JP3623534B2 - 多層セラミックス基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多層セラミックス基板の製造方法に関し、詳しくはグリーンシートの層間におけるデラミネーションを防止する方法に特徴を有する多層セラミックス基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣチップ，ＬＳＩチップ等の電子部品を搭載するための多層基板として様々なものが提案されている。特に近年においては、高集積化・高機能化した電子部品を熱破壊から保護すること等を目的として、熱伝導性のよいセラミックス材料を用いた多層セラミックス基板が注目されている。
【０００３】
多層セラミックス基板は、セラミックス粉末にバインダ、焼結助剤、可塑剤等を添加・混練して得られるスラリーを出発原料として作製される。作製された原料スラリーは、ドクターブレード法などによってシート状に成形される。成形工程によって得られたグリーンシートには、スルーホール形成用孔が形成される。孔あけ工程を経たグリーンシートには、スクリーン印刷機等によって導体ペーストが印刷される。スルーホール印刷工程及びパターン印刷工程を経たグリーンシートは複数枚重ね合わされ、さらにその最外層には焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートが配置される。この場合、グリーンシートとダミーのグリーンシートとの間には、前記導体ペーストによって炭化防止層が形成される。これらのグリーンシートは、ラミネート装置によって一体化される。ラミネート工程によって得られる積層体は、さらに脱脂、仮焼成及び本焼成の各工程を経て焼結体となる。この後、ダミーのグリーンシートであった部分を除去するための表面研削工程等が行われる。最終製品である多層セラミックス基板は、以上のようなプロセスを経て作製される。
【０００４】
ラミネート工程では、重ね合わされたグリーンシート及びダミーのグリーンシートに対して所定の熱と圧力とが加えられる。この時点においてグリーンシートの内部に低沸点化合物が含まれていると、それらが熱によって揮発することにより、グリーンシート内部にガスが発生する。従来のプロセスの場合、溶剤はラミネート工程に先立つ乾燥工程においてその大部分が除去されることに対して、可塑剤はその大部分が除去されることがない。従って、ラミネート工程によって発生する揮発ガスは、主として可塑剤に由来していることになる。
【０００５】
このように可塑剤が多い状態でラミネート工程を実施すると、次第に揮発ガスの分圧が高まり、特にグリーンシートの層間に揮発ガスが溜まりだす。即ち、揮発ガスがセラミックス粉末の粒界に沿って外部に抜け出ることは、極めて困難だからである。従って、グリーンシートの層間に膨れ（いわゆるデラミネーション）が起こり、寸法精度の低下、基板全体の機械的強度の低下及び不良品発生率の増加などの不具合が発生しやすくなる。
【０００６】
このため、ラミネート工程前にさらに乾燥工程を設けることによって、可塑剤を充分に（少なくとも当初の配合量の２割以下に）除去しておくという対策が従来より講じられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような対策を講じた場合、以下のような不都合が生じることがあった。
【０００８】
つまり、製品部分となるグリーンシート層間のデラミネーションの防止は図れても、最外層に位置するダミーのグリーンシートとそのすぐ下層に位置するグリーンシートとの間のデラミネーションを防止することは難しかった。従って、ダミーのグリーンシートとグリーンシートとの密着性が悪くなり、このことが後工程である脱脂、仮焼成及び本焼成工程に悪影響することがあった。
【０００９】
また、前記乾燥工程において可塑剤を充分に除去するためには、基板の種類（シート積層数など）に応じて事前に試験を行い、好適乾燥条件を決めておく必要があった。つまり、乾燥工程に大きく依存するこの従来方法には、実施が面倒でありかつ生産効率に劣るという欠点があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点を解消するためのものであり、その第１の目的は、ダミーのグリーンシートと、そのすぐ下層に位置するグリーンシートとの間のデラミネーションの低減を、生産効率の悪化等を伴うことなく達成することができる多層セラミックス基板の製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、高コスト化、電気的特性の悪化及び寸法精度の悪化等を回避しつつデラミネーションの低減を達成することができる多層セラミックス基板の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、導体ペーストを用いたスルーホール印刷及びパターン印刷を経たグリーンシートを複数枚重ね合わせるとともに、その最外層に焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートを炭化防止層を介して配置し、これらをラミネート工程によって一体化した後、脱脂工程、仮焼成工程、本焼成工程及び焼結体の表面研削工程を順次行う多層セラミックス基板の製造方法において、前記ラミネート工程を実施する以前に、前記ダミーのグリーンシートにガス抜き用の貫通孔を複数個形成し、該貫通孔に導体ペーストを充填しておくことを特徴とする多層セラミックス基板の製造方法をその要旨としている。
【００１４】
【作用】
請求項１に記載の発明によると、ダミーのグリーンシートに形成された貫通孔を介して、揮発ガスの溜まりやすい部分（ダミーのグリーンシートとそのすぐ下層に位置するグリーンシートとの界面）と外部とが連通される。従って、外表面付近におけるガス抜け性が向上し、当該界面に揮発ガスが溜まりにくくなる。その結果、デラミネーションの原因となる揮発ガスの分圧上昇が確実に回避される。
【００１５】
加えて、貫通孔内に導体ペーストが充填されているため、ラミネート工程以降の工程においてダミーのグリーンシートが変形しにくくなる。また、貫通孔内に導体ペーストが充填されているため、製品部分の導体ペーストが外部空気に直接晒されることがなく、導体ペーストに含まれる金属の炭化が防止される。
【００１６】
貫通孔は、スルーホールの開口部に対応する位置に形成されてもよい。このようにすると、スルーホールを通り抜けてきた揮発ガスは、まずダミーのグリーンシートの貫通孔内に入った後、その貫通孔を通り抜けて外部に到達する。従って、揮発ガスが外部に抜け出るときの経路が極めて短くなり、ガス抜け性がいっそう向上する。
【００１７】
又、貫通孔は、グリーンシートにスルーホール形成用孔を形成するときの孔あけ手段によって、スルーホール形成用孔とほぼ同一の断面形状に形成されてもよい。このようにすると、同一の孔あけ手段が使用されることから、製造時に特別に装置や工程が必要になることもない。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の多層セラミックス基板の製造方法を図面に基づき詳細に説明する。その前にまず、従来の製造方法におけるデラミネーション発生メカニズムの解析結果から本発明に到った経緯を説明する。
