焼結構造体の製造方法
【課題】セラミック積層基板のような焼結構造体を製造する際に、生積層体を焼成する過程において、セラミックグリーンシートが１５〜３０％程度収縮するため、焼結構造体の寸法精度を高めることが難しいという課題があった。
【解決手段】本発明の一態様に係る焼結構造体の製造方法は、第１セラミック部材および第２セラミック部材を準備する準備工程と、第２セラミック部材の２次元配列された開口部が第１セラミック部材の２次元配列された基体領域と上下に重なり合うように、これらのセラミック部材を交互に積層して積層体を得る積層工程と、積層体を焼成一体化する焼成工程と、個片に分割する分割工程とを有しており、第１セラミック部材に含まれる第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を第２セラミック部材が含んでいることを特徴としている。
【解決手段】本発明の一態様に係る焼結構造体の製造方法は、第１セラミック部材および第２セラミック部材を準備する準備工程と、第２セラミック部材の２次元配列された開口部が第１セラミック部材の２次元配列された基体領域と上下に重なり合うように、これらのセラミック部材を交互に積層して積層体を得る積層工程と、積層体を焼成一体化する焼成工程と、個片に分割する分割工程とを有しており、第１セラミック部材に含まれる第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を第２セラミック部材が含んでいることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス材料からなるセラミック積層基板のような焼結構造体の製造方法に関するものである。焼結構造体は、例えば、多層配線回路基板、電子部品収納用パッケージまたは圧力センサなどに用いられる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セラミック積層基板のような焼結構造体は、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる生積層体を焼成することによって作製される。しかしながら、生積層体を焼成する過程において、セラミックグリーンシートが１０〜２５％程度収縮するため、焼結構造体の寸法精度を高めることが難しい。特に、電子部品収納用パッケージおよび圧力センサのような、板状の部分および枠状の部分を有する構造とする場合には、板状の部分に大きな反り、あるいは撓みが生じる可能性があった。
【０００３】
特許文献１には、上記枠状の部分を有する基盤の焼成収縮率を、上記板状の部分である膜板の焼成収縮率よりも小さくした、すなわち基盤よりも膜板が大きく収縮する膜型電圧セラミック素子の製造方法が記載されている。特許文献１に記載の製造方法によれば、これらの焼成収縮率の差によって焼成時に膜板が相対的に大きく収縮することから、膜板が張力を受けて平滑に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５２１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の製造方法においては、基盤の焼成収縮率を膜板の焼成収縮率よりも小さくするため、異種材料を用いて基盤および膜板を作製している。そのため、焼結構造体における枠状の部分の熱膨張係数と板状の部分の熱膨張係数との間に差異が生じる。結果、焼結構造体の使用時において、枠状の部分と板状の部分との間に応力が集中して耐久性が低下する可能性がある。また、これらの部分の熱膨張係数の差を小さくするためには、熱膨張係数を調整する必要があるので、煩雑である、あるいは材料選択の自由度が狭まるといった課題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高い耐久性を有する焼結構造体を容易に製造できる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】
【０００７】
本発明の一態様に基づく焼結構造体の製造方法は、第１焼結材料を含み、複数の基体領域を２次元配列して設けるとともに、互いに隣り合う前記基体領域の間および最外周側に捨て代領域を設けた第１セラミック部材、ならびに前記第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が前記第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含み、前記複数の基体領域に対応する複数の開口部を２次元配列して設けた第２セラミック部材を準備する準備工程と、前記開口部が前記基体領域と上下に重なり合うように複数の前記第１セラミック部材および複数の前記第２セラミック部材を交互に積層して積層体を得る積層工程と、前記積層体を焼成一体化する焼成工程と、焼成一体化された前記積層体を前記捨て代領域および前記第２セラミック部材の部位で分断して、前記基体領域に対応する個片に分割する分割工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様の焼結構造体の製造方法においては、第２セラミック部材の開口部が第１セラミック部材の基体領域と上下に重なり合うように、第１セラミック部材および第２セラミック部材を交互に積層している。すなわち、焼結構造体の個片を異種材料の部材を組み合わせることによって作製するのではなく、焼結構造体の個片となる材料（第１セラミック部材）と、積層方向に隣り合う焼結構造体の個片の間に位置する部分となる材料（第２セラミック材料）とを異種材料としている。
【０００９】
そして、第１焼結材料と同じ焼成条件における第２焼結材料の焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さいことから、焼結構造体の個片となる部分が張力を受けて平滑に形成される。以上の通り、上記態様の焼結構造体の製造方法によれば、耐久性が高く良好な平坦性を有する焼結構造体を容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の焼結構造体の製造方法における準備工程を示す斜視図である。
【図２】図１に示す製造方法におけるＡ−Ａ断面の断面図である。
【図３】図２に示す製造方法における積層工程を示す断面図である。
【図４】図２に示す製造方法における分割工程を示す断面図である。
【図５】図４に示す製造方法における分割工程によって個片化された焼結構造体を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態の焼結構造体の製造方法における準備工程を示す斜視図である。
【図７】図６に示す製造方法における積層工程を示す断面図である。
【図８】図６に示す製造方法における分割工程によって個片化された焼結構造体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態の焼結構造体の製造方法（以下、便宜的に、焼結構造体の製造方法を単に製造方法ともいう）について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、下記の実施形態を構成する部材のうち、特徴的な構成を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、下記の実施形態の焼結構造体は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１２】
