WO2019130912A1 - セラミック積層体 - Google Patents

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貴行 岡田
大悟 松原
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Definitions

  • the present invention relates to a ceramic laminate, and more particularly to a ceramic laminate having a layer of a first ceramic substrate and a layer of a second ceramic substrate having mutually different material compositions.
  • a nonmagnetic layer 101, a magnetic layer 102, and a ferromagnetic layer (a magnetic layer having a high magnetic permeability) 103 having different material compositions from each other are stacked.
  • a wiring conductor pattern (in-plane wiring conductor) 104, a connection conductor (interlayer connection conductor) 105, and a coil conductor pattern (coil conductor) 106 are formed inside the ceramic laminated body 1500.
  • the electronic component 107 is mounted on the upper main surface of the ceramic laminate 1500.
  • the ceramic laminates 1500 are different in material composition from each other, and usually have different thermal contraction rates. Since the nonmagnetic material layer 101, the magnetic material layer 102, and the ferromagnetic material layer 103 are stacked, firing is performed. At the time of or during cooling after firing, there was a possibility that cracking or peeling may occur between the layers.
  • the nonmagnetic layer 101, the magnetic layer 102, and the ferromagnetic layer 103 generally have different sintering temperatures. Therefore, in an attempt to avoid over-sintering of one of the layers, the sintering of the other layer may be incomplete.
  • the nonmagnetic material layer 101, the magnetic material layer 102, and the ferromagnetic material layer 103 are exposed at the end face 108, so that sintering of any of the layers is incomplete. There is a possibility that cracking or peeling may occur from the interface between the sintered layer and the layer which is not fully sintered which is exposed to the end face 108 as a starting point.
  • the ceramic laminate of the present invention comprises a layer of a first ceramic substrate having different material compositions from each other, and a second A ceramic laminate laminated in a certain laminating direction, the hollow layer being an outer layer made of the first ceramic substrate and a hollow formed inside the outer layer And an intermediate layer formed of the second ceramic base and formed on the inner side of the hollow portion, and a pair of connecting portions connecting both main surfaces of the intermediate layer to the outer layer; Between the layer and the intermediate layer, except for the connection, a void is formed by the hollow portion, and when viewed in the stacking direction, the pair of connections at least partially overlap each other, and the pair of connections The area of each part is smaller than the area of the middle layer And things.
  • the difference in the material composition means not only the case where the contained elements are different but also the case where the contained elements are the same but the blending ratio is different.
  • connection can include, for example, a second ceramic substrate.
  • connection may comprise the first ceramic substrate.
  • connection portion be formed at a position overlapping the center of gravity of the intermediate layer when viewed in the stacking direction.
  • the intermediate layer is stably supported inside the hollow portion formed inside the outer layer.
  • FIG. 1 (A) and (B) are sectional drawings of the ceramic laminated body 100, respectively, and FIG. 1 (B) has shown XX part shown with the dashed-dotted line of FIG. 1 (A). .
  • the ceramic laminate 100 includes an outer layer 1 made of a nonmagnetic material that is a first ceramic base.
  • the material composition of the nonmagnetic material is optional, for example, nonmagnetic ceramic such as alumina or nonmagnetic ferrite can be used. Note that since the nonmagnetic material is insulating, it can also be referred to as an insulator.
  • the outer layer 1 is formed by laminating a plurality of green sheets containing a nonmagnetic ceramic powder, which is a first ceramic base, pressing it, and firing it to be integrated. Note that after firing, the layer-layer interface may remain or may not remain.
  • a hollow portion 2 is formed inside the outer layer 1.
  • the hollow portion 2 is a rectangular parallelepiped-shaped cavity.
  • the shape of the hollow portion 2 is arbitrary.
  • an intermediate layer 3 made of a magnetic material which is a second ceramic base is formed inside the hollow portion 2, an intermediate layer 3 made of a magnetic material which is a second ceramic base is formed.
  • the material composition of the magnetic body is optional, for example, magnetic ceramic can be used.
  • a ferrite which contains iron oxide as a main component and which contains at least one or more of zinc, nickel and copper can be used.
  • the said magnetic body is insulating, it can also be called insulator.
  • the shape of the intermediate layer 3 is a rectangular solid.
  • the shape of the intermediate layer 3 is arbitrary.
  • connection portions 4a and 4b are connected to the outer layer 1 by the connection portions 4a and 4b.
  • the connection portions 4a and 4b are made of a magnetic material which is a second ceramic base.
  • the material composition of the connection parts 4a and 4b is arbitrary.
  • connection portions 4a and 4b are respectively cylindrical.
  • shape of the connection portions 4a and 4b is arbitrary, and may be, for example, an elliptic cylindrical shape.
  • the connection portions 4a and 4b may have a rectangular parallelepiped shape or the like.
  • An air gap 5 is formed between the outer layer 1 and the intermediate layer 3 except for the connection portions 4a and 4b.
  • connection portion 4 a and 4 b overlap. Moreover, the area of connection part 4a, 4b is smaller than the area of the intermediate
  • the connection portions 4 a and 4 b are each formed at the center of gravity of the intermediate layer 3.
  • a plurality of external electrodes 6 are formed on the bottom of the ceramic laminate 100.
  • the coil conductor pattern 7 is annularly formed between the layers of the outer layer 1 outside the hollow portion 2. That is, when viewed in the stacking direction, the coil conductor pattern 7 is formed on the outside of the intermediate layer 3 and the hollow portion 2.
