JPWO2012121141A1 - セラミック多層基板およびその製造方法 - Google Patents

セラミック多層基板およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

表面電極や内部電極を高密度に配設した場合にも隣接する電極間のショートがなく、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能なセラミック多層基板の製造方法および該製造方法により製造される信頼性の高いセラミック多層基板を提供する。複数のセラミック層１を積層してなるセラミック基板１０と、セラミック層１に配設された電極（表面電極２、内部電極３）とを備えたセラミック多層基板２０において、いずれかの前記セラミック層の主面に、電極とその周囲のセラミック層１とにより凹部５を設ける。電極（表面電極２、内部電極３）はセラミック層１に埋没する。さらに、表面電極２の周縁部を、被覆セラミック層により被覆する。

Description

本発明はセラミック多層基板およびその製造方法に関し、詳しくは、内部電極および表面電極の少なくとも一方を備えたセラミック多層基板およびその製造方法に関する。
セラミック多層基板は、通常、複数のセラミック層が積層されたセラミック基板（基板本体）の表面および内部に電極（表面電極、内部電極）を備えた構造を有している。
このようなセラミック多層基板においては、小型化が進むにつれて、表面電極や内部電極を狭い間隔で高密度に配設することが必要になり、隣り合う表面電極間、あるいは、内部電極間のショート（短絡）が問題となる。
このような問題を解決する方法として、表面電極や内部電極を形成するために用いられる導電性ペーストの組成を調整して、表面電極や内部電極に滲みが発生することを抑制、防止して、電極間のショートが生じないようにしたセラミック回路基板（セラミック多層基板）の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１の方法では、導電性ペーストを印刷することにより形成される表面電極や内部電極となるパターンの全体としての滲み出しを抑制することはできても、突発的、局所的な滲み出しや飛び出しの発生を防止することは困難である。この局所的な電極の滲み出しや飛び出しは、印刷機へのパターンのまわりこみや版離れなどに起因して生じるものであり、導電性ペーストそのものを変更しても避けられないものもある。また、印刷パターンや印刷機を改善しても、量産工程においては、局所的、突発的な滲み出しや飛び出しは避けられない場合もあるのが実情である。
特開２００３−１５１３５１号公報
本発明は、上記課題を解決するものであり、表面電極や内部電極を狭い間隔で高密度に配設した場合にも、隣り合う表面電極間や内部電極間の滲み出しや飛び出しによるショートの発生を抑制、防止することが可能で、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能なセラミック多層基板の製造方法および該製造方法により製造される信頼性の高いセラミック多層基板を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のセラミック多層基板は、
複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板において、
いずれかの前記セラミック層の主面に、前記電極とその周囲の前記セラミック層とにより凹部が形成されていること
を特徴としている。
なお、電極と、その周囲のセラミック層とにより形成される凹部を設ける方法としては、例えば、(ａ)電極の形成に、焼結収縮量の大きな電極ペーストを用い、焼成時に電極ペーストを意図するような程度に収縮させることにより、電極の周囲に凹部を形成する方法、(ｂ)焼成工程で消失する樹脂ペーストなどの消失材料を電極パターンの周囲に配設した状態で焼成を行い、焼成工程で消失材料を消失させることにより、電極の周囲に凹部を形成する方法、(ｃ)セラミックグリーンシートの電極ペーストを印刷する領域の周囲に、例えばレーザー加工などの方法により、凹部となる溝を予め形成しておき、溝に囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する方法、 (ｄ)セラミックグリーンシート上に電極ペーストを印刷して形成した電極ペーストパターンの周囲に、例えばレーザー加工などの方法により凹部となる溝を形成する方法 などが例示されるが、さらに他の方法を用いることも可能である。また、セラミック多層基板を構成するセラミック基板の表面は、種々の表面電極（電極や配線など）が高密度に配設される場合が多いが、そのような場合に本発明を適用して、表面電極の周囲に凹部を設けることにより、隣り合う表面電極間のショートを抑制して、表面電極を高密度に配設した場合にも高い信頼性を備えたセラミック多層基板を得ることができる。
また、本発明のセラミック多層基板においては、前記凹部が形成された前記セラミック層の上に、さらに別のセラミック層が積層されることにより、前記電極とその周囲の前記セラミック層との間には空隙が形成されていることが好ましい。
また、前記電極は前記セラミック層に埋没していることが好ましい。
この構成を備えることにより、セラミック多層基板の低背化を図ることができる。
また、前記凹部は、前記セラミック基板の最外層を構成するセラミック層の表面に形成されたものであり、前記凹部を形成する前記電極は表面電極であって、前記表面電極の周縁部は、被覆セラミック層により覆われていることが好ましい。この構成を備えることにより、上述の効果に加えて、表面電極の剥離強度が向上するという効果が得られる。
また、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、
複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
(ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
(ｂ)前記セラミックグリーンシートの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペーストを印刷する工程と、
(ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記樹脂ペーストにより囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
(ｄ)前記電極ペーストパターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(ｅ)前記積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
この構成を備えることにより、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程では、セラミックグリーンシートの電極ペーストパターンが形成される領域の周囲が樹脂ペーストにより被覆されており、電極ペーストの滲み出しや飛び出しそのものが抑えられ、また、滲み出しや飛び出しがあったとしても、樹脂ペースト上への滲み出しや飛び出しとなる。また、焼成工程では、樹脂ペーストが燃焼、分解して消失することにより、電極の周囲の、セラミック層との間に凹部が形成される。その結果、電極（例えば表面電極や内部電極など）の滲み出しや飛び出しにより、隣り合う表面電極間や内部電極間にショートが発生することを効果的に抑制、防止することが可能になる。その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。なお、本発明のセラミック多層基板の製造方法において、周囲に凹部が形成されるような電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成するにあたっては、(ａ)上述の電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートに、(ｂ)特に周囲に凹部が形成されるように構成されていない電極ペーストパターンを備えた、上記(ａ)のものとは異なるセラミックグリーンシートや、電極ペーストパターンの形成されていないセラミックグリーンシートなどを適宜組み合わせて用いることが可能であり、本発明はそのような態様も含むものである。
また、本発明の他のセラミック多層基板の製造方法は、
複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
(ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
(ｂ)前記セラミックグリーンシートの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に溝を形成する工程と、
(ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記溝により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
(ｄ)前記電極ペーストパターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(ｅ)前記積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
この構成を備えることにより、電極ペーストパターンを形成する際の、滲み出し部分や飛び出し部分が溝（凹部）に落ち込んで、溝よりも外側に達することが抑制、防止され、ショート不良の発生する可能性が大幅に軽減される。その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。
また、本発明のさらに他のセラミック多層基板の製造方法は、
複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
(ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
(ｂ)前記セラミックグリーンシートに電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
(ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記電極ペーストパターンの周囲に溝を形成する工程と、
(ｄ)前記電極ペーストパターンの周囲に前記溝が形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(ｅ)前記積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
この構成を備えることにより、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程で多少の滲み出しや飛び出しがあった場合にも、それが溝を形成する工程で除去される。その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。
また、本発明のセラミック多層基板の製造方法においては、前記セラミック基板の表面電極となる電極ペーストパターンが形成されたセラミックグリーンシートについては、前記電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層を配設し、このセラミックグリーンシートを用いて前記積層体を形成することが好ましい。
この構成を備えることにより、表面電極の周縁部が被覆セラミック層により覆われた構造を有するセラミック多層基板を得ることが可能になり、本発明の基本的な効果に加えて、表面電極の剥離強度が大きく、より信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。なお、表面電極となる電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層は、例えば、セラミックペーストを、電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部は露出させるような態様で印刷したり、表面電極となる電極ペーストパターンの中央部を露出させるような開口を設けたセラミックグリーンシートを積層したりする方法により形成することが可能である。
本発明のセラミック多層基板は、複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板において、いずれかのセラミック層の主面に、電極とその周囲のセラミック層とにより凹部を形成するようにしているので、電極などの滲み出しや飛び出しによる、表面電極間や内部電極間のショートの発生を抑制、防止することが可能になる。
その結果、表面電極や内部電極を狭い間隔で高密度に配設した場合にも、隣り合う表面電極間や内部電極間のショートの発生を抑制、防止することが可能で、信頼性の高いセラミック多層基板を提供することができる。
本発明の一実施例にかかるセラミック多層基板の構成を示す正面断面図である。 本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の要部を拡大して示す図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ａ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｂ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｃ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｄ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｅ）を説明する図である。
以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
[セラミック多層基板の構成]
図１は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板２０の全体構成を模式的に示す断面図、図２はその要部を示す断面図である。
この実施例１にかかるセラミック多層基板２０は、実装基板上に実装されるセラミック多層基板であって、複数のセラミック層（基材セラミック層）１が積層された構造を有するセラミック基板１０と、セラミック基板の最外層を構成するセラミック層１に配設された表面電極２と、所定のセラミック層１に配設された内部電極３を備えている。なお、表面電極２や内部電極３のうち所定のものはビヤホール導体４を介して層間接続されている。
そして、このセラミック多層基板２０においては、図１および２に示すように、表面電極２とその周囲のセラミック層１との間、および、内部電極３とその周囲のセラミック層１との間には凹部５が設けられている。凹部５は、表面電極２とその周囲のセラミック層１により、または、内部電極３とその周囲のセラミック層１により、形成されている。また、内部電極３とその周囲のセラミック層１とにより形成された凹部５の上には、別のセラミック層１が積層されているので、当該凹部５の部分には空隙が形成されている。
この実施例１の積層セラミック電子部品は、上述のような構成を備えており、表面電極２および内部電極３とその周囲のセラミック層１との間に凹部５が設けられているので、電極（例えば表面電極２や内部電極３など）の滲み出しや飛び出しにより、隣り合う電極間にショートが発生することを確実に抑制することが可能になる。その結果、表面電極２や内部電極３などの電極間の間隔を狭くした（すなわち表面電極２や内部電極３などの電極を高密度化）した場合にも、電極間のショートのない、信頼性の高いセラミック多層基板２０を得ることができる。
なお、この実施例では、表面電極および内部電極のいずれもが、周囲に凹部を備えた構成としているが、通常は電極が高密度で配設されるセラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成されるように構成した場合にも、信頼性の高いセラミック多層基板を得ることが可能になる。
[セラミック多層基板の製造]
次に、本発明のセラミック多層基板の製造方法について説明する。
[１]製造方法Ａ
図３(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板の製造方法Ａについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図３(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａに、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
このとき電極ペーストパターン２ａを形成するための電極ペーストとして、焼成工程での収縮率（焼結収縮率）が、セラミックグリーンシート１ａの焼結収縮率よりも大きい電極ペーストを用いる。
(３)電極ペーストパターン２ａが印刷されたセラミックグリーンシート１ａを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａは、押圧されて変形し、図３(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
なお、図３(ａ)，(ｂ)は積層体の最外層を構成するセラミックグリーンシート１ａと、そこに形成された焼成後に表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａを示しているが、内部電極を形成することになる電極ペーストパターンも同様に変形して、図３(ｂ)に模式的に示すような形状と同様の形状となる。
(４)上記(３)の工程で作製した積層体を焼成する。
