WO2007138826A1 - セラミック多層基板の製造方法 - Google Patents

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Akiyoshi Kawamura
Takayuki Tsukizawa
Tetsuya Ikeda
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Murata Manufacturing Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a ceramic multilayer substrate, and more particularly to a method for manufacturing a ceramic multilayer substrate in which a plurality of ceramic layers are stacked.
  • a ceramic multilayer substrate in which a plurality of ceramic layers are laminated is fired at the same time in the state of an aggregate substrate including a portion to become a plurality of ceramic multilayer substrates, and is divided into one ceramic multilayer substrate after firing. By doing so, it can be manufactured efficiently.
  • Patent Document 1 discloses a method in which a raw ceramic sheet having a dividing line is transferred and laminated to form a laminated body, and the laminated body is heat-treated, and then the dividing line is irradiated with a CO laser.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 4 38071
  • Patent Document 2 JP-A-5-75262
  • Patent Document 1 requires a large and expensive CO laser irradiation apparatus.
  • laser irradiation takes a long time, and the substrate may be damaged due to thermal strain during the cutting cage, or the vicinity of the cut surface may be deformed or altered by the heat of the laser.
  • the pressure-bonded body after forming the divided grooves may have problems such as deformation or breakage of the divided groove force during conveyance. Also, when the heat-treated substrate is creased, it may crack at an unintended position outside the dividing groove, resulting in defective products. Even if it can be divided along the dividing groove, the cut surface becomes irregularly shaped. May lose power.
  • the present invention intends to provide a method for manufacturing a ceramic multilayer substrate and a collective substrate for ceramic multilayer substrates, which can accurately and easily manufacture a ceramic multilayer substrate. .
  • the present invention provides a method for producing a ceramic multilayer substrate configured as follows.
  • a method for producing a ceramic multilayer substrate includes: (1) a first step of forming an unfired ceramic laminate formed by laminating a plurality of unfired ceramic layers; and (2) the unfired ceramic laminate. A second step of firing and sintering the unfired ceramic layer; and (3) dividing the sintered ceramic laminate formed by firing the unfired ceramic laminate into a plurality of pieces. And a third step.
  • the unfired ceramic laminate formed in the first step is the sintered ceramic laminate divided in the third step on one main surface of at least one unfired ceramic layer.
  • an unfired boundary-arranged thick film pattern that is disposed along a portion corresponding to the boundary between the piece pieces and that has a different firing shrinkage behavior from the adjacent unfired ceramic layer.
  • the boundary disposed thick film pattern A gap is formed adjacent to at least a portion of the outer edge of the.
  • the sintered ceramic laminate is divided into a plurality of pieces along the gap.
  • the difference between the firing shrinkage behavior of the ceramic layer and the firing shrinkage behavior of the boundary-arranged thick film pattern for example, firing shrinkage start temperature, firing shrinkage end temperature, firing Due to differences in shrinkage, etc.
  • voids are formed on the sides of the sintered boundary-arranged thick film pattern.
  • the sintered ceramic laminate can be divided into pieces, with the cut surface passing through the voids. Even if the piece formed by dividing the sintered ceramic laminate is one piece divided according to the final product, a plurality of pieces are divided in a later stage. It may be an intermediate product containing pieces.
  • Unfired ceramic layer May be a ceramic green sheet in which ceramic powder is molded into a sheet, or a thick film printed layer in which a paste containing ceramic powder is printed in layers.
  • the firing shrinkage start temperature of the unfired boundary arrangement thick film pattern is lower than the firing shrinkage start temperature of the unfired ceramic layer in contact with the border arrangement thick film pattern.
  • the boundary-arranged thick film pattern starts to shrink before the surrounding ceramic layer.
  • a gap is formed on the side.
  • the firing shrinkage ratio of the unfired boundary-arranged thick film pattern is
  • the firing shrinkage rate of the ceramic layer in contact with the boundary arrangement thick film pattern is larger.
  • the shrinkage amount of the boundary arrangement thick film pattern is larger than the shrinkage amount of the surrounding ceramic layer. It is formed.
  • the unfired ceramic laminate is disposed between different layers of the unfired ceramic layer, and extends in the stacking direction of the unfired ceramic layer with at least a partial force at each outer edge.
  • a plurality of border-arranged thick film patterns disposed along a common virtual plane.
  • the sintered ceramic laminate can be divided with a virtual plane common to a plurality of voids extending in the lamination direction as boundaries.
  • Multiple borderline thick film patterns may be placed on one side or on both sides with respect to a common virtual plane.
  • the method further includes a step of removing the unfired shrinkage suppression layer that is in close contact with the sintered ceramic laminate.
  • the unfired ceramic laminate firing shrinkage in the direction perpendicular to the stacking direction (that is, the main surface direction of the unfired ceramic laminate) is suppressed by the shrinkage suppression layer, and the unfired ceramic laminate is Since the firing shrinks greatly in the thickness direction, voids are likely to be generated on the side portions of the boundary-arranged thick film pattern.
  • the unfired boundary arrangement thick film pattern is an unfired boundary arrangement conductor pattern containing a conductor material.
  • an internal circuit conductor pattern constituting a built-in element is provided between the ceramic layers of the sintered ceramic laminate. It is preferable that the internal circuit conductor pattern and the border arrangement conductor pattern are electrically separated from each other.
  • the internal circuit conductor pattern constitutes a built-in element such as a capacitor, an inductor, a wiring line, and a ground after firing. Since the internal circuit conductor pattern and the boundary arrangement conductor pattern are electrically independent from each other, different materials can be used for each. That is, the boundary conductor pattern is made of a material that forms a gap adjacent to the outer edge of the boundary conductor pattern, and the inner circuit conductor pattern is adjacent to the outer edge of the inner circuit conductor pattern (built-in element). Materials that do not form voids can be used, and there is a high degree of freedom in material selection.
  • a built-in element is formed between the ceramic layers of the sintered ceramic laminate by at least a part of the boundary arrangement conductor pattern.
  • the boundary arrangement conductor pattern can also serve as at least a part of the internal circuit conductor pattern constituting the built-in element. Since the same material can be used for the boundary arrangement conductor pattern and the internal circuit conductor pattern, the process can be simplified. Further, since it is not necessary to provide a gap between the boundary conductor pattern and the internal circuit conductor pattern, the ceramic multilayer substrate can be miniaturized. Furthermore, it is possible to electrically connect the internal element and the outside by using the boundary arrangement conductor pattern exposed on the cut surface of the sintered ceramic laminate.
  • the method includes a step of mounting a surface mount electronic component on the laminate before or after dividing the sintered ceramic laminate into a plurality of pieces.
  • the present invention provides a ceramic multilayer structured as follows. An aggregate substrate of substrates is provided.
  • An aggregate substrate of ceramic multilayer substrates includes a plurality of ceramic layers bonded to each other and a conductor pattern disposed in at least one of the ceramic layers, and includes a portion that becomes a plurality of ceramic multilayer substrates. It is a collective board. When the aggregate substrate is viewed from the stacking direction of the ceramic layers, a gap is formed at the boundary between the ceramic multilayer substrates adjacent to at least a part of the outer edge of the conductor pattern.
  • the aggregate substrate can be divided into partial pieces including one or more ceramic multilayer substrates such that the cut surfaces pass through the gaps.