【００１９】
多層セラミックス基板を製造する場合、一般的にグリーンシート１及びダミーのグリーンシート２の成形、ペースト印刷、ラミネート、脱脂、仮焼成、本焼成及び表面研削の諸工程が行われることは前述したとおりである。
【００２０】
グリーンシート１を形成するためのセラミックス材料としては、例えば窒化アルミニウム等の微細な粉末が用いられる。セラミックス粉末には、所定量のバインダ、焼結助剤、可塑剤及び溶剤等が添加される。
【００２１】
上記の物質のうち、可塑剤及び溶剤は揮発性成分であり、セラミックス粉末、焼結助剤及びバインダは固形分である。通常、揮発性成分の含有量は、固形分の約２０重量％〜３０重量％程度である。揮発性成分の主成分は溶剤である。可塑剤の含有量は、溶剤の含有量の数分の一から十分の一程度である。また、使用される可塑剤の沸点は、一般的に溶剤の沸点に比較して高いことが一般的である。
【００２２】
前記混合物を均一に混練すると、グリーンシート１の作製用の原料スラリーを得ることができる。次いで、例えばドクターブレード法によって、前記原料スラリーからグリーンシート１が連続的に成形される。ここでは原料スラリーが流動性を失ってシート形状を保持し得る程度、即ちグリーンシート１中の易揮発性成分（主として溶剤）の約８割くらいが除去される程度の乾燥が行われる。
【００２３】
以下、この段階で行われる乾燥のことを説明の便宜上「一次乾燥」と呼ぶ。このとき、一次乾燥によって溶剤が除去される反面、可塑剤はほとんど除去されることはない。従って、一次乾燥後のグリーンシート１は、いまだ可塑性を有している。ちなみに、一次乾燥はシート成形機等の乾燥炉においてなされる。
【００２４】
ダミーのグリーンシート２の作製用の原料スラリーは、基本的には前記グリーンシート１の作製用の原料スラリーから焼結助剤のみを除いたものである。ダミーのグリーンシート２は、グリーンシート１と同じくシート成形と一次乾燥とを経ることによって作製される。
【００２５】
一次乾燥を経た二種のグリーンシート１，２は、外形カットの後に再び乾燥される。この段階における乾燥では、溶剤は除去されるが可塑剤はほとんど除去されない。以下、この段階で行われる乾燥を説明の便宜上「二次乾燥」と呼ぶ。
【００２６】
二次乾燥を経たグリーンシート１には、パンチング加工等によってスルーホール形成用孔３及び図示しない位置決め用孔が透設される。このとき位置決め用孔は、グリーンシート１の外周部に形成される。さらに、上記の孔あけ工程を経たグリーンシート１には、高融点金属を主成分として含んだ導体ペーストＰが印刷される。このようなスルーホール印刷工程によってスルーホール形成用孔３内に導体ペーストＰが充填され、その結果としてスルーホール内導体回路３ａが形成される。導体ペーストＰ中の高融点金属としては、例えばタングステン等が選択される。
【００２７】
その後、印刷された導体ペーストＰ中の溶剤を除去することを目的とした乾燥が行われる。以下、この段階で行われる乾燥を説明の便宜上「三次乾燥」と呼ぶ。ただし、グリーンシート１中の可塑剤は、三次乾燥を経てもほとんど除去されることがない。
【００２８】
三次乾燥を経たグリーンシート１の表面には、上述した導体ペーストＰが再び印刷される。このようなパターン印刷工程によって、グリーンシート１の表面に導体パターン３ｂが形成される。
【００２９】
一方、二次乾燥を経たダミーのグリーンシート２についても、パンチング加工等によって図示しない位置決め用孔が透設される。上記の孔あけ工程を経たグリーンシート１の片面には、全体的に導体ペーストＰがパターン印刷される。その結果、炭化防止層としての広面積の導体パターン（いわゆるベタパターン）４が形成される。なお、ダミーのグリーンシート２中には、いまだ多くの可塑剤が残っている。
【００３０】
図１に示されるように、導体パターン３ｂが形成されたグリーンシート１は、図示しない治具上において複数枚重ね合わされる。このとき、重ね合わされたグリーンシート１の最外層には、ベタパターン４が内層側になるような状態でダミーのグリーンシート２が配置される。
【００３１】
二種のグリーンシート１，２を重ね合わせる前または重ね合わせた後には、各グリーンシート１，２に対する乾燥が行われる。以下、この段階で行われる乾燥を説明の便宜上「四次乾燥」と呼ぶ。四次乾燥工程では、溶剤よりも揮発しにくい可塑剤を除去するために、三次乾燥以前の乾燥条件よりも高温かつ長時間となるように乾燥条件を設定することが必要となる。
【００３２】
図２には、二次乾燥〜四次乾燥を実施するための乾燥手段として、複数枚の棚板５を備えた空気循環式の乾燥機６が例示されている。三次乾燥を経たグリーンシート１や二次乾燥を経たダミーのグリーンシート２は、棚板５の上面に載置された状態で乾燥されるようになっている。
【００３３】
この乾燥機６を用いてグリーンシート１の四次乾燥を行ったときの結果を図３のグラフに示す。同グラフの横軸は乾燥時間（時間）を示し、縦軸は可塑剤除去率（％）を示している。ここで可塑剤除去率とは、四次乾燥前後におけるグリーンシート１の重量変化に基づいて計算される数値である。また、同グラフ中の上側の曲線は、大量処理した（乾燥機６にグリーンシート１を３３枚装入した）ときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。一方、下側の曲線は、少量処理した（乾燥機６にグリーンシート１を１枚だけ装入した）ときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。なお、装入数以外のファクターについては共通になっている。
【００３４】
そして、このグラフによると、グリーンシート１の処理数が違うと乾燥効率も異なり、大量処理のときほど乾燥効率が悪くなる傾向があることがわかる。
図４のグラフには、処理数以外のファクターを変更したときの結果が示されている。同グラフ中の上側の曲線は、乾燥機６にシート単体（１層のグリーンシート１）を装入したときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。一方、下側の曲線は、乾燥機６にシート積層体（８層からなるグリーンシート１）を装入したときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。なお、これ以外のファクターについては共通になっている。
【００３５】
このグラフによると、シート層数が違うと乾燥効率も異なり、その数が増えるほど乾燥効率が悪くなる傾向があることがわかる。
グリーンシート１中に残留している可塑剤は、四次乾燥工程において当初の配合量の２０重量％以下に除去されることが望ましいことは、先に述べたとおりである。しかし、処理数やシート層数が異なる場合、同一の乾燥条件設定では一定の可塑剤除去率を達成することは困難である。よって、事前に試験を行い、温度・時間・空気循環量等といった諸条件を個別に決めておく必要性があることになる。
【００３６】
