(57)【要約】【課題】ビア導体を備える多層セラミック基板を製造する場合、セラミックグリーンシートの積層後にキャリアフィルムを剥離すると、ビア導体がキャリアフィルムとともに持ち去られ、ビア抜けが生じることがある。【解決手段】ビア導体４を形成するための導電性ペーストに含まれる導体粉末として、最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつこの最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末としての粗粉末２８が１０重量％以上含むものを用い、他方、導体膜６を形成するための導電性ペーストに含まれる導体粉末として、粒径０．５μｍ以下の導体粉末としての微粉末２９を１０重量％以上含むものを用いる。これによって、導体膜用導電性ペーストに含まれる微粉末２９の一部をビア導体４に移動させ、ビア導体４の充填密度を高め、ビア抜けを生じさせにくくする。【選択図】図２
2009231301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数のセラミック層と、特定の前記セラミック層の主面に沿って形成された導体膜と、特定の前記セラミック層を厚み方向に貫通しかつその少なくとも一方端部が前記導体膜に接するように形成されたビア導体とを備える、多層セラミック基板であって、
前記ビア導体は、最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつ前記最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末が１０重量％以上である、ビア導体用導電性ペーストを焼成してなるものであり、
前記導体膜は、粒径０．５μｍ以下の導体粉末を１０重量％以上含む、導体膜用導電性ペーストを焼成してなるものである、
多層セラミック基板。
【請求項２】
前記ビア導体には、その第１の端部側の径が逆の第２の端部側の径より大きくなるテーパ形状が付され、前記ビア導体の前記第２の端部が前記導体膜に接している、請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項３】
セラミックグリーンシートを用意する工程と、
最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつ前記最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末が１０重量％以上である、ビア導体用導電性ペーストを用意する工程と、
粒径０．５μｍ以下の導体粉末を１０重量％以上含む、導体膜用導電性ペーストを用意する工程と、
前記セラミックグリーンシートに貫通孔を設け、前記貫通孔に前記ビア導体用導電性ペーストを充填することによって、ビア導体を形成する、ビア導体形成工程と、
前記貫通孔に充填された前記ビア導体用導電性ペーストを覆うように、前記セラミックグリーンシート上に前記導体膜用導電性ペーストを付与することによって、導体膜を形成する、導体膜形成工程と、
前記セラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層して、生の積層体を得る、積層工程と、
前記生の積層体を焼成する、焼成工程と
を備える、多層セラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記導体膜形成工程は、前記導体膜用導電性ペーストをスクリーン印刷法によって付与する工程を含む、請求項３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を用意する工程において、前記セラミックグリーンシートは、その一方主面側がキャリアフィルムによって裏打ちされた状態で用意され、
前記ビア導体形成工程は、前記キャリアフィルムによって裏打ちされた前記セラミックグリーンシートに対して実施され、
前記導体膜形成工程では、前記キャリアフィルムによって裏打ちされた前記セラミックグリーンシートの、前記キャリアフィルムによって覆われていない主面上に前記導体膜用導電性ペーストが付与され、
前記積層工程は、各前記セラミックグリーンシートを積層するごとに、前記キャリアフィルムを前記セラミックグリーンシートから剥離する工程を含む、
請求項３または４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記ビア導体形成工程において、前記貫通孔には、その第１の端部側の内径が逆の第２の端部側の内径より大きくなるテーパ形状が付され、前記ビア導体用導電性ペーストは、前記貫通孔の前記第１の端部側から導入される、請求項３ないし５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７】
