以下、本発明の実施の形態を示して、本� ��明をさらに詳しく説明する。

 (1)セラミック粉末とガラス材料とを含有す� ��基材層の作製
 セラミック基板の主要部を構成する基材層� ��形成するにあたっては、まず、セラミック� ��末とガラス材料とを混合した混合粉末に、� ��インダ、分散剤、可塑剤および有機溶剤な� ��を各々適量添加し、これらを混合すること� ��より、セラミックスラリーを作製する。

 セラミック粉末としては、種々のものを用� ��ることが可能であるが、好ましい材料の一� ��として、アルミナ(Al ₂ O ₃ )粉末が挙げられる。

 ガラス材料は、当初からガラス粉末とし� ��含有されていても、焼成工程においてガラ� ��質を析出するものであってもよい。また、� ��のようなガラス材料は、焼成工程の少なく� ��も最終段階において、結晶質を析出させ、� ��れによって結晶化するものであってもよい� ��ガラス材料として、たとえば、フォルステ� ��イト、アケルマナイトまたはディオプサイ� ��といった誘電損失の小さい結晶質を析出さ� ��得るホウケイ酸ガラス系のガラス粉末を有� ��に用いることができる。

 次いで、このセラミックスラリーをドクタ� ��ブレード法などの方法によってシート状に� ��形し、基材層用のグリーンシート(例えば多 層セラミック基板を製造する場合における基 板用セラミックグリーンシート)1a(図3)を作製 する。
 なお、より具体的には、ガラス粉末として� ��CaO:l0~55重量%、SiO ₂ :45~70重量%、Al ₂ O ₃ :0~30重量%、不純物:0~10重量%、B ₂ O ₃ :5~20重量%の割合で含有する組成のガラス粉末 (平均粒径1.5μm)50~64重量%と、セラミック粉末� ��して、Al ₂ O ₃ 粉末(平均粒径1.0μm)35~50重量%とを混合し、こ� ��混合物を有機溶剤、可塑剤などからなる有� ��ビヒクル中に分散させてスラリーを調製す� ��。それからこのスラリーをドクターグレー� ��法やキャスティング法でシート状に成形す� ��ことにより、基板用セラミックグリーンシ� ��トを作製する。なお、セラミック粉末とし� ��のAl ₂ O ₃ 粉末は、不純物を0~10重量%含有するものであ� ��てもよい。

 また、基板(基材層)は、通常、複数枚の� �ラミックグリーンシートを積層することに� �り形成されるが、一枚のセラミックグリー� �シートで構成してもよい。また、基板用セ� �ミックグリーンシートは、上述したシート� �形法により形成したセラミックグリーンシ� �トであることが好ましいが、厚膜印刷法に� �り形成した未焼結の厚膜印刷層であっても� �い。また、セラミック粉末には上述した絶� �体材料のほか、フェライトなどの磁性体材� �、チタン酸バリウムなどの誘電体材料を使� �することもできる。

 また、基板用セラミックグリーンシート� ��しては、1050℃以下の温度で焼結する低温焼 結セラミックグリーンシートを用いることが 好ましい。そして、そのためには、上述した ガラス粉末として、750℃以下の軟化点を有す るものを用いることが望ましい。

 (2)拘束層
 本発明のセラミック成形体の製造方法にお� ��ては、低酸素雰囲気で焼成した場合には焼� ��せず、該低酸素雰囲気よりも酸素分圧を高� ��して焼成した場合には焼失する焼失材料を� ��たる成分とする第1の拘束層と、第1の拘束� �上に配設される、基材層の焼結温度では焼� �しないセラミック粉末を主たる成分とする� �2の拘束層とを用いる。

 (a)第1の拘束層
 基材層に接するように配設される第1の拘束 層としては、
 (イ)基材層を構成する低温焼結セラミック� �料が焼結するまでは、すなわち、低酸素雰� �気において焼成を行う第1焼成工程では、基� ��層の収縮を抑制する拘束層本来の機能を果� ��し、
 (ロ)その後の、第1焼成工程よりも酸素分圧� ��高い条件で焼成を行う第2焼成工程では焼失 する
 という2つの性質を備えていることが必要で ある。
 したがって、本願発明では、第1の拘束層と して、低酸素雰囲気で焼成した場合には焼失 しないが、高酸素雰囲気で焼成した場合には 焼失する焼失材料を主たる成分して含有する 拘束層が用いられる。

 第1の拘束層としては、例えば、カーボン粉 末を焼失材料とする拘束層を用いることがで きる。
 カーボン粉末などの焼失材料は、それを主� ��る成分とする拘束層が十分な拘束力を発揮� ��得るような性状のもの、すなわち、第1焼成 工程で収縮が生じにくい拘束層を構成できる ようなものを用いることが望ましい。

 また、第1の拘束層を構成する焼失材料は 、第1焼成工程で焼失材料が燃焼してしまう� �とがないように、燃焼温度が高いものを用� �ることが望ましい。また、焼失材料として� �焼温度の高いものを用いることにより、脱� �インダ工程における加熱温度を高くして、� �バインダを確実に行うことが可能になると� �もに、バインダの選択の幅を広げることが� �能になる。なお、カーボン粉末などの焼失� �料としては、例えば、燃焼温度が600℃以上� �ものを用いることが望ましい。