以上のことは、シートを全体としてみたときの乾燥効率を示したものである。次に、乾燥効率の悪かった８層からなるシート積層体（第１，８層めがダミーのグリーンシート２、第２〜７層めがグリーンシート１）における各層ごとの可塑剤除去率（％）を図５に示す。なお、ここでは上層側から順に第１層め、第２層め…第８層めと呼ぶことにする。
【００３７】
図５中のグラフによると、シート積層体における位置が違うと可塑剤除去率が異なり、上層側に位置しているものほど可塑剤除去率が高くなる傾向があることがわかる。ただし、ここで注目すべき点は、第１層めに位置するダミーのグリーンシート２のほうが、第２層めに位置するグリーンシート１よりも可塑剤除去率が低いことである。
【００３８】
製品部分となる２層め〜７層めのグリーンシート１において、揮発ガスは主としてスルーホールＴ内を抜けて積層方向（特には上層方向）へ移動し、シート積層体の上面から外部に抜け出ようとする。しかし、２層めと１層めとの界面にはベタパターン４が存在していることに加え、ダミーのグリーンシート２には揮発ガスの抜け道となる部分がない。ゆえに、揮発ガスは第１層めのダミーのグリーンシート２を通過することができずに、界面部分に閉じ込められてしまう。このように最表層におけるガス抜け性が悪いと、界面部分の揮発ガスの分圧が高まり、最終的にはデラミネーションにつながってしまう。また、デラミネーションは、シート積層体の外周部よりも中央部において多くみられ、特にはスルーホール群が形成された領域においてより多くみられるという傾向がある。
【００３９】
そこで、本願発明者は、最表層におけるガス抜け性を改善させる対策を講じれば上記の不都合が解消されうるものと考え、本発明を完成するに到ったのである。即ち、図６，図７に示されるように、ラミネート工程を実施する前に、あらかじめダミーのグリーンシート２にガス抜き用の貫通孔７を複数個形成しておくという対策を案出するに到ったのである。
【００４０】
次に、実施例の多層セラミックス基板（多層窒化アルミニウム基板）の製造方法を図６〜図９に基づき具体的に説明する。
ここでは平均粒径が１．７μｍのＡｌＮ粉末１００ｇに、アクリル系バインダを１１ｇ、焼結助剤としてのＹ２ Ｏ３ を４．０ｇ、溶剤としてのブタノール及びエタノールを合計３０ｇ、並びに可塑剤としてのＤＯＡ〔ヂオクチルアジペート，沸点＝２１５℃（５ｍｍＨｇ） 〕を４．２ｇ添加したものをグリーンシート１の作製用の原料スラリーとした。また、前記原料スラリーからＹ２ Ｏ３ のみを抜いたものをダミーのグリーンシート２の作製用の原料スラリーとした。
【００４１】
上記の二種の原料スラリーを用いて、０．３ｍｍ厚のグリーンシート１及びダミーのグリーンシート２をシート成形した後、一次乾燥を行った。この後、グリーンシート１，２を２４０ｍｍ角に外形カットした後、乾燥機６による８０℃，５時間の二次乾燥を行った。
【００４２】
孔あけ工程では、グリーンシート１上の所定の座標をパンチング加工機で打ち抜いた。その結果、グリーンシート１における外周部以外の複数（ここでは６４）の領域に、断面略円形状のスルーホール形成用孔３を形成した。スルーホール形成用孔３の内径は０．２ｍｍとし、ピッチは１ｍｍとした。また、グリーンシート１の外周部には、図示しない位置決め孔を形成した。
【００４３】
孔あけ工程では、ダミーのグリーンシート２についても同じくパンチング加工機で打ち抜き加工を施した。
その結果、ダミーのグリーンシート２においてスルーホール群が形成された領域Ｒ１ に対応する領域内、かつスルーホールＴの開口部に対応する位置に、断面略円形状の貫通孔７を形成した。貫通孔７の内径及びピッチは、スルーホール形成用孔３と同一にした。また、ダミーのグリーンシート２の外周部には、図示しない位置決め孔を形成した。
【００４４】
貫通孔７の開口部が占める総面積は、ダミーのグリーンシート２の投影面積の１％〜３０％の範囲内であることがよく、さらには２％〜２０％の範囲内であることがよく、特には３％〜１０％の範囲内であることがよい。開口部の総面積の比率が小さすぎると、揮発ガスの通り道が少なくなり、充分なガス抜け性が確保されなくなるおそれがある。一方、開口部の総面積の比率が大きすぎると、ダミーのグリーンシート２におけるセラミックス部分の割合が小さくなり、ガラス相のトラップ能やハンドリング性等が損なわれるおそれがある。そこで、この実施例では開口部が占める総面積を３％，５％，１０％の３段階に設定し、順にサンプル▲１▼，▲２▼，▲３▼とした。
【００４５】
次に、孔あけ工程を経たグリーンシート１をスクリーン印刷機にセットして、導体ペーストＰを印刷した。このようなスルーホール印刷工程によって、スルーホール形成用孔３の内部にスルーホール内導体回路３ａを形成した。なお、ここでは平均粒径が３．４μｍのＷ粉末２０００ｇに、アクリル系バインダを１．９重量％、溶剤としてのα−テルピネオールを２．７重量％及び分散剤を０．１重量％配合し、均一に混合したものを、導体ペーストＰとして用いた。
【００４６】
この後、乾燥機６による７０℃，２０時間の三次乾燥を行い、主として導体ペーストＰ中の溶剤を除去した。次に、三次乾燥を経たグリーンシート１を再びスクリーン印刷機にセットし、前述した導体ペーストＰを印刷した。このようなパターン印刷工程によって、グリーンシート１の表面に導体パターン３ｂを形成した。
【００４７】
また、ダミーのグリーンシート２へのスクリーン印刷によって、貫通孔７の内部に前述の導体ペーストＰを充填し、かつシート片面全体にベタパターン４を形成した。
【００４８】
次に、治具の上面においてグリーンシート１及びダミーのグリーンシート２を重ね合わせた状態で、乾燥機６による四次乾燥（３３枚装入し、常圧下かつ１００℃，１０時間での乾燥）を行った。この後、所定の条件でラミネート工程を行うことによって、グリーンシート１及びダミーのグリーンシート２を一体化させ、図８に示されるような積層体８を得た。さらに、この積層体８を所定の条件下で脱脂、仮焼成及び本焼成した。
【００４９】
次に、図９に示されるように、得られた焼結体９を表面研削することによって、ダミーのグリーンシート２であった部分及びベタパターン４を除去した。この後、図９の破線で示す部分で焼結体９を分割し、最終製品である多層セラミックス基板１０を６４個得た。
【００５０】
さて、ラミネート工程直後における可塑剤除去率（％）を調査した結果を、表１に各サンプルごとに示す。なお、開口部の占める総面積を０％とした（即ち貫通孔７を全く形成しないこととした）サンプル▲４▼は、サンプル▲１▼〜▲３▼に対する比較例にあたる。ここでは、第１層であるダミーのグリーンシート２のみの可塑剤除去率、全体の可塑剤除去率の両方について調査を行った。
【００５１】
その結果、全体の可塑剤除去率に大きな差はなかった。しかしながら、第１層に着目したところ、表１に示されるように開口部の総面積が大きいほど可塑剤除去率も高くなる傾向がみられた。従って、実施例によれば最表面におけるガス抜け性が確実に向上されることがわかった。
【００５２】
また、第１層−第２層の界面におけるデラミネーションの発生率（％）を触覚と視覚とによって調査した。その結果、表１に示されるように、サンプル▲１▼〜▲３▼ではデラミネーションが皆無であったのに対し、サンプル▲４▼ではその発生率が９０％と極めて高かった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