図１〜５に示すように、本実施形態の製造方法は、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を準備する準備工程と、これらのセラミック部材を積層する積層工程と、これらのセラミック部材を焼成一体化する焼成工程と、個片に分割する分割工程とを有している。
【００１３】
準備工程では、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５をそれぞれ複数準備する。第１セラミック部材３においては、複数の基体領域７が２次元配列されて設けられるとともに、互いに隣り合う基体領域７の間および最外周側に捨て代領域９、いわゆるダミー領域が設けられる。第２セラミック部材５においては、複数の開口部１１が２次元配列されて設けられる。
【００１４】
第２セラミック部材５の開口部１１は、第１セラミック部材３の基体領域７に対応するように設けられている。具体的には、後に詳述する積層工程において、それぞれの開口部
１１がそれぞれの基体領域７と上下に重なり合うように第２セラミック部材５の開口部１１が設けられている。
【００１５】
第１セラミック部材３は、第１焼結材料を含んでいる。第２セラミック部材５は、第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含んでいる。積層工程では、開口部１１が基体領域７と上下に重なり合うように、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層されて積層体が作製される。そのため、複数の開口部１１が第１のセラミック材料の基体領域７によって塞がれる。
【００１６】
焼成工程において、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を積層してなる積層体を焼成一体化することによって、複数の基体領域７を有する焼成積層体、いわゆる多数個取り基板が作製される。
【００１７】
この焼成工程の後、分割工程において、焼成一体化されたこれらのセラミック部材からなる積層体を捨て代領域９および第２セラミック部材５において分断して、それぞれの基体領域７に対応する個片に分割している。
【００１８】
なお、本実施形態における焼結収縮率とは、焼結前の大きさに対する焼結後の大きさの比率を意味している。例えば、焼結前の１辺の長さが１０ｍｍであるセラミック部材が、焼成工程を経て、焼結後に１辺の長さが８ｍｍとなった場合、焼結収縮率が８０％であるということができる。
【００１９】
本実施形態の製造方法においては、複数の開口部１１を２次元配列して設けた第２セラミック部材５を用いて、複数の焼結構造体１が製造される。すなわち、基体領域７が２次元配列された第１セラミック部材３のみを用いて焼結構造体１を作製するのではなく、それぞれの第１セラミック部材３の積層方向の間に第２のセラミック部材が挟まれた状態で焼結構造体１が作製される。
【００２０】
そのため、焼結構造体１の個片となる部分、すなわちそれぞれの基体領域７が張力を受けて平滑に形成される。しかも、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層された状態で第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成一体化することから、積層方向での上記張力のばらつきが軽減される。そのため、複数の第１セラミック部材３の一部に応力が集中して、クラックが生じる、あるいは第２セラミック部材５が第１セラミック部材３から剥離するといったことを抑制できる。
【００２１】
また、本実施形態の製造方法においては、第２セラミック部材５における、隣接する開口部１１間の隔壁１３の厚さを等しくしている。言い換えれば、第１セラミック部材３における、基体領域７の間に位置する捨て代領域９の幅を等しくしている。そのため、一つの第１セラミック部材３における複数の基体領域７のうち、特定のものに張力が集中することを抑制できる。従って、各基体領域７の平滑性を良好なものにできる。
【００２２】
第１セラミック部材３の形状としては、例えば、図１に示すように四角板形状とすることができる。第１セラミック部材３の大きさは個片化される焼結構造体１の数、すなわち基体領域７の数によって異なるが、焼結構造体１の状態での第１セラミック部材３の部分は、例えば平面視した場合の１辺の大きさを２０〜１５０ｍｍに設定することができる。
【００２３】
例えば、焼結構造体１の個片化された状態での第１セラミック部材３の部分における１辺の大きさを１０ｍｍとして、図１に示すように、個片化される焼結構造体１が上下方向に３個ずつ、左右方向に４個ずつで２次元配列される場合、焼結後の第１セラミック部材３の上下方向の１辺の大きさが４０ｍｍ程度、左右方向の１辺の大きさが５０ｍｍ程度と
なるように設定すればよい。また、焼結後の第１セラミック部材３の厚みとしては、例えば、０．２〜１．３ｍｍに設定することができる。
【００２４】
第２セラミック部材５の形状としては、例えば複数の開口部１１を有する四角板形状であって、平面視した場合の外周が第１セラミック部材３の外周と重なり合う形状とすることができる。従って、例えば上記のように焼結後の第１セラミック部材３が４０×５０ｍｍ程度となるように設定されている場合、第２セラミック部材５は、焼結後の１辺の大きさが同様に４０×５０ｍｍ程度となるように設定されればよい。
【００２５】
第２セラミック部材５には、複数の開口部１１が２次元配列されて設けられている。それぞれの開口部１１は、図１，２に示すように、第２セラミック部材５の上面および下面にそれぞれ開口する貫通孔の形状となっている。また、複数の開口部１１は、積層工程において複数の基体領域７とそれぞれ上下に重なり合うように２次元配列している。具体的には、本実施形態の製造方法においては、開口部１１間の隔壁１３が格子状となるように、図２における上下方向および左右方向にそれぞれ開口部１１が等間隔で設けられている。
【００２６】
なお、本実施形態の製造方法においては、隔壁１３が、捨て代領域９の全体と上下に重なり合った形状となっているがこれに限られるものではない。例えば、隔壁１３の一部に切り欠きを設けて、隔壁１３が、捨て代領域９の一部と上下に重なり合った形状となっていても良い。
【００２７】
本実施形態における基体領域７は、平面視した場合の外周が四角である形状となっている。そのため、開口部１１は、平面視した場合の内周が四角である形状となっている。このとき、内周の１辺の大きさは、例えば３〜１８ｍｍに設定できる。本実施形態における開口部１１は四角形状であるが、開口部１１は基体領域７の形状に対応する形状であれば良いので、四角形状に限られるものではない。
【００２８】
本実施形態における第２セラミック部材５は、上面視して最外周側に位置する捨て代領域９と上下に重なり合う第２セラミック部材５の幅を、互いに隣り合う基体領域７の間に位置する捨て代領域９と上下に重なり合う前記第２セラミック部材５の幅よりも大きくしたものを用いている。言い換えれば、上面視して最外周側に位置する開口部１１と第２セラミック部材５の最外周との間の隔壁１３の厚さが、隣接する開口部１１同士の間の隔壁１３の厚さよりも厚いものを用いている。
【００２９】