  • the sintered laminate is divided using the voids formed by the difference in firing shrinkage behavior between the unfired ceramic layer and the unfired boundary-arranged thick film pattern. And a ceramic multilayer substrate can be manufactured easily.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a ceramic multilayer substrate. (Example 1)
  • FIG. 2 is a plan view showing a boundary-arranged conductor pattern. (Example 1)
  • FIG. 3 is a perspective view showing a cut surface of a ceramic multilayer substrate. (Example 1)
  • FIG. 4 is a graph of shrinkage rate. (Example 1)
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a ceramic multilayer substrate.
  • FIG. 6 is a plan view showing a boundary-arranged conductor pattern.
  • Modification 2 is a plan view showing a boundary-arranged conductor pattern.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the ceramic multilayer substrate. (Example 2)
  • Example 1 A method for producing a ceramic multilayer substrate of Example 1 will be described with reference to FIGS.
  • the unfired ceramic laminate 12a has an in-plane conductor pattern 14 that becomes an internal electrode, internal wiring, built-in element, etc. of a ceramic multilayer substrate between layers of a plurality of unfired ceramic green sheets 13 laminated. And a boundary-arranged conductor pattern 16 arranged along the boundary of the ceramic multilayer substrate. As shown in the plan view of FIG. 2 as viewed from the stacking direction of the ceramic green sheet 13, the boundary-arranged conductor pattern 16 is formed in the vertical direction along the boundary of the portion to be a ceramic multilayer substrate arranged in a lattice pattern. A portion 16a extending in the horizontal direction and a portion 16b extending in the lateral direction are arranged.
  • the ceramic green sheet 13 is formed with a through conductor pattern 15 that penetrates the ceramic green sheet and is connected to the in-plane conductor pattern 14.
  • the shrinkage behavior of the ceramic green sheet 13 and the shrinkage behavior of the in-plane conductor pattern 14 are matched so that no voids are generated between the ceramic layers by firing.
  • Sintering behavior when the laminate 12a is fired Force Uses a material that is significantly different from the sintering behavior of the ceramic green sheet 13.
  • the boundary-arranged thick film pattern is preferably a conductor pattern mainly composed of a conductor material such as Ag or Cu, but may be an insulating pattern mainly composed of an insulating material such as ceramic or glass. Good.
  • FIG. 1 (b) is a diagram showing a state after the shrinkage suppression layer is removed.
  • an Ag paste having a shrinkage ratio during heating and sintering larger than the shrinkage ratio of the ceramic liner sheet 13 is used for the boundary conductor pattern 16.
  • the shrinkage force of the boundary disposed conductor pattern 16 is larger than the shrinkage amount of the surrounding ceramic green sheet, so that voids 18a and 18b are formed on the sides of the boundary disposed conductor pattern 16.
  • the boundary arrangement conductor pattern 16 has a sintering start temperature of ceramic green sheet Ag paste lower than 13 sintering start temperature is used. In this case, since the boundary arrangement conductor pattern 16 starts to contract before the surrounding ceramic green sheet, voids 18a and 18b are formed on the sides of the boundary arrangement conductor pattern 16.
  • the ceramic laminate 12b When the fired ceramic laminate 12b is bent, the ceramic laminate 12b can be divided by a cut surface passing through the gaps 18a and 18b. As shown schematically in FIG. Piece 1
  • the concave gap dividing portion l ib into which 8b is divided and the substantially flat ceramic layer breaking portion 11a in which the ceramic layer is broken are exposed.
  • the ceramic particles forming the ceramic layer only the intergranular fracture occurs in the void division part ib, and the intergranular fracture and intragranular fracture occur in the ceramic layer fracture part 11a.
  • a groove may be formed along the boundary of the portion to be the ceramic multilayer substrate on one or both main surfaces of the unfired ceramic laminate 12a. Good.
  • a ceramic green sheet containing a ceramic material is prepared.
  • the ceramic green sheet is composed of Ca ⁇ (10 to 55%), Si ⁇ (45 to 70%), A
  • the unsintered glass ceramic layer is preferably a ceramic green sheet formed by the above-described sheet forming method, but the unsintered thick film formed by the thick film printing method. It may be a printed layer.
  • the ceramic powder can also be a magnetic material such as fluorite, or a dielectric material such as barium titanate.
  • a ceramic green sheet it is fired at a temperature of 1050 ° C or lower. Low temperature sintering ceramic green sheets are preferred, so the glass powder mentioned above is soft at 750 ° C or lower. It has a conversion point.
  • the in-plane conductor pattern 14 can be formed by, for example, a method of printing a paste of conductive material powder using a screen printing method or a gravure printing method, or a method of transferring a metal foil having a predetermined pattern shape. It is done.
  • the conductor material is preferably a low-resistance and hardly-oxidizable material composed mainly of Ag.
  • the main component Ag if the joint strength with ceramic is particularly required, A10 etc.
  • the conductor paste can be prepared by adding a predetermined amount of an organic vehicle at a predetermined ratio to the above main component powder, stirring and kneading.
  • the order of blending the main component powder, additive component powder, organic vehicle, etc. is not particularly limited.
  • the organic vehicle is a mixture of a binder resin and a solvent.
  • a binder resin for example, ethyl cellulose, acrylic resin, Venezuela butyral, methacrylic resin, or the like can be used.
  • solvent for example, tervineol, dihydrotapineol, dihydrotapineol acetate, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, alcohols and the like can be used.
  • the viscosity of the conductor paste is preferably 50 to 700 Pa's in consideration of printability.
  • the conductor pattern on the surface includes a portion where a through conductor pattern 15 such as a via hole conductor or a through hole conductor for connecting conductor patterns between upper and lower layers is exposed on the surface.
  • the through conductor pattern 15 is formed by a means such as loading the paste into a through hole formed in the glass ceramic green sheet by a punch bonder or the like.
  • the paste used for the boundary conductor pattern 16 is produced and printed in the same manner as the paste for the in-plane conductor pattern 14, but the Ag powder that is the main component powder of the paste used is a coarse powder or Maximum coarse particle size after making a conductor paste with extremely agglomerated powder It is desirable that the force be 3 ⁇ 4 ⁇ m or less.
  • ceramic powder such as alumina that does not substantially sinter at the firing temperature of the unsintered glass ceramic layer is contained in an organic vehicle composed of an organic binder, an organic solvent, a plasticizer, and the like.
  • a slurry is prepared by dispersing the slurry into a sheet, and the obtained slurry is formed into a sheet based on a doctor blade method, a casting method, or the like to produce a shrinkage-suppressing green sheet.
  • the sintering temperature of the shrinkage suppressing green sheet is, for example, 1400 to 1600 ° C., and the sintering temperature of the unsintered glass ceramic layer (ceramic green sheet) does not substantially sinter.
  • the shrinkage-suppressing green sheet may be constituted by a single sheet or a plurality of laminated sheets.
  • the average particle size of the ceramic powder used in the shrinkage-suppressing green sheet is preferably 0.:! To 5. Ozm. If the average particle size of the ceramic powder is less than 0.1 lxm, it reacts violently during firing with the glass contained in the vicinity of the surface of the unsintered glass ceramic layer, and after firing, the glass ceramic layer and the green sheet for suppressing shrinkage The green sheet for suppressing shrinkage cannot be removed due to the close contact with each other, and due to the small particle size, the binder and other organic components in the sheet are not easily decomposed and scattered during firing, and delamination occurs in the substrate. On the other hand, if it exceeds 5. O / m, the suppression of firing shrinkage becomes small, and the substrate tends to shrink or swell in the X and Y directions more than necessary.