以上の結果を総合すると、次のように結論付けることができる。
実施例であるサンプル▲１▼〜▲３▼によると、ダミーのグリーンシート２に形成された貫通孔７を介して、揮発ガスの溜まりやすい第１層−第２層の界面と外部とが連通される。従って、最表層におけるガス抜け性が向上し、当該界面に揮発ガスが溜まりにくくなる。その結果、揮発ガスの分圧上昇が確実に回避され、デラミネーションの防止が達成される。特にこの実施例の場合、スルーホールＴを通り抜けてきた揮発ガスは、まずダミーのグリーンシート２の貫通孔７内に入った後、その貫通孔７を通り抜けて外部に到達する。つまり、揮発ガスが抜け出すときの経路が直線的かつ極めて短いものになり、揮発ガスの抜け出しがスムーズになる。
【００５５】
また、実施例のように最表層におけるガス抜け性の向上が図られると、全体としての可塑剤除去率が小さくても、デラミネーションの防止を達成できるというメリットが得られる。よって、従来のときとは異なり、デラミネーションの発生防止に関して四次乾燥の与える影響が相対的に小さくなる。それゆえ、可塑剤除去率を８０％以上に、即ち可塑剤を当初の含有量の２０％以下にする乾燥を必ずしも行う必要がなくなる。その結果、好適乾燥条件を決定するための事前の試験に伴う生産効率の悪化という問題が解消される。
【００５６】
また、この実施例では貫通孔７内に導体ペーストＰを充填しているため、ラミネート工程以降の工程においてダミーのグリーンシート２に変形が生じにくい。従って、寸法精度の悪化につながることもない。しかも、後に製品となる部分の導体ペーストＰが外部空気に直接晒されないことから、導体ペーストＰに含まれるＷ粉末の炭化防止を図ることができる。よって、高抵抗化等といった電気的特性の悪化につながることもない。勿論、本実施例によればガラス相のトラップ能やハンドリング性等を損なうこともない。
【００５７】
さらに、この実施例では孔あけ手段として同一のパンチング加工機を使用していることから、製造時に特別に装置や工程が必要になることもなく、高コスト化が避けられる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施例のみに限定されることはなく、例えば次のように変更することが可能である。
（１） グリーンシート１，２の作製用のセラミックス粉末として、窒化アルミニウムの代わりに、例えば窒化ほう素、アルミナ、ムライト等を使用してもよい。また、導体ペーストＰ用の金属として、タングステンの代わりに、例えばタンタル、ニオブ、チタン等を使用してもよい。
【００５９】
（２） 図１０（ａ），図１０（ｂ）に示される別例１のようにしてもよい。即ち、各スルーホールＴに対応する位置に貫通孔７を設けるばかりでなく、スルーホール群が形成された領域Ｒ１ 内において各スルーホールＴに対応していない位置にも貫通孔１１を設けてもよい。このようにすると、ガス抜け性をより向上させることができる。
【００６０】
（３） 貫通孔７，１１は、必ずしもスルーホール形成用孔３と同一断面形状かつ同一内径でなくてもよい。例えば、図１１（ａ），図１１（ｂ）に示される別例２のように、スルーホール形成用孔３よりも大径の貫通孔１２を設けることとしてもよい。勿論、貫通孔７，１１，１２は、スルーホール形成用孔３より小径であっても構わない。貫通孔７の数も、必ずしもスルーホール形成用孔３の数に一致させなくてもよい。
【００６２】
（５） 孔あけ手段としてのパンチング加工機の代わりに、ドリルやレーザー式の加工機を使用しても勿論よい。
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
【００６３】
（１）請求項１において、グリーンシートに形成されたスルーホール群において特にスルーホールが密集している部分ほど多くの貫通孔を形成すること。この方法であると、確実にデラミネーションを防止できる。
【００６４】
（２） 最外層に配置された焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートにガス抜け用の貫通孔が形成されている、積層体、脱脂体、仮焼体及び焼結体といった多層セラミックス基板を製造するときの中間体。これらの中間体であると、寸法精度や機械的強度等に優れた多層セラミックス基板を得ることができる。
【００６５】
（３） 技術的思想（２）において、前記貫通孔には導電ペーストが充填されていること。この構成であると、多層セラミックス基板の低抵抗化を達成できる。
【００６６】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「ダミーのグリーンシート： ガラス相のトラップ等の機能を担うグリーンシートであって、本焼成後になされる表面研削加工等によって製品部分から除去されるグリーンシートをいう。」
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、外表面付近におけるガス抜け性が向上されるため、ダミーのグリーンシートとそのすぐ下層に位置するグリーンシートとの間のデラミネーションの低減を、生産効率の悪化等を伴うことなく達成することができる。
【００６８】
また、最終製品である多層セラミックス基板の寸法精度の悪化や電気的特性の悪化を回避しつつデラミネーションの低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図である（従来例）。
【図２】二次〜四次乾燥に使用される乾燥機を示す概略斜視図である。
【図３】シート処理量と乾燥効率との関係を示すグラフである。
【図４】シート層数と乾燥効率との関係を示すグラフである。
【図５】シート積層体を示す概略断面図（各層における可塑剤除去率を示す表を含む）である。
【図６】実施例において、重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図である。
【図７】図６のグリーンシート及びダミーのグリーンシートの一部破断平面図である。
【図８】ラミネート工程によって得られる積層体を示す部分概略断面図である。
【図９】表面研削工程を経た焼結体を示す部分概略断面図である。
【図１０】（ａ）は別例１において重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図であり、（ｂ）はその一部破断平面図である。
【図１１】（ａ）は別例２において重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図であり、（ｂ）はその一部破断平面図である。
【符号の説明】
１…グリーンシート、２…（ダミーの）グリーンシート、３…スルーホール形成用孔、４…炭化防止層としてのベタパターン、７，１１，１２…（ガス抜き用の）貫通孔、１０…多層セラミックス基板、Ｐ…導体ペースト、Ｒ１ …（スルーホール群が形成された）領域、Ｔ…スルーホール。
【産業上の利用分野】
