JP5140542B2 - セラミック成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面に導体が埋設形成されたセラミック成形体の製造方法に関する。

誘電体基板を用いた受動部品等を作製する場合、セラミック粉末と樹脂を含むグリーンシート上に導体パターンを印刷によって形成したものを積層一体化した後に、成形加工し、その後、焼成するようにしている（例えば特許文献１、２参照）。この場合、導体パターンがグリーンシート上において凸形状に形成されるため、グリーンシートを積層する際に、導体パターンの周縁近傍に圧力がかからず、積層した後に、剥がれが生じたり、導体パターンの端部がつぶれてしまい、導体パターンの電気的特性を劣化させたりする。また、これらの問題のために、導体パターンの厚みを厚くできないため、抵抗値を下げるのに限界があり、また、高周波特性の向上にも限界があった。

そこで、従来では、上述の欠点を解決するために、樹脂フィルムのような基体やグリーンシート上に、導体ペーストを印刷形成した後、セラミック粉末と樹脂からなるスラリーを塗布し、その後、カチオン性凝固浴に浸漬して前記スラリーをゲル化したグリーンシートにすることで、導体パターンをグリーンシート内に埋設する方法が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。また、他の従来例では、導体パターンの変形を抑制するために、導体ペーストに熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化性樹脂を混入させる方法が提案されている（例えば特許文献４参照）。
特公昭４０−１９９７５号公報 特開平２−５８８１６号公報 特開２００５−１２７９号公報 特開平８−１６７５３７号公報

このようなセラミック成形体を製造する際には、一対のフィルムを対向させて鋳込み型内に設置し、そのフィルム間にセラミック成形体成形用のスラリーを流し込んで硬化させることが行われている。そして、成形されたシート状のスラリー硬化成形体は、フィルムとともに鋳込み型から取り出され、一方のフィルムを剥離して乾燥されたのちに他方のフィルムも剥離される。しかしながら、従来のこのような製造方法で、導体成形体が形成されたセラミック成形体を成形する場合には、導体成形体がスラリー硬化成形体に残らずにフィルムとともにスラリー硬化成形体から剥離されてしまうことがある。また、成形されたシート状のスラリー硬化成形体をフィルムとともに鋳込み型から取り出して、一方のフィルムを剥離して乾燥させる際に、スラリー硬化成形体が収縮してクラックが生じることもある。

本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、スラリー硬化成形体にクラックが生じることを防止できるとともに、導体成形体がスラリー硬化成形体から剥離されることを防止できるセラミック成形体の製造方法を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係るセラミック成形体の製造方法の構成上の特徴は、表面に剥離剤が塗布されたフィルム状または薄板状の保護基材の表面に導体成形体を形成する導体成形体形成工程と、導体成形体が形成された保護基材の表面における導体成形体が形成された部分以外の部分に塗布された剥離剤を除去する剥離剤除去工程と、保護基材の表面を成形用空間に向けた状態で、保護基材を鋳込み型内に設置する設置工程と、鋳込み型内に樹脂とセラミック粉末と溶剤とが混合されたスラリーを流し込むシート成形工程と、シート成形工程において成形されたシート状の成形体を、保護基材とともに、鋳込み型から取り出す離型工程と、シート状の成形体から保護基材を剥離する保護基材除去工程とを備えたことにある。

本発明に係るセラミック成形体の製造方法では、まず、表面に剥離剤が塗布された保護基材を準備して、その表面に導体成形体を形成するようにしている。つぎに、保護基材の表面における導体成形体が形成された部分以外の部分に塗布された剥離剤を除去したのちに、保護基材を成形用空間に向けた状態で鋳込み型内に設置し、その鋳込み型の成形用空間にセラミック成形体成形用のスラリーを流し込んでシート状の成形体を成形するようにしている。そして、成形されたシート状の成形体を保護基材とともに、鋳込み型から取り出したのちに、シート状の成形体から保護基材を剥離するようにしている。

これによると、シート状の成形体を保護基材とともに、鋳込み型から取り出したのちにシート状の成形体が乾燥すると、シート状の成形体に収縮が発生するが、シート状の成形体は、保護基材の付着力によって保護基材に強固に支持された状態になる。すなわち、保護基材の表面における剥離剤が除去された部分には付着面が露出して適度な付着力を備えた面になる。このため、シート状の成形体に収縮によるクラックが発生することが防止される。また、導体成形体と保護基材との間には、剥離剤が残っているため、シート状の成形体から保護基材を剥離するときに、保護基材がシート状の成形体から簡単に剥離するようになり、導体成形体が保護基材とともに、シート状の成形体から分離してしまうことを防止できる。

これによって、クラックがなく、導体成形体がシート状の成形体から分離されることのないセラミック成形体を得ることができる。この場合、剥離剤としては、剥離性のよい付着剤等を用いることが好ましく、保護基材に導体成形体を付着形成することができるとともに容易に保護基材を導体成形体から剥離できるものを使用する。例えば、公知のシリコーン系やフッ素系の剥離剤を使用することができる。さらに、導体成形体は、熱硬化性樹脂前駆体と、金、銀、銅などの少なくとも１種類以上の金属を主成分として含む導体ペーストを印刷によって形成することが好ましく、この導体ペーストが硬化して導体成形体になる。