これによって、上面視して最外周側に位置する開口部１１と第２セラミック部材５の最外周との間に位置する隔壁１３において焼成工程時に基体の形状を安定して保持することができる。そのため、焼成工程において第１セラミック部材３に生じる反り、あるいは撓みをさらに抑制することができる。また、上記の隔壁１３を除くそれぞれの隔壁１３に加わる応力を低減できるので、第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との接合性を良好なものにできる。
【００３０】
第１セラミック部材３および第２セラミック部材５としては、高い絶縁性を有する部材を用いることができる。絶縁性を有する部材としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体またはガラスセラミックスのような部材を用いることができる。
【００３１】
上記の部材を含有する原料粉末、有機溶剤およびバインダを混ぜることによって混合部材が作製される。混合部材をシート状に成形することによってグリーンシートが作製される。シート状に成形する方法としては、例えばドクターブレード法を用いればよい。
【００３２】
これらのグリーンシートの単層または積層体を焼成前の第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として用いることができる。また、グリーンシート自体を用いてもよいが、後述する焼成工程において第１セラミック部材３と第２セラミック部材５とを焼結一体化することが可能であれば、グリーンシートを仮焼成した状態のものを第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として用いてもよい。
【００３３】
本実施形態における第１セラミック部材３は、第１焼結材料を含んでいる。また、第２セラミック部材５は、第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含んでいる。第１焼結材料および第２焼結材料としては、上記の絶縁性を有する部材から選択することができる。上記の絶縁性を有する部材から所望の焼結収縮率を有する部材を選択することによって、第１焼結材料と同じ焼成条件における第２焼結材料の焼結収縮率を第１焼結材料よりも小さくできる。
【００３４】
また、グリーンシートの収縮率は、上記の絶縁性を有する部材に混ぜられる有機溶剤およびバインダの種類あるいは混合量によっても調整することができる。従って、第１焼結材料および第２焼結材料として、同じ絶縁性を有する部材を含むとともに、有機溶剤およびバインダの種類を調整することによって、第１焼結材料と同じ焼成条件における第２焼結材料の焼結収縮率を第１焼結材料よりも小さくしてもよい。
【００３５】
また、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として、焼成工程において焼成一体化させるときに等しい熱膨張係数を有するものを用いることが好ましい。第１セラミック部材３および第２セラミック部材５における上記の熱膨張係数が異なると、焼成工程での焼結後における熱膨張係数の差に起因する収縮差による第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との大きさの変化に違いが生じる。そのため、焼成工程を経た後に第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との間に大きな残有応力が生じる可能性がある。
【００３６】
しかしながら、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として、焼成工程において焼成一体化させるときに等しい熱膨張係数を有するものを用いることによって、上記の残有応力を低減できるので、焼結構造体１の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
本実施形態の製造方法によって作製される焼結構造体１を、例えばセラミック積層基板として用いる場合には、基体領域７の表面および内部に、配線回路となる金属部材を配設すればよい。焼成工程を経て、このような金属部材を配線回路とすることができる。
【００３８】
金属部材としては、例えば、銅、銀、金、白金、ニッケル、タングステンおよびモリブデンのような金属粉末に、有機バインダ、溶剤、可塑剤および分散剤等を添加混合して得た金属ペーストを用いることができる。このような金属ペーストを基体領域７の表面に、例えばスクリーン印刷法を用いて印刷すればよい。また、基体領域７にビアホールを形成するとともに、このビアホールに上記の金属ペーストを充填することによって、基体領域７の内部に配線回路を配設することができる。印刷もしくは充填された金属ペーストは、焼成工程を経て所定の配線回路となる。
【００３９】
また、本実施形態の製造方法によって作製される焼結構造体１を、例えば圧力センサとして用いる場合には、それぞれの基体領域７の内部に空洞を形成するとともに、この空洞の上面および下面に、互いに対向する金属層（不図示）を形成すればよい。焼成工程を経て、このような金属層を一対の対向電極とすることができる。
【００４０】
一対の対向電極となる金属層としては、配線回路となる金属ペーストと同様のものを用
いればよい。上記の金属ペーストを空洞の上面および下面に、例えばスクリーン印刷法を用いて印刷すればよい。印刷された金属ペーストは、焼成工程を経て一対の対向電極となる。
【００４１】
本実施形態の積層工程では、第２セラミック部材５が第１セラミック部材３の捨て代領域９と上下に重なり合うとともに第２セラミック部材５の開口部１１が第１セラミック部材３の基体領域７と上下に重なり合うように、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層される。そのため、複数の第１セラミック部材３それぞれの基体領域７もまた、上下に重なり合うように積層されている。このように、第１セラミック部材３に第２セラミック部材５を重ねて配置することによって生積層体が作製される。
【００４２】
なお、本実施形態の製造方法においては２つの第１セラミック部材３と、３つの第２セラミック部材５とが積層されているが、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５の積層される数としては、これに限られるものではない。第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層されるためには、少なくとも１つの第１セラミック部材３および２つ以上の第２セラミック部材５が交互に積層される形態、あるいは、少なくとも１つの第２セラミック部材５および２つ以上の第１セラミック部材３が交互に積層される形態であればよい。
【００４３】
本実施形態の焼成工程では、上記の生積層体を焼成することによって、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成一体化している。最適な焼成温度は第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として用いる材料によって異なるが、例えば酸化アルミニウムのような高温焼成のセラミックス材料を用いる場合は１５５０℃〜１６００℃にて第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成すればよい。また、例えばガラスセラミックスのような低温焼成のセラミックス材料を用いる場合は１３５０℃〜１４００℃にて第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成すればよい。
