(57)【要約】  基体となるセラミック層と収縮抑制用のセラミック層との層間に内部導体が配置された状態において、内部導体の剥離や断線を抑制することができる、セラミック多層基板を提供することを目的とする。  第１のセラミック層１１と、第１のセラミック層１１の主面に接するように積層された第２のセラミック層１２と、第１のセラミック層１１と第２のセラミック層１２との層間に形成された内部導体１３と、を備えるセラミック多層基板において、第１のセラミック層１１に、内部導体１３から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分層１６ａを形成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、
前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、
前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層との層間に形成された内部導体と、
を備え、
前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、
前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有することを特徴とする、セラミック多層基板。
【請求項２】
前記内部導体は、リン成分を含有することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック多層基板。
【請求項３】
露出した前記第１のセラミック層または前記第２のセラミック層の表面に外部導体が形成され、前記外部導体上に実装部品が実装されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のセラミック多層基板。
【請求項４】
第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層との層間に形成され、リンまたはリン化合物を含有する導電性ペースト膜と、
を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、
前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、
を備え、
前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、
前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、
前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散することを特徴とする、セラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記リン化合物は、ピロリン酸銅であることを特徴とする、請求項４に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチップモジュールなどに用いられるセラミック多層基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロニクス分野における電子部品の性能は著しく向上しており、大型コンピュータ、移動通信端末、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置における情報処理速度の高速化、装置の小型化、多機能化に貢献している。【０００３】
このような電子部品の一つとして、ＶＬＳＩ、ＵＬＳＩなどの半導体デバイスをセラミック基板上に複数実装したマルチチップモジュール（ＭＣＭ）が挙げられる。このようなモジュールにおいては、ＬＳＩの実装密度を高め、各ＬＳＩ間を電気的に良好に接続するために、配線導体を３次元的に配置したセラミック多層基板がよく用いられている。セラミック多層基板は、複数のセラミック層が積層されたものであり、その表面や内部に回路構成用の配線導体を備える。【０００４】
さて、セラミック多層基板を作製する際には、焼成工程において、未焼成のセラミック層の平面方向における収縮を抑制することが技術的課題として知られている。この課題を解決するために、焼結温度の異なる２種類の未焼成のセラミック層を積層して焼成することにより、収縮挙動の違いを利用して、未焼成のセラミック層の平面方向における収縮を抑制することが行われている。このような工法は、「無収縮プロセス」などと呼ばれることがある。【０００５】
図１２は、無収縮プロセスを用いて作製された従来のセラミック多層基板を示す概略断面図である。図１２に示すように、セラミック多層基板７０は、第１のセラミック材料からなる第１のセラミック層７１と、第１のセラミック材料よりも焼結温度が高い第２のセラミック材料からなる第２のセラミック層７２と、が積層された構造を有する。第１のセラミック層７１および第２のセラミック層７２の層間には内部導体７３が形成され、セラミック多層基板７０の表面には外部導体７４が形成されている。内部導体７３および外部導体７４は、第１のセラミック層７１および第２のセラミック層７２を厚み方向に貫通するビア導体７５により、電気的に接続されている。【０００６】
セラミック多層基板７０を作製する際には、焼成工程において、焼成後に第２のセラミック層７２となる第２のセラミックグリーン層が、焼成後に第１のセラミック層７１となる第１のセラミックグリーン層の収縮を抑制するように作用する。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２０００−３１５８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、セラミック多層基板７０において、内部導体７３は、導電性ペーストにより形成された導電性ペースト膜を焼成することにより形成される。そして、焼成工程においては、導電性ペースト膜も収縮挙動を示し、第１のセラミックグリーン層同様、第２のセラミックグリーン層から収縮を抑制される方向の応力を受ける。一方で、導電性ペースト膜は、第１のセラミックグリーン層とも接しているため、第１のセラミックグリーン層の収縮応力も受ける。【０００８】
つまり、導電性ペースト膜は、第１のセラミックグリーン層および第２のセラミックグリーン層から、異なる方向の応力を受けることになる。この結果、焼成後の内部導体において、剥離や断線が発生しやすくなるという問題があった。【０００９】
本発明は、上記問題を解決するものであり、基体となるセラミック層と収縮抑制用のセラミック層との層間に内部導体が配置された状態において、内部導体の剥離や断線を抑制することができる、セラミック多層基板およ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】
【００１０】
