JP2006147729A - Ceramic multilayer board and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that cracks may occur at a corner on the bottom surface of a cavity 2' by the action of an elastic body P when the elastic body is used for crimping ceramic green sheets 1'A, 1'B, as shown in Fig.7 (a) in a conventional method for manufacturing a multilayer ceramic board; and cracking C may occur at the corner on the bottom surface of the cavity of the multilayer ceramic board 1 as shown in Fig. 7 (b), and near the interface between ceramic layers 1A and 1B also in firing. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the ceramic multilayer board, a second ceramic green sheet 111B having a through hole H is laminated onto the upper surface of the laminate of a third ceramic green sheet 111C; the upper surface is covered with the second ceramic green sheet 111A; crimping is made to the first, second, and third ceramic green sheets 111A, 111B, and 111C for creating a green sheet laminate 111; and the green sheet laminate 111 is fired. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表面にキャビティ等の凹凸を有するセラミック多層基板及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a ceramic multilayer substrate having irregularities such as cavities on its surface and a method for manufacturing the same.

多層セラミック基板の表面にキャビティを形成する方法として、例えば図７に示す方法が採られている。即ち、図７の（ａ）に示すように貫通孔Ｈを有する第１のセラミックグリーンシート１’Ａと、貫通孔を有しない第２のセラミックグリーンシート１’Ｂとを重ね合わせて第１のセラミックグリーンシート１’Ａの貫通孔Ｈの一端の開口部を閉じてキャビティ部２’を形成し、このキャビティ部２’内に変形自在な弾性体Ｐ等を押し込み、これら第１、第２のセラミックグリーンシート１’Ａ、１’Ｂを圧着して圧着体１’を作製した後、この圧着体１’を所定温度で焼成することによってキャビティ２を有する多層セラミック基板１を形成している。   As a method for forming a cavity on the surface of a multilayer ceramic substrate, for example, the method shown in FIG. 7 is adopted. That is, as shown in FIG. 7A, the first ceramic green sheet 1′A having the through hole H and the second ceramic green sheet 1′B having no through hole are overlapped to form the first ceramic green sheet 1′A. A cavity portion 2 ′ is formed by closing an opening at one end of the through hole H of the ceramic green sheet 1′A, and a deformable elastic body P or the like is pushed into the cavity portion 2 ′. After the ceramic green sheets 1′A and 1′B are pressure-bonded to produce a pressure-bonded body 1 ′, the pressure-bonded body 1 ′ is baked at a predetermined temperature to form the multilayer ceramic substrate 1 having the cavity 2.

また、特許文献１には、収縮抑制シートを用いた収縮抑制工法によって表面にキャビティを有する多層セラミック基板を製造する方法が開示されている。この製造方法では、キャビティが設けられたグリーンシート積層体を作製し、グリーンシート積層体を焼成する工程では焼結しない無機材料粉末を含む収縮抑制シートを用意し、キャビティの開口を閉じかつグリーンシート積層体の積層方向での端面を覆うように、収縮抑制シートを配置し、グリーンシート積層体を、弾性体を介して積層方向にプレスし、これによって、収縮抑制シートを破断し、その一部としての収縮抑制シート片をキャビティの底面上に位置させ、このように収縮抑制シート片がキャビティの底面上に位置した状態で、グリーンシート積層体を焼成するようにしている。   Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate having a cavity on the surface by a shrinkage suppression method using a shrinkage suppression sheet. In this manufacturing method, a green sheet laminate having a cavity is prepared, a shrinkage suppression sheet including an inorganic material powder that is not sintered in the step of firing the green sheet laminate is prepared, the cavity opening is closed, and the green sheet The shrinkage suppression sheet is disposed so as to cover the end surface in the stacking direction of the laminate, and the green sheet laminate is pressed in the stacking direction via the elastic body, thereby breaking the shrinkage suppression sheet and part thereof The shrinkage suppression sheet piece is positioned on the bottom surface of the cavity, and the green sheet laminate is fired in such a state that the shrinkage suppression sheet piece is positioned on the bottom surface of the cavity.

特許文献１に記載の多層セラミック基板の製造方法によれば、キャビティ底面にもグリーンシート積層体の端面と同様に収縮抑制シート片を配置して、グリーンシート積層体を焼成するため、キャビティの底面を他の基板平面と同様に平坦に仕上げることができる。   According to the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate described in Patent Document 1, since the shrinkage-suppressing sheet piece is disposed on the bottom surface of the cavity in the same manner as the end surface of the green sheet laminate, the green sheet laminate is fired. Can be finished flat like other substrate planes.

特開２００２−２９００４２号公報JP 2002-290042 A

しかしながら、特許文献１に記載の多層セラミック基板の製造方法は、キャビティ内に弾性体を押し込んでキャビティを形成する点では図７の（ａ）に示す製造方法と実質的に変わらないため、例えば同図に示す場合と同様に、第１、第２のセラミックグリーンシート１’Ａ、１’Ｂを圧着する時に、キャビティ部２’の底面の角にクラックが入ることがあった。これらいずれの現象もキャビティ部２’底面の角が特異点となって応力が集中することによるものであると考えられる。また、第１、第２のセラミックグリーンシート１’Ａ、１’Ｂをグリーンシート積層体１’として焼成する時にも、キャビティ部２’の底面の角が特異点となって、同図の（ｂ）に示すように多層セラミック基板１のキャビティ２の底面の角であって、セラミック層１Ａとセラミック層１Ｂの界面付近にクラックＣを発生することがあった。   However, the manufacturing method of the multilayer ceramic substrate described in Patent Document 1 is substantially the same as the manufacturing method shown in FIG. 7A in that the cavity is formed by pushing an elastic body into the cavity. Similarly to the case shown in the figure, when the first and second ceramic green sheets 1′A and 1′B are pressure-bonded, cracks may occur at the corners of the bottom surface of the cavity portion 2 ′. Both of these phenomena are considered to be caused by stress concentration due to the singular point at the bottom of the cavity 2 '. Also, when the first and second ceramic green sheets 1′A and 1′B are fired as the green sheet laminate 1 ′, the corner of the bottom surface of the cavity portion 2 ′ becomes a singular point, as shown in FIG. As shown in b), a crack C may occur at the corner of the bottom surface of the cavity 2 of the multilayer ceramic substrate 1 and in the vicinity of the interface between the ceramic layer 1A and the ceramic layer 1B.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、表面に形成されたキャビティ等の凹凸の隅角部にクラックが生じることのないセラミック多層基板及びその製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a ceramic multilayer substrate in which cracks are not generated in the corners of irregularities such as cavities formed on the surface, and a method for manufacturing the same. Yes.

本発明の請求項１に記載のセラミック多層基板は、主面に凹凸が形成されたセラミック積層体を備えたセラミック多層基板であって、上記セラミック積層体は、上記凹凸に倣って起伏する連続したセラミック層を有することを特徴とするものである。   The ceramic multilayer substrate according to claim 1 of the present invention is a ceramic multilayer substrate comprising a ceramic laminate having irregularities formed on the main surface, wherein the ceramic laminate is a continuous undulation following the irregularities. It has a ceramic layer.

また、本発明の請求項２に記載のセラミック多層基板は、主面に凹凸が形成されたセラミック積層体を備えたセラミック多層基板であって、少なくとも上記凹凸の側壁面下端の隅角部が曲面によって形成されていることを特徴とするものである。   Moreover, the ceramic multilayer substrate according to claim 2 of the present invention is a ceramic multilayer substrate provided with a ceramic laminate in which irregularities are formed on a main surface, and at least the corner portion of the lower end of the sidewall surface of the irregularities is a curved surface. It is characterized by being formed by.

また、本発明の請求項３に記載のセラミック多層基板は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記凸部にはチップ型電子部品が埋設されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the ceramic multilayer substrate according to the first or second aspect, wherein a chip-type electronic component is embedded in the convex portion. is there.

また、本発明の請求項４に記載のセラミック多層基板は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記セラミック積層体の主面の凹部は、キャビティとして形成され、このキャビティ内に表面実装部品が搭載されていることを特徴とするものである。   Moreover, the ceramic multilayer substrate according to claim 4 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the concave portion of the main surface of the ceramic laminate is formed as a cavity. A surface mount component is mounted in the cavity.

また、本発明の請求項５に記載のセラミック多層基板は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記セラミック積層体は、低温焼結セラミック材料によって形成され、上記セラミック積層体には、金、銀、パラジウム及び銅の少なくとも一つを主成分とする導体材料からなる導体パターンが形成されていることを特徴とするものである。   The ceramic multilayer substrate according to claim 5 of the present invention is the ceramic multilayer substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the ceramic laminate is formed of a low-temperature sintered ceramic material. The ceramic laminate is characterized in that a conductor pattern made of a conductor material containing at least one of gold, silver, palladium and copper as a main component is formed.

また、本発明の請求項６に記載のセラミック多層基板の製造方法は、複数のセラミックグリーンシートが積層されたグリーンシート積層体の主面に基体を搭載する工程と、上記基体が搭載された上記グリーンシート積層体の主面を第１のセラミックグリーンシートによって覆う工程と、上記第１のセラミックグリーンシートと上記グリーンシート積層体とを圧着して圧着体を作製する工程と、上記圧着体を焼成して上記グリーンシート積層体のセラミック材料を焼結させる工程と、を備えたことを特徴とするものである。   The method for manufacturing a ceramic multilayer substrate according to claim 6 of the present invention includes a step of mounting a base on a main surface of a green sheet laminate in which a plurality of ceramic green sheets are stacked, and the above-mentioned base mounted with the base A step of covering a main surface of the green sheet laminate with a first ceramic green sheet; a step of crimping the first ceramic green sheet and the green sheet laminate; And a step of sintering the ceramic material of the green sheet laminate.

