JP2004228279A - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】別途スペーサーを作製する工程を必要とせず、無収縮工法により、基板が備える素子の特性や基板の外観形状などを損なうことなく、セラミック多層基板を効率よく製造することを可能ならしめる。
【解決手段】未焼成基板１０の上下両面に収縮抑制層１１を配設した積層体１２の外周側不要部１３を切断して、成形積層体１４を形成し、成形積層体１４を、多孔質材料からなる下部セッター１５ａと上部セッター１５ｂとの間に、スペーサーとして外周側不要部（切断積層体）１３を介して保持し、その状態で成形積層体１４を焼成する。
焼成工程で、上部セッター１５ｂと成形積層体１４の間に隙間を介在させる。下部セッター及び上部セッターとして、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた棒状セッターを用いる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明はセラミック多層基板の製造方法に関し、詳しくは、基板が備える素子の特性や基板の外観形状などを損なうことなく、無収縮工法によりセラミック多層基板を効率よく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミック多層基板の製造方法としては、図７（ａ），（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシートを積層したグリーンシート積層体１０１を、同一材料又は焼成時にグリーンシート積層体１０１と同じ割合で収縮する材料からなる支え（スペーサー）１０２を介して、第１及び第２の焼成治具（セッター）１０３ａ，１０３ｂの間に保持した状態で焼成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２４２６４５号公報
【０００４】
この特許文献１の方法によれば、製品となるセラミック多層基板１０１ａ（焼成後のグリーンシート積層体１０１）の反り規格の許容値に応じて、支え（スペーサー）１０２の高さをグリーンシート積層体１０１の厚みよりも大きくすることにより、グリーンシート積層体１０１と支え（スペーサー）１０２の、焼成工程における収縮率が同じになるため、図７（ｂ）に示すように、第１及び第２の焼成治具（セッター）１０３ａ，１０３ｂとグリーンシート積層体１０１との間の隙間Ｇが特に大きくなることがなく、得られるセラミック多層基板１０１ａの反りを規格内に抑えることが可能になる。また、グリーンシート積層体１０１には、反る力の反作用以外の力が加わらないため、加圧焼成に比べて、変形、クラックなどの問題が生じにくいという特徴を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の方法においては、支え（スペーサー）１０２としてグリーンシート積層体１０１の厚みと同じか又はそれより厚みが大きく、グリーンシート積層体１０１と同一材料又は焼成収縮特性が同じものを用いることが必要になるため、製品となるグリーンシート積層体１０１とは別に、支え（スペーサー）１０２を別途作製することが必要となり、生産効率が低下し、製造コストの増大を招くという問題点がある。
【０００６】
また、第１及び第２の焼成治具（セッター）１０３ａ，１０３ｂが通気性を有しないものである場合には、脱脂性が悪くなり、セラミック多層基板に配設された抵抗素子や容量素子など（図示せず）がセッターに近接した位置にある状態で焼成を行うと、特性値のばらつきが大きくなり、所望の特性値を得ることができなくなるという問題点がある。
【０００７】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、別途スペーサーを作製することを必要とせずに、無収縮工法により、搭載されている素子の特性や製品の外観形状などを損なうことなく、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能なセラミック多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明（請求項１）のセラミック多層基板の製造方法は、
（ａ）導体、抵抗体、及び誘電体の少なくとも１つを備えた多層構造を有する未焼成基板を形成する工程と、
（ｂ）前記未焼成基板の上下両面に、前記未焼成基板を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層を配設することにより積層体を形成する工程と、
（ｃ）前記積層体の外周側不要部を切断して、所定形状の成形積層体を形成する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の工程で切断された積層体の外周側不要部（切断積層体）をスペーサーとして用い、多孔質材料からなる下部セッターと、多孔質材料からなる上部セッターとの間に、前記スペーサーを介して、前記成形積層体を保持した状態とする工程と、
（ｅ）前記（ｄ）の状態で、前記下部セッター、前記上部セッター、及び前記スペーサーとともに前記成形積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
【０００９】
