セラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法
【課題】セラミック成形体の加熱圧着時において、導体成形体の位置の変化を抑制して、分布定数回路部品の特性のばらつきを抑える。
【解決手段】第１セラミック積層体１０Ａは、導体成形体１２を有する第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成されている。第１セラミック成形体１４は、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように塗布した後に硬化することによって得られる。熱硬化性樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂を使用することができる。第２セラミック成形体１６は、熱可塑性樹脂とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を硬化することによって得られる。熱硬化性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂を使用することができる。
【解決手段】第１セラミック積層体１０Ａは、導体成形体１２を有する第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成されている。第１セラミック成形体１４は、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように塗布した後に硬化することによって得られる。熱硬化性樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂を使用することができる。第２セラミック成形体１６は、熱可塑性樹脂とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を硬化することによって得られる。熱硬化性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂を使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に導体が埋設されたセラミック積層体、セラミック部品とこれらの製造方法に関し、例えば高周波特性に優れた受動部品等に適用して好適なセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体基板を用いた受動部品等を作製する場合、セラミック粉末と樹脂を含むセラミック成形体に導体パターンを形成したものを積層一体化した後、焼成するようにしている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、本出願人は特許文献１において、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを電極となる導体成形体を被覆するようにして供給し硬化することで、導体成形体の一部が埋設された第１セラミック成形体と、熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して得られる第２セラミック成形体とを、加熱圧着する方法を提案している。第１セラミック成形体に熱硬化性樹脂前駆体を含ませることで、加熱圧着時における導体成形体の変形を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６６８３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、セラミック成形体を積層した積層成形体を焼成する場合、層間の焼成収縮率が異なると、焼成後に得られるセラミック部品に変形や積層界面における剥離が生じる懸念がある。特に、特許文献１では、熱硬化性樹脂前駆体を用いた第１セラミック成形体と、熱可塑性樹脂前駆体を用いた第２セラミック成形体との間で焼成収縮率に差異が生じるおそれがあった。
【０００６】
このような焼成収縮に起因する問題に関し、特許文献２では、原料粉末に球状カーボン粉末を添加する技術が提案されているが、この技術は、焼成の対象が多孔質セラミックであるため、緻密質なセラミック部品の製造には不向きである。
【０００７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、セラミック積層体を焼成したときの変形や積層界面における剥離の発生を抑制することができるセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明に係るセラミック積層体は、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給した後に硬化して得られる第１セラミック成形体と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して得られる第２セラミック成形体とが積層されて構成されたことを特徴とする。
【０００９】
熱可塑性樹脂前駆体をバインダとする第２セラミック成形体に昇華性物質を含ませることにより、熱可塑性樹脂前駆体の添加量を増やすことなく第２セラミック成形体の焼成収縮率を調整することができる。その結果、セラミック積層体全体の焼成収縮率を均一化することが可能となる。これにより、セラミック積層体を焼成して得られるセラミック部品の変形や積層界面における剥離の発生を抑えることができる。また、焼成時の加熱によって昇華性物質が昇華すると、第２セラミック成形体中に空隙が形成されるため、脱脂が容易になる。
【００１０】
第１の本発明に係るセラミック積層体において、前記昇華性物質は、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質であることを特徴とする。
【００１１】
これらの昇華性物質は、比較的低い昇華点を有していることから、添加物として好適である。
【００１２】
第１の本発明に係るセラミック積層体において、前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することが好ましい。針状の昇華性物質であれば、セラミック成形体の焼成を阻害することがなく、セラミック積層体の変形等の防止と緻密化の両方を達成できる。また、昇華性物質が昇華した後の空隙が、脱脂の際にガスの経路となるため、脱脂性も向上する。
【００１３】
そして、第１の本発明に係るセラミック積層体を焼成することにより、セラミック部品を得ることができる。
【００１４】
次に、第２の本発明に係るセラミック積層体の製造方法は、
導体成形体を形成する導体形成工程と、
熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給するスラリー供給工程と、
前記第１スラリーを硬化して第１セラミック成形体を作製する第１スラリー硬化工程と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して第２セラミック成形体を作製する第２スラリー硬化工程と、
前記第１セラミック成形体と前記第２セラミック成形体とを加熱圧着する貼合せ工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
このような製造方法によれば、昇華性物質を効果的に第２セラミック成形体に含有させることができ、第２セラミック成形体の乾燥時や焼成時における収縮率を調整することが容易になる。
【００１６】
第２の本発明に係るセラミック積層体の製造方法において、前記昇華性物質としては、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質を用いることができる。また、前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することが好ましい。
【００１７】
そして、第２の本発明に係るセラミック積層体の製造方法を経て得られたセラミック積層体を焼成することによりセラミック部品を製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法によれば、セラミック積層体を焼成したときの変形や積層界面における剥離の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１セラミック積層体を示す断面図である。
【図２】図２Ａは導体ペーストによる導体成形体を示す断面図であり、図２Ｂは鋳込み型内に導体成形体を設置した状態を示す断面図であり、図２Ｃは鋳込み型内に第１スラリーを注入して硬化した状態を示す断面図である。
【図３】第２セラミック積層体を示す断面図である。
【図４】図４Ａはフィルム上に導体ペーストによる導体成形体を形成した状態を示す断面図であり、図４Ｂは鋳込み型内にフィルムを設置した状態を示す断面図であり、図４Ｃは鋳込み型内に第１スラリーを注入して硬化した状態を示す断面図である。
【図５】図５Ａは鋳込み型から第１セラミック成形体をフィルムごと離型した状態を示す断面図であり、図５Ｂはフィルムから第１セラミック成形体を離型した状態を示す断面図である。
【図６】図６Ａはフィルム上に導体ペーストによる導体成形体を形成した状態を示す断面図であり、図６Ｂは鋳込み型内にフィルムを他のフィルム及びスペーサと共に設置した状態を示す断面図であり、図６Ｃは鋳込み型内に第１スラリーを注入して硬化した状態を示す断面図である。
【図７】図７Ａは鋳込み型からセラミック成形体をフィルム、他のフィルム及びスペーサごと離型した状態を示す断面図であり、図７Ｂはフィルム、他のフィルム及びスペーサからセラミック成形体を離型した状態を示す断面図である。
【図８】図８Ａは第２スラリーを硬化して第２セラミック成形体とした状態を示す断面図であり、図８Ｂは第１セラミック成形体と第２セラミック成形体とを積層して第２セラミック積層体とした状態を示す断面図である。
【図９】第２セラミック積層体を焼成してセラミック部品とした状態を示す断面図である。
【図１０】第１セラミック成形体を作製する場合に使用される鋳込み型を示す分解斜視図である。
【図１１】第１セラミック成形体及びセラミック部品を作製する手順を示す工程ブロック図である。
【図１２】図１１のステップＳ６〜ステップＳ１１までの手順を示す説明図である。
【図１３】第２セラミック積層体を積層して積層体を構成した状態を示す断面図である。
【図１４】図１４Ａは基体上に導体ペーストをパターン形成、硬化して導体成形体を形成した状態を示す工程図であり、図１４Ｂは導体成形体を被覆するように基体上に第１スラリーを塗布した状態を示す工程図である。
【図１５】図１５Ａは基体上に第１スラリーを塗布する方法の一例を示す斜視図であり、図１５Ｂはその側面図である。
【図１６】図１６Ａは基体上に塗布した第１スラリーを硬化した状態を示す工程図であり、図１６Ｂは基体を剥離して第１セラミック成形体とした状態を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法の実施の形態例を図１〜図１６Ｂを参照しながら説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
先ず、第１の実施の形態に係るセラミック積層体（以下、第１セラミック積層体１０Ａと記す）は、図１に示すように、内部に導体成形体１２が埋め込まれた第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成されている。
【００２２】
この第１セラミック積層体１０Ａは、図２Ａに示すように、樹脂と銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）系の金属の少なくとも１種類の粉末を含む導体ペースト１３を所定の形状に成形硬化した後に、図２Ｂに示すように、鋳込み型１７内に設置し、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶媒を含む第１のゲルキャスト用スラリー（以下、第１スラリー１８と記す）を鋳込み型１７内に鋳込んだ後に、硬化することによって得られる（図２Ｃ参照）。なお、鋳込み型１７は断面で示す構造の一部が開放されていても第１スラリー１８の漏洩がなければ問題ない。
【００２３】
導体ペースト１３に使用される樹脂は、熱硬化性樹脂前駆体であることが好ましい。この場合、熱硬化性樹脂前駆体は、自己反応性のレゾール型フェノール樹脂であることが好ましい。
【００２４】
第１スラリー１８に使用される熱硬化性樹脂前駆体は、ポリウレタン樹脂前駆体であることが好ましい。
【００２５】
導体成形体１２は、導体ペースト１３を印刷法によってパターン形成した後、硬化することによって得られる。
【００２６】
一方、第２セラミック成形体１６は、熱可塑性樹脂とセラミック粉末と溶剤と昇華性物質とが混合された第２スラリー２０を硬化することによって得られる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂を使用することができる。
【００２７】
昇華性物質としては、例えば、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類から選ばれる１種以上の物質を使用することができる。
【００２８】
そして、図１に示すように、第１セラミック成形体１４の一主面と、第２セラミック成形体１６の一主面とを対向させて、互いに加熱圧着することにより、第１セラミック積層体１０Ａが完成する。
【００２９】
なお、ポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂といった熱可塑性樹脂と、セラミック粉末と、可塑剤と、溶剤とが混合された接着ペーストを、第１セラミック成形体１４の接着面、第２セラミック成形体１６の接着面のいずれか一方あるいは両方に塗布、乾燥することにより、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６の加熱圧着時の接着性が良好とすることができるため好ましい。
【００３０】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係るセラミック積層体（以下、第２セラミック積層体１０Ｂと記す）は、図３に示すように、上述した第１セラミック積層体１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、第１セラミック成形体１４の一主面に導体成形体１２の一部が露出している点で異なる。そして、第１セラミック成形体１４のうち、導体成形体１２が露出した面と、第２セラミック成形体１６の一主面とを対向させて、互いに加熱圧着することにより、第２セラミック積層体１０Ｂが構成されている。
【００３１】
そして、第２セラミック積層体１０Ｂにおける第１セラミック成形体１４は、例えば図４Ａに示すように、フィルム２１上に導体ペースト１３を印刷法によってパターン形成した後、硬化してフィルム２１上に導体成形体１２を形成した後に、図３Ｂに示すように、フィルム２１を鋳込み型１７内に設置し、第１スラリー１８を鋳込み型１７内に鋳込んだ後に、硬化することによって得られる（図４Ｃ参照）。この場合、図５Ａに示すように、フィルム２１上に第１セラミック成形体１４（導体成形体１２が埋設されている）が設置された状態になっているため、第１セラミック成形体１４をフィルム２１から離型することによって、図５Ｂに示すように、導体成形体１２が埋設された第１セラミック成形体１４が得られる。
