JP2011035341A - Method of manufacturing ceramic substrate - Google Patents

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Hiroaki Yamada
裕亮 山田
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直哉 殿村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a ceramic substrate provided with desired characteristics efficiently by inhibiting and preventing warpage and deformation of a ceramic molded body (ceramic substrate) in a baking process. <P>SOLUTION: An unbaked composite laminate, wherein a constraining layer containing sinter-resistant ceramic powder, not sintering at the sintering temperature of an unbaked ceramic molded body, as a main component is arranged, is formed at least on one of one principal surface side and another principal surface side of the unbaked ceramic molded body which becomes the ceramic substrate after baking. After baking at the temperature where the ceramic molded body is sintered and the sinter-resistant ceramic powder constituting the constraining layer is not sintered, the ceramic substrate is manufactured through a process wherein the constraining layer is removed. In this case, as the constraining layer (a green sheet for the constraining layer), a constraining layer 11, which has uniform thickness on the whole and has larger constraining force at the peripheral part (a first green sheet 11A for constraining layer constituting it) than the center part (a second green sheet 11D for constraining layer constituting it), is used. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、セラミック基板の製造方法に関し、詳しくは、焼成後にセラミック基板となるセラミック成形体に拘束層を配設して、収縮を抑制しつつ焼成を行う、いわゆる拘束焼成の工程を経て製造されるセラミック基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic substrate, and in particular, is manufactured through a so-called constrained firing process in which a constraining layer is disposed on a ceramic molded body that becomes a ceramic substrate after firing and firing is performed while suppressing shrinkage. The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic substrate.

セラミック電子部品の中でも、高い平面寸法精度が要求される多層セラミック基板などにおいては、焼成工程における平面方向の焼成収縮や、該収縮のばらつきなどが製品の品質に大きく影響する。   Among ceramic electronic components, in a multilayer ceramic substrate or the like that requires high planar dimensional accuracy, firing shrinkage in the planar direction in the firing process, variations in the shrinkage, and the like greatly affect product quality.

そこで、このような焼成工程における収縮を抑制しつつ、セラミック成形体を焼成する方法として、セラミック成形体の両主面に、セラミック成形体の焼成温度では実質的に焼結しない、アルミナなどの難焼結性材料を主たる成分とする拘束層を形成した状態で焼成を行うことにより、実質的に、平面方向の焼成収縮が生じないように焼成を行うことができるようにした焼成方法が提案されている(特許文献1参照)。   Therefore, as a method of firing the ceramic molded body while suppressing shrinkage in such a firing step, it is difficult to sinter alumina or the like that does not substantially sinter at the firing temperature of the ceramic molded body on both main surfaces of the ceramic molded body. A firing method has been proposed in which firing is performed in a state where a constraining layer containing a sinterable material as a main component is formed, so that firing can be performed substantially without causing shrinkage in the planar direction. (See Patent Document 1).

しかしながら、この方法を用いた場合であっても、セラミック成形体は全く収縮しないわけではなく、焼成工程において、いくらかは収縮する。そして、焼成後にセラミック基板となるセラミック成形体の平面方向への収縮は、周縁部から中心に向かって生じるため、絶対的な収縮量は中心からの距離に比例して大きくなる。また、セラミック成形体の周縁部、特にコーナ部付近では、周囲を全て拘束層によって囲まれているわけではないので拘束層による拘束力が不十分になる場合がある。そのため、焼成後に得られるセラミック基板などのセラミック成形体の周縁部に反りや変形が発生する場合がある。   However, even when this method is used, the ceramic molded body does not shrink at all, and some shrinks in the firing step. And since the shrinkage | contraction in the plane direction of the ceramic molded body used as a ceramic substrate after baking arises toward a center from a peripheral part, absolute shrinkage becomes large in proportion to the distance from a center. Further, since the periphery of the ceramic molded body, particularly in the vicinity of the corner portion, is not entirely surrounded by the constraining layer, the constraining force by the constraining layer may be insufficient. Therefore, warpage or deformation may occur in the peripheral portion of a ceramic molded body such as a ceramic substrate obtained after firing.

また、反りや変形の発生を防止するために拘束力の大きい拘束層として、粒径が小さく比表面積の大きい難焼結性材料粉末を用いた拘束層を使用することも考えられるが、その場合、焼成後における拘束層の除去が困難になり、拘束層の除去工程でセラミック成形体にダメージを与えるという問題点がある。   It is also possible to use a constrained layer using a non-sinterable material powder with a small particle size and a large specific surface area as a constraining layer with a large constraining force in order to prevent warpage and deformation. The removal of the constraining layer after firing becomes difficult, and there is a problem that the ceramic molded body is damaged in the constraining layer removing step.

また、セラミックグリーンシートを積層してなるセラミック成形体(積層体)の両主面に配設される拘束層(拘束層用グリーンシート)のうちの少なくとも一方(この例では積層体の上面側に配設された拘束層)に、周縁部の厚みを中央部の厚みより厚くした拘束層を配設して焼成するようにした、セラミック基板の製造方法が提案されている(引用文献2参照)。   Also, at least one of the constraining layers (green sheet for constraining layer) disposed on both main surfaces of the ceramic molded body (laminated body) formed by laminating ceramic green sheets (in this example, on the upper surface side of the laminated body) A method of manufacturing a ceramic substrate has been proposed in which a constraining layer having a peripheral portion thicker than a central portion is disposed on the constraining layer) and fired (see Reference 2). .

この方法の場合、周縁部の厚みを中央部の厚みより厚くした拘束層を用いていることから積層体の周縁部を中央部よりも大きい拘束力で確実に拘束して、セラミック基板の周縁部の反りや変形の発生を防止することが可能になる。   In the case of this method, since the constraining layer in which the peripheral part is thicker than the central part is used, the peripheral part of the laminate is surely constrained with a restraining force larger than that of the central part, and the peripheral part of the ceramic substrate It is possible to prevent the occurrence of warping and deformation.

しかしながら、特許文献2の方法の場合、周縁部が中央部より厚みが厚いため、圧着時に均一な圧力を加えることができずに、積層体は、中央部が盛り上がった状態となり、焼成後に所望の寸法精度を有し、意図する特性を備えたセラミック基板を得ることができなくなる場合がある。   However, in the case of the method of Patent Document 2, since the peripheral portion is thicker than the central portion, a uniform pressure cannot be applied at the time of crimping, and the laminate is in a state where the central portion is raised, and a desired shape is obtained after firing. In some cases, it becomes impossible to obtain a ceramic substrate having dimensional accuracy and having intended characteristics.