このとき、電極ペーストパターン２ａが主面に沿う方向に収縮し、その周囲のセラミック層との間に凹部５が形成される。
これにより、表面電極２（および内部電極３）の周囲に凹部５が形成された、図１，２に示すようなセラミック多層基板２０が得られる。
なお、セラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成されるようにしたい場合には、焼成後に表面電極となる電極ペーストパターンを形成するための電極ペーストとして、焼結収縮率が、セラミックグリーンシート１ａの焼結収縮率よりも大きい電極ペーストを用いるようにすればよい。
また、セラミック基板の内部に形成される内部電極の周囲にのみ凹部が形成されるようにしたい場合には、焼成後に内部電極となる電極ペーストパターンを形成するための電極ペーストとして、焼結収縮率が、セラミックグリーンシート１ａの焼結収縮率よりも大きい電極ペーストを用いるようにすればよい。
また、確実に凹部を形成するためには、セラミック基板を構成するセラミック材料と、電極ペーストの構成材料や組成などを適切に選択することが必要となるが、具体的には、実際に用いられる材料や、セラミック多層基板に求められる特性などを考慮して、セラミック基板を構成するセラミック材料や添加成分、電極ペーストを構成する導電成分やガラスなどの添加成分などを適宜選択することが望ましい。
例えば、セラミック基板を構成する材料および電極ペーストに含まれるガラスの割合が多いと、ガラス成分が染み出てきて凹部を埋めてしまう可能性があるため、通常、ガラス成分の割合は少ない方が好ましい。
また、セラミック多層基板を製造する際に、焼成時の収縮を抑制するための収縮抑制層を用いて焼成を行うことにより、導電性ペーストの収縮率が比較的小さい場合にも、電極パターンと、その周囲のセラミック層との間に上記凹部を確実に形成することが可能になる。したがって、収縮抑制層を用いて焼成を行うことで、導電性ペーストの選択の自由度を向上させることができる。
電極の焼結収縮を大きくする製造方法Ａの場合、電極ペーストパターンに滲み出しや飛び出しがあっても、焼成工程で電極ペーストパターンが焼結収縮する際に形成される電極周囲の凹部により、滲み出し部分や飛び出し部分が電極から絶縁される（電極が島状に孤立する）ことになるため、ショート不良の発生を効率よく防止することができる。
[２]製造方法Ｂ
図４(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板の他の製造方法Ｂについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図４(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペースト６を印刷する。
(３)次に、図４(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、樹脂ペースト６により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
(４)電極ペーストパターン２ａが形成されたセラミックグリーンシート１ａを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａ、樹脂ペースト６は、押圧されて変形し、図４(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
なお、図４(ａ)，(ｂ)は積層体の最外層を構成するセラミックグリーンシート１ａと、そこに形成された、焼成後に表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａおよび樹脂ペースト６を示しているが、積層体の内部に位置する、内部電極を形成することになる電極ペーストパターンおよびその周囲に配設された樹脂ペーストも、積層、圧着の工程で、同様に変形して、図４(ｂ)に模式的に示すような形状と同様の形状となる。
(５)上記(４)の工程で作製した積層体を焼成する。
この焼成工程で、樹脂ペースト６は燃焼、分解して、消失し、図４(ｃ)に示すように、焼成後に形成される表面電極２（および内部電極３）の周囲には、凹部５が形成される。
これにより、図１，２に示すセラミック多層基板２０に準じる構造を有するセラミック多層基板が得られる。
なお、セラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成され、内部電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に表面電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ、電極ペーストパターンが形成されることになる領域の周囲に樹脂ペーストを印刷するようにすればよい。
また、セラミック基板の内部に形成される内部電極の周囲にのみ凹部が形成され、表面電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ、電極ペーストパターンが形成されることになる領域の周囲に樹脂ペーストを印刷するようにすればよい。内部電極の周囲に形成された凹部は、その上に別のセラミック層が形成されるので、当該凹部の部分には空隙が形成される。
電極ペーストを印刷する領域の周囲に予め樹脂ペーストを印刷するようにした製造方法Ｂの場合、電極（電極ペーストパターン）の滲み出しや飛び出しそのものが抑えられ、また、滲み出しや飛び出しがあったとしても、樹脂ペースト上への滲み出しや飛び出しとなり、樹脂ペーストは焼成工程で消失することになるため、焼結後の表面電極間や内部電極間におけるショート不良の発生を効率よく防止することができる。
[３]製造方法Ｃ
図５(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板のさらに他の製造方法Ｃについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図５(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に、レーザー加工により溝７を形成する。
(３)次に、セラミックグリーンシート１ａの、上記溝７により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
(４)溝７の内側領域に電極ペーストパターン２ａが印刷されセラミックグリーンシート１ａを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａは、押圧されて変形し、図５(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
なお、図５(ａ)，(ｂ)は積層体の最外層を構成するセラミックグリーンシート１ａと、そこに形成された、焼成後に表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａを示しているが、内部電極を形成することになる電極ペーストパターンも同様に変形して、図５(ｂ)に模式的に示すような形状と同様の形状となる。
(５)上記(４)の工程で作製した積層体を焼成する。
これにより、図５(ｃ)に示すように、表面電極２（および内部電極３）の周囲に凹部５が形成されたセラミック多層基板が得られる。
この製造方法Ｃの場合、セラミックグリーンシートの、上記溝により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する際に、滲み出しや飛び出しが生じても、滲み出した部分や飛び出した部分が溝（凹部）に落ち込んで、溝よりも外側に達することが抑制、防止される。
その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
製造方法Ｃでは、セラミックグリーンシート１ａの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に溝７を形成した後、溝７により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成するようにしているが、本発明では、溝７を形成する前にセラミックグリーンシート１ａに電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成し、その後に、セラミックグリーンシート１ａの、電極ペーストパターン２ａが形成された領域の周囲に溝７を形成するように構成することも可能である。
電極ペーストパターン２ａを形成した後に溝７を形成するようにした場合、電極ペーストパターン２ａを形成する工程で多少の滲み出しや飛び出しがあった場合にも、それが溝７を形成する工程で除去される。
その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。