本願請求項１のセラミック多層基板の製造方法は、未焼成基板の上下両面に収縮抑制層を配設した積層体の外周側不要部を切断して、所定形状の成形積層体を形成し、この成形積層体を、多孔質材料からなる下部セッターと上部セッターとの間に、スペーサーとして外周側不要部（切断積層体）を介して保持し、その状態で成形積層体を焼成するようにしているので、別途スペーサーを作製することを必要とせずに、焼成工程での反りが少なく、外観形状が良好なセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
すなわち、積層体の外周側不要部を切断して、成形積層体を形成する際に生じる外周側不要部（切断積層体）をスペーサーとして用いるようにしているので、下部セッターと上部セッターの間に配設される、成形積層体の厚みと同じか又はそれより厚みが大きく、成形積層体と焼成収縮特性が同じか又はそれに極めて近い材料からなるものであることが望ましいスペーサーを別工程で作製することが不要になり、効率よくセラミック多層基板を製造することが可能になる。
また、積層体の上下両面側には収縮抑制層が配設されているので、焼成工程での収縮を抑制することが可能になるとともに、下部セッター及び上部セッターがセラミック基板やその表面に形成された導体などに直接接触することがないため、下部セッター及び上部セッターの構成材料との反応が問題となるようなことがなく、セッターの材質選択の自由度を向上させることができる。
また、下部セッター及び上部セッターとして、多孔質材料からなるセッターを用いているので、脱脂性が良好で、搭載された素子の特性値のばらつきが小さく、所望の特性値を備えたセラミック多層基板を得ることが可能になる。
【００１０】
なお、本願発明においては、多孔質材料からなるセッターとして、発砲ウレタン等に代表される連続気孔を有する多孔質の有機物にセラミックスを含浸させることにより製造した多孔質セラミックスを用いたもの、アルミナ粉末に有機物を添加後、可塑性を付与したものを複数の貫通孔を有する成形体に成形した後、乾燥・焼結することによって製造したハニカム構造のもの、セラミックスシートを打ち抜いたり、塑性生地の成形時に微細な孔を機械的に形成したりする方法などにより製造したものなどを用いることが可能である。さらには、例えば、焼成炉のマッフルに用いられるインコネル製の平板に微細な孔を機械的に形成した金属製のものや、いわゆる金網状のものなどを用いることも可能である。
【００１１】
また、本願発明（請求項２）のセラミック多層基板の製造方法は、
（ａ）導体、抵抗体、及び誘電体の少なくとも１つを備えた多層構造を有する未焼成基板を形成する工程と、
（ｂ）前記未焼成基板の上下両面に、前記未焼成基板を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層を配設することにより積層体を形成する工程と、
（ｃ）前記積層体の外周側不要部を切断して、所定形状の成形積層体を形成する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の工程で切断された積層体の外周側不要部（切断積層体）をスペーサーとして用い、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する下部セッターと、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する上部セッターとの間に、前記スペーサーを介して、前記成形積層体を保持した状態とする工程と、
（ｅ）前記（ｄ）の状態で、前記下部セッター、前記上部セッター、及び前記スペーサーとともに前記成形積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
【００１２】
下部セッター及び上部セッターとして、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する棒状セッターを用いることにより、セッターの構成材料として特に多孔質材料を用いることなく、十分に良好な脱脂性を確保して、特性値のばらつきが小さく、所望の特性値を備えたセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。
すなわち、空隙を備えた棒状セッターは、熱損失が少なく、かつ、焼成時の脱脂効率（有機物の除去効率）が良好で、セッター内における雰囲気ガスの均一分散と、外部への容易な移動を実現することが可能になるため、製品の品質を向上させることが可能になる。特に、セッターに接する面側の近傍に抵抗やコンデンサなどの素子を内蔵した場合、通常のプレート状のセッターを使用した場合と比べて、製品の特性を安定させ、ばらつきを低減することが可能になる。例えば、プレート状のセッターを用いて焼成した場合には、セラミック多層基板の、セッターに近接する位置に内蔵した抵抗の抵抗値ばらつきが３ＣＶで５０％程度となるものを、棒状セッターを用いて焼成した場合には、３ＣＶで１５％以下に低減することが可能になる。
さらに、その他の点においても、上記請求項１のセラミック多層基板の製造方法の場合と同様の作用効果を得ることができる。
なお、棒状セッターの構成材料としては、例えば、アルミナなどの耐熱性に優れた種々のセラミック材料を用いることが可能であり、また耐熱性の良好な金属材料を用いることが可能である。
