JP4465634B2 - 多層セラミック基板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、多層セラミック基板の製造方法に関する。
多層セラミック基板の製造方法として、低温焼成可能なセラミックグリーンシートと低融点金属による配線導体とを積層してなる未焼成の多層セラミック体の上下両主面にアルミナ等を主成分とする収縮抑制層を密着させ、これらを多層セラミック体の焼成温度で焼成した後、未焼結の収縮抑制層を除去するという、いわゆる無収縮プロセスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献２には、無収縮プロセスで作製する多層セラミック基板の主面上に突起を形成する技術が開示されている。この突起は、多層セラミック基板の主面上に突き出たビアホール導体を補強したり、リブ状の突起とすることにより、樹脂や半田の流れ出しを抑制したり、キャビティの側壁として機能したり、電子部品を実装する際のスペーサとして用いることができる。
特開平４−２４３９７８号公報 特開２００１−１１１２２３号公報
無収縮プロセスによると、積層方向（Ｚ方向）に直角な平面方向（Ｘ−Ｙ方向）の収縮を抑制することができるため、寸法精度の高い多層セラミック基板を作製することができる。
ところが、寸法精度の高い多層セラミック基板を作製することができるものの、この基板の表面に配線導体を形成した場合、配線導体は基板表面から突き出た状態で形成されるものであるので、基板表面の配線導体がこすれて剥がれてしまうという問題がある。
また、特許文献２に記載の多層セラミック基板には、壁状の突起が形成されることについて開示があるが、この突起は基板の外周より内側に形成されるものにすぎず、そのため、基板表側のうち配線導体を形成することのできる部分が狭くなるという問題がある。
本発明は、かかる実情に鑑みて、無収縮プロセスにより作製された多層セラミック基板について、多層セラミック基板の表面に形成された配線導体が傷付くことのないようにすることができる、多層セラミック基板の製造方法を提供しようとするものである。
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した多層セラミック基板の製造方法を提供する。
多層セラミック基板の製造方法は、（ａ）セラミック材料粉末を含む基板用セラミックグリーンシートを複数積層してなる積層体の少なくとも一方主面に、前記基板用セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しない無機材料粉末を含む収縮抑制用グリーンシートを配置して、複合積層体を形成する工程（以下、「複合積層体形成工程」という。）と、（ｂ）前記複合積層体を、前記セラミック材料粉末を焼結させ前記無機材料粉末は焼結させない条件下で焼成する工程（以下、「焼成工程」という。）と、（ｃ）焼成した前記複合積層体から、未焼結の前記収縮抑制用グリーンシートを除去する工程とを備える。前記複合積層体形成工程において、前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分と前記収縮抑制用グリーンシートとが直接接しないように、前記収縮抑制用グリーンシートを配置する工程を含む。前記焼成工程において、前記積層体の少なくとも一方主面において、外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分に、他の部分よりも前記主面に垂直な方向に突出している突出部が形成される。
上記製造方法によれば、焼成工程において、積層体の基板用セラミックグリーンシートは焼成によって収縮するが、収縮抑制用グリーンシートは焼結せず実質的に収縮しない。そのため、積層体は、収縮抑制用グリーンシートに接する部分で面方向の収縮が抑制されるため、収縮抑制用グリーンシートに接する部分では、大略、面直角方向（すなわち、積層方向）の一方向にのみ収縮する。これに対し、積層体の基板用セラミックグリーンシートの収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に隣接する部分では、収縮抑制用グリーンシートに直接接しないので、拘束されることなく３次元的に収縮する。そのため、収縮抑制用グリーンシートに直接接しない非拘束部分では、面直角方向（すなわち、積層方向）の収縮率が一方向にのみ収縮したときよりも小さくなり、面直角方向（すなわち、積層方向）の収縮率の差によって、非拘束部分は、積層体の収縮抑制用グリーンシートに接する部分よりも面直角方向（すなわち、積層方向）に突出した状態になる。その結果、焼成後の積層体の主面、すなわち多層セラミック基板の主面には、外周の一部及びその近傍部分に、他の部分よりも突出している突出部を形成することができる。
上記のようにして製造した多層セラミック基板は、突出部を下にして面上に置いた場合、基板主面の突出部以外の部分は面から浮いた状態となるため、この突出部以外の部分に形成された配線導体がこすれて剥がれる等の不具合を抑制することができる。
好ましい一態様は、前記複合積層体形成工程において、前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分が露出するように、前記収縮抑制用グリーンシートを配置する。
この場合、基板用セラミックグリーンシートの収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち露出する部分は、収縮抑制用グリーンシートから離れており、収縮抑制用グリーンシートに直接接しない。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、前記複合積層体が集合状態で形成される。前記複合積層体形成工程は、集合状態の前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面に、集合状態の前記積層体を個片に分割する分割線の少なくとも一部に沿って形成される、前記個片間の接合強度を弱める弱化部及びその近傍部分が露出するように、前記収縮抑制用グリーンシートを配置する。
この場合、集合状態の積層体に形成された弱化部及びその近傍部分の露出部分には収縮抑制用グリーンシートが配置されていないので、焼成工程において、露出部分付近は変形が拘束されることなく３次元的に変形する。弱化部を適宜に形成すれば、例えば焼成工程で露出部付近が弱化部の両側に収縮変形し、積層体が弱化部を境界として分離するようにすることができる。これによって、集合状態で効率よく多層セラミック基板を製造することができる。
なお、弱化部は個片間の接合強度が弱められた部分であるが、この接合とは、隣り合う個片の一方から他方に力を加えて接合することに限られるものではなく、例えば平面上に配置された複数の個片に対して、上から力が加えられたことにより、隣り合う個片同士が接触したり、当接した場合も含むものとする。さらには、個片間の接合強度がゼロの場合、例えば個片間が離れている場合も、ここでいう弱化部に含まれる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、集合状態の前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面に、前記分割線から離して前記収縮抑制用グリーンシートを配置する。
この場合、集合状態の積層体の基板用セラミックグリーンシートの収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち、集合状態の積層体における各個片の全周に沿って、該全周及びその近傍部分が露出するように、収縮抑制用グリーンシートを配置する。これによって、多層セラミック基板の主面の全周に沿って壁状に連続する突出部を形成することができる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、集合状態で形成した前記積層体を前記分割線に沿って分割した後、前記積層体の積層方向に圧着することにより、前記弱化部を形成する。
この場合、集合状態の積層体は、分割された後に接合された部分が弱化部となる。すなわち、集合状態の積層体は、焼成工程において、あるいは焼成後において、分割された後に接合された部分で分割しやすくなる。
より好ましくは、前記複合積層体形成工程において、前記積層体の前記一方主面に配置された前記収縮抑制用グリーンシートを覆うように、第１の全体拘束用グリーンシートを配置した後、前記積層体を前記分割線に沿って分割する。次いで、前記積層体の他方主面側に第２の全体拘束用グリーンシートを配置し、圧着することにより、前記弱化部を有する前記複合積層体を形成する。
この場合、複合積層体形成工程において、第１及び第２の全体拘束用グリーンシートが圧着された複合積層体を形成する。複合積層体形成工程において積層体を分割線に沿って分割しても、第１の全体拘束用グリーンシートによって個片が分離しないようにすることで、製造工程上の取り扱いを容易にすることができる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、前記分割線に沿って、集合状態の前記積層体に、前記積層体の一方主面又は両主面から溝を形成することにより、前記弱化部を形成する。
この場合、集合状態の積層体に形成された溝が弱化部となる。すなわち、集合状態の積層体は、焼成工程において、あるいは焼成後において、溝付近で分割しやすくなる。
