JP2007042893A - セラミック基板の製造方法およびセラミック基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】実装面に、反りやうねりなどの変形が生じにくく、また、実装対象に変形を伴う振動や、撓みが生じた場合にも、脱落や破損などを生じることのないセラミック基板および該セラミック基板を効率よく製造することが可能なセラミック基板の製造方法を提供する。
【解決手段】未焼成セラミック体１０の少なくとも一方主面に、金属材料を主成分とする柱状の電極形成用部材を有する、難焼結材料からなる補助層が密着し、かつ、少なくとも一方主面に段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を形成し、この補助層付き未焼成セラミック体を、補助層を備えた状態のまま、補助層が実質的に焼結しない温度で焼成した後、補助層を除去して、段差部分を有する主面と同一面に、電極形成用部材が焼結することにより形成され、段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を備えたセラミック焼結体を取り出す。
【選択図】図２
【解決手段】未焼成セラミック体１０の少なくとも一方主面に、金属材料を主成分とする柱状の電極形成用部材を有する、難焼結材料からなる補助層が密着し、かつ、少なくとも一方主面に段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を形成し、この補助層付き未焼成セラミック体を、補助層を備えた状態のまま、補助層が実質的に焼結しない温度で焼成した後、補助層を除去して、段差部分を有する主面と同一面に、電極形成用部材が焼結することにより形成され、段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を備えたセラミック焼結体を取り出す。
【選択図】図２
Description
本願発明は、セラミック基板の製造方法およびセラミック基板に関し、詳しくは、少なくとも一方の主面に段差部分を有するとともに、その主面から突出したスタッド電極を有するセラミック基板の製造方法および該製造方法により製造されるセラミック基板に関する。
セラミック基板には、表面実装部品（電子部品）を搭載するためのキャビティを備えたものがある。図１６は、そのようなキャビティを有するセラミック基板を用いた高周波モジュール５１を示している。
図１６に示すように、この高周波モジュール５１は、他方主面（下面）５２ｂに、実装状態で開口部が下向きとなるキャビティ（ダウンキャビティ）５２ｃを有するセラミック多層基板５２と、ダウンキャビティ５２ｃ内に搭載されたアンテナスイッチ用ＩＣ５３と、セラミック多層基板５２の上面５２ａに搭載された受信側フィルタ５４と、送信側フィルタ５５と、複数の整合用回路部品５６とを備えている。
この高周波モジュール５１に用いられているセラミック多層基板５２のように、キャビティ（ダウンキャビティ）５２ｃを備えている構造の場合、セラミック多層基板５２の一方主面（上面）５２ａおよび他方主面（下面）５２ｂの両面に表面実装部品を搭載することができるため、搭載できる表面実装部品の数を増やす（高密度実装する）ことが可能になる。
しかしながら、一般に、キャビティを所望の形状をもって形成することは容易ではなく、特に、キャビティ土手部の表面（例えば、実装対象であるマザーボードへの実装面）に、反りやうねりなどの変形が生じ易く、そのような反りやうねりなどが実装面に生じたセラミック基板をマザーボード上に実装すると、実装面の反りやうねりに起因して、実装不良や接合強度の低下が生じ、十分な信頼性を備えたセラミック基板を提供することが困難であるという問題点がある。
また、表面実装型のセラミック基板は、通常、下面側に形成された外部電極を、マザーボードに形成された接続用ランドに、はんだを介して接合固定することにより行われる。しかしながら、外部電極の厚みが薄い場合、実装後にマザーボードの変形を伴うような振動や、撓みが生じると、セラミック基板の下面とマザーボードとが当接し、セラミック基板に応力が加わって破損（クラックや割れなど）が生じたり、外部電極と接続用ランドの接合部に応力が加わって、マザーボードからセラミック基板が脱落したりするおそれがあり、必ずしも実装信頼性が十分ではないという問題点がある。
特開平７−２０２４２２号公報
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、実装対象（例えば、マザーボード）への実装面に、反りやうねりなどの変形が生じにくく、また、マザーボードに変形を伴うような振動や、撓みが生じた場合にも、脱落や破損などを生じることのないセラミック基板および該セラミック基板を効率よく製造することが可能なセラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）のセラミック基板の製造方法は、
(Ａ)未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記未焼成セラミック体の焼成温度では実質的に焼結しない材料からなり、かつ、前記未焼成セラミック体の焼成温度で焼結する金属材料を主たる成分とし、一部が前記未焼成セラミック体と接する柱状の電極形成用部材を有する補助層が密着し、かつ、少なくとも一方の主面に段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を形成する工程と、
(Ｂ)前記段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を、前記補助層を備えた状態のまま、前記未焼成セラミック体および前記電極形成用部材が焼結し、前記補助層が実質的に焼結しない温度で焼成する工程と、
(Ｃ)前記補助層を除去して、前記段差部分を有する主面と同一面に、前記電極形成用部材が焼結することにより形成され、前記段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を備えたセラミック焼結体を取り出す工程と
を具備することを特徴としている。
(Ａ)未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記未焼成セラミック体の焼成温度では実質的に焼結しない材料からなり、かつ、前記未焼成セラミック体の焼成温度で焼結する金属材料を主たる成分とし、一部が前記未焼成セラミック体と接する柱状の電極形成用部材を有する補助層が密着し、かつ、少なくとも一方の主面に段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を形成する工程と、
(Ｂ)前記段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を、前記補助層を備えた状態のまま、前記未焼成セラミック体および前記電極形成用部材が焼結し、前記補助層が実質的に焼結しない温度で焼成する工程と、
(Ｃ)前記補助層を除去して、前記段差部分を有する主面と同一面に、前記電極形成用部材が焼結することにより形成され、前記段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を備えたセラミック焼結体を取り出す工程と
を具備することを特徴としている。
また、請求項２のセラミック基板の製造方法は、請求項１の発明の構成において、前記補助層付き未焼成セラミック体を、前記未焼成セラミック体の厚みがその全面でほぼ一定になるように維持したまま、前記未焼成セラミック体と前記補助層とが密着した状態を保ちつつ、前記補助層付き未焼成セラミック体の所定の領域を変形させることにより、前記補助層付き未焼成セラミック体の両主面に段差部分を形成することを特徴としている。
また、請求項３のセラミック基板の製造方法は、請求項１または２の発明の構成において、前記未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記電極形成用部材が、前記未焼成セラミック体の前記段差部分以外の部分と接するように前記補助層を配設しておき、少なくとも前記一方の主面に対して略垂直方向に延びるスタッド電極を形成することを特徴ととしている。
また、請求項４のセラミック基板の製造方法は、請求項１または２の発明の構成において、前記未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記電極形成用部材が、前記未焼成セラミック体の前記段差部分と接するように前記補助層を配設しておき、少なくとも前記一方の主面に対して斜め方向に延びるスタッド電極を形成することを特徴としている。
また、請求項５のセラミック基板の製造方法は、請求項１〜４のいずれかの発明の構成において、前記未焼成セラミック体が、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる未焼成セラミック積層体であって、その内部には、各セラミックグリーンシート層の層間を接続するための層間接続導体パターンおよび各セラミックグリーンシート層の界面に設けられた面内導体パターンが配設されていることを特徴としている。
また、請求項６のセラミック基板の製造方法は、請求項１〜５のいずれかの発明の構成において、焼成後のセラミック基板に、表面実装部品を搭載する工程を備えることを特徴としている。