また、本発明の請求項７に記載のセラミック多層基板の製造方法は、請求項６記載の発明において、上記基体は、チップ型電子部品を含むことを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a ceramic multilayer substrate according to the sixth aspect, the base includes a chip-type electronic component.

また、本発明の請求項８に記載のセラミック多層基板の製造方法は、請求項６または請求項７に記載の発明において、上記グリーンシート積層体の主面を第１のセラミックグリーンシートによって覆う工程では、上記第１のセラミックグリーンシートは、その表面に、上記基体を介して表面実装部品を搭載するためのキャビティを形成することを特徴とするものである。   According to claim 8 of the present invention, in the method for manufacturing a ceramic multilayer substrate according to claim 6 or claim 7, the main surface of the green sheet laminate is covered with a first ceramic green sheet. Then, the first ceramic green sheet is characterized in that a cavity for mounting a surface-mounted component is formed on the surface of the first ceramic green sheet.

また、本発明の請求項９に記載のセラミック多層基板の製造方法は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、上記グリーンシート積層体及び上記第１のセラミックグリーンシートは、それぞれ低温焼結セラミック材料によって形成され、上記グリーンシート積層体及び／または上記第１のセラミックグリーンシートには、金、銀、パラジウム及び銅の少なくとも一つを主成分とする導体パターン部が形成されていることを特徴とするものである。   A method for producing a ceramic multilayer substrate according to claim 9 of the present invention is the method according to any one of claims 6 to 8, wherein the green sheet laminate and the first ceramic green sheet are used. Are each formed of a low-temperature sintered ceramic material, and the green sheet laminate and / or the first ceramic green sheet has a conductor pattern portion mainly composed of at least one of gold, silver, palladium and copper. It is characterized by being formed.

また、本発明の請求項１０に記載のセラミック多層基板の製造方法は、請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、少なくとも上記第１のセラミックグリーンシートの主面に、上記第１のセラミックグリーンシート及び上記グリーンシート積層体それぞれのセラミック材料の焼結温度では実質的に焼結しない収縮抑制シートを付与することを特徴とするものである。   Moreover, the manufacturing method of the ceramic multilayer substrate according to claim 10 of the present invention is the invention according to any one of claims 6 to 9, wherein at least the main surface of the first ceramic green sheet is A shrinkage suppression sheet that is not substantially sintered at the sintering temperature of the ceramic material of each of the first ceramic green sheet and the green sheet laminate is provided.

本発明の請求項１〜請求項８に記載の発明によれば、表面に形成されたキャビティ等の凹凸の隅角部にクラックが生じることのないセラミック多層基板及びその製造方法を提供することができる。   According to the first to eighth aspects of the present invention, it is possible to provide a ceramic multilayer substrate that does not cause cracks in the corners of irregularities such as cavities formed on the surface, and a method for manufacturing the same. it can.

以下、図１〜図６に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のセラミック多層基板の一実施形態を示す図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図、図２の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すセラミック多層基板の製造工程の要部を示す工程図、図３は本発明のセラミック多層基板の他の実施形態を示す図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図、図４の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図３に示すセラミック多層基板の製造工程を示す斜視図、図５の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のセラミック多層基板の更に他の実施形態を示す斜視図、図６の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例１に対する比較例１のセラミック多層基板の製造工程の要部を示す断面図である。   Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B are views showing an embodiment of the ceramic multilayer substrate of the present invention, respectively, FIG. 1A is a perspective view thereof, FIG. 1B is a sectional view of FIG. (A), (b) is a process diagram showing the main part of the manufacturing process of the ceramic multilayer substrate shown in FIG. 1, respectively, FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the ceramic multilayer substrate of the present invention, (a) Is a perspective view, (b) is a cross-sectional view of (a), (a) to (c) of FIG. 4 are perspective views showing a manufacturing process of the ceramic multilayer substrate shown in FIG. 3, and (a) of FIG. (B) is a perspective view showing still another embodiment of the ceramic multilayer substrate of the present invention, and (a) and (b) of FIG. 6 are the production of the ceramic multilayer substrate of Comparative Example 1 with respect to Example 1 of the present invention. It is sectional drawing which shows the principal part of a process.

第１の実施形態
本実施形態のセラミック多層基板１０は、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のセラミック層が積層されたセラミック積層体１１を備え、このセラミック積層体１１の主面（上面）には例えば矩形状の凹陥部であるキャビティ１２が形成されている。このキャビティ１２内には例えばシリコン半導体素子、ガリウム砒素半導体素子等の能動素子や、コンデンサ、インダクタ、抵抗等の受動素子等の表面実装部品（図示せず）を実装することができる。 First embodiment
As shown in FIGS. 1A and 1B, the ceramic multilayer substrate 10 of the present embodiment includes a ceramic laminate 11 in which a plurality of ceramic layers are laminated, and the main surface (upper surface) of the ceramic laminate 11. ), For example, a cavity 12 which is a rectangular recess is formed. In the cavity 12, surface-mounted components (not shown) such as active elements such as silicon semiconductor elements and gallium arsenide semiconductor elements, and passive elements such as capacitors, inductors, and resistors can be mounted.

セラミック積層体１１は、図１の（ｂ）に示すように第１、第２、第３のセラミック層１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃによって形成されている。第１のセラミック層１１Ａは、最上層のセラミック層を構成し、第２のセラミック層１１Ｂは、第１、第３のセラミック層１１Ａ、１１Ｃの間に位置し且つ貫通孔Ｈを有し、キャビティ１２の周壁面を形成するセラミック層として構成されている。第１のセラミック層１１Ａは、同図に示すように、一層あるいは複数層の連続したセラミック層であり、第２のセラミック層１１Ｂの全面を被覆している。つまり、第１のセラミック層１１Ａは、第２のセラミック層１１Ｂ上面及び貫通孔Ｈの全周壁面、底面（第３のセラミック層の表面）を含む凹凸に倣って起伏して第２のセラミック層１１Ｂ及び第３のセラミック層１１Ｃで形成される凹凸全面を被覆している。   The ceramic laminate 11 is formed by first, second, and third ceramic layers 11A, 11B, and 11C as shown in FIG. The first ceramic layer 11A constitutes the uppermost ceramic layer, and the second ceramic layer 11B is located between the first and third ceramic layers 11A and 11C and has a through hole H, and has a cavity. It is comprised as a ceramic layer which forms 12 surrounding wall surfaces. As shown in the figure, the first ceramic layer 11A is a single layer or a plurality of continuous ceramic layers, and covers the entire surface of the second ceramic layer 11B. That is, the first ceramic layer 11A undulates along the irregularities including the upper surface of the second ceramic layer 11B, the entire peripheral wall surface of the through-hole H, and the bottom surface (the surface of the third ceramic layer), and the second ceramic layer 11B and the third ruggedness formed by the third ceramic layer 11C are covered.

従って、図１の（ｂ）に示すように、セラミック層積層体１１の上面に形成されているキャビティ１２において、底面１２Ａと周壁面１２Ｂとが連続する部分（隅角部）及びこの周壁面１２Ｂの上端とセラミック積層体１１の上面とが連続する部分（隅角部）にはそれぞれ曲面Ｒ１、Ｒ２が形成されている。これらの曲面Ｒ１、Ｒ２は後述する本発明のセラミック多層基板の製造方法によって形成することができる。 Accordingly, as shown in FIG. 1B, in the cavity 12 formed on the upper surface of the ceramic layered laminate 11, a portion (corner portion) where the bottom surface 12A and the peripheral wall surface 12B are continuous and the peripheral wall surface 12B. Curved surfaces R 1 and R 2 are respectively formed at portions (corner portions) where the upper end of the ceramic laminate 11 and the upper surface of the ceramic laminate 11 are continuous. These curved surfaces R 1 and R 2 can be formed by the method for producing a ceramic multilayer substrate of the present invention described later.

また、セラミック積層体１１に形成された導体パターン１３は、図１の（ｂ）に示すように、第２、第３のセラミック層１１Ｂ、１１Ｃの界面及び上下の第３のセラミック層１１Ａ、１１Ａの界面にそれぞれ所定のパターンで形成された面内導体１３Ａと、各セラミック層１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃをそれぞれ所定のパターンで貫通するように形成されたビア導体１３Ｂと、セラミック積層体１１の上下両面に形成された表面電極１３Ｃ、１３Ｃとから構成され、上下の面内導体１３Ａ、１３Ａ、あるいは面内導体１３Ａと表面電極１３Ｃがそれぞれビア導体１３Ｂによって接続されている。キャビティ１２内に表面実装部品を実装する場合には、表面実装部品を例えばＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ等のボンディングワイヤーを介してキャビティ１２の周囲に形成された表面電極１３Ｃに電気的に接続し、場合によっては表面実装部品を半田や導電性樹脂を介してキャビティ１２の底面１２Ａに形成された表面電極（図示せず）に接続することができる。   In addition, as shown in FIG. 1B, the conductor pattern 13 formed on the ceramic laminate 11 includes the interface between the second and third ceramic layers 11B and 11C and the upper and lower third ceramic layers 11A and 11A. An in-plane conductor 13A formed in a predetermined pattern at each interface, a via conductor 13B formed so as to penetrate each ceramic layer 11A, 11B, and 11C in a predetermined pattern, and upper and lower surfaces of the ceramic laminate 11 The upper and lower in-plane conductors 13A and 13A, or the in-plane conductor 13A and the surface electrode 13C are connected to each other by via conductors 13B. When mounting a surface-mounted component in the cavity 12, the surface-mounted component is electrically connected to a surface electrode 13C formed around the cavity 12 via a bonding wire such as Au, Al, Cu, etc. Depending on the case, the surface-mounted component can be connected to a surface electrode (not shown) formed on the bottom surface 12A of the cavity 12 via solder or conductive resin.

