多層セラミック基板の製造方法
【課題】収縮抑制シートを用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性を高くでき、それにより、収縮バラツキを抑制できる多層セラミック基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】脱脂工程において、収縮抑制シート２３の平面方向における収縮率が０．０５％以下と小さいので、脱脂工程及びその後の焼成工程におけるグリーンシート積層体３１の収縮率が小さくなり、収縮バラツキも小さくなる。また、脱脂工程における収縮抑制シート２３の収縮率がグリーンシート積層体３１の収縮率より大きいので、収縮抑制シート２３とグリーンシート積層体３１との密着性が向上する。よって、グリーンシート積層体３１の収縮を抑制することができる。従って、収縮バラツキを抑制することができるので、多層セラミック基板５における寸法バラツキを低減することができる。
【解決手段】脱脂工程において、収縮抑制シート２３の平面方向における収縮率が０．０５％以下と小さいので、脱脂工程及びその後の焼成工程におけるグリーンシート積層体３１の収縮率が小さくなり、収縮バラツキも小さくなる。また、脱脂工程における収縮抑制シート２３の収縮率がグリーンシート積層体３１の収縮率より大きいので、収縮抑制シート２３とグリーンシート積層体３１との密着性が向上する。よって、グリーンシート積層体３１の収縮を抑制することができる。従って、収縮バラツキを抑制することができるので、多層セラミック基板５における寸法バラツキを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い寸法精度を有する多層セラミック基板の製造方法に関し、例えば、表層にＩＣ等の電子部品の検査用の端子を高精度に実装が可能で、且つ、繰り返し測定に十分に耐えうる基板強度を有するような厚みの基板を作製するにあたり、高寸法精度で基板を脱脂焼成することができる多層セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品であるＩＣの電気検査として、シリコンウェハー単位で検査を行う要求が多くなっており、特に、シリコンウェハーの大型化が進む現在では、φ３００ｍｍ（１２ｉｎｃｈ）のウェハー対応が必要となっている。
【０００３】
また、これらのシリコンウェハーを検査するに当たっては、測定治具のＩＣ検査用基板に、ＩＣのパッド（ＩＣパッド）とコンタクトするような接続端子を形成する必要があり、この接続端子は繰り返し接触するために、強度が必要となる。
【０００４】
これらの要求を満たすために、ＩＣ検査用基板として、多層のセラミック基板が用いられているが、従来の通常の製造方法においては、セラミック基板の焼成時の収縮バラツキにより、ＩＣパッドへの接続に必要な寸法精度を得ることは容易ではない。
【０００５】
そこで、近年では、この様な寸法精度が求められるセラミック基板の製造方法として、無収縮焼成技術が開発されている。
この無収縮焼成技術とは、グリーンシートを積層したグリーンシート積層体の上下面に、グリーンシート積層体が焼成する温度では焼結しないセラミックシートからなる拘束シート（収縮抑止シート）を積層することで、焼成した際に、収縮抑制シートがグリーンシート積層体の焼成時のＸＹ方向（平面方向）への収縮を抑制し、高い寸法精度を実現する手法である。なお、この無収縮焼成技術では、ＸＹ方向への収縮を抑制する代わりに、Ｚ方向へ大きく収縮する。
【０００６】
この収縮抑制シートに関しては、特許文献１〜４に各種の提案がなされている。例えば、特許文献１には、収縮抑制シート中の無機粒子の粒径を低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）に含まれる無機粒子の粒径の１．５〜７倍とする技術が開示されている。特許文献２には、収縮抑制シートのキャリアフィルム面をＬＴＣＣ積層体に接するように圧着する技術が開示されている。特許文献３には、収縮抑制シート中の無機粒子に関して、平板状のものを使用する技術が開示されている。特許文献４には、収縮抑制シート中にガラスを添加する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１７３４５６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１０９１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２７７１０７号公報
【特許文献４】特開２００２−１６３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、この様な無収縮焼成技術を使用する場合に、グリーンシート積層体の上下面に収縮抑制シートを貼り合わせてＸＹ方向への焼成収縮を抑制するためには、収縮抑制シート自身が、焼成時は勿論のこと、焼成に先立つ脱脂時においても、収縮量が小さくなることが必要で、しかも、収縮抑制シートが脱脂から焼成に到る工程において、適度な摩擦力・接着力を持ってグリーンシート積層体に結合していることが重要になる。
【０００９】
しかしながら、上述した従来技術では、収縮抑制シートに関して種々の検討がされているが、収縮抑制シートの脱脂時の収縮量及びその収縮による密着性に関しては、何等検討されていない。
【００１０】
そのため、無収縮焼成の際に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性が十分でなく、その結果、（同じ条件で焼成しても）グリーシート積層体の収縮状態が一定にならずバラツクことがあった。即ち、収縮率のバラツキが大きくなることがあった。
【００１１】
この収縮率のバラツキが大きいと、高寸法精度の多層セラミック基板が得られないので、収縮率のバラツキを抑制する対策は重要である。
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、収縮抑制シートを用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性を高くでき、それにより、収縮率のバラツキを抑制できる多層セラミック基板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】
【００１２】
（１）本発明は、第１態様として、複数のセラミック層が積層されるとともに、前記セラミック層の厚み方向に導通する層間接続導体部（焼成後のビア導体）を備えた多層セラミック基板の製造方法において、焼成後に前記層間接続導体部となる層間接続導体形成部（焼成前のビア導体）を有するグリーンシートを複数積層して、グリーンシート積層体を形成する第１工程と、前記グリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に、該グリーンシート積層体が焼結する温度では焼結しない収縮抑制シートを積層して、グリーン複合積層体を形成する第２工程と、前記グリーン複合積層体を脱脂して、脱脂後グリーン複合積層体を形成する第３工程と、前記脱脂後グリーン複合積層体を焼成して、セラミック積層体を形成する第４工程と、前記焼成後に、前記セラミック積層体の表面に残留する前記収縮抑制シートの未焼結層を除去する第５工程と、を備え、前記第３工程において、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が０．０５％以下であり、且つ、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が前記グリーンシート積層体の平面方向における収縮率より大きいことを特徴とする。
【００１３】
本第１態様では、脱脂工程である第３工程において、収縮抑制シートの平面方向における収縮率（以下単に収縮率と記すこともある）が０．０５％以下と小さいので、第３工程及び（その後の焼成工程である）第４工程におけるグリーンシート積層体の収縮率が小さくなる。
【００１４】