また、本願発明（請求項７）のセラミック基板は、未焼成セラミック体を焼成して得られるセラミック基板であって、少なくとも一方の主面に段差部分を有し、前記段差部分を有する主面と同一面に、前記未焼成セラミック体との同時焼成によって形成された、前記段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を有することを特徴としている。
また、請求項８のセラミック基板は、請求項７の発明の構成において、厚みが全面でほぼ一定で、両主面に前記段差部分が形成されていることを特徴としている。
また、請求項９のセラミック基板は、請求項７または８の発明の構成において、前記スタッド電極が、前記段差部分以外の部分に形成されており、前記主面に対して垂直方向に延びていることを特徴としている。
また、請求項１０のセラミック基板は、請求項７または８記載のセラミック基板の構成において、前記スタッド電極が、前記段差部分に形成されており、前記主面に対して斜め方向に延びていることを特徴としている。
また、請求項１１のセラミック基板は、請求項７〜１０の発明の構成において、積層された複数のセラミック層を備えた多層構造を有し、内部には、前記セラミック層の層間を接続するための層間接続導体パターンおよびセラミック層間に設けられた面内導体パターンが配設されたセラミック多層基板であることを特徴としている。
また、請求項１２のセラミック基板は、請求項７〜１１の発明の構成において、前記段差部分によって形成される低い方の面上に、表面実装部品が搭載されていることを特徴としている。
本願発明（請求項１）のセラミック基板の製造方法は、 (Ａ)未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、未焼成セラミック体の焼成温度では実質的に焼結しない材料からなり、かつ、未焼成セラミック体の焼成温度で焼結する金属材料を主たる成分とし、一部が未焼成セラミック体と接する柱状の電極形成用部材を有する補助層が密着し、かつ、少なくとも一方の主面に段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を形成し、(Ｂ)段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を、補助層を備えた状態のまま、未焼成セラミック体および電極形成用部材が焼結し、補助層が実質的に焼結しない温度で焼成した後、(Ｃ)補助層を除去して、段差部分を有する主面と同一面に、電極形成用部材が焼結することにより形成されたスタッド電極を備えたセラミック焼結体を取り出すようにしているので、少なくとも一方の主面に段差部分を有し、段差部分を有する主面と同一面に、未焼成セラミック体との同時焼成によって形成された、段差部分を有する主面から突出したスタッド電極（突起電極）を有するセラミック基板を効率よく製造することができる。
すなわち、本願発明の方法によれば、上述のように、電極形成用部材を有する補助層を備えた状態で未焼成セラミック体を変形させる（所定の形状に成形する）ようにしているので、実装対象（例えば、マザーボード）への実装面となる面にスタッド電極を備え、かつ、該実装面に反りやうねりなどの変形がなく、マザーボードに変形を伴うような振動や、撓みが生じた場合にも、脱落や破損などが生じるおそれの少ない、信頼性の高いセラミック基板を効率よく製造することが可能になる。
また、スタッド電極を所望の位置に配設することができることから、スタッド電極がセラミック基板の端面に近い位置に配設されるようにすることにより、セラミック基板を、例えばマザーボードなどに実装した場合に、はんだフィレットの形成状態を容易かつ確実に確認することが可能になり、実装信頼性を向上させることができる。
また、段差部分を利用してスタッド電極を形成することにより、スタッド電極の突出距離だけ製品の高さが高くなることを回避して、製品の低背化、小型化を図ることができる。
また、段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を、補助層が密着した状態のまま、未焼成セラミック体が焼結し、補助層が実質的に焼結しない温度で焼成するようにしているので、補助層の、セラミック体の焼結時の収縮や変形を抑制する力（拘束力）により、焼成工程でセラミック体に収縮や変形が生じることを抑制、防止して、未焼成セラミック体の段差形状を保持したまま、形状精度の高いセラミック基板を得ることが可能になる。
なお、未焼成セラミック体の表面に補助層が配設されているので、曲げ加工時に補助層付き未焼成セラミック体の補助層に表面割れが発生した場合にも、未焼成セラミック体には影響がなく、所望の特性を備えたセラミック基板を得ることが可能になる。
なお、未焼成セラミック体の表面に補助層が配設されているので、曲げ加工時に補助層付き未焼成セラミック体の補助層に表面割れが発生した場合にも、未焼成セラミック体には影響がなく、所望の特性を備えたセラミック基板を得ることが可能になる。
また、請求項２のセラミック基板の製造方法のように、請求項１の発明の構成において、補助層付き未焼成セラミック体を、未焼成セラミック体の厚みがその全面でほぼ一定になるように維持したまま、未焼成セラミック体と補助層とが密着した状態を保ちつつ、補助層付き未焼成セラミック体の所定の領域を変形させることにより、補助層付き未焼成セラミック体の両主面に段差部分を形成するようにした場合、より確実に、未焼成セラミック体に折損や破断が発生することを抑制、防止しつつ、所望の段差部分とスタッド電極とを備えた未焼成セラミック体を加工精度よく形成することが可能になる。
また、請求項３のセラミック基板の製造方法のように、請求項１または２の発明の構成において、未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、電極形成用部材が、未焼成セラミック体の段差部分以外の部分と接するように補助層を配設しておくことにより、少なくとも一方の主面に対して略垂直方向に延びるスタッド電極を形成することが可能になる。
また、請求項４のセラミック基板の製造方法は、請求項１または２の発明の構成において、未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、電極形成用部材が、未焼成セラミック体の段差部分と接するように補助層を配設しておくことにより、従来の製造方法では形成することが困難であった、少なくとも一方の主面に対して斜め方向に延びるスタッド電極を形成することが可能になり、電極配設態様の自由度を向上させて、有用性をさらに高めることができる。
また、請求項５のセラミック基板の製造方法のように、請求項１〜４のいずれかの発明の構成において、未焼成セラミック体が、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる未焼成セラミック積層体であって、その内部には、各セラミックグリーンシート層の層間を接続するための層間接続導体パターンおよび各セラミックグリーンシート層の界面に設けられた面内導体パターンが配設されているような構成とした場合、未焼成セラミック体の内部に配設された層間接続導体パターンおよび面内導体パターンなどに折損や破断が発生することを抑制、防止しつつ、所望の段差部分とスタッド電極とを備えた未焼成セラミック体を形成することが可能になる。
なお、補助層付き未焼成セラミック体は、セラミックグリーンシートを積層し、一括して圧着する一括圧着の方法により製造することも可能であり、また、一枚または所定の複数枚のセラミックグリーンシートを積層するごとに圧着する逐次圧着の方法で形成することが可能である。なお、本願発明は、一括圧着および逐次圧着のいずれの方法を用いる場合にも適用することが可能であり、所望の特性を備えた多層セラミック基板を効率よく製造することができる。
なお、補助層付き未焼成セラミック体は、セラミックグリーンシートを積層し、一括して圧着する一括圧着の方法により製造することも可能であり、また、一枚または所定の複数枚のセラミックグリーンシートを積層するごとに圧着する逐次圧着の方法で形成することが可能である。なお、本願発明は、一括圧着および逐次圧着のいずれの方法を用いる場合にも適用することが可能であり、所望の特性を備えた多層セラミック基板を効率よく製造することができる。
また、請求項６のセラミック基板の製造方法のように、請求項１〜５のいずれかの発明の構成において、焼成後のセラミック基板に、表面実装部品を搭載するようにした場合、段差部分に表面実装部品が搭載され、かつ、スタッド電極を備えた、小型、高密度で、信頼性の高いセラミック基板を効率よく製造することが可能になる。
また、本願発明（請求項７）のセラミック基板は、未焼成セラミック体を焼成して得られるセラミック基板であって、少なくとも一方の主面に段差部分を有し、該段差部分を有する主面と同一面に、未焼成セラミック体との同時焼成によって形成された、前記段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を有しており、段差部分を利用してスタッド電極を形成することにより、スタッド電極の突出距離だけ製品の高さが高くなることを回避して（すなわち、段差部分でスタッド電極の突出分に対応する高背化分（寸法増大分）を吸収して）、スタッド電極を有しているにもかかわらず、小型で、背の低いセラミック基板を実現することができる。
また、請求項８のセラミック基板のように、請求項７の発明の構成において、厚みが全面でほぼ一定で、両主面に段差部分が形成されている構成とすることにより、折損や破断などがなく、所望の段差部分とスタッド電極とを備えたセラミック基板を得ることが可能になる。