【００１３】
また、請求項３のセラミック多層基板の製造方法は、前記成形積層体を焼成する工程において、前記上部セッターと前記成形積層体の間に隙間を介在させることを特徴としている。
【００１４】
成形積層体の焼成工程で、上部セッターと成形積層体の間に隙間を介在させるようにした場合、焼成工程で成形積層体に無用の外部応力が加わることを防止して、割れや欠けなどの発生を招くことなく、所望の特性値を備えたセラミック多層基板をより確実に製造することが可能になる。
なお、成形積層体を焼成する工程において、上部セッターと成形積層体の間に微小な隙間が存在していても、成形積層体に大きな変形（反り）が生じることを抑制することは可能であり、セラミック多層基板の特性に悪影響を及ぼすことはない。
【００１５】
また、請求項４のセラミック多層基板の製造方法は、
前記外周側不要部（切断積層体）が、前記積層体を圧着する前の段階で、その外周側不要部を切断することにより得られたものであり、
前記成形積層体が、前記積層体の外周側不要部を切断した後に圧着されたものであること
を特徴としている。
【００１６】
積層体を圧着する前の段階で、その外周側不要部を切断することにより得た切断積層体をスペーサーとして用い、積層体の外周側不要部を切断した後に圧着した成形積層体（この圧着された成形積層体は、圧着されていないスペーサーよりも厚みが小さい）を、上記スペーサーを介して下部セッターと上部セッターとの間に保持して焼成することにより、焼成工程の最初から、上部セッターと成形積層体の間に隙間を介在させた状態で焼成することが可能になり、焼成工程で成形積層体に無用の外部応力が加わることを防止して、所望の特性値を備えたセラミック多層基板をより確実に製造することが可能になる。
【００１７】
また、請求項５のセラミック多層基板の製造方法は、前記外周側不要部（切断積層体）及び前記成形積層体のそれぞれが、前記積層体を圧着した後、その外周側不要部を切断することにより得られたものであることを特徴としている。
【００１８】
スペーサーとなる切断積層体及び成形積層体が、積層体を圧着した後、その外周側不要部を切断することにより得たものである場合、下部セッターと上部セッターとの間に、スペーサー（上記切断積層体）を介して、成形積層体を保持した状態では、スペーサーと成形積層体の間に隙間が形成されることはないが、スペーサーと成形積層体の形状の差異から、焼成収縮特性に差異が生じることから、焼成工程でスペーサーと成形積層体の間に隙間を生じさせることが可能になる。すなわち、スペーサーとなる外周側不要部は、通常、成形積層体と比較して表裏面の面積が小さいため、スペーサー（外周側不要部）を構成する収縮抑制層に挟まれた部分が、成形積層体に比べて平面方向に大きく収縮する結果、スペーサー（外周側不要部）の厚み方向への収縮の割合が成形積層体に比べて小さくなり、焼成工程でスペーサーと成形積層体の間に隙間を生じさせることが可能になる。
したがって、焼成工程で、成形積層体に荷重がかかることを抑制、防止することが可能になり、所望の特性値を備えたセラミック多層基板を製造することが可能になる。
【００１９】
また、請求項６のセラミック多層基板の製造方法は、前記下部セッター及び上部セッターが、アルミナを主成分とし、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有するものであることを特徴としている。
【００２０】
下部セッター及び上部セッターとして、アルミナを主成分とし、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有するセッターは、脱脂性が良好で、かつ、機械的強度に優れており、このようなセッターを下部セッター及び上部セッターとして用いることにより、本願発明をより実効あらしめることが可能になる。
【００２１】
【実施例】
以下、本願発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２２】
［実施例１］
（１）まず、図１（ａ）に示すように、導体（表面電極１，内部電極２，セラミック層３を介して配設された内部電極２どうしを接続するためのビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有する未焼成基板１０を形成し、さらにその上下両面側に、未焼成基板１０を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層（この実施例１ではアルミナを主成分とするグリーンシート）１１を配設して、厚みが１０００μｍの積層体１２を形成する。
【００２３】
（２）次に、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、積層体１２の外周側不要部１３を切断線Ｌ（図１（ｂ））に沿って切断し、所定形状の成形積層体１４を得る。
【００２４】
（３）それから、外周側不要部１３を切断して除去した後の成形積層体（焼成後に製品となる部分）１４を圧着する（図１（ｃ））。
これにより、圧着された成形積層体１４の厚みは９００μｍとなり、圧着されていない外周側不要部１３の厚み１０００μｍよりも薄くなる。
【００２５】
