電子部品の製造方法およびセラミックグリーンシート積層体用導体ペースト
【課題】デラミネーションの発生を低減させ、かつ寸法精度を向上させる電子部品の製造方法およびセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストを提供すること。
【解決手段】第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３とが積層されたセラミックグリーンシート４を準備する工程と、セラミックグリーンシート４上に導体層５を形成する工程と、導体層５が形成された複数のセラミックグリーンシート４を積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体６を作製する工程と、セラミックグリーンシート積層体６を焼成する工程とを有し、前記第１のセラミックグリーンシート層２および前記導体層５が、前記セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【解決手段】第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３とが積層されたセラミックグリーンシート４を準備する工程と、セラミックグリーンシート４上に導体層５を形成する工程と、導体層５が形成された複数のセラミックグリーンシート４を積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体６を作製する工程と、セラミックグリーンシート積層体６を焼成する工程とを有し、前記第１のセラミックグリーンシート層２および前記導体層５が、前記セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層コンデンサや積層セラミック配線基板等のような電子部品の製造方法およびセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、積層コンデンサや積層セラミック配線基板のような電子部品において、小型化および高性能化が望まれている。例えば、積層コンデンサにおいては小型化および高容量化のためにより薄い誘電体層および導体層を多層化したものが求められている。また、積層セラミック配線基板においては小型化および配線導体の高密度化のためにより薄い絶縁層および配線導体層を多層に形成し、配線導体層の幅および間隔や、貫通導体の形状もより微細なものが求められている。
【０００３】
このような電子部品は、セラミック粉末に有機バインダー、溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード等によりセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を成形した後、金属粉末を含有する導体ペーストを印刷するなどして前記グリーンシート上に導体層を形成し、ついで複数枚の導体層が形成されたグリーンシートを積層して加圧することにより圧着して積層体を得て、この積層体を焼成することで得られる。
【０００４】
また、電子部品の製造方法として、セラミックグリーンシート間のデラミネーションの発生を低減させることを目的に、セラミックグリーンシートを積層する工程における加熱により溶融する溶融成分を含有するセラミックグリーンシート層を含むセラミックグリーンシートを用いたものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２７７１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電子部品の製造方法は、セラミックグリーンシートの積層体において、セラミックグリーンシートに形成された導体層と他のセラミックグリーンシートとが重なる部分や、異なるセラミックグリーンシートに形成された導体層同士が重なる部分でデラミネーションが発生しやすくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、デラミネーションの発生を低減させ、かつ寸法精度を向上させる電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品の製造方法は第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層とが積層されたセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記セラミックグリーンシート上に導体層を形成する工程と、前記導体層が形成された複数の前記セラミックグリーンシートを積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とを有し、前記第１のセラミックグリーンシート層および前記導体層が、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の電子部品の製造方法は、好ましくは前記導体層に含有された溶融成分の融点が３５乃至１００℃であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の電子部品の製造方法は、前記導体層は、導体材料粉末と前記溶融成分とバインダーとからなり、前記溶融成分の量は前記有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％であり、かつ、前記溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は前記導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明のセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストは、セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における熱処理の温度で溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストは、前記熱処理の温度が３５乃至１００℃であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子部品の製造方法は、前記第１のセラミックグリーンシート層および前記導体層が、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことにより、導体層が積層時の加熱で導体層の表面に接着性を発現するので、セラミックグリーンシートに形成された導体層および他のセラミックグリーンシートや、異なるセラミックグリーンシートに形成された導体層同士を、低圧力でも十分に密着させることができる。
【００１３】
また、本発明の電子部品の製造方法は、前記導体層に含有された溶融成分の融点が３５乃至１００℃であることにより、室温で導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布することで導体層を形成する際に、導体ペーストの粘着性が大きくなることがないので、通常の導体ペーストと同様に導体層を形成することが可能である。また、形成された導体層が積層工程までは接着性を発現しないので、ハンドリングが容易であり、加工クズ等のダストが付着することもない。また、積層体を作製する工程における加熱はセラミックグリーンシート中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解するような温度（１２０℃以上）で加熱しなくてもよいので、分解ガスによりデラミネーションの発生を低減させることができる。
【００１４】
また、前記導体層は、導体材料粉末と前記溶融成分とバインダーとからなり、前記溶融成分の量は前記有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％であり、かつ、前記溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は前記導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であることにより、溶融成分がセラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となった際に、導体層の表面が接着性を発現するにとどまり、溶融した第２の溶融成分が流動することにより変形してしまうことはない。
【００１５】
このように、本発明の製造方法によれば、セラミックグリーンシート間に空隙を発生させることがなく、セラミックグリーンシートや導体層の変形を抑えたセラミックグリーンシート積層体を得ることが可能となり、また、セラミックグリーンシート状に形成された導体層同士が上下に位置するように載置された場合においても、本発明の製造方法により作製された電子部品はデラミネーションがなく、高い寸法精度を有する電子部品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の電子部品の製造方法について以下に詳細に説明する。図１は本発明の電子部品の製造方法の実施の形態の一例を示す工程毎の断面図であり、１は支持体、２は第１のセラミックグリーンシート層、３は第２のセラミックグリーンシート層、４はセラミックグリーンシート、５は導体層、６はセラミックグリーンシート積層体である。
【００１７】
まず図１（ａ）に示すように、支持体１上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成し、ついで図１（ｂ）に示すように、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成することにより第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層３とが積層されたセラミックグリーンシート４を準備する。
【００１８】
本発明における第１のセラミックグリーンシート層２および第２のセラミックグリーンシート層３は、セラミック粉末、有機バインダー、溶剤等を混合したものを用いて形成される。第１のセラミックグリーンシート層はさらに加熱時に溶融状態となる溶融成分を含有する。
【００１９】
セラミック粉末としては、例えばセラミック配線基板であれば、Ａｌ２Ｏ３，ＡｌＮ，ガラスセラミック粉末（ガラス粉末とフィラー粉末との混合物）等が挙げられ、積層コンデンサであればＢａＴｉＯ３系，ＰｂＴｉＯ３系等の複合ペロブスカイト系セラミック粉末が挙げられ、電子部品に要求される特性に合わせて適宜選択される。
【００２０】
ガラスセラミック粉末のガラス成分としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（ただし、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は同じまたは異なっていて、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は上記と同じである），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３は上記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２１】
また、ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等のセラミック粉末が挙げられる。
【００２２】
第１のセラミックグリーンシート層２に配合される第１の有機バインダーおよび第２のセラミックグリーンシート層３に配合される第２の有機バインダーとしては、従来よりセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラール系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。さらに第１のセラミックグリーンシート層２に配合される第１の有機バインダーは共重合によりプラスの極性を示す官能基を導入することができるので好ましい。例えば、プラスの極性を示す官能基としては、アルキル基，アミド基，アミノ基等が挙げられる。第１のセラミックグリーンシート層２に配合される加熱時に溶融状態となる溶融成分は官能基にマイナスとなるヒドロキシル基を有しているので、第１の有機バインダーの官能基がプラスとなる官能基を有する場合、極性が異なることから、第１の有機バインダーの官能基と溶融成分の官能基とが結びつき、溶融成分が凝集することなく第１の有機バインダー中に良好に分散させることできるので、積層時に加熱した際に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり均一に軟化することとなる。その結果、導体層周囲や導体層間に空隙が発生することなくセラミックグリーンシート同士が全面にわたり密着することとなり、セラミックグリーンシート積層体６を焼成して得られる電子部品はデラミネーションの発生のないものとなる。
【００２３】
第１のセラミックグリーンシート層２に含有される溶融成分は、セラミックグリーンシート積層体７を作製する際の加熱時に溶融状態となるものであり、焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、二重結合を含まない高級アルコール、脂肪族アルコールおよび多価アルコールがより好ましい。
【００２４】
また、溶融成分の官能基がヒドロキシル基を有し、第１のバインダーの官能基がアミド基を有していることが好ましい。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、溶融成分は脂肪族アルコールや多価アルコールが好ましく、第１のバインダーはアクリル系バインダーが好ましい。この脂肪族アルコールや多価アルコールはマイナスの極性を示すヒドロキシル基を有するものであるので、バインダーの官能基はプラスの極性を示すものがよい。アクリル系バインダーに導入される、プラスの極性を示す官能基としてはアクリル系バインダーのアクリル酸、メタクリル酸との合成の容易さ、溶剤への分散性からアミド基が好ましい。
【００２５】
溶融成分は上記のものの中でも、その融点が３５乃至１００℃であるものが好ましい。これは、この範囲の融点のものを用いると、常温では第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して変形することはないので、積層工程までのハンドリングが容易となり、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程における加熱時にセラミックグリーンシート４中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解することがないので、分解ガスによりデラミネーションが発生してしまうことがないからである。融点が３５乃至１００℃である溶融成分としては具体的には、ヘキサデカノール，ポリエチレングリコール，ポリグリセロール，ステアリルアミド，オレイルアミド，エチレングリコールモノステアレート，パラフィン，ステアリン酸，シリコーン等が挙げられる。これらの中で焼成工程での分解、揮発性がよく、ヒドロキシル基を有するものは、ヘキサデカノール，ポリエチレングリコール，ポリグリセロールである。
【００２６】
好ましくは、第１のセラミックグリーンシート層２に含有される溶融成分の含有量は、第１の有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％とするのがよい。溶融成分の量が５０質量％より少ないと、第１の有機バインダーと結びつき第１の有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りなくなるので、積層体６を作製する工程の加熱時に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり軟化せず粘着性が得られない、または第１のセラミックグリーンシート層２が均一に軟化せず粘着性のない部分ができてしまうこととなり、焼成して得られる電子部品はデラミネーションが発生してしまう。溶融成分が１００質量％より多いと、第１の有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、第１の有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は第１の有機のバインダーが存在せず粘着性を有さない部分となるので、この部分に焼成して得られるセラミック電子部品のデラミネーションが発生してしまうこととなる。
