JP2002353624A - Multilayer ceramic board and method of manufacturing the same, unsintered ceramic laminate, and electronic device - Google Patents

Multilayer ceramic board and method of manufacturing the same, unsintered ceramic laminate, and electronic device

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JP2002353624A
JP2002353624A JP2001157048A JP2001157048A JP2002353624A JP 2002353624 A JP2002353624 A JP 2002353624A JP 2001157048 A JP2001157048 A JP 2001157048A JP 2001157048 A JP2001157048 A JP 2001157048A JP 2002353624 A JP2002353624 A JP 2002353624A
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ceramic
laminate
binder
powder
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秀朗 中居
Masahiro Ozawa
真大 小沢
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that when an unsintered ceramic laminate fabricated when manufacturing a multilayer ceramic board based on a so-called non-shrinkage process is provided with green layers for constraint so formed as to interpose a plurality of green layers for a base, a quantity of an organic binder to be eliminated in a de-binding process becomes large due to an organic binder included in the green sheets for constraint, and the elimination of the organic binder included in the green layers for a base cannot be progressed smoothly due to the green layers for constraint. SOLUTION: For the organic binder included in the green layers 15 for constraint, such an organic binder is used whose thermal decomposition starting temperature or burning starting temperature is lower than that of the organic binder included in the green layers 14 for a base. In the de-binding process, the organic binder included in the green layers 15 for constraint is thermally decomposed or burned earlier in the process, and through residual paths left over as a consequence of the thermal decomposition or burning of the organic binder included in the green layers 15 for constraint, the organic binder included in the green layers 14 for a base are discharged smoothly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、多層セラミック
基板およびその製造方法、多層セラミック基板を製造す
るために作製される未焼結セラミック積層体、ならび
に、多層セラミック基板を備える電子装置に関するもの
で、特に、多層セラミック基板の製造において用いられ
る有機バインダの選択方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer ceramic substrate and a method of manufacturing the same, an unsintered ceramic laminate manufactured for manufacturing the multilayer ceramic substrate, and an electronic device including the multilayer ceramic substrate. In particular, the present invention relates to a method for selecting an organic binder used in manufacturing a multilayer ceramic substrate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】多層セラミック基板は、複数の積層され
たセラミック層を備えている。このような多層セラミッ
ク基板には、種々の形態の配線導体が設けられている。
配線導体としては、たとえば、多層セラミック基板の内
部において、セラミック層間の特定の界面に沿って延び
る内部導体膜が形成されたり、特定のセラミック層を貫
通するように延びるビアホール導体が形成されたり、ま
た、多層セラミック基板の外表面上において延びる外部
導体膜が形成されたりしている。2. Description of the Related Art A multilayer ceramic substrate has a plurality of stacked ceramic layers. Various types of wiring conductors are provided on such a multilayer ceramic substrate.
As the wiring conductor, for example, an internal conductor film extending along a specific interface between ceramic layers is formed inside a multilayer ceramic substrate, a via-hole conductor extending to penetrate a specific ceramic layer is formed, or And an external conductor film extending on the outer surface of the multilayer ceramic substrate.

【０００３】多層セラミック基板は、半導体チップ部品
やその他のチップ部品等を搭載し、これらの電子部品を
相互に配線するために用いられている。上述した配線導
体は、この相互配線のための電気的経路を与えている。[0003] The multilayer ceramic substrate is used for mounting semiconductor chip parts and other chip parts, and for interconnecting these electronic parts. The wiring conductors described above provide an electrical path for this interconnection.

【０００４】また、多層セラミック基板には、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部品が内
蔵されることがある。この場合には、上述した配線導体
としての内部導体膜やビアホール導体の一部によって、
これらの受動部品が与えられる。In some cases, a multilayer ceramic substrate incorporates passive components such as a capacitor element and an inductor element. In this case, the internal conductor film as a wiring conductor and a part of the via-hole conductor described above cause
These passive components are provided.

【０００５】多層セラミック基板は、たとえば、移動体
通信端末機器の分野において、ＬＣＲ複合化高周波部品
として用いられたり、コンピュータの分野において、半
導体ＩＣチップのような能動素子とコンデンサやインダ
クタや抵抗のような受動素子とを複合化した部品とし
て、あるいは単なる半導体ＩＣパッケージとして用いら
れたりしている。[0005] The multilayer ceramic substrate is used as an LCR composite high frequency component in the field of mobile communication terminal equipment, or in the field of computers, active elements such as semiconductor IC chips and capacitors, inductors and resistors. It has been used as a component obtained by compounding a passive element or as a simple semiconductor IC package.

【０００６】より具体的には、多層セラミック基板は、
ＰＡモジュール基板、ＲＦダイオードスイッチ、フィル
タ、チップアンテナ、各種パッケージ部品、複合デバイ
ス等の種々の電子部品を構成するために広く用いられて
いる。More specifically, a multilayer ceramic substrate is
It is widely used to form various electronic components such as PA module substrates, RF diode switches, filters, chip antennas, various package components, and composite devices.

【０００７】多層セラミック基板をより多機能化、高密
度化、高性能化するためには、上述したような配線導体
を高密度に配置することが有効である。In order to make the multilayer ceramic substrate more multifunctional, higher in density and higher in performance, it is effective to arrange the above-described wiring conductors at a high density.

【０００８】しかしながら、多層セラミック基板を得る
ためには、必ず、焼成工程を経なければならないが、こ
のような焼成工程においては、セラミックの焼結による
収縮が生じ、この収縮は多層セラミック基板全体におい
て均一に生じにくく、そのため、セラミック層の主面方
向に関して０．４〜０．６％程度の寸法誤差を生じるこ
とがある。However, in order to obtain a multilayer ceramic substrate, a firing step must necessarily be performed. In such a firing step, shrinkage due to sintering of the ceramic occurs, and this shrinkage occurs in the entire multilayer ceramic substrate. It is unlikely to occur uniformly, so that a dimensional error of about 0.4 to 0.6% may occur in the main surface direction of the ceramic layer.

【０００９】その結果、配線導体において不所望な変形
や歪みが生じ、より具体的には、多層セラミック基板上
に搭載されるチップ部品等の接続のための外部導体膜の
位置精度が低下したり、配線導体において断線が生じた
りすることがある。このような配線導体において生じる
変形や歪みは、上述のような配線導体の高密度化を阻害
してしまう。As a result, undesired deformation or distortion occurs in the wiring conductor, and more specifically, the positional accuracy of the external conductor film for connecting a chip component or the like mounted on the multilayer ceramic substrate is reduced. In some cases, disconnection may occur in the wiring conductor. Deformation and distortion generated in such wiring conductors hinder the above-described high density of wiring conductors.

【００１０】そこで、多層セラミック基板を製造するに
あたって、焼成工程において多層セラミック基板の主面
方向での収縮を実質的に生じさせないようにすることが
できる、いわゆる無収縮プロセスを適用することが提案
されている。Therefore, in manufacturing a multilayer ceramic substrate, it has been proposed to apply a so-called non-shrinkage process which can substantially prevent shrinkage in the main surface direction of the multilayer ceramic substrate in the firing step. ing.

【００１１】無収縮プロセスによる多層セラミック基板
の製造方法においては、たとえば１０００℃以下の温度
で焼結可能な低温焼結セラミック粉末が用意されるとと
もに、上述の低温焼結セラミック材料の焼結温度では焼
結しない、収縮抑制用として機能する難焼結性粉末が用
意される。そして、焼成することによって目的とする多
層セラミック基板となる未焼結セラミック積層体を作製
するにあたっては、低温焼結セラミック材料を含み、か
つ積層された、複数の基体用グリーン層の特定のものの
主面に接するように、難焼結性粉末を含む拘束用グリー
ン層が配置され、また、基体用グリーン層に関連して、
配線導体が設けられる。In a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate by a non-shrinkage process, a low-temperature sintered ceramic powder that can be sintered at a temperature of, for example, 1000 ° C. or less is prepared, and the sintering temperature of the low-temperature sintered ceramic material is A non-sinterable powder which does not sinter and functions as a shrinkage suppressor is prepared. Then, in producing an unsintered ceramic laminate that becomes a target multilayer ceramic substrate by firing, a main layer of a specific one of a plurality of base green layers containing a low-temperature sintered ceramic material and laminated. A constraining green layer containing the non-sinterable powder is disposed so as to be in contact with the surface, and in relation to the base green layer,
A wiring conductor is provided.

【００１２】上述のようにして得られた未焼結セラミッ
ク積層体は、次いで、焼成される。この焼成工程におい
て、拘束用グリーン層に含まれる難焼結性粉末は実質的
に焼結しないため、拘束用グリーン層においては、収縮
が実質的に生じない。このようなことから、拘束用グリ
ーン層が基体用グリーン層を拘束し、それによって、基
体用グリーン層は、厚み方向にのみ実質的に収縮する
が、主面方向での収縮が抑制される。その結果、未焼結
セラミック積層体を焼成して得られた焼結セラミック積
層体を備える多層セラミック基板において不均一な変形
がもたらされにくくなり、そのため、配線導体において
不所望な変形や歪みがもたらされにくくすることがで
き、配線導体の高密度化を可能にする。The green ceramic laminate obtained as described above is then fired. In this firing step, the hardly sinterable powder contained in the restraining green layer does not substantially sinter, so that the restraining green layer does not substantially shrink. For this reason, the constraining green layer constrains the base green layer, whereby the base green layer substantially shrinks only in the thickness direction, but shrinkage in the main surface direction is suppressed. As a result, non-uniform deformation is less likely to be caused in the multilayer ceramic substrate including the sintered ceramic laminate obtained by firing the unsintered ceramic laminate, and therefore, undesired deformation or distortion in the wiring conductor is caused. This can make it difficult to bring the wiring conductor, and enables the density of the wiring conductor to be increased.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述した未焼結セラミ
ック積層体に備える基体用グリーン層および拘束用グリ
ーン層は、ともに、有機バインダを含んでおり、焼成工
程に先立って、この有機バインダを除去するための脱バ
インダ工程が実施される。Both the substrate green layer and the restraining green layer provided in the above-described green ceramic laminate contain an organic binder, and the organic binder is removed prior to the firing step. A binder removal process is performed for the removal.

【００１４】また、上述したような無収縮プロセスにお
いて適用される未焼結セラミック積層体は、基体用グリ
ーン層に加えて、拘束用グリーン層を備えている。この
拘束用グリーン層は、基本的には、焼成工程において必
要とされるものであり、得られた多層セラミック基板に
おいて特別な機能を果たすものではない。特に、拘束用
グリーン層が、未焼結セラミック積層体の積層方向にお
ける両端に位置するように配置される場合には、焼成工
程の後、この拘束用グリーン層を除去してしまうのが通
常である。Further, the unsintered ceramic laminate applied in the above-described non-shrinkage process has a constraining green layer in addition to the base green layer. This constraining green layer is basically required in the firing step, and does not perform a special function in the obtained multilayer ceramic substrate. In particular, when the constraining green layers are arranged so as to be located at both ends in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate, it is usual to remove the constraining green layers after the firing step. is there.