  • the coil conductor pattern 7 is formed at the height position at which the intermediate layer 3 and the hollow portion 2 are provided in the stacking direction.
  • the coil conductor pattern 7 has a winding axis in the stacking direction of the outer layer 1 and the intermediate layer 3, and in the present embodiment, the coil 8 is configured by being wound by one turn.
  • the number of turns of the coil 8 is arbitrary, and a plurality of turns may be wound by connecting the coil conductor patterns 7 formed in different layers with a connection conductor (via conductor).
  • connection conductor 9 One end of the coil 8 is connected to the external electrode 6 by the connection conductor 9. Further, although not shown, the other end of the coil 8 is connected to another external electrode 6 by the connection conductor 9.
  • the ceramic laminate 100 according to the first embodiment has the following features.
  • the material composition of the first ceramic base material constituting the outer layer 1 And the material composition of the second ceramic substrate constituting the intermediate layer 3 are different from each other, and although the heat shrinkage rates of the two are different, the firing step in the manufacturing process and the cooling step after firing are different. In the above, it is difficult for cracks and peeling to occur between the outer layer 1 and the intermediate layer 3.
  • the ceramic laminate 100 only the outer layer 1 is exposed at the end face even if sintering of either the outer layer 1 or the intermediate layer 3 is incomplete, and the outer layer 1 and the intermediate layer 3 In the absence of the interface, there is no occurrence of cracking or peeling originating from the interface.
  • connection portion 4 a and the connection portion 4 b overlap, so the intermediate layer 3 is well supported inside the hollow portion 2.
  • the connection 4 a and the connection 4 b do not have to completely overlap each other, but at least a portion thereof needs to overlap each other.
  • the ceramic laminate 100 can be manufactured, for example, by the following method.
  • ceramic green sheets 11a to 11h for forming the outer layer 1 are prepared.
  • the green sheets 11a to 11h are prepared by adding a binder and a solvent to the nonmagnetic ceramic powder which is the first ceramic base to prepare a slurry, and forming the prepared slurry into a film by, for example, a doctor blade method. To make.
  • connection conductor 9 through holes for forming the connection conductor 9 are formed in the green sheets 11a to 11d, for example, by laser beam irradiation. Then, the conductive paste 19 for forming the connection conductor 9 is filled in the formed through hole. Also, on the lower main surface of the green sheet 11a, the conductive paste 16 is applied in a predetermined shape to form the external electrodes 6, and the coil conductor pattern 7 is formed on the upper main surface of the green sheet 11d. The conductive paste 17 is applied to a predetermined shape.
  • the green sheets 11a to 11d are stacked.
  • the burnt and disappearing sheet 12a that is dissipated by baking is laminated.
  • the material of the firing elimination sheet 12a is optional, it is made of, for example, a resin to which a predetermined amount of carbon powder is added.
  • the sintered disappearance sheet 12a is formed with a circular opening Y for forming the connection portion 4b in the central portion.
  • a binder and a solvent are added to the ceramic powder of the magnetic substance which is the second ceramic base on the upper main surface of the sintered vanishing sheet 12a including the opening Y.
  • the produced ceramic paste 13 is applied.
  • the fired and extinguished sheet 12 b is laminated on the applied ceramic paste 13.
  • the sintered and dissipating sheet 12 b is formed with a circular opening Z for forming the connecting portion 4 a in the central portion.
  • the coated ceramic paste 13 is surrounded by the burnt-loss sheets 12a and 12b by bringing the edge portion of the burnt-loss sheet 12b into contact with the burnt-loss sheet 12a.
  • green sheets 11e to 11h are laminated on the upper main surface of the green sheet 11d on which the fired and lost sheet 12a, the ceramic paste 13 and the fired and lost sheet 12b are formed.
  • the whole is fired with a predetermined profile.
  • the green sheets 11a to 11h are sintered to form the outer layer 1.
  • the ceramic paste 13 is sintered to form the intermediate layer 3 and the connection portions 4a and 4b.
  • the firing loss sheets 12a and 12b disappear and the hollow portion 2 is formed.
  • the firing loss sheets 12a and 12b disappear to form the hollow portion 2 and the void 5 is formed. Therefore, in firing and cooling after firing, the outer layer 1 and the intermediate layer No cracking or peeling occurs with the layer 3.
  • the ceramic laminate 100 according to the first embodiment is completed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the ceramic laminate 200.
  • the ceramic laminate 200 is modified in part of the configuration of the ceramic laminate 100 according to the first embodiment.
  • the connection portions 4a and 4b are made of the magnetic material which is the second ceramic base, like the intermediate layer 3.
  • the connection portions 24a and 24b were made of the same nonmagnetic material as the first ceramic base material as the outer layer 1.
  • the other configuration of the ceramic laminate 200 was the same as that of the ceramic laminate 100.
  • connection portions 24 a and 24 b may be made of the same nonmagnetic material as the first ceramic base material as the outer layer 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the ceramic laminate 300.
  • the ceramic laminate 300 is also modified in part of the configuration of the ceramic laminate 100 according to the first embodiment. Specifically, in the ceramic laminated body 100, the size of the connection portion 4a was the same as the size of the connection portion 4b when viewed in the stacking direction of the outer layer 1 and the intermediate layer 3. On the other hand, in the ceramic laminate 300, the size of the connection portion 34a and the size of the connection portion 34b are made different, and the connection portion 34b is made larger than the connection portion 34a. The other configuration of the ceramic laminate 300 was the same as that of the ceramic laminate 100.
