(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-25
(45)【発行日】2023-09-04
(54)【発明の名称】セラミックス基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
C04B 35/64 20060101AFI20230828BHJP
H05K 3/46 20060101ALI20230828BHJP
【ＦＩ】
C04B35/64
H05K3/46 H
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019141056
(22)【出願日】2019-07-31
(65)【公開番号】P2021024106
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-02-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000003296
【氏名又は名称】デンカ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100185591
【弁理士】
【氏名又は名称】中塚 岳
(72)【発明者】
【氏名】山縣 利貴
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 龍平
【審査官】小川 武
(56)【参考文献】
【文献】特開平０２－２３９１５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３４２６８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－２７１１６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１５９１８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２８Ｂ １１／００－１１／２４
Ｃ０４Ｂ ３５／００－３５／６４
Ｈ０５Ｋ ３／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有するシート材を、切断装置を用いて前記第１面から前記第２面に向けて打ち抜くことでセラミックス基板用の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のグリーンシートを形成する工程と、前記第１～第Ｎのグリーンシートを下方からこの順に有する積層体を焼成する工程と、を備え、
前記積層体では、
第１～第ｎ（ｎはＮよりも小さい整数）のグリーンシートが前記第１面を上方に向けた状態で配置されており、
第（ｎ＋１）～第Ｎのグリーンシートが前記第２面を上方に向けた状態で配置されており、
ｎは、Ｎの半分の値よりも大きく、
Ｎに対するｎの比は６５％以下であり、
Ｎは、６０～１００である、セラミックス基板の製造方法。
【請求項2】
前記積層体における前記第１～第Ｎのグリーンシートのうちの互いに隣り合う少なくとも一対のグリーンシートは、一方のグリーンシートの前記第１面と他方のグリーンシートの前記第１面とが互いに対向するように配置されている、請求項１に記載のセラミックス基板の製造方法。
【請求項3】
前記積層体では、前記第１～第Ｎのグリーンシートの前記第１面及び前記第２面のいずれか一方に塗布された離型用のスラリーが、互いに隣り合うグリーンシートの間に介在している、請求項１又は２に記載のセラミックス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、セラミックス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車、電鉄、産業用機器、及び発電関係等の分野には、大電流を制御するパワーモジュールが用いられている。パワーモジュールに搭載される回路基板は、絶縁性のセラミックス基板を有する。セラミックス基板の製造方法としては、例えば特許文献１に記載されるような以下の製造方法が知られている。すなわち、セラミックの粉末を焼結助剤等と混合・混練した後に連続シートの形状に押出成形する工程と、当該連続シートを所要形状に打抜加工してグリーンシートを形成する工程と、グリーンシートを焼成する工程とが行われることで、セラミックス基板が製造される。グリーンシートの焼成工程では、１０～２０枚程度の所要枚数のグリーンシートが積み重ねられた状態でグリーンシートの焼成が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平３－６０４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
