を招く。
【００１３】
そして、上述のように抵抗値や静電容量値のばらつきが大きくなると、これらを所定の特性値に調整するためのレーザトリミングにおいて、トリミング量が多くなってしまう。そのため、トリミング後においても、なお、ばらつきが大きくなるとともに、抵抗膜および導体膜の露出量が多くなり、多層セラミック基板の信頼性を低下させるという問題をも引き起こす。また、トリミング量が多くなると、コンデンサのための互いに対向するコンデンサ電極を双方とも各一部において除去してしまうことがあるが、この場合には、コンデンサ電極間でのショートの原因となることもある。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、上述した問題を解決するため、抵抗体ペースト膜および導体ペースト膜の印刷精度の向上を図ることができる、多層セラミック基板の製造方法を提供しようとすることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した技術的課題を解決するため、次のような工程を備えることを特徴としている。
【００１６】
まず、第１および第２のセラミックグリーンシートを含む複数枚のセラミックグリーンシートが用意され、第１のセラミックグリーンシート上には、抵抗体ペーストからなる抵抗体ペースト膜が形成され、第２のセラミックグリーンシート上には、導体ペーストからなる導体ペースト膜が形成される。
【００１７】
次に、抵抗体ペースト膜と導体ペースト膜とが互いに接触するように、第１の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とを互いに対向させた状態としながら、第１および第２のセラミックグリーンシートを含む複数枚のセラミックグリーンシートが積層される。
【００１８】
そして、上述の積層工程によって得られた生のセラミック積層体が焼成される。
【００１９】
この発明の特定的な実施態様では、導体ペースト膜は、第１のコンデンサ電極となるべきものであり、積層工程は、第２のセラミックグリーンシートまたは第１のセラミックグリーンシートを介して上記導体ペースト膜に対向する第２のコンデンサ電極となるべき第２の導体ペースト膜を配置する工程を備える。
【００２０】
また、積層工程において、複数枚のセラミックグリーンシートは、焼成工程において焼結しない無機材料を含む収縮抑制用グリーンシートによって裏打ちされた状態で積層されるものを含むことが好ましい。
【００２１】
セラミックグリーンシートは、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −ＭｇＯ系ガラスおよびアルミナを含むことが好ましい。
【００２２】
また、セラミックグリーンシートがアルミナ粉末を含む場合、その粒径は１μｍ以上であることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１および図２には、この発明の一実施形態による製造方法によって製造される多層セラミック基板の一例が示されている。図１は、多層セラミック基板１の平面図であり、図２は、図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。また、図３は、図２の線Ａ−Ａに沿う断面上に現れる要素を示し、図４は、図２の線Ｂ−Ｂに沿う断面上に現れる要素を示し、図５は、図２の線Ｃ−Ｃに沿う断面上に現れる要素を示している。
【００２４】
多層セラミック基板１は、セラミック積層体２を備えている。セラミック積層体２の上面３上には、図１によく示されているように、いくつかの外部導体膜４〜１２が設けられている。なお、図示しないが、セラミック積層体２の下面１３上にも、必要に応じて、いくつかの外部導体膜が設けられている。
【００２５】
また、セラミック積層体２の側面に沿って上下方向に延びるように、いくつかの端子導体１５〜２０が設けられている。これら端子導体１５〜２０は、たとえば、複数個のセラミック積層体２を得るためのマザー積層体の段階でビアホール導体を設けておき、マザー積層体を分割するとき、ビアホール導体をも分割し、分割されたビアホール導体の分割面を露出させることによって形成される。
【００２６】
また、外部導体膜８〜１２の各々の位置には、ビアホール導体２１〜２５がそれぞれ設けられ、外部導体膜８〜１２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００２７】
図２に示すように、セラミック積層体２は、複数層の積層されたセラミック層２６〜３７を備えている。この実施形態では、これらセラミック層２６〜３７のうち、特にセラミック層２７および２８がコンデンサを構成するためのものである。したがって、セラミック層２７および２８については、誘電率や誘電損失を考慮して、他のセラミック層２６および２９〜３７とは異なる材料をもって構成されるようにしてもよい。
【００２８】