【００２７】
さらに好ましくは第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分の配合量は、第１のセラミックグリーンシート層２に含まれる無機粉末１００質量％に対して１０乃至５０質量％であるのがよい。有機成分の量が１０質量％より少ないと、無機成分と結びつくことで第１のセラミックグリーンシート層２中に分散させる役割をもつ有機成分の絶対量が足りなくなるので、積層体６を作製する工程の加熱時に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり粘着性が得られないか、または第１のセラミックグリーンシート層２の粘着性が均一でない部分ができることとなり、焼成して得られる電子部品はデラミネーションが発生してしまう。有機成分が５０質量％より多いと、無機成分と結びつく有機成分が過多となり、第１のセラミックグリーンシート層２中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生する。この部分は有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、焼成時における有機成分の除去によって得られる電子部品の中に空隙や空隙に起因するデラミネーションが発生することとなる。ここで、有機成分とは第１の有機バインダーと溶融成分とのことである。第１のセラミックグリーンシート層２を形成する際には、溶剤および可塑剤や分散剤等も含むスラリーを用いるが、スラリーを乾燥させて第１のセラミックグリーンシート層２とするので第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分には蒸発してしまう溶剤は含まれず、可塑剤や分散剤等はその量が少ないため、有機成分とは第１の有機バインダーと溶融成分としている。
【００２８】
第１のセラミックグリーンシート層２は、上記無機粉末，有機バインダー，溶融成分に溶剤（有機溶剤，水等）、必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得、これをＰＥＴフィルム等の支持体上にドクターブレード法，リップコーター法，ダイコーター法等により成形することによって得られる。第１のセラミックグリーンシート層２の厚さは、導体層とセラミックグリーンシートとの段差を埋めるために、導体層の厚みより厚くなるように形成される。セラミックグリーンシート４の積層時に変形させないように、好ましくは、第１のセラミックグリーンシート層２の厚みは第２のセラミックグリーンシート層３より薄く、さらに好ましくは第１のセラミックグリーンシート層２の厚みを出来るだけ薄くするほうがよく、導体層５の厚みより若干厚い程度１０μｍ〜１００μｍとすればよい。
【００２９】
また、第1のセラミックグリーンシート層２および第２のセラミックグリーンシート層３ともに、さらに可塑剤を添加してセラミックグリーンシート４の硬度や強度を調整してもよく、好ましくは第２のグリーンシート層３の引っ張り特性が降伏点強度０．５ＭＰａ以上でかつ降伏点伸度５０％以下とするとよい。これは、積層体７を作製する工程において、第２のセラミックグリーンシート層３の引っ張り特性が降伏点強度０．５ＭＰａ以上であれば、加熱時に軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３でクラックや欠陥なく保持でき、かつ降伏点伸度５０％以下であれば第１のセラミックグリーンシート層２が軟化しても、セラミックグリーンシート４は積層時に変形することなく高精度の寸法を保てるからである。
【００３０】
第２のセラミックグリーンシート層３は、第１のセラミックグリーンシート層２に用いるスラリーに対して、溶融成分を含まないスラリーを用いて形成される。
【００３１】
第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成する方法は、（１）第１のセラミックグリーンシート層２となる第１のセラミックスラリーを支持体１上に塗布・乾燥して第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートを作製し、同様に作製した第２のセラミックグリーンシート層３のみからなる第２のセラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシートの上に積層し加熱して接着することにより形成する方法、（２）支持体１上に形成された第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート３となる第２のセラミックスラリーを塗布・乾燥して形成する方法、（３）支持体１上に塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布して乾燥することにより形成する方法が挙げられる。
【００３２】
（１）の方法においては、第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートは比較的厚みが薄くなるのでリップコーター法等の薄い厚みを精度よく成形できる方法を使えばよく、逆に第２のセラミックグリーンシート層３のみからなる第２のセラミックグリーンシートは厚みを厚く成形できるドクターブレード法等で成形すればよい。
【００３３】
（２）の方法においては、（１）と同様にリップコーター法等を用い第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートを成形した上にダイコーター法やリップコーター法等の押し出し式の方法を用いるとよい。第１のセラミックグリーンシート層２の第１のセラミックグリーンシートが第２のセラミックスラリーの溶剤によって若干溶解しても、これらの非接触式の塗布方法であり、また溶剤の少ないスラリーを用いることができるので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３のスラリーが混ざり合うことなくセラミックグリーンシート４を形成することができるのでよい。また、第１のセラミックグリーンシート層２の溶解度パラメータと第２のスラリーの溶解度パラメータとの差を３乃至８とすることによって、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックスラリーを塗布した際、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックスラリーが互いに溶解することを抑制するので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３が混合、同一化してしまうことを防ぐことができ好ましい。また、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックスラリーを塗布した際、第１のセラミックグリーンシート層２上の第２のセラミックスラリーがはじかれること無く塗布することができるので、第２のセラミックスラリーの塗布時に気泡の巻き込みによる空隙も無くデラミネーションの発生を防ぐことが出来るので好ましい。
【００３４】
（３）の方法においては、第１のセラミックスラリーも第２のセラミックスラリーも共にダイコーター法やリップコーター法等の押し出し式の方法を用いるとよく、これらは非接触式の塗布方法であり、また溶剤の少ない、比較的粘度の高いスラリーを用いることができるので、第１のセラミックスラリーと第２のセラミックスラリーが混ざり合うことなくセラミックグリーンシート４を形成することができるのでよい。また、第１のセラミックスラリーの溶解度パラメータと第２のセラミックスラリーの溶解度パラメータとを２以上離すことによって、支持体１に第１のセラミックスラリーを塗布し、塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布した際、第１のセラミックスラリーと第２のセラミックスラリーが互いに溶解することを抑制するので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３が混合、同一化してしまうことを防ぐことが出来るのでより好ましい。
【００３５】
ここで、溶解度パラメータ（Solubility Parameter)とは、有機成分の性質が似通ったものは相溶けやすいという性質をもとに数値化したものであり、ＳＰ値とも呼ばれるものである。溶解度パラメータの値が近いもの同士は溶解しやすいことを示すものであるので、有機成分の溶解力を示す指標として用いられる。本発明のセラミックスラリーの溶解度パラメータは、セラミックグリーンシート及びセラミックスラリー中の各有機成分の溶解度パラメータと各有機成分の体積分率から算出される。例えば、セラミックスラリー中に２つの有機成分が含まれ、それぞれの溶解度パラメータが５および７で、体積分率がそれぞれ７０％および３０％である場合のセラミックスラリーの溶解度パラメータは５×０．７＋７×０．３＝５．６とする。なお、有機成分の溶解度パラメータは、講談社出版「溶剤ハンドブック」（浅原昭三ほか編、１９７６年初版）による溶解度パラメータのデータを使用すればよい。
【００３６】
第１のセラミックグリーンシート層２上への第２のセラミックグリーンシート層３の積層の際に、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３との間に空隙を発生させる可能性があり、また第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３との密着性を向上させるためには上記（２）または（３）の方法が好ましい。さらには、上記（３）の方法では第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３の形成がほぼ同時に行なわれるので、工程が簡略化されるのでより好ましい。
【００３７】
上記（１）〜（３）の方法はいずれも支持体１上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成し、その上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成しているが、支持体１上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成し、その上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成しても構わない。しかし、後述するように導体層は主に第２のセラミックグリーンシート層３上に形成され、セラミックグリーンシート４は支持体１で支持した状態で導体層を形成するのが好ましいことから、支持体１に対して第１のセラミックグリーンシート層２次に第２のセラミックグリーンシート層３の順で積層するほうが好ましい。また、上述したように第１のセラミックグリーンシート層２の厚みは薄いほうが好ましいことから、上記（１）の方法において厚みの厚い第２のセラミックグリーンシート層３を支持体１から剥がし、支持体１上に形成されている厚みの薄い第１のセラミックグリーンシート層２上に積層するほうが、支持体１から剥がすことが容易であり、厚みの薄い第１のセラミックグリーンシート層２が破損することを防ぐことが出来るので好ましい。
【００３８】
次に図１（ｃ）に示すように、セラミックグリーンシート４上に導体層を形成する。
【００３９】
このとき、導体層は主にセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３の上に形成されるのが好ましい。これは、第２のセラミックグリーンシート層３は加熱時に溶融する溶融成分を含有しないことから、第２のセラミックグリーンシート層３は積層時の加熱により変形することはないので、その上に形成された導体層も変形しにくいものとなり、より高寸法精度の電子部品を得ることができるからである。また、セラミックグリーンシート４は支持体１で支持した状態で導体層を形成するのが好ましい。これは、導体層形成時の加圧などの負荷によるセラミックグリーンシート４の変形や破損を防ぐことができ、また次工程に進めるまでのハンドリング性が容易となるからである。
【００４０】
ここで、後述する図１（ｄ）に示すセラミックグリーンシート積層体を作製する工程において第２のセラミックグリーンシート層３上に重ねられる導体層５’および導体層が上下に重なり合う部分の上下いずれかの導体層５”は、後述するセラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる第２の溶融成分を含有することが重要である。これにより、導体層５’および導体層５”は積層時の加熱で導体層の表面に接着性を発現するものとなるので、積層したセラミックグリーンシートが位置ずれしないように押さえる程度の低圧力でも十分に密着することができる。また、加熱しない状態では接着性を有するものではないので、室温で導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布することで導体層５’および導体層５”を形成する際に、導体ペーストの粘着性が大きくなることがないので通常の導体ペーストと同様に形成することが可能であり、形成された導体層５’および導体層５”は積層工程までは接着性を発現しないので、ハンドリングが容易であり、加工クズ等のダストが付着することがなくよい。
【００４１】
セラミックグリーンシート４上に導体層５を形成する方法としては、導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷する方法、めっき法や蒸着法等により所定パターン形状の金属膜を形成するようなセラミックグリーンシート４上に直接形成する方法、あるいは導体ペーストを印刷により所定パターン形状に形成した導体厚膜や所定パターン形状に加工した金属箔、めっき法や蒸着法等により形成した所定パターン形状の金属膜をセラミックグリーンシート４上に転写する方法がある。
【００４２】
導体層５’および導体層５”は上記の導体ペーストを用いる２つ方法により形成され、導体ペーストとして第２の溶融成分を含む第２の導体ペーストを用いる。第２の導体ペーストは導体材料粉末に有機バインダー、第２の溶融成分、有機溶剤、および必要に応じて分散剤や消泡剤を加えてボールミル、プラネタリーミキサー、三本ロールミル等の混合機により混合および混練して作製される。なお、導体層５を導体ペーストを用いて形成する場合は、これに対して第２の溶融成分を含まないものを用いる。
【００４３】
導体材料としては、例えばＷ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ（パラジウム），Ｐｔ（白金）等の１種または２種以上が挙げられ、２種以上の場合は混合、合金、コーティング等のいずれの形態であってもよい。
【００４４】
導体ペーストに配合される有機バインダーとしては、従来より導体ペーストに使用されてきた有機バインダーが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラール系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。
【００４５】
第２の導体ペーストに含まれる第２の溶融成分として使用されるものは、上述した第１のセラミックグリーンシート層に含まれる溶融成分と同じものが挙げられる。
【００４６】
第２の導体ペーストに配合される第２の溶融成分と有機バインダーとは互いに異なる極性を示すものが好ましい。これにより、有機バインダーの官能基と溶融成分の官能基とが結びつき、溶融成分が凝集することなく有機バインダー中に良好に分散させることできるので、積層時に加熱した際に導体層５’および導体層５”の表面に粘着性が均一に発現することとなる。例えば、有機バインダーがプラスの極性を示す官能基としてアルキル基，アミド基，アミノ基等を有し、第２の溶融成分がマイナスの極性を示す官能基としてドロキシル基を有するというものがある。より具体的には、第２の溶融成分としてヒドロキシル基を有する脂肪族アルコールや多価アルコール、有機バインダーとしてアミド基を有するアクリル系バインダーを用いると、焼成工程での分解、揮発性が良好なものとなるので好ましい。
【００４７】