前記セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料粉末を含む収縮抑制用グリーンシートを用意する工程と、
前記収縮抑制用グリーンシートを前記生の積層体の両主面上に配置して、複合積層体を作製する工程と
をさらに備え、
前記生の積層体を焼成する工程では、前記セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る条件で前記複合積層体が焼成される、
請求項３ないし６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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多層セラミック基板およびその製造方法に関するもので、特に、ビア導体を備える多層セラミック基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層された複数のセラミック層を備える多層セラミック基板において、特定のセラミック層の主面に沿って導体膜を形成し、また、特定のセラミック層を厚み方向に貫通しかつその少なくとも一方端部が上記導体膜に接するようにビア導体を形成しようとする場合、図３に示すような工程が実施される。なお、図３に示すような工程は、たとえば特開平４−１５９９１号公報（特許文献１）など、多数の特許文献に記載されている。
【０００３】
図３（１）には、セラミック層となるべき複数のセラミックグリーンシート１〜３が図示されている。これらセラミックグリーンシート１〜３のうち、セラミックグリーンシート２および３については、既に積層工程を終えたものであり、セラミックグリーンシート１が、これから積層されようとするものである。セラミックグリーンシート１には、その厚み方向に貫通するビア導体４が形成されるとともに、ビア導体４の一方端部に接するように、セラミックグリーンシート１の主面５に沿って、導体膜６が形成されている。このような状態のセラミックグリーンシート１を得るため、次のような工程が実施される。
【０００４】
セラミックグリーンシート１が用意される。このセラミックグリーンシート１は、その一方主面７側がたとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるキャリアフィルム８によって裏打ちされた状態とされている。
【０００５】
次に、たとえばレーザ光照射によって、セラミックグリーンシート１に貫通孔９が設けられる。貫通孔９は、キャリアフィルム８をも貫通するように設けられる。貫通孔９の形成のために、レーザ光をキャリアフィルム８側から照射するレーザ光照射が適用されると、通常、貫通孔９には、その第１の端部１０側の内径が逆の第２の端部１１側の内径より大きくなるテーパ形状が付される。
【０００６】
次に、貫通孔９にビア導体用導電性ペースト１２が充填され、それによって、ビア導体４が形成される。
【０００７】
次に、貫通孔９に充填されたビア導体用導電性ペースト１２を覆うように、セラミックグリーンシート１の主面５上に導体膜用導電性ペースト１３が付与され、それによって、導体膜６が形成される。
【０００８】
次に、図３（２）に示すように、セラミックグリーンシート１が、既に積層を終えたセラミックグリーンシート２および３上に積層され、矢印１４で示すように圧着される。これによって、セラミックグリーンシート１および２の間での密着性が高められる。
【０００９】
次いで、図３（３）に示すように、キャリアフィルム８がセラミックグリーンシート１から剥離される。このとき、キャリアフィルム８側に保持されていたビア導体用導電性ペースト１２のすべてまたは大部分が、セラミックグリーンシート１側に保持された状態となることが好ましい。
【００１０】
しかしながら、時として、図４に示すような現象が生じることがある。図４は、図３（３）に対応する図である。図４に示すように、キャリアフィルム８をセラミックグリーンシート１から剥がす際、セラミックグリーンシート１側に保持されていたビア導体用導電性ペースト１２がキャリアフィルム８に伴われて持ち去られてしまう現象（以下、この現象を「ビア抜け」という。）が生じることがある。このようなビア抜けが生じると、これが原因となって、たとえばビア導体４における導通不良が生じることがある。また、ビア抜けは、図４に示すように、導体膜６を形成する導体膜用導電性ペースト１３の一部をも持ち去ることがある。