  • the size of the connection portion 34a may be different from the size of the connection portion 34b.
  • FIG. 7 shows a ceramic laminate 400 according to the fourth embodiment. However, FIG. 7 is a cross-sectional view of the ceramic laminate 400.
  • a part of the configuration of the ceramic laminate 100 according to the first embodiment is modified. Specifically, in the ceramic laminated body 100, when viewed in the stacking direction, the connection portion 4a and the connection portion 4b are formed at the same position. On the other hand, in the ceramic laminate 400, the formation position of the connection portion 44a and the formation position of the connection portion 44b are made different. However, when viewed in the stacking direction, at least a part of the connection portion 44 a and the connection portion 44 b needs to overlap. This is because the support of the intermediate layer 3 inside the hollow portion 2 becomes extremely unstable if the connection portion 44 a and the connection portion 44 b do not overlap at all. The other configuration of the ceramic laminate 400 was the same as that of the ceramic laminate 100.
  • the ceramic laminate 1000 further has a configuration added to the ceramic laminate 900 according to the ninth embodiment. Specifically, in the ceramic laminate 1000, the wiring conductor patterns 51 are formed on the upper and lower sides of the hollow portion 2, respectively. Then, the upper and lower wiring conductor patterns 51 are connected by connection conductors (via conductors) 59 formed by penetrating the intermediate layer 3 in the vertical direction.
  • the ceramic laminate 1000 has a function as a magnetic bead inductor (ferrite bead inductor) because the connection conductor 59 is formed to penetrate the intermediate layer 3 of the second ceramic base material that is a magnetic body. . That is, the noise component contained in the signal flowing through the connection conductor 59 is prevented from passing by the function of the magnetic bead inductor.
  • the connection conductor 59 is generally softer than the outer layer 1 and the intermediate layer 3, the connection conductor 59 also plays a role of alleviating the difference in thermal contraction rate between the outer layer 1 and the intermediate layer 3.
  • FIG. 14 shows a ceramic laminate 1100 according to an eleventh embodiment. However, FIG. 14 is a cross-sectional view of the ceramic laminate 1100.
  • the ceramic laminate 1100 further modifies the ceramic laminate 1000 according to the tenth embodiment. Specifically, in the ceramic laminate 1100, the intermediate layer 3 is vertically penetrated to form a connection conductor 69 having a larger cross-sectional area than the connection conductor 59 of the ceramic laminate 1000. The upper and lower wiring conductor patterns 51 are connected by the connection conductor 69. Further, the ceramic laminated body 1100 has a function as a connection portion in the connection conductor 69 having a large cross-sectional area, and the outer layer 1 and the intermediate layer 3 are connected by the connection conductor 69.