【００３２】
なお、第１の実施の形態と同様、ポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂といった熱可塑性樹脂と、セラミック粉末と、可塑剤と、溶剤とが混合された接着ペーストを、第１セラミック成形体１４の接着面、第２セラミック成形体１６の接着面のいずれか一方あるいは両方に塗布、乾燥することにより、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６の加熱圧着時の接着性が良好とすることができるため好ましい。
【００３３】
第１セラミック成形体１４の鋳込み型１７からの離型性を良好にするために、図６Ａ〜図７Ｂに示すようにしてもよい。すなわち、図６Ａに示すように、フィルム２１上に導体ペースト１３を印刷法によってパターン形成した後、硬化してフィルム２１上に導体成形体１２を形成した後に、図６Ｂに示すように、フィルム２１を鋳込み型１７内に設置する際に、フィルム２１と他のフィルム２２とを導体ペースト１３が形成された面と他のフィルム２２とを対向させ、さらに、フィルム２１と他のフィルム２２の間にスペーサ２４を挟んで設置する。そして、スペーサ２４にて形成される空間２６内に第１スラリー１８を流し込んだ後に、硬化することによって第１セラミック成形体１４を得るようにしてもよい（図６Ｃ参照）。この場合、図７Ａに示すように、第１セラミック成形体１４がフィルム２１、他のフィルム２２及びスペーサ２４にて囲まれた状態となっているため、第１セラミック成形体１４が鋳込み型１７に不要に付着することなく、簡単に鋳込み型１７から離型することができる。
【００３４】
さらに、導体成形体１２が形成されるフィルム２１の表面に塗布された剥離剤の剥離力と、他のフィルム２２の表面に塗布された剥離剤の剥離力とを異なるようにすれば、必ずどちらかのフィルム２１（又は２２）が剥がれ易くなり、フィルム２１（又は２２）からの離型も容易になる。図７Ｂに、フィルム２１、他のフィルム２２及びスペーサ２４から第１セラミック成形体１４を離型した状態を示す。
【００３５】
一方、第２セラミック成形体１６は、図８Ａに示すように、熱可塑性樹脂とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を、ドクターブレード、ダイコーター、押出し成形等の連続成形機を使用して形成される。これらの連続成形機は、ブレード、ダイ、金型のギャップを高精度に制御することによって、厚みばらつきが少なく均一な厚みの第２セラミック成形体１６を高精度に成形することが可能となる。
【００３６】
そして、図８Ｂに示すように、第１セラミック成形体１４のうち、導体成形体１２が露出した面と、第２セラミック成形体１６の一主面とを対向させて、互いに加熱圧着することにより、第２セラミック積層体１０Ｂが完成する。
【００３７】
この場合、加熱しても軟化し難い熱硬化性樹脂を含む第１セラミック成形体１４中に導体成形体１２を埋設しているため、加熱圧着時には第２セラミック成形体１６のみの形状が変化し、第１セラミック成形体１４に埋設された導体成形体１２の位置はほとんど変化しない。
【００３８】
その後、図９に示すように、第２セラミック積層体１０Ｂを焼成することによって、導体成形体１２が埋め込まれたセラミック焼成体１００を有する本実施の形態に係るセラミック部品１０２が完成する。
【００３９】
このように、第２セラミック成形体１６に昇華性物質を添加することで、第２セラミック成形体１６と、第１セラミック成形体１４とのセラミック粉末充填率を均一化することができる。これにより、第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂの均一な焼成収縮が可能となり、セラミック部品の変形や、積層界面における剥離の発生を解消することができる。
【００４０】
さらに、第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂは、導体成形体１２を埋設した熱硬化性樹脂を利用した第１セラミック成形体１４と、導体成形体１２を埋設しない熱可塑性樹脂を利用した第２セラミック成形体１６とを組み合わせることで、比較的厚い導体成形体１２を埋設し、且つ、各部の精密な厚み制御を可能にした第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂを得ることができる。しかも、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６との加熱圧着時において、導体成形体１２の位置が変化することを抑制することができ、分布定数回路部品の特性の変化（特性のばらつき）を回避することが可能となる。
【００４１】
次に、上述した第２セラミック積層体１０Ｂ及びセラミック部品並びに第２セラミック積層体１０Ｂの製造方法及びセラミック部品の製造方法の実施例について図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【００４２】
この実施例では、図１０に示す鋳込み型１７が使用される。
【００４３】
鋳込み型１７は、一度に複数枚（例えば３枚）の第１セラミック成形体１４を作製することができるようになっている。
【００４４】
鋳込み型１７は、図１０に示すように、１つの基台３０と、基台３０上に載置される複数枚の板部材（第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ）と、第４板部材３２ｄ上に載置される上板３４とを有する。
【００４５】
さらに、基台３０は、その上面のうち、第１側面に近接する部分と第２側面（第１側面と対向する側面）に近接する部分にそれぞれ数本（例えば３本）の棒部材３６が設けられている。各棒部材３６は、軸方向が基台３０の上面の法線方向となるように基台３０の上面に設けられている。
【００４６】
第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ並びに上板３４は、基台３０の棒部材３６と対応する部分にそれぞれ位置決め用の貫通孔（以下、位置決め孔３８と記す）が設けられ、第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ並びに上板３４を基台３０上に順番に載置した際に、各位置決め孔３８を通じて基台３０の棒部材３６が挿通されるようになっている。
【００４７】
そして、第１板部材３２ａと第２板部材３２ｂ間、第２板部材３２ｂと第３板部材３２ｃ間、第３板部材３２ｃと第４板部材３２ｄ間に、第１フィルム２１と、スペーサ２４と、第２フィルム２２の積層体が挿入される。第１フィルム２１には、その上面に導体ペースト１３によって複数の電極パターン４０が形成されている。
【００４８】
これら第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４は、鋳込み型１７内で作製された第１セラミック成形体１４が鋳込み型１７の第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ等に不要に付着するのを防止するためのものであり、特に、第１フィルム２１は、作製される第１セラミック成形体１４の下面の形状を決定づけ、第２フィルム２２は、作製される第１セラミック成形体１４の上面の形状を決定づけるようになっている。スペーサ２４は、開口部を有するほぼ枠状に形成され、第１セラミック成形体１４の面積と高さを決定づける。図１０の例では、第１フィルム２１上に形成された電極パターン４０の群を三方から囲むようにほぼ枠状に形成されている。このスペーサ２４は、例えば第１フィルム２１や第２フィルム２２と同様の材質で構成してもよい。また、これら第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４は、各表面に、離型剤がコートされており、作製された第１セラミック成形体１４が容易に離れるようになっている。
【００４９】
これら第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４には、基台３０の棒部材３６と対応する部分にそれぞれ位置決め孔４２、４６及び４４が設けられている。
【００５０】
さらに、上板３４には、第１スラリー１８を注入するためのＵ字状の切欠き４８が形成され、第２板部材３２ｂ〜第４板部材３２ｄにも、それぞれＵ字状の切欠き４８に対応した部分に、第１スラリー１８を注入するための貫通孔（以下、注入孔５０と記す）が形成されている。
【００５１】
第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４にも、第２板部材３２ｂ〜第４板部材３２ｄの注入孔５０に対応した部分にそれぞれ切欠き５２や注入孔（図示せず）が形成されている。
【００５２】
従って、鋳込み型１７を組み立てる場合は、例えば以下のようにして行われる。
【００５３】
先ず、基台３０の上面に第１板部材３２ａを載置する。このとき、基台３０の棒部材３６を第１板部材３２ａの位置決め孔３８にそれぞれ挿通させて載置する。その後、第１板部材３２ａ上に第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２を重ねて載置する。このとき、第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２の各位置決め孔４２、４４及び４６にそれぞれ基台３０の棒部材３６を挿通させて載置する。以下、同様に、第２板部材３２ｂを載置し、該第２板部材３２ｂ上に、第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２を重ねて載置し、さらに、第３板部材３２ｃを載置し、該第３板部材３２ｃ上に、第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２を重ねて載置し、さらに、第４板部材３２ｄを載置し、そして、最後に上板３４を載置する。これによって、鋳込み型１７が完成する。
【００５４】
鋳込み型１７内には、第１板部材３２ａと第２板部材３２ｂ間、第２板部材３２ｂと第３板部材３２ｃ間、第３板部材３２ｃと第４板部材３２ｄ間に、それぞれ第１フィルム２１、スペーサ２４及び第２フィルム２２によって囲まれた中空部が形成される。
【００５５】
次に、鋳込み型１７を使用して第１セラミック積層体１０Ａ並びにセラミック部品を作製する方法について図１１及び図１２を参照しながら説明する。
【００５６】
先ず、図１１のステップＳ１において、第１フィルム２１上に導体ペースト１３を印刷して複数の電極パターン４０を形成する。
【００５７】
具体的には、第１フィルム２１は、表面にシリコーン離型剤がコートされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。導体ペースト１３の加熱硬化時における収縮、歪を抑制するために、予め第１フィルム２１に温度１５０℃で１０分以上のアニール処理を施す。
【００５８】
その後、鋳込み型１７への積層時の位置決めを行えるように、第１フィルム２１に位置決め孔４２を形成する。次いで、第１フィルム２１の上面のうち、位置決め孔４２を基準にした所定領域に導体ペースト１３を印刷して、複数の電極パターン４０を形成する。この導体ペースト１３は、例えばレゾール型フェノール樹脂を含有した熱硬化型の銀（Ａｇ）ペーストである。導体ペースト１３中のＡｇ粉末は、誘電体との同時焼成の際の焼成収縮温度特性を近づけるため、粒度調整された粉末を使用している。
【００５９】
次に、図１１のステップＳ２において、第１フィルム２１上に形成された電極パターン４０を加熱硬化する。すなわち、熱硬化型のＡｇペーストを硬化させるために、１２０℃×１時間の熱処理を施す。
【００６０】
その後、図１１のステップＳ３において、鋳込み型１７を組み立てて、電極パターン４０が形成された第１フィルム２１を第２フィルム２２及びスペーサ２４と共に鋳込み型１７内に設置する。図１０の鋳込み型１７では、第１板部材３２ａと第２板部材３２ｂ間、第２板部材３２ｂと第３板部材３２ｃ間、第３板部材３２ｃと第４板部材３２ｄ間にそれぞれ第１フィルム２１が設置される。もちろん、スペーサ２４及び第２フィルム２２も第１フィルム２１上に積層されて設置される。
【００６１】
一方、図１１のステップＳ４及びステップＳ５において、鋳込み型１７に注入される第１スラリー１８を調製する。
【００６２】
先ず、ステップＳ４において、セラミックスラリーを調製する。セラミックスラリーは、酸化チタン、酸化バリウム系粉末と焼結助剤としてのボロシリケートガラスとを混合したセラミック粉末を有する。すなわち、セラミックスラリーは、上述のセラミック粉末を１００重量部と、脂肪族二塩基酸エステルを１５〜４０重量部、トリアセチンを０．５〜１０重量部及びポリカルボン酸共重合体を０．５〜１０重量部からなる有機分散媒（ポリカルボン酸は有機分散剤として作用）との混合物からなる。
【００６３】
その後、ステップＳ５において、上述のセラミックスラリーに、ゲル化剤としてポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの変性物１〜１０重量部とエチレングリコール０．０５〜２．７重量部、反応触媒として６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノールを０．０３〜０．３重量部添加した後、攪拌して、第１スラリー１８、すなわち、ゲルキャスト用スラリーを調製する。
【００６４】
次に、ステップＳ６において、鋳込み型１７内に第１スラリー１８を注入（注型）する。具体的には、鋳込み型１７における上板３４のＵ字状の切欠き４８から露出する第４板部材３２ｄの注入孔５０（図１０、図１２参照）を介して第１スラリー１８を注入する。この注入によって、鋳込み型１７内の複数の中空部に第１スラリー１８がそれぞれ充填される。第１スラリー１８は、ゲルキャスト用スラリーであることから、中空部に充填された状態でそのまま硬化される。これによって、鋳込み型１７内に例えば３つの第１セラミック成形体１４が作製されることになる。
【００６５】
その後、ステップＳ７において、鋳込み型１７を分解し、第１フィルム２１、スペーサ２４及び第２フィルム２２から第１セラミック成形体１４を剥がす。これによって、第１セラミック成形体１４、すなわち、導体成形体１２を埋設した第１セラミック成形体１４（第１セラミックテープ１４とも記す）が完成する（図１２参照）。
【００６６】
一方、ステップＳ８において、例えば図８Ａに示すように、セラミック粉末と熱可塑性樹脂と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を、ドクターブレード、ダイコーター、押出し成形等の連続成形機を使用して成形することにより、第２セラミック成形体１６（第２セラミックテープ１６とも記す）を形成する。第２スラリー２０は、セラミック粉末として、第１スラリー１８と同種のものを用い、このセラミック粉末１００重量部と、熱可塑性樹脂としてブチラール樹脂５〜２０重量部、昇華性物質として針状の結晶構造を有するテオブロミン１〜５重量部との混合物からなる。