好ましくは、前記分割線は、互いに交差するように縦方向と横方向に配列されている。
集合状態の複合積層体に格子状に個片を配置することによって、効率よく多層セラミック基板を製造することができる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、前記収縮抑制用グリーンシートは、前記分割線から１０μｍ〜５ｍｍ離れて配置されている。
収縮抑制用グリーンシートが分割線から１０μｍ未満のところに配置されていると、基板用セラミックグリーンシートの露出面積が少ないため、多層セラミック基板の主面に形成された配線導体を保護するのに十分な高さの突出部を形成することができない。他方、収縮抑制用グリーンシートが分割線から５ｍｍを越えたところに配置されると、基板用セラミックグリーンシートが露出しすぎて面方向に大きく収縮するため、多層セラミック基板の寸法精度が低下する。
好ましい他の態様は、前記複合積層体形成工程において、前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分に前記基板用セラミックグリーンシートの焼成温度で焼失する材料からなる突出部形成用層を介して前記収縮抑制用グリーンシートを配置する。
この場合、基板用セラミックグリーンシートと収縮抑制用グリーンシートとは、焼成前には突出部形成用層を介して間接的に接している。基板用セラミックグリーンシートと収縮抑制用グリーンシートとの界面に配置された突出部形成用層は、焼成工程において焼失するため、基板用セラミックグリーンシートと収縮抑制用グリーンシートの界面に部分的に空洞ができる。なお、焼失とは、焼成工程において、突出部形成用層の形状がなくなることであり、例えば、突出部形成用層が燃焼したり、分解することである。空洞の部分では、基板用セラミックグリーンシートと収縮抑制用グリーンシートとが接していないため、収縮抑制用グリーンシートの収縮抑制力は基板用セラミックグリーンシートに作用しない。そのため、基板用セラミックグリーンシートは、焼成工程において、突出部形成用層と接していた部分が拘束されることなく３次元的に収縮して、突出部が形成される。
収縮抑制用グリーンシートを加工する必要がないため、収縮抑制用グリーンシートを加工する場合よりも、設計自由度が高くなり、加工コストも低減することができる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、前記複合積層体が集合状態で形成される。集合状態の前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートと前記収縮抑制用グリーンシートの界面の、集合状態の前記積層体を個片に分割する分割線およびその近傍部分の少なくとも一部に前記突出部形成用層を形成する。
この場合、集合状態で効率よく多層セラミック基板を製造することができる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、集合状態で形成した前記積層体を前記分割線に沿って分割した後、前記積層体の積層方向に圧着する。
この場合、集合状態の積層体は、焼成工程において、あるいは焼成後において、分割された後に接合された部分で分割しやすくなる。
好ましくは、前記分割線は、互いに交差するように縦方向と横方向に配列されている。
集合状態の複合積層体に格子状に個片を配置することによって、効率よく多層セラミック基板を製造することができる。
好ましくは、前記複合積層体形成工程において、前記突出部形成用層は前記分割線から１０μｍ〜５ｍｍの範囲に配置されている。
収縮抑制用グリーンシートが分割線から１０μｍ未満のところに配置されていると、基板用セラミックグリーンシートの露出面積が少ないため、多層セラミック基板の主面に形成された配線導体を保護するのに十分な高さの突出部を形成することができない。他方、収縮抑制用グリーンシートが分割線から５ｍｍを越えたところに配置されると、基板用セラミックグリーンシートが露出しすぎて面方向に大きく収縮するため、多層セラミック基板の寸法精度が低下する。
好ましくは、前記突出部形成用層がカーボンペーストにより形成されている。
カーボンペーストは、焼成工程において燃焼しても、基板用セラミックグリーンシートに悪影響を与えない。
上記各態様において、好ましくは、前記多層セラミック基板の少なくとも一方主面の少なくとも一辺及びその近傍部分に前記突出部が形成される。前記突出部が、前記多層セラミック基板の前記少なくとも一方主面の前記他の部分よりも、前記主面に垂直な方向に１μｍ〜１ｍｍ突き出ている。
突出部の高さが１μｍ未満であると、低すぎて、多層セラミック基板の主面に形成された配線導体を保護することができない。他方、突出部の高さが１ｍｍを越えると、突出部の強度が弱くなり、突出部が欠けるといった問題が生じるため、好ましくない。
本発明によれば、無収縮プロセスにより作製された多層セラミック基板について、多層セラミック基板の主面に形成された配線導体が傷付くことのないようにすることができる。
焼成前の複合積層体の構成を模式的に示す断面図である。 焼成前の複合積層体の構成を模式的に示す断面図である。 焼成後の複合積層体の断面図である。 多層セラミック基板の断面図である。 （ａ）拘束層の配置を示す説明図、（ｂ）多層セラミック基板の斜視図である。 （ａ）拘束層の配置を示す説明図、（ｂ）多層セラミック基板の斜視図である。（実施例２） 多層セラミック基板の製造工程の説明図である。（実施例２） 多層セラミック基板の製造工程の説明図である。（実施例１） 集中定数型アイソレータの分解斜視図である。（実施例３） 多層セラミック基板の製造工程の説明図である。 多層セラミック基板の製造工程の説明図である。（実施例５） （ａ）拘束層の配置を示す説明図、（ｂ）多層セラミック基板の斜視図である。 （ａ）拘束層の配置を示す説明図、（ｂ）多層セラミック基板の斜視図である。（実施例５） 多層セラミック基板の製造工程の説明図である。（実施例４）
符号の説明
１０，１０ａ，１０ｓ，１０ｔ 多層セラミック基板
１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ 複合積層体
１１ 基板用セラミックグリーンシート
１１ａ，１１ｂ，１１ｓ，１１ｔ 主面
１２ 基材層（積層体）
１２ｋ，１２ｓ，１２ｔ，１２ｘ，１２ｙ 突出部
１３ 分割面
１３ａ，１３ｂ 側面
１４，１５ 分割溝
２１ 収縮抑制用グリーンシート
２２ 拘束層
２５ 収縮抑制用グリーンシート
２６ 拘束層
３０，３２ 分割線
４１ 全体拘束用グリーンシート（第２の全体拘束用グリーンシート）
４２ 全体拘束層
４５ 全体拘束用グリーンシート（第１の全体拘束用グリーンシート）
４６ 全体拘束層
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９を参照しながら説明する。
＜第１の実施の形態＞ 本発明の第１の実施の形態の多層セラミック基板の製造方法について、図１〜図９を参照しながら説明する。第１の実施の形態では、多層セラミック基板となる基板用セラミックグリーンシートの積層体の主面の一部分が、収縮抑制用グリーンシートから露出する状態で焼成することにより、多層セラミック基板を製造する。多層セラミック基板は、後述する実施例１のように一つずつ製造することもできるが、ここでは、後述する実施例２のように集合状態で複数個を同時に製造する場合を例に挙げて説明する。
まず、図７の断面図を参照しながら、多層セラミック基板１０を集合状態で製造する方法の概略を説明する。
図７（ａ）に示すように、複数の基板用セラミックグリーンシート１１を積層した積層体である基材層１２と、１又は２以上の収縮抑制用グリーンシート２１，２５を含む拘束層２２，２６とを用意する。
基材層１２に用いる基板用セラミックグリーンシート１１は、シート状に成形された未焼結のグリーンシートであり、セラミック材料粉末を含む。基板用セラミックグリーンシート１１には、適宜位置にレーザー加工やパンチング加工等により貫通孔（図示せず）を加工し、この貫通孔に導体ペーストを印刷等により埋め込むことによって、ビア導体（図示せず）を配置する。また、基板用セラミックグリーンシート１１の一方主面には、導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷するか、あるいは所定パターン形状の金属箔を転写する等によって、配線導体（図示せず）を配置する。
拘束層２２，２６に用いる収縮抑制用グリーンシート２１，２５は、シート状に成形された未焼結のグリーンシートである。収縮抑制用グリーンシート２１，２５は、基板用セラミックグリーンシート１１の焼成温度では焼結しないアルミナ等の無機材料粉末を含み、基板用セラミックグリーンシート１１の焼結温度では実質的に焼結しない。
拘束層２２，２６には、多層セラミック基板１０の個片に対応して分割する分割線の少なくとも一部に沿って、空隙２３，２７を形成する。
収縮抑制用グリーンシート２１，２５は一つの個片に積層されるサイズにレーザーでカットしてから、集合状態の積層体に積層して作製することができる。収縮抑制用グリーンシート２１，２５はダイサーやナイフエッジでカットしたり、パンチャーで打ち抜いて形成してもよい。また、収縮抑制用グリーンシート２１，２５を作製するためのスラリーを集合状態の積層体にスクリーン印刷してもよい。さらに、支持体上に収縮抑制用グリーンシートを形成し、その後集合状態の積層体上に転写して形成してもよい。このとき、収縮抑制用グリーンシートは、支持体上の全面に収縮抑制用グリーンシートを形成し、その後、例えばレーザー等で不要部分を除去して、一つの個片に積層されるサイズに形成してもよい。
