JP2010100498A - 薄肉セラミック板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時にクラックが生じにくく、且つ表面に凹部が形成されたり異物が付着したりすることを抑制できる薄肉セラミック板の製造方法を提供する。
【解決手段】１枚または複数の第１のグリーンシート１０を有する薄肉セラミック板母材１１間に、第３のグリーンシート１３、第１のグリーンシート１０に含まれる第１のセラミック粉末と実質的に反応しない第２のセラミック粉末と有機樹脂バインダーとを含む第２のグリーンシート１２及び第３のグリーンシート１３がこの順番で位置するように、第１〜第３のグリーンシート１１〜１３を積層・圧着させてグリーンシート積層体１を形成する積層体形成工程と、グリーンシート積層体１を脱脂及び焼成することにより薄肉セラミック板２１を複数含むセラミック積層体２０を得る工程と、複数の薄肉セラミック板２１をそれぞれに分離する工程とを備える薄肉セラミック板の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、セラミック電子部品などに使用される薄肉セラミック板の製造方法に関する。

近年、多層セラミック基板を有するセラミック電子部品に対する需要が高まるに従って、多層セラミック基板の材料となる薄肉セラミック板に対する需要も高まってきている。しかしながら、薄肉セラミック板は、厚さが非常に薄いため、製造時にクラックが発生しやすく、製造が困難であるという問題がある。

このような問題に鑑み、例えば、下記の特許文献１には、製造時にクラックが発生しにくい薄肉セラミック板の製造方法が提案されている。特許文献１に記載の薄肉セラミック板の製造方法では、セラミックグリーンシートの積層体の間に、セラミックグリーンシート相互間の分離性を高めるシートを介在させる方法が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の薄肉セラミック板の製造方法では、まず、セラミック粉末と有機樹脂バインダーとを含む薄肉セラミック板作製用の第１のグリーンシートと、第１のグリーンシートに含まれるセラミック粉末と反応しないセラミック粉末と有機樹脂バインダーとを含む第２のグリーンシートとが用意される。次に、第１及び第２のグリーンシートを積層し、圧着させることにより積層体を形成する。その後、その積層体を脱脂及び焼成し、最後に、第１のグリーンシートから形成された薄肉セラミック板をそれぞれに分離することにより薄肉セラミック板が得られる。

特許文献１に記載の薄肉セラミック板の製造方法では、第１のグリーンシートに含まれる有機樹脂バインダーの熱分解開始温度が、第２のグリーンシートに含まれる有機樹脂バインダーの熱分解開始温度よりも高く設定されている。これにより、第１のグリーンシートに引張応力が生じ難くなる。従って、特許文献１に記載の薄肉セラミック板の製造方法によれば、製造時に薄肉セラミック板にクラックが生ることを効果的に抑制することができる。
特開２００４−６７４４７号公報

しかしながら、本発明者らは、鋭意研究の結果、第１及び第２のグリーンシートを積層する特許文献１に記載の薄肉セラミック板の製造方法では、表面に凹部が形成されたり、表面に第２のセラミック粉末が付着したりするおそれがあることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明の目的は、製造時にクラックが生じにくく、且つ表面に凹部が形成されたり異物が付着したりすることを抑制することができる薄肉セラミック板の製造方法を提供することにある。

本発明に係る薄肉セラミック板の製造方法は、薄肉セラミック板形成用の第１のセラミック粉末と、有機樹脂バインダーとを含む複数枚の第１のグリーンシートを用意する工程と、第１のセラミック粉末と実質的に反応しない第２のセラミック粉末と、有機樹脂バインダーとを含む１枚または複数枚の第２のグリーンシートを用意する工程と、有機樹脂バインダーを主成分とする複数枚の第３のシートを用意する工程と、１枚の第１のグリーンシート、または第２及び第３のシートを介さずに積層された複数枚の第１のグリーンシートを有する薄肉セラミック板母材間に、第３のシート、第２のグリーンシート及び第３のシートがこの順番で位置するように、第１〜第３のシートを積層すると共に圧着させることによりグリーンシート積層体を形成する積層体形成工程と、グリーンシート積層体を脱脂及び焼成することにより、薄肉セラミック板母材から形成された薄肉セラミック板を複数含むセラミック積層体を得る工程と、セラミック積層体に含まれる複数の薄肉セラミック板をそれぞれに分離する工程とを備えている。