  • connection conductor 69 may have a function as a connection portion.
  • FIG. 15 shows a ceramic laminate 1200 according to a twelfth embodiment. However, FIG. 15 is a cross-sectional view of the ceramic laminate 1200.
  • the intermediate layer 3 (63, 73) is manufactured by using the magnetic material that is the second ceramic base material.
  • the intermediate layer 83 is made of a piezoelectric material. That is, a piezoelectric body was used as the second ceramic substrate.
  • the piezoelectric vibrating component 88 is formed inside the hollow portion 2. Since the piezoelectric vibrating component 88 is surrounded by the air gap 5 except for the connecting portions 84a and 84b, free vibration is not impeded.
  • the intermediate layer 83 may be made of a piezoelectric material.
  • the coil 8 is formed inside the outer layer 1, but instead, the coil 8 may be formed inside the intermediate layer 3 (63, 73) . Further, the number of turns of the coil 8 is also arbitrary, and is not limited to the number of turns described above.

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Abstract

焼成の際や、焼成後の冷却の際に、外部層１と中間層３との間で、クラックや剥離が発生しにくいセラミック積層体１００を提供する。　第１のセラミック基材からなる外部層１と、外部層１よりも内側に形成された中空部２と、第２のセラミック基材からなり、中空部２よりも内側に形成された中間層３と、中間層３の両主面を、それぞれ、外部層１に繋ぐ１対の接続部４ａ、４ｂと、を備え、外部層１と中間層２との間には、接続部４ａ、４ｂを除き、中空部２による空隙５が形成され、積層方向に透視したとき、１対の接続部４ａ、４ｂは、相互に少なくとも一部分が重なっており、１対の接続部４ａ、４ｂの面積は、それぞれ、中間層３の面積よりも小さい。第１のセラミック基材と第２のセラミック基材とは、相互に材料組成が異なる。

Description

セラミック積層体
　本発明はセラミック積層体に関し、さらに詳しくは、相互に材料組成が異なる、第１のセラミック基材の層と、第２のセラミック基材の層とを有するセラミック積層体に関する。
　セラミック積層基板などのセラミック積層体において、高機能化をはかる等の目的で、相互に材料組成が異なる複数のセラミック基材の層を積層させる場合がある。特許文献１（特開２０１２-１３８４９６号公報）に、複数のセラミック基材の層が積層されたセラミック積層体が開示されている。図１６に、特許文献１に開示されたセラミック積層体（コイル内蔵基板）１５００を示す。
　セラミック積層体１５００は、相互に材料組成が異なる、非磁性体層１０１と、磁性体層１０２と、強磁性体層（透磁率の高い磁性体層）１０３とが積層されている。セラミック積層体１５００の内部には、配線導体パターン（面内配線導体）１０４、接続導体（層間接続導体）１０５、コイル導体パターン（コイル導体）１０６が形成されている。セラミック積層体１５００の上側主面には、電子部品１０７が実装されている。
特開２０１２-１３８４９６号公報
　セラミック積層体１５００は、相互に材料組成が異なり、通常、熱収縮率が異なっている、非磁性体層１０１と、磁性体層１０２と、強磁性体層１０３とが積層されているため、焼成の際や、焼成後の冷却の際に、層間にクラックや剥離が発生する虞があった。
　また、非磁性体層１０１、磁性体層１０２、強磁性体層１０３は、通常、焼結温度が異なっている。そのため、いずれかの層の過焼結を避けようとすると、他の層の焼結が不完全になってしまう場合があった。そして、セラミック積層体１５００は、端面１０８に、非磁性体層１０１、磁性体層１０２、強磁性体層１０３がそれぞれ露出しているため、いずれかの層の焼結が不完全であると、端面１０８に露出した、焼結した層と焼結が不完全な層との界面を起点として、クラックや剥離が発生する虞があった。
　本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明のセラミック積層体は、相互に材料組成が異なる、第１のセラミック基材の層と、第２のセラミック基材の層とを有する、一定の積層方向に積層されたセラミック積層体であって、第１のセラミック基材からなる外部層と、外部層よりも内側に形成された中空である中空部と、第２のセラミック基材からなり、中空部よりも内側に形成された中間層と、中間層の両主面を、それぞれ、外部層に繋ぐ１対の接続部と、を備え、外部層と中間層との間には、接続部を除き、中空部による空隙が形成され、積層方向に透視したとき、１対の接続部は、相互に少なくとも一部分が重なっており、１対の接続部の面積は、それぞれ、中間層の面積よりも小さいものとする。
　なお、材料組成が異なるとは、含まれている元素が異なっている場合だけではなく、含まれている元素は同じであるが、配合比率が異なっている場合を含む。
　接続部は、たとえば、第２のセラミック基材を含むものとすることができる。あるいは、接続部は、第１のセラミック基材を含むものとすることができる。