（４）次に、図１（ｄ）に示すように、アルミナを主成分とし、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有する、下部セッター１５ａ上に成形積層体１４を載置し、成形積層体１４の周囲に外周側不要部（切断積層体）１３をスペーサーとして配設するとともに、その上から、成形積層体１４の上面を覆うように、上部セッター１５ｂを配設する。このとき、成形積層体１４の厚みは、圧着されていないスペーサー（外周側不要部）１３の厚みよりも薄いので、スペーサー１３により支持された上部セッター１５ｂの下面と成形積層体１４の上面との間には厚みが１００μｍの隙間（ギャップ）Ｇ１が形成される。
【００２６】
（５）それから、上記（４）の状態で、成形積層体１４を、下部セッター１５ａ，上部セッター１５ｂ，スペーサー１３とともに一体に焼成する（図２）。
この焼成工程において、収縮抑制層１１を含む成形積層体（セラミック多層基板）１４の上面と、上部セッター１５ｂとの隙間（ギャップ）Ｇ２（図２）は、焼成前の隙間Ｇ１（１００μｍ）（図１（ｄ））より大きくなる（約１２５μｍ）ことが確認された。
なお、成形積層体１４とスペーサー１３が、同一材料で積層状態も同様であるにもかかわらず、焼成後の収縮抑制層１１を含む成形積層体（セラミック多層基板）１４の上面と、上部セッター１５ｂとの隙間Ｇ２（１２５μｍ）が、焼成前の隙間Ｇ１（１００μｍ）より大きくなっているのは、両者が形状を異にするとともに、成形積層体１４のみが圧着されていること（圧着履歴が異なっていること）によるものと考えられる。
【００２７】
（６）その後、収縮抑制層１１を除去する。これにより、導体（表面電極１，内部電極２，ビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、及び誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有するセラミック多層基板が得られる。
【００２８】
この実施例１の方法によれば、成形積層体（セラミック多層基板）１４の上面と、上部セッター１５ｂとの間に微小な隙間Ｇ１（Ｇ２）が確保される結果、焼成工程の最初から最後まで、成形積層体１４に外部からの応力がかからないようにすることが可能になり、焼成中の大きな反りの発生を防止しつつ、割れや欠けなどの発生を抑制、防止することが可能になる。
【００２９】
また、下部セッター１５ａ，上部セッター１５ｂとして、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有するセッター（多孔質セッター）が用いられていることから、良好な脱脂性を確保することが可能になり、所望の抵抗値を有する抵抗体（厚膜抵抗５）を形成することが可能になるとともに、そのばらつきを、３ＣＶで１５％以下とすることが可能になる。
【００３０】
また、導体（表面電極１，内部電極２，ビアホール用電極４），誘電体（セラミック誘電体層６）についても所望の特性を確保することが可能になり、全体として目標とする特性を備えたセラミック多層基板を得ることが可能になる。
また、成形積層体１４を形成する途中で発生する外周側不要部１３をスペーサーとして用いるようにしているので、別途、スペーサーを作製することが不要になるため、コストの低減を図ることが可能になる。
【００３１】
［実施例２］
（１）まず、図３（ａ）に示すように、導体（表面電極１，内部電極２，セラミック層３を介して配設された内部電極２どうしを接続するためのビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、及び誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有する未焼成基板１０を形成し、さらにその上下両面側に、未焼成基板１０を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層（この実施例２ではアルミナを主成分とするグリーンシート）１１を配設して、厚みが１０００μｍの積層体１２を形成する。そして、この積層体１２の全体を圧着して、厚みが９００μｍの圧着積層体１２ａを形成する。
【００３２】
（２）次に、図３（ｂ）に示すように、圧着積層体１２ａの外周側不要部１３を切断し、所定形状の成形積層体１４を得る。
【００３３】
（３）次に、図３（ｃ）に示すように、アルミナを主成分とし、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有する、下部セッター１５ａ上に成形積層体１４を載置し、成形積層体１４の周囲にスペーサー（上記の外周側不要部（切断積層体））１３をスペーサーとして配設するとともに、その上から、成形積層体１４の上面を覆うように、上部セッター１５ｂを配設する。このとき、成形積層体１４の厚みとスペーサー（外周側不要部）１３の厚みが同じであることから、スペーサー１３により支持された上部セッター１５ｂの下面と成形積層体１４の上面とが密着した状態となり、両者の間には隙間が形成されることはない。
【００３４】
（４）それから、上記（３）の状態で、成形積層体１４を、下部セッター１５ａ，上部セッター１５ｂ，スペーサー１３とともに一体に焼成する（図３（ｄ））。
この焼成工程で、収縮抑制層１１を含む成形積層体（セラミック多層基板）１４の上面と、上部セッター１５ｂとの間に、厚みが約１００μｍの隙間（ギャップ）Ｇ３が形成される。