特開平4−243978号公報JP-A-4-243978 特開2004−146701号公報JP 2004-146701 A

本発明は、上記課題を解決するものであり、拘束層を用いてセラミック成形体の焼成を行う焼成工程におけるセラミック成形体(セラミック基板)の反りや変形を抑制、防止するとともに、焼成後に所望の寸法精度を有し、意図する特性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なセラミック基板の製造方法、さらには、焼成後の拘束層の除去性に優れ、拘束層の除去工程でセラミック成形体にダメージを与えることのない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。   The present invention solves the above-described problems, and suppresses and prevents warping and deformation of a ceramic molded body (ceramic substrate) in a firing process in which the ceramic molded body is fired using a constraining layer. A method of manufacturing a ceramic substrate capable of efficiently manufacturing a ceramic substrate having dimensional accuracy and having intended characteristics, and further excellent in removal of the constraining layer after firing, and the ceramic in the constraining layer removal step It aims at providing the manufacturing method of the ceramic substrate which does not damage a molded object.

上記課題を解決するために、本発明のセラミック基板の製造方法は、
焼成後にセラミック基板となる未焼成セラミック成形体の一方主面側と他方主面側の少なくとも一方に、前記未焼成セラミック成形体の焼結温度では焼結しない難焼結性セラミック粉末を主たる成分とする拘束層が配設された未焼成複合積層体を形成する工程と、
前記未焼成複合積層体を、前記セラミック成形体は焼結するが、前記拘束層を構成する前記難焼結性セラミック粉末は焼結しない温度で焼成する工程と、
前記未焼成複合積層体を焼成する工程が終了した後に、前記拘束層を除去する工程と
を備えたセラミック基板の製造方法であって、
前記拘束層として、全体的に厚みが均一で、かつ、周縁部が中央部より、焼成工程における前記セラミック成形体の収縮を抑制する拘束力の大きい拘束層を用いること
を特徴としている。
In order to solve the above problems, a method for producing a ceramic substrate of the present invention comprises:
At least one of the one main surface side and the other main surface side of the unfired ceramic molded body that becomes the ceramic substrate after firing is mainly composed of a hardly sinterable ceramic powder that does not sinter at the sintering temperature of the unfired ceramic molded body. Forming a green composite laminate in which a constraining layer is disposed;
Firing the unfired composite laminate at a temperature at which the ceramic compact is sintered but the hardly sinterable ceramic powder constituting the constraining layer is not sintered;
A step of removing the constraining layer after the step of firing the unfired composite laminate is completed,
As the constraining layer, a constraining layer having a uniform constraining force and having a large constraining force that suppresses shrinkage of the ceramic molded body in the firing step is used.

本発明のセラミック基板の製造方法においては、前記拘束層の前記周縁部と前記中央部の拘束力の大きさを、前記拘束層に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積の大きさにより調整することが好ましい。   In the method for manufacturing a ceramic substrate according to the present invention, the magnitude of the restraining force of the peripheral portion and the central portion of the constraining layer is adjusted by the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the constraining layer. It is preferable to do.

また、前記拘束層の前記周縁部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積を6m2/g以上とし、前記拘束層の前記中央部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積を3m2/g以下とすることが好ましい。 Further, the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the peripheral portion of the constraining layer is 6 m 2 / g or more, and the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the central portion of the constraining layer is 3 m. 2 / g or less is preferable.

また、前記セラミック成形体の表面の、前記拘束層の中央部に接する領域の少なくとも一部に,焼成後に表面電極となる電極パターンが形成されていることを特徴としている。   In addition, an electrode pattern to be a surface electrode after firing is formed on at least a part of a region of the surface of the ceramic molded body that is in contact with the central portion of the constraining layer.

また、前記拘束層は、前記中央部を構成する中央部用シートと、前記周縁部を構成する周縁部用シートとを組み合わせることにより形成されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said constraining layer is formed by combining the sheet | seat for center parts which comprises the said center part, and the sheet | seat for periphery parts which comprises the said periphery part.

また、前記拘束層を構成する前記周縁部用シートが、前記中央部用シートがその内側にはまり込むように構成された枠状シートであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said edge part sheet | seat which comprises the said constraining layer is a frame-shaped sheet | seat comprised so that the said sheet | seat for center parts might fit inside.

本発明のセラミック基板の製造方法は、拘束層として、全体的に均一な厚みを有し、かつ、周縁部が中央部よりも拘束力の大きい拘束層を用いるようにしているので、反りや変形の生じやすい,セラミック成形体の周縁部の、焼成工程における反りや変形を抑制、防止することが可能になる。また、拘束層の中央部は、拘束力が周縁部よりも小さい領域であって、焼成後における除去性が良好であるため、拘束層の除去の工程で焼成後のセラミック成形体にダメージを与えて特性を損なうことがない。
したがって、本発明によれば、寸法精度が高く、意図する特性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。
In the method for manufacturing a ceramic substrate according to the present invention, a constraining layer having a uniform thickness as a whole and a constraining layer having a constraining force that is larger in the peripheral part than the central part is used as a constraining layer. It is possible to suppress or prevent warping or deformation of the peripheral edge of the ceramic molded body, which is likely to occur. In addition, the central portion of the constraining layer is a region in which the constraining force is smaller than that of the peripheral portion, and the removability after firing is good. Therefore, the fired ceramic molded body is damaged in the step of removing the constraining layer. The characteristics are not impaired.
Therefore, according to the present invention, it is possible to efficiently manufacture a ceramic substrate having high dimensional accuracy and having intended characteristics.

また、拘束層の、周縁部と中央部における拘束力の大きさを、拘束層に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積の大きさによって調整することにより、容易かつ確実に、周縁部が中央部よりも拘束力の大きい拘束層を得ることが可能になり、本発明をより実効あらしめることが可能になる。   In addition, by adjusting the size of the restraining force at the peripheral portion and the central portion of the constraining layer according to the size of the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the constraining layer, the peripheral portion can be easily and reliably formed. It becomes possible to obtain a constraining layer having a constraining force larger than that of the central portion, and the present invention can be made more effective.