【００１１】
上述のビア抜けは、セラミックグリーンシート１の厚みが薄いほど、また、ビア導体４の径が大きいほど発生しやすい。したがって、ビア抜けが生じにくいようにすることは、多層セラミック基板の低背化を阻害することにつながる。
【００１２】
なお、ビア抜け防止に注目した技術として、たとえば特開２００１−１１１２２１号公報（特許文献２）に記載されたものがある。この特許文献２に記載の技術は、ビア導体用導電性ペースト１２を貫通孔９内に導入する際のビア抜けを防止しようとするもので、図３を参照して説明すれば、キャリアフィルム８の上にバックテープを貼り付け、貫通孔９の一方開口を塞ぎ、ビア導体用導電性ペースト１２を貫通孔９の他方開口から導入し、ビア導体用導電性ペースト１２を硬化させてから、バックテープを剥がすようにしている。
【００１３】
上述のような技術は、なるほどビア抜け防止のためのものであるが、前述した図４に示したような状態で生じるビア抜けを防止し得るものではない。
【特許文献１】特開平４−１５９９１号公報
【特許文献２】特開２００１−１１１２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、この発明の目的は、キャリアフィルムを剥離する際に、ビア抜けが生じにくくされた、多層セラミック基板の製造方法およびこの製造方法によって得られた多層セラミック基板を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、積層された複数のセラミック層と、特定のセラミック層の主面に沿って形成された導体膜と、特定のセラミック層を厚み方向に貫通しかつその少なくとも一方端部が導体膜に接するように形成されたビア導体とを備える、多層セラミック基板にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１６】
すなわち、ビア導体は、最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつこの最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末が１０重量％以上である、ビア導体用導電性ペーストを焼成してなるものであり、導体膜は、粒径０．５μｍ以下の導体粉末を１０重量％以上含むことを特徴としている。
【００１７】
なお、上記粒径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の観察結果を元に決定したものである。
【００１８】
この発明に係る多層セラミック基板において、ビア導体には、その第１の端部側の径が逆の第２の端部側の径より大きくなるテーパ形状が付され、ビア導体の第２の端部が導体膜に接していることが好ましい。
【００１９】
この発明は、また、上述のような多層セラミック基板を製造する方法にも向けられる。
【００２０】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、セラミックグリーンシートを用意する工程と、最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつこの最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末が１０重量％以上である、ビア導体用導電性ペーストを用意する工程と、粒径０．５μｍ以下の導体粉末を１０重量％以上含む、導体膜用導電性ペーストを用意する工程とをまず備える。
【００２１】
そして、セラミックグリーンシートに貫通孔を設け、貫通孔にビア導体用導電性ペーストを充填することによって、ビア導体を形成する、ビア導体形成工程と、貫通孔に充填されたビア導体用導電性ペーストを覆うように、セラミックグリーンシート上に導体膜用導電性ペーストを付与することによって、導体膜を形成する、導体膜形成工程と、セラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層して、生の積層体を得る、積層工程と、生の積層体を焼成する、焼成工程とが実施される。
【００２２】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、導体膜形成工程は、導体膜用導電性ペーストをスクリーン印刷法によって付与する工程を含むことが好ましい。