　接続部の少なくとも一部分が、金属を含むことも好ましい。金属はセラミックに比べて軟らかい場合が多いため、この場合には、外部層と中間層との間の熱収縮率の差を金属によって緩和し、外部層と中間層とを良好に繋ぐことができる。また、金属を、接続導体として利用することもできる。
　また、内部にコイル導体パターンを備え、コイル導体パターンが、積層方向を巻回軸として巻回され、コイル導体パターンがコイルを構成することも好ましい。この場合には、コイルを備えたセラミック積層体を得ることができる。
　また、内部に配線導体パターンを備え、配線導体パターンが、中間層を挟んだ両側の外部層にそれぞれ形成され、それらの配線導体パターンが、中間層に形成された接続導体によって相互に接続されることも好ましい。この場合には、高機能化されたセラミック積層体を得ることができる。
　また、第２のセラミック基材が磁性体であることも好ましい。なお、磁性体である第２のセラミック基材の中間層に接続導体を通せば、磁性ビーズインダクタ（磁性体がフェライトである場合はフェライトビーズインダクタ）を構成することができ、接続導体を流れる信号に含まれるノイズ成分の通過を抑制することができる。
　また、第２のセラミック基材が圧電体であることも好ましい。この場合には、セラミック積層体の内部に圧電振動部品を構成することができる。
　積層方向に透視したとき、接続部が円形または楕円形であることも好ましい。積層方向に透視した形状が円形や楕円形の接続部は、角部を有する矩形等の接続部に比べて、外部層と中間層との間の熱収縮率の差を良好に緩和し、外部層と中間層とを良好に繋ぐことができる。
　積層方向に透視したとき、接続部が中間層の重心と重なる位置に形成されることも好ましい。この場合には、中間層が、外部層の内部に形成された中空部の内部において、安定して支持される。
　本発明のセラミック積層体は、外部層と中間層との間に、接続部を除き、空隙が形成されているため、外部層を構成する第１のセラミック基材の材料組成と、中間層を構成する第２のセラミック基材の材料組成とが異なっていても、焼成の際や、焼成後の冷却の際に、外部層と中間層との間で、クラックや剥離が発生しにくい。
　また、本発明のセラミック積層体は、外部層と中間層とのいずれか一方の焼結が不完全であっても、端面に、外部層のみが露出しており、外部層と中間層との界面が存在しないため、当該界面を起点としてクラックや剥離が発生することがない。
図１（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一点鎖線で示すＸ-Ｘ部分を示している。 図２（Ａ）～（Ｃ）は、それぞれ、セラミック積層体１００の製造方法の一例において実施する工程を示す断面図である。 図３（Ｄ）～（Ｆ）は、図２（Ｃ）の続きであり、それぞれ、セラミック積層体１００の製造方法の一例において実施する工程を示す断面図である。 図４（Ｇ）～（Ｉ）は、図３（Ｆ）の続きであり、それぞれ、セラミック積層体１００の製造方法の一例において実施する工程を示す断面図である。 第２実施形態にかかるセラミック積層体２００の断面図である。 第３実施形態にかかるセラミック積層体３００の断面図である。 第４実施形態にかかるセラミック積層体４００の断面図である。 第５実施形態にかかるセラミック積層体５００の断面図である。 第６実施形態にかかるセラミック積層体６００の断面図である。 第７実施形態にかかるセラミック積層体７００の断面図である。 第８実施形態にかかるセラミック積層体８００の断面図である。 第９実施形態にかかるセラミック積層体９００の断面図である。 第１０実施形態にかかるセラミック積層体１０００の断面図である。 第１１実施形態にかかるセラミック積層体１１００の断面図である。 第１２実施形態にかかるセラミック積層体１２００の断面図である。 特許文献１に開示されたセラミック積層体１５００の断面図である。
　以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
　なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、明細書の理解を助けるためのものであって、模式的に描画されている場合があり、描画された構成要素または構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。
　［第１実施形態］
　図１（Ａ）、（Ｂ）に、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００を示す。ただし、図１（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、セラミック積層体１００の断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一点鎖線で示すＸ-Ｘ部分を示している。
　セラミック積層体１００は、第１のセラミック基材である非磁性体で作製された外部層１を備えている。非磁性体の材料組成は任意であるが、たとえば、アルミナ、または非磁性フェライト等の非磁性セラミックなどを使用することができる。なお、当該非磁性体は、絶縁性であるため、絶縁体ということもできる。外部層１は、第１のセラミック基材である非磁性体のセラミック粉末を含むグリーンシートを複数枚積層し、圧着させたうえで焼成して一体化させたものである。なお、焼成後に、層と層の界面が残る場合もあれば、残らない場合もある。
　本実施形態においては、外部層１の形状を直方体形状とした。ただし、外部層１の形状は任意である。
　外部層１の内側に、中空部２が形成されている。本実施形態においては、中空部２は直方体形状の空洞である。ただし、中空部２の形状は任意である。
　中空部２の内側に、第２のセラミック基材である磁性体で作製された中間層３が形成されている。磁性体の材料組成は任意であるが、たとえば、磁性セラミックを使用することができる。具体的には、たとえば、酸化鉄を主成分とし、亜鉛、ニッケルおよび銅のうち少なくとも１つ以上を含むフェライトを使用することができる。なお、当該磁性体は、絶縁性であるため、絶縁体ということもできる。
　本実施形態においては、中間層３の形状を直方体形状とした。ただし、中間層３の形状は任意である。
　中間層３の上下両主面が、接続部４ａ、４ｂによって、外部層１に繋がれている。本実施形態においては、接続部４ａ、４ｂは、中間層３と同じく、第２のセラミック基材である磁性体で作製されている。ただし、接続部４ａ、４ｂの材料組成は任意である。
　本実施形態においては、接続部４ａ、４ｂの形状を、それぞれ、円柱形状とした。ただし、接続部４ａ、４ｂの形状は任意であり、たとえば、楕円柱形状であっても良い。あるいは、接続部４ａ、４ｂの形状は、直方体形状などであっても良い。
　外部層１と中間層３との間には、接続部４ａ、４ｂを除き、空隙５が形成されている。