また、請求項９のセラミック基板のように、請求項７または８の発明の構成において、スタッド電極を、段差部分以外の部分に形成され、主面に対して垂直方向に延びている構成とした場合、段差部分を有する主面と同一面に、未焼成セラミック体との同時焼成によって形成され、主面に対して垂直方向に突出したセラミック基板を提供することが可能になる。
また、請求項１０のセラミック基板のように、請求項７または８記載のセラミック基板の構成において、スタッド電極が、段差部分に形成されており、主面に対して斜め方向に延びている構成とした場合、主面に対して斜め方向に延びるスタッド電極を備えたセラミック基板を得ることが可能になり、電極配設態様の自由度を向上させて、製品の有用性をさらに高めることができる。
また、請求項１１のセラミック基板のように、請求項７〜１０の発明の構成において、積層された複数のセラミック層を備えた多層構造を有し、内部には、セラミック層の層間を接続するための層間接続導体パターンおよびセラミック層間に設けられた面内導体パターンが配設された構成とすることにより、内部にコンデンサやインダクタ、配線回路などを備えた、小型、高密度のセラミック基板を得ることが可能になる。
また、請求項１２のセラミック基板のように、請求項７〜１１の発明の構成において、段差部分によって形成される低い方の面上に、表面実装部品が搭載された構成とすることにより、低い方の面上に表面実装部品が搭載されているばかりでなく、その裏側の面（裏面）上にも表面実装部品が搭載された構成とすることが可能になり、表裏面に表面実装部品が搭載された高密度実装のセラミック基板（モジュール基板）を得ることが可能になる。
また、本願発明においては、補助層付き未焼成セラミック体の両主面に凸部を有する型をそれぞれ合わせ、補助層付き未焼成セラミック体の両主面に、各型における凸部の外形形状に対応する形状の段差部分をそれぞれ形成するように構成することも可能であり、その場合、両面に、型の凸部に対応するシャープな形状の段差部分を確実に形成することが可能になる。
また、凸部が複数の段部を有する型を用い、補助層付き未焼成セラミック体に、複数段の凸部の外形形状に対応する形状の段差部分を形成するように構成することも可能であり、この場合、段差部分の形状の自由度に優れ、用途に応じた段差部分を備えたセラミック基板を効率よく製造することが可能になる。
また、補助層付き未焼成セラミック体を、所定の型を押し当ててプレスすることにより所定の形状に変形させるようにした場合において、型の凸部に沿って変形する部分の少なくとも一部に、補強材を付与することが可能である。そのようにした場合、補助層付き未焼成セラミック体に割れなどの欠陥が発生することをさらに効率よく防止することが可能になり、信頼性の高いセラミック基板を歩留まりよく製造することが可能になる。
すなわち、例えば、深い段差部分を形成しようとすると、補助層付き未焼成セラミック体を強く変形させることが必要になり、補助層付き未焼成セラミック体の表面に深い割れの発生するおそれが大きくなるが、割れが発生しやすい部分（強く変形する部分）に、予め変形や割れに強い補強材（例えば、ガラスペーストや導電性ペーストなど）を配設しておくことにより、欠陥の発生を効率よく防止することが可能になる。
なお、補強材としては、上述のガラスペーストや導電性ペーストなどの焼成後に残存する材料の他に、脱バインダ時に消失する樹脂材料を用いることが可能であり、その具体的な材料の種類に特別の制約はない。
すなわち、例えば、深い段差部分を形成しようとすると、補助層付き未焼成セラミック体を強く変形させることが必要になり、補助層付き未焼成セラミック体の表面に深い割れの発生するおそれが大きくなるが、割れが発生しやすい部分（強く変形する部分）に、予め変形や割れに強い補強材（例えば、ガラスペーストや導電性ペーストなど）を配設しておくことにより、欠陥の発生を効率よく防止することが可能になる。
なお、補強材としては、上述のガラスペーストや導電性ペーストなどの焼成後に残存する材料の他に、脱バインダ時に消失する樹脂材料を用いることが可能であり、その具体的な材料の種類に特別の制約はない。
また、補助層付き未焼成セラミック体の、型の凸部と接する位置に予め凹部を形成するとともに、型の凸部の高さを、凹部の深さよりも大きくするようにした場合、未焼成セラミック体やその内部に配設された内部電極パターンなどの折損や破断の発生を抑制、防止しつつ、深い段差部分を備えたセラミック基板や、両面側における段差部の深さの異なるセラミック基板を効率よく製造することが可能になる。
また、未焼成セラミック体を、複数の子基板用未焼成セラミック体の集合基板となるように構成し、焼成の後、得られた集合基板を子基板に分割するようにした場合（すなわち、集合基板からの多数個取りの方法を採用した場合）、効率よく多数個のセラミック基板を得ることが可能になり、生産性を向上させることが可能になる。
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
(１)まず、セラミック材料を含む複数のセラミック基板用のセラミックグリーンシート（以下「基板用グリーンシート」という）を作製する。手順は以下の通りである。
ＣａＯ：１０〜５５重量％、ＳｉＯ2：４５〜７０重量％、Ａｌ2Ｏ3：０〜３０重量％、不純物０〜１０重量％、およびＢ2Ｏ3：外掛けで５〜２０重量％を含む混合物を１４５０℃で溶融してガラス化した後、水中で急冷し、これを粉砕して平均粒径が３．０〜３．５μmのＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラス粉末を作製する。
なお、この実施例１では、ＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラスを用いたが、８００〜１０００℃で焼結する他のガラスを用いてもよい。
なお、この実施例１では、ＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラスを用いたが、８００〜１０００℃で焼結する他のガラスを用いてもよい。
それから、このガラス粉末：５０〜６５重量％（好ましくは６０重量％）と不純物が０〜１０重量％のアルミナ粉末：５０〜３５重量％（好ましくは４０重量％）とを混合してセラミック粉末を作製する。そして、このセラミック粉末に溶剤（例えばトルエン、キシレン、水系など）、バインダ（例えばアクリル、ブチラール系の樹脂など）および可塑剤（例えばジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）など）を加え、十分に混練・分散させて粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作製し、通常のキャスティング法（例えばドクターブレード法）を用いて、例えば厚み０．０１〜０．４mmのグリーンシート（製品であるセラミック基板の主要部を構成する基板用グリーンシート）を作製する。
なお、この基板用グリーンシートを製造する際に、組成比や添加剤を調整し、下記の補助層用（拘束層用）グリーンシート２よりも、適度に柔らかい性状としておくことにより、後工程の成形加工時に、型３０への追随性を向上させ、加工精度を高めることが可能になるとともに、基板用グリーンシートに亀裂、欠けなどが発生することを抑制、防止することが可能になる。
(２)それから、上記(１)の工程で作製した基板用グリーンシート１を打ち抜き型やパンチングマシンなどを用いて所定の寸法にカットし、層間接続用のビアホール３３ａ（図１）を形成する。
(３)上記(２)の工程で加工した複数枚の基板用グリーンシート１の層間接続用のビアホール３３ａに導体ペーストを充填することによりビアホール導体３４ａを形成する。さらに、基板用グリーンシート１に導体ペーストを印刷することにより表面導体３１，内層導体３２などとなる所定の配線パターンを形成する。
このときに用いる導体ペーストとしては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ｃｕ粉末などを導電成分とする導体ペーストを使用する。必要に応じて、導体ペーストとともに、あるいは、導体ペーストの代わりに、抵抗ペーストやガラスペーストを印刷することも可能である。
このときに用いる導体ペーストとしては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ｃｕ粉末などを導電成分とする導体ペーストを使用する。必要に応じて、導体ペーストとともに、あるいは、導体ペーストの代わりに、抵抗ペーストやガラスペーストを印刷することも可能である。
(４)また、基板用グリーンシート１の焼成温度では焼結しないセラミックを含む、複数の補助層用（拘束層用）グリーンシート２（図１）を作製する。
補助層用（拘束層用）グリーンシート２は、たとえば、有機ビヒクル中にアルミナ粉末を分散させてスラリーを調製し、これをキャスティング法によってシート状に成形することにより得ることができる。このようにして得られた補助層用（拘束層用）グリーンシート２の焼結温度は、１５００〜１６００℃であるため、基板用グリーンシート１が焼結する温度（例えば、８００〜１０００℃）では焼結せず、この補助層用（拘束層用）グリーンシート２を接合させた状態で基板用グリーンシート１を焼成することにより、基板用グリーンシート１の平面方向に関する収縮を抑制しつつ焼結させることが可能になる。
なお、この補助層用（拘束層用）グリーンシート２は、プレス時に未焼成セラミック体１０を傷めることなく加工することができるように、基板用グリーンシート１よりも、硬くなるように物性を調整したものを用いる。