本発明のある特定の局面では、複数枚の第１のグリーンシートのうちの一部の第１のグリーンシートの表面に導電層を形成する工程をさらに備え、薄肉セラミック板母材は、表面に導電層が形成された第１のグリーンシートと、表面に導電層が形成されていない第１のグリーンシートとが積層されてなるものである。

本発明の他の特定の局面では、積層体形成工程は、第３のシートの厚さが第２のセラミック粉末の最大粒径よりも大きくなるように、複数枚の第１のグリーンシートと、１枚または複数枚の第２のグリーンシートと、複数枚の第３のシートとを積層すると共に圧着させる工程である。この構成によれば、薄肉セラミック板の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉末が付着したりすることをより効果的に抑制することができる。

本発明の別の特定の局面では、第１のセラミック粉末は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック粉末、チタン酸鉛系セラミック粉末からなる群から選ばれた１種または２種以上のセラミック粉末であり、第２のセラミック粉末は、ジルコニアセラミック粉末及びアルミナセラミック粉末のうちの少なくとも一方である。この構成によれば、焼成工程において第１のセラミック粉末と第２のセラミック粉末とが反応することをより効果的に抑制することができる。従って、薄肉セラミック板の分離がより容易となる。その結果、薄肉セラミック板の分離時に薄肉セラミック板にクラックが発生することを抑制することができる。

本発明のさらに他の特定の局面では、第３のシートは、セラミック粉末を実質的に含まない。この構成によれば、薄肉セラミック板の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉末が付着したりすることをより効果的に抑制することができる。

本発明のさらに別の局面では、第３のシートは、実質的に有機樹脂バインダーからなる。この構成によれば、薄肉セラミック板の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉末が付着したりすることをより効果的に抑制することができる。

本発明に係る薄肉セラミック板の製造方法では、薄肉セラミック板母材相互間に、第１のセラミック粉末と実質的に反応しない第２のセラミック粉末を含む第２のグリーンシートを配置し、且つ、薄肉セラミック板母材と第２のグリーンシートとの間に、有機樹脂バインダーを主成分とする第３のシートを介在させることによりグリーンシート積層体を形成するため、薄肉セラミック板の分離が容易であり、薄肉セラミック板にクラックが発生しにくく、且つ薄肉セラミック板の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉末が付着したりすることを効果的に抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

（第１の実施形態）
本実施形態では、各種セラミック電子部品に使用される薄肉セラミック板であって、厚さが０．０１〜５ｍｍ程度の薄肉セラミック板を製造するための方法について説明する。なかでも、本実施形態の薄肉セラミック板の製造方法は、厚さが０．０２〜０．５ｍｍの薄肉セラミック板の製造に特に好適に用いられる。

本実施形態では、まず、ステップＳ１〜ステップＳ３において、複数枚の第１のグリーンシートと、１枚または複数枚の第２のグリーンシートと、複数枚の第３のシートとを用意する工程を行う。

具体的には、図１に示すように、ステップＳ１において、薄肉セラミック板形成用の第１のセラミック粉末と、有機樹脂バインダーとを含む複数枚の第１のグリーンシートを用意する。

第１のグリーンシートの形成に用いられる第１のセラミック粉末は、製造対象となる薄肉セラミック板が主成分とする種類のセラミックからなるものである。第１のセラミック粉末の種類は、製造しようとする薄肉セラミック板に応じて適宜選択することができる。例えば、圧電特性を有する薄肉セラミック板を製造しようとする場合には、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛系セラミック、ニオブ酸アルカリ系セラミックなどの圧電セラミックからなるセラミック粉末を第１のセラミック粉末として用いることができる。

第１のセラミック粉末の粒径は、製造しようとする薄肉セラミック板の特性などに応じて適宜設定することができる。第１のセラミック粉末の粒径は、例えば、平均粒径で、１〜１００μｍ程度とすることができる。

なお、第１のセラミック粉末は、単一種類のセラミック粉末からなるものでなくてもよい。例えば、第１のセラミック粉末は、複数種類のセラミック粉末からなるものであってもよい。

第１のグリーンシートにおける第１のセラミック粉末の濃度は、特に限定されないが、例えば、１００重量部のグリーンシートに対し、５０〜９５重量部程度とすることができる。また、第１のグリーンシートにおける有機樹脂バインダーの濃度も特に限定されないが、例えば、１００重量部のグリーンシートに対し、５〜５０重量部程度とすることができる。