このように、成形積層体１４とスペーサー１３が同一材料で積層状態も同様であるにもかかわらず、焼成後の収縮抑制層を含む成形積層体（セラミック多層基板）１４の上面と上部セッター１５ｂとの間に厚みが１００μｍの隙間Ｇ３が形成されたのは、スペーサー（外周側不要部）１３の表裏面の面積が、成形積層体１４の表裏面の面積と比較して小さいため、スペーサー（外周側不要部）１３を構成する収縮抑制層１１に挟まれた部分が、成形積層体１４に比べて平面方向に大きく収縮することになる結果、成形積層体１４に比べてスペーサー（外周側不要部）１３の厚み方向への収縮が小さくなるものと考えられる。なお、スペーサー１３となる外周側不要部は、通常、内部電極などが配設されている割合が成形積層体１４に比べて低く、圧着工程において低い圧力で圧着されることになるため、収縮抑制層１１による拘束力が弱く、より平面方向に収縮しやすくなる傾向がある。
【００３５】
（５）その後、収縮抑制層１１を除去する。これにより、導体（表面電極１，内部電極２，ビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、及び誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有するセラミック多層基板が得られる。
この実施例２の方法によれば、上述のように、焼成前には成形積層体１４の上面と上部セッター１５ｂとの間に隙間が形成されることはないが、焼成工程で成形積層体１４よりもスペーサー（外周側不要部）１３の厚み方向への収縮量が少なくなることから、成形積層体１４の上面と上部セッター１５ｂとの間に隙間Ｇ３が形成される。その結果、焼成工程で、成形積層体１４に加わる外部応力を抑制して、焼成中の割れや欠けなどの発生を抑制、防止することが可能になる。
また、その他の点においても上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
［実施例３］
この実施例３では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして、平行に配設された複数の丸棒状の棒状部材２１ａ，２１ｂと、各棒状部材２１ａ，２１ｂの両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材２２ａ，２２ｂとを備えた棒状セッターが用いられている。なお、この下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂ（棒状セッター）は、各棒状部材２１ａ，２１ｂの間に空隙２３を備えた構造を有している。なお、この実施例３では、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂの構成材料として、アルミナが用いられている。
【００３７】
その他の構成、及びセラミック多層基板の製造工程における手順などは、上記実施例１の場合と同様であり、成形積層体１４としては圧着されたものが用いられており、スペーサー（外周側不要部）１３としては圧着されていないものが用いられている。
【００３８】
そして、この実施例３においては、下部セッター（棒状セッター）１５ａ上に成形積層体１４を載置するとともに、下部セッター（棒状セッター）１５ａを構成する一対の連結部材２２ａの両端部上に、積層体１２（図１（ａ）参照）の外周側不要部を切断することにより得られた合計４個のスペーサー１３を配設し、このスペーサー１３を介して、上部セッター（棒状セッター）１５ｂを、棒状部材２１ｂが下部セッター１５ａの棒状部材２１ａと直交するような姿勢で配設することにより、成形積層体１４を保持するようにしている（図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ））。
したがって、成形積層体１４の厚みは、スペーサー（外周側不要部）１３よりも薄いため、スペーサー１３により支持された上部セッター１５ｂと成形積層体１４の上面との間には厚みが１００μｍの隙間Ｇ１が形成されることになる。
【００３９】
そして、その状態で、成形積層体１４が、下部セッター１５ａ，上部セッター１５ｂ，スペーサー１３などとともに一体に焼成される（図５（ｂ））。
この焼成工程において、収縮抑制層１１を含む成形積層体（セラミック多層基板）１４の上面と、上部セッター１５ｂとの隙間Ｇ２（図５（ｂ））は、焼成前の隙間Ｇ１（１００μｍ）（図５（ａ））より大きくなり、上記実施例１の場合と同様に約１２５μｍとなる。
【００４０】
その後、収縮抑制層１１を除去する。これにより、導体（表面電極１，内部電極２，ビアホール用電極４），抵抗体（厚膜抵抗５）、及び誘電体（セラミック誘電体層６）などを備えた多層構造を有するセラミック多層基板が得られる。
【００４１】
なお、この実施例３の方法によれば、上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることが可能になるとともに、下部セッター及び上部セッターとして上述のような棒状セッターを用いており、空隙を備えた棒状セッターは、熱損失が少なく、かつ、焼成時の脱脂効率が良好で、セッター内における雰囲気ガスの均一分散と、外部への容易な移動を実現することが可能になるため、製品の品質を向上させることが可能になる。特に、セッターに接する面側の近傍に抵抗やコンデンサなどの素子を内蔵した場合、通常のプレート状のセッターを使用した場合と比べて、製品の特性を安定させ、ばらつきを低減することが可能になる。したがって、所望の特性を備え、かつ特性のばらつきの小さい、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