【００１５】このようなことから、たとえば配線導体の
設計に関して同じ多層セラミック基板を得ようとする場
合、拘束用グリーン層を備えない未焼結セラミック積層
体に比べて、拘束用グリーン層を備える未焼結セラミッ
ク積層体の方が、脱バインダ工程において除去すべき有
機バインダの量が多くなる。そのため、脱バインダ工程
に要する時間が長くなるという問題にまず遭遇する。For this reason, for example, when trying to obtain the same multilayer ceramic substrate with respect to the design of the wiring conductor, a non-sintered ceramic laminate having no constraining green layer is more likely to be provided with a constraining green layer. The sintered ceramic laminate requires a larger amount of organic binder to be removed in the binder removal step. Therefore, the problem that the time required for the binder removal step is long is first encountered.

【００１６】また、上述したように、脱バインダ工程に
おいて除去すべき有機バインダの量が多いことから、脱
バインダが十分に行なわれないと、脱バインダ工程を終
えた後においても有機バインダが比較的多く残留するこ
とがあり、そのため、得られた多層セラミック基板に備
える焼結セラミック積層体での残炭量が比較的多くなっ
てしまうことがある。このような残炭量の増加は、得ら
れた多層セラミック基板の信頼性を低下させる。Further, as described above, since the amount of the organic binder to be removed in the binder removal step is large, if the binder removal is not performed sufficiently, the organic binder is relatively removed even after the binder removal step. A large amount of carbon residue may remain, and therefore, the amount of residual carbon in the sintered ceramic laminate provided for the obtained multilayer ceramic substrate may be relatively large. Such an increase in the amount of residual carbon lowers the reliability of the obtained multilayer ceramic substrate.

【００１７】また、上述したように、脱バインダ工程を
終えた後に比較的多くの有機バインダが残留する場合、
このように残留した有機バインダは、未焼結セラミック
積層体において不均一に分布しやすい。そのため、焼成
工程を経て得られた焼結セラミック積層体において、反
りが発生しやすい。As described above, when a relatively large amount of organic binder remains after the binder removal step,
The remaining organic binder is likely to be unevenly distributed in the unsintered ceramic laminate. Therefore, the sintered ceramic laminate obtained through the firing step is likely to be warped.

【００１８】また、未焼結セラミック積層体の積層方向
における端部に比べると、積層方向における中央部にお
いては、一般に、脱バインダが順調に進みにくい。脱バ
インダ工程では、有機バインダを熱分解させたり燃焼さ
せたりして除去するが、そのときに生じるガスが未焼結
セラミック積層体の外部に逃げ切れにくいためである。
そのため、有機バインダの熱分解や燃焼によるガスが原
因となって、得られた多層セラミック基板に備える焼結
セラミック積層体において、セラミック層間に剥離が生
じたり、気泡がもたらされたりすることがある。In general, it is more difficult for binder removal to proceed smoothly at the center in the laminating direction than at the end in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate. In the binder removal step, the organic binder is removed by thermal decomposition or combustion, but the gas generated at that time is difficult to escape to the outside of the unsintered ceramic laminate.
For this reason, in the sintered ceramic laminate provided in the obtained multilayer ceramic substrate, peeling may occur between ceramic layers or bubbles may be caused due to gas due to thermal decomposition or combustion of the organic binder. .

【００１９】これらの問題は、未焼結セラミック積層体
に備える基体用グリーン層および／または拘束用グリー
ン層の数を減らすことによって、ある程度解決できる
が、それでは、得ようとする多層セラミック基板の設計
に関して制限を受け、好ましくない。These problems can be solved to some extent by reducing the number of green layers for the substrate and / or green layers for constraining the green ceramic laminate. Is unfavorable due to limitations.

【００２０】なお、特開平７−３０２５３号公報におい
ては、未焼結セラミック積層体の積層方向における端部
に位置される拘束用グリーン層に穴を設け、未焼結セラ
ミック積層体に含まれる有機バインダよりも熱分解しや
すい樹脂をこの穴に埋め込むことによって、脱バインダ
工程において、有機バインダのより順調な除去を図ろう
とする技術が記載されている。しかしながら、この従来
技術によれば、穴を設けるための工程および穴に樹脂を
埋め込むための工程が新たに必要となり、それによるコ
ストアップがもたらされるとともに、未焼結セラミック
積層体に対して実施されるプレス工程または焼成工程に
おいて、穴が原因となって変形がもたらされることがあ
る。In Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-30253, a hole is formed in a green layer for restraining which is located at an end in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate, and an organic material contained in the unsintered ceramic laminate is provided. A technique is described in which a resin that is more easily decomposed than a binder is buried in the hole, thereby removing the organic binder more smoothly in the binder removal process. However, according to this conventional technique, a process for providing a hole and a process for embedding a resin in the hole are newly required, which leads to an increase in cost, and is performed on a green ceramic laminate. During the pressing or baking process, the holes may cause deformation.

【００２１】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る多層セラミック基板の製造方法、こ
の製造方法によって得られた多層セラミック基板、多層
セラミック基板を製造するために作製される未焼結セラ
ミック積層体、ならびに、多層セラミック基板を備える
電子装置を提供しようとすることである。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate capable of solving the above-described problems, a multilayer ceramic substrate obtained by this manufacturing method, and a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate. An object of the present invention is to provide an electronic device including a sintered ceramic laminate and a multilayer ceramic substrate.

【００２２】[0022]

【課題を解決するための手段】この発明は、セラミック
粉末および第１の有機バインダを含み、かつ積層され
た、複数の基体用グリーン層と、基体用グリーン層の特
定のものの主面に接するように配置され、かつセラミッ
ク粉末の焼結温度では焼結しない難焼結性粉末および第
２の有機バインダを含む、拘束用グリーン層とを備え
る、未焼結セラミック積層体を作製する、積層体作製工
程と、未焼結セラミック積層体から第１および第２の有
機バインダを除去する、脱バインダ工程と、未焼結セラ
ミック積層体を、セラミック粉末が焼結する温度条件下
で焼成し、それによって、焼結セラミック積層体を得
る、焼成工程とを備える、多層セラミック基板の製造方
法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、この発明の第１の局面では、次のよう
な構成を備えることを特徴としている。According to the present invention, a plurality of base green layers including a ceramic powder and a first organic binder, and laminated, are provided so as to contact a main surface of a specific one of the base green layers. And forming a green ceramic laminate including a constraining green layer including a hard-to-sinter powder that is not sintered at the sintering temperature of the ceramic powder and a second organic binder. Removing the first and second organic binders from the green ceramic laminate, and firing the green ceramic laminate under the temperature conditions under which the ceramic powder is sintered, , A sintered ceramic laminate, and a firing step, which are directed to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate. In the first aspect, it is characterized in that it comprises the following configuration.

【００２３】すなわち、基体用グリーン層および拘束用
グリーン層は、ともに、有機バインダを含むが、基体用
グリーン層に含まれる第１の有機バインダおよび拘束用
グリーン層に含まれる第２の有機バインダとして、熱分
解開始温度または燃焼開始温度が互いに異なるものを用
いることを特徴としている。That is, both the base green layer and the restraining green layer include an organic binder, and serve as a first organic binder included in the base green layer and a second organic binder included in the restraining green layer. , Characterized by using different thermal decomposition start temperatures or combustion start temperatures.

【００２４】好ましくは、第２の有機バインダとして、
第１の有機バインダよりも熱分解開始温度または燃焼開
始温度が低いものが用いられる。この場合、より好まし
くは、第１の有機バインダと第２の有機バインダとの間
での熱分解開始温度または燃焼開始温度の差は、１０℃
以上とされる。Preferably, as the second organic binder,
A binder having a lower thermal decomposition start temperature or lower combustion start temperature than the first organic binder is used. In this case, more preferably, the difference between the pyrolysis start temperature or the combustion start temperature between the first organic binder and the second organic binder is 10 ° C.
That is all.

【００２５】また、前述した積層体作製工程において作
製される未焼結セラミック積層体に備える拘束用グリー
ン層は、たとえば、未焼結セラミック積層体の積層方向
における両端に位置するように配置される。この場合、
焼成工程の後、拘束用グリーン層を除去する工程がさら
に実施されてもよい。Further, the restraining green layers provided in the unsintered ceramic laminate produced in the above-described laminate production step are arranged, for example, so as to be located at both ends in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate. . in this case,
After the firing step, a step of removing the restraining green layer may be further performed.

【００２６】また、積層体作製工程において作製される
未焼結セラミック積層体に備える拘束用グリーン層は、
たとえば、基体用グリーン層の間に位置するように配置
されてもよい。この場合、基体用グリーン層は、加熱に
よって軟化・流動化する軟化流動性成分を含み、焼成工
程においては、軟化流動性成分を拘束用グリーン層中に
流動させることによって難焼結性粉末を固着させること
が行なわれる。Further, the restraining green layer provided in the unsintered ceramic laminate produced in the laminate producing step is as follows:
For example, they may be arranged so as to be located between the base green layers. In this case, the green layer for the base contains a softening fluid component that is softened and fluidized by heating, and in the firing step, the non-sinterable powder is fixed by flowing the softening fluid component into the restraining green layer. Is performed.

【００２７】また、基体用グリーン層に含まれるセラミ
ック粉末は、１０００℃以下の温度で焼結する低温焼結
セラミック粉末であることが好ましい。The ceramic powder contained in the base green layer is preferably a low-temperature sintered ceramic powder which is sintered at a temperature of 1000 ° C. or less.

【００２８】また、未焼結セラミック積層体は、基体用
グリーン層に関連して設けられる、配線導体を備えるこ
とが好ましい。Preferably, the unsintered ceramic laminate includes a wiring conductor provided in connection with the base green layer.

【００２９】また、焼成工程の後、焼結セラミック積層
体の外表面上に搭載されるべき電子部品を実装する工程
をさらに備えていてもよい。Further, after the firing step, the method may further include a step of mounting an electronic component to be mounted on the outer surface of the sintered ceramic laminate.

【００３０】この発明の第２の局面による多層セラミッ
ク基板の製造方法は、セラミック粉末および第１の有機
バインダを含み、かつ積層された、複数の基体用グリー
ン層と、基体用グリーン層の特定のものの主面に接する
ように配置され、かつセラミック粉末の焼結温度では焼
結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを含
む、拘束用グリーン層とを備える、未焼結セラミック積
層体を作製する、積層体作製工程と、未焼結セラミック
積層体から第１および第２の有機バインダを除去する、
脱バインダ工程と、未焼結セラミック積層体を、セラミ
ック粉末が焼結する温度条件下で焼成し、それによっ
て、焼結セラミック積層体を得る、焼成工程とを備え、
第１の有機バインダとして、脱バインダ工程において燃
焼する燃焼系バインダを用い、かつ、第２の有機バイン
ダとして、脱バインダ工程において熱分解する熱分解系
バインダを用いることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate, comprising: a plurality of base green layers including a ceramic powder and a first organic binder and laminated; An unsintered ceramic laminate comprising a constraining green layer, comprising a hard-to-sinter powder and a second organic binder that are disposed in contact with the main surface of the object and that do not sinter at the sintering temperature of the ceramic powder. Producing, a laminate production step, and removing the first and second organic binders from the unsintered ceramic laminate;
A binder removal step, and firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder is sintered, thereby obtaining a sintered ceramic laminate, comprising a firing step,
It is characterized in that a combustion binder that burns in the binder removal step is used as the first organic binder, and a thermal decomposition binder that thermally decomposes in the binder removal step is used as the second organic binder.

【００３１】好ましくは、上述の第１の有機バインダ
は、ブチラール系有機バインダであり、第２の有機バイ
ンダは、アクリル系有機バインダである。Preferably, the first organic binder is a butyral organic binder, and the second organic binder is an acrylic organic binder.