また、仮圧着した積層体を作製した後に、収縮抑制用グリーンシート２１，２５を積層してさらに仮圧着をしてもよいし、基板用セラミックグリーンシート１１と収縮抑制用グリーンシート２１，２５を積層し、その後仮圧着して複合積層体を作製してもよい。
次に、図７（ｂ）に示すように、基材層１２の両主面に、拘束層２２，２６を積層し、積層方向に比較的小さい圧力を加え、基材層１２に拘束層２２，２６を仮圧着し、仮圧着した複合積層体１０ｘを形成する。
なお、拘束層２２，２６は仮圧着された基材層１２に積層して仮圧着して形成してもよいし、積層した複数のセラミックグリーンシート１１の主面に配置した後、全てのグリーンシートをまとめて仮圧着してもよい。さらには、セラミックグリーンシート１１上に仮圧着した後、仮圧着された基材層１２に積層して、仮圧着してもよいし、複数のセラミックグリーンシート１１の主面に配置し、仮圧着してもよい。
次いで、図７（ｃ）に示すように、基材層１２に拘束層２２，２６を仮圧着した複合積層体１０ｘを、多層セラミック基板１０の個片に対応して分割する分割線に沿って分割し、分割した複合積層体１０ｙを形成する。
次いで、分割した複合積層体１０ｙを、図７（ｄ）に示すように、分割面１３同士をつき合わせて接合した状態で積層方向に比較的大きい圧力を加え、基材層１２に拘束層２２，２６を本圧着し、本圧着した複合積層体１０ｚを形成する。
次いで、基材層１２に拘束層２２，２６を本圧着した複合積層体１０ｚを焼成する。焼成は、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１に含まれるセラミック材料粉末を焼結させ、拘束層２２，２６の収縮抑制用グリーンシート２１，２５に含まれる無機材料粉末は焼結させない条件下で行う。すなわち、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１の焼成温度よりは高く、拘束層２２，２６の収縮抑制用グリーンシート２１，２５の焼成温度よりは低い温度で、焼成する。焼成によって、図７（ｅ）に示すように、基材層１２は、拘束層２２，２６が圧着されていない部分に突出部１２ｓ，１２ｔが形成されるとともに、分割面１３で分離する。
次いで、焼成後の基材層１２及び拘束層２２，２６から拘束層２２，２６を除去することによって、図７（ｆ）に示す焼成済みの多層セラミック基板１０を取り出す。多層セラミック基板１０の主面には、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１と拘束層２２，２６の収縮抑制用グリーンシート２１，２５との間に配置されていた配線導体が露出する。多層セラミック基板１０は、基板用セラミックグリーンシート１１により形成された複数のセラミック層を有し、セラミック層間には配線導体が形成され、配線導体はビア導体により接続されている。
次に、図１〜図６を参照しながら、突出部１２ｓ，１２ｔの形成と基材層１２の分離について、さらに説明する。
基材層１２は焼成により収縮を開始するが、このとき、拘束層２２，２６は焼結しないため収縮しない。そのため、図１の断面図に示すように、基材層１２は、拘束層２２，２６が圧着された部分では、面方向（Ｘ−Ｙ方向）の収縮が抑制され、矢印１６で示すように、積層方向（Ｚ方向）にのみ大きく収縮する。一方、拘束層２２，２６が圧着されていない部分では、面方向（Ｘ−Ｙ方向）の変形が拘束されないため、矢印１８で示すＸ方向や、紙面に垂直なＹ方向にも収縮でき、その分、矢印１７で示すＺ方向への収縮が小さくなる。つまり、拘束層２２，２６の圧着の有無によって、基材層１２の積層方向の収縮量に差が生じる。
このような基材層１２の収縮挙動の差によって、図３の断面図に示すように、基材層１２の積層方向の寸法は、拘束層２２，２６が圧着された部分では相対的に小さくなり、拘束層２２，２６が圧着されていない部分では相対的に大きくなる。その結果、基材層１２は、拘束層２２，２６が圧着されていない部分に、突出部１２ｓ，１２ｔが形成される。
さらに、図１に示したように、拘束層２２，２６が圧着されていない部分に分割面１３があると、分割面１３の両側において、基材層１２は矢印１８で示すように分割面１３から離れる方向に収縮する。基材層１２は、分割面１３で分割された後に接合されているために、他の部分とは組織が不連続になり、接合方向の強度が他の部分よりも弱い。そのため、図３に示すように、基材層１２は焼成中又は焼成後に分割面１３で分離する。あるいは、焼成後に分離しやすくなる。
なお、このような分離を実現するため、拘束層２２，２６は、空隙２３，２７を介して両側の部分の相対位置が焼成中に保持されるように構成する。例えば、拘束層２２，２６が空隙２３，２７で分離されないように、空隙２３，２７を間欠的に形成し、空隙２３，２７の周囲で拘束層２２，２６が連続するように構成する。あるいは、拘束層２２，２６を複数層の収縮抑制用グリーンシート２１，２５で形成し、基材層１２に圧着する収縮抑制用グリーンシート２１，２５以外の少なくとも１層について、空隙２３，２７を形成しない連続形状とする。
基材層１２が焼成中又は焼成後に分離し、あるいは焼成後に分離しやすくなることによって、焼成後の基板の分割工程を削減できる、あるいは分割作業の負担を低減することができる。
上述したように分割面１３で接合した後に焼成する代わりに、図２の断面図に示すように、基材層１２に分割溝１４，１５を形成しておけば、焼成前に基材層１２を分割しなくても、焼成に伴って自動的に基材層１３が分離するようになる。分割溝１４，１５は、基材層１２の拘束層２２，２６が圧着されていない部分に、両主面から略積層方向に途中まで形成する。なお、分割溝１４，１５のいずれか一方のみを、基材層１２に形成してもよい。
基材層１２の拘束層２２，２６が圧着されていない部分は、焼成に伴って、分割溝１４，１５の両側において、矢印１８で示すように分割溝１４，１５から離れる方向に収縮するため、分割溝１４，１５間の断面が減少した部分で、基材層１２が分離するとともに、図１の場合と同様に、基材層１２の拘束層２２，２６が圧着されていない部分に、図３のように突出部１２ｓ，１２ｔが形成される。
図２のように、基材層１２に分割溝１４，１５を形成した場合も、分割溝１４，１５に沿って子基板に分割されやすくなり、基板分割の負担を軽減することができる。
図４（ａ）の断面図に示すように、多層セラミック基板１０の両主面１１ａ，１１ｂに突出部１２ｓ，１２ｔが形成されても、図４（ｂ）の断面図に示すように、多層セラミック基板１０ａの一方主面１１ａのみに突出部１２ｋが形成されてもよい。一方主面１１ａのみに突出部１２ｋを形成する場合、他方主面１１ｂに圧着する拘束層は、分割線の部分でも連続するようにする。あるいは、他方主面１１ｂに、拘束層の代わりとなる治具を圧着することも可能である。
基材層６を分割して接合しても、基材層６の両主面に圧着する拘束層に分割線に沿った空隙を設けない場合には、図４（ｃ）の断面図に示すように、焼成後の基材層６の側面８は、湾曲してしまう。これに対し、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、拘束層に分割線に沿った空隙を設け、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋを形成した場合には、多層セラミック基板１０，１０ａの側面１３ａ，１３ｂは、大略、平面状になる。そのため、この側面１３ａ，１３ｂに外部電極などを形成する場合に、その寸法精度を高めることができる。
多層セラミック基板１０，１０ａは、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋが基板主面１１ａ，１１ｂから突出しているので、例えば、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋを下にして、他の部品上に多層セラミック基板１０，１０ａを置いたときに、基板主面１１ａ，１１ｂに形成された表面電極や配線等の配線導体（図示せず）が他の部品から浮いた状態となり、他の部品に接触しにくくなる。そのため、基板主面１１ａ，１１ｂに形成された表面電極や配線等の配線導体の擦れに伴う剥がれ等の不具合を抑制することができる。
また、この多層セラミック基板１０，１０ａをパッケージ等に収める場合には、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋを嵌め合わせたり係止するなどによって、位置合わせや固定をしやすくすることができる。
なお、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋは、分割線に沿って連続的に形成しても、断続的に形成しても、上記効果が得られる。
突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋは、多層セラミック基板１０，１０ａの基板主面１１ａ，１１ｂの中央部分よりも、１μｍ〜１ｍｍ突き出ていることが好ましい。突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋが突き出る高さが１μｍ未満であると、低すぎて、基板主面１１ａ，１１ｂの配線導体を保護することができない。他方、１ｍｍを越えると、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋの強度が弱くなり、突出部１２ｓ，１２ｔ，１２ｋが欠けるといった問題が生じるため、好ましくない。