而して、セラミック積層体１１を形成する材料としては、セラミック材料であれば特に制限されないが、例えば低温焼結セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramic）材料が好ましい。低温焼結セラミック材料とは、１０５０℃以下の温度で焼結可能であって、比抵抗の小さな銀や銅等と同時焼成が可能なセラミック材料である。低温焼結セラミックとしては、具体的には、アルミナやフォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合してなるガラス複合系ＬＴＣＣ材料、ＺｎＯ−ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラス系ＬＴＣＣ材料、ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系セラミック粉末やＡｌ２Ｏ３−ＣａＯ−ＳｉＯ２−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３系セラミック粉末等を用いた非ガラス系ＬＴＣＣ材料等が挙げられる。 Thus, the material for forming the ceramic laminate 11 is not particularly limited as long as it is a ceramic material. For example, a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material is preferable. The low-temperature sintered ceramic material is a ceramic material that can be sintered at a temperature of 1050 ° C. or less and can be simultaneously fired with silver, copper, or the like having a small specific resistance. Specifically, as the low-temperature sintered ceramic, a glass composite LTCC material obtained by mixing borosilicate glass with ceramic powder such as alumina or forsterite, ZnO-MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 crystal Non-glass using crystallized glass-based LTCC material using a crystallized glass, BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 ceramic powder, Al 2 O 3 —CaO—SiO 2 —MgO—B 2 O 3 ceramic powder, etc. System LTCC materials and the like.

セラミック積層体１１を上述のように低温焼結セラミック材料によって形成することによって、導体パターン１３の導体材料として、例えば金、銀、パラジウム及び銅を主成分とする、低抵抗で低融点をもつ低融点金属を用いることができ、セラミック積層体１１と導体パターン１３とを１０５０℃以下の低温で同時焼成することができる。   By forming the ceramic laminate 11 from the low-temperature sintered ceramic material as described above, the conductor pattern 13 is made of, for example, gold, silver, palladium and copper as main components, and has a low resistance and a low melting point. A melting point metal can be used, and the ceramic laminate 11 and the conductor pattern 13 can be simultaneously fired at a low temperature of 1050 ° C. or lower.

次いで、図２を参照しながら本実施形態のセラミック多層基板１０の製造方法について説明する。
本実施形態では無収縮工法を用いてセラミック多層基板１０を作製する場合について説明する。無収縮工法とは、セラミック多層基板の焼成前後で多層基板の平面方向の寸法が実質的に変化しない工法のことを云う。 Next, a method for manufacturing the ceramic multilayer substrate 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the case where the ceramic multilayer substrate 10 is produced using a non-shrinkage method will be described. The non-shrinkage construction method refers to a construction method in which the dimension in the plane direction of the multilayer substrate does not substantially change before and after firing the ceramic multilayer substrate.

本実施形態ではまず、例えば低温焼結セラミック材料（Ａｌ２Ｏ３をフィラーとし、ホウ珪酸ガラスを焼結助材として含むセラミック材料）を含むスラリーを用いて、セラミックグリーンシートを所定枚数作製する。セラミックグリーンシートは、図２の（ａ）に示すように第１、第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの３つのグループに分けて作製する。第１のセラミックグリーンシート１１１Ａは、最上層に位置するセラミックグリーンシート、第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂは、第１のセラミックグリーンシート１１１Ａの下に位置し、キャビティを形成するためのセラミックグリーンシート、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃは、第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂを支持し、基板の主体層となるセラミックグリーンシートである。 In the present embodiment, first, a predetermined number of ceramic green sheets are produced using, for example, a slurry containing a low-temperature sintered ceramic material (a ceramic material containing Al 2 O 3 as a filler and borosilicate glass as a sintering aid). The ceramic green sheets are manufactured by being divided into three groups of first, second, and third ceramic green sheets 111A, 111B, and 111C as shown in FIG. The first ceramic green sheet 111A is a ceramic green sheet positioned in the uppermost layer, and the second ceramic green sheet 111B is positioned below the first ceramic green sheet 111A and is a ceramic green sheet for forming a cavity, The third ceramic green sheet 111C is a ceramic green sheet that supports the second ceramic green sheet 111B and serves as a main layer of the substrate.

第１、第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃにはそれぞれ所定のパターンで必要に応じてビアホールを形成する。これらのビアホール内には例えばＡｇまたはＣｕを主成分とする導電性ペーストを充填してビア導体部１１３Ｂを形成する。そして、第１のセラミックグリーンシート１１１Ａにはスクリーン印刷法を用いてビア導体部１１３Ｂと同種の導電性ペーストを所定のパターンで塗布して表面電極部１１３Ｃを形成し、表面電極部１１３Ｃとビア導体部１１３Ｂとを適宜接続する。また、第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｂ、１１１Ｃ上にはそれぞれ必要に応じてスクリーン印刷法を用いて同種の導電性ペーストを所定のパターンで塗布して、面内導体部１１３Ａを形成し、面内導体部１１３Ａとビア導体部１１３Ｂとを適宜接続する。   Via holes are formed in the first, second, and third ceramic green sheets 111A, 111B, and 111C in a predetermined pattern as needed. In these via holes, for example, a conductive paste mainly composed of Ag or Cu is filled to form a via conductor portion 113B. The first ceramic green sheet 111A is coated with a conductive paste of the same type as the via conductor portion 113B in a predetermined pattern using a screen printing method to form the surface electrode portion 113C, and the surface electrode portion 113C and the via conductor are formed. The unit 113B is appropriately connected. Further, on the second and third ceramic green sheets 111B and 111C, the same kind of conductive paste is applied in a predetermined pattern using a screen printing method as necessary, thereby forming the in-plane conductor portion 113A. The in-plane conductor portion 113A and the via conductor portion 113B are appropriately connected.

更に、第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂにはキャビティを形成するための貫通孔Ｈを空ける。第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂは、キャビティを形成するための基体としての機能を有し、第１、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｃとは異なる材料によって形成されたものであっても良い。   Further, a through hole H for forming a cavity is formed in the second ceramic green sheet 111B. The second ceramic green sheet 111B has a function as a base for forming a cavity, and may be formed of a material different from the first and third ceramic green sheets 111A and 111C.

第１のセラミックグリーンシート１１１Ａは、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃ上で第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈによって形成されるキャビティの全周壁面及び底面を被覆し、貫通孔Ｈの全周壁面と第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃの交差部（隅角部）でのクラックの発生を防止するために設けられるもので、最小限一枚あれば良い。また、第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂはキャビティの深さに応じて必要枚数作製し、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃは、導体パターン部１１３の配線密度に応じて必要枚数作製する。   The first ceramic green sheet 111A covers the entire peripheral wall surface and bottom surface of the cavity formed by the through holes H of the second ceramic green sheet 111B on the third ceramic green sheet 111C. It is provided in order to prevent the occurrence of cracks at the intersection (corner) between the wall surface and the third ceramic green sheet 111C. The required number of second ceramic green sheets 111B are prepared according to the depth of the cavity, and the required number of third ceramic green sheets 111C are prepared according to the wiring density of the conductor pattern portion 113.

図２の（ａ）に示すように無収縮工法に用いられる収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂを２枚作製する。一枚の収縮抑制シート１００Ａの上面にはスクリーン印刷法によって導電性ペーストを所定のパターンで印刷して表面電極部１１３Ｃを形成する。収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂとしては、第１、第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの焼結温度では焼結しない難焼結性粉末（例えばＡｌ２Ｏ３等のように焼結温度の高いセラミック粉末）を主成分として含むと共に、有機バインダを副成分として含むペーストから同図に示すようにシート状に形成されたものを用いる。 As shown in FIG. 2A, two sheets of shrinkage suppression sheets 100A and 100B used in the non-shrinkage construction method are produced. On the upper surface of one shrinkage suppression sheet 100A, a conductive paste is printed in a predetermined pattern by a screen printing method to form a surface electrode portion 113C. As the shrinkage suppression sheets 100A and 100B, a hardly sinterable powder that is not sintered at the sintering temperature of the first, second, and third ceramic green sheets 111A, 111B, and 111C (for example, sintered like Al 2 O 3 or the like). A ceramic powder having a high sintering temperature) as a main component and a paste formed from a paste containing an organic binder as a subcomponent as shown in FIG.

然る後、図２の（ａ）に示すように、収縮抑制シート１００Ａ上に複数の第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃを積層し、この上面に貫通孔Ｈを有する第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂを複数積層する。第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｂ、１１１Ｃの積層体の上面に少なくとも一枚の第１のセラミックグリーンシート１１１Ａを積層する。更に、第１、第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの積層体の上面に収縮抑制シート１００Ｂを積層する。これによって、第１、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｃよって挟まれた第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈが空洞になる。   Thereafter, as shown in FIG. 2A, a plurality of third ceramic green sheets 111C are stacked on the shrinkage suppression sheet 100A, and a second ceramic green sheet 111B having a through hole H on the upper surface is formed. Multiple layers are stacked. At least one first ceramic green sheet 111A is laminated on the upper surface of the laminate of the second and third ceramic green sheets 111B and 111C. Further, the shrinkage suppression sheet 100B is laminated on the upper surface of the laminated body of the first, second, and third ceramic green sheets 111A, 111B, and 111C. Accordingly, the through hole H of the second ceramic green sheet 111B sandwiched between the first and third ceramic green sheets 111A and 111C becomes a cavity.