第２の溶融成分の融点は３５乃至１００℃であることが好ましい。このことにより、室温で導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布することで導体層５’および導体層５”を形成する際に、導体ペーストの粘着性が大きくなることがないので通常の導体ペーストと同様に形成することが可能であり、形成された導体層５’および導体層５”は積層工程までは接着性を発現しないので、ハンドリングが容易であり、加工クズ等のダストが付着することもない。また、積層体を作製する工程における加熱はセラミックグリーンシート中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解するような温度（１２０℃以上）で加熱しなくてもよいので、分解ガスによりデラミネーションが発生してしまうことがない。
【００４８】
また、第２の溶融成分は第１のセラミックグリーンシート層２に含まれる溶融成分の融点と同程度の融点を有すること、より具体的には第２の溶融成分の融点と溶融成分の融点との差が１０℃以内であることが望ましい。第２の溶融成分の融点が溶融成分の融点に対して低すぎると、第２の溶融成分を含む導体層５’および導体層５”が第１のセラミックグリーンシート層２より先に軟化してその下に位置する第２のセラミックグリーンシート層３および導体層５に接着してしまうので、隣接する導体層５’間の間隔が小さい、または導体層５’のパターン形状が環状である場合などは、導体層５’および導体層５”の付近にエアを巻き込むといった問題を発生させることになる。また逆に第２の溶融成分の融点が溶融成分の融点に対して高すぎると、第１のセラミックグリーンシート層２が先に軟化し変形することにより、まだ接着されていない導体層５’および導体層５”と導体層５との間に入ってしまう場合があり、これにより電気的接続ができなくなってしまうといった問題を発生させることになる。
【００４９】
また、溶融成分の量は、第１のセラミックグリーンシート層２の下に位置する第２のセラミックグリーンシート層３、およびその上に形成された導体層５の形状に追従することが可能な程度に軟化するように調整されているのに対し、第２の溶融成分の量は導体層５’および導体層５”が変形することなく、導体層５’および導体層５”がその表面に粘着性を発現するように調整されるのが好ましい。具体的には、第２の溶融成分の量は導体層５’または導体層５”中のバインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％で、かつ導体層５’または導体層５”中の第２の溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は導体層５’または導体層５”に含まれる導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であるのがよい。
【００５０】
第２の溶融成分の量が５０質量％より少ないと、有機バインダーと結びつき有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りなくなるので、積層体６を作製する工程の加熱時に導体層５’および導体層５”の表面に均一な粘着性が発現せず、粘着性のない部分ができてしまうこととなる。また、第２の溶融成分が１００質量％より多いと、有機バインダーと結びつく第２の溶融成分が過多となり、有機バインダー中に分散しきれない第２の溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となるので、これらの部分は焼成して得られるセラミック電子部品の導体層間で剥がれが生じてしまう。
【００５１】
また、有機成分の量が１体積％より少ないと、導体層５’および導体層５”中に導体材料粉末を分散させる役割をもつ有機成分の絶対量が足りなくなることから、導体層５’および導体層５”の表面において導体材料粉末（または第２の溶融成分を含む有機成分）が均一に分布しなくなるので、導体層５’および導体層５”の表面に均一な粘着性が発現しない、つまり粘着性が発現しない領域ができることとなり、デラミネーションが発生してしまう場合がある。また、導体ペーストとしても有機成分量が十分な量ではないため、印刷時にかすれや、印刷が出来ないもしくは、形成した導体が所定のパターンを保持することができないといった不具合が発生してしまうおそれがある。有機成分が５体積％より多いと所望の形状に形成された導体層５’および導体層５”が変形しやすくなってしまい、例えば導体層５’同士の間隔が狭い場合などはショートしてしまうおそれがある。また、導体材料粉末と結びつく有機成分が過多となり、導体層５中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生しやすくなる。この部分は有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、この部分が大きいと焼成時に有機成分が除去されることにより導体中に空隙が発生してしまうこととなり、この空隙に起因するデラミネーションが発生しやすくなる。なお、導体層５’および導体層５”を形成する際に用いる第２の導体ペーストは、有機成分として有機バインダーと第２の溶融成分以外に溶剤や分散剤等も含むが、第２の導体ペーストが乾燥して導体層５’および導体層５”となるので有機成分には蒸発してしまう溶剤は含まれず、分散剤等はその量が極めて少ないためその影響は極めて小さいので、省いて考えることができる。
【００５２】
導体層が上下に重なり合う部分において第２の溶融成分を含有するのは、上下いずれか一方でもよいし、上下の両方でもよい。上述したように導体層５は第２のセラミックグリーンシート層３の上に形成されることから、この導体層５と同時に形成すると生産効率が良いので、下に位置する導体層は第２の溶融成分を含まず、上に位置する導体層のみが第２の溶融成分を含むようにすればよい。また、図１（ｄ）のように第２の溶融成分を含む導体層５’が同一面内に形成される場合も同様に、上に位置する導体層が第２の溶融成分を含むようにすればよく、下に位置する導体層は第２の溶融成分を含まない導体層５であってもよい。第２の溶融成分および有機バインダーの量を少なくすることでより導体層５”の変形を抑える場合は、上下ともに第２の溶融成分を含むようにして接着性を補うこともできる。
【００５３】
なお、導体層５、導体層５’および導体層５”を形成する前に、必要に応じてセラミックグリーンシート４を介して上下に位置する導体層５、導体層５’および導体層５”を接続するためのビアホール導体やスルーホール導体等の貫通導体を形成してもよい。これら貫通導体は、パンチング加工やレーザ加工等によりセラミックグリーンシート４に形成した貫通孔に、貫通導体用の導体ペーストを印刷やプレス充填により埋め込むもしくは側面に塗布する等の手段によって形成される。貫通導体用の導体ペーストは、第２の導体ペーストに対して第２の溶融成分を含まず、充填性を考慮して有機バインダーや溶剤の量を調整することにより粘度を調整したものであり、第２の導体ペーストと同様にして作製され、また、セラミックグリーンシート４の焼成収縮挙動に合わせるためにガラスやセラミックの粉末を添加してもよい。
【００５４】
次に、図１（ｄ）に示すように、導体層５、導体層５’および導体層５”が形成された複数のセラミックグリーンシート４を位置合わせして積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体６を作製する。加熱の温度は、溶融成分が溶融状態となり第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して変形するとともに、第２の溶融成分が溶融状態となり導体層５’および導体層５”の表面に接着性が発現する程度の温度、つまり溶融成分および第２の溶融成分の融点以上の温度である。このとき、積層したセラミックグリーンシート４が位置ずれしないように、また、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３およびその上に形成された導体層５のパターン形状に追従して変形するのを補助するために押さえる程度の加圧を行なうと、より精度よく確実な圧着が可能となる。
【００５５】
セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程において、第１のセラミックグリーンシート層２は加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、導体層５、導体層５’および導体層５”が形成されたセラミックグリーンシート４を積層して加熱した際に第１のセラミックグリーンシート層２が軟化するので、第１のセラミックグリーンシート層２はその下に位置するセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３およびその上に形成された導体層５の形状に追従して変形することとなる。
【００５６】
また、第１のセラミックグリーンシート層２は、加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、加熱のみで第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して接着性を有するものとなるので、大きな加圧力によりセラミックグリーンシート４を圧着させる必要がない。そして、第２のセラミックグリーンシート層３は加熱時に溶融する溶融成分を含有しないことから、第２のセラミックグリーンシート層３は加熱時に変形することはなく、積層したセラミックグリーンシート４が位置ずれしないように、また、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３およびその上に形成された導体層６のパターンの形状に追従して変形するのを補助するために押さえる程度では変形しないものである。よって、セラミックグリーンシート４およびその上に形成された導体層５、導体層５’および導体層５”の形状が変形することがなく、さらに加圧によるセラミックグリーンシート４への歪がなく得られるセラミックグリーンシート積層体６およびそれを焼成して得られる電子部品は高い寸法精度を有するものとなる。
【００５７】
さらに、導体層５’および導体層５”は、積層時の加熱により溶融状態となる第２の溶融成分を含有することから、積層時の加熱で導体層５’および導体層５”の表面は粘着性を発現するので、低圧力によりセラミックグリーンシート４を圧着させても、溶融成分を含まない第２のセラミックグリーンシート層３や導体層５と十分に密着することができる。これにより、導体層５’および導体層５”の周囲に空隙が発生することがなくなるので、セラミックグリーンシート積層体７を焼成して得られる電子部品はデラミネーションの発生のないものとなる。
【００５８】
セラミックグリーンシート４の加熱条件は、溶融成分の融点以上の温度に保持される時間を０．３秒以上５秒以下とするのが望ましい。加熱条件を上記のようにすると、セラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２の溶融成分が過剰に溶融することがなく、第１のセラミックグリーンシート層２の流動を抑えることができるので、キャビティ構造やビアホール等に第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうこともなく、その結果、キャビティ内に配置された電極パターン上を覆ったり、ビアホールの穴を塞ぐことなく、これらの電気的接続を確保することが可能となる。
【００５９】
なお、セラミックグリーンシート４の加熱温度が、第１のセラミックグリーンシート層２の溶融成分の融点よりも低い場合や溶融成分の融点以上の温度における加熱時間が０．３秒に満たない場合には、溶融成分の溶融が不十分となりセラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して発生する接着性が低下することから、積層体７内部の導体層５、導体層５’および導体層５”の周囲に空隙が生じデラミネーションが部分的に発生し、溶融成分の融点以上の温度に保持される時間が５秒を超えてしまうと、加熱による溶融成分の流動が大きくなってしまい、セラミックグリーンシート積層体６が変形してしまったり、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が、キャビティやビアホール等に流れ込んでしまったりする場合がある。さらにはセラミックグリーンシート４の加熱温度が１００℃を超えるような場合は、セラミックグリーンシート積層体６中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解しやすくなり、分解ガスによりデラミネーションが発生しやすくなってしまう。
【００６０】
セラミックグリーンシート積層体７を作製する工程の加圧力は３〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２（２．９４×１０５〜１９．６×１０５Ｐａ）にすることが好ましい。加圧力が３ｋｇｆ／ｃｍ２（２．９４×１０５Ｐａ）未満だと、圧着面との接触が不均一になり、セラミックグリーンシート積層体６に均一な温度をかけにくくなるので、セラミックグリーンシート積層体７内部の導体層５の周囲に空隙が生じデラミネーションが部分的に発生してしまう場合がある。一方、加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ２（１９．６×１０５Ｐａ）を超えると軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が押出される形で流動するので、キャビティ内やビアホール等に第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまい、キャビティ内に配置された電極パターン上を覆ったり、ビアホールの穴を塞ぐこととなってしまいやすい。
【００６１】
セラミックグリーンシート４を積層するための積層装置は、圧着面に加熱部を有し内部に冷却部を有した上パンチ部と、セラミックグリーンシート４に導体層５、導体層５’および導体層５”が形成された積層体７を支持する下パンチ部とからなるものを用いることが好ましい。上パンチ部の加熱部は、通電することによって板状の抵抗体を発熱させる構造をとっているものすることにより、セラミックグリーンシート積層体６を均一に加熱することが容易となり、さらに、抵抗体の発熱量を抵抗体材料の種類や厚みにより調整できるため、セラミックグリーンシート積層体６の形状などに応じて加熱量を調整することができ、セラミックグリーンシート積層体６の変形や、キャビティ構造やビアホール等に溶融成分を含んだ軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうことを一層効果的に抑えることができる。また、冷却部を有することから上パンチを発熱させたのちに瞬時に冷却できるので、上記のような好ましい短時間の加熱がより容易となる。
【００６２】
また、積層装置は、油圧サーボ方式や電気サーボ方式を用いて、上パンチ部や下パンチ部がセラミックグリーンシート４の圧着の際に可動する構造のものが好ましい。このような積層装置によれば、パンチの加圧力を所望に応じて調整できるのでセラミックグリーンシート積層体６の積層時の加圧力を小さくできる。さらに、圧着した状態でセラミックグリーンシート積層体６のパンチの加圧力を細かく制御することができるので、セラミックグリーンシート積層体６の変形や、キャビティ構造や貫通導体等に溶融成分を含んだ軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうことをさらに効果的に抑えることができる。
【００６３】
図１（ｄ）の最下部に位置するセラミックグリーンシートとしては、第２のセラミックグリーンシート層３のみで構成されるセラミックグリーンシート４’を用いればよい。積層コンデンサのように表面に導体層５、導体層５’および導体層５”が露出しないような電子部品の場合は、図１（ｄ）の最上部に位置するセラミックグリーンシート４には導体層５、導体層５’および導体層５”が形成されていないセラミックグリーンシート４を用いればよく、積層セラミック配線基板のような両面に導体層５が露出するような電子部品の場合は、最下部のセラミックグリーンシート４’のセラミックグリーンシート積層体６の表面となる面にも導体層５を形成したものを用いればよい。
【００６４】
そして最後に、セラミックグリーンシート積層体６を焼成することにより本発明の電子部品が作製される。焼成する工程は有機成分の除去と無機粉末の焼結とから成る。有機成分の除去は１００〜８００℃の温度範囲でセラミックグリーンシート積層体６を加熱することによって行い、有機成分を分解、揮発させ、焼結温度はセラミック組成により異なり、約８００〜１６００℃の範囲内で行なう。焼成雰囲気は無機粉末や導体材料により異なり、大気中、還元雰囲気中、非酸化性雰囲気中等で行なわれ、有機成分の除去を効果的に行なうために水蒸気等を含ませてもよい。
