KR100921926B1

KR100921926B1 - 세라믹 기판의 제조 방법 및 세라믹 기판

Info

Publication number: KR100921926B1
Application number: KR1020077021694A
Authority: KR
Inventors: 유키 이토; 오사무 치카가와; 테쯔야 이케다
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2009-10-16
Also published as: CN101180247B; EP1873131A4; JP3969458B2; US7968043B2; CN101180247A; US20080308976A1; EP1873131A1; JPWO2006114974A1; KR20070113247A; WO2006114974A1; EP1873131B1

Abstract

복잡한 제조 공정이나 제조 설비를 필요로 하지 않고, 원하는 형상을 갖는 단차 부분을 구비한 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있는 세라믹 다층 기판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조되는 형상 정밀도가 높은 세라믹 기판을 제공한다. 미소성 세라믹체(10)의 주면에, 미소성 세라믹체(10)의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 보조층(20)이 밀착한 상태에서, 주면에 단차 부분(15)이 형성된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)를 형성하고, 이 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 보조층을 구비한 상태에서, 미소성 세라믹체가 소결되고 보조층이 실질적으로 소결되지 않는 온도에서 소성한다. 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부(22)를 갖는 다이(30)를 맞춰서 프레스하여, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부(22)의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분(오목부)(15(15a))을 형성한다.

세라믹 기판의 제조 방법

Description

세라믹 기판의 제조 방법 및 세라믹 기판{PROCESS FOR PRODUCING CERAMIC SUBSTRATE, AND CERAMIC SUBSTRATE}

본원 발명은 세라믹 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 갖는 세라믹 기판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판에 관한 것이다.

세라믹 기판에는 그 표면에 단차 부분(대표적으로는 캐비티)을 갖는 구조의 것이 있다.

이와 같은 세라믹 기판의 제조 방법으로서, 도 26(a),(b),(c)에 나타내는 바와 같이, 제 1 세라믹 시트(51) 상에 개구부(53)를 갖는 제 2 세라믹 시트(52)를 적층, 압착하여 적층체(57)를 형성하는 공정을 거쳐 단차 부분(캐비티)을 갖는 세라믹 다층 기판을 제조하는 경우에 있어서, 개구부(53)에 개구부(53)와 대략 동일형상의 판재(54)(세라믹 시트(56) 및, 이형제(55)가 부착된 세라믹 시트(56))를 그 표면(54a)이 적층체(57)의 표면보다 약간 높게 되도록 적재해서 압착 가공한 후 판재(54)를 제거함으로써, 치수 정밀도가 양호한 캐비티(58)를 형성하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌1).

그러나, 이 방법의 경우, 세라믹 시트의 펀칭에 수고가 들 뿐만 아니라, 소 성 전의 캐비티부의 압착 가공이 번잡하고, 비용의 증대를 초래한다는 문제점이 있고, 또한, 소성 공정에서 물결침의 영향을 받기 때문에 치수 정밀도의 유지가 어렵다는 문제점이 있다.

특허문헌1: 일본 특허 공개 평3-169097호 공보

본원 발명은 상기 과제를 해결하는 것이며, 복잡한 제조 공정이나 제조 설비를 필요로 하는 일 없이, 원하는 형상을 갖는 단차 부분을 구비한 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있는 세라믹 다층 기판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조되는 형상 정밀도가 높은 세라믹 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본원 발명(청구항1)의 세라믹 기판의 제조 방법은, (A) 미소성 세라믹체의 적어도 한쪽의 주면에 상기 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 보조층이 밀착되고, 또한, 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하는 공정과,

(B) 상기 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 상기 보조층을 구비한 상태인 채로 상기 미소성 세라믹체가 소결되어, 상기 보조층이 실질적으로 소결되지 않는 온도에서 소성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항2의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 상기 미소성 세라믹체의 두께가 그 전체면에서 거의 일정하게 되도록 유지한 채로 상기 미소성 세라믹체와 상기 보조층이 밀착한 상태를 유지하면서 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 소정의 영역을 변형시킴으로써, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 단차 부분을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항3의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1 또는 2의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부를 갖는 다이를 맞춰서 프레스함으로써, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 상기 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항4의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 상기 볼록부를 갖는 다이를 맞추고, 정수압 프레스에 의한 방법, 또는 탄성체를 통해서 프레스를 행하는 방법에 의해, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 상기 볼록부를 갖는 다이를 맞춘 면과 반대의 면측으로부터 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 압력이 가해지도록 프레스하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항5의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3 또는 4의 발명의 구성에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이는 평판형상 지지체와, 상기 평판형상 지지체 상에 배치된, 상기 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 볼록부 구성 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항6의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항5의 발명의 구성에 있어서, 상기 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 상기 볼록부 구성 부재가 맞물린 상태 그대로 소성하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항7의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3, 5 및 6 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 볼록부를 갖는 다이를 각각 맞추고, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 각 다이에 있어서의 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 각각 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항8의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3~7 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 상기 볼록부는 복수의 단차부를 갖고 있고, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 상기 복수단의 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항9의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3~8 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 상기 볼록부는 테이퍼 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항10의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3~9 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 적어도 상기 볼록부는 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 구성하는 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항11의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항5~10 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 상기 볼록부 구성 부재는 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성할 때에 부여된 압력보다 높은 압력을 부여하는 공정을 거쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항12의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3~11 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서,

상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체 중 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서의 상기 볼록부를 따라 변형되는 부분의 적어도 일부에는 보강재가 부여되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항13의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1~12 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 미소성 세라믹체는 복수의 세라믹 그린 시트를 적층해서 이루어지는 미소성 세라믹 적층체이며, 그 내부에는 각 세라믹 그린 시트층의 층간을 접속하기 위한 층간 접속 도체 패턴 및 각 세라믹 그린 시트층의 계면에 형성된 면내 도체 패턴이 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항14의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1~13 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체는 세라믹 그린 시트를 적층하고 일괄적으로 압착함으로써 형성된 세라믹 그린 시트 적층체에 보조층을 밀착시킨 것임을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항15의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1~13 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체는 1장 또는 소정의 복수장의 세라믹 그린 시트를 적층할 때마다 압착하는 순차 압착의 공정을 거쳐 형성된 세라믹 그린 시트 적층체에 보조층을 밀착시킨 것임을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항16의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항3의 발명의 구성에 있어서, 상기 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 상기 볼록부를 갖는 다이의 상기 볼록부와 접하는 위치에 오목부가 형성되어 있고, 상기 볼록부의 높이(H)의 값이 상기 오목부의 깊이(D)의 값보다 큰 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항17의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1~16 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 상기 미소성 세라믹체는 자식 기판용 미소성 세라믹체의 집합 기판이며, 상기 소성 후 얻어진 집합 기판을 자식 기판으로 분할하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항18의 세라믹 기판의 제조 방법은, 청구항1~17 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 소성 후의 세라믹 기판에 표면 실장 부품을 탑재하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본원 발명(청구항19)의 세라믹 기판은 청구항1~18 중 어느 하나에 기재된 방법에 의해 제조된 세라믹 기판으로서, 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

<발명의 효과>

본원 발명(청구항1)의 세라믹 기판의 제조 방법은, (A) 미소성 세라믹체의 적어도 한쪽의 주면에 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 보조층이 밀착되고, 또한, 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하는 공정과, (B) 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 보조층을 구비한 상태인 채, 미소성 세라믹체가 소결되어, 상기 보조층이 실질적으로 소결되지 않는 온도에서 소성하는 공정을 갖고 있으므로, 복잡한 제조 공정이나 제조 설비를 필요로 하지 않고, 원하는 형상을 갖는 단차 부분을 구비한 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

즉, 미소성 세라믹체의 적어도 한쪽의 주면에 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 보조층이 밀착된 상태에 있고, 또한, 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하도록 한 경우(예컨대, 세라믹 그린 시트를 적층해서 압착한 미소성 세라믹체와 보조층이 밀착된 상태의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 다이를 이용하여 프레스함으로써 변형시켜 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하거나, 다이 상에 보조층용 그린 시트 및 세라믹 그린 시트를 1장 또는 소정의 복수장 적층할 때마다 압착하는 순차 압착의 방법으로 적층, 압착함으로써 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하거나 한 경우), 미소성 세라믹체나, 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등에 파손이나 파단이 발생되는 것을 억제, 방지하면서 원하는 단차 부분을 구비한 미소성 세라믹체를 형성할 수 있게 된다.

또한, 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 보조층이 밀착한 상태인 채, 미소성 세라믹체가 소결되고 보조층이 실질적으로 소결되지 않는 온도에서 소성하도록 하고 있으므로, 보조층의 세라믹체의 소결시의 수축이나 변형을 억제하는 힘(구속력)에 의해 소성 공정에서 세라믹체에 수축이나 변형이 생기는 것을 억제, 방지하여, 미소성 세라믹체의 단차 형상을 유지한 채, 형상 정밀도가 높은 세라믹 기판을 얻을 수 있게 된다.

또한, 미소성 세라믹체의 표면에 보조층이 배치되어 있으므로, 굽힘 가공시에 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층에 표면 균열이 발생된 경우에도 미소성 세라믹체에는 영향이 없어 원하는 특성을 구비한 세라믹 기판을 얻을 수 있게 된다.

또한, 청구항2의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 미소성 세라믹체의 두께가 그 전체면에서 거의 일정하게 되도록 유지한 채, 미소성 세라믹체와 보조층이 밀착된 상태를 유지하면서 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 소정의 영역을 변형시켜 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 단차 부분을 형성하도록 한 경우, 보다 확실하게 미소성 세라믹체나 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등에 파손이나 파단이 발생되는 것을 억제, 방지하면서 원하는 단차 부분을 구비한 미소성 세라믹체를 형성할 수 있게 된다.

또한, 청구항3의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1 또는 2의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부를 갖는 다이를 맞춰서 프레스함으로써, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 형성하도록 한 경우, 다이의 볼록부가 보조층을 통해서 미소성 세라믹체에 접촉되기 때문에 볼록부의 형상이 어느 정도 날카롭더라도 미소성 세라믹체나 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등의 파손이나 파단의 발생을 억제, 방지하면서 원하는 단차 부분을 구비한 미소성 세라믹체를 형성할 수 있게 된다.

또한, 미소성 세라믹체의 표면에 보조층이 배치되어 있으므로, 굽힘 가공시에 보조층의 다이의 볼록부가 접촉하는 영역에 표면 균열이 발생된 경우에도 미소성 세라믹체에 영향을 미칠 일이 없어 원하는 특성을 구비한 세라믹 기판을 얻을 수 있게 된다.