  • the ceramic powder constituting the shrinkage-suppressing green sheet may be any ceramic powder that does not substantially sinter at the firing temperature of the unsintered glass ceramic layer, such as alumina, zirconia or magnesia. Ceramic powder can also be used. However, in order for a large amount of glass to be present in the surface layer region of the unsintered glass ceramic layer, the glass on the surface layer is suitably wetted against the green sheet for shrinkage suppression at the boundary between the surface layer and the shrinkage-suppressing liner sheet. Since it is necessary, it is preferable that the ceramic powder is the same as the ceramic powder constituting the green glass ceramic layer.
  • the green ceramic laminate is formed by laminating the ceramic green sheets on which the in-plane conductor pattern, the through conductor pattern, and the boundary conductor pattern are formed, and one main surface of the unfired ceramic laminate, The other main surface is overlaid with a shrinkage-suppressing green sheet, and crimped under a pressure of 5 to 200 MPa, for example, using a hydrostatic press.
  • a composite laminated body having green sheets for suppressing shrinkage on both main surfaces of the ceramic laminated body is produced.
  • the thickness of the shrinkage-suppressing green sheet is preferably 25-500 ⁇ m. If the thickness of the green sheet for shrinkage suppression is less than 25 zm, the suppressive force on firing shrinkage becomes small, and the substrate may shrink or swell in the xy direction more than necessary. On the other hand, if it exceeds 500 zm, delamination tends to occur in the substrate where organic components such as binder in the sheet are difficult to decompose and scatter during firing.
  • the composite laminate is fired in a known belt furnace or batch furnace at a firing temperature of a ceramic green sheet of the ceramic laminate, for example, 850 to 950 ° C to sinter the ceramic laminate.
  • a firing temperature of a ceramic green sheet of the ceramic laminate for example, 850 to 950 ° C to sinter the ceramic laminate.
  • the unfired ceramic laminate is greatly shrunk in the thickness direction, instead of being substantially shrunk in the plane direction, due to the restraining action of the green sheet for shrinkage suppression layer.
  • the green sheet for shrinkage suppression is not substantially sintered in the composite laminate after firing, and the organic components contained before firing are scattered and become porous. Therefore, it can be easily removed by sand blasting, wet blasting, ultrasonic vibration, etc.
  • a ceramic multilayer body obtained by removing the shrinkage-suppressing green sheet is divided along the boundary of the ceramic multilayer substrate to obtain a piece of the ceramic multilayer substrate.
  • the ceramic laminate When the ceramic laminate is divided, the stress is concentrated in the vicinity of the gap formed along the boundary of the ceramic multilayer substrate, cracks progress, and the ceramic multilayer has a smooth cut surface as desired. A substrate is obtained. The cut surface may be further smoothed by a smoothing process such as barrel polishing.
  • FIG. 4 is a graph showing TMA measurement results of the glass ceramic base material used for the ceramic green sheet and the Ag paste used for the boundary arrangement conductor pattern. There is a clear difference in the timing and rate of shrinkage depending on the Ag particle size.
  • shrinkage curve of the glass ceramic matrix indicated by a solid line, Ag particle size is in the intermediate position relative to the Ag Bae one strike of 3 beta m and 6 beta m.
  • the Ag paste with a particle size of 3 / im indicated by the chain line has a lower shrinkage starting temperature than the glass ceramic base material indicated by the solid line and has a higher shrinkage rate than the Ag paste with a particle size of 6 ⁇ m indicated by the broken line.
  • the shrinkage behavior of the Ag paste changes regardless of the particle size of the contained Ag. For example, it varies depending on the content of Ag in the paste and the content of impurities other than Ag. Specifically, this corresponds to a paste having an Ag content of 85 wt% or less, or a paste containing 0.5 wt% or more of Al 2 O as an impurity, for example.
  • the presence or size of voids on the side of the boundary arrangement conductor pattern can be controlled by the difference in shrinkage start temperature, shrinkage end temperature, and shrinkage rate between the boundary arrangement thick film pattern and the ceramic green sheet.
  • shrinkage start temperature For example, Ag particle size, particle size distribution, shape (spherical, flat, etc.), specific surface area, additive particle size, particle size distribution, shape, specific surface area, material type, etc.
  • the presence / absence of coating Ag surface state
  • binder, solvent, etc. the presence / absence and size of the voids on the side of the boundary conductor pattern can be controlled.
  • the ceramic laminate is divided by a cut surface passing through one of the gaps formed on the side portions on both sides of the boundary conductor pattern.
  • one of the side portions 17p, 17q, 17r of the boundary-arranged conductor patterns 16p, 16q, 16r, 16s , 17s only force
  • the positions and widths of the boundary-arranged conductor patterns 16p, 16q, 16r, 16s should be different so that the positions are aligned along the boundary between the ceramic multilayer substrates.
  • the fired ceramic laminate can be seen from the side of the boundary conductor pattern 16p, 16q, 16r, 16s viewed from the stacking direction. It is possible to cut at a cut surface lys that passes through the gap 18 formed in one of the side portions 17p, 17q, 17r, 17s aligned on a straight line.
  • boundary-arranged conductor pattern may be arranged on both sides with respect to the cut surface.
  • boundary arrangement conductor pattern may overlap the in-plane conductor pattern.
  • the boundary disposed conductor patterns 16s and 16t may be formed intermittently.
  • the boundary arrangement conductor pattern may be formed only in one of the vertical direction and the horizontal direction.
  • the collective substrate can be divided into strips.
  • Example 2 As shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the boundary-arranged conductor pattern may be formed so as to also serve as an in-plane conductor pattern that forms internal electrodes, wirings, built-in elements, and the like.
  • the unfired ceramic laminate 50 includes an in-plane conductor pattern 54 (for example, an internal electrode of a capacitor) disposed between the layers of the ceramic green sheet 51.
  • Each side portion 55 is formed so as to be aligned along the boundary of the ceramic multilayer substrate.
  • the in-plane conductor pattern 54 is made of a material having a different firing shrinkage behavior from that of the ceramic green sheet 51 as in the first embodiment. Similar to Example 1, green sheets 20 and 22 for shrinkage suppression are brought into close contact with both surfaces of the unfired ceramic laminate 50.
  • the ceramic green sheet 51 is sintered.
  • the shrinkage-suppressing green sheets 20, 2 2 are sintered at a temperature that does not substantially sinter, as shown in FIG. 7 (b).
  • a gap 56 is formed adjacent to the side portion 55 of the in-plane conductor pattern 54 arranged in alignment.
  • the green sheets 20 and 22 for shrinkage suppression are removed, and the sintered ceramic laminate 52 (collected substrate) is taken out.
  • the sintered ceramic laminate 52 (aggregate substrate) is bent to be divided into portions 52a and 52b having cut surfaces 58a and 58b passing through the gap 56 as shown in FIG. 7 (d).
  • An external electrode may be provided so as to connect to the end face of the in-plane conductor pattern exposed on the side surface.
  • an insulating protective film may be formed.
  • voids in the ceramic multilayer substrate without forming grooves and cavities in the ceramic green sheet laminate before firing in advance and without further processing the dividing grooves in the fired ceramic laminate.
  • a groove is formed on the front or back surface of the ceramic multilayer substrate adjacent to the edge of the boundary conductor pattern.