また、スラリーは、バインダーとしての樹脂と、セラミック粉末と、分散剤と、揮発性の溶剤で構成される。樹脂は、イソシアネート基またはイソチオシアネート基を有するゲル化剤と、水酸基を有する高分子とからなり、水酸基を有する高分子は、ブチラール樹脂、エチルセルロース系高分子、ポリエチレングリコール系高分子またはポリエーテル系高分子で構成される。また、保護基材としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどのフィルムを用いることが好ましく、ＰＥＴフィルム等以外にもガラス板や紙などのフィルム状または板状の種々の材料を用いることができる。ただし、保護基材としては、剥離操作をし易くなることから可撓性を備えたものを用いることが好ましい。

本発明に係るセラミック成形体の製造方法の他の構成上の特徴は、設置工程において、鋳込み型内に、保護基材に対向して補助フィルムが設置されるとともに、離型工程ののちに、シート状の成形体から補助フィルムを剥離してシート状の成形体を乾燥させることによりシート状の成形体に含まれる溶剤を除去する乾燥工程が行われることにある。

この場合、対向して鋳込み型内に設置された保護基材と補助フィルムとの間にセラミック成形体成形用のスラリーを流し込んでシート状の成形体が成形される。そして、成形されたシート状の成形体を保護基材および補助フィルムとともに、鋳込み型から取り出して、補助フィルムを剥離してシート状の成形体を乾燥したのちに、乾燥されたシート状の成形体から保護基材が剥離される。補助フィルムとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどのフィルムを用いることが好ましい。

本発明に係るセラミック成形体の製造方法のさらに他の構成上の特徴は、保護基材を、前記補助フィルムよりもシート状の成形体に対する付着力が大きなもので構成したことにある。

これによると、乾燥工程において剥離される補助フィルムは、シートから容易に剥離することができ、保護基材除去工程において剥離される保護基材は、補助フィルムより大きな付着力でシートに付着した状態を維持する。このため、乾燥工程において乾燥して収縮する際のシート状の成形体にクラックが生じることをより確実に防止することができる。また、シート状の成形体は、乾燥前よりも乾燥後の方がより硬化が進行して強度が強くなっているため、乾燥後のシート状の成形体から付着力の大きな保護基材を剥離してもシート状の成形体に破損は生じにくい。

また、保護基材の付着力を大きくしても、保護基材と導体成形体との間には剥離剤が介在しているため、保護基材を剥離する際に、導体成形体がシート状の成形体から分離することはない。なお、本発明においては、補助フィルムにも導体成形体を形成することができ、この場合は、補助フィルムの付着力を小さくすることにより、補助フィルムに剥離剤を塗布したり、補助フィルムの表面における導体成形体のない部分から剥離剤を除去したりする処理は不要になる。また、補助フィルムに導体成形体を形成する場合に、補助フィルムに剥離剤を塗布したり、補助フィルムの表面における導体成形体のない部分から剥離剤を除去したりする処理を行うこともできる。

本発明に係るセラミック成形体の製造方法のさらに他の構成上の特徴は、樹脂が熱硬化性樹脂であることにある。これによると、樹脂が加熱より硬化するため、セラミック成形体成形用のスラリーを硬化させるための処理が容易になる。

本発明に係るセラミック成形体の製造方法の他の構成上の特徴は、剥離剤除去工程において行われる剥離剤の除去が、導体成形体が形成された保護基材の表面をプラズマ中に暴露することによって行われることにある。

剥離剤を除去する方法としては、アセトンなどの溶剤に浸漬したり、剥離剤層をブラストで衝撃して除去したりする方法等があるが、プラズマの照射によると、保護基材における導体成形体が形成された部分、すなわち、保護基材と導体成形体との間だけに剥離剤を残し、他の露出した部分からは剥離剤を除去する処理を正確に行うことができる。この処理は、例えば、導体成形体が形成された保護基材をプラズマ処理装置のチャンバー内に設置してアルゴンガス等の不活性ガスをプラズマで電離させたイオンを衝突させることにより行うことができる。これによると、保護基材に損傷を与えることなく、不要な剥離剤層を除去することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る製造方法によって製造されたセラミック成形体を含むセラミック焼結体１０を示している。セラミック焼結体１０は、４個のセラミック成形体１１，１２，１３，１４を積層して構成されている。このうち、セラミック成形体１３，１４が、本実施形態に係るセラミック成形体の製造方法によって製造されたものである。セラミック成形体１１は、粉状のセラミックからなる基材に、架橋することによりゲル化して硬化するポリオールとポリイソシアネートからなるバインダー（熱硬化性樹脂前駆体）と、多塩基酸エステルからなる揮発性の溶剤（分散剤）を混合して構成されるスラリーＳ（図２（ｂ）参照）を硬化したスラリー硬化成形体から溶剤成分を乾燥により除去したもので構成されている。