補助層用（拘束層用）グリーンシート２は、たとえば、有機ビヒクル中にアルミナ粉末を分散させてスラリーを調製し、これをキャスティング法によってシート状に成形することにより得ることができる。このようにして得られた補助層用（拘束層用）グリーンシート２の焼結温度は、１５００〜１６００℃であるため、基板用グリーンシート１が焼結する温度（例えば、８００〜１０００℃）では焼結せず、この補助層用（拘束層用）グリーンシート２を接合させた状態で基板用グリーンシート１を焼成することにより、基板用グリーンシート１の平面方向に関する収縮を抑制しつつ焼結させることが可能になる。
なお、この補助層用（拘束層用）グリーンシート２は、プレス時に未焼成セラミック体１０を傷めることなく加工することができるように、基板用グリーンシート１よりも、硬くなるように物性を調整したものを用いる。
そして、この補助層用（拘束層用）グリーンシート２に、複数の孔３３ｂを形成して突起電極形成用グリーンシート２ａを形成し、複数の孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト３４ｂを充填する。このスタッド電極形成用の導電ペースト３４ｂとしては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ｃｕ粉末などを導電成分とする導体ペーストを使用する。なお、スタッド電極形成用の導電ペースト３４ｂは、上述のビアホール導体３４ａや、表面導体３１，内層導体３２を形成するための導電ペーストと同じものを用いてもよく、また、異なるものを用いてもよい。
(５)また、上記(４)の工程で作製した、突起電極形成用グリーンシート２ａを所定の形状に打ち抜き加工した、型を形成するために用いられるグリーンシート（型形成用グリーンシート）３（図１）の主面を、固定面（平板）４（図１）に高い圧力で圧着させることにより、プレス（変形）用の型３０（図１）を作製する。
なお、型形成用グリーンシート３の、打ち抜かれた部分が、プレス用の型３０の凹部（型）２１となり、打ち抜かれずに残った部分が凸部を構成する部材となり、この凸部構成部材が、固定面（平板）４に圧着されて、型３０の凸部（型）２２となる。また、型３０の凸部２２には、その孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂが充填されている。
この型３０の凸部２２は補助層用（拘束層用）グリーンシート２の一部であって、ある程度の弾力性を有しているため、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の損傷を抑制しつつ、所望の形状を有する段差部分１５（図２，図３）を形成することができる。
(６)それから、図１に示すように、複数枚の基板用グリーンシート１を積層した基板用セラミックグリーンシート積層体（未焼成セラミック体）１０の両主面（上下）に、補助層用（拘束層用）グリーンシート２に形成した複数の孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂが充填された突起電極形成用グリーンシート２ａを複数枚積層して補助層２０を形成し、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１（図１）を形成する。なお、この実施例１では、下側の補助層の厚みを上側の補助層の厚みよりも薄くしている。
この型３０の凸部２２は補助層用（拘束層用）グリーンシート２の一部であって、ある程度の弾力性を有しているため、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の損傷を抑制しつつ、所望の形状を有する段差部分１５（図２，図３）を形成することができる。
(６)それから、図１に示すように、複数枚の基板用グリーンシート１を積層した基板用セラミックグリーンシート積層体（未焼成セラミック体）１０の両主面（上下）に、補助層用（拘束層用）グリーンシート２に形成した複数の孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂが充填された突起電極形成用グリーンシート２ａを複数枚積層して補助層２０を形成し、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１（図１）を形成する。なお、この実施例１では、下側の補助層の厚みを上側の補助層の厚みよりも薄くしている。
(７)次に、図２に示すように、補助層付き未焼成セラミック体１１にプレス（変形）用の型３０を貼り付け、可撓性フィルム６を用いて真空パックし、静水圧プレスの方法により、水７を介して補助層付き未焼成セラミック体１１の、型３０と接しない方の主面から等方的に圧力がかかるようにプレスすることにより補助層付き未焼成セラミック体１１を変形させる。
なお、プレス方法は静水圧プレスの方法に限らず、図３に示すように、弾性体７ａ（例えばシリコンラバー）を介して平板状の圧着用金型８によりプレスして、補助層付き未焼成セラミック体１１を変形させる（段差部分１５を形成する）ようにすることも可能である。
なお、プレス方法は静水圧プレスの方法に限らず、図３に示すように、弾性体７ａ（例えばシリコンラバー）を介して平板状の圧着用金型８によりプレスして、補助層付き未焼成セラミック体１１を変形させる（段差部分１５を形成する）ようにすることも可能である。
このプレス工程において、水７または弾性体７ａは補助層付き未焼成セラミック体１１の、型３０と接しない方の主面の凹凸形状に沿うように変形するため、補助層付き未焼成セラミック体１１は水７または弾性体７ａからの圧力によって滑らかに変形し、補助層付き未焼成セラミック体１１の、型３０と接する方の主面側が、型３０の凹部２１の内部に入り込んで、平板４の上面に達する。
その結果、補助層付き未焼成セラミック体１１を十分に変形させて、意図する形状を有する段差部分１５（１５ａ）を形成することができる。
なお、型３０による補助層付き未焼成セラミック体１１のプレスは、１００〜２０００ｋｇ／cm2、好ましくは１０００〜２０００ｋｇ／cm2のプレス圧力で、３０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃の温度で実施する。
その結果、補助層付き未焼成セラミック体１１を十分に変形させて、意図する形状を有する段差部分１５（１５ａ）を形成することができる。
なお、型３０による補助層付き未焼成セラミック体１１のプレスは、１００〜２０００ｋｇ／cm2、好ましくは１０００〜２０００ｋｇ／cm2のプレス圧力で、３０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃の温度で実施する。
このとき、プレス用の型３０を構成する型形成用グリーンシート（打ち抜き加工された補助層用（拘束層用）グリーンシート）３は、予め平板４に高い圧力で圧着させているため、上述のようにある程度の弾力性を有している一方で、補助層付き未焼成セラミック体１１を変形させるのに十分な硬さを有している。
また、補助層付き未焼成セラミック体１１の主要部を構成する基板用グリーンシート１は、プレス用の型３０を構成する型形成用グリーンシート３よりも柔らかいため、未焼成セラミック体１０を容易かつ確実に変形させることができる。
また、補助層付き未焼成セラミック体１１の主要部を構成する基板用グリーンシート１は、プレス用の型３０を構成する型形成用グリーンシート３よりも柔らかいため、未焼成セラミック体１０を容易かつ確実に変形させることができる。
(８)次に、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３から固定面として使用した平板４を剥がし、補助層２０ならびに凸部２２を付けたまま、未焼成セラミック体１０が焼結する温度、例えば１０００℃以下、好ましくは８００〜１０００℃の温度で焼成し、両主面に補助層２０を備えた状態の焼結基板（セラミック基板）１４を得る。
なお、導体ペーストにＣｕ粉末などの卑金属粉末を導電成分とするものを用いた場合には、酸化防止のため還元雰囲気で焼成することが必要になるが、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔなどの貴金属粉末を導電成分とする導電ペーストを用いた場合には大気中で焼成することも可能である。
(９)それから、焼結していない補助層２０を焼結基板（セラミック基板）１４の表面から除去することにより、図４に示すような、表裏の両主面に段差部分（凹部）１５（１５ａ，１５ｂ）を備えた焼結基板（セラミック基板）１４を得る。
なお、補助層２０を除去する方法としては、超音波洗浄やアルミナ砥粒を吹き付ける方法などの物理的処理方法や、エッチングなどの化学的処理方法のどちらの方法を用いてもよく、また、物理的処理方法と化学的処理方法を組み合わせて用いることも可能である。
なお、補助層２０を除去する方法としては、超音波洗浄やアルミナ砥粒を吹き付ける方法などの物理的処理方法や、エッチングなどの化学的処理方法のどちらの方法を用いてもよく、また、物理的処理方法と化学的処理方法を組み合わせて用いることも可能である。
このようにして得られる焼結基板（セラミック基板）１４は、図４に示すように、一方主面Ｆ１ａ側に、該一方主面Ｆ１ａに垂直に突出したスタッド電極（突起電極）５ａを備えており、他方主面Ｆ１ｂに、段差部分１５（１５ｂ）の傾斜面１７から、他方主面Ｆ１ｂに対して斜めに突出したスタッド電極（突起電極）５ｂを備えている。