第１のグリーンシートの形状寸法は、製造しようとする薄肉セラミック板の形状に応じて適宜設定することができる。第１のグリーンシートの厚さは、例えば、３〜１００μｍ程度であってもよい。

また、図１に示すステップＳ２において、第２のセラミック粉末と有機樹脂バインダーとを含む１枚または複数枚の第２のグリーンシートを用意する。

第２のグリーンシートの形状寸法は、製造しようとする薄肉セラミック板の形状や第１のグリーンシートの形状寸法などに応じて適宜設定することができる。第２のグリーンシートの厚さは、例えば、３〜１００μｍ程度であってもよい。

第２のグリーンシートの形成に用いられる第２のセラミック粉末は、第１のグリーンシートに含まれる第１のセラミック粉末と実質的に反応しないセラミック粉末である。ここで、「第２のセラミック粉末が第１のセラミック粉末と実質的に反応しない」とは、後述する焼成工程において、第２のセラミック粉末が、第１のセラミック粉末または第１のセラミック粉末により形成されたセラミックに実質的に融着しないことを意味する。

第２のセラミック粉末は、第１のセラミック粉末の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック粉末、チタン酸鉛系セラミック粉末に対しては、ジルコニアセラミック粉末及びアルミナセラミック粉末が実質的に反応しない。このため、第１のセラミック粉末が、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック粉末、チタン酸鉛系セラミック粉末からなる群から選ばれた１種または２種以上のセラミック粉末である場合は、ジルコニアセラミック粉末及びアルミナセラミック粉末のうちの少なくとも一方を第２のセラミック粉末として用いることが好ましい。

また、第２のセラミック粉末は、後述する焼成工程において、焼結しないものであることが好ましい。すなわち、第２のセラミック粉末の焼結温度は、第１のセラミックス粉末の焼結温度よりも高いことが好ましい。

なお、第２のセラミック粉末も、上記の第１のセラミック粉末と同様に、複数種類のセラミック粉末からなるものであってもよい。

第２のセラミック粉末の粒径は、第３のシートの厚さなどに応じて適宜設定することができる。例えば、第２のセラミック粉末の粒径は、最大粒径で、後述するグリーンシート積層体における第３のシートの厚さ未満となるように設定することが好ましい。通常、第２のセラミック粉末の粒径は、平均粒径で、０．１μｍ〜７０μｍ程度であることが好ましい。第２のセラミック粉末の平均粒径を０．１μｍ以上とすることにより、薄肉セラミック板２１の分離が容易となる。また、第２のセラミック粉末の分散性を高めることができる。第２のセラミック粉末の平均粒径を７０μｍ以下とすることにより、薄肉セラミック板２１の表面の平滑性をより高めることができる。

なお、本明細書において、セラミック粉末の粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、１００個の粒子の直径を測定して平均をとった値をいう。

第２のグリーンシートにおける第２のセラミック粉末の濃度は、特に限定されないが、例えば、１００重量部のグリーンシートに対し、３〜３０重量部程度とすることができる。また、第２のグリーンシートにおける有機樹脂バインダーの濃度も特に限定されないが、例えば、１００重量部のグリーンシートに対し、７０〜９７重量部程度とすることができる。

また、図１に示すステップＳ３において、有機樹脂バインダーを主成分とする複数枚の第３のシートを用意する。ここで、「有機樹脂バインダーを主成分とする」とは、１００重量部のグリーンシートに対し有機樹脂バインダーを８０重量部以上の濃度で含有することをいう。

第３のシートは、セラミック粉末を実質的に含まないシートであることが好ましく、実質的に有機樹脂バインダーからなるシートであることがより好ましい。

しかしながら、第３のシートは、有機樹脂バインダー以外の材料を含んでいてもよい。但し、第３のシートに含まれる有機樹脂バインダー以外の材料は、後述する脱脂及び焼成工程後に薄肉セラミック板の表面に残存しないものであることが好ましい。例えば、脱脂及び焼成工程後においても残存する、セラミック粉末などの材料であっても、１００重量部のグリーンシートに対し３重量部未満程度の低濃度であれば第３のシートに含ませてもよい。また、第３のシート１３がセラミック粉末などの脱脂及び焼成工程後においても残存する材料を含む場合、その材料の最大粒径が、圧着後のグリーンシート積層体における第３のシートの厚さよりも小さく、圧着時にセラミック粉体が第３のシートからつき出ないことが好ましい。