【００４４】
本実施形態の製造方法においては、複数の開口部１１が２次元配列されて設けられ、複数の焼結構造体１が同時に作製されている。そのため、第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との焼結収縮率の差に起因する張力が第１セラミック部材３に加わった状態で第１セラミック部材３が焼成される。従って、耐久性が高く良好な平坦性を有する焼結構造体１を作製することができる。
【００４５】
また、第１セラミック部材３における、分割工程によって個片化した場合に隣り合う焼結構造体１にそれぞれ位置する部分の間にも互いに引っ張り合う力として働く。
【００４６】
このとき、第１セラミック部材３が平面的であって、複数の開口部１１が２次元配列されていることから、第１セラミック部材３における互いに隣接する基体領域７の間に平面的に分散される。そのため、図３における上下方向に働く張力および左右方向に働く張力のそれぞれに関して第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との境界に応力が集中することを抑制できる。また更に、隣接する開口部１１間の隔壁１３の厚さが等しくされていることから、複数の焼結構造体１の一部に応力が過度に集中することを抑制できる。
【００４７】
本実施形態の分割工程では、図４，５に示すように、焼成一体化された第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を捨て代領域９および第２セラミック部材５において分断して、基体領域７を一つずつ含む個片に分割している。具体的には、図４において一点鎖線Ｘで示すように、積層方向に平行な方向では、捨て代領域９において分断している。また、積層方向に垂直な水平方向では、第２セラミック部材５において分断している。
【００４８】
本実施形態の製造方法においては、図４に示す一点鎖線Ｘに沿って第１セラミック部材
３および第２セラミック部材５を分断することでそれぞれ基体領域７を一つずつ含む個片に分割できる。なお、第１セラミック部材３の基体領域７がセラミック積層基板として用いられることから、図５に示すように、個片化された焼結構造体１から第２セラミック部材５を除去しても良い。
【００４９】
本実施形態の製造方法に基づいて作製された複数の焼結構造体１は、上述のように応力が分散されるとともに、複数の焼結構造体１の一部に応力が過度に集中することが抑制されている。そのため、それぞれの焼結構造体１の耐久性が良好であるとともに、複数の焼結構造体１それぞれにおける焼結後の第１セラミック部材３の平坦性、大きさ、耐久性などの品質のバラつきを低減できる。
【００５０】
次に、第２の実施形態の焼結構造体１の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の工程についても、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図６〜８に示すように、本実施形態の製造方法は、第１の実施形態の製造方法と同様に、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を準備する準備工程と、これらのセラミック部材を積層する積層工程と、これらのセラミック部材を焼成一体化する焼成工程と、個片に分割する分割工程とを有している。
【００５２】
第１の実施形態の製造方法においては、第１セラミック部材３が四角板形状であって、それぞれの基体領域７もまた四角板形状となっているが、本実施形態の製造方法においては、それぞれの基体領域７が上面側に開口する凹部１５を有している。このように基体領域７が凹部１５を有している場合には、個片化された焼結構造体１を、例えば電子部品収納用パッケージなどに用いることができる。
【００５３】
本実施形態における焼結構造体１は第１セラミック部材３の平坦性が良好である、すなわち、凹部１５の底面の平坦性が良好であることから、焼結構造体１を電子部品収納用パッケージとして用いる場合には、コンデンサ、ＩＣ素子のような電子部品を凹部１５の底面に安定して載置することができる。
【００５４】
また、焼結構造体１を電子部品収納用パッケージとして用いる場合には、電子部品を凹部１５に載置した後に、蓋材を焼結構造体１に接合することによって電子部品を封止することができる。また、電子部品を封止する方法としては、樹脂ポッティングや樹脂モールドを行ってもよい。
【００５５】
尚、第２の実施形態の変形例として、個片化後に第１セラミック部材３に形成される基体領域７の凹部１５の構成が、凹部の壁面に当る枠体部分の収縮率が凹部の底面に当る平板部分の収縮率より大きく、且つ、第２のセラミック部材５の収縮率と同等である部分からなる構成であっても良い。
【００５６】
上述の通り、各実施形態の焼結構造体の製造方法について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【００５７】
例えば、図６〜８に示す積層体は、第１セラミック部材３に形成された凹部１５がいずれも上面側に開口しているが、第２セラミック部材５の上面に、上面側に凹部１５が開口する第１セラミック部材３を、第２セラミック部材５の下面に下面側に凹部１５が開口する第１セラミック部材３をそれぞれ積層した構成としてもよい。
【００５８】
また、さらに、この積層体における上面側の第１セラミック部材３の上面および下面側の第１セラミック部材３の下面にそれぞれ第２セラミック部材５を積層した構成としてもよい。
【００５９】
また、焼成工程後において、焼成積層体における上面側に開口する凹部１５および下面側に開口する凹部１５の表面における所定領域にめっき加工を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・焼結構造体
３・・・第１セラミック部材
５・・・第２セラミック部材
７・・・基体領域
９・・・捨て代領域
１１・・・開口部
１３・・・隔壁
１５・・・凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス材料からなるセラミック積層基板のような焼結構造体の製造方法に関するものである。焼結構造体は、例えば、多層配線回路基板、電子部品収納用パッケージまたは圧力センサなどに用いられる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セラミック積層基板のような焼結構造体は、複数のセラミックグリーンシートを積層してなる生積層体を焼成することによって作製される。しかしながら、生積層体を焼成する過程において、セラミックグリーンシートが１０〜２５％程度収縮するため、焼結構造体の寸法精度を高めることが難しい。特に、電子部品収納用パッケージおよび圧力センサのような、板状の部分および枠状の部分を有する構造とする場合には、板状の部分に大きな反り、あるいは撓みが生じる可能性があった。
【０００３】