本発明は、多層セラミックス基板の製造方法に関し、詳しくはグリーンシートの層間におけるデラミネーションを防止する方法に特徴を有する多層セラミックス基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣチップ，ＬＳＩチップ等の電子部品を搭載するための多層基板として様々なものが提案されている。特に近年においては、高集積化・高機能化した電子部品を熱破壊から保護すること等を目的として、熱伝導性のよいセラミックス材料を用いた多層セラミックス基板が注目されている。
【０００３】
多層セラミックス基板は、セラミックス粉末にバインダ、焼結助剤、可塑剤等を添加・混練して得られるスラリーを出発原料として作製される。作製された原料スラリーは、ドクターブレード法などによってシート状に成形される。成形工程によって得られたグリーンシートには、スルーホール形成用孔が形成される。孔あけ工程を経たグリーンシートには、スクリーン印刷機等によって導体ペーストが印刷される。スルーホール印刷工程及びパターン印刷工程を経たグリーンシートは複数枚重ね合わされ、さらにその最外層には焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートが配置される。この場合、グリーンシートとダミーのグリーンシートとの間には、前記導体ペーストによって炭化防止層が形成される。これらのグリーンシートは、ラミネート装置によって一体化される。ラミネート工程によって得られる積層体は、さらに脱脂、仮焼成及び本焼成の各工程を経て焼結体となる。この後、ダミーのグリーンシートであった部分を除去するための表面研削工程等が行われる。最終製品である多層セラミックス基板は、以上のようなプロセスを経て作製される。
【０００４】
ラミネート工程では、重ね合わされたグリーンシート及びダミーのグリーンシートに対して所定の熱と圧力とが加えられる。この時点においてグリーンシートの内部に低沸点化合物が含まれていると、それらが熱によって揮発することにより、グリーンシート内部にガスが発生する。従来のプロセスの場合、溶剤はラミネート工程に先立つ乾燥工程においてその大部分が除去されることに対して、可塑剤はその大部分が除去されることがない。従って、ラミネート工程によって発生する揮発ガスは、主として可塑剤に由来していることになる。
【０００５】
このように可塑剤が多い状態でラミネート工程を実施すると、次第に揮発ガスの分圧が高まり、特にグリーンシートの層間に揮発ガスが溜まりだす。即ち、揮発ガスがセラミックス粉末の粒界に沿って外部に抜け出ることは、極めて困難だからである。従って、グリーンシートの層間に膨れ（いわゆるデラミネーション）が起こり、寸法精度の低下、基板全体の機械的強度の低下及び不良品発生率の増加などの不具合が発生しやすくなる。
【０００６】
このため、ラミネート工程前にさらに乾燥工程を設けることによって、可塑剤を充分に（少なくとも当初の配合量の２割以下に）除去しておくという対策が従来より講じられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような対策を講じた場合、以下のような不都合が生じることがあった。
【０００８】
つまり、製品部分となるグリーンシート層間のデラミネーションの防止は図れても、最外層に位置するダミーのグリーンシートとそのすぐ下層に位置するグリーンシートとの間のデラミネーションを防止することは難しかった。従って、ダミーのグリーンシートとグリーンシートとの密着性が悪くなり、このことが後工程である脱脂、仮焼成及び本焼成工程に悪影響することがあった。
【０００９】
また、前記乾燥工程において可塑剤を充分に除去するためには、基板の種類（シート積層数など）に応じて事前に試験を行い、好適乾燥条件を決めておく必要があった。つまり、乾燥工程に大きく依存するこの従来方法には、実施が面倒でありかつ生産効率に劣るという欠点があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点を解消するためのものであり、その第１の目的は、ダミーのグリーンシートと、そのすぐ下層に位置するグリーンシートとの間のデラミネーションの低減を、生産効率の悪化等を伴うことなく達成することができる多層セラミックス基板の製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、高コスト化、電気的特性の悪化及び寸法精度の悪化等を回避しつつデラミネーションの低減を達成することができる多層セラミックス基板の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、導体ペーストを用いたスルーホール印刷及びパターン印刷を経たグリーンシートを複数枚重ね合わせるとともに、その最外層に焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートを炭化防止層を介して配置し、これらをラミネート工程によって一体化した後、脱脂工程、仮焼成工程、本焼成工程及び焼結体の表面研削工程を順次行う多層セラミックス基板の製造方法において、前記ラミネート工程を実施する以前に、前記ダミーのグリーンシートにガス抜き用の貫通孔を複数個形成し、該貫通孔に導体ペーストを充填しておくことを特徴とする多層セラミックス基板の製造方法をその要旨としている。
【００１４】
【作用】
請求項１に記載の発明によると、ダミーのグリーンシートに形成された貫通孔を介して、揮発ガスの溜まりやすい部分（ダミーのグリーンシートとそのすぐ下層に位置するグリーンシートとの界面）と外部とが連通される。従って、外表面付近におけるガス抜け性が向上し、当該界面に揮発ガスが溜まりにくくなる。その結果、デラミネーションの原因となる揮発ガスの分圧上昇が確実に回避される。
【００１５】
加えて、貫通孔内に導体ペーストが充填されているため、ラミネート工程以降の工程においてダミーのグリーンシートが変形しにくくなる。また、貫通孔内に導体ペーストが充填されているため、製品部分の導体ペーストが外部空気に直接晒されることがなく、導体ペーストに含まれる金属の炭化が防止される。
【００１６】
貫通孔は、スルーホールの開口部に対応する位置に形成されてもよい。このようにすると、スルーホールを通り抜けてきた揮発ガスは、まずダミーのグリーンシートの貫通孔内に入った後、その貫通孔を通り抜けて外部に到達する。従って、揮発ガスが外部に抜け出るときの経路が極めて短くなり、ガス抜け性がいっそう向上する。
【００１７】
又、貫通孔は、グリーンシートにスルーホール形成用孔を形成するときの孔あけ手段によって、スルーホール形成用孔とほぼ同一の断面形状に形成されてもよい。このようにすると、同一の孔あけ手段が使用されることから、製造時に特別に装置や工程が必要になることもない。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の多層セラミックス基板の製造方法を図面に基づき詳細に説明する。その前にまず、従来の製造方法におけるデラミネーション発生メカニズムの解析結果から本発明に到った経緯を説明する。
【００１９】
多層セラミックス基板を製造する場合、一般的にグリーンシート１及びダミーのグリーンシート２の成形、ペースト印刷、ラミネート、脱脂、仮焼成、本焼成及び表面研削の諸工程が行われることは前述したとおりである。