또한, 프레스 후에 미소성 세라믹체에 형성되는 단차부에 다이의 볼록부가 밀착, 맞물리기 때문에, 프레스시에 보조층의 표면 균열이 발생했더라도 다이의 볼록부가 단차부에 맞물린 상태 그대로 소성됨으로써 보조층에 의한 미소성 세라믹체의 구속력을 유지할 수 있다.

또한, 청구항4의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부를 갖는 다이를 맞추고, 정수압 프레스에 의한 방법, 또는 탄성체를 통해서 프레스를 행하는 방법에 의해, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 볼록부를 갖는 다이를 맞춘 면과 반대의 면측으로부터 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 압력이 가해지도록 프레스하도록 한 경우, 다이의 볼록부가 보조층을 통해서 미소성 세라믹체에 접촉함과 아울러 다이를 맞춘 면과 반대의 면측으로부터 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 거의 균일하게 압력이 가해지도록 프레스가 행해지기 때문에, 볼록부의 형상이 어느 정도 날카롭더라도 미소성 세라믹체나 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등에 파손이나 파단이 발생되는 것을 억제, 방지하면서 원하는 단차 부분을 구비한 미소성 세라믹체를 형성할 수 있게 된다.

또한, 미소성 세라믹체의 표면에 보조층이 배치되어 있기 때문에, 굽힘 가공시에 다이의 볼록부가 접촉하는 보조층에 표면 균열이 발생한 경우에도 미소성 세라믹체에 영향을 미칠 일이 없다.

또한, 청구항5의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3 또는 4의 발명의 구성에 있어서, 볼록부를 갖는 다이로서, 평판형상 지지체와, 평판형상 지지체 상에 배치된 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 볼록부 구성 부재를 구비하여 이루어지는 다이를 이용함으로써, 프레스(압착)했을 때에 볼록부 구성 부재와, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 일체화할 수 있게 되고, 프레스 후의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 다이와 접하는 쪽의 면의 형상(다이를 구성하는 볼록부 구성 부재를 포함시킨 형상)을 평평하게 할 수 있게 되어 프레스 공정에 있어서는 물론, 프레스 공정 후에 있어서도 형상 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 청구항6의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항5의 발명의 구성에 있어서, 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 볼록부 구성 부재가 맞물린 상태 그대로 소성하도록 한 경우, 프레스 후의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 다이와 접하는 면측의 형상(다이를 구성하는 볼록부를 포함시킨 형상)이 평평하게 된 상태, 즉, 형상 안정성이 우수하고 변형이 생기기 어려운 상태에서 소성이 행해지게 되기 때문에 치수 정밀도, 형상 정밀도가 높은 세라믹 기판을 제조할 수 있게 된다.

또한, 청구항7의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3, 5 및 6 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 볼록부를 갖는 다이를 각각 맞추고, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 각 다이에 있어서의 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 각각 형성하도록 한 경우, 양면에 다이의 볼록부에 대응하는 날카로운 형상의 단차 부분을 확실하게 형성할 수 있게 되어 본원 발명을 보다 실효 있게 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 청구항8의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3~7 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 볼록부가 복수의 단차부를 갖는 다이를 이용하고, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 복수단의 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 형성하도록 한 경우, 단차 부분의 형상의 자유도가 우수하여 용도에 따른 단차 부분을 구비한 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

또한, 청구항9의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3~8 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 다이의 볼록부의 형상을 테이퍼 형상으로 한 경우, 예컨대, 돌기 부분을 사각 통형상이나 원통형상으로 한 경우에 비해서 단차 부분의 변형 각도를 작게 할 수 있게 되고, 깊이가 깊은 단차 부분을 형성한 경우에도 미소성 세라믹체나 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등에 파손이나 파단이 발생되는 것을 억제, 방지하면서 원하는 깊이의 단차 부분을 구비한 미소성 세라믹체를 형성할 수 있게 된다.

또한, 단차 부분의 깊이를 깊게 할 수 있게 되므로 단차 부분의 치수의 자유도를 크게 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 청구항10의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3~9 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 다이의 적어도 볼록부를 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 구성하는 미소성 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖도록 구성함으로써, 미소성 세라믹체에 볼록부의 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 확실하게 형성할 수 있게 되어 본원 발명을 실효있게 할 수 있다.

또한, 볼록부를 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 구성하는 미소성 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖도록 구성하는 방법으로서는, 예컨대, 보조층을 구성하는 분말체(다른 분말체를 이용하는 것도 가능)에 바인더 등을 배합해서 시트상으로 성형한 그린 시트(보조층용 그린 시트)를 펀칭하여 볼록부로 되어야 할 부분을 남긴 그린 시트(다이 형성용 그린 시트)를 적층, 압착하는 경우에, 기판 형성용 그린 시트나 보조층용 그린 시트를 적층, 압착해서 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하는 경우와 동일한 하중으로 프레스해서 압착하는 방법 등을 들 수 있다. 즉, 동일한 하중으로 프레스한 경우, 다이 형성용 그린 시트에는 구멍이 뚫린 부분이 있기 때문에, 기판 형성용 그린 시트나 보조층용 그린 시트를 압착하는 경우와 동일한 하중으로 압착해도 단위면적당 가해지는 압력이 커져 미소성 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖는 볼록부를 구비한 다이를 얻을 수 있게 된다.

또한, 그린 시트의 상태가 아니라 분말체 그대로의 상태에서 가압 성형하여도 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 구성하는 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖는 볼록부를 형성하는 것은 통상 곤란하다.

또한, 청구항11의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항5~10 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 다이의 볼록부를 구성하는 볼록부 구성 부재를 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성할 때에 주는 압력보다 높은 압력을 주어서 형성함으로써, 상기 청구항10의 발명에 관해서 서술한 바와 같이, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 구성하는 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖는 볼록부 구성 부재를 보다 확실하게 형성할 수 있게 되어 본원 발명을 더욱 실효있게 할 수 있다.

또한, 청구항12의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3~11 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체 중 다이의 볼록부를 따라 변형되는 부분의 적어도 일부에 보강재를 부여하도록 한 경우, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 균열 등의 결함이 발생하는 것을 효율 좋게 방지할 수 있게 되어 신뢰성이 높은 세라믹 기판을 수율 좋게 제조할 수 있게 된다.

즉, 예컨대, 깊은 단차 부분을 형성하려고 하면, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 강하게 변형시키는 것이 필요하게 되어 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 표면에 깊은 균열이 발생될 우려가 커지지만, 균열이 발생되기 쉬운 부분(강하게 변형되는 부분)에 미리 변형이나 균열에 강한 보강재(예컨대, 유리 페이스트나 도전성 페이스트 등)를 배치해 둠으로써 결함의 발생을 효율 좋게 방지할 수 있게 된다.

또한, 보강재로서는 상술의 유리 페이스트나 도전성 페이스트 등의 소성 후에 잔존하는 재료 이외에, 탈바인더 시에 소실되는 수지 재료를 이용하는 것이 가능하고, 그 구체적인 재료의 종류에 특별한 제약은 없다.

또한, 청구항13의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1~12 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 미소성 세라믹체는 복수의 세라믹 그린 시트를 적층 하여 이루어지는 것이며, 그 내부에는 각 세라믹 그린 시트층의 층간을 접속하기 위한 층간 접속 도체 패턴 및 각 세라믹 그린 시트층의 계면에 형성된 면내 도체 패턴이 배치된 구조를 갖는 것(즉, 다층 세라믹 기판용 적층체)인 경우에도, 본원 발명의 세라믹 기판의 제조 방법을 적용함으로써 미소성 세라믹체나 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등의 파손이나 파단의 발생을 억제, 방지하면서 원하는 단차 부분을 구비한 미소성 세라믹체를 형성할 수 있게 됨과 아울러, 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 보조층이 밀착된 상태인 채, 미소성 세라믹체가 소결되고 보조층이 실질적으로 소결되지 않는 온도에서 소성함으로써, 소성 공정에서 수축이나 변형이 생기는 것을 억제, 방지하여 형상 정밀도가 높은 다층 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 되어 본원 발명을 더욱 실효있게 하는 것이 가능하게 된다

또한, 청구항14의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1~13 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체가 세라믹 그린 시트를 적층하고 일괄적으로 압착함으로써 형성된 세라믹 그린 시트 적층체에 보조층을 밀착시킨 것인 경우, 즉, 일괄 압착의 제조 방법에 의해 다층 세라믹 기판을 제조할 경우에 본원 발명은 바람직하게 이용할 수 있고, 원하는 특성을 구비한 다층 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

또한, 청구항15의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1~13 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체가 1장 또는 소정의 복수장의 세라믹 그린 시트를 적층할 때마다 압착하는 순차 압착의 공정을 거쳐 형성된 세라믹 그린 시트 적층체에 보조층을 밀착시킨 것인 경우, 즉, 순차 압착의 제조 방법에 의해 다층 세라믹 기판을 제조할 경우에 본원 발명은 바람직하게 이용할 수 있고, 원하는 특성을 구비한 다층 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

또한, 청구항16의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항3의 발명의 구성에 있어서, 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 다이의 볼록부와 접하는 위치에 오목부를 형성함과 아울러, 다이의 볼록부의 높이(H)를 오목부의 깊이(D)보다 크게 하도록 한 경우, 미소성 세라믹체나 그 내부에 배치된 내부 전극 패턴 등의 파손이나 파단의 발생을 억제, 방지하면서, 깊은 단차 부분을 구비한 세라믹 기판이나, 양면측에 있어서의 단차부의 깊이가 다른 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

또한, 청구항17의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1~16 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 미소성 세라믹체가 자식 기판용 미소성 세라믹체의 집합 기판인 경우에, 소성 후 얻어진 집합 기판을 자식 기판으로 분할하도록 한 경우(즉, 집합 기판으로부터의 다수개를 취하는 방법을 채용한 경우), 집합 기판을 분할해서 다수의 자식 기판을 효율 좋게 얻을 수 있게 되어 비용의 저감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 청구항18의 세라믹 기판의 제조 방법과 같이, 청구항1~17 중 어느 하나의 발명의 구성에 있어서, 소성 후의 세라믹 기판에 표면 실장 부품을 탑재하도록 한 경우, 단차 부분에 표면 실장 부품이 탑재된 소형, 고밀도이며, 신뢰성이 높은 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

또한, 본원 발명(청구항19)의 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 구비한 세라믹 기판은 청구항1~18 중 어느 하나에 기재된 세라믹 기판의 제조 방법에 의해 제조되어 있고, 단차 부분의 형상 정밀도나 치수 정밀도가 높고, 우수한 신뢰성을 구비하고 있으므로, 여러가지의 용도에 널리 이용할 수 있는 세라믹 기판을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본원 발명의 실시예(실시예1)에 있어서 형성한 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체) 및 변형용 다이의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본원 발명의 실시예(실시예1)에 있어서 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)를 다이를 이용하여 정수압 프레스의 방법으로 프레스하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 본원 발명의 실시예(실시예1)의 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서의 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)의 프레스 방법의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 4는 본원 발명의 실시예(실시예1)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 의 해 제조된 표리의 양 주면에 단차 부분(오목부)을 구비한 소결 기판(세라믹 기판)을 나타내는 도면이다.