また、拘束層の周縁部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積を6m2/g以上とし、拘束層の中央部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積を3m2/g以下とすることにより、周縁部のほうが中央部よりも拘束力が大きく、また、中央部においては除去性に優れた拘束層をさらに確実に得ることが可能になり、好ましい。すなわち、この要件を備えることにより、トレードオフの関係にある、焼成工程におけるセラミック成形体の反りの抑制と、焼成後における拘束層の除去性の確保という課題を、同時に、より効率よく解決することが可能になる。ただし、本発明は必ずしもこの要件を備えることを要するものではない。この要件を満たさないものであっても、難焼結性セラミック粉末の比表面積が周縁部と中央部とにおいて同じである従来の拘束層に比べて、セラミック成形体の反りの抑制と拘束層の除去性との少なくとも一方については効果が得られるからである。 Further, the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the peripheral portion of the constraining layer is 6 m 2 / g or more, and the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the central portion of the constraining layer is 3 m 2 / g or less. By doing so, the peripheral portion has a greater restraining force than the central portion, and a constraining layer excellent in removability can be more reliably obtained at the central portion, which is preferable. In other words, by providing this requirement, the problem of suppressing warpage of the ceramic molded body in the firing process and ensuring the removability of the constrained layer after firing, which are in a trade-off relationship, can be solved more efficiently at the same time. Is possible. However, the present invention is not necessarily required to have this requirement. Even if this requirement is not met, the ceramic surface of the ceramic compact is less warped and the constrained layer has a lower surface area than the conventional constrained layer where the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder is the same in the peripheral part and the central part. This is because at least one of the removability is effective.

焼成後にセラミック基板となるセラミック成形体の表面の、拘束層の中央部に接する領域の少なくとも一部に、焼成後に表面電極となる電極パターンが形成された構成とした場合、表面電極が接することになる、拘束層の中央部は、周縁部よりも拘束力が小さく、除去しやすい領域であることから,焼成後に拘束層を除去する工程で表面電極がダメージを受けるおそれが少なく、特性の良好なセラミック基板を効率よく製造することが可能になる。   When the electrode pattern that becomes the surface electrode after firing is formed on at least a part of the area of the surface of the ceramic molded body that becomes the ceramic substrate after firing and in contact with the central portion of the constraining layer, the surface electrode comes into contact The central part of the constraining layer is a region having a restraining force smaller than that of the peripheral part and easy to remove. Therefore, the surface electrode is less likely to be damaged in the step of removing the constraining layer after firing, and has good characteristics. A ceramic substrate can be efficiently manufactured.

また、拘束層の中央部を構成する中央部用シートと周縁部を構成する周縁部用シートを別体として形成し、両者を組み合わせることにより、容易かつ確実に、周縁部のほうが中央部よりも、焼成工程における拘束力の大きい拘束層を得ることができる。   Moreover, by forming the central portion sheet constituting the central portion of the constraining layer and the peripheral portion sheet constituting the peripheral portion as separate bodies, and combining them, the peripheral portion is easier and more reliable than the central portion. A constraining layer having a large constraining force in the firing step can be obtained.

なお、中央部を構成する中央部用シートおよび周縁部を構成する周縁部用シートのそれぞれの個数や具体的な形状,組み合わせの態様などに関し,特別の制約はなく、作製の容易性、セラミック成形体の構成や形状、焼成条件、製品に要求される特性などを考慮して、適切な形状や組み合わせ態様などを決定することが可能である。
具体的には、例えば、中央部用シートを方形の一枚のシートとしたり、複数に分割されたシートとしたり,周縁部用シートを方形の中央部用シートを取り囲む4つの辺を構成する4つの帯状片としたり,2つのL字状片としたりすることが可能である。
There are no particular restrictions on the number, specific shape, combination mode, etc. of the central sheet constituting the central part and the peripheral sheet constituting the peripheral part. Appropriate shapes and combinations can be determined in consideration of the structure and shape of the body, firing conditions, characteristics required for the product, and the like.
Specifically, for example, the central sheet is a single rectangular sheet, a sheet divided into a plurality of sheets, or the peripheral sheet is formed of four sides surrounding the rectangular central sheet 4 It is possible to form two strips or two L-shaped pieces.

特に、周縁部用シートを、中央部用シートがその内側にはまり込むように構成された枠状シートとすることにより、容易かつ確実に、周縁部のほうが中央部よりも、焼成工程における拘束力の大きい拘束層を得ることができる。
なお、枠状シートを備えた拘束層を構成する場合において、枠状シートを複数個用いるようにすることも可能である。すなわち、中央部用シートがその内側にはまり込む第1の枠状シートと、第1の枠状シートの外側にはまり込む第2の枠状シートを備えた構成としたり、さらにその外側にはまり込む第3の枠状シートを備えた構成としたりすることも可能であり、その数に特に制約はない。
In particular, the peripheral sheet is a frame-shaped sheet configured such that the central sheet fits inside thereof, so that the peripheral part is more constrained in the firing process than the central part. A large constraining layer can be obtained.
In the case of configuring a constraining layer provided with a frame-shaped sheet, a plurality of frame-shaped sheets can be used. That is, the central sheet is configured to include a first frame-like sheet that fits inside and a second frame-like sheet that fits outside the first frame-like sheet, or further fits outside. A configuration including a third frame-like sheet is also possible, and the number is not particularly limited.

本発明の実施例(実施例1)においてセラミック基板(多層セラミック基板)を製造するのに用いた拘束層(拘束層用グリーンシート)の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the constrained layer (green sheet for constrained layers) used in manufacturing the ceramic substrate (multilayer ceramic substrate) in the Example (Example 1) of this invention. 本発明の実施例1において作製した、未焼成複合積層体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the unbaking composite laminated body produced in Example 1 of this invention. (a),(b)は、本発明のセラミック基板の製造方法に用いられる拘束層の変形例を示す図である。(a), (b) is a figure which shows the modification of the constrained layer used for the manufacturing method of the ceramic substrate of this invention. 本発明のセラミック基板の製造方法に用いられる拘束層の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the constrained layer used for the manufacturing method of the ceramic substrate of this invention.

以下、本発明の実施の形態を示して、本発明をさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of the present invention.

[基板用グリーンシートの作製]
SiO2、CaO、Al23およびB23の各粉末を混合したガラス粉末と、アルミナ粉末とを混合した。
[Production of green sheet for substrates]
A glass powder obtained by mixing each powder of SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 and B 2 O 3 was mixed with an alumina powder.

この混合粉末に対し、アクリル系の有機バインダと、溶剤(トルエンとエタノール)を添加し、混合し、ボールミルにて十分に混練することにより、均一に分散させた後、減圧下で脱泡処理を行ってスラリーを得た。   To this mixed powder, an acrylic organic binder and a solvent (toluene and ethanol) are added, mixed, and thoroughly kneaded in a ball mill, and then uniformly dispersed, and then defoamed under reduced pressure. To obtain a slurry.

このスラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法にて、キャリアフィルム上にシート状に成形することにより、厚み0.20mmのガラスセラミック・グリーンシートを作製した。   This slurry was formed into a sheet on a carrier film by a casting method using a doctor blade to produce a glass ceramic green sheet having a thickness of 0.20 mm.