【００３２】この第２の局面に関しても、前述した第１
の局面での好ましい実施態様が適用される。The second aspect also relates to the first aspect described above.
Preferred embodiments in the aspects described above apply.

【００３３】この発明は、また、上述したような製造方
法によって得られた多層セラミック基板にも向けられ
る。The present invention is also directed to a multilayer ceramic substrate obtained by the above-described manufacturing method.

【００３４】さらに、この発明は、上述の多層セラミッ
ク基板と、この多層セラミック基板を実装するマザーボ
ードとを備える、電子装置にも向けられる。Further, the present invention is also directed to an electronic device including the above-mentioned multilayer ceramic substrate and a motherboard on which the multilayer ceramic substrate is mounted.

【００３５】また、この発明は、多層セラミック基板を
得るために作製される未焼結セラミック積層体にも向け
られる。The present invention is also directed to an unsintered ceramic laminate manufactured to obtain a multilayer ceramic substrate.

【００３６】この発明に係る未焼結セラミック積層体
は、第１の局面によれば、セラミック粉末および第１の
有機バインダを含み、かつ積層された、複数の基体用グ
リーン層と、基体用グリーン層の特定のものの主面に接
するように配置され、かつセラミック粉末の焼結温度で
は焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを
含む、拘束用グリーン層とを備え、第１の有機バインダ
および第２の有機バインダは、熱分解開始温度または燃
焼開始温度が互いに異なるものであることを特徴として
いる。According to a first aspect, the unsintered ceramic laminate according to the present invention includes a plurality of base green layers, a base green layer, and a plurality of laminated ceramic powders and a first organic binder. A constraining green layer comprising a second organic binder and a hard-to-sinter powder that is disposed in contact with a major surface of a particular one of the layers and does not sinter at the sintering temperature of the ceramic powder; The organic binder and the second organic binder are characterized in that they have different thermal decomposition initiation temperatures or combustion initiation temperatures.

【００３７】第２の局面によれば、この発明に係る未焼
結セラミック積層体は、セラミック粉末および第１の有
機バインダを含み、かつ積層された、複数の基体用グリ
ーン層と、基体用グリーン層の特定のものの主面に接す
るように配置され、かつセラミック粉末の焼結温度では
焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを含
む、拘束用グリーン層とを備え、第１の有機バインダ
は、脱バインダ工程において燃焼する燃焼系バインダで
あり、かつ、第２の有機バインダは、脱バインダ工程に
おいて熱分解する熱分解系バインダであることを特徴と
している。According to a second aspect, the unsintered ceramic laminate according to the present invention includes a plurality of base green layers, a base green layer, and a plurality of laminated ceramic powders and a first organic binder. A constraining green layer comprising a second organic binder and a hard-to-sinter powder that is disposed in contact with a major surface of a particular one of the layers and does not sinter at the sintering temperature of the ceramic powder; The organic binder is a combustion binder that burns in the binder removal step, and the second organic binder is a pyrolysis binder that thermally decomposes in the binder removal step.

【００３８】以上の多層セラミック基板の製造方法は、
いわゆる無収縮プロセスを適用するものであったが、こ
の発明による技術的思想の適用範囲は、無収縮プロセス
による多層セラミック基板の製造方法に限定されるもの
ではない。The method for manufacturing the above-mentioned multilayer ceramic substrate is as follows.
Although the so-called non-shrink process is applied, the scope of the technical idea according to the present invention is not limited to the method of manufacturing a multilayer ceramic substrate by the non-shrink process.

【００３９】すなわち、この発明は、セラミック粉末お
よび有機バインダを含み、かつ積層された、複数のセラ
ミックグリーン層を備える、未焼結セラミック積層体を
作製する、積層体作製工程と、未焼結セラミック積層体
から有機バインダを除去する、脱バインダ工程と、未焼
結セラミック積層体を、セラミック粉末が焼結する温度
条件下で焼成し、それによって、焼結セラミック積層体
を得る、焼成工程とを備える、多層セラミック基板の製
造方法にも向けられる。このような多層セラミック基板
の製造方法において、この発明の技術的思想は、次のよ
うに適用される。That is, the present invention relates to a laminate manufacturing step for producing a green ceramic laminate including a ceramic powder and an organic binder and having a plurality of laminated ceramic green layers, Removing the organic binder from the laminate, removing the binder, and firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder is sintered, thereby obtaining a sintered ceramic laminate, a firing step. The present invention is also directed to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate. In such a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, the technical idea of the present invention is applied as follows.

【００４０】すなわち、未焼結セラミック積層体の積層
方向における端部に位置するセラミックグリーン層に含
まれる有機バインダとして、積層方向における中間部に
位置するセラミックグリーン層に含まれる有機バインダ
よりも、熱分解開始温度または燃焼開始温度が低いもの
が用いられる。That is, the organic binder contained in the ceramic green layer located at the end in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate is more heat-sensitive than the organic binder contained in the ceramic green layer located at the intermediate part in the laminating direction. Those having a low decomposition start temperature or low combustion start temperature are used.

【００４１】[0041]

【発明の実施の形態】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１を図解的に示す断面図であ
る。図示した多層セラミック基板１は、セラミック多層
モジュールを構成するものである。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a multilayer ceramic substrate 1 according to an embodiment of the present invention. The illustrated multilayer ceramic substrate 1 constitutes a ceramic multilayer module.

【００４２】多層セラミック基板１は、積層された複数
のセラミック層２をもって構成される焼結セラミック積
層体３を備えている。この焼結セラミック積層体３にお
いて、セラミック層２に関連して種々の配線導体が設け
られている。The multilayer ceramic substrate 1 has a sintered ceramic laminate 3 composed of a plurality of laminated ceramic layers 2. In the sintered ceramic laminate 3, various wiring conductors are provided in relation to the ceramic layer 2.

【００４３】上述した配線導体としては、焼結セラミッ
ク積層体３の積層方向における端面上に形成されるいく
つかの外部導体膜４および５、セラミック層２の間の界
面に沿って形成されるいくつかの内部導体膜６、ならび
にセラミック層２の特定のものを貫通するように形成さ
れるいくつかのビアホール導体７等がある。As the above-mentioned wiring conductors, there are several external conductor films 4 and 5 formed on the end face in the laminating direction of the sintered ceramic laminate 3 and a number of conductors formed along the interface between the ceramic layers 2. There are several internal conductor films 6 and several via-hole conductors 7 formed so as to penetrate a specific one of the ceramic layers 2.

【００４４】上述した外部導体膜４は、焼結セラミック
積層体３の外表面上に搭載されるべき電子部品８および
９への接続のために用いられる。図１では、たとえば半
導体デバイスのように、バンプ電極１０を備える電子部
品８、およびたとえばチップコンデンサのように面状の
端子電極１１を備える電子部品９が図示されている。The external conductor film 4 described above is used for connection to electronic components 8 and 9 to be mounted on the outer surface of the sintered ceramic laminate 3. FIG. 1 illustrates an electronic component 8 including a bump electrode 10 such as a semiconductor device, and an electronic component 9 including a planar terminal electrode 11 such as a chip capacitor.

【００４５】電子部品８は、バンプ電極１０に対して半
田リフロー工程を適用したり超音波付与工程や熱圧着工
程を適用したりすることによって、バンプ電極１０を介
して外部導体膜４に接合される。他方、電子部品９は、
外部導体膜４に対して端子電極１１を面対向させた状態
で、端子電極１１をたとえば半田または導電性接着剤を
用いて外部導体膜４に接合することによって、焼結セラ
ミック積層体３上に搭載された状態とされる。The electronic component 8 is bonded to the external conductor film 4 via the bump electrode 10 by applying a solder reflow process, an ultrasonic wave applying process, or a thermocompression bonding process to the bump electrode 10. You. On the other hand, the electronic component 9
The terminal electrode 11 is joined to the external conductor film 4 using, for example, solder or a conductive adhesive in a state where the terminal electrode 11 faces the external conductor film 4, so that the terminal electrode 11 is placed on the sintered ceramic laminate 3. It is assumed that it is mounted.

【００４６】また、外部導体膜５は、図１において想像
線で示すように、この多層セラミック基板１を実装する
マザーボード１２への接続のために用いられる。すなわ
ち、多層セラミック基板１は、外部導体膜５を介して電
気的に接続された状態で、マザーボード１２上に実装さ
れ、所望の電子装置を構成する。The external conductor film 5 is used for connection to a motherboard 12 on which the multilayer ceramic substrate 1 is mounted, as indicated by imaginary lines in FIG. That is, the multilayer ceramic substrate 1 is mounted on the motherboard 12 in a state where it is electrically connected via the external conductor film 5 to constitute a desired electronic device.

【００４７】図１に示した多層セラミック基板１に備え
る焼結セラミック積層体３は、図２に示すような未焼結
セラミック積層体１３を焼成することによって得られる
ものである。The sintered ceramic laminate 3 provided on the multilayer ceramic substrate 1 shown in FIG. 1 is obtained by firing an unsintered ceramic laminate 13 as shown in FIG.

【００４８】未焼結セラミック積層体１３は、前述した
セラミック層２となるべき積層された複数の基体用グリ
ーン層１４を備えている。基体用グリーン層１４は、セ
ラミック粉末および第１の有機バインダを含んでいる。
セラミック粉末としては、１０００℃以下の温度で焼結
する低温焼結セラミック粉末を用いることが好ましい。The unsintered ceramic laminate 13 includes a plurality of base green layers 14 to be the ceramic layers 2 described above. The substrate green layer 14 includes a ceramic powder and a first organic binder.
As the ceramic powder, it is preferable to use a low-temperature sintered ceramic powder that is sintered at a temperature of 1000 ° C. or less.

【００４９】未焼結セラミック積層体１３は、また、基
体用グリーン層１４の特定のものの主面に接するように
配置される拘束用グリーン層１５を備えている。拘束用
グリーン層１５は、上述したセラミック粉末の焼結温度
では焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダ
を含んでいる。前述したように、セラミック粉末として
低温焼結セラミック粉末が用いられるとき、難焼結性粉
末としては、たとえば、アルミナ粉末が有利に用いられ
る。なお、この実施形態では、拘束用グリーン層１５
は、未焼結セラミック積層体１３の積層方向における両
端に位置するように配置される。The unsintered ceramic laminate 13 also includes a constraining green layer 15 disposed so as to be in contact with the main surface of a specific one of the base green layers 14. The constraining green layer 15 includes a hardly sinterable powder that does not sinter at the sintering temperature of the ceramic powder described above and a second organic binder. As described above, when low-temperature sintered ceramic powder is used as the ceramic powder, for example, alumina powder is advantageously used as the hardly sinterable powder. In this embodiment, the restraining green layer 15 is used.
Are arranged at both ends in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate 13.

【００５０】有機バインダには、主として、酸素に触れ
ることによってバインダ中の炭素が二酸化炭素または一
酸化炭素となって燃焼する燃焼系バインダと、主とし
て、熱によるポリマー分解によって気化する熱分解系バ
インダとがあるが、基体用グリーン層１４に含まれる第
１の有機バインダおよび拘束用グリーン層１５に含まれ
る第２の有機バインダとして、熱分解開始温度または燃
焼開始温度が互いに異なるものが用いられる。The organic binder mainly includes a combustion type binder which burns carbon in the binder as carbon dioxide or carbon monoxide by contacting with oxygen, and a thermal decomposition type binder which mainly vaporizes by polymer decomposition by heat. However, as the first organic binder included in the base green layer 14 and the second organic binder included in the restraining green layer 15, those having different thermal decomposition initiation temperatures or combustion initiation temperatures are used.