突出部を形成するための拘束層は、図５及び図６に示すように構成する。
基材層１２の主面を構成する基板用セラミックグリーンシート１１には、例えば図５（ａ）の平面図で斜線に示すように拘束層２２，２６の収縮抑制用グリーンシート２１，２５を配置して、圧着する。すなわち、基板用セラミックグリーンシート１１に圧着する収縮抑制用グリーンシート２１，２５には、多層セラミック基板１０の個片に対応して分割する分割線３０，３２のうち一方の分割線３２に沿って、帯状の空隙（スリット）２３ｙ，２７ｙを形成し、分割線３０，３２で区画される各子基板の矩形領域の向かい合う二辺及びその近傍部分には、収縮抑制用グリーンシート２１，２５が圧着されないようにする。このように収縮抑制用グリーンシート２１，２５を配置して作製された多層セラミック基板１０ｓは、図５（ｂ）の斜視図に示すように、矩形の主面１１ｓの向かい合う二辺に沿って、壁状に連続する突出部１２ｙが形成される。
図６（ａ）の平面図に示すように、基板用セラミックグリーンシート１１に圧着する収縮抑制用グリーンシート２１，２５に、両方の分割線３０，３２に沿って、帯状の空隙（スリット）２３ｘ，２３ｙ；２７ｘ，２７ｙを形成し、分割線３０，３２で区画される各子基板の矩形領域の四辺及びその近傍部分に、収縮抑制用グリーンシート２１，２５が圧着されないようにしてもよい。このように収縮抑制用グリーンシート２１，２５を配置して作製された多層セラミック基板１０ｔは、図６（ｂ）の斜視図に示すように、矩形の主面１１ｔの四辺に沿って、壁状に連続する突出部１２ｘ，１２ｙが形成される。
図６の場合には、収縮抑制用グリーンシート２１，２５の外周縁２１ｘ，２１ｙ；２５ｘ，２５ｙが分割線３０，３２から１０μｍ〜５ｍｍ離れて位置するように、空隙（スリット）２３ｘ，２３ｙ；２７ｘ，２７ｙを形成することが好ましい。収縮抑制用グリーンシート２１，２５の外周縁２１ｘ，２１ｙ；２５ｘ，２５ｙが分割線３０，３２から１０μｍ未満のところに位置するように空隙（スリット）２３ｘ，２３ｙ；２７ｘ，２７ｙが形成されていると、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１の露出量が少ないため、多層セラミック基板１０ｔの突出部１２ｘ，１２ｙの突出が小さくなり、多層セラミック基板１０ｔの主面１１ｔに形成された配線導体（図示せず）を保護するように十分突出した突出部１２ｘ，１２ｙを形成することができない。また、収縮抑制用グリーンシート２１，２５の外周縁２１ｘ，２１ｙ；２５ｘ，２５ｙが分割線３０，３２から５ｍｍを越える位置にあると、基板用セラミックグリーンシート１１が露出しすぎ、多層セラミック基板１０ｔがＸ−Ｙ方向に大きく収縮するため、多層セラミック基板１０ｔの寸法精度が低下する。
図５の場合には、図６と同様に、収縮抑制用グリーンシート２１，２５の外周縁２１ｙ，２５ｙが分割線３２から１０μｍ〜５ｍｍ離れて位置するように、空隙（スリット）２３ｙ，２７ｙを形成することが好ましい。
なお、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１に圧着する収縮抑制用グリーンシート２１，２５の形状及び配置は、これらに限らない。例えば、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１に圧着する収縮抑制用グリーンシート２１，２５に、一方向の分割線に沿って、かつその分割線に関して片側にのみ帯状の空隙を形成すれば、セラミック多層基板の主面の一辺のみに、壁状に連続する突出部を形成することができる。また、分割線に沿って断続的に空隙を形成すれば、セラミック多層基板の主面の辺の一部分にのみ、突出部を形成することができる。
（実施例１） 多層セラミック基板を一つずつ製造する実施例１について、図８の断面図を参照しながら説明する。
まず、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を混合したガラス粉末と、アルミナ粉末を等重量比率で混合したセラミック絶縁材料粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。
なお、セラミック絶縁材料粉末としては、多層セラミック基板に用いられる通常の原料を使用すればよいが、ガラス又は結晶化ガラスを含むとき、比較的低温での焼結が可能となり、収縮抑制層に含まれる無機材料粉末の選択の幅が広がる。
また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類についても、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。
次に、前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍのセラミックグリーンシートを作製する。前記セラミックグリーンシートを乾燥させた後、打ち抜いて、平面寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの基板用セラミックグリーンシートとする。なお、前記基板用セラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度は、８５０℃であった。このとき、セラミックグリーンシートはキャリアフィルムから剥離してから打ち抜いてもよいし、キャリフィルム上に形成された状態でキャリアフィルムとともに打ち抜き、その後キャリアフィルムから剥離してもよい。
基板用セラミックグリーンシートには、必要に応じて、配線導体となるＡｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄなどの導電性ペーストをスクリーン印刷等で塗布したり、スルーホールを設けて、このスルーホールに導電性ペーストを充填したりする工程が実施される。
そして、前記基板用セラミックグリーンシートを５枚積層して、セラミックグリーン層を有する生の多層基板（基材層、積層体）を作製する。
次に、無機材料粉末であるアルミナ粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。なお、無機材料粉末は、前述したセラミックグリーン層のためのセラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度では焼結しないものを用いる。また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類については、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍの拘束セラミックグリーンシート（収縮抑制用グリーンシート）を作製する。無機材料粉末の焼結温度は、１６００℃であった。
次に、図８（ａ）に示す生の複合積層体５０を形成する。すなわち、生の多層基板を３ｍｍ角にカットする。また、収縮抑制用グリーンシートをレーザーで２．９ｍｍ角（溝の幅０．２ｍｍ）にカットする。このとき、収縮抑制用グリーンシートは、キャリアフィルムから剥離してからカットしてもよいし、キャリアフィルム上に形成された状態でキャリアフィルムとともにカットし、その後キャリアフィルムから剥離してもよい。そして、カットされた２．９ｍｍ角の収縮抑制用グリーンシート５４を、３ｍｍ角にカットした生の多層基板５２の上下に、生の多層基板５２の外周縁に沿って均等な隙間ができるように、各２枚ずつ積層し、プレス機を用いて５０ＭＰａで圧着して生の複合積層体５０を作製する。
その後、この生の複合基材層５０を、焼成用匣に配置し、前記セラミック絶縁材料粉末は焼結するが前記無機材料粉末は焼結しない条件下で焼成する。具体的には、９００℃で焼成し、複合基材層における多層集合基板（基材層）の部分のみを焼結させた。
そして、焼成後の多層集合基板から、上下に配置された未焼結の収縮抑制層をブラシなどで除去して多層セラミック基板を取り出す。
取り出した多層セラミック基板には、図８（ｂ）に示すように、多層セラミック基板５１の主面５１ｓ，５１ｔの周囲に壁状の突出部５２ｓ，５２ｔが形成されており、突出部５２ｓ，５２ｔの高さは、多層セラミック基板５３の主面中央から２５μｍであった。
（実施例２） 図６及び図７に示したように、複数個の多層セラミック基板を集合状態で同時に製造する実施例２について説明する。
まず、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を混合したガラス粉末と、アルミナ粉末を等重量比率で混合したセラミック絶縁材料粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。
なお、セラミック絶縁材料粉末としては、多層セラミック基板に用いられる通常の原料を使用すればよいが、ガラス又は結晶化ガラスを含むとき、比較的低温での焼結が可能となり、収縮抑制層に含まれる無機材料粉末の選択の幅が広がる。
また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類についても、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。