【００６５】
セラミック材料としてガラスセラミックスのような低温焼結材料を用いる場合は、セラミックグリーンシート積層体６の上下面にさらに拘束グリーンシートを積層して焼成し、焼成後に拘束シートを除去するようにすれば、より高寸法精度のセラミック基板を得ることが可能となる。拘束グリーンシートは、Ａｌ２Ｏ３等の難焼結性無機材料を主成分とするグリーンシートであり、焼成時に収縮しないものである。この拘束グリーンシートが積層された積層体は、収縮しない拘束グリーンシートにより積層平面方向（ｘｙ平面方向）の収縮が抑制され、積層方向（ｚ方向）にのみ収縮するので、焼成収縮に伴う寸法ばらつきが抑制される。このときの拘束グリーンシートも本発明のセラミックグリーンシート４と同様の第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３とを有する構成にすると、拘束グリーンシートを積層して圧着する際にも大きな加圧力を必要とせず、得られる電子部品はより高寸法精度のものとなるのでよい。
【００６６】
また、拘束グリーンシートには難焼結性無機成分に加えて、焼成温度以下の軟化点を有するガラス成分、例えばセラミックグリーンシート４中のガラスと同じガラスを含有させるとよい。焼成中にこのガラスが軟化してセラミックグリーンシート４と結合することによりセラミックグリーンシート４と拘束グリーンシートとの結合が強固なものとなり、より確実な拘束力が得られるからである。このときのガラス量は難焼結性無機成分とガラス成分を合わせた無機成分に対して０．５〜１５質量％とすると拘束力が向上し、かつ拘束グリーンシートの焼成収縮が０．５％以下に抑えられる。
【００６７】
焼成後、拘束シートを除去する。除去方法としては、例えば研磨、ウォータージェット、ケミカルブラスト、サンドブラスト、ウェットブラスト（砥粒と水とを空気圧により噴射させる方法）等が挙げられる。
【００６８】
焼成後の電子部品はその表面に露出した導体層５の表面には、導体層５の腐食防止のために、または半田や金属ワイヤ等の外部基板や電子部品との接続手段の良好な接続のために、ＮｉやＡｕのめっきを施すとよい。
【００６９】
以上のような方法で作製された電子部品は、その内部にデラミネーションを有さず寸法精度の高いものであるので、電子部品として要求される優れた電気特性や気密性の高いものとなる。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明の方法を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【００７１】
〈実施例１〉
まず、第１のセラミックグリーンシート層２用に、平均粒径１μｍのアルミナを９０質量％、焼結助剤としてシリカ、マグネシア、カルシアと、着色顔料として遷移金属の酸化物とを合わせて１０質量％の割合で調合したセラミック粉末１００質量％に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂を１９質量％の割合で、溶融成分として融点が４８℃のヘキサデカノールを１０質量％の割合で調合し、トルエン及び酢酸エチルを溶媒としてボールミルにより４０時間混合し、第１のスラリーを調整した。
【００７２】
また、第２のセラミックグリーンシート層３用に、第１のスラリーと同様のセラミック粉末１００質量％に対して有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂を固形分で１０質量％、可塑剤としてフタル酸ジブチルを１質量％添加し、トルエン及び酢酸エチルを溶媒としてボールミルにより４０時間混合し、第２のスラリーを調整した。
【００７３】
次に、ダイコーターシート成形機を用いて、成形速度２ｍ/分にて２５０ｍｍの幅でＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の支持体１上に第１のスラリーを塗工し、その上に第２のスラリーを塗工して乾燥することにより、第１のセラミックグリーンシート層２の厚みが１５０μｍ、第２のセラミックグリーンシート層３の厚みが１５０μｍのセラミックグリーンシート４を作製した。作製されたセラミックグリーンシート４は所定の大きさ（１９８ｍｍ×１９８ｍｍ）に切断した。
【００７４】
次に、モリブデン粉末を導体材料とし焼結助剤としてマグネシア、アルミナとを合わせて５質量％の割合で調合した無機材料粉末に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂を固形分で２．０質量％、粘度調整剤としてα―テルピネオールを０．２質量％の割合で配合し、三本ロールで混練することにより導体ペーストを作製し、この導体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３上に印刷して第１の導体層５を形成し、第１のセラミックグリーンシートとした。
【００７５】
また、導体ペーストと同様の無機材料粉末に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂および溶融成分として融点が４８℃のヘキサデカノールを表１のような体積割合で配合し、三本ロールで混練することにより第２の導体ペーストを作製し、この第２の導体ペーストを、一部が上記導体層と重なり合うようなパターンで別のセラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２上にスクリーン印刷法により印刷して第２の導体層５’（５”）を形成し、第２のセラミックグリーンシートとした。
【００７６】
次に、第２の導体層５”の一部が第１の導体層５に重なるように位置合わせして第２のセラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシート上に積層し、厚み方向に０.５ＭＰａ（５ｋｇ／ｃｍ２）の圧力および８０℃の温度で加熱圧着してセラミックグリーンシート積層体６を作製した。また、第２の導体層の一部５’は第１のセラミックグリーンシートの第２のセラミックグリーンシート層３上に重なっていた。
【００７７】
最後に、得られたセラミックグリーンシート積層体６を、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中に約１０００℃の温度で１時間保持することにより有機成分を除去した後、還元雰囲気中にて約１６００℃の温度で１時間焼成することで評価用のセラミック配線基板を作製した。
【００７８】
〈実施例２乃至６〉
第２の導体層５’（５”）の有機バインダーと溶融成分の配合量を表１のような割合とした以外は実施例１と同様の方法でセラミック配線基板を作製した。
【００７９】
〈比較例１および５乃至１２〉
第２の導体層５’（５”）の有機バインダーと溶融成分の配合量を表１のような割合とした以外は実施例１と同様の方法でセラミック配線基板を作製した。
【００８０】
〈比較例２乃至４〉
第２の溶融成分として融点が２０℃のラウリルアルコールを用い、第２の導体層５’（５”）の有機バインダーと溶融成分の配合量を表１のような割合とした以外は実施例１と同様の方法でセラミック配線基板を作製した。
【００８１】
作製されたセラミック配線基板は、セラミック配線基板の断面（クロスセクション）観察を行い、導体層５および導体層５’周囲および導体層５と導体層５”の積層界面のデラミネーションの発生、ならびに第１の導体層５’および導体層５”の形状について評価した。また、第２の導体層を形成する際に、第２の導体ペーストを所望の形状への印刷のしやすさ（印刷性）についても確認した。これらの評価結果をまとめて表１に示す。
【表１】
【００８２】
表１の結果から分かるように、実施例１では、作製したセラミックグリーンシート積層体のセラミック層間や導体層周囲のデラミネーションが発生しておらず、セラミックグリーンシート積層体内部の導体層の形状も加熱、積層による変化はなく所定の形状だった。また、第２の導体ペーストを印刷する際も、通常の導体層と同等のレベルの印刷性を保持していた。
【００８３】
また、第２の導体層用の有機バインダーと溶融成分の配合量を変化させた実施例２乃至５の第２の導体層においても、接着性を発現するのに十分な量の有機バインダーと溶融成分が配合されているため、作製したセラミックグリーンシート積層体のセラミック層間や導体層周囲のデラミネーションが発生していないことを確認した。また、セラミックグリーンシート積層体内部の第２の導体層の形状も加熱、積層による変化はなく所定の形状で、第２の導体ペーストを印刷する際も、通常の導体層と同等のレベルの印刷性を保持していた。
【００８４】
これに対し、比較例１の第２の導体層は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは、第２の導体層中に溶融成分が含まれていないため、加熱、積層した際に第２の導体層の表面に接着性が発現せずに、第２の導体層とセラミック層の間もしくは第１の導体層と第２の導体層の間で剥がれてしまい、デラミネーションが発生していた。
【００８５】
また、比較例２の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは、有機バインダーと結びつき有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りないため、第２の導体層の表面に均一な粘着性が発現せず、粘着性のない部分ができてしまったため、導体層の周囲や導体層間に空隙が発生し、デラミネ−ションに至ったと考えられる。また、溶融成分の融点が低いため、スクリーン印刷法により第２の導体層を形成する際、第２の導体ペーストは、高い粘着性を発現し、製版枠から掻き出されにくく、印刷性が悪かった。そのため、特に微細な形状のパターンは所定の形状に印刷されなかった。
【００８６】
また、比較例３の第２の導体層は、作製したセラミックグリーンシート積層体のセラミック層間や導体層周囲のデラミネーションが発生しておらず、セラミックグリーンシート積層体内部の第１の導体層の形状も加熱、積層による変化はなく所定の形状だった。しかし、比較例２の第２の導体層と同様に、溶融成分の融点が低いため、スクリーン印刷法により第２の導体層を形成する際、第２の導体ペーストは、高い粘着性を発現し、製版枠から掻き出されにくく、印刷性が悪かった。
【００８７】
また、比較例４の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは有機バインダーに対する溶融成分の配合量が多く、有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となり、導体層の周囲や導体層間に空隙が発生し、デラミネ−ションに至ったと考えられる。また、比較例２の第２の導体層と同様に、溶融成分の融点が低いため、スクリーン印刷法により第２の導体層を形成する際、第２の導体ペーストは、高い粘着性を発現し、製版枠から掻き出されにくく、印刷性が悪かった。さらに導体粉末に対する有機成分の量が多く、加熱、積層により第２の導体層はスクリーン印刷法にて形成した所定の形状より変形してしまっていた。
【００８８】
また、比較例５の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは導体粉末に対する有機成分の配合量が、接着性を発現するのに十分な量で配合されていないため、第２の導体層の表面に均一に接着性が発現せずに、セラミック層間もしくは導体層間で剥がれてしまっている部分が存在した。また、導体ペーストとしても有機成分量が十分な量ではないため、微細な導体パターンにおいて印刷時にかすれや、印刷が出来ないといった不具合が発生した。
【００８９】
また、比較例６の第２の導体層は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着しており、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションは発生していなかった。しかし、比較例５の導体層と同様に、導体ペーストとして、有機成分量が十分な量ではないため、微細な導体パターンにおいて印刷時にかすれや、印刷が出来ないといった不具合が発生した。
【００９０】
また、比較例７および８の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、一部、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは、導体粉末に対する有機バインダーと溶融成分の配合量が、接着性を発現するのに十分な量で配合されていないため、第２の導体層の表面に均一に接着性が発現せずに第２の導体層とセラミック層の間もしくは第１の導体層と第２の導体層間の一部分が剥がれてしまって小さなデラミネーションが存在した。
【００９１】
また、比較例９の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは有機バインダーに対する溶融成分の配合量が多く、有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となり、導体層の周囲や導体層間に空隙が発生し、デラミネ−ションに至ったと考えられる。
【００９２】
また、比較例１０の第２の導体層は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着しており、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションは発生していなかった。しかし、スクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形していた。これは導体材料粉末と結びつく有機成分が過多となり、加熱、積層の際によってスクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形してしまったと考えられる。
【００９３】
また、比較例１１および１２の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生したり、スクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形していた。これは導体材料粉末と結びつく有機成分が過多となり、導体層中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、焼成時における有機成分の除去によって得られる電子部品の中に空隙や空隙に起因するデラミネーションが発生してしまったと考えられる。また、有機成分が導体層中に分散し、有機成分の凝集が発生していない部分においては、加熱に溶融する溶融成分の量が多いことより、積層の加圧によってスクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形してしまったと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の電子部品の製造方法の実施の形態の一例を示す工程毎の断面図
【符号の説明】
【００９５】
１・・・支持体
２・・・第１のセラミックグリーンシート層
３・・・第２のセラミックグリーンシート層
４・・・セラミックグリーンシート
５・・・セラミックグリーンシート上の導体層
６・・・セラミックグリーンシート積層体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層コンデンサや積層セラミック配線基板等のような電子部品の製造方法およびセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、積層コンデンサや積層セラミック配線基板のような電子部品において、小型化および高性能化が望まれている。例えば、積層コンデンサにおいては小型化および高容量化のためにより薄い誘電体層および導体層を多層化したものが求められている。また、積層セラミック配線基板においては小型化および配線導体の高密度化のためにより薄い絶縁層および配線導体層を多層に形成し、配線導体層の幅および間隔や、貫通導体の形状もより微細なものが求められている。
【０００３】