本発明に係るセラミック多層基板は、第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層との層間に形成された内部導体と、を備え、前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有することを特徴とする。【００１１】
本発明に係るセラミック多層基板において、前記内部導体は、リン成分を含有し得る。また、露出した前記第１のセラミック層または前記第２のセラミック層の表面に外部導体が形成され、前記外部導体上に実装部品が実装され得る。【００１２】
本発明に係るセラミック多層基板の製造方法は、第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層との層間に形成され、リンまたはリン化合物を含有する導電性ペースト膜と、を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、を備え、前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散することを特徴とする。【００１３】
本発明に係るセラミック多層基板の製造方法において、前記リン化合物は、ピロリン酸銅であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導電性ペースト膜側から第１のセラミックグリーン層にリン成分が拡散し、リン成分が第１のセラミックグリーン層の収縮を抑制するように作用する。これにより、導電性ペースト膜が第１のセラミックグリーン層から受ける収縮応力が緩和され、導電性ペースト膜が、第１のセラミックグリーン層から受ける収縮応力と第２のセラミックグリーン層から受ける収縮抑制応力との差が小さくなり、焼成後の内部導体において、剥離や断線が発生するのを抑制することが可能となる。【００１５】
また、導電性ペースト膜の組成によっては、導電性ペースト膜が形成された第１のセラミックグリーン層が凹状に反ることがある。（ただし、実際には、第２のセラミックグリーン層の影響で反りはほとんど現れない。）この場合、導電性ペースト膜は第２のセラミックグリーン層から引き剥がされるような応力を受けるため、その結果、焼成後の内部導体において剥離が発生し得る。本発明によれば、第１のセラミックグリーン層においてリン成分が供給されることにより、第１のセラミックグリーン層の収縮が抑制され、第１のセラミックグリーン層の反りを抑制することができる。これにより、焼成後の内部導体において剥離が発生するのを抑制することが可能となる。【００１６】
なお、特開平１０−２４２６４４号公報では、セラミック多層基板の基板材料としてＰ2Ｏ5を用いることが開示されているが、基板全体にリン成分を添加すると、基板の機械的・電気的特性を劣化させる原因となる。本発明では、第１のセラミックグリーン層において導電性ペースト膜が隣接する部分に、集中的にリン成分が供給されるため、基板の特性劣化を最小限に抑えつつ、内部導体の欠陥を防止することができる。【００１７】
また、特開２００２−９４２４４号公報では、拘束層、すなわち本発明で言うところの第２のセラミックグリーン層にＰ2Ｏ3を含むガラス粉末を添加することが開示されている。しかし、ガラス粉末は第２のセラミックグリーン層に添加されているため、仮にガラス成分が拡散したとしても、ガラス成分は導電性ペースト膜を透過して拡散しにくいため、第１のセラミックグリーン層において導電性ペースト膜が隣接する部分までリン成分を供給することは困難である。【００１８】
また、特開平１−２２０３０３号公報、特開平６−２０４５１２号公報および特開平９−２４１８６２号公報では、導電性ペーストにリン成分を添加することが開示されている。しかし、これらはいずれも焼成済みの基板に導体を焼き付ける「ポストファイア」に関するものであり、基板と導体とを同時焼成する「コファイア」に関し、かつ、無収縮プロセスに関する本発明とは前提条件が全く異なる。【００１９】
また、特開平１０−９２２２６号公報では、積層セラミックコンデンサ用の導電性ペーストに、界面活性剤としてリン酸エステルを添加することが開示されている。しかし、高周波帯域において高い伝送特性が要求されるセラミック多層基板では、積層セラミックコンデンサと比べて、幅が小さく厚みが大きい高アスペクト比の内部導体を形成する必要があるため、導電性ペーストの粘度を下げるリン酸エステルを添加することは通常好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るセラミック多層基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すセラミック多層基板を部分的に拡大して模式的に示した概略断面図である。
【図３】図１のセラミック多層基板上に実装部品が実装された状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係るセラミック多層基板の製造方法におけるセラミックグリーン積層体の一例を示す概略断面図である。
【図５】実験例１におけるセラミックグリーン積層体の積層状態を表す概略断面図である。
【図６】実験例１の試料８におけるセラミックグリーン積層体の積層状態を表す概略断面図である。
【図７】実験例１の試料９におけるセラミックグリーン積層体の積層状態を表す概略断面図である。
【図８】実験例２における第１の試験基板を示す概略断面図である。
【図９】実験例２における第２の試験基板を示す概略断面図である。
【図１０】実験例３におけるセラミックグリーン積層体の積層状態を分解して示す概略断面図である。
【図１１】実験例３において、セラミック多層基板が反った状態を模式的に示す概略側面図である。
【図１２】従来のセラミック多層基板を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０                  セラミック多層基板
１１                  第１のセラミック層
１２                  第２のセラミック層
１３                  内部導体
１４                  外部導体
１５                  ビア導体
１６ａ、１６ｂ        リン成分層
１７                  実装部品
２０                  セラミックグリーン積層体
２１                  第１のセラミックグリーン層
２２                  第２のセラミックグリーン層
２３                  導電性ペースト膜
２４，２５            導電性ペースト膜
３０                  セラミックグリーン積層体
３１                  第１のセラミックグリーン層
３２                  第２のセラミックグリーン層
３３                  導電性ペースト膜
３８                  複合グリーンシート
３８ａ，３８ｂ        複合グリーンシート群
４１ａ                第１の試験基板