つまり、脱脂の際に収縮抑制シートの収縮率が小さいと、収縮抑制シートに密着しているグリーンシート積層体の収縮率も小さくなり、よって、その後の焼成も含めたグリーンシート積層体の収縮率も小さくなる。
【００１５】
そして、このグリーンシート積層体の収縮率が小さいと、収縮率のバラツキも小さくなる。
つまり、グリーンシート積層体は焼成の際に収縮するが、多数のグリーンシート積層体を製造する際には、材料や製造条件を一定にしても、その収縮の程度（収縮率）は必ずしも一定ではなく、ある程度のバラツキが発生する。このとき、グリーンシート積層体の焼成時の収縮率が大きいと、バラツキも増幅されて大きくなるが、本第１態様では、グリーンシート積層体の収縮率自体が小さいので、そのバラツキも小さくなる。
【００１６】
また、本第１態様では、図１に模式的に示す様に、第３工程における収縮抑制シート（Ｘ）の収縮率がグリーンシート積層体（Ｙ）の収縮率より大きい。なお、同図で矢印の向きが収縮の方向を示し、矢印の大きさが収縮の程度（大きさ）を示している。
【００１７】
これにより、脱脂の際に、収縮抑制シートがグリーンシート積層体の表面に適度に噛み込んで適度な圧縮応力が発生するので、収縮抑制シートとグリーンシート積層体との密着性が向上する。
【００１８】
よって、脱脂後に焼成する際には、収縮抑制シートはグリーンシート積層体から剥離することなくしっかりと密着して、グリーンシート積層体の収縮を抑制することができる。従って、これによっても、収縮率のバラツキを抑制することができる。
【００１９】
つまり、収縮率のバラツキがあると、当然ながら、焼成したセラミック積層体（従って多層セラミック基板）に寸法のバラツキがあるが、本第１態様では、収縮率のバラツキを抑制できるので、多層セラミック基板における寸法のバラツキを低減することができる。
【００２０】
この様に、本第１態様によれば、収縮抑制シートを用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性を高くでき、それにより、収縮バラツキの発生を抑制でき、その結果、高寸法精度の多層セラミック基板を得ることができる。
【００２１】
例えば、本第１態様によれば、ＩＣ等の電子部品検査用基板に利用できる高い寸法精度を有し、しかも、（多層にすることで）強度のある（例えば２ｍｍ以上の厚みを有する）多層セラミック基板を容易に製造できるという顕著な効果を奏する。
【００２２】
なお、多層セラミック基板における寸法のバラツキは、多層セラミック基板の外形寸法のバラツキだけではなく、例えば多層セラミック基板に形成されたビア導体の位置（例えばビア導体間の距離）のバラツキも含むものである。
【００２３】
（２）本発明は、第２態様として、前記収縮抑制シートは、主成分であるセラミック材料に加えて樹脂と可塑剤とを含むとともに、前記樹脂と可塑剤とを前記収縮抑制シート全体に対して２５体積％〜３６体積％の範囲で含むことを特徴とする。
【００２４】
樹脂と可塑剤との合計量の割合が、２５体積％を下回る場合には、脱脂の際の寸法収縮率が小さくなるものの、シート成型性が困難になるとともに、仮に収縮抑制シートが作製されたとしても、グリーンシートとの接着性が悪くなる。
【００２５】
一方、樹脂と可塑剤との合計量の割合が、３６体積％を上回る場合には、収縮抑制シートの脱脂の際の寸法収縮率が０．０５％を超えることがある。
そこで、本第２態様では、上述の様に、樹脂と可塑剤との合計量の割合を、２５体積％〜３６体積％の範囲に設定している。
【００２６】
ここで、収縮抑制シートには、主成分としてセラミック材料が使用されるが、このセラミックの粒子径（Ｄ５０）は、１μｍ〜５μｍの範囲が好ましい。つまり、粒子径が１μｍ未満の場合は、シート成形に必要な樹脂や可塑剤の量が増加し、上述した最適割合でのシート成形が困難となることがあるからである。また、粒子径が５μｍを上回ると、脱脂後のグリーンシート積層体との接点が少なくなり、焼成時にグリーンシート積層体の収縮を十分に抑制することが困難になることがあるからである。
【００２７】
（３）本発明は、第３態様として、前記収縮抑制シートは、ガラス成分を含まないことを特徴とする。
本第３態様では、収縮抑制シート中にガラス成分を含まないので、焼成時にガラス成分がセラミック積層体に密着することがなく、よって、焼成後に収縮抑制シートの未焼結層を取り除く際に、容易に未焼結層を除去することができる。
【００２８】
なお、前記グリーンシート積層体を構成するグリーンシートの材料としては、周知のセラミック（主成分）と樹脂と可塑剤とが挙げられる。このうち、セラミックとしては、ガラス、ガラスと無機フィラー（アルミナ、ムライト、コージェライト、石英ガラス、ジルコニア等）の混合物等を採用できる。また、樹脂としては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等を採用でき、可塑剤としては、フタル酸系、アジピン酸系のエステル化合物等を採用できる。
【００２９】
また、前記収縮抑制シートの材料としては、周知のセラミック（主成分）と樹脂と可塑剤とが挙げられる。このうち、セラミックとしては、アルミナ、ムライト、マグネシア、窒化珪素等を採用できる。また、樹脂及び可塑剤としては、上記グリーンシートと同様の材料を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の原理を説明する説明図である。
【図２】本実施形態の多層セラミック基板の製造方法によって製造された多層セラミック基板の断面図である。
【図３】電子部品検査用基板の表面の一部を示す平面図である。
【図４】電子部品検査用基板の使用方法を示す説明図である。
【図５】実施形態の多層セラミック基板の製造方法の一部を示す説明図である。
【図６】実施形態の多層セラミック基板の製造方法の一部を示す説明図である。
【図７】実験に使用するシート及び穴の配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
［実施形態］
ａ）まず、本実施形態の多層セラミック基板の製造方法によって製造される多層セラミック基板の具体例を、図２及び図３に基づいて説明する。
【００３２】
なお、ここでは、多層セラミック基板として、ＩＣ等の電子部品の電気検査用基板に用いられる基板を例に挙げて説明する。
図２に示す様に、電子部品検査用基板１は、セラミック層３が板厚方向に複数積層された多層セラミック基板５（例えば縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ５ｍｍの直方体の焼結体）と、該多層セラミック基板５の表面に形成された電極（パッド）７とを有する。
【００３３】
前記セラミック層３は、例えばガラス成分とセラミック成分との混合物を、例えば８００〜１０５０℃程度の低温にて焼成した低温焼成のガラスセラミックで構成されている。
詳しくは、各セラミック層３は、ムライト及びホウケイ酸系ガラスをセラミックの主成分とするガラスセラミックからなり、ホウケイ酸系ガラス中にＳｉＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3含んでいる。
【００３４】
また、多層セラミック基板５の表裏面には、前記電極７が形成されており、この電極７は、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ層を順に積み重ねた構造を有している。従って、多層セラミック基板５の表面には、多数の電極７が露出している（図３参照）。
【００３５】
更に、多層セラミック基板７の内部（詳しくは各セラミック層３の境界部分）には、内部配線層９が形成されている。
そして、多層セラミック基板５の表面の電極７と裏面の電極７とを、内部配線層９を介して電気的に接続するように、基板の厚み方向に伸びる層間接続導体部（ビア導体）１１が形成されている。
【００３６】