【００４２】
［実施例４］
図６は本願発明のさらに他の実施例（実施例４）を示す図であり、（ａ）は成形積層体１４を下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂにより、スペーサー１３を介して保持した、焼成前の状態を示す図であり、（ｂ）は焼成後の状態を示す図である。
【００４３】
この実施例４では、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして、上記実施例３の場合と同様に、平行に配設された複数の丸棒状の棒状部材２１ａ，２１ｂと、各棒状部材２１ａ，２１ｂの両端側を保持して全体を一体化する一対の連結部材２２ａ，２２ｂとを備え、各棒状部材２１ａ，２１ｂの間に空隙２３を備えた構造を有するセッター（棒状セッター）が用いられている。
【００４４】
また、この実施例４では、上記実施例２の場合と同様に、積層体１２の全体を圧着して得た、厚みが９００μｍの圧着積層体の外周側不要部を切断し、所定形状の成形積層体１４を、厚みが同じスペーサー１３を介して、下部セッター（棒状セッター）１５ａと上部セッター（棒状セッター）１５ｂにより保持するように構成されている。なお、下部セッター１５ａと上部セッター１５ｂは、各棒状部材２１ａ，２１ｂが直交するような姿勢で配設されている。
【００４５】
この実施例４では、焼成前の段階では、図６（ａ）に示すように、成形積層体１４とスペーサー（外周側不要部）１３の厚みが同じであることから、スペーサー１３により支持された上部セッター１５ｂと成形積層体１４の上面とが当接した状態となり、両者の間には隙間が形成されないが、この状態で成形積層体１４を、下部セッター１５ａ，上部セッター１５ｂ，スペーサー１３とともに一体に焼成する際に、スペーサー１３よりも成形積層体１４の方が厚み方向に多く収縮するため、図６（ｂ）に示すように、収縮抑制層１１を含む成形積層体（セラミック多層基板）１４と、上部セッター１５ｂとの間に、厚みが約１００μｍの隙間（ギャップ）Ｇ３が形成されることになる。なお、その他の構成、セラミック多層基板の製造工程における手順などは、上記実施例２の場合と同様であることから、ここでは重複を避けるため説明を省略する。
【００４６】
この実施例４の方法によれば、上述のように、焼成前の段階では成形積層体１４の上面と上部セッター１５ｂとの間に隙間が形成されることはないが、焼成工程で成形積層体１４よりもスペーサー（外周側不要部）１３の厚み方向への収縮量が少なくなることから、成形積層体１４の上面と上部セッター１５ｂとの間に隙間Ｇ３が形成される。その結果、焼成工程において、成形積層体１４に外部応力が加わることを抑制して、焼成中の割れや欠けなどの発生を抑制、防止することが可能になり、所望の特性を備え、かつ特性のばらつきの小さい、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
【００４７】
なお、上記実施例３，４では、下部セッター（棒状セッター）１５ａと上部セッター（棒状セッター）１５ｂを、棒状部材２１ａと２１ｂが直交するような姿勢で配設するようにしているが、棒状部材２１ａと２１ｂが同一方向を向く（平行になる）ような姿勢で配設することも可能である。
【００４８】
また、上記実施例３，４では、下部セッター１５ａ及び上部セッター１５ｂとして、平行に配設された複数の棒状部材２１ａ，２１ｂを備えた構成を有する棒状セッターを用いているが、棒状部材を格子状に組み合わせた構造のものなど、棒状部材を用いて形成される種々の構造のものを用いることが可能である。また、棒状部材としては、丸棒状のものに限らず、断面形状が四角形などの角棒状の棒状部材を用いることも可能である。
【００４９】
本願発明はさらにその他の点においても、上記各実施例に限定されるものではなく、セラミック多層基板の具体的な構成（構成材料や積層態様、素子の配設態様など）、下部セッター、上部セッター、及びスペーサーの具体的な構造や構成材料、収縮抑制層の形状や構成材料などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）のセラミック多層基板の製造方法は、 未焼成基板の上下両面に収縮抑制層を配設した積層体の外周側不要部を切断して、所定形状の成形積層体を形成し、この成形積層体を、多孔質材料からなる下部セッターと上部セッターとの間に、スペーサーとして外周側不要部（切断積層体）を介して保持し、その状態で成形積層体を焼成するようにしているので、別途スペーサーを作製することを必要とせずに、焼成工程での反りが少なく、外観形状が良好なセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
すなわち、積層体の外周側不要部を切断して、成形積層体を形成する際に生じる外周側不要部（切断積層体）をスペーサーとして用いるようにしているので、下部セッターと上部セッターの間に配設される、成形積層体の厚みと同じか又はそれより厚みが大きく、成形積層体と焼成収縮特性が同じか又はそれに極めて近い材料からなるものであることが望ましいスペーサーを別工程で作製することが不要になり、効率よくセラミック多層基板を製造することができる。