 また、第1の拘束層に十分な拘束力を発揮 させるためには、基材層に含まれるガラス材 料が確実に第1の拘束層に浸透し、浸透層が� �成されるようにすることが好ましい。その� �めには、基材層のガラス材料が確実に第1の� ��束層に浸透するように、第1の拘束層を基材 層に密着するように配設することが望ましい 。例えば、拘束層用のシートを積層して第1� �拘束層を形成する場合、シートを基材層に� �着させることが望ましく、また、ペースト� �塗布して第1の拘束層を形成する場合には、� ��刷治具を基材層に押圧して密着させた状態� ��ペーストを塗布することが望ましい。

 また、焼失材料としてのカーボン粉末は� ��粒径が0.1~100μmの範囲のものであることが望 ましい。これは、粒径が100μm以下の場合、大 きな拘束力を得ることが可能であり、また、 0.1μm以上の場合、第2焼成工程において焼失� �やすくなることによる。

 また、第1の拘束層は、第1焼成工程後の第2� ��成工程で大気を導入し、酸素分圧の高い雰� ��気で焼成することにより燃焼し、焼失する� ��とが望ましい。第2焼成工程で焼失しやすく するためには、拘束層はカーボン粉末、バイ ンダ、溶剤から形成し、その他の添加物は少 なくするほうが好ましい。
 また、第1の拘束層の厚みは100~200μmである� �とが好ましい。これは、第1の拘束層の厚み� ��100μm以上とすることにより、十分な拘束力� ��与えることが可能になり、200μmの以下とす� ��ことにより、シート成形を容易にすること� ��可能になることによる。

 (b)第2の拘束層
 第2の拘束層は、第1の拘束層を介して基材� �と接合されるものであり、より確実に拘束� �を確保するために配設される拘束層であり� �基材層の焼成工程で実質的に焼結しないセ� �ミック粉末を主たる成分とするものが用い� �れる。好ましいセラミック粉末として、例� �ばアルミナ粉末が例示される。
 アルミナ粉末は、性状や特性の安定した粉� ��を得ることが容易で、基材層の焼結温度で� ��焼結せず、望ましい条件を備えている。

 第2の拘束層を構成するセラミック粉末とし ては平均粒径が0.1~5.0μmのものを用いること� �好ましい。
 セラミック粉末の平均粒径が0.1μm未満にな� ��と、小粒径のためにシート中のバインダな� ��の有機成分が焼成工程で分解飛散しにくく� ��基材層中にデラミネーションが発生したり� ��る場合があり好ましくない。また、平均粒� ��が5.0μmを超えると焼成収縮の抑制力が低下� ��るため好ましくない。

 なお、第2の拘束層を構成するセラミック 粉末は、基材層の焼成工程で実質的に焼結し ないセラミック粉末であればよく、アルミナ の他にも、ジルコニアやマグネシアなどの種 々のセラミック粉末を使用することが可能で ある。

 また、第2の拘束層の厚みは100~200μmであ� �ことが好ましい。これは、第2の拘束層の厚� ��を100μm以上とすることにより、十分な拘束� ��を与えることが可能になり、200μmの以下と� ��ることにより、シート成形を用意にするこ� ��が可能になることによる。

 (3)基材層に形成する導体およびそれに用い� ��導電材料について
 基材層には、未焼成の段階で、ビアホール� ��体、スルーホール導体、外部導体および内� ��導体となる導体パターンなどが形成される� ��、それに用いられる導電材料としては、低� ��抗で難酸化性材料の金属材料(例えば、Ag)を 主成分とするものを用いることが好ましい。
 ただし、導電材料としては、他の材料を用� ��ることも可能であり、例えば、Ag-Pd、Au、Pt� ��どを用いることもできる。

 また、セラミックとの接合強度が必要な場� ��には、導電材料にAl ₂ O ₃ などの添加物を1種類以上添加することも可� �である。
 また、上記の主成分(導電材料)に対して、� �定の割合で有機ビヒクルを加え、撹拌、混� �することにより導電性ペーストを作製し、� �れを用いてビアホール導体、スルーホール� �体、外部導体および内部導体となる導体パ� �ーンなどを形成することができる。
 ただし、導電性ペーストを構成する主成分� ��添加成分、有機ビヒクルなどの種類や配合� ��合には特別の制約はない。

 また、有機ビヒクルは、バインダ樹脂と� ��剤を混合したものであり、バインダ樹脂と� ��ては、例えばエチルセルロース、アクリル� ��脂、ポリビニルブチラール、メタクリル樹� ��などを使用することが可能である。また、� ��剤としては、例えばターピネオール、ジヒ� ��ロターピネオール、ジヒドロターピネオー� ��アセテート、ブチルカルビトール、ブチル� ��ルビトールアセテート、アルコール類など� ��使用することが可能である。さらに、必要� ��応じて、各種の分散剤、可塑剤、活性剤な� ��を添加してもよい。