なお、電極７を構成する導体としては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、及びそれらを組み合わせた物を採用でき、内部配線層７やビア導体９を構成する導体としては、ガラスセラミックの焼成の際に低温で同時焼成可能な、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｔ合金、Ａｇ／Ｐｄ合金などの導体が使用できる。
【００３７】
また、図４に示す様に、上述した構成の多層セラミック基板５上の電極７には、導電性のプローブ（接続端子）１３が接続されて電子部品検査用治具（シリコンウェハーの電気検査用治具）１５が構成される。
【００３８】
この電子部品検査用治具１５は、例えばφ３００ｍｍ（１２ｉｎｃｈ）のシリコン（Ｓｉ）ウェハー１７に対応したものであり、（各ＩＣを切り出す前の）シリコンウェハー１７におけるＩＣの端子１９にプローブ１３が接触することにより、一度に多数のＩＣの検査を行うことが可能である。
【００３９】
ｂ）次に、本実施形態の多層セラミック基板５の製造方法の具体例を、図５及び図６に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、脱脂工程において、収縮抑制シートの平面方向における収縮率が０．０５％以下であり、且つ、収縮抑制シートの平面方向における収縮率がグリーンシート積層体の平面方向における収縮率より大きいものを用いる点に特徴がある。また、収縮抑制シートに用いる樹脂及び可塑剤の割合は、収縮抑制シート全体に対して２５体積％〜３６体積％の範囲であり、この収縮抑制シートの材料にはガラス成分を含まない点にも特徴がある。以下、詳細に説明する。
【００４０】
＜グリーンシートの製造＞
図５（ａ）に示す様に、まず、ガラスセラミックからなるセラミック層３を形成するための原料粉末として、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3を主成分とするホウケイ酸系ガラス粉末（平均粒径：３μｍ、比表面積：１．０ｍ2／ｇ）と、ムライト粉末（平均粒径：３μｍ、比表面積：３．０ｍ2／ｇ）とを用意した。
【００４１】
また、セラミック層３となるグリーンシートを形成するために、前記原料粉末以外に、バインダ成分（樹脂成分）としてアクリル系バインダ、成形後のグリーンシートに適度な柔軟性を与える可塑剤成分としてＤＯＰ（ジ・オチクル・フタレート）、適当なスラリー粘度とシート強度を持たせる溶剤としてＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用意した。
【００４２】
次に、前記ホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末とを、重量比で５０：５０、総量で１ｋｇとなるように秤量して、アルミナ製のポットに入れた。これに、前記アクリル樹脂（バインダ）を１２０ｇと、可塑剤（ＤＯＰ）及び溶剤（ＭＥＫ）の適量を、前記ポットに入れ、５時間混合することにより、セラミックスラリーを得た。
【００４３】
得られたセラミックスラリーを用いて、ドクターブレード法により、厚み０．１５ｍｍのグリーンシート（低温焼成用のセラミックグリーンシート）２１を得た。
＜収縮抑制シートの製造＞
また、前記グリーンシート２１を作製する工程とは別に、収縮抑制シート２３を作製するために、セラミック原料粉末として、平均粒径：３μｍ、比表面積：１ｍ2／ｇのアルミナ粉末を用意した。
【００４４】
更に、シート形成時のバインダ成分としてアクリル系バインダ、可塑剤成分としてＤＯＰ、溶剤としてＭＥＫを用意した。
そして、前記グリーンシート２１と同様に、アルミナ製のポットに、アルミナ粉末を１ｋｇを投入した後、アクリル樹脂を８０ｇと可塑剤（ＤＯＰ）を４０ｇ投入し、更に、必要な量の溶剤（ＭＥＫ）を投入し、３時間混合してスラリーを得た。
【００４５】
このスラリーを用いて、ドクターブレード法により、図５（ｂ）に示す様に、厚み０．３０ｍｍの収縮抑制シート２３を作製した。
＜多層セラミック基板の製造＞
・次に、図５（ｃ）に示す様に、前記グリーンシート２１に、パンチングにより貫通孔（スルーホール）２５を形成した。
【００４６】
・次に、図５（ｄ）に示す様に、前記スルーホール２５に、導電ペーストを充填して（焼成後の層間接続導体部１１となる）層間接続導体形成部２７を形成した。
この層間接続導体部１１用の導電ペーストは、平均粒径３．５μｍの銀粉末１００重量部に対して、軟化点が８００℃のホウケイ酸系ガラス粉末を５重量部添加した粉末原料に、樹脂としてエチルセルロース樹脂を加えるとともに、溶剤としてターピネオールを加え、３本ロールミルにて混練して作製したものである。
【００４７】
・次に、図５（ｅ）に示す様に、グリーンシート２１の表面に、導電ペーストを用いて、層間接続導体形成部２７などの表面を覆う様に、印刷によって（後に内部配線層９となる）導体パターンである配線パターン（印刷パターン）２９を形成した。
【００４８】
この内部配線層９用の導電ペーストは、平均粒径０．９μｍの銀粉末１００重量部に対して、軟化点が７００℃のホウケイ酸系ガラス粉末を２重量部添加した粉末原料に、樹脂としてエチルセルロース樹脂を加えるとともに、溶剤としてターピネオールを加え、３本ロールミルにて混練して作製したものである。
【００４９】
・次に、図５（ｆ）に示す様に、各グリーンシート２１を積層して、グリーンシート積層体３１を形成した。
・次に、図６（ａ）に示す様に、グリーンシート積層体３１の両側に収縮抑制シート２３を積層して、グリーン複合積層体３３を形成した。
【００５０】
・次に、図６（ｂ）に示す様に、プレス機構を有する焼成炉（図示せず）にて、３００℃にて、６００分間脱脂して、脱脂後グリーン複合積層体（図示せず）とし、続いて、この脱脂後グリーン複合積層体を、積層方向の両側から０．２ＭＰａの押圧力を加えながら、９００℃にて６０分間焼成し、図６（ｃ）に示す様な、（セラミック積層体３５の表面に未焼結の収縮抑制シート２３が残っている）複合積層焼結体３７を得た。
【００５１】
・次に、図６（ｃ）に示す様に、複合積層焼結体３７の両主面に残っている（未焼結の）収縮抑制シート２３を、水を媒体として超音波洗浄機により除去し、セラミック積層体３５を得た。
【００５２】
・次に、図６（ｄ）に示す様に、セラミック積層体３５の両外側表面を、アルミナ質砥粒を用いたラップ研磨により研磨した。
・次に、図６（ｅ）に示す様に、研磨したセラミック積層体３５（即ち多層セラミック基板５）の表面の層間接続導体部１１に対応する位置に、例えばＴｉ薄膜をスパッタ法により形成した後に、順次、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ、Ａｕメッキを施して、電極７を形成し、電子部品検査用基板１を完成した。
【００５３】
ｃ）次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態では、脱脂工程において、収縮抑制シート２３の平面方向における収縮率が０．０５％以下と小さいので、脱脂工程及びその後の焼成工程におけるグリーンシート積層体３１の収縮率が小さくなる。その結果、収縮バラツキも小さくなる。
【００５４】
また、本実施形態では、脱脂工程における収縮抑制シート２３の収縮率がグリーンシート積層体３１の収縮率より大きい。これにより、脱脂の際に、収縮抑制シート２３がグリーンシート積層体３１に適度に噛み込んで適度な圧縮応力が発生するので、収縮抑制シート２３とグリーンシート積層体３１との密着性が向上する。
【００５５】
よって、脱脂後に焼成する際は、収縮抑制シート２３はグリーンシート積層体３１から剥離することなくしっかりと密着して、グリーンシート積層体３１の収縮を抑制することができる。従って、これによっても、収縮バラツキを抑制することができる。その結果、多層セラミック基板５における寸法バラツキを低減することができる。
【００５６】
この様に、本実施形態によれば、収縮抑制シート２３を用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体３１と収縮抑制シート２３との密着性を高くでき、それにより、収縮バラツキの発生を抑制でき、その結果、高寸法精度の多層セラミック基板１を得ることができる。