  • the boundary-arranged conductor pattern can be formed on the ceramic green sheet as part of a process of forming a conductor pattern such as an internal electrode or a wiring pattern on the ceramic green sheet.
  • a conductor pattern such as an internal electrode or a wiring pattern on the ceramic green sheet.
  • the cut surface can be formed with high accuracy, and the ceramic with high dimensional accuracy can be accurately and easily.
  • a multilayer substrate can be produced.

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Abstract

　正確にかつ容易にセラミック多層基板を製造することができる、セラミック多層基板の製造方法及びセラミック多層基板の集合基板を提供する。 　複数枚の未焼成のセラミックグリーンシート１３の層間に、未焼成の導体パターン１４を有し、複数のセラミック多層基板１０ａ，１０ｂ，１０ｃとなる部分を含む未焼成セラミック積層体１２ａを形成する。セラミックグリーンシート上には、セラミック多層基板１０ａ，１０ｂ，１０ｃの境界に沿って、未焼成の境界配置導体パターン１６が配置される。境界配置導体パターン１６は、セラミックグリーンシート１３とは焼成収縮挙動が異なり、未焼成セラミック積層体１２ａを焼成すると、境界配置導体パターン１６に隣接する部分に空隙１８ａ，１８ｂが形成される。焼結済みセラミック積層体１２ｂは、空隙１８ａ，１８ｂを通る切断面で分割される。

Description

明 細 書
セラミック多層基板の製造方法
技術分野
[0001] 本発明はセラミック多層基板の製造方法に関し、詳しくは、複数のセラミック層が積 層されたセラミック多層基板の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 複数のセラミック層が積層されたセラミック多層基板は、複数個分のセラミック多層 基板となる部分を含む集合基板の状態で同時に焼成し、焼成後に 1個ずつのセラミ ック多層基板に分割することにより、効率よく製造することができる。
[0003] 例えば特許文献 1には、分割線を施した生セラミックシートを転写積層して積層体 を形成し、積層体を熱処理した後に、分割線に CO レーザーを照射するなどして分
2
割溝を形成し、分割することにより、多数の基板を得ることが開示されている。
[0004] また、特許文献 2には、予め生セラミックシートの圧着体の表裏面の両方あるいは片 方に分割溝を形成しておき、熱処理後に基板を橈ませることにより分割溝から亀裂を 進行させて分割し、多数の基板を得ることが開示されている。
特許文献 1 :実開平 4一 38071号公報
特許文献 2：特開平 5— 75262号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかし、特許文献 1の方法では、大掛かり、かつ高価な CO レーザー照射装置が必
2
要となる。また、レーザー照射には長時間を要し、切断カ卩ェ中に熱ひずみによって基 板が破損する場合や、レーザーによる熱で切断面付近が変形'変質する場合がある
[0006] また、特許文献 2の方法では、分割溝を形成した後の圧着体は、搬送時に、分割溝 力 変形したり破損するなどの不具合が発生することがある。また、熱処理後の基板 を橈ませたときに、分割溝から外れた意図しない位置で割れて、不良品が発生するこ とがある。分割溝に沿って分割できた場合でも、切断面が不規則な形状となり、規格 力 外れる場合がある。
[0007] 本発明は、かかる実情に鑑み、正確にかつ容易にセラミック多層基板を製造するこ とができる、セラミック多層基板の製造方法及びセラミック多層基板の集合基板を提 供しょうとするものである。
課題を解決するための手段
[0008] 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セラミック多層基板 の製造方法を提供する。
[0009] セラミック多層基板の製造方法は、（1)複数の未焼成のセラミック層を積層してなる 未焼成セラミック積層体を形成する第 1の工程と、（2)前記未焼成セラミック積層体を 焼成して、未焼成の前記セラミック層を焼結させる第 2の工程と、（3)前記未焼成セラ ミック積層体の焼成により形成された焼結済みセラミック積層体を複数の部分片に分 割する第 3の工程とを備える。前記第 1の工程において形成される前記未焼成セラミ ック積層体は、少なくとも一つの未焼成の前記セラミック層の一方主面に、前記第 3の 工程において分割される前記焼結済みセラミック積層体の前記部分片間の境界に 相当する部分に沿って配置された、隣接する未焼成セラミック層と焼成収縮挙動が 異なる未焼成の境界配置厚膜パターンを含む。前記第 2の工程において、前記境界 配置厚膜パターンと前記境界配置厚膜パターンに接する前記セラミック層との焼成 収縮挙動の相違により、前記セラミック層の積層方向力 見たとき前記境界配置厚膜 パターンの外縁の少なくとも一部に隣接して、空隙を形成する。前記第 3の工程にお いて、前記空隙に沿って、前記焼結済みセラミック積層体を複数の前記部分片に分 割する。
[0010] 上記方法によれば、焼結済みセラミック積層体には、セラミック層の焼成収縮挙動と 境界配置厚膜パターンの焼成収縮挙動との違い、例えば焼成収縮開始温度、焼成 収縮終了温度、焼成収縮率などの違いにより、焼結済み境界配置厚膜パターンの側 部に空隙が形成される。焼結済みセラミック積層体は、切断面が空隙を通るようにし て、部分片に分割することができる。焼結済みセラミック積層体を分割して形成される 部分片は、最終製品に対応して分割された 1個ずつの個片であっても、さらに後のェ 程で分割される複数個の個片を含む中間製品であってもよい。未焼成のセラミック層 は、セラミック粉末をシート状に成型したセラミックグリーンシートであってもよいし、セ ラミック粉末を含むペーストを層状に印刷した厚膜印刷層であってもよい。
[0011] 好ましい一態様としては、未焼成の前記境界配置厚膜パターンの焼成収縮開始温 度は、前記境界配置厚膜パターンが接する未焼成の前記セラミック層の焼成収縮開 始温度よりも低い。
[0012] この場合、第 2の工程において、焼成温度の上昇に伴って、境界配置厚膜パター ンは、その周囲のセラミック層よりも先に収縮が開始するため、境界配置厚膜パター ンの側部に空隙が形成される。
[0013] 好ましい他の態様としては、未焼成の前記境界配置厚膜パターンの焼成収縮率は
、前記境界配置厚膜パターンが接する前記セラミック層の焼成収縮率よりも大きい。
[0014] この場合、第 2の工程により焼成されるとき、境界配置厚膜パターンの収縮量は、そ の周囲のセラミック層の収縮量より大きいため、境界配置厚膜パターンの側部に空隙 が形成される。
[0015] 好ましくは、前記未焼成セラミック積層体は、未焼成の前記セラミック層の異なる層 間に配置され、かつ、それぞれの外縁の少なくとも一部力 未焼成の前記セラミック 層の積層方向に延在する共通の仮想平面に沿って配置されている、複数の前記境 界配置厚膜パターンを有する。