そして、このガラスセラミック・グリーンシートを乾燥させた後、平面寸法が150mm□の大きさとなるようにキャリアフィルムごとカットした。   And after drying this glass ceramic green sheet, it cut | disconnected the whole carrier film so that a plane dimension might be a magnitude | size of 150 mm (square).

そして、カットされたグリーンシート(ガラスセラミック・グリーンシート)上にAg導体ペーストをスクリーン印刷法にて形成して、導体パターン21(図2参照)を備えた、多層セラミック基板のセラミック層を構成する基板用グリーンシート20(図2参照)を作製した。なお、必要に応じて、基板用グリーンシート20に、層間接続のためのビアホール用貫通孔の形成、および該ビアホール用貫通孔への導体の充填などを行う。   Then, an Ag conductor paste is formed on the cut green sheet (glass ceramic green sheet) by a screen printing method to constitute a ceramic layer of the multilayer ceramic substrate having the conductor pattern 21 (see FIG. 2). A substrate green sheet 20 (see FIG. 2) was prepared. If necessary, via hole through holes for interlayer connection are formed in the substrate green sheet 20 and conductors are filled into the via hole through holes.

[拘束層用グリーンシートの作製]
この実施例1では、図1に示すように、拘束層用グリーンシートとして、中央部を構成する中央部用シート11Dと、周縁部を構成する周縁部用シート11Aとを組み合わせることにより、全体的に均一な厚みを有し、かつ、周縁部と、中央部とで、焼成工程における被焼成体であるセラミック成形体(焼成後にセラミック多層基板となる積層体)の収縮を抑制する拘束力の異なり、周縁部が中央部より拘束力の大きい拘束層(拘束層用グリーンシート)11を作製した。以下に拘束層の作製方法について説明する。
[Preparation of green sheet for constraining layer]
In Example 1, as shown in FIG. 1, as a constraining layer green sheet, by combining a central portion sheet 11 </ b> D constituting the central portion and a peripheral portion sheet 11 </ b> A constituting the peripheral portion, Difference in restraining force that suppresses shrinkage of a ceramic molded body (laminated body that becomes a ceramic multilayer substrate after firing) in the firing step at the peripheral portion and the central portion at a uniform thickness A constraining layer (constraint layer green sheet) 11 having a constraining force with a peripheral portion larger than that of the central portion was produced. A method for producing the constraining layer will be described below.

まず、平均粒子径の異なる2種類のアルミナ粉末を用意し、各アルミナ粉末に対して、有機バインダとしてポリビニルブチラールと、溶剤としてトルエンとエタノールを添加、混合し、ボールミルにて十分に混練することにより、均一に分散させた後、減圧下で脱泡処理を行い、スラリーを得た。   First, two types of alumina powders having different average particle diameters are prepared, and polyvinyl butyral as an organic binder and toluene and ethanol as solvents are added to each alumina powder, mixed, and sufficiently kneaded in a ball mill. After uniformly dispersing, defoaming treatment was performed under reduced pressure to obtain a slurry.

このスラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法にて、キャリアフィルム上にシート状に成形することにより、厚みが0.10mmとなるグリーンシートを得た。   This slurry was formed into a sheet on a carrier film by a casting method using a doctor blade, thereby obtaining a green sheet having a thickness of 0.10 mm.

そして、このグリーンシートを乾燥させた後、平面寸法が150mm□の大きさとなるようにキャリアフィルムごとカットして、厚みが0.10mmの拘束層用グリーンシート、すなわち、平均粒子径の異なる2種類のアルミナ粉末を用いてなる第1の拘束層用グリーンシート1Aと、第2の拘束層用グリーンシート1Dを作製した。   Then, after drying the green sheet, the carrier film is cut so that the planar dimension is 150 mm □, and the thickness is 0.10 mm for the constraining layer green sheet, that is, two types having different average particle diameters A first constraining layer green sheet 1A and a second constraining layer green sheet 1D were produced using the alumina powder.

表1に第1および第2の2種類の拘束層用グリーンシート1A,1Dを、500℃で4h脱脂することにより得た難焼結性セラミック粉末の特性(平均粒子径および比表面積)を示す。
なお、難焼結性セラミック粉末の比表面積は、ガス吸着法(BET法)により測定した値である。
また、難焼結性セラミック粉末の平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定した値である。
Table 1 shows the characteristics (average particle diameter and specific surface area) of the hardly sinterable ceramic powder obtained by degreasing the first and second constraining layer green sheets 1A and 1D at 500 ° C. for 4 hours. .
The specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder is a value measured by a gas adsorption method (BET method).
The average particle size of the hardly sinterable ceramic powder is a value measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device.

Figure 2011035341
Figure 2011035341

なお、本発明における拘束層(拘束層用グリーンシート)に関し、難焼結性セラミック粉末の比表面積および平均粒子径とはこのようにして測定される比表面積および平均粒子径の値をいう。   In addition, regarding the constrained layer (green sheet for constrained layer) in the present invention, the specific surface area and average particle diameter of the hardly sinterable ceramic powder mean values of the specific surface area and average particle diameter thus measured.

次に、キャリアフィルムはそのままに、第1の拘束層用グリーンシート1Aの周縁部を各27.5mmの幅で残して内側部分を切り取り、第1の拘束層用グリーンシート1Aからなる周縁部用シート(枠状シート)11Aを得た(図1参照)。   Next, while leaving the carrier film as it is, the peripheral portion of the first constraining layer green sheet 1 </ b> A is left with a width of 27.5 mm, and the inner portion is cut out to form the peripheral portion including the first constraining layer green sheet 1 </ b> A. A sheet (frame-shaped sheet) 11A was obtained (see FIG. 1).

また、キャリアフィルムはそのままに、第2の拘束層用グリーンシート1Dの95mm□の部分を残し、周縁部を各27.5mmの幅で切り取ることにより、、第2の拘束層用グリーンシート1Dからなる方形の中央部用シート11Dを得た(図1参照)。   Further, by leaving the carrier film as it is, leaving the 95 mm square portion of the second constraining layer green sheet 1D and cutting the peripheral portion with a width of 27.5 mm from the second constraining layer green sheet 1D. A rectangular central sheet 11D was obtained (see FIG. 1).

そして、周縁部用シート11Aの内側に、中央部用シート11Dをはめ込み、プレスした後、片側のキャリアフィルムを剥がして、周縁部と中央部とで、難焼結性セラミック粉末(アルミナ粉末)の比表面積および平均粒子径とが異なり、周縁部の方が中央部よりも含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積が大きく、平均粒子径が小さい拘束層11を得た(図1参照)。   And after inserting and pressing the center part sheet | seat 11D inside the peripheral part sheet | seat 11A, the carrier film of one side is peeled off, and a non-sinterable ceramic powder (alumina powder) is made into a peripheral part and a center part. Unlike the specific surface area and the average particle diameter, the constrained layer 11 having a larger specific surface area and a smaller average particle diameter was obtained in the non-sinterable ceramic powder in which the peripheral part was contained more than the central part (see FIG. 1).