次に、前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍのセラミックグリーンシートを作製する。前記セラミックグリーンシートを乾燥させた後、打ち抜いて、平面寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの基板用セラミックグリーンシートとする。なお、前記基板用セラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度は、８５０℃であった。
基板用セラミックグリーンシートには、必要に応じて、配線導体となるＡｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄなどの導電性ペーストをスクリーン印刷等で塗布したり、スルーホールを設けて、このスルーホールに導電性ペーストを充填したりする工程が実施される。
そして、前記基板用セラミックグリーンシートを５枚積層して、セラミックグリーン層を有する生の多層集合基板（基材層、積層体）を作製する。
次に、無機材料粉末であるアルミナ粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。なお、無機材料粉末は、前述したセラミックグリーン層のためのセラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度では焼結しないものを用いる。また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類については、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍの拘束セラミックグリーンシート（収縮抑制用グリーンシート）を作製する。無機材料粉末の焼結温度は、１６００℃であった。
次に、前記拘束セラミックグリーンシート表面をレーザーで２．９ｍｍ角（溝の幅０．２ｍｍ）にカットを行ない、基板部となるセラミックグリーンシートの上下に各２枚ずつ積層し、プレス機を用いて、２０ＭＰａで仮圧着を行ない、生の複合基材層（複合積層体）を作製する。
そして、分割線に沿って例えばナイフエッジ又はダイシングソーなどを用いて、生の複合基材層を約３ｍｍ角に分割する。分割後の生の複合基材層を、５０ＭＰａで本圧着する。この本圧着により、完全に分割されていた生の複合基材層の大半が、再び分割面で接合してしまう。
その後、この生の複合基材層を、焼成用匣に配置し、前記セラミック絶縁材料粉末は焼結するが前記無機材料粉末は焼結しない条件下で焼成する。具体的には、９００℃で焼成し、複合基材層における多層集合基板（基材層）の部分のみを焼結させた。
焼成中に、多層集合基板は、分割面で複数の多層セラミック基板に分割される。
そして、焼結後の多層集合基板から、上下に配置された未焼結の収縮抑制層をブラシなどで除去して多層セラミック基板を取り出す。
多層セラミック基板には、その主面の周囲に壁状の突出部が形成されており、その突出部の高さは、多層セラミック基板の主面中央から２５μｍであった。
（実施例３） 実施例２と同様に作製した多層セラミック基板１００を用いた非可逆回路素子である集中定数型アイソレータ１１１について、図９の分解斜視図を参照しながら説明する。
図９に示すように、集中定数型アイソレータ１１１は、矩形板状の永久磁石１１２と中心電極組立体１１３と実装用の多層セラミック基板１００と金属ケースとしての上側ケース１１５及び下側ケース１１６とを備えている。
上側ケース１１５は、下方に向く開口を有する箱状をなしており、上壁部１１７と４つの側壁部１１８〜１２１とを備えている。下側ケース１１６は、互いに対向する２つの立ち上がり壁１２２及び１２３とこれら立ち上がり壁１２２及び１２３間を連結する底壁部１２４とを備えている。上側ケース１１５及び下側ケース１１６は、好ましくは、強磁性体材料から構成され、その表面にＡｇ又はＣｕめっきが施される。
多層セラミック基板１００は、積層された複数のセラミック層を含む多層構造を有していて、セラミック層間に形成された配線導体によって、整合用コンデンサ素子及び抵抗素子を内蔵している。
多層セラミック基板１００の上面には、ポート電極Ｐ１，Ｐ２及びＰ３ならびにアース電極Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が露出している。多層セラミック基板１００の下面には、図９では図示されないが、このアイソレータ１１１を外部回路に電気的に接続する入力電極及び出力電極が形成されている。多層セラミック基板１００の下面には、対向する二辺に沿って壁状に連続する突出部１０２，１０４を備える。
中心電極組立体１１３は、矩形板状のマイクロ波フェライトからなる基体１２８を備えている。基体１２８の上面には、３つの中心電極１３０，１３１及び１３２が配置されている。これら中心電極１３０〜１３２は、互いの間に電気絶縁層１３３を介在させることにより、互いに電気的に絶縁されている。また、３つの中心電極１３０〜１３２は、略１２０度毎に交差するように配置されている。
中心電極１３０〜１３２を配置する順序は任意であるが、図９に示した例では、下から、中心電極１３２、電気絶縁層１３３、中心電極１３１、電気絶縁層１３３、中心電極１３０の順に配置されている。
これら中心電極１３０〜１３２は、各々の一端が基体１２８の側面１３４に形成されている接続電極１３５を介して基体１２８の下面１３６に形成されているアース電極１３７に接続され、各々の他端が、側面１３４に形成されている接続電極１３５を介して多層セラミック基板１００のポート電極Ｐ１〜Ｐ３に接続されている。
このようにして、中心電極１３０〜１３２のアース側は、接続電極１３５を介して共通のアース電極１３７に接続されている。この共通のアース電極１３７は、基体１２８の下面１３６と略同形状であり、多層セラミック基板１００に形成されているポート電極Ｐ１〜Ｐ３との接触を避けるようにして下面１３６の略全面を被覆している。また、アース電極１３７は、多層セラミック基板１００のアース電極Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に接続される。
以上のような構成部品をもって、集中定数型アイソレータ１１１を組み立てるにあたっては、まず、下側ケース１１６内に多層セラミック基板１００を組み込み、その上に中心電極組立体１１３を載せ、所定の電気的接続を達成する。他方、永久磁石１１２を、上側ケース１１５の壁部１１７の下面側に配置する。そして、これらの状態を維持しながら、上側ケース１１５と下側ケース１１６とを接合し、一体的な金属ケースとする。
上述のように組み立てられたとき、永久磁石１１２は、中心電極組立体１１３に直流磁界を印加する。このとき、上側ケース１１５と下側ケース１１６とからなる金属ケースは、磁気回路を構成し、ヨークとしても機能する。
多層セラミック基板１００は、特に非可逆回路素子用の基板として、有効に用いることができる。すなわち、多層セラミック基板１００の下面の突出部１０２，１０４の間に下側ケース１１６の底壁部１２４を嵌合することにより、フェライトと組み合わせるときの位置合わせが容易になり、高精度に位置を合わせることができる。
＜第２の実施の形態＞ 次に、本発明の第２の実施の形態の多層セラミック基板の製造方法について、図１０の断面図を参照しながら説明する。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態と略同様に、多層セラミック基板１０を集合状態で製造する。以下では、第１の実施の形態と同様の構成部分には同じ符号を用い、相違点を中心に説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、複数の基板用セラミックグリーンシート１１を積層した積層体である基材層１２と、１又は２以上の収縮抑制用グリーンシート２１，２５を含む拘束層２２，２６とに加え、１又は２以上の全体拘束用グリーンシート４１，４５を含む全体拘束層４２，４６用意する。
全体拘束用グリーンシート４１，４５は、収縮抑制用グリーンシート２１，２５と同様にシート状に成形された未焼結のグリーンシートである。ただし、全体拘束用グリーンシート４１，４５は、収縮抑制用グリーンシート２１，２５と異なり、空隙２３，２７が形成されていない。全体拘束用グリーンシート４１，４５は、収縮抑制用グリーンシート２１，２５と同一材料で作製され、基板用セラミックグリーンシート１１の焼成温度では焼結しないアルミナ等の無機材料粉末を含み、基板用セラミックグリーンシート１１の焼結温度では実質的に焼結しない。
次に、図１０（ｂ）に示すように、基材層１２の両主面に、拘束層２２，２６を積層した後、さらに一方主面に全体拘束層４６を積層し、積層方向に比較的小さい圧力を加え、仮圧着した複合積層体１０ｐを形成する。なお、複合積層体１０ｐ全体をまとめて仮圧着する代わりに、各層あるいはグリーンシートを適宜な順序で仮圧着してもよい。
次いで、図１０（ｃ）に示すように、仮圧着した複合積層体１０ｐの他方主面から、多層セラミック基板１０の個片に対応して分割する分割線に沿って、基材層１２を分割する。このとき、全体拘束層４６は分断しないようにして、基材層１２のみを分割した複合積層体１０ｑを形成する。