特許文献１には、上記枠状の部分を有する基盤の焼成収縮率を、上記板状の部分である膜板の焼成収縮率よりも小さくした、すなわち基盤よりも膜板が大きく収縮する膜型電圧セラミック素子の製造方法が記載されている。特許文献１に記載の製造方法によれば、これらの焼成収縮率の差によって焼成時に膜板が相対的に大きく収縮することから、膜板が張力を受けて平滑に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５２１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の製造方法においては、基盤の焼成収縮率を膜板の焼成収縮率よりも小さくするため、異種材料を用いて基盤および膜板を作製している。そのため、焼結構造体における枠状の部分の熱膨張係数と板状の部分の熱膨張係数との間に差異が生じる。結果、焼結構造体の使用時において、枠状の部分と板状の部分との間に応力が集中して耐久性が低下する可能性がある。また、これらの部分の熱膨張係数の差を小さくするためには、熱膨張係数を調整する必要があるので、煩雑である、あるいは材料選択の自由度が狭まるといった課題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高い耐久性を有する焼結構造体を容易に製造できる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】
【０００７】
本発明の一態様に基づく焼結構造体の製造方法は、第１焼結材料を含み、複数の基体領域を２次元配列して設けるとともに、互いに隣り合う前記基体領域の間および最外周側に捨て代領域を設けた第１セラミック部材、ならびに前記第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が前記第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含み、前記複数の基体領域に対応する複数の開口部を２次元配列して設けた第２セラミック部材を準備する準備工程と、前記開口部が前記基体領域と上下に重なり合うように複数の前記第１セラミック部材および複数の前記第２セラミック部材を交互に積層して積層体を得る積層工程と、前記積層体を焼成一体化する焼成工程と、焼成一体化された前記積層体を前記捨て代領域および前記第２セラミック部材の部位で分断して、前記基体領域に対応する個片に分割する分割工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様の焼結構造体の製造方法においては、第２セラミック部材の開口部が第１セラミック部材の基体領域と上下に重なり合うように、第１セラミック部材および第２セラミック部材を交互に積層している。すなわち、焼結構造体の個片を異種材料の部材を組み合わせることによって作製するのではなく、焼結構造体の個片となる材料（第１セラミック部材）と、積層方向に隣り合う焼結構造体の個片の間に位置する部分となる材料（第２セラミック材料）とを異種材料としている。
【０００９】
そして、第１焼結材料と同じ焼成条件における第２焼結材料の焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さいことから、焼結構造体の個片となる部分が張力を受けて平滑に形成される。以上の通り、上記態様の焼結構造体の製造方法によれば、耐久性が高く良好な平坦性を有する焼結構造体を容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の焼結構造体の製造方法における準備工程を示す斜視図である。
【図２】図１に示す製造方法におけるＡ−Ａ断面の断面図である。
【図３】図２に示す製造方法における積層工程を示す断面図である。
【図４】図２に示す製造方法における分割工程を示す断面図である。
【図５】図４に示す製造方法における分割工程によって個片化された焼結構造体を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態の焼結構造体の製造方法における準備工程を示す斜視図である。
【図７】図６に示す製造方法における積層工程を示す断面図である。
【図８】図６に示す製造方法における分割工程によって個片化された焼結構造体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態の焼結構造体の製造方法（以下、便宜的に、焼結構造体の製造方法を単に製造方法ともいう）について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、下記の実施形態を構成する部材のうち、特徴的な構成を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、下記の実施形態の焼結構造体は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１２】
図１〜５に示すように、本実施形態の製造方法は、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を準備する準備工程と、これらのセラミック部材を積層する積層工程と、これらのセラミック部材を焼成一体化する焼成工程と、個片に分割する分割工程とを有している。
【００１３】
準備工程では、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５をそれぞれ複数準備する。第１セラミック部材３においては、複数の基体領域７が２次元配列されて設けられるとともに、互いに隣り合う基体領域７の間および最外周側に捨て代領域９、いわゆるダミー領域が設けられる。第２セラミック部材５においては、複数の開口部１１が２次元配列されて設けられる。
【００１４】
第２セラミック部材５の開口部１１は、第１セラミック部材３の基体領域７に対応するように設けられている。具体的には、後に詳述する積層工程において、それぞれの開口部
１１がそれぞれの基体領域７と上下に重なり合うように第２セラミック部材５の開口部１１が設けられている。
【００１５】
第１セラミック部材３は、第１焼結材料を含んでいる。第２セラミック部材５は、第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含んでいる。積層工程では、開口部１１が基体領域７と上下に重なり合うように、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層されて積層体が作製される。そのため、複数の開口部１１が第１のセラミック材料の基体領域７によって塞がれる。
【００１６】
焼成工程において、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を積層してなる積層体を焼成一体化することによって、複数の基体領域７を有する焼成積層体、いわゆる多数個取り基板が作製される。
【００１７】
この焼成工程の後、分割工程において、焼成一体化されたこれらのセラミック部材からなる積層体を捨て代領域９および第２セラミック部材５において分断して、それぞれの基体領域７に対応する個片に分割している。
【００１８】
なお、本実施形態における焼結収縮率とは、焼結前の大きさに対する焼結後の大きさの比率を意味している。例えば、焼結前の１辺の長さが１０ｍｍであるセラミック部材が、焼成工程を経て、焼結後に１辺の長さが８ｍｍとなった場合、焼結収縮率が８０％であるということができる。
【００１９】
