(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体、抵抗体、及び誘電体の少なくとも１つを備えた多層構造を有する未焼成基板の上下両面に、未焼成基板を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層を配設した積層体を、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する下部セッター上に載置するとともに、前記下部セッター上に載置された積層体上に、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する上部セッターを載置して、積層体を前記下部セッター及び前記上部セッターの間に保持した状態で焼成する工程を備えており、
前記下部セッター及び前記上部セッターが、略平行に配設された複数の棒状部材と、各棒状部材の両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材とを具備するものであり、かつ、
前記下部セッターを構成する棒状部材と、前記上部セッターを構成する棒状部材とが、平面的に見て略直交するような姿勢で、前記下部セッターと前記上部セッターを配設し、前記積層体を前記下部セッター及び前記上部セッターの間に保持して焼成すること
を特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記下部セッター及び前記上部セッターの主要部がアルミナからなるものであることを特徴とする請求項１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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明はセラミック多層基板の製造方法に関し、詳しくは、基板が備える素子の特性や基板の外観形状などを損なうことなく、無収縮工法によりセラミック多層基板を効率よく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセラミック多層基板の製造方法の一つとして、図９に示すように、集積回路を有するセラミックグリーンシートの積層体３０の上面側及び下面側に、積層体３０を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる未焼結グリーンシート（収縮抑制層）１１，１２を配置し、全体をセッター６上に載置するとともに、上側の未焼結グリーンシート（収縮抑制層）１１の上面に硬質多孔質体２を載置して積層体３０に荷重を加えた状態で焼成した後、積層体３０の焼成体の上面側及び下面側の未焼結グリーンシート（収縮抑制層）１１，１２及び硬質多孔質体２を除去してセラミックス基板を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２９４７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、セッター６として、通気性を有しないか又は通気性の小さい通常のセッターを用いた場合、脱脂性が悪くなり、セラミック多層基板に配設された抵抗素子や容量素子など（図示せず）がセッターに近接した位置にある状態で焼成を行うと、特性値のばらつきが大きくなり、所望の特性値を得ることができなくなるという問題点がある。
【０００６】
また、積層体３０の下面側にセッター６を配設し、上面側に硬質多孔質体２を載置して、積層体３０に相当な荷重を加えた状態で焼成するようにしているので、積層体３０の全体がセッター６及び硬質多孔質体２により加圧されるため、積層体３０に応力がかかり割れが発生するという問題点がある。
【０００７】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、焼成工程で良好な脱脂性を確保して、搭載されている素子の特性を損なうことを防止し、所望の特性を備えた信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能なセラミック多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明（請求項１）のセラミック多層基板の製造方法は、導体、抵抗体、及び誘電体の少なくとも１つを備えた多層構造を有する未焼成基板の上下両面に、未焼成基板を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層を配設した積層体を、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する下部セッター上に載置するとともに、前記下部セッター上に載置された積層体上に、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する上部セッターを載置して、積層体を前記下部セッター及び前記上部セッターの間に保持した状態で焼成する工程を備えており、
前記下部セッター及び前記上部セッターが、略平行に配設された複数の棒状部材と、各棒状部材の両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材とを具備するものであり、かつ
前記下部セッターを構成する棒状部材と、前記上部セッターを構成する棒状部材とが、平面的に見て略直交するような姿勢で、前記下部セッターと前記上部セッターを配設し、前記積層体を前記下部セッター及び前記上部セッターの間に保持して焼成することを特徴としている。
【０００９】