セラミック層２６および３７の外側に向く面ならびにセラミック層２７〜３７の各々の間の界面には、比較的薄い収縮抑制層３８が形成されている。収縮抑制層３８は、後述する焼成工程において焼結しない無機材料を含むものであり、焼成時において収縮を抑制するように作用するものである。
【００２９】
図２および図３を参照して、セラミック層２６および２７の間の界面に沿って、コンデンサ電極となる内部導体膜３９および４０が設けられている。前述したビアホール導体２１および２３は内部導体膜３９と電気的に接続され、ビアホール導体２２および２５は、内部導体膜４０と電気的に接続される。また、内部導体膜３９および４０間を接続するように、抵抗体膜４１が設けられている。
【００３０】
図２および図４を参照して、セラミック層２７および２８の間の界面に沿って、より正確には、セラミック層２７に隣接する収縮抑制層３８とセラミック層２８との間の界面に沿って、コンデンサ電極となる内部導体膜４２〜４６が設けられている。前述の図３に示した内部導体膜３９は、内部導体膜４２、４４および４６に対向し、内部導体膜４０は、内部導体膜４３、４５および４６に対向している。
【００３１】
また、内部導体膜４２には、端子導体１５が電気的に接続され、内部導体膜４３には、端子導体１６が電気的に接続され、内部導体膜４４には、端子導体１７が電気的に接続され、内部導体膜４５には、端子導体１８が電気的に接続され、内部導体膜４６には、端子導体１９および２０ならびにビアホール導体２４が電気的に接続される。
【００３２】
図２および図５を参照して、セラミック層２８および２９の間の界面に沿って、より正確には、セラミック層２８に隣接する収縮抑制層３８とセラミック層２９との間の界面に沿って、コンデンサ電極となる内部導体膜４７および４８が設けられている。前述の図４に示した内部導体膜４２、４４および４６は、内部導体膜４７に対向し、内部導体膜４３、４５および４６は、内部導体膜４８に対向している。
【００３３】
また、内部導体膜４７は、ビアホール導体２１と電気的に接続され、内部導体膜４８は、ビアホール導体２２と電気的に接続される。
【００３４】
なお、以上説明した外部導体膜４〜１２、端子導体１５〜２０、ビアホール導体２１〜２５、内部導体膜３９、４０および４２〜４８ならびに抵抗体膜４１の形成態様については一例にすぎず、得ようとする多層セラミック基板にとって必要な機能に応じて、種々に変更されることができる。
【００３５】
図示した多層セラミック基板１を製造するため、図６ないし図１０にそれぞれ示すようなセラミックグリーンシートが用意される。図６ないし図１０には、図２に示した断面に相当する断面が示されている。以下に、図６ないし図１０を参照して、詳細を説明する。
【００３６】
まず、図６ないし図１０にそれぞれ示した構造物を得るため、キャリアフィルム４９が用意されるとともに、収縮抑制用セラミックスラリー、セラミック層用セラミックスラリー、導体ペーストおよび抵抗体ペーストがそれぞれ用意される。
【００３７】
収縮抑制用セラミックスラリーは、後述する焼成工程において実質的に焼結しない無機材料粉末を含むもので、たとえばアルミナ粉末を含んでいる。
【００３８】
セラミック層用セラミックスラリーは、たとえば１０００℃以下といった低温での焼結を可能とするため、ガラス粉末およびアルミナ粉末を含んでいる。上述したガラスとしては、好ましくは、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −ＭｇＯ系ガラスが用いられる。
【００３９】
上述したセラミック層用セラミックスラリーにおいて、特にコンデンサを構成するセラミック層２７および２８のためのコンデンサ用セラミックスラリーについては、アルミナ粉末の粒径を１μｍ以上とすることが好ましい。これによって、多層セラミック基板１が高周波用途に向けられる場合において、Ｑ値の高いコンデンサを得ることができる。また、コンデンサ部分をレーザトリミングする場合、コンデンサを構成する前述したセラミック層２７および２８に遷移元素を含んでいると、レーザにより還元され、導体損失を劣化させるため、コンデンサ用セラミックスラリーには遷移元素を含まないようにすることが好ましい。
【００４０】
導体ペーストは、金属粉末およびビヒクルから構成される。金属粉末を構成する金属としては、導体抵抗の低いＡｇが最も好適に用いられるが、その他、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等が用いられてもよい。また、導体ペーストを焼結させたときのセラミック層２６〜２９との密着強度を高めるため、導体ペーストにガラス粉末が添加されてもよい。このガラス粉末を構成するガラスとしては、セラミック層２６〜２９に含まれるガラスと同じものであることが好ましい。
【００４１】
抵抗体ペーストは、たとえばＲｕＯ２  のような酸化物粉末およびガラス粉末を含んでいる。このガラス粉末を構成するガラスは、その屈伏点が、焼結したセラミック層２６〜３７を得るための焼成温度より１００℃低い温度以上とされることが好ましい。焼成温度より１００℃低い温度未満の屈伏点を有するガラスを用いると、焼成工程の結果、抵抗体膜４１とこれに接する内部導体膜３９および４０との間にガラスの層を形成し、抵抗体膜４０の抵抗値をばらつかせるため、好ましくない。上述の点から、ガラスとしては、たとえばＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  系ガラスが好適に用いられる。