このような電子部品は、セラミック粉末に有機バインダー、溶剤等を加えてスラリーとし、ドクターブレード等によりセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を成形した後、金属粉末を含有する導体ペーストを印刷するなどして前記グリーンシート上に導体層を形成し、ついで複数枚の導体層が形成されたグリーンシートを積層して加圧することにより圧着して積層体を得て、この積層体を焼成することで得られる。
【０００４】
また、電子部品の製造方法として、セラミックグリーンシート間のデラミネーションの発生を低減させることを目的に、セラミックグリーンシートを積層する工程における加熱により溶融する溶融成分を含有するセラミックグリーンシート層を含むセラミックグリーンシートを用いたものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２７７１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電子部品の製造方法は、セラミックグリーンシートの積層体において、セラミックグリーンシートに形成された導体層と他のセラミックグリーンシートとが重なる部分や、異なるセラミックグリーンシートに形成された導体層同士が重なる部分でデラミネーションが発生しやすくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、デラミネーションの発生を低減させ、かつ寸法精度を向上させる電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品の製造方法は第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層とが積層されたセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記セラミックグリーンシート上に導体層を形成する工程と、前記導体層が形成された複数の前記セラミックグリーンシートを積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とを有し、前記第１のセラミックグリーンシート層および前記導体層が、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の電子部品の製造方法は、好ましくは前記導体層に含有された溶融成分の融点が３５乃至１００℃であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の電子部品の製造方法は、前記導体層は、導体材料粉末と前記溶融成分とバインダーとからなり、前記溶融成分の量は前記有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％であり、かつ、前記溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は前記導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明のセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストは、セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における熱処理の温度で溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のセラミックグリーンシート積層体用導体ペーストは、前記熱処理の温度が３５乃至１００℃であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子部品の製造方法は、前記第１のセラミックグリーンシート層および前記導体層が、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことにより、導体層が積層時の加熱で導体層の表面に接着性を発現するので、セラミックグリーンシートに形成された導体層および他のセラミックグリーンシートや、異なるセラミックグリーンシートに形成された導体層同士を、低圧力でも十分に密着させることができる。
【００１３】
また、本発明の電子部品の製造方法は、前記導体層に含有された溶融成分の融点が３５乃至１００℃であることにより、室温で導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布することで導体層を形成する際に、導体ペーストの粘着性が大きくなることがないので、通常の導体ペーストと同様に導体層を形成することが可能である。また、形成された導体層が積層工程までは接着性を発現しないので、ハンドリングが容易であり、加工クズ等のダストが付着することもない。また、積層体を作製する工程における加熱はセラミックグリーンシート中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解するような温度（１２０℃以上）で加熱しなくてもよいので、分解ガスによりデラミネーションの発生を低減させることができる。
【００１４】
また、前記導体層は、導体材料粉末と前記溶融成分とバインダーとからなり、前記溶融成分の量は前記有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％であり、かつ、前記溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は前記導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であることにより、溶融成分がセラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となった際に、導体層の表面が接着性を発現するにとどまり、溶融した第２の溶融成分が流動することにより変形してしまうことはない。
【００１５】
このように、本発明の製造方法によれば、セラミックグリーンシート間に空隙を発生させることがなく、セラミックグリーンシートや導体層の変形を抑えたセラミックグリーンシート積層体を得ることが可能となり、また、セラミックグリーンシート状に形成された導体層同士が上下に位置するように載置された場合においても、本発明の製造方法により作製された電子部品はデラミネーションがなく、高い寸法精度を有する電子部品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の電子部品の製造方法について以下に詳細に説明する。図１は本発明の電子部品の製造方法の実施の形態の一例を示す工程毎の断面図であり、１は支持体、２は第１のセラミックグリーンシート層、３は第２のセラミックグリーンシート層、４はセラミックグリーンシート、５は導体層、６はセラミックグリーンシート積層体である。
【００１７】
まず図１（ａ）に示すように、支持体１上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成し、ついで図１（ｂ）に示すように、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成することにより第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層３とが積層されたセラミックグリーンシート４を準備する。
【００１８】
本発明における第１のセラミックグリーンシート層２および第２のセラミックグリーンシート層３は、セラミック粉末、有機バインダー、溶剤等を混合したものを用いて形成される。第１のセラミックグリーンシート層はさらに加熱時に溶融状態となる溶融成分を含有する。
【００１９】
セラミック粉末としては、例えばセラミック配線基板であれば、Ａｌ２Ｏ３，ＡｌＮ，ガラスセラミック粉末（ガラス粉末とフィラー粉末との混合物）等が挙げられ、積層コンデンサであればＢａＴｉＯ３系，ＰｂＴｉＯ３系等の複合ペロブスカイト系セラミック粉末が挙げられ、電子部品に要求される特性に合わせて適宜選択される。
【００２０】
ガラスセラミック粉末のガラス成分としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（ただし、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は同じまたは異なっていて、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（ただし、Ｍ１およびＭ２は上記と同じである），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（ただし、Ｍ３は上記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２１】
また、ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等のセラミック粉末が挙げられる。
【００２２】
第１のセラミックグリーンシート層２に配合される第１の有機バインダーおよび第２のセラミックグリーンシート層３に配合される第２の有機バインダーとしては、従来よりセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラール系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。さらに第１のセラミックグリーンシート層２に配合される第１の有機バインダーは共重合によりプラスの極性を示す官能基を導入することができるので好ましい。例えば、プラスの極性を示す官能基としては、アルキル基，アミド基，アミノ基等が挙げられる。第１のセラミックグリーンシート層２に配合される加熱時に溶融状態となる溶融成分は官能基にマイナスとなるヒドロキシル基を有しているので、第１の有機バインダーの官能基がプラスとなる官能基を有する場合、極性が異なることから、第１の有機バインダーの官能基と溶融成分の官能基とが結びつき、溶融成分が凝集することなく第１の有機バインダー中に良好に分散させることできるので、積層時に加熱した際に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり均一に軟化することとなる。その結果、導体層周囲や導体層間に空隙が発生することなくセラミックグリーンシート同士が全面にわたり密着することとなり、セラミックグリーンシート積層体６を焼成して得られる電子部品はデラミネーションの発生のないものとなる。
【００２３】
第１のセラミックグリーンシート層２に含有される溶融成分は、セラミックグリーンシート積層体７を作製する際の加熱時に溶融状態となるものであり、焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、二重結合を含まない高級アルコール、脂肪族アルコールおよび多価アルコールがより好ましい。
【００２４】
また、溶融成分の官能基がヒドロキシル基を有し、第１のバインダーの官能基がアミド基を有していることが好ましい。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、溶融成分は脂肪族アルコールや多価アルコールが好ましく、第１のバインダーはアクリル系バインダーが好ましい。この脂肪族アルコールや多価アルコールはマイナスの極性を示すヒドロキシル基を有するものであるので、バインダーの官能基はプラスの極性を示すものがよい。アクリル系バインダーに導入される、プラスの極性を示す官能基としてはアクリル系バインダーのアクリル酸、メタクリル酸との合成の容易さ、溶剤への分散性からアミド基が好ましい。
【００２５】
溶融成分は上記のものの中でも、その融点が３５乃至１００℃であるものが好ましい。これは、この範囲の融点のものを用いると、常温では第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して変形することはないので、積層工程までのハンドリングが容易となり、セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程における加熱時にセラミックグリーンシート４中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解することがないので、分解ガスによりデラミネーションが発生してしまうことがないからである。融点が３５乃至１００℃である溶融成分としては具体的には、ヘキサデカノール，ポリエチレングリコール，ポリグリセロール，ステアリルアミド，オレイルアミド，エチレングリコールモノステアレート，パラフィン，ステアリン酸，シリコーン等が挙げられる。これらの中で焼成工程での分解、揮発性がよく、ヒドロキシル基を有するものは、ヘキサデカノール，ポリエチレングリコール，ポリグリセロールである。
【００２６】
好ましくは、第１のセラミックグリーンシート層２に含有される溶融成分の含有量は、第１の有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％とするのがよい。溶融成分の量が５０質量％より少ないと、第１の有機バインダーと結びつき第１の有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りなくなるので、積層体６を作製する工程の加熱時に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり軟化せず粘着性が得られない、または第１のセラミックグリーンシート層２が均一に軟化せず粘着性のない部分ができてしまうこととなり、焼成して得られる電子部品はデラミネーションが発生してしまう。溶融成分が１００質量％より多いと、第１の有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、第１の有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は第１の有機のバインダーが存在せず粘着性を有さない部分となるので、この部分に焼成して得られるセラミック電子部品のデラミネーションが発生してしまうこととなる。
【００２７】
さらに好ましくは第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分の配合量は、第１のセラミックグリーンシート層２に含まれる無機粉末１００質量％に対して１０乃至５０質量％であるのがよい。有機成分の量が１０質量％より少ないと、無機成分と結びつくことで第１のセラミックグリーンシート層２中に分散させる役割をもつ有機成分の絶対量が足りなくなるので、積層体６を作製する工程の加熱時に第１のセラミックグリーンシート層２が全体にわたり粘着性が得られないか、または第１のセラミックグリーンシート層２の粘着性が均一でない部分ができることとなり、焼成して得られる電子部品はデラミネーションが発生してしまう。有機成分が５０質量％より多いと、無機成分と結びつく有機成分が過多となり、第１のセラミックグリーンシート層２中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生する。この部分は有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、焼成時における有機成分の除去によって得られる電子部品の中に空隙や空隙に起因するデラミネーションが発生することとなる。ここで、有機成分とは第１の有機バインダーと溶融成分とのことである。第１のセラミックグリーンシート層２を形成する際には、溶剤および可塑剤や分散剤等も含むスラリーを用いるが、スラリーを乾燥させて第１のセラミックグリーンシート層２とするので第１のセラミックグリーンシート層２の有機成分には蒸発してしまう溶剤は含まれず、可塑剤や分散剤等はその量が少ないため、有機成分とは第１の有機バインダーと溶融成分としている。
【００２８】
第１のセラミックグリーンシート層２は、上記無機粉末，有機バインダー，溶融成分に溶剤（有機溶剤，水等）、必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得、これをＰＥＴフィルム等の支持体上にドクターブレード法，リップコーター法，ダイコーター法等により成形することによって得られる。第１のセラミックグリーンシート層２の厚さは、導体層とセラミックグリーンシートとの段差を埋めるために、導体層の厚みより厚くなるように形成される。セラミックグリーンシート４の積層時に変形させないように、好ましくは、第１のセラミックグリーンシート層２の厚みは第２のセラミックグリーンシート層３より薄く、さらに好ましくは第１のセラミックグリーンシート層２の厚みを出来るだけ薄くするほうがよく、導体層５の厚みより若干厚い程度１０μｍ〜１００μｍとすればよい。