グリーンシートを焼成する工程において、焼成品（セラミックス基板）に反り等の変形が生じ得る。高品質のセラミックス基板を製造するためには、焼成工程において反りを抑制することが要求される。
【0005】
本開示は、反りを抑制することが可能なセラミックス基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一側面に係るセラミックス基板の製造方法は、第１面と第１面とは反対側の第２面とを有するシート材を、切断装置を用いて第１面から第２面に向けて打ち抜くことでセラミックス基板用の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のグリーンシートを形成する工程と、第１～第Ｎのグリーンシートを下方からこの順に有する積層体を焼成する工程と、を備える。上記積層体では、第１～第Ｎのグリーンシートのうちの少なくとも１つのグリーンシートが第２面を上方に向けた状態で配置されており、第１～第Ｎのグリーンシートのうちの残りのグリーンシートが第１面を上方に向けた状態で配置されている。
【0007】
上述の製造方法では、積層体を焼成する工程において、積層体内の少なくとも１つのグリーリンシートの上方を向ける表面を、残りのグリーンシートと反対にすることで、焼成後のグリーンシートに生じる反りが抑制される。このため、上記製造方法により、セラミックス基板の反りを抑制することが可能となる。
【0008】
積層体における第１～第Ｎのグリーンシートのうちの互いに隣り合う少なくとも一対のグリーンシートは、一方のグリーンシートの第１面と他方のグリーンシートの第１面とが互いに対向するように配置されていてもよい。積層体内の少なくとも一対のグリーンシートが上記のように配置されることで、焼成後のグリーンシートに生じる反りが低減される。このため、上記製造方法により、セラミックス基板の反りを低減することが可能となる。
【0009】
上記積層体では、第ｎ１～第ｎ２のグリーンシートが第１面を上方に向けた状態で配置されていてもよく、第（ｎ２＋１）～第ｎ３のグリーンシートが第２面を上方に向けた状態で配置されていてもよい。ｎ１、ｎ２及びｎ３は、以下の式（１）を満たす１以上且つＮ以下の整数である。この場合、セラミックス基板の反りを抑制することが可能となる。
ｎ１＜ｎ２＜ｎ３ （１）
ｎ１＜ｎ２＜ｎ３ （１）
【0010】
上記積層体では、第１～第ｎ（ｎはＮよりも小さい整数）のグリーンシートが第１面を上方に向けた状態で配置されていてもよく、第（ｎ＋１）～第Ｎのグリーンシートが第２面を上方に向けた状態で配置されていてもよい。この場合、上方を向く面が異なる２つのブロック体を形成すればよいので、焼成工程を行う際の積層体の形成が容易である。
【0011】
ｎは、Ｎの半分の値よりも大きくてもよい。積層体の下部に位置し第１面が上方を向くグリーンシートの枚数を、積層体の上部に位置し第２面が上方を向くグリーンシートの枚数よりも多くすることで、焼成後のグリーンシートに生じる反りを更に低減することができる。
【0012】
上記積層体では、第１～第Ｎのグリーンシートの第１面及び第２面のいずれか一方に塗布された離型用のスラリーが、互いに隣り合うグリーンシートの間に介在していてもよい。この場合、スラリーを塗布する際に、ｎ個のグリーンシートのいずれか一方の面に連続してスラリーを塗布し、残りのグリーンシートのいずれか一方の面に連続して離型用のスラリーを塗布すればよいので、スラリーの塗布作業が簡略化される。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、反りを抑制することが可能なセラミックス基板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、場合により図面を参照して、本開示の一実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本開示を説明するための例示であり、本開示を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、説明に使用される上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。
【0016】
図１は、一実施形態に係るセラミックス基板の斜視図である。図１に示されるセラミックス基板１は、セラミックスによって構成される絶縁性の基板である。セラミックス基板１を構成するセラミックスの種類は特に制限されないが、例えば、炭化物、酸化物及び窒化物等が挙げられる。具体的には、炭化ケイ素、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素等が挙げられる。
【0017】