第３のシートの厚さは、第１及び第２のグリーンシートの厚さや第２のセラミック粉末の粒径などに応じて適宜設定される。通常、圧着後の第３のシートの厚さは、３〜１００μｍ程度に設定される。第３のシートの厚さを１００μｍ以下とすることにより、後述するグリーンシート積層体の脱脂が容易となる。

また、第２のセラミック粉末の粒径との関係でいえば、圧着後の第３のシートの厚さは、第２のセラミック粉末の最大粒径以上であることが好ましい。

上記の第１〜第３のシートのそれぞれの形成に使用される有機樹脂バインダーの種類は特に限定されない。第１〜第３のシートのそれぞれの形成に使用される有機樹脂バインダーの具体例としては、例えば、アクリル系有機樹脂バインダー、酢酸ビニル系バインダー、ウレタン系バインダーが挙げられる。

第１〜第３のシートのそれぞれの形成に使用される有機樹脂バインダーは、相互に同じ種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。また、第１〜第３のシートのそれぞれの形成に複数種類の有機樹脂バインダーを使用してもよい。

なお、上記の第１〜第３のシートの形成方法は特に限定されず、例えばドクターブレード法などの公知の形成方法により第１〜第３のシートを形成することができる。

また、上記のステップＳ１、ステップＳ２及びステップＳ３は、同時に行ってもよいし、順番に行ってもよい。ステップＳ１、ステップＳ２及びステップＳ３を順番に行う場合、実施する順番は特に限定されない。

ステップＳ１〜ステップＳ３の後に行われるステップＳ４の積層体形成工程において、上記のステップＳ１〜ステップＳ３において形成された第１〜第３のシートを用いて、図２に示すグリーンシート積層体１を形成する。具体的には、図２に示すように、ステップＳ４において、第２及び第３のシート１２，１３を介さずに積層された複数枚の第１のグリーンシート１０を有する薄肉セラミック板母材１１間に、第３のシート１３、第２のグリーンシート１２及び第３のシート１３がこの順番で位置するように、複数枚の第１のグリーンシート１０、１枚または複数枚の第２のグリーンシート１２及び複数枚の第３のシートを積層すると共に圧着させることによりグリーンシート積層体１を形成する。すなわち、グリーンシート積層体１では、積層方向に隣接する薄肉セラミック板母材１１間に第２のグリーンシート１２が配置されている。また、薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に第３のシート１３が配置されている。

このステップＳ４の積層体形成工程では、第３のシート１３の厚さが第２のセラミック粉末の最大粒径よりも大きくなるように、第１〜第３のシート１０，１２，１３を圧着させることが好ましい。

なお、上記積層体形成工程において、ひとつの薄肉セラミック板母材１１を構成する第１のグリーンシート１０の枚数は、製造しようとする薄肉セラミック板の厚さと、使用する第１のグリーンシート１０の厚さとに応じて適宜設定することができる。本実施形態では、製造しようとする薄肉セラミック板の厚さが、使用する第１のグリーンシート１０の厚さよりも大きいため、複数枚の第１のグリーンシート１０により薄肉セラミック板母材１１を形成している。但し、製造しようとする薄肉セラミック板の厚さと、使用する第１のグリーンシート１０の厚さとによっては、１枚の第１のグリーンシート１０により薄肉セラミック板母材１１を形成してもよい。

また、本実施形態では、積層方向に隣接する薄肉セラミック板母材１１間に、第３のシート１３、第２のグリーンシート１２及び第３のシート１３のみを配置する例について説明するが、積層方向に隣接する薄肉セラミック板母材１１間に、さらなるシートや層を設けてもよい。また、第３のシート１３間に複数枚の第２のグリーンシート１２を配置してもよい。薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に複数枚の第３のシート１３を配置してもよい。