本実施形態の製造方法においては、複数の開口部１１を２次元配列して設けた第２セラミック部材５を用いて、複数の焼結構造体１が製造される。すなわち、基体領域７が２次元配列された第１セラミック部材３のみを用いて焼結構造体１を作製するのではなく、それぞれの第１セラミック部材３の積層方向の間に第２のセラミック部材が挟まれた状態で焼結構造体１が作製される。
【００２０】
そのため、焼結構造体１の個片となる部分、すなわちそれぞれの基体領域７が張力を受けて平滑に形成される。しかも、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層された状態で第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成一体化することから、積層方向での上記張力のばらつきが軽減される。そのため、複数の第１セラミック部材３の一部に応力が集中して、クラックが生じる、あるいは第２セラミック部材５が第１セラミック部材３から剥離するといったことを抑制できる。
【００２１】
また、本実施形態の製造方法においては、第２セラミック部材５における、隣接する開口部１１間の隔壁１３の厚さを等しくしている。言い換えれば、第１セラミック部材３における、基体領域７の間に位置する捨て代領域９の幅を等しくしている。そのため、一つの第１セラミック部材３における複数の基体領域７のうち、特定のものに張力が集中することを抑制できる。従って、各基体領域７の平滑性を良好なものにできる。
【００２２】
第１セラミック部材３の形状としては、例えば、図１に示すように四角板形状とすることができる。第１セラミック部材３の大きさは個片化される焼結構造体１の数、すなわち基体領域７の数によって異なるが、焼結構造体１の状態での第１セラミック部材３の部分は、例えば平面視した場合の１辺の大きさを２０〜１５０ｍｍに設定することができる。
【００２３】
例えば、焼結構造体１の個片化された状態での第１セラミック部材３の部分における１辺の大きさを１０ｍｍとして、図１に示すように、個片化される焼結構造体１が上下方向に３個ずつ、左右方向に４個ずつで２次元配列される場合、焼結後の第１セラミック部材３の上下方向の１辺の大きさが４０ｍｍ程度、左右方向の１辺の大きさが５０ｍｍ程度と
なるように設定すればよい。また、焼結後の第１セラミック部材３の厚みとしては、例えば、０．２〜１．３ｍｍに設定することができる。
【００２４】
第２セラミック部材５の形状としては、例えば複数の開口部１１を有する四角板形状であって、平面視した場合の外周が第１セラミック部材３の外周と重なり合う形状とすることができる。従って、例えば上記のように焼結後の第１セラミック部材３が４０×５０ｍｍ程度となるように設定されている場合、第２セラミック部材５は、焼結後の１辺の大きさが同様に４０×５０ｍｍ程度となるように設定されればよい。
【００２５】
第２セラミック部材５には、複数の開口部１１が２次元配列されて設けられている。それぞれの開口部１１は、図１，２に示すように、第２セラミック部材５の上面および下面にそれぞれ開口する貫通孔の形状となっている。また、複数の開口部１１は、積層工程において複数の基体領域７とそれぞれ上下に重なり合うように２次元配列している。具体的には、本実施形態の製造方法においては、開口部１１間の隔壁１３が格子状となるように、図２における上下方向および左右方向にそれぞれ開口部１１が等間隔で設けられている。
【００２６】
なお、本実施形態の製造方法においては、隔壁１３が、捨て代領域９の全体と上下に重なり合った形状となっているがこれに限られるものではない。例えば、隔壁１３の一部に切り欠きを設けて、隔壁１３が、捨て代領域９の一部と上下に重なり合った形状となっていても良い。
【００２７】
本実施形態における基体領域７は、平面視した場合の外周が四角である形状となっている。そのため、開口部１１は、平面視した場合の内周が四角である形状となっている。このとき、内周の１辺の大きさは、例えば３〜１８ｍｍに設定できる。本実施形態における開口部１１は四角形状であるが、開口部１１は基体領域７の形状に対応する形状であれば良いので、四角形状に限られるものではない。
【００２８】
本実施形態における第２セラミック部材５は、上面視して最外周側に位置する捨て代領域９と上下に重なり合う第２セラミック部材５の幅を、互いに隣り合う基体領域７の間に位置する捨て代領域９と上下に重なり合う前記第２セラミック部材５の幅よりも大きくしたものを用いている。言い換えれば、上面視して最外周側に位置する開口部１１と第２セラミック部材５の最外周との間の隔壁１３の厚さが、隣接する開口部１１同士の間の隔壁１３の厚さよりも厚いものを用いている。
【００２９】
これによって、上面視して最外周側に位置する開口部１１と第２セラミック部材５の最外周との間に位置する隔壁１３において焼成工程時に基体の形状を安定して保持することができる。そのため、焼成工程において第１セラミック部材３に生じる反り、あるいは撓みをさらに抑制することができる。また、上記の隔壁１３を除くそれぞれの隔壁１３に加わる応力を低減できるので、第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との接合性を良好なものにできる。
【００３０】
第１セラミック部材３および第２セラミック部材５としては、高い絶縁性を有する部材を用いることができる。絶縁性を有する部材としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体またはガラスセラミックスのような部材を用いることができる。
【００３１】
上記の部材を含有する原料粉末、有機溶剤およびバインダを混ぜることによって混合部材が作製される。混合部材をシート状に成形することによってグリーンシートが作製される。シート状に成形する方法としては、例えばドクターブレード法を用いればよい。
【００３２】
これらのグリーンシートの単層または積層体を焼成前の第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として用いることができる。また、グリーンシート自体を用いてもよいが、後述する焼成工程において第１セラミック部材３と第２セラミック部材５とを焼結一体化することが可能であれば、グリーンシートを仮焼成した状態のものを第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として用いてもよい。
【００３３】
本実施形態における第１セラミック部材３は、第１焼結材料を含んでいる。また、第２セラミック部材５は、第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含んでいる。第１焼結材料および第２焼結材料としては、上記の絶縁性を有する部材から選択することができる。上記の絶縁性を有する部材から所望の焼結収縮率を有する部材を選択することによって、第１焼結材料と同じ焼成条件における第２焼結材料の焼結収縮率を第１焼結材料よりも小さくできる。
【００３４】
また、グリーンシートの収縮率は、上記の絶縁性を有する部材に混ぜられる有機溶剤およびバインダの種類あるいは混合量によっても調整することができる。従って、第１焼結材料および第２焼結材料として、同じ絶縁性を有する部材を含むとともに、有機溶剤およびバインダの種類を調整することによって、第１焼結材料と同じ焼成条件における第２焼結材料の焼結収縮率を第１焼結材料よりも小さくしてもよい。
【００３５】