【００５１】この場合、第２の有機バインダは、第１の
有機バインダよりも熱分解開始温度または燃焼開始温度
が低いものであることが好ましく、より好ましくは、熱
分解開始温度または燃焼開始温度の差が１０℃以上とな
るようにされる。In this case, the second organic binder preferably has a lower thermal decomposition start temperature or a lower combustion start temperature than the first organic binder, and more preferably has a lower thermal decomposition start temperature or lower combustion start temperature. The difference is made to be 10 ° C. or more.

【００５２】また、第１および第２の有機バインダの選
択方法の他の態様として、第１の有機バインダを燃焼系
バインダとし、他方、第２の有機バインダを熱分解系バ
インダとしてもよい。In another embodiment of the method of selecting the first and second organic binders, the first organic binder may be a combustion binder and the second organic binder may be a thermal decomposition binder.

【００５３】この場合、より具体的には、第２の有機バ
インダとして、たとえばブチラール系有機バインダが用
いられ、第２の有機バインダとして、たとえばアクリル
系有機バインダが用いられる。In this case, more specifically, for example, a butyral-based organic binder is used as the second organic binder, and, for example, an acrylic-based organic binder is used as the second organic binder.

【００５４】未焼結セラミック積層体１３は、さらに、
基体用グリーン層１４に関連して設けられる配線導体を
備えている。この配線導体としては、前述したように、
外部導体膜４および５、内部導体膜６ならびにビアホー
ル導体７等を備えている。The unsintered ceramic laminate 13 further includes:
A wiring conductor provided in association with the base green layer 14 is provided. As this wiring conductor, as described above,
External conductor films 4 and 5, an internal conductor film 6, a via-hole conductor 7, and the like are provided.

【００５５】このような未焼結セラミック積層体１３を
作製するため、たとえば、次のような各工程が実施され
る。In order to manufacture such a green ceramic laminate 13, for example, the following steps are performed.

【００５６】まず、基体用グリーン層１４を得るため、
セラミック粉末に、第１の有機バインダ、分散剤、可塑
剤および有機溶剤等を各々適量添加し、これらを混合す
ることによって、セラミックスラリーを作製する。な
お、セラミック粉末が低温焼結セラミック粉末である場
合には、通常、ガラス成分を含有するセラミック材料が
用いられる。このガラス成分は、セラミック成分を有す
る粉末にガラス粉末として混合されていても、焼成工程
においてガラス質を析出するものであってもよい。First, in order to obtain the base green layer 14,
An appropriate amount of each of the first organic binder, the dispersant, the plasticizer, the organic solvent, and the like is added to the ceramic powder, and these are mixed to prepare a ceramic slurry. When the ceramic powder is a low-temperature sintered ceramic powder, a ceramic material containing a glass component is usually used. This glass component may be mixed with a powder having a ceramic component as a glass powder, or may be one that precipitates vitreous in a firing step.

【００５７】次いで、上述のセラミックスラリーをドク
ターブレード法等によってシート状に成形して、基体用
グリーン層１４となるべき基体用セラミックグリーンシ
ートを得る。Next, the above-mentioned ceramic slurry is formed into a sheet by a doctor blade method or the like to obtain a ceramic green sheet for a substrate to be a green layer 14 for a substrate.

【００５８】次いで、得られた基体用グリーンシート
に、必要に応じて、ビアホール導体７を形成するための
貫通孔を設け、この貫通孔に導電性ペーストまたは導体
粉を充填することによって、ビアホール導体７を形成す
る。また、基体用セラミックグリーンシート上に、必要
に応じて、導電性ペーストを印刷することによって、外
部導体膜４および５ならびに内部導体膜６を形成する。
ここで、セラミック粉末として、１０００℃以下の温度
で焼結する低温焼結セラミック粉末が用いられるとき、
上述した外部導体膜４および５、内部導体膜６ならびに
ビアホール導体７を形成するための導電成分として、た
とえば、銀、銀・白金合金、銀・パラジウム合金、銅ま
たは金等を有利に用いることができる。Next, if necessary, a through-hole for forming a via-hole conductor 7 is provided in the obtained green sheet for a substrate, and the through-hole is filled with a conductive paste or a conductive powder, whereby a via-hole conductor is formed. 7 is formed. In addition, the external conductor films 4 and 5 and the internal conductor film 6 are formed by printing a conductive paste on the ceramic green sheet for the base, if necessary.
Here, when a low-temperature sintered ceramic powder that is sintered at a temperature of 1000 ° C. or less is used as the ceramic powder,
As the conductive components for forming the above-described outer conductor films 4 and 5, the inner conductor film 6, and the via-hole conductor 7, for example, silver, silver / platinum alloy, silver / palladium alloy, copper or gold, or the like can be advantageously used. it can.

【００５９】次に、これら基体用セラミックグリーンシ
ートをもって、図２に示した基体用グリーン層１４を与
えるため、基体用セラミックグリーンシートが所定の順
序で積層される。Next, in order to provide the base green layer 14 shown in FIG. 2 with these base ceramic green sheets, the base ceramic green sheets are laminated in a predetermined order.

【００６０】他方、拘束用グリーン層１５を得るため、
難焼結性粉末に、第２の有機バインダ、分散剤、可塑剤
および有機溶剤等を各々適量添加し、これらを混合する
ことによって、難焼結性粉末スラリーを作製する。On the other hand, in order to obtain the restraining green layer 15,
An appropriate amount of each of the second organic binder, dispersant, plasticizer, organic solvent, and the like is added to the hardly sinterable powder, and these are mixed to prepare a hardly sinterable powder slurry.

【００６１】次いで、この難焼結性粉末スラリーをドク
ターブレード法等によってシート状に成形して、拘束用
グリーン層１５のための拘束用グリーンシートを得る。Next, the hard-to-sinter powder slurry is formed into a sheet by a doctor blade method or the like to obtain a restraining green sheet for the restraining green layer 15.

【００６２】次に、前述のように積層された基体用セラ
ミックグリーンシートの上下に、拘束用グリーンシート
を積層し、プレスする。これによって、図２に示すよう
に、未焼結セラミック積層体１３が得られる。なお、必
要に応じて、この未焼結セラミック積層体１３を適当な
大きさに切断してもよい。Next, the green sheets for restraint are laminated on and under the ceramic green sheets for the substrate laminated as described above, and pressed. As a result, as shown in FIG. 2, a green ceramic laminate 13 is obtained. In addition, you may cut | disconnect this unsintered ceramic laminated body 13 to an appropriate size as needed.

【００６３】次に、未焼結セラミック積層体１３は、基
体用グリーン層１４に含まれるセラミック粉末が焼結す
る温度条件下で焼成される。この焼成工程において、拘
束用グリーン層１５は、それ自身、実質的に収縮しな
い。したがって、拘束用グリーン層１５は、基体用グリ
ーン層１４に対して、その主面方向での収縮を抑制する
拘束力を及ぼし、それによって、基体用グリーン層１４
は、その主面方向での収縮が抑制されながら、実質的に
厚み方向にのみ収縮し、そこに含まれるセラミック材料
が焼結する。このようにして、図１に示したセラミック
層２が基体用グリーン層１４によって与えられ、多層セ
ラミック基板１に備える焼結セラミック積層体３が得ら
れる。Next, the unsintered ceramic laminate 13 is fired under a temperature condition at which the ceramic powder contained in the base green layer 14 sinters. In this firing step, the restraining green layer 15 does not substantially contract itself. Accordingly, the constraining green layer 15 exerts a constraining force on the base green layer 14 to suppress shrinkage in the main surface direction.
While the shrinkage in the main surface direction is suppressed, the shrinkage substantially only in the thickness direction, and the ceramic material contained therein sinters. In this way, the ceramic layer 2 shown in FIG. 1 is provided by the base green layer 14, and the sintered ceramic laminate 3 provided on the multilayer ceramic substrate 1 is obtained.

【００６４】前述したように、基体用グリーン層１４に
含まれる第１の有機バインダおよび拘束用グリーン層１
５に含まれる第２の有機バインダは、熱分解開始温度ま
たは燃焼開始温度が互いに異なっている。したがって、
脱バインダ工程での昇温過程において、第１の有機バイ
ンダと第２の有機バインダとは、互いに異なる時点で、
熱分解または燃焼を開始する。そのため、一方の有機バ
インダが先に熱分解または燃焼を開始することによっ
て、この有機バインダが存在していた部分に通路が形成
され、他方の有機バインダが熱分解または燃焼を開始し
て生成されたガスは、この通路を通って、順調に未焼結
セラミック積層体１３の外部に排出されることができ
る。As described above, the first organic binder and the restraining green layer 1
The second organic binders contained in 5 have different thermal decomposition start temperatures or combustion start temperatures. Therefore,
In the temperature increasing process in the binder removal step, the first organic binder and the second organic binder are different from each other at a point in time.
Initiate pyrolysis or combustion. Therefore, when one of the organic binders starts thermal decomposition or combustion first, a passage is formed in a portion where the organic binder was present, and the other organic binder is generated by starting thermal decomposition or combustion. The gas can be smoothly discharged to the outside of the green ceramic laminate 13 through this passage.

【００６５】このように熱分解開始温度または燃焼開始
温度を互いに異ならせる場合、拘束用グリーン層１５に
含まれる第２の有機バインダの熱分解開始温度または燃
焼開始温度が、基体用グリーン層１４に含まれる第１の
有機バインダより低い方が好ましい。When the thermal decomposition start temperature or the combustion start temperature is made different from each other as described above, the thermal decomposition start temperature or the combustion start temperature of the second organic binder contained in the constraining green layer 15 is changed to the base green layer 14. It is preferably lower than the contained first organic binder.

【００６６】なぜなら、拘束用グリーン層１５によって
挟まれた基体用グリーン層１４に含まれる第１の有機バ
インダが熱分解または燃焼するとき、それによって生じ
たガスは、多かれ少なかれ、拘束用グリーン層１５内を
通って、未焼結セラミック積層体１３の外部に排出され
なければならないが、熱分解開始温度または燃焼開始温
度の関係が上述のように選ばれることによって、拘束用
グリーン層１５において先に有機バインダの除去による
通路が形成され、この通路を通して、基体用グリーン層
１４に含まれる第１の有機バインダの熱分解または燃焼
によるガスが順調に排出されることができるからであ
る。When the first organic binder contained in the base green layer 14 sandwiched between the constraining green layers 15 is thermally decomposed or burned, the gas generated thereby more or less is generated. Through the inside, and must be discharged to the outside of the unsintered ceramic laminate 13. However, the relationship between the pyrolysis start temperature or the combustion start temperature is selected as described above, so that it is This is because a passage is formed by removing the organic binder, and a gas resulting from the thermal decomposition or combustion of the first organic binder contained in the base green layer 14 can be smoothly discharged through this passage.

【００６７】上述の場合、第２の有機バインダとして、
第１の有機バインダよりも熱分解開始温度または燃焼開
始温度が１０℃以上低いものが用いられると、第１の有
機バインダの熱分解または燃焼を開始させる前に、確実
に、第２の有機バインダの熱分解または燃焼を開始させ
ることができる。In the above case, as the second organic binder,
If a material having a thermal decomposition start temperature or a combustion start temperature lower than the first organic binder by 10 ° C. or more is used, the second organic binder is surely heated before the thermal decomposition or combustion of the first organic binder is started. Pyrolysis or combustion can be initiated.