【００２３】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、典型的な実施態様では、セラミックグリーンシートを用意する工程において、セラミックグリーンシートは、その一方主面側がキャリアフィルムによって裏打ちされた状態で用意され、ビア導体形成工程は、キャリアフィルムによって裏打ちされたセラミックグリーンシートに対して実施され、導体膜形成工程では、キャリアフィルムによって裏打ちされたセラミックグリーンシートの、キャリアフィルムによって覆われていない主面上に導体膜用導電性ペーストが付与され、積層工程は、各セラミックグリーンシートを積層するごとに、キャリアフィルムをセラミックグリーンシートから剥離する工程を含む。
【００２４】
ビア導体形成工程において、貫通孔には、その第１の端部側の内径が逆の第２の端部側の内径より大きくなるテーパ形状が付され、ビア導体用導電性ペーストは、貫通孔の第１の端部側から導入されることが好ましい。
【００２５】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法は、セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料粉末を含む収縮抑制用グリーンシートを用意する工程と、収縮抑制用グリーンシートを生の積層体の両主面上に配置して、複合積層体を作製する工程とをさらに備え、生の積層体を焼成する工程では、セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る条件で複合積層体が焼成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、ビア導体用導電性ペーストおよび導体膜用導電性ペーストの各々に含まれる導体粉末の粒径を前述したように選ぶことにより、簡単に言えば、ビア導体用導電性ペーストの導体粉末の粒径を大きくし、導体膜用導電性ペーストの導体粉末の粒径を小さくすることにより、導体膜用導電性ペーストに含まれる導体粉末の一部をビア導体に容易に移動させることができる。その結果、ビア導体での導体粉末の充填密度を高めることができ、そのため、ビア抜けが生じにくくなり、多層セラミック基板において、ビア導体における導通不良を生じさせにくくすることができる。
【００２７】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、ビア導体用導電性ペーストが充填される貫通孔に、テーパ形状が付され、ビア導体用導電性ペーストが貫通孔のより大径の端部側から導入されると、ビア導体用導電性ペーストを貫通孔に充填しやすく、その結果、ビア導体の充填性をより高めることができる。
【００２８】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、導体膜の形成のため、導体膜用導電性ペーストをスクリーン印刷法によって付与するようにすれば、スクリーン印刷時にスキージの圧力により導体膜用導電性ペーストの導体粉末をビア導体に確実に流入させることができるため、ビア導体での充填密度をより確実に高めることができ、その結果、ビア抜けをより確実に抑制することができる。
【００２９】
この発明に係る多層セラミック基板の製造方法において、セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料粉末を含む収縮抑制用グリーンシートを用意し、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる生の積層体の両主面上に上記収縮抑制用グリーンシートを配置することによって、複合積層体を作製し、セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る条件で複合積層体を焼成する、といったいわゆる無収縮プロセスを適用すれば、得られた多層セラミック基板の寸法精度を向上させることができる。通常、無収縮プロセスを用いると、ビア導体とその周囲のセラミック部分との間に隙間が生じることがあるが、この発明によれば、ビア導体での充填密度を高めることができるので、ビア抜けを抑制しながら、ビア導体とセラミック部分との焼成工程での収縮度合いの差を小さくすることができる。その結果、多層セラミック基板の寸法精度を維持しながら、上述した隙間の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、この発明の一実施形態による多層セラミック基板２１を図解的に示す断面図である。
【００３１】
多層セラミック基板２１は、積層された複数のセラミック層２２と、特定のセラミック層２２の主面に沿って形成されたいくつかの導体膜２３と、特定のセラミック層２２を厚み方向に貫通しかつその少なくとも一方端部が導体膜２３に接するように形成されたいくつかのビア導体２４とを備えている。
【００３２】