なお、セラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成され、内部電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に表面電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ上記溝を形成するようにすればよい。
また、セラミック基板の内部に形成される内部電極の周囲にのみ凹部が形成され、表面電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ上記溝を形成するようにすればよい。内部電極の周囲に形成された凹部は、その上に別のセラミック層が形成されるので、当該凹部の部分には空隙が形成される。
[４]製造方法Ｄ
図６(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板のさらに他の製造方法Ｄについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図６(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａに、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペースト６を印刷する。
(３)次に、図６(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、樹脂ペースト６により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
(４)さらに、表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａが形成されたセラミックグリーンシートについては、図６(ａ)に示すように、電極ペーストパターン２ａの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層８ａを配設する。ここでは、セラミックペーストを用い、電極ペーストパターン２ａの周縁部から樹脂ペースト６を覆い、セラミックグリーンシート１ａが露出した領域に達する範囲にセラミックペーストを印刷することにより、被覆セラミックグリーン層８ａを形成した。
セラミックペーストに用いるセラミックとしては、下地となるセラミック基板を構成するセラミックと同じ組成のセラミックを中心に、密着強度を上げるために、さらに、ガラスや酸化物を添加したセラミックを用いることが望ましい。
また、セラミックペーストに用いるセラミックは、酸化バリウム、酸化ケイ素、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ホウ素の混合物のようなものであってもよい。
なお、例えば、下地となるセラミック基板を構成するセラミックがフェライト系の場合はフェライト粉末を用いることが望ましい。
被覆セラミック層を形成する方法としては、セラミックペーストを印刷する方法に代えて、表面電極となる電極ペーストパターンの中央部を露出させるような開口を設けたセラミックグリーンシートを積層する方法を用いることも可能である。
また、上記[２]の製造方法Ｂで説明した方法と同じ方法で、内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシート（図示せず）を用意する。
(５)それから、被覆セラミックグリーン層８ａを形成したセラミックグリーンシート１ａと、内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａ、樹脂ペースト６、被覆セラミックグリーン層８ａは、押圧されて変形し、図６(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
一方、内部電極となる電極ペーストパターンは、上記[２]の製造方法Ｂを説明するのに用いた図４(ｂ)に模式的に示すような形状となる。
(６)上記(５)の工程で作製した積層体を焼成する。
この焼成工程で、樹脂ペースト６は燃焼、分解して、消失し、図６(ｃ)に示すように、焼成後に形成される表面電極２の周囲には、凹部５が形成され、かつ、表面電極２の周縁部が、被覆セラミックグリーン層８ａが焼成されてなる、被覆セラミック層８により被覆された構造を有するセラミック多層基板が得られる。表面電極２とその周囲のセラミック層１とにより形成された凹部５は、被覆セラミック層８により被覆されているので、当該凹部５の部分には空隙が形成されている。
なお、この製造方法Ｄにおいては、内部電極となる電極ペーストパターンの周囲にはセラミックペーストを印刷することは行っていないが、内部電極に関しては、セラミック層間に確実に保持されることから、特に被覆セラミック層を形成しなくても、必要な信頼性は確保される。
この製造方法Ｄによれば、図６(ｃ)に示すように、表面電極２の周縁部が、被覆セラミック層８により被覆され、表面電極２の中央部のみが露出した構造を有する、表面電極２の剥離強度に優れたセラミック多層基板が得られる。
[５]製造方法Ｅ
図７(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板のさらに他の製造方法Ｅについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
（２）それから、図７（ａ）に示すように、セラミックグリーンシート１ａに、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
（３）次に、表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａが形成されたセラミックグリーンシート１ａについては、図７（ａ）に示すように、電極ペーストパターン２ａの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層８ａを配設する。
なお、被覆セラミックグリーン層８ａは、上記［４］の製造方法Ｄで用いたものと同じセラミックペーストを印刷することにより形成する。
（４）次に、電極ペーストパターン２ａおよび被覆セラミックグリーン層８ａが配設されたセラミックグリーンシート１ａを複数枚積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａおよび被覆セラミックグリーン層８ａは、押圧されて変形し、図７(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没し、その上面が周囲のセラミックグリーンシート１ａおよび電極ペーストパターン２ａの上面と実質的に面一の状態となる。
（５）上記（４）の過程で形成した積層体を焼成する。
このとき、電極ペーストパターン２ａが主面に沿う方向に収縮し、図７（ｃ）に示すように、その周囲のセラミック層（セラミックグリーンシート１ａが焼成されてなるセラミック層）１との間に凹部５が形成され、かつ、電極ペーストパターン２ａが焼成されてなる表面電極２の周縁部が、被覆セラミックグリーン層８ａが焼成されてなる、被覆セラミック層８により被覆された構造を有するセラミック多層基板が得られる。表面電極２とその周囲のセラミック層１とにより形成された凹部５は、被覆セラミック層８により被覆されているので、当該凹部５の部分には空隙が形成されている。
この製造方法Ｅによれば、図７（ｃ）に示すように、表面電極周縁部が、被覆セラミック層８により被覆され、表面電極２の中央部のみが露出した構造を有する、表面電極２の剥離強度に優れたセラミック多層基板が得られる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、セラミック基板の具体的な構成、内部電極の配設態様や構成材料、表面電極の具体的なパターンなどに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
１ セラミック層（基材セラミック層）
２ 表面電極
３ 内部電極
４ ビヤホール導体
５ 凹部
１ａ セラミックグリーンシート
２ａ 電極ペーストパターン
６ 樹脂ペースト
７ 溝
８ａ 被覆セラミックグリーン層
８ 被覆セラミック層
１０ セラミック基板
２０ セラミック多層基板
本発明はセラミック多層基板およびその製造方法に関し、詳しくは、内部電極および表面電極の少なくとも一方を備えたセラミック多層基板およびその製造方法に関する。
セラミック多層基板は、通常、複数のセラミック層が積層されたセラミック基板（基板本体）の表面および内部に電極（表面電極、内部電極）を備えた構造を有している。
このようなセラミック多層基板においては、小型化が進むにつれて、表面電極や内部電極を狭い間隔で高密度に配設することが必要になり、隣り合う表面電極間、あるいは、内部電極間のショート（短絡）が問題となる。