【００６８】また、基体用グリーン層１４に含まれる第
１の有機バインダとして、ブチラール系有機バインダの
ような燃焼系バインダを用い、かつ、拘束用グリーン層
１５に含まれる第２の有機バインダとして、アクリル系
有機バインダのような熱分解系バインダを用いることに
よっても、第１および第２の有機バインダの間で、脱バ
インダ工程において生じる熱分解または燃焼の挙動に差
をもたせることができる。As the first organic binder contained in the base green layer 14, a combustion binder such as a butyral-based organic binder is used, and as the second organic binder contained in the restraining green layer 15, The use of a thermally decomposable binder such as an acrylic organic binder can also make the first and second organic binders different in thermal decomposition or combustion behavior occurring in the binder removal step.

【００６９】すなわち、燃焼系バインダの場合には、主
として、酸素に触れることによってバインダ中の炭素が
二酸化炭素または一酸化炭素となって燃焼するので、こ
のような燃焼が一気に生じることはなく、徐々に生じる
のが通常である。これに対して、熱分解系バインダの場
合には、主として、熱によるポリマー分解によって気化
するものであるので、熱分解開始温度に達したときに、
一気に、このような分解が生じる。このことから、第１
の有機バインダと第２の有機バインダとの間で、各々が
燃焼または熱分解する挙動に差をもたせることができ
る。That is, in the case of a combustion-type binder, carbon in the binder is mainly converted into carbon dioxide or carbon monoxide by contact with oxygen and burns, so that such combustion does not occur at once, but gradually. This usually occurs. On the other hand, in the case of the thermal decomposition type binder, since it is mainly vaporized by the thermal decomposition of the polymer, when the thermal decomposition start temperature is reached,
At a stretch, such decomposition occurs. From this, the first
Between the organic binder and the second organic binder can have a difference in the behavior of combustion or thermal decomposition.

【００７０】したがって、第２の有機バインダの熱分解
によって迅速に生じた拘束用グリーン層１５中の通路を
通して、第１の有機バインダの燃焼によって徐々に生成
される二酸化炭素または一酸化炭素を未焼結セラミック
積層体１３の外部に順調に排出することができる。Therefore, the carbon dioxide or carbon monoxide gradually generated by the combustion of the first organic binder is unsintered through the passage in the restraining green layer 15 which is rapidly generated by the thermal decomposition of the second organic binder. It can be smoothly discharged to the outside of the sintered ceramic laminate 13.

【００７１】特に、第２の有機バインダの熱分解開始温
度が、第１の有機バインダの燃焼開始温度よりも低くさ
れると、第２の有機バインダの熱分解が生じた後に、第
１の有機バインダの燃焼を開始させることができるの
で、第２の有機バインダの熱分解の結果として生じた拘
束用グリーン層１５中の通路を通して、第１の有機バイ
ンダの燃焼によって生じる二酸化炭素または一酸化炭素
を未焼結セラミック積層体１３の外部へ排出し得る状態
を確実に得ることができる。In particular, when the thermal decomposition start temperature of the second organic binder is set lower than the combustion start temperature of the first organic binder, the first organic binder is thermally decomposed and then the first organic binder is heated. Can be started, so that carbon dioxide or carbon monoxide generated by the combustion of the first organic binder is not passed through the passage in the constraining green layer 15 generated as a result of the thermal decomposition of the second organic binder. A state that can be discharged to the outside of the sintered ceramic laminate 13 can be reliably obtained.

【００７２】上述の場合、第２の有機バインダの熱分解
開始温度が、第１の有機バインダの燃焼開始温度よりも
１０℃以上低くされると、上述したような通路を通して
の排出状態をより確実に得ることができる。In the above case, if the thermal decomposition start temperature of the second organic binder is lower than the combustion start temperature of the first organic binder by 10 ° C. or more, the discharge state through the passage as described above can be more reliably achieved. Obtainable.

【００７３】以上のような焼成工程を終えた後、拘束用
グリーン層１５が除去される。拘束用グリーン層１５の
除去は、拘束用グリーン層１５が焼結されないため、容
易に行なうことができる。After the above firing step is completed, the restraining green layer 15 is removed. The removal of the restraining green layer 15 can be easily performed because the restraining green layer 15 is not sintered.

【００７４】このようにして、図１に示した多層セラミ
ック基板１における焼結セラミック積層体３が得られ
る。この焼結セラミック積層体３の外表面上に、電子部
品８および９を実装すれば、図１に示すような多層セラ
ミック基板１が完成される。Thus, the sintered ceramic laminate 3 in the multilayer ceramic substrate 1 shown in FIG. 1 is obtained. When the electronic components 8 and 9 are mounted on the outer surface of the sintered ceramic laminate 3, the multilayer ceramic substrate 1 as shown in FIG. 1 is completed.

【００７５】次に、この発明の効果を確認するため、特
定的な実施形態に関連して実施した実験例について説明
する。Next, in order to confirm the effect of the present invention, an experimental example performed in connection with a specific embodiment will be described.

【００７６】まず、基体用グリーン層１４のためのセラ
ミックスラリーを得るため、ＣａＣＯ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＳｉＯ2 およびＢ2 Ｏ3 を、所定の比率となるように秤
量し、混合し、白金るつぼ中において、１４００℃にて
溶融し、その後、水中に投入することによって急冷し、
ガラスを得た。First, in order to obtain a ceramic slurry for the base green layer 14, CaCO 3 , Al 2 O 3 ,
SiO 2 and B 2 O 3 were weighed to a predetermined ratio, mixed, melted in a platinum crucible at 1400 ° C., and then quenched by pouring into water,
A glass was obtained.

【００７７】次いで、このガラスを、ボールミルによっ
て、平均粒径１．２〜２．４μｍになるまで粉砕して、
ガラス粉末とした。次いで、このガラス粉末とアルミナ
粉末とを、重量比で４０／６０となるように混合した。Next, the glass was pulverized by a ball mill until the average particle size became 1.2 to 2.4 μm.
Glass powder was used. Next, the glass powder and the alumina powder were mixed at a weight ratio of 40/60.

【００７８】次に、上述のガラス粉末とアルミナ粉末と
の混合粉末１００重量部に対して、表１に示すような有
機バインダ８重量部、ジオクチルフタレート２重量部、
分散剤１重量部、エタノール３０重量部、およびトルエ
ン３０重量部を加えて、ボールミルによって２４時間混
合し、セラミックスラリーを得た。Next, 8 parts by weight of an organic binder, 2 parts by weight of dioctyl phthalate, and 100 parts by weight of the mixed powder of the above-mentioned glass powder and alumina powder were used.
One part by weight of the dispersant, 30 parts by weight of ethanol and 30 parts by weight of toluene were added and mixed by a ball mill for 24 hours to obtain a ceramic slurry.

【００７９】他方、拘束用グリーン層１５のための難焼
結性粉末スラリーを得るため、難焼結性粉末としてアル
ミナ粉末を用い、このアルミナ粉末１００重量部に対し
て、表１に示すような種々の有機バインダ８重量部、ジ
オクチルフタレート２重量部、分散剤１重量部、エタノ
ール３０重量部、およびトルエン３０重量部を加えて、
ボールミルによって２４時間混合して、難焼結性粉末ス
ラリーを得た。On the other hand, in order to obtain a hardly sinterable powder slurry for the constraining green layer 15, alumina powder was used as the hardly sinterable powder. 8 parts by weight of various organic binders, 2 parts by weight of dioctyl phthalate, 1 part by weight of dispersant, 30 parts by weight of ethanol, and 30 parts by weight of toluene,
The mixture was mixed by a ball mill for 24 hours to obtain a hardly sinterable powder slurry.

【００８０】[0080]

【表１】 [Table 1]

【００８１】表１に示すように、アクリル系バインダと
して、アクリル、アクリル、アクリルおよびアク
リルというように、４種類のものを用いた。これら４
種類のアクリル系有機バインダは、表１において括弧内
に示すような熱分解開始温度を有している。熱分解開始
温度は、熱重量示差熱分析によって求められたもので、
アクリルは３３０℃、アクリルは３５０℃、アクリ
ルは３６０℃、およびアクリルは３８０℃の熱分解
開始温度を有している。As shown in Table 1, four kinds of acrylic binders such as acryl, acryl, acryl and acryl were used. These four
The types of acrylic organic binders have a thermal decomposition onset temperature as shown in parentheses in Table 1. The thermal decomposition onset temperature was determined by thermogravimetric differential thermal analysis,
Acrylic has a pyrolysis onset temperature of 330 ° C, acrylics at 350 ° C, acrylics at 360 ° C, and acrylics at 380 ° C.

【００８２】また、ブチラール系有機バインダとして、
ブチラール、ブチラールおよびブチラールの３種
類のものを用いた。これら３種類のブチラール系有機バ
インダは、表１において括弧内に示すような燃焼開始温
度を有している。すなわち、ブチラールは３００℃、
ブチラールは３２０℃、およびブチラールは３４０
℃の燃焼開始温度を有している。As a butyral organic binder,
Butyral, butyral and three kinds of butyral were used. These three types of butyral-based organic binders have combustion start temperatures as shown in parentheses in Table 1. That is, butyral is 300 ° C,
Butyral at 320 ° C. and Butyral at 340
It has a combustion start temperature of ° C.

【００８３】次に、上述のセラミックスラリーおよび難
焼結性粉末スラリーを、それぞれ、真空脱泡した後、ド
クターブレード法によって、厚さ１００μｍの基体用セ
ラミックグリーンシートおよび拘束用グリーンシートを
作製した。そして、基体用セラミックグリーンシート上
に銀を含む導電性ペーストを印刷したものを１０枚積層
するとともに、その積層方向における各端に、拘束用グ
リーンシートを４枚ずつ積層し、８０℃の温度を付与し
ながら、５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力にてプレスし、そ
れによって、１０層の基体用グリーン層１４を挟むよう
に各々４層の拘束用グリーン層１５が配置された、未焼
結セラミック積層体１３を得た。Next, the above-mentioned ceramic slurry and the hardly sinterable powder slurry were each subjected to vacuum defoaming, and then a ceramic green sheet for a substrate and a green sheet for restraint having a thickness of 100 μm were formed by a doctor blade method. Then, 10 sheets of printed conductive paste containing silver are laminated on the ceramic green sheet for the base, and 4 sheets of the restraining green sheet are laminated at each end in the laminating direction. While applying, the unsintered ceramic laminate was pressed at a pressure of 500 kgf / cm 2 , whereby four constraining green layers 15 were respectively arranged so as to sandwich the ten base green layers 14. 13 was obtained.

【００８４】次に、この未焼結セラミック積層体１３
を、４００℃の温度で脱バインダ処理した。Next, this unsintered ceramic laminate 13
Was subjected to a binder removal treatment at a temperature of 400 ° C.

【００８５】次に、大気中において、８６０℃の温度で
３０分間焼成することにより、未焼結セラミック積層体
１３に備える基体用グリーン層１４を焼結させ、その
後、拘束用グリーン層１５を除去し、それによって、焼
結セラミック積層体３を得た。Next, by firing at 860 ° C. for 30 minutes in the air, the base green layer 14 provided in the unsintered ceramic laminate 13 is sintered, and then the restraining green layer 15 is removed. Thus, a sintered ceramic laminate 3 was obtained.