도 5(a),(b),(c),(d)는 본원 발명의 실시예(실시예1)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판의 구조의 변형을 나타내는 도면이다.

도 6(a),(b),(c),(d)는 본원 발명의 실시예(실시예1)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판의 사용 형태를 나타내는 도면이다.

도 7은 본원 발명의 실시예(실시예1)의 방법에 의해 제조된 세라믹 기판에 다수의 전자 부품을 탑재한 모듈 기판을 나타내는 도면이다.

도 8은 본원 발명의 실시예(실시예1)의 방법에 의해 제조할 수 있는 세라믹 기판(모듈 기판)의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 9는 본원 발명의 다른 실시예(실시예2)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법의 일공정을 나타내는 도면이다.

도 10은 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예3)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법의 일공정을 나타내는 도면이다.

도 11(a)는 본원 발명의 실시예3에 따른 세라믹 기판의 제조 방법의 변형예를 나타내는 도면, 도 11(b)는 도 11(a)의 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판을 나타내는 도면이다.

도 12는 실시예3의 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판의 다이와 접촉하지 않은 상면측의 오목부의 깊이와, 다이의 볼록부의 높이 및 세라믹 기판의 두께의 관계를 설명하는 도면이다.

도 13은 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예4)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법의 일공정을 나타내는 도면이다.

도 14는 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예5)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이의 구성을 나타내는 도면이다.

도 15는 도 14에 나타낸 다이를 이용하여 단차 부분이 복수의 단차부를 구비한 세라믹 기판을 제조하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 16은 본원 발명의 실시예5의 방법에 의해 제조한 측벽에 2개의 단차부를 구비한 오목부를 갖는 세라믹 기판을 나타내는 도면이다.

도 17은 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예6)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이와, 그것에 대응하는 형상으로 성형된 프레스 전의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 구성을 나타내는 도면이다.

도 18은 본원 발명의 실시예6에 있어서 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 프레스하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

도 19는 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예7)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이와, 그것에 대응하는 형상으로 성형된 프레스 전의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 구성을 나타내는 도면이다.

도 20은 본원 발명의 실시예7에 있어서 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 프레스하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

도 21은 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예8)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이 및 프레스 전의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 구 성을 나타내는 도면이다.

도 22는 도 21에 나타낸 다이를 이용하여 테이퍼 형상을 갖는 단차부를 구비한 세라믹 기판을 제조하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 23은 본원 발명의 실시예8의 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판의 요부를 확대해서 나타내는 단면도이다.

도 24(a)는 도 23에서 나타낸 세라믹 기판의 상면측의 형상을 나타내는 사시도, 도 24(b)는 그 하면측을 나타내는 사시도이다.

도 25는 본원 발명의 실시예8의 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 의해 제조되는 세라믹 기판의 변형예의 요부를 확대해서 나타내는 단면도이다.

도 26(a),(b),(c)는 종래의, 단차 부분을 갖는 세라믹 기판의 제조 방법을 나타내는 도면이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 기판용 그린 시트 1a: 펀칭 가공된 기판용 그린 시트

2: 보조층용(구속층용) 그린 시트 2a: 펀칭 가공된 보조층용 그린 시트

3(3a,3b): 다이 형성용 그린 시트 4: 고정면(평판)

6: 가소성 필름 7: 물

7a: 탄성체 8: 평판형상의 압착용 금형

9a,9b: 보강층

10: 기판용 세라믹 그린 시트 적층체(미소성 세라믹체)

11: 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)

11a: 오목부 13: 압착체

14: 소결 기판(세라믹 기판)

15(15a,15b): 단차 부분(오목부, 캐비티)

15a₁,15a₂: 단차부 16: 전자 부품

17: 반도체 소자 17a: 와이어본딩 패드

18: 마더보드 20: 보조층

21: 다이의 오목부 21a,21b: 단차부

22: 다이의 볼록부 22a,22b: 단차부

30(30a,30b): 다이 31: 표면 도체

32: 내층 도체 33: 비어홀

34: 비어홀 도체 114: 모듈 기판

115: 볼록부 121: 볼록부

122: 오목부의 정상의 대략 평탄면 123: 세라믹 기판의 상면

124: 볼록부의 경사 부분 131: 오목부

132: 오목부의 저부의 대략 평탄면 133: 세라믹 기판의 하면

134: 오목부의 내벽면(측벽 부분) 140: 단차 형성부

A: 세라믹 기판의 상면측의 오목부의 깊이

B: 다이의 볼록부의 높이 T: 세라믹 기판의 두께

D: 오목부의 깊이 H: 볼록부의 높이

A1: 상면측 볼록부 정상의 대략 평탄면의, 세라믹 기판의 상면과 평행한 방향의 치수

A2: 상면측 볼록부 전체의, 세라믹 기판의 상면과 평행한 방향의 치수

B1: 하면측 오목부 저부의 대략 평탄면의, 세라믹 기판의 하면과 평행한 방향의 치수

B2: 하면측 오목부 전체의, 세라믹 기판의 하면과 평행한 방향의 치수

θA: 상면측 볼록부 경사 부분과 세라믹 기판의 상면이 이루는 각도

θB: 하면측 오목부의 내벽면(측벽 부분)과 세라믹 기판의 하면이 이루는 각도

이하에 본원 발명의 실시예를 나타내서 본원 발명이 특징으로 하는 바를 더욱 상세하게 설명한다.

실시예1

이하에 본원 발명의 일실시예(실시예1)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

(1) 우선, 세라믹 재료를 함유하는 복수의 세라믹 기판용 세라믹 그린 시트(이하 「기판용 그린 시트」라고 함)를 제작한다. 순서는 아래와 같다.

CaO: 10~55중량%, SiO₂: 45~70중량%, Al₂O₃: 0~30중량%, 불순물 0~10중량%, 및 B₂O₃: 외측으로부터 5~20중량%을 함유하는 혼합물을 1450℃에서 용융해서 유리화 한 후, 수중에서 급랭하고, 이것을 분쇄해서 평균 입경이 3.0~3.5㎛인 CaO-SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃계 유리 분말을 제작한다.

또한, 이 실시예1에서는 CaO-SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃계 유리를 이용했지만 800~1000℃에서 소결되는 다른 유리를 이용해도 된다.

그리고, 이 유리 분말: 50~65중량%(바람직하게는 60중량%)와 불순물이 0~10중량%인 알루미나 분말: 50~35중량%(바람직하게는 40중량%)를 혼합해서 세라믹 분말을 제작한다. 그리고, 이 세라믹 분말에 용제(예컨대 톨루엔, 크실렌, 수계 등), 바인더(예컨대 아크릴, 부티랄계의 수지 등) 및 가소제(예컨대 디옥틸 프탈레이트(DOP), 디부틸프탈레이트(DBP) 등)를 첨가하고, 충분히 혼련ㆍ분산시켜 점도 2000~40000cps의 슬러리를 제작하고, 통상의 캐스팅법(예컨대 닥터 블레이드법)을 이용하여 예컨대 두께 0.01~0.4㎜의 그린 시트(제품인 세라믹 기판의 주요부를 구성하는 기판용 그린 시트)를 제작한다.

또한, 이 기판용 그린 시트를 제조할 때에 조성비나 첨가제를 조정하여 하기의 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)보다 적절하게 부드러운 성상으로 해 둠으로써, 후공정의 성형 가공시에 다이(30)로의 추종성을 향상시켜 가공 정밀도를 높일 수 있게 됨과 아울러, 기판용 그린 시트에 균열, 깨짐 등이 발생하는 것을 억제, 방지할 수 있게 된다.

(2) 그리고, 상기 (1)의 공정에서 제작한 기판용 그린 시트(1)(도 1)를 펀칭 다이나 펀칭 머신 등을 이용하여 소정의 치수로 커트하고, 층간 접속용 비어 홀(33)(도 1)을 형성한다.

(3) 상기 (2)의 공정에서 가공한 복수장의 기판용 그린 시트의 비어홀(33)에 도체 페이스트를 충전함으로써 비어홀 도체(34)를 형성한다. 또한, 기판용 그린 시트(1)에 도체 페이스트를 인쇄함으로써 표면 도체(31), 내층 도체(32) 등이 되는 소정의 배선 패턴을 형성한다.

이 때에 이용하는 도체 페이스트로서는 Ag, Ag-Pd, Ag-Pt, Cu 분말 등을 도전 성분으로 하는 도체 페이스트를 사용한다. 필요에 따라서 도체 페이스트와 함께, 또는, 도체 페이스트 대신에 저항 페이스트나 유리 페이스트를 인쇄하는 것도 가능하다.

(4) 또한, 기판용 그린 시트(1)의 소성 온도에서는 소결되지 않는 세라믹을 함유하는 복수의 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)(도 1)를 제작한다.

보조층용(구속층용) 그린 시트(2)는, 예컨대, 유기 비히클 중에 알루미나 분말을 분산시켜 슬러리를 조제하고, 이것을 캐스팅법에 의해 시트상으로 성형함으로써 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)의 소결 온도는 1500~1600℃이기 때문에 기판용 그린 시트(1)가 소결되는 온도(예컨대, 800~1000℃)에서는 소결되지 않고, 이 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 접합시킨 상태에서 기판용 그린 시트(1)를 소성함으로써 기판용 그린 시트(1)의 평면방향에 관한 수축을 억제하면서 소결시킬 수 있게 된다.

또한, 이 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)는 프레스시에 미소성 세라믹체(10)를 손상시키는 일 없이 가공할 수 있도록 기판용 그린 시트(1)보다 단단해지 도록 물성을 조정한 것을 이용한다.

(5) 또한, 상기 (4)의 공정에서 제작한 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 소정의 형상으로 펀칭 가공한, 다이를 형성하기 위해 이용되는 그린 시트(다이 형성용 그린 시트)(3)(도 1)의 주면을 고정면(평판)(4)(도 1)에 높은 압력으로 압착시킴으로써 프레스(변형)용 다이(30)(도 1)를 제작한다.