セラミックス基板１は、平板状に形成されており、表面１Ａと、表面１Ａとは反対側の表面１Ｂと、を有する。表面１Ａ（表面１Ｂ）は、区画線Ｌによって複数に区画されていてもよい。区画線Ｌは、例えば、表面１Ａに形成された線状の溝であってもよい。セラミックス基板１の表面１Ａ，１Ｂにおいて、区画ごとに金属層（不図示）が設けられることで複数の回路基板が形成されてもよい。金属層は、例えばアルミニウム又は銅で構成されており、電気回路を形成している。区画線Ｌに沿ってセラミックス基板１を切断することで、各回路基板に分割されてもよい。
【0018】
続いて、一実施形態に係るセラミックス基板の製造方法として、セラミックス基板１の製造方法を説明する。図２は、セラミックス基板の製造方法を示すフローチャートである。図３（ａ）は、シート材を打ち抜くための切断装置を示す模式図である。図３（ｂ）は、シート材の打ち抜きを説明するための模式的な側面図である。図４は、焼成工程を説明するための模式図である。
【0019】
セラミックス基板１の製造方法では、まずセラミックスで構成されるシート材を形成する工程（Ｓ０１）が行われる。工程（Ｓ０１）では、最初に、粉状のセラミックス、焼成助剤及びバインダーを含む混合物からなる原料スラリーを形成する。例えば、セラミックスとして窒化ケイ素が用いられてもよく、バインダーとして有機成分を含むものが用いられてもよい。そして、原料スラリーをドクターブレード法、カレンダー法、又は押し出し法等によって離型フィルム上に所定の厚みで塗布する。その後、塗布された原料スラリーを乾燥させて離型フィルムから剥がすことによって、シート材１０が形成される。工程（Ｓ０１）にて形成されるシート材１０は、複数のセラミックス基板１の母材である。以下では、シート材１０の両表面のうち離型フィルムと接触していなかった一方を「表面１０Ａ」とし、離型フィルムと接触していた他方を「表面１０Ｂ」と称する。
【0020】
次に、切断装置２０を用いてシート材１０を打ち抜く工程（Ｓ０２）が行われる。工程（Ｓ０２）では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、切断装置２０を用いてシート材１０を表面１０Ａ（第１面）から表面１０Ｂ（第２面）に向けて打ち抜くことで、シート材１０から個片化されたグリーンシート３０を形成する。切断装置２０は、例えば、グリーンシート３０の外縁に対応した形状の切断刃を含む上金型２０ａと、シート材１０を載置可能な下金型２０ｂとを有する打抜き装置である。一例として、図３（ｂ）に示されるように、表面１０Ｂが下金型２０ｂに接触するようにシート材１０が下金型２０ｂに載置された状態で、切断刃を含む上金型２０ａが表面１０Ａから表面１０Ｂに向かう方向に下金型２０ｂまで移動することで、１つのグリーンシート３０がシート材１０から打ち抜かれる。工程（Ｓ０２）では、切断装置２０を用いた複数回の打抜き（切断）が繰り返されることで、複数枚のグリーンシート３０が形成される。以下では、表面１０Ａに対応するグリーンシート３０の表面を「表面３０Ａ」とし、表面１０Ｂに対応するグリーンシート３０の表面を「表面３０Ｂ」と称する。
【0021】
次に、複数のグリーンシート３０それぞれのいずれか一方の表面に離型用のスラリーを塗布する工程（Ｓ０３）が行われる。離型用のスラリーは、複数のグリーンシート３０を積層して焼成させる際に、互いに隣り合うグリーンシート３０同士が付着することを抑制する機能を有する。一例として、ロールコーターを用いてグリーンシート３０のいずれかの表面に離型用のスラリーが塗布されてもよい。離型用のスラリーとして、窒化ホウ素を含む材料が用いられてもよい。
【0022】
次に、複数のグリーンシート３０から構成される積層体４０を脱脂及び焼成する工程（Ｓ０４）が行われる。積層体４０は、第１～第Ｎ（Ｎは、２以上の整数である。）のグリーンシート３０を下方からこの順に有する。つまり、積層体４０は、積み重ねられた状態のＮ個のグリーンシート３０を含んでいる。なお、「第１」は、下方から数えて１番目に位置するグリーンシート３０であることを表しており、「第Ｎ」は、下方から数えてＮ番目に位置するグリーンシート３０であることを表している。Ｎは、例えば、６０～１００であってもよい。換言すると、工程（Ｓ０４）では、６０～１００枚のグリーンシート３０を有する積層体４０を脱脂及び燃焼してもよい。積層体４０の脱脂工程では、積層体４０を脱脂炉に収容して、３００℃～７００℃程度の温度にて脱脂する。これにより、各グリーンシート３０に含まれるバインダーが除去される。そして、積層体４０の焼成工程では、図４に示されるように、既に脱脂された積層体４０を焼成炉４６に収容して、１６００℃～２０００℃程度の温度にて焼成する。
【0023】