【００５７】
よって、電子部品検査用基板１に利用できる高い寸法精度を有し、しかも、（多層にすることで）強度のある（例えば２ｍｍ以上の厚みを有する）多層セラミック基板５を容易に製造できるという顕著な効果を奏する。
【００５８】
また、本実施形態では、収縮抑制シート２３中の樹脂と可塑剤との割合が、収縮抑制シート２３全体に対して２５体積％以上であるので、シート成型性が容易であり、グリーンシート２１との接着性が良い。しかも、樹脂と可塑剤との合計量の割合が、３６体積％以下であるので、収縮抑制シート２３の脱脂の際の寸法収縮率を容易に０．０５％以下にすることができる。
【００５９】
しかも、本実施形態では、収縮抑制シート２３中にガラス成分を含まないので、焼成時にガラス成分がセラミック積層体３１に密着することがなく、よって、焼成後に収縮抑制シート２３の未焼結層を取り除く際に、容易に未焼結層を除去することができる。
＜実験例＞
次に、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００６０】
（１）実験例１
本実験例１は、脱脂工程におけるグリーンシートと収縮抑制シートとの収縮率を調べたものである。
【００６１】
まず、前記実施形態と同様の製造方法にて、実験に使用するグリーンシートと収縮抑制シートとの試料を各５枚づつ製造した。なお、グリーンシートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍであり、収縮抑制シートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．３ｍｍである。
【００６２】
詳しくは、グリーンシートの組成は前記実施形態と同様であるが、収縮抑制シートについては、下記表１に示す様に、樹脂と可塑剤との成分量を変更して、本発明の範囲の試料（実施例１〜３）と、本発明の範囲外の試料（比較例１〜３）とを作製した。なお、実施例１〜３は請求項１〜３の条件を満たしている。
【００６３】
また、各試料のシートに対して、図７に示す様に、８カ所にφ０．５ｍｍの穴（Ｈ）を開けた。具体的には、各試料のシートの平面方向における中央に、（外周との距離が１２．５ｍｍとなるように）１辺が１００ｍｍの正方形を設定するとともに、正方形の各頂点と各辺の中点に穴を開けた。
【００６４】
そして、各試料のシートを、５００℃で２時間脱脂を行い、脱脂前後の穴間ピッチの変動率（収縮率）を求めた。
具体的には、各試料において、脱脂後の５枚のシートの穴間ピッチＡ〜Ｆ（図７参照）の平均を求め、脱脂前の値（１００ｍｍ）に対する収縮率を求めた。その結果を下記表１に記す。
【００６５】
（２）実験例２
本実験例２は、脱脂工程及び焼成工程におけるグリーンシート積層体の穴間ピッチの収縮率と、焼成後の基板（セラミック積層体）における穴間ピッチのバラツキを調べたものである。
【００６６】
まず、前記実施形態と同様の製造方法にて、実験に使用するグリーンシートと収縮抑制シートとの試料を製造した。なお、グリーンシートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍであり、収縮抑制シートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．３ｍｍである。
【００６７】
詳しくは、前記実験例１と同様に、収縮抑制シートについては、下記表１に示す様に、樹脂と可塑剤との成分量を変更して、本発明の範囲の試料（実施例１〜３）と、本発明の範囲外の試料（比較例１〜３）とを作製した。
【００６８】
また、グリーンシートに対して、前記実験例１と同様にして、８カ所にφ０．５ｍｍの穴を開けた。
そして、グリーンシートを２０枚積層してグリーンシート積層体を形成し、穴間ピッチを測定した。なお、グリーンシート積層体は、各試料に対して５個づつ作製した。
【００６９】
次に、前記実施形態と同様に、グリーンシート積層体の両側に収縮抑制シートを配置し、３００℃で６００分間加熱して脱脂を行った後に、得られた脱脂後グリーン複合積層体を０．２ＭＰａの加重にて加圧しながら、９００℃で６０分焼成して、各試料のセラミック積層体を製造した。
【００７０】
そして、このセラミック積層体の穴間ピッチを測定し、脱脂及び焼成による穴間ピッチの変動率（収縮率）を求めた。
具体的には、各試料において、脱脂・焼成後のセラミック積層体の穴間ピッチＡ〜Ｆ（図７参照）の平均（５個の平均）を求め、脱脂・焼成前のグリーンシート積層体の値に対する収縮率を求めた。その結果を下記表１に記す。
【００７１】
また、各試料において、全５個のセラミック積層体の各穴間ピッチを測定し、穴間ピッチのバラツキ（寸法バラツキ）も求めた。その結果を下記表１に記す。
なお、この寸法バラツキは、標準偏差（各セラミック積層体の収縮率の標準偏差（％））である。
【００７２】
【表１】
【００７３】
なお、表１の「○」は、剥離が生じていないことを示す。
この表１から明らかな様に、本発明の範囲の実施例１〜３では、収縮抑制シートの脱脂における収縮率が０．０５％以下で、且つ、収縮抑制シートの脱脂における収縮率がグリーンシートの脱脂における収縮率より大であるので、収縮抑制シートとグリーンシートの密着性が大きく、よって、グリーンシート（従ってグリーンシート積層体）の収縮率（従って収縮バラツキ）が小さく、その結果、セラミック積層体（従って多層セラミック基板）における寸法バラツキが小さいことが分かる。
【００７４】
それに対して、比較例１、２では、収縮抑制シートの脱脂における収縮率が０．０５４％、０．０６９％と大きいので、収縮抑制シートとグリーンシートの密着性が小さく、よって、グリーンシート積層体の収縮率（従って収縮バラツキ）が大きく、その結果、多層セラミック基板における寸法バラツキが大きいことが分かる。
【００７５】
また、比較例３では、収縮抑制シートの脱脂における収縮率が０．０８７％とかなり大きいので、焼成時に収縮抑制シートが剥離してしまい、好ましくない。
尚、本発明は前記実施形態や実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７６】
（１）例えば、グリーン積層体の一方の側のみに、収縮抑制シートを配置してもよい。
（２）また、焼成の際に、加圧を行わなくてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…電子部品検査用基板
３…セラミック層
５…多層セラミック基板
７…電極
９…内部配線層
１１…層間接続導体部（ビア導体）
２１…グリーンシート
２３…収縮抑制シート
２７…層間接続導体形成部
３１…グリーンシート積層体
３３…グリーン複合積層体
３５…セラミック積層体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い寸法精度を有する多層セラミック基板の製造方法に関し、例えば、表層にＩＣ等の電子部品の検査用の端子を高精度に実装が可能で、且つ、繰り返し測定に十分に耐えうる基板強度を有するような厚みの基板を作製するにあたり、高寸法精度で基板を脱脂焼成することができる多層セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品であるＩＣの電気検査として、シリコンウェハー単位で検査を行う要求が多くなっており、特に、シリコンウェハーの大型化が進む現在では、φ３００ｍｍ（１２ｉｎｃｈ）のウェハー対応が必要となっている。
【０００３】
また、これらのシリコンウェハーを検査するに当たっては、測定治具のＩＣ検査用基板に、ＩＣのパッド（ＩＣパッド）とコンタクトするような接続端子を形成する必要があり、この接続端子は繰り返し接触するために、強度が必要となる。
【０００４】
これらの要求を満たすために、ＩＣ検査用基板として、多層のセラミック基板が用いられているが、従来の通常の製造方法においては、セラミック基板の焼成時の収縮バラツキにより、ＩＣパッドへの接続に必要な寸法精度を得ることは容易ではない。