ステップＳ４に続いて、ステップＳ５が行われる。ステップＳ５では、ステップＳ４において形成された薄肉セラミック板母材１１の脱脂及び焼成を行うことにより、図３に示すセラミック積層体２０を形成する。このステップＳ４において、第１〜第３のシートに含まれる有機樹脂バインダーが除去される。その結果、図３に示すように、複数枚の第１のグリーンシート１０からなる薄肉セラミック板母材１１が薄肉セラミック板２１となり、第２のグリーンシート１２は、第２のセラミック粉末からなる分離層２２となる。第３のシート１３が実質的に有機樹脂バインダーからなる場合は、第３のシート１３は消失する。

なお、薄肉セラミック板母材１１の脱脂及び焼成の温度条件や圧力条件などは、製造しようとする薄肉セラミック板の特性などに応じて適宜設定することができる。

その後、図１に示すように、ステップＳ６において、セラミック積層体２０に含まれる複数の薄肉セラミック板２１をそれぞれに分離する。

最後に、ステップＳ７において、薄肉セラミック板２１を洗浄することにより、薄肉セラミック板２１を完成させる。なお、薄肉セラミック板２１の洗浄は、例えば、アセトンなどの有機溶剤や純水などを用いて行うことができる。

このように本実施形態では、図２に示すように、ステップＳ４の積層体形成工程において、薄肉セラミック板母材１１相互間に、第１のセラミック粉末と実質的に反応しない第２のセラミック粉末を含む第２のグリーンシート１２を配置する。このため、グリーンシート積層体１を脱脂及び焼成すると、図３に示すように、複数枚の第１のグリーンシート１０から形成された薄肉セラミック板２１相互間に、薄肉セラミック板２１とは融着していない、粉末状の第２のセラミック粉末からなる分離層２２が形成される。よって、セラミック積層体２０に含まれる複数の薄肉セラミック板２１を容易にそれぞれに分離することができる。従って、複数の薄肉セラミック板２１をそれぞれに分離する際に、薄肉セラミック板２１にクラックが発生しにくい。

また、本実施形態では、図２に示すように、ステップＳ４の積層体形成工程において、薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に、有機樹脂バインダーを主成分とする第３のシート１３を配置する。このため、薄肉セラミック板２１の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉末が付着したりすることを効果的に抑制することができる。

以下、薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に第３のシート１３を配置することにより、薄肉セラミック板２１の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉体が付着したりすることを効果的に抑制できる理由について、図面を参照しつつより詳細に説明する。

まず、図４に示すように、薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に第３のシート１３を配置しない場合について説明する。図５（ａ）に示すように、一部の第２のセラミック粉末１４は、第２のグリーンシート１２の表面から突出する場合がある。このため、図５（ｂ）に示すように、第１及び第２のグリーンシート１０，１２を圧着させると、第２のグリーンシート１２の表面から突出していた第２のセラミック粉末１４が第１のグリーンシート１０にめり込む。また、第１及び第２のグリーンシート１０，１２を圧着させることにより、第２のグリーンシート１２の厚さが小さくなる。このため、第２のグリーンシート１２の表層に位置していた第２のセラミック粉末１４も、場合によっては、第１及び第２のグリーンシート１０，１２の圧着と共に、第１のグリーンシート１０にめり込む。従って、図５（ｂ）に示すように、グリーンシート積層体１において、第１のグリーンシート１０の表面には、第２のセラミック粉末１４がめり込んだ凹部が形成される。

その結果、グリーンシート積層体１を脱脂及び焼成すると、図５（ｃ）に示すように、薄肉セラミック板２１の表面の第２のセラミック粉末１４がめり込んでいた部分に凹部が形成されることとなる。また、場合によっては、めり込んでいた第２のセラミック粉末１４が薄肉セラミック板２１の表面に付着した状態となる。

図５（ｃ）にしめすような薄肉セラミック板２１をセラミック電子部品の製造に用いた場合、セラミック電子部品の良品率が低下することとなる。

それに対して、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に、有機樹脂バインダーを主成分とする第３のシート１３が配置される。このため、図６（ｂ）に示すように、第１〜第３のシート１０，１２，１３の圧着時において、第２のセラミック粉末１４が第３のシート１３にめり込むことはあっても、第２のセラミック粉末１４が第１のグリーンシート１０にめり込むことは抑制される。このため、図６（ｃ）に示すように、グリーンシート積層体１を脱脂及び焼成することにより形成された薄肉セラミック板２１の表面には、第２のセラミック粉末１４に起因する凹部が形成されにくく、また、第２のセラミック粉末１４が付着しにくい。