【００２０】
グリーンシート１を形成するためのセラミックス材料としては、例えば窒化アルミニウム等の微細な粉末が用いられる。セラミックス粉末には、所定量のバインダ、焼結助剤、可塑剤及び溶剤等が添加される。
【００２１】
上記の物質のうち、可塑剤及び溶剤は揮発性成分であり、セラミックス粉末、焼結助剤及びバインダは固形分である。通常、揮発性成分の含有量は、固形分の約２０重量％〜３０重量％程度である。揮発性成分の主成分は溶剤である。可塑剤の含有量は、溶剤の含有量の数分の一から十分の一程度である。また、使用される可塑剤の沸点は、一般的に溶剤の沸点に比較して高いことが一般的である。
【００２２】
前記混合物を均一に混練すると、グリーンシート１の作製用の原料スラリーを得ることができる。次いで、例えばドクターブレード法によって、前記原料スラリーからグリーンシート１が連続的に成形される。ここでは原料スラリーが流動性を失ってシート形状を保持し得る程度、即ちグリーンシート１中の易揮発性成分（主として溶剤）の約８割くらいが除去される程度の乾燥が行われる。
【００２３】
以下、この段階で行われる乾燥のことを説明の便宜上「一次乾燥」と呼ぶ。このとき、一次乾燥によって溶剤が除去される反面、可塑剤はほとんど除去されることはない。従って、一次乾燥後のグリーンシート１は、いまだ可塑性を有している。ちなみに、一次乾燥はシート成形機等の乾燥炉においてなされる。
【００２４】
ダミーのグリーンシート２の作製用の原料スラリーは、基本的には前記グリーンシート１の作製用の原料スラリーから焼結助剤のみを除いたものである。ダミーのグリーンシート２は、グリーンシート１と同じくシート成形と一次乾燥とを経ることによって作製される。
【００２５】
一次乾燥を経た二種のグリーンシート１，２は、外形カットの後に再び乾燥される。この段階における乾燥では、溶剤は除去されるが可塑剤はほとんど除去されない。以下、この段階で行われる乾燥を説明の便宜上「二次乾燥」と呼ぶ。
【００２６】
二次乾燥を経たグリーンシート１には、パンチング加工等によってスルーホール形成用孔３及び図示しない位置決め用孔が透設される。このとき位置決め用孔は、グリーンシート１の外周部に形成される。さらに、上記の孔あけ工程を経たグリーンシート１には、高融点金属を主成分として含んだ導体ペーストＰが印刷される。このようなスルーホール印刷工程によってスルーホール形成用孔３内に導体ペーストＰが充填され、その結果としてスルーホール内導体回路３ａが形成される。導体ペーストＰ中の高融点金属としては、例えばタングステン等が選択される。
【００２７】
その後、印刷された導体ペーストＰ中の溶剤を除去することを目的とした乾燥が行われる。以下、この段階で行われる乾燥を説明の便宜上「三次乾燥」と呼ぶ。ただし、グリーンシート１中の可塑剤は、三次乾燥を経てもほとんど除去されることがない。
【００２８】
三次乾燥を経たグリーンシート１の表面には、上述した導体ペーストＰが再び印刷される。このようなパターン印刷工程によって、グリーンシート１の表面に導体パターン３ｂが形成される。
【００２９】
一方、二次乾燥を経たダミーのグリーンシート２についても、パンチング加工等によって図示しない位置決め用孔が透設される。上記の孔あけ工程を経たグリーンシート１の片面には、全体的に導体ペーストＰがパターン印刷される。その結果、炭化防止層としての広面積の導体パターン（いわゆるベタパターン）４が形成される。なお、ダミーのグリーンシート２中には、いまだ多くの可塑剤が残っている。
【００３０】
図１に示されるように、導体パターン３ｂが形成されたグリーンシート１は、図示しない治具上において複数枚重ね合わされる。このとき、重ね合わされたグリーンシート１の最外層には、ベタパターン４が内層側になるような状態でダミーのグリーンシート２が配置される。
【００３１】
二種のグリーンシート１，２を重ね合わせる前または重ね合わせた後には、各グリーンシート１，２に対する乾燥が行われる。以下、この段階で行われる乾燥を説明の便宜上「四次乾燥」と呼ぶ。四次乾燥工程では、溶剤よりも揮発しにくい可塑剤を除去するために、三次乾燥以前の乾燥条件よりも高温かつ長時間となるように乾燥条件を設定することが必要となる。
【００３２】
図２には、二次乾燥〜四次乾燥を実施するための乾燥手段として、複数枚の棚板５を備えた空気循環式の乾燥機６が例示されている。三次乾燥を経たグリーンシート１や二次乾燥を経たダミーのグリーンシート２は、棚板５の上面に載置された状態で乾燥されるようになっている。
【００３３】
この乾燥機６を用いてグリーンシート１の四次乾燥を行ったときの結果を図３のグラフに示す。同グラフの横軸は乾燥時間（時間）を示し、縦軸は可塑剤除去率（％）を示している。ここで可塑剤除去率とは、四次乾燥前後におけるグリーンシート１の重量変化に基づいて計算される数値である。また、同グラフ中の上側の曲線は、大量処理した（乾燥機６にグリーンシート１を３３枚装入した）ときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。一方、下側の曲線は、少量処理した（乾燥機６にグリーンシート１を１枚だけ装入した）ときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。なお、装入数以外のファクターについては共通になっている。
【００３４】
そして、このグラフによると、グリーンシート１の処理数が違うと乾燥効率も異なり、大量処理のときほど乾燥効率が悪くなる傾向があることがわかる。
図４のグラフには、処理数以外のファクターを変更したときの結果が示されている。同グラフ中の上側の曲線は、乾燥機６にシート単体（１層のグリーンシート１）を装入したときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。一方、下側の曲線は、乾燥機６にシート積層体（８層からなるグリーンシート１）を装入したときの可塑剤除去率の経時的変化を示している。なお、これ以外のファクターについては共通になっている。
【００３５】
このグラフによると、シート層数が違うと乾燥効率も異なり、その数が増えるほど乾燥効率が悪くなる傾向があることがわかる。
グリーンシート１中に残留している可塑剤は、四次乾燥工程において当初の配合量の２０重量％以下に除去されることが望ましいことは、先に述べたとおりである。しかし、処理数やシート層数が異なる場合、同一の乾燥条件設定では一定の可塑剤除去率を達成することは困難である。よって、事前に試験を行い、温度・時間・空気循環量等といった諸条件を個別に決めておく必要性があることになる。
【００３６】
以上のことは、シートを全体としてみたときの乾燥効率を示したものである。次に、乾燥効率の悪かった８層からなるシート積層体（第１，８層めがダミーのグリーンシート２、第２〜７層めがグリーンシート１）における各層ごとの可塑剤除去率（％）を図５に示す。なお、ここでは上層側から順に第１層め、第２層め…第８層めと呼ぶことにする。
【００３７】