【００２９】
また、第1のセラミックグリーンシート層２および第２のセラミックグリーンシート層３ともに、さらに可塑剤を添加してセラミックグリーンシート４の硬度や強度を調整してもよく、好ましくは第２のグリーンシート層３の引っ張り特性が降伏点強度０．５ＭＰａ以上でかつ降伏点伸度５０％以下とするとよい。これは、積層体７を作製する工程において、第２のセラミックグリーンシート層３の引っ張り特性が降伏点強度０．５ＭＰａ以上であれば、加熱時に軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３でクラックや欠陥なく保持でき、かつ降伏点伸度５０％以下であれば第１のセラミックグリーンシート層２が軟化しても、セラミックグリーンシート４は積層時に変形することなく高精度の寸法を保てるからである。
【００３０】
第２のセラミックグリーンシート層３は、第１のセラミックグリーンシート層２に用いるスラリーに対して、溶融成分を含まないスラリーを用いて形成される。
【００３１】
第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成する方法は、（１）第１のセラミックグリーンシート層２となる第１のセラミックスラリーを支持体１上に塗布・乾燥して第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートを作製し、同様に作製した第２のセラミックグリーンシート層３のみからなる第２のセラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシートの上に積層し加熱して接着することにより形成する方法、（２）支持体１上に形成された第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックグリーンシート３となる第２のセラミックスラリーを塗布・乾燥して形成する方法、（３）支持体１上に塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布して乾燥することにより形成する方法が挙げられる。
【００３２】
（１）の方法においては、第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートは比較的厚みが薄くなるのでリップコーター法等の薄い厚みを精度よく成形できる方法を使えばよく、逆に第２のセラミックグリーンシート層３のみからなる第２のセラミックグリーンシートは厚みを厚く成形できるドクターブレード法等で成形すればよい。
【００３３】
（２）の方法においては、（１）と同様にリップコーター法等を用い第１のセラミックグリーンシート層２のみからなる第１のセラミックグリーンシートを成形した上にダイコーター法やリップコーター法等の押し出し式の方法を用いるとよい。第１のセラミックグリーンシート層２の第１のセラミックグリーンシートが第２のセラミックスラリーの溶剤によって若干溶解しても、これらの非接触式の塗布方法であり、また溶剤の少ないスラリーを用いることができるので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３のスラリーが混ざり合うことなくセラミックグリーンシート４を形成することができるのでよい。また、第１のセラミックグリーンシート層２の溶解度パラメータと第２のスラリーの溶解度パラメータとの差を３乃至８とすることによって、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックスラリーを塗布した際、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックスラリーが互いに溶解することを抑制するので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３が混合、同一化してしまうことを防ぐことができ好ましい。また、第１のセラミックグリーンシート層２上に第２のセラミックスラリーを塗布した際、第１のセラミックグリーンシート層２上の第２のセラミックスラリーがはじかれること無く塗布することができるので、第２のセラミックスラリーの塗布時に気泡の巻き込みによる空隙も無くデラミネーションの発生を防ぐことが出来るので好ましい。
【００３４】
（３）の方法においては、第１のセラミックスラリーも第２のセラミックスラリーも共にダイコーター法やリップコーター法等の押し出し式の方法を用いるとよく、これらは非接触式の塗布方法であり、また溶剤の少ない、比較的粘度の高いスラリーを用いることができるので、第１のセラミックスラリーと第２のセラミックスラリーが混ざり合うことなくセラミックグリーンシート４を形成することができるのでよい。また、第１のセラミックスラリーの溶解度パラメータと第２のセラミックスラリーの溶解度パラメータとを２以上離すことによって、支持体１に第１のセラミックスラリーを塗布し、塗布された第１のセラミックスラリー上に第２のセラミックスラリーを塗布した際、第１のセラミックスラリーと第２のセラミックスラリーが互いに溶解することを抑制するので、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３が混合、同一化してしまうことを防ぐことが出来るのでより好ましい。
【００３５】
ここで、溶解度パラメータ（Solubility Parameter)とは、有機成分の性質が似通ったものは相溶けやすいという性質をもとに数値化したものであり、ＳＰ値とも呼ばれるものである。溶解度パラメータの値が近いもの同士は溶解しやすいことを示すものであるので、有機成分の溶解力を示す指標として用いられる。本発明のセラミックスラリーの溶解度パラメータは、セラミックグリーンシート及びセラミックスラリー中の各有機成分の溶解度パラメータと各有機成分の体積分率から算出される。例えば、セラミックスラリー中に２つの有機成分が含まれ、それぞれの溶解度パラメータが５および７で、体積分率がそれぞれ７０％および３０％である場合のセラミックスラリーの溶解度パラメータは５×０．７＋７×０．３＝５．６とする。なお、有機成分の溶解度パラメータは、講談社出版「溶剤ハンドブック」（浅原昭三ほか編、１９７６年初版）による溶解度パラメータのデータを使用すればよい。
【００３６】
第１のセラミックグリーンシート層２上への第２のセラミックグリーンシート層３の積層の際に、第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３との間に空隙を発生させる可能性があり、また第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３との密着性を向上させるためには上記（２）または（３）の方法が好ましい。さらには、上記（３）の方法では第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３の形成がほぼ同時に行なわれるので、工程が簡略化されるのでより好ましい。
【００３７】
上記（１）〜（３）の方法はいずれも支持体１上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成し、その上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成しているが、支持体１上に第２のセラミックグリーンシート層３を形成し、その上に第１のセラミックグリーンシート層２を形成しても構わない。しかし、後述するように導体層は主に第２のセラミックグリーンシート層３上に形成され、セラミックグリーンシート４は支持体１で支持した状態で導体層を形成するのが好ましいことから、支持体１に対して第１のセラミックグリーンシート層２次に第２のセラミックグリーンシート層３の順で積層するほうが好ましい。また、上述したように第１のセラミックグリーンシート層２の厚みは薄いほうが好ましいことから、上記（１）の方法において厚みの厚い第２のセラミックグリーンシート層３を支持体１から剥がし、支持体１上に形成されている厚みの薄い第１のセラミックグリーンシート層２上に積層するほうが、支持体１から剥がすことが容易であり、厚みの薄い第１のセラミックグリーンシート層２が破損することを防ぐことが出来るので好ましい。
【００３８】
次に図１（ｃ）に示すように、セラミックグリーンシート４上に導体層を形成する。
【００３９】
このとき、導体層は主にセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３の上に形成されるのが好ましい。これは、第２のセラミックグリーンシート層３は加熱時に溶融する溶融成分を含有しないことから、第２のセラミックグリーンシート層３は積層時の加熱により変形することはないので、その上に形成された導体層も変形しにくいものとなり、より高寸法精度の電子部品を得ることができるからである。また、セラミックグリーンシート４は支持体１で支持した状態で導体層を形成するのが好ましい。これは、導体層形成時の加圧などの負荷によるセラミックグリーンシート４の変形や破損を防ぐことができ、また次工程に進めるまでのハンドリング性が容易となるからである。
【００４０】
ここで、後述する図１（ｄ）に示すセラミックグリーンシート積層体を作製する工程において第２のセラミックグリーンシート層３上に重ねられる導体層５’および導体層が上下に重なり合う部分の上下いずれかの導体層５”は、後述するセラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる第２の溶融成分を含有することが重要である。これにより、導体層５’および導体層５”は積層時の加熱で導体層の表面に接着性を発現するものとなるので、積層したセラミックグリーンシートが位置ずれしないように押さえる程度の低圧力でも十分に密着することができる。また、加熱しない状態では接着性を有するものではないので、室温で導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布することで導体層５’および導体層５”を形成する際に、導体ペーストの粘着性が大きくなることがないので通常の導体ペーストと同様に形成することが可能であり、形成された導体層５’および導体層５”は積層工程までは接着性を発現しないので、ハンドリングが容易であり、加工クズ等のダストが付着することがなくよい。
【００４１】
セラミックグリーンシート４上に導体層５を形成する方法としては、導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷する方法、めっき法や蒸着法等により所定パターン形状の金属膜を形成するようなセラミックグリーンシート４上に直接形成する方法、あるいは導体ペーストを印刷により所定パターン形状に形成した導体厚膜や所定パターン形状に加工した金属箔、めっき法や蒸着法等により形成した所定パターン形状の金属膜をセラミックグリーンシート４上に転写する方法がある。
【００４２】
導体層５’および導体層５”は上記の導体ペーストを用いる２つ方法により形成され、導体ペーストとして第２の溶融成分を含む第２の導体ペーストを用いる。第２の導体ペーストは導体材料粉末に有機バインダー、第２の溶融成分、有機溶剤、および必要に応じて分散剤や消泡剤を加えてボールミル、プラネタリーミキサー、三本ロールミル等の混合機により混合および混練して作製される。なお、導体層５を導体ペーストを用いて形成する場合は、これに対して第２の溶融成分を含まないものを用いる。
【００４３】
導体材料としては、例えばＷ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ（パラジウム），Ｐｔ（白金）等の１種または２種以上が挙げられ、２種以上の場合は混合、合金、コーティング等のいずれの形態であってもよい。
【００４４】
導体ペーストに配合される有機バインダーとしては、従来より導体ペーストに使用されてきた有機バインダーが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラール系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。
【００４５】
第２の導体ペーストに含まれる第２の溶融成分として使用されるものは、上述した第１のセラミックグリーンシート層に含まれる溶融成分と同じものが挙げられる。
【００４６】
第２の導体ペーストに配合される第２の溶融成分と有機バインダーとは互いに異なる極性を示すものが好ましい。これにより、有機バインダーの官能基と溶融成分の官能基とが結びつき、溶融成分が凝集することなく有機バインダー中に良好に分散させることできるので、積層時に加熱した際に導体層５’および導体層５”の表面に粘着性が均一に発現することとなる。例えば、有機バインダーがプラスの極性を示す官能基としてアルキル基，アミド基，アミノ基等を有し、第２の溶融成分がマイナスの極性を示す官能基としてドロキシル基を有するというものがある。より具体的には、第２の溶融成分としてヒドロキシル基を有する脂肪族アルコールや多価アルコール、有機バインダーとしてアミド基を有するアクリル系バインダーを用いると、焼成工程での分解、揮発性が良好なものとなるので好ましい。
【００４７】
第２の溶融成分の融点は３５乃至１００℃であることが好ましい。このことにより、室温で導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布することで導体層５’および導体層５”を形成する際に、導体ペーストの粘着性が大きくなることがないので通常の導体ペーストと同様に形成することが可能であり、形成された導体層５’および導体層５”は積層工程までは接着性を発現しないので、ハンドリングが容易であり、加工クズ等のダストが付着することもない。また、積層体を作製する工程における加熱はセラミックグリーンシート中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解するような温度（１２０℃以上）で加熱しなくてもよいので、分解ガスによりデラミネーションが発生してしまうことがない。
【００４８】
また、第２の溶融成分は第１のセラミックグリーンシート層２に含まれる溶融成分の融点と同程度の融点を有すること、より具体的には第２の溶融成分の融点と溶融成分の融点との差が１０℃以内であることが望ましい。第２の溶融成分の融点が溶融成分の融点に対して低すぎると、第２の溶融成分を含む導体層５’および導体層５”が第１のセラミックグリーンシート層２より先に軟化してその下に位置する第２のセラミックグリーンシート層３および導体層５に接着してしまうので、隣接する導体層５’間の間隔が小さい、または導体層５’のパターン形状が環状である場合などは、導体層５’および導体層５”の付近にエアを巻き込むといった問題を発生させることになる。また逆に第２の溶融成分の融点が溶融成分の融点に対して高すぎると、第１のセラミックグリーンシート層２が先に軟化し変形することにより、まだ接着されていない導体層５’および導体層５”と導体層５との間に入ってしまう場合があり、これにより電気的接続ができなくなってしまうといった問題を発生させることになる。
【００４９】
また、溶融成分の量は、第１のセラミックグリーンシート層２の下に位置する第２のセラミックグリーンシート層３、およびその上に形成された導体層５の形状に追従することが可能な程度に軟化するように調整されているのに対し、第２の溶融成分の量は導体層５’および導体層５”が変形することなく、導体層５’および導体層５”がその表面に粘着性を発現するように調整されるのが好ましい。具体的には、第２の溶融成分の量は導体層５’または導体層５”中のバインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％で、かつ導体層５’または導体層５”中の第２の溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は導体層５’または導体層５”に含まれる導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であるのがよい。
【００５０】
第２の溶融成分の量が５０質量％より少ないと、有機バインダーと結びつき有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りなくなるので、積層体６を作製する工程の加熱時に導体層５’および導体層５”の表面に均一な粘着性が発現せず、粘着性のない部分ができてしまうこととなる。また、第２の溶融成分が１００質量％より多いと、有機バインダーと結びつく第２の溶融成分が過多となり、有機バインダー中に分散しきれない第２の溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となるので、これらの部分は焼成して得られるセラミック電子部品の導体層間で剥がれが生じてしまう。