本願発明（請求項１）のセラミック多層基板の製造方法においては、未焼成基板の上下両面に収縮抑制層を配設した積層体を、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する下部セッター（棒状セッター）上に載置するとともに、下部セッター上に載置された積層体上に、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する上部セッターを載置した状態、すなわち、下部セッターと上部セッターの間に積層体を挟み込んで保持した状態で焼成を行うようにしているので、積層体と下部及び上部セッターの棒状部材が接触するだけで、積層体の全面に荷重がかからない状態で焼成されることになるため、焼成工程における積層体の割れの発生を抑制することが可能になる。
また、下部セッター及び上部セッターとして、上述のような棒状セッターを用い、その間に積層体を挟持した状態で積層体を焼成するようにしているので、反りの小さい（約１００μm）セラミック多層基板を得ることが可能になる。例えば、従来は１００mm角あたりの基板の反りが１７５μm程度であったものを、１００μm以下に抑えることが可能になる。
また、下部セッター及び上部セッターとして棒状セッターを用いるので、脱脂性が良好で、セラミック多層基板に搭載した素子の特性の劣化を防止することが可能になり、例えば、セラミック多層基板に抵抗素子が内蔵されている場合に、抵抗素子の抵抗値を目標値に十分に近づけることが可能になる。
【００１０】
さらに、下部セッター及び上部セッターを、略平行に配設された複数の棒状部材と、各棒状部材の両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材とを備えた構造としているので、積層体と下部及び上部セッターとの接触を、棒状部材に対応する形状の線状接触とすることが可能になり、焼成工程において、積層体の割れや反りの発生を抑制、防止しつつ、良好な脱脂効率を確保することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることが可能になる。
【００１１】
また、下部セッターの棒状部材と、上部セッターの棒状部材が、略直交するような姿勢で、下部セッターと上部セッターを配設するようにしているので、下部セッターの連結部材と上部セッターの連結部材が対向、当接することを防止することが可能になるとともに、積層体を確実に保持することが可能になる。
【００１２】
また、請求項２のセラミック多層基板の製造方法は、前記下部セッター及び前記上部セッターの主要部がアルミナからなるものであることを特徴としている。
【００１３】
主要部をアルミナで構成した、機械的強度に優れ、熱容量の小さい下部セッター及び上部セッターを用いて積層体を焼成することにより、焼成工程における積層体の割れや反りの発生を確実に抑制、防止するとともに、良好な脱脂性を確保することが可能になり、品質の良好なセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
【００１４】
【実施例】
以下、本願発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００１５】
［本願発明と関連する発明の実施例］
(１)まず、図１に示すように、導体（表面電極１，内部電極２，セラミック層３を介して配設された内部電極２どうしを接続するためのビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有する未焼成基板１０を形成し、さらにその上下両面側に、未焼成基板１０を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層（この実施例ではアルミナを主成分とするグリーンシート）１１を配設して、厚みが１０００μmの積層体１２を形成する。
【００１６】
(２)次に、図２，図３に示すように、平行に配設された複数の丸棒状の棒状部材２１と、各棒状部材２１の両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材２２とを備えたセッター（棒状セッター）１５上に、積層体１２を載置する。
なお、この実施例においては、セッター１５の各棒状部材２１及び連結部材２２はアルミナから形成されており、セッター１５の各棒状部材２１，２１の間には空隙２３が形成されている。
【００１７】
(３)それから、図３，図４に示すように、セッター１５上に積層体１２を載置した状態で、セッター１５とともに積層体１２を一体に焼成する。
【００１８】
(４)その後、収縮抑制層１１を除去することにより、導体（表面電極１，内部電極２，ビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、及び誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有するセラミック多層基板が得られる。
【００１９】
この実施例の方法によれば、積層体１２を、複数の棒状部材２１から主要部が形成され、各棒状部材２１の間に空隙２３を備えた構造を有するセッター（棒状セッター）１５上に載置して焼成するようにしており、空隙２３を備えたセッター（棒状セッター）１５は、熱容量が小さく、かつ、焼成時の脱脂効率（有機物の除去効率）が良好で、熱処理工程における熱損失の低減、雰囲気ガスの均一分散、及び外部への容易な移動（放出）を実現することが可能になる。
【００２０】
したがって、セラミック多層基板に搭載された抵抗素子などの特性が焼成工程で劣化したりすることがなく、品質の良好なセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。特に、セッターに接する面側の近傍に抵抗やコンデンサなどの素子が内蔵されている場合には、従来、通常用いられているプレート状のセッターを使用した場合と比べて、製品の特性をより安定させ、特性のばらつきの少ない製品を得ることが可能になる。