[0016] この場合、積層方向に延在する複数の空隙に共通の仮想平面を境界として、焼結 済みのセラミック積層体を分割することができる。複数の境界配置厚膜パターンは、 共通の仮想平面に関して片側のみに配置されていても、両側に配置されていてもよ レ、。
[0017] 好ましくは、前記第 1の工程において、前記未焼成セラミック積層体の少なくとも一 方主面に、前記未焼成の前記セラミック層の焼成温度では実質的に焼結しない未焼 成の収縮抑制用層を密着する工程を含む。前記第 2の工程において、前記収縮抑 制用層が密着された前記未焼成セラミック積層体を、前記セラミック層の焼結温度以 上、かつ、前記収縮抑制用層が実質的に焼結しない温度で、焼成する。前記第 2の 工程と第 3の工程との間に、前記焼結済みセラミック積層体に密着している未焼成の 前記収縮抑制用層を除去する工程をさらに備える。 [0018] この場合、未焼成セラミック積層体は、積層方向に垂直方向（すなわち、未焼成セ ラミック積層体の主面方向）の焼成収縮が収縮抑制用層によって抑制され、未焼成 セラミック積層体はその厚み方向に大きく焼成収縮するため、境界配置厚膜パターン の側部に空隙が発生しやすい。
[0019] 好ましくは、前記未焼成の境界配置厚膜パターンは、導体材料を含む未焼成の境 界配置導体パターンである。
[0020] 好ましくは、前記焼結済みセラミック積層体の前記セラミック層の層間には、内蔵素 子を構成する内部回路導体パターンを有する。前記内部回路導体パターンと前記境 界配置導体パターンとは、電気的に互いに離れていることが好ましい。
[0021] この場合、内部回路導体パターンは、焼成後に、キャパシタ、インダクタ、配線ライ ン、グランド等の内蔵素子を構成する。内部回路導体パターンと境界配置導体パタ ーンとは、互いに電気的に独立しているので、それぞれに異なる材料を用いることが できる。すなわち、境界配置導体パターンには、境界配置導体パターンの外縁に隣 接して空隙が形成される材料を用い、内部回路導体パターンには、内部回路導体パ ターン（内蔵素子）の外縁に隣接して空隙が形成されない材料を用いることができ、 材料選択の自由度が高い。
[0022] 好ましくは、前記境界配置導体パターンの少なくとも一部により、前記焼結済みセラ ミック積層体の前記セラミック層の層間に内蔵素子が形成される。
[0023] この場合、境界配置導体パターンは、内蔵素子を構成する内部回路導体パターン の少なくとも一部を兼ねることができる。境界配置導体パターンと内部回路導体パタ ーンとに同一材料を用いることができるので、工程を簡略化することができる。また、 境界配置導体パターンと内部回路導体パターンとの間に間隔を設ける必要がないの で、セラミック多層基板の小型化が可能となる。さらには、焼結済みセラミック積層体 の切断面に露出する境界配置導体パターンを利用して、内部素子と外部とを電気的 に接続することができる。
[0024] 好ましくは、前記焼結済みセラミック積層体を複数の部分片に分割する前もしくは 後に、前記積層体に表面実装型電子部品を搭載する工程を備える。
[0025] また、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セラミック多層 基板の集合基板を提供する。
[0026] セラミック多層基板の集合基板は、互いに接合された複数のセラミック層と前記セラ ミック層間の少なくとも一つに配置された導体パターンとを備え、複数個のセラミック 多層基板となる部分を含むタイプの集合基板である。前記集合基板を前記セラミック 層の積層方向から見たとき、前記セラミック多層基板間の境界に、前記導体パターン の外縁の少なくとも一部に隣接して、空隙が形成されている。
[0027] 上記構成によれば、集合基板は、切断面が空隙を通るようにして、 1又は 2以上の セラミック多層基板を含む部分片に分割することができる。
発明の効果
[0028] 本発明によれば、未焼成セラミック層と未焼成境界配置厚膜パターンとの焼成収縮 挙動の差異によって形成した空隙を利用して、焼結済み積層体を分割するので、正 確にかつ容易にセラミック多層基板を製造することができる。
[0029] すなわち、焼結済みのセラミック積層体の切断面は、空隙を通るため、位置ずれや 形状のばらつきがほとんど生じない。そのため、意図しない位置で分割されたり、切 断時に破損したり、切断面がばらついたりすることがない。
[0030] また、未焼成セラミック積層体の所望の場所に、導体パターンと同様に、厚膜パタ ーンを形成するだけでよい。焼成することで、はじめて空隙が形成されるので、未焼 成セラミック多層基板の搬送時に、空隙から変形や破損が発生することはない。焼結 済みのセラミック積層体は、空隙付近に応力を加えることにより、簡単に切断すること ができ、たとえば c〇レーザー照射装置のような大掛力 で高価な装置は特には不
2
要である。切断時に熱をカ卩えなくてもよいので、切断面付近の熱による変形'変質を 抑制できる。
図面の簡単な説明
[0031] [図 1]セラミック多層基板の製造工程を示す断面図である。 （実施例 1)
[図 2]境界配置導体パターンを示す平面図である。 （実施例 1)
[図 3]セラミック多層基板の切断面を示す斜視図である。 （実施例 1)
[図 4]収縮率のグラフである。 （実施例 1)
[図 5]セラミック多層基板の断面図である。 （変形例 1) [図 6]境界配置導体パターンを示す平面図である。 （変形例 2)
[図 7]セラミック多層基板の製造工程を示す断面図である。 （実施例 2)
符号の説明
[0032] 10 セラミック多層基板
1 1 切断面
11a セラミック層破断部
l ib 空隙分割部
12a 未焼成セラミック積層体
12b 焼結済みセラミック積層体
14 面内導体パターン（導体パターン）
15 貫通導体パターン（導体パターン）
16, 16a, 16b 境界配置導体パターン（導体パターン）
18a, 18b 空隙
20, 22 収縮抑制用グリーンシート
50 未焼結セラミック積層体
52 焼結済みセラミック積層体
52a, 52b 部分
54 面内導体パターン (境界配置導体パターン）
56 空隙
58a, 58b 切断面
発明を実施するための最良の形態
[0033] 以下、本発明の実施の形態について、図 1〜図 8を参照しながら説明する。
[0034] <実施例 1〉 実施例 1のセラミック多層基板の製造方法について、図 1〜図 4を参 照しながら、説明する。
[0035] まず、セラミック多層基板の製造方法の概要について、図 1の断面図を参照しなが ら説明する。
[0036] 図 1 (a)に示すように、複数個分のセラミック多層基板となる部分を含む未焼成セラ ミック積層体 12aの両面に収縮抑制用グリーンシート 20， 22を密着させた状態で、焼 成を行う。
[0037] 未焼成セラミック積層体 12aは、積層された複数枚の未焼成のセラミックグリーンシ ート 13の層間に、セラミック多層基板の内部電極、内部配線、内蔵素子などになる面 内導体パターン 14と、セラミック多層基板の境界に沿って配置された境界配置導体 パターン 16とが形成されている。境界配置導体パターン 16は、セラミックグリーンシ ート 13の積層方向から見た図 2の平面図に示すように、格子状に配置されたセラミツ ク多層基板となる部分の境界に沿って、縦方向に延在する部分 16aと横方向に延在 する部分 16bとが配置されている。
[0038] また、セラミックグリーンシート 13には、セラミックグリーンシートを貫通し、面内導体 パターン 14に接続された貫通導体パターン 15が形成されている。