【００４２】
図６は、図２との対比を容易にするため、キャリアフィルム４９を上にした状態で図示している。図６を参照して、キャリアフィルム４９上に、収縮抑制用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、収縮抑制用グリーンシート５０が形成され、その上に、セラミック層用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、セラミックグリーンシート５１が形成される。セラミックグリーンシート５１は、セラミック層２６となるものである。
【００４３】
また、図６に示した構造物には、ビアホール導体２１〜２５を形成するため、貫通孔５２が設けられ、そこに導体ペーストが充填される。図６には、ビアホール導体２２および２５のための導体ペーストが図示されている。さらに、抵抗体ペーストを用いて、セラミックグリーンシート５１上に抵抗体膜４１となる抵抗体ペースト膜５３が形成される。
【００４４】
図７を参照して、キャリアフィルム４９上に、収縮抑制用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、収縮抑制用グリーンシート５０が形成され、その上に、セラミック層用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、セラミックグリーンシート５４が形成される。セラミックグリーンシート５４は、セラミック層２７となるものである。したがって、ここで用いられるセラミック層用セラミックスラリーは、前述したコンデンサ用セラミックスラリーとされる。
【００４５】
また、図７に示した構造物には、ビアホール導体２１、２２および２４を形成するため、貫通孔５５が設けられ、そこに導体ペーストが充填される。図７には、ビアホール導体２２のための導体ペーストが図示されている。さらに、セラミックグリーンシート５４上には、導体ペーストを用いて、内部導体膜３９および４０となる導体ペースト膜５６が形成される。図７には、内部導体膜４０となる導体ペースト膜５６が図示されている。
【００４６】
図８を参照して、キャリアフィルム４９上に、収縮抑制用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、収縮抑制用グリーンシート５０が形成され、その上に、セラミック層用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、セラミックグリーンシート５７が形成される。セラミックグリーンシート５７は、セラミック層２８となるものである。セラミック層２８は、コンデンサを構成するものであるので、セラミック層用セラミックスラリーとしては、コンデンサ用セラミックスラリーが用いられる。
【００４７】
また、図８に示した構造物には、ビアホール導体２１および２２を形成するため、貫通孔５８が設けられ、そこに導体ペーストが充填される。図８には、ビアホール導体２２のための導体ペーストが図示されている。さらに、セラミックグリーンシート５７上には、導体ペーストを用いて、内部導体膜４２〜４６となる導体ペースト膜５９が形成される。図８には、内部導体膜４３、４５および４６となる導体ペースト膜５９が図示されている。
【００４８】
図９を参照して、キャリアフィルム４９上に、収縮抑制用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、収縮抑制用グリーンシート５０が形成され、その上に、セラミック層用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、セラミックグリーンシート６０が形成される。セラミックグリーンシート６０は、セラミック層２９となるものである。
【００４９】
また、セラミックグリーンシート６０上には、導体ペーストを用いて、内部導体膜４７および４８となる導体ペースト膜６１が形成される。図９には、内部導体膜４８となる導体ペースト膜６１が図示されている。
【００５０】
図１０を参照して、キャリアフィルム４９上に、収縮抑制用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、収縮抑制用グリーンシート５０が形成され、その上に、セラミック層用セラミックスラリーをシート状に成形することによって、セラミックグリーンシート６２が形成される。セラミックグリーンシート６２は、セラミック層３０〜３７の各々となるものである。
【００５１】
図６ないし図１０では図示されないが、前述した端子導体１５〜２０のためのビアホール導体も、図６ないし図１０にそれぞれ示した構造物に設けられる。
【００５２】