なお、この実施例１において得られるセラミック基板１４は、上述のように、電極形成用部材を有する補助層を備えた状態で未焼成セラミック体を変形させる工程を経て製造されているので、スタッド電極５（５ａ，５ｂ）を備えた、実装対象（例えば、マザーボード）への実装面となる面に、実装信頼性を低下させるような反りやうねりなどの変形がなく、マザーボードに変形を伴うような振動や、撓みが生じた場合にも、脱落や破損などが生じるおそれのない、高い信頼性を備えたセラミック基板を提供することが可能になる。
なお、この実施例１において得られるセラミック基板１４は、上述のように、電極形成用部材を有する補助層を備えた状態で未焼成セラミック体を変形させる工程を経て製造されているので、スタッド電極５（５ａ，５ｂ）を備えた、実装対象（例えば、マザーボード）への実装面となる面に、実装信頼性を低下させるような反りやうねりなどの変形がなく、マザーボードに変形を伴うような振動や、撓みが生じた場合にも、脱落や破損などが生じるおそれのない、高い信頼性を備えたセラミック基板を提供することが可能になる。
そして、この焼結基板１４を分割する場所と２つの主面のうち、実装側に使用する面を選択することにより、スタッド電極５ａ，５ｂの形状と方向に注目すると、図５(ａ)，(ｂ)に示すように、２種類の構造として利用できる。
すなわち、図５(ａ)，(ｂ)に示すように、側面（傾斜面１７）がなだらかな形状の凹部（段差部分）１５（１５ｂ）が上面側（図５(ａ)）となり、かつ、下面側となった一方主面Ｆ１ａ側に、該一方主面Ｆ１ａに垂直に突出したスタッド電極（突起電極）５ａを備えた構造のセラミック基板１４としたり、側面が垂直の凹部１５（１５ａ）が上面側（図５(ｂ)）となり、かつ、下面側となった他方主面Ｆ１ｂの、段差部分１５ｂの傾斜面１７から、他方主面Ｆ１ｂに対して斜めに突出したスタッド電極（突起電極）５ｂを備えた構造のセラミック基板１４としたりすることができる。
そして、図５(ａ)のセラミック基板を用いて、図６(ａ)に示すように、側面がなだらかに傾斜した形状の凹部１５（１５ｂ）が上向きになるようにセラミック基板１４を配置し、その凹部１５（１５ｂ）の内部にチップ型コンデンサ、チップ型インダクタ、半導体素子などの表面実装部品１６を搭載したモジュール基板１１４を得ることができる。このモジュール基板を実装する場合、スタッド電極５ａを、はんだ１３１を介してマザーボード１８の接続用ランド１９に接続固定することによりその実装が行われる。
この図６(ａ)のモジュール基板１１４の場合、スタッド電極５ａの位置は、マザーボード１８の端部からある程度離れた位置（例えば、数百μｍ程度離れた位置）になるが、スタッド電極５ａの高さがセラミック基板１４の厚み程度（例えば、数百μｍ）と高く、実装時にはんだフィレット１３１ａを確認するのに十分な高さを確保することが可能で、信頼性の高い実装を行うことができる。
また、セラミック基板１４の凹部１５（１５ｂ）に表面実装部品１６が搭載されることになるため、表面実装部品１６を含めたセラミック基板１４全体の高さが高くなることを回避して、低背化を図ることが可能になる。
また、通常延性の高い金属材料から構成され、柱状の構造を有するスタッド電極５ａを備えたセラミック基板１４は、実装後に加わる衝撃などを吸収しやすく、落下などにも強いという特徴を有している。
また、セラミック基板１４の凹部１５（１５ｂ）に表面実装部品１６が搭載されることになるため、表面実装部品１６を含めたセラミック基板１４全体の高さが高くなることを回避して、低背化を図ることが可能になる。
また、通常延性の高い金属材料から構成され、柱状の構造を有するスタッド電極５ａを備えたセラミック基板１４は、実装後に加わる衝撃などを吸収しやすく、落下などにも強いという特徴を有している。
また、図５(ｂ)のセラミック基板を用いて、図６(ｂ)に示すように、側面が略垂直でシャープな形状の凹部１５（１５ａ）が上向きになるようにセラミック基板１４を配置し、凹部１５（１５ａ）の内部にチップ型コンデンサ、チップ型インダクタ、半導体素子などの表面実装部品１６を搭載したモジュール基板１１４を得ることができる。このモジュール基板を実装する場合、スタッド電極５ｂを、はんだ１３１を介してマザーボード１８の接続用ランド１９に接続固定することによりその実装が行われる。
この図６(ｂ)のモジュール基板１１４の場合、スタッド電極５ｂが斜めに突出していることから、スタッド電極５ｂをマザーボード１８の端部まで引き出すことが可能で、かつ、スタッド電極５ｂの高さも確保することができるため、実装時に、はんだフィレット１３１ａの確認を容易に行うことができるようになる。
また、この図６(ｂ)のモジュール基板の場合にも、セラミック基板１４の凹部１５（１５ａ）に表面実装部品１６が搭載されることになるため、表面実装部品１６を含めたセラミック基板１４全体の高さが高くなることを回避して、低背化を図ることが可能になる。また、通常延性の高い金属材料から構成され、柱状の構造を有するスタッド電極５ｂを備えたセラミック基板１４は、実装後に加わる衝撃などを吸収しやすく、落下などにも強いという特徴を有している。
この図６(ｂ)のモジュール基板１１４の場合、スタッド電極５ｂが斜めに突出していることから、スタッド電極５ｂをマザーボード１８の端部まで引き出すことが可能で、かつ、スタッド電極５ｂの高さも確保することができるため、実装時に、はんだフィレット１３１ａの確認を容易に行うことができるようになる。
また、この図６(ｂ)のモジュール基板の場合にも、セラミック基板１４の凹部１５（１５ａ）に表面実装部品１６が搭載されることになるため、表面実装部品１６を含めたセラミック基板１４全体の高さが高くなることを回避して、低背化を図ることが可能になる。また、通常延性の高い金属材料から構成され、柱状の構造を有するスタッド電極５ｂを備えたセラミック基板１４は、実装後に加わる衝撃などを吸収しやすく、落下などにも強いという特徴を有している。
なお、この実施例１のセラミック基板の製造方法および該製造方法から得られるセラミック基板からは、その他にも、以下に説明するような特有の作用効果が得られる。
１)補助層付き未焼成セラミック体１１の、型３０を合わせた面と逆側の面がなだらかに変形するので、型３０に接する方の面において、側壁が垂直に近く、シャープな形状を有する段差部分（凹部）１５（１５ａ）を形成するようにした場合にも、型３０との接触面に大きな応力がかかることを抑制して、未焼成セラミック体１０の破断を引き起こすことなく、意図する形状の段差部分１５（１５ａ，１５ｂ）を形成することが可能になる。
１)補助層付き未焼成セラミック体１１の、型３０を合わせた面と逆側の面がなだらかに変形するので、型３０に接する方の面において、側壁が垂直に近く、シャープな形状を有する段差部分（凹部）１５（１５ａ）を形成するようにした場合にも、型３０との接触面に大きな応力がかかることを抑制して、未焼成セラミック体１０の破断を引き起こすことなく、意図する形状の段差部分１５（１５ａ，１５ｂ）を形成することが可能になる。
２)また、型３０の凸部２２は、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の表面と同一の補助層用（拘束層用）グリーンシート２を用いて形成されており、弾性を有しているため、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１への加工がソフトになり、特に凸部２２のエッジ部分に対応する部分において積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１に割れが発生することを抑制することができる。
３)また、この実施例１の場合においても、プレス時に積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の表面に割れが発生する場合もあるが、割れは、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の表面の補助層用（拘束層用）グリーンシート２にとどまり、内部の未焼成セラミック体１０には達しないため、最終的に信頼性の高いセラミック基板１４を得ることが可能になる。
４)また、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１のプレス時に、型３０の凸部２２と接する部分の補助層２０に表面割れが生じても、型３０が割れの生じた面に密着するため、焼成時における拘束力が損なわれることはない。
５)また、プレス（変形）用の型３０の凸部２２は、補助層付き未焼成セラミック体１１の表面に配設された補助層２０と同一の補助層用（拘束層用）グリーンシート２を用いて形成されているため、プレス（圧着）する際に補助層付き未焼成セラミック体１１と一体化させることが可能で、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３の一方の主面をフラットにすることが可能になるため、平板４により積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１を確実に保持して、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の、脱脂時や焼成時における形状安定性を向上させることが可能になり、加工精度が高く、寸法ひずみの小さい焼結基板（セラミック基板）１４を確実に製造することが可能になる。
図７は、この実施例（実施例２）のセラミック基板の製造方法の一工程を示す図である。
なお、図７において、図１，図２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