また、第３のシート１３の厚さが第２のセラミック粉末１４の最大粒径よりも大きくなるように第１〜第３のシート１０，１２，１３の圧着を行うことが好ましい。このようにすることによって、薄肉セラミック板２１の表面に、第２のセラミック粉末１４に起因する凹部がより形成されにくく、また、第２のセラミック粉末１４がより付着しにくくなる。

また、第３のシート１３は、セラミック粉末を実質的に含まないことが好ましく、実質的に有機樹脂バインダーのみからなることがさらに好ましい。このようにすることによって、薄肉セラミック板２１の表面に、第２のセラミック粉末１４に起因する凹部がより形成されにくく、また、第２のセラミック粉末１４がより付着しにくくなる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、実質的にセラミックのみからなる薄肉セラミック板２１の製造に本発明に係る薄肉セラミック板の製造方法を適用する例について説明した。但し、本発明に係る薄肉セラミック板の製造方法は、内部にセラミック以外の材料からなる部材が形成された薄肉セラミック板の製造にも好適に用いられる。

本発明に係る薄肉セラミック板の製造方法は、例えば、図７に示すように、内部電極３１や外部電極が形成されている薄肉セラミック板３０の製造にも好適に用いられる。本実施形態では、本発明に係る薄肉セラミック板の製造方法を、薄肉セラミック板３０の製造に適用する一例について説明する。

なお、本実施形態の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符合で参照し、説明を省略する。

本実施形態では、図８に示すように、ステップＳ１において第１のグリーンシートを用意した後に、ステップＳ１−１において、複数枚の第１のグリーンシートのうちの一部の表面に、図９に示す導電層３２を形成する。つまり、表面に導電層３２が形成されている第１のグリーンシートと、表面に導電層３２が形成されていない第１のグリーンシートとの両方を用意する。

なお、導電層３２の形成方法は特に限定されず、導電層３２は、例えば、導電性微粒子を含む導電性ペーストを塗布することにより形成することができる。

次に、ステップＳ４の積層体形成工程において、図９に示すように、導電層３２が第１のグリーンシート１０間に位置するように、表面に導電層３２が形成されている第１のグリーンシート１０と、表面に導電層３２が形成されていない第１のグリーンシート１０と、第２及び第３のシート１２，１３とを積層することによりグリーンシート積層体１を形成する。グリーンシート積層体１では、薄肉セラミック板母材１１の内部に導電層３２が形成されることとなる。なお、本実施形態では導電層３２が内部電極のみを形成する例について説明する。但し、導電層は、グリーンシート積層体の外表面に形成されていてもよい。その場合は、導電層により外部電極が形成される。

その後、上記の第１の実施形態と同様に、ステップＳ５において、脱脂及び焼成を行う。これにより、図１０に示す、内部に内部電極３１が形成された薄肉セラミック板３０を有するセラミック積層体２０が形成される。次に、ステップＳ６において、複数の薄肉セラミック板３０をそれぞれに分離する。最後に、ステップＳ７において洗浄することにより、内部電極３１が形成されている薄肉セラミック板３０を完成することができる。

本実施形態においても、上記の第１の実施形態の場合と同様に、セラミック積層体２０に含まれる複数の薄肉セラミック板３０を容易にそれぞれに分離することができ、かつ薄肉セラミック板３０の表面に凹部が形成されたり、第２のセラミック粉末が付着したりすることを効果的に抑制することができる。

（実施例１）
１００重量部のチタン酸ジルコン酸鉛系材料に対し、１０重量部のアクリル系の有機樹脂バインダー、１重量部の分散剤、０．５重量部の可塑剤、１５重量部の水を混合してスラリーを調整した。そのスラリーをドクターブレード法によりポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布することにより、厚さ２０μｍの第１のグリーンシートを作成した。

次に、２０重量部のジルコニア粉末、１００重量部のアクリル系の有機樹脂バインダー、１重量部の分散剤及び０．３重量部の可塑剤を混合することによりスラリーを調製した。そのスラリーをドクターブレード法によりポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布することにより、厚さ４０μｍの第２のグリーンシートを作成した。

なお、スラリーの調整に用いたジルコニア粉末の粒径を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定したところ、ジルコニア粉末の平均粒径は５μｍ、最大粒径は２３μｍであった。