なお、図６ないし図１０ならびに後述する図１１および図１２では、１個の多層セラミック基板１に対応する部分のみが図示されているが、実際には、複数個の多層セラミック基板１を取り出すことができるマザーの状態で積層工程まで実施され、その後の焼成工程の前または後において、分割される。
【００５３】
図６ないし図１０にそれぞれ示したセラミックグリーンシート５１、５４、５７、６０および６２をそれぞれ含む構造物は、次いで、以下に説明するように、積層工程に付される。
【００５４】
まず、図６および図７にそれぞれ示した構造物は、抵抗体ペースト膜５３および導体ペースト膜５６を十分に乾燥させた後、図１１および図１２に示すように、抵抗体ペースト膜５３と導体ペースト膜５６とが互いに接するように、セラミックグリーンシート５１および５４を互いに対向させた状態としながら、これらセラミックグリーンシート５１および５４が積層される。図１２は、図１１の線Ｙ−Ｙに沿う断面図である。抵抗体ペースト膜５３と導体ペースト膜５６とが互いに接触した状態が図１２によく示されている。
【００５５】
なお、図１１および図１２では、抵抗体ペースト膜５３および導体ペースト膜５６の位置関係を明瞭に図示するため、セラミックグリーンシート５１および５４は、互いの間に隙間が存在する状態で図示されている。実際には、セラミックグリーンシート５１および５４は、積層された後、圧着されるので、セラミックグリーンシート５１および５４は適当に変形し、上述の隙間がない状態とされる。
【００５６】
次に、図２に示したセラミック積層体２の生の状態のものを得るため、積み重ね工程が実施される。
【００５７】
まず、積み重ね台上には、必要により、別に用意されたフィルムが敷かれる。
【００５８】
次に、図１０に示したセラミックグリーンシート６２をキャリアフィルム４９から剥離した後、積み重ね台上のフィルム上に、収縮抑制用グリーンシート５０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート６２が置かれる。その後、同様にして、図１０に示したセラミックグリーンシート６２および収縮抑制用グリーンシート５０が、前に積層されたセラミックグリーンシート６２上に置かれる。この工程は、セラミックグリーンシート６２によって、図２に示したセラミック層３７からセラミック層３０までが得られるように繰り返される。
【００５９】
次に、図９に示したセラミックグリーンシート６０をキャリアフィルム４９から剥離した後、上述した最後のセラミックグリーンシート６２上に、収縮抑制用グリーンシート５０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート６０が置かれる。このセラミックグリーンシート６０によって、図２に示したセラミック層２９が得られる。
【００６０】
次に、図８に示したセラミックグリーンシート５７をキャリアフィルム４９から剥離した後、上述のセラミックグリーンシート６０上に、収縮抑制用グリーンシート５０によって裏打ちされたセラミックグリーンシート５７が置かれる。このセラミックグリーンシート５７によって、図２に示したセラミック層２８が得られる。
【００６１】
次に、図１１および図１２に示した構造物における上下のキャリアフィルム４９を剥離した後、上述のセラミックグリーンシート５７上に、収縮抑制用グリーンシート５０によってそれぞれ裏打ちされたセラミックグリーンシート５１および５４が置かれる。セラミックグリーンシート５１および５４によって、それぞれ、図２に示したセラミック層２６および２７が得られる。
【００６２】
なお、図示しないが、セラミックグリーンシート５１、５４、５７、６０および６２には、それぞれ、位置合わせ用マークが付されていて、上述のような積層工程では、この位置合わせ用マークをセンシングすることによって、位置合わせされる。
【００６３】
次に、必要により、最も上にある収縮抑制用グリーンシート５０上に、別に用意されたフィルムが敷かれ、その状態で、積層方向にプレスされる。これによって、セラミック積層体２の生の状態のものが得られる。プレス後において、その上下にあるフィルムは、生の積層体から剥離される。
【００６４】
次に、生の積層体の外表面上に、導体ペーストを用いて、外部導体膜４〜１２となる導体ペースト膜が形成される。
【００６５】
次に、生のセラミック積層体が分割され、個々の多層セラミック基板１のための生のチップ状のセラミック積層体が取り出される。
【００６６】
なお、上述の分割工程は、次に説明する焼成工程の後に実施されてもよい。
【００６７】
次に、生のセラミック積層体は焼成され、それによって、セラミックグリーンシート５１、５４、５７、６０および６２は、焼結後のセラミック層２６〜３７となり、抵抗体ペースト膜５３は焼結後の抵抗体膜４１となり、導体ペースト膜５６、５９および６１は、焼結後の内部導体膜３９、４０および４２〜４８となり、また、導体ペーストが焼結して、外部導体膜４〜１２、端子導体１５〜２０およびビアホール導体２１〜２５が形成される。
【００６８】