【０００５】
そこで、近年では、この様な寸法精度が求められるセラミック基板の製造方法として、無収縮焼成技術が開発されている。
この無収縮焼成技術とは、グリーンシートを積層したグリーンシート積層体の上下面に、グリーンシート積層体が焼成する温度では焼結しないセラミックシートからなる拘束シート（収縮抑止シート）を積層することで、焼成した際に、収縮抑制シートがグリーンシート積層体の焼成時のＸＹ方向（平面方向）への収縮を抑制し、高い寸法精度を実現する手法である。なお、この無収縮焼成技術では、ＸＹ方向への収縮を抑制する代わりに、Ｚ方向へ大きく収縮する。
【０００６】
この収縮抑制シートに関しては、特許文献１〜４に各種の提案がなされている。例えば、特許文献１には、収縮抑制シート中の無機粒子の粒径を低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）に含まれる無機粒子の粒径の１．５〜７倍とする技術が開示されている。特許文献２には、収縮抑制シートのキャリアフィルム面をＬＴＣＣ積層体に接するように圧着する技術が開示されている。特許文献３には、収縮抑制シート中の無機粒子に関して、平板状のものを使用する技術が開示されている。特許文献４には、収縮抑制シート中にガラスを添加する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１７３４５６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１０９１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２７７１０７号公報
【特許文献４】特開２００２−１６３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、この様な無収縮焼成技術を使用する場合に、グリーンシート積層体の上下面に収縮抑制シートを貼り合わせてＸＹ方向への焼成収縮を抑制するためには、収縮抑制シート自身が、焼成時は勿論のこと、焼成に先立つ脱脂時においても、収縮量が小さくなることが必要で、しかも、収縮抑制シートが脱脂から焼成に到る工程において、適度な摩擦力・接着力を持ってグリーンシート積層体に結合していることが重要になる。
【０００９】
しかしながら、上述した従来技術では、収縮抑制シートに関して種々の検討がされているが、収縮抑制シートの脱脂時の収縮量及びその収縮による密着性に関しては、何等検討されていない。
【００１０】
そのため、無収縮焼成の際に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性が十分でなく、その結果、（同じ条件で焼成しても）グリーシート積層体の収縮状態が一定にならずバラツクことがあった。即ち、収縮率のバラツキが大きくなることがあった。
【００１１】
この収縮率のバラツキが大きいと、高寸法精度の多層セラミック基板が得られないので、収縮率のバラツキを抑制する対策は重要である。
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、収縮抑制シートを用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性を高くでき、それにより、収縮率のバラツキを抑制できる多層セラミック基板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】
【００１２】
（１）本発明は、第１態様として、複数のセラミック層が積層されるとともに、前記セラミック層の厚み方向に導通する層間接続導体部（焼成後のビア導体）を備えた多層セラミック基板の製造方法において、焼成後に前記層間接続導体部となる層間接続導体形成部（焼成前のビア導体）を有するグリーンシートを複数積層して、グリーンシート積層体を形成する第１工程と、前記グリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に、該グリーンシート積層体が焼結する温度では焼結しない収縮抑制シートを積層して、グリーン複合積層体を形成する第２工程と、前記グリーン複合積層体を脱脂して、脱脂後グリーン複合積層体を形成する第３工程と、前記脱脂後グリーン複合積層体を焼成して、セラミック積層体を形成する第４工程と、前記焼成後に、前記セラミック積層体の表面に残留する前記収縮抑制シートの未焼結層を除去する第５工程と、を備え、前記第３工程において、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が０．０５％以下であり、且つ、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が前記グリーンシート積層体の平面方向における収縮率より大きいことを特徴とする。
【００１３】
本第１態様では、脱脂工程である第３工程において、収縮抑制シートの平面方向における収縮率（以下単に収縮率と記すこともある）が０．０５％以下と小さいので、第３工程及び（その後の焼成工程である）第４工程におけるグリーンシート積層体の収縮率が小さくなる。
【００１４】
つまり、脱脂の際に収縮抑制シートの収縮率が小さいと、収縮抑制シートに密着しているグリーンシート積層体の収縮率も小さくなり、よって、その後の焼成も含めたグリーンシート積層体の収縮率も小さくなる。
【００１５】
そして、このグリーンシート積層体の収縮率が小さいと、収縮率のバラツキも小さくなる。
つまり、グリーンシート積層体は焼成の際に収縮するが、多数のグリーンシート積層体を製造する際には、材料や製造条件を一定にしても、その収縮の程度（収縮率）は必ずしも一定ではなく、ある程度のバラツキが発生する。このとき、グリーンシート積層体の焼成時の収縮率が大きいと、バラツキも増幅されて大きくなるが、本第１態様では、グリーンシート積層体の収縮率自体が小さいので、そのバラツキも小さくなる。
【００１６】
また、本第１態様では、図１に模式的に示す様に、第３工程における収縮抑制シート（Ｘ）の収縮率がグリーンシート積層体（Ｙ）の収縮率より大きい。なお、同図で矢印の向きが収縮の方向を示し、矢印の大きさが収縮の程度（大きさ）を示している。
【００１７】
これにより、脱脂の際に、収縮抑制シートがグリーンシート積層体の表面に適度に噛み込んで適度な圧縮応力が発生するので、収縮抑制シートとグリーンシート積層体との密着性が向上する。
【００１８】
よって、脱脂後に焼成する際には、収縮抑制シートはグリーンシート積層体から剥離することなくしっかりと密着して、グリーンシート積層体の収縮を抑制することができる。従って、これによっても、収縮率のバラツキを抑制することができる。
【００１９】
つまり、収縮率のバラツキがあると、当然ながら、焼成したセラミック積層体（従って多層セラミック基板）に寸法のバラツキがあるが、本第１態様では、収縮率のバラツキを抑制できるので、多層セラミック基板における寸法のバラツキを低減することができる。
【００２０】
この様に、本第１態様によれば、収縮抑制シートを用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体と収縮抑制シートとの密着性を高くでき、それにより、収縮バラツキの発生を抑制でき、その結果、高寸法精度の多層セラミック基板を得ることができる。
【００２１】
例えば、本第１態様によれば、ＩＣ等の電子部品検査用基板に利用できる高い寸法精度を有し、しかも、（多層にすることで）強度のある（例えば２ｍｍ以上の厚みを有する）多層セラミック基板を容易に製造できるという顕著な効果を奏する。
【００２２】
なお、多層セラミック基板における寸法のバラツキは、多層セラミック基板の外形寸法のバラツキだけではなく、例えば多層セラミック基板に形成されたビア導体の位置（例えばビア導体間の距離）のバラツキも含むものである。
【００２３】
（２）本発明は、第２態様として、前記収縮抑制シートは、主成分であるセラミック材料に加えて樹脂と可塑剤とを含むとともに、前記樹脂と可塑剤とを前記収縮抑制シート全体に対して２５体積％〜３６体積％の範囲で含むことを特徴とする。