なお、図７において、図１，図２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
この実施例２では、プレス（変形）用の型として、適度な硬さを有する材料（この実施例２では樹脂）からなる平板４に、所定の形状の凹部２１および凸部２２を形成する加工を直接に施すことにより作製した型３０を用いる。その他の構成は上記実施例１と同様である。
なお、この実施例では、上面側（他方主面Ｆ１ｂ側）の補助層２０にのみ、複数の孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂを充填した突起電極形成用グリーンシート２ａが用いられており、下面側（一方主面Ｆ１ａ側）には、上述のように、平板４に、所定の形状の凹部２１および凸部２２を形成する加工を直接に施すことにより作製した型３０が用いられており、他方主面Ｆ１ｂ側にのみスタッド電極５ｂ（図８）が形成されることになる。
なお、この実施例では、上面側（他方主面Ｆ１ｂ側）の補助層２０にのみ、複数の孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂを充填した突起電極形成用グリーンシート２ａが用いられており、下面側（一方主面Ｆ１ａ側）には、上述のように、平板４に、所定の形状の凹部２１および凸部２２を形成する加工を直接に施すことにより作製した型３０が用いられており、他方主面Ｆ１ｂ側にのみスタッド電極５ｂ（図８）が形成されることになる。
なお、型３０としては、上述のような樹脂製のものに限らず、金属製の平板に凹部および凸部を設けた構成のものを用いることも可能である。
そして、図７に示すような型３０を用い、上記実施例１の場合と同様に、未焼成セラミック体１０の両面側に補助層２０が配設された積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１を静水圧プレス（または弾性体を介しての圧着）の方法によりプレスして所定形状の圧着体１３を形成する。
それから、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３から型３０を剥がし、補助層２０を付けたまま、未焼成セラミック体１０が焼結する温度、例えば１０００℃以下、好ましくは８００〜１０００℃の温度で焼成し、両主面に補助層２０を備えた状態の焼結基板（セラミック基板）１４を得る。
それから、焼結していない補助層２０を焼結基板（セラミック基板）１４の表面から除去することにより、図８に示すような、他方主面Ｆ１ｂにスタッド電極５ｂを備え、一方主面Ｆ１ａにはスタッド電極を備えていないセラミック基板を得る。
そして、図７に示すような型３０を用い、上記実施例１の場合と同様に、未焼成セラミック体１０の両面側に補助層２０が配設された積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１を静水圧プレス（または弾性体を介しての圧着）の方法によりプレスして所定形状の圧着体１３を形成する。
それから、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３から型３０を剥がし、補助層２０を付けたまま、未焼成セラミック体１０が焼結する温度、例えば１０００℃以下、好ましくは８００〜１０００℃の温度で焼成し、両主面に補助層２０を備えた状態の焼結基板（セラミック基板）１４を得る。
それから、焼結していない補助層２０を焼結基板（セラミック基板）１４の表面から除去することにより、図８に示すような、他方主面Ｆ１ｂにスタッド電極５ｂを備え、一方主面Ｆ１ａにはスタッド電極を備えていないセラミック基板を得る。
この実施例２のように、適度に硬く、弾性を有する樹脂材料からなる平板（樹脂板）４を用いた型３０を用いた場合、以下のような作用効果が得られる。
１)補助層付き未焼成セラミック体１１の、型３０を合わせた面と逆側の面をなだらかに変形させる（他方主面Ｆ１ｂになだらかな凹部１５（１５ｂ）を形成する）ことができるので、型３０に接する方の面（一方主面Ｆ１ａ）において、側壁が垂直に近く、シャープな形状を有する段差部分（凹部）１５（１５ａ）を形成するようにした場合にも、型３０との接触面に大きな応力がかかることを抑制して、未焼成セラミック体１０の破断を引き起こすことなく、意図する形状の段差部分１５（１５ａ）を備え、かつ、他方主面Ｆ１ｂにスタッド電極５ｂを備えたセラミック基板１４を確実に製造することができる。
２)また、型３０の凸部２２は、適度に硬く、弾性を有する樹脂から形成されているので、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１への加工がソフトになり、特に凸部２２のエッジ部分に対応する部分において積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１に割れが発生することを抑制することができる（実施例１の２)の効果の一部に相当する効果）。また、型３０の凹部２１の底面（すなわち型３０を構成する平板本体）が弾性を有するため、積層体１１をプレスして、変形させる場合に、凹部２１の底面が変形して下方に盛り上がり、積層体１１の変形によるダメージを低減させることができる。
３)プレス時に積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１の表面に割れが発生した場合にも、割れは、積層体１１の表面の補助層用（拘束層用）グリーンシート２にとどまり、内部の未焼成セラミック体１０には達しないため、最終的に信頼性の高いセラミック基板１４を得ることができる（実施例１の３)の効果に相当する効果）。
４)また、型３０は、繰り返し使用が可能であるため、製造コストを削減することが可能になる。また、平板面も弾性を有するため、積層体１１を変形・圧着する場合に、底面から盛り上がり、積層体１１の変形によるダメージを低減させることができる。
また、硬く、弾性を有しない金属材料からなる平板（金属板）４を用いて型３０を用いた場合、上記の樹脂からなる型３０を用いた場合の１)〜４)の効果のうち、 １)，３)，４)の効果を得ることができる。
また、金属製の型３０を用いた場合、繰り返し使用が可能であるばかりでなく、金属が硬く、表面を平滑するための加工性に優れていることから、加工面をよりフラットにすることが可能になり、精度の高い成型を行うことが可能になる。
また、金属製の型３０を用いた場合、繰り返し使用が可能であるばかりでなく、金属が硬く、表面を平滑するための加工性に優れていることから、加工面をよりフラットにすることが可能になり、精度の高い成型を行うことが可能になる。
ただし、金属製の型３０を用いた場合、凸部２２が硬く、弾性がないことから、型が弾性を備えている場合に得られるような上記２)の効果を得ることはできない。
また、樹脂または金属からなる型３０を用いるようにした場合には、型３０の材質が、積層体の材質とは特性が異なるため、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１とは同時に焼成することができず、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３から、型３０を剥離することが必要になるため、型を合わせる方の面をフラットにした状態で焼成することができず、焼成時における拘束力の点では実施例１の４)の効果ほどの効果を得ることができないが、補助層（拘束層用グリーンシート）が積層体の表面を覆っているため、従来の製造方法の場合に比べると、形状精度や寸法精度の高いセラミック基板を得ることが可能である。
図９および図１０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基板の製造方法を示す図である。
なお、図９，図１０において、図１，図２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
また、この実施例３において、以下に説明する構成以外は、上記実施例１の場合と同様である。
なお、図９，図１０において、図１，図２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
また、この実施例３において、以下に説明する構成以外は、上記実施例１の場合と同様である。
この実施例３では、補助層用（拘束層用）グリーンシート２と同じシートを、側面が斜めになるように所定の形状に打ち抜き加工した、型形成用グリーンシート３を平板４に貼り付けることにより、先細り（裾広がり）のテーパ形状を有する凸部２２と、先太り（裾すぼまり）のテーパ形状を有する凹部２１を備えた型３０（図９参照）を作製する。また、型３０の凸部２２には、その孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂが充填されている。
それから、図９に示すように、複数枚の基板用グリーンシート１を積層した基板用セラミックグリーンシート積層体（未焼成セラミック体）１０の両主面（上下）に、補助層用（拘束層用）グリーンシート２に形成した複数の孔３３ｂにスタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）３４ｂが充填された突起電極形成用グリーンシート２ａを複数枚積層して補助層２０を形成し、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１（図９）を形成する。なお、この実施例３では、下側の補助層の厚みを上側の補助層の厚みよりも薄くしている。