上述した焼成工程によって、収縮抑制用グリーンシート５０は収縮抑制層３８となるが、収縮抑制用グリーンシート５０に含まれる無機材料としてのアルミナは実質的に焼結しないため、セラミック層２６〜３７の焼結時の収縮を抑制するように作用する。その結果、内部導体膜３９、４０および４２〜４８ならびにビアホール導体２１〜２５等において不所望な変形が生じることが防止され、たとえば抵抗値や静電容量値のばらつきを抑えることができる。
【００６９】
また、焼成工程の後に得られる収縮抑制層３８には、焼成工程においてセラミック層２６〜３７の各々からガラスが拡散または流動し、このようなガラスの浸透によって、収縮抑制層３８に含まれるアルミナ粉末のような無機材料粉末が互いに固着される。
【００７０】
上述した焼成時のガラスの浸透は、収縮抑制層３８に含まれるアルミナ粉末のような無機材料粉末の粒径が大きいほど、より速くなる。すなわち、焼成温度が同じである場合、無機材料粉末の粒径が大きくなるほど、ガラスの浸透距離が長くなる。ただし、無機材料粉末の粒径が大きくなるほど、焼成時の収縮を抑制するための拘束力が低下し、セラミック層２６〜３７において、焼成時の収縮がより生じやすくなる。
【００７１】
他方、図２に示した積層構造からわかるように、セラミック層２７〜３７間の界面に沿って位置される中間の収縮抑制層３８については、その両面からガラスが浸透するが、最外層に位置する収縮抑制層３８については、その片面からしかガラスが浸透しない。すなわち、最外層の収縮抑制層３８については、中間の収縮抑制層３８に比べて、その厚み方向の全域にわたってガラスを浸透させにくい。
【００７２】
これらのことを考慮して、たとえば、最外層の収縮抑制層３８に含まれる無機材料粉末の粒径を約１．１μｍとし、中間の収縮抑制層３８に含まれる無機材料粉末の粒径を約０．４μｍとするなど、最外層の収縮抑制層３８に含まれる無機材料粉末の粒径を、中間の収縮抑制層３８に含まれる無機材料粉末の粒径より大きくして、ガラスをより浸透させやすくすることが好ましい。
【００７３】
なお、図示の実施形態においては、収縮抑制層３８をすべてのセラミック層２６〜３７に形成しているが、収縮抑制層を形成しないセラミック層があってもよい。
【００７４】
以上のようにして、多層セラミック基板１が完成された後、必要に応じて、抵抗体膜４１によって与えられる抵抗値の調整ならびに内部導体膜３９、４０および４２〜４８によって与えられる静電容量値の少なくとも一方を調整するため、レーザトリミングが実施される。このレーザトリミングにおいては、通常、抵抗体膜４１の一部が除去されたり、内部導体膜３９および４０の少なくとも一方の一部が除去されたりする。
【００７５】
この場合において、トリミング深さは、１００μｍ以下とされることが好ましい。トリミング深さが１００μｍを超える場合には、トリミング深さのばらつきが大きくなるため、好ましくないからである。トリミング深さのばらつきが大きくなると、たとえば、内部導体膜３９に対してトリミングを実施したとき、それに対向する内部導体膜４２、４４または４６も同時に一部が除去されてしまうことがあり、このような場合には、ショートの原因となることがある。
【００７６】
なお、上述した実施形態では、焼成工程の前に、生の積層体の外表面上に、外部導体膜４〜１２となる導体ペースト膜が形成され、焼成工程において、これら導体ペースト膜も同時に焼成されたが、焼成工程の後、焼結したセラミック積層体２の外表面上に、外部導体膜４〜１２となる導体ペースト膜が形成され、再度、焼成工程を実施するようにしてもよい。ただし、抵抗体膜４１に対する熱処理の回数が増すと、抵抗値のばらつきが大きくなるため、好ましくは、上述した実施形態のように、外部導体膜４〜１２となる導体ペースト膜が既に形成された状態で、生の積層体の焼成工程を実施するようにされる。
【００７７】
また、上述した実施形態では、生の積層体の外表面上に外部導体膜４〜１２となる導体ペースト膜を形成したが、導体ペースト膜を形成したセラミックグリーンシートを予め別に用意しておき、これを積層体の外表面上に積層するようにしてもよい。
【００７８】
さらに、この発明においては、コンデンサ電極となる内部導体膜を、抵抗体膜が形成されたセラミック層（たとえばセラミック層２６）を介するように形成してもよい。
【００７９】
次に、この発明に従って実施した実験例について説明する。
【００８０】
【実験例１】
実験例１は、トリミング後における抵抗値および静電容量値の各ばらつきを評価するために実施したもので、図１および図２に示すような構造の多層セラミック基板１を作製した。ここで、この発明の範囲内にある実施例としての試料とこの発明の範囲外の比較例１および２としての試料をそれぞれ作製した。
【００８１】
１．収縮抑制用セラミックスラリーの作製
粒径約０．５μｍのアルミナ粉末６１．２重量部と、分散媒２７．８重量部と、結合剤８．９重量部と、可塑剤０．３重量部と、分散剤０．６重量部と、消泡剤１．２重量部とを混合して、収縮抑制用セラミックスラリーを作製した。
【００８２】
２．コンデンサ用セラミックスラリーの作製