セラミック成形体１２は、セラミック成形体１１と同一の材料で形成されたスラリー硬化成形体１２ａの下面に導体成形体１２ｂを埋没させた状態で形成して構成されており、スラリー硬化成形体１２ａの下面と導体成形体１２ｂの下面とは同一面上に位置する平滑面に形成されている。セラミック成形体１３は、セラミック成形体１１と同一の材料で形成されたスラリー硬化成形体１３ａの上面に導体成形体１３ｂを埋没させた状態で形成して構成されており、スラリー硬化成形体１３ａの上面と導体成形体１３ｂの上面とは同一面上に位置する平滑面に形成されている。

そして、セラミック成形体１４は、セラミック成形体１１と同一の材料で形成されるスラリー硬化成形体１４ａの上下両面にそれぞれ導体成形体１４ｂ，１４ｃを埋没させた状態で形成して構成されており、スラリー硬化成形体１４ａの下面と導体成形体１４ｂの下面とは同一面上に位置する平滑面に形成され、スラリー硬化成形体１４ａの上面と導体成形体１４ｃの上面とは同一面上に位置する平滑面に形成されている。そして、このように構成されたセラミック成形体１１，１２，１３，１４を積層したセラミック積層体を焼成することによりセラミック焼結体１０が形成される。

つぎに、以上にように構成されたセラミック焼結体１０を構成する各セラミック成形体１１，１２，１３，１４の製造方法について説明する。セラミック成形体１１，１２，１３，１４は、図２ないし図５に示した、開閉可能な上下一対の板状金型１５ａ，１５ｂを備えた鋳込み型１５と、板状金型１５ａ，１５ｂ間に配置される枠状のスペーサ１６と、フィルム１７ａ，１８ａの一方およびフィルム１７ｂ，１８ｂの一方からなる一対のフィルムとを用いて成形される。なお、図２および図３に示したフィルム１８ａで本発明に係る保護基材が構成され、フィルム１７ｂ，１８ｂで本発明に係る補助フィルムが構成される。

板状金型１５ａ，１５ｂは、平面からなる双方の成形面を所定間隔（セラミック成形体１１等の厚みと一対のフィルム１７ａ等の厚みとの和の長さ）だけ隔てて対向して平行に配置されている。板状金型１５ｂは、板状金型１５ａに対して進退可能になっている。そして、上方に位置する板状金型１５ｂの一方の端部側には、スラリーＳを鋳込み型１５内に注入するための注入孔１５ｃが板状金型１５ｂの内面から外面にかけて貫通している。スペーサ１６としては、高さの異なる複数個のものが準備されており、セラミック成形体１１等の厚みに応じて適宜一つが選択される。

また、フィルム１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂとしては、表面（セラミック成形体１１等側に位置する面）が付着面で構成されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが用いられる。そして、フィルム１７ｂ，１８ｂとしては、フィルム１７ａ，１８ａよりもセラミック成形体１１等に対する付着力の小さなものを用いた。例えば、フィルム１７ａ，１８ａとしては、東レ製のＨＰ−２Ｕ（品名）を用い、フィルム１７ｂ，１８ｂとしては、東レ製のＱ１（品名）を用いることができる。

また、フィルム１８ａとしては、フィルム１７ａと同一のフィルムの表面に、剥離剤を塗布したものを用い、フィルム１８ｂとしては、フィルム１７ｂと同一のフィルムの表面に、剥離剤を塗布したものを用いた。この剥離剤としては、シリコーン系またはフッ素系のものが用いられており、これによって、フィルム１８ａ，１８ｂの表面の付着力は小さくなっている。また、フィルム１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂのうちの板状金型１５ｂの内面に沿って設置されるフィルム１７ｂの注入孔１５ｃに対応する部分には、スラリーＳを通過させるための通過孔１７ｃを設けておき、フィルム１８ｂの注入孔１５ｃに対応する部分には、スラリーＳを通過させるための通過孔１８ｃを設けておく。注入孔１５ｃの直径と通過孔１７ｃ，１８ｃの直径とは同じに設定される。

そして、セラミック成形体１３を成形する場合には、まず、図２（ａ）に示したように、フィルム１８ａの表面に、導体成形体１３ｂを形成する。この導体成形体１３ｂの形成は、熱硬化性樹脂前駆体と銅を含む導体ペーストをスクリーン印刷法等を用いて印刷することにより行われ、例えば、渦巻き形状など任意の形状に形成される。この導体ペーストが硬化して導体成形体１３ｂになる。また、導体成形体１３ｂの厚みは、比較的大きくすることができ、セラミック成形体１３の厚み０．０５ｍｍから４ｍｍに対して１５μｍから２００μｍ程度にすることができる。つぎに、導体成形体１３ｂが形成されたフィルム１８ａの表面における露出した部分から剥離剤を除去する処理が行われる。