上述した導体膜２３およびビア導体２４は、単なる配線のために設けられるものの他、たとえばコンデンサ素子やインダクタ素子のような受動素子を多層セラミック基板２１の内部に構成するために設けられるものもある。図１において、多層セラミック基板２１の右部分に図示されている導体膜２３およびビア導体２４は、コンデンサ素子を構成している。
【００３３】
また、多層セラミック基板２１には、抵抗素子が内蔵されている。抵抗素子２５は、特定のセラミック層２２間の界面に沿って形成された抵抗体膜によって構成される。この抵抗体膜は、たとえば、ＲｕＯ２を主成分とし、無機成分としてケイ酸系ガラスを含む抵抗体ペースト焼結させることによって形成される。
【００３４】
ビア導体２４には、その第１の端部２６側の径が逆の第２の端部２７側の径より大きくなるテーパ形状が付されていることが好ましい。また、ビア導体２４の第２の端部２７が導体膜２３に接している。このようなビア導体２４および導体膜２３に関連する構成がこの発明の特徴となるもので、この発明の特徴は、以下に説明する多層セラミック基板２１の製造方法を理解したとき明らかになる。
【００３５】
多層セラミック基板２１を製造するにあたっては、基本的に、前述の図３に示した工程が実施される。したがって、図３を再び参照して、多層セラミック基板２１の製造方法について説明する。
【００３６】
図３（１）を参照して、まず、セラミック層２２となるべきセラミックグリーンシート１〜３が用意される。セラミックグリーンシート１〜３に含まれるセラミック材料としては、たとえば、ＢａＯ−ＴｉＯ２−ＲｅＯ3/2系セラミック組成物とアルミナとを含み、さらに、ＬｉＯ等のアルカリ金属酸化物の添加量が０．５重量％未満であるホウケイ酸ガラス組成物を含むものが有利に用いられる。このようなセラミック材料によれば、１０００℃以下の低温で焼結させることができ、そのため、ＡｇまたはＣｕのような導電性に優れた金属と共焼成することができる。したがって、導体膜２３およびビア導体２４において、導電材料として、上記のような金属を用いることができる。また、上述のようなセラミック材料によれば、その焼結体において比較的高い誘電率を得ることができ、また、抵抗素子２５の抵抗特性を低下させることがない。
【００３７】
上述したＢａＯ−ＴｉＯ２−ＲｅＯ3/2系セラミック組成物は、より詳細には、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ２−ｚＲｅＯ3/2（ただし、ｘ、ｙおよびｚはモル％を示し、８≦ｘ≦１８、５２．５≦ｙ≦６５、および２０≦ｚ≦４０であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００であり、Ｒｅは希土類元素である。）で表されるものである。また、上述したホウケイ酸ガラス組成物は、より詳細には、４〜１７．５重量％のＢ２Ｏ３、２８〜５０重量％のＳｉＯ２、０〜２０重量％のＡｌ２Ｏ３および３６〜５０重量％のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＢａＯから選ばれた少なくとも１種である。）を含むものである。
【００３８】
セラミックグリーンシート２および３については、既に積層工程を終え、セラミックグリーンシート１は、その一方主面７側がキャリアフィルム８によって裏打ちされた状態で用意され、そこには、レーザ光照射によって貫通孔９が設けられ、この貫通孔９はテーパ形状をなしていることについては前述したとおりである。
【００３９】
図１に示したビア導体２４となるべき図３に示したビア導体４を形成するために用意されるビア導体用導電性ペースト１２は、最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつこの最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末が１０重量％以上であることを特徴としている。他方、図１に示した導体膜２３となるべき図３に示した導体膜６を形成するために用意される導体膜用導電性ペースト１３は、粒径０．５μｍ以下の導体粉末を１０重量％以上含むことを特徴としている。上述した導体粉末としては、たとえばＡｇまたはＣｕ粉末が有利に用いられる。
【００４０】
ビア導体用導電性ペースト１２は、貫通孔９の大径側である第１の端部１０側から導入される。このように、ビア導体用導電性ペースト１２を貫通孔９の大径側から導入するようにすれば、ビア導体用導電性ペースト１２を貫通孔９に充填しやすく、また、その充填性を高めることができる。
【００４１】