【００２４】
樹脂と可塑剤との合計量の割合が、２５体積％を下回る場合には、脱脂の際の寸法収縮率が小さくなるものの、シート成型性が困難になるとともに、仮に収縮抑制シートが作製されたとしても、グリーンシートとの接着性が悪くなる。
【００２５】
一方、樹脂と可塑剤との合計量の割合が、３６体積％を上回る場合には、収縮抑制シートの脱脂の際の寸法収縮率が０．０５％を超えることがある。
そこで、本第２態様では、上述の様に、樹脂と可塑剤との合計量の割合を、２５体積％〜３６体積％の範囲に設定している。
【００２６】
ここで、収縮抑制シートには、主成分としてセラミック材料が使用されるが、このセラミックの粒子径（Ｄ５０）は、１μｍ〜５μｍの範囲が好ましい。つまり、粒子径が１μｍ未満の場合は、シート成形に必要な樹脂や可塑剤の量が増加し、上述した最適割合でのシート成形が困難となることがあるからである。また、粒子径が５μｍを上回ると、脱脂後のグリーンシート積層体との接点が少なくなり、焼成時にグリーンシート積層体の収縮を十分に抑制することが困難になることがあるからである。
【００２７】
（３）本発明は、第３態様として、前記収縮抑制シートは、ガラス成分を含まないことを特徴とする。
本第３態様では、収縮抑制シート中にガラス成分を含まないので、焼成時にガラス成分がセラミック積層体に密着することがなく、よって、焼成後に収縮抑制シートの未焼結層を取り除く際に、容易に未焼結層を除去することができる。
【００２８】
なお、前記グリーンシート積層体を構成するグリーンシートの材料としては、周知のセラミック（主成分）と樹脂と可塑剤とが挙げられる。このうち、セラミックとしては、ガラス、ガラスと無機フィラー（アルミナ、ムライト、コージェライト、石英ガラス、ジルコニア等）の混合物等を採用できる。また、樹脂としては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等を採用でき、可塑剤としては、フタル酸系、アジピン酸系のエステル化合物等を採用できる。
【００２９】
また、前記収縮抑制シートの材料としては、周知のセラミック（主成分）と樹脂と可塑剤とが挙げられる。このうち、セラミックとしては、アルミナ、ムライト、マグネシア、窒化珪素等を採用できる。また、樹脂及び可塑剤としては、上記グリーンシートと同様の材料を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の原理を説明する説明図である。
【図２】本実施形態の多層セラミック基板の製造方法によって製造された多層セラミック基板の断面図である。
【図３】電子部品検査用基板の表面の一部を示す平面図である。
【図４】電子部品検査用基板の使用方法を示す説明図である。
【図５】実施形態の多層セラミック基板の製造方法の一部を示す説明図である。
【図６】実施形態の多層セラミック基板の製造方法の一部を示す説明図である。
【図７】実験に使用するシート及び穴の配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
［実施形態］
ａ）まず、本実施形態の多層セラミック基板の製造方法によって製造される多層セラミック基板の具体例を、図２及び図３に基づいて説明する。
【００３２】
なお、ここでは、多層セラミック基板として、ＩＣ等の電子部品の電気検査用基板に用いられる基板を例に挙げて説明する。
図２に示す様に、電子部品検査用基板１は、セラミック層３が板厚方向に複数積層された多層セラミック基板５（例えば縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ５ｍｍの直方体の焼結体）と、該多層セラミック基板５の表面に形成された電極（パッド）７とを有する。
【００３３】
前記セラミック層３は、例えばガラス成分とセラミック成分との混合物を、例えば８００〜１０５０℃程度の低温にて焼成した低温焼成のガラスセラミックで構成されている。
詳しくは、各セラミック層３は、ムライト及びホウケイ酸系ガラスをセラミックの主成分とするガラスセラミックからなり、ホウケイ酸系ガラス中にＳｉＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3含んでいる。
【００３４】
また、多層セラミック基板５の表裏面には、前記電極７が形成されており、この電極７は、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ層を順に積み重ねた構造を有している。従って、多層セラミック基板５の表面には、多数の電極７が露出している（図３参照）。
【００３５】
更に、多層セラミック基板７の内部（詳しくは各セラミック層３の境界部分）には、内部配線層９が形成されている。
そして、多層セラミック基板５の表面の電極７と裏面の電極７とを、内部配線層９を介して電気的に接続するように、基板の厚み方向に伸びる層間接続導体部（ビア導体）１１が形成されている。
【００３６】
なお、電極７を構成する導体としては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、及びそれらを組み合わせた物を採用でき、内部配線層７やビア導体９を構成する導体としては、ガラスセラミックの焼成の際に低温で同時焼成可能な、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｔ合金、Ａｇ／Ｐｄ合金などの導体が使用できる。
【００３７】
また、図４に示す様に、上述した構成の多層セラミック基板５上の電極７には、導電性のプローブ（接続端子）１３が接続されて電子部品検査用治具（シリコンウェハーの電気検査用治具）１５が構成される。
【００３８】
この電子部品検査用治具１５は、例えばφ３００ｍｍ（１２ｉｎｃｈ）のシリコン（Ｓｉ）ウェハー１７に対応したものであり、（各ＩＣを切り出す前の）シリコンウェハー１７におけるＩＣの端子１９にプローブ１３が接触することにより、一度に多数のＩＣの検査を行うことが可能である。
【００３９】
ｂ）次に、本実施形態の多層セラミック基板５の製造方法の具体例を、図５及び図６に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、脱脂工程において、収縮抑制シートの平面方向における収縮率が０．０５％以下であり、且つ、収縮抑制シートの平面方向における収縮率がグリーンシート積層体の平面方向における収縮率より大きいものを用いる点に特徴がある。また、収縮抑制シートに用いる樹脂及び可塑剤の割合は、収縮抑制シート全体に対して２５体積％〜３６体積％の範囲であり、この収縮抑制シートの材料にはガラス成分を含まない点にも特徴がある。以下、詳細に説明する。
【００４０】
＜グリーンシートの製造＞
図５（ａ）に示す様に、まず、ガラスセラミックからなるセラミック層３を形成するための原料粉末として、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3を主成分とするホウケイ酸系ガラス粉末（平均粒径：３μｍ、比表面積：１．０ｍ2／ｇ）と、ムライト粉末（平均粒径：３μｍ、比表面積：３．０ｍ2／ｇ）とを用意した。
【００４１】
また、セラミック層３となるグリーンシートを形成するために、前記原料粉末以外に、バインダ成分（樹脂成分）としてアクリル系バインダ、成形後のグリーンシートに適度な柔軟性を与える可塑剤成分としてＤＯＰ（ジ・オチクル・フタレート）、適当なスラリー粘度とシート強度を持たせる溶剤としてＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用意した。
【００４２】
次に、前記ホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末とを、重量比で５０：５０、総量で１ｋｇとなるように秤量して、アルミナ製のポットに入れた。これに、前記アクリル樹脂（バインダ）を１２０ｇと、可塑剤（ＤＯＰ）及び溶剤（ＭＥＫ）の適量を、前記ポットに入れ、５時間混合することにより、セラミックスラリーを得た。