このような問題を解決する方法として、表面電極や内部電極を形成するために用いられる導電性ペーストの組成を調整して、表面電極や内部電極に滲みが発生することを抑制、防止して、電極間のショートが生じないようにしたセラミック回路基板（セラミック多層基板）の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１の方法では、導電性ペーストを印刷することにより形成される表面電極や内部電極となるパターンの全体としての滲み出しを抑制することはできても、突発的、局所的な滲み出しや飛び出しの発生を防止することは困難である。この局所的な電極の滲み出しや飛び出しは、印刷機へのパターンのまわりこみや版離れなどに起因して生じるものであり、導電性ペーストそのものを変更しても避けられないものもある。また、印刷パターンや印刷機を改善しても、量産工程においては、局所的、突発的な滲み出しや飛び出しは避けられない場合もあるのが実情である。
特開２００３−１５１３５１号公報
本発明は、上記課題を解決するものであり、表面電極や内部電極を狭い間隔で高密度に配設した場合にも、隣り合う表面電極間や内部電極間の滲み出しや飛び出しによるショートの発生を抑制、防止することが可能で、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能なセラミック多層基板の製造方法および該製造方法により製造される信頼性の高いセラミック多層基板を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のセラミック多層基板は、
複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板において、
いずれかの前記セラミック層の主面に、前記電極とその周囲の前記セラミック層とにより凹部が形成されていること
を特徴としている。
なお、電極と、その周囲のセラミック層とにより形成される凹部を設ける方法としては、例えば、(ａ)電極の形成に、焼結収縮量の大きな電極ペーストを用い、焼成時に電極ペーストを意図するような程度に収縮させることにより、電極の周囲に凹部を形成する方法、(ｂ)焼成工程で消失する樹脂ペーストなどの消失材料を電極パターンの周囲に配設した状態で焼成を行い、焼成工程で消失材料を消失させることにより、電極の周囲に凹部を形成する方法、(ｃ)セラミックグリーンシートの電極ペーストを印刷する領域の周囲に、例えばレーザー加工などの方法により、凹部となる溝を予め形成しておき、溝に囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する方法、 (ｄ)セラミックグリーンシート上に電極ペーストを印刷して形成した電極ペーストパターンの周囲に、例えばレーザー加工などの方法により凹部となる溝を形成する方法 などが例示されるが、さらに他の方法を用いることも可能である。また、セラミック多層基板を構成するセラミック基板の表面は、種々の表面電極（電極や配線など）が高密度に配設される場合が多いが、そのような場合に本発明を適用して、表面電極の周囲に凹部を設けることにより、隣り合う表面電極間のショートを抑制して、表面電極を高密度に配設した場合にも高い信頼性を備えたセラミック多層基板を得ることができる。
また、本発明のセラミック多層基板においては、前記凹部が形成された前記セラミック層の上に、さらに別のセラミック層が積層されることにより、前記電極とその周囲の前記セラミック層との間には空隙が形成されていることが好ましい。
また、前記電極は前記セラミック層に埋没していることが好ましい。
この構成を備えることにより、セラミック多層基板の低背化を図ることができる。
また、前記凹部は、前記セラミック基板の最外層を構成するセラミック層の表面に形成されたものであり、前記凹部を形成する前記電極は表面電極であって、前記表面電極の周縁部は、被覆セラミック層により覆われていることが好ましい。この構成を備えることにより、上述の効果に加えて、表面電極の剥離強度が向上するという効果が得られる。
また、本発明のセラミック多層基板の製造方法は、
複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
(ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
(ｂ)前記セラミックグリーンシートの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペーストを印刷する工程と、
(ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記樹脂ペーストにより囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
(ｄ)前記電極ペーストパターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
(ｅ)前記積層体を焼成する工程と
を具備することを特徴としている。
この構成を備えることにより、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程では、セラミックグリーンシートの電極ペーストパターンが形成される領域の周囲が樹脂ペーストにより被覆されており、電極ペーストの滲み出しや飛び出しそのものが抑えられ、また、滲み出しや飛び出しがあったとしても、樹脂ペースト上への滲み出しや飛び出しとなる。また、焼成工程では、樹脂ペーストが燃焼、分解して消失することにより、電極の周囲の、セラミック層との間に凹部が形成される。その結果、電極（例えば表面電極や内部電極など）の滲み出しや飛び出しにより、隣り合う表面電極間や内部電極間にショートが発生することを効果的に抑制、防止することが可能になる。その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。なお、本発明のセラミック多層基板の製造方法において、周囲に凹部が形成されるような電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成するにあたっては、(ａ)上述の電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートに、(ｂ)特に周囲に凹部が形成されるように構成されていない電極ペーストパターンを備えた、上記(ａ)のものとは異なるセラミックグリーンシートや、電極ペーストパターンの形成されていないセラミックグリーンシートなどを適宜組み合わせて用いることが可能であり、本発明はそのような態様も含むものである。
また、本発明のセラミック多層基板の製造方法においては、前記セラミック基板の表面電極となる電極ペーストパターンが形成されたセラミックグリーンシートについては、前記電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層を配設し、このセラミックグリーンシートを用いて前記積層体を形成することが好ましい。
この構成を備えることにより、表面電極の周縁部が被覆セラミック層により覆われた構造を有するセラミック多層基板を得ることが可能になり、本発明の基本的な効果に加えて、表面電極の剥離強度が大きく、より信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。なお、表面電極となる電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層は、例えば、セラミックペーストを、電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部は露出させるような態様で印刷したり、表面電極となる電極ペーストパターンの中央部を露出させるような開口を設けたセラミックグリーンシートを積層したりする方法により形成することが可能である。
本発明のセラミック多層基板は、複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板において、いずれかのセラミック層の主面に、電極とその周囲のセラミック層とにより凹部を形成するようにしているので、電極などの滲み出しや飛び出しによる、表面電極間や内部電極間のショートの発生を抑制、防止することが可能になる。
その結果、表面電極や内部電極を狭い間隔で高密度に配設した場合にも、隣り合う表面電極間や内部電極間のショートの発生を抑制、防止することが可能で、信頼性の高いセラミック多層基板を提供することができる。
本発明の一実施例にかかるセラミック多層基板の構成を示す正面断面図である。 本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の要部を拡大して示す図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ａ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｂ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｃ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｄ）を説明する図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法（製造方法Ｅ）を説明する図である。