　セラミック積層体１００を、外部層１、中間層３の積層方向に透視したとき、接続部４ａと接続部４ｂとが重なっている。また、接続部４ａ、４ｂの面積は、それぞれ、中間層３の面積よりも小さい。また、接続部４ａ、４ｂは、それぞれ、中間層３の重心に形成されている。
　セラミック積層体１００の底面に、複数の外部電極６が形成されている。
　中空部２の外側の外部層１の層間に、コイル導体パターン７が、環状に形成されている。すなわち、積層方向に透視したとき、コイル導体パターン７は、中間層３と中空部２の外側に形成されている。そして、コイル導体パターン７は積層方向において、中間層３および中空部２が設けられている高さ位置に形成されている。コイル導体パターン７は、外部層１、中間層３の積層方向に巻回軸を有し、本実施形態においては１ターン巻回されてコイル８が構成されている。ただし、コイル８のターン数は任意であり、異なる層間に形成されたコイル導体パターン７を、接続導体（ビア導体）で接続することによって、複数ターン数巻回するようにしても良い。
　コイル８の一端が、接続導体９によって、外部電極６に接続されている。また、図示されていないが、コイル８の他端が、接続導体９によって、別の外部電極６に接続されている。
　外部電極６、コイル導体パターン７、接続導体９の材質は任意であるが、たとえば、銀を主成分として形成することができる。
　第１実施形態にかかるセラミック積層体１００は、次のような特長を備えている。
　セラミック積層体１００は、内部に構成されたコイル８の巻回軸の部分に、第２のセラミック基材である磁性体によって中間層３が形成されており、中間層３が磁性体コアとして機能する。そのため、セラミック積層体１００は、コイル８のインダクタンス値が大きい。
　セラミック積層体１００は、外部層１と中間層３との間に、接続部４ａ、４ｂを除き、空隙５が形成されているため、外部層１を構成する第１のセラミック基材の材料組成と、中間層３を構成する第２のセラミック基材の材料組成とが異なっており、両者の熱収縮率が異なっているにもかかわらず、製造工程における、焼成工程や、焼成後の冷却工程において、外部層１と中間層３との間にクラックや剥離が発生しにくい。
　すなわち、外部層１と中間層３とが、大きな面積で接触していると、焼成工程や、焼成後の冷却工程において、外部層１と中間層３との間にクラックや剥離が発生しやすいが、セラミック積層体１００は、外部層１と中間層３とが、接続部４ａ、４ｂのみで繋がっているため、外部層１と中間層３との間にクラックや剥離が発生しにくい。
　セラミック積層体１００は、外部層１と中間層３とのいずれか一方の焼結が不完全であっても、端面に、外部層１のみが露出しており、外部層１と中間層３との界面が存在しないため、当該界面を起点とするクラックや剥離が発生しない。
　セラミック積層体１００は、積層方向に透視したとき、接続部４ａと接続部４ｂとが重なっているため、中間層３が、中空部２の内部に、良好に支持されている。なお、接続部４ａと接続部４ｂは、完全に重なっている必要はないが、少なくとも一部分が重なっている必要がある。
　また、セラミック積層体１００は、積層方向に透視したとき、接続部４ａ、４ｂの面積が、それぞれ、中間層３の面積よりも小さいため、外部層１と中間層３とが小さな面積で繋がれており、製造工程における、焼成工程や、焼成後の冷却工程において、外部層１と中間層３との間にクラックや剥離が発生しにくい。
　また、セラミック積層体１００は、積層方向に透視したとき、接続部４ａ、４ｂが、それぞれ、中間層３の重心に形成されているため、中間層３が、外部層１に形成された中空部２の内部に、安定して支持されている。
　セラミック積層体１００は、たとえば、次の方法で製造することができる。
　まず、図２（Ａ）に示すように、外部層１を形成するためのセラミックのグリーンシート１１ａ～１１ｈを作製する。
　グリーンシート１１ａ～１１ｈは、第１のセラミック基材である非磁性体のセラミック粉末に、バインダー、溶剤を添加してスラリーを作製し、作製されたスラリーを、たとえばドクターブレード法によって膜状にすることによって作製する。
　次に、図２（Ｂ）に示すように、グリーンシート１１ａ～１１ｄに、接続導体９を形成するための貫通孔を、たとえばレーザー光の照射によって形成する。続いて、形成された貫通孔に、接続導体９を形成するための導電性ペースト１９を充填する。また、グリーンシート１１ａの下側主面に、外部電極６を形成するために導電性ペースト１６を所定の形状に塗布するとともに、グリーンシート１１ｄの上側主面に、コイル導体パターン７を形成するために導電性ペースト１７を所定の形状に塗布する。
　次に、図２（Ｃ）に示すように、グリーンシート１１ａ～１１ｄを積層する。
　次に、図３（Ｄ）に示すように、グリーンシート１１ｄの上側主面に、焼成により消失する焼成消失シート１２ａを積層する。焼成消失シート１２ａの材質は任意であるが、たとえば、樹脂に、所定量のカーボンの粉末が添加されたものからなる。焼成消失シート１２ａは、中央部分に、接続部４ｂを形成するための円形の開口Ｙが形成されている。
　次に、図３（Ｅ）に示すように、開口Ｙを含む、焼成消失シート１２ａの上側主面に、第２のセラミック基材である磁性体のセラミック粉末に、バインダー、溶剤を添加して作製したセラミックペースト１３を塗布する。
　次に、図３（Ｆ）に示すように、塗布されたセラミックペースト１３上に、焼成消失シート１２ｂを積層する。焼成消失シート１２ｂは、中央部分に、接続部４ａを形成するための円形の開口Ｚが形成されている。なお、このとき、焼成消失シート１２ｂの縁の部分を焼成消失シート１２ａに接触させることによって、塗布されたセラミックペースト１３を、焼成消失シート１２ａ、１２ｂで囲む。
　次に、図４（Ｇ）に示すように、焼成消失シート１２ａ、セラミックペースト１３、焼成消失シート１２ｂが形成されたグリーンシート１１ｄの上側主面に、グリーンシート１１ｅ～１１ｈを積層する。
　次に、図４（Ｈ）に示すように、上下方向から圧力を加え、全体を一体化させる。この結果、グリーンシート１１ａ～１１ｄが、焼成消失シート１２ａ、セラミックペースト１３、焼成消失シート１２ｂに押されて、下方向に圧縮される。また、グリーンシート１１ｅ～１１ｈが、焼成消失シート１２ａ、セラミックペースト１３、焼成消失シート１２ｂに押されて、上方向に圧縮される。また、焼成消失シート１２ｂの開口Ｚにおいて、セラミックペースト１３がグリーンシート１１ｅの下側主面に接触する。
　次に、全体を所定のプロファイルで焼成する。この結果、図４（Ｉ）に示すように、グリーンシート１１ａ～１１ｈが焼結して外部層１が形成される。また、セラミックペースト１３が焼結して中間層３および接続部４ａ、４ｂが形成される。一方、焼成消失シート１２ａ、１２ｂは消失して、中空部２が形成される。