積層体４０において、第１～第Ｎのグリーンシート３０は、表面３０Ａ及び表面３０Ｂのいずれか一方が上方を向くように、一対のセッター５０Ａ，５０Ｂ間に配置されている。セッター５０Ａ，５０Ｂは、セラミックス基板を作成する際に用いられる公知のもの（例えば成形品）であり、例えば、セッター５０Ａ，５０Ｂを構成する材料は窒化ホウ素を含んでいてもよい。図４に示されるように、下方に位置するセッター５０Ａ上に第１のグリーンシート３０が配置されており、第Ｎのグリーンシート３０上にセッター５０Ｂが配置されている。第１～第Ｎのグリーンシート３０は、互いに隣り合うグリーンシート３０同士の間に離型用のスラリーが介在した状態でセッター５０Ａ，５０Ｂ間に配置されている。
【0024】
積層体４０は、全てのグリーンシート３０の表面の向きが一致しないように形成されている。つまり、積層体４０では、第１～第Ｎのグリーンシート３０のうちの少なくとも１つのグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されており、第１～第Ｎのグリーンシートのうちの残りのグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されている。また、第１～第Ｎのグリーンシート３０のうちの互いに隣り合う少なくとも一対のグリーンシート３０は、一方のグリーンシート３０の表面３０Ａと他方のグリーンシート３０の表面３０Ａとが互いに対向するように配置されていてもよい。当該一対のグリーンシート３０では、下方に位置するグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されており、上方に位置するグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されている。この場合、一方のグリーンシート３０の表面３０Ａと他方のグリーンシート３０の表面３０Ａとは、離型用のスラリーを介して互いに対向していてもよい。以下に、これらの配置関係を満たす積層体４０を例示する。
【0025】
図５は、積層体の一例を示す模式図である。図５に示される積層体４０では、１枚ごとに向きが交互に変更された状態で第１～第Ｎのグリーンシート３０が配置されている。図５に示される積層体４０では、ｍを０以上且つＮ未満の整数としたときに、第（２ｍ＋１）のグリーンシート３０が、表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されており、第（２ｍ）のグリーンシート３０が、表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されている。第（２ｍ＋１）のグリーンシート３０は、下方から奇数番目に配置されているグリーンシート３０であり、第（２ｍ）のグリーンシート３０は、下方から偶数番目に配置されているグリーンシート３０である。
【0026】
なお、図５では、理解を容易にするために、焼成後の反りの状態が示されている。焼成工程では、グリーンシート３０の周縁部において、工程（Ｓ０２）での打ち抜き方向に応じて反りが生じ得る。上記の例では、シート材１０の表面１０Ａから表面１０Ｂに向けて切断装置２０により打ち抜きが行われるので、焼成後において表面３０Ａから表面３０Ｂに向かう向きに周縁部が突出するように反りが生じている。図５に示される積層体４０を焼成する前の工程（Ｓ０３）において、第（２ｍ＋１）のグリーンシート３０では表面３０Ａに離型用のスラリー３６が塗布され、第（２ｍ）のグリーンシート３０では表面３０Ｂに離型用のスラリー３６が塗布されてもよい。
【0027】
図６は、積層体の別の例を示す模式図である。図６に示される積層体４０は、表面３０Ａを上方に向けた状態で互いに重ねられた複数枚のグリーンシート３０から構成されるブロック体と、表面３０Ｂを上方に向けた状態で互いに重ねられた複数枚のグリーンシート３０から構成されるブロック体とを有する。図６に示されるように、積層体４０では、第１～第ｎ（ｎは、Ｎよりも小さい整数である。）のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されており、第（ｎ＋１）～第Ｎのグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されている。この場合、第１～第ｎのグリーンシート３０はブロック体Ｂｄを構成しており、第（ｎ＋１）～第Ｎのグリーンシート３０はブロック体Ｂｕを構成している。
【0028】
ｎは、Ｎの半分の値以下であってもよい。つまり、ブロック体Ｂｄのグリーンシート３０の枚数が、ブロック体Ｂｕのグリーンシート３０の枚数と同じであるか、又は少なくてもよい。反り量をより低減する観点から、ｎは、Ｎの半分の値よりも大きくてもよい。つまり、ブロック体Ｂｄのグリーンシート３０の枚数が、ブロック体Ｂｕのグリーンシート３０の枚数よりも多くてもよい。一例として、全体のグリーンシート３０の枚数に対するブロック体Ｂｄのグリーンシート３０の枚数の比（以下、「枚数比」という。）が、５１％～６５％であってもよい。あるいは、枚数比が５５％～６０％であってもよい。
【0029】