また、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として、焼成工程において焼成一体化させるときに等しい熱膨張係数を有するものを用いることが好ましい。第１セラミック部材３および第２セラミック部材５における上記の熱膨張係数が異なると、焼成工程での焼結後における熱膨張係数の差に起因する収縮差による第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との大きさの変化に違いが生じる。そのため、焼成工程を経た後に第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との間に大きな残有応力が生じる可能性がある。
【００３６】
しかしながら、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として、焼成工程において焼成一体化させるときに等しい熱膨張係数を有するものを用いることによって、上記の残有応力を低減できるので、焼結構造体１の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
本実施形態の製造方法によって作製される焼結構造体１を、例えばセラミック積層基板として用いる場合には、基体領域７の表面および内部に、配線回路となる金属部材を配設すればよい。焼成工程を経て、このような金属部材を配線回路とすることができる。
【００３８】
金属部材としては、例えば、銅、銀、金、白金、ニッケル、タングステンおよびモリブデンのような金属粉末に、有機バインダ、溶剤、可塑剤および分散剤等を添加混合して得た金属ペーストを用いることができる。このような金属ペーストを基体領域７の表面に、例えばスクリーン印刷法を用いて印刷すればよい。また、基体領域７にビアホールを形成するとともに、このビアホールに上記の金属ペーストを充填することによって、基体領域７の内部に配線回路を配設することができる。印刷もしくは充填された金属ペーストは、焼成工程を経て所定の配線回路となる。
【００３９】
また、本実施形態の製造方法によって作製される焼結構造体１を、例えば圧力センサとして用いる場合には、それぞれの基体領域７の内部に空洞を形成するとともに、この空洞の上面および下面に、互いに対向する金属層（不図示）を形成すればよい。焼成工程を経て、このような金属層を一対の対向電極とすることができる。
【００４０】
一対の対向電極となる金属層としては、配線回路となる金属ペーストと同様のものを用
いればよい。上記の金属ペーストを空洞の上面および下面に、例えばスクリーン印刷法を用いて印刷すればよい。印刷された金属ペーストは、焼成工程を経て一対の対向電極となる。
【００４１】
本実施形態の積層工程では、第２セラミック部材５が第１セラミック部材３の捨て代領域９と上下に重なり合うとともに第２セラミック部材５の開口部１１が第１セラミック部材３の基体領域７と上下に重なり合うように、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層される。そのため、複数の第１セラミック部材３それぞれの基体領域７もまた、上下に重なり合うように積層されている。このように、第１セラミック部材３に第２セラミック部材５を重ねて配置することによって生積層体が作製される。
【００４２】
なお、本実施形態の製造方法においては２つの第１セラミック部材３と、３つの第２セラミック部材５とが積層されているが、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５の積層される数としては、これに限られるものではない。第１セラミック部材３および第２セラミック部材５が交互に積層されるためには、少なくとも１つの第１セラミック部材３および２つ以上の第２セラミック部材５が交互に積層される形態、あるいは、少なくとも１つの第２セラミック部材５および２つ以上の第１セラミック部材３が交互に積層される形態であればよい。
【００４３】
本実施形態の焼成工程では、上記の生積層体を焼成することによって、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成一体化している。最適な焼成温度は第１セラミック部材３および第２セラミック部材５として用いる材料によって異なるが、例えば酸化アルミニウムのような高温焼成のセラミックス材料を用いる場合は１５５０℃〜１６００℃にて第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成すればよい。また、例えばガラスセラミックスのような低温焼成のセラミックス材料を用いる場合は１３５０℃〜１４００℃にて第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を焼成すればよい。
【００４４】
本実施形態の製造方法においては、複数の開口部１１が２次元配列されて設けられ、複数の焼結構造体１が同時に作製されている。そのため、第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との焼結収縮率の差に起因する張力が第１セラミック部材３に加わった状態で第１セラミック部材３が焼成される。従って、耐久性が高く良好な平坦性を有する焼結構造体１を作製することができる。
【００４５】
また、第１セラミック部材３における、分割工程によって個片化した場合に隣り合う焼結構造体１にそれぞれ位置する部分の間にも互いに引っ張り合う力として働く。
【００４６】
このとき、第１セラミック部材３が平面的であって、複数の開口部１１が２次元配列されていることから、第１セラミック部材３における互いに隣接する基体領域７の間に平面的に分散される。そのため、図３における上下方向に働く張力および左右方向に働く張力のそれぞれに関して第１セラミック部材３と第２セラミック部材５との境界に応力が集中することを抑制できる。また更に、隣接する開口部１１間の隔壁１３の厚さが等しくされていることから、複数の焼結構造体１の一部に応力が過度に集中することを抑制できる。
【００４７】
本実施形態の分割工程では、図４，５に示すように、焼成一体化された第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を捨て代領域９および第２セラミック部材５において分断して、基体領域７を一つずつ含む個片に分割している。具体的には、図４において一点鎖線Ｘで示すように、積層方向に平行な方向では、捨て代領域９において分断している。また、積層方向に垂直な水平方向では、第２セラミック部材５において分断している。
【００４８】
本実施形態の製造方法においては、図４に示す一点鎖線Ｘに沿って第１セラミック部材
３および第２セラミック部材５を分断することでそれぞれ基体領域７を一つずつ含む個片に分割できる。なお、第１セラミック部材３の基体領域７がセラミック積層基板として用いられることから、図５に示すように、個片化された焼結構造体１から第２セラミック部材５を除去しても良い。
【００４９】
本実施形態の製造方法に基づいて作製された複数の焼結構造体１は、上述のように応力が分散されるとともに、複数の焼結構造体１の一部に応力が過度に集中することが抑制されている。そのため、それぞれの焼結構造体１の耐久性が良好であるとともに、複数の焼結構造体１それぞれにおける焼結後の第１セラミック部材３の平坦性、大きさ、耐久性などの品質のバラつきを低減できる。
【００５０】
