(57)【要約】      （修正有）【課題】異種材料を用いた２種グリーンシートの積層成形体における積層不良（剥離）を抑制し、配線基板の信頼性が改良される積層成形体と積層部品を提供する。【解決手段】第一の無機組成物と第一の樹脂とを含有する第一のグリーンシート１ａと、第二の無機組成物と第二の樹脂を含有する第二のグリーンシート１ｂを積層してなる積層成形体２であって、グリーンシート１およびグリーンシート２が２５℃の寸法に対して焼成時に０．３％体積収縮したときの温度を焼成収縮開始温度をそれぞれＴ１、Ｔ２と定義し、単位長さあたりのグリーンシート１を焼成し、２５℃に対する特定温度の長さの変化を寸法変化率と定義したとき、２５℃からＴ１またはＴ２の低い方の温度までの温度域において、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率のうち、小さい方をＳＡ、大きい方をＳＢとしたとき、ＳＡ／ＳＢが常に０．９９９より大きいことを特徴とする。【選択図】図１
2007021741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の無機組成物と第一の樹脂とを含有する第一のグリーンシートと、前記第一の無機組成物と異なる第二の無機組成物と第二の樹脂を含有する第二のグリーンシートを積層してなる積層成形体であって、グリーンシートが２５℃の寸法に対して焼成時に０．３％体積収縮したときの温度を焼成収縮開始温度と定義し、単位長さあたりのグリーンシートを焼成し、２５℃に対する特定温度の長さの変化を寸法変化率と定義したとき、２５℃から第一のグリーンシートの焼成開始温度Ｔ１および第二のグリーンシートの焼成開始温度Ｔ２の低い方の温度までの温度域において、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率のうち、小さい方をＳＡ、大きい方をＳＢとしたとき、ＳＡ／ＳＢが常に０．９９９より大きいことを特徴とする積層成形体。
【請求項２】
前記第一および第二のグリーンシートの樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度ＴＰを、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率の傾きが正から負に変わる温度と定義し、前記第一および第二のグリーンシートの樹脂の揮散、消失による寸法収縮終了温度ＴＥを、前記第一および前記第二のグリーンシートの寸法変化率の傾きが負から再び正に変わる温度と定義したとき、前記第一のグリーンシートの寸法収縮開始温度ＴＰ１と前記第二のグリーンシートの寸法収縮開始温度ＴＰ２のうち高い方の温度と、前記第一のグリーンシートの寸法収縮終了温度ＴＥ１と前記第二のグリーンシートの寸法収縮終了温度ＴＥ２のうち低い方の温度との間の温度域において、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率のうち、小さい方をＳＣ、大きい方をＳＤとしたとき、ＳＣ／ＳＤが常に０．９９９５より大きいことを特徴とする請求項１に記載の積層成形体。
【請求項３】
前記ＴＰ１と前記ＴＰ２との差が２０℃以下であることを特徴とする請求項２に記載の積層成形体。
【請求項４】
前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とが異なることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の積層成形体。
【請求項５】
前記第一のグリーンシートと前記第二のグリーンシートの樹脂の体積含有率が異なることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の積層成形体。
【請求項６】
少なくとも前記第一のグリーンシートまたは前記第二のグリーンシートの主面に金属粉末と樹脂とを含有する配線層成形体が形成されてなることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれかに記載の積層成形体。
【請求項７】