図６に示される積層体４０を焼成する前の工程（Ｓ０３）において、ブロック体Ｂｄを構成するグリーンシート３０では表面３０Ａに離型用のスラリー３６が塗布され、ブロック体Ｂｕを構成するグリーンシート３０では表面３０Ｂに離型用のスラリー３６が塗布されてもよい。なお、ブロック体Ｂｄを構成するグリーンシート３０において表面３０Ｂに離型用のスラリー３６が塗布され、ブロック体Ｂｕを構成するグリーンシート３０において表面３０Ａに離型用のスラリー３６が塗布されてもよい。あるいは、ブロック体Ｂｄ，Ｂｕを構成するグリーンシート３０の双方において、表面３０Ａ及び表面３０Ｂのいずれか一方に離型用のスラリー３６が塗布されてもよい。
【0030】
次に、グリーンシート３０に塗布されている離型用のスラリー３６を除去する工程（Ｓ０５）が行われる。工程（Ｓ０５）では、例えば、積層体４０から１枚ずつグリーンシート３０を分離した後に、当該グリーンシート３０を洗浄することにより離型用のスラリー３６を除去してもよい。
【0031】
次に、離型用のスラリー３６が除去されたグリーンシート３０の表面に区画線Ｌを形成する工程（Ｓ０６）が行われてもよい。工程（Ｓ０６）では、例えばレーザを用いてグリーンシート３０の少なくとも一方の表面を加工することで区画線Ｌを形成する。以上により、図１に示されるセラミックス基板１が製造される。グリーンシート３０の表面３０Ａはセラミックス基板１の表面１Ａに対応しており、グリーンシート３０の表面３０Ｂはセラミックス基板１の表面１Ｂに対応している。
【0032】
以上説明したように、一実施形態に係るセラミックス基板１の製造方法は、表面１０Ａと表面１０Ａとは反対側の表面１０Ｂとを有するシート材１０を、切断装置２０を用いて表面１０Ａから表面１０Ｂに向けて打ち抜くことでセラミックス基板１用の第１～第Ｎのグリーンシート３０を形成する工程と、第１～第Ｎのグリーンシート３０を下方からこの順に有する積層体４０を焼成する工程と、を備える。この積層体４０では、第１～第Ｎのグリーンシート３０のうちの少なくとも１つのグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されており、第１～第Ｎのグリーンシート３０のうちの残りのグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されている。
【0033】
積層体４０を焼成する工程（Ｓ０４）において、積層体４０内の少なくとも１つのグリーンシート３０の上方を向ける表面を、残りの積層体４０と反対にすることで、焼成後のグリーンシート３０に生じる反りが抑制される。積層体４０内の一部のグリーンシート３０の向きを変えることで、焼成工程での反応が反りを低減するように作用するため、反りが抑制されると考えられる。上記製造方法により、セラミックス基板１の反りを抑制することが可能となる。
【0034】
積層体４０における第１～第Ｎのグリーンシート３０のうちの互いに隣り合う少なくとも一対のグリーンシート３０は、一方のグリーンシート３０の表面３０Ａと他方のグリーンシート３０の表面３０Ａとが互いに対向するように配置されていてもよい。積層体４０内の少なくとも一対のグリーンシート３０が上記のように配置されることで、焼成後のグリーンシート３０に生じる反りが低減される。このため、上記製造方法により、セラミックス基板１の反りを低減することが可能となる。
【0035】
積層体４０では、第１～第ｎのグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されていてもよく、第（ｎ＋１）～第Ｎのグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されていてもよい。この場合、上方を向く面が異なる２つのブロック体を形成すればよいので、焼成工程を行う際の積層体４０の形成が容易である。
【0036】
ｎは、Ｎの半分の値よりも大きくてもよい。積層体４０の下部に位置し表面３０Ａが上方を向くグリーンシート３０の枚数を、積層体４０の上部に位置し表面３０Ｂが上方を向くグリーンシート３０の枚数よりも多くすることで、焼成後のグリーンシート３０に生じる反りを更に低減することができる。
【0037】
積層体４０では、第１～第Ｎのグリーンシート３０の表面３０Ａ及び表面３０Ｂのいずれか一方に塗布された離型用のスラリーが、互いに隣り合うグリーンシート３０の間に介在していてもよい。この場合、離型用のスラリーを塗布する際に、第１～第ｎのグリーンシート３０の表面３０Ａ，３０Ｂの一方に連続して離型用のスラリーを塗布し、残りのグリーンシート３０の表面３０Ａ，３０Ｂの一方に連続して離型用のスラリーを塗布すればよいので、当該スラリーの塗布作業が簡略化される。