この拘束層11は、全体的に厚みが均一で、かつ、周縁部が中央部より、焼成工程における前記セラミック成形体の収縮を抑制する拘束力の大きい拘束層であって、表2の試料1の拘束層である。   The constraining layer 11 is a constraining layer having a uniform constraining force and a large constraining force that suppresses the shrinkage of the ceramic molded body in the firing step from the central portion of the peripheral portion. It is a constrained layer.

また、比較のため、試料1の拘束層とは逆に、周縁部用シートとして、含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積が小さく、平均粒子径が大きい第2の拘束層用グリーンシート1Dを用い、中央部用シートとして、含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積が大きく、平均粒子径が小さい第1の拘束層用グリーンシート1Aを用い、周縁部が中央部よりも拘束力の小さい比較例1の拘束層(表2の試料2)を作製した。   Further, for comparison, contrary to the constraining layer of Sample 1, the second constraining layer green sheet 1D having a small specific surface area and a large average particle diameter as the peripheral sheet is small. As the sheet for the central part, the first constraining layer green sheet 1A having a large specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder and a small average particle diameter is used, and the peripheral part is more restraining than the central part. A small constraining layer of Comparative Example 1 (Sample 2 in Table 2) was prepared.

さらに、比較のため、周縁部用シートおよび中央部用シートの両方に、第2の拘束層用グリーンシート1Dよりも拘束力の大きい、第1の拘束層用グリーンシート1Aを用いた比較例2の拘束層(表2の試料3)を作製した。   Further, for comparison, Comparative Example 2 using the first constraining layer green sheet 1A having a greater restraining force than the second constraining layer green sheet 1D for both the peripheral portion sheet and the central portion sheet. A constraining layer (Sample 3 in Table 2) was prepared.

また、比較のため、周縁部用シートおよび中央部用シートの両方に、第1の拘束層用グリーンシート1Aよりも拘束力の小さい、第2の拘束層用グリーンシート1Dを用いた比較例3の拘束層(表2の試料4)を作製した。   For comparison, Comparative Example 3 in which the second constraining layer green sheet 1D having a restraining force smaller than that of the first constraining layer green sheet 1A is used for both the peripheral portion sheet and the central portion sheet. A constraining layer (Sample 4 in Table 2) was prepared.

[多層セラミック基板の作製]
上述のようにして作製した基板用グリーンシート20と拘束層(拘束層用グリーンシート)11を用いて、以下の手順で、図2に示すような未焼成複合積層体30を作製した。
[Production of multilayer ceramic substrate]
An unfired composite laminate 30 as shown in FIG. 2 was produced by the following procedure using the substrate green sheet 20 and the constraining layer (constraint layer green sheet) 11 produced as described above.

未焼成複合積層体30を作製するにあたっては、まず、上述のようにして形成した導体パターンを備えた6層の基板用グリーンシート(ガラスセラミック・グリーンシート)20を所定の順序で積層し、積層体(基板用シート積層体)22を作製した。なお、各基板用グリーンシート20は、積層する際にキャリアフィルムから剥がして順次積層した。   In producing the unfired composite laminate 30, first, six layers of green sheets for substrates (glass ceramic green sheets) 20 having a conductor pattern formed as described above are laminated in a predetermined order, and then laminated. A body (sheet laminate for substrate) 22 was produced. In addition, each green sheet 20 for substrates was peeled off from the carrier film and laminated sequentially.

それから、基板用シート積層体22の両主面に、キャリアフィルムから剥がした拘束層(拘束層用グリーンシート)11(図1)を、積層し、積層方向にプレスすることにより、平面寸法が150mm□の大きさを有する未焼成でカット前の積層体を作製した。   Then, a constraining layer (constraint layer green sheet) 11 (FIG. 1) peeled off from the carrier film is laminated on both main surfaces of the substrate sheet laminate 22 and pressed in the laminating direction, whereby the plane dimension is 150 mm. An unfired laminate before cutting having a size of □ was prepared.

次に、上記の未焼成でカット前の積層体を、その中心から52.5mmの位置で各端縁に対して平行に切断し、平面形状が正方形で、1辺の長さが105mm(すなわち105mm□)の未焼成複合積層体30(図2)を作製した。   Next, the unfired laminate before cutting is cut parallel to each edge at a position of 52.5 mm from the center, the planar shape is square, and the length of one side is 105 mm (that is, 105 mm □) unfired composite laminate 30 (FIG. 2) was produced.

この未焼成複合積層体30は、図2に示すように、導体パターン21を備えた複数のセラミックグリーンシート(基板用グリーンシート)20を積層してなる積層体(基板用シート積層体)22の一方主面側と他方主面側に、拘束層(拘束層用グリーンシート)11が配設された構造を有している。   As shown in FIG. 2, the unfired composite laminate 30 includes a laminate (substrate sheet laminate) 22 formed by laminating a plurality of ceramic green sheets (substrate green sheets) 20 provided with conductor patterns 21. It has a structure in which constraining layers (constraint layer green sheets) 11 are disposed on one main surface side and the other main surface side.

それから、この未焼成複合積層体30を、基板用シート積層体22は焼結するが、拘束層(拘束層用グリーンシート)11は焼結しない温度、この実施例では、800〜1050℃で焼成した。   Then, the unfired composite laminate 30 is fired at a temperature at which the substrate sheet laminate 22 is sintered but the constraining layer (constraint layer green sheet) 11 is not sintered, in this example, 800 to 1050 ° C. did.

そして、焼結後の複合積層体から、その両主面に残っている拘束層を除去することによりセラミック基板(多層セラミック基板)を得た。なお、この多層セラミック基板は、表2の試料1の、本発明の要件を備えた拘束層を用いて作製された多層セラミック基板である。
また、上記の試料2〜4の拘束層(比較例1〜3の拘束層)を用いて、比較用の多層セラミック基板を同様の方法で作製した。
And the ceramic board | substrate (multilayer ceramic board | substrate) was obtained by removing the constrained layer which remained on the both main surfaces from the composite laminated body after sintering. In addition, this multilayer ceramic substrate is a multilayer ceramic substrate manufactured using the constraining layer provided with the requirements of this invention of the sample 1 of Table 2.
Moreover, the multilayer ceramic substrate for a comparison was produced with the same method using the constraining layer of said samples 2-4 (constraint layer of Comparative Examples 1-3).