【００８６】このようにして得られた焼結セラミック積
層体３について、残炭量、反りおよび剥離／気泡の発生
率を評価した。これらの結果が表２に示されている。With respect to the sintered ceramic laminate 3 thus obtained, the residual carbon content, warpage, and the rate of occurrence of peeling / bubbles were evaluated. These results are shown in Table 2.

【００８７】[0087]

【表２】 [Table 2]

【００８８】表２からわかるように、実施例１〜６によ
れば、比較例１および２に比べて、残炭量が少なく、反
りが低減され、また、剥離／気泡の発生が防止されてい
る。As can be seen from Table 2, according to Examples 1 to 6, the amount of residual carbon was smaller, warpage was reduced, and peeling / bubbles were prevented as compared with Comparative Examples 1 and 2. I have.

【００８９】このことから、比較例１および２のよう
に、基体用グリーン層１４において用いられる有機バイ
ンダと拘束用グリーン層１５において用いられる有機バ
インダとの熱分解開始温度または燃焼開始温度が互いに
同じ場合に比べて、実施例１および２のように、基体用
グリーン層１４において用いられる有機バインダと拘束
用グリーン層１５において用いられる有機バインダとが
互いに異なる熱分解開始温度を有している場合や、実施
例３および４のように、基体用グリーン層１４において
用いられる有機バインダと拘束用グリーン層１５におい
て用いられる有機バインダとが互いに異なる燃焼開始温
度を有している場合や、実施例５および６のように、基
体用グリーン層１４において用いられる有機バインダが
燃焼系バインダであり、拘束用グリーン層１５において
用いられる有機バインダが熱分解系バインダである場合
には、脱バインダ工程において、これら有機バインダの
除去が順調に行なわれたことがわかる。Thus, as in Comparative Examples 1 and 2, the organic binder used in the base green layer 14 and the organic binder used in the restraining green layer 15 have the same thermal decomposition start temperature or combustion start temperature. As compared with the case, as in Examples 1 and 2, the organic binder used in the base green layer 14 and the organic binder used in the constraining green layer 15 have different thermal decomposition onset temperatures. As in Examples 3 and 4, when the organic binder used in the base green layer 14 and the organic binder used in the constraining green layer 15 have different combustion start temperatures, As shown in 6, the organic binder used in the base green layer 14 is a combustion binder. , When the organic binder used in the constraining green layer 15 is thermally decomposed binder, in the binder removal process, it can be seen that the removal of these organic binders were successfully performed.

【００９０】以上説明した実施形態では、拘束用グリー
ン層１５が、未焼結セラミック積層体１３の積層方向に
おける両端に位置するように配置されたが、このような
配置に代えて、あるいは、このような配置に加えて、基
体用グリーン層１４の間に位置するように、拘束用グリ
ーン層１５が配置されてもよい。このような実施形態の
一例について、図３を参照して説明する。In the embodiment described above, the constraining green layers 15 are arranged so as to be located at both ends in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate 13, but instead of such an arrangement, or In addition to the above arrangement, the constraining green layer 15 may be arranged so as to be located between the base green layers 14. An example of such an embodiment will be described with reference to FIG.

【００９１】図３は、未焼結セラミック積層体１６を図
解的に示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing the unsintered ceramic laminate 16.

【００９２】未焼結セラミック積層体１６は、積層され
た基体用グリーン層１７と、基体用グリーン層１７の間
に位置するように配置された拘束用グリーン層１８とを
備えている。この実施形態では、基体用グリーン層１７
と拘束用グリーン層１８とが交互に配置されている。The unsintered ceramic laminate 16 includes a laminated base green layer 17 and a constraining green layer 18 located between the base green layers 17. In this embodiment, the base green layer 17 is used.
And the restraining green layers 18 are alternately arranged.

【００９３】図２に示した未焼結セラミック積層体１３
の場合と同様、基体用グリーン層１７は、セラミック粉
末および第１の有機バインダを含み、拘束用グリーン層
１８は、セラミック粉末の焼結温度では焼結しない難焼
結性粉末および第２の有機バインダを含んでいる。The unsintered ceramic laminate 13 shown in FIG.
As in the case of the above, the base green layer 17 contains the ceramic powder and the first organic binder, and the restraining green layer 18 is made of the hardly sinterable powder and the second organic binder which do not sinter at the sintering temperature of the ceramic powder. Contains binder.

【００９４】この実施形態では、拘束用グリーン層１８
は、焼成工程の後、除去されず、製品となる多層セラミ
ック基板に備える焼結セラミック積層体中に存在する。
そのため、基体用グリーン層１７は、たとえばガラス成
分のように、加熱によって軟化・流動化する軟化流動性
成分を含んでおり、焼成工程において、この軟化流動性
成分は、拘束用グリーン層１８中に浸透するように流動
し、拘束用グリーン層１８に含まれる難焼結性粉末を固
着させる。In this embodiment, the restraining green layer 18
Is not removed after the firing step and is present in the sintered ceramic laminate provided on the multilayer ceramic substrate as a product.
Therefore, the base green layer 17 contains a softening fluid component that softens and fluidizes by heating, such as a glass component, and this softening fluid component is contained in the restraining green layer 18 in the firing step. It flows so as to penetrate, and fixes the hardly sinterable powder contained in the restraining green layer 18.

【００９５】前述したように、基体用グリーン層１７お
よび拘束用グリーン層１８は、互いに異なる第１および
第２の有機バインダをそれぞれ含んでいる。したがっ
て、脱バインダ工程において、第１および第２の有機バ
インダのいずれか一方が除去された後に残された通路を
通して、第１および第２の有機バインダのいずれか他方
が順調に除去されることができる。As described above, the base green layer 17 and the constraining green layer 18 include the first and second organic binders different from each other. Therefore, in the binder removal step, either one of the first and second organic binders may be smoothly removed through the passage left after one of the first and second organic binders is removed. it can.

【００９６】なお、図３においては、基体用グリーン層
１７に関連して設けられる、外部導体膜、内部導体膜お
よびビアホール導体のような配線導体の図示が省略され
ている。In FIG. 3, wiring conductors such as an external conductor film, an internal conductor film, and a via-hole conductor provided in connection with the base green layer 17 are omitted.

【００９７】以上、この発明を図示した実施形態、すな
わち、拘束用グリーン層を用いる無収縮プロセスに基づ
いて多層セラミック基板を製造する実施形態に関連して
説明したが、この発明が適用されるのは、無収縮プロセ
スに基づく多層セラミック基板の製造方法には限定され
ない。Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiment, that is, an embodiment in which a multilayer ceramic substrate is manufactured based on a non-shrinkage process using a constraining green layer, the present invention is applied. Is not limited to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate based on a non-shrinkage process.

【００９８】すなわち、セラミック粉末および有機バイ
ンダを含み、かつ積層された、複数のセラミックグリー
ン層を備える、未焼結セラミック積層体を作製する、積
層体作製工程と、未焼結セラミック積層体から有機バイ
ンダを除去する、脱バインダ工程と、未焼結セラミック
積層体を、セラミック粉末が焼結する温度条件下で焼成
し、それによって、焼結セラミック積層体を得る、焼成
工程とを備える、多層セラミック基板の製造方法におい
ても、前述したような有機バインダの選択が有効であ
る。That is, a laminate production step of producing an unsintered ceramic laminate including a plurality of ceramic green layers laminated and containing ceramic powder and an organic binder; A multilayer ceramic comprising a binder removing step, a binder removing step, and a firing step of firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder is sintered, thereby obtaining a sintered ceramic laminate. Also in the method of manufacturing the substrate, the selection of the organic binder as described above is effective.

【００９９】より詳細に説明すれば、未焼結セラミック
積層体の積層方向における端部に位置するセラミックグ
リーン層に含まれる有機バインダとして、積層方向にお
ける中間部に位置するセラミックグリーン層に含まれる
有機バインダよりも、熱分解開始温度または燃焼開始温
度が低いものを用いるようにすれば、脱バインダ工程に
おいて、積層方向における端部に位置するセラミックグ
リーンシートに含まれる有機バインダが熱分解または燃
焼を開始した後に、積層方向における中間部に位置する
セラミックグリーン層に含まれる有機バインダを熱分解
または燃焼させることができる。そのため、除去が比較
的容易な端部の有機バインダが除去された後に残された
通路を通して、除去が比較的困難な中間部の有機バイン
ダを順調に除去することができる。More specifically, the organic binder contained in the ceramic green layer located at the end in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate is the organic binder contained in the ceramic green layer located in the middle in the laminating direction. If a material having a lower thermal decomposition start temperature or lower combustion start temperature than the binder is used, in the binder removal step, the organic binder contained in the ceramic green sheet located at the end in the laminating direction starts thermal decomposition or combustion. After that, the organic binder contained in the ceramic green layer located in the middle part in the laminating direction can be thermally decomposed or burned. Therefore, the middle organic binder, which is relatively difficult to remove, can be smoothly removed through the passage left after the organic binder at the end, which is relatively easy to remove, is removed.

【０１００】[0100]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、積層
された複数の基体用グリーン層と、基体用グリーン層の
特定のものの主面に接するように配置された拘束用グリ
ーン層とを備える、未焼結セラミック積層体を作製す
る、積層体作製工程と、未焼結セラミック積層体から基
体用グリーン層および拘束用グリーン層に含まれる有機
バインダを除去する、脱バインダ工程と、未焼結セラミ
ック積層体を焼成し、それによって、焼結セラミック積
層体を得る、焼成工程とを備える、多層セラミック基板
の製造方法において、基体用グリーン層に含まれる第１
の有機バインダおよび拘束用グリーン層に含まれる第２
の有機バインダとして、熱分解開始温度または燃焼開始
温度が互いに異なるものを用いたり、第１の有機バイン
ダとして、脱バインダ工程において燃焼する燃焼系バイ
ンダを用い、かつ、第２の有機バインダとして、脱バイ
ンダ工程において熱分解する熱分解系バインダを用いて
いるので、脱バインダ工程において、第１の有機バイン
ダと第２の有機バインダとのいずれか一方の熱分解また
は燃焼を、いずれか他方の熱分解または燃焼に比べて、
より早く開始または完了させることができる。As described above, according to the present invention, a plurality of laminated base green layers and a restraining green layer disposed so as to be in contact with the main surface of a specific one of the base green layers are formed. Preparing, forming a green ceramic laminate, forming a green body, removing the organic binder contained in the base green layer and the constraining green layer from the green ceramic laminate, removing the binder, and firing. And baking the sintered ceramic laminate to obtain a sintered ceramic laminate, thereby producing a multilayer ceramic substrate.
Organic binder and second layer contained in the restraining green layer
As the organic binder, those having different thermal decomposition initiation temperatures or different combustion initiation temperatures are used. As the first organic binder, a combustion binder that burns in the binder removal step is used, and as the second organic binder, Since the thermal decomposition type binder that thermally decomposes is used in the binder process, in the binder removal process, the thermal decomposition or combustion of one of the first organic binder and the second organic binder is performed, and the thermal decomposition of the other is performed. Or compared to combustion
Can be started or completed earlier.