４１ｂ                第２の試験基板
４６                  白色層
５０                  セラミックグリーンシート積層体
５１                  第１のセラミックグリーン層
５２                  第２のセラミックグリーン層
５３                  導電性ペースト膜
５８                  複合グリーンシート
５８ａ，５８ｂ        複合グリーンシート群
６０                  セラミック多層基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明に係るセラミック多層基板の一例を示す概略断面図である。図２は、図１に示すセラミック多層基板を部分的に拡大して模式的に示した概略断面図である。図３は、図１のセラミック多層基板上に実装部品が実装された状態を示す概略断面図である。【００２３】
図１に示されているように、セラミック多層基板１０は、第１のセラミック層１１と、第１のセラミック層１１の主面に接するように積層された第２のセラミック層１２と、第１のセラミック層１１と第２のセラミック層１２との層間に形成された内部導体１３と、を備える。セラミック多層基板１０の表面には外部導体１４が形成され、第１のセラミック層１１および第２のセラミック層１２を貫通するようにしてビア導体１５が形成されている。内部導体１３および外部導体１４は、ビア導体１５を介して電気的に接続されている。【００２４】
第１のセラミック層１１は、第１のセラミック材料が焼結されてなり、セラミック多層基板１０の基板特性を支配する。第１のセラミック層１１の厚みは、１０〜１００μｍであることが好ましい。第１のセラミック層１１の厚みは、必ずしも各層が同じである必要はない。【００２５】
第１のセラミック材料としては、焼成中にその一部（例えば、ガラス成分）が第２のセラミック層１２に浸透するものが用いられる。また、第１のセラミック材料としては、銀や銅などの低融点金属からなる導体と同時焼成できるように、比較的低温、例えば１０００℃以下で焼成可能なＬＴＣＣ（低温焼成セラミック；  Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）を用いることが好ましい。具体的には、アルミナとホウケイ酸系ガラスとを混合したガラスセラミックや、焼成中にガラス成分を生成するＢａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系セラミックなどを用いることができる。【００２６】
第２のセラミック層１２は、第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料を未焼結のままで含有する。第２のセラミック層１２の厚みは、第１のセラミック層１１の厚みを考慮して決定されるが、１〜１０μｍであることが好ましい。【００２７】
第２のセラミック材料は、第１のセラミック層１１から浸透してきた第１のセラミック材料の一部により固着され、これにより、第２のセラミック層１２が固化するとともに、第１のセラミック層１１と第２のセラミック層１２とが接合される。第２のセラミック材料としては、アルミナやジルコニアを用いることができる。【００２８】
図２に模式的に示されているように、第１のセラミック層１１および第２のセラミック層１２は、それぞれ、内部導体１３から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分層１６ａ、１６ｂを有する。このような濃度勾配は、内部導体１３側からリン成分が拡散したことを暗示する。【００２９】
第１のセラミック層１１および第２のセラミック層１２において、リン成分は、Ｐ2Ｏ5のような酸化物の状態で存在し得る。また、リン成分は、第１のセラミック層１１および第２のセラミック層１２を横断して、さらに隣のセラミック層にも拡散し得る。【００３０】
内部導体１３側からリン成分を拡散させる方法としては、後述するように、焼成後に内部導体１３となる導電性ペースト膜にリンまたはリン化合物を添加する方法が最も簡便である。この方法においては、リンまたはリン化合物の量、導電性ペースト膜の厚み、焼成条件などの条件しだいで、内部導体１３にもリン成分が残存し得る。【００３１】
なお、本実施形態では、第１のセラミック層１１および第２のセラミック層１２がいずれもリン成分を含有するが、本発明の目的からすれば、少なくとも第１のセラミック層１１がリン成分を含有していれば十分であり、必ずしも両方がリン成分を含有する必要はない。例えば、導電性ペースト膜と焼成後に第１のセラミック層１１となる第１のセラミックグリーン層との間に、リンまたはリン化合物を含有するペーストを塗布すれば、第１のセラミック層１１に優先的にリン成分を拡散させることができる。【００３２】
内部導体１３は、主に基板平面方向において信号を伝送する機能を有する。セラミック多層基板１０の小型化および高周波化に伴い、内部導体１３は微細かつ低抵抗であることが望まれる。特に、内部導体１３によりストリップラインや導波管などの伝送線路を形成する場合、内部導体１３は幅が狭く厚みが厚い高アスペクト比の導体であることが好ましい。具体的には、幅３０〜２００μｍ、厚み３〜２０μｍであることが好ましい。【００３３】
外部導体１４は、基板平面方向において信号を伝送する機能や、実装部品を実装するためのランド電極としての機能を有する。ビア導体１５は、内部導体１３および外部導体１４を３次元的に接続する機能を有する。ビア導体１５の直径は、５０〜２００μｍであることが好ましい。【００３４】
内部導体１３、外部導体１４およびビア導体１５としては、銀、金、銅、ニッケル、銀−パラジウム合金および銀−白金合金からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属を用いることができる。【００３５】
図３に示されているように、外部導体１４上には実装部品１７が実装され得る。実装の際には、例えば、半田付けなどの方法が用いられる。図３では、露出した第２のセラミック層１２の表面に外部導体１４が形成されているが、第１のセラミック層１１が最上層となる場合は、露出した第１のセラミック層１１の表面に外部導体１４が形成され得る。【００３６】
実装部品１７としては、形成される回路に応じて種々のものを用いることができる。例えば、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの能動素子や、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップサーミスタ、チップインダクタなどの受動素子を用いることができる。【００３７】
次に、本発明に係るセラミック多層基板の製造方法について説明する。図４は、セラミック多層基板を作製するために準備すべきセラミックグリーン積層体の一例を示す概略断面図である。【００３８】