例えば、プレート状のセッターを用いて焼成した場合には、セラミック多層基板のセッターに近接する位置に内蔵した抵抗素子の抵抗値ばらつきが３ＣＶで５０％程度となるものを、棒状セッターを用いて焼成した場合には、抵抗値ばらつきを３ＣＶで１５％以下にまで低減することが可能になる。
【００２１】
また、積層体１２の上下両面側には収縮抑制層１１が配設されているので、焼成工程での収縮を抑制することが可能になるとともに、セッター１５が直接にセラミック基板やその表面に形成された導体などに接触することがないため、セッター１５の構成材料との反応が問題となるようなことがなく、セッター１５の材質選択の自由度を向上させることができる。
【００２２】
［本願発明の実施例］
(１)まず、上記の[本願発明と関連する発明の実施例]の場合と同様に、図１に示すように、導体（表面電極１，内部電極２，セラミック層３を介して配設された内部電極２どうしを接続するためのビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有する未焼成基板１０を形成し、さらにその上下両面側に、未焼成基板１０を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層（この実施例ではアルミナを主成分とするグリーンシート）１１を配設して、厚みが１０００μmの積層体１２を形成する。
【００２３】
(２)次に、図５に示すように、平行に配設された複数の丸棒状の棒状部材２１ａと、各棒状部材２１ａの両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材２２ａとを備えた下部セッター（棒状セッター）１５ａ上に、積層体１２を載置する（図６）。
なお、この実施例においては、下部セッター１５ａとして、アルミナを構成材料とする下部セッター１５ａが用いられており、下部セッター１５ａの各棒状部材２１ａの間には空隙２３が形成されている。
【００２４】
(３)それから、図７，図８に示すように、積層体１２の上面に、平行に配設された複数の丸棒状の棒状部材２１ｂと、各棒状部材２１ｂの両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材２２ｂとを備え、各棒状部材２１ｂの間に空隙２３が形成された、上部セッター（棒状セッター）１５ｂを載置する。なお、上部セッター１５ｂは、下部セッター１５ａと同じ構造を有している。
また、この実施例では、下部セッター１５ａを構成する棒状部材２１ａと、上部セッター１５ｂを構成する棒状部材２１ｂとが、平面的に見て略直交するような姿勢で、下部セッター１５ａと上部セッター１５ｂが配設されている。
【００２５】
(４)それから、図７，図８に示すように、下部セッター１５ａ上に載置された積層体１２上に上部セッター１５ｂを載置した状態で、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとともに積層体１２を一体に焼成する。
【００２６】
(５)その後、収縮抑制層１１を除去することにより、導体（表面電極１，内部電極２，ビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、及び誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有するセラミック多層基板が得られる。
【００２７】
この実施例の方法によれば、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして、上述のようなアルミナからなる棒状セッターを用い、その間に積層体１２を挟持した状態で焼成を行うようにしているので、積層体１２と棒状部材２１ａ，２１ｂが線状に接触した状態で焼成が行われ、積層体１２の全面に荷重がかかることがないため、焼成工程で積層体１２に割れが発生することを抑制、防止することが可能になる。
【００２８】
また、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして、上述のような棒状セッターを用い、その間に積層体１２を挟持した状態で焼成を行うようにしているので、反りの小さい（約１００μm）セラミック多層基板を得ることが可能になる。例えば、従来は１００mm角あたりの基板の反りが１７５μm程度であったものを、１００μm以下に抑えることができる。
【００２９】
また、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして棒状セッターを用いるので、例えば、プレート状のセッターを用いて焼成した場合には、セラミック多層基板のセッターに近接する位置に内蔵した抵抗素子の抵抗値ばらつきが３ＣＶで５０％程度となるものを、棒状セッターを用いて焼成した場合には、抵抗値ばらつきを３ＣＶで１５％以下にまで低減することが可能になる。
【００３０】
また、上記実施例では、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして、平行に配設された複数の丸棒状の棒状部材２１ａ，２１ｂを備えた構成を有する棒状セッターを用いているが、棒状部材としては、丸棒状のものに限らず、断面形状が四角形などの角棒状の棒状部材を用いることも可能である。
【００３１】