前記請求項１乃至６のうちいずれかに記載の積層成形体を焼成してなることを特徴とする積層部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層成形体および積層部品に関し、特に移動体通信機等に使用されるセラミック積層部品、積層基板などに適した積層成形体および積層部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックスを絶縁基板とする回路基板が用いられているが、近年、回路基板に対して種々の機能の付加が求められ、異種セラミックスを組み合わせた回路基板が提案されている。例えば、強度の弱いセラミック絶縁層を強度の強い絶縁層で補強したり、回路基板の中に容量の高いキャパシタを内蔵するために、低誘電率のセラミック絶縁層中に高誘電率のセラミック絶縁層を積層した回路基板などが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、高誘電率層と、低誘電率層との間に、厚みが０．１〜０．３ｍｍで両者の構成成分を含む中間層を１層介して、高誘電率層と低誘電率層との界面での基板の反りや層間剥離を防止しようとする方法も開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
このように、回路基板の高性能化を達成するためには、誘電率等の材料特性の異なる２種以上の絶縁層を積層、焼成しなければならず、このような回路基板では焼成時の磁器クラックやデラミネーションを防止するために、異種材料からなる絶縁層同士の焼成終了後の収縮率および熱膨張係数を一致させるように材料を設計していた。
【０００５】
また、焼成開始温度の異なる異種絶縁層の積層、焼成に際し、焼結温度が高い一方の絶縁層を焼結させた後、この焼結体に他方の絶縁層を形成するためのグリーンシートを積層、焼成して回路基板を得る方法も開示されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭５９−１９４４９３号公報
【特許文献２】特開平７−３１２５１１号公報
【特許文献３】特開平６−２８３３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、従来の回路基板の焼成方法では、樹脂の揮散、消失が起こる温度域において、絶縁層の焼結が始まる前に樹脂の揮散、消失を確実に終了させるように昇温速度を極端に遅くする、もしくはある温度で一定時間保持するといった樹脂の揮散、消失工程を設けていたため、この温度領域における異種絶縁層の収縮のずれによるデラミネーションは発生せず、無視することができていた。
【０００７】
ところが、基板製造低コスト化に向けて焼成工程の短縮を図りためには、樹脂の揮散、消失が起こる温度域の昇温速度をより大きくすることが求められるため、樹脂の揮散、消失時の異種絶縁層の収縮のずれによるデラミネーションが発生するという新たな課題が発生することが予想される。
【０００８】
本発明は、異種材料の積層成形体を焼成する際に、焼成温度を大きくしたとしてもデラミネーションの発生を抑制することのできる積層成形体および積層部品を提供するを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の積層成形体は、第一の無機組成物と第一の樹脂とを含有する第一のグリーンシートと、前記第一の無機組成物と異なる第二の無機組成物と第二の樹脂を含有する第二のグリーンシートを積層してなる積層成形体であって、グリーンシートが２５℃の寸法に対して焼成時に０．３％体積収縮したときの温度を焼成収縮開始温度と定義し、単位長さあたりのグリーンシートを焼成し、２５℃に対する特定温度の長さの変化を寸法変化率と定義したとき、２５℃から第一のグリーンシートの焼成開始温度Ｔ１および第二のグリーンシートの焼成開始温度Ｔ２の低い方の温度までの温度域において、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率のうち、小さい方をＳＡ、大きい方をＳＢとしたとき、ＳＡ／ＳＢが常に０．９９９より大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の積層成形体は、前記第一および第二のグリーンシートの樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度ＴＰを、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率の傾きが正から負に変わる温度と定義し、前記第一および第二のグリーンシートの樹脂の揮散、消失による寸法収縮終了温度ＴＥを、前記第一および前記第二のグリーンシートの寸法変化率の傾きが負から再び正に変わる温度と定義したとき、前記第一のグリーンシートの寸法収縮開始温度ＴＰ１と前記第二のグリーンシートの寸法収縮開始温度ＴＰ２のうち高い方の温度と、前記第一のグリーンシートの寸法収縮終了温度ＴＥ１と前記第二のグリーンシートの寸法収縮終了温度ＴＥ２のうち低い方の温度との会田の温度域において、前記第一および第二のグリーンシートの寸法変化率のうち、小さい方をＳＣ、大きい方をＳＤとしたとき、ＳＣ／ＳＤが常に０．９９９５より大きいことことが望ましい。