図４に示されているように、セラミックグリーン積層体２０は、第１のセラミックグリーン層２１と、第１のセラミックグリーン層２１の主面に接するように積層された第２のセラミックグリーン層２２と、第１のセラミックグリーン層２１と第２のセラミックグリーン層２２との層間に形成された内部導体用の導電性ペースト膜２３と、を備える。セラミックグリーン積層体２０の表面には、外部導体用の導電性ペースト膜２４が形成されている。第１のセラミックグリーン層２１および第２のセラミックグリーン層２２にはビアホールが形成され、ビアホールにはビア導体用の導電性ペースト２５が充填されている。【００３９】
第１のセラミックグリーン層２１は、第１のセラミック材料を含有し、第２のセラミックグリーン層２２は、第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料を含有する。第１、第２のセラミック材料については、すでに述べた通りであり、説明を省略する。【００４０】
第１のセラミックグリーン層２１および第２のセラミックグリーン層２２は、例えば、セラミックスラリーを用いて形成される。セラミックスラリーは、セラミック粉末、バインダ、溶剤、可塑剤などの原料を混合したものである。セラミック粉末としては、第１のセラミック材料または第２のセラミック材料を用いることができる。バインダとしては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニルブチラールなどの有機バインダを用いることができる。溶剤としては、トルエン、イソプロピレンアルコール、その他アルコール類などの有機溶剤を用いることができる。可塑剤としては、ジ−ｎ−ブチルフタレートなどを用いることができる。【００４１】
セラミックスラリーからセラミックグリーン積層体２０を形成する方法としては、例えば、セラミックスラリーをシート状に成形してセラミックグリーンシートを作製し、これを積層するシート工法が挙げられる。また、基材となる樹脂フィルムまたはセラミックグリーンシート上にセラミックスラリーを噴霧、浸漬または印刷し、これを繰り返して各セラミックグリーン層をビルドアップしていく逐次積層工法を用いることも可能である。シート工法の方が効率に優れるが、通常、第２のセラミックグリーン層２２は非常に薄いため、単独でシート成形するとハンドリング性が悪い。したがって、第１のセラミックグリーン層２１および第２のセラミックグリーン層２２が一体化したセラミックグリーンシートを作製し、これを積層する方法が特に好ましいと言える。【００４２】
導電性ペースト膜２３は、導電性粉末、リンまたはリン化合物、溶剤およびバインダを含有する導電性ペーストからなる。【００４３】
導電性粉末としては金属粉末を用いることができ、例えば、銀、金、銅、ニッケル、銀−パラジウム合金および銀−白金合金からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属を用いることができる。導電性粉末としては、平均粒径０．１〜１０μｍの粉末を用いることが好ましい。導電性ペースト中の金属粉末の含有割合は、６０〜９０重量％であることが好ましい。【００４４】
リン単体は常温において固体で存在するが、リン化合物は常温において固体または液体で存在し得る。しかし、液体の添加は導電性ペーストの粘度を下げる要因となり、高アスペクト比の導体を形成することが困難となるため、リン化合物としては固体を用いることが好ましい。リンまたは固体のリン化合物としては、平均粒径０．５〜５．０μｍの粉末を用いることが好ましい。【００４５】
リン化合物は、焼成時に分解してリン成分を遊離するものが選択される。リン成分が遊離されない場合、焼成時にリン成分の拡散が起こらず、第１のセラミックグリーン層２１の収縮が抑制されない。したがって、リン化合物は、セラミックグリーン積層体２０の焼成温度よりも分解温度が低いものが選択される。例えば、焼成温度が１０００℃付近である場合、ピロリン酸銅やリン酸エステルは分解するが、リン酸銀やリン酸カルシウムは分解しない。【００４６】
リン化合物は、導電性粉末と同種の金属を含有することが好ましい。例えば、導電性粉末として銅、リン化合物としてピロリン酸銅を用いた場合、ピロリン酸銅から銅成分とリン成分が分解するため、銅成分が導電性粉末の銅と一体化することにより、導電性を良好に維持することが可能となる。【００４７】
リンまたはリン化合物は、導電性粉末とは独立して添加されてもよいし、導電性粉末の表面を被覆するようにして導電性粉末に付着させて添加されてもよい。後者の場合、例えば、ピロリン酸ナトリウム水溶液中にて銅粉末を加熱、攪拌したのち、洗浄、乾燥することによって得ることができる。【００４８】
導電性ペースト中のリンまたはリン化合物の含有割合は、リン換算で０．０１〜０．５重量％であることが好ましい。また、例えば、リン化合物としてピロリン酸銅を用いた場合、導電性ペースト中のピロリン酸銅の含有割合は、０．１〜５．０重量％であることが好ましい。ピロリン酸銅の含有割合が０．１重量％未満である場合、第１のセラミックグリーン層２１の収縮を十分に抑制できないことがある。一方、含有割合が５．０重量％を超える場合、導電性ペーストからのリン成分の拡散量が大きくなりすぎ、導電性ペーストの体積が減少しすぎるため、導電性ペーストが過剰に収縮してしまうことがある。【００４９】
導電性ペーストに含まれる溶剤としては、テルピネオール、イソプロピレンアルコール、その他アルコール類などを用いることができる。導電性ペースト中の溶剤の含有割合は、８〜３３重量％であることが好ましい。【００５０】
導電性ペーストに含まれるバインダとしては、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂、エチルセルロースなどを用いることができる。導電性ペースト中のバインダの含有割合は、０．５〜７．０重量％であることが好ましい。【００５１】
なお、上記成分の他に、導電性ペーストには、ガラス粉末や、第１のセラミックグリーン層２１に含まれるセラミック粉末と同系のセラミック粉末が添加されていてもよい。しかし、これらの成分の添加量は少量であることが好ましく、さらにはこれらの成分が除外されていることが特に好ましい。なぜなら、ガラス粉末は、導体の導電性の低下や、基板成分との反応による特性劣化を生じる要因となり、セラミック粉末は、導体の導電性の低下の要因となるためである。【００５２】
導電性ペースト膜２４および導電性ペースト膜２５は、導電性粉末、溶剤およびバインダを含有する導電性ペーストからなる。導電性粉末、溶剤およびバインダとしては、導電性ペースト膜２３と同じものを用いることができる。【００５３】
導電性ペースト膜２３、２４は、例えば、スクリーン印刷などの印刷手段により、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストを印刷することにより形成される。ビア導体用の導電性ペースト２５は、例えば、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成して、貫通孔に導電性ペーストを充填することにより形成される。【００５４】