図５中のグラフによると、シート積層体における位置が違うと可塑剤除去率が異なり、上層側に位置しているものほど可塑剤除去率が高くなる傾向があることがわかる。ただし、ここで注目すべき点は、第１層めに位置するダミーのグリーンシート２のほうが、第２層めに位置するグリーンシート１よりも可塑剤除去率が低いことである。
【００３８】
製品部分となる２層め〜７層めのグリーンシート１において、揮発ガスは主としてスルーホールＴ内を抜けて積層方向（特には上層方向）へ移動し、シート積層体の上面から外部に抜け出ようとする。しかし、２層めと１層めとの界面にはベタパターン４が存在していることに加え、ダミーのグリーンシート２には揮発ガスの抜け道となる部分がない。ゆえに、揮発ガスは第１層めのダミーのグリーンシート２を通過することができずに、界面部分に閉じ込められてしまう。このように最表層におけるガス抜け性が悪いと、界面部分の揮発ガスの分圧が高まり、最終的にはデラミネーションにつながってしまう。また、デラミネーションは、シート積層体の外周部よりも中央部において多くみられ、特にはスルーホール群が形成された領域においてより多くみられるという傾向がある。
【００３９】
そこで、本願発明者は、最表層におけるガス抜け性を改善させる対策を講じれば上記の不都合が解消されうるものと考え、本発明を完成するに到ったのである。即ち、図６，図７に示されるように、ラミネート工程を実施する前に、あらかじめダミーのグリーンシート２にガス抜き用の貫通孔７を複数個形成しておくという対策を案出するに到ったのである。
【００４０】
次に、実施例の多層セラミックス基板（多層窒化アルミニウム基板）の製造方法を図６〜図９に基づき具体的に説明する。
ここでは平均粒径が１．７μｍのＡｌＮ粉末１００ｇに、アクリル系バインダを１１ｇ、焼結助剤としてのＹ２ Ｏ３ を４．０ｇ、溶剤としてのブタノール及びエタノールを合計３０ｇ、並びに可塑剤としてのＤＯＡ〔ヂオクチルアジペート，沸点＝２１５℃（５ｍｍＨｇ） 〕を４．２ｇ添加したものをグリーンシート１の作製用の原料スラリーとした。また、前記原料スラリーからＹ２ Ｏ３ のみを抜いたものをダミーのグリーンシート２の作製用の原料スラリーとした。
【００４１】
上記の二種の原料スラリーを用いて、０．３ｍｍ厚のグリーンシート１及びダミーのグリーンシート２をシート成形した後、一次乾燥を行った。この後、グリーンシート１，２を２４０ｍｍ角に外形カットした後、乾燥機６による８０℃，５時間の二次乾燥を行った。
【００４２】
孔あけ工程では、グリーンシート１上の所定の座標をパンチング加工機で打ち抜いた。その結果、グリーンシート１における外周部以外の複数（ここでは６４）の領域に、断面略円形状のスルーホール形成用孔３を形成した。スルーホール形成用孔３の内径は０．２ｍｍとし、ピッチは１ｍｍとした。また、グリーンシート１の外周部には、図示しない位置決め孔を形成した。
【００４３】
孔あけ工程では、ダミーのグリーンシート２についても同じくパンチング加工機で打ち抜き加工を施した。
その結果、ダミーのグリーンシート２においてスルーホール群が形成された領域Ｒ１ に対応する領域内、かつスルーホールＴの開口部に対応する位置に、断面略円形状の貫通孔７を形成した。貫通孔７の内径及びピッチは、スルーホール形成用孔３と同一にした。また、ダミーのグリーンシート２の外周部には、図示しない位置決め孔を形成した。
【００４４】
貫通孔７の開口部が占める総面積は、ダミーのグリーンシート２の投影面積の１％〜３０％の範囲内であることがよく、さらには２％〜２０％の範囲内であることがよく、特には３％〜１０％の範囲内であることがよい。開口部の総面積の比率が小さすぎると、揮発ガスの通り道が少なくなり、充分なガス抜け性が確保されなくなるおそれがある。一方、開口部の総面積の比率が大きすぎると、ダミーのグリーンシート２におけるセラミックス部分の割合が小さくなり、ガラス相のトラップ能やハンドリング性等が損なわれるおそれがある。そこで、この実施例では開口部が占める総面積を３％，５％，１０％の３段階に設定し、順にサンプル▲１▼，▲２▼，▲３▼とした。
【００４５】
次に、孔あけ工程を経たグリーンシート１をスクリーン印刷機にセットして、導体ペーストＰを印刷した。このようなスルーホール印刷工程によって、スルーホール形成用孔３の内部にスルーホール内導体回路３ａを形成した。なお、ここでは平均粒径が３．４μｍのＷ粉末２０００ｇに、アクリル系バインダを１．９重量％、溶剤としてのα−テルピネオールを２．７重量％及び分散剤を０．１重量％配合し、均一に混合したものを、導体ペーストＰとして用いた。
【００４６】
この後、乾燥機６による７０℃，２０時間の三次乾燥を行い、主として導体ペーストＰ中の溶剤を除去した。次に、三次乾燥を経たグリーンシート１を再びスクリーン印刷機にセットし、前述した導体ペーストＰを印刷した。このようなパターン印刷工程によって、グリーンシート１の表面に導体パターン３ｂを形成した。
【００４７】
また、ダミーのグリーンシート２へのスクリーン印刷によって、貫通孔７の内部に前述の導体ペーストＰを充填し、かつシート片面全体にベタパターン４を形成した。
【００４８】
次に、治具の上面においてグリーンシート１及びダミーのグリーンシート２を重ね合わせた状態で、乾燥機６による四次乾燥（３３枚装入し、常圧下かつ１００℃，１０時間での乾燥）を行った。この後、所定の条件でラミネート工程を行うことによって、グリーンシート１及びダミーのグリーンシート２を一体化させ、図８に示されるような積層体８を得た。さらに、この積層体８を所定の条件下で脱脂、仮焼成及び本焼成した。
【００４９】
次に、図９に示されるように、得られた焼結体９を表面研削することによって、ダミーのグリーンシート２であった部分及びベタパターン４を除去した。この後、図９の破線で示す部分で焼結体９を分割し、最終製品である多層セラミックス基板１０を６４個得た。
【００５０】
さて、ラミネート工程直後における可塑剤除去率（％）を調査した結果を、表１に各サンプルごとに示す。なお、開口部の占める総面積を０％とした（即ち貫通孔７を全く形成しないこととした）サンプル▲４▼は、サンプル▲１▼〜▲３▼に対する比較例にあたる。ここでは、第１層であるダミーのグリーンシート２のみの可塑剤除去率、全体の可塑剤除去率の両方について調査を行った。
【００５１】
その結果、全体の可塑剤除去率に大きな差はなかった。しかしながら、第１層に着目したところ、表１に示されるように開口部の総面積が大きいほど可塑剤除去率も高くなる傾向がみられた。従って、実施例によれば最表面におけるガス抜け性が確実に向上されることがわかった。
【００５２】
また、第１層−第２層の界面におけるデラミネーションの発生率（％）を触覚と視覚とによって調査した。その結果、表１に示されるように、サンプル▲１▼〜▲３▼ではデラミネーションが皆無であったのに対し、サンプル▲４▼ではその発生率が９０％と極めて高かった。
【００５３】
【表１】
以上の結果を総合すると、次のように結論付けることができる。
実施例であるサンプル▲１▼〜▲３▼によると、ダミーのグリーンシート２に形成された貫通孔７を介して、揮発ガスの溜まりやすい第１層−第２層の界面と外部とが連通される。従って、最表層におけるガス抜け性が向上し、当該界面に揮発ガスが溜まりにくくなる。その結果、揮発ガスの分圧上昇が確実に回避され、デラミネーションの防止が達成される。特にこの実施例の場合、スルーホールＴを通り抜けてきた揮発ガスは、まずダミーのグリーンシート２の貫通孔７内に入った後、その貫通孔７を通り抜けて外部に到達する。つまり、揮発ガスが抜け出すときの経路が直線的かつ極めて短いものになり、揮発ガスの抜け出しがスムーズになる。