【００１１】
本発明の積層成形体は、前記ＴＰ１と前記ＴＰ２との差が２０℃以下であることが望ましい。
【００１２】
本発明の積層成形体は、前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とが異なることが望ましい。
【００１３】
本発明の積層成形体は、前記第一のグリーンシートと前記第二のグリーンシートの樹脂の体積含有率が異なることが望ましい。
【００１４】
本発明の積層成形体は、少なくとも前記第一のグリーンシートまたは前記第二のグリーンシートの主面に、金属粉末と樹脂とを含有する配線層成形体が形成されてなることが望ましい。
【００１５】
本発明の積層部品は、以上説明した積層成形体を焼成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
従来、異種絶縁材料の同時焼成に当たって、グリーンシート間に発生するデラミネーション抑制のための対策として、異種材料間の焼成収縮マッチングには注目しているものの、樹脂の揮散、消失時のグリーンシート収縮マッチングは無視されており、樹脂の揮散、消失が起こる温度域の昇温速度をより大きくすることができない。
【００１７】
これに対して、本発明の積層成形体によれば、ＳＡ／ＳＢを常に０．９９９より大きくすることで、樹脂の揮散、消失が起こる温度域の昇温速度を大きくしてもデラミネーションの発生を抑制することができる。
【００１８】
また、急激な寸法変化が起こりやすい温度領域では、ＳＣ／ＳＤを常に０．９９９５より大きくすることで、デラミネーションの発生を格段に小さくすることができる。
【００１９】
また、ＴＰ１とＴＰ２との差を２０℃以下とすることで、第一のグリーンシートと第二のグリーンシートの寸法変化率の差を小さくすることができ、ＳＣ／ＳＤを常に０．９９９５以上に制御することが容易となる。
【００２０】
また、本発明の積層成形体によれば、第一のグリーンシートおよび第二のグリーンシートに含まれる樹脂の種類および体積含有率を異なるものとすることで、両者のそれぞれの寸法変化率を適宜調整することができる。
【００２１】
また、少なくとも前記第一のグリーンシートまたは前記第二のグリーンシートの主面に金属粉末と樹脂とを含有する配線層成形体を配設することで、この積層成形体から配線基板としても機能を有する積層部品を作製することができる。
【００２２】
以上説明した積層成形体を焼成することによって第一、第二のグリーンシート間のデラミネーションの発生を格段に抑制した積層部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１（ａ）に示すように、例えば、第一のグリーンシート１ａ、１ｇと第二のグリーンシート１ｂ〜１ｆとを積層して本発明の積層成形体２は形成されている。
【００２４】
また、本発明の積層成形体２の他の形態として、図１（ｂ）に示すように、第一のグリーンシート１ａ、１ｇの主面に形成された表面配線層成形体３と、第二のグリーンシート１ｂ、１ｄの主面に形成された内部配線層成形体５と、配線層間を接続するための貫通導体成形体７とを具備する積層成形体２が例示できる。
【００２５】
積層成形体２を形成するグリーンシート１のうち、例えば、１ａと１ｇとは、第一の無機組成物（図示せず）と第一の樹脂（図示せず）とを含有する第一のグリーンシートにより形成されている。また、グリーンシート１ｂ〜１ｆは、第二の無機組成物（図示せず）と第二の樹脂（図示せず）とを含有する第二のグリーンシートにより形成されている。
【００２６】
従って、一般的には、第一のグリーンシート１ａ、１ｇ中の無機組成物の誘電率、熱膨張係数は、第二のグリーンシート１ｂ〜１ｆ中の無機組成物と異なるものとなる。
【００２７】
そして、これらの積層成形体２を所定の温度で焼成することで、本発明の積層部品となるのである。
【００２８】
この焼成過程において、グリーンシート１は、加熱や樹脂の揮散、消失により寸法変化するのであるが、この寸法変化により、第一のグリーンシート１ａ、１ｇと第二のグリーンシート１ｂ〜１ｆとの間でデラミネーションが発生することがある。
【００２９】
従って、デラミネーションのない積層部品を作製するためには、寸法変化を制御することが重要となる。