次に、得られたセラミックグリーン積層体２０は、第１のセラミック材料が焼結し、かつ、第２のセラミック材料が焼結しない温度で焼成される。これにより、第１のセラミックグリーン層２１が収縮しようとする際に、第２のセラミックグリーン層２２は第１のセラミックグリーン層２１の収縮を抑制するように作用する。これにより、寸法精度の高いセラミック多層基板を作製することが可能となる。【００５５】
焼成雰囲気は、第１のセラミック材料の種類や導電性ペースト膜に含まれる導電性粉末の種類に応じて、適宜調整される。【００５６】
また、焼成工程においては、第１のセラミックグリーン層２１から第２のセラミックグリーン層２２に、第１のセラミック材料が浸透し、かつ、導電性ペースト膜２３から第１のセラミックグリーン層２１にリン成分が拡散するように、温度や時間などの焼成条件が調整される。【００５７】
なお、本発明において、種々の粉末についての「平均粒径」とは、粉末を分散媒中にて超音波分散機を用いて十分に分散させた後、マイクロトラックＨＲＡ（株式会社島津製作所製）を用いて測定したときの平均粒子径である。
【実験例１】
【００５８】
セラミック粉末としてＢａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系セラミック粉末、溶剤としてトルエンおよびエキネン、バインダとしてブチラール樹脂系バインダ、可塑剤としてＤＯＰ（ビス−２−エチルヘキシルフタレート）を準備し、これらを混合してセラミックスラリーを作製した。次に、このセラミックスラリーをシート状に成形し、長さ１５．０ｍｍ、幅１５．０ｍｍ、厚み３７μｍのセラミックグリーンシートを作製した。
【００５９】
次に、アルミナ粉末、Ｂ−Ｓｉ−Ｂａ系ガラス粉末、溶剤としてエキネン、バインダとしてブチラール系樹脂バインダ、可塑剤としてＤＯＰを準備し、これらを混合してセラミックスラリーを作製した。次に、このセラミックスラリーを上記セラミックグリーンシート上に塗工し、第１のセラミックグリーン層上に第２のセラミックグリーン層が形成された厚み４０μｍの複合グリーンシートを作製した。
【００６０】
次に、平均粒径２μｍの銅粉末を８０重量％、平均粒径１μｍのピロリン酸銅粉末を所定量、溶剤としてテルピネオールを１８重量％、バインダとしてエチルセルロースを２重量％の割合で混合して、導電性ペーストを作製した。なお、ピロリン酸銅粉末の含有割合については、下記表１に示す通りである。
【００６１】
次に、一枚の複合グリーンシート上に導電性ペーストを厚み５μｍとなるように印刷し、その上下に、導電性ペーストが印刷されていない複数の複合グリーンシートを積層した。次に、得られた積層体を切断し、長さ１ｃｍ、幅１ｃｍ、厚み０．６ｍｍのセラミックグリーン積層体を作製した。
【００６２】
図５は、本実験例におけるセラミックグリーン積層体の積層状態を分解して示す概略断面図である。図５に示すように、セラミックグリーン積層体３０において、複合グリーンシート３８は、第１のセラミックグリーン層３１と、第１のセラミックグリーン層３１上に形成された第２のセラミックグリーン層３２と、からなる。また、複合グリーンシート３８において、第２のセラミックグリーン層３２上には、導電性ペースト膜３３が形成されている。なお、導電性ペースト膜３３は、ライン幅１００μｍ、ライン幅：ライン長が１：４００となるようなミアンダライン（蛇行状パターン）として形成されている。
【００６３】
複合グリーンシート３８の上下には、導電性ペースト膜３３が形成されていない複合グリーンシート群３８ａ、３８ｂが配置されている。複合グリーンシート群３８ａは、第１のセラミックグリーン層３１が下となるように、複合グリーンシート群３８ｂは、第１のセラミックグリーン層３１が上となるようにして、配置されている。本実験例では、複合グリーンシート群３８ａ、３８ｂを構成する複合グリーンシートをそれぞれ１４枚、１５枚とした。
【００６４】
このようなセラミックグリーン積層体を、各導電性ペーストごとに１００個ずつ作製し、各セラミックグリーン積層体を、還元雰囲気中、最高温度９８０℃、１時間の条件で焼成した。これにより、下記表１に示すセラミック多層基板の試料１〜７を作製した。
【００６５】
また、グリーンシートの積層パターンを変更した点以外は、試料１〜７と同様にして、セラミック多層基板の試料８、９を１００個ずつ作製した。
【００６６】
試料８では、図５における複合グリーンシート３８において、導電性ペースト膜３３を第１のセラミックグリーン層３１上に形成した。すなわち、図６に示すように、２層の第１のセラミックグリーン層３１の層間に、導電性ペースト膜３３が形成されるようにした。
【００６７】
試料９では、図５における複合グリーンシート３８を、複合グリーンシート群３８ａ、３８ｂをそれぞれ反転させて配置した。すなわち、図７に示すように、２層の第２のセラミックグリーン層３２の層間に、導電性ペースト膜３３が形成されるようにした。
【００６８】
次に、セラミック多層基板の各試料について、基板断面を研磨した後ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により断面を観察し、内部導体の状態を調べた。また、電極の剥離状態に関しては、Ｃ−ＳＡＭ（Ｃモード走査型超音波顕微鏡）によっても確認をおこなった。そして、各試料について、内部導体の剥離および内部導体の断線が発生した数をそれぞれ調べた。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2007032167.tif 000002
【００７０】
試料１〜６では、試料７に比べて内部導体の剥離や断線が発生する確率が低かった。試料６では、導電性ペースト中のリン成分の含有量が多く、焼成中に多量のリン成分が導電性ペースト中から基板側へと拡散したため、導電性ペーストが過剰に収縮しやすくなり、内部導体の断線、剥離が発生しやすくなったものと推測される。
【００７１】
また、試料８および試料９では、内部導体の剥離や断線がほとんど発生しなかった。このことから、同じ種類のセラミックグリーン層の層間に導電性ペースト膜が形成されている場合、導電性ペースト膜は異なる方向の応力を受けることがないため、そもそも内部導体の剥離や断線が問題とならないことがわかる。翻せば、本発明は、異なる種類のセラミックグリーン層の層間に導電性ペースト膜が形成される局面において初めて生じる課題を解決するものである。回路設計や積層パターンの自由度を考慮すると、異なる種類のセラミックグリーン層の層間に導電性ペースト膜を形成することには意義があり、本発明の貢献は大きい。
【実験例２】
【００７２】
この実験は、リン成分がセラミックグリーン層の収縮を抑制する作用を有することを示すためのものである。
【００７３】
まず、実験例１と同様にしてＢａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系セラミック粉末を含有するセラミックグリーンシートを作製した。
【００７４】