次に、１００重量部のアクリル系の有機樹脂バインダー、１重量部の分散剤及び０．５重量部の可塑剤を混合することによりスラリーを調製した。そのスラリーをドクターブレード法によりポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布することにより、厚さ４０μｍの第３のシートを作成した。

次に、３４枚の第１のグリーンシート１０と、５枚の第２のグリーンシート１２と、１０枚の第３のシート１３とを積層すると共に圧着させ、約２０ｍｍ×約３０ｍｍの大きさに切り出すことにより、図２に示す構造のグリーンシート積層体１を作製した。ここで、両端部に位置する薄肉セラミック板母材１１は、５枚の第１のグリーンシート１０により構成し、それ以外の薄肉セラミック板母材１１は、６枚の第１のグリーンシート１０により構成した。また、薄肉セラミック板母材１１間には、図２に示すように、第３のシート１３、第２のグリーンシート１２及び第３のシート１３をこの順で配置した。得られたグリーンシート積層体１の総厚は、約１．３ｍｍであった。圧着後のグリーンシート積層体１における第３のシート１３の厚さは、圧着前の厚さと変わらず４０μｍであった。

得られたグリーンシート積層体１を４６０℃で脱脂した後９５０℃で焼成し、図３に示す構造のセラミック積層体２０を得た。得られたセラミック積層体２０の複数の薄肉セラミック板２１をそれぞれに分離し、アセトンを用いて洗浄した。なお、セラミック積層体２０の両端に位置する、５枚の第１のグリーンシート１０から形成された両端部に位置する薄肉セラミック板２１は使用しなかった。

上記の要領で１０枚の薄肉セラミック板２１を作製し、１０枚の薄肉セラミック板２１の表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、凹部の数量と、表面に付着している第２のセラミック粉末の個数を測定した。実施例１では、下記の表１にも示すように、１０枚の薄肉セラミック板２１のいずれの表面にも凹部や第２のセラミック粉末は観察されなかった。

（実施例２）
上記の第２の実施形態のように、内部電極３１を形成したこと以外は、上記実施例１と同様にして薄肉セラミック板を作製し、１０枚の薄肉セラミック板の表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、凹部の数量と、表面に付着している第２のセラミック粉末の個数を測定した。実施例２においても、実施例１と同様に、１０枚の薄肉セラミック板のいずれの表面にも凹部や第２のセラミック粉末は観察されなかった。

なお、第１のグリーンシート１０の表面への導電層３２の形成は、Ａｇ／Ｐｄ合金からなる導電性微粒子を含む導電性ペーストを第１のグリーンシート１０に塗布することにより形成した。導電層３２の厚さは、約２μｍであった。

（比較例１）
第３のシート１３を用いないこと以外は、上記の実施例１と同様して薄肉セラミック板２１を作製した。すなわち、図４に示す構造の薄肉セラミック板２１を作製した。そして、得られた１０枚の薄肉セラミック板２１の表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、凹部の数量と、表面に付着している第２のセラミック粉末の個数を測定した。比較例１では、１０個のサンプルにおける、付着している第２のセラミック粉末の数量の平均が８３個であり、表面に形成された凹部の数量の平均が４２個であった。

（比較例２）
第３のシート１３を用いないこと以外は、上記の実施例２と同様して薄肉セラミック板を作製した。そして、得られた１０枚の薄肉セラミック板の表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、凹部の数量と、表面に付着している第２のセラミック粉末の個数を測定した。比較例２では、１０個のサンプルにおける、付着している第２のセラミック粉末の数量の平均が９５個であり、表面に形成された凹部の数量の平均が３７個であった。

以上の実施例１，２及び比較例１，２の結果を、下記の表１にまとめる。

表１に示すように、第３のシート１３を用いた実施例１，２では、内部電極３１の有無にかかわらず、付着した第２のセラミック粉末及び表面に形成された凹部は全く観察されなかった。それに対して、第３のシート１３を用いなかった比較例３，４では、内部電極３１の有無にかかわらず、付着した第２のセラミック粉末及び表面に形成された凹部共に数十個も観察された。この結果から、薄肉セラミック板母材１１と第２のグリーンシート１２との間に、有機樹脂バインダーを主成分とする第３のシート１３を介在させることにより、薄肉セラミック板の表面に第２のセラミック粉末が付着したり、第２のセラミック粉末がめり込むことに起因する凹部が形成されたりすることを効果的に抑制することができることがわかる。