【００３０】
従来、デラミネーションの発生を抑制するには、成形体が実質的に緻密化し始める焼成開始から緻密化が終了する焼成終了までの温度領域での、いわゆる、焼成収縮の挙動を一致させることが重要と考えられてきた。
【００３１】
これに対して、本発明者らは、それにもましてグリーンシートが２５℃から０．３％体積収縮する温度以下の領域における寸法変化、即ち、焼成開始よりも低い温度領域での寸法変化がデラミネーションの発生頻度に大きく影響することを見出した。
【００３２】
以下に、この点について詳細に説明する。
【００３３】
図２は、本発明の積層成形体２に用いた第一のグリーンシート１ａ（図中太線で記載）ならびに第二のグリーンシート１ｂ（図中細線で記載）の寸法変化率挙動の概要を示したものである。ここで記述する寸法変化率とは、２５℃から、第一のグリーンシート１ａおよび第二のグリーンシート１ｂの焼成収縮開始温度以下の温度域、すなわち、グリーンシートが２５℃から０．３％体積収縮する温度以下において、両グリーンシートを加熱したときの任意の温度におけるグリーンシートの任意の部分の長さを、２５℃におけるグリーンシートの任意の部分の長さで除した値である。
【００３４】
図２によれば、誘電率、熱膨張係数が異なる無機組成物を含有する２つのグリーンシート１ａ、１ｂは、それぞれ焼成収縮開始温度Ｔ１、Ｔ２を持つ。
【００３５】
２５℃から、Ｔ１およびＴ２のうちいずれか低い方の温度以下の温度域におけるグリーンシート１ａ、１ｂの寸法の増大はグリーンシート１ａ、１ｂに含有される無機組成物および樹脂の体積膨張によるものであり、グリーンシート１ａ、１ｂの寸法の減少は樹脂の揮散、消失による収縮である。
【００３６】
本発明によれば、２５℃からこのＴ１およびＴ２のうちいずれか低い方の温度以下の温度域における両グリーンシートの寸法変化率を整合させることが重要であり、第一および第二のグリーンシートをそれぞれ単独で焼成した時の任意の温度における第一および第二のグリーンシートの任意の部分の長さを、２５℃における第一および第二のグリーンシートの前記部分の長さで除した値を寸法変化率Ｓと定義し、第一および第二のグリーンシートの寸法変化率のうち、小さい方をＳＡ、大きい方をＳＢとしたとき、２５℃からＴ１およびＴ２のうちいずれか低い方の温度以下の温度域にわたって常に０．９９９＜ＳＡ／ＳＢの関係を満足することが重要なのである。
【００３７】
特に、０．９９９２＜ＳＡ／ＳＢとすることで、さらにデラミネーションを格段に抑制できる積層部品を得ることができる。
【００３８】
なお、このＳＡ／ＳＢで表される数値は、第一および第二のグリーンシートの寸法変化の差を示すもので、１に近づくほど両者の寸法が一致する傾向にあり、小さくなるほど両者の寸法がずれる傾向にあることを意味している。
【００３９】
また、本発明の積層成形体２によれば、図２の破線の丸で囲った部分を拡大した詳細図である図３に示すように、２つのグリーンシート１ａ、１ｂは、樹脂の拡散、消失による寸法収縮開始温度ＴＰ１、ＴＰ２（ＴＰ１＜ＴＰ２）、樹脂の拡散消失による寸法収縮終了温度ＴＥ１、ＴＥ２（ＴＥ１＜ＴＥ２）を有している。
【００４０】
この樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度とは、グリーンシートが室温（２５℃）以上、Ｔ１およびＴ２のうちいずれか低い方の温度以下の温度域で、寸法変化率の傾きが正から負に変わる変極点における温度ＴＰ１、ＴＰ２である。また、この樹脂の揮散、消失による寸法収縮終了温度とは、グリーンシートが室温（２５℃）以上、Ｔ１およびＴ２のうちいずれか低い方の温度以下の温度域で、寸法変化率の傾きが負から再び正に変わる変極点における温度ＴＥ１、ＴＥ２である。
【００４１】
第一および第二のグリーンシート１ａ、１ｂのそれぞれの樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度ＴＰ１、ＴＰ２のうち、高い方の温度、図３の場合はＴＰ２から、樹脂の揮散、消失による寸法収縮終了温度ＴＥ１、ＴＥ２のうち、低い方の温度、図３の場合はＴＥ１までの温度域、つまり両グリーンシートが同時に樹脂の揮散、消失寸法収縮が起こる温度域（ＴＰ２〜ＴＥ１）では、任意の温度におけるグリーンシート１ａの寸法変化率のうち、小さい値ＳＡを特にＳＣ、大きい値ＳＢを特にＳＤとして、０．９９９５＜ＳＣ／ＳＤとなる関係が成り立つことが望ましい。
【００４２】