또한, 다이 형성용 그린 시트(3)의 펀칭된 부분이 프레스용 다이(30)의 오목부(다이)(21)로 되고, 펀칭되지 않고 남은 부분이 볼록부 구성 부재로 되며, 이 볼록부 구성 부재가 고정면(평판)(4)에 압착되어 다이(30)의 볼록부(다이)(22)로 된다. 이 다이(30)의 볼록부(22)는 그린 시트의 일부이고, 어느 정도의 탄력성을 갖고 있기 때문에, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 손상을 억제하면서 원하는 형상을 갖는 단차 부분(15)(도 2, 도 3)을 형성할 수 있다.

또한, 다이(30)를 제작하는데에 이용되는 평판(4)으로서는 적당한 경도를 갖는 재료(수지나 금속)로 이루어지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 복수종류의 재료를 복합시킨 복합 재료로 이루어지는 평판을 이용하는 것도 가능하다.

(6) 그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 복수장의 기판용 그린 시트(1)를 적층한 기판용 세라믹 그린 시트 적층체(미소성 세라믹체)(10)의 양 주면(상하)에 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 복수장 적층해서 보조층(20)을 형성하고, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)(도 1)를 형성한다. 또한, 이 실시예1에서는 하측의 보조층의 두께를 상측의 보조층의 두께보다 얇게 하고 있다.

(7) 다음에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 보조층이 부착된 미소성 세라믹 체(11)에 프레스(변형)용 다이(30)를 붙이고, 가소성 필름(6)을 이용하여 진공팩 하고, 정수압 프레스의 방법에 의해 물(7)을 통해서 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 다이(30)와 접하지 않는 쪽의 주면으로부터 등방적으로 압력이 가해지도록 프레스함으로써 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)를 변형시킨다.

또한, 프레스 방법은 정수압 프레스의 방법에 한정되지 않고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 탄성체(7a)(예컨대 실리콘 러버)를 통해서 평판형상의 압착용 금형(8)에 의해 프레스하여 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)를 변형시키도록(단차 부분(15)을 형성하도록) 하는 것도 가능하다.

이 프레스 공정에 있어서, 물(7) 또는 탄성체(7a)는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 다이(30)와 접하지 않는 쪽의 주면의 요철형상을 따르도록 변형되기 때문에, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)는 물(7) 또는 탄성체(7a)로부터의 압력에 의해 매끄럽게 변형되고, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 다이(30)와 접하는 쪽의 주면측이 다이(30)의 오목부(21)의 내부에 들어가서 평판(4)의 상면에 도달한다.

그 결과, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)를 충분히 변형시켜 의도하는 형상을 갖는 단차 부분(15(15a))을 형성할 수 있다.

또한, 다이(30)에 의한 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 프레스는 100~2000㎏/㎠, 바람직하게는 1000~2000㎏/㎠의 프레스 압력으로 3O~100℃, 바람직하게는 50~80℃의 온도에서 실시한다.

이 때, 프레스용 다이(30)를 구성하는 다이 형성용 그린 시트(펀칭 가공된 보조층용(구속층용) 그린 시트)(3)는 미리 평판(4)에 높은 압력으로 압착시켜져 있기 때문에, 상술한 바와 같이 어느 정도의 탄력성을 갖고 있는 한편, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)를 변형시키는데에 충분한 경도를 갖고 있다.

또한, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 주요부를 구성하는 기판용 그린 시트(1)는 프레스용 다이(30)를 구성하는 다이 형성용 그린 시트(3)보다 부드럽기 때문에, 미소성 세라믹체(10)를 용이하고 또한 확실하게 변형시킬 수 있다.

(8) 다음에, 변형시킨 압착체(다이(30)를 포함하는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11))(13)로부터 고정면으로서 사용한 평판(4)을 벗기고, 보조층(20) 및 볼록부(22)를 붙인 채, 미소성 세라믹체(10)가 소결되는 온도, 예컨대 1000℃ 이하, 바람직하게는 800~1000℃의 온도에서 소성하여, 양 주면에 보조층(20)을 구비한 상태의 소결 기판(세라믹 기판)(14)을 얻는다.

또한, 도체 페이스트에 Cu 분말 등의 비금속(卑金屬)금속 분말을 도전 성분으로 하는 것을 이용한 경우에는 산화 방지를 위해 환원 분위기에서 소성할 필요가 있지만, Ag, Ag-Pd, Ag-Pt 등의 귀금속 분말을 도전 성분으로 하는 도전 페이스트를 이용한 경우에는 대기중에서 소성하는 것도 가능하다.

(9) 그리고, 소결되어 있지 않은 보조층(20)을 소결 기판(세라믹 기판)(14)의 표면으로부터 제거함으로써, 도 4에 나타나 있는 바와 같은, 표리의 양 주면에 단차 부분(오목부)(15(15a,15b))을 구비한 소결 기판(세라믹 기판)(14)을 얻는다.

또한, 보조층(20)을 제거하는 방법으로서는 초음파 세정이나 알루미나 지립을 내뿜는 방법 등의 물리적 처리 방법이나, 에칭 등의 화학적 처리 방법의 어느쪽 의 방법을 이용해도 되고, 또한, 물리적 처리 방법과 화학적 처리 방법을 조합시켜 이용하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 해서 제작된 소결 기판(세라믹 기판)(14)은 양 주면(도 4에 있어서는 상면과 하면)에 복수의 단차 부분(요철형상을 갖는 부분)이 형성된 구조를 갖고 있다. 그리고, 다이(30)에 접하고 있었던 면에 있어서는 단차 부분(오목부)(15(15a))의 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖고, 또한, 그 표면 거칠기가 작고, 매끄럽게 되어 있으며, 또한, 소결 기판(세라믹 기판)(14)의 다이(30)에 접하고 있지 않았던 면에 있어서는 단차 부분(오목부)(15(15b))이 완만하게 변형되고, 또한, 그 표면 거칠기가 작고, 매끄럽게 되어 있다.

그리고, 이와 같이, 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 다이(30)를 맞춘 면과 반대측의 면이 완만하게 변형되므로, 다이(30)에 접하는 쪽의 면에 있어서 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))을 형성하도록 한 경우에도 다이(30)와의 접촉면에 큰 응력이 걸리는 것을 억제하여 미소성 세라믹체(10)의 파단을 일으키는 일 없이 의도하는 형상의 단차 부분(15(15a,15b))을 형성할 수 있게 된다.

이, 소결 기판(세라믹 기판)(14)에 있어서는 분할하는 위치와, 2개의 주면 중 실장측에 사용하는 면을 적절히 선택함으로써, 단차 부분(오목부)(15)의 형상과 방향에 주목한 경우, 도 5(a),(b),(c),(d)에 나타내는 바와 같이, 4종류의 구조로서 이용할 수 있다.

즉, 도 5(a),(b)에 나타내는 바와 같이, 측면이 대략 수직이고 날카로운 형 상의 오목부(15(15a))가 상면측(도 5(a)) 또는 하면측(도 5(b))으로 되는 세라믹 기판(14)을 제작하거나, 도 5(c),(d)에 나타내는 바와 같이, 완만한 오목부(15(15b))가 상면측(도 5(c)) 또는 하면측(도 5(d))으로 되는 세라믹 기판(14)을 제작하거나 하는 것이 가능하다.

또한, 도 5(a)~(d)에서는 1개의 오목부(캐비티)(15)에 착안해서 설명했지만, 1개의 소결 기판(세라믹 기판)(14)이 복수의 오목부(캐비티)(15)를 구비하고 있는 구성으로 하는 것도 가능하다.

그리고, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 측면이 대략 수직이고 날카로운 형상의 오목부(15(15a))가 상향으로 되도록 세라믹 기판(14)을 배치하고, 오목부(15(15a))의 내부에 칩형 콘덴서, 칩형 인덕터, 반도체 소자 등의 전자 부품(16)을 실장하거나, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 마더보드(18)에 전자 부품(16)을 탑재하고, 그 위로부터 측면이 대략 수직하고 날카로운 형상의 오목부(15(15a))를 하향으로 세라믹 기판(14)을 배치해서 전자 부품(16)을 보호하도록 하거나 할 수 있다.

또한, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 측면이 완만하게 경사진 형상의 오목부(15(15b))가 상향으로 되도록 세라믹 기판(14)을 배치하고, 그 오목부(15(15b))의 내부에 전자 부품(16)을 실장하거나, 도 6(d)에 나타내는 바와 같이, 마더보드(18)에 전자 부품(16)을 탑재하고, 그 위로부터 측면이 완만하게 경사진 형상의 오목부(15(15b))를 하향으로 배치함으로써 전자 부품(16)을 보호하거나 할 수 있다.

상기 도 6(a),(b),(c),(d)의 구성 중 도 6(d)의 경사진 형상을 갖는 오목부(15(15b))가 하향이고, 또한, 측면이 대략 수직이고 날카로운 형상을 갖는 상면의 평탄부의 면적이 큰 볼록부(115)가 상향으로 되도록 한 구성의 경우, 예컨대, 도 7에 나타내는 바와 같이, 세라믹 기판(14)에 다수의 전자 부품(16)을 탑재한 고밀도의 모듈 기판(114)을 얻는 것이 가능하게 되는 점에서 바람직하다.

또한, 소결 기판(세라믹 기판)(14)에 각종 전자 부품을 높은 신뢰성을 구비한 형태로 실장하기 위해서는, 표면에 노출된 비어홀 도체(34)나 표면 도체(31)에는 도금막을 형성하는 것이 바람직하다.

이 때, 도금막의 재질로서는, 예컨대, Ni-Au, Ni-Pd-Au, Ni-Sn 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도금막의 형성 방법으로서는 전해 도금, 무전해 도금 중 어느 하나를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 도 8은, 이 실시예1의 방법에 의해 제조할 수 있는 세라믹 기판의 다른 예를 나타내는 도면이다. 여기서는, 세라믹 기판(14)이 복수의 오목부(캐비티)(15), 및 볼록부(115)를 구비하고 있고, 전자 부품(16)이나 반도체 소자(17)를 소결 기판(세라믹 기판)(14)의 양 주면의, 오목부(15)나 볼록부(115)의 표면에 도금막이 형성된 표면 도체(31)나 비어홀 도체(34) 상에 실장함으로써 제품인 모듈 기판(114)이 형성되어 있다. 이와 같이, 이 실시예1의 방법에 의하면, 양 주면에 전자 부품(16)이나 반도체 소자(17)가 효율 좋게 배치된 고도의 모듈 기판(114)을 얻을 수 있다.