【００６７】
なお、加熱圧着前に第１セラミックテープ１４、第２セラミックテープ１６の接着面のいずれか一方或いは両方に、前記セラミックスラリーで使用したものと同種のセラミック粉末１００重量部に対し、ポリオレフィン樹脂あるいはブチラール樹脂１０〜１５０重量部、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）等の可塑剤０〜５０重量部、及びブチルカルビトールアセテートや２エチルヘキサノールといった溶剤を適量混合した接着ペーストを塗布、乾燥することにより第１セラミックテープ１４と第２セラミックテープ１６の接着性が良好となるため好ましい。
【００６８】
次に、図１１のステップＳ９において、図１２に示すように、第１セラミックテープ１４と第２セラミックテープ１６とがそれぞれ交互に重なるようにして、複数枚の第１セラミックテープ１４及び第２セラミックテープ１６を積層して、図１３に示すように、積層体６０を作製する。このとき、第１セラミックテープ１４の反応性官能基が完全に反応しない状態（室温において、注型後、１時間〜４８時間経過後）で、５〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加圧積層する。加圧力は、第１セラミックテープ１４の強度と許容される積層ずれに応じて適宜選択される。
【００６９】
積層時の加圧力が小さい場合は、積層ずれは小さいものの、積層時の接着不良による焼成体のデラミネーションが発生し易くなる一方、積層時の加圧力が大きい場合は、上述のデラミネーションの発生を抑制できるものの、第１セラミックテープ１４の積層圧力による変形及び破損が発生し易くなる。しかし、上述した加圧力の範囲であれば、積層ずれとデラミネーションを抑制することができ、好ましい。また、必要に応じて、上記５〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧に引き続き、５０〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で一体性を高めてもよい。
【００７０】
また、複数の第１セラミックテープ１４の間にそれぞれ熱可塑性樹脂を含む第２セラミックテープ１６が存在していることから、上述の加熱圧着によって、第２セラミックテープが軟化し、テープ同士の凹凸が吸収され、密着性が向上する。このとき、第１セラミックテープ１４は熱硬化性樹脂を含んでいるため、複数の第１セラミック成形体１４及び第２セラミック成形体１６の加熱圧着時において、導体成形体の位置の変化を抑制することができる。なお、より短時間で反応硬化させるために、６０℃〜８０℃に加温しながら積層することが好ましい。
【００７１】
次に、図１１のステップＳ１０において、積層体６０を乾燥した後、ステップＳ１１において、積層体を複数のチップ６２に分割する（図１２参照）。
【００７２】
その後、ステップＳ１２において、各チップ６２の表面や側面に端子電極を印刷により形成する。
【００７３】
そして、ステップＳ１３において、各チップ６２を焼成することで、実施例に係るセラミック部品が完成する。機械的強度、熱伝導性等の観点から、チップ６２を十分に緻密質とすることが好ましい。
【００７４】
図１に示すように、熱可塑性樹脂を含む第２セラミック成形体１６を、熱硬化性樹脂を含む第１セラミック成形体１４に積層することで、第１セラミック成形体１４のみを積層した場合よりも接着性を改善することができる。その結果、例えば図１３に示すように、第２セラミック積層体１０Ｂを複数積層して１つの積層体６０を構成する場合に、各第２セラミック積層体１０Ｂの接着性が良好となることから、製造過程において第２セラミック積層体１０Ｂが剥離するという不都合を回避でき、複数の第２セラミック積層体１０Ｂの積層体６０によるセラミック部品の歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
さらに、第２セラミック成形体１６に昇華性物質を含ませることで、第２セラミック成形体１６と、第１セラミック成形体１４とのセラミック粉末充填率を均一化することができる。これにより、第２セラミック積層体１０Ｂの均一な焼成収縮が可能となり、チップ６２を焼成して得られるセラミック部品の変形や、積層界面における剥離の発生を解消することができる。
【００７６】
上述の例では、導体ペースト１３を所定の形状に成形硬化した後に、鋳込み型１７内に設置し、その後、第１スラリー１８を鋳込み型１７内に鋳込んだ後に、硬化することによって第１セラミック成形体１４を得るようにしたが、その他、第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように塗布した後に硬化することによって得るようにしてもよい。
【００７７】
具体的には、先ず、図１４Ａに示すように、フィルム等の基体７０の上面に剥離剤（図示せず）を塗布し、その後、基体７０の上面に導体ペースト１３を例えば印刷法によってパターン形成し、さらに、このパターン形成された導体ペースト１３を加熱硬化して、基体７０上に導体成形体１２を形成する。
【００７８】
その後、図１４Ｂに示すように、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように基体７０上に塗布する。塗布方法としては、ディスペンサー法や、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す方法やスピンコート法等がある。図１５Ａ及び図１５Ｂに示す方法は、一対のガイド板７２ａ及び７２ｂの間に基体７０（導体成形体１２が形成された基体７０）を設置し、その後、第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように基体７０上に塗布した後、ブレード状の治具７４を一対のガイド板７２ａ及び７２ｂの上面を滑らせて（摺り切って）、余分な第１スラリー１８を取り除く方法である。一対のガイド板７２ａ及び７２ｂの高さを調整することによって、第１スラリー１８の厚みを容易に調整することができる。
【００７９】
その後、図１６Ａに示すように、基体７０上に塗布された第１スラリー１８を硬化（室温硬化や乾燥硬化等）させる。
【００８０】
その後、図１６Ｂに示すように、基体７０を剥離、除去することによって第１セラミック成形体１４が完成する。
【００８１】
その後は、上述したように、熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を使用して第２セラミック成形体１６を作製し、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とを互いに加熱圧着することにより、第２セラミック積層体１０Ｂが完成する。
【００８２】
ここで、各構成部材の好ましい態様について説明する。
【００８３】
［導体ペースト１３］
導体ペースト１３としては、バインダとしてエポキシ、フェノール等の未硬化物を含有するものが好ましいが、とりわけ、レゾール型フェノール樹脂を含有するものが好ましい。また、金属粉末については、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｒｈといった金属の単体又は合金、金属間化合物を用いることができるが、同時焼成されるセラミック部材に要求される特性、すなわち、焼成時の酸素分圧、温度、焼成収縮温度特性を考慮し、適宜選択される。焼成収縮温度特性については金属粉末組成だけではなく、金属粉末の粒径、比表面積、凝集度によっても適宜制御される。導体ペースト１３中のバインダ分量については、例えば、Ａｇ粉末の場合、金属粉末重量の１％〜１０％の範囲を使用するが、セラミック部材の焼成収縮率、スクリーン印刷時の印刷性を考慮し、３〜６％の範囲が好ましい。
【００８４】
導体ペースト１３は、上述したように、印刷後、加熱硬化させるが、硬化条件は、硬化剤の種類により異なり、例えばレゾール型フェノール樹脂の場合、１２０℃で１０分〜６０分硬化させる。
【００８５】
導体ペースト１３による電極パターン４０を硬化した後、硬化した電極パターン４０が形成されている第１フィルム２１（この場合、ＰＥＴフィルム）は、鋳込み型１７に設置される。ＰＥＴフィルムを鋳込み型１７に設置する際、ＰＥＴフィルムのうねりを抑制するため、所望の平行度、平坦度を有する型板（第１板部材３２ａ〜第３板部材３２ｃ）に真空吸着、糊付け、静電吸着等の手段により吸着させる。
【００８６】
［鋳込み型１７（金型）］
型板（第１板部材３２ａ〜第３板部材３２ｃ）は、吸着手段に応じた板部材を使用する。例えば真空吸着の場合は、金属、セラミック、樹脂等の材質は関係なく、多孔質板や吸着用孔を多数あけた板を使用し、糊付けの場合は、糊との反応性がなく、後に溶剤等で糊を拭き取る際にも変質を起こさない材質の板を使用し、静電吸着の場合は、ＰＥＴと静電吸着し易い材料でできた板を使用することが好ましい。
【００８７】
鋳込み型１７は、内部に第１スラリー１８が流通する経路を有し、鋳込み硬化後の第１スラリー１８が所望の厚みの板状となるように、型板間に、電極パターン４０が形成された第１フィルム２１、第２フィルム２２（電極パターンが形成されていても、されていなくてもよい）及びスペーサ２４を設置して、第１フィルム２１及び第２フィルム２２を平行に対向した形態を有し、且つ、第１フィルム２１と第２フィルム２２との間に適当な間隔が設定されるようにすることが好ましい。
【００８８】
第１フィルム２１、第２フィルム２２、スペーサ２４は、ＰＥＴフィルム、離型剤をコートした金属板・セラミック板、あるいはテフロン（登録商標）樹脂板等を用いることができる。
【００８９】
そして、この鋳込み型１７に、反応硬化する樹脂を含有する第１スラリー１８を流し込み、硬化させる。
【００９０】
［第１スラリー１８］
第１スラリー１８は、用途に応じ、アルミナ、安定化ジルコニア、各種圧電セラミック材料、各種誘電セラミック材料、といった酸化物セラミックスをはじめ、シリコンナイトライド、アルミナイトライドといった窒化物セラミックス、シリコンカーバイド、タングステンカーバイドといった炭化物セラミックス粉末やバインダとしてのガラス成分を含んだセラミックス粉末といった無機成分と、例えば分散剤とゲル化剤もしくはゲル化剤相互の化学反応が誘起される有機化合物とからなる。
【００９１】
この第１スラリー１８は、無機成分粉末の他、有機分散媒、ゲル化剤を含み、粘性や固化反応調整のための分散剤、触媒を含んでもよい。有機分散媒は反応性官能基を有していてよく、あるいは有していなくともよい。しかし、この有機分散媒は、反応性官能基を有することが特に好ましい。
【００９２】
反応性官能基を有する有機分散媒としては、以下を例示することができる。
【００９３】
すなわち、反応性官能基を有する有機分散媒は、ゲル化剤と化学結合し、第１スラリー１８を固化可能な液状物質であること、及び鋳込みが容易な高流動性の第１スラリー１８を形成できる液状物質であることの２つを満足する必要がある。
【００９４】
ゲル化剤と化学結合し、第１スラリー１８を固化するためには、反応性官能基、すなわち、水酸基、カルボキシル基、アミノ基のようなゲル化剤と化学結合を形成し得る官能基を分子内に有していることが必要である。分散媒は少なくとも１の反応性官能基を有するものであれば足りるが、より十分な固化状態を得るためには、２以上の反応性官能基を有する有機分散媒を使用することが好ましい。２以上の反応性官能基を有する液状物質としては、例えば多価アルコール、多塩基酸が考えられる。なお、分子内の反応性官能基は必ずしも同種の官能基である必要はなく、異なる官能基であってもよい。また、反応性官能基はポリグリセリンのように多数あってもよい。
【００９５】
一方、注型が容易な高流動性の第１スラリー１８を形成するためには、可能な限り粘性の低い液状物質を使用することが好ましく、特に、２０℃における粘度が２０ｃｐｓ以下の物質を使用することが好ましい。既述の多価アルコールや多塩基酸は水素結合の形成により粘性が高い場合があるため、たとえ第１スラリー１８を固化することが可能であっても反応性分散媒として好ましくない場合がある。従って、多塩基酸エステル、多価アルコールの酸エステル等の２以上のエステル基を有するエステル類を前記有機分散媒として使用することが好ましい。また、多価アルコールや多塩基酸も、第１スラリー１８を大きく増粘させない程度の量であれば、強度補強のために使用することは有効である。エステル類は比較的安定ではあるものの、反応性が高いゲル化剤とであれば十分反応可能であり、粘性も低いため、上記２条件を満たすからである。特に、全体の炭素数が２０以下のエステルは低粘性であるため、反応性分散媒として好適に用いることができる。
【００９６】
第１スラリー１８に含有されていてもよい反応性官能基を有する有機分散媒としては、具体的には、エステル系ノニオン、アルコールエチレンオキサイド、アミン縮合物、ノニオン系特殊アミド化合物、変性ポリエステル系化合物、カルボキシル基含有ポリマー、マレイン系ポリアニオン、ポリカルボン酸エステル、多鎖型高分子非イオン系、リン酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸Ｎａ、マレイン酸系化合物を例示できる。また、非反応性分散媒としては、炭化水素、エーテル、トルエン等を例示できる。
【００９７】
［ゲル化剤］
第１スラリー１８中に含有されるゲル化剤は、分散媒に含まれる反応性官能基と反応して固化反応を引き起こすものであり、以下を例示することができる。
【００９８】
すなわち、ゲル化剤の２０℃における粘度が３０００ｃｐｓ以下であることが好ましい。具体的には、２以上のエステル基を有する有機分散媒と、イソシアナート基、及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤とを化学結合させることにより第１スラリー１８を固化することが好ましい。
【００９９】
具体的には、この反応性のゲル化剤は、分散媒と化学結合し、第１スラリー１８を固化可能な物質である。従って、ゲル化剤は、分子内に、分散媒と化学反応し得る反応性官能基を有するものであればよく、例えば、モノマー、オリゴマー、架橋剤の添加により三次元的に架橋するプレポリマー（例えば、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等）等のいずれであってもよい。
【０１００】
但し、反応性ゲル化剤は、第１スラリー１８の流動性を確保する観点から、粘性が低いもの、具体的には２０℃における粘度が３０００ｃｐｓ以下の物質を使用することが好ましい。
【０１０１】
一般に、平均分子量が大きなプレポリマー及びポリマーは、粘性が高いため、本実施例では、これらより分子量が小さいもの、具体的には平均分子量（ＧＰＣ法による）が２０００以下のモノマー又はオリゴマーを使用することが好ましい。なお、ここでの「粘度」とは、ゲル化剤自体の粘度（ゲル化剤が１００％の時の粘度）を意味し、市販のゲル化剤希釈溶液（例えば、ゲル化剤の水溶液等）の粘度を意味するものではない。