次に、図１０に示すように、補助層付き未焼成セラミック体１１にプレス（変形）用の型３０を貼り付け、静水圧プレス（または弾性体を介しての圧着）の方法によりプレスして、段差部分１５を備えた圧着体１３を形成する。
これにより、型３０と対向する面には、側壁が傾斜し、底部に向かって面積が小さくなるようなシャープなテーパ形状の段差部分（凹部）１５（１５ａ）が形成され、型３０に接していなかった面には、側壁がなだらかに傾斜した段差部分（凹部）１５（１５ｂ）が形成された圧着体１３を得ることができる。
次に、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３から固定面として使用した平板４を剥がし、補助層２０ならびに凸部２２を付けたまま、未焼成セラミック体１０が焼結する温度、例えば１０００℃以下、好ましくは８００〜１０００℃の温度で焼成し、両主面に補助層２０を備えた状態の焼結基板（セラミック基板）１４を得る。
それから、焼結していない補助層２０を焼結基板（セラミック基板）１４の表面から除去することにより、図１１に示すような構造を有するセラミック基板１４を得る。
なお、このセラミック基板１４は、表裏の両主面に段差部分（凹部）１５（１５ａ，１５ｂ）を備えているとともに、一方主面Ｆ１ａ側に、該一方主面Ｆ１ａに垂直に突出したスタッド電極（突起電極）５ａを備え、他方主面Ｆ１ｂに、段差部分１５ｂの傾斜面１７から、他方主面Ｆ１ｂに対して斜め方向に突出したスタッド電極（突起電極）５ｂを備えている。
次に、変形させた圧着体（型３０を含む補助層付き未焼成セラミック体１１）１３から固定面として使用した平板４を剥がし、補助層２０ならびに凸部２２を付けたまま、未焼成セラミック体１０が焼結する温度、例えば１０００℃以下、好ましくは８００〜１０００℃の温度で焼成し、両主面に補助層２０を備えた状態の焼結基板（セラミック基板）１４を得る。
それから、焼結していない補助層２０を焼結基板（セラミック基板）１４の表面から除去することにより、図１１に示すような構造を有するセラミック基板１４を得る。
なお、このセラミック基板１４は、表裏の両主面に段差部分（凹部）１５（１５ａ，１５ｂ）を備えているとともに、一方主面Ｆ１ａ側に、該一方主面Ｆ１ａに垂直に突出したスタッド電極（突起電極）５ａを備え、他方主面Ｆ１ｂに、段差部分１５ｂの傾斜面１７から、他方主面Ｆ１ｂに対して斜め方向に突出したスタッド電極（突起電極）５ｂを備えている。
なお、実施例１の構成の場合、段差部分（凹部）１５（１５ａ）の側壁が略垂直になるのに対して、この実施例３の構成の場合、段差部分（凹部）１５（１５ａ）の側壁が傾斜し、底部に向かって面積が小さくなるようなシャープなテーパ形状となる。したがって、実施例１で形成される段差部分（凹部）１５ａに比べて、実施例３のセラミック基板の製造方法の場合、凹部１５ａ内の空間の容積や実装面積（底部の面積）が小さくなる。しかし、実施例１の構成の場合、深い凹部１５（１５ａ）を形成しようとすると、積層体１１を大きく変形させて（折り曲げて）、積層体１１の一部を強く伸ばす加工になることから、積層体１１の表面に深い割れが発生するおそれがあるが、この実施例３のセラミック基板の製造方法の場合、型３０の凸部２２が先細りのテーパ形状を有しているため、積層体（補助層付き未焼成セラミック体）１１が折れ曲がる角度を小さくすることが可能になり、積層体１１に深い凹部１５（１５ａ）を形成する場合にも、積層体１１に割れが発生することを確実に抑制、防止することが可能になり、信頼性の高いセラミック基板を、歩留まりよく製造することが可能になる。
図１２，図１３，図１４および図１５は、本願発明の実施例にかかるセラミック基板を用いたモジュール基板の変形例を示す図である。
［変形例１］
図１２のモジュール基板１１４においては、セラミック基板１４として、上面側に、側面がなだらかに傾斜した形状の凹部１５（１５ｂ）を備え、下面側にテーパ形状を有するシャープな凸部１１５ａを備えたセラミック基板が用いられている。また、セラミック基板１４の下面側の、凸部１１５ａの頂上面（下面）１１７ａに膜状電極１１８ａが配設されており、凸部１１５ａの周囲の平面１１６ａには、下方に垂直に突出したスタッド電極５ａが配設されている。
図１２のモジュール基板１１４においては、セラミック基板１４として、上面側に、側面がなだらかに傾斜した形状の凹部１５（１５ｂ）を備え、下面側にテーパ形状を有するシャープな凸部１１５ａを備えたセラミック基板が用いられている。また、セラミック基板１４の下面側の、凸部１１５ａの頂上面（下面）１１７ａに膜状電極１１８ａが配設されており、凸部１１５ａの周囲の平面１１６ａには、下方に垂直に突出したスタッド電極５ａが配設されている。
そして、上面側の凹部１５（１５ｂ）に背の高い表面実装部品１６ａが実装され、凹部１５（１５ｂ）の周囲の平面１１６ｂには背の低い表面実装部品１６ｂが配設されている。
このモジュール基板１４をマザーボード１８に実装する場合、スタッド電極５ａを、はんだ１３１を介してマザーボード１８の接続用ランド１９に接続固定するとともに、膜状電極１１８ａをはんだ１３１により、マザーボード１８の接続用ランド１９に接続することによりその実装が行われる。
なお、図１２のモジュール基板１１４を構成するセラミック基板１４は、例えば、実施例３の方法を用い、図９，図１０における、上面側の補助層として、スタッド電極形成用の導電ペーストが配設されていない補助層を用いて、下面側にのみ、スタッド電極が形成されるようにすることにより得ることができる。
［変形例２］
また、図１３のセラミック基板（モジュール基板）１１４においては、セラミック基板１４として、上面側に、側面がシャープに傾斜したテーパ形状を有する凹部１５（１５ａ）を備え、下面側に側面がなだらかに傾斜した凸部１１５ｂを備えたセラミック基板が用いられている。また、セラミック基板１４の下面側の、凸部１１５ｂの頂上面（下面）１１７ｂには膜状電極１１８ｂが配設されており、凸部１１５ｂのなだらかに傾斜した傾斜面１７には、斜め下方に突出したスタッド電極５ｂが配設されている。
また、図１３のセラミック基板（モジュール基板）１１４においては、セラミック基板１４として、上面側に、側面がシャープに傾斜したテーパ形状を有する凹部１５（１５ａ）を備え、下面側に側面がなだらかに傾斜した凸部１１５ｂを備えたセラミック基板が用いられている。また、セラミック基板１４の下面側の、凸部１１５ｂの頂上面（下面）１１７ｂには膜状電極１１８ｂが配設されており、凸部１１５ｂのなだらかに傾斜した傾斜面１７には、斜め下方に突出したスタッド電極５ｂが配設されている。
そして、上面側の凹部１５（１５ａ）に背の高い表面実装部品１６ａが実装され、凹部１５（１５ａ）の周囲の平面１１６ａ上には背の低い表面実装部品１６ｂが配設されている。
そして、このモジュール基板１４をマザーボード１８に実装する場合も、スタッド電極５ｂを、はんだ１３１を介してマザーボード１８の接続用ランド１９に接続固定するとともに、膜状電極１１８ｂをはんだ１３１により、マザーボード１８の接続用ランド１９に接続することによりその実装が行われる。
なお、図１３のモジュール基板１１４を構成するセラミック基板１４は、例えば、実施例３の方法を用い、図９，図１０における、下面側の補助層および型として、スタッド電極形成用の導電ペーストが配設されていない補助層および型を用いて、上面側にのみスタッド電極が形成されるようにすることにより得ることができる。
［変形例３］
また、図１４のモジュール基板１１４においては、セラミック基板１４として、上面側に、側面がシャープに傾斜したテーパ形状を有する凸部１１５ａが配設され、下面側に、側面がなだらかに傾斜した形状の凹部１５（１５ｂ）が配設された、いわゆるダウンキャビティ構造を有するセラミック基板１４が用いられている。また、セラミック基板１４の、下面側の凹部１５（１５ｂ）の周囲の平面１１６ｂには、スタッド電極５（５ｂ）が、図１４における、左右両側の平面１１６ｂのそれぞれに２本ずつ下方に垂直に突出するような態様で配設されている。
また、図１４のモジュール基板１１４においては、セラミック基板１４として、上面側に、側面がシャープに傾斜したテーパ形状を有する凸部１１５ａが配設され、下面側に、側面がなだらかに傾斜した形状の凹部１５（１５ｂ）が配設された、いわゆるダウンキャビティ構造を有するセラミック基板１４が用いられている。また、セラミック基板１４の、下面側の凹部１５（１５ｂ）の周囲の平面１１６ｂには、スタッド電極５（５ｂ）が、図１４における、左右両側の平面１１６ｂのそれぞれに２本ずつ下方に垂直に突出するような態様で配設されている。
そして、セラミック基板１４の下面側の凹部１５（１５ｂ）には、表面実装部品１６ａが搭載されるとともに樹脂１４０により凹部１５（１５ｂ）内に封止されている。また、セラミック基板１４の上面側の、凸部１１５ａの頂上面１１７ａに背の低い表面実装部品１６ｂが搭載され、凸部１１５ａの周囲の平面１１６ａに背の高い表面実装部品１６ｃが搭載されている。
このモジュール基板１４をマザーボード１８に実装する場合も、スタッド電極５ｂを、はんだ１３１を介してマザーボード１８の接続用ランド１９に接続固定することによりその実装が行われる。
［変形例４］
また、図１５のモジュール基板１１４においては、セラミック基板１４として、上面側が平坦で、下面側に凹部１５が配設された、いわゆるダウンキャビティ構造を有するセラミック基板が用いられている。また、セラミック基板１４の、下面側の凹部１５の周囲の平面１１６には、スタッド電極５が、図１５における左右両側の平面１１６のそれぞれに２本ずつ、下方に垂直に突出するように配設されている。