또한, 본원 발명의 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서는, 소결 기판(세라믹 기판)에 전자 부품 등을 탑재한 후, 필요에 따라서 수지 밀봉하고, 개개의 제품 단위로 분할함으로써 복수의 세라믹 기판을 동시에 얻는, 소위 다수개 취하기 방법을 적용하는 것이 가능하고, 양 주면에 전자 부품(16)이나 반도체 소자(17)가 효율 좋게 배치된 고도의 모듈 기판(114)을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

즉, 이 실시예1의 구성으로부터는 이하에 설명하는 바와 같은 특유의 작용 효과가 얻어진다.

(1) 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 다이(30)를 맞춘 면과 반대측의 면이 완만하게 변형되므로, 다이(30)에 접하는 쪽의 면에 있어서 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))을 형성하도록 한 경우에도, 다이(30)와의 접촉면에 큰 응력이 걸리는 것을 억제하여 미소성 세라믹체(10)의 파단을 일으키는 일 없이 의도하는 형상의 단차 부분(15(15a,15b))을 형성할 수 있게 된다.

(2) 또한, 다이(30)의 볼록부(22)는 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 표면과 동일한 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 이용하여 형성되어 있고, 탄성을 갖고 있기 때문에, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)로의 가공이 소프트하게 되고, 특히 볼록부(22)의 에지 부분에 대응하는 부분에 있어서 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

(3) 또한, 이 실시예1의 경우에 있어서도 프레스시에 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 표면에 균열이 발생하는 경우도 있지만, 균열은 적층 체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 표면의 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)에 머무르고, 내부의 미소성 세라믹체(10)에는 도달하지 않기 때문에 최종적으로 신뢰성이 높은 세라믹 기판(14)을 얻을 수 있게 된다.

(4) 또한, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 프레스시에 다이(30)의 볼록부(22)와 접하는 부분의 보조층(20)에 표면 균열이 생겨도 다이(30)가 균열이 생긴 면에 밀착되기 때문에 소성시에 있어서의 구속력이 손상될 일은 없다.

(5) 또한, 프레스(변형)용 다이(30)의 볼록부(22)는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 표면에 배치된 보조층(20)과 동일한 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 이용하여 형성되어 있기 때문에 프레스(압착)할 때에 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)와 일체화시키는 것이 가능하고, 변형시킨 압착체(다이(30)를 포함하는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11))(13)의 한쪽의 주면을 평평하게 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 평판(4)에 의해 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)를 확실하게 유지하여 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 탈지시나 소성시에 있어서의 형상 안정성을 향상시키는 것이 가능하게 되고, 가공 정밀도가 높고, 치수 변형이 작은 소결 기판(세라믹 기판)(14)을 확실하게 제조할 수 있게 된다.

실시예2

도 9는 이 실시예(실시예2)의 세라믹 기판의 제조 방법의 일공정을 나타내는 도면이다.

또한, 도 9에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

이 실시예2에서는 프레스(변형)용 다이로서, 적당한 경도를 갖는 재료(이 실시예2에서는 수지)로 이루어지는 평판(4)에 소정 형상의 오목부(21) 및 볼록부(22)를 형성하는 가공을 직접적으로 실시함으로써 제작한 다이(30)를 이용한다. 그 외의 구성은 상기 실시예1과 같다.

또한, 다이(30)로서는, 상술한 바와 같은 수지제의 것에 한정되지 않고, 금속제의 평판에 오목부 및 볼록부를 형성한 구성의 것을 이용하는 것도 가능하다.

그리고, 도 9에 나타나 있는 바와 같은 다이(30)를 이용하여, 상기 실시예1의 경우와 마찬가지로, 미소성 세라믹체(10)의 양면측에 보조층(20)이 배치된 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)를 정수압 프레스(또는 탄성체를 통한 압착)의 방법에 의해 프레스해서 소정 형상의 압착체(13)를 형성하는 공정을 거쳐 세라믹 기판을 제조한다.

이 실시예2과 같이, 적절하게 단단하고, 탄성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 평판(수지판)(4)을 이용한 다이(30)를 이용한 경우, 이하와 같은 작용 효과가 얻어진다.

(1) 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 다이(30)를 맞춘 면과 반대측의 면을 완만하게 변형시키는(이면에 완만한 오목부(15(15b))를 형성하는) 것이 가능하므로, 다이(30)에 접하는 쪽의 면에 있어서 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))을 형성하도록 한 경우에도 다이(30)와의 접 촉면에 큰 응력이 걸리는 것을 억제하여 미소성 세라믹체(10)의 파단을 일으키는 일 없이 의도하는 형상의 단차 부분(15(15a,15b))을 형성할 수 있다(실시예1의 (1)의 효과에 상당하는 효과).

(2) 또한, 다이(30)의 볼록부(22)는 적절하게 단단하고, 탄성을 갖는 수지로 형성되어 있으므로, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)로의 가공이 소프트하게 되고, 특히 볼록부(22)의 에지 부분에 대응하는 부분에 있어서 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다(실시예1의 (2)의 효과의 일부에 상당하는 효과). 또한, 다이(30)의 오목부(21)의 저면(즉 다이(30)를 구성하는 평판 본체)이 탄성을 갖기 때문에, 적층체(11)를 프레스하여 변형시키는 경우에 오목부(21)의 저면이 변형되어 하방으로 솟아올라 적층체(11)의 변형에 의한 손상을 저감시킬 수 있다.

(3) 프레스시에 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 표면에 균열이 발생한 경우에도, 균열은 적층체(11)의 표면의 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)에 머물고, 내부의 미소성 세라믹체(10)에는 도달하지 않기 때문에 최종적으로 신뢰성이 높은 세라믹 기판(14)을 얻을 수 있다(실시예1의 (3)의 효과에 상당하는 효과).

(4) 또한, 다이(30)는 반복 사용이 가능하기 때문에 제조 비용을 삭감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 평판면도 탄성을 갖기 때문에 적층체(11)를 변형ㆍ압착하는 경우에 저면으로부터 솟아올라 적층체(11)의 변형에 의한 손상을 저감시킬 수 있다.

또한, 단단하고, 탄성을 갖지 않는 금속재료로 이루어지는 평판(금속판)(4)을 이용하여 다이(30)를 이용한 경우, 상기 수지로 이루어지는 다이(30)를 이용한 경우의 (1)~(4)의 효과 중 (1),(3),(4)의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 금속제 다이(30)를 이용한 경우, 반복 사용이 가능할 뿐만 아니라 금속이 단단하고, 표면을 평활하게 하기 위한 가공성이 우수하기 때문에, 가공면을 보다 평평하게 하는 것이 가능하게 되고, 정밀도가 높은 성형을 행할 수 있게 된다.

단, 금속제 다이(30)를 이용한 경우, 볼록부(22)가 단단하고, 탄성이 없기 때문에, 다이가 탄성을 구비하고 있는 경우에 얻어지는 상기 (2)의 효과를 얻을 수는 없다.

또한, 수지 또는 금속으로 이루어지는 다이(30)를 이용하도록 한 경우에는 다이(30)의 재질이 적층체의 재질과는 특성이 다르기 때문에, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)와는 동시에 소성할 수 없고, 변형시킨 압착체(다이(30)를 포함하는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11))(13)로부터 다이(30)를 박리할 필요가 있게 되므로, 다이를 맞추는 쪽의 면을 평평하게 한 상태에서 소성할 수 없고, 소성시에 있어서의 구속력의 점에서는 실시예1의 (4)의 효과만큼의 효과를 얻을 수 없지만, 보조층(구속층용 그린 시트)이 적층체의 표면을 덮고 있기 때문에 종래의 제조 방법의 경우에 비하면 형상 정밀도나 치수 정밀도가 높은 세라믹 기판을 얻을 수 있다.

실시예3

또한, 도 10에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

이 실시예3에서는, 상기 실시예1의 다이(30)의 경우와 마찬가지로, 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)와 동일 시트를 소정의 형상으로 펀칭 가공한 다이 형성용 그린 시트(3)를 평판(4)에 붙임으로써 형성된 다이(30)를 이용하고, 그 위에, 소위 순차 압착의 방법으로 기판용 그린 시트의 소성 온도에서는 소결되지 않는 세라믹을 함유하는 보조층용(구속층용) 그린 시트(2), 세라믹 기판이 되는 기판용 그린 시트(1), 및 구속층용 그린 시트(2)를 각각 소정 장수만큼 적층, 압착하여 미소성 세라믹체(10)의 상하 양면측에 보조층(20)을 구비하고, 또한, 원하는 형상의 단차 부분을 갖는 압착체(13)를 형성한다.

즉, 이 실시예3에서는, 보조층용(구속층용) 그린 시트(2), 세라믹 기판이 되는 기판용 그린 시트(1), 및 구속층용 그린 시트(2)를 각각 소정 장수만큼 적층함에 있어서 각 그린 시트를 1장 적층할 때마다 그 상면으로부터 탄성체(예컨대 실리콘 러버)(7a)를 통해서 평판형상의 압착용 금형(8)에 의해 프레스함으로써 압착하고, 이것을 반복함으로써 압착체(13)를 형성한다.

또한, 프레스 압력은 100~2000㎏/㎠의 범위가 바람직하고, 1000~2000㎏/㎠의 범위로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 프레스시의 온도는 30~100℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, 50~80℃의 범위로 하는 것이 더욱 바람직하다.

이 실시예3의 방법의 경우에도, 실시예1의 경우와 마찬가지로, 다이(30)와 대향하는 면에는 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))이 형성되고, 다이(30)에 접하고 있지 않았던 면에는 측벽이 완만하게 경사진 단차 부분(오목부)(15(15b))을 구비한 도 10에 나타나 있는 바와 같은 압착체(13)를 얻을 수 있다.

또한, 이 실시예3의 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서는 보조층용(구속층용) 그린 시트(2), 기판용 그린 시트(1)를 1장 적층할 때마다 압착을 행하는, 소위 순차 압착의 방법으로 압착하도록 하고 있으므로, 압착시마다 탄성체(7a)가 다이(30)의 요철형상을 따르도록 변형되고, 다이(20)의 오목부(21)의 내부에 각 그린 시트를 충분히 넣어서 원하는 형상을 갖는 압착체(13)를 형성할 수 있다.

그 결과, 형상 정밀도, 치수 정밀도가 높은 단차 부분(요철형상)을 갖는 세라믹 기판을 확실하게 제조할 수 있게 된다.