【０１０２】
ゲル化剤の反応性官能基は、反応性分散媒との反応性を考慮して適宜選択することが好ましい。例えば反応性分散媒として比較的反応性が低いエステル類を用いる場合は、反応性が高いイソシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）、及び／又はイソチオシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）を有するゲル化剤を選択することが好ましい。
【０１０３】
イソシアナート類は、ジオール類やジアミン類と反応させることが一般的であるが、ジオール類は既述の如く高粘性のものが多く、ジアミン類は反応性が高すぎて注型前に第１スラリー１８が固化してしまう場合がある。
【０１０４】
このような観点からも、エステルからなる反応性分散媒と、イソシアナート基及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤との反応により第１スラリー１８を固化することが好ましく、より充分な固化状態を得るためには、２以上のエステル基を有する反応性分散媒と、イソシアナート基、及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤との反応により第１スラリー１８を固化することが好ましい。また、ジオール類、ジアミン類も、第１スラリー１８を大きく増粘させない程度の量であれば、強度補強のために使用することは有効である。
【０１０５】
イソシアナート基及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤としては、例えば、ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート）系イソシアナート（樹脂）、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアナート）系イソシアネート（樹脂）、ＴＤＩ（トリレンジイソシアナート）系イソシアナート（樹脂）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアナート）系イソシアナート（樹脂）、イソチオシアナート（樹脂）等を挙げることができる。
【０１０６】
また、反応性分散媒との相溶性等の化学的特性を考慮して、前述した基本化学構造中に他の官能基を導入することが好ましい。例えば、エステルからなる反応性分散媒と反応させる場合には、エステルとの相溶性を高めて、混合時の均質性を向上させる点から、親水性の官能基を導入することが好ましい。
【０１０７】
なお、ゲル化剤分子内に、イソシアナート基又はイソチオシアナート基以外の反応性官能基を含有させてもよく、イソシアナート基とイソチオシアナート基が混在してもよい。さらには、ポリイソシアナートのように、反応性官能基が多数存在してもよい。
【０１０８】
第１スラリー１８には、上述した成分以外に、消泡剤、界面活性剤、焼結助剤、触媒、可塑剤、特性向上剤等の各種添加剤を添加してもよい。
【０１０９】
上述した第１スラリー１８は、以下のように作製することができる。
（１）分散媒に無機物粉末を分散して第１スラリー１８とした後、ゲル化剤を添加する。
（２）分散媒に無機物粉末及びゲル化剤を同時に添加して分散することにより第１スラリー１８を製造する。
【０１１０】
注型時及び塗布時の作業性を考慮すると、２０℃における第１スラリー１８の粘度は３０００ｃｐｓ以下であることが好ましく、２０００ｃｐｓ以下であることがより好ましい。第１スラリー１８の粘度は、既述した反応性分散媒やゲル化剤の粘度の他、粉末の種類、分散剤の量、第１スラリー１８の濃度（第１スラリー１８全体の体積に対するセラミック粉末体積％）によっても調整することができる。
【０１１１】
但し、第１スラリー１８の濃度は、通常は、２５〜７５体積％のものが好ましく、焼結性や脱脂性を考慮すると、３５〜７５体積％のものがさらに好ましい。有機成分として分散媒、分散剤、反応硬化物、反応触媒を有する。このうち、例えば分散媒とゲル化剤もしくはゲル化剤相互の化学反応により固化する。
【０１１２】
本実施の形態では、第１セラミック成形体１４を製造する際に、第１スラリー１８に熱硬化性樹脂を含ませて、乾燥時に熱硬化性樹脂を硬化させて三次元網目構造を生成させ、収縮を小さくすることで導体成形体１２の変形を抑えている。
【０１１３】
この場合、第１スラリー１８に使用する溶剤に、熱硬化性樹脂が硬化する温度での蒸気圧が小さいものを選定し、熱硬化時の溶剤乾燥による収縮を小さくすることが望ましい。室温で硬化する樹脂を用いた場合は、特に作業や装置が簡単になる。
【０１１４】
ポリウレタン樹脂は、硬化後の弾性を制御し易く、柔軟な成形体も可能となる等の利点を有する。後工程での取り扱いを考えると、あまり硬い成形体は適さない場合があり、熱硬化性樹脂は三次元網目構造をとるので一般に硬いが、ポリウレタン樹脂は、柔軟性のある成形体も可能で、特にテープ状の成形体は、柔軟性が要求される場合が多いため望ましい。また、スラリー性状の制御のため、熱可塑性樹脂を含ませてもよい。
【０１１５】
本実施の形態においては、導体ペースト１３に熱硬化性樹脂を含ませているため、耐溶剤性が向上し、パターン形状の崩れは生じない。また、熱硬化性樹脂は、硬化後は三次元の網目構造となり、元に戻らないため、硬化後は、溶剤への再溶解性がなくなり、一般に、熱可塑性樹脂よりも耐溶剤性が高い。
【０１１６】
熱硬化性樹脂の中では、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂が硬化前プレポリマーの分子量の制御ができ、ペースト性状のコントロールが可能なため、好適である。なお、熱可塑性樹脂をペースト性状の制御のために、熱硬化性樹脂と一緒に含めるようにしてもよい。
【０１１７】
特に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂は、硬化剤が必要なく、加熱するだけで硬化するタイプがあり、導体ペースト１３の効率的な使用に適する。つまり、硬化剤の添加が必要な他の熱硬化性樹脂は、導体ペースト１３を印刷する前に、硬化剤を混合する必要があるが、混合すると保存がきかない。従って、印刷後に残った導体ペースト１３を回収して保存する必要のある印刷法によって導体ペースト１３を印刷する場合は、硬化剤を混合する必要がない熱硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型フェノール樹脂が好適である。
【０１１８】
本実施の形態においては、熱硬化性樹脂をバインダに使用して導体成形体１２を埋設した第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂを得ることにより、焼成ばらつきを小さくすることができる。
【０１１９】
［第２スラリー２０］
第２スラリー２０に含まれるセラミック粉末は、用途に応じて、アルミナ、安定化ジルコニア、各種圧電セラミック材料、各種誘電セラミック材料、といった酸化物セラミックスをはじめ、シリコンナイトライド、アルミナイトライドといった窒化物セラミックス、シリコンカーバイド、タングステンカーバイドといった炭化物セラミックス粉末やバインダとしてのガラス成分を含む。
【０１２０】
第２スラリー２０に含まれる熱可塑性樹脂は、例えばポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂を使用することができる。もちろん、ポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂中に、安定剤、可塑剤等の少量の改質成分を含んでもよい。ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が挙げられ、ブチラール樹脂としてはポリビニルブチラール樹脂が挙げられる。第２スラリー２０には、その他、昇華性物質、有機分散媒、粘性や固化反応調整のための分散剤、触媒を含んでもよい。
【０１２１】
昇華性物質としては、例えば、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類を挙げることができる。昇華性物質は、針状の結晶構造を有していることが好ましく、特にテオブロミン、カフェインを用いることが好ましい。
【０１２２】
熱可塑性樹脂と昇華性物質との体積比（昇華性物質／熱可塑性樹脂）は、第１セラミック成形体１４との接着性や第２セラミック成形体１６自体の成形性を考慮すると、０．１〜０．４、より好ましくは０．２〜０．３の範囲とすることが好ましい。
【０１２３】
また、第２スラリー２０に含有されてよい有機分散媒としては、第１スラリー１８において具体的に例示したものが挙げられる。この有機分散媒は、反応性官能基を有することが特に好ましい。
【０１２４】
第２スラリー２０の粘度は、ドクターブレード、ダイコーター、押し出し成形等の連続成形機での作業性を考慮すると、２０℃における第２スラリー２０の粘度は１５００ｃｐｓ以下であることが好ましく、１０００ｃｐｓ以下であることがより好ましい。第２スラリー２０の粘度は、セラミック粉末の種類、熱可塑性樹脂前駆体、昇華性物質、分散剤の種類や量、第２スラリー２０の濃度（第２スラリー２０全体の体積に対するセラミック粉末体積％）によっても調整することができる。
【０１２５】
第２スラリー２０の濃度は、通常は、３０〜５０体積％が好ましく、第１セラミック成形体１４との接着性や乾燥・脱脂の容易性を考慮すると、３５〜４５体積％がさらに好ましい。
【０１２６】
ここで、第２セラミック成形体１６において昇華性物質を含んでいない従来のセラミック積層体の問題点と、本実施の形態に係る第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂによる問題解決について説明する。
【０１２７】
従来においては、セラミック積層体を焼成して得られるセラミック部品に変形や、積層界面における剥離が生じる場合があった。これは、セラミック積層体を構成する第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６のそれぞれのセラミック粉末の充填率が異なるためと考えられる。
【０１２８】
すなわち、第１セラミック成形体１４では、熱硬化性樹脂が、収縮を伴わずに硬化し、その後乾燥しても、熱硬化性樹脂による骨格が形成されているために、乾燥収縮は極めて小さい。換言すれば、第１セラミック成形体１４におけるセラミック粉末の充填率は第１スラリー１８からほとんど変化しない。一方、第２セラミック成形体１６における硬化は、乾燥収縮を伴うものであるため、乾燥硬化の過程で、セラミック粉末の充填率が高まる。
【０１２９】
そのため、充填率の低い第１セラミック成形体１４は焼成収縮率が大きくなり、充填率の大きい第２セラミック成形体１６は焼成収縮率が小さくなる。その結果、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成されたセラミック積層体の均一な焼成収縮が妨げられ、セラミック部品が変形したり、積層界面で剥離したりといった問題が生じる。
【０１３０】
このセラミック部品の変形や積層界面における剥離への対策として、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とのセラミック粉末の充填率を均一化することが考えられる。この場合、第２セラミック成形体１６における熱可塑性樹脂前駆体の量を相対的に増やすことによってセラミック粉末の充填率を下げようとすると、焼成時の加熱により熱可塑性樹脂が大量に溶融して、セラミック積層体が著しく変形することがある。また、熱可塑性樹脂が溶融して凝縮し、比表面積が小さくなるために酸素との接触が不足し、脱脂不良を引き起こすことがある。
【０１３１】
一方、本実施の形態では、第２セラミック成形体１６における熱可塑性樹脂前駆体の量を増やすのではなく、昇華性物質を添加することで、第２セラミック成形体１６と、第１セラミック成形体１４とのセラミック粉末充填率を均一化している。これにより、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成された第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂの均一な焼成収縮が可能となり、セラミック部品の変形や、積層界面における剥離の発生を解消することができる。
【０１３２】
この場合、昇華性物質が、焼成時の加熱によって昇華すると、第２セラミック成形体１６中に空隙が形成されるため、脱脂が容易になる。また、添加する昇華性物質が針状の結晶構造であれば、昇華した後の空隙が、脱脂の際にガスの経路となり、より一層脱脂性が向上する。従って、昇華性物質は、熱可塑性樹脂の脱脂温度よりも低温で昇華することが好ましい。
【０１３３】
さらに、昇華性物質が針状であれば、昇華によって形成される空隙が焼成を阻害せず、緻密なセラミック部品を得ることができる。
【０１３４】
しかも、昇華性物質の添加により、相対的に熱可塑性樹脂前駆体の添加量を減らすことができるため、焼成時に加熱したときの熱可塑性樹脂の溶融、流動による変形を抑えることができるとともに、熱可塑性樹脂の流動による凝集も抑えられて脱脂が容易になる。
【０１３５】
なお、本発明に係るセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１３６】
１０Ａ…第１セラミック積層体
１０Ｂ…第２セラミック積層体
１２…導体成形体
１４…第１セラミック成形体
１６…第２セラミック成形体
１８…第１スラリー
２０…第２スラリー
１００…セラミック焼成体
１０２…セラミック部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に導体が埋設されたセラミック積層体、セラミック部品とこれらの製造方法に関し、例えば高周波特性に優れた受動部品等に適用して好適なセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体基板を用いた受動部品等を作製する場合、セラミック粉末と樹脂を含むセラミック成形体に導体パターンを形成したものを積層一体化した後、焼成するようにしている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、本出願人は特許文献１において、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを電極となる導体成形体を被覆するようにして供給し硬化することで、導体成形体の一部が埋設された第１セラミック成形体と、熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して得られる第２セラミック成形体とを、加熱圧着する方法を提案している。第１セラミック成形体に熱硬化性樹脂前駆体を含ませることで、加熱圧着時における導体成形体の変形を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６６８３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、セラミック成形体を積層した積層成形体を焼成する場合、層間の焼成収縮率が異なると、焼成後に得られるセラミック部品に変形や積層界面における剥離が生じる懸念がある。特に、特許文献１では、熱硬化性樹脂前駆体を用いた第１セラミック成形体と、熱可塑性樹脂前駆体を用いた第２セラミック成形体との間で焼成収縮率に差異が生じるおそれがあった。