この剥離剤除去処理は、所定のプラズマ処理装置（図示せず）、例えば、サムコ社製のプラズマドライクリーナーＰＸ−１０００を用いて行うことができる。この場合、プラズマ処理装置のチャンバー内に、導体成形体１３ｂが形成されたフィルム１８ａをその表面を露出させた状態で設置して、真空にしたチャンバー内に、アルゴンガスを、流量が５０ｓｃｃｍで、ガス圧が３００ｍＴｏｒｒになるように流し、プラズマ処理装置に１ｋｗの電力を１０秒から３分供給した。この時間は、フィルム１８ａや剥離剤の種類等によって適宜設定される。これによって、チャンバー内に発生したプラズマ中で電離されたアルゴンガスのイオンが、フィルム１８ａの露出部分に衝突して剥離剤を除去する。この結果、フィルム１８ａと導体成形体１３ｂとの間だけに剥離剤が残り、フィルム１８ａの露出部分は剥離剤のない付着性を備えた面になる。

つぎに、スラリーＳに含まれる各材料、すなわち、セラミック粉体（アルミナ、ジルコニア、チッ化珪素、炭化珪素等からなる）、熱硬化性樹脂前駆体（ポリオール、ポリイソシアネートからなるバインダー）および揮発性の溶剤（多塩基酸エステル）、分散剤をミキサーで混合する。この混合の際に、各材料は、攪拌と多塩基酸エステルの分散性能によって、均一なスラリーＳになる。ついで、板状金型１５ｂを、板状金型１５ａから後退（上方に移動）させた状態で、板状金型１５ａの成形面（上面）上にフィルム１８ａを設置する。つぎに、セラミック成形体１３の厚み（ここでは、乾燥後の収縮は考慮してなく、成形時の厚み）と同じ高さのスペーサ１６を選択して、フィルム１８ａの周縁部を押えるようにしてスペーサ１６をフィルム１８ａの上面に設置する。

そして、注入孔１５ｃと通過孔１７ｃとの位置を合わせた状態で、板状金型１５ｂの成形面（下面）にフィルム１７ｂを設置する。この場合、フィルム１７ｂは離型性のよい塗布剤等を用いて板状金型１５ｂの成形面に仮止めしておく。そして、フィルム１７ｂが設置された板状金型１５ｂを下降させて、フィルム１７ｂの周縁部をスペーサ１６の上面に押し付ける。これによって、図２（ｂ）の状態になる。つぎに、スラリーＳを注入孔１５ｃから鋳込み型１５内に注入する。このスラリーＳは、通過孔１７ｃ内を通過して、フィルム１７ｂの下部側に落下し、フィルム１８ａとフィルム１７ｂとの間に充填される。これによって、図２（ｃ）の状態になる。

鋳込み型１５内に注入されたスラリーＳは、ポリオールとポリイソシアネートとが、反応して架橋することによりゲル化していき、それにともなって硬化していく。これによって、フィルム１８ａ，１７ｂ間にセラミック成形体１３の前駆体であるスラリー硬化成形体Ｓ３が形成される。また、スラリーＳが固化してスラリー硬化成形体Ｓ３になるときに、フィルム１８ａ，１７ｂは、スラリー硬化成形体Ｓ３に付着する。つぎに、板状金型１５ｂを、板状金型１５ａから上昇させて、鋳込み型１５を開く。

この場合、フィルム１７ｂは、板状金型１５ｂから剥離され、スラリー硬化成形体Ｓ３の上面に付着したまま、スラリー硬化成形体Ｓ３、フィルム１８ａおよびスペーサ１６とともに、板状金型１５ａの上面に残る。そして、スラリー硬化成形体Ｓ３を、フィルム１８ａ，１７ｂおよびスペーサ１６とともに、鋳込み型１５内から取り出し、図２（ｄ）に示したように、フィルム１７ｂ側を上方に位置させた状態で、所定の場所に置く。つぎに、フィルム１７ｂをスラリー硬化成形体Ｓ３から剥離して、スラリー硬化成形体Ｓ３の上面を、図２（ｅ）に示したように露出させる。このとき、スラリー硬化成形体Ｓ３における通過孔１７ｃ内に位置していた部分は除去して、スラリー硬化成形体Ｓ３の上面を平滑な面にしておく。

これによって、スラリー硬化成形体Ｓ３は乾燥され、スラリー硬化成形体Ｓ３内に含まれる多塩基酸エステルは揮発してスラリー硬化成形体Ｓ３の上面から外部に放出される。そして、多塩基酸エステルの揮発によって、スラリー硬化成形体Ｓ３に収縮が発生するが、フィルム１８ａによって、スラリー硬化成形体Ｓ３は強固に支持されているため、収縮によるクラックの発生が防止される。これによって、クラックのないセラミック成形体１３が成形される。つぎに、セラミック成形体１３からスペーサ１６を外し、必要に応じて、セラミック成形体１３からフィルム１８ａを剥離する。

このとき、フィルム１８ａの内面（導体成形体１３ｂが形成された面）における導体成形体１３ｂが位置する部分以外の部分は、予め剥離剤が除去されているため、フィルム１８ａとスラリー硬化成形体１３ａとの付着力は、大きくなっている。すなわち、フィルム１８ａのセラミック成形体１３に対する付着力は、フィルム１７ｂのスラリー硬化成形体Ｓ３に対する接着力よりも大きいが、セラミック成形体１３の強度は、乾燥前のスラリー硬化成形体Ｓ３の強度よりも大きくなっているため、フィルム１８ａは、セラミック成形体１３を損傷することなく容易に剥離される。また、フィルム１８ａと導体成形体１３ｂとの間には、剥離剤層が介在するため、フィルム１８ａは、導体成形体１３ｂから容易に剥離される。