[特性の評価]
作製した多層セラミック基板(試料1〜4)の反り量と、焼成工程の終了後における拘束層の除去性(除去率)を以下に説明する方法により調べた。
[Characteristic evaluation]
The warpage amount of the produced multilayer ceramic substrate (samples 1 to 4) and the removability (removal rate) of the constraining layer after completion of the firing step were examined by the method described below.

(1)反り量
まず、多層セラミック基板の中心部の厚みをノギスなどにより測定した。
それから、200mm□サイズのガラス板と200mm×40mmサイズのガラス板を準備し、2枚のガラス板の間に既知の厚みの金属プレートを挟んで、ワニ口クリップで固定し隙間ゲージを作製した。そして、その隙間ゲージに各試料(多層セラミック基板)を通し、完全に通過するか否かを調べて反りの大きさを評価した。例えば、0.500mm厚の多層基板が0.700mmの隙間を通過し、0.690mmの隙間で通らなくなった場合、反り量としては0.190mm〜0.200mmであると考えられるが、その場合は大きい側の0.200mmを反り量とした。
(1) Warpage amount First, the thickness of the central portion of the multilayer ceramic substrate was measured with calipers or the like.
Then, a glass plate of 200 mm □ size and a glass plate of 200 mm × 40 mm size were prepared, a metal plate having a known thickness was sandwiched between the two glass plates, and fixed with a crocodile clip to produce a gap gauge. Then, each sample (multilayer ceramic substrate) was passed through the gap gauge, and whether or not it completely passed was examined to evaluate the warpage. For example, when a 0.500 mm thick multilayer substrate passes through a 0.700 mm gap and does not pass through a 0.690 mm gap, the warpage is considered to be 0.190 mm to 0.200 mm. The warp amount was 0.200 mm on the larger side.

(2)拘束層の除去性
焼成後に、拘束層を備えた焼結体を、水を入れた超音波洗浄槽に投入し、200Wの出力で1分間洗浄した後、拘束層の除去率を調べ、拘束層の除去性を評価した。
なお、拘束層の除去率は以下の式で算出した。
除去率(%)={(洗浄での減少重量)/(全拘束層重量)}×100
ただし、全拘束層重量は、下記の式で求められる値である。
全拘束層重量=(焼成後の基板重量+拘束層重量)−(全拘束層除去後の基板重量)
(2) Removability of constrained layer After firing, the sintered body provided with the constrained layer is put into an ultrasonic cleaning tank containing water, washed for 1 minute at an output of 200 W, and then the removal rate of the constrained layer is examined. The removal property of the constraining layer was evaluated.
The removal rate of the constrained layer was calculated by the following formula.
Removal rate (%) = {(weight reduced by washing) / (total constrained layer weight)} × 100
However, the total constrained layer weight is a value determined by the following formula.
Total constrained layer weight = (substrate weight after firing + constrained layer weight)-(substrate weight after all constrained layer removal)

表2に上述のようにして測定した反り量および除去率を示す。   Table 2 shows the amount of warpage and the removal rate measured as described above.

Figure 2011035341
Figure 2011035341

表2に示すように、周縁部が中央部よりも大きい拘束力を有する、本発明の要件を備える拘束層を用いた試料1の場合、焼成後の拘束層の除去性を確保しつつ、焼成後の多層セラミック基板の反り量を小さく抑えることができた。   As shown in Table 2, in the case of the sample 1 using the constraining layer having the requirements of the present invention in which the peripheral part has a constraining force larger than that of the central part, firing is performed while ensuring the removability of the constraining layer after firing. The amount of warpage of the subsequent multilayer ceramic substrate could be kept small.

一方、中央部が大きい拘束力を有し、周縁部が中央部よりも拘束力の小さい拘束層(拘束層用グリーンシート)を用いた試料2の場合、周縁部の拘束力が不足して焼成後の多層セラミック基板の反り量が大きくなるばかりでなく、中央部では拘束層の除去性が悪いことが確認された。試料番号2の場合に、拘束層の中央部の除去性が悪くなるのは、拘束層の中央部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積が大きく、被焼成物である多層セラミック基板との結合力が大きくなることによる。
なお、拘束層の中央部における除去性が不十分な場合、無理に除去しようとすると、例えば製品となる多層セラミック基板が表面電極を備えたものである場合に、該表面電極を損傷したり、十分に露出させることができなくなったりするため好ましくない。
On the other hand, in the case of Sample 2 using a constraining layer (green sheet for constraining layer) having a large constraining force in the central part and a constraining force in the peripheral part having a smaller constraining force than the central part, the constraining force in the peripheral part is insufficient and firing It was confirmed that not only the amount of warpage of the subsequent multilayer ceramic substrate was increased, but also that the removal of the constraining layer was poor at the center. In the case of Sample No. 2, the removability of the central part of the constraining layer is poor because the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the central part of the constraining layer is large, This is due to the increase in the binding force.
In addition, when the removability at the central portion of the constraining layer is insufficient, for example, if the multilayer ceramic substrate to be a product is provided with a surface electrode, the surface electrode may be damaged, This is not preferable because it cannot be sufficiently exposed.

また、周縁部と中央部の両方が、大きい拘束力を有する拘束層を用いた試料3の多層セラミック基板の場合、反り量を小さく抑えることはできたが、中央部では拘束層の除去性が悪いことが確認された。   Further, in the case of the multilayer ceramic substrate of Sample 3 using a constraining layer having a large constraining force at both the peripheral part and the central part, the amount of warpage could be suppressed small, but the removability of the constraining layer was possible in the central part. It was confirmed that it was bad.

また、周縁部および中央部の両方に、拘束力の小さい拘束層を用いた試料番号4の多層セラミック基板の場合、焼成後の拘束層の除去性は良好であったが、反り量が大きくなり、好ましくないことが確認された。   Moreover, in the case of the multilayer ceramic substrate of sample number 4 using a constraining layer having a small constraining force at both the peripheral part and the center part, the removability of the constraining layer after firing was good, but the amount of warpage was large. It was confirmed that it was not preferable.

表3に示すような平均粒子径と比表面積を有する6種類の拘束層用グリーンシートA,B,C,D,E,Fを作製した。   Six types of constraining layer green sheets A, B, C, D, E, and F having average particle sizes and specific surface areas as shown in Table 3 were prepared.