第１の実施形態における薄肉セラミック板の製造工程を表すフローチャートである。 第１の実施形態におけるグリーンシート積層体の概略断面図である。 第１の実施形態におけるセラミック積層体の概略断面図である。 比較例におけるグリーンシート積層体の概略断面図である。 比較例における圧着工程及び焼成工程を説明するための模式的断面図である。詳細には、図５（ａ）は、比較例における圧着前のグリーンシート積層体の一部を表す模式的断面図である。図５（ｂ）は、比較例における圧着後のグリーンシート積層体の一部を表す模式的断面図である。図５（ｃ）は、比較例における薄肉セラミック板の一部を表す模式的断面図である。 第１の実施形態における圧着工程及び焼成工程を説明するための模式的断面図である。詳細には、図５（ａ）は、第１の実施形態における圧着前のグリーンシート積層体の一部を表す模式的断面図である。図５（ｂ）は、第１の実施形態における圧着後のグリーンシート積層体の一部を表す模式的断面図である。図５（ｃ）は、第１の実施形態における薄肉セラミック板の一部を表す模式的断面図である。 第２の実施形態において製造される薄肉セラミック板の概略断面図である。 第２の実施形態における薄肉セラミック板の製造工程を表すフローチャートである。 第２の実施形態におけるグリーンシート積層体の概略断面図である。 第２の実施形態におけるセラミック積層体の概略断面図である。

符号の説明

１…グリーンシート積層体
１０…第１のグリーンシート
１１…薄肉セラミック板母材
１２…第２のグリーンシート
１３…第３のシート
１４…第２のセラミック粉末
２０…セラミック積層体
２１…薄肉セラミック板
２２…分離層
３０…薄肉セラミック板
３１…内部電極
３２…導電層

Claims (6)

1. 薄肉セラミック板形成用の第１のセラミック粉末と、有機樹脂バインダーとを含む複数枚の第１のグリーンシートを用意する工程と、
   前記第１のセラミック粉末と実質的に反応しない第２のセラミック粉末と、有機樹脂バインダーとを含む１枚または複数枚の第２のグリーンシートを用意する工程と、
   有機樹脂バインダーを主成分とする複数枚の第３のシートを用意する工程と、
   １枚の前記第１のグリーンシート、または前記第２及び第３のシートを介さずに積層された複数枚の前記第１のグリーンシートを有する薄肉セラミック板母材間に、前記第３のシート、前記第２のグリーンシート及び前記第３のシートがこの順番で位置するように、前記第１〜第３のシートを積層すると共に圧着させることによりグリーンシート積層体を形成する積層体形成工程と、
   前記グリーンシート積層体を脱脂及び焼成することにより、前記薄肉セラミック板母材から形成された薄肉セラミック板を複数含むセラミック積層体を得る工程と、
   前記セラミック積層体に含まれる複数の薄肉セラミック板をそれぞれに分離する工程とを備える、薄肉セラミック板の製造方法。
2. 前記複数枚の第１のグリーンシートのうちの一部の第１のグリーンシートの表面に導電層を形成する工程をさらに備え、前記薄肉セラミック板母材は、表面に前記導電層が形成された第１のグリーンシートと、表面に前記導電層が形成されていない第１のグリーンシートとが積層されてなるものである、請求項１に記載の薄肉セラミック板の製造方法。
3. 前記積層体形成工程は、前記第３のシートの厚さが前記第２のセラミック粉末の最大粒径よりも大きくなるように、前記複数枚の第１のグリーンシートと、前記１枚または複数枚の第２のグリーンシートと、前記複数枚の第３のシートとを積層すると共に圧着させる工程である、請求項１または２に記載の薄肉セラミック板の製造方法。
4. 前記第１のセラミック粉末は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック粉末、チタン酸鉛系セラミック粉末からなる群から選ばれた１種または２種以上のセラミック粉末であり、前記第２のセラミック粉末は、ジルコニアセラミック粉末及びアルミナセラミック粉末のうちの少なくとも一方である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄肉セラミック板の製造方法。
5. 前記第３のシートは、セラミック粉末を実質的に含まない、請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄肉セラミック板の製造方法。
6. 前記第３のシートは、実質的に前記有機樹脂バインダーからなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の薄肉セラミック板の製造方法。

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