次に、ピロリン酸銅を９０重量％、バインダとしてエチルセルロースを１重量％、溶剤としてテルピネオールを９重量％の割合で含有する試験用ペーストを作製した。この試験用ペーストをセラミックグリーンシートの一方主面全面に、厚み１０μｍとなるように塗布し、還元雰囲気中、最高温度９８０℃、１時間の条件で焼成した。その結果得られた基板を第１の試験基板とした。一方、試験用ペーストを塗布せずに、第１の試験基板と同じ熱処理条件でセラミックグリーンシートを焼成し、これを第２の試験基板とした。
【００７５】
図８は、第１の試験基板を示す概略断面図である。第１の試験基板４１ａでは、上面側に白色層４６が形成されていた。ちなみに、基板は緑色であった。第１の試験基板４１ａは、白色層４６が形成された上面側が突出するようにして反っている。そして、この白色層４６をＷＤＸ（波長分散Ｘ線分光装置）によりマッピング分析したところ、基板上面側から基板内側に向かって濃度が低下するように分布したリン成分が検出された。これは、第１の試験基板４１ａの上面側にリン成分が拡散することにより、下面側に比べて上面側のほうが、基板平面方向における収縮が抑制されたことを意味する。
【００７６】
図９は、第２の試験基板を示す概略断面図である。第２の試験基板４１ｂは、フラットな形状に焼き上がっている。これは、第２の試験基板４１ｂの上面側と下面側とで、基板平面方向における収縮度合いが同じであることを意味する。
【００７７】
以上のように、第１の試験基板４１ａおよび第２の試験基板４１ｂとの比較から、基板の一方主面からリン成分が拡散することにより、基板の収縮が部分的に抑制されることがわかる。
【実験例３】
【００７８】
この実験は、導電性ペースト膜中のリン成分が、セラミックグリーン層の反りを抑制する作用を有することを示すためのものである。
【００７９】
まず、実験例１と同様にして、第１のセラミックグリーン層上に第２のセラミックグリーン層が形成された厚み４０μｍの複合グリーンシートを作製した。
【００８０】
次に、実験例１と同様にして、導電性ペーストを作製した。なお、ピロリン酸銅粉末の含有割合については、下記表２に示す通りである。
【００８１】
次に、一枚の第１のセラミックグリーン層上に導電性ペーストを厚み５μｍとなるように印刷し、その下に導電性ペーストが印刷されていない複数の複合グリーンシートを積層し、さらにその下に導電性ペーストが印刷されていない第１のセラミックグリーン層を積層した。次に、得られた積層体を切断し、長さ１ｃｍ、幅１ｃｍ、厚み０．３６ｍｍのセラミックグリーン積層体を作製した。
【００８２】
図１０は、本実験例におけるセラミックグリーン積層体の積層状態を分解して示す概略断面図である。図１０に示すように、セラミックグリーン積層体５０は、最上層および最下層に配置された第１のセラミックグリーン層５１と、その間に配置された複合グリーンシート群５８ａ、５８ｂを備える。最上層の第１のセラミックグリーン層５１上全面には、導電性ペースト膜５３が厚み１０μｍとなるように形成されている。複合グリーンシート５８は、第１のセラミックグリーン層５１と、第１のセラミックグリーン層５１上に形成された第２のセラミックグリーン層５２と、からなる。複合グリーンシート群５８ａは、第１のセラミックグリーン層５１が下となるように、複合グリーンシート群５８ｂは、第１のセラミックグリーン層５１が上となるようにして、配置されている。本実験例では、複合グリーンシート群５８ａ、５８ｂを構成する複合グリーンシートをいずれも７枚とした。
【００８３】
なお、本実験例においては、導電性ペースト膜が第１のセラミックグリーン層と第２のセラミックグリーン層との層間に形成されておらず、導電性ペースト膜が露出している。これは、第１のセラミックグリーン層に生じる反りの現象を把握しやすくするための便宜的措置である。
【００８４】
このようなセラミックグリーン積層体を、各導電性ペーストごとに１０個ずつ作製し、各セラミックグリーン積層体を、実験例１と同じ条件で焼成した。これにより、下記表２に示すセラミック多層基板の試料１１〜１７を作製した。
【００８５】
また、導電性ペースト膜を形成しなかった点以外は、試料１１〜１７と同様にして、セラミック多層基板の試料１８を１０個作製した。
【００８６】
次に、セラミック多層基板の各試料について、基板側面の形状から基板の反りを調べた。図１１は、セラミック多層基板が反った状態を模式的に示す概略側面図である。図１１に示すように、変形量とは、セラミック多層基板６０の底面中点と基板両端面下端を結んだ仮想直線の中点との距離ｈで表されるものである。各試料について、距離ｈをマイクロゲージで測定し、その平均値を求めた。結果を下記表２に示す。なお、この距離の値が正であれば、基板は凸状、すなわち上側主面が突出するように反っていることを示す。
【００８７】
【表２】
2007032167.tif 000003
【００８８】
表２からわかるように、導電性ペースト膜が形成されなかった試料１８については、反りが６．８μmとなっているが、ピロリン酸銅が添加されていない導電性ペースト膜が形成された試料１７においては、その反りの大きさが−１１．６μmとなっており、凹状に基板が反ることが確認された。このことから、導電性ペースト膜を形成することによって、基板を凹状に反らせる応力が発生したことがわかる。
【００８９】
この応力は、導電性ペースト膜が形成されたことにより、第１のセラミックグリーン層の収縮が促進されたことによるものである。この応力は、導電性ペースト膜が第１のセラミックグリーン層と第２のセラミックグリーン層との層間に形成されている場合には、導電性ペースト膜を第２のセラミックグリーン層から引き剥がすように作用するため、焼成後の内部導体の剥離の原因となる。
【００９０】
なお、この反りは、導電性ペースト膜が第１のセラミックグリーン層と第２のセラミックグリーン層との層間に形成されている場合には明確に現れにくい。これは、第２のセラミックグリーン層がほとんど変形しないため、全体として反りが生じていないように見えることによる。しかし、第２のセラミックグリーン層が形成されている場合でも、導電性ペースト膜が、第１のセラミックグリーン層が反ろうとする応力を受けることには変わりない。
【００９１】
また、表２から、ピロリン酸銅の添加量が所定の範囲内（例えば、０．１重量％（試料１１）〜１．０重量％（試料１３））では、ピロリン酸銅の添加量が増えるにつれて、基板の反りが次第に修正されていくことがわかる。すなわち、導電性ペーストにピロリン酸銅が添加されることにより、第１のセラミックグリーン層にリン成分が拡散し、部分的に第１のセラミックグリーン層の収縮が抑制されることにより、基板を凹状に反らせる応力が緩和されることがわかる。ただし、ピロリン酸銅の添加量が所定の範囲を超える（例えば、３．０重量％（試料１４）を超える）と、逆側に反りが生じることがわかる。
したがって、所定の条件下では、ピロリン酸銅の添加量を調整することにより、反りの大きさおよび方向を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、セラミック多層基板を製造する際の焼成工程で内部導体に、剥離や断線が発生することを抑制することが可能になり、信頼性の高いセラミック多層基板を提供することが可能になる。