【００５１】
また、有機成分の量が１体積％より少ないと、導体層５’および導体層５”中に導体材料粉末を分散させる役割をもつ有機成分の絶対量が足りなくなることから、導体層５’および導体層５”の表面において導体材料粉末（または第２の溶融成分を含む有機成分）が均一に分布しなくなるので、導体層５’および導体層５”の表面に均一な粘着性が発現しない、つまり粘着性が発現しない領域ができることとなり、デラミネーションが発生してしまう場合がある。また、導体ペーストとしても有機成分量が十分な量ではないため、印刷時にかすれや、印刷が出来ないもしくは、形成した導体が所定のパターンを保持することができないといった不具合が発生してしまうおそれがある。有機成分が５体積％より多いと所望の形状に形成された導体層５’および導体層５”が変形しやすくなってしまい、例えば導体層５’同士の間隔が狭い場合などはショートしてしまうおそれがある。また、導体材料粉末と結びつく有機成分が過多となり、導体層５中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生しやすくなる。この部分は有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、この部分が大きいと焼成時に有機成分が除去されることにより導体中に空隙が発生してしまうこととなり、この空隙に起因するデラミネーションが発生しやすくなる。なお、導体層５’および導体層５”を形成する際に用いる第２の導体ペーストは、有機成分として有機バインダーと第２の溶融成分以外に溶剤や分散剤等も含むが、第２の導体ペーストが乾燥して導体層５’および導体層５”となるので有機成分には蒸発してしまう溶剤は含まれず、分散剤等はその量が極めて少ないためその影響は極めて小さいので、省いて考えることができる。
【００５２】
導体層が上下に重なり合う部分において第２の溶融成分を含有するのは、上下いずれか一方でもよいし、上下の両方でもよい。上述したように導体層５は第２のセラミックグリーンシート層３の上に形成されることから、この導体層５と同時に形成すると生産効率が良いので、下に位置する導体層は第２の溶融成分を含まず、上に位置する導体層のみが第２の溶融成分を含むようにすればよい。また、図１（ｄ）のように第２の溶融成分を含む導体層５’が同一面内に形成される場合も同様に、上に位置する導体層が第２の溶融成分を含むようにすればよく、下に位置する導体層は第２の溶融成分を含まない導体層５であってもよい。第２の溶融成分および有機バインダーの量を少なくすることでより導体層５”の変形を抑える場合は、上下ともに第２の溶融成分を含むようにして接着性を補うこともできる。
【００５３】
なお、導体層５、導体層５’および導体層５”を形成する前に、必要に応じてセラミックグリーンシート４を介して上下に位置する導体層５、導体層５’および導体層５”を接続するためのビアホール導体やスルーホール導体等の貫通導体を形成してもよい。これら貫通導体は、パンチング加工やレーザ加工等によりセラミックグリーンシート４に形成した貫通孔に、貫通導体用の導体ペーストを印刷やプレス充填により埋め込むもしくは側面に塗布する等の手段によって形成される。貫通導体用の導体ペーストは、第２の導体ペーストに対して第２の溶融成分を含まず、充填性を考慮して有機バインダーや溶剤の量を調整することにより粘度を調整したものであり、第２の導体ペーストと同様にして作製され、また、セラミックグリーンシート４の焼成収縮挙動に合わせるためにガラスやセラミックの粉末を添加してもよい。
【００５４】
次に、図１（ｄ）に示すように、導体層５、導体層５’および導体層５”が形成された複数のセラミックグリーンシート４を位置合わせして積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体６を作製する。加熱の温度は、溶融成分が溶融状態となり第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して変形するとともに、第２の溶融成分が溶融状態となり導体層５’および導体層５”の表面に接着性が発現する程度の温度、つまり溶融成分および第２の溶融成分の融点以上の温度である。このとき、積層したセラミックグリーンシート４が位置ずれしないように、また、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３およびその上に形成された導体層５のパターン形状に追従して変形するのを補助するために押さえる程度の加圧を行なうと、より精度よく確実な圧着が可能となる。
【００５５】
セラミックグリーンシート積層体６を作製する工程において、第１のセラミックグリーンシート層２は加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、導体層５、導体層５’および導体層５”が形成されたセラミックグリーンシート４を積層して加熱した際に第１のセラミックグリーンシート層２が軟化するので、第１のセラミックグリーンシート層２はその下に位置するセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３およびその上に形成された導体層５の形状に追従して変形することとなる。
【００５６】
また、第１のセラミックグリーンシート層２は、加熱時に溶融する溶融成分を含有することから、加熱のみで第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して接着性を有するものとなるので、大きな加圧力によりセラミックグリーンシート４を圧着させる必要がない。そして、第２のセラミックグリーンシート層３は加熱時に溶融する溶融成分を含有しないことから、第２のセラミックグリーンシート層３は加熱時に変形することはなく、積層したセラミックグリーンシート４が位置ずれしないように、また、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２を第２のセラミックグリーンシート層３およびその上に形成された導体層６のパターンの形状に追従して変形するのを補助するために押さえる程度では変形しないものである。よって、セラミックグリーンシート４およびその上に形成された導体層５、導体層５’および導体層５”の形状が変形することがなく、さらに加圧によるセラミックグリーンシート４への歪がなく得られるセラミックグリーンシート積層体６およびそれを焼成して得られる電子部品は高い寸法精度を有するものとなる。
【００５７】
さらに、導体層５’および導体層５”は、積層時の加熱により溶融状態となる第２の溶融成分を含有することから、積層時の加熱で導体層５’および導体層５”の表面は粘着性を発現するので、低圧力によりセラミックグリーンシート４を圧着させても、溶融成分を含まない第２のセラミックグリーンシート層３や導体層５と十分に密着することができる。これにより、導体層５’および導体層５”の周囲に空隙が発生することがなくなるので、セラミックグリーンシート積層体７を焼成して得られる電子部品はデラミネーションの発生のないものとなる。
【００５８】
セラミックグリーンシート４の加熱条件は、溶融成分の融点以上の温度に保持される時間を０．３秒以上５秒以下とするのが望ましい。加熱条件を上記のようにすると、セラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２の溶融成分が過剰に溶融することがなく、第１のセラミックグリーンシート層２の流動を抑えることができるので、キャビティ構造やビアホール等に第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうこともなく、その結果、キャビティ内に配置された電極パターン上を覆ったり、ビアホールの穴を塞ぐことなく、これらの電気的接続を確保することが可能となる。
【００５９】
なお、セラミックグリーンシート４の加熱温度が、第１のセラミックグリーンシート層２の溶融成分の融点よりも低い場合や溶融成分の融点以上の温度における加熱時間が０．３秒に満たない場合には、溶融成分の溶融が不十分となりセラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２が軟化して発生する接着性が低下することから、積層体７内部の導体層５、導体層５’および導体層５”の周囲に空隙が生じデラミネーションが部分的に発生し、溶融成分の融点以上の温度に保持される時間が５秒を超えてしまうと、加熱による溶融成分の流動が大きくなってしまい、セラミックグリーンシート積層体６が変形してしまったり、軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が、キャビティやビアホール等に流れ込んでしまったりする場合がある。さらにはセラミックグリーンシート４の加熱温度が１００℃を超えるような場合は、セラミックグリーンシート積層体６中の有機バインダーや可塑剤等の有機成分が分解しやすくなり、分解ガスによりデラミネーションが発生しやすくなってしまう。
【００６０】
セラミックグリーンシート積層体７を作製する工程の加圧力は３〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２（２．９４×１０５〜１９．６×１０５Ｐａ）にすることが好ましい。加圧力が３ｋｇｆ／ｃｍ２（２．９４×１０５Ｐａ）未満だと、圧着面との接触が不均一になり、セラミックグリーンシート積層体６に均一な温度をかけにくくなるので、セラミックグリーンシート積層体７内部の導体層５の周囲に空隙が生じデラミネーションが部分的に発生してしまう場合がある。一方、加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ２（１９．６×１０５Ｐａ）を超えると軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が押出される形で流動するので、キャビティ内やビアホール等に第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまい、キャビティ内に配置された電極パターン上を覆ったり、ビアホールの穴を塞ぐこととなってしまいやすい。
【００６１】
セラミックグリーンシート４を積層するための積層装置は、圧着面に加熱部を有し内部に冷却部を有した上パンチ部と、セラミックグリーンシート４に導体層５、導体層５’および導体層５”が形成された積層体７を支持する下パンチ部とからなるものを用いることが好ましい。上パンチ部の加熱部は、通電することによって板状の抵抗体を発熱させる構造をとっているものすることにより、セラミックグリーンシート積層体６を均一に加熱することが容易となり、さらに、抵抗体の発熱量を抵抗体材料の種類や厚みにより調整できるため、セラミックグリーンシート積層体６の形状などに応じて加熱量を調整することができ、セラミックグリーンシート積層体６の変形や、キャビティ構造やビアホール等に溶融成分を含んだ軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうことを一層効果的に抑えることができる。また、冷却部を有することから上パンチを発熱させたのちに瞬時に冷却できるので、上記のような好ましい短時間の加熱がより容易となる。
【００６２】
また、積層装置は、油圧サーボ方式や電気サーボ方式を用いて、上パンチ部や下パンチ部がセラミックグリーンシート４の圧着の際に可動する構造のものが好ましい。このような積層装置によれば、パンチの加圧力を所望に応じて調整できるのでセラミックグリーンシート積層体６の積層時の加圧力を小さくできる。さらに、圧着した状態でセラミックグリーンシート積層体６のパンチの加圧力を細かく制御することができるので、セラミックグリーンシート積層体６の変形や、キャビティ構造や貫通導体等に溶融成分を含んだ軟化した第１のセラミックグリーンシート層２が流れ込んでしまうことをさらに効果的に抑えることができる。
【００６３】
図１（ｄ）の最下部に位置するセラミックグリーンシートとしては、第２のセラミックグリーンシート層３のみで構成されるセラミックグリーンシート４’を用いればよい。積層コンデンサのように表面に導体層５、導体層５’および導体層５”が露出しないような電子部品の場合は、図１（ｄ）の最上部に位置するセラミックグリーンシート４には導体層５、導体層５’および導体層５”が形成されていないセラミックグリーンシート４を用いればよく、積層セラミック配線基板のような両面に導体層５が露出するような電子部品の場合は、最下部のセラミックグリーンシート４’のセラミックグリーンシート積層体６の表面となる面にも導体層５を形成したものを用いればよい。
【００６４】
そして最後に、セラミックグリーンシート積層体６を焼成することにより本発明の電子部品が作製される。焼成する工程は有機成分の除去と無機粉末の焼結とから成る。有機成分の除去は１００〜８００℃の温度範囲でセラミックグリーンシート積層体６を加熱することによって行い、有機成分を分解、揮発させ、焼結温度はセラミック組成により異なり、約８００〜１６００℃の範囲内で行なう。焼成雰囲気は無機粉末や導体材料により異なり、大気中、還元雰囲気中、非酸化性雰囲気中等で行なわれ、有機成分の除去を効果的に行なうために水蒸気等を含ませてもよい。
【００６５】
セラミック材料としてガラスセラミックスのような低温焼結材料を用いる場合は、セラミックグリーンシート積層体６の上下面にさらに拘束グリーンシートを積層して焼成し、焼成後に拘束シートを除去するようにすれば、より高寸法精度のセラミック基板を得ることが可能となる。拘束グリーンシートは、Ａｌ２Ｏ３等の難焼結性無機材料を主成分とするグリーンシートであり、焼成時に収縮しないものである。この拘束グリーンシートが積層された積層体は、収縮しない拘束グリーンシートにより積層平面方向（ｘｙ平面方向）の収縮が抑制され、積層方向（ｚ方向）にのみ収縮するので、焼成収縮に伴う寸法ばらつきが抑制される。このときの拘束グリーンシートも本発明のセラミックグリーンシート４と同様の第１のセラミックグリーンシート層２と第２のセラミックグリーンシート層３とを有する構成にすると、拘束グリーンシートを積層して圧着する際にも大きな加圧力を必要とせず、得られる電子部品はより高寸法精度のものとなるのでよい。
【００６６】
また、拘束グリーンシートには難焼結性無機成分に加えて、焼成温度以下の軟化点を有するガラス成分、例えばセラミックグリーンシート４中のガラスと同じガラスを含有させるとよい。焼成中にこのガラスが軟化してセラミックグリーンシート４と結合することによりセラミックグリーンシート４と拘束グリーンシートとの結合が強固なものとなり、より確実な拘束力が得られるからである。このときのガラス量は難焼結性無機成分とガラス成分を合わせた無機成分に対して０．５〜１５質量％とすると拘束力が向上し、かつ拘束グリーンシートの焼成収縮が０．５％以下に抑えられる。
【００６７】
焼成後、拘束シートを除去する。除去方法としては、例えば研磨、ウォータージェット、ケミカルブラスト、サンドブラスト、ウェットブラスト（砥粒と水とを空気圧により噴射させる方法）等が挙げられる。
【００６８】
焼成後の電子部品はその表面に露出した導体層５の表面には、導体層５の腐食防止のために、または半田や金属ワイヤ等の外部基板や電子部品との接続手段の良好な接続のために、ＮｉやＡｕのめっきを施すとよい。
【００６９】
以上のような方法で作製された電子部品は、その内部にデラミネーションを有さず寸法精度の高いものであるので、電子部品として要求される優れた電気特性や気密性の高いものとなる。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明の方法を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【００７１】
〈実施例１〉
まず、第１のセラミックグリーンシート層２用に、平均粒径１μｍのアルミナを９０質量％、焼結助剤としてシリカ、マグネシア、カルシアと、着色顔料として遷移金属の酸化物とを合わせて１０質量％の割合で調合したセラミック粉末１００質量％に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂を１９質量％の割合で、溶融成分として融点が４８℃のヘキサデカノールを１０質量％の割合で調合し、トルエン及び酢酸エチルを溶媒としてボールミルにより４０時間混合し、第１のスラリーを調整した。