Figure 2011035341
Figure 2011035341

なお、表3の拘束層用グリーンシートAは、上記実施例1で作製した第1の拘束層用グリーンシート1Aと同じものであり、また、表3の拘束層用グリーンシートDは上記実施例1で作製した第2の拘束層用グリーンシート1Dと同じものである。   The constraining layer green sheet A in Table 3 is the same as the first constraining layer green sheet 1A prepared in Example 1, and the constraining layer green sheet D in Table 3 is the same as in the above example. 1 is the same as the second constraining layer green sheet 1D produced in step 1.

そして、これらの拘束層用グリーンシートA,B,C,D,E,Fを用いて、上記実施例1と同様にして、周縁部用シートおよび中央部用シートを作製し、これらの周縁部用シートおよび中央部用シートを表4に示すような態様で組み合わせて拘束層を作製した。
なお、周縁部用シートと中央部用シートの寸法などの条件は上記実施例1の場合と同様である。
Then, using these constraining layer green sheets A, B, C, D, E, and F, a peripheral portion sheet and a central portion sheet are produced in the same manner as in Example 1, and these peripheral portions are formed. The constraining layer was produced by combining the sheet for use and the sheet for the center part in the manner shown in Table 4.
In addition, conditions, such as a dimension of the sheet | seat for peripheral parts, and the sheet | seat for center parts, are the same as that of the case of the said Example 1. FIG.

それから、これらの拘束層(拘束層用グリーンシート)を用いて、実施例1の場合と同様の方法で多層セラミック基板を製造し、焼成後の拘束層の除去性を調べるとともに、得られた多層セラミック基板の反り量を調べた。
その結果を表4に併せて示す。
Then, using these constraining layers (green sheets for constraining layers), a multilayer ceramic substrate was produced by the same method as in Example 1, and the removability of the constraining layer after firing was examined, and the resulting multilayer was obtained. The amount of warpage of the ceramic substrate was examined.
The results are also shown in Table 4.

Figure 2011035341
Figure 2011035341

表4に示すように、試料15〜21の場合、焼成後の拘束層の良好な除去性を確保しつつ、反り量を小さくすることが可能であることが確認された。
特に、周縁部の難焼結性セラミック粉末の比表面積が6m2/g以上で、中央部用シートの難焼結性セラミック粉末の比表面積が3m2/g以下である試料16,17,19、20,21の場合、焼成後の拘束層の良好な除去性を確保しつつ、反り量を十分に小さくすることが可能であることが確認された。また、上記の比表面積の要件を備えない試料18および22〜24においても、試料11〜14のように周縁部用シートと中央部用シートとの比表面積が同じである従来の拘束層(拘束層用グリーンシート)に比べて、反り量と除去性のいずれか一方は良好な結果が得られていることが確認された。
As shown in Table 4, in the case of Samples 15 to 21, it was confirmed that the amount of warpage could be reduced while ensuring good removability of the constraining layer after firing.
In particular, Samples 16, 17, and 19 in which the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder in the peripheral portion is 6 m 2 / g or more and the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder in the central sheet is 3 m 2 / g or less. 20 and 21, it was confirmed that the amount of warp could be made sufficiently small while ensuring good removability of the constraining layer after firing. Further, in Samples 18 and 22 to 24 that do not have the requirement for the specific surface area, a conventional constraining layer (restraint) in which the specific surface area of the peripheral portion sheet and the central portion sheet is the same as in Samples 11 to 14. Compared with the green sheet for the layer, it was confirmed that either the warpage amount or the removability was good.

一方、周縁部用シートの難焼結性セラミック粉末および中央部用シートの難焼結性セラミック粉末として、同じ比表面積を有する難焼結性セラミック粉末を用いた試料11〜14において、難焼結性セラミック粉末の比表面積が大きい場合(試料番号11,12の場合)には、拘束層の除去率が低下することが確認され、また、難焼結性セラミック粉末の比表面積が小さい場合(試料番号13,14の場合)には、反り量が大きくなることが確認された。   On the other hand, in the samples 11 to 14 using the non-sinterable ceramic powder having the same specific surface area as the non-sinterable ceramic powder of the peripheral portion sheet and the non-sinterable ceramic powder of the central portion sheet, When the specific surface area of the sintered ceramic powder is large (in the case of sample numbers 11 and 12), it is confirmed that the removal rate of the constrained layer is reduced, and when the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder is small (sample) In the case of numbers 13 and 14, it was confirmed that the amount of warpage was large.

なお、上記実施例1および2では、一つの多層セラミック基板となるセラミック成形体(セラミック積層体)に拘束層(拘束層用グリーンシート)を配設して焼成することにより多層セラミック基板を製造する場合を例にとって説明したが、マザーセラミック積層体に拘束層を配設して、収縮を抑制しながら焼成を行い、拘束層を除去した後、個々の多層セラミック基板に分割することにより多層セラミック基板を製造する場合にも、上記実施例の場合と同様に本発明を適用することが可能であり、その場合にも上記実施例の場合と同様の効果を得ることができる。   In Examples 1 and 2, a multilayer ceramic substrate is manufactured by disposing and firing a constraining layer (a constraining layer green sheet) on a ceramic molded body (ceramic laminate) to be a single multilayer ceramic substrate. The case has been described by way of example. A constraining layer is disposed on the mother ceramic laminate, firing is performed while suppressing shrinkage, the constraining layer is removed, and then the multilayer ceramic substrate is divided into individual multilayer ceramic substrates. Even in the case of manufacturing the present invention, it is possible to apply the present invention as in the case of the above embodiment, and in this case, the same effect as in the case of the above embodiment can be obtained.

また、上記実施例では、周縁部用シートが枠状シートである場合を例にとって説明したが、周縁部用シートを、図3(a)に示すように、方形の中央部用シート41を取り囲む4つの辺を構成する4つの帯状片42からなる構成としたり、図3(b)に示すように、方形の中央部用シート41を取り囲む2つのL字状片43としたりすることが可能である。   In the above embodiment, the case where the peripheral sheet is a frame-shaped sheet has been described as an example. However, as shown in FIG. 3A, the peripheral sheet surrounds a square central sheet 41. It is possible to make a structure composed of four strips 42 constituting four sides, or to form two L-shaped pieces 43 surrounding a square central sheet 41 as shown in FIG. 3 (b). is there.

また、中央部用シートがはまり込む枠状シート(周縁部用シート)を備えた拘束層を構成する場合において、図4に示すように、中央部用シート41の外側にはめ込まれる第1の枠状シート44aと、第1の枠状シート44aの外側にはめ込まれる第2の枠状シート44bを備えた構成としたりすることも可能であり、特に図示しないが、さらにその外側にはめ込まれる第3の枠状シートを備えた構成とすることも可能である。   Further, in the case of configuring a constraining layer including a frame-like sheet (peripheral sheet) into which the central sheet fits, as shown in FIG. 4, the first frame fitted into the outer side of the central sheet 41. It is also possible to adopt a configuration including a sheet-like sheet 44a and a second frame-like sheet 44b fitted on the outside of the first frame-like sheet 44a. It is also possible to adopt a configuration provided with a frame-shaped sheet.