【００４３】
得られたセラミックスラリーを用いて、ドクターブレード法により、厚み０．１５ｍｍのグリーンシート（低温焼成用のセラミックグリーンシート）２１を得た。
＜収縮抑制シートの製造＞
また、前記グリーンシート２１を作製する工程とは別に、収縮抑制シート２３を作製するために、セラミック原料粉末として、平均粒径：３μｍ、比表面積：１ｍ2／ｇのアルミナ粉末を用意した。
【００４４】
更に、シート形成時のバインダ成分としてアクリル系バインダ、可塑剤成分としてＤＯＰ、溶剤としてＭＥＫを用意した。
そして、前記グリーンシート２１と同様に、アルミナ製のポットに、アルミナ粉末を１ｋｇを投入した後、アクリル樹脂を８０ｇと可塑剤（ＤＯＰ）を４０ｇ投入し、更に、必要な量の溶剤（ＭＥＫ）を投入し、３時間混合してスラリーを得た。
【００４５】
このスラリーを用いて、ドクターブレード法により、図５（ｂ）に示す様に、厚み０．３０ｍｍの収縮抑制シート２３を作製した。
＜多層セラミック基板の製造＞
・次に、図５（ｃ）に示す様に、前記グリーンシート２１に、パンチングにより貫通孔（スルーホール）２５を形成した。
【００４６】
・次に、図５（ｄ）に示す様に、前記スルーホール２５に、導電ペーストを充填して（焼成後の層間接続導体部１１となる）層間接続導体形成部２７を形成した。
この層間接続導体部１１用の導電ペーストは、平均粒径３．５μｍの銀粉末１００重量部に対して、軟化点が８００℃のホウケイ酸系ガラス粉末を５重量部添加した粉末原料に、樹脂としてエチルセルロース樹脂を加えるとともに、溶剤としてターピネオールを加え、３本ロールミルにて混練して作製したものである。
【００４７】
・次に、図５（ｅ）に示す様に、グリーンシート２１の表面に、導電ペーストを用いて、層間接続導体形成部２７などの表面を覆う様に、印刷によって（後に内部配線層９となる）導体パターンである配線パターン（印刷パターン）２９を形成した。
【００４８】
この内部配線層９用の導電ペーストは、平均粒径０．９μｍの銀粉末１００重量部に対して、軟化点が７００℃のホウケイ酸系ガラス粉末を２重量部添加した粉末原料に、樹脂としてエチルセルロース樹脂を加えるとともに、溶剤としてターピネオールを加え、３本ロールミルにて混練して作製したものである。
【００４９】
・次に、図５（ｆ）に示す様に、各グリーンシート２１を積層して、グリーンシート積層体３１を形成した。
・次に、図６（ａ）に示す様に、グリーンシート積層体３１の両側に収縮抑制シート２３を積層して、グリーン複合積層体３３を形成した。
【００５０】
・次に、図６（ｂ）に示す様に、プレス機構を有する焼成炉（図示せず）にて、３００℃にて、６００分間脱脂して、脱脂後グリーン複合積層体（図示せず）とし、続いて、この脱脂後グリーン複合積層体を、積層方向の両側から０．２ＭＰａの押圧力を加えながら、９００℃にて６０分間焼成し、図６（ｃ）に示す様な、（セラミック積層体３５の表面に未焼結の収縮抑制シート２３が残っている）複合積層焼結体３７を得た。
【００５１】
・次に、図６（ｃ）に示す様に、複合積層焼結体３７の両主面に残っている（未焼結の）収縮抑制シート２３を、水を媒体として超音波洗浄機により除去し、セラミック積層体３５を得た。
【００５２】
・次に、図６（ｄ）に示す様に、セラミック積層体３５の両外側表面を、アルミナ質砥粒を用いたラップ研磨により研磨した。
・次に、図６（ｅ）に示す様に、研磨したセラミック積層体３５（即ち多層セラミック基板５）の表面の層間接続導体部１１に対応する位置に、例えばＴｉ薄膜をスパッタ法により形成した後に、順次、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ、Ａｕメッキを施して、電極７を形成し、電子部品検査用基板１を完成した。
【００５３】
ｃ）次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態では、脱脂工程において、収縮抑制シート２３の平面方向における収縮率が０．０５％以下と小さいので、脱脂工程及びその後の焼成工程におけるグリーンシート積層体３１の収縮率が小さくなる。その結果、収縮バラツキも小さくなる。
【００５４】
また、本実施形態では、脱脂工程における収縮抑制シート２３の収縮率がグリーンシート積層体３１の収縮率より大きい。これにより、脱脂の際に、収縮抑制シート２３がグリーンシート積層体３１に適度に噛み込んで適度な圧縮応力が発生するので、収縮抑制シート２３とグリーンシート積層体３１との密着性が向上する。
【００５５】
よって、脱脂後に焼成する際は、収縮抑制シート２３はグリーンシート積層体３１から剥離することなくしっかりと密着して、グリーンシート積層体３１の収縮を抑制することができる。従って、これによっても、収縮バラツキを抑制することができる。その結果、多層セラミック基板５における寸法バラツキを低減することができる。
【００５６】
この様に、本実施形態によれば、収縮抑制シート２３を用いて無収縮焼成を行う場合に、グリーンシート積層体３１と収縮抑制シート２３との密着性を高くでき、それにより、収縮バラツキの発生を抑制でき、その結果、高寸法精度の多層セラミック基板１を得ることができる。
【００５７】
よって、電子部品検査用基板１に利用できる高い寸法精度を有し、しかも、（多層にすることで）強度のある（例えば２ｍｍ以上の厚みを有する）多層セラミック基板５を容易に製造できるという顕著な効果を奏する。
【００５８】
また、本実施形態では、収縮抑制シート２３中の樹脂と可塑剤との割合が、収縮抑制シート２３全体に対して２５体積％以上であるので、シート成型性が容易であり、グリーンシート２１との接着性が良い。しかも、樹脂と可塑剤との合計量の割合が、３６体積％以下であるので、収縮抑制シート２３の脱脂の際の寸法収縮率を容易に０．０５％以下にすることができる。
【００５９】
しかも、本実施形態では、収縮抑制シート２３中にガラス成分を含まないので、焼成時にガラス成分がセラミック積層体３１に密着することがなく、よって、焼成後に収縮抑制シート２３の未焼結層を取り除く際に、容易に未焼結層を除去することができる。
＜実験例＞
次に、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００６０】
（１）実験例１
本実験例１は、脱脂工程におけるグリーンシートと収縮抑制シートとの収縮率を調べたものである。
【００６１】
まず、前記実施形態と同様の製造方法にて、実験に使用するグリーンシートと収縮抑制シートとの試料を各５枚づつ製造した。なお、グリーンシートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍであり、収縮抑制シートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．３ｍｍである。
【００６２】
詳しくは、グリーンシートの組成は前記実施形態と同様であるが、収縮抑制シートについては、下記表１に示す様に、樹脂と可塑剤との成分量を変更して、本発明の範囲の試料（実施例１〜３）と、本発明の範囲外の試料（比較例１〜３）とを作製した。なお、実施例１〜３は請求項１〜３の条件を満たしている。
【００６３】
また、各試料のシートに対して、図７に示す様に、８カ所にφ０．５ｍｍの穴（Ｈ）を開けた。具体的には、各試料のシートの平面方向における中央に、（外周との距離が１２．５ｍｍとなるように）１辺が１００ｍｍの正方形を設定するとともに、正方形の各頂点と各辺の中点に穴を開けた。
【００６４】
そして、各試料のシートを、５００℃で２時間脱脂を行い、脱脂前後の穴間ピッチの変動率（収縮率）を求めた。
具体的には、各試料において、脱脂後の５枚のシートの穴間ピッチＡ〜Ｆ（図７参照）の平均を求め、脱脂前の値（１００ｍｍ）に対する収縮率を求めた。その結果を下記表１に記す。
【００６５】
（２）実験例２
本実験例２は、脱脂工程及び焼成工程におけるグリーンシート積層体の穴間ピッチの収縮率と、焼成後の基板（セラミック積層体）における穴間ピッチのバラツキを調べたものである。