これにより、２５℃からＴ１およびＴ２以下のうちいずれか低い方の温度以下の温度域のうち、温度域中の総寸法変化量が最も大きく、なおかつ単位温度あたりの寸法変化量も最も大きい樹脂の揮散、消失が起こる温度域における両グリーンシートの寸法変化率挙動の整合性が増し、さらにデラミネーションを格段に抑制できる積層成形体を得ることができる。
【００４３】
特に、０．９９９７＜ＳＣ／ＳＤとすることで、デラミネーション発生率を格段に抑制することができる。
【００４４】
また、グリーンシート１ａ、１ｂそれぞれの樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度ＴＰ１、ＴＰ２において、ＴＰ１、ＴＰ２との差が２０℃以下とすることが望ましい。一般に、樹脂の熱分解が始まると、つまり樹脂の揮散、消失が始まると、昇温に伴って樹脂の揮散、消失終了まで連続的に熱分解が継続するため、樹脂の揮散、消失によるグリーンシート１ａ、１ｂの寸法変化率挙動を整合させるには樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度をより近づけることが最も重要である。そのため、樹脂の揮散、消失寸法収縮開始温度差を２０℃以下、特に１５℃以下、さらに１０℃以下にすることによって、両グリーンシート間における寸法変化率挙動の整合性が増して、デラミネーションを格段に抑制できる積層成形体を得ることができる。
【００４５】
例えば、本発明に用いる第一のグリーンシート１ａおよび第二のグリーンシート１ｂに含有される無機組成物としては、セラミック単体の粉末に比べてより低温で焼成することが可能なガラスセラミックス粉末であることが望ましい。
【００４６】
無機組成物をガラスセラミック粉末とすることで、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌといった低抵抗導体との同時焼成が可能になる。ガラス粉末の具体的な組成例としては、必須成分として、ＳｉＯ２２０〜７０質量％、Ａｌ２Ｏ３０．５〜３０質量％、ＭｇＯ３〜６０質量％、任意成分として、ＣａＯ０〜３５質量％、ＢａＯ０〜３５質量％、ＳｒＯ０〜３５質量％、Ｂ２Ｏ３０〜２０質量％、ＺｎＯ０〜３０質量％、ＴｉＯ２０〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ０〜３質量％、Ｌｉ２Ｏ０〜５質量％を含むものが挙げられる。
【００４７】
また、セラミック粉末としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＺｒＯ３、ＣａＴｉＯ３、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＢａＴｉ４Ｏ９、ＺｒＴｉＯ４、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２から選ばれる１種以上が挙げられる。この時、第一のグリーンシート１ａ、１ｂに含有される無機組成物は共に、ガラス粉末３０〜１００質量％とセラミック粉末０〜７０質量％からなることが望ましい。
【００４８】
また、上記組成のガラス粉末とセラミック粉末との組み合わせによれば、１０００℃以下での低温焼結が可能となるとともに、配線層として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌなどの低抵抗導体を用いて形成することが可能となり、また、誘電率を幅広い範囲で制御することも可能であり、高速伝送化や、内蔵素子の機能向上に適している。しかも、上記の範囲で種々組成を制御することによって、焼成収縮挙動を容易に制御、変更することができる。
【００４９】
また、グリーンシート１は、焼成収縮開始以下の温度域において、樹脂の揮散、消失が起こる以外の温度域では、ガラスセラミック粉末、もしくはガラスセラミック粉末および樹脂の熱膨張により膨張し、樹脂の揮散、消失温度域では、樹脂の揮散、消失による単純な体積減少とそれに伴って起こる樹脂の毛管現象、ガラスセラミック粉末同士のファンデルワールス力等の凝集力等による収縮効果が先の膨張効果を上回り、グリーンシート全体としては収縮する。この樹脂の揮散、消失温度域における収縮が、焼成収縮開始温度以下の温度域における寸法変化としては最も大きく、なおかつ単位温度あたりにおける寸法変化量も大きい。本発明によれば、この樹脂の揮散、消失温度域でのグリーンシートの寸法変化率挙動を以下に示すように両グリーンシート１に含有される樹脂の種類や樹脂の量を適宜、調整することによって整合させることができる。
【００５０】