【0038】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、セラミックス基板１（グリーンシート３０）は、直方体形状以外の形状を有していてもよい。セラミックス基板１（グリーンシート３０）の角において面取りが施されていてもよい。また、セラミックス基板１に区画線Ｌが形成されていなくてもよい。この場合、１枚のグリーンシート３０から１つのセラミックス基板１が形成されてもよい。
【0039】
図７は、変形例に係る積層体を示す模式図である。上記では図６を用いて２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕからなる積層体の場合について説明したが、積層体４０は、２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕに加えて１枚又は複数枚の別のグリーンシート３０を有してもよい。すなわち、積層体４０において、第ｎ１～第ｎ２のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置され、第（ｎ２＋１）～第ｎ３のグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されていてもよい。ｎ１、ｎ２及びｎ３は、以下の式（１）を満たす１以上且つＮ以下の整数である。
ｎ１＜ｎ２＜ｎ３ （１）
ｎ１＜ｎ２＜ｎ３ （１）
【0040】
一例として、ｎ１が１であり、ｎ３がＮよりも小さくてもよい。この場合、図７に示されるように、２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕの上方に、１枚以上の別のグリーンシート３０が配置されている。第（ｎ３＋１）～第Ｎのグリーンシート３０（以下、「上部積層体ＵＬ」という。）それぞれでは、いずれの表面が上方を向いていてもよい。例えば、上部積層体ＵＬは、図７に示されるように、全てのグリーンシート３０が同じ方向を向いて配置されている（表面３０Ａが上方を向いて積層されている）ブロック体であってもよい。上部積層体ＵＬでは、表面３０Ａが上方を向くグリーンシート３０と表面３０Ｂが上方を向くグリーンシート３０とが、互いに交互に積層されていてもよい。また、上部積層体ＵＬに含まれる一部が、同じ方向を向く複数のグリーンシート３０で構成されるブロック体であってもよい。積層体４０に複数のブロック体Ｂｄと複数のブロック体Ｂｕが含まれてもよい。この場合、一のブロック体Ｂｕ（ブロック体Ｂｄ）のグリーンシート３０の枚数と、他のブロック体Ｂｕ（ブロック体Ｂｄ）のグリーンシート３０の枚数とが互いに異なっていてもよい。
【0041】
上記の例とは異なり、ｎ１が１よりも大きく、ｎ３がＮであってもよい。すなわち、積層体４０において、２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕの下方に１枚以上の別のグリーンシート３０が配置されていてもよい。あるいは、ｎ１が１よりも大きく、ｎ３がＮよりも小さくてもよい。すなわち、積層体４０において、２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕの上方及び下方それぞれに１枚以上の別のグリーンシート３０が配置されていてもよい。積層体４０が、２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕに加えて１枚又は複数枚の別のグリーンシート３０を有する場合であっても、セラミックス基板１の反りを抑制することが可能となる。
【0042】
別の変形例では、図６又は図７に示される積層体４０において、２つのブロック体Ｂｄ，Ｂｕを構成するグリーンシート３０の合計の枚数が、積層体４０全体のグリーンシート３０の枚数の６０％以上、７０％以上、８０％以上、又は９０％以上であってもよい。さらに別の変形例では、積層体４０内のいずれか１つのブロック体を構成するグリーンシート３０の枚数が、積層体４０全体の６０％以上、７０％以上、８０％以上、又は９０％以上であってもよい。この場合においても、セラミックス基板１の反りを抑制することが可能となる。
【実施例】
【0043】
（実施例１）
窒化ケイ素粉末と焼結助剤（酸化マグネシウム粉末、酸化イットリウム粉末及び二酸化ケイ素粉末）を含む原料粉末を一軸加圧成形して成形体（シート材１０）を作製した。このシート材１０を、切断装置２０を用いて表面１０Ａから表面１０Ｂに向けて打ち抜いて、７０枚のグリーンシート３０を形成した。図５に示されるように、下方から奇数番目に位置するグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置され、下方から偶数番目に位置するグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、奇数番目のグリーンシート３０では、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布し、偶数番目のグリーンシート３０では、表面３０Ｂに離型用のスラリーを塗布した。当該積層体４０を一対のセッター５０Ａ，５０Ｂで挟み、脱脂炉及び焼成炉を用いて脱脂及び焼成した。そして７０枚のグリーンシート３０それぞれにおいて離型用のスラリーを除去した。