[0039] 焼成によってセラミック層間に空隙が発生しないように、セラミックグリーンシート 13 の収縮挙動と面内導体パターン 14の収縮挙動とを合わせるようにするが、境界配置 導体パターン 16については、未焼成セラミック積層体 12aを焼成したときの焼結挙動 力 セラミックグリーンシート 13の焼結挙動と大きく異なる材料を用いる。なお、境界 配置厚膜パターンは、 Agや Cuのような導体材料を主成分とする導体パターンである ことが好ましいが、セラミックやガラスのような絶縁材料を主成分とする絶縁パターン であってもよい。
[0040] これにより、図 1 (b)に模式的に示すように、焼成後のセラミック積層体 12bには、境 界配置導体パターン 16の側部に空隙 18a, 18bが形成される。すなわち、境界配置 導体パターン 16を挟む上下のセラミック層は、境界配置導体パターン 16との接合に より境界配置導体パターン 16の外縁近傍部分において引けが生じ、他方のセラミツ ク層との間に空隙 18a, 18bが形成される。なお、図 1 (b)は、収縮抑制層を除去した 後の状態を示す図である。
[0041] 例えば、境界配置導体パターン 16には、加熱焼結時の収縮率が、セラミックダリー ンシート 13の収縮率よりも大きい Agペーストを用いる。これにより、境界配置導体パ ターン 16の収縮量力 その周囲のセラミックグリーンシートの収縮量より大きいため、 境界配置導体パターン 16の側部に空隙 18a， 18bが形成される。
[0042] あるいは、境界配置導体パターン 16には、焼結開始温度がセラミックグリーンシート 13の焼結開始温度よりも低い Agペーストを用いる。この場合、境界配置導体パター ン 16は、その周囲のセラミックグリーンシートよりも先に収縮が開始するため、境界配 置導体パターン 16の側部に空隙 18a, 18bが形成される。
[0043] 焼成後のセラミック積層体 12bは、折り曲げると、空隙 18a， 18bを通る切断面で分 割することができ、図 1 (c)に模式的に示すように、セラミック多層基板となる部分片 1
Oa, 10b, 10cに分害 ijすること力 Sでさる。
[0044] このとき、部分片 10a, 10b, 10cの切断面 11には、図 3に示すように、空隙 18a, 1
8bが分割された凹状の空隙分割部 l ibと、セラミック層が破断したほぼ平坦なセラミ ック層破断部 11aとが露出する。なお、セラミック層を形成するセラミック粒子には、空 隙分割部 l ibでは粒界破断のみが生じており、セラミック層破断部 11aでは粒界破 断と粒内破断が生じている。
[0045] なお、分割の開始を促進するために、未焼成セラミック積層体 12aのいずれか一方 又は両方の主面に、セラミック多層基板となる部分の境界に沿って溝を形成しておい てもよい。
[0046] 次に、セラミック多層基板の作製例について説明する。
[0047] まず、セラミック材料を含むセラミックグリーンシートを用意する。
[0048] セラミックグリーンシートは、具体的には、 Ca〇（10〜55%)、 Si〇 （45〜70%)、 A
2
1〇 （0〜30wt%)、不純物（0〜： 10wt%)、 B O (0〜20wt%)からなる組成のガラ
2 3 2 3
ス粉末 50〜65wt%と、不純物が 0〜： 10wt%の A1〇粉末 35〜50wt%とからなる
2 3
混合物を、有機溶剤、可塑剤等からなる有機ビヒクル中に分散させ、スラリーを調製 する。次いで、得られたスラリーをドクターブレード法やキャスティング法でシート状に 成形し、未焼結ガラスセラミック層（セラミックグリーンシート）を作製する。
[0049] 未焼結ガラスセラミック層（セラミックグリーンシート）は、上述したシート成形法により 形成したセラミックグリーンシートであることが好ましレ、が、厚膜印刷法により形成した 未焼結の厚膜印刷層であってもよい。また、セラミック粉末は上述した絶縁体材料の ほか、フヱライト等の磁性体材料、チタン酸バリウム等の誘電体材料を使用することも できるが、セラミックグリーンシートとしては、 1050°C以下の温度で焼結する低温焼結 セラミックグリーンシートが好ましぐこのため、上述したガラス粉末は 750°C以下の軟 化点を有するものである。
[0050] 次いで、パンチンダカ卩ェ等により前記未焼結ガラスセラミック層にビア加工する。面 内導体パターン 14を形成するには、例えば導体材料粉末をペーストイ匕したものをス クリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷する力 \あるいは所定パターン形状の 金属箔を転写する等の方法が挙げられる。
[0051] 前記導体材料としては、低抵抗で難酸化性材料の Agを主成分としたものが好まし レ、。また、主成分の Ag以外に特にセラミックとの接合強度が必要な場合は、 A1〇等
2 3 の添力卩物を少なくとも 1種類以上添カ卩しても構わなレ、。
[0052] 導体ペーストは、上記の主成分粉末に対して、所定の割合で有機ビヒクルを所定量 加え、攪拌、混練することにより作製することができる。ただし、主成分粉末、添加成 分粉末、有機ビヒクルなどの配合の順序には特に制約はなレ、。
[0053] また、有機ビヒクルはバインダー樹脂と溶剤を混合したものであり、バインダー樹脂 としては、例えば、ェチルセルロース、アクリル樹脂、ボリビエルブチラール、メタクリル 樹脂などを使用することが可能である。
[0054] また、溶剤としては、例えば、タービネオール、ジヒドロタ一ビネオール、ジヒドロタ一 ピネオールアセテート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、アルコ ール類などを使用することが可能である。
[0055] また、必要に応じて、各種の分散剤、可塑剤、活性剤などを添加してもよい。
[0056] また、導体ペーストの粘度は、印刷性を考慮して、 50〜700Pa' sとすることが望ま しい。
[0057] なお、表面の導体パターンには、上下の層間の導体パターン同士を接続するため のビアホール導体やスルーホール導体等の貫通導体パターン 15が表面に露出した 部分も含まれる。貫通導体パターン 15は、パンチンダカ卩ェ等によりガラスセラミックグ リーンシートに形成した貫通孔に、上記ペーストを印刷により坦め込む等の手段によ つて形成される。
[0058] 境界配置導体パターン 16に用いるペーストは、面内導体パターン 14のペーストと 同様に作製 '印刷されるものであるが、使用するペーストの主成分粉末である Ag粉 末は、粗大粉末や極端な凝集粉末がなぐ導体ペーストとした後の最大粗粒の粒径 力 ¾ μ m以下になるようにすることが望ましい。
[0059] 他方、上記の未焼結ガラスセラミック層（セラミックグリーンシート）の焼成温度では 実質的に焼結しないアルミナ等のセラミック粉末を、有機バインダー、有機溶剤、可 塑剤等からなる有機ビヒクル中に分散させてスラリーを調製し、得られたスラリーをドク ターブレード法やキャスティング法等に基づいてシート状に成形して、収縮抑制用グ リーンシートを作製する。収縮抑制用グリーンシートの焼結温度は、例えば 1400〜1 600°Cであり、未焼結ガラスセラミック層（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。