このため、フィルム１８ａを、セラミック成形体１３の一端側から他端側に向かって引っ張ると、フィルム１８ａは、導体成形体１３ｂをセラミック成形体１３内に残したまま、セラミック成形体１３から剥離される。これによって、図２（ｆ）に示したセラミック成形体１３が得られる。なお、セラミック成形体１３に、セラミック成形体１４を積層するまで、フィルム１８ａを、セラミック成形体１３に付着させたままにしておくことが好ましい場合もあり、その場合には、ここではフィルム１８ａの剥離は行わない。

セラミック成形体１４を成形する場合には、まず、図３（ａ）に示したように、フィルム１８ａの表面に、導体成形体１４ｃを形成する。そして、図３（ｂ）に示したように、フィルム１８ｂの表面に、導体成形体１４ｂを形成する。この導体成形体１４ｃ，１４ｂの形成は、前述した導体成形体１３ｂの形成と同じ方法で行われる。そして、導体成形体１４ｃが形成されたフィルム１８ａと導体成形体１４ｂが形成されたフィルム１８ｂとのそれぞれの表面における露出した部分から剥離剤を除去する処理が行われる。この剥離剤除去処理は、前述した導体成形体１３ｂが形成されたフィルム１８ａの剥離剤除去と同じ方法で行われる。

これによって、フィルム１８ａにおいては、フィルム１８ａと導体成形体１４ｃとの間だけに剥離剤が残り、フィルム１８ａの露出部分は剥離剤のない付着性を備えた面になる。また、フィルム１８ｂにおいては、フィルム１８ｂと導体成形体１４ｂとの間だけに剥離剤が残り、フィルム１８ｂの露出部分は剥離剤のない付着性を備えた面になる。つぎに、鋳込み型１５を開いて、板状金型１５ａの成形面上に導体成形体１４ｃが形成されたフィルム１８ａを設置し、そのフィルム１８ａの上面にスペーサ１６を設置する。そして、注入孔１５ｃと通過孔１８ｃとの位置を合わせ、板状金型１５ｂの成形面に、導体成形体１４ｂが形成されたフィルム１８ｂを設置する。

この場合も、フィルム１８ｂは離型性のよい塗布剤等を用いて板状金型１５ｂの成形面に仮止めしておく。そして、板状金型１５ｂを下降させて、フィルム１８ｂの周縁部をスペーサ１６の上面に押し付ける。これによって、図３（ｃ）の状態になる。つぎに、スラリーＳを注入孔１５ｃから鋳込み型１５内に注入する。このスラリーＳは、通過孔１８ｃ内を通過して、フィルム１８ｂの下部側に落下し、フィルム１８ａとフィルム１８ｂとの間に充填される。これによって、図３（ｄ）の状態になる。鋳込み型１５内に注入されたＳスラリーは、ゲル化していき、それにともなって硬化していく。この結果、フィルム１８ａ，１８ｂ間にセラミック成形体１４の前駆体であるスラリー硬化成形体Ｓ４と導体成形体１４ｃ，１４ｂとが一体になって形成される。

つぎに、鋳込み型１５を開いて、内部（上下両面）に導体成形体１４ｃ，１４ｂが形成されたスラリー硬化成形体Ｓ４を、フィルム１８ａ，１８ｂおよびスペーサ１６とともに、鋳込み型１５内から取り出して、図３（ｅ）に示したように、フィルム１８ｂ側を上方に位置させた状態で、所定の場所に置く。つぎに、フィルム１８ｂをスラリー硬化成形体Ｓ４および導体成形体１４ｂから剥離して、スラリー硬化成形体Ｓ４および導体成形体１４ｂの上面を図３（ｆ）に示したように、露出させる。このとき、フィルム１８ｂと導体成形体１４ｂとの間には、剥離剤層が介在するため、フィルム１８ｂを、スラリー硬化成形体Ｓ４の一端側から他端側に向かって引っ張ると、フィルム１８ｂは、導体成形体１４ｂをスラリー硬化成形体Ｓ４内に残したまま、スラリー硬化成形体Ｓ４から剥離される。

これによって、スラリー硬化成形体Ｓ４内に含まれる多塩基酸エステルは揮発してスラリー硬化成形体Ｓ４の上面における導体成形体１４ｂが位置していない部分から外部に放出される。そして、スラリー硬化成形体Ｓ４内のポリオールとイソシアネートとが、さらに反応していき、それにともなってスラリー硬化成形体Ｓ４は、さらに硬化していく。このとき、スラリー硬化成形体Ｓ４に収縮が発生するが、スラリー硬化成形体Ｓ４は、フィルム１８ａによって、強固に支持されるため、収縮によるクラックが生じることが防止される。これによって、クラックのないスラリー硬化成形体１４ａを備えたセラミック成形体１４が成形される。