【０１０１】したがって、より早く熱分解または燃焼が
開始または完了した一方の有機バインダが除去された後
に残された通路を通して、未焼結セラミック積層体の外
部に、他方の有機バインダを順調に排出することができ
る。Therefore, the other organic binder is smoothly discharged to the outside of the unsintered ceramic laminate through the passage left after the one organic binder whose pyrolysis or combustion has started or completed earlier is removed. be able to.

【０１０２】そのため、脱バインダ工程を能率的に進め
ることができ、また、脱バインダ工程後の有機バインダ
の残留量を少なくすることが容易となり、焼成工程によ
って得られた焼結セラミック積層体を備える多層セラミ
ック基板の信頼性を高めることができる。Therefore, the binder removal step can be efficiently performed, the residual amount of the organic binder after the binder removal step can be easily reduced, and the sintered ceramic laminate obtained by the firing step can be provided. The reliability of the multilayer ceramic substrate can be improved.

【０１０３】また、脱バインダ工程後において、未焼結
セラミック積層体中に有機バインダが不均一に残留する
ことを防止できるので、焼成工程によって得られた焼結
セラミック積層体が反るなどの変形を生じにくくするこ
とができる。Further, after the binder removal step, the organic binder can be prevented from remaining non-uniformly in the unsintered ceramic laminate, so that the sintered ceramic laminate obtained in the firing step is deformed such as warping. Can hardly occur.

【０１０４】また、上述のように、脱バインダ工程後の
有機バインダの残留量を容易に少なくすることができる
ので、焼成工程を経て得られた焼結セラミック積層体に
おいて、剥離や気泡が発生しにくくすることができる。Further, as described above, since the residual amount of the organic binder after the binder removal step can be easily reduced, peeling and bubbles are generated in the sintered ceramic laminate obtained through the firing step. Can be difficult.

【０１０５】また、拘束用グリーン層は、基本的に、焼
成工程において必要とするのみで、焼成後においては、
実質的な機能を果たすものではない。特に、拘束用グリ
ーン層が焼成後において除去される場合には、拘束用グ
リーン層は、得られた多層セラミック基板が与える特性
に何ら影響を及ぼすものではない。この発明において
は、拘束用グリーン層に含まれる第２の有機バインダと
して、基体用グリーン層に含まれる第１の有機バインダ
とは異なるものを用いることを特徴としているので、前
述した拘束用グリーン層の機能を考慮したとき、拘束用
グリーン層に含まれる第２の有機バインダとして、基体
用グリーン層に含まれる第１の有機バインダに比べて、
品質の低いものを問題なく使用できるようになり、その
ため、多層セラミック基板の製造コストの低減を期待す
ることができる。Also, the restraining green layer is basically only required in the firing step, and after firing,
It does not perform any substantial function. In particular, when the constraining green layer is removed after firing, the constraining green layer has no effect on the properties provided by the obtained multilayer ceramic substrate. In the present invention, since the second organic binder included in the restraining green layer is different from the first organic binder included in the base green layer, the above-described restraining green layer is used. In consideration of the function of, the second organic binder included in the constraining green layer, as compared with the first organic binder included in the base green layer,
A low-quality substrate can be used without any problem, and therefore, a reduction in the manufacturing cost of the multilayer ceramic substrate can be expected.

【０１０６】この発明において、第２の有機バインダと
して、第１の有機バインダよりも熱分解開始温度または
燃焼開始温度が低いものが用いられると、第１の有機バ
インダの熱分解または燃焼が開始した後に、第２の有機
バインダの熱分解または燃焼を開始させることができ
る。In the present invention, when a second organic binder having a lower thermal decomposition start temperature or lower combustion start temperature than the first organic binder is used, thermal decomposition or combustion of the first organic binder starts. Later, thermal decomposition or combustion of the second organic binder can be initiated.

【０１０７】上述のように、熱分解または燃焼が開始す
る時点を、第２の有機バインダを先にし、第１の有機バ
インダを後にすることは、拘束用グリーン層が未焼結セ
ラミック積層体の積層方向における両端に位置するよう
に配置される場合において特に顕著な効果を発揮する。
なぜなら、基体用グリーン層に含まれる第１の有機バイ
ンダの除去は、基体用グリーン層が拘束用グリーン層に
よって挟まれるために困難になるが、拘束用グリーン層
に前もって通路が形成されることにより、この除去の困
難性が低減されるからである。As described above, the point at which thermal decomposition or combustion starts is that the second organic binder comes first and the first organic binder comes after, so that the constraining green layer is formed of the unsintered ceramic laminate. The effect is particularly remarkable when they are arranged at both ends in the stacking direction.
This is because it is difficult to remove the first organic binder contained in the base green layer because the base green layer is sandwiched between the constraining green layers. This is because the difficulty of the removal is reduced.

【０１０８】また、上述したように、第２の有機バイン
ダの熱分解開始温度または燃焼開始温度が、第１の有機
バインダよりも低くされる場合、その温度差を１０℃以
上とすれば、第１の有機バインダと第２の有機バインダ
との熱分解または燃焼の開始時点をより確実に異ならせ
ることができる。Further, as described above, when the thermal decomposition start temperature or the combustion start temperature of the second organic binder is set lower than that of the first organic binder, if the temperature difference is set to 10 ° C. or more, the first organic binder becomes the first organic binder. The starting point of the thermal decomposition or combustion of the organic binder of the second and the second organic binders can be more reliably made different.

【０１０９】なお、上述のような効果は、拘束用グリー
ン層を備えない未焼結セラミック積層体を取り扱う場合
にも同様に奏されることができる。[0109] The above-mentioned effects can be similarly obtained when a green ceramic laminate having no constraining green layer is handled.

【０１１０】すなわち、セラミック粉末および有機バイ
ンダを含み、かつ積層された、複数のセラミックグリー
ン層を備える、未焼結セラミック積層体を作製する、積
層体作製工程と、未焼結セラミック積層体から有機バイ
ンダを除去する、脱バインダ工程と、未焼結セラミック
積層体を、セラミック粉末が焼結する温度条件下で焼成
し、それによって、焼結セラミック積層体を得る、焼成
工程とを備える、多層セラミック基板の製造方法におい
て、未焼結セラミック積層体の積層方向における端部に
位置するセラミックグリーン層に含まれる有機バインダ
として、積層方向における中間部に位置するセラミック
グリーン層に含まれる有機バインダよりも、熱分解開始
温度または燃焼開始温度が低いものを用いた場合にも、
前述した拘束用グリーン層を備える未焼結セラミック積
層体を取り扱う場合と同様の効果を奏することができ
る。[0110] That is, a laminate production step of producing an unsintered ceramic laminate including a plurality of ceramic green layers laminated and containing ceramic powder and an organic binder, A multilayer ceramic comprising a binder removing step, a binder removing step, and a firing step of firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder is sintered, thereby obtaining a sintered ceramic laminate. In the substrate manufacturing method, as the organic binder contained in the ceramic green layer located at the end in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate, than the organic binder contained in the ceramic green layer located in the middle in the laminating direction, Even when using a low thermal decomposition start temperature or combustion start temperature,
The same effect as in the case of handling the unsintered ceramic laminate having the green layer for restraint described above can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明の一実施形態による多層セラミック基
板１を図解的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a multilayer ceramic substrate 1 according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１に示した焼結セラミック積層体３を得るた
めに用意される未焼結セラミック積層体１３を図解的に
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing an unsintered ceramic laminate 13 prepared to obtain the sintered ceramic laminate 3 shown in FIG.

【図３】この発明の他の実施形態を説明するための未焼
結セラミック積層体１６を図解的に示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing an unsintered ceramic laminate 16 for explaining another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 多層セラミック基板 ２ セラミック層 ３ 焼結セラミック積層体 ４，５ 外部導体膜（配線導体） ６ 内部導体膜（配線導体） ７ ビアホール導体（配線導体） ８，９ 電子部品 １２ マザーボード １３，１６ 未焼結セラミック積層体 １４，１７ 基体用グリーン層 １５，１８ 拘束用グリーン層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multilayer ceramic substrate 2 Ceramic layer 3 Sintered ceramic laminated body 4,5 Outer conductor film (wiring conductor) 6 Inner conductor film (wiring conductor) 7 Via hole conductor (wiring conductor) 8,9 Electronic components 12 Motherboard 13,16 Unfired Sintered ceramic laminate 14,17 Green layer for substrate 15,18 Green layer for restraint

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 AA08 AA35 AA36 AA37 BA12 CA08 GA14 GA15 GA16 GA17 GA23 GA27 PA21 4G055 AA08 AC01 AC09 BA14 5E346 AA12 AA43 AA60 CC16 CC17 DD13 DD34 EE21 EE26 EE27 EE29  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G030 AA08 AA35 AA36 AA37 BA12 CA08 GA14 GA15 GA16 GA17 GA23 GA27 PA21 4G055 AA08 AC01 AC09 BA14 5E346 AA12 AA43 AA60 CC16 CC17 DD13 DD34 EE21 EE26 EE27 EE29