[0060] なお、この収縮抑制用グリーンシートは、一枚で構成しても、複数枚を積層すること により構成してもよい。ここで、収縮抑制用グリーンシートに用いるセラミック粉末の平 均粒径は 0.：!〜 5. O z mが好ましレ、。セラミック粉末の平均粒径が 0. l x m未満で あると、未焼結ガラスセラミック層の表層近傍に含有しているガラスと焼成中に激しく 反応して、焼成後にガラスセラミック層と収縮抑制用グリーンシートとが密着して収縮 抑制用グリーンシートの除去ができなくなったり、小粒径のためにシート中のバインダ 一等有機成分が焼成中に分解飛散しにくく基板中にデラミネーシヨンが発生すること 力 Sあり、他方、 5. O / mを超えると焼成収縮の抑制力が小さくなつて基板が必要以上 に X, y方向に収縮したりうねったりする傾向にある。
[0061] また、収縮抑制用グリーンシートを構成するセラミック粉末は、未焼結ガラスセラミツ ク層の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末であればよぐアルミナのほ か、ジルコニァゃマグネシア等のセラミック粉末も使用できる。ただし、未焼結ガラス セラミック層の表層領域にガラスを多く存在させるためには表層と収縮抑制用ダリー ンシートの接触している境界で表層のガラスが収縮抑制用グリーンシートに対して好 適に濡れる必要があるので、未焼結ガラスセラミック層を構成するセラミック粉末と同 種のセラミック粉末であることが好ましレ、。
[0062] 次いで、面内導体パターン、貫通導体パターン及び境界配置導体パターンが形成 されたセラミックグリーンシートを積層して未焼成のセラミック積層体を形成し、未焼成 のセラミック積層体の一方主面、他方主面に、収縮抑制用グリーンシートをそれぞれ 重ね合わせ、例えば 5〜200MPaの圧力下にて、静水圧プレス等に基づき、圧着す ることにより、セラミック積層体の両主面に収縮抑制用グリーンシートを有する複合積 層体を作製する。
[0063] なお、収縮抑制用グリーンシートの厚みは、 25-500 μ mが好ましい。収縮抑制用 グリーンシートの厚みが 25 z m未満であると、焼成収縮の抑制力が小さくなつて、基 板が必要以上に xy方向に収縮したりうねったりすることがある。他方、 500 z mを超 えると，シート中のバインダー等の有機成分が焼成中に分解飛散しにくぐ基板中に デラミネーシヨンが発生する傾向にある。
[0064] 次いで、この複合積層体を、周知のベルト炉ゃバッチ炉で、セラミック積層体のセラ ミックグリーンシートの焼成温度、例えば 850〜950°Cで焼成して、セラミック積層体 を焼結させる。このとき、未焼成のセラミック積層体は、収縮抑制層用グリーンシート の拘束作用により、平面方向に実質的に収縮しないかわりに、厚み方向には大きく 収縮する。
[0065] 次いで、焼成後の複合積層体から収縮抑制用グリーンシートを除去することによつ て、複数のセラミック多層基板となる部分を含む焼結済みセラミック積層体を取り出す
[0066] なお、焼成後の複合積層体にぉレ、て、収縮抑制用グリーンシートは実質的に焼結 しておらず、また、焼成前に含まれていた有機成分が飛散し、多孔質の状態になつ ているため、サンドブラスト法、ウエットブラスト法、超音波振動法等により、容易に除 去すること力 Sできる。
[0067] 収縮抑制用グリーンシートを除去して得られたセラミック積層体を、セラミック多層基 板の境界に沿って分割することにより、セラミック多層基板の部分片が得られる。
[0068] セラミック積層体を分割する際には、セラミック多層基板の境界に沿って形成された 空隙近傍に応力が集中して亀裂が進行し、希望寸法通りで滑らかな切断面を持つセ ラミック多層基板が得られる。切断面は、バレル研磨等の平滑化処理によって、さら に滑らかにしてもよい。
[0069] 図 4は、セラミックグリーンシートに用いるガラスセラミック母材と、境界配置導体パタ ーンに使用する Agペーストの TMA測定結果を示すグラフである。 Agの粒径により 収縮のタイミングや収縮率に大きな差が明白に認められる。 [0070] 実線で示すガラスセラミック母材の収縮カーブは、 Ag粒径が 3 β mと 6 β mの Agぺ 一ストに対して中間的な位置にある。鎖線で示す粒径 3 /i mの Agペーストは、実線で 示すガラスセラミック母材よりも、収縮開始温度が低い上、破線で示す粒径 6 μ mの A gペーストよりも収縮率が大きレヽ。
[0071] 粒径 3 μ mの Agペーストを境界配置導体パターンに用いた場合には、焼成後に境 界配置導体パターンとセラミック層との界面近傍に空隙が生じる。一方、粒径 の Agペーストを境界配置導体パターンに用いた場合には、焼成後に境界配置導体 パターンとセラミック層の界面近傍に空隙は生じない。このことから、境界配置導体パ ターンに用いる Agペーストは、粒径が 4〜5 μ m以下のものを用いることが好ましいこ とが分かる。
[0072] 一方、 Agペーストの収縮挙動は、含まれる Agの粒径だけによらず変化する。例え ば、 Agのペースト中の含有率、 Ag以外の不純物含有率によっても変動する。具体 的には、 Ag含有率 85wt%以下のペーストであること、あるいは、不純物として例え ば Al Oを 0. 5wt%以上含有するペーストであることがこれに相当する。
2 3
[0073] 境界配置厚膜パターンとセラミックグリーンシートの収縮開始温度の差、収縮終了 温度の差、収縮率の差によって、境界配置導体パターンの側部の空隙の有無やサイ ズをコントロールできる。例えば、境界配置導体パターンに用いる Agペースト中の Ag の粒径、粒度分布、形状 (球形、扁平など）、比表面積や、添加物の粒径、粒度分布 、形状、比表面積、材料種、その他、コーティングの有無 (Agの表面状態）、バインダ 一、溶剤などを適宜に選択することによって、境界配置導体パターンの側部の空隙 の有無やサイズをコントロールできる。
[0074] <変形例 1 > セラミック積層体は、境界配置導体パターンの両側の側部に形成さ れる空隙のどちらかを通る切断面で分割される。より正確に切断面が形成されるよう にしたい場合には、図 5の断面図に示すように、境界配置導体パターン 16p, 16q, 1 6r, 16sのいずれか一方の側部 17p, 17q, 17r, 17sのみ力 セラミック多層基板間 の境界に沿って位置が直線上に揃うように、境界配置導体パターン 16p, 16q, 16r , 16s位置や幅が異なるようにすればよい。これによつて、焼成後のセラミック積層体 は、境界配置導体パターン 16p， 16q, 16r, 16sの側部のうち、積層方向から見たと きに直線上に揃っている一方の側部 17p, 17q, 17r, 17sに形成された空隙 18を通 る切断面 l isで、切断することができる。
[0075] なお、境界配置導体パターンは、切断面に関して両側に配置するようにしてもよい
。また、境界配置導体パターンが、面内導体パターンに重なっていてもよい。
[0076] く変形例 2 > 図 6に示すように、境界配置導体パターン 16s, 16tを、間欠的に形 成してもよい。
[0077] く変形例 3 > 図 2や図 6のように、格子状に境界配置導体パターン 16a, 16b ; 16 s, 16tを形成する代わりに、境界の一部にのみ境界配置導体パターンを形成しても よい。例えば、縦方向又は横方向のいずれか一方向のみに境界配置導体パターン を形成してもよい。この場合、集合基板は、短冊状に分割することができる。
[0078] <実施例 2 > 図 7の断面図に示したように、境界配置導体パターンが、内部電極 、配線、内蔵素子などを形成する面内導体パターンを兼ねるように形成してもよい。
