図1ないし図5は、この発明の一実施形態� �説明するためのものである。より詳細には� �図1は、この発明の一実施形態による多層セ� ��ミック基板11を、その上に実装された実装� �品12および13とともに示す断面図である。図2 ないし図4は、図1に示した多層セラミック基� ��11の製造方法を説明するためのものである� �図5(A)および(B)は、それぞれ、図4に示した部 分AおよびBを拡大して示す図である。

 図1を参照して、多層セラミック基板11は� ��低温焼成セラミック材料の焼結体からなり� ��つ積層された複数のセラミック層14をもっ� �構成されるセラミック積層体15を備えている 。セラミック積層体15の互いに対向する第1お よび第2の主面16および17上には、それぞれ、� ��くつかの第1および第2の表面導体膜18および 19が形成されている。この実施形態では、第2 の表面導体膜19の面積(合計面積)は第1の表面� ��体膜18の面積(合計面積)より小さくされてい る。セラミック積層体15の内部には、いくつ� ��の内部導体膜20およびいくつかのビア導体21 が形成されている。

 また、セラミック積層体15の第1および第2 の主面16および17上には、それぞれ、第1およ� ��第2の反応層22および23が形成されている。� �れら反応層22および23は、後述する製造方法� ��説明から明らかになるように、低温焼成セ� ��ミック材料とこの低温焼成セラミック材料� ��焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機� ��料とが互いに化学的に反応して生成された� ��のである。この実施形態では、第2の反応層 23の厚みは第1の反応層22の厚みより薄くされ� ��また、第1の主面16における第1の表面導体膜 18が形成されない第1の導体非形成領域上に位 置する第1の反応層22の体積は、第2の主面17に おける第2の表面導体膜19が形成されない第2� �導体非形成領域上に位置する第1の反応層23� �体積と実質的に同じとされている。これら� �理由については後述する。

 また、セラミック積層体15の第1の主面16� �に形成された第1の表面導体膜18のうちの特� �のものと電気的に接続されるようにして、� �装部品12および13が多層セラミック基板11上� �実装されている。

 次に、図2ないし図5を参照して、多層セ� �ミック基板11の製造方法について説明する。

 まず、図2に示すような複合積層体31が用� ��される。複合積層体31は、低温焼成セラミ� �ク材料を含む複数のセラミックグリーン層32 を積層してなる生のセラミック積層体33を備� ��ている。生のセラミック積層体33は、後述� �る焼成工程を実施したとき、セラミック積� �体15となるべきものである。生のセラミック 積層体33には、第1および第2の表面導体膜18お よび19、内部導体膜20ならびにビア導体21が形 成されている。なお、図2に示した段階では� �これら導体膜18~20およびビア導体21は導電性� ��ーストから構成されている。

 上述の生のセラミック積層体33の互いに� �向する第1および第2の主面16および17上には� �それぞれ、第1および第2の収縮抑制層34およ� ��35が配置されている。これら収縮抑制層34お よび35は、前述した低温焼成セラミック材料� ��焼結させ得る焼成条件では焼結しない無機� ��料の粉末を含んでいる。

 次に、複合積層体31が焼成される。この� �成後の状態が図3に示されている。焼成工程� ��、セラミックグリーン層32に含まれる低温� �成セラミック材料を焼結させ得る焼成条件� �て実施される。したがって、この焼成工程� �結果、生のセラミック積層体33は、焼結した セラミック積層体15となる。このとき、導体� ��18~20およびビア導体21を形成する導電性ペー ストも焼結する。

 この焼成工程において、第1および第2の� �縮抑制層34および35に含まれる無機材料は実� ��的に焼結しないため、第1および第2の収縮� �制層34および35は実質的に収縮しない。その� ��め、第1および第2の収縮抑制層34および35は� ��生のセラミック積層体33に対して、その主� �方向への収縮を抑制するように作用し、そ� �結果、焼結後のセラミック積層体15の寸法精 度を高めることができる。

 また、上述の焼成工程において、セラミ� ��クグリーン層32と第1の収縮抑制層34との界� �ならびにセラミックグリーン層32と第2の収� �抑制層35との界面に沿って、ぞれぞれ、第1� �よび第2の反応層22および23が生成する。これ ら反応層22および23は、焼成工程において、� �ラミックグリーン層32に含まれる低温焼成セ ラミック材料と収縮抑制層34および35に含ま� �る無機材料とが互いに化学的に反応して形� �されたものである。この段階において、第1� ��よび第2の反応層22および23は、実質的に互� �に同じ厚みを有している。