次いで、基材層１２を分割した複合積層体１０ｑの他方主面に、全体拘束層４２を積層し、積層方向に比較的大きい圧力を加え、基材層１２、拘束層２２，２６及び全体拘束層４２，４６を本圧着し、図１０（ｄ）に示す複合積層体１０ｒを形成する。このとき、基材層１２の分割面１３同士は、第１の実施の形態と異なり、図示したようにつき合わされて接合した状態でなくてもよい。複合積層体１０ｒは、基材層１２の分割面１３同士が離れていても、全体拘束層４２，４６によって一体化されているからである。なお、複合積層体１０ｑの少なくとも一方主面に全体拘束層が形成されていればよく、他方主面に全体拘束層４２を設けずに本圧着して、全体拘束層４２を備えない本圧着した複合積層体１０ｒを形成してもよい。
次いで、本圧着した複合積層体１０ｒを焼成する。焼成は、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１に含まれるセラミック材料粉末を焼結させ、拘束層２２，２６及び全体拘束層４２，４６の収縮抑制用グリーンシート２１，２５及び全体拘束用グリーンシート４１，４５に含まれる無機材料粉末は焼結させない条件下で行う。すなわち、基材層１２の基板用セラミックグリーンシート１１の焼成温度よりは高く、拘束層２２，２６及び全体拘束層４２，４６の収縮抑制用グリーンシート２１，２５及び全体拘束用グリーンシート４１，４５の焼成温度よりは低い温度で、焼成する。焼成によって、図１０（ｅ）に示すように、基材層１２は、拘束層２２，２６が圧着されていない部分に突出部１２ｓ，１２ｔが形成されるとともに、焼成中または焼成後に分割面１３で分離する。
次いで、基材層１２から拘束層２２，２６及び全体拘束層４２，４６を除去することによって、図１０（ｆ）に示す焼成済みの多層セラミック基板１０を取り出す。
第２の実施の形態の製造方法は、基材層１２を分割線に沿って切断しても、全体拘束層４６によって個片が分離しないようにすることで、製造工程上の取り扱いを容易にすることができる。
＜第３の実施の形態＞ 本発明の第３の実施の形態の多層セラミック基板の製造方法について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。第３の実施の形態では、突起部形成用層を用いて、多層セラミック基板を製造する。多層セラミック基板は、後述する実施例４のように一つずつ製造することもできるが、ここでは、後述する実施例５のように複数個を集合状態で同時に製造する場合を例に挙げて説明する。
まず、図１１の断面図を参照しながら、突起部形成用層を用いて多層セラミック基板を製造する方法の概略を説明する。
図１１（ａ）に示すように、複数の基板用セラミックグリーンシートを積層した積層体である基材層２１２に突出部形成用層２１４を形成し、その上に１又は２以上の収縮抑制用グリーンシートを含む拘束層２１６，２１８を配置し仮圧着して、複合積層体２０１を作製する。
基材層２１２に用いる基板用セラミックグリーンシートは、第１の実施の形態と同じく、シート状に成形された未焼結のグリーンシートであり、セラミック材料粉末を含む。基板用セラミックグリーンシートには、適宜位置にレーザー加工やパンチング加工等により貫通孔（図示せず）を加工し、この貫通孔に導体ペーストを印刷等により埋め込むことによって、ビア導体（図示せず）を配置する。また、基板用セラミックグリーンシートの一方主面には、導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷するか、あるいは所定パターン形状の金属箔を転写する等によって、配線導体（図示せず）を配置する。
拘束層２１６，２１８に用いる収縮抑制用グリーンシートは、第１の実施の形態と同じく、シート状に成形された未焼結のグリーンシートである。収縮抑制用グリーンシートは、基板用セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しないアルミナ等の無機材料粉末を含み、基板用セラミックグリーンシートの焼結温度では実質的に焼結しない。
突出部形成用層２１４は、基材層２１２の少なくとも一方主面、好ましくは両主面に、詳しくは後述するが、多層セラミック基板の個片に対応して分割する分割線２８０の少なくとも一部に沿って形成する。突出部形成用層２１４は、基板用セラミックグリーンシートの焼結温度で焼失する材料を含むペーストを用いて、印刷法や転写法などにより形成する。基板用セラミックグリーンシートの焼結温度で焼失する材料として、例えばカーボン粉末を用いることができる。なお、突出部形成用層は、前記材料とバインダと溶剤とを混合してシート状に形成したものをカットして所定位置に配置することにより形成してもよい。
拘束層２１６，２１８に用いる収縮抑制用グリーンシートは、基材層２１２及び突起部形成用層２１４の上に配置され、第１の実施の形態のように分割線２８０に沿ってカットされる必要はない。
なお、突出部形成用層２１４を拘束層２１６，２１８に用いる収縮抑制用グリーンシートに形成しておき、拘束層２１６，２１８に用いる収縮抑制用グリーンシートを、突出部形成用層２１４が基材層２１２に重なるするように、基材層２１２に配置して仮圧着し、複合積層体２０１を作製してもよい。
次いで、図１１（ｂ）に示すように、基材層２１２に拘束層２１６，２１８を仮圧着した複合積層体２０１を、多層セラミック基板の個片に対応して分割する分割線２８０に沿って分割し、分割した複合積層体２０２を形成する。
次いで、分割した複合積層体２０２を、図１１（ｃ）に示すように、分割面２１３同士をつき合わせた状態で積層方向に比較的大きい圧力を加え、基材層２１２に拘束層２１６，２１８を本圧着し、本圧着した複合積層体２０３を形成する。なお、基材層２１２の少なくとも一方主面に、基材層２１２を分断しない分割溝を形成してもよい。
次いで、基材層２１２に拘束層２１６，２１８を本圧着した複合積層体２０３を焼成する。焼成は、第１の実施の形態と同じく、基材層２１２の基板用セラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料粉末を焼結させ、拘束層２１６，２１８の収縮抑制用グリーンシートに含まれる無機材料粉末は焼結させない条件下で行う。すなわち、基材層２１２の基板用セラミックグリーンシートの焼成温度よりは高く、拘束層２１６，２１８の収縮抑制用グリーンシートの焼成温度よりは低い温度で、焼成する。
焼成によって、図１１（ｄ）に示すように、基材層２１２は、突出部形成用層２１３が配置されていた部分に突出部２１２ｓ，２１２ｔが形成されるとともに、分割面１３で分離する。
すなわち、焼成中に突出部形成用層２１４が焼失し、基材層２１２と拘束層２１６，２１８の界面に空隙が形成される。空隙の形成により、基材層２１２の突出部形成用層２１４が配置されていた部分については、拘束層２１６，２１８の収縮抑制用グリーンシートによる拘束力が作用しなくなり、焼成中に３方向に自由に収縮する。一方、基材層２１２の突出部形成用層２１４が配置されていた部分以外については、拘束層２１６，２１８の収縮抑制用グリーンシートによる拘束力が作用し、面方向の収縮が抑制されるため、突出部形成用層２１４により空隙が形成された部分に比べて、面直角方向の収縮が大きくなる。その結果、基材層２１２は、突出部形成用層２１４により空隙が形成された部分に、突起部２１２ｓ，２１２ｔが形成される。
また、突出部形成用層２１４により空隙が形成される部分には基材層２１２の分割面１３があり、基材層２１２の分割面２１３近傍には拘束層２１６，２１８の収縮抑制用グリーンシートによる拘束力が作用しないので、基材層２１２は分割面２１３の両側がそれぞれ分割面２１３から離れる方向に収縮しようとする。このとき、基材層２１２は、分割面２１３で分割された後に接合されているために、他の部分とは組織が不連続になり、分割面２１３同士の接合方向の強度が他の部分よりも弱いので、基材層２１２は焼成中又は焼成後に分割面２１３で分離する。なお、焼成中又は焼成後に分割面２１３で分離しない場合でも、焼成後に分割面２１３で分離しやすくなる。
次いで、焼成後の基材層２１２から拘束層２１６，２１８を除去することによって、図１１（ｅ）に示す焼成済みの多層セラミック基板２１０を取り出す。
多層セラミック基板２１０の主面２１１には、基材層２１２の基板用セラミックグリーンシートと拘束層２１６，２１８の収縮抑制用グリーンシートとの間に配置されていた配線導体が露出する。多層セラミック基板２１０は、基板用セラミックグリーンシートにより形成された複数のセラミック層を有し、セラミック層間には配線導体が形成され、配線導体はビア導体により接続されている。
突出部形成用層は、例えば図１２又は図１３に示すように形成する。
図１２（ａ）の平面図に示すように、基材層の主面を構成する基板用セラミックグリーンシートの主面２２２に、斜線を付した突出部形成用層２１４ａを形成する。すなわち、多層セラミック基板の個片に対応して分割する分割線２３０，２３２のうち一方の分割線２３２に沿って、帯状に突出部形成用層２１４ａを形成し、分割線２３０，２３２で区画される各子基板の矩形領域の向かい合う二辺及びその近傍部分には、拘束層の収縮抑制用グリーンシートが直接接しないようにする。縞状に突出部形成用層２１４ａが形成された主面２２２に拘束層を配置し、焼成することにより、図１２（ｂ）の斜視図に示すように、矩形の主面２１１ｓの向かい合う二辺に沿って、壁状に連続する突出部２１２ｋが形成された多層セラミック基板２１０ｓが作製される。