窒化ケイ素粉末と焼結助剤（酸化マグネシウム粉末、酸化イットリウム粉末及び二酸化ケイ素粉末）を含む原料粉末を一軸加圧成形して成形体（シート材１０）を作製した。このシート材１０を、切断装置２０を用いて表面１０Ａから表面１０Ｂに向けて打ち抜いて、７０枚のグリーンシート３０を形成した。図５に示されるように、下方から奇数番目に位置するグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置され、下方から偶数番目に位置するグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、奇数番目のグリーンシート３０では、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布し、偶数番目のグリーンシート３０では、表面３０Ｂに離型用のスラリーを塗布した。当該積層体４０を一対のセッター５０Ａ，５０Ｂで挟み、脱脂炉及び焼成炉を用いて脱脂及び焼成した。そして７０枚のグリーンシート３０それぞれにおいて離型用のスラリーを除去した。
【0044】
焼成工程において７０枚のグリーンシート３０に生じた反りを評価するために、所定の評価基準を用いた。具体的には、スリットゲージを利用して７０枚のグリーンシート３０のうちの評価基準を上回る枚数及び下回る枚数をカウントした。評価基準の値は、高品質のセラミックス基板１に要求される反り量に応じて１５０μｍに設定した。評価結果は、図８に示すとおりであった。なお、図８では縦軸が下方からの積層枚数を示している。評価基準を上回る（満たす）基準内のグリーンシート３０と、評価基準を下回る基準外のグリーンシート３０とが、互いに異なるパターンで示されている。実施例１では、評価基準を満たすグリーンシート３０の枚数が全体の４９％であった。
【0045】
（実施例２）
実施例１と同様に７０枚のグリーンシート３０を形成した。第１～第３５のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置され、第３６～第７０のグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、第１～第３５のグリーンシート３０では、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布し、第３６～第７０のグリーンシート３０では、表面３０Ｂに離型用のスラリーを塗布した。実施例１と同様に、当該積層体４０を脱脂及び焼成した後に、離型用のスラリーを除去した。
実施例１と同様に７０枚のグリーンシート３０を形成した。第１～第３５のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置され、第３６～第７０のグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、第１～第３５のグリーンシート３０では、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布し、第３６～第７０のグリーンシート３０では、表面３０Ｂに離型用のスラリーを塗布した。実施例１と同様に、当該積層体４０を脱脂及び焼成した後に、離型用のスラリーを除去した。
【0046】
実施例１と同じ評価基準を用いて、７０枚のグリーンシート３０に生じた反りを評価した。評価結果は、図８に示すとおりであった。実施例２では、評価基準を満たすグリーンシート３０の枚数が全体の７２％であった。
【0047】
（実施例３）
実施例１と同様に７０枚のグリーンシート３０を形成した。第１～第４０のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置され、第４１～第７０のグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、第１～第４０のグリーンシート３０では、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布し、第４１～第７０のグリーンシート３０でも、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布した。実施例１と同様に、当該積層体４０を脱脂及び焼成した後に、離型用のスラリーを除去した。
