多层陶瓷基板以及多层陶瓷基板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种难以产生龟裂、抗弯强度高、基板与表面电极的电极接合强度高的多层陶瓷基板。本发明专利技术具备层叠了陶瓷层(2)的层叠体(1)，陶瓷层由陶瓷材料构成，陶瓷材料含有主成分和副成分，主成分含有1、48～75重量％的SiO2、20～40重量％的BaO、5～20重量％的Al2O3，副成分相对于100重量份的主成分至少含有2.5～20重量份的MnO，在层叠体(1)进一步层叠了玻璃陶瓷层(3a、3b)，玻璃陶瓷层(3a、3b)的全部厚度或者厚度的一部分存在于层叠体(1)的内部，并且存在于从两主面起分别100μm以内。

Manufacturing method of multilayer ceramic substrate and multilayer ceramic substrate

The invention provides a multilayer ceramic substrate which is difficult to produce crack, high bending strength, and high bonding strength between the substrate and the surface electrode. The invention is provided with a laminated ceramic layer (2) laminated body (1), the ceramic layer made of ceramic material, ceramic material containing principal component and vice principal component composition, containing 1, 48~75 wt.% SiO2 and 20~40 wt.% BaO, 5~20 wt% of Al2O3, a sub component relative to the principal component weight 100 at least 2.5 to 20 parts by weight of MnO, the laminate (1) further laminated glass ceramic layer (3a, 3b), glass ceramic layer (3a, 3b) a part of the full thickness or the thickness of the laminate (1) exists in the interior, and in less than two from the main surface 100 m respectively.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层陶瓷基板以及多层陶瓷基板的制造方法
本专利技术涉及多层陶瓷基板，更详细地，涉及在上下主面附近充分地含有玻璃成分、难以产生龟裂、抗弯强度高、基板与表面电极的电极接合强度高的多层陶瓷基板。此外，本专利技术涉及适合于制造上述的本专利技术的多层陶瓷基板的多层陶瓷基板的制造方法。
技术介绍
低温烧结陶瓷(LTCC：LowTemperatureCofiredCeramic)材料被广泛用作多层陶瓷基板材料。这是因为，如果使用低温烧结陶瓷，则能够将比较廉价且电阻率小的银、铜等低熔点金属用作内部电极、表面电极、过孔电极等的电极材料，并能够同时进行烧成，因此能够廉价地制造高频特性优异的多层陶瓷基板。例如，在专利文献1(日本专利第5533674号)中公开了一种低温烧结陶瓷材料，其包含：含有48～75重量％的SiO2、20～40重量％的BaO、5～20重量％的Al2O3的主成分；相对于100重量份的主成分为2.5～5.5重量份的作为烧结助剂成分的MnO；以及其它副成分。如上所述，低温烧结陶瓷材料具有能够与银、铜等低熔点金属同时进行烧成的优点，但是也具有在烧成时基板在平面方向上大幅收缩这样的问题。因此，在专利文献2(日本专利第5024064号公报)公开的多层陶瓷基板的制造方法中，在由低温烧结陶瓷材料构成的陶瓷层的各层间插入约束层而形成层叠体，并进行烧成，由此使得抑制基板的平面方向上的收缩。记载了，对于约束层，例如使用Al2O3(氧化铝)、ZrO2(氧化锆)等(参照专利文献2的(0035)段)。