次いで、弾性体を用いて、第１、第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの積層体を上下の収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂを介して所定の温度で圧着すると、弾性体が収縮抑制シート１００Ｂを介して第１のセラミックグリーンシート１１１Ａを空洞内に押し込み、図２の（ｂ）に示すように第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈの全周壁面及び底面を第１のセラミックグリーンシート１１１Ａで連続して被覆すると共に第１の収縮抑制シート１００Ｂの上面にキャビティ部１１２が形成された複合圧着体１１０が得られる。複合圧着体１１０の上下の収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂの間にはグリーンシート積層体１１１が形成される。第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈで形成されるキャビティの底面及び全周壁面が第１のセラミックグリーンシート１１１Ａで被覆されているため、第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂが柔らかくても貫通孔Ｈによって形成されるキャビティの底面の隅角部にクラックを生じさせることがない。また、第１のセラミックグリーンシート１１１Ａは、グリーンシート積層体１１１のキャビティの全周壁面の上下の隅角部で丸く変形して曲面を形成する。尚、圧着には、真空ラミネータ等の弾性体フィルムを用いた静水圧プレス等の等方圧プレスが好ましい。   Next, when the laminated body of the first, second, and third ceramic green sheets 111A, 111B, and 111C is pressed at a predetermined temperature via the upper and lower shrinkage suppression sheets 100A and 100B using the elastic body, the elastic body is The first ceramic green sheet 111A is pushed into the cavity through the shrinkage suppression sheet 100B, and the entire peripheral wall surface and bottom surface of the through-hole H of the second ceramic green sheet 111B are formed as shown in FIG. A composite pressure-bonded body 110 is obtained in which the ceramic green sheet 111A is continuously covered and the cavity portion 112 is formed on the upper surface of the first shrinkage suppression sheet 100B. A green sheet laminate 111 is formed between the upper and lower shrinkage suppression sheets 100A and 100B of the composite crimped body 110. Since the bottom surface and the entire wall surface of the cavity formed by the through-hole H of the second ceramic green sheet 111B are covered with the first ceramic green sheet 111A, the through-hole is provided even if the second ceramic green sheet 111B is soft. Cracks are not generated at the corners of the bottom surface of the cavity formed by H. The first ceramic green sheet 111 </ b> A is deformed to form a curved surface at the upper and lower corners of the entire peripheral wall surface of the cavity of the green sheet laminate 111. For pressure bonding, an isotropic pressure press such as a hydrostatic press using an elastic film such as a vacuum laminator is preferable.

然る後、複合圧着体１１０を空気雰囲気中、所定温度（例えば８７０℃）で焼成すると、グリーンシート積層体１１１のセラミック材料が焼結して、上面にキャビティ１２が形成されたセラミック積層体１１が上下の収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂ間で得られる。焼成時には、第１のセラミックグリーンシート１１１Ａが第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈの全周壁面と第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃとで形成される隅角部でセラミック材料が相互拡散してこれら三者１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃが一体化して焼結する結果、図１の（ｂ）に示すようにキャビティ１２の全周壁面１２Ｂの上下の隅角部が滑らかな曲面Ｒ１、Ｒ２として形成され、貫通孔Ｈに起因するクラックがキャビティ１２の底面の隅角部で生じることがない。焼成温度としては、低温焼結セラミック材料が焼結する温度、例えば８００〜１０５０℃の範囲が好ましい。焼成温度が８００℃未満ではグリーンシート積層体１１１のセラミック成分が十分に焼結しない虞があり、１０５０℃を超えると導体パターン１３の金属粒子が溶融してセラミック層へ拡散する虞がある。 Thereafter, when the composite crimped body 110 is fired at a predetermined temperature (for example, 870 ° C.) in an air atmosphere, the ceramic material of the green sheet laminate 111 is sintered, and the ceramic laminate 11 having the cavity 12 formed on the upper surface. Is obtained between the upper and lower shrinkage suppression sheets 100A, 100B. During firing, the first ceramic green sheet 111A interdiffuses the ceramic material at the corners formed by the entire peripheral wall surface of the through hole H of the second ceramic green sheet 111B and the third ceramic green sheet 111C. As a result of these three parties 111A, 111B, and 111C being integrated and sintered, as shown in FIG. 1B, the upper and lower corners of the circumferential wall surface 12B of the cavity 12 are smooth curved surfaces R 1 and R 2. The cracks that are formed and caused by the through holes H do not occur at the corners of the bottom surface of the cavity 12. The firing temperature is preferably a temperature at which the low-temperature sintered ceramic material is sintered, for example, in the range of 800 to 1050 ° C. If the firing temperature is less than 800 ° C., the ceramic component of the green sheet laminate 111 may not be sufficiently sintered, and if it exceeds 1050 ° C., the metal particles of the conductor pattern 13 may melt and diffuse into the ceramic layer.

焼成後には、ブラスト処理や超音波洗浄処理によって上下の収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂを除去すると、図１の（ａ）、（ｂ）に示すようにキャビティ１２の全周壁面１２Ｂの上下の隅角部にクラックのない曲面Ｒ１、Ｒ２を有するキャビティ１２が形成されたセラミック多層基板１０を得ることができる。 After firing, when the upper and lower shrinkage suppression sheets 100A and 100B are removed by blasting or ultrasonic cleaning, upper and lower corners of the circumferential wall surface 12B of the cavity 12 as shown in FIGS. It is possible to obtain the ceramic multilayer substrate 10 in which the cavities 12 having the curved surfaces R 1 and R 2 having no cracks are formed.

以上説明したように本実施形態によれば、複数積層された第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃ上面に貫通孔Ｈを有する第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂを基体として積層し、その上面を第１のセラミックグリーンシート１１１Ａによって覆って第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂを第１、第３のセラミックグリーンシート１１１Ａ、１１１Ｃ間に配置した後、等方圧プレスによって第１のセラミックグリーンシート１１１Ａと第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｂ、１１１Ｃを圧着して複合圧着体１１０を作製し、この複合圧着体１１０を焼成してグリーンシート積層体１１１のセラミック材料を焼結させるため、以下の作用効果が奏し得られる。   As described above, according to the present embodiment, the second ceramic green sheet 111B having the through holes H is laminated on the upper surface of the plurality of laminated third ceramic green sheets 111C as a base, and the upper surface is laminated to the first ceramic green sheet. After the second ceramic green sheet 111B is disposed between the first and third ceramic green sheets 111A and 111C and covered with the green sheet 111A, the first ceramic green sheet 111A and the second and third ceramic sheets 111A and 111C are pressed by an isotropic pressure press. The ceramic green sheets 111B and 111C are pressed to produce the composite press-bonded body 110, and the composite press-bonded body 110 is fired to sinter the ceramic material of the green sheet laminate 111. Therefore, the following effects can be obtained. .

即ち、複合圧着体１１０の作製段階では、弾性体が収縮抑制シート１００Ｂを介して第１のセラミックグリーンシート１１１Ａを第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈに押し込んで、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃ上で第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈで形成されるキャビティの全周壁面及び底面を第１のセラミックグリーンシート１１１Ａによって被覆するため、弾性体が第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈと第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃの交差部（隅角部）から接合面に侵入する余地はなく、キャビティ底面の隅角部でクラックを生じさせることがない。   That is, in the production stage of the composite pressure-bonding body 110, the elastic body pushes the first ceramic green sheet 111A into the through hole H of the second ceramic green sheet 111B via the shrinkage suppression sheet 100B, and the third ceramic green sheet. Since the entire peripheral wall surface and bottom surface of the cavity formed by the through holes H of the second ceramic green sheet 111B on 111C are covered with the first ceramic green sheet 111A, the elastic body penetrates the second ceramic green sheet 111B. There is no room to enter the joint surface from the intersection (corner portion) between the hole H and the third ceramic green sheet 111C, and no crack is generated at the corner portion of the bottom surface of the cavity.

また、複合圧着体１１０の焼成段階では、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃ上で第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈの全周壁面によって形成される隅角部が第１のセラミックグリーンシート１１１Ａによって曲面を形成して被覆されているため、隅角部において第２、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｂ、１１１Ｃと第１のセラミックグリーンシート１１１Ａとの間でクラックを生じさせることなくセラミック材料の相互拡散により一体化して焼結し、曲面Ｒ１を形成する。 Further, in the firing stage of the composite pressure-bonded body 110, the corners formed by the entire peripheral wall surfaces of the through holes H of the second ceramic green sheet 111B on the third ceramic green sheet 111C are the first ceramic green sheet 111A. Since the curved surfaces are formed and covered with each other, the ceramic materials do not cause a crack between the second and third ceramic green sheets 111B and 111C and the first ceramic green sheet 111A at the corners. and integrated by diffusion and sintering to form a curved surface R 1.

また、本実施形態によれば、グリーンシート積層体１１１の上下両面にそのセラミック材料の焼結温度では実質的に焼結しない収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂを配置し、グリーンシート積層体１１１のセラミック材料の焼結温度で焼成するため、グリーンシート積層体１１１の面方向の収縮を抑制し、第１、第２、第３のセラミック層１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと内部導体パターン１３、特に面内導体１３Ａとの間の膨張係数の差に基づくクラックを抑制することができると共にセラミック多層基板１０の反りを抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the shrinkage suppression sheets 100A and 100B that are not substantially sintered at the sintering temperature of the ceramic material are disposed on the upper and lower surfaces of the green sheet laminate 111, and the ceramic material of the green sheet laminate 111 is obtained. Therefore, the first and second ceramic layers 11A, 11B, and 11C and the internal conductor pattern 13, particularly the in-plane conductor 13A, are suppressed. The crack based on the difference of the expansion coefficient between and the warpage of the ceramic multilayer substrate 10 can be suppressed.

また、本実施形態によれば、グリーンシート積層体１１１が低温焼結セラミック材料によって形成され、また、グリーンシート積層体１１１に金、銀、パラジウム及び銅の少なくとも一つを主成分とする導体パターン部１１３が形成されているため、１０５０℃以下の低温で焼成することができ、しかも金、銀、パラジウム及び銅の少なくとも一つを主成分とする低抵抗の導体パターン１３を形成することができる。   Further, according to the present embodiment, the green sheet laminate 111 is formed of a low-temperature sintered ceramic material, and the conductor pattern mainly including at least one of gold, silver, palladium, and copper is formed on the green sheet laminate 111. Since the portion 113 is formed, it can be fired at a low temperature of 1050 ° C. or lower, and the low-resistance conductive pattern 13 containing at least one of gold, silver, palladium, and copper as a main component can be formed. .