したがって、本発明は、セラミック基板上にＶＬＳＩ、ＵＬＳＩなどの半導体デバイスが搭載された構造を有するマルチチップモジュール（ＭＣＭ）などの用途に広く利用することができる。
【図１】
2007032167.tif 000004
【図２】
2007032167.tif 000005
【図３】
2007032167.tif 000006
【図４】
2007032167.tif 000007
【図５】
2007032167.tif 000008
【図６】
2007032167.tif 000009
【図７】
2007032167.tif 000010
【図８】
2007032167.tif 000011
【図９】
2007032167.tif 000012
【図１０】
2007032167.tif 000013
【図１１】
2007032167.tif 000014
【図１２】
2007032167.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月8日(2007.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、
前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、
前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層との層間に形成された内部導体と、
を備え、
前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、
前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が焼結を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする、セラミック多層基板。
【請求項２】
前記内部導体は、リン成分を含有することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック多層基板。
【請求項３】
露出した前記第１のセラミック層または前記第２のセラミック層の表面に外部導体が形成され、前記外部導体上に実装部品が実装されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のセラミック多層基板。
【請求項４】
前記第１のセラミック材料は、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系セラミックであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のセラミック多層基板。
【請求項５】
第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有する第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層との層間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、
前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、
を備え、
前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、
前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、
前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が焼結を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする、セラミック多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記リン化合物は、粉末であることを特徴とする、請求項５に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記リン化合物は、前記導電性粉末と同種の金属を含有するものであることを特徴とする、請求項５または６に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項８】
前記リン化合物は、無機リン化合物であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項９】
前記リン化合物は、ピロリン酸銅であることを特徴とする、請求項５〜８のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１のセラミック材料は、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系セラミックであることを特徴とする、請求項５〜９のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、
前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層の間に形成された内部導体と、
を備え、
前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、
前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする、セラミック多層基板。
【請求項２】
前記内部導体は、リン成分を含有することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック多層基板。
【請求項３】
露出した前記第１のセラミック層または前記第２のセラミック層の表面に外部導体が形成され、前記外部導体上に実装部品が実装されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のセラミック多層基板。
【請求項４】
Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層の間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、
前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、
を備え、
前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、
前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、