つぎに、セラミック成形体１４からスペーサ１６を外し、必要に応じて、セラミック成形体１４からフィルム１８ａを剥離する。このとき、フィルム１８ａと導体成形体１４ｃとの間には、剥離剤層が介在するため、フィルム１８ａは、導体成形体１４ｃから容易に剥離される。このため、フィルム１８ａを、スラリー硬化成形体１４ａの一端側から他端側に向かって引っ張ると、フィルム１８ａは、導体成形体１４ｃをスラリー硬化成形体１４ａ内に残したまま、スラリー硬化成形体１４ａから剥離される。これによって、図３（ｇ）に示したセラミック成形体１４が得られる。なお、このときも、フィルム１８ａを、セラミック成形体１４に付着させたままにしておくことが好ましい場合には、ここではフィルム１８ａの剥離は行わない。

また、参考として、セラミック成形体１１，１２の製造方法を説明すると、セラミック成形体１１の成形は、図４に示した各工程によって行われ、セラミック成形体１２の成形は、図５に示した各工程によって行われる。セラミック成形体１１を成形する場合には、まず、図４（ａ）に示したように、板状金型１５ａの成形面上にフィルム１７ａを設置し、フィルム１７ａの上面に所定のスペーサ１６を設置する。そして、注入孔１５ｃと通過孔１７ｃとの位置を合わせた状態で、板状金型１５ｂの成形面にフィルム１７ｂを設置して、スラリーＳを注入孔１５ｃから鋳込み型１５内に注入する。これによって、図４（ｂ）の状態になる。鋳込み型１５内に注入されたスラリーＳは、ゲル化して硬化していき、フィルム１７ａ，１７ｂ間にスラリー硬化成形体Ｓ１が形成される。

そして、スラリー硬化成形体Ｓ１を、フィルム１７ａ，１７ｂおよびスペーサ１６とともに、鋳込み型１５内から取り出し、図４（ｃ）に示したように、フィルム１７ｂ側を上方に位置させた状態で、所定の場所に置く。つぎに、フィルム１７ｂをスラリー硬化成形体Ｓ１から剥離して、スラリー硬化成形体Ｓ１を乾燥する。そして、乾燥されたセラミック成形体１１からスペーサ１６を外し、必要に応じて、フィルム１７ａを剥離する。これによって、図４（ｅ）に示したセラミック成形体１１が得られる。

また、セラミック成形体１２を成形する場合には、まず、図５（ａ）に示したように、フィルム１７ｂの表面に、導体成形体１２ｂを形成する。つぎに、図５（ｂ）に示したように、鋳込み型１５内に、フィルム１７ａ、スペーサ１６およびフィルム１７ｂを順次設置する。ついで、スラリーＳを注入孔１５ｃから鋳込み型１５内に注入して、図５（ｃ）の状態にする。鋳込み型１５内に注入されたスラリーＳは、ゲル化して硬化していき、フィルム１７ａ，１７ｂ間にスラリー硬化成形体Ｓ２と導体成形体１２ｂとが一体になって形成される。つぎに、図５（ｄ）に示したように、内部（上面）に導体成形体１２ｂが形成されたスラリー硬化成形体Ｓ２を、フィルム１７ａ，１７ｂおよびスペーサ１６とともに、鋳込み型１５内から取り出す。

そして、フィルム１７ｂをスラリー硬化成形体Ｓ２および導体成形体１２ｂから剥離して、スラリー硬化成形体Ｓ２および導体成形体１２ｂの上面を図５（ｅ）に示したように、露出させる。このとき、フィルム１７ｂの付着力は小さいため、フィルム１７ｂは、スラリー硬化成形体Ｓ２および導体成形体１２ｂから容易に剥離される。これによって、スラリー硬化成形体Ｓ２は乾燥して、硬化していき、スラリー硬化成形体１２ａと導体成形体１２ｂとからなるセラミック成形体１２が成形される。つぎに、セラミック成形体１２からスペーサ１６を外し、必要に応じて、フィルム１７ａを剥離する。これによって、図５（ｆ）に示したセラミック成形体１２が得られる。

そして、このようにして成形されたセラミック成形体１１，１２，１３，１４を順次積層して焼結することにより、セラミック焼結体１０が得られる。この場合、フィルム１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂがすべて剥離されたセラミック成形体１１，１２，１３，１４を積層するよりも、フィルム１７ａまたはフィルム１８ａが付着された状態のセラミック成形体１１，１２，１３，１４を順次積層していくことが好ましい。この場合、まず、フィルム１７ａが下面に付着したセラミック成形体１１の上面に接着剤を塗布し、フィルム１７ａが下面に付着したセラミック成形体１２を反転させてその下面（反転する前の上面で、導体成形体１２ｂが形成された面）をセラミック成形体１１の上面に押し付けて接合させる。ついで、セラミック成形体１２からフィルム１７ａを剥離する。

つぎに、セラミック成形体１２の上面に接着剤を塗布し、フィルム１８ａが下面に付着したセラミック成形体１３を反転させてその下面（反転する前の上面）をセラミック成形体１２の上面に押し付けて接合させる。ついで、セラミック成形体１３からフィルム１８ａを剥離する。つぎに、セラミック成形体１３の上面（導体成形体１３ｂが形成された面）に接着剤を塗布し、フィルム１８ａが下面に付着したセラミック成形体１４を反転させてその下面（導体成形体１４ｂが形成された面）をセラミック成形体１３の上面に押し付けて接合させる。