次に、貫通孔９に充填されたビア導体用導電性ペースト１２を覆うように、セラミックグリーンシート１上に導体膜用導電性ペースト１３が付与され、それによって、導体膜６が形成される。この実施形態では、導体膜用導電性ペースト１３は、セラミックグリーンシート１の、キャリアフィルム８によって覆われていない主面５上に付与される。
【００４２】
上述のように導体膜６を形成したとき、図２（ａ）に示すような状態が得られる。図２は、ビア導体４および導体膜６の各々における導体粉末の分布状態を模式的に示す図であって、（ａ）は好ましい状態、（ｂ）および（ｃ）は好ましくない状態をそれぞれ示している。図２には、導体粉末が円をもって示されているが、これらのうち、粒径５μｍ以上のものを粗粉末２８と呼び、粒径０．５μｍ以下のものを微粉末２９と呼び、これら粗粉末２８と微粉末２９との中間のものを中間粉末３０と呼ぶことにする。
【００４３】
前述したような特定的な粒径を有する導体粉末をそれぞれ含むビア導体用導電性ペースト１２および導体膜用導電性ペースト１３を用いれば、導体膜６を形成したとき、導体膜用導電性ペースト１３に含まれる微粉末２９の一部が、図２（ａ）に示すように、ビア導体４に移動し、ビア導体４における粗粉末２８の間に流入し、ビア導体４での充填密度が高められる。ビア導体４での充填密度が高められると、ビア抜けを抑制することができる。
【００４４】
上述のように、ビア導体４での充填密度を高めるためには、ビア導体４において、粗粉末２８および微粉末２９の双方が混在していることが重要である。たとえば、ビア導体４が微粉末２９のみを含む場合、ビア導体４において十分な充填密度が得られず、また、微粉末２９自体は移動しやすい性質を持っているため、ビア抜けをかえって生じやすくすることがある。なお、ビア導体４が微粉末２９のみを含み、他方、導体膜６が粗粉末２８を含む場合には、ビア導体４における微粉末２９の間に導体膜６の粗粉末２８が入り込む余地がないため、ビア導体４での充填密度をそれ以上高めることができない。
【００４５】
なお、導体膜６の形成のため、導体膜用導電性ペースト１３をスクリーン印刷法によって付与するようにすれば、スクリーン印刷時にスキージの圧力により導体膜用導電性ペースト１３中の微粉末２９をビア導体４に確実に流入させることができるため、ビア導体４での導体粉末の充填密度をより確実に高めることができ、その結果、ビア抜けをより確実に抑制することができる。
【００４６】
次に、前述したように、図３（２）および（３）に示す工程が実施される。すなわち、図３（２）に示すように、セラミックグリーンシート１が、積層を終えたセラミックグリーンシート２および３上に積層され、矢印１４で示すように圧着される。この圧着時の圧力により、導体膜用導電性ペースト１３中の微粉末２９をビア導体４にさらに流入させることもできる。次いで、キャリアフィルム８が、セラミックグリーンシート１から剥離される。
【００４７】
前述したように、ビア導体４における充填密度が高められているので、上述のキャリアフィルム８の剥離工程において、図４に示すようなビア抜けの発生が抑制される。
【００４８】
図３（１）〜（３）に示した各工程を繰り返すことによって得られた複数のセラミックグリーンシートを積層してなる生の積層体は、次いで焼成される。これによって、図１に示すような多層セラミック基板２１が得られる。
【００４９】
なお、ビア導体用導電性ペースト１２に含まれる導体粉末の粒径は、１〜２０μｍの範囲内に選ばれることが好ましい。粒径が１μｍ未満になると、貫通孔９にビア導体用導電性ペースト１２を充填した後、乾燥する際に溶剤が抜けて導体粉末の充填密度が下がり、ビア導体４が凹んだ状態となることがある。また、導体粉末の粒径が小さいと、導電性ペースト１２の粘度が下がり、さらに導電性ペースト１２が抜けやすくなる。他方、粒径が２０μｍを超えると、導電性ペースト１２の焼結性が悪くなる。
【００５０】
また、ビア導体用導電性ペースト１２に含まれる最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、１０重量％以上を占める粒径５μｍ以上の導体粉末は、９０重量％以下であることが好ましい。９０重量％を超えると、導電性ペースト１２の焼結性が悪くなるためである。
【００５１】
ビア導体用導電性ペースト１２に含まれる種々の粒径の導体粉末の含有比率に関して、好ましくは、粒径１μｍ以上かつ５μｍ未満の導体粉末は１０〜８０重量％含み、粒径５μｍ以上かつ１３μｍ未満の導体粉末は１０〜６０重量％含み、粒径１３μｍ以上２０μｍ以下の導体粉末は１０〜３０重量％含むようにされる。その理由は、次のとおりである。
【００５２】