例えば、第一のグリーンシート１ａ、１ｂに含有される樹脂は異なることが望ましく、それぞれの樹脂に異なる種類や量のフェニル基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、アミド基などの官能基を導入することで樹脂の揮散、消失開始温度および樹脂の揮散、消失速度を調整することができる。
【００５１】
一般にこれらの官能基を導入すると、熱分解しにくくなり、樹脂の揮散、消失開始温度、終了温度ともに遅くなる。さらに、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、アミド基は無機組成物の表面に吸着してガラスセラミックス粉末の分散性を向上させるが、吸着が強すぎると粉末表面から脱離しにくくなり、結果として樹脂の揮散、消失速度が遅くなる。このことを利用して、樹脂の揮散、消失による寸法変化率挙動を変化させることができる。
【００５２】
また、積層部品を充分に緻密に焼成するための樹脂の熱分解性、グリーンシート成形後のハンドリング性等の観点から、樹脂の主鎖はアクリレート樹脂、メタクリレート樹脂などのアクリル系樹脂、もしくは、ポリビニルブチラール等のブチラール系樹脂であることが望ましい。一般に、アクリル系樹脂を用いた時の樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度は２００℃〜３００℃であり、ブチラール系樹脂を用いた時の樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度は３００℃〜４５０℃である。また、アクリル系樹脂はブチラール系樹脂に比べて樹脂の揮散、消失速度が速い。
【００５３】
従って、これらの樹脂をグリーンシート１に含有させるに当たって、アクリル系樹脂とブチラール系樹脂をそれぞれのグリーンシート１に同時に単独で含有させることは樹脂の揮散、消失によるグリーンシートの寸法収縮開始温度および収縮挙動の整合性の観点から難しいが、例えば、主成分をアクリル系樹脂として第一のグリーンシート１ａ、１ｂのどちらか一方に若干量のブチラール系樹脂を混合させて樹脂の揮散、消失による寸法変化率挙動を微調整し、両グリーンシートの収縮挙動の整合性を増加させることは有効な手段である。
【００５４】
これらのことを考慮に入れて各グリーンシートの樹脂の揮散、消失寸法収縮開始温度、終了温度、樹脂の揮散、消失速度、すなわち寸法変化率挙動を整合させるために、第一のグリーンシート１ａ、１ｂに含有される樹脂を微調整することが最も肝要である。
【００５５】
例えば、熱膨張係数の小さい粉末を含有する第一のグリーンシート１ａ中の該粉末がカルボキシル基に対して吸着しにくく、熱膨張係数の大きい粉末を含有する第二のグリーンシート１ｂ中の該粉末がカルボキシル基に対してより吸着しやすい場合、第一のグリーンシート１ａに用いる樹脂をカルボキシル基を導入したメタクリレート樹脂とし、第二のグリーンシート１ｂに用いる樹脂をカルボキシル基を導入したメタクリレートおよびアクリレートからなる樹脂とすることで、第一のグリーンシート１ａの樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度がより早くなり、樹脂の揮散、消失速度も速くなるため、両グリーンシートに含まれる熱膨張差を吸収し、樹脂の揮散、消失領域における寸法変化率挙動を整合させることができる。
【００５６】
また、第一のグリーンシート１ａ、１ｂに含有される樹脂の体積含有量を変更することによって、グリーンシートの樹脂の揮散、消失による寸法収縮量を調整できるため、第一のグリーンシート１ａ、１ｂに含有される樹脂の体積含有量は異なることが望ましい。すなわち、各グリーンシートに含有されるガラスセラミック粉末の熱膨張率が異なる場合、膨張による差を収縮によって補うべく、例えば、熱膨張率の大きい粉末に対しては樹脂体積含有量を少なく、熱膨張率の小さい粉末に対しては樹脂体積含有量を多くすることによって収縮量を調整することが望ましい。
【００５７】
上記のように、樹脂の揮散、消失による寸法変化率挙動を整合させたグリーンシート１ａ、１ｂの積層成形体に対し、樹脂の揮散、消失、焼成を行うことによって、図４（ａ）に示すような絶縁層１１同士の間にデラミネーションのない積層部品１２を得ることができる。
【００５８】
また、積層成形体２の表面および内層にあらかじめ表面配線層成形体３、内部配線層成形体５、貫通導体成形体７などの配線層成形体を形成しておくことによって、図４（ｂ）に示すような表面配線層１３、内部配線層１５、貫通導体１７を備えた積層部品２１をデラミネーションなく作製することができる。