또한, 각 그린 시트를 1장씩 변형용 다이(30)의 오목부(21)의 내부에 적층 압착하도록 하고 있기 때문에 그린 시트가 서서히 신장하여 다이(30)의 오목부(21)를 선택적으로 메워 가게 되고, 적층 장수(압착 장수)가 증가함에 따라 다이(30)와 대향하는 면과는 반대측의 면에 형성되는 오목부(15(15b))의 깊이가 얕아진다. 그 때문에, 다이(30)의 오목부(21)의 깊이가 얕고, 미소성 세라믹체(10)의 두께가 두꺼워짐(적층수가 많아짐)에 따라 다이(30)와 대향하는 면과는 반대측의 면에 형성되는 오목부(15(15b))의 깊이가 얕아져 결국에는 주위와의 단차가 없어진다. 그 결과, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 편방의 면에만 측면이 대략 수직인 단차 부 분(오목부(15(15a)))이 형성되고, 다른쪽의 면이 평탄한 압착체(13)를 얻을 수 있게 된다. 그리고, 이 압착체(13)를 소성함으로써, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 면에만 단차 부분(오목부)(15(15a))을 갖는 세라믹 기판(14)을 제조할 수 있다.

또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 소성 후의 세라믹 기판(14)에 있어서의 상면측의 오목부(15(15b))의 깊이(A)와, 도 10 및 도 11(b)에 나타내는 다이(30)의 볼록부(22)의 높이(B) 및 세라믹 기판(14)의 두께(T)의 관계는 표 1에 나타내는 관계로 된다.

세라믹 기판의 두께(T) (㎛)	세라믹 기판의 상면측의 오목부(15(15b))의 깊이(A) (㎛)
세라믹 기판의 두께(T) (㎛)	다이의 볼록부(22)의 높이(B)(㎛) 300	다이의 볼록부(22)의 높이(B)(㎛) 200	다이의 볼록부(22)의 높이(B)(㎛) 100
500	148	96	28
800	110	67	15

표 1에 나타내는 바와 같이, 다이(30)의 볼록부(22)의 높이(B)가 100㎛이고, 세라믹 기판(14)의 두께(T)가 800㎛로 되면 세라믹 기판의 상면측의 오목부(15(15b))의 깊이(A)가 15㎛로 되어 세라믹 기판(14)의 표면 거칠기(10~20㎛)와 동등하게 되기 때문에, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 편방의 면에만 측면이 대략 수직인 단차 부분(오목부(15(15a)))이 형성되고, 다른쪽의 면이 평탄한 세라믹 기판(14)을 얻을 수 있게 된다.

또한, 이 실시예3의 세라믹 기판의 제조 방법에 의하면 그 외의 점에 있어서도 상술의 실시예1의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이 실시예3의 세라믹 기판의 제조 방법의 구성은 상술의 실시예2의 구성(적절한 경도를 갖는 수지나 금속 등으로 이루어지는 다이(30)(도 9 참조)를 이용하도록 한 구성)에도 적용할 수 있고, 그 경우에는 상술의 실시예2의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기의 예에서는 탄성체(7a)를 통해서 압착하도록 하고 있지만 정수압 프레스의 방법으로 압착하는 것도 가능하다.

또한, 탄성체(7a)를 통해서 압착함으로써 변형시킨 압착체(13)를 정수압 프레스의 방법에 의해 추가로 압착하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 때, 변형시킨 압착체(13)에 있어서 단차 부분(오목부)(15(15a))이 형성된 주면은 등방적으로 압력이 가해지도록, 변형되기 쉬운 탄성체(예컨대 실리콘고무) 등으로 끼워 넣어 압착하는 것이 바람직하다.

실시예4

또한, 도 13에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

또한, 이 실시예4에 있어서 이하에 설명하는 구성 이외의 구성은 상기 실시예1의 경우와 같다.

이 실시예4에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 미소성 세라믹체(10)의 상하 양면측에 보조층(20)을 구비한 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 양 주면에 1쌍의 프레스(변형)용 다이(30(30a,30b))를 맞추고, 상면의 다이(30b)측으로부터 정수압 프레스(또는 탄성체를 통한 압착)의 방법에 의해 프레스하여 단차 부분(15)을 구비한 압착체(13)를 형성한다.

또한, 이 실시예4에서는 다이(30)로서, 상기 실시예1의 경우와 마찬가지로, 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)와 동일 시트를 소정의 형상으로 펀칭 가공한 다이 형성용 그린 시트(3)를 평판(4)에 붙임으로써 형성된 다이(30(30a,30b))를 사용한다.

또한, 프레스 압력은 100~2000㎏/㎠의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1000~2000㎏/㎠의 범위에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 프레스시의 온도는 30~100℃의 범위가 바람직하고, 50~80℃의 범위가 더욱 바람직하다.

이 실시예4의 방법에 의하면, 양면에 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))을 구비한 압착체(13)(변형 후의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11))를 확실하게 제작할 수 있다. 그리고, 이 압착체(13)를 소성함으로써 양면에 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))을 구비한 세라믹 기판을 얻을 수 있다.

또한, 이 실시예4의 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서는, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 양면에 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))을 형성하도록 하고 있으므로, 상술의 실시예1~3의 경우에 얻어지는 「보조층이 부착된 미소성 세라믹체(11)의 한쪽의 주면(다이(30)와 접촉하지 않는 주면)을 완만하게 변형시킴으로써, 다른쪽의 주면(다이와 접촉하는 주면)에 있어서 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분을 형성한 경우에 걸리는 응력을 완화한다」라는 작용 효과는 얻을 수 없지만, 그 외의 점에서는 상술의 실시예1에 있어서 얻어지는 작용 효과에 준하는 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이 실시예4의 세라믹 기판의 제조 방법의 구성은 상술의 실시예2 및 3의 세라믹 기판의 제조 방법의 구성에도 적용할 수 있고, 그 경우에는 상술의 실시예2 및 3의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

실시예5

도 14는 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예5)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이의 구성을 나타내는 도면, 도 15는 도 14에 나타낸 다이를 이용하여 단차 부분이 복수의 단차부를 구비한 세라믹 기판을 제조하는 방법을 나타내는 도면이다. 또한, 도 14, 도 15에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

또한, 이 실시예5에 있어서 이하에 설명하는 구성 이외의 구성은 상기 실시예1의 경우와 같다.

이 실시예5에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 오목부(21)가 복수(2개)의 단차부(21a,21b)를 갖고, 볼록부(22)가 복수(2개)의 단차부(22a,22b)를 갖는 다이(30)를 이용한다.

또한, 이 다이(30)는, 오목부(21)에 복수(2개)의 단차부(21a,21b)를 형성하고, 볼록부(22)에 복수(2개)의 단차부(22a,22b)를 형성하는 것이 가능하도록 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)(도 15)와 동일 시트를 소정의 형상으로 펀칭 가공해서 2종류의 다이 형성용 그린 시트(3(3a,3b))를 형성하고, 이 2종류의 다이 형성용 그린 시트(3(3a,3b))를 도 14에 나타나 있는 바와 같은 형태로 다이 형성용 그린 시트(3b,3a)의 순서로 평판(4)에 붙임으로써 제작되어 있다.

또한, 보조층용(구속층용) 그린 시트의 펀칭 패턴(다이 형성용 그린 시트(3))의 종류를 3종류 이상으로 함으로써, 오목부 및 볼록부에 3개 이상의 단차부가 형성된 다이를 형성하는 것도 가능하다.

또한, 다이(30)로서는, 상기 실시예2의 다이(30)(도 9 참조)와 같이, 적절한 경도를 갖는 재료(예컨대, 수지나 금속)로 이루어지는 평판(4)에 소정 형상의 오목부(21) 및 볼록부(22)를 형성하는 가공을 직접적으로 행함으로써 제작한 다이를 이용하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 구성된 다이(30)(도 14)를 이용하여 도 15에 나타나 있는 바와 같은 형태로 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)를 정수압 프레스(또는 탄성체를 통한 압착)의 방법에 의해 프레스함으로써, 다이(30)와 접촉하는 면에 측벽에 2개의 단차부(15a₁,15a₂)를 구비한 단차 부분(15(15a))이 형성되고, 다이(30)와 접촉하지 않는 면에는 완만한 형상의 단차 부분(15(15b))이 형성된 압착체(13)를 얻을 수 있게 되어, 결과적으로, 상기 압착체(13)에 대응하는 형상의 세라믹 기판을 얻을 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 하여 제작되는 세라믹 기판(마더 기판)을 소정의 위치에서 커트함으로써, 도 16에 나타나 있는 바와 같은 측벽에 2개의 단차부(15a₁,15a₂)를 구비한 오목부(15a)를 갖는 세라믹 기판(14)을 얻을 수 있다.

그리고, 이 세라믹 기판(14)에 있어서는, 예컨대, 도 16에 나타내는 바와 같이, 반도체 소자(17)를 실장할 때에 필요로 되는 와이어본딩 패드(17a)를 반도체 소자(17)의 높이에 맞춰서 형성할 수 있게 되어 안정된 와이어본딩을 행할 수 있게 된다.

또한, 이 실시예5의 세라믹 기판의 제조 방법에 의하면, 그 외의 점에 있어서도 실시예1의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실시예5의 세라믹 기판의 제조 방법의 구성은 상술의 실시예2~4의 세라믹 기판의 제조 방법의 구성에도 적용하는 것이 가능하고, 그 경우에는 상술의 실시예2~4의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

실시예6

도 17은 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예6)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이와, 그것에 대응하는 형상으로 성형된 프레스 전의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 구성을 나타내는 도면, 도 18은 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 프레스하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 17, 도 18에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

또한, 이 실시예6에 있어서 이하에 설명하는 구성 이외는 상기 실시예1의 경우와 같다.

이 실시예6에서는, 우선, 실시예1과 마찬가지로, 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)와 동일 시트를 소정의 형상으로 펀칭 가공한 다이 형성용 그린 시트(3)를 평판(4)에 붙임으로써 형성한 오목부(21)와 볼록부(22)를 구비한 다이(30)(도 17 참조)를 준비한다.

그리고, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)로서, 펀칭 가공되어 있지 않은 보조층용(구속층용) 그린 시트(2), 펀칭 가공되어 있지 않은 기판용 그린 시트(1)를 소정 장수 적층한 후, 펀칭 가공된 기판용 그린 시트(1a)와, 펀칭 가공된 보조층용(구속층용) 그린 시트(2a)를 적층함으로써 미소성 세라믹체(10)의 양면측에 보조층(20)이 배치되고, 또한, 다이(30)의 볼록부(22)에 대향하는 위치에 오목부(11a)가 형성된 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)(도 17 참조)를 제작한다.