　上述したように、セラミック積層体１００は、焼成消失シート１２ａ、１２ｂが消失して中空部２が形成され、空隙５が形成されるため、焼成や、焼成後の冷却において、外部層１と中間層３との間にクラックや剥離が発生しない。
　以上により、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００が完成する。
　［第２実施形態］
　図５に、第２実施形態にかかるセラミック積層体２００を示す。ただし、図５は、セラミック積層体２００の断面図である。
　セラミック積層体２００は、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１００では、接続部４ａ、４ｂを、中間層３と同じく、第２のセラミック基材である磁性体で作製していた。これに対し、セラミック積層体２００では、接続部２４ａ、２４ｂを、外部層１と同じ、第１のセラミック基材である非磁性体で作製した。セラミック積層体２００の他の構成は、セラミック積層体１００と同じにした。
　このように、接続部２４ａ、２４ｂを、外部層１と同じ、第１のセラミック基材である非磁性体で作製しても良い。
　［第３実施形態］
　図６に、第３実施形態にかかるセラミック積層体３００を示す。ただし、図６は、セラミック積層体３００の断面図である。
　セラミック積層体３００も、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１００では、外部層１、中間層３の積層方向に透視したとき、接続部４ａの大きさと接続部４ｂの大きさとが同じであった。これに対し、セラミック積層体３００では、接続部３４ａの大きさと接続部３４ｂの大きさとを異ならせ、接続部３４ｂを接続部３４ａよりも大きくした。セラミック積層体３００の他の構成は、セラミック積層体１００と同じにした。
　このように、接続部３４ａの大きさと、接続部３４ｂの大きさとは、異なっていても良い。
　［第４実施形態］
　図７に、第４実施形態にかかるセラミック積層体４００を示す。ただし、図７は、セラミック積層体４００の断面図である。
　セラミック積層体４００も、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１００では、積層方向に透視したとき、接続部４ａと接続部４ｂとが同じ位置に形成されていた。これに対し、セラミック積層体４００では、接続部４４ａの形成位置と接続部４４ｂの形成位置とを異ならせた。ただし、積層方向に透視したとき、接続部４４ａと接続部４４ｂは、少なくとも一部分が重なっている必要がある。接続部４４ａと接続部４４ｂが全く重なっていないと、中空部２の内部における中間層３の支持が極めて不安定になってしまうからである。セラミック積層体４００の他の構成は、セラミック積層体１００と同じにした。
　このように、積層方向に透視したとき、接続部４４ａの形成位置と接続部４４ｂの形成位置とは、異なっていても良い。
　［第５実施形態］
　図８に、第５実施形態にかかるセラミック積層体５００を示す。ただし、図８は、セラミック積層体５００の断面図である。
　セラミック積層体５００も、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１００では、積層方向に透視したとき、接続部４ａ、４ｂが、中空部２の重心と重なる位置に形成されていた。これに対し、セラミック積層体５００では、接続部５４ａ、５４ｂを中空部２の一方側に偏在させて形成した。セラミック積層体５００の他の構成は、セラミック積層体１００と同じにした。
　このように、積層方向に透視してみた接続部５４ａ、５４ｂの形成位置は、中空部２の一方側に偏在されていても良い。
　［第６実施形態］
　図９に、第６実施形態にかかるセラミック積層体６００を示す。ただし、図９は、セラミック積層体６００の断面図である。
　セラミック積層体６００も、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１００では、中間層３の厚みが均一であった。これに対し、セラミック積層体６００では、中間層６３の厚みを、外縁に近づくにつれて小さくなるようにした。セラミック積層体６００の他の構成は、セラミック積層体１００と同じにした。
　このように、中間層６３の厚みは、均一でなくても良い。
　［第７実施形態］
　図１０に、第７実施形態にかかるセラミック積層体７００を示す。ただし、図１０は、セラミック積層体７００の断面図である。
　セラミック積層体７００も、第１実施形態にかかるセラミック積層体１００の構成の一部に変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１００では、積層方向に透視したとき、中間層３の形状は矩形であった。これに対し、セラミック積層体７００では、中間層７３の形状を円形にした。セラミック積層体７００の他の構成は、セラミック積層体１００と同じにした。
　このように、積層方向に透視してみた中間層の形状は任意であり、中間層７３のように円形であっても良い。
　［第８実施形態］
　図１１に、第８実施形態にかかるセラミック積層体８００を示す。ただし、図１１は、セラミック積層体８００の断面図である。
　第１実施形態にかかるセラミック積層体１００は、１つの中間層３を備えていた。これに対し、セラミック積層体８００では、外部層１の内部に３つの中間層３を形成した。
　このように、外部層１の内部に複数の中間層３を形成しても良い。
　［第９実施形態］
　図１２に、第９実施形態にかかるセラミック積層体９００を示す。ただし、図１２は、セラミック積層体９００の断面図である。
　第１実施形態にかかるセラミック積層体１００は、積層方向に透視したとき、コイル８が、中空部２の外側の外部層１に設けられていた。これに対し、セラミック積層体９００では、積層方向に透視したとき、コイル８と中空部２とが重なっている。そしてコイル８は、積層方向において、中空部２とは異なる高さの位置に形成されている。ここでは、中空部２の下側の外部層１にコイル８を形成した。
　このように、コイル８の形成位置など、外部層１や中間層３の内部の構成は任意であり、自由に設計することができる。
　［第１０実施形態］
　図１３に、第１０実施形態にかかるセラミック積層体１０００を示す。ただし、図１３は、セラミック積層体１０００の断面図である。
　セラミック積層体１０００は、第９実施形態にかかるセラミック積層体９００に、さらに構成を追加した。具体的には、セラミック積層体１０００では、中空部２の上下に、それぞれ、配線導体パターン５１を形成した。そして、上下の配線導体パターン５１を、中間層３を上下方向に貫通して形成した接続導体（ビア導体）５９によって接続した。