あるいは、図１３（ａ）の平面図に示すように、基材層の主面を構成する基板用セラミックグリーンシートの主面２２２に、両方の分割線２３０，２３２に沿って、斜線を付した突出部形成用層２１４ｂを形成し、分割線２３０，２３２で区画される各子基板の矩形領域の四辺及びその近傍部分に、拘束層の収縮抑制用グリーンシートが直接接しないようにしてもよい。格子状に突出部形成用層２１４ｂが形成された主面２２２に拘束層を配置し、焼成することにより、図１３（ｂ）の斜視図に示すように、矩形の主面２１１ｔの四辺に沿って、壁状に連続する突出部２１２ｘ，２１２ｙが形成された多層セラミック基板２１０ｔが作製される。
図１３の場合には、突出部形成用層２１４ｂの外周縁２１４ｘ，２１４ｙが分割線２３０，２３２から１０μｍ〜５ｍｍ離れて位置するように形成することが好ましい。突出部形成用層２１４ｂの外周縁２１４ｘ，２１４ｙが分割線２３０，２３２から１０μｍ未満であると、多層セラミック基板２１０ｔの突出部２１２ｘ，２１２ｙの突出が小さくなり、多層セラミック基板２１０ｔの主面２１１ｔに形成された配線導体（図示せず）を保護するように十分突出した突出部２１２ｘ，２１２ｙを形成することができない。また、突出部形成用層２１４ｂの外周縁２１４ｘ，２１４ｙが分割線２３０，２３２から５ｍｍを越えると、多層セラミック基板２１０ｔがＸ−Ｙ方向に大きく収縮するため、多層セラミック基板２１０ｔの寸法精度が低下する。
図１２の場合も、図１３の場合と同様に、突出部形成用層２１４ａの外周縁２１４ｋが分割線２３２から１０μｍ〜５ｍｍ離れて位置するように形成することが好ましい。
なお、突出部形成用層の形状及び配置は、これらに限らない。例えば、基材層の一方向の分割線に沿って、かつその分割線に関して片側にのみ帯状を形成すれば、セラミック多層基板の主面の一辺のみに、壁状に連続する突出部を形成することができる。また、分割線に沿って断続的に突出部形成用層を形成すれば、セラミック多層基板の主面の辺の一部分にのみ、突出部を形成することができる。
上述したように突出部形成用層を形成する場合には収縮抑制用グリーンシートを加工する必要がないため、収縮抑制用グリーンシートを加工する場合よりも、設計自由度が高くなり、加工コストも低減することができる。
（実施例４） 多層セラミック基板を一つずつ製造する実施例４について、図１４の断面図を参照しながら説明する。
まず、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を混合したガラス粉末と、アルミナ粉末を等重量比率で混合したセラミック絶縁材料粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。
なお、セラミック絶縁材料粉末としては、多層セラミック基板に用いられる通常の原料を使用すればよいが、ガラス又は結晶化ガラスを含むとき、比較的低温での焼結が可能となり、収縮抑制層に含まれる無機材料粉末の選択の幅が広がる。
また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類についても、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。
次に、前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍのセラミックグリーンシートを作製する。前記セラミックグリーンシートを乾燥させた後、打ち抜いて、平面寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの基板用セラミックグリーンシートとする。なお、前記基板用セラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度は、８５０℃であった。
基板用セラミックグリーンシートには、必要に応じて、配線導体となるＡｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄなどの導電性ペーストをスクリーン印刷等で塗布したり、スルーホールを設けて、このスルーホールに導電性ペーストを充填したりする工程が実施される。
そして、前記基板用セラミックグリーンシートを５枚積層して、セラミックグリーン層を有する生の多層基板（基材層、積層体）を作製する。
次に、無機材料粉末であるアルミナ粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。なお、無機材料粉末は、前述したセラミックグリーン層のためのセラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度では焼結しないものを用いる。また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類については、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍの拘束セラミックグリーンシート（収縮抑制用グリーンシート）を作製する。無機材料粉末の焼結温度は、１６００℃であった。
次に、図１４（ａ）に示す生の複合積層体２０４を作製する。すなわち、生の多層基板および収縮抑制用グリーンシートを約３ｍｍ角に分割する。この個片に分割された生の多層基板２１２の両主面の外周に０．１ｍｍの幅でカーボンペーストをスクリーン印刷して突出部形成用層２１４を形成する。カーボンペーストは、カーボン粉末、溶剤としてターピネオール、バインダとしてエポキシ樹脂からなる。その後、突出部形成用層２１４が形成された生の多層集合基板２１２の両主面に、収縮抑制用グリーンシート２１６，２１８を積層し、プレス機を用いて５０ＭＰａで圧着して生の複合積層体を作製する。
その後、この生の複合基材層を、焼成用匣に配置し、前記セラミック絶縁材料粉末は焼結するが前記無機材料粉末は焼結しない条件下で焼成する。具体的には、９００℃で焼成し、複合基材層における多層集合基板（基材層）の部分のみを焼結させた。
そして、焼結後の多層集合基板から、上下に配置された未焼結の収縮抑制層をブラシなどで除去して、多層セラミック基板を取り出す。
取り出した多層セラミック基板には、図１４（ｂ）に示すように、多層セラミック基板２１０の主面２１１ｓ，２１１ｔの周囲に壁状の突出部２１２ｓ，２１２ｔが形成されており、その突出部２１２ｓ，２１２ｔの高さは、多層セラミック基板２１０の主面２１１ｓ，２１１ｔ中央から２５μｍであった。
なお、本実施例においては生の多層基板の両主面に突出部形成用層を形成したが、一方主面のみに形成してもよい。また、生の多層基板の外周に突出部形成用層を形成したが、例えば向かい合う一組の辺など、生の多層基板の外周の一部にのみ形成してもよい。さらに、生の多層突出部形成用層は生の多層基板上にスクリーン印刷により形成したが、収縮抑制用グリーンシート上に形成してもよい。また、予め支持体に突出部形成用層を形成しておき、それを生の多層基板または収縮抑制用グリーンシートに転写することにより形成してもよい。
（実施例５） 図１１及び図１３に示したように、複数個の多層セラミック基板を集合状態で同時に製造する場合の実施例５について説明する。
まず、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を混合したガラス粉末と、アルミナ粉末を等重量比率で混合したセラミック絶縁材料粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。
なお、セラミック絶縁材料粉末としては、多層セラミック基板に用いられる通常の原料を使用すればよいが、ガラス又は結晶化ガラスを含むとき、比較的低温での焼結が可能となり、収縮抑制層に含まれる無機材料粉末の選択の幅が広がる。
また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類についても、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。
次に、前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍのセラミックグリーンシートを作製する。前記セラミックグリーンシートを乾燥させた後、打ち抜いて、平面寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの基板用セラミックグリーンシートとする。なお、前記基板用セラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度は、８５０℃であった。
基板用セラミックグリーンシートには、必要に応じて、配線導体となるＡｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄなどの導電性ペーストをスクリーン印刷等で塗布したり、スルーホールを設けて、このスルーホールに導電性ペーストを充填したりする工程が実施される。
そして、前記基板用セラミックグリーンシートを５枚積層して、セラミックグリーン層を有する生の多層集合基板（基材層、積層体）を作製する。
次に、無機材料粉末であるアルミナ粉末に、有機バインダ及び溶媒のトルエンを加え、ボールミルで混合し、減圧下で脱泡処理してスラリーとする。なお、無機材料粉末は、前述したセラミックグリーン層のためのセラミックグリーンシートに含まれるセラミック絶縁材料粉末の焼結温度では焼結しないものを用いる。また、有機バインダ、溶媒、可塑剤などの有機ビヒクル類については、通常用いられるものでよく、特別の限定を要しない。前記スラリーを、ドクターブレードを用いたキャスティング法によりキャリアフィルム上でシート状に成形し、厚み０．１ｍｍの拘束セラミックグリーンシート（収縮抑制用グリーンシート）を作製する。無機材料粉末の焼結温度は、１６００℃であった。