粒径約３μｍのＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −ＭｇＯ系ガラス粉末２５．３重量部と、粒径２．２μｍのアルミナ粉末２５．３重量部と、分散媒４０．８重量部と、結合剤７．４重量部と、可塑剤１．０重量部と、分散剤０．３重量部とを混合して、コンデンサ用セラミックスラリーを作製した。
【００８３】
３．その他のセラミック層用セラミックスラリーの作製
粒径約３μｍのＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −ＭｇＯ系ガラス粉末３９．９重量部と、粒径０．５μｍのアルミナ粉末２６．６重量部と、分散媒２４．１重量部と、結合剤７．８重量部と、可塑剤１．３重量部と、分散剤０．３重量部とを混合して、コンデンサを構成する部分以外のセラミック層用セラミックスラリーを作製した。
【００８４】
４．導体ペーストの作製
Ａｇ粉末７５重量部と、分散媒２３重量部と、結合剤３重量部とを混合して、導体ペーストを作製した。
【００８５】
５．抵抗体ペーストの作製
ＲｕＯ２  粉末２８重量部と、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  系ガラス粉末３０重量部と、有機ポリマー６重量部と、溶剤３５重量部とを混合して、抵抗体ペーストを作製した。
【００８６】
６．多層セラミック基板の作製
（実施例）
次に、脱泡後の収縮抑制用セラミックスラリーを、図６ないし図１０に示すように、キャリアフィルム４９上にドクターブレード法により塗布し、厚さ３μｍの収縮抑制用グリーンシート５０を成形した。
【００８７】
次に、コンデンサ用セラミックスラリーを用い、これを、図７および図８に示すように、収縮抑制用グリーンシート５０上に塗布し、厚さ３１μｍのセラミックグリーンシート５４および５７をそれぞれ成形した。
【００８８】
次に、これらセラミックグリーンシート５４および５７に対して、それぞれ、貫通孔５５および５８を設け、そこに導体ペーストを充填するとともに、導体ペーストをスクリーン印刷することにより、導体ペースト膜５６および５９を形成し、その後、６０℃の温度で１０秒間乾燥処理した。
【００８９】
他方、その他のセラミック層用セラミックスラリーを用いて、これを、図６、図９および図１０に示すように、収縮抑制用グリーンシート５０上にドクターブレード法により塗布し、厚さ３３μｍのセラミックグリーンシート５１、６０および６２をそれぞれ成形した。
【００９０】
次に、図６に示したセラミックグリーンシート５１については、貫通孔５２を設け、そこに導体ペーストを充填するとともに、抵抗体ペーストをスクリーン印刷することにより、抵抗体ペースト膜５３を形成し、その後、６０℃の温度で１０秒間乾燥処理した。また、図９に示したセラミックグリーンシート６２については、導体ペーストをスクリーン印刷することにより、導体ペースト膜６１を形成し、その後、６０℃の温度で１０秒間乾燥処理した。
【００９１】
次に、図１１および図１２に示すような積層構造物が得られるように、図６および図７にそれぞれ示した構造物を積層し、圧着した。
【００９２】
次に、図１０に示したセラミックグリーンシート６２を８層、その上に、図９に示したセラミックグリーンシート６０、図８に示したセラミックグリーンシート５７ならびに図１１および図１２に示した積層構造物を順次積層し、圧着することによって、生のセラミック積層体を得た。
【００９３】
次に、導体ペーストをスクリーン印刷することによって、外部導体膜４〜１２となる導体ペースト膜を形成した。
【００９４】
次に、生のセラミック積層体をカットし、個々の多層セラミック基板のための生のチップ状の複数個のセラミック積層体を得た。
【００９５】
次に、生のセラミック積層体を、９００℃の温度で１５分間焼成し、試料となる焼結後の多層セラミック基板を得た。
【００９６】
（比較例１）
図１３は、比較例１を説明するためのもので、図７に示したセラミックグリーンシート５４を示す、図１２に相当する断面図である。
【００９７】
比較例１では、導体ペースト膜５６が形成されたセラミックグリーンシート５４上に、抵抗体ペーストをスクリーン印刷することにより、抵抗体ペースト膜５３を形成し、図６に示したセラミックグリーンシート５１上には抵抗体ペースト膜５３を形成しなかったことを特徴としており、その他の点については、実施例の場合と同様の方法により、試料に係る多層セラミック基板を得た。
【００９８】
（比較例２）
図１４は、比較例２を説明するためのもので、図６に示したセラミックグリーンシート５１を示す、図１２に相当する断面図である。なお、図１４においても、図１２との対比を容易にするため、キャリアフィルム４９を上にして図示している。
【００９９】
比較例２では、抵抗体ペースト膜５３が形成されたセラミックグリーンシート５１上に、導体ペーストをスクリーン印刷することにより、導体ペースト膜５６を形成し、図７に示したセラミックグリーンシート５４上には導体ペースト膜５６を形成しなかったことを特徴としており、その他の点については、実施例１の場合と同様の方法により、試料となる多層セラミック基板を得た。
【０１００】
７．評価