次に、第２の実施形態の焼結構造体１の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の工程についても、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図６〜８に示すように、本実施形態の製造方法は、第１の実施形態の製造方法と同様に、第１セラミック部材３および第２セラミック部材５を準備する準備工程と、これらのセラミック部材を積層する積層工程と、これらのセラミック部材を焼成一体化する焼成工程と、個片に分割する分割工程とを有している。
【００５２】
第１の実施形態の製造方法においては、第１セラミック部材３が四角板形状であって、それぞれの基体領域７もまた四角板形状となっているが、本実施形態の製造方法においては、それぞれの基体領域７が上面側に開口する凹部１５を有している。このように基体領域７が凹部１５を有している場合には、個片化された焼結構造体１を、例えば電子部品収納用パッケージなどに用いることができる。
【００５３】
本実施形態における焼結構造体１は第１セラミック部材３の平坦性が良好である、すなわち、凹部１５の底面の平坦性が良好であることから、焼結構造体１を電子部品収納用パッケージとして用いる場合には、コンデンサ、ＩＣ素子のような電子部品を凹部１５の底面に安定して載置することができる。
【００５４】
また、焼結構造体１を電子部品収納用パッケージとして用いる場合には、電子部品を凹部１５に載置した後に、蓋材を焼結構造体１に接合することによって電子部品を封止することができる。また、電子部品を封止する方法としては、樹脂ポッティングや樹脂モールドを行ってもよい。
【００５５】
尚、第２の実施形態の変形例として、個片化後に第１セラミック部材３に形成される基体領域７の凹部１５の構成が、凹部の壁面に当る枠体部分の収縮率が凹部の底面に当る平板部分の収縮率より大きく、且つ、第２のセラミック部材５の収縮率と同等である部分からなる構成であっても良い。
【００５６】
上述の通り、各実施形態の焼結構造体の製造方法について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【００５７】
例えば、図６〜８に示す積層体は、第１セラミック部材３に形成された凹部１５がいずれも上面側に開口しているが、第２セラミック部材５の上面に、上面側に凹部１５が開口する第１セラミック部材３を、第２セラミック部材５の下面に下面側に凹部１５が開口する第１セラミック部材３をそれぞれ積層した構成としてもよい。
【００５８】
また、さらに、この積層体における上面側の第１セラミック部材３の上面および下面側の第１セラミック部材３の下面にそれぞれ第２セラミック部材５を積層した構成としてもよい。
【００５９】
また、焼成工程後において、焼成積層体における上面側に開口する凹部１５および下面側に開口する凹部１５の表面における所定領域にめっき加工を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・焼結構造体
３・・・第１セラミック部材
５・・・第２セラミック部材
７・・・基体領域
９・・・捨て代領域
１１・・・開口部
１３・・・隔壁
１５・・・凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１焼結材料を含み、複数の基体領域を２次元配列して設けるとともに、互いに隣り合う前記基体領域の間および最外周側に捨て代領域を設けた第１セラミック部材、ならびに前記第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が前記第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含み、前記複数の基体領域に対応する複数の開口部を２次元配列して設けた第２セラミック部材を準備する準備工程と、
前記開口部が前記基体領域と上下に重なり合うように複数の前記第１セラミック部材および複数の前記第２セラミック部材を交互に積層して積層体を得る積層工程と、
前記積層体を焼成一体化する焼成工程と、
焼成一体化された前記積層体を前記捨て代領域および前記第２セラミック部材の部位で分断して、前記基体領域に対応する個片に分割する分割工程とを有する焼結構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第１セラミック部材および前記第２セラミック部材に、熱膨張係数が等しいものを用いる、請求項１に記載の焼結構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第２セラミック部材について、上面視して最外周側に位置する前記捨て代領域と上下に重なり合う部位の幅を、互いに隣り合う前記基体領域の間に位置する前記捨て代領域と上下に重なり合う部位の幅よりも大きくする、請求項１または請求項２に記載の焼結構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第２セラミック部材の積層方向の厚みを前記第１セラミック部材の積層方向の厚みよりも薄くする、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の焼結構造体の製造方法。
【請求項１】
第１焼結材料を含み、複数の基体領域を２次元配列して設けるとともに、互いに隣り合う前記基体領域の間および最外周側に捨て代領域を設けた第１セラミック部材、ならびに前記第１焼結材料と同じ焼成条件における焼結収縮率が前記第１焼結材料よりも小さい第２焼結材料を含み、前記複数の基体領域に対応する複数の開口部を２次元配列して設けた第２セラミック部材を準備する準備工程と、
前記開口部が前記基体領域と上下に重なり合うように複数の前記第１セラミック部材および複数の前記第２セラミック部材を交互に積層して積層体を得る積層工程と、
前記積層体を焼成一体化する焼成工程と、
焼成一体化された前記積層体を前記捨て代領域および前記第２セラミック部材の部位で分断して、前記基体領域に対応する個片に分割する分割工程とを有する焼結構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第１セラミック部材および前記第２セラミック部材に、熱膨張係数が等しいものを用いる、請求項１に記載の焼結構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第２セラミック部材について、上面視して最外周側に位置する前記捨て代領域と上下に重なり合う部位の幅を、互いに隣り合う前記基体領域の間に位置する前記捨て代領域と上下に重なり合う部位の幅よりも大きくする、請求項１または請求項２に記載の焼結構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第２セラミック部材の積層方向の厚みを前記第１セラミック部材の積層方向の厚みよりも薄くする、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の焼結構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１５３２５（Ｐ２０１３−１１５３２５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１９５２（Ｐ２０１１−２６１９５２）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]