【０００６】
このような焼成収縮に起因する問題に関し、特許文献２では、原料粉末に球状カーボン粉末を添加する技術が提案されているが、この技術は、焼成の対象が多孔質セラミックであるため、緻密質なセラミック部品の製造には不向きである。
【０００７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、セラミック積層体を焼成したときの変形や積層界面における剥離の発生を抑制することができるセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明に係るセラミック積層体は、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給した後に硬化して得られる第１セラミック成形体と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して得られる第２セラミック成形体とが積層されて構成されたことを特徴とする。
【０００９】
熱可塑性樹脂前駆体をバインダとする第２セラミック成形体に昇華性物質を含ませることにより、熱可塑性樹脂前駆体の添加量を増やすことなく第２セラミック成形体の焼成収縮率を調整することができる。その結果、セラミック積層体全体の焼成収縮率を均一化することが可能となる。これにより、セラミック積層体を焼成して得られるセラミック部品の変形や積層界面における剥離の発生を抑えることができる。また、焼成時の加熱によって昇華性物質が昇華すると、第２セラミック成形体中に空隙が形成されるため、脱脂が容易になる。
【００１０】
第１の本発明に係るセラミック積層体において、前記昇華性物質は、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質であることを特徴とする。
【００１１】
これらの昇華性物質は、比較的低い昇華点を有していることから、添加物として好適である。
【００１２】
第１の本発明に係るセラミック積層体において、前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することが好ましい。針状の昇華性物質であれば、セラミック成形体の焼成を阻害することがなく、セラミック積層体の変形等の防止と緻密化の両方を達成できる。また、昇華性物質が昇華した後の空隙が、脱脂の際にガスの経路となるため、脱脂性も向上する。
【００１３】
そして、第１の本発明に係るセラミック積層体を焼成することにより、セラミック部品を得ることができる。
【００１４】
次に、第２の本発明に係るセラミック積層体の製造方法は、
導体成形体を形成する導体形成工程と、
熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給するスラリー供給工程と、
前記第１スラリーを硬化して第１セラミック成形体を作製する第１スラリー硬化工程と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して第２セラミック成形体を作製する第２スラリー硬化工程と、
前記第１セラミック成形体と前記第２セラミック成形体とを加熱圧着する貼合せ工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
このような製造方法によれば、昇華性物質を効果的に第２セラミック成形体に含有させることができ、第２セラミック成形体の乾燥時や焼成時における収縮率を調整することが容易になる。
【００１６】
第２の本発明に係るセラミック積層体の製造方法において、前記昇華性物質としては、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質を用いることができる。また、前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することが好ましい。
【００１７】
そして、第２の本発明に係るセラミック積層体の製造方法を経て得られたセラミック積層体を焼成することによりセラミック部品を製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法によれば、セラミック積層体を焼成したときの変形や積層界面における剥離の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１セラミック積層体を示す断面図である。
【図２】図２Ａは導体ペーストによる導体成形体を示す断面図であり、図２Ｂは鋳込み型内に導体成形体を設置した状態を示す断面図であり、図２Ｃは鋳込み型内に第１スラリーを注入して硬化した状態を示す断面図である。
【図３】第２セラミック積層体を示す断面図である。
【図４】図４Ａはフィルム上に導体ペーストによる導体成形体を形成した状態を示す断面図であり、図４Ｂは鋳込み型内にフィルムを設置した状態を示す断面図であり、図４Ｃは鋳込み型内に第１スラリーを注入して硬化した状態を示す断面図である。
【図５】図５Ａは鋳込み型から第１セラミック成形体をフィルムごと離型した状態を示す断面図であり、図５Ｂはフィルムから第１セラミック成形体を離型した状態を示す断面図である。
【図６】図６Ａはフィルム上に導体ペーストによる導体成形体を形成した状態を示す断面図であり、図６Ｂは鋳込み型内にフィルムを他のフィルム及びスペーサと共に設置した状態を示す断面図であり、図６Ｃは鋳込み型内に第１スラリーを注入して硬化した状態を示す断面図である。
【図７】図７Ａは鋳込み型からセラミック成形体をフィルム、他のフィルム及びスペーサごと離型した状態を示す断面図であり、図７Ｂはフィルム、他のフィルム及びスペーサからセラミック成形体を離型した状態を示す断面図である。
【図８】図８Ａは第２スラリーを硬化して第２セラミック成形体とした状態を示す断面図であり、図８Ｂは第１セラミック成形体と第２セラミック成形体とを積層して第２セラミック積層体とした状態を示す断面図である。
【図９】第２セラミック積層体を焼成してセラミック部品とした状態を示す断面図である。
【図１０】第１セラミック成形体を作製する場合に使用される鋳込み型を示す分解斜視図である。
【図１１】第１セラミック成形体及びセラミック部品を作製する手順を示す工程ブロック図である。
【図１２】図１１のステップＳ６〜ステップＳ１１までの手順を示す説明図である。
【図１３】第２セラミック積層体を積層して積層体を構成した状態を示す断面図である。
【図１４】図１４Ａは基体上に導体ペーストをパターン形成、硬化して導体成形体を形成した状態を示す工程図であり、図１４Ｂは導体成形体を被覆するように基体上に第１スラリーを塗布した状態を示す工程図である。
【図１５】図１５Ａは基体上に第１スラリーを塗布する方法の一例を示す斜視図であり、図１５Ｂはその側面図である。
【図１６】図１６Ａは基体上に塗布した第１スラリーを硬化した状態を示す工程図であり、図１６Ｂは基体を剥離して第１セラミック成形体とした状態を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法の実施の形態例を図１〜図１６Ｂを参照しながら説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
先ず、第１の実施の形態に係るセラミック積層体（以下、第１セラミック積層体１０Ａと記す）は、図１に示すように、内部に導体成形体１２が埋め込まれた第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成されている。
【００２２】
この第１セラミック積層体１０Ａは、図２Ａに示すように、樹脂と銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）系の金属の少なくとも１種類の粉末を含む導体ペースト１３を所定の形状に成形硬化した後に、図２Ｂに示すように、鋳込み型１７内に設置し、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶媒を含む第１のゲルキャスト用スラリー（以下、第１スラリー１８と記す）を鋳込み型１７内に鋳込んだ後に、硬化することによって得られる（図２Ｃ参照）。なお、鋳込み型１７は断面で示す構造の一部が開放されていても第１スラリー１８の漏洩がなければ問題ない。
【００２３】
導体ペースト１３に使用される樹脂は、熱硬化性樹脂前駆体であることが好ましい。この場合、熱硬化性樹脂前駆体は、自己反応性のレゾール型フェノール樹脂であることが好ましい。
【００２４】
第１スラリー１８に使用される熱硬化性樹脂前駆体は、ポリウレタン樹脂前駆体であることが好ましい。
【００２５】
導体成形体１２は、導体ペースト１３を印刷法によってパターン形成した後、硬化することによって得られる。
【００２６】
一方、第２セラミック成形体１６は、熱可塑性樹脂とセラミック粉末と溶剤と昇華性物質とが混合された第２スラリー２０を硬化することによって得られる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂を使用することができる。
【００２７】
昇華性物質としては、例えば、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類から選ばれる１種以上の物質を使用することができる。
【００２８】
そして、図１に示すように、第１セラミック成形体１４の一主面と、第２セラミック成形体１６の一主面とを対向させて、互いに加熱圧着することにより、第１セラミック積層体１０Ａが完成する。
【００２９】
なお、ポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂といった熱可塑性樹脂と、セラミック粉末と、可塑剤と、溶剤とが混合された接着ペーストを、第１セラミック成形体１４の接着面、第２セラミック成形体１６の接着面のいずれか一方あるいは両方に塗布、乾燥することにより、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６の加熱圧着時の接着性が良好とすることができるため好ましい。
【００３０】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係るセラミック積層体（以下、第２セラミック積層体１０Ｂと記す）は、図３に示すように、上述した第１セラミック積層体１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、第１セラミック成形体１４の一主面に導体成形体１２の一部が露出している点で異なる。そして、第１セラミック成形体１４のうち、導体成形体１２が露出した面と、第２セラミック成形体１６の一主面とを対向させて、互いに加熱圧着することにより、第２セラミック積層体１０Ｂが構成されている。
【００３１】
そして、第２セラミック積層体１０Ｂにおける第１セラミック成形体１４は、例えば図４Ａに示すように、フィルム２１上に導体ペースト１３を印刷法によってパターン形成した後、硬化してフィルム２１上に導体成形体１２を形成した後に、図３Ｂに示すように、フィルム２１を鋳込み型１７内に設置し、第１スラリー１８を鋳込み型１７内に鋳込んだ後に、硬化することによって得られる（図４Ｃ参照）。この場合、図５Ａに示すように、フィルム２１上に第１セラミック成形体１４（導体成形体１２が埋設されている）が設置された状態になっているため、第１セラミック成形体１４をフィルム２１から離型することによって、図５Ｂに示すように、導体成形体１２が埋設された第１セラミック成形体１４が得られる。
【００３２】
なお、第１の実施の形態と同様、ポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂といった熱可塑性樹脂と、セラミック粉末と、可塑剤と、溶剤とが混合された接着ペーストを、第１セラミック成形体１４の接着面、第２セラミック成形体１６の接着面のいずれか一方あるいは両方に塗布、乾燥することにより、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６の加熱圧着時の接着性が良好とすることができるため好ましい。
【００３３】
第１セラミック成形体１４の鋳込み型１７からの離型性を良好にするために、図６Ａ〜図７Ｂに示すようにしてもよい。すなわち、図６Ａに示すように、フィルム２１上に導体ペースト１３を印刷法によってパターン形成した後、硬化してフィルム２１上に導体成形体１２を形成した後に、図６Ｂに示すように、フィルム２１を鋳込み型１７内に設置する際に、フィルム２１と他のフィルム２２とを導体ペースト１３が形成された面と他のフィルム２２とを対向させ、さらに、フィルム２１と他のフィルム２２の間にスペーサ２４を挟んで設置する。そして、スペーサ２４にて形成される空間２６内に第１スラリー１８を流し込んだ後に、硬化することによって第１セラミック成形体１４を得るようにしてもよい（図６Ｃ参照）。この場合、図７Ａに示すように、第１セラミック成形体１４がフィルム２１、他のフィルム２２及びスペーサ２４にて囲まれた状態となっているため、第１セラミック成形体１４が鋳込み型１７に不要に付着することなく、簡単に鋳込み型１７から離型することができる。
【００３４】
さらに、導体成形体１２が形成されるフィルム２１の表面に塗布された剥離剤の剥離力と、他のフィルム２２の表面に塗布された剥離剤の剥離力とを異なるようにすれば、必ずどちらかのフィルム２１（又は２２）が剥がれ易くなり、フィルム２１（又は２２）からの離型も容易になる。図７Ｂに、フィルム２１、他のフィルム２２及びスペーサ２４から第１セラミック成形体１４を離型した状態を示す。
【００３５】
一方、第２セラミック成形体１６は、図８Ａに示すように、熱可塑性樹脂とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を、ドクターブレード、ダイコーター、押出し成形等の連続成形機を使用して形成される。これらの連続成形機は、ブレード、ダイ、金型のギャップを高精度に制御することによって、厚みばらつきが少なく均一な厚みの第２セラミック成形体１６を高精度に成形することが可能となる。
【００３６】
そして、図８Ｂに示すように、第１セラミック成形体１４のうち、導体成形体１２が露出した面と、第２セラミック成形体１６の一主面とを対向させて、互いに加熱圧着することにより、第２セラミック積層体１０Ｂが完成する。
【００３７】
この場合、加熱しても軟化し難い熱硬化性樹脂を含む第１セラミック成形体１４中に導体成形体１２を埋設しているため、加熱圧着時には第２セラミック成形体１６のみの形状が変化し、第１セラミック成形体１４に埋設された導体成形体１２の位置はほとんど変化しない。
【００３８】