本願発明はさらにその他の点においても、上記各実施例に限定されるものではなく、セラミック多層基板の具体的な構成（構成材料や積層態様、素子の配設態様など）、棒状セッターの具体的な構造や構成材料、収縮抑制層の形状や構成材料などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００３２】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）のセラミック多層基板の製造方法は、  未焼成基板の上下両面に収縮抑制層を配設した積層体を、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する下部セッター（棒状セッター）上に載置するとともに、下部セッター上に載置された積層体上に、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する上部セッターを載置した状態、すなわち、下部セッターと上部セッターの間に積層体を挟み込んで保持した状態で焼成を行うようにしているので、積層体と下部及び上部セッターの棒状部材が接触するだけで、積層体の全面に荷重がかからない状態で焼成されることになるため、焼成工程における積層体の割れの発生を抑制、防止することができる。
また、下部セッター及び上部セッターとして、上述のような棒状セッターを用い、その間に積層体を挟持した状態で積層体を焼成するようにしているので、反りの小さい（約１００μm）セラミック多層基板を得ることが可能になる。
また、下部セッター及び上部セッターとして棒状セッターを用いるので、脱脂性が良好で、セラミック多層基板に搭載した素子の特性の劣化を防止することが可能になり、例えば、セラミック多層基板に抵抗素子が内蔵されている場合に、抵抗素子の抵抗値を目標値に十分に近づけることができる。
【００３３】
また、下部セッター及び上部セッターを、略平行に配設された複数の棒状部材と、各棒状部材の両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材とを備えた構造としているので、積層体と下部及び上部セッターとの接触を、棒状部材に対応する形状の線状接触とすることが可能になり、焼成工程において、積層体の割れや反りの発生を抑制、防止しつつ、良好な脱脂効率を確保することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００３４】
また、下部セッターの棒状部材と、上部セッターの棒状部材が、略直交するような姿勢で、下部セッターと上部セッターを配設するようにしているので、下部セッターの連結部材と上部セッターの連結部材が対向、当接することを防止することが可能になるとともに、積層体を確実に保持することが可能になる。
【００３５】
また、請求項２のセラミック多層基板の製造方法のように、主要部をアルミナで構成した、機械的強度に優れ、熱容量の小さい下部セッター及び上部セッターを用いて積層体を焼成することにより、焼成工程における積層体の割れや反りの発生を確実に抑制、防止するとともに、良好な脱脂性を確保することが可能になり、品質の良好なセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明と関連する発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において形成した積層体を示す断面図である。
【図２】  本願発明と関連する発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において積層体をセッター上に載置する前の状態を示す斜視図である。
【図３】  本願発明と関連する発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において積層体をセッター上に載置した状態を示す斜視図である。
【図４】  本願発明と関連する発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において積層体をセッター上に載置した状態を示す断面図である。
【図５】  本願発明の実施例において用いた下部セッターの構造を示す斜視図である。
【図６】  本願発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において積層体を下部セッター上に載置した状態を示す斜視図である。
【図７】  本願発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において積層体上に上部セッターを載置した状態を示す斜視図である。
【図８】  本願発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において積層体上に上部セッターを載置した状態を示す断面図である。
【図９】  従来のセラミック多層基板の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１                  表面電極
２                  内部電極
３                  セラミック層
４                  ビアホール用電極
５                  厚膜抵抗
６                  セラミック誘電体層
１０                未焼成基板
１１                収縮抑制層
１２                積層体
１５                セッター
１５ａ              下部セッター
１５ｂ              上部セッター
２１，２１ａ，２１ｂ      棒状部材
２２，２２ａ，２２ｂ      連結部材
２３                      空隙
【図１】
0004093068.tif 000002
【図２】
0004093068.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004093068.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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