粒径の大きい導体粉末が多くなりすぎると、焼成時において、焼結性が悪くなる他、ビア導体４の収縮開始温度が高温にずれるので、セラミック部分との焼結ミスマッチが生じる可能性がある。そのため、粒径１３μｍ以上の導体粉末は３０重量％以下にすることが好ましい。逆に、粒径５μｍ未満の導体粉末が多すぎると、ビア導体４の充填性が低下するため、その含有量は８０重量％以下にすることが好ましい。
【００５３】
次に、導体膜用導電性ペースト１３に関して、そこに含まれる導体粉末は、粒径０．３〜２μｍの範囲内に選ばれることが好ましい。粒径０．３μｍ未満であっても、この発明の効果は得られるが、焼成時において、収縮開始のタイミングが早くなりすぎて、デラミネーションを起こしやすくなり、他方、粒径２０μｍを超えると、導体膜６のファインライン化が困難になるためである。
【００５４】
導体膜用導電性ペースト１３に含まれる種々の粒径の導体粉末の含有比率に関して、好ましくは、粒径０．３μｍ以上かつ０．５μｍ以下の導体粉末は１０〜５０重量％含み、粒径０．５μｍを超えかつ２μｍ以下の導体粉末は５０〜９０重量％含むようにされる。その理由は次のとおりである。
【００５５】
粒径０．５μｍ以下の導体粉末が多くなりすぎると、焼成時において、導体膜６の焼結収縮量が多くなるため、導体膜６とセラミック部分との間で収縮のミスマッチが起こり、デラミネーションが生じたり、緻密化温度がより低温となるために脱脂性が低下したりすることがあり、このため、粒径０．５μｍ以下の導体粉末については、５０重量％以下にすることが好ましい。
【００５６】
セラミックグリーンシート１の厚みについては、特に１０〜１００μｍといった比較的薄いものにおいてビア抜けの問題が生じやすいため、この発明は、このような厚み範囲の場合に有効である。
【００５７】
また、ビア導体４の径については、５０〜３５０μｍの範囲に選ばれることが好ましい。また、ビア導体４にテーパ形状が付される場合、その一方端部と他方端部との間での径の差は１０〜２０μｍの範囲とされることが好ましい。
【００５８】
また、導体膜６の厚みは、５〜１０μｍの範囲が好ましい。この範囲内であると、導体膜用導電性ペースト１３に含まれる粒径０．５μｍ以下の導体粉末がビア導体４内に円滑に入り込むことができるためである。
【００５９】
図１に示した多層セラミック基板２１を製造するため、いわゆる無収縮プロセスが適用されてもよい。
【００６０】
無収縮プロセスを適用する場合、前述したセラミックグリーンシート１〜３に含まれるセラミック材料を焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機材料粉末を収縮抑制用グリーンシートが用意される。そして、収縮抑制用グリーンシートは、セラミックグリーンシート１〜３を含む複数のセラミックグリーンシートを積層してなる生の積層体の両主面上に配置される。そして、このように複数のセラミックグリーンシートを積層してなる生の積層体と収縮抑制用グリーンシートとからなる複合積層体が、セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料を焼結させ得る条件で焼成される。
【００６１】
この焼成工程において、収縮抑制用グリーンシートは、生の積層体の主面方向での収縮を抑制する。焼成後において、収縮抑制用グリーンシートに由来する多孔質層を複合積層体から除去すれば、目的とする多層セラミック基板２１が得られる。
【００６２】
なお、この発明に係る多層セラミック基板は、上述したような特定的な粒径を有する導体粉末をもってビア導体および導体膜が形成されることを特徴とするものであるが、このような特定的な粒径を有していない導体粉末をもってビア導体および導体膜が多層セラミック基板の一部において形成されていても、この発明の範囲内にあるものと理解すべきである。
【００６３】
次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００６４】
導体粉末としてのＡｇ粉末を９０重量％、樹脂を２重量％、および溶剤を８重量％含むとともに、Ａｇ粉末の粒径が表１に示すように調整された７種類の導電性ペーストを用意した。なお、表１において、たとえば導電性ペーストＡ１は、導体粉末としてのＡｇ粉末の粒径が０．３〜２μｍの範囲内にあり、粒径０．５μｍ以下のＡｇ粉末が５重量％以上であることを示している。
【００６５】
【表１】
2009231301.tif 000003
【００６６】
他方、キャリアフィルムによって裏打ちされた厚み２５μｍのセラミックグリーンシートを用意した。このセラミックグリーンシートに、大径側が３０５μｍ、小径側が２９５μｍのテーパ形状を有する貫通孔を形成した。