その後、図９に示すように、第２セラミック積層体１０Ｂを焼成することによって、導体成形体１２が埋め込まれたセラミック焼成体１００を有する本実施の形態に係るセラミック部品１０２が完成する。
【００３９】
このように、第２セラミック成形体１６に昇華性物質を添加することで、第２セラミック成形体１６と、第１セラミック成形体１４とのセラミック粉末充填率を均一化することができる。これにより、第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂの均一な焼成収縮が可能となり、セラミック部品の変形や、積層界面における剥離の発生を解消することができる。
【００４０】
さらに、第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂは、導体成形体１２を埋設した熱硬化性樹脂を利用した第１セラミック成形体１４と、導体成形体１２を埋設しない熱可塑性樹脂を利用した第２セラミック成形体１６とを組み合わせることで、比較的厚い導体成形体１２を埋設し、且つ、各部の精密な厚み制御を可能にした第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂを得ることができる。しかも、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６との加熱圧着時において、導体成形体１２の位置が変化することを抑制することができ、分布定数回路部品の特性の変化（特性のばらつき）を回避することが可能となる。
【００４１】
次に、上述した第２セラミック積層体１０Ｂ及びセラミック部品並びに第２セラミック積層体１０Ｂの製造方法及びセラミック部品の製造方法の実施例について図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【００４２】
この実施例では、図１０に示す鋳込み型１７が使用される。
【００４３】
鋳込み型１７は、一度に複数枚（例えば３枚）の第１セラミック成形体１４を作製することができるようになっている。
【００４４】
鋳込み型１７は、図１０に示すように、１つの基台３０と、基台３０上に載置される複数枚の板部材（第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ）と、第４板部材３２ｄ上に載置される上板３４とを有する。
【００４５】
さらに、基台３０は、その上面のうち、第１側面に近接する部分と第２側面（第１側面と対向する側面）に近接する部分にそれぞれ数本（例えば３本）の棒部材３６が設けられている。各棒部材３６は、軸方向が基台３０の上面の法線方向となるように基台３０の上面に設けられている。
【００４６】
第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ並びに上板３４は、基台３０の棒部材３６と対応する部分にそれぞれ位置決め用の貫通孔（以下、位置決め孔３８と記す）が設けられ、第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ並びに上板３４を基台３０上に順番に載置した際に、各位置決め孔３８を通じて基台３０の棒部材３６が挿通されるようになっている。
【００４７】
そして、第１板部材３２ａと第２板部材３２ｂ間、第２板部材３２ｂと第３板部材３２ｃ間、第３板部材３２ｃと第４板部材３２ｄ間に、第１フィルム２１と、スペーサ２４と、第２フィルム２２の積層体が挿入される。第１フィルム２１には、その上面に導体ペースト１３によって複数の電極パターン４０が形成されている。
【００４８】
これら第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４は、鋳込み型１７内で作製された第１セラミック成形体１４が鋳込み型１７の第１板部材３２ａ〜第４板部材３２ｄ等に不要に付着するのを防止するためのものであり、特に、第１フィルム２１は、作製される第１セラミック成形体１４の下面の形状を決定づけ、第２フィルム２２は、作製される第１セラミック成形体１４の上面の形状を決定づけるようになっている。スペーサ２４は、開口部を有するほぼ枠状に形成され、第１セラミック成形体１４の面積と高さを決定づける。図１０の例では、第１フィルム２１上に形成された電極パターン４０の群を三方から囲むようにほぼ枠状に形成されている。このスペーサ２４は、例えば第１フィルム２１や第２フィルム２２と同様の材質で構成してもよい。また、これら第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４は、各表面に、離型剤がコートされており、作製された第１セラミック成形体１４が容易に離れるようになっている。
【００４９】
これら第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４には、基台３０の棒部材３６と対応する部分にそれぞれ位置決め孔４２、４６及び４４が設けられている。
【００５０】
さらに、上板３４には、第１スラリー１８を注入するためのＵ字状の切欠き４８が形成され、第２板部材３２ｂ〜第４板部材３２ｄにも、それぞれＵ字状の切欠き４８に対応した部分に、第１スラリー１８を注入するための貫通孔（以下、注入孔５０と記す）が形成されている。
【００５１】
第１フィルム２１、第２フィルム２２及びスペーサ２４にも、第２板部材３２ｂ〜第４板部材３２ｄの注入孔５０に対応した部分にそれぞれ切欠き５２や注入孔（図示せず）が形成されている。
【００５２】
従って、鋳込み型１７を組み立てる場合は、例えば以下のようにして行われる。
【００５３】
先ず、基台３０の上面に第１板部材３２ａを載置する。このとき、基台３０の棒部材３６を第１板部材３２ａの位置決め孔３８にそれぞれ挿通させて載置する。その後、第１板部材３２ａ上に第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２を重ねて載置する。このとき、第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２の各位置決め孔４２、４４及び４６にそれぞれ基台３０の棒部材３６を挿通させて載置する。以下、同様に、第２板部材３２ｂを載置し、該第２板部材３２ｂ上に、第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２を重ねて載置し、さらに、第３板部材３２ｃを載置し、該第３板部材３２ｃ上に、第１フィルム２１、スペーサ２４、第２フィルム２２を重ねて載置し、さらに、第４板部材３２ｄを載置し、そして、最後に上板３４を載置する。これによって、鋳込み型１７が完成する。
【００５４】
鋳込み型１７内には、第１板部材３２ａと第２板部材３２ｂ間、第２板部材３２ｂと第３板部材３２ｃ間、第３板部材３２ｃと第４板部材３２ｄ間に、それぞれ第１フィルム２１、スペーサ２４及び第２フィルム２２によって囲まれた中空部が形成される。
【００５５】
次に、鋳込み型１７を使用して第１セラミック積層体１０Ａ並びにセラミック部品を作製する方法について図１１及び図１２を参照しながら説明する。
【００５６】
先ず、図１１のステップＳ１において、第１フィルム２１上に導体ペースト１３を印刷して複数の電極パターン４０を形成する。
【００５７】
具体的には、第１フィルム２１は、表面にシリコーン離型剤がコートされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。導体ペースト１３の加熱硬化時における収縮、歪を抑制するために、予め第１フィルム２１に温度１５０℃で１０分以上のアニール処理を施す。
【００５８】
その後、鋳込み型１７への積層時の位置決めを行えるように、第１フィルム２１に位置決め孔４２を形成する。次いで、第１フィルム２１の上面のうち、位置決め孔４２を基準にした所定領域に導体ペースト１３を印刷して、複数の電極パターン４０を形成する。この導体ペースト１３は、例えばレゾール型フェノール樹脂を含有した熱硬化型の銀（Ａｇ）ペーストである。導体ペースト１３中のＡｇ粉末は、誘電体との同時焼成の際の焼成収縮温度特性を近づけるため、粒度調整された粉末を使用している。
【００５９】
次に、図１１のステップＳ２において、第１フィルム２１上に形成された電極パターン４０を加熱硬化する。すなわち、熱硬化型のＡｇペーストを硬化させるために、１２０℃×１時間の熱処理を施す。
【００６０】
その後、図１１のステップＳ３において、鋳込み型１７を組み立てて、電極パターン４０が形成された第１フィルム２１を第２フィルム２２及びスペーサ２４と共に鋳込み型１７内に設置する。図１０の鋳込み型１７では、第１板部材３２ａと第２板部材３２ｂ間、第２板部材３２ｂと第３板部材３２ｃ間、第３板部材３２ｃと第４板部材３２ｄ間にそれぞれ第１フィルム２１が設置される。もちろん、スペーサ２４及び第２フィルム２２も第１フィルム２１上に積層されて設置される。
【００６１】
一方、図１１のステップＳ４及びステップＳ５において、鋳込み型１７に注入される第１スラリー１８を調製する。
【００６２】
先ず、ステップＳ４において、セラミックスラリーを調製する。セラミックスラリーは、酸化チタン、酸化バリウム系粉末と焼結助剤としてのボロシリケートガラスとを混合したセラミック粉末を有する。すなわち、セラミックスラリーは、上述のセラミック粉末を１００重量部と、脂肪族二塩基酸エステルを１５〜４０重量部、トリアセチンを０．５〜１０重量部及びポリカルボン酸共重合体を０．５〜１０重量部からなる有機分散媒（ポリカルボン酸は有機分散剤として作用）との混合物からなる。
【００６３】
その後、ステップＳ５において、上述のセラミックスラリーに、ゲル化剤としてポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの変性物１〜１０重量部とエチレングリコール０．０５〜２．７重量部、反応触媒として６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノールを０．０３〜０．３重量部添加した後、攪拌して、第１スラリー１８、すなわち、ゲルキャスト用スラリーを調製する。
【００６４】
次に、ステップＳ６において、鋳込み型１７内に第１スラリー１８を注入（注型）する。具体的には、鋳込み型１７における上板３４のＵ字状の切欠き４８から露出する第４板部材３２ｄの注入孔５０（図１０、図１２参照）を介して第１スラリー１８を注入する。この注入によって、鋳込み型１７内の複数の中空部に第１スラリー１８がそれぞれ充填される。第１スラリー１８は、ゲルキャスト用スラリーであることから、中空部に充填された状態でそのまま硬化される。これによって、鋳込み型１７内に例えば３つの第１セラミック成形体１４が作製されることになる。
【００６５】
その後、ステップＳ７において、鋳込み型１７を分解し、第１フィルム２１、スペーサ２４及び第２フィルム２２から第１セラミック成形体１４を剥がす。これによって、第１セラミック成形体１４、すなわち、導体成形体１２を埋設した第１セラミック成形体１４（第１セラミックテープ１４とも記す）が完成する（図１２参照）。
【００６６】
一方、ステップＳ８において、例えば図８Ａに示すように、セラミック粉末と熱可塑性樹脂と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を、ドクターブレード、ダイコーター、押出し成形等の連続成形機を使用して成形することにより、第２セラミック成形体１６（第２セラミックテープ１６とも記す）を形成する。第２スラリー２０は、セラミック粉末として、第１スラリー１８と同種のものを用い、このセラミック粉末１００重量部と、熱可塑性樹脂としてブチラール樹脂５〜２０重量部、昇華性物質として針状の結晶構造を有するテオブロミン１〜５重量部との混合物からなる。
【００６７】
なお、加熱圧着前に第１セラミックテープ１４、第２セラミックテープ１６の接着面のいずれか一方或いは両方に、前記セラミックスラリーで使用したものと同種のセラミック粉末１００重量部に対し、ポリオレフィン樹脂あるいはブチラール樹脂１０〜１５０重量部、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）等の可塑剤０〜５０重量部、及びブチルカルビトールアセテートや２エチルヘキサノールといった溶剤を適量混合した接着ペーストを塗布、乾燥することにより第１セラミックテープ１４と第２セラミックテープ１６の接着性が良好となるため好ましい。
【００６８】
次に、図１１のステップＳ９において、図１２に示すように、第１セラミックテープ１４と第２セラミックテープ１６とがそれぞれ交互に重なるようにして、複数枚の第１セラミックテープ１４及び第２セラミックテープ１６を積層して、図１３に示すように、積層体６０を作製する。このとき、第１セラミックテープ１４の反応性官能基が完全に反応しない状態（室温において、注型後、１時間〜４８時間経過後）で、５〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加圧積層する。加圧力は、第１セラミックテープ１４の強度と許容される積層ずれに応じて適宜選択される。
【００６９】
積層時の加圧力が小さい場合は、積層ずれは小さいものの、積層時の接着不良による焼成体のデラミネーションが発生し易くなる一方、積層時の加圧力が大きい場合は、上述のデラミネーションの発生を抑制できるものの、第１セラミックテープ１４の積層圧力による変形及び破損が発生し易くなる。しかし、上述した加圧力の範囲であれば、積層ずれとデラミネーションを抑制することができ、好ましい。また、必要に応じて、上記５〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧に引き続き、５０〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で一体性を高めてもよい。
【００７０】
また、複数の第１セラミックテープ１４の間にそれぞれ熱可塑性樹脂を含む第２セラミックテープ１６が存在していることから、上述の加熱圧着によって、第２セラミックテープが軟化し、テープ同士の凹凸が吸収され、密着性が向上する。このとき、第１セラミックテープ１４は熱硬化性樹脂を含んでいるため、複数の第１セラミック成形体１４及び第２セラミック成形体１６の加熱圧着時において、導体成形体の位置の変化を抑制することができる。なお、より短時間で反応硬化させるために、６０℃〜８０℃に加温しながら積層することが好ましい。
【００７１】
次に、図１１のステップＳ１０において、積層体６０を乾燥した後、ステップＳ１１において、積層体を複数のチップ６２に分割する（図１２参照）。
【００７２】
その後、ステップＳ１２において、各チップ６２の表面や側面に端子電極を印刷により形成する。
【００７３】
そして、ステップＳ１３において、各チップ６２を焼成することで、実施例に係るセラミック部品が完成する。機械的強度、熱伝導性等の観点から、チップ６２を十分に緻密質とすることが好ましい。
【００７４】