第２の実施形態
本実施形態のセラミック多層基板２０は、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のセラミック層が積層されたセラミック積層体２１を備え、このセラミック積層体２１の上面には所定幅を有する矩形状の隆起部２４が形成されている。セラミック積層体２１自体は、上記実施形態と同様に低温焼結セラミック材料によって形成されていることが好ましい。 Second embodiment
As shown in FIGS. 3A and 3B, the ceramic multilayer substrate 20 of the present embodiment includes a ceramic laminate 21 in which a plurality of ceramic layers are laminated. A rectangular raised portion 24 having a width is formed. The ceramic laminate 21 itself is preferably formed of a low-temperature sintered ceramic material as in the above embodiment.

セラミック積層体２１には、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、上記実施形態と同様に面内導体２３Ａ、ビア導体２３Ｂ及び表面電極２３Ｃからなる導体パターン２３が形成されている。隆起部２４の内側には例えばシリコン半導体素子、ガリウム砒素半導体素子等の能動素子や、コンデンサ、インダクタ、抵抗等の受動素子を表面実装部品２５として実装するためのキャビティ２２が形成されている。表面実装部品２５はキャビティ２２の周囲、即ち隆起部２４の上面に沿って形成された複数の表面電極２３Ｃに対してボンディングワイヤー２５Ａを介して電気的に接続されている。この隆起部２４は、後述のようにセラミック多層基板２０を製造する際にセラミック積層体２１内に基体を介在させることによって形成することができる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the ceramic laminate 21 is provided with a conductor pattern 23 including an in-plane conductor 23A, a via conductor 23B, and a surface electrode 23C, as in the above embodiment. . A cavity 22 for mounting an active element such as a silicon semiconductor element or a gallium arsenide semiconductor element or a passive element such as a capacitor, an inductor, or a resistor as the surface mount component 25 is formed inside the raised portion 24. The surface mount component 25 is electrically connected to a plurality of surface electrodes 23C formed along the periphery of the cavity 22, that is, along the upper surface of the raised portion 24, via bonding wires 25A. The raised portion 24 can be formed by interposing a base in the ceramic laminate 21 when the ceramic multilayer substrate 20 is manufactured as will be described later.

即ち、セラミック積層体２１は、図３の（ｂ）に示すように、第１のセラミック層２１Ａと、複数の第２のセラミック層２１Ｂと、を含み、第１のセラミック層２１Ａが複数の第２のセラミック層２１Ｂからなる主体層２１Ｃの被覆層として形成されている。第１のセラミック層２１Ａと主体層２１Ｃの間には、図４の（ａ）を参照すれば明らかなように、プレート状の基体（以下、「基体プレート」と称す。）２６が介在し、この基体プレート２６は主体層２１Ｃ上で第１のセラミック層２１Ａによって被覆されて、全体が矩形枠状の隆起部２４を形成している。第１のセラミック層２１Ａは、主体層２１Ｃ上で基体プレート２６によって形成された隆起部２４の凹凸に倣って起伏し、図３の（ｂ）に示すように隆起部２４の内外壁面の上下の隅角部において曲面Ｒ１、Ｒ２を形成している。 That is, as shown in FIG. 3B, the ceramic laminate 21 includes a first ceramic layer 21A and a plurality of second ceramic layers 21B, and the first ceramic layer 21A includes a plurality of first ceramic layers 21A. It is formed as a covering layer of the main layer 21C composed of two ceramic layers 21B. A plate-like substrate (hereinafter referred to as “substrate plate”) 26 is interposed between the first ceramic layer 21A and the main layer 21C, as is apparent with reference to FIG. The base plate 26 is covered with the first ceramic layer 21A on the main layer 21C to form a raised portion 24 having a rectangular frame shape as a whole. The first ceramic layer 21A undulates according to the unevenness of the raised portion 24 formed by the base plate 26 on the main body layer 21C, and as shown in FIG. Curved surfaces R 1 and R 2 are formed at the corners.

基体プレート２６は、上述のように矩形枠状の隆起部２４を形成しているが、基体プレート２６は、単一のプレートから形成されたものであっても、複数の矩形プレート状のものが組み合わされて矩形枠状に形成されたものであっても良い。基体プレート２６の材質は、特に制限されるものではないが、例えばセラミック焼結体によって形成されたプレートを用いることが好ましい。本実施形態では、基体プレート２６は、図３の（ｂ）及び図４の（ａ）に示すように、長さの異なる細長形状の第１、第２の焼結体プレート２６Ａ、２６Ｂと、２個のチップ型電子部品２６Ｃとから形成されている。第１、第２の焼結体プレート２６Ａ、２６Ｂと、２個のチップ型電子部品２６Ｃは、図４の（ａ）に示すように矩形枠状に配列されている。チップ型電子部品２６Ｃは、セラミック焼結体を素体とし、その両端部に外部端子電極２６Ｄを有している。例えば図３の（ｂ）に示すように、キャビティ２２内に表面実装部品２５として集積回路素子（ＩＣ）を配置し、隆起部２４内にチップ型電子部品２６Ｃとしてバイパスコンデンサを配置した場合には、両者間のインピーダンスを可能な限り低くすることができ、ノイズの影響を低減することができる。   The base plate 26 forms the rectangular frame-shaped raised portion 24 as described above. However, the base plate 26 may be formed of a single plate, but may have a plurality of rectangular plate shapes. It may be combined and formed into a rectangular frame shape. The material of the base plate 26 is not particularly limited, but for example, it is preferable to use a plate formed of a ceramic sintered body. In the present embodiment, as shown in FIGS. 3B and 4A, the base plate 26 includes elongated first and second sintered plates 26A and 26B having different lengths, and It is formed from two chip type electronic components 26C. The first and second sintered body plates 26A and 26B and the two chip-type electronic components 26C are arranged in a rectangular frame shape as shown in FIG. The chip-type electronic component 26C has a ceramic sintered body as an element body and has external terminal electrodes 26D at both ends thereof. For example, as shown in FIG. 3B, when an integrated circuit element (IC) is arranged as the surface mounting component 25 in the cavity 22 and a bypass capacitor is arranged as the chip-type electronic component 26C in the raised portion 24. The impedance between the two can be made as low as possible, and the influence of noise can be reduced.

次いで、図４の（ａ）、（ｂ）を参照しながら本実施形態のセラミック多層基板２０の製造方法について説明する。尚、図４の（ａ）、（ｂ）では、便宜上、上下の収縮抑制シートを省略し、これらの間に形成されるグリーンシート積層体のみを図示してある。   Next, a method for manufacturing the ceramic multilayer substrate 20 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). 4 (a) and 4 (b), for convenience, the upper and lower shrinkage suppression sheets are omitted, and only the green sheet laminate formed therebetween is shown.

本実施形態では、第１の実施形態の第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂに代えて基体プレート２６を配置する以外は、第１の実施形態に準じてセラミック多層基板２０を作製することができる。   In the present embodiment, the ceramic multilayer substrate 20 can be manufactured according to the first embodiment except that the base plate 26 is disposed in place of the second ceramic green sheet 111B of the first embodiment.

セラミック多層基板２０を作製する場合にはまず、上記実施形態と同一要領で第１、第２のセラミック層２１Ａ、２１Ｂとなる第１、第２のセラミックグリーンシートを作製し、これらのセラミックグリーンシートに面内導体部、ビア導体部及び表面電極部をそれぞれ必要箇所に所定のパターンで形成する。その後、図４の（ａ）に示すように、収縮抑制シート（図示せず）上に第２のセラミックグリーンシートを複数積層して主体層１２１Ｃを形成した後、スプレー等を用いて主体層１２１Ｃの上面に有機系接着剤を塗布または噴霧して有機系接着剤層（図示せず）を形成する。次いで、この主体層１２１Ｃ上の所定位置に矩形状の基体プレート２６を配置し、この基体プレート２６を、有機接着剤層を介して主体層１２１Ｃ上に接合、固定する。尚、有機接着剤としては、合成ゴムや合成樹脂と可塑剤を加えた混合物などを使用することができる。また、有機接着剤層の厚みは、塗布の場合には３μｍ以下、噴霧の場合には１μｍ以下が好ましい。   When producing the ceramic multilayer substrate 20, first, the first and second ceramic green sheets to be the first and second ceramic layers 21A and 21B are produced in the same manner as in the above embodiment, and these ceramic green sheets are produced. An in-plane conductor portion, a via conductor portion, and a surface electrode portion are respectively formed in a predetermined pattern at necessary places. Thereafter, as shown in FIG. 4A, a plurality of second ceramic green sheets are laminated on a shrinkage suppression sheet (not shown) to form the main layer 121C, and then the main layer 121C is used by spraying or the like. An organic adhesive layer (not shown) is formed by applying or spraying an organic adhesive on the upper surface of the substrate. Next, a rectangular base plate 26 is disposed at a predetermined position on the main layer 121C, and the base plate 26 is bonded and fixed onto the main layer 121C via an organic adhesive layer. In addition, as an organic adhesive agent, the mixture etc. which added the synthetic rubber, the synthetic resin, and the plasticizer can be used. The thickness of the organic adhesive layer is preferably 3 μm or less in the case of coating and 1 μm or less in the case of spraying.

主体層１２１Ｃ上に基体プレート２６を形成する場合には、図４の（ａ）に示すように、第１、第２の焼結体プレート２６Ａ、２６Ｂと、セラミック焼結体を素体とするチップ型電子部品２６Ｃを矩形状に配列する。この際、同図に示すように第１、第２の焼結体プレート２６Ａ、２６Ｂを矩形状に配列し、短い第２の焼結体プレート２６Ｂの空白部分にチップ型電子部品２６Ｃを搭載して空白部分を補完し、全体として矩形状の基体プレート２６を形成する。   When the base plate 26 is formed on the main layer 121C, as shown in FIG. 4A, the first and second sintered body plates 26A and 26B and the ceramic sintered body are used as the body. The chip-type electronic components 26C are arranged in a rectangular shape. At this time, as shown in the figure, the first and second sintered plates 26A and 26B are arranged in a rectangular shape, and the chip-type electronic component 26C is mounted on the blank portion of the short second sintered plate 26B. Thus, the blank portion is complemented to form a rectangular base plate 26 as a whole.