此外，记载了，有时还在约束层含有玻璃成分(参照专利文献2的(0058)段)。另外，在完成了多层陶瓷基板之后，约束层仍会残留在层叠体内。根据专利文献2公开的多层陶瓷基板的制造方法，能够抑制基板的平面方向上的收缩。然而，所制作的多层陶瓷基板成为跨越基板的整个厚度方向层叠了由收缩行为不同的两种材质构成的陶瓷层和约束层的构造，因此存在基板的翘曲量大、抗弯强度低、基板与表面电极的电极接合强度低这样的问题。因此，作为对该问题采取了措施的多层陶瓷基板的制造方法，在专利文献3(日本特开10-84056公报)公开了如下方法，即，构成多层陶瓷基板的层叠体本身是层叠低温烧结陶瓷层而形成的，但是层叠体的烧成是利用约束层从上下方向夹住层叠体且施加压力而进行的。记载了，对于约束层，例如可使用MgO、Al2O3、ZrO2等(参照专利文献3的(0020)段)。在烧成后，约束层被从多层陶瓷基板的表面除去。通过在专利文献3公开的方法制作的多层陶瓷基板，消除了通过在专利文献2公开的方法制作的多层陶瓷基板具有的问题。即，根据在专利文献3公开的方法，基板的陶瓷部分由一种低温烧结陶瓷材料形成，因此消除了由专利文献2所公开的方法造成的、由收缩行为不同的低温烧结陶瓷层和约束层形成基板所引起的翘曲量大、抗弯强度低、与表面电极的电极接合强度低这样的问题。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5533674号公报专利文献2：日本专利第5024064号公报专利文献3：日本特开10-84056公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，通过在专利文献3公开的方法制作的多层陶瓷基板由于其它理由而存在抗弯强度低、与表面电极的电极接合强度低这样的问题。即，在专利文献3公开的多层陶瓷基板的方法中存在如下问题，即，在烧成时，从上下夹住层叠体而进行加压的约束层会从由低温烧结陶瓷材料形成的层叠体吸引玻璃成分。而且，若从层叠体的上下主面吸引玻璃成分，则在层叠体的上下主面附近玻璃成分会不足，不能得到压缩应力，容易产生龟裂，基板的抗弯强度下降，并且基板与表面电极的电极接合强度下降。用于解决课题的技术方案本专利技术是为了解决上述的现有的问题而完成的，作为其手段，本专利技术的层叠陶瓷基板是具备在给定的层间配置了内部电极并层叠了多个陶瓷层的层叠体的层叠陶瓷基板，其中，陶瓷层由陶瓷材料构成，陶瓷材料含有主成分和副成分，主成分含有换算为SiO2为48～75重量％的Si、换算为BaO为20～40重量％的Ba、换算为Al2O3为5～20重量％的Al，副成分相对于50重量份的主成分至少含有换算为MnO为2.5～20重量份的Mn，在层叠体进一步配置有第一玻璃陶瓷层，第一玻璃陶瓷层的厚度的至少一部分存在于层叠体的内部，且存在于从两主面起分别100μm以内。另外，上述中，所谓层叠体的内部，意味着排除层叠体的主面的表面部分。此外，上述中，100μm是完成后的层叠体(烧成后的层叠体)中的距离。此外，关于层叠体的厚度，排除极小的内部电极的厚度，并根据陶瓷层和玻璃陶瓷层的合计厚度来计算。优选地，第一玻璃陶瓷层的层数为6层以下。这是因为，若层叠体中的玻璃陶瓷层的总层数超过6层，则存在陶瓷层的绝缘电阻下降的情况。第一玻璃陶瓷层的层数例如能够设为一层或两层。进而，在该情况下，因为玻璃陶瓷层相对于层叠体整体的比例极小，所以层叠体不会由于层叠了收缩行为不同的陶瓷层和玻璃陶瓷层而导致基板翘曲、抗弯强度下降或者基板与表面电极的电极接合强度下降。层叠体能够做成为，不具备全部厚度存在于与一个主面相距大于100μm且与另一个主面相距大于100μm的区域的玻璃陶瓷层。在该情况下，因为在层叠体的中心部分不存在玻璃陶瓷层，所以不会由于层叠了收缩行为不同的陶瓷层和玻璃陶瓷层而导致基板翘曲、抗弯强度下降或者基板与表面电极的电极接合强度下降。或者，层叠体也可以做成为，具备全部的厚度存在于与一个主面相距大于100μm且与另一个主面相距大于100μm的区域的第二玻璃陶瓷层，但是优选第一玻璃陶瓷层以及第二玻璃陶瓷层的总层数为6层以下。这是因为，若层叠体中的玻璃陶瓷层的总层数超过6层，则存在陶瓷层的绝缘电阻下降的情况。此外，能够做成为，玻璃陶瓷层由靠近层叠体的一个主面的第一玻璃陶瓷层和靠近层叠体的另一个主面的第二玻璃陶瓷层这两层构成，层叠在层叠体的一个主面与第一玻璃陶瓷层之间的陶瓷层以及层叠在层叠体的另一个主面与第二玻璃陶瓷层之间的陶瓷层的玻璃浓度，高于层叠在第一玻璃陶瓷层与第二玻璃陶瓷层之间的陶瓷层的玻璃浓度。