【００７２】
また、第２のセラミックグリーンシート層３用に、第１のスラリーと同様のセラミック粉末１００質量％に対して有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂を固形分で１０質量％、可塑剤としてフタル酸ジブチルを１質量％添加し、トルエン及び酢酸エチルを溶媒としてボールミルにより４０時間混合し、第２のスラリーを調整した。
【００７３】
次に、ダイコーターシート成形機を用いて、成形速度２ｍ/分にて２５０ｍｍの幅でＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の支持体１上に第１のスラリーを塗工し、その上に第２のスラリーを塗工して乾燥することにより、第１のセラミックグリーンシート層２の厚みが１５０μｍ、第２のセラミックグリーンシート層３の厚みが１５０μｍのセラミックグリーンシート４を作製した。作製されたセラミックグリーンシート４は所定の大きさ（１９８ｍｍ×１９８ｍｍ）に切断した。
【００７４】
次に、モリブデン粉末を導体材料とし焼結助剤としてマグネシア、アルミナとを合わせて５質量％の割合で調合した無機材料粉末に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂を固形分で２．０質量％、粘度調整剤としてα―テルピネオールを０．２質量％の割合で配合し、三本ロールで混練することにより導体ペーストを作製し、この導体ペーストをスクリーン印刷法によりセラミックグリーンシート４の第２のセラミックグリーンシート層３上に印刷して第１の導体層５を形成し、第１のセラミックグリーンシートとした。
【００７５】
また、導体ペーストと同様の無機材料粉末に対して、有機バインダーとしてメタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体樹脂および溶融成分として融点が４８℃のヘキサデカノールを表１のような体積割合で配合し、三本ロールで混練することにより第２の導体ペーストを作製し、この第２の導体ペーストを、一部が上記導体層と重なり合うようなパターンで別のセラミックグリーンシート４の第１のセラミックグリーンシート層２上にスクリーン印刷法により印刷して第２の導体層５’（５”）を形成し、第２のセラミックグリーンシートとした。
【００７６】
次に、第２の導体層５”の一部が第１の導体層５に重なるように位置合わせして第２のセラミックグリーンシートを第１のセラミックグリーンシート上に積層し、厚み方向に０.５ＭＰａ（５ｋｇ／ｃｍ２）の圧力および８０℃の温度で加熱圧着してセラミックグリーンシート積層体６を作製した。また、第２の導体層の一部５’は第１のセラミックグリーンシートの第２のセラミックグリーンシート層３上に重なっていた。
【００７７】
最後に、得られたセラミックグリーンシート積層体６を、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中に約１０００℃の温度で１時間保持することにより有機成分を除去した後、還元雰囲気中にて約１６００℃の温度で１時間焼成することで評価用のセラミック配線基板を作製した。
【００７８】
〈実施例２乃至６〉
第２の導体層５’（５”）の有機バインダーと溶融成分の配合量を表１のような割合とした以外は実施例１と同様の方法でセラミック配線基板を作製した。
【００７９】
〈比較例１および５乃至１２〉
第２の導体層５’（５”）の有機バインダーと溶融成分の配合量を表１のような割合とした以外は実施例１と同様の方法でセラミック配線基板を作製した。
【００８０】
〈比較例２乃至４〉
第２の溶融成分として融点が２０℃のラウリルアルコールを用い、第２の導体層５’（５”）の有機バインダーと溶融成分の配合量を表１のような割合とした以外は実施例１と同様の方法でセラミック配線基板を作製した。
【００８１】
作製されたセラミック配線基板は、セラミック配線基板の断面（クロスセクション）観察を行い、導体層５および導体層５’周囲および導体層５と導体層５”の積層界面のデラミネーションの発生、ならびに第１の導体層５’および導体層５”の形状について評価した。また、第２の導体層を形成する際に、第２の導体ペーストを所望の形状への印刷のしやすさ（印刷性）についても確認した。これらの評価結果をまとめて表１に示す。
【表１】
【００８２】
表１の結果から分かるように、実施例１では、作製したセラミックグリーンシート積層体のセラミック層間や導体層周囲のデラミネーションが発生しておらず、セラミックグリーンシート積層体内部の導体層の形状も加熱、積層による変化はなく所定の形状だった。また、第２の導体ペーストを印刷する際も、通常の導体層と同等のレベルの印刷性を保持していた。
【００８３】
また、第２の導体層用の有機バインダーと溶融成分の配合量を変化させた実施例２乃至５の第２の導体層においても、接着性を発現するのに十分な量の有機バインダーと溶融成分が配合されているため、作製したセラミックグリーンシート積層体のセラミック層間や導体層周囲のデラミネーションが発生していないことを確認した。また、セラミックグリーンシート積層体内部の第２の導体層の形状も加熱、積層による変化はなく所定の形状で、第２の導体ペーストを印刷する際も、通常の導体層と同等のレベルの印刷性を保持していた。
【００８４】
これに対し、比較例１の第２の導体層は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは、第２の導体層中に溶融成分が含まれていないため、加熱、積層した際に第２の導体層の表面に接着性が発現せずに、第２の導体層とセラミック層の間もしくは第１の導体層と第２の導体層の間で剥がれてしまい、デラミネーションが発生していた。
【００８５】
また、比較例２の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは、有機バインダーと結びつき有機バインダー中に分散する溶融成分の絶対量が足りないため、第２の導体層の表面に均一な粘着性が発現せず、粘着性のない部分ができてしまったため、導体層の周囲や導体層間に空隙が発生し、デラミネ−ションに至ったと考えられる。また、溶融成分の融点が低いため、スクリーン印刷法により第２の導体層を形成する際、第２の導体ペーストは、高い粘着性を発現し、製版枠から掻き出されにくく、印刷性が悪かった。そのため、特に微細な形状のパターンは所定の形状に印刷されなかった。
【００８６】
また、比較例３の第２の導体層は、作製したセラミックグリーンシート積層体のセラミック層間や導体層周囲のデラミネーションが発生しておらず、セラミックグリーンシート積層体内部の第１の導体層の形状も加熱、積層による変化はなく所定の形状だった。しかし、比較例２の第２の導体層と同様に、溶融成分の融点が低いため、スクリーン印刷法により第２の導体層を形成する際、第２の導体ペーストは、高い粘着性を発現し、製版枠から掻き出されにくく、印刷性が悪かった。
【００８７】
また、比較例４の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは有機バインダーに対する溶融成分の配合量が多く、有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となり、導体層の周囲や導体層間に空隙が発生し、デラミネ−ションに至ったと考えられる。また、比較例２の第２の導体層と同様に、溶融成分の融点が低いため、スクリーン印刷法により第２の導体層を形成する際、第２の導体ペーストは、高い粘着性を発現し、製版枠から掻き出されにくく、印刷性が悪かった。さらに導体粉末に対する有機成分の量が多く、加熱、積層により第２の導体層はスクリーン印刷法にて形成した所定の形状より変形してしまっていた。
【００８８】
また、比較例５の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは導体粉末に対する有機成分の配合量が、接着性を発現するのに十分な量で配合されていないため、第２の導体層の表面に均一に接着性が発現せずに、セラミック層間もしくは導体層間で剥がれてしまっている部分が存在した。また、導体ペーストとしても有機成分量が十分な量ではないため、微細な導体パターンにおいて印刷時にかすれや、印刷が出来ないといった不具合が発生した。
【００８９】
また、比較例６の第２の導体層は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着しており、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションは発生していなかった。しかし、比較例５の導体層と同様に、導体ペーストとして、有機成分量が十分な量ではないため、微細な導体パターンにおいて印刷時にかすれや、印刷が出来ないといった不具合が発生した。
【００９０】
また、比較例７および８の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、一部、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは、導体粉末に対する有機バインダーと溶融成分の配合量が、接着性を発現するのに十分な量で配合されていないため、第２の導体層の表面に均一に接着性が発現せずに第２の導体層とセラミック層の間もしくは第１の導体層と第２の導体層間の一部分が剥がれてしまって小さなデラミネーションが存在した。
【００９１】
また、比較例９の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生していた。これは有機バインダーに対する溶融成分の配合量が多く、有機バインダーと結びつく溶融成分が過多となり、有機バインダー中に分散しきれない溶融成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機バインダーが存在せず粘着性を有さない部分となり、導体層の周囲や導体層間に空隙が発生し、デラミネ−ションに至ったと考えられる。
【００９２】
また、比較例１０の第２の導体層は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着しており、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションは発生していなかった。しかし、スクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形していた。これは導体材料粉末と結びつく有機成分が過多となり、加熱、積層の際によってスクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形してしまったと考えられる。
【００９３】
また、比較例１１および１２の第２の導体層の一部は、その下に位置する第２のグリーンシート層もしくは導体層と接着できず、導体層の周囲や導体層間にデラミネ−ションが発生したり、スクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形していた。これは導体材料粉末と結びつく有機成分が過多となり、導体層中に分散しきれない有機成分が凝集してしまう部分が発生し、この部分は有機成分が存在し粘着性を有するものの、無機成分が存在しない部分となるので、焼成時における有機成分の除去によって得られる電子部品の中に空隙や空隙に起因するデラミネーションが発生してしまったと考えられる。また、有機成分が導体層中に分散し、有機成分の凝集が発生していない部分においては、加熱に溶融する溶融成分の量が多いことより、積層の加圧によってスクリーン印刷法により形成した所定パターンが変形してしまったと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の電子部品の製造方法の実施の形態の一例を示す工程毎の断面図
【符号の説明】
【００９５】
１・・・支持体
２・・・第１のセラミックグリーンシート層
３・・・第２のセラミックグリーンシート層
４・・・セラミックグリーンシート
５・・・セラミックグリーンシート上の導体層
６・・・セラミックグリーンシート積層体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層とが積層されたセラミックグリーンシートを準備する工程と、
前記セラミックグリーンシート上に導体層を形成する工程と、
前記導体層が形成された複数の前記セラミックグリーンシートを積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、
前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とを有し、
前記第１のセラミックグリーンシート層および前記導体層が、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記導体層に含有された溶融成分の融点が３５乃至１００℃であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記導体層は、導体材料粉末と前記溶融成分とバインダーとからなり、
前記溶融成分の量は前記有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％であり、かつ、前記溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は前記導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
セラミックグリーンシート積層体の作製工程における熱処理の温度で溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とするセラミックグリーンシート積層体用導体ペースト。
【請求項５】
前記熱処理の温度が３５乃至１００℃であることを特徴とする請求項４記載のセラミックグリーンシート積層体用導体ペースト。
【請求項１】
第１のセラミックグリーンシート層と第２のセラミックグリーンシート層とが積層されたセラミックグリーンシートを準備する工程と、
前記セラミックグリーンシート上に導体層を形成する工程と、
前記導体層が形成された複数の前記セラミックグリーンシートを積層して加熱することによってセラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、
前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とを有し、
前記第１のセラミックグリーンシート層および前記導体層が、前記セラミックグリーンシート積層体を作製する工程における加熱により溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記導体層に含有された溶融成分の融点が３５乃至１００℃であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記導体層は、導体材料粉末と前記溶融成分とバインダーとからなり、
前記溶融成分の量は前記有機バインダー１００質量％に対して５０乃至１００質量％であり、かつ、前記溶融成分と前記有機バインダーとからなる有機成分の配合量は前記導体材料粉末１００体積％に対して１乃至５体積％であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
セラミックグリーンシート積層体の作製工程における熱処理の温度で溶融状態となる溶融成分を含むことを特徴とするセラミックグリーンシート積層体用導体ペースト。
【請求項５】
前記熱処理の温度が３５乃至１００℃であることを特徴とする請求項４記載のセラミックグリーンシート積層体用導体ペースト。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１４９９９４（Ｐ２００７−１４９９９４Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４２８８８（Ｐ２００５−３４２８８８）
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２８日（２００５．１１．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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