次いで、図４の（ａ）に示すように、主体層１２１Ｃの上方に第１のセラミックグリーンシート１２１Ａを積層し、更にその上方に収縮抑制シート（図示せず）を積層した後、収縮抑制シートを介して第１のセラミックグリーンシート１２１Ａを主体層１２１Ｃ上に所定の温度及び圧力で等方圧プレスをかけて圧着すると、第１のセラミックグリーンシート１２１Ａが基体プレート２６の凹凸に倣って変形して複合圧着体を得ることができる。この複合圧着体の上下の収縮抑制シートの間には、同図の（ｂ）に示すように、隆起部１２４が形成されたグリーンシート積層体１２１が形成されている。この際、基体プレート２６が硬くても基体プレート２６の内外周壁面と主体層１２１Ｃ上面との交差部（隅角部）は第１のセラミックグリーンシート１２１Ａによって完全に被覆されているため、圧着時に弾性体は第１のセラミックグリーンシート１２１Ａに妨げられて基体プレート２６の主体層１２１Ｃの隅角部に直接作用することはなく、クラックを生じさせることはない。   Next, as shown in FIG. 4A, a first ceramic green sheet 121A is laminated above the main layer 121C, and a shrinkage suppression sheet (not shown) is further laminated thereon, and then the shrinkage suppression sheet. When the first ceramic green sheet 121A is pressed onto the main layer 121C by applying an isotropic pressure press at a predetermined temperature and pressure, the first ceramic green sheet 121A is deformed following the unevenness of the base plate 26. Thus, a composite crimped body can be obtained. Between the upper and lower shrinkage suppression sheets of the composite pressure-bonded body, as shown in FIG. 5B, a green sheet laminated body 121 in which a raised portion 124 is formed is formed. At this time, even if the base plate 26 is hard, the intersection (corner portion) between the inner and outer peripheral wall surfaces of the base plate 26 and the upper surface of the main layer 121C is completely covered with the first ceramic green sheet 121A. The elastic body is prevented by the first ceramic green sheet 121A and does not directly act on the corners of the main layer 121C of the base plate 26, and does not cause cracks.

圧着後、複合圧着体を空気雰囲気中、８７０℃で焼成すると、上下の収縮抑制シート間で第１のセラミックグリーンシート１２１Ａと主体層１２１Ｃとが焼結して一体化し、図４の（ｃ）に示すようにセラミック積層体２１が形成されると共に、その上面に隆起部２４が形成される。焼成時には、第１のセラミックグリーンシート１２１Ａがそのままの形態で第１のセラミック層２１Ａとして焼結し、隆起部２４の内外周壁面の全ての隅角部にクラックを生じさせることなく曲面Ｒ１、Ｒ２（図３の（ｂ）参照）が形成され、上面に隆起部２４を有するセラミック多層基板２０が得られる。セラミック多層基板２０の隆起部２４の内側には図４の（ｃ）に示すように表面実装部品２５を実装し、この表面実装部品２５と表面電極２３Ｃを図３の（ｂ）に示すようにボンディングワイヤー２５Ａで接続する。 When the composite pressure-bonded body is fired at 870 ° C. in an air atmosphere after the pressure bonding, the first ceramic green sheet 121A and the main layer 121C are sintered and integrated between the upper and lower shrinkage suppression sheets, and FIG. As shown in FIG. 2, the ceramic laminate 21 is formed, and the raised portion 24 is formed on the upper surface thereof. At the time of firing, the first ceramic green sheet 121A is sintered as it is as the first ceramic layer 21A, and the curved surface R 1 , without causing cracks in all corners of the inner and outer peripheral wall surfaces of the raised portion 24, R 2 (see FIG. 3B) is formed, and the ceramic multilayer substrate 20 having the raised portions 24 on the upper surface is obtained. A surface mount component 25 is mounted inside the raised portion 24 of the ceramic multilayer substrate 20 as shown in FIG. 4C, and the surface mount component 25 and the surface electrode 23C are shown in FIG. 3B. Connect with bonding wire 25A.

以上説明したように本実施形態によれば、矩形状の基体シート２６を第１のセラミックグリーンシート１２１Ａによって被覆することにより、上面に矩形状の隆起部２４を有するセラミック多層基板２０を作製することができる。また、隆起部２４の内側のキャビティ２２内に表面実装部品２５を実装することによりセラミック多層基板２０を多機能化することができ、しかも基体シート２６の一部としてチップ型電子部品２６Ｃを設けることにより、セラミック多層基板２０を高機能化することができる。その他、本実施形態においても第１の実施形態と同様の作用効果を期することができる。   As described above, according to the present embodiment, the ceramic base substrate 26 having the rectangular raised portion 24 on the upper surface is manufactured by covering the rectangular base sheet 26 with the first ceramic green sheet 121A. Can do. Further, by mounting the surface mounting component 25 in the cavity 22 inside the raised portion 24, the ceramic multilayer substrate 20 can be multi-functional, and the chip type electronic component 26 </ b> C is provided as a part of the base sheet 26. Thus, the ceramic multilayer substrate 20 can be enhanced in function. In addition, also in this embodiment, the same effect as 1st Embodiment can be expected.

また、本発明のセラミック多層基板の製造方法では、上記各実施形態の他、必要に応じて基体を適宜変更することによってセラミック多層基板の表面に種々の形態の凹凸を形成することができる。例えば、図５の（ａ）に示すように目的に応じてセラミック多層基板３０の上面に帯状の溝３２を凹凸として設けても良く、また、同図の（ｂ）に示すように目的に応じてセラミック多層基板４０の上面に矩形状のメサ型の隆起部４２を設けても良い。そして、これらの溝３２や隆起部４２は、いずれも必要に応じてセラミック多層基板３０、４０の上面の複数個所に分散させて配置することができる。これらの溝３２の側壁面及び隆起部４２の全周壁面はいずれも上下の隅角部に曲面が形成されている。   In the method for producing a ceramic multilayer substrate of the present invention, in addition to the above-described embodiments, various forms of irregularities can be formed on the surface of the ceramic multilayer substrate by appropriately changing the substrate as necessary. For example, as shown in FIG. 5 (a), a strip-like groove 32 may be provided on the upper surface of the ceramic multilayer substrate 30 in accordance with the purpose, and according to the purpose as shown in FIG. 5 (b). A rectangular mesa-shaped raised portion 42 may be provided on the upper surface of the ceramic multilayer substrate 40. And these groove | channel 32 and the protruding part 42 can be disperse | distributed and arrange | positioned in multiple places of the upper surface of the ceramic multilayer substrates 30 and 40 as needed. Both the side wall surface of the groove 32 and the entire peripheral wall surface of the raised portion 42 are curved at the upper and lower corner portions.

本実施例では、上記各実施形態のセラミック多層基板について更に具体的に説明する。実施例１は第１の実施形態に対応し、実施例２は第２の実施形態に対応する。   In this example, the ceramic multilayer substrate of each of the above embodiments will be described more specifically. Example 1 corresponds to the first embodiment, and Example 2 corresponds to the second embodiment.

実施例１
まず、Ａｌ２Ｏ３をフィラーとし、セラミック材料としてホウ珪酸ガラスを焼結助材とする低温焼結セラミック材料を用いてスラリーを調製し、このスラリーをキャリアフィルム上に塗布して１０枚のセラミックグリーンシートを作製した。そして、各セラミックグリーンシートに対してレーザー加工により所定のパターンでビアホールをそれぞれ形成した後、Ａｇ粉末を主成分とする導電性ペーストを、メタルマスクを用いて各セラミックグリーンシートのビアホール内に押し込むことによってビア導体部を形成した。これらのセラミックグリーンシートはいずれも焼成後の厚みが５０μｍになる厚みに形成されている。 Example 1
First, a slurry is prepared using a low-temperature sintered ceramic material using Al 2 O 3 as a filler and borosilicate glass as a ceramic material as a sintering aid, and this slurry is applied on a carrier film to form 10 ceramics. A green sheet was produced. After each via hole is formed in a predetermined pattern by laser processing for each ceramic green sheet, a conductive paste mainly composed of Ag powder is pushed into the via hole of each ceramic green sheet using a metal mask. Via conductors were formed by All of these ceramic green sheets are formed to a thickness of 50 μm after firing.

図２の（ａ）に示すように、一枚のセラミックグリーンシートにビア導体部と同一の導電性ペーストをスクリーン印刷して所定のパターンで表面電極部１１３Ｃを形成してビア導体部１１３Ｂに接続し、第１のセラミックグリーンシート１１１Ａを作製した。また、他のセラミックグリーンシートには面内導体部を形成した。即ち、他の二枚のセラミックグリーンシートには、キャビティを形成するための矩形状の貫通孔Ｈを空けて第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂを作製し、更に、他の７枚のセラミックグリーンシートを第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃとして作製した。   As shown in FIG. 2 (a), the same conductive paste as the via conductor is screen printed on a single ceramic green sheet to form a surface electrode portion 113C with a predetermined pattern and connected to the via conductor 113B. Thus, a first ceramic green sheet 111A was produced. In addition, in-plane conductors were formed on other ceramic green sheets. That is, in the other two ceramic green sheets, a rectangular through hole H for forming a cavity is formed to produce a second ceramic green sheet 111B, and the other seven ceramic green sheets are further attached. A third ceramic green sheet 111C was produced.