前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする、セラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記リン化合物は、粉末であることを特徴とする、請求項４に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記リン化合物は、前記導電性粉末と同種の金属を含有するものであることを特徴とする、請求項４または５に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記リン化合物は、ピロリン酸銅であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係るセラミック多層基板は、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、
前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層の間に形成された内部導体と、
を備え、
前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、
前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が焼結を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層の間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層との層間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、
前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、
を備え、
前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、
前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、
前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、
前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層の間に形成された内部導体と、
を備え、
前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、
前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする、セラミック多層基板。
【請求項２】
前記内部導体は、リン成分を含有することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック多層基板。
【請求項３】
露出した前記第１のセラミック層または前記第２のセラミック層の表面に外部導体が形成され、前記外部導体上に実装部品が実装されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のセラミック多層基板。
【請求項４】
Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層の間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、
前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、
を備え、
前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、
前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、
前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする、セラミック多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記リン化合物は、粉末であることを特徴とする、請求項４に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記リン化合物は、前記導電性粉末と同種の金属を含有するものであることを特徴とする、請求項４または５に記載のセラミック多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記リン化合物は、ピロリン酸銅であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係るセラミック多層基板は、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料が焼結されてなる第１のセラミック層と、
前記第１のセラミック層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料が未焼結のままで含まれる第２のセラミック層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミック層と前記第２のセラミック層の間に形成された内部導体と、
を備え、
前記第１のセラミック層から前記第２のセラミック層に浸透した前記第１のセラミック材料の一部により、未焼結の前記第２のセラミック材料が固着されているセラミック多層基板であって、
前記第１のセラミック層は、前記内部導体から離れるにつれて低濃度となるような濃度勾配をもって、リン成分を含有しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系の第１のセラミック材料を含有する第１のセラミックグリーン層と、
前記第１のセラミックグリーン層の主面に接するように積層され、前記第１のセラミック材料よりも高い焼結温度を有するＡｌ2Ｏ3を主成分とする第２のセラミック材料を含有する第２のセラミックグリーン層と、
互いに異なるセラミック材料からなる前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層の間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
前記第１のセラミックグリーン層と前記第２のセラミックグリーン層との層間に形成され、リンまたはリン化合物と導電性粉末とを含有する導電性ペースト膜と、
を備えるセラミックグリーン積層体を準備する工程と、
前記第１のセラミック材料が焼結し、かつ、前記第２のセラミック材料が焼結しない温度で前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程と、
を備え、
前記セラミックグリーン積層体を焼成する工程において、
前記第１のセラミックグリーン層から前記第２のセラミックグリーン層に、前記第１のセラミック材料の一部が浸透し、
前記導電性ペースト膜から前記第１のセラミックグリーン層および前記第２のセラミックグリーン層に、リン成分が拡散しており、
少なくとも前記第１のセラミック材料は、リン成分が収縮を抑制するように作用するセラミック材料であること
を特徴とする。
【国際調査報告】
2007032167.tif 000016
2007032167.tif 000017