 ここで、化学的に反応するとは、低温焼� ��セラミック材料に含まれる成分元素と無機� ��料に含まれる成分元素とが互いに原子レベ� ��で混じり合うことをいう。この原子レベル� ��の混じり合いには、低温焼成セラミック材� ��に含まれる成分元素と無機材料に含まれる� ��分元素とから新たな結晶相を形成する場合� ��、そうでない場合とがある。結晶相を形成� ��ない場合としては、低温焼成セラミック材� ��および無機材料のいずれか一方に含まれる� ��ラス相、アモルファス相または結晶相に、� ��ずれか他方に含まれる成分元素が拡散、溶� ��または固溶する場合がある。

 上述の反応層22および23は、表面導体膜18� ��よび19上にも形成されることがあるが、そ� �厚みは、表面導体膜18および19が形成されな� ��導体非形成領域上での厚みに比べて薄い。� ��お、表面導体膜18および19上に形成される反 応層22および23は、導電性ペーストに含まれ� �ガラス成分と収縮抑制層34および35に含まれ� ��無機材料とが互いに化学的に反応して形成� ��れたものである。

 次に、複合積層体31から第1および第2の収 縮抑制層34および35を除去する、除去工程が� �施され、それによって、図4に示すように、� ��層セラミック基板11が取り出される。この� �去工程において、第1および第2の反応層22お� ��び23の少なくとも一方の厚みを減じ、それ� �よって、第1および第2の反応層22および23の� �々の厚みを互いに異ならせる、といったこ� �発明の特徴的な工程が実施される。

 この実施形態では、前述したように、セ� ��ミック積層体15の第2の主面17上の第2の表面� ��体膜19の面積が第1の主面16上の第1の表面導� ��膜18の面積より小さいため、図5によく示さ� ��ているように、除去工程において、第2の反 応層23の厚みT2が第1の反応層22の厚みT1より薄 くされる。これは、次の理由による。

 反応層22および23は、前述したように、表 面導体膜18および19上にも形成されることが� �るが、表面導体膜18および19上に形成される� ��応層22および23は厚みが薄いため、圧縮応力 をそれほど大きく及ぼすものではない。した がって、表面導体膜18および19が形成されな� �導体非形成領域上に位置する反応層22および 23に働く圧縮応力が多層セラミック基板11の� �りに大きく影響を及ぼす。

 その結果、第1の反応層22によって及ぼさ� ��る圧縮応力と第2の反応層23によって及ぼさ� ��る圧縮応力とを比較したとき、より面積の� ��さい第2の表面導体膜19が形成された、すな� ��ち、より面積の大きい導体非形成領域を有� ��る、第2の主面17側に働く第2の反応層23によ� ��圧縮応力が、より面積の大きい第1の表面導 体膜18が形成された、すなわち、より面積の� ��さい導体非形成領域を有する、第1の主面16� ��に働く第1の反応層22による圧縮応力より大� ��くなってしまう。

 そこで、これら圧縮応力のバランスを取� ��ため、この実施形態では、図5(B)において破 線および実線で示すように、主として第2の� �応層23の厚みが減じられ、それによって、第 2の反応層23の厚みT2が第1の反応層22の厚みT1� �り薄くされる。その結果、第1の主面16にお� �る第1の表面導体膜18が形成されない第1の導� ��非形成領域上に位置する第1の反応層22の体� ��は、第2の主面17における第2の表面導体膜19� ��形成されない第2の導体非形成領域上に位置 する第2の反応層23の体積と実質的に同じとさ れることが好ましい。

 除去工程では、ブラスト処理を適用する� ��とが好ましい。ブラスト処理によれば、ブ� ��スト材の粒径またはブラスト材の吐出圧力� ��吐出時間などを調整することにより、第1お よび第2の反応層22および23の各々の厚みT1お� �びT2を容易に制御することができるからであ る。より具体的には、たとえば、圧縮空気と ともに吹き付けるアルミナ粉末などのブラス ト材の粒径を異ならせることにより、反応層 22および23の厚みT1およびT2の調整を行なうこ� ��ができる。また、アルミナ粉末などのブラ� ��ト材を吹き付けるエネルギーを与える圧縮� ��気の圧力を異ならせることにより、反応層2 2および23の厚みT1およびT2を調整することも� �きる。圧縮空気は、好ましくは、98~343kPaの� �囲の圧力でアルミナ粉末などのブラスト材� �ともに吹き付けられる。98kPa未満の圧縮空気 で処理すると、吹き付け圧力が低すぎて、収 縮抑制層34および35の除去能力が劣り、生産� �の低下につながる。他方、343kPaを超える圧� �空気で処理すると、圧力によりノズルの劣� �が早まり、また、圧縮空気の消費量が多く� �り、ランニングコストが高くなるとともに� �多層セラミック基板11を損傷することがある 。なお、圧縮空気の圧力とは、吹き付け前の 配管内での圧力のことである。