図１に示すように、熱可塑性樹脂を含む第２セラミック成形体１６を、熱硬化性樹脂を含む第１セラミック成形体１４に積層することで、第１セラミック成形体１４のみを積層した場合よりも接着性を改善することができる。その結果、例えば図１３に示すように、第２セラミック積層体１０Ｂを複数積層して１つの積層体６０を構成する場合に、各第２セラミック積層体１０Ｂの接着性が良好となることから、製造過程において第２セラミック積層体１０Ｂが剥離するという不都合を回避でき、複数の第２セラミック積層体１０Ｂの積層体６０によるセラミック部品の歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
さらに、第２セラミック成形体１６に昇華性物質を含ませることで、第２セラミック成形体１６と、第１セラミック成形体１４とのセラミック粉末充填率を均一化することができる。これにより、第２セラミック積層体１０Ｂの均一な焼成収縮が可能となり、チップ６２を焼成して得られるセラミック部品の変形や、積層界面における剥離の発生を解消することができる。
【００７６】
上述の例では、導体ペースト１３を所定の形状に成形硬化した後に、鋳込み型１７内に設置し、その後、第１スラリー１８を鋳込み型１７内に鋳込んだ後に、硬化することによって第１セラミック成形体１４を得るようにしたが、その他、第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように塗布した後に硬化することによって得るようにしてもよい。
【００７７】
具体的には、先ず、図１４Ａに示すように、フィルム等の基体７０の上面に剥離剤（図示せず）を塗布し、その後、基体７０の上面に導体ペースト１３を例えば印刷法によってパターン形成し、さらに、このパターン形成された導体ペースト１３を加熱硬化して、基体７０上に導体成形体１２を形成する。
【００７８】
その後、図１４Ｂに示すように、熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように基体７０上に塗布する。塗布方法としては、ディスペンサー法や、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す方法やスピンコート法等がある。図１５Ａ及び図１５Ｂに示す方法は、一対のガイド板７２ａ及び７２ｂの間に基体７０（導体成形体１２が形成された基体７０）を設置し、その後、第１スラリー１８を、導体成形体１２を被覆するように基体７０上に塗布した後、ブレード状の治具７４を一対のガイド板７２ａ及び７２ｂの上面を滑らせて（摺り切って）、余分な第１スラリー１８を取り除く方法である。一対のガイド板７２ａ及び７２ｂの高さを調整することによって、第１スラリー１８の厚みを容易に調整することができる。
【００７９】
その後、図１６Ａに示すように、基体７０上に塗布された第１スラリー１８を硬化（室温硬化や乾燥硬化等）させる。
【００８０】
その後、図１６Ｂに示すように、基体７０を剥離、除去することによって第１セラミック成形体１４が完成する。
【００８１】
その後は、上述したように、熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリー２０を使用して第２セラミック成形体１６を作製し、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とを互いに加熱圧着することにより、第２セラミック積層体１０Ｂが完成する。
【００８２】
ここで、各構成部材の好ましい態様について説明する。
【００８３】
［導体ペースト１３］
導体ペースト１３としては、バインダとしてエポキシ、フェノール等の未硬化物を含有するものが好ましいが、とりわけ、レゾール型フェノール樹脂を含有するものが好ましい。また、金属粉末については、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｒｈといった金属の単体又は合金、金属間化合物を用いることができるが、同時焼成されるセラミック部材に要求される特性、すなわち、焼成時の酸素分圧、温度、焼成収縮温度特性を考慮し、適宜選択される。焼成収縮温度特性については金属粉末組成だけではなく、金属粉末の粒径、比表面積、凝集度によっても適宜制御される。導体ペースト１３中のバインダ分量については、例えば、Ａｇ粉末の場合、金属粉末重量の１％〜１０％の範囲を使用するが、セラミック部材の焼成収縮率、スクリーン印刷時の印刷性を考慮し、３〜６％の範囲が好ましい。
【００８４】
導体ペースト１３は、上述したように、印刷後、加熱硬化させるが、硬化条件は、硬化剤の種類により異なり、例えばレゾール型フェノール樹脂の場合、１２０℃で１０分〜６０分硬化させる。
【００８５】
導体ペースト１３による電極パターン４０を硬化した後、硬化した電極パターン４０が形成されている第１フィルム２１（この場合、ＰＥＴフィルム）は、鋳込み型１７に設置される。ＰＥＴフィルムを鋳込み型１７に設置する際、ＰＥＴフィルムのうねりを抑制するため、所望の平行度、平坦度を有する型板（第１板部材３２ａ〜第３板部材３２ｃ）に真空吸着、糊付け、静電吸着等の手段により吸着させる。
【００８６】
［鋳込み型１７（金型）］
型板（第１板部材３２ａ〜第３板部材３２ｃ）は、吸着手段に応じた板部材を使用する。例えば真空吸着の場合は、金属、セラミック、樹脂等の材質は関係なく、多孔質板や吸着用孔を多数あけた板を使用し、糊付けの場合は、糊との反応性がなく、後に溶剤等で糊を拭き取る際にも変質を起こさない材質の板を使用し、静電吸着の場合は、ＰＥＴと静電吸着し易い材料でできた板を使用することが好ましい。
【００８７】
鋳込み型１７は、内部に第１スラリー１８が流通する経路を有し、鋳込み硬化後の第１スラリー１８が所望の厚みの板状となるように、型板間に、電極パターン４０が形成された第１フィルム２１、第２フィルム２２（電極パターンが形成されていても、されていなくてもよい）及びスペーサ２４を設置して、第１フィルム２１及び第２フィルム２２を平行に対向した形態を有し、且つ、第１フィルム２１と第２フィルム２２との間に適当な間隔が設定されるようにすることが好ましい。
【００８８】
第１フィルム２１、第２フィルム２２、スペーサ２４は、ＰＥＴフィルム、離型剤をコートした金属板・セラミック板、あるいはテフロン（登録商標）樹脂板等を用いることができる。
【００８９】
そして、この鋳込み型１７に、反応硬化する樹脂を含有する第１スラリー１８を流し込み、硬化させる。
【００９０】
［第１スラリー１８］
第１スラリー１８は、用途に応じ、アルミナ、安定化ジルコニア、各種圧電セラミック材料、各種誘電セラミック材料、といった酸化物セラミックスをはじめ、シリコンナイトライド、アルミナイトライドといった窒化物セラミックス、シリコンカーバイド、タングステンカーバイドといった炭化物セラミックス粉末やバインダとしてのガラス成分を含んだセラミックス粉末といった無機成分と、例えば分散剤とゲル化剤もしくはゲル化剤相互の化学反応が誘起される有機化合物とからなる。
【００９１】
この第１スラリー１８は、無機成分粉末の他、有機分散媒、ゲル化剤を含み、粘性や固化反応調整のための分散剤、触媒を含んでもよい。有機分散媒は反応性官能基を有していてよく、あるいは有していなくともよい。しかし、この有機分散媒は、反応性官能基を有することが特に好ましい。
【００９２】
反応性官能基を有する有機分散媒としては、以下を例示することができる。
【００９３】
すなわち、反応性官能基を有する有機分散媒は、ゲル化剤と化学結合し、第１スラリー１８を固化可能な液状物質であること、及び鋳込みが容易な高流動性の第１スラリー１８を形成できる液状物質であることの２つを満足する必要がある。
【００９４】
ゲル化剤と化学結合し、第１スラリー１８を固化するためには、反応性官能基、すなわち、水酸基、カルボキシル基、アミノ基のようなゲル化剤と化学結合を形成し得る官能基を分子内に有していることが必要である。分散媒は少なくとも１の反応性官能基を有するものであれば足りるが、より十分な固化状態を得るためには、２以上の反応性官能基を有する有機分散媒を使用することが好ましい。２以上の反応性官能基を有する液状物質としては、例えば多価アルコール、多塩基酸が考えられる。なお、分子内の反応性官能基は必ずしも同種の官能基である必要はなく、異なる官能基であってもよい。また、反応性官能基はポリグリセリンのように多数あってもよい。
【００９５】
一方、注型が容易な高流動性の第１スラリー１８を形成するためには、可能な限り粘性の低い液状物質を使用することが好ましく、特に、２０℃における粘度が２０ｃｐｓ以下の物質を使用することが好ましい。既述の多価アルコールや多塩基酸は水素結合の形成により粘性が高い場合があるため、たとえ第１スラリー１８を固化することが可能であっても反応性分散媒として好ましくない場合がある。従って、多塩基酸エステル、多価アルコールの酸エステル等の２以上のエステル基を有するエステル類を前記有機分散媒として使用することが好ましい。また、多価アルコールや多塩基酸も、第１スラリー１８を大きく増粘させない程度の量であれば、強度補強のために使用することは有効である。エステル類は比較的安定ではあるものの、反応性が高いゲル化剤とであれば十分反応可能であり、粘性も低いため、上記２条件を満たすからである。特に、全体の炭素数が２０以下のエステルは低粘性であるため、反応性分散媒として好適に用いることができる。
【００９６】
第１スラリー１８に含有されていてもよい反応性官能基を有する有機分散媒としては、具体的には、エステル系ノニオン、アルコールエチレンオキサイド、アミン縮合物、ノニオン系特殊アミド化合物、変性ポリエステル系化合物、カルボキシル基含有ポリマー、マレイン系ポリアニオン、ポリカルボン酸エステル、多鎖型高分子非イオン系、リン酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸Ｎａ、マレイン酸系化合物を例示できる。また、非反応性分散媒としては、炭化水素、エーテル、トルエン等を例示できる。
【００９７】
［ゲル化剤］
第１スラリー１８中に含有されるゲル化剤は、分散媒に含まれる反応性官能基と反応して固化反応を引き起こすものであり、以下を例示することができる。
【００９８】
すなわち、ゲル化剤の２０℃における粘度が３０００ｃｐｓ以下であることが好ましい。具体的には、２以上のエステル基を有する有機分散媒と、イソシアナート基、及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤とを化学結合させることにより第１スラリー１８を固化することが好ましい。
【００９９】
具体的には、この反応性のゲル化剤は、分散媒と化学結合し、第１スラリー１８を固化可能な物質である。従って、ゲル化剤は、分子内に、分散媒と化学反応し得る反応性官能基を有するものであればよく、例えば、モノマー、オリゴマー、架橋剤の添加により三次元的に架橋するプレポリマー（例えば、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等）等のいずれであってもよい。
【０１００】
但し、反応性ゲル化剤は、第１スラリー１８の流動性を確保する観点から、粘性が低いもの、具体的には２０℃における粘度が３０００ｃｐｓ以下の物質を使用することが好ましい。
【０１０１】
一般に、平均分子量が大きなプレポリマー及びポリマーは、粘性が高いため、本実施例では、これらより分子量が小さいもの、具体的には平均分子量（ＧＰＣ法による）が２０００以下のモノマー又はオリゴマーを使用することが好ましい。なお、ここでの「粘度」とは、ゲル化剤自体の粘度（ゲル化剤が１００％の時の粘度）を意味し、市販のゲル化剤希釈溶液（例えば、ゲル化剤の水溶液等）の粘度を意味するものではない。
【０１０２】
ゲル化剤の反応性官能基は、反応性分散媒との反応性を考慮して適宜選択することが好ましい。例えば反応性分散媒として比較的反応性が低いエステル類を用いる場合は、反応性が高いイソシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）、及び／又はイソチオシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）を有するゲル化剤を選択することが好ましい。
【０１０３】
イソシアナート類は、ジオール類やジアミン類と反応させることが一般的であるが、ジオール類は既述の如く高粘性のものが多く、ジアミン類は反応性が高すぎて注型前に第１スラリー１８が固化してしまう場合がある。
【０１０４】
このような観点からも、エステルからなる反応性分散媒と、イソシアナート基及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤との反応により第１スラリー１８を固化することが好ましく、より充分な固化状態を得るためには、２以上のエステル基を有する反応性分散媒と、イソシアナート基、及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤との反応により第１スラリー１８を固化することが好ましい。また、ジオール類、ジアミン類も、第１スラリー１８を大きく増粘させない程度の量であれば、強度補強のために使用することは有効である。
【０１０５】
イソシアナート基及び／又はイソチオシアナート基を有するゲル化剤としては、例えば、ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート）系イソシアナート（樹脂）、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアナート）系イソシアネート（樹脂）、ＴＤＩ（トリレンジイソシアナート）系イソシアナート（樹脂）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアナート）系イソシアナート（樹脂）、イソチオシアナート（樹脂）等を挙げることができる。
【０１０６】
また、反応性分散媒との相溶性等の化学的特性を考慮して、前述した基本化学構造中に他の官能基を導入することが好ましい。例えば、エステルからなる反応性分散媒と反応させる場合には、エステルとの相溶性を高めて、混合時の均質性を向上させる点から、親水性の官能基を導入することが好ましい。
【０１０７】
なお、ゲル化剤分子内に、イソシアナート基又はイソチオシアナート基以外の反応性官能基を含有させてもよく、イソシアナート基とイソチオシアナート基が混在してもよい。さらには、ポリイソシアナートのように、反応性官能基が多数存在してもよい。
【０１０８】
第１スラリー１８には、上述した成分以外に、消泡剤、界面活性剤、焼結助剤、触媒、可塑剤、特性向上剤等の各種添加剤を添加してもよい。
【０１０９】
上述した第１スラリー１８は、以下のように作製することができる。
（１）分散媒に無機物粉末を分散して第１スラリー１８とした後、ゲル化剤を添加する。
（２）分散媒に無機物粉末及びゲル化剤を同時に添加して分散することにより第１スラリー１８を製造する。
【０１１０】
注型時及び塗布時の作業性を考慮すると、２０℃における第１スラリー１８の粘度は３０００ｃｐｓ以下であることが好ましく、２０００ｃｐｓ以下であることがより好ましい。第１スラリー１８の粘度は、既述した反応性分散媒やゲル化剤の粘度の他、粉末の種類、分散剤の量、第１スラリー１８の濃度（第１スラリー１８全体の体積に対するセラミック粉末体積％）によっても調整することができる。
【０１１１】