然る後、図２の（ａ）に示すように、収縮抑制シート１００Ａ上に、第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃを７枚配置し、その上に貫通孔Ｈを有する第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂを２枚配置し、更にその上に第１のセラミックグリーンシート１１１Ａを一枚配置し、これら１０枚のセラミックグリーンシートを収縮抑制シート１００Ａ上に積層した。この段階では第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃと第１のセラミックグリーンシート１１１Ａの間には第２のセラミックグリーンシート１１１Ｂの貫通孔Ｈで空洞が形成されている。   Thereafter, as shown in FIG. 2A, seven third ceramic green sheets 111C are arranged on the shrinkage suppression sheet 100A, and the second ceramic green sheet 111B having a through hole H thereon. The two ceramics were arranged, and one first ceramic green sheet 111A was further arranged thereon, and these ten ceramic green sheets were laminated on the shrinkage suppression sheet 100A. At this stage, a cavity is formed between the third ceramic green sheet 111C and the first ceramic green sheet 111A by the through hole H of the second ceramic green sheet 111B.

そして、第１のセラミックグリーンシート１１１Ａの上に収縮抑制シート１００Ｂを積層し、仮圧着した後、弾性体を用いて所定の圧力で等方圧プレスをかけて本圧着して、図２の（ｂ）に示す複合圧着体１１０を作製した。次いで、空気雰囲気中、８７０℃で複合圧着体１１０の焼成を行った後、上下の収縮抑制シート１００Ａ、１００Ｂを除去し、図１に示すセラミック多層基板１０を得た。セラミック多層基板１０は、０．５ｍｍ厚で、その上面には１００μｍ深さのキャビティ１２が形成された。キャビティ１２の底面の隅角部は滑らかな曲面が形成されていて、隅角部にクラックは認められなかった。   Then, after the shrinkage suppression sheet 100B is laminated on the first ceramic green sheet 111A and temporarily press-bonded, it is subjected to main pressure bonding by applying an isotropic pressure press at a predetermined pressure using an elastic body. A composite crimped body 110 shown in b) was produced. Next, after firing the composite pressure-bonded body 110 at 870 ° C. in an air atmosphere, the upper and lower shrinkage suppression sheets 100A and 100B were removed to obtain the ceramic multilayer substrate 10 shown in FIG. The ceramic multilayer substrate 10 was 0.5 mm thick, and a cavity 12 having a depth of 100 μm was formed on the upper surface thereof. A smooth curved surface was formed at the corner of the bottom surface of the cavity 12, and no crack was observed in the corner.

また、比較例１として、図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、８枚の第３のセラミックグリーンシート１１１’Ｃ及び２枚の貫通孔Ｈを有する第２のセラミックグリーンシート１１１’Ｂをこの順序で収縮抑制シート（図示せず）上に積層し、更にその上に収縮抑制シート（図示せず）を積層し、実施例１と同一要領で圧着して複合圧着体を作製した後、この複合圧着体を焼成することによって、上面にキャビティ１２’が形成されたセラミック多層基板１０’を作製した。このセラミック多層基板１０’の場合にはキャビティ１２’の底面の隅角部が特異点になってクラックＣが認められた。クラックの発生時期について調べたところ、第２のセラミックグリーンシート１１１’Ｂと第３のセラミックグリーンシート１１１Ｃを積層した後、これら両者１１１’Ｂ、１１１’Ｃを圧着する時にキャビティ１２’の底面の隅角部にクラックを形成することが判った。また、圧着時にクラックが認められなくても、グリーンシート積層体１１１’を焼成する時にキャビティ１２’の底面の隅角部にクラックを形成することが判った。   As Comparative Example 1, as shown in FIGS. 6A and 6B, the second ceramic green sheet 111 having eight third ceramic green sheets 111 ′ C and two through holes H is provided. 'B is laminated in this order on a shrinkage suppression sheet (not shown), and further, a shrinkage prevention sheet (not shown) is laminated thereon, and crimped in the same manner as in Example 1 to produce a composite crimped body. After that, the composite pressure-bonded body was fired to produce a ceramic multilayer substrate 10 ′ having a cavity 12 ′ formed on the upper surface. In the case of this ceramic multilayer substrate 10 ′, the corner C of the bottom surface of the cavity 12 ′ became a singular point and a crack C was observed. When the occurrence of cracks was examined, the second ceramic green sheet 111′B and the third ceramic green sheet 111C were laminated, and then the bottom surface of the cavity 12 ′ was pressed when these 111′B and 111′C were pressed together. It was found that cracks were formed at the corners. Further, it was found that even when no cracks were observed during crimping, cracks were formed at the corners of the bottom surface of the cavity 12 'when the green sheet laminate 111' was fired.

実施例２
本実施例では、実施例１の第２のセラミックグリーンシートに代えて基体シートを用いた以外は、実施例１に準じて図４に示すセラミック多層基板２０を作製した。 Example 2
In this example, a ceramic multilayer substrate 20 shown in FIG. 4 was produced according to Example 1, except that a base sheet was used instead of the second ceramic green sheet of Example 1.

即ち、図４の（ａ）に示すように、実施例１と同一要領で作製した第２のセラミックグリーンシート８枚を収縮抑制シート（図示せず）上に積層して主体層１２１Ｃを形成した。次いで、スプレーを用いて主体層１２１Ｃ上に有機系接着剤を塗布して有機系接着剤層を形成した後、マウンターを用いて所定の位置に第１、第２の焼結体プレート２６Ａ、２６Ｂ及びチップ型電子部品２６Ｃを搭載し、同図の（ａ）に示すように主体層１２１Ｃ上に矩形状の基体シート２６として接合、固定した。この際、チップ型電子部品２６Ｃとして積層セラミックコンデンサを用い、その外部端子電極を主体層１２１Ｃの面内導体部と接続した。この積層セラミックコンデンサは、１３００℃で焼成されたセラミック焼結体（サイズ：０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、内部電極：Ｎｉ、容量規格：１μＦ）からなり、その両端にＡｇを主成分とする導電性ペーストを塗布し、焼き付けて外部端子電極が形成されている。外部端子電極にはメッキ処理が施されていない。尚、図４では、セラミックグリーンシートの厚みを誇張してある   That is, as shown in FIG. 4A, the main layer 121C was formed by laminating eight second ceramic green sheets produced in the same manner as in Example 1 on a shrinkage suppression sheet (not shown). . Next, an organic adhesive is applied on the main layer 121C using a spray to form an organic adhesive layer, and then the first and second sintered plates 26A and 26B are formed at predetermined positions using a mounter. The chip-type electronic component 26C was mounted, and was bonded and fixed as a rectangular base sheet 26 on the main layer 121C as shown in FIG. At this time, a multilayer ceramic capacitor was used as the chip-type electronic component 26C, and the external terminal electrode was connected to the in-plane conductor portion of the main layer 121C. This multilayer ceramic capacitor is made of a sintered ceramic (size: 0.6 mm × 0.3 mm × 0.3 mm, internal electrode: Ni, capacity standard: 1 μF) fired at 1300 ° C., and Ag is mainly used at both ends thereof. An external terminal electrode is formed by applying and baking a conductive paste as a component. The external terminal electrode is not plated. In FIG. 4, the thickness of the ceramic green sheet is exaggerated.

次いで、主体層１２１Ｃ上に第１のセラミックグリーンシート１２１Ａを積層し、この上に収縮抑制シート（図示せず）を積層し、所定の温度で熱圧着して図４の（ｂ）に示すグリーンシート積層体１２１を含む複合圧着体を作製した。この複合圧着体を、空気雰囲気中、８７０℃で焼成した後、上下の収縮抑制シートを除去し、セラミック多層基板２０を得た。セラミック多層基板２０の上面には隅角部が滑らかな曲面からなる隆起部２４が形成されていて、クラックは認められなかった。   Next, a first ceramic green sheet 121A is laminated on the main layer 121C, a shrinkage suppression sheet (not shown) is laminated on the main layer 121C, and thermocompression-bonded at a predetermined temperature, and the green shown in FIG. A composite crimped body including the sheet laminate 121 was produced. After firing this composite pressure-bonded body in an air atmosphere at 870 ° C., the upper and lower shrinkage suppression sheets were removed to obtain a ceramic multilayer substrate 20. The upper surface of the ceramic multilayer substrate 20 was formed with a raised portion 24 having a smoothly curved corner, and no cracks were observed.

次いで、隆起部２４の内側のキャビティ２２に表面実装部品２５として集積回路（ＩＣ）を実装し、隆起部２４の表面に形成された表面電極２３ＣとＩＣとをＡｕからなるボンディングワイヤー２５Ａで接続した。キャビティ１２の底面の隅角部は滑らかな曲面が形成されていて、隅角部にクラックは認められなかった。本実施例では、積層セラミックコンデンサがＩＣ近傍の隆起部２４に埋設されているため、積層セラミックコンデンサとＩＣとの配線長を短くすることができる。   Next, an integrated circuit (IC) was mounted as a surface mounting component 25 in the cavity 22 inside the raised portion 24, and the surface electrode 23C formed on the surface of the raised portion 24 and the IC were connected by a bonding wire 25A made of Au. . A smooth curved surface was formed at the corner of the bottom surface of the cavity 12, and no crack was observed in the corner. In this embodiment, since the multilayer ceramic capacitor is embedded in the raised portion 24 in the vicinity of the IC, the wiring length between the multilayer ceramic capacitor and the IC can be shortened.

実施例３
本実施例では、低温焼結セラミック材料に用いられる焼結助材の添加量を変化させて収縮抑制シートに添加することによって、セラミックグリーンシートの積層体に対する収縮抑制シートの密着力を変化させ、表１に示すように積層体の平面方向の収縮量を制御した以外は実施例２と同一要領でセラミック多層基板を作製した。 Example 3
In this example, by changing the addition amount of the sintering aid used in the low-temperature sintered ceramic material and adding to the shrinkage suppression sheet, the adhesion force of the shrinkage suppression sheet to the laminate of ceramic green sheets is changed, As shown in Table 1, a ceramic multilayer substrate was produced in the same manner as in Example 2 except that the amount of contraction in the planar direction of the laminate was controlled.