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 セラミック粉末および第１の有機バイン
ダを含み、かつ積層された、複数の基体用グリーン層
と、前記基体用グリーン層の特定のものの主面に接する
ように配置され、かつ前記セラミック粉末の焼結温度で
は焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを
含む、拘束用グリーン層とを備える、未焼結セラミック
積層体を作製する、積層体作製工程と、 前記未焼結セラミック積層体から前記第１および第２の
有機バインダを除去する、脱バインダ工程と、 前記未焼結セラミック積層体を、前記セラミック粉末が
焼結する温度条件下で焼成し、それによって、焼結セラ
ミック積層体を得る、焼成工程とを備え、 前記第１の有機バインダおよび前記第２の有機バインダ
として、熱分解開始温度または燃焼開始温度が互いに異
なるものを用いることを特徴とする、多層セラミック基
板の製造方法。1. A plurality of base green layers comprising ceramic powder and a first organic binder, wherein the plurality of base green layers are arranged in contact with a main surface of a specific one of the base green layers, and wherein the ceramic A green body for constraining, comprising a non-sinterable powder that does not sinter at the sintering temperature of the powder and a second organic binder; A binder removing step of removing the first and second organic binders from the sintered ceramic laminate; and firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder sinters. A firing step of obtaining a sintered ceramic laminate, wherein the first organic binder and the second organic binder have different thermal decomposition initiation temperatures or combustion initiation temperatures from each other. What is claimed is: 1. A method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, comprising: 【請求項２】 前記第２の有機バインダとして、前記第
１の有機バインダよりも熱分解開始温度または燃焼開始
温度が低いものが用いられる、請求項１に記載の多層セ
ラミック基板の製造方法。2. The method for producing a multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the second organic binder has a lower thermal decomposition start temperature or lower combustion start temperature than the first organic binder. 【請求項３】 前記第２の有機バインダとして、前記第
１の有機バインダよりも熱分解開始温度または燃焼開始
温度が１０℃以上低いものが用いられる、請求項２に記
載の多層セラミック基板の製造方法。3. The production of the multilayer ceramic substrate according to claim 2, wherein the second organic binder has a thermal decomposition start temperature or a combustion start temperature lower than the first organic binder by 10 ° C. or more. Method. 【請求項４】 前記積層体作製工程において作製される
前記未焼結セラミック積層体に備える前記拘束用グリー
ン層は、前記未焼結セラミック積層体の積層方向におけ
る両端に位置するように配置される、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。4. The constraining green layers provided in the unsintered ceramic laminate produced in the laminate producing step are arranged so as to be located at both ends in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate. Claims 1 to 3
The method for producing a multilayer ceramic substrate according to any one of the above. 【請求項５】 前記焼成工程の後、前記拘束用グリーン
層を除去する工程をさらに備える、請求項４に記載の多
層セラミック基板の製造方法。5. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 4, further comprising a step of removing the restraining green layer after the firing step. 【請求項６】 前記積層体作製工程において作製される
前記未焼結セラミック積層体に備える前記拘束用グリー
ン層は、前記基体用グリーン層の間に位置するように配
置され、前記基体用グリーン層は、加熱によって軟化・
流動化する軟化流動性成分を含み、前記焼成工程は、前
記軟化流動性成分を前記拘束用グリーン層中に流動させ
ることによって前記難焼結性粉末を固着させる工程を含
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。6. The constraining green layer provided on the unsintered ceramic laminate produced in the laminate producing step is disposed so as to be located between the base green layers, and the base green layer is provided. Is softened by heating.
4. The method according to claim 1, further comprising a step of fixing the hard-to-sinter powder by flowing the softening fluid component into the constraining green layer. The method for producing a multilayer ceramic substrate according to any one of the above. 【請求項７】 前記セラミック粉末は、１０００℃以下
の温度で焼結する低温焼結セラミック粉末である、請求
項１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。7. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the ceramic powder is a low-temperature sintered ceramic powder that is sintered at a temperature of 1000 ° C. or less. 【請求項８】 前記未焼結セラミック積層体は、前記基
体用グリーン層に関連して設けられる、配線導体を備え
る、請求項１ないし７のいずれかに記載の多層セラミッ
ク基板の製造方法。8. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the unsintered ceramic laminate includes a wiring conductor provided in association with the base green layer. 【請求項９】 前記焼成工程の後、前記焼結セラミック
積層体の外表面上に搭載されるべき電子部品を実装する
工程をさらに備える、請求項１ないし８のいずれかに記
載の多層セラミック基板の製造方法。9. The multilayer ceramic substrate according to claim 1, further comprising, after said firing step, a step of mounting an electronic component to be mounted on an outer surface of said sintered ceramic laminate. Manufacturing method. 【請求項１０】 セラミック粉末および第１の有機バイ
ンダを含み、かつ積層された、複数の基体用グリーン層
と、前記基体用グリーン層の特定のものの主面に接する
ように配置され、かつ前記セラミック粉末の焼結温度で
は焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを
含む、拘束用グリーン層とを備える、未焼結セラミック
積層体を作製する、積層体作製工程と、 前記未焼結セラミック積層体から前記第１および第２の
有機バインダを除去する、脱バインダ工程と、 前記未焼結セラミック積層体を、前記セラミック粉末が
焼結する温度条件下で焼成し、それによって、焼結セラ
ミック積層体を得る、焼成工程とを備え、 前記第１の有機バインダとして、前記脱バインダ工程に
おいて燃焼する燃焼系バインダを用い、かつ、前記第２
の有機バインダとして、前記脱バインダ工程において熱
分解する熱分解系バインダを用いることを特徴とする、
多層セラミック基板の製造方法。10. A plurality of base green layers, comprising ceramic powder and a first organic binder, stacked and arranged in contact with a main surface of a specific one of the base green layers, and the ceramic A green body for constraining, comprising a non-sinterable powder that does not sinter at the sintering temperature of the powder and a second organic binder; A binder removing step of removing the first and second organic binders from the sintered ceramic laminate; and firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder sinters. A firing step of obtaining a sintered ceramic laminate, wherein a combustion-based binder that burns in the binder removal step is used as the first organic binder;
As an organic binder, characterized by using a pyrolytic binder that thermally decomposes in the binder removal step,
A method for manufacturing a multilayer ceramic substrate. 【請求項１１】 前記第１の有機バインダは、ブチラー
ル系有機バインダであり、前記第２の有機バインダは、
アクリル系有機バインダである、請求項１０に記載の多
層セラミック基板の製造方法。11. The first organic binder is a butyral-based organic binder, and the second organic binder is:
The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 10, wherein the multilayer ceramic substrate is an acrylic organic binder. 【請求項１２】 前記第２の有機バインダの熱分解開始
温度は、前記第１の有機バインダの燃焼開始温度よりも
低い、請求項１０または１１に記載の多層セラミック基
板の製造方法。12. The method for producing a multilayer ceramic substrate according to claim 10, wherein the thermal decomposition onset temperature of the second organic binder is lower than the combustion onset temperature of the first organic binder. 【請求項１３】 前記第２の有機バインダの熱分解開始
温度は、前記第１の有機バインダの燃焼開始温度よりも
１０℃以上低い、請求項１２に記載の多層セラミック基
板の製造方法。13. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 12, wherein a thermal decomposition start temperature of the second organic binder is lower than a combustion start temperature of the first organic binder by 10 ° C. or more. 【請求項１４】 前記積層体作製工程において作製され
る前記未焼結セラミック積層体に備える前記拘束用グリ
ーン層は、前記未焼結セラミック積層体の積層方向にお
ける両端に位置するように配置される、請求項１０ない
し１３のいずれかに記載の多層セラミック基板の製造方
法。14. The green layer for restraint provided in the unsintered ceramic laminate produced in the laminate production step is disposed so as to be located at both ends in the laminating direction of the unsintered ceramic laminate. A method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to any one of claims 10 to 13. 【請求項１５】 前記焼成工程の後、前記拘束用グリー
ン層を除去する工程をさらに備える、請求項１４に記載
の多層セラミック基板の製造方法。15. The method according to claim 14, further comprising a step of removing the restraining green layer after the firing step. 【請求項１６】 前記積層体作製工程において作製され
る前記未焼結セラミック積層体に備える前記拘束用グリ
ーン層は、前記基体用グリーン層の間に位置するように
配置され、前記基体用グリーン層は、加熱によって軟化
・流動化する軟化流動性成分を含み、前記焼成工程は、
前記軟化流動性成分を前記拘束用グリーン層中に流動さ
せることによって前記難焼結性粉末を固着させる工程を
含む、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の多層セ
ラミック基板の製造方法。16. The constraining green layer provided in the unsintered ceramic laminate produced in the laminate producing step is disposed so as to be located between the base green layers, and the base green layer is provided. Contains a softening fluidity component that softens and fluidizes by heating, and the baking step includes:
14. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 10, further comprising a step of causing the soft-flowable component to flow through the constraining green layer to fix the hard-to-sinter powder. 【請求項１７】 前記セラミック粉末は、１０００℃以
下の温度で焼結する低温焼結セラミック粉末である、請
求項１０ないし１６のいずれかに記載の多層セラミック
基板の製造方法。17. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 10, wherein said ceramic powder is a low-temperature sintered ceramic powder sintered at a temperature of 1000 ° C. or lower. 【請求項１８】 前記未焼結セラミック積層体は、前記
基体用グリーン層に関連して設けられる、配線導体を備
える、請求項１０ないし１７のいずれかに記載の多層セ
ラミック基板の製造方法。18. The method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to claim 10, wherein the unsintered ceramic laminate includes a wiring conductor provided in association with the base green layer. 【請求項１９】 前記焼成工程の後、前記焼結セラミッ
ク積層体の外表面上に搭載されるべき電子部品を実装す
る工程をさらに備える、請求項１０ないし１８のいずれ
かに記載の多層セラミック基板の製造方法。19. The multilayer ceramic substrate according to claim 10, further comprising, after the firing step, a step of mounting an electronic component to be mounted on an outer surface of the sintered ceramic laminate. Manufacturing method. 【請求項２０】 請求項１ないし１９のいずれかに記載
の製造方法によって得られた、多層セラミック基板。20. A multilayer ceramic substrate obtained by the manufacturing method according to claim 1. 【請求項２１】 請求項２０に記載の多層セラミック基
板と、前記多層セラミック基板を実装するマザーボード
とを備える、電子装置。21. An electronic device, comprising: the multilayer ceramic substrate according to claim 20; and a motherboard on which the multilayer ceramic substrate is mounted. 【請求項２２】 セラミック粉末および第１の有機バイ
ンダを含み、かつ積層された、複数の基体用グリーン層
と、前記基体用グリーン層の特定のものの主面に接する
ように配置され、かつ前記セラミック粉末の焼結温度で
は焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを
含む、拘束用グリーン層とを備え、前記第１の有機バイ
ンダおよび前記第２の有機バインダは、熱分解開始温度
または燃焼開始温度が互いに異なるものであることを特
徴とする、未焼結セラミック積層体。22. A plurality of base green layers, comprising ceramic powder and a first organic binder, laminated and arranged so as to contact a main surface of a specific one of the base green layers, and A constraining green layer containing a hard-to-sinter powder that does not sinter at the powder sintering temperature and a second organic binder, wherein the first organic binder and the second organic binder have a thermal decomposition start temperature. Alternatively, a non-sintered ceramic laminate, wherein combustion start temperatures are different from each other. 【請求項２３】 セラミック粉末および第１の有機バイ
ンダを含み、かつ積層された、複数の基体用グリーン層
と、前記基体用グリーン層の特定のものの主面に接する
ように配置され、かつ前記セラミック粉末の焼結温度で
は焼結しない難焼結性粉末および第２の有機バインダを
含む、拘束用グリーン層とを備え、前記第１の有機バイ
ンダは、脱バインダ工程において燃焼する燃焼系バイン
ダであり、かつ、前記第２の有機バインダは、脱バイン
ダ工程において熱分解する熱分解系バインダであること
を特徴とする、未焼結セラミック積層体。23. A plurality of base green layers, comprising ceramic powder and a first organic binder, stacked and arranged so as to contact a main surface of a specific one of the base green layers, and A constraining green layer including a hardly sinterable powder that does not sinter at a powder sintering temperature and a second organic binder, wherein the first organic binder is a combustion-based binder that burns in a binder removal step. And the second organic binder is a pyrolytic binder that thermally decomposes in the binder removal step. 【請求項２４】 セラミック粉末および有機バインダを
含み、かつ積層された、複数のセラミックグリーン層を
備える、未焼結セラミック積層体を作製する、積層体作
製工程と、 前記未焼結セラミック積層体から前記有機バインダを除
去する、脱バインダ工程と、 前記未焼結セラミック積層体を、前記セラミック粉末が
焼結する温度条件下で焼成し、それによって、焼結セラ
ミック積層体を得る、焼成工程とを備え、 前記未焼結セラミック積層体の積層方向における端部に
位置する前記セラミックグリーン層に含まれる前記有機
バインダとして、積層方向における中間部に位置する前
記セラミックグリーン層に含まれる前記有機バインダよ
りも、熱分解開始温度または燃焼開始温度が低いものを
用いることを特徴とする、多層セラミック基板の製造方
法。24. A laminate production step of producing an unsintered ceramic laminate including a plurality of ceramic green layers, wherein the laminate includes a ceramic powder and an organic binder, and is laminated. Removing the organic binder, a binder removing step, and firing the unsintered ceramic laminate under a temperature condition at which the ceramic powder is sintered, thereby obtaining a sintered ceramic laminate, a firing step. The organic binder included in the ceramic green layer located at the end in the stacking direction of the unsintered ceramic laminate, as compared with the organic binder included in the ceramic green layer positioned at the intermediate portion in the stacking direction. Characterized in that a substrate having a low thermal decomposition start temperature or a low combustion start temperature is used. Manufacturing method.
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