次に生の多層集合基板の両主面の分割線上およびその両脇にそれぞれ０．１ｍｍの幅でカーボンペーストをスクリーン印刷して突出部形成用層を形成する。その後、突出部形成用層が形成された生の多層集合基板の両主面に、収縮抑制用グリーンシートを積層し、２０ＭＰａで仮圧着して生の多層集合基板を作製する。
そして、分割線に沿って例えばナイフエッジ又はダイシングソーなどを用いて、生の複合基材層を約３ｍｍ角に分割する。分割後の生の複合基材層を、５０ＭＰａで本圧着する。この本圧着により、完全に分割されていた生の複合基材層の大半が、再び分割面で接合してしまう。
その後、この生の複合基材層を、焼成用匣に配置し、前記セラミック絶縁材料粉末は焼結するが前記無機材料粉末は焼結しない条件下で焼成する。具体的には、９００℃で焼成し、複合基材層における多層集合基板（基材層）の部分のみを焼結させた。
そして、焼結後の多層集合基板から、上下に配置された未焼結の収縮抑制層をブラシなどで除去して多層セラミック基板を取り出す。
多層セラミック基板には、その主面の周囲に壁状の突出部が形成されており、その突出部の高さは、多層セラミック基板の主面中央から２５μｍであった。
なお、本実施例においては生の多層集合基板の両主面に突出部形成用層を形成したが、一方主面のみに形成してもよい。また、生の多層集合基板の分割線上およびその近傍部に突出部形成用層を形成したが、分割線およびその近傍部の一部にのみ形成してもよい。さらに、多層突出部形成用層は生の多層基板上にスクリーン印刷により形成したが、収縮抑制用グリーンシート上に形成してもよい。また、予め支持体に突出部形成用層を形成しておき、それを生の多層基板または収縮抑制用グリーンシートに転写することにより形成してもよい。
＜まとめ＞ 以上に説明したように、無収縮プロセスにより作製された多層セラミック基板について、突出部を形成することにより、多層セラミック基板の主面に形成された配線導体が傷付くことのないようにすることができる。
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施可能である。
上記した実施の形態においては、集合状態の積層体を用いて多層セラミック基板を作製しているが、予め個片に分けられている積層体に収縮抑制用グリーンシートを配置して個片に分けられている複合積層体を形成して多層セラミック基板を作製してもよい。

Claims (16)

  1. セラミック材料粉末を含む基板用セラミックグリーンシートを複数積層してなる積層体の少なくとも一方主面に、前記基板用セラミックグリーンシートの焼成温度では焼結しない無機材料粉末を含む収縮抑制用グリーンシートを配置して、複合積層体を形成する工程（以下、「複合積層体形成工程」という。）と、
    前記複合積層体を、前記セラミック材料粉末を焼結させ前記無機材料粉末は焼結させない条件下で焼成する工程（以下、「焼成工程」という。）と、
    焼成した前記複合積層体から、未焼結の前記収縮抑制用グリーンシートを除去する工程と、
    を備える多層セラミック基板の製造方法において、
    前記複合積層体形成工程において、前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分と前記収縮抑制用グリーンシートとが直接接しないように、前記収縮抑制用グリーンシートを配置する工程を含み、
    前記焼成工程において、前記積層体の少なくとも一方主面において、外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分に、他の部分よりも前記主面に垂直な方向に突出している突出部が形成されることを特徴とする、多層セラミック基板の製造方法。
  2. 前記複合積層体形成工程において、
    前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分が露出するように、前記収縮抑制用グリーンシートを配置することを特徴とする、請求項１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  3. 前記複合積層体形成工程において、
    前記複合積層体が集合状態で形成され、
    集合状態の前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面に、集合状態の前記積層体を個片に分割する分割線の少なくとも一部に沿って形成される、前記個片間の接合強度を弱める弱化部及びその近傍部分が露出するように、前記収縮抑制用グリーンシートを配置することを特徴とする、請求項２に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  4. 前記複合積層体形成工程において、集合状態の前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面に、前記分割線から離して前記収縮抑制用グリーンシートを配置することを特徴とする、請求項３に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  5. 前記複合積層体形成工程において、
    集合状態で形成した前記積層体を前記分割線に沿って分割した後、前記積層体の積層方向に圧着することにより、前記弱化部を形成することを特徴とする、請求項３又は４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  6. 前記複合積層体形成工程において、
    前記積層体の前記一方主面に配置された前記収縮抑制用グリーンシートを覆うように、第１の全体拘束用グリーンシートを配置した後、前記積層体を前記分割線に沿って分割し、
    前記積層体の他方主面側に第２の全体拘束用グリーンシートを配置し、圧着することにより、前記弱化部を有する前記複合積層体を形成することを特徴とする、請求項５に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  7. 前記複合積層体形成工程において、
    前記分割線に沿って、集合状態の前記積層体に、前記積層体の一方主面又は両主面から溝を形成することにより、前記弱化部を形成することを特徴とする、請求項３又は４に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  8. 前記分割線は、互いに交差するように縦方向と横方向に配列されていることを特徴とする、請求項３乃至７のいずれか一つに記載の多層セラミック基板の製造方法。
  9. 前記複合積層体形成工程において、前記収縮抑制用グリーンシートは、前記分割線から１０μｍ〜５ｍｍ離れて配置されていることを特徴とする、請求項３乃至８のいずれか一つに記載の多層セラミック基板の製造方法。
  10. 前記複合積層体形成工程において、前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートの前記収縮抑制用グリーンシートに接する面のうち当該面の外周の少なくとも一部に沿って該一部及びその近傍部分に前記基板用セラミックグリーンシートの焼成温度で焼失する材料からなる突出部形成用層を介して前記収縮抑制用グリーンシートを配置することを特徴とする、請求項１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  11. 前記複合積層体形成工程において、
    前記複合積層体が集合状態で形成され、
    集合状態の前記積層体の前記基板用セラミックグリーンシートと前記収縮抑制用グリーンシートの界面の、集合状態の前記積層体を個片に分割する分割線およびその近傍部分の少なくとも一部に前記突出部形成用層を形成することを特徴とする、請求項１０に記載の多層セラミック基板の製造方法。
  12. 前記複合積層体形成工程において、
    集合状態で形成した前記積層体を前記分割線に沿って分割した後、前記積層体の積層方向に圧着することを特徴とする、請求項１１記載の多層セラミック基板の製造方法。
  13. 前記分割線は、互いに交差するように縦方向と横方向に配列されていることを特徴とする、請求項１１又は１２のいずれか一つに記載の多層セラミック基板の製造方法。
  14. 前記複合積層体形成工程において、前記突出部形成用層は前記分割線から１０μｍ〜５ｍｍの範囲に配置されていることを特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれか一つに記載の多層セラミック基板の製造方法。
  15. 前記突出部形成用層がカーボンペーストにより形成されていることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一つに記載の多層セラミック基板の製造方法。
  16. 前記多層セラミック基板の少なくとも一方主面の少なくとも一辺及びその近傍部分に前記突出部が形成され、
    前記突出部が、前記多層セラミック基板の前記少なくとも一方主面の前記他の部分よりも、前記主面に垂直な方向に１μｍ〜１ｍｍ突き出ていることを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか一つに記載の多層セラミック基板の製造方法。
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