実施例１と同様に７０枚のグリーンシート３０を形成した。第１～第４０のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置され、第４１～第７０のグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、第１～第４０のグリーンシート３０では、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布し、第４１～第７０のグリーンシート３０でも、表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布した。実施例１と同様に、当該積層体４０を脱脂及び焼成した後に、離型用のスラリーを除去した。
【0048】
実施例１と同じ評価基準を用いて、焼成工程において７０枚のグリーンシート３０に生じる反りを評価した。評価結果は、図９に示すとおりであった。図９では、横軸が下方からの積層枚数を示しており、縦軸がグリーンシート３０の表面における高低差（μｍ）を示している。また、１５０μｍに設定された評価基準Ｓが示されている。上記高低差は、グリーンシート３０の表面３０Ｂにおける最も低い位置と最も高い位置との差である。７０枚のグリーンシート３０において、最下層（第１）のグリーンシート３０と、ｋを１以上の整数とした場合に第（１０×ｋ）のグリーンシート３０とにおける高低差をそれぞれ測定し、測定値間は近似曲線で補間した。実施例３では、評価基準を満たすグリーンシート３０の枚数が全体の１００％であった。
【0049】
（比較例）
実施例１と同様に７０枚のグリーンシート３０を形成した。第１～第７０（全て）のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、第１～第７０のグリーンシート３０では表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布した。実施例１と同様に、当該積層体４０を脱脂及び焼成した後に、離型用のスラリーを除去した。
実施例１と同様に７０枚のグリーンシート３０を形成した。第１～第７０（全て）のグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けて配置された状態の積層体４０を形成した。積層体４０を形成する前に、第１～第７０のグリーンシート３０では表面３０Ａに離型用のスラリーを塗布した。実施例１と同様に、当該積層体４０を脱脂及び焼成した後に、離型用のスラリーを除去した。
【0050】
実施例３と同じ評価基準及び評価方法を用いて、７０枚のグリーンシート３０に生じた反りを評価した。この場合、評価基準を満たすグリーンシート３０の枚数が全体の３５％であった。
【0051】
実施例１～３における積層体４０では、第１～第７０のグリーンシート３０のうちの少なくとも１つのグリーンシート３０が表面３０Ｂを上方に向けた状態で配置されており、第１～第７０のグリーンシートのうちの残りのグリーンシート３０が表面３０Ａを上方に向けた状態で配置されている。実施例１～３の評価結果では、比較例に比べて評価基準を満たすグリーンシート３０の割合が大きい。すなわち、積層体４０における上記配置により、グリーンシート３０（セラミックス基板１）の反りが抑制されていることが確認された。
【0052】
実施例１～３における積層体４０において、第１～第７０のグリーンシート３０のうちの互いに隣り合う少なくとも一対のグリーンシート３０は、一方のグリーンシート３０の表面３０Ａと他方のグリーンシート３０の表面３０Ａとが互いに対向するように配置されている。この配置により、グリーンシート３０（セラミックス基板１）の反りが抑制されていることが確認された。
【0053】
実施例２，３における積層体４０は、表面３０Ａが上方を向くブロック体Ｂｄと、表面３０Ｂが上方を向くブロック体Ｂｕとを有している。実施例２，３の評価結果では、実施例１に比べて評価基準を満たすグリーンシート３０の割合が大きい。すなわち、上記配置により、グリーンシート３０（セラミックス基板１）の反りがより一層抑制されていることが確認された。
【0054】
実施例３における積層体４０では、ブロック体Ｂｄのグリーンシート３０の数が、ブロック体Ｂｕのグリーンシート３０の数よりも多い。実施例３の評価結果では、実施例２に比べて評価基準を満たすグリーンシート３０の割合が大きい。すなわち、上記配置により、グリーンシート３０（セラミックス基板１）の反り量が更に低下していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本開示によれば、反りを抑制することが可能なセラミックス基板の製造方法が提供される。
【符号の説明】
【0056】
１…セラミックス基板、１０…シート材、１０Ａ，１０Ｂ…表面、２０…切断装置、３０…グリーンシート、３０Ａ，３０Ｂ…表面、４０…積層体、５０Ａ，５０Ｂ…セッター。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】