以上のようにして得られた実施例ならびに比較例１および２の各々に係る多層セラミック基板について、まず、抵抗値および静電容量値を測定し、そのばらつきを求めた。その結果が、表１の「トリミング前」の欄に示されている。
【０１０１】
次に、レーザトリミングを実施し、その後において、各試料に係る多層セラミック基板について、抵抗値および静電容量値を測定し、そのばらつきを求めた。その結果が、表１の「トリミング後」の欄に示されている。
【０１０２】
【表１】
2005005640.tif 000003
【０１０３】
表１において、比較例２の「抵抗値ばらつき」が空欄となっているのは、比較的厚い抵抗体ペースト膜の上に比較的薄い導体ペースト膜を形成するのが困難であり、導体ペースト膜から得られた導体膜が焼成時に焼損して切れたため、抵抗値の測定が不可能であったことを示している。
【０１０４】
表１からわかるように、実施例によれば、比較例１および２と比較して、トリミング前の抵抗値および静電容量値のばらつきを小さくすることができる。そのため、トリミング量を少なくすることができるので、トリミング後においても、抵抗値および静電容量値のばらつきを小さくすることができる。
【０１０５】
なお、実験例１において、抵抗値の測定は、常温において３Ｖの電圧印加下で行ない、静電容量値の測定は、常温において１Ｖおよび１ＭＨｚの条件下で行なった。
【０１０６】
【実験例２】
実験例２では、トリミング深さとそのばらつきについて評価した。
【０１０７】
実験例１において作製した、その他のセラミック層用セラミックスラリーからなるセラミックグリーンシートを積層して、平面寸法が２０ｍｍ×３０ｍｍおよび高さ寸法が２００μｍの生のセラミック積層体を作製し、その上に、実験例１において作製した導体ペーストを用いて導体ペースト膜を印刷した。他方、上記と同じセラミックスラリーからなるセラミックグリーンシートを作製し、その上に、実験例１において作製した抵抗体ペーストを印刷して、抵抗体ペースト膜を形成した。
【０１０８】
次に、上述の導体ペースト膜と抵抗体ペースト膜とが互いに接触するように、導体ペースト膜を形成した生のセラミック積層体の上に、抵抗体ペースト膜を形成したセラミックグリーンシートを積層した。ここで、抵抗体ペースト膜から得られた抵抗体膜に対するトリミング深さが、図１５に示すような種々の値となるように、上述の抵抗体ペースト膜を形成したセラミックグリーンシートについては、その積層数を変更した試料を作製した。
【０１０９】
次に、上述のようにして得られた生の積層体を圧着し、次いで、焼成した。
【０１１０】
次に、レーザトリミングを実施した後、試料の断面をＳＥＭ観察して、トリミング深さを測定するとともに、そのばらつきを求めた。
【０１１１】
その結果が、図１５に示されている。
【０１１２】
図１５からわかるように、トリミングの深さばらつきを抑えるためには、トリミング深さは１００μｍ以下であることが好ましい。
【０１１３】
【実験例３】
実験例３では、セラミックグリーンシートに含まれるアルミナ粉末の粒径と材料Ｑとの関係を評価した。
【０１１４】
図１６に示すように、平均粒径０．４μｍ、１．１μｍおよび２．１μｍの各アルミナ粉末を、添加率を変えてセラミックスラリー中に含有させ、各セラミックスラリーから厚み３０μｍのセラミックグリーンシートを成形し、次いで、３０枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成することによって、平面寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍのセラミック焼結体を得た。
【０１１５】
次に、各試料に係る焼結体について、材料Ｑを測定する測定機を用いて、材料固有の値としての材料Ｑを測定した。その結果が図１６に示されている。
【０１１６】
図１６に示すように、アルミナ粉末の平均粒径が１．１μｍおよび２．１μｍというように１μｍ以上であるとき、平均粒径が０．４μｍの場合に比べて、高い材料Ｑが得られている。したがって、Ｑ値の高いコンデンサを得るためには、粒径１μｍ以上のアルミナ粉末を用いることが好ましいことがわかる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、多層セラミック基板において、抵抗体膜および導体膜が互いに接触した状態で同じセラミック層間の界面に沿って形成される構造を得るため、抵抗体膜となる抵抗体ペースト膜と導体膜となる導体ペースト膜とを、それぞれ別のセラミックグリーンシート、すなわち第１の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とに形成した後で、抵抗体ペースト膜と導体ペースト膜とが互いに接触するように、第１の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とを互いに対向させた状態で積層するようにしているので、抵抗体ペースト膜および導体ペースト膜の各々についてのパターン精度を向上させることができる。
【０１１８】