但し、第１スラリー１８の濃度は、通常は、２５〜７５体積％のものが好ましく、焼結性や脱脂性を考慮すると、３５〜７５体積％のものがさらに好ましい。有機成分として分散媒、分散剤、反応硬化物、反応触媒を有する。このうち、例えば分散媒とゲル化剤もしくはゲル化剤相互の化学反応により固化する。
【０１１２】
本実施の形態では、第１セラミック成形体１４を製造する際に、第１スラリー１８に熱硬化性樹脂を含ませて、乾燥時に熱硬化性樹脂を硬化させて三次元網目構造を生成させ、収縮を小さくすることで導体成形体１２の変形を抑えている。
【０１１３】
この場合、第１スラリー１８に使用する溶剤に、熱硬化性樹脂が硬化する温度での蒸気圧が小さいものを選定し、熱硬化時の溶剤乾燥による収縮を小さくすることが望ましい。室温で硬化する樹脂を用いた場合は、特に作業や装置が簡単になる。
【０１１４】
ポリウレタン樹脂は、硬化後の弾性を制御し易く、柔軟な成形体も可能となる等の利点を有する。後工程での取り扱いを考えると、あまり硬い成形体は適さない場合があり、熱硬化性樹脂は三次元網目構造をとるので一般に硬いが、ポリウレタン樹脂は、柔軟性のある成形体も可能で、特にテープ状の成形体は、柔軟性が要求される場合が多いため望ましい。また、スラリー性状の制御のため、熱可塑性樹脂を含ませてもよい。
【０１１５】
本実施の形態においては、導体ペースト１３に熱硬化性樹脂を含ませているため、耐溶剤性が向上し、パターン形状の崩れは生じない。また、熱硬化性樹脂は、硬化後は三次元の網目構造となり、元に戻らないため、硬化後は、溶剤への再溶解性がなくなり、一般に、熱可塑性樹脂よりも耐溶剤性が高い。
【０１１６】
熱硬化性樹脂の中では、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂が硬化前プレポリマーの分子量の制御ができ、ペースト性状のコントロールが可能なため、好適である。なお、熱可塑性樹脂をペースト性状の制御のために、熱硬化性樹脂と一緒に含めるようにしてもよい。
【０１１７】
特に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂は、硬化剤が必要なく、加熱するだけで硬化するタイプがあり、導体ペースト１３の効率的な使用に適する。つまり、硬化剤の添加が必要な他の熱硬化性樹脂は、導体ペースト１３を印刷する前に、硬化剤を混合する必要があるが、混合すると保存がきかない。従って、印刷後に残った導体ペースト１３を回収して保存する必要のある印刷法によって導体ペースト１３を印刷する場合は、硬化剤を混合する必要がない熱硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型フェノール樹脂が好適である。
【０１１８】
本実施の形態においては、熱硬化性樹脂をバインダに使用して導体成形体１２を埋設した第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂを得ることにより、焼成ばらつきを小さくすることができる。
【０１１９】
［第２スラリー２０］
第２スラリー２０に含まれるセラミック粉末は、用途に応じて、アルミナ、安定化ジルコニア、各種圧電セラミック材料、各種誘電セラミック材料、といった酸化物セラミックスをはじめ、シリコンナイトライド、アルミナイトライドといった窒化物セラミックス、シリコンカーバイド、タングステンカーバイドといった炭化物セラミックス粉末やバインダとしてのガラス成分を含む。
【０１２０】
第２スラリー２０に含まれる熱可塑性樹脂は、例えばポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂を使用することができる。もちろん、ポリオレフィン樹脂やブチラール樹脂中に、安定剤、可塑剤等の少量の改質成分を含んでもよい。ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が挙げられ、ブチラール樹脂としてはポリビニルブチラール樹脂が挙げられる。第２スラリー２０には、その他、昇華性物質、有機分散媒、粘性や固化反応調整のための分散剤、触媒を含んでもよい。
【０１２１】
昇華性物質としては、例えば、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類を挙げることができる。昇華性物質は、針状の結晶構造を有していることが好ましく、特にテオブロミン、カフェインを用いることが好ましい。
【０１２２】
熱可塑性樹脂と昇華性物質との体積比（昇華性物質／熱可塑性樹脂）は、第１セラミック成形体１４との接着性や第２セラミック成形体１６自体の成形性を考慮すると、０．１〜０．４、より好ましくは０．２〜０．３の範囲とすることが好ましい。
【０１２３】
また、第２スラリー２０に含有されてよい有機分散媒としては、第１スラリー１８において具体的に例示したものが挙げられる。この有機分散媒は、反応性官能基を有することが特に好ましい。
【０１２４】
第２スラリー２０の粘度は、ドクターブレード、ダイコーター、押し出し成形等の連続成形機での作業性を考慮すると、２０℃における第２スラリー２０の粘度は１５００ｃｐｓ以下であることが好ましく、１０００ｃｐｓ以下であることがより好ましい。第２スラリー２０の粘度は、セラミック粉末の種類、熱可塑性樹脂前駆体、昇華性物質、分散剤の種類や量、第２スラリー２０の濃度（第２スラリー２０全体の体積に対するセラミック粉末体積％）によっても調整することができる。
【０１２５】
第２スラリー２０の濃度は、通常は、３０〜５０体積％が好ましく、第１セラミック成形体１４との接着性や乾燥・脱脂の容易性を考慮すると、３５〜４５体積％がさらに好ましい。
【０１２６】
ここで、第２セラミック成形体１６において昇華性物質を含んでいない従来のセラミック積層体の問題点と、本実施の形態に係る第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂによる問題解決について説明する。
【０１２７】
従来においては、セラミック積層体を焼成して得られるセラミック部品に変形や、積層界面における剥離が生じる場合があった。これは、セラミック積層体を構成する第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６のそれぞれのセラミック粉末の充填率が異なるためと考えられる。
【０１２８】
すなわち、第１セラミック成形体１４では、熱硬化性樹脂が、収縮を伴わずに硬化し、その後乾燥しても、熱硬化性樹脂による骨格が形成されているために、乾燥収縮は極めて小さい。換言すれば、第１セラミック成形体１４におけるセラミック粉末の充填率は第１スラリー１８からほとんど変化しない。一方、第２セラミック成形体１６における硬化は、乾燥収縮を伴うものであるため、乾燥硬化の過程で、セラミック粉末の充填率が高まる。
【０１２９】
そのため、充填率の低い第１セラミック成形体１４は焼成収縮率が大きくなり、充填率の大きい第２セラミック成形体１６は焼成収縮率が小さくなる。その結果、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成されたセラミック積層体の均一な焼成収縮が妨げられ、セラミック部品が変形したり、積層界面で剥離したりといった問題が生じる。
【０１３０】
このセラミック部品の変形や積層界面における剥離への対策として、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とのセラミック粉末の充填率を均一化することが考えられる。この場合、第２セラミック成形体１６における熱可塑性樹脂前駆体の量を相対的に増やすことによってセラミック粉末の充填率を下げようとすると、焼成時の加熱により熱可塑性樹脂が大量に溶融して、セラミック積層体が著しく変形することがある。また、熱可塑性樹脂が溶融して凝縮し、比表面積が小さくなるために酸素との接触が不足し、脱脂不良を引き起こすことがある。
【０１３１】
一方、本実施の形態では、第２セラミック成形体１６における熱可塑性樹脂前駆体の量を増やすのではなく、昇華性物質を添加することで、第２セラミック成形体１６と、第１セラミック成形体１４とのセラミック粉末充填率を均一化している。これにより、第１セラミック成形体１４と第２セラミック成形体１６とが積層されて構成された第１セラミック積層体１０Ａ及び第２セラミック積層体１０Ｂの均一な焼成収縮が可能となり、セラミック部品の変形や、積層界面における剥離の発生を解消することができる。
【０１３２】
この場合、昇華性物質が、焼成時の加熱によって昇華すると、第２セラミック成形体１６中に空隙が形成されるため、脱脂が容易になる。また、添加する昇華性物質が針状の結晶構造であれば、昇華した後の空隙が、脱脂の際にガスの経路となり、より一層脱脂性が向上する。従って、昇華性物質は、熱可塑性樹脂の脱脂温度よりも低温で昇華することが好ましい。
【０１３３】
さらに、昇華性物質が針状であれば、昇華によって形成される空隙が焼成を阻害せず、緻密なセラミック部品を得ることができる。
【０１３４】
しかも、昇華性物質の添加により、相対的に熱可塑性樹脂前駆体の添加量を減らすことができるため、焼成時に加熱したときの熱可塑性樹脂の溶融、流動による変形を抑えることができるとともに、熱可塑性樹脂の流動による凝集も抑えられて脱脂が容易になる。
【０１３５】
なお、本発明に係るセラミック積層体、セラミック部品、セラミック積層体の製造方法及びセラミック部品の製造方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１３６】
１０Ａ…第１セラミック積層体
１０Ｂ…第２セラミック積層体
１２…導体成形体
１４…第１セラミック成形体
１６…第２セラミック成形体
１８…第１スラリー
２０…第２スラリー
１００…セラミック焼成体
１０２…セラミック部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給した後に硬化して得られる第１セラミック成形体と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して得られる第２セラミック成形体とが積層されて構成されたセラミック積層体。
【請求項２】
請求項１記載のセラミック積層体において、
前記昇華性物質は、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質であることを特徴とするセラミック積層体。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセラミック積層体において、
前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することを特徴とするセラミック積層体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミック積層体を焼成してなるセラミック部品。
【請求項５】
導体成形体を形成する導体形成工程と、
熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給するスラリー供給工程と、
前記第１スラリーを硬化して第１セラミック成形体を作製する第１スラリー硬化工程と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して第２セラミック成形体を作製する第２スラリー硬化工程と、
前記第１セラミック成形体と前記第２セラミック成形体とを加熱圧着する貼合せ工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のセラミック積層体の製造方法において、
前記昇華性物質は、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質であることを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載のセラミック積層体の製造方法において、
前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のセラミック積層体を焼成するセラミック部品の製造方法。
【請求項１】
熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給した後に硬化して得られる第１セラミック成形体と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して得られる第２セラミック成形体とが積層されて構成されたセラミック積層体。
【請求項２】
請求項１記載のセラミック積層体において、
前記昇華性物質は、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質であることを特徴とするセラミック積層体。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセラミック積層体において、
前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することを特徴とするセラミック積層体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミック積層体を焼成してなるセラミック部品。
【請求項５】
導体成形体を形成する導体形成工程と、
熱硬化性樹脂前駆体とセラミック粉末と溶剤とが混合された第１スラリーを、導体成形体を被覆するように供給するスラリー供給工程と、
前記第１スラリーを硬化して第１セラミック成形体を作製する第１スラリー硬化工程と、
熱可塑性樹脂前駆体とセラミック粉末と昇華性物質と溶剤とが混合された第２スラリーを硬化して第２セラミック成形体を作製する第２スラリー硬化工程と、
前記第１セラミック成形体と前記第２セラミック成形体とを加熱圧着する貼合せ工程とを有するセラミック積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のセラミック積層体の製造方法において、
前記昇華性物質は、テオブロミン、イブプロフェン、アセトアミノフェン、エテンザミド、テオフィリン、イソプロピルアンチピリン、カフェイン類、カンフル類、メントール類、安息香酸類、サリチル酸類、から選ばれる１種以上の物質であることを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載のセラミック積層体の製造方法において、
前記昇華性物質は、針状の結晶構造を有することを特徴とするセラミック積層体の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のセラミック積層体を焼成するセラミック部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２３２５１１（Ｐ２０１２−２３２５１１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３０５０（Ｐ２０１１−１０３０５０）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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