【００５９】
以下に、本発明の積層部品１２の製造方法についてより具体的に説明する。
【００６０】
まず、樹脂の揮散、消失による寸法変化率挙動が上記の関係にある２種のグリーンシート１ａ、１ｂを作製する。
【００６１】
具体的には、目的に応じて比誘電率、強度、誘電損失、焼結収縮挙動のいずれかもしくは２種以上が異なる無機組成物と、目的に応じて樹脂の揮散、消失挙動、樹脂の揮散、消失開始温度、樹脂の揮散、消失終了温度のいずれかもしくは２種以上が異なる樹脂と、有機溶剤及び必要に応じて可塑剤とを混合し、スラリー化し、このスラリーを用いてドクターブレード法などによりテープ成形を行い、所定寸法に切断しグリーンシート１ａ、１ｂを作製する。
【００６２】
次に、このグリーンシート１ａ、１ｂにパンチングなどによって貫通孔を形成し、その貫通孔内に導体ペーストを充填して貫通導体成形体５を形成し、導体ペーストを用いてスクリーン印刷法などによってグリーンシート１ａ、１ｂの表面に表面配線層成形体１３や内部配線層成形体１７を被着形成する。
【００６３】
なお、導体ペーストは、平均粒径が１〜５μｍ程度の前記導体材料の粉末に、必要に応じてセラミック材料を添加した無機成分に対して、エチルセルロース、アクリル樹脂などの樹脂を加え、さらにジブチルフタレート、αテルピネオール、ブチルカルビトール、２・２・４−トリメチル−３・３−ペンタジオールモノイソブチレートなどの適当な溶剤を混合し、３本ローラ又はボールミル等により均質に混練して調製される。
【００６４】
このようにして得られた各グリーンシート１ａ、１ｂを、所定の積層順序に応じて積層して積層成形体２を形成した後、焼成を行う。
【００６５】
また、樹脂の揮散、消失による寸法変化率挙動が整合した２種のセラミックスＡ−Ｂの積層形態としては、図１では、ＡＢＢＢＢＢＡにて積層したが、その他、ＡＢＡＢＡＢＡ、ＡＡＡＢＡＡＡ、ＡＡＢＢＢＡＡ、ＡＡＢＡＢＡＡ、ＡＡＢＢＡＡＡ、ＡＢＡＡＡＡＡでもよく、また、ＡとＢとを反対に入れ換えてもよい。
【００６６】
このようにして、配線層によって３次元的な回路が形成された積層部品２１を形成することができる。なお、焼成にあたっては、樹脂の揮散、消失工程で、積層成形体２に含まれている樹脂を消失させ、焼成工程にて窒素などの不活性雰囲気中又は大気中で、用いた無機組成物および導体が十分に焼結する温度で焼成して、相対密度９５％以上に緻密化することが望ましい。
【００６７】
なお、配線層のない積層部品１２を製造するにあたっては、上記の積層部品１２の製造工程から配線層成形体の製造工程を省けばよい。
【実施例】
【００６８】
まず、焼成収縮開始温度の異なるガラスセラミック原料を２種類用意した。ガラスセラミック１は、ＳｉＯ２−５０質量％、Ａｌ２Ｏ３−５質量％、ＭｇＯ−１５質量％、ＣａＯ−２５質量％の組成のガラス粉末−６０質量％と、フィラーであるＡｌ２Ｏ３粉末−４０質量％の混合粉末を原料として用いたものであり、粉末の平均粒径はガラスが２．０μｍ、フィラーが１．０μｍ、ガラス軟化点は７９９℃、焼成収縮開始温度は７４０℃、焼成後の比誘電率は８．５、熱膨張係数は８．６×１０−６／℃である。
【００６９】
また、ガラスセラミックス２は、ＳｉＯ２−２０質量％、Ａｌ２Ｏ３−２０質量％、ＭｇＯ−１０質量％、ＢａＯ−４０質量％、ＺｎＯ−１０質量％の組成のガラス粉末−６０質量％と、フィラーであるＣａＴｉＯ３粉末−４０質量％の混合粉末を原料として用いたものであり、粉末の平均粒径はガラスが２．５μｍ、フィラーが１．５μｍ、ガラス軟化点は７８９℃、焼成収縮開始温度は７５３℃、焼成後の比誘電率は２０．０、熱膨張係数は１０．２×１０−６／℃である。
【００７０】
また、グリーンシートの樹脂の揮散速度、消失開始温度を変化させるために、主鎖ならびに官能基を表１のように組み合わせた４種類の樹脂を用意した。なお、表１の樹脂２は、メタクリレート樹脂とアクリレート樹脂のそれぞれに、カルボキシル基とアミド基が官能基として含有されているものである。
【００７１】
次に、表２に示す組み合わせおよび割合でガラスセラミック１、２の原料と樹脂とを混合し、さらに有機溶剤として２−２−４−トリメチル−３−３−ペンタジオールモノイソブチレートと、可塑剤としてＤＯＰを添加してなるスラリーを準備した。
【００７２】
上記スラリーをドクターブレード法により薄層化し、寸法変化率挙動を調整したグリーンシートを作製した。
【００７３】