　セラミック積層体１０００は、接続導体５９が、磁性体である第２のセラミック基材の中間層３を貫通して形成されているため、磁性ビーズインダクタ（フェライトビーズインダクタ）としての機能を備えている。すなわち、接続導体５９を流れる信号に含まれるノイズ成分は、磁性ビーズインダクタの機能により通過が抑制されている。また、接続導体５９は、一般に外部層１および中間層３よりも軟らかいため、外部層１と中間層３との間の熱収縮率の差を緩和する役割も果たしている。
　［第１１実施形態］
　図１４に、第１１実施形態にかかるセラミック積層体１１００を示す。ただし、図１４は、セラミック積層体１１００の断面図である。
　セラミック積層体１１００は、第１０実施形態にかかるセラミック積層体１０００に、さらに変更を加えた。具体的には、セラミック積層体１１００では、中間層３を上下方向に貫通して、セラミック積層体１０００の接続導体５９よりも断面積の大きい接続導体６９を形成した。そして、接続導体６９によって、上下の配線導体パターン５１を接続した。また、セラミック積層体１１００は、断面積の大きい接続導体６９に接続部としての機能をもたせ、接続導体６９によって外部層１と中間層３とを接続した。
　このように、接続導体６９に接続部としての機能をもたせても良い。
　［第１２実施形態］
　図１５に、第１２実施形態にかかるセラミック積層体１２００を示す。ただし、図１５は、セラミック積層体１２００の断面図である。
　上述した第１実施形態～第１１実施形態では、第２のセラミック基材である磁性体によって、中間層３（６３、７３）を作製した。第１２実施形態にかかるセラミック積層体１２００では、これに代えて、中間層８３を圧電体によって作製した。すなわち、第２のセラミック基材として、圧電体を使用した。
　圧電体からなる中間層８３の両主面には、電極８３ａ、８３ｂが形成されている。そして、電極８３ａ、８３ｂは、それぞれ、配線導体パターン８１および接続導体８９によって、外部電極６に接続されている。
　この結果、セラミック積層体１２００は、中空部２の内部に、圧電振動部品８８が構成されている。圧電振動部品８８は、接続部８４ａ、８４ｂを除き、周囲が空隙５によって囲まれているため、自由な振動が妨げられない。
　なお、セラミック積層体１２００では、接続部８４ａ、８４ｂが、外部層１と同じく、第１のセラミック基材である非磁性体で作製されている。
　このように、中間層８３を圧電体によって作製しても良い。
　以上、第１実施形態～第１２実施形態について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。
　たとえば、第１実施形態～第１１実施形態では、外部層１を第１のセラミック基材である非磁性体で作製し、中間層３（６３、７３）を第２のセラミック基材である磁性体で作製した。また、第１２実施形態では、外部層１を第１のセラミック基材である非磁性体で作製し、中間層８３を第２のセラミック基材である圧電体で作製した。しかしながら、第１のセラミック基材の材質および第２のセラミック基材の材質は、それぞれ任意であり、種々の材質を組み合わせて使用することができる。
　また、第１実施形態～第１１実施形態では、コイル８を外部層１の内部に形成したが、これに代えて、コイル８を中間層３（６３、７３）の内部に形成しても良い。また、コイル８のターン数も任意であり、上述したターン数には限られない。
１・・・外部層
２・・・中空部
３、６３、７３、８３・・・中間層
４ａ、４ｂ、２４ａ、２４ｂ、３４ａ、３４ｂ、５４ａ、５４ｂ、８４ａ、８４ｂ・・・接続部
５・・・空隙
６・・・外部電極
７・・・コイル導体パターン
８・・・コイル
９、５９、６９、８９・・・接続導体
１１ａ～１１ｈ・・・セラミックのグリーンシート（非磁性体）
１２ａ、１２ｂ・・・焼成消失シート
Ｙ、Ｚ・・・開口
１３・・・セラミックペースト（磁性体）
１６、１７、１９・・・導電性ペースト
５１、８１・・・配線導体パターン
８３ａ、８３ｂ・・・電極
８８・・・圧電振動部品

Claims (10)

  1. 　相互に材料組成が異なる、第１のセラミック基材の層と、第２のセラミック基材の層とを有する、一定の積層方向に積層されたセラミック積層体であって、
    　前記第１のセラミック基材からなる外部層と、
    　前記外部層よりも内側に形成された中空である中空部と、
    　前記第２のセラミック基材からなり、前記中空部よりも内側に形成された中間層と、
    　前記中間層の両主面を、それぞれ、前記外部層に繋ぐ１対の接続部と、を備え、
    　前記外部層と前記中間層との間には、前記接続部を除き、前記中空部による空隙が形成され、
    　前記積層方向に透視したとき、
    　１対の前記接続部は、相互に少なくとも一部分が重なっており、
    　１対の前記接続部の面積は、それぞれ、前記中間層の面積よりも小さい、セラミック積層体。
  2. 　前記接続部は、前記第２のセラミック基材を含む、請求項１に記載されたセラミック積層体。
  3. 　前記接続部は、前記第１のセラミック基材を含む、請求項１に記載されたセラミック積層体。
  4. 　前記接続部の少なくとも一部分に、金属を含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
  5. 　内部にコイル導体パターンを備え、
    　前記コイル導体パターンが、前記積層方向を巻回軸として巻回され、
    　前記コイル導体パターンがコイルを構成した、請求項１ないし４のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
  6. 　内部に配線導体パターンを備え、
    　前記配線導体パターンが、前記中間層を挟んだ両側の前記外部層にそれぞれ形成され、
    　当該配線導体パターンが、前記中間層に形成された接続導体によって相互に電気的に接続された、請求項１ないし５のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
  7. 　前記第２のセラミック基材が磁性体である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
  8. 　前記第２のセラミック基材が圧電体である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
  9. 　前記積層方向に透視したとき、
    　前記接続部が円形または楕円形である、請求項１ないし８のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
  10. 　前記積層方向に透視したとき、
    　前記接続部が前記中間層の重心と重なる位置に形成された、請求項１ないし９のいずれか１項に記載されたセラミック積層体。
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