その結果、抵抗体膜によって与えられる抵抗値のばらつきを小さくすることができる。また、上述の導体膜がコンデンサ電極となる場合には、構成されるコンデンサの静電容量値のばらつきを小さくすることができる。
【０１１９】
上述した第１および第２のセラミックグリーンシートを含む複数枚のセラミックグリーンシートを積層する工程において、セラミックグリーンシートが、焼成工程において焼結しない無機材料を含む収縮抑制用グリーンシートによって裏打ちされた状態で積層されると、焼成時のセラミックグリーンシート側での収縮が抑制される。したがって、このことによっても、抵抗体膜によって与えられる抵抗値および導体膜によって与えられる静電容量値のばらつきを抑えることができる。
【０１２０】
このようなことから、レーザトリミングが実施される場合、トリミング量を少なくすることができ、トリミング後の抵抗値や静電容量値のばらつきを小さくすることができる。
【０１２１】
この発明において、セラミックグリーンシートとして、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −ＭｇＯ系ガラスおよびアルミナを含むものが用いられると、たとえば１０００℃以下の低温でこれを焼結させることが可能となる。
【０１２２】
この発明において、セラミックグリーンシートが、粒径１μｍ以上のガラス粉末を含んでいると、焼結後のセラミック層の材料Ｑを向上させることができる。したがって、このセラミック層をもってコンデンサが構成される場合には、コンデンサのＱ値を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による製造方法によって製造された多層セラミック基板１を示す平面図である。
【図２】図１に示した多層セラミック基板１の、図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａに沿う断面上に現れる要素を示す、セラミック積層体２の平面図である。
【図４】図２の線Ｂ−Ｂに沿う断面上に現れる要素を示す、セラミック積層体２の平面図である。
【図５】図２の線Ｃ−Ｃに沿う断面上に現れる要素を示す、セラミック積層体２の平面図である。
【図６】図１および図２に示した多層セラミック基板１を製造するために用意されるセラミックグリーンシート５１を含む構造物を示す断面図である。
【図７】図１および図２に示した多層セラミック基板１を製造するために用意されるセラミックグリーンシート５４を含む構造物を示す断面図である。
【図８】図１および図２に示した多層セラミック基板１を製造するために用意されるセラミックグリーンシート５７を含む構造物を示す断面図である。
【図９】図１および図２に示した多層セラミック基板１を製造するために用意されるセラミックグリーンシート６０を含む構造物を示す断面図である。
【図１０】図１および図２に示した多層セラミック基板１を製造するために用意されるセラミックグリーンシート６２を含む構造物を示す断面図である。
【図１１】図６および図７にそれぞれ示した構造物を積層して得られた積層構造物を示す断面図である。
【図１２】図１１の線Ｙ−Ｙに沿う断面図である。
【図１３】実験例１において作製された比較例１を説明するためのもので、図７に示したセラミックグリーンシート５４を示す、図１２に相当する断面図である。
【図１４】実験例１において作製された比較例２を説明するためのもので、図６に示したセラミックグリーンシート５１を示す、図２に相当する断面図である。
【図１５】実験例２によって得られたトリミング深さとトリミングの深さばらつきとの関係を示す図である。
【図１６】実験例３によって得られたアルミナ粉末の粒径および添加率と材料Ｑとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  多層セラミック基板
２  セラミック積層体
２６〜３７  セラミック層
３８  収縮抑制層
３９，４０，４２〜４８  内部導体膜
４１  抵抗体膜
５０  収縮抑制用グリーンシート
５１，５４，５７，６０，６２  セラミックグリーンシート
５３  抵抗体ペースト膜
５６，５９，６１  導体ペースト膜
【図１】
2005005640.tif 000004
【図２】
2005005640.tif 000005
【図３】
2005005640.tif 000006
【図４】
2005005640.tif 000007
【図５】
2005005640.tif 000008
【図６】
2005005640.tif 000009
【図７】
2005005640.tif 000010
【図８】
2005005640.tif 000011
【図９】
2005005640.tif 000012
【図１０】
2005005640.tif 000013
【図１１】
2005005640.tif 000014
【図１２】
2005005640.tif 000015
【図１３】
2005005640.tif 000016
【図１４】
2005005640.tif 000017
【図１５】
2005005640.tif 000018
【図１６】
2005005640.tif 000019