또한, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 오목부(11a)의 깊이(D)는, 오목부(11a)의 저부가 다이(30)의 볼록부(22)에 의해 압압(압착)되고 소정의 형상의 단차 부분(오목부)(15(15a))이 형성되도록, 다이(30)의 볼록부(다이)(22)의 높이(H)에 비해서 얕아지도록 하고 있다.

그리고, 도 18에 나타내는 바와 같이, 다이(30)의 볼록부(22)와, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 오목부(11a)가 대향하도록 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)에 다이(30)를 맞추고, 정수압 프레스(또는 탄성체를 통한 압착)의 방법에 의해 프레스를 행한다. 이것에 의해, 다이(30)와 대향하는 면에는 깊이가 깊고, 또한, 측벽이 거의 수직이며, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))이 형성되고, 다이(30)에 접하고 있지 않았던 면에는 측벽이 완만하게 경사지고, 다이(30)와 접하는 면에 형성된 오목부(15(15a))보다 깊이가 얕은 단차 부분(오목부)(15(15b))이 형성된 압착체(13)를 얻을 수 있다.

특히, 이 실시예6의 구성에 있어서는 최종적으로 제작되는 세라믹 기판에 있어서 오목부(15(15a))가 형성되어야 할 영역에 미리 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 단계에서 오목부(11a)를 형성하도록 하고 있으므로, 다이(30)에 맞춰서 프레스함으로써 깊고, 날카로운 형상을 갖고, 또한, 오목부(15(15a))가 형성된 부분(오목부(15a)의 저부)의 두께가 얇은 단차 부분(오목부)(15(15a))을 확실하게 형성할 수 있게 된다.

또한, 미리, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)에 오목부(11a)를 형성하도록 하고 있으므로, 다이(30)를 이용하여 프레스를 행함으로써, 깊은 오목부(15(15a))를 형성하도록 한 경우에도, 미소성 세라믹체(10)의 파단을 일으키는 일 없이 깊이가 깊고, 날카로운 형상을 갖고, 또한, 오목부(15(15a))가 형성된 부분(오목부(15a)의 저부)의 두께가 얇은 단차 부분(오목부)(15(15a))을 구비한 압착체(13)를 수율 좋게 제작할 수 있게 된다.

또한, 이 실시예6의 세라믹 기판의 제조 방법에 의하면, 그 외의 점에 있어서도, 실시예1의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실시예6의 세라믹 기판의 구성은 상술의 실시예2~5의 세라믹 기판의 제조 방법의 구성에도 적용하는 것이 가능하고, 그 경우에는 상술의 실시예2~5의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

실시예7

도 19는 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예7)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이와, 그것에 대응하는 형상으로 성형된 프레스 전의 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 구성을 나타내는 도면, 도 20은 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 프레스하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

또한, 도 19, 도 20에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

또한, 이 실시예7에 있어서 이하에 설명하는 구성 이외는 상기 실시예1의 경우와 같다.

이 실시예7에서는, 우선, 실시예1과 마찬가지로, 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)와 동일 시트를 소정의 형상으로 펀칭 가공한 다이 형성용 그린 시트(3)를 평판(4)에 붙임으로써 형성한 오목부(21)와 볼록부(22)를 구비한 다이(30)(도 19 참조)를 준비한다.

또한, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)로서, 기판용 그린 시트(1), 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 소정의 순서로 소정 장수씩 적층함으로써 미소성 세라믹체(10)의 양면측에 보조층(20)이 배치된 적층체(11)(도 19 참조)를 준비한다.

그리고, 이 실시예7에서는 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 다이(30)와 대향하는 쪽의 보조층(20)의 표면, 및, 미소성 세라믹체(10)의 표면의 다이(30)의 볼록부(22)의 에지부가 대향하는 위치 및 그 근방영역, 즉, 프레스시 (압착시)에 절곡되는 부분이 되는 영역에 변형이나 적층체(11)의 균열에 대하여 강한 재료(예컨대 유리 페이스트나 금속 도체 페이스트, 유기계 완충제 등)로 이루어지는 보강층(9a,9b)을 배치한다.

또한, 보강층(9a,9b)은 보조층용(구속층용) 그린 시트(2) 및 기판용 그린 시트(1)에, 보강층(9a,9b)을 형성하기 위한 보강층용 페이스트를 스크린인쇄 등의 방법으로, 소정의 형상이 되도록 도포함으로써 형성한다. 또한, 보강층용 페이스트로서는, 예컨대, 표면 도체(31), 내층 도체(32), 비어홀 도체(34) 등에 이용되는 도체 페이스트와 동일한 것을 이용할 수 있고, 또한, 다른 것을 이용할 수도 있다.

그리고, 도 20에 나타내는 바와 같이, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)에 다이(30)를 맞추어 정수압 프레스(또는 탄성체를 통한 압착)를 행하고, 압착체(13)를 형성한다. 이것에 의해, 다이(30)와 대향하는 면에는 측벽이 수직에 가깝고, 날카로운 형상을 갖는 단차 부분(오목부)(15(15a))이 형성되고, 다이(30)에 접하고 있지 않았던 면에는 측벽이 완만하게 경사진 단차 부분(오목부)(15(15b))이 형성된 압착체(13)를 얻을 수 있다.

그리고, 이 실시예7의 구성에 있어서는, 프레스(변형)의 공정에서 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)의 절곡되어 크게 변형되는 부분에 미리 적층체(11)의 변형이나 균열이 대하여 강한 재료로 이루어지는 보강층(9a,9b)을 배치하고 있으므로, 큰 단차 부분을 갖는 압착체(13)를 형성하는 경우에도 표면 도체나 내층 도체의 파단, 미소성 세라믹체(10)를 구성하는 세라믹 그린 시트의 균열 등의 결함의 발생을 억제, 방지할 수 있게 된다.

또한, 이 실시예7의 세라믹 기판의 제조 방법에 의하면, 그 외의 점에 있어서도, 실시예1의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실시예7의 세라믹 기판의 구성은 상술의 실시예2~6의 구성에도 적용할 수 있고, 그 경우에는 상술의 실시예2~6의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

실시예8

도 21은 본원 발명의 또 다른 실시예(실시예8)에 따른 세라믹 기판의 제조 방법에 있어서 이용한 다이의 구성을 나타내는 도면, 도 22는 도 21에 나타낸 다이를 이용하여 세라믹 기판을 제조하는 방법을 나타내는 도면이다.

또한, 도 21, 도 22에 있어서 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다.

또한, 이 실시예8에 있어서 이하에 설명하는 구성 이외는 상기 실시예1의 경우와 같다.

이 실시예8에서는 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)와 동일 시트를 측면이 경사지도록 소정의 형상으로 펀칭 가공한 다이 형성용 그린 시트(3)를 평판(4)에 붙임으로써, 앞이 가느다란(하부가 넓은) 테이퍼 형상을 갖는 볼록부(22)와, 앞이 굵은(하부가 좁아지는) 테이퍼 형상을 갖는 오목부(21)를 구비한 다이(30)(도 21 참조)를 제작한다.

또한, 기판용 그린 시트(1), 보조층용(구속층용) 그린 시트(2)를 소정의 순서로 소정 장수씩 적층함으로써 미소성 세라믹체(10)의 양면측에 보조층(20)이 배치된 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)(도 21 참조)를 준비한다.

그리고, 도 22에 나타내는 바와 같이, 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)에 다이(30)를 맞추고, 정수압 프레스(또는 탄성체를 통한 압착)의 방법에 의해 프레스하여 단차 부분(15)을 구비한 압착체(13)를 형성한다.

이것에 의해, 다이(30)와 대향하는 면에는 측벽이 경사지고, 저부를 향해 면적이 작아지는 날카로운 테이퍼 형상의 단차 부분(오목부)(15(15a))이 형성되고, 다이(30)에 접하고 있지 않았던 면에는 측벽이 완만하게 경사진 단차 부분(오목부)(15(15b))이 형성된 압착체(13)를 얻을 수 있다.

또한, 실시예1의 구성의 경우, 단차 부분(오목부)(15(15a))의 측벽이 대략 수직으로 되는 것에 대하여, 이 실시예8의 구성의 경우, 단차 부분(오목부)(15(15a))의 측벽이 경사지고, 저부를 향해 면적이 작아지는 날카로운 테이퍼 형상으로 된다. 따라서, 실시예1에서 형성되는 단차 부분(오목부)(15a)에 비해서 실시예8의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우, 오목부(15a) 내의 공간의 용적이나 실장 면적(저부의 면적)이 작아진다. 그러나, 실시예1의 구성의 경우, 깊은 오목부(15(15a))를 형성하려고 하면 적층체(11)를 크게 변형시켜서(절곡해서) 적층체(11)의 일부를 강하게 신장하는 가공으로 되기 때문에 적층체(11)의 표면에 깊은 균열이 발생할 우려가 있지만, 이 실시예8의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우, 다이(30)의 볼록부(22)가 앞이 가느다란 테이퍼 형상을 갖고 있기 때문에 적층체(보조층이 부착된 미소성 세라믹체)(11)가 절곡되는 각도를 작게 할 수 있게 되고, 적층체(11)에 깊은 오목부(15(15a))를 형성할 경우에도 적층체(11)에 균열이 발생하는 것을 확실하게 억제, 방지할 수 있게 되어 신뢰성이 높은 세라믹 기판을 수율 좋게 제조할 수 있게 된다.

또한, 도 23은 이 실시예8의 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 의해 제조된 세라믹 기판의 요부를 확대해서 나타내는 단면도, 도 24(a)는 도 23에서 나타낸 세라믹 기판의 상면측의 형상을 나타내는 사시도, 도 24(b)는 그 하면측의 형상을 나타내는 사시도이다.

도 23, 도 24(a),(b)에 나타내는 바와 같이, 이 실시예8의 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 의해 제조된 세라믹 기판(14)(혹은 압착체(13))에 있어서,

(a) 상면측 볼록부(121) 정상의 대략 평탄면(122)의 세라믹 기판(14)의 상면(123)과 평행한 방향의 치수를 A1,

(b) 상면측 볼록부(121) 전체의 세라믹 기판(14)의 상면(123)과 평행한 방향의 치수를 A2,

(c) 상면측 볼록부(121)의 경사 부분(124)과 세라믹 기판(14)의 상면(123)이 이루는 각도를 θA,

(d) 하면측 오목부(131) 저부의 대략 평탄면(132)의 세라믹 기판(14)의 하면(133)과 평행한 방향의 치수를 B1,

(e) 하면측 오목부(131) 전체의 세라믹 기판(14)의 하면(133)과 평행한 방향의 치수를 B2,

(f) 하면측 오목부(131)의 내벽면(측벽 부분)(134)과 세라믹 기판(14)의 하면(133)이 이루는 각도를 θB로 한 경우에, 이 세라믹 기판(14)(혹은 압착체(13))은,

A1<B1 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ[1]

B2<A2 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ[2]

의 조건을 만족하고 있다.