以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
[セラミック多層基板の構成]
図１は、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板２０の全体構成を模式的に示す断面図、図２はその要部を示す断面図である。
この実施例１にかかるセラミック多層基板２０は、実装基板上に実装されるセラミック多層基板であって、複数のセラミック層（基材セラミック層）１が積層された構造を有するセラミック基板１０と、セラミック基板の最外層を構成するセラミック層１に配設された表面電極２と、所定のセラミック層１に配設された内部電極３を備えている。なお、表面電極２や内部電極３のうち所定のものはビヤホール導体４を介して層間接続されている。
そして、このセラミック多層基板２０においては、図１および２に示すように、表面電極２とその周囲のセラミック層１との間、および、内部電極３とその周囲のセラミック層１との間には凹部５が設けられている。凹部５は、表面電極２とその周囲のセラミック層１により、または、内部電極３とその周囲のセラミック層１により、形成されている。また、内部電極３とその周囲のセラミック層１とにより形成された凹部５の上には、別のセラミック層１が積層されているので、当該凹部５の部分には空隙が形成されている。
この実施例１の積層セラミック電子部品は、上述のような構成を備えており、表面電極２および内部電極３とその周囲のセラミック層１との間に凹部５が設けられているので、電極（例えば表面電極２や内部電極３など）の滲み出しや飛び出しにより、隣り合う電極間にショートが発生することを確実に抑制することが可能になる。その結果、表面電極２や内部電極３などの電極間の間隔を狭くした（すなわち表面電極２や内部電極３などの電極を高密度化）した場合にも、電極間のショートのない、信頼性の高いセラミック多層基板２０を得ることができる。
なお、この実施例では、表面電極および内部電極のいずれもが、周囲に凹部を備えた構成としているが、通常は電極が高密度で配設されるセラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成されるように構成した場合にも、信頼性の高いセラミック多層基板を得ることが可能になる。
[セラミック多層基板の製造]
次に、本発明にかかるセラミック多層基板を製造する方法について説明する。
[１]製造方法Ａ
図３(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板の製造方法Ａについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図３(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａに、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
このとき電極ペーストパターン２ａを形成するための電極ペーストとして、焼成工程での収縮率（焼結収縮率）が、セラミックグリーンシート１ａの焼結収縮率よりも大きい電極ペーストを用いる。
(３)電極ペーストパターン２ａが印刷されたセラミックグリーンシート１ａを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａは、押圧されて変形し、図３(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
なお、図３(ａ)，(ｂ)は積層体の最外層を構成するセラミックグリーンシート１ａと、そこに形成された焼成後に表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａを示しているが、内部電極を形成することになる電極ペーストパターンも同様に変形して、図３(ｂ)に模式的に示すような形状と同様の形状となる。
(４)上記(３)の工程で作製した積層体を焼成する。
このとき、電極ペーストパターン２ａが主面に沿う方向に収縮し、その周囲のセラミック層との間に凹部５が形成される。
これにより、表面電極２（および内部電極３）の周囲に凹部５が形成された、図１，２に示すようなセラミック多層基板２０が得られる。
なお、セラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成されるようにしたい場合には、焼成後に表面電極となる電極ペーストパターンを形成するための電極ペーストとして、焼結収縮率が、セラミックグリーンシート１ａの焼結収縮率よりも大きい電極ペーストを用いるようにすればよい。
また、セラミック基板の内部に形成される内部電極の周囲にのみ凹部が形成されるようにしたい場合には、焼成後に内部電極となる電極ペーストパターンを形成するための電極ペーストとして、焼結収縮率が、セラミックグリーンシート１ａの焼結収縮率よりも大きい電極ペーストを用いるようにすればよい。
また、確実に凹部を形成するためには、セラミック基板を構成するセラミック材料と、電極ペーストの構成材料や組成などを適切に選択することが必要となるが、具体的には、実際に用いられる材料や、セラミック多層基板に求められる特性などを考慮して、セラミック基板を構成するセラミック材料や添加成分、電極ペーストを構成する導電成分やガラスなどの添加成分などを適宜選択することが望ましい。
例えば、セラミック基板を構成する材料および電極ペーストに含まれるガラスの割合が多いと、ガラス成分が染み出てきて凹部を埋めてしまう可能性があるため、通常、ガラス成分の割合は少ない方が好ましい。
また、セラミック多層基板を製造する際に、焼成時の収縮を抑制するための収縮抑制層を用いて焼成を行うことにより、導電性ペーストの収縮率が比較的小さい場合にも、電極パターンと、その周囲のセラミック層との間に上記凹部を確実に形成することが可能になる。したがって、収縮抑制層を用いて焼成を行うことで、導電性ペーストの選択の自由度を向上させることができる。
電極の焼結収縮を大きくする製造方法Ａの場合、電極ペーストパターンに滲み出しや飛び出しがあっても、焼成工程で電極ペーストパターンが焼結収縮する際に形成される電極周囲の凹部により、滲み出し部分や飛び出し部分が電極から絶縁される（電極が島状に孤立する）ことになるため、ショート不良の発生を効率よく防止することができる。
[２]製造方法Ｂ
図４(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板の他の製造方法Ｂについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図４(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペースト６を印刷する。
(３)次に、図４(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、樹脂ペースト６により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
(４)電極ペーストパターン２ａが形成されたセラミックグリーンシート１ａを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａ、樹脂ペースト６は、押圧されて変形し、図４(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
なお、図４(ａ)，(ｂ)は積層体の最外層を構成するセラミックグリーンシート１ａと、そこに形成された、焼成後に表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａおよび樹脂ペースト６を示しているが、積層体の内部に位置する、内部電極を形成することになる電極ペーストパターンおよびその周囲に配設された樹脂ペーストも、積層、圧着の工程で、同様に変形して、図４(ｂ)に模式的に示すような形状と同様の形状となる。
(５)上記(４)の工程で作製した積層体を焼成する。
この焼成工程で、樹脂ペースト６は燃焼、分解して、消失し、図４(ｃ)に示すように、焼成後に形成される表面電極２（および内部電極３）の周囲には、凹部５が形成される。
これにより、図１，２に示すセラミック多層基板２０に準じる構造を有するセラミック多層基板が得られる。