そして、これらのグリーンシートの所定の位置にパンチング等により貫通孔を形成し、この貫通孔にＡｇ粉末を含む導電性ペーストを充填し、貫通配線層成形体を形成した。また、この導電性ペーストをスクリーン印刷して所定のパターンで内部配線層成形体を印刷形成し、乾燥させた。
【００７４】
一方、最上層、最下層となるグリーンシートに、所定のパターンで上記の導電性ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させて、表面配線層成形体を形成した。
【００７５】
なお、導電性ペーストとしては、Ａｇ粉末１００質量部に対してバリウムホウ珪酸ガラス粉末５質量部と、エチルセルロース５質量部、さらに有機溶剤として２・２・４−トリメチル３・３−ペンタジオールモノイソブチレート１０質量部を加え３本ロールミルで混合したものを使用した。
【００７６】
導電性ペーストが充填され、所定形状の配線層成形体が形成されたグリーンシートを積層するとともに、最上層および最下層に、表層導体成形体を形成したグリーンシートを積層し、積層成形体を作製した。積層形態としては、表２に示す第一のグリーンシートを２層および第２のグリーンシートを５層用意し、表裏面が第一のグリーンシート、内層が第二のグリーンシートになるように積層した。
【００７７】
同様の積層成形体を５０個用意し、大気中４００℃で樹脂の揮散、消失処理し、さらに９１０℃で焼成し、図４に示すような積層部品を作製した。尚、絶縁層の厚みは７層全て０．１５ｍｍであり、積層部品の大きさは、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み１．２ｍｍであった。
【００７８】
また、貫通孔、貫通導体成形体、表層導体成形体、内部配線層成形体を形成しない以外は、同じ工程で、積層成形体を作製し、この積層成形体を大気中４００℃で樹脂の揮散、消失処理し、さらに９１０℃で焼成し、積層部品を５０個作製した。
【００７９】
また、積層部品を研磨して金属顕微鏡で観察することにより、積層部品におけるデラミネーションの有無を５０個の積層部品すべてについて評価し、デラミネーション発生率を求めた。
【００８０】
また、第一のグリーンシートと第二のグリーンシートを厚さ８００μｍに成形し、２層積層した積層成形体を５ｍｍ×５ｍｍ×１．６ｍｍの大きさに切り出した。このサンプルを空気中でＴＭＡ（熱機械分析）によって、昇温速度５℃／ｍｉｎ、温度範囲２５℃〜７００℃の測定条件で各グリーンシートの寸法変化、樹脂の揮散、消失による寸法収縮開始温度Ｓおよび、樹脂の揮散、消失による寸法収縮終了温度を評価した。評価結果より、ＳＡ／ＳＢおよびＳＣ／ＳＤの最小値および樹脂の揮散、消失収縮開始温度差を求めた。
【００８１】
なお、ＳＡ／ＳＢの最小値は、２５℃から、Ｔ１、Ｔ２のどちらか小さい方の温度域における最も小さいＳＡ／ＳＢの値のことである。
【００８２】
また、ＳＣ／ＳＤの最小値は、ＴＰ１、ＴＰ２のどちらか大きい方の温度から、ＴＥ１、ＴＥ２のどちらか小さい方の温度域における最も小さいＳＣ／ＳＤの値のことである。
【表１】
2007021741.tif 000003
【００８３】
【表２】
2007021741.tif 000004
【００８４】
表２に示すように、本発明の範囲外であるＳＡ／ＳＢの最小値が、０．９９９以下の試料Ｎｏ．１、５では、積層部品および配線層を備えた積層部品ともにデラミネーションが発生した。
【００８５】
一方、本発明のＳＡ／ＳＢの最小値が、０．９９９を超える積層部品および配線層を備えた積層部品全てにおいてデラミネーションが発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の積層成形体の１形態を示す断面図である。
【図２】二種のグリーンシートの焼成収縮挙動を示した模式図である。
【図３】二種のグリーンシートの樹脂の揮散、消失温度域近辺の寸法変化挙動を示した模式図である。
【図４】本発明の積層部品の１形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１・・・グリーンシート
２・・・積層成形体
３・・・表面配線層成形体
５・・・内部等体層成形体
７・・・貫通導体成形体
１１・・・絶縁層
１２・・・積層部品
１３・・・表面配線層
１５・・・内部配線層
１７・・・貫通導体
【図１】
2007021741.tif 000005
【図２】
2007021741.tif 000006
【図３】
2007021741.tif 000007
【図４】
2007021741.tif 000008