【００６６】
まず、前記実施形態と同様の製造方法にて、実験に使用するグリーンシートと収縮抑制シートとの試料を製造した。なお、グリーンシートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍであり、収縮抑制シートの寸法は、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚さ０．３ｍｍである。
【００６７】
詳しくは、前記実験例１と同様に、収縮抑制シートについては、下記表１に示す様に、樹脂と可塑剤との成分量を変更して、本発明の範囲の試料（実施例１〜３）と、本発明の範囲外の試料（比較例１〜３）とを作製した。
【００６８】
また、グリーンシートに対して、前記実験例１と同様にして、８カ所にφ０．５ｍｍの穴を開けた。
そして、グリーンシートを２０枚積層してグリーンシート積層体を形成し、穴間ピッチを測定した。なお、グリーンシート積層体は、各試料に対して５個づつ作製した。
【００６９】
次に、前記実施形態と同様に、グリーンシート積層体の両側に収縮抑制シートを配置し、３００℃で６００分間加熱して脱脂を行った後に、得られた脱脂後グリーン複合積層体を０．２ＭＰａの加重にて加圧しながら、９００℃で６０分焼成して、各試料のセラミック積層体を製造した。
【００７０】
そして、このセラミック積層体の穴間ピッチを測定し、脱脂及び焼成による穴間ピッチの変動率（収縮率）を求めた。
具体的には、各試料において、脱脂・焼成後のセラミック積層体の穴間ピッチＡ〜Ｆ（図７参照）の平均（５個の平均）を求め、脱脂・焼成前のグリーンシート積層体の値に対する収縮率を求めた。その結果を下記表１に記す。
【００７１】
また、各試料において、全５個のセラミック積層体の各穴間ピッチを測定し、穴間ピッチのバラツキ（寸法バラツキ）も求めた。その結果を下記表１に記す。
なお、この寸法バラツキは、標準偏差（各セラミック積層体の収縮率の標準偏差（％））である。
【００７２】
【表１】
【００７３】
なお、表１の「○」は、剥離が生じていないことを示す。
この表１から明らかな様に、本発明の範囲の実施例１〜３では、収縮抑制シートの脱脂における収縮率が０．０５％以下で、且つ、収縮抑制シートの脱脂における収縮率がグリーンシートの脱脂における収縮率より大であるので、収縮抑制シートとグリーンシートの密着性が大きく、よって、グリーンシート（従ってグリーンシート積層体）の収縮率（従って収縮バラツキ）が小さく、その結果、セラミック積層体（従って多層セラミック基板）における寸法バラツキが小さいことが分かる。
【００７４】
それに対して、比較例１、２では、収縮抑制シートの脱脂における収縮率が０．０５４％、０．０６９％と大きいので、収縮抑制シートとグリーンシートの密着性が小さく、よって、グリーンシート積層体の収縮率（従って収縮バラツキ）が大きく、その結果、多層セラミック基板における寸法バラツキが大きいことが分かる。
【００７５】
また、比較例３では、収縮抑制シートの脱脂における収縮率が０．０８７％とかなり大きいので、焼成時に収縮抑制シートが剥離してしまい、好ましくない。
尚、本発明は前記実施形態や実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７６】
（１）例えば、グリーン積層体の一方の側のみに、収縮抑制シートを配置してもよい。
（２）また、焼成の際に、加圧を行わなくてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…電子部品検査用基板
３…セラミック層
５…多層セラミック基板
７…電極
９…内部配線層
１１…層間接続導体部（ビア導体）
２１…グリーンシート
２３…収縮抑制シート
２７…層間接続導体形成部
３１…グリーンシート積層体
３３…グリーン複合積層体
３５…セラミック積層体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック層が積層されるとともに、前記セラミック層の厚み方向に導通する層間接続導体部を備えた多層セラミック基板の製造方法において、
焼成後に前記層間接続導体部となる層間接続導体形成部を有するグリーンシートを複数積層して、グリーンシート積層体を形成する第１工程と、
前記グリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に、該グリーンシート積層体が焼結する温度では焼結しない収縮抑制シートを積層して、グリーン複合積層体を形成する第２工程と、
前記グリーン複合積層体を脱脂して、脱脂後グリーン複合積層体を形成する第３工程と、
前記脱脂後グリーン複合積層体を焼成して、セラミック積層体を形成する第４工程と、
前記焼成後に、前記セラミック積層体の表面に残留する前記収縮抑制シートの未焼結層を除去する第５工程と、
を備え、
前記第３工程において、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が０．０５％以下であり、且つ、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が前記グリーンシート積層体の平面方向における収縮率がより大きいことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記収縮抑制シートは、主成分であるセラミック材料に加えて樹脂と可塑剤とを含むとともに、前記樹脂と可塑剤とを前記収縮抑制シート全体に対して２５体積％〜３６体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記収縮抑制シートは、ガラス成分を含まないことを特徴とする請求項１又は２に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項１】
複数のセラミック層が積層されるとともに、前記セラミック層の厚み方向に導通する層間接続導体部を備えた多層セラミック基板の製造方法において、
焼成後に前記層間接続導体部となる層間接続導体形成部を有するグリーンシートを複数積層して、グリーンシート積層体を形成する第１工程と、
前記グリーンシート積層体の少なくとも一方の表面に、該グリーンシート積層体が焼結する温度では焼結しない収縮抑制シートを積層して、グリーン複合積層体を形成する第２工程と、
前記グリーン複合積層体を脱脂して、脱脂後グリーン複合積層体を形成する第３工程と、
前記脱脂後グリーン複合積層体を焼成して、セラミック積層体を形成する第４工程と、
前記焼成後に、前記セラミック積層体の表面に残留する前記収縮抑制シートの未焼結層を除去する第５工程と、
を備え、
前記第３工程において、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が０．０５％以下であり、且つ、前記収縮抑制シートの平面方向における収縮率が前記グリーンシート積層体の平面方向における収縮率がより大きいことを特徴とする多層セラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記収縮抑制シートは、主成分であるセラミック材料に加えて樹脂と可塑剤とを含むとともに、前記樹脂と可塑剤とを前記収縮抑制シート全体に対して２５体積％〜３６体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記収縮抑制シートは、ガラス成分を含まないことを特徴とする請求項１又は２に記載の多層セラミック基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９８３２５（Ｐ２０１３−９８３２５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９２４４（Ｐ２０１１−２３９２４４）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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