なお、セラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成され、内部電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に表面電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ、電極ペーストパターンが形成されることになる領域の周囲に樹脂ペーストを印刷するようにすればよい。
また、セラミック基板の内部に形成される内部電極の周囲にのみ凹部が形成され、表面電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ、電極ペーストパターンが形成されることになる領域の周囲に樹脂ペーストを印刷するようにすればよい。内部電極の周囲に形成された凹部は、その上に別のセラミック層が形成されるので、当該凹部の部分には空隙が形成される。
電極ペーストを印刷する領域の周囲に予め樹脂ペーストを印刷するようにした製造方法Ｂの場合、電極（電極ペーストパターン）の滲み出しや飛び出しそのものが抑えられ、また、滲み出しや飛び出しがあったとしても、樹脂ペースト上への滲み出しや飛び出しとなり、樹脂ペーストは焼成工程で消失することになるため、焼結後の表面電極間や内部電極間におけるショート不良の発生を効率よく防止することができる。
[３]製造方法Ｃ
図５(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板のさらに他の製造方法Ｃについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図５(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に、レーザー加工により溝７を形成する。
(３)次に、セラミックグリーンシート１ａの、上記溝７により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
(４)溝７の内側領域に電極ペーストパターン２ａが印刷されセラミックグリーンシート１ａを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａは、押圧されて変形し、図５(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
なお、図５(ａ)，(ｂ)は積層体の最外層を構成するセラミックグリーンシート１ａと、そこに形成された、焼成後に表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａを示しているが、内部電極を形成することになる電極ペーストパターンも同様に変形して、図５(ｂ)に模式的に示すような形状と同様の形状となる。
(５)上記(４)の工程で作製した積層体を焼成する。
これにより、図５(ｃ)に示すように、表面電極２（および内部電極３）の周囲に凹部５が形成されたセラミック多層基板が得られる。
この製造方法Ｃの場合、セラミックグリーンシートの、上記溝により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する際に、滲み出しや飛び出しが生じても、滲み出した部分や飛び出した部分が溝（凹部）に落ち込んで、溝よりも外側に達することが抑制、防止される。
その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を効率よく製造することが可能になる。
製造方法Ｃでは、セラミックグリーンシート１ａの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に溝７を形成した後、溝７により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成するようにしているが、溝７を形成する前にセラミックグリーンシート１ａに電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成し、その後に、セラミックグリーンシート１ａの、電極ペーストパターン２ａが形成された領域の周囲に溝７を形成するように構成することも可能である。
電極ペーストパターン２ａを形成した後に溝７を形成するようにした場合、電極ペーストパターン２ａを形成する工程で多少の滲み出しや飛び出しがあった場合にも、それが溝７を形成する工程で除去される。
その結果、表面電極や内部電極などを狭い間隔で高密度に配設した場合にも、表面電極間や内部電極間にショートが発生するおそれの少ない、信頼性の高いセラミック多層基板を確実に製造することが可能になる。
なお、セラミック基板の表面に形成される表面電極の周囲にのみ凹部が形成され、内部電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に表面電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ上記溝を形成するようにすればよい。
また、セラミック基板の内部に形成される内部電極の周囲にのみ凹部が形成され、表面電極の周囲には特に凹部を設けないようにしたい場合には、焼成後に内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートについてのみ上記溝を形成するようにすればよい。内部電極の周囲に形成された凹部は、その上に別のセラミック層が形成されるので、当該凹部の部分には空隙が形成される。
[４]製造方法Ｄ
図６(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板のさらに他の製造方法Ｄについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
(２)それから、図６(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａに、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペースト６を印刷する。
(３)次に、図６(ａ)に示すように、セラミックグリーンシート１ａの、樹脂ペースト６により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
(４)さらに、表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａが形成されたセラミックグリーンシートについては、図６(ａ)に示すように、電極ペーストパターン２ａの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層８ａを配設する。ここでは、セラミックペーストを用い、電極ペーストパターン２ａの周縁部から樹脂ペースト６を覆い、セラミックグリーンシート１ａが露出した領域に達する範囲にセラミックペーストを印刷することにより、被覆セラミックグリーン層８ａを形成した。
セラミックペーストに用いるセラミックとしては、下地となるセラミック基板を構成するセラミックと同じ組成のセラミックを中心に、密着強度を上げるために、さらに、ガラスや酸化物を添加したセラミックを用いることが望ましい。
また、セラミックペーストに用いるセラミックは、酸化バリウム、酸化ケイ素、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ホウ素の混合物のようなものであってもよい。
なお、例えば、下地となるセラミック基板を構成するセラミックがフェライト系の場合はフェライト粉末を用いることが望ましい。
被覆セラミック層を形成する方法としては、セラミックペーストを印刷する方法に代えて、表面電極となる電極ペーストパターンの中央部を露出させるような開口を設けたセラミックグリーンシートを積層する方法を用いることも可能である。
また、上記[２]の製造方法Ｂで説明した方法と同じ方法で、内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシート（図示せず）を用意する。
(５)それから、被覆セラミックグリーン層８ａを形成したセラミックグリーンシート１ａと、内部電極となる電極ペーストパターンを備えたセラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａ、樹脂ペースト６、被覆セラミックグリーン層８ａは、押圧されて変形し、図６(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没した状態となる。
一方、内部電極となる電極ペーストパターンは、上記[２]の製造方法Ｂを説明するのに用いた図４(ｂ)に模式的に示すような形状となる。
(６)上記(５)の工程で作製した積層体を焼成する。
この焼成工程で、樹脂ペースト６は燃焼、分解して、消失し、図６(ｃ)に示すように、焼成後に形成される表面電極２の周囲には、凹部５が形成され、かつ、表面電極２の周縁部が、被覆セラミックグリーン層８ａが焼成されてなる、被覆セラミック層８により被覆された構造を有するセラミック多層基板が得られる。表面電極２とその周囲のセラミック層１とにより形成された凹部５は、被覆セラミック層８により被覆されているので、当該凹部５の部分には空隙が形成されている。