ついで、セラミック成形体１４からフィルム１８ａを剥離するとともに、セラミック成形体１１からフィルム１７ａを剥離する。そして、このように積層一体化されたセラミック積層成形体を焼結して、セラミック成形体１１およびセラミック成形体１２，１３，１４を、それぞれ焼成することによってセラミック焼結体１０が得られる。

このように、本実施形態に係るセラミック成形体の製造方法では、セラミック成形体１３を製造する際には、まず、付着力の大きなフィルム１８ａの表面に剥離剤を塗布し、その剥離剤の表面に導体成形体１３ｂを形成するようにしている。つぎに、フィルム１８ａの表面における導体成形体１３ｂが形成された部分以外の部分に塗布された剥離剤を除去したのちに、フィルム１８ａと付着力の小さなフィルム１７ｂとを対向させて鋳込み型１５内に設置し、フィルム１８ａ，１７ｂ間にスラリーＳを流し込んでスラリー硬化成形体Ｓ３を成形するようにしている。そして、成形されたスラリー硬化成形体Ｓ３をフィルム１８ａ，１７ｂとともに、鋳込み型１５から取り出し、フィルム１７ｂを剥離してスラリー硬化成形体Ｓ３を乾燥したのちに、乾燥されたスラリー硬化成形体１３ａからフィルム１８ａを剥離するようにしている。

これによると、スラリー硬化成形体Ｓ３からフィルム１７ｂを剥離して、スラリー硬化成形体Ｓ３を乾燥する際に、スラリー硬化成形体Ｓ３が収縮するが、スラリー硬化成形体Ｓ３は、フィルム１８ａの付着力によってフィルム１８ａに強固に支持された状態になる。このため、スラリー硬化成形体Ｓ３が収縮してスラリー硬化成形体１３ａになる際に、クラックが発生することが防止される。また、導体成形体１３ｂとフィルム１８ａとの間には、剥離剤が残っているため、スラリー硬化成形体１３ａからフィルム１８ａを剥離するときに、フィルム１８ａが導体成形体１３ｂから簡単に剥離する。これによって、導体成形体１３ｂがフィルム１８ａとともに、スラリー硬化成形体１３ａから分離してしまうことを防止できる。

この結果、クラックがなく、導体成形体１３ｂがスラリー硬化成形体１３ａから剥離されることのないセラミック成形体１３を得ることができる。また、フィルム１７ｂは、付着力が小さいため、スラリー硬化成形体Ｓ３から容易に剥離できるが、仮に、フィルム１７ｂの付着力が大きな場合であっても、フィルム１７ｂには導体成形体が形成されてないため、支障は生じない。また、本実施形態に係るセラミック成形体の製造方法では、剥離剤除去工程において行われる剥離剤の除去が、導体成形体１３ｂ，１４ｂ，１４ｃが形成されたフィルム１８ａ，１８ｂの表面にプラズマを暴露することによって行われている。

このプラズマの暴露によると、フィルム１８ａ，１８ｂにおける導体成形体１３ｂ，１４ｂ，１４ｃが形成された部分だけに剥離剤を残し、他の露出した部分からは剥離剤を除去する処理を正確に行うことができる。また、フィルム１８ａ，１８ｂに損傷を与えることなく、不要な剥離剤層を除去することができる。さらに、フィルム１７ｂ，１８ｂの付着力を、フィルム１８ａの付着力よりも小さくしているため、フィルム１７ｂ，１８ｂは、スラリー硬化成形体Ｓ３，Ｓ４から剥離し易くなり、フィルム１８ａは、乾燥して収縮するスラリー硬化成形体Ｓ３，Ｓ４に大きな付着力で付着してスラリー硬化成形体Ｓ３，Ｓ４にクラックが生じることをより確実に防止できる。

また、本発明に係るセラミック成形体成形方法およびセラミック焼結体は、前述した実施形態に限るものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、セラミック成形体１４を製造する際に、補助フィルムとして、剥離剤を塗布したフィルム１８ｂを用い、このフィルム１８ｂの表面に導体成形体１４ｂを形成したのちに、プラズマを暴露しているが、このフィルム１８ｂに代えて剥離剤が塗布されていないフィルム１７ｂを用いてもよい。この場合でも、フィルム１７ｂの付着力が小さいため、フィルム１７ｂを、スラリー硬化成形体Ｓ４および導体成形体１４ｂから剥離することができる。これによると、フィルム１７ｂに剥離剤を塗布したり、フィルム１７ｂの表面における導体成形体１４ｂのない部分から剥離剤を除去したりする処理が不要になる。