また、下部セッター及び上部セッターとして、多孔質材料からなるセッターを用いているので、脱脂性が良好で、搭載された素子の特性値のばらつきが小さく、所望の特性値を備えたセラミック多層基板を得ることができるようになる。
【００５１】
また、本願発明（請求項２）のセラミック多層基板の製造方法は、下部セッター及び上部セッターとして、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有するセッター（棒状セッター）を用いるようにしているので、セッターの構成材料として特に多孔質材料を用いることなく、十分に良好な脱脂性を確保して、特性値のばらつきが小さく、所望の特性値を備えたセラミック多層基板を確実に製造することができる。
さらに、その他の点においても、上記請求項１のセラミック多層基板の製造方法の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
また、請求項３のセラミック多層基板の製造方法のように、成形積層体の焼成工程で、上部セッターと成形積層体の間に隙間を介在させるようにした場合、焼成工程で成形積層体に無用の外部応力が加わることを防止して、割れや欠けなどの発生を招くことなく、所望の特性値を備えたセラミック多層基板をより確実に製造することができる。
【００５３】
また、請求項４のセラミック多層基板の製造方法のように、積層体を圧着する前の段階で、その外周側不要部を切断することにより得た切断積層体をスペーサーとして用い、積層体の外周側不要部を切断した後に圧着した成形積層体（この圧着された成形積層体は、圧着されていないスペーサーよりも厚みが小さい）を、上記スペーサーを介して下部セッターと上部セッターとの間に保持して焼成することにより、焼成工程の最初から、上部セッターと成形積層体の間に隙間を介在させた状態で焼成することが可能になり、焼成工程で成形積層体に無用の外部応力が加わることを防止して、所望の特性値を備えたセラミック多層基板をより確実に製造することができるようになる。
【００５４】
また、請求項５のセラミック多層基板の製造方法のように、スペーサーとなる切断積層体及び成形積層体が、積層体を圧着した後、その外周側不要部を切断することにより得たものである場合、下部セッターと上部セッターとの間に、スペーサー（上記切断積層体）を介して、成形積層体を保持した状態では、スペーサーと成形積層体の間に隙間が形成されることはないが、スペーサーと成形積層体の形状の差異から、焼成収縮特性に差異が生じることから、焼成工程でスペーサーと成形積層体の間に隙間を生じさせることができる。
したがって、焼成工程で、成形積層体に荷重がかかることを抑制、防止することが可能になり、所望の特性値を備えたセラミック多層基板を製造することが可能になる。
【００５５】
また、請求項６のセラミック多層基板の製造方法のように、下部セッター及び上部セッターとして、アルミナを主成分とし、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有するセッターは、脱脂性が良好で、かつ、機械的強度に優れており、このようなセッターを下部セッター及び上部セッターとして用いることにより、本願発明をより実効あらしめることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本願発明の一実施例（実施例１）にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において形成した積層体を示す断面図、（ｂ）は積層体を示す斜視図、（ｃ）は積層体の外周側不要部を切断した状態を示す断面図、（ｄ）は成形積層体を下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した状態を示す断面図である。
【図２】下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した成形積層体を焼成した状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は本願発明の他の実施例（実施例２）にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において形成した圧着積層体を示す断面図、（ｂ）は圧着積層体の外周側不要部を切断した状態を示す断面図、（ｃ）は成形積層体を下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した状態を示す断面図、（ｄ）は下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した成形積層体を焼成した状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本願発明のさらに他の実施例（実施例３）にかかるセラミック多層基板の製造方法の一工程において、成形積層体を下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持する方法を示す分解斜視図、（ｂ）は下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して成形積層体を保持した状態を示す斜視図である。