【００５５】
また、実施例のように最表層におけるガス抜け性の向上が図られると、全体としての可塑剤除去率が小さくても、デラミネーションの防止を達成できるというメリットが得られる。よって、従来のときとは異なり、デラミネーションの発生防止に関して四次乾燥の与える影響が相対的に小さくなる。それゆえ、可塑剤除去率を８０％以上に、即ち可塑剤を当初の含有量の２０％以下にする乾燥を必ずしも行う必要がなくなる。その結果、好適乾燥条件を決定するための事前の試験に伴う生産効率の悪化という問題が解消される。
【００５６】
また、この実施例では貫通孔７内に導体ペーストＰを充填しているため、ラミネート工程以降の工程においてダミーのグリーンシート２に変形が生じにくい。従って、寸法精度の悪化につながることもない。しかも、後に製品となる部分の導体ペーストＰが外部空気に直接晒されないことから、導体ペーストＰに含まれるＷ粉末の炭化防止を図ることができる。よって、高抵抗化等といった電気的特性の悪化につながることもない。勿論、本実施例によればガラス相のトラップ能やハンドリング性等を損なうこともない。
【００５７】
さらに、この実施例では孔あけ手段として同一のパンチング加工機を使用していることから、製造時に特別に装置や工程が必要になることもなく、高コスト化が避けられる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施例のみに限定されることはなく、例えば次のように変更することが可能である。
（１） グリーンシート１，２の作製用のセラミックス粉末として、窒化アルミニウムの代わりに、例えば窒化ほう素、アルミナ、ムライト等を使用してもよい。また、導体ペーストＰ用の金属として、タングステンの代わりに、例えばタンタル、ニオブ、チタン等を使用してもよい。
【００５９】
（２） 図１０（ａ），図１０（ｂ）に示される別例１のようにしてもよい。即ち、各スルーホールＴに対応する位置に貫通孔７を設けるばかりでなく、スルーホール群が形成された領域Ｒ１ 内において各スルーホールＴに対応していない位置にも貫通孔１１を設けてもよい。このようにすると、ガス抜け性をより向上させることができる。
【００６０】
（３） 貫通孔７，１１は、必ずしもスルーホール形成用孔３と同一断面形状かつ同一内径でなくてもよい。例えば、図１１（ａ），図１１（ｂ）に示される別例２のように、スルーホール形成用孔３よりも大径の貫通孔１２を設けることとしてもよい。勿論、貫通孔７，１１，１２は、スルーホール形成用孔３より小径であっても構わない。貫通孔７の数も、必ずしもスルーホール形成用孔３の数に一致させなくてもよい。
【００６２】
（５） 孔あけ手段としてのパンチング加工機の代わりに、ドリルやレーザー式の加工機を使用しても勿論よい。
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
【００６３】
（１）請求項１において、グリーンシートに形成されたスルーホール群において特にスルーホールが密集している部分ほど多くの貫通孔を形成すること。この方法であると、確実にデラミネーションを防止できる。
【００６４】
（２） 最外層に配置された焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートにガス抜け用の貫通孔が形成されている、積層体、脱脂体、仮焼体及び焼結体といった多層セラミックス基板を製造するときの中間体。これらの中間体であると、寸法精度や機械的強度等に優れた多層セラミックス基板を得ることができる。
【００６５】
（３） 技術的思想（２）において、前記貫通孔には導電ペーストが充填されていること。この構成であると、多層セラミックス基板の低抵抗化を達成できる。
【００６６】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「ダミーのグリーンシート： ガラス相のトラップ等の機能を担うグリーンシートであって、本焼成後になされる表面研削加工等によって製品部分から除去されるグリーンシートをいう。」
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、外表面付近におけるガス抜け性が向上されるため、ダミーのグリーンシートとそのすぐ下層に位置するグリーンシートとの間のデラミネーションの低減を、生産効率の悪化等を伴うことなく達成することができる。
【００６８】
また、最終製品である多層セラミックス基板の寸法精度の悪化や電気的特性の悪化を回避しつつデラミネーションの低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図である（従来例）。
【図２】二次〜四次乾燥に使用される乾燥機を示す概略斜視図である。
【図３】シート処理量と乾燥効率との関係を示すグラフである。
【図４】シート層数と乾燥効率との関係を示すグラフである。
【図５】シート積層体を示す概略断面図（各層における可塑剤除去率を示す表を含む）である。
【図６】実施例において、重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図である。
【図７】図６のグリーンシート及びダミーのグリーンシートの一部破断平面図である。
【図８】ラミネート工程によって得られる積層体を示す部分概略断面図である。
【図９】表面研削工程を経た焼結体を示す部分概略断面図である。
【図１０】（ａ）は別例１において重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図であり、（ｂ）はその一部破断平面図である。
【図１１】（ａ）は別例２において重ね合わされたグリーンシートとダミーのグリーンシートとを示す部分概略断面図であり、（ｂ）はその一部破断平面図である。
【符号の説明】
１…グリーンシート、２…（ダミーの）グリーンシート、３…スルーホール形成用孔、４…炭化防止層としてのベタパターン、７，１１，１２…（ガス抜き用の）貫通孔、１０…多層セラミックス基板、Ｐ…導体ペースト、Ｒ１ …（スルーホール群が形成された）領域、Ｔ…スルーホール。
Claims (1)
- 導体ペーストを用いたスルーホール印刷及びパターン印刷を経たグリーンシートを複数枚重ね合わせるとともに、その最外層に焼結助剤を含まないダミーのグリーンシートを炭化防止層を介して配置し、これらをラミネート工程によって一体化した後、脱脂工程、仮焼成工程、本焼成工程及び焼結体の表面研削工程を順次行う多層セラミックス基板の製造方法において、
前記ラミネート工程を実施する以前に、前記ダミーのグリーンシートにガス抜き用の貫通孔を複数個形成し、該貫通孔に導体ペーストを充填しておくことを特徴とする多層セラミックス基板の製造方法。
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