또한, 이 실시예8에 있어서, 상기 볼록부의 정상의 대략 평탄면은 대략 평탄면의 표고(標高)가 가장 높은 위치로부터 그 표고가 가장 높은 위치보다 표고가 20㎛ 낮은 위치까지의 영역을 의미하는 개념이며, 정상의 대략 평탄면의 세라믹 기판의 상면과 평행한 방향의 치수(A1)는 이 영역의 세라믹 기판의 상면과 평행한 방향의 치수를 의미하는 개념이다.

또한, 상기 볼록부 전체의 세라믹 기판의 상면과 평행한 방향의 치수(A2)는 세라믹 기판의 상면으로부터 10㎛ 이상 표고가 높게 된 영역을 볼록부로 한 경우에 있어서의 볼록부 전체의 세라믹 기판의 상면과 평행한 방향의 치수를 의미하는 개념이다.

또한, 이 세라믹 기판(14)(혹은 압착체(13))은,

θA<θB ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ[3]

의 요건을 만족하고 있다.

또한, 이 세라믹 기판(14)(혹은 압착체(13))은,

0°<θB≤90°ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ[4]

0°<θA<90°ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ[5]

의 요건을 구비하고 있다.

상술의 [1]의 요건(A1<B1) 및 [2]의 요건(B2<A2)을 만족함으로써, 볼록부(121)와 오목부(131) 사이의 단차 형성부(140)에 있어서의 수축 방향(도 23에 있어서 화살표 23A로 나타내는 방향)의 두께가 세라믹 기판(14)의 다른 부분의 두께에 근사한 두께로 되고, 소성 공정에 있어서 절대 수축량의 차가 커지는 것을 억제, 방지하여 변형이나 균열 등의 결함이 없는 캐비티 구조(오목부(131)를 구비한 구조)를 갖는 세라믹 기판(14)을 얻을 수 있게 된다.

또한, 세라믹 기판의 소결시에, 압착체(13)의 양 주면에 배치한 보조층(20)(구속층용 그린 시트(2))이 그 형상을 유지하면서 실질적으로 수축하지 않기 때문에 보조층(20)(구속층용 그린 시트(2))과, 압착체(13)(세라믹 기판(14))의 계면에서 벗겨짐이 발생하는 것을 억제, 방지할 수 있게 됨과 아울러, 압착체(13)가 그 평면방향으로는 실질적으로는 수축하지 않고, 또한, 그 두께방향으로의 수축을 저해하는 일 없이 소결되기 때문에 치수 정밀도가 높은 캐비티 구조(오목부(131)를 구비한 구조)를 갖는 세라믹 기판(14)을 제작할 수 있게 된다.

또한, 캐비티 형성을 위해서 특별한 공정을 추가할 필요가 없기 때문에, 캐비티를 구비하지 않고 있는 평탄한 세라믹 기판을 제조하는 경우에 비해서 제조 비용의 증대를 초래하는 일 없이 치수 정밀도가 높은 캐비티 구조를 갖는 세라믹 기판(14)을 제작할 수 있게 된다.

또한, 상기 [3]의 요건(θA<θB)을 만족하도록 한 경우, 세라믹 기판(14)의 볼록부(121)와 오목부(131) 사이의 단차 형성부(140)의 두께를 보다 확실하게 세라믹 기판(14)의 다른 부분의 두께에 근사한 두께로 할 수 있게 되고, 상술의 효과를 한층 확실하게 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 [4]의 요건(0°<θB≤90°) 및 [5]의 요건(0°<θA<90°)을 만족하도록 한 경우, 세라믹 기판(14)의 볼록부(121)와 오목부(131) 사이의 단차 형성부(140)의 두께를 보다 확실하게 세라믹 기판(14)의 다른 부분의 두께에 근사한 두께로 할 수 있게 되고, 상술의 효과를 한층 확실한 것으로 할 수 있게 된다.

또한, 30°≤θB≤60°의 요건을 만족하도록 한 경우, 상술의 작용 효과를 더욱 확실한 것으로 할 수 있게 된다.

또한, 본원 발명에 있어서는, 도 25에 나타내는 바와 같이, 하면측의 오목부(131)의 내벽면(134)과, 세라믹 기판(14)의 하면이 이루는 각도(θB)를 90°로 할 수도 있다.

또한, 도 25의 경우, 하면측의 오목부(131)의 형상에 대하여 상면측 볼록부(121)의 형상은 매끄럽게 추종하기 때문에, 하면측의 오목부(131)와, 상면측 볼록부(121)의 형상의 어긋남은 커지지만, 정상의 대략 평탄면(122)의 치수(A1)가 작고, 오목부(131)의 전체의 세라믹 기판(14)의 하면(133)과 평행한 방향의 치수(저면의 치수)(B2(=B1))가 크므로, 상면측 볼록부(121)의 경사 부분(124)과 세라믹 기판(14)의 상면(123)이 이루는 각도(θA)가 예각으로 되고, 세라믹 기판(14)의 두께의 편차가 완화되는 형상으로 되기 때문에, 또한, 그 때에는, 볼록부(121)와 오목부(131)의 주변의 압착체(13)를 구성하는 각 시트가 신장하여 압착체(13)에 두께가 생기는 것을 완화하는 효과가 얻어지기 때문에, 오목부(131)의 내벽면(134)과 세라믹 기판(14)의 하면이 이루는 각도(θB)를 90°로 한 경우에도, 이 실시예8의 구성으로부터 얻어지는 작용 효과 중 기본적인 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이 실시예8의 세라믹 기판의 제조 방법에 의하면, 그 외의 점에 있어서도, 실시예1의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실시예8의 세라믹 기판의 구성은 상술의 실시예2~7의 세라믹 기판의 제조 방법에도 적용할 수 있고, 그 경우에는 상술의 실시예2~7의 세라믹 기판의 제조 방법의 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

본원 발명의 세라믹 기판의 제조 방법은, 미소성 세라믹체의 한쪽의 주면에 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 실질적으로 소결되지 않는 재료로 이루어지는 보조층이 밀착한 상태에서 주면에 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하고, 이 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 보조층을 구비한 상태 그대로 소성하도록 하고 있으므로, 복잡한 제조 공정이나 제조 설비를 필요로 하지 않고, 원하는 형상을 갖는 단차 부분을 구비한 세라믹 기판을 효율 좋게 제조할 수 있게 된다.

따라서, 본원 발명은 여러가지의 용도에 이용되는 세라믹 기판, 그 세라믹 기판에 각종의 전자 부품을 탑재한 모듈 기판 등의 분야에 널리 적용할 수 있다.

Claims

(A) 미소성 세라믹체의 적어도 한쪽의 주면에 상기 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 소결되지 않는 재료로 이루어지는 보조층이 밀착되고, 또한, 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성하는 공정; 및

(B) 상기 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 상기 보조층을 구비한 상태인 채로 상기 미소성 세라믹체가 소결되어, 상기 보조층이 소결되지 않는 온도에서 소성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를, 상기 미소성 세라믹체의 두께가 그 전체면에서 일정하게 되도록 유지한 채로 상기 미소성 세라믹체와 상기 보조층이 밀착한 상태를 유지하면서 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 소정의 영역을 변형시킴으로써, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 단차 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 볼록부를 갖는 다이를 맞춰서 프레스함으로써, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 상기 볼록부의 외형 형상에 대 응하는 형상의 단차 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 보조층이 배치된 면에 상기 볼록부를 갖는 다이를 맞추고, 정수압 프레스에 의한 방법, 또는 탄성체를 통해서 프레스를 행하는 방법에 의해, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 상기 볼록부를 갖는 다이를 맞춘 면과 반대의 면측으로부터 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 압력이 가해지도록 프레스하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이는 평판형상 지지체와, 상기 평판형상 지지체 상에 배치된 상기 미소성 세라믹체의 소성 온도에서는 소결되지 않는 재료로 이루어지는 볼록부 구성 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 단차 부분을 갖는 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 상기 볼록부 구성 부재가 맞물린 상태 그대로 소성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 볼록부를 갖는 다이를 각각 맞추고, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 양 주면에 각 다이에 있어서의 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 상기 볼록부는 복수의 단차부를 갖고 있고, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체에 상기 볼록부의 외형 형상에 대응하는 형상의 단차 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 상기 볼록부는 테이퍼 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 적어도 상기 볼록부는 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 구성하는 미소성 세라믹체 및 보조층의 어느 것보다 단단하고, 또한 탄성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서 상기 볼록부 구성 부재는 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체를 형성할 때에 부여된 압력보다 높은 압력을 부여하는 공정을 거쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 보조층이 부착된 미소성 세라믹체 중 상기 볼록부를 갖는 다이에 있어서의 상기 볼록부를 따라 변형되는 부분의 적어도 일부에는 보강재가 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 미소성 세라믹체는 복수의 세라믹 그린 시트를 적층해서 이루어지는 미소성 세라믹 적층체이며, 그 내부에는 각 세라믹 그린 시트층의 층간을 접속하기 위한 층간 접속 도체 패턴 및 각 세라믹 그린 시트층의 계면에 형성된 면내 도체 패턴이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체는 세라믹 그린 시트를 적층하고 일괄적으로 압착함으로써 형성된 세라믹 그린 시트 적층체에 보조층을 밀착시킨 것임을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체는 1장 또는 복수장의 세라믹 그린 시트를 적층할 때마다 압착하는 순차 압착의 공정을 거쳐 형성된 세라믹 그린 시트 적층체에 보조층을 밀착시킨 것임을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 보조층이 밀착 부여된 보조층이 부착된 미소성 세라믹체의 상기 볼록부를 갖는 다이의 상기 볼록부와 접하는 위치에 오목부가 형성되어 있고, 상기 볼록부의 높이(H)의 값이 상기 오목부의 깊이(D)의 값보다 큰 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 미소성 세라믹체는 복수의 자식 기판용 미소성 세라믹체의 집합 기판이며, 상기 소성 후 얻어진 집합 기판을 자식 기판으로 분할하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 소성 후의 세라믹 기판에 표면 실장 부품을 탑재하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법에 의해 제조된 세라믹 기판으로서, 적어도 한쪽의 주면에 단차 부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 기판.