また、前述した実施形態では、セラミック焼結体１０を携帯電話に内蔵されるインダクタとして用いるようにしているが、これに限らず、フィルター、カプラ、バラン、ディレーライン等の用途に用いることもできる。さらに、フィルム１８ａ，１８ｂから剥離剤を除去する方法としては、フィルム１８ａ，１８ｂにおける剥離剤を除去する部分にアセトン等の液体を塗布したり、その液体中にフィルム１８ａ，１８ｂを浸漬したりする方法を用いることができる。酸性あるいはアルカリ性溶液に浸漬する方法、また、フィルム１８ａ，１８ｂにおける剥離剤を除去する部分にブラストを衝突させる方法やコロナ放電中に暴露する方法、ＲＩＥ、逆スパッタリング、イオンミリング、紫外線やＸ線あるいは放射線などの照射による方法、を用いることもできる。さらに、本発明を構成するそれ以外の部分の構成についても本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。

本発明の一実施形態によって製造されたセラミック成形体を備えたセラミック焼結体の断面図である。 本発明の一実施形態に係るセラミック成形体の製造工程を示しており、（ａ）はフィルムの表面に導体成形体を形成した状態を示した断面図、（ｂ）は一対のフィルムを鋳込み型内に配置した状態を示した断面図、（ｃ）は鋳込み型内にスラリーを流し込んだ状態を示した断面図、（ｄ）は鋳込み型から取り出されたスラリー硬化成形体を示した断面図、（ｅ）はスラリー硬化成形体から上方のフィルムを剥離した状態を示した断面図、（ｆ）は下面に導体成形体が形成されたセラミック成形体を示した断面図である。 他のセラミック成形体の製造工程を示しており、（ａ）は一方のフィルムの表面に導体成形体を形成した状態を示した断面図、（ｂ）は他方のフィルムの表面に導体成形体を形成した状態を示した断面図、（ｃ）は一対のフィルムを鋳込み型内に配置した状態を示した断面図、（ｄ）は鋳込み型内にスラリーを流し込んだ状態を示した断面図、（ｅ）は鋳込み型から取り出されたスラリー硬化成形体を示した断面図、（ｆ）はスラリー硬化成形体から上方のフィルムを剥離した状態を示した断面図、（ｇ）は上下両面に導体成形体が形成されたセラミック成形体を示した断面図である。 導体成形体を含まないセラミック成形体の製造工程を示しており、（ａ）は一対のフィルムを鋳込み型内に配置した状態を示した断面図、（ｂ）は鋳込み型内にスラリーを流し込んだ状態を示した断面図、（ｃ）は鋳込み型から取り出されたスラリー硬化成形体を示した断面図、（ｄ）はスラリー硬化成形体から上方のフィルムを剥離した状態を示した断面図、（ｅ）は導体成形体を含まないセラミック成形体を示した断面図である。 上面に導体成形体が形成されたセラミック成形体の製造工程を示しており、（ａ）はフィルムの表面に導体成形体を形成した状態を示した断面図、（ｂ）は一対のフィルムを鋳込み型内に配置した状態を示した断面図、（ｃ）は鋳込み型内にスラリーを流し込んだ状態を示した断面図、（ｄ）は鋳込み型から取り出されたスラリー硬化成形体を示した断面図、（ｅ）はスラリー硬化成形体から上方のフィルムを剥離した状態を示した断面図、（ｆ）は上面に導体成形体が形成されたセラミック成形体を示した断面図である。

符号の説明

１３，１４…セラミック成形体、１３ａ，１４ａ，Ｓ３，Ｓ４…スラリー硬化成形体、１３ｂ，１４ｂ，１４ｃ…導体成形体、１５…鋳込み型、１７ｂ，１８ａ，１８ｂ…フィルム、Ｓ…スラリー。

Claims (5)

1. 表面に剥離剤が塗布されたフィルム状または薄板状の保護基材の表面に導体成形体を形成する導体成形体形成工程と、
   前記導体成形体が形成された保護基材の表面における前記導体成形体が形成された部分以外の部分に塗布された剥離剤を除去する剥離剤除去工程と、
   前記保護基材の表面を成形用空間に向けた状態で、前記保護基材を鋳込み型内に設置する設置工程と、
   前記鋳込み型内に樹脂とセラミック粉末と溶剤とが混合されたスラリーを流し込むシート成形工程と、
   前記シート成形工程において成形されたシート状の成形体を、前記保護基材とともに、前記鋳込み型から取り出す離型工程と、
   前記シート状の成形体から前記保護基材を剥離する保護基材除去工程と
   を備えたセラミック成形体の製造方法。
2. 前記設置工程において、前記鋳込み型内に、前記保護基材に対向して補助フィルムが設置されるとともに、前記離型工程ののちに、前記シート状の成形体から前記補助フィルムを剥離して前記シート状の成形体を乾燥させることにより前記シート状の成形体に含まれる溶剤を除去する乾燥工程が行われる請求項１に記載のセラミック成形体の製造方法。
3. 前記保護基材を、前記補助フィルムよりも前記シート状の成形体に対する付着力が大きなもので構成した請求項２に記載のセラミック成形体の製造方法。
4. 前記樹脂が熱硬化性樹脂である請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載のセラミック成形体の製造方法。
5. 前記剥離剤除去工程において行われる剥離剤の除去が、前記導体成形体が形成された前記保護基材の表面をプラズマ中に暴露することによって行われる請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載のセラミック成形体の製造方法。

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