【００６７】
次に、上記貫通孔に充填されるビア導体用導電性ペーストとして、表１に示した導電性ペーストのいずれかを表２の「ビア導体」の欄に示すように用いて、ビア導体を形成し、次いで、導体膜用導電性ペーストとして、表１に示した導電性ペーストのいずれかを表２の「導体膜」の欄に示すように用いて、ビア導体の端面を覆うようにセラミックグリーンシート上に付与することによって、導体膜を形成した。
【００６８】
【表２】
2009231301.tif 000004
【００６９】
その後、乾燥工程を実施し、上記セラミックグリーンシートを他のセラミックグリーンシート上に積層し、この積層ごとにキャリアフィルムを剥離する工程を繰り返し、生の積層体を得た。そして、光学顕微鏡を用いて、生の積層体におけるビア抜けの有無を評価した。その結果が表２の「ビア抜け」の欄に示されている。また、表２の「理由」の欄には、（１）〜（５）の数字が記入されているが、これらは、「ビア抜け」が生じた理由または生じなかった理由を示すもので、その詳細は次のとおりである。
【００７０】
「理由（１）」…導体膜用導電性ペーストに含まれる導体粉末は、ビア導体用導電性ペーストに含まれる導体粉末と同じ粒径であるか、またはそれよりも粗い。このような場合、図２（ｃ）に示すように、導体膜６にある導体粉末としての粗粉末２８がビア導体４内に入り得ないため、ビア導体４における導体粉末の充填密度が十分に高められず、ビア抜けが生じやすい。
【００７１】
「理由（２）」…導体膜用導電性ペーストに粒径０．５μｍ以下の微粉末を含むので、ビア導体４における導体粉末の隙間にこの微粉末が入り込むことにより、ビア導体４における導体粉末の充填密度は上昇する。しかし、ビア導体４における導体粉末は、粒径４μｍ以下といった比較的細かい粉末のみであるため、ビア抜けが生じやすい。
【００７２】
「理由（３）」…導体膜用導電性ペーストに含まれる導体粉末がビア導体４における導体粉末の隙間に入り込むので、ビア導体４における導体粉末の充填密度は上昇するが、導体膜６における導体粉末の粒径は比較的大きく、かつ入り込む量が少ないため、図２（ｂ）に示すように、ビア導体４における導体粉末の充填密度の上昇の程度はわずかである。そのため、ビア導体４において十分な充填密度が得られず、ビア抜けが生じやすい。
【００７３】
「理由（４）」…図２（ａ）に示すように、導体膜用導電性ペースト１３に含まれる粒径０．５μｍ以下の微粉末２９が、ビア導体４に含まれる導体粉末の隙間に入り込み、ビア導体４における導体粉末の充填密度を高めることができる。さらに、ビア導体４に含まれる粒径５μｍ以上の粗粉末２５がビア抜けに対する障害となる。これらのことから、ビア抜けが生じにくくなる。
【００７４】
「理由（５）」…ビア導体４に含まれる粒径５μｍ以上の粗粉末が少なすぎ、また、導体膜用導電性ペーストに含まれる粒径０．５μｍの微粉末が少なすぎるため、ビア抜けが生じやすい。
【００７５】
表２において、試料１０、１１、１６および１７において、ビア抜けが生じてない。これらの試料については、ビア導体用導電性ペーストについて最小粒径が１μｍ以上の導体粉末を含み、かつこの最小粒径が１μｍ以上の導体粉末のうち、粒径５μｍ以上の導体粉末が１０重量％以上であるという条件と、導体膜用導電性ペーストについて、粒径０．５μｍ以下の導体粉末を１０重量％以上含むという条件を満たしていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の一実施形態による多層セラミック基板２１を図解的に示す断面図である。
【図２】ビア導体４および導体膜６における導体粉末の分布状態を模式的に示すもので、（ａ）はビア抜けが抑制され得る状態、（ｂ）および（ｃ）はビア抜けが生じやすい状態をそれぞれ示している。
【図３】この発明にとって興味ある多層セラミック基板の製造方法に含まれる典型的な工程を図解的に示す断面図である。
【図４】この発明が解決しようとするビア抜けが生じた状態を示す、図３（３）に対応する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１〜３  セラミックグリーンシート
４，２４  ビア導体
５，７  主面
６，２３  導体膜
８  キャリアフィルム
９  貫通孔
１０，１１，２６，２７  端部
１２  ビア導体用導電性ペースト
１３  導体膜用導電性ペースト
２８  粗粉末
２９  微粉末
【図１】
2009231301.tif 000005
【図２】
2009231301.tif 000006
【図３】
2009231301.tif 000007
【図４】
2009231301.tif 000008