なお、この製造方法Ｄにおいては、内部電極となる電極ペーストパターンの周囲にはセラミックペーストを印刷することは行っていないが、内部電極に関しては、セラミック層間に確実に保持されることから、特に被覆セラミック層を形成しなくても、必要な信頼性は確保される。
この製造方法Ｄによれば、図６(ｃ)に示すように、表面電極２の周縁部が、被覆セラミック層８により被覆され、表面電極２の中央部のみが露出した構造を有する、表面電極２の剥離強度に優れたセラミック多層基板が得られる。
[５]製造方法Ｅ
図７(ａ)〜(ｃ)を参照しつつ、セラミック多層基板のさらに他の製造方法Ｅについて説明する。
(１)まず、セラミックグリーンシートを準備する。
（２）それから、図７（ａ）に示すように、セラミックグリーンシート１ａに、電極ペーストを印刷して電極ペーストパターン２ａを形成する。
（３）次に、表面電極２（図１，２参照）となる電極ペーストパターン２ａが形成されたセラミックグリーンシート１ａについては、図７（ａ）に示すように、電極ペーストパターン２ａの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層８ａを配設する。
なお、被覆セラミックグリーン層８ａは、上記［４］の製造方法Ｄで用いたものと同じセラミックペーストを印刷することにより形成する。
（４）次に、電極ペーストパターン２ａおよび被覆セラミックグリーン層８ａが配設されたセラミックグリーンシート１ａを複数枚積層し、圧着することにより積層体を形成する。
この積層、圧着の工程で、セラミックグリーンシート１ａに配設された電極ペーストパターン２ａおよび被覆セラミックグリーン層８ａは、押圧されて変形し、図７(ｂ)に模式的に示すように、セラミックグリーンシート１ａに埋没し、その上面が周囲のセラミックグリーンシート１ａおよび電極ペーストパターン２ａの上面と実質的に面一の状態となる。
（５）上記（４）の過程で形成した積層体を焼成する。
このとき、電極ペーストパターン２ａが主面に沿う方向に収縮し、図７（ｃ）に示すように、その周囲のセラミック層（セラミックグリーンシート１ａが焼成されてなるセラミック層）１との間に凹部５が形成され、かつ、電極ペーストパターン２ａが焼成されてなる表面電極２の周縁部が、被覆セラミックグリーン層８ａが焼成されてなる、被覆セラミック層８により被覆された構造を有するセラミック多層基板が得られる。表面電極２とその周囲のセラミック層１とにより形成された凹部５は、被覆セラミック層８により被覆されているので、当該凹部５の部分には空隙が形成されている。
この製造方法Ｅによれば、図７（ｃ）に示すように、表面電極周縁部が、被覆セラミック層８により被覆され、表面電極２の中央部のみが露出した構造を有する、表面電極２の剥離強度に優れたセラミック多層基板が得られる。
なお、上述の製造方法Ａ〜Ｅは、いずれも、本発明にかかるセラミック多層基板を製造することが可能な製造方法であるが、上述の製造方法Ａ〜Ｅのうち、製造方法Ａ、Ｃ、Ｅは、樹脂ペーストを印刷する工程を備えていない製造方法であって、本発明のうちの製造方法の発明についての実施例にかかるものではない。
一方、上述の製造方法Ａ〜Ｅのうち、製造方法Ｂ、Ｄは、セラミックグリーンシートに樹脂ペーストを印刷する工程と、樹脂ペーストにより囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程を備えた、本発明の実施例にかかるセラミック多層基板の製造方法である。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、セラミック基板の具体的な構成、内部電極の配設態様や構成材料、表面電極の具体的なパターンなどに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
１ セラミック層（基材セラミック層）
２ 表面電極
３ 内部電極
４ ビヤホール導体
５ 凹部
１ａ セラミックグリーンシート
２ａ 電極ペーストパターン
６ 樹脂ペースト
７ 溝
８ａ 被覆セラミックグリーン層
８ 被覆セラミック層
１０ セラミック基板
２０ セラミック多層基板

Claims (8)

  1. 複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板において、
    いずれかの前記セラミック層の主面に、前記電極とその周囲の前記セラミック層とにより凹部が形成されていること
    を特徴とするセラミック多層基板。
  2. 前記凹部が形成された前記セラミック層の上に、さらに別のセラミック層が積層されることにより、前記電極とその周囲の前記セラミック層との間には空隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載のセラミック多層基板。
  3. 前記電極は前記セラミック層に埋没していることを特徴とする請求項１または２記載のセラミック多層基板。
  4. 前記凹部は、前記セラミック基板の最外層を構成するセラミック層の表面に形成されたものであり、前記凹部を形成する前記電極は表面電極であって、前記表面電極の周縁部は、被覆セラミック層により覆わ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多層基板。
  5. 複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
    (ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
    (ｂ)前記セラミックグリーンシートの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に樹脂ペーストを印刷する工程と、
    (ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記樹脂ペーストにより囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
    (ｄ)前記電極ペーストパターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
    (ｅ)前記積層体を焼成する工程と
    を具備することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
  6. 複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
    (ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
    (ｂ)前記セラミックグリーンシートの、電極形成用の電極ペーストが印刷される領域の周囲に溝を形成する工程と、
    (ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記溝により囲われた領域に電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
    (ｄ)前記電極ペーストパターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
    (ｅ)前記積層体を焼成する工程と
    を具備することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
  7. 複数のセラミック層を積層してなるセラミック基板と、前記セラミック層に配設された電極とを備えたセラミック多層基板の製造方法であって、
    (ａ)セラミックグリーンシートを準備する工程と、
    (ｂ)前記セラミックグリーンシートに電極ペーストを印刷して電極ペーストパターンを形成する工程と、
    (ｃ)前記セラミックグリーンシートの、前記電極ペーストパターンの周囲に溝を形成する工程と、
    (ｄ)前記電極ペーストパターンの周囲に前記溝が形成された前記セラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する工程と、
    (ｅ)前記積層体を焼成する工程と
    を具備することを特徴とするセラミック多層基板の製造方法。
  8. 前記セラミック基板の表面電極となる電極ペーストパターンが形成されたセラミックグリーンシートについては、前記電極ペーストパターンの少なくとも周縁部を被覆し、中央部を被覆しない被覆セラミックグリーン層を配設し、このセラミックグリーンシートを用いて前記積層体を形成することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のセラミック多層基板の製造方法。
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