また、図１５のモジュール基板１１４においては、セラミック基板１４として、上面側が平坦で、下面側に凹部１５が配設された、いわゆるダウンキャビティ構造を有するセラミック基板が用いられている。また、セラミック基板１４の、下面側の凹部１５の周囲の平面１１６には、スタッド電極５が、図１５における左右両側の平面１１６のそれぞれに２本ずつ、下方に垂直に突出するように配設されている。
そして、凹部１５には表面実装部品１６ａが搭載されているとともに、表面実装部品１６ａが樹脂１４０により、凹部１５内に封止されている。また、セラミック基板１４の上面にも、表面実装部品１６ｂ，１６ｃが配設されている。
このモジュール基板１４をマザーボード１８に実装する場合も、スタッド電極５を、はんだ１３１を介してマザーボード１８の接続用ランド１９に接続固定することによりその実装が行われる。
なお、本願発明は、上記の各実施例の構成に限定されるものではなく、セラミック基板の具体的な構成、凹部の配設位置や具体的な形状、スタッド電極の配設位置、配設個数、具体的な形状などに関し、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。
本願発明によれば、段差部分を有する主面から突出したスタッド電極（突起電極）を備えた、実装後における耐衝撃性に優れ、かつ、実装時のはんだフレットの形成状態を容易に確認することが可能で実装信頼性が高く、しかも、小型で高性能のセラミック基板を提供することが可能になる。
したがって、本願発明は、セラミック基板と、セラミック基板に配設された、実装対象との接続のための外部電極とを備えた種々のセラミック基板や、該セラミック基板に各種の表面実装部品を搭載したモジュール基板などの分野に広く適用することができる。
したがって、本願発明は、セラミック基板と、セラミック基板に配設された、実装対象との接続のための外部電極とを備えた種々のセラミック基板や、該セラミック基板に各種の表面実装部品を搭載したモジュール基板などの分野に広く適用することができる。
１ 基板用グリーンシート
２ 補助層用（拘束層用）グリーンシート
２ａ 突起電極形成用グリーンシート
３ グリーンシート（型形成用グリーンシート）
４ 固定面（平板）
５（５ａ，５ｂ） スタッド電極（突起電極）
６ 可撓性フィルム
７ 水
７ａ 弾性体
８ 平板状の圧着用金型
１０ 基板用セラミックグリーンシート積層体（未焼成セラミック体）
１１ 積層体（補助層付き未焼成セラミック体）
１３ 圧着体（型を含む補助層付き未焼成セラミック体）
１４ 焼結基板（セラミック基板）
１５（１５ａ，１５ｂ） 凹部（段差部分）
１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ） 表面実装部品
１７ 傾斜面
１８ マザーボード
１９ 接続用ランド
２０ 補助層
２１ 型の凹部
２２ 型の凸部
３０ 型
３１ 表面導体
３２ 内層導体
３３ａ 層間接続用のビアホール
３３ｂ 孔
３４ａ ビアホール導体
３４ｂ スタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）
１１４ モジュール基板
１１５ａ，１１５ｂ 凸部
１１６ 凹部の周囲の平面
１１６ａ 凸部の周囲の平面
１１６ｂ 凹部の周囲の平面
１１７ａ，１１７ｂ 凸部の頂上面
１１８ａ，１１８ｂ 膜状電極
１３１ はんだ
１３１ａ はんだフィレット
１４０ 樹脂
Ｆ１ａ 一方主面
Ｆ１ｂ 他方主面
２ 補助層用（拘束層用）グリーンシート
２ａ 突起電極形成用グリーンシート
３ グリーンシート（型形成用グリーンシート）
４ 固定面（平板）
５（５ａ，５ｂ） スタッド電極（突起電極）
６ 可撓性フィルム
７ 水
７ａ 弾性体
８ 平板状の圧着用金型
１０ 基板用セラミックグリーンシート積層体（未焼成セラミック体）
１１ 積層体（補助層付き未焼成セラミック体）
１３ 圧着体（型を含む補助層付き未焼成セラミック体）
１４ 焼結基板（セラミック基板）
１５（１５ａ，１５ｂ） 凹部（段差部分）
１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ） 表面実装部品
１７ 傾斜面
１８ マザーボード
１９ 接続用ランド
２０ 補助層
２１ 型の凹部
２２ 型の凸部
３０ 型
３１ 表面導体
３２ 内層導体
３３ａ 層間接続用のビアホール
３３ｂ 孔
３４ａ ビアホール導体
３４ｂ スタッド電極形成用の導電ペースト（電極形成用部材）
１１４ モジュール基板
１１５ａ，１１５ｂ 凸部
１１６ 凹部の周囲の平面
１１６ａ 凸部の周囲の平面
１１６ｂ 凹部の周囲の平面
１１７ａ，１１７ｂ 凸部の頂上面
１１８ａ，１１８ｂ 膜状電極
１３１ はんだ
１３１ａ はんだフィレット
１４０ 樹脂
Ｆ１ａ 一方主面
Ｆ１ｂ 他方主面
Claims (12)
- (Ａ)未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記未焼成セラミック体の焼成温度では実質的に焼結しない材料からなり、かつ、前記未焼成セラミック体の焼成温度で焼結する金属材料を主たる成分とし、一部が前記未焼成セラミック体と接する柱状の電極形成用部材を有する補助層が密着し、かつ、少なくとも一方の主面に段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を形成する工程と、
(Ｂ)前記段差部分を有する補助層付き未焼成セラミック体を、前記補助層を備えた状態のまま、前記未焼成セラミック体および前記電極形成用部材が焼結し、前記補助層が実質的に焼結しない温度で焼成する工程と、
(Ｃ)前記補助層を除去して、前記段差部分を有する主面と同一面に、前記電極形成用部材が焼結することにより形成され、前記段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を備えたセラミック焼結体を取り出す工程と
を具備することを特徴とするセラミック基板の製造方法。 - 前記補助層付き未焼成セラミック体を、前記未焼成セラミック体の厚みがその全面でほぼ一定になるように維持したまま、前記未焼成セラミック体と前記補助層とが密着した状態を保ちつつ、前記補助層付き未焼成セラミック体の所定の領域を変形させることにより、前記補助層付き未焼成セラミック体の両主面に段差部分を形成することを特徴とする、請求項１記載のセラミック基板の製造方法。
- 前記未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記電極形成用部材が、前記未焼成セラミック体の前記段差部分以外の部分と接するように前記補助層を配設しておき、少なくとも前記一方の主面に対して略垂直方向に延びるスタッド電極を形成することを特徴とする、請求項１または２記載のセラミック基板の製造方法。
- 前記未焼成セラミック体の少なくとも一方の主面に、前記電極形成用部材が、前記未焼成セラミック体の前記段差部分と接するように前記補助層を配設しておき、少なくとも前記一方の主面に対して斜め方向に延びるスタッド電極を形成することを特徴とする、請求項１または２記載のセラミック基板の製造方法。
- 前記未焼成セラミック体が、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる未焼成セラミック積層体であって、その内部には、各セラミックグリーンシート層の層間を接続するための層間接続導体パターンおよび各セラミックグリーンシート層の界面に設けられた面内導体パターンが配設されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のセラミック基板の製造方法。
- 焼成後のセラミック基板に、表面実装部品を搭載する工程を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のセラミック基板の製造方法。
- 未焼成セラミック体を焼成して得られるセラミック基板であって、少なくとも一方の主面に段差部分を有し、前記段差部分を有する主面と同一面に、前記未焼成セラミック体との同時焼成によって形成された、前記段差部分を有する主面から突出したスタッド電極を有することを特徴とする、セラミック基板。
- 厚みが全面でほぼ一定で、両主面に前記段差部分が形成されていることを特徴とする、請求項７記載のセラミック基板。
- 前記スタッド電極が、前記段差部分以外の部分に形成されており、前記主面に対して垂直方向に延びていることを特徴とする、請求項７または８記載のセラミック基板。
- 前記スタッド電極が、前記段差部分に形成されており、前記主面に対して斜め方向に延びていることを特徴とする、請求項７または８記載のセラミック基板。
- 前記セラミック基板は、
積層された複数のセラミック層を備えた多層構造を有し、内部には、前記セラミック層の層間を接続するための層間接続導体パターンおよびセラミック層間に設けられた面内導体パターンが配設されたセラミック多層基板であることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載のセラミック基板。 - 前記段差部分によって形成される低い方の面上に、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７〜１１のいずれかに記載のセラミック基板。
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