 以上のようにして、図4に示すような多層 セラミック基板11が得られる。

 このような多層セラミック基板を量産す� ��にあたっては、まず、準備段階として、通� ��の製造方法に従って、複合積層体を用意し� ��この複合積層体を焼成し、次いで、複合積� ��体から第1および第2の収縮抑制層を除去す� �ことによって、所定の設計を有する多層セ� �ミック基板を先行的に製造した後、この先� �的に製造された多層セラミック基板の反り� �態を認識し、この反り状態に応じて、反り� �抑制し得る第1および第2の反応層の各々の厚 みを決定することが行われる。

 そして、その後の本格的製造段階におい� ��、上述した製造方法を実施しながら、反り� ��抑制し得るように決定された第1および第2� �反応層の各々の厚みを得るため、収縮抑制� �を除去する工程で、第1および第2の反応層の 少なくとも一方の厚みを減じるようにされる 。このようにして、反りが抑制された状態で 、多層セラミック基板を量産することができ る。

 次に、この発明による効果を確認するた� ��の実施した実験例について説明する。

 SiO ₂ 、Al ₂ O ₃ 、B ₂ O ₃ およびCaOを混合した結晶化ガラス粉末とアル ミナ粉末とを等重量比率で混合した。そして 、この混合粉末100重量部に対して、ポリビニ ルブチラール15重量部、イソプロピルアルコ� ��ル40重量部およびトロール20重量部を加え、 ボールミルで24時間混合してスラリーを得た� ��次いで、このスラリーを、ドクターブレー� ��法によってシート状に成形し、厚さ120μmの� ��ラミックグリーンシートを得た。そして、� ��のセラミックグリーンシートを、平面寸法� ��135mm角となるようにカットし、セラミック� �用グリーンシートとした。

 他方、平均粒径が1.0μmのアルミナ粉末100� ��量部に対して、ポリビニルブチラール15重� �部、イソプロピルアルコール40重量部および トロール20重量部を加え、ボールミルで24時� �混合してスラリーを得た。次いで、このス� �リーを、ドクターブレード法によりシート� �に成形し、厚さ120μmのセラミックグリーン� �ートを得た。そして、このセラミックグリ� �ンシートを、平面寸法が135mm角となるように カットし、収縮抑制層用グリーンシートとし た。

 次に、セラミック層用グリーンシートを� ��表1の「セラミック層積層数」に示した積層 数をもって積層することにより、生のセラミ ック積層体を得るとともに、生のセラミック 積層体の第1および第2の主面上に、表1の「導 体膜の面積比率」に示す面積比率となるよう に表面導体膜をそれぞれ形成した。そして、 この生のセラミック積層体の第1および第2の� ��面の各々上に、収縮抑制層用グリーンシー� ��を3枚ずつ積層し、圧力50MPaおよび温度60℃� �条件で加圧し、グリーンシート同士を加圧� �着させることによって、複合積層体を得た� �

 次に、面方向における単位長さあたりの� ��り量が0.05%以下の平坦度を有する気孔率70%� �アルミナ板よりなるトレー上に上記複合積� �体を置き、温度600℃で3時間加熱した後、温� ��900℃で1時間焼成することにより、セラミッ ク積層体のみを焼結させた。

 次に、反応層をも含む収縮抑制層を除去� ��るため、水を147kPaの圧縮空気とともに120秒� ��吹き付けを行なった。引き続き、平均粒径3 0μmのアルミナ粉末を30%の濃度で含むように� �整したスラリーを、表1の「反応層の厚み比� ��に示すような反応層の厚みが得られるよう� ��、98~343kPaの範囲で圧力調整された圧縮空気� ��ともに120秒間吹き付けた。そして、このよ� ��に反応層の厚みが調整された後の多層セラ� ��ック基板の反り量を評価した。その結果が� ��1の「基板反り量」に示されている。

 なお、表1の「反応層の厚み比が1:1の場合 の基板反り量」は、反応層の厚み比が1:1の場 合の比較例に係る多層セラミック基板の反り 量を示している。

 表1から、反応層の厚み比を調整すること により、基板反り量0.1%未満とすることがで� �、反応層の厚み比が1:1の場合の基板反り量� �比べて大幅に反り量を低減できることがわ� �る。