[0079] この場合、未焼成セラミック積層体 50は、図 7 (a)に示すように、セラミックグリーンシ ート 51の層間に配置される面内導体パターン 54 (例えば、コンデンサの内部電極） のそれぞれの側部 55がセラミック多層基板の境界に沿って揃うように形成する。この とき、面内導体パターン 54には、実施例 1と同様に、セラミックグリーンシート 51とは 焼成収縮挙動が異なる材料を用いる。未焼成セラミック積層体 50の両面には、実施 例 1と同様に、収縮抑制用グリーンシート 20, 22を密着させる。
[0080] 次いで、セラミックグリーンシート 51は焼結する力 収縮抑制用グリーンシート 20, 2 2は実質的に焼結しない温度で焼成することにより、図 7 (b)に示すように、焼結済み セラミック積層体 52の内部には、揃えて配置された面内導体パターン 54の側部 55 に隣接して、空隙 56が形成される。
[0081] 次いで、図 7 (c)に示すように、収縮抑制用グリーンシート 20, 22を除去して、焼結 済みセラミック積層体 52 (集合基板)を取り出す。
[0082] 次いで、焼結済みセラミック積層体 52 (集合基板）を折り曲げることにより、図 7 (d) に示すように、空隙 56を通る切断面 58a, 58bを有する部分 52a, 52bに分割する。 なお、側面に露出した面内導体パターンの端面に接続するように外部電極を設けて もよレ、。また、外部電極が必要ない場合、絶縁保護膜を形成してもよい。 [0083] <まとめ > 以上のように、セラミックグリーンシートに印刷された境界配置導体パタ ーンの焼成時の焼結収縮挙動がセラミックグリーンシートと異なるようにすると、焼成 後のセラミック積層体の境界配置導体パターンの縁に隣接して空隙が形成される。 予め焼成前のセラミックグリーンシート積層体に溝や空洞を形成することなぐまた、 焼成後のセラミック積層体に分割溝を追加加工することなぐセラミック多層基板の内 部に空隙を形成することができる。セラミック多層基板の表面又は裏面に境界配置導 体パターンが形成された場合には、境界配置導体パターンの縁に隣接して、セラミツ ク多層基板の表面又は裏面に溝が形成される。
[0084] 集合基板を折り曲げると、断面が減少している空隙や溝を通る亀裂が進展し、切断 面が空隙や溝を通るように形成される。したがって、正確かつ容易に個別基板に分 割することが可能となり、一つの基板から多数の配線基板を得ることができる。
[0085] 境界配置導体パターンは、セラミックグリーンシート上に内部電極や配線パターン などの導体パターンを形成する工程の一部として、セラミックグリーンシート上に形成 することができ、焼成前のセラミックグリーンシートに、あるいは焼成前のセラミック積 層体に、溝や空隙を予め形成する必要がない。焼成後には、セラミック積層体を折り 曲げることで切断できるので、硬いセラミック積層体を切断するため特別な切断装置（ レーザー加工機、ダイサーなど）を用いてカ卩ェすることが不要となり、工程を簡略化 すること力 Sできる。
[0086] また、積層するセラミック層の数が増えた場合でも、積層方向に空隙が並ぶようにす れば、切断面を精度良く形成することができ、正確かつ容易に寸法精度が高いセラミ ック多層基板を作製することができる。
[0087] 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ぐ種々変更を加え て実施可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の未焼成のセラミック層を積層してなる未焼成セラミック積層体を形成する第 1 の工程と、
前記未焼成セラミック積層体を焼成して、未焼成の前記セラミック層を焼結させる第
2の工程と、
前記未焼成セラミック積層体の焼成により形成された焼結済みセラミック積層体を 複数の部分片に分割する第 3の工程と、
を備えた、セラミック多層基板の製造方法において、
前記第 1の工程において形成される前記未焼成セラミック積層体は、少なくとも一 つの未焼成の前記セラミック層の一方主面に、前記第 3の工程において分割される 前記焼結済みセラミック積層体の前記部分片間の境界に相当する部分に沿って配 置された、隣接する未焼成セラミック層と焼成挙動が異なる未焼成の境界配置厚膜 パターンを含み、
前記第 2の工程において、前記境界配置厚膜パターンと前記境界配置厚膜パター ンに接する前記セラミック層との焼成収縮挙動の相違により、前記セラミック層の積層 方向力 見たとき前記境界配置厚膜パターンの外縁の少なくとも一部に隣接して、空 隙を形成し、
前記第 3の工程において、前記空隙に沿って、前記焼結済みセラミック積層体を複 数の前記部分片に分割することを特徴とする、セラミック多層基板の製造方法。
[2] 未焼成の前記境界配置厚膜パターンの焼成収縮開始温度は、前記境界配置厚膜 パターンに接する未焼成の前記セラミック層の焼成収縮開始温度よりも低いことを特 徴とする、請求項 1に記載のセラミック多層基板の製造方法。
[3] 未焼成の前記境界配置厚膜パターンの焼成収縮率は、前記境界配置厚膜パター ンが接する前記セラミック層の焼成収縮率よりも大きいことを特徴とする、請求項 1ま たは 2に記載のセラミック多層基板の製造方法。
[4] 前記未焼成セラミック積層体は、
未焼成の前記セラミック層の異なる層間に配置され、かつ、それぞれの外縁の少な くとも一部が、未焼成の前記セラミック層の積層方向に延在する共通の仮想平面に 沿って配置されている、複数の前記境界配置厚膜パターンを有することを特徴とする
、請求項 1、 2又は 3に記載のセラミック多層基板の製造方法。
[5] 前記第 1の工程において、前記未焼成セラミック積層体の少なくとも一方主面に、 前記未焼成の前記セラミック層の焼成温度では実質的に焼結しない未焼成の収縮 抑制用層を密着する工程を含み、
前記第 2の工程において、前記収縮抑制用層が密着された前記未焼成セラミック 積層体を、前記セラミック層の焼結温度以上、かつ、前記収縮抑制用層が実質的に 焼結しない温度で、焼成し、
前記第 2の工程と第 3の工程との間に、前記焼結済みセラミック積層体に密着して レ、る未焼成の前記収縮抑制用層を除去する工程をさらに備えることを特徴とする、請 求項 1〜4のいずれか一項に記載の、セラミック多層基板の製造方法。
[6] 前記未焼成の境界配置厚膜パターンは、導体材料を含む未焼成の境界配置導体 パターンであることを特徴とする、請求項 1〜5のいずれか一項に記載の、セラミック 多層基板の製造方法。
[7] 前記焼結済みセラミック積層体の前記セラミック層の層間に内蔵素子を構成する内 部回路導体パターンを有し、
前記内部回路導体パターンと前記境界配置導体パターンとは、互いに電気的に離 れていることを特徴とする、請求項 6に記載のセラミック多層基板の製造方法。
[8] 前記境界配置導体パターンの少なくとも一部により、前記焼結済みセラミック積層 体の前記セラミック層の層間に内蔵素子が形成されることを特徴とする、請求項 6に 記載のセラミック多層基板の製造方法。
[9] 前記焼結済みセラミック積層体を複数の部分片に分割する前もしくは後に、前記積 層体に表面実装型電子部品を搭載する工程を備えることを特徴とする、請求項 1〜8 のいずれか一項に記載のセラミック多層基板の製造方法。
[10] 互いに接合された複数のセラミック層と前記セラミック層間の少なくとも一つに配置 された導体パターンとを備え、複数個のセラミック多層基板となる部分を含む、セラミ ック多層基板の集合基板であって、
前記集合基板を前記セラミック層の積層方向から見たとき、前記セラミック多層基板 間の境界に、前記導体パターンの外縁の少なくとも一部に隣接して、空隙が形成さ れていることを特徴とする、セラミック多層基板の集合基板。
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