 さらに、基材層の表面の導体パターンに� ��、上下の層間の導体パターンどうしを接続� ��るためのビアホール導体やスルーホール導� ��などの貫通導体が表面に露出した部分も含� ��れる。これら貫通導体は、パンチング加工� ��どによりガラスセラミックグリーンシート� ��形成した貫通孔に、上記ペーストを印刷に� ��り埋め込むなどの方法によって形成するこ� ��ができる。

 (4)脱バインダ工程
 焼成工程の前に実施される脱バインダ工程� ��、通常、大気中で室温からバインダの分解� ��たは燃焼温度まで昇温し、一定時間保持す� ��ことにより実施する。
 例えば、大気中で、室温から400℃に昇温し� ��60分間保持することにより脱バインダを行� �ことができる。

 なお、本発明のセラミック成形体の製造� ��法において、脱バインダ工程は、大気中な� ��の酸素分圧の高い雰囲気中で行うことが、� ��い効率を得る上で望ましい。ただし、大気� ��りも酸素分圧が低い条件下でも脱バインダ� ��行うことが可能であり、場合によっては、� ��気よりもかなり酸素分圧の低い低酸素雰囲� ��で行うことも可能である。

 (5)焼成条件
 (a)第1焼成工程は、脱バインダ工程後に窒素 を導入して基材層の焼結温度、例えば、400℃ から950℃まで昇温することにより行う。
 本発明において、第1焼成工程における低酸 素雰囲気とは大気よりも酸素分圧が低い雰囲 気を指すが、特に酸素分圧を10 ^-3 ~10 ^-6 atmとした場合、第1の拘束層中のカーボン粉� �などの焼失材料が焼失することなく、確実� �基材層を拘束することができるため好まし� �。
 (b)第2焼成工程は、第1焼成工程より酸素分� �の高い条件で実施し、第1の拘束層を構成す� ��、例えばカーボン粉末などの焼失材料を焼� ��させて、第1の拘束層を除去する。
 例えば、第1焼成工程の終了後に、大気を導 入して、常圧下、酸素分圧0.21atm、950℃の条� �下で10分間保持することにより、第1の拘束� �中を構成するカーボンを焼失させる。

 なお、第1焼成工程と、第2焼成工程は、� �記のように同じ焼成温度で実施してもよい� �、第1焼成工程と第2焼成工程を異なる温度で 実施することも可能である。また、第1焼成� �程と、第2焼成工程とは連続して行ってもよ� ��、また、第1焼成工程を行った後、一旦炉か ら取り出し、再度炉に入れて第2焼成工程を� �ってもよい。

 上述のように、第2焼成工程において第1の� �束層が焼失することにより、第1の拘束層を� ��して基材層に接合していた第2の拘束層と基 材層との接合が解除され、第2の拘束層が基� �層から分離する。
 その結果、焼成温度や焼成雰囲気、拘束層� ��厚みなどを適切に調整することにより、積� ��的な拘束層の除去工程を設けなくても、焼� ��後の基材層(セラミック成形体)を取り出す� �とができる。
 したがって、基材層から拘束層を除去する� ��の工程で基材層(セラミック成形体)に割れ� �欠けなどのダメージを与えることなく、寸� �精度の高いセラミック成形体を、歩留まり� �く製造することができる。

 なお、第2焼成工程で第1の拘束層が焼失す� �ことにより、第1の拘束層を介して基材層に� ��合していた第2の拘束層と基材層との接合が 解除され、第2の拘束層が基材層から分離す� �ため、積極的に第2の拘束層を除去する工程� ��設けなくてもよいが、第1の拘束層の残渣や 第2の拘束層が残るような場合には、該残渣� �第2の拘束層を除去する拘束層除去工程を設� ��るようにしてもよく、その場合には、さら� ��確実に残渣などの付着のない信頼性の高い� ��ラミック成形体を得ることが可能になる。
 なお、拘束層を除去する方法としては、手� ��どにより払拭する方法や超音波洗浄による� ��法などが例示される。これらの方法によれ� ��、容易に拘束層を除去することが可能であ� ��、基材層や電極にダメージを与えるおそれ� ��ない。
 また、本発明においては第1の拘束層と第2� �拘束層を積層して拘束層を形成している。� �の方法によると、焼失材料からなる第1の拘� ��層のみから拘束層を形成する場合と比較し� ��、以下のような効果を奏する。
 本発明の方法において、第1の拘束層の厚み を、第1の拘束層のみから拘束層を形成する� �合の第1の拘束層の厚みと同じにした場合、� ��束層全体の厚みを厚くすることができるた� ��、拘束力を高めることができる。
 また、第1の拘束層と第2の拘束層を積層し� �なる拘束層の厚みを、第1の拘束層のみから� ��らなる拘束層の厚みと同一にした場合、前� ��(本発明)においては、拘束層全体に対する� �1の拘束層の厚みを薄くすることができるた� ��、後者に比べて、炉内雰囲気の変化を抑え� ��ことが可能になり、セラミック焼成体への� ��響を抑制することができる。

 以下に本発明の実施例を示して、本発明� ��特徴とするところをさらに詳しく説明する� ��