なお、上記実施例では、拘束層をセラミック成形体の両主面側に配設するようにした場合を例にとって説明したが、例えば厚みの厚い拘束層をセラミック成形体の一方主面側にのみ配設するように構成することも可能である。このように、拘束層をセラミック成形体の一方主面側にのみ配設することによっても反りや変形を抑制することができる場合がある。   In the above embodiment, the case where the constraining layers are arranged on both main surface sides of the ceramic molded body has been described as an example. However, for example, a thick constraining layer is disposed only on one main surface side of the ceramic molded body. It can also be configured to be arranged. Thus, there are cases where warping and deformation can be suppressed by disposing the constraining layer only on the one main surface side of the ceramic molded body.

また、拘束層(拘束層用グリーンシート)の構成材料としては、基板用シート積層体の焼結温度で焼結せず、焼成工程で必要な拘束力を発揮できるものであれば特別の制約はなく、例えば、ガラス成分を含むような材料を用いることも可能である。ただし、ガラスを含有させると焼成工程の後で除去する際の除去性が低下する傾向があるため、通常は、ガラスを含まない方が好ましい。   In addition, as a constituent material of the constraining layer (constraint layer green sheet), there are no special restrictions as long as the constraining force required in the firing process can be exhibited without sintering at the sintering temperature of the substrate sheet laminate. For example, it is also possible to use a material containing a glass component. However, when glass is contained, the removability at the time of removal after the firing step tends to decrease, and therefore it is usually preferable not to contain glass.

本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、セラミック基板を構成する材料の種類、セラミック層の積層数、内部電極パターンなどの導体の配設態様その他に関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることができる。   The present invention is not limited to the above embodiments in other respects as well, and relates to the arrangement of the conductors such as the type of material constituting the ceramic substrate, the number of laminated ceramic layers, the internal electrode pattern, etc. Various applications and modifications can be added within the range.

11A 第1の拘束層用グリーンシートからなる周縁部用シート
11D 第2の拘束層用グリーンシートからなる中央部用シート
11 拘束層(拘束層用グリーンシート)
20 基板用グリーンシート
21 導体パターン
22 積層体(基板用シート積層体)
30 未焼成複合積層体
41 中央部用シート
42 帯状片
43 L字状片
44a 第1の枠状シート
44b 第2の枠状シート
11A Peripheral sheet made of the first constraining layer green sheet 11D Central sheet made of the second constraining layer green sheet 11 Constraining layer (constraint layer green sheet)
20 Green sheet for substrate 21 Conductor pattern 22 Laminate (sheet laminate for substrate)
30 Unfired Composite Laminate 41 Sheet for Central Part 42 Strip Piece 43 L-Shape Piece 44a First Frame Sheet 44b Second Frame Sheet

Claims (6)

焼成後にセラミック基板となる未焼成セラミック成形体の一方主面側と他方主面側の少なくとも一方に、前記未焼成セラミック成形体の焼結温度では焼結しない難焼結性セラミック粉末を主たる成分とする拘束層が配設された未焼成複合積層体を形成する工程と、
前記未焼成複合積層体を、前記セラミック成形体は焼結するが、前記拘束層を構成する前記難焼結性セラミック粉末が焼結しない温度で焼成する工程と、
前記未焼成複合積層体を焼成する工程が終了した後に、前記拘束層を除去する工程と
を備えたセラミック基板の製造方法であって、
前記拘束層として、全体的に厚みが均一で、かつ、周縁部が中央部より、焼成工程における前記セラミック成形体の収縮を抑制する拘束力の大きい拘束層を用いること
を特徴とするセラミック基板の製造方法。
At least one of the one main surface side and the other main surface side of the unfired ceramic molded body that becomes the ceramic substrate after firing is mainly composed of a hardly sinterable ceramic powder that does not sinter at the sintering temperature of the unfired ceramic molded body. Forming a green composite laminate in which a constraining layer is disposed;
Firing the unfired composite laminate at a temperature at which the ceramic compact is sintered but the hardly sinterable ceramic powder constituting the constraining layer is not sintered;
A step of removing the constraining layer after the step of firing the unfired composite laminate is completed,
As the constraining layer, a constraining layer having a uniform constraining force and a large constraining force that suppresses shrinkage of the ceramic molded body in the firing step is used, which has a uniform thickness as a whole and a peripheral part that is more central than the central part. Production method.
前記拘束層の前記周縁部と前記中央部の拘束力の大きさを、前記拘束層に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積の大きさにより調整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。   The size of the restraining force of the peripheral portion and the central portion of the constraining layer is adjusted by the size of the specific surface area of the hardly sinterable ceramic powder contained in the constraining layer. A method for manufacturing a ceramic substrate. 前記拘束層の前記周縁部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積を6m2/g以上とし、前記拘束層の前記中央部に含まれる難焼結性セラミック粉末の比表面積を3m2/g以下とすることを特徴とする請求項2記載のセラミック基板の製造方法。 The specific surface area of the sintering-resistant ceramic powder contained in the peripheral portion of the constraining layer is 6 m 2 / g or more, a specific surface area of the sintering-resistant ceramic powder contained in the central portion of the constraining layer 3m 2 / 3. The method for producing a ceramic substrate according to claim 2, wherein g is less than or equal to g. 前記セラミック成形体の表面の、前記拘束層の中央部に接する領域の少なくとも一部に,焼成後に表面電極となる電極パターンが形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセラミック基板の製造方法。   The electrode pattern which becomes a surface electrode after firing is formed on at least a part of a region of the surface of the ceramic molded body which is in contact with the central portion of the constraining layer. The manufacturing method of the ceramic substrate of description. 前記拘束層は、前記中央部を構成する中央部用シートと、前記周縁部を構成する周縁部用シートとを組み合わせることにより形成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。   The said constraining layer is formed by combining the sheet | seat for center parts which comprises the said center part, and the sheet | seat for periphery parts which comprises the said periphery part. The manufacturing method of the ceramic substrate of description. 前記拘束層を構成する前記周縁部用シートが、前記中央部用シートがその内側にはまり込むように構成された枠状シートであることを特徴とする請求項5記載のセラミック基板の製造方法。   6. The method for manufacturing a ceramic substrate according to claim 5, wherein the peripheral portion sheet constituting the constraining layer is a frame-shaped sheet configured such that the central portion sheet fits inside thereof.
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