【図５】、（ａ）は実施例３において成形積層体を下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した状態を示す断面図、（ｂ）は下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した成形積層体を焼成した状態を示す断面図である。
【図６】（ａ）は本願発明のさらに他の実施例（実施例４）において成形積層体を下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した状態を示す断面図、（ｂ）は下部セッター及び上部セッターによりスペーサーを介して保持した成形積層体を焼成した状態を示す断面図である。
【図７】従来のセラミック多層基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は焼成前のグリーンシート積層体の状態を示す断面、（ｂ）は焼成後のグリーンシート積層体の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 表面電極
２ 内部電極
３ セラミック層
４ ビアホール用電極
５ 厚膜抵抗
６ セラミック誘電体層
１０ 未焼成基板
１１ 収縮抑制層
１２ 積層体
１２ａ 圧着積層体
１３ 外周側不要部（スペーサー）
１４ 成形積層体
１５ａ 下部セッター
１５ｂ 上部セッター
２１ａ，２１ｂ 棒状部材
２２ａ，２２ｂ 連結部材
２３ 空隙
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 上部セッターと成形積層体の間の隙間（ギャップ）
Ｌ 切断線

Claims (6)

1. （ａ）導体、抵抗体、及び誘電体の少なくとも１つを備えた多層構造を有する未焼成基板を形成する工程と、
   （ｂ）前記未焼成基板の上下両面に、前記未焼成基板を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層を配設することにより積層体を形成する工程と、
   （ｃ）前記積層体の外周側不要部を切断して、所定形状の成形積層体を形成する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）の工程で切断された積層体の外周側不要部（切断積層体）をスペーサーとして用い、多孔質材料からなる下部セッターと、多孔質材料からなる上部セッターとの間に、前記スペーサーを介して、前記成形積層体を保持した状態とする工程と、
   （ｅ）前記（ｄ）の状態で、前記下部セッター、前記上部セッター、及び前記スペーサーとともに前記成形積層体を焼成する工程と
   を具備することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
2. （ａ）導体、抵抗体、及び誘電体の少なくとも１つを備えた多層構造を有する未焼成基板を形成する工程と、
   （ｂ）前記未焼成基板の上下両面に、前記未焼成基板を焼成する際の温度では焼結しない材料からなる収縮抑制層を配設することにより積層体を形成する工程と、
   （ｃ）前記積層体の外周側不要部を切断して、所定形状の成形積層体を形成する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）の工程で切断された積層体の外周側不要部（切断積層体）をスペーサーとして用い、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する下部セッターと、複数の棒状部材から主要部が形成され、各棒状部材の間に空隙を備えた構造を有する上部セッターとの間に、前記スペーサーを介して、前記成形積層体を保持した状態とする工程と、
   （ｅ）前記（ｄ）の状態で、前記下部セッター、前記上部セッター、及び前記スペーサーとともに前記成形積層体を焼成する工程と
   を具備することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
3. 前記成形積層体を焼成する工程において、前記上部セッターと前記成形積層体の間に隙間を介在させることを特徴とする請求項１又は２記載のセラミック多層基板の製造方法。
4. 前記外周側不要部（切断積層体）が、前記積層体を圧着する前の段階で、その外周側不要部を切断することにより得られたものであり、
   前記成形積層体が、前記積層体の外周側不要部を切断した後に圧着されたものであること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
5. 前記外周側不要部（切断積層体）及び前記成形積層体のそれぞれが、前記積層体を圧着した後、その外周側不要部を切断することにより得られたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
6. 前記下部セッター及び上部セッターが、アルミナを主成分とし、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有するものであることを特徴とする請求項１，３〜５のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。

Images