次いで、Ｘ線探傷法を用いてセラミック多層基板について基板及び積層セラミックコンデンサにクラックが発生しているか否かを観察した。この結果、表１に示すように、セラミック積層体の収縮量が-５％を超えて小さくなると、内蔵積層セラミックコンデンサにクラックが検出され、その収縮量が＋５％を越えて大きくなると内蔵積層セラミックコンデンサ及びセラミック積層体自体にもクラックが検出された   Next, the X-ray flaw detection method was used to observe whether or not the ceramic multilayer substrate had cracks in the substrate and the multilayer ceramic capacitor. As a result, as shown in Table 1, when the shrinkage amount of the ceramic laminated body becomes smaller than −5%, a crack is detected in the built-in laminated ceramic capacitor, and when the shrinkage amount becomes larger than + 5%, the built-in laminated ceramic film Cracks were detected in the capacitor and ceramic laminate itself

Figure 2006147729
Figure 2006147729

表１に示す結果によれば、セラミック層の収縮量が±５％を超えると隆起部の隅角部に曲面を形成しても、積層セラミックコンデンサ及び／またはセラミック積層体にクラックが発生することが判った。従って、収縮抑制シートへの焼結助材の添加量は、±５％の範囲内の収縮量を示す、０．１〜１．６重量％に設定することが好ましいことが判った。尚、収縮量のコントロールは、収縮抑制シートへの焼結助材の添加量の他、収縮抑制シート中の無機粉末の粒径や収縮抑制シートの厚み等、各種の手法でコントロールすることができる。   According to the results shown in Table 1, if the shrinkage amount of the ceramic layer exceeds ± 5%, even if a curved surface is formed at the corner of the raised portion, cracks are generated in the multilayer ceramic capacitor and / or ceramic multilayer body. I understood. Therefore, it has been found that the amount of the sintering aid added to the shrinkage suppression sheet is preferably set to 0.1 to 1.6% by weight, which indicates a shrinkage amount within a range of ± 5%. The amount of shrinkage can be controlled by various methods such as the addition amount of the sintering aid to the shrinkage suppression sheet, the particle size of the inorganic powder in the shrinkage suppression sheet, the thickness of the shrinkage suppression sheet, and the like. .

尚、本発明は、上記各実施形態に何等制限されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り、本発明に含まれる。   In addition, this invention is not restrict | limited at all to each said embodiment, Unless it is contrary to the meaning of this invention, it is contained in this invention.

本発明は、電子機器などに使用されるセラミック多層基板及びその製造方法に好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a ceramic multilayer substrate used for electronic devices and the manufacturing method thereof.

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のセラミック多層基板の一実施形態を示す図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。(A), (b) is a figure which shows one Embodiment of the ceramic multilayer substrate of this invention, respectively, (a) is the perspective view, (b) is sectional drawing of (a). （ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すセラミック多層基板の製造工程の要部を示す工程図である。(A), (b) is process drawing which shows the principal part of the manufacturing process of the ceramic multilayer substrate shown in FIG. 1, respectively. 本発明のセラミック多層基板の他の実施形態を示す図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。It is a figure which shows other embodiment of the ceramic multilayer substrate of this invention, (a) is the perspective view, (b) is sectional drawing of (a). （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図３に示すセラミック多層基板の製造工程を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows the manufacturing process of the ceramic multilayer substrate shown in FIG. 3, respectively. （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のセラミック多層基板の更に他の実施形態を示す斜視図である。(A), (b) is a perspective view which shows further another embodiment of the ceramic multilayer substrate of this invention, respectively. （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例１に対する比較例１のセラミック多層基板の製造工程の要部を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing process of the ceramic multilayer substrate of the comparative example 1 with respect to Example 1 of this invention, respectively. （ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来のセラミック多層基板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows a part of process of the manufacturing method of the conventional ceramic multilayer substrate, respectively.

１０、２０、３０、４０ セラミック多層基板
１１、２１ セラミック積層体
１１Ａ、２１Ａ 第１のセラミック層
１２、２２ キャビティ（凹凸）
１２Ｂ 側壁面
１３ 導体パターン
３２ 溝（凹凸）
４２
Ｒ１、Ｒ２ 曲面
２４、４２ 隆起部
２６ 基体シート（基体）
２６Ｃ チップ型電子部品（基体）
１００Ａ、１００Ｂ 収縮抑制シート
１１０ 複合圧着体（圧着体）
１１１Ａ、１２１Ａ 第１のセラミックグリーンシート
１１３ 導体パターン部
１２１Ｃ 主体層（グリーンシート積層体） 10, 20, 30, 40 Ceramic multilayer substrate 11, 21 Ceramic laminate 11A, 21A First ceramic layer 12, 22 Cavity (unevenness)
12B Side wall surface 13 Conductor pattern 32 Groove (Roughness)
42
R 1 , R 2 curved surface 24, 42 raised portion 26 substrate sheet (substrate)
26C Chip-type electronic component (base)
100A, 100B Shrinkage suppression sheet 110 Composite crimped body (crimped body)
111A, 121A First ceramic green sheet 113 Conductive pattern part 121C Main layer (green sheet laminate)

Claims (10)

主面に凹凸が形成されたセラミック積層体を備えたセラミック多層基板であって、上記セラミック積層体は、上記凹凸に倣って起伏する連続したセラミック層を有することを特徴とするセラミック多層基板。   A ceramic multilayer substrate comprising a ceramic laminate having irregularities formed on a main surface, wherein the ceramic laminate has a continuous ceramic layer that undulates following the irregularities. 主面に凹凸が形成されたセラミック積層体を備えたセラミック多層基板であって、少なくとも上記凹凸の側壁面下端の隅角部が曲面によって形成されていることを特徴とするセラミック多層基板。   A ceramic multilayer substrate comprising a ceramic laminate having irregularities formed on a main surface, wherein at least a corner portion of the lower end of the sidewall surface of the irregularities is formed by a curved surface. 上記凸部にはチップ型電子部品が埋設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミック多層基板。   3. The ceramic multilayer substrate according to claim 1, wherein a chip-type electronic component is embedded in the convex portion. 上記セラミック積層体の主面の凹部は、キャビティとして形成され、このキャビティ内に表面実装部品が搭載されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のセラミック多層基板。   4. The ceramic multilayer according to claim 1, wherein the concave portion of the main surface of the ceramic laminate is formed as a cavity, and a surface mount component is mounted in the cavity. substrate. 上記セラミック積層体は、低温焼結セラミック材料によって形成され、上記セラミック積層体には、金、銀、パラジウム及び銅の少なくとも一つを主成分とする導体材料からなる導体パターンが形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のセラミック多層基板。   The ceramic laminate is formed of a low-temperature sintered ceramic material, and the ceramic laminate is provided with a conductor pattern made of a conductor material containing at least one of gold, silver, palladium, and copper as a main component. The ceramic multilayer substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein: 複数のセラミックグリーンシートが積層されたグリーンシート積層体の主面に基体を搭載する工程と、
上記基体が搭載された上記グリーンシート積層体の主面を第１のセラミックグリーンシートによって覆う工程と、
上記第１のセラミックグリーンシートと上記グリーンシート積層体とを圧着して圧着体を作製する工程と、
上記圧着体を焼成して上記グリーンシート積層体のセラミック材料を焼結させる工程と、
を備えたことを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。 A step of mounting a substrate on a main surface of a green sheet laminate in which a plurality of ceramic green sheets are laminated;
Covering the main surface of the green sheet laminate on which the substrate is mounted with a first ceramic green sheet;
A step of pressure-bonding the first ceramic green sheet and the green sheet laminate to produce a pressure-bonded body;
Firing the pressure-bonded body and sintering the ceramic material of the green sheet laminate;
A method for producing a ceramic multilayer substrate, comprising: 上記基体は、チップ型電子部品を含むことを特徴とする請求項６記載のセラミック多層基板の製造方法。   7. The method for manufacturing a ceramic multilayer substrate according to claim 6, wherein the base includes a chip-type electronic component. 上記グリーンシート積層体の主面を第１のセラミックグリーンシートによって覆う工程では、上記第１のセラミックグリーンシートは、その表面に、上記基体を介して表面実装部品を搭載するためのキャビティを形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のセラミック多層基板の製造方法。   In the step of covering the main surface of the green sheet laminate with the first ceramic green sheet, the first ceramic green sheet forms a cavity on the surface for mounting the surface mount component via the base. The method for producing a ceramic multilayer substrate according to claim 6 or 7, wherein: 上記グリーンシート積層体及び上記第１のセラミックグリーンシートは、それぞれ低温焼結セラミック材料によって形成され、上記グリーンシート積層体及び／または上記第１のセラミックグリーンシートには、金、銀、パラジウム及び銅の少なくとも一つを主成分とする導体パターン部が形成されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のセラミック多層基板の製造方法。   The green sheet laminate and the first ceramic green sheet are each formed of a low-temperature sintered ceramic material, and the green sheet laminate and / or the first ceramic green sheet include gold, silver, palladium, and copper. The method for producing a ceramic multilayer substrate according to claim 6, wherein a conductor pattern portion containing at least one of the above as a main component is formed.
少なくとも上記第１のセラミックグリーンシートの主面に、上記第１のセラミックグリーンシート及び上記グリーンシート積層体それぞれのセラミック材料の焼結温度では実質的に焼結しない収縮抑制シートを付与することを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
A shrinkage suppression sheet that is not substantially sintered at the sintering temperature of the ceramic material of each of the first ceramic green sheet and the green sheet laminate is provided on at least the main surface of the first ceramic green sheet. The method for producing a ceramic multilayer substrate according to any one of claims 6 to 9.
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