在该情况下，因为基板的上下主面附近的陶瓷层充分地含有玻璃成分，所以基板的上下主面附近的热膨胀系数变得比基板的内部的热膨胀系数低。而且，其结果是，压缩应力分别在基板的上下主面发挥作用，因此在基板难以产生龟裂，基板的抗弯强度变高，基板与表面电极的电极接合强度变高。此外，在本专利技术的层叠陶瓷基板的制造方法中，层叠陶瓷基板具备在给定的层间配置了内部电极的、层叠了多个陶瓷层的层叠体，陶瓷层由陶瓷材料构成，陶瓷材料含有主成分和副成分，主成分含有换算为SiO2为48～75重量％的Si、换算为BaO为20～40重量％的Ba、换算为Al2O3为5～20重量％的Al，副成分相对于100重量份的主成分至少含有换算为MnO为2.5～20重量份的Mn，在层叠体进一步层叠了第一玻璃陶瓷层，第一玻璃陶瓷层的至少一部分的厚度存在于层叠体的内部，且存在于从两主面起分别100μm以内，层叠陶瓷基板的制造方法包括：准备用于形成陶瓷层的陶瓷生片的工序(a)；在陶瓷生片中的给定的陶瓷生片的主面涂敷玻璃陶瓷浆料而形成玻璃陶瓷层的工序(b)；在未形成玻璃陶瓷层的陶瓷生片以及形成了玻璃陶瓷层的陶瓷生片中的至少一方的给定的陶瓷生片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠陶瓷基板，具备在给定的层间配置了内部电极并层叠了多个陶瓷层的层叠体，其中，所述陶瓷层由陶瓷材料构成，所述陶瓷材料含有主成分和副成分，所述主成分含有换算为SiO2为48～75重量％的Si、换算为BaO为20～40重量％的Ba、换算为Al2O3为5～20重量％的Al，所述副成分相对于50重量份的所述主成分至少含有换算为MnO为2.5～20重量份的Mn，在所述层叠体进一步配置有第一玻璃陶瓷层，所述第一玻璃陶瓷层的厚度的至少一部分存在于所述层叠体的内部，且存在于从两主面起分别100μm以内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 JP 2015-1303471.一种层叠陶瓷基板，具备在给定的层间配置了内部电极并层叠了多个陶瓷层的层叠体，其中，所述陶瓷层由陶瓷材料构成，所述陶瓷材料含有主成分和副成分，所述主成分含有换算为SiO2为48～75重量％的Si、换算为BaO为20～40重量％的Ba、换算为Al2O3为5～20重量％的Al，所述副成分相对于50重量份的所述主成分至少含有换算为MnO为2.5～20重量份的Mn，在所述层叠体进一步配置有第一玻璃陶瓷层，所述第一玻璃陶瓷层的厚度的至少一部分存在于所述层叠体的内部，且存在于从两主面起分别100μm以内。2.根据权利要求1所述的层叠陶瓷基板，其中，所述第一玻璃陶瓷层的层数为6层以下。3.根据权利要求2所述的层叠陶瓷基板，其中，所述第一玻璃陶瓷层的层数为一层或两层。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的层叠陶瓷基板，其中，所述层叠体不具备全部的厚度存在于与一个主面相距大于100μm且与另一个主面相距大于100μm的区域的玻璃陶瓷层。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的层叠陶瓷基板，其中，所述层叠体还具备全部的厚度存在于与一个主面相距大于100μm且与另一个主面相距大于100μm的区域的第二玻璃陶瓷层，所述第一玻璃陶瓷层以及所述第二玻璃陶瓷层的总层数为6层以下。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的层叠陶瓷基板，其中，所述玻璃陶瓷层由靠近所述层叠体的一个主面的第一玻璃陶瓷层和靠近所述层叠体的另一个主面的第二玻璃陶瓷层这两层构成，层叠在所述层叠体的一个主面与所述第一玻璃陶瓷层之间的所述陶瓷层以及层叠在所述层叠体的另一个主面与所述第二玻璃陶瓷层之间的所述陶瓷层的玻璃浓度，高于层叠在所述第一玻璃陶瓷层与所述第二玻璃陶瓷层之间的所述陶瓷层的玻璃浓度。7.一种层叠陶瓷基板的制造方法，所述层叠陶瓷基板具备在给定的层间配置了内部电极的、层叠了多个陶瓷层的层叠体，所述陶瓷层由陶瓷材料构成，所述陶瓷材料含有主成分和副成分，所述主成分含有换算为SiO2为48～75重量％的Si、换算为BaO为20～40重量％的Ba、换...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤知树，坂本祯章，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP