CN101129102A

CN101129102A - 陶瓷基板、电子器件及陶瓷基板的制造方法

Info

Publication number: CN101129102A
Application number: CNA2006800013645A
Authority: CN
Inventors: 目黑彻; 和田龙一郎; 齐藤善史
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2026-11-13
Also published as: CN100586256C

Abstract

本发明提供一种陶瓷基板、电子器件及陶瓷基板的制造方法，该陶瓷基板没有因热循环而对导体部产生的应力集中，而且覆盖导体部的一部分的玻璃层与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性好、可靠性高。从陶瓷基板本体的一个主表面上形成的导体部的一部分起、跨越陶瓷基板本体的一个主表面那样配置玻璃层，同时玻璃层采用具有第1玻璃层11及第2玻璃层12的双层结构，该第1玻璃层11由第1玻璃材料构成，该第2玻璃层12由在第1玻璃层上形成的、与构成第1玻璃层的第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成，而且第1玻璃材料与第2玻璃材料相比，是与陶瓷基板本体的附着性好的材料，第2玻璃材料与第1玻璃材料相比，是耐镀性好的材料，这样形成玻璃层13。

Description

陶瓷基板、电子器件及陶瓷基板的制造方法

技术领域

本申请发明涉及陶瓷基板、电子器件及陶瓷基板的制造方法，详细来说，是涉及将一个主表面上形成的导体部通过焊锡与安装基板上的安装用连接盘连接，通过这样来进行安装的陶瓷基板、电子器件及陶瓷基板的制造方法。

背景技术

陶瓷基板通常如图10所示那样，构成为将陶瓷基板50的一个主表面上形成的导体部即连接盘电极51通过焊锡52与安装基板53上的安装用连接盘54连接，通过这样来进行安装。

但是，如图10所示，陶瓷基板50的连接盘电极51的尺寸与安装基板53的安装用连接盘54的尺寸实质上相同的情况下，例如在产品进行热循环试验时，因陶瓷基板50与安装基板53的热膨胀系数之差而产生的应力，集中在连接盘电极51的端部，存在的问题是，有的情况下陶瓷基板50将产生龟裂或裂纹C。

因此，如图11所示提出一种方法，该方法利用玻璃层55覆盖连接盘电极51的周围，能够缓和热循环试验时的应力集中，防止对陶瓷基板50产生龟裂或裂纹，或防止连接盘电极51产生移动不良等(参照专利文献1)。

另外，在专利文献1中，作为玻璃层55所使用的玻璃材料，根据提高玻璃层55与陶瓷基板50的粘结性的观点，表示希望使用以与构成陶瓷基板50的陶瓷材料(介质陶瓷层)混合的玻璃材料为主要成分的玻璃材料。

但是，根据通常的陶瓷基板的制造方法，由于在形成玻璃层55后，在连接盘电极51的表面形成防止焊锡咬住用的镀Ni膜、提高焊锡附着性用的镀Sn膜、以及提高连接可靠性等用的镀Au膜等，为此施加各种镀层，因此存在的问题是，取决于玻璃材料的种类，某些玻璃层55的耐镀性容易不够，因镀液腐蚀而导致产生针孔。

再有，在根据提高玻璃层55与陶瓷基板50的粘接性的观点，对玻璃层55使用以和构成陶瓷基板50的陶瓷层(介质层)混合的玻璃材料为主要成分的玻璃材料时，由于与陶瓷层混合的玻璃通常是重视电特性而选择的玻璃，特别是没有考虑耐镀性等，因此存在的问题是，玻璃层55的耐镀性容易不够，因镀液的腐蚀容易产生严重问题。

专利文献1：特开2002-231860号公报

发明内容

本申请发明是为了解决上述问题，其目的在于提供一种陶瓷基板、使用该陶瓷基板的电子器件及前述陶瓷基板的制造方法，该陶瓷基板由于用玻璃材料覆盖导体部的一部分，因此没有因热循环而对导体部产生的应力集中，而且覆盖导体部的一部分的玻璃层与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性好，可靠性高。

为了解决上述问题，本申请第1方面的陶瓷基板，具有：

陶瓷基板本体；以及

从前述陶瓷基板本体的一个主表面上形成的导体部的一部分起、跨越前述陶瓷基板本体的前述一个主表面那样配置的玻璃层，

前述玻璃层具有：

从前述导体部的一部分起跨越前述陶瓷基板本体的前述一个主表面那样配置的、由第1玻璃材料构成的第1玻璃层；以及

在前述第1玻璃层上形成的、由与构成前述第1玻璃层的第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成的第2玻璃层，

前述第1玻璃材料与前述第2玻璃材料相比，是与前述陶瓷基板本体的附着性好的材料，前述第2玻璃材料与前述第1玻璃材料相比，是耐镀性好的材料。

另外，第2方面的陶瓷基板，是在第1方面的发明的构成中，

构成前述陶瓷基板本体的陶瓷含有玻璃，而且

前述第1玻璃材料是与构成前述陶瓷基板本体的陶瓷中含有的玻璃为同一系列的玻璃材料，

同时前述第2玻璃材料与前述第1玻璃材料相比，是难以溶解析出在镀液中的玻璃材料。

另外，第3方面的陶瓷基板，是在第1或2方面的发明的构成中，形成前述玻璃层，使其覆盖在前述陶瓷基板本体的一个主表面上形成的前述导体部的外周。

另外，第4方面的陶瓷基板，是在第1～3方面的任一项发明的构成中，形成前述第2玻璃层，使其覆盖整个前述第1玻璃层。

另外，第5方面的陶瓷基板，是在第1～4方面的任一项发明的构成中，前述第1玻璃材料是含有硼硅酸系玻璃的材料，前述第2玻璃材料是含有以Si、B、及Zn为主要成分的玻璃的材料。

另外，第6方面的陶瓷基板，是在第1～5方面的任一项发明的构成中，在前述导体部的表面形成镀膜。

另外，本申请第方面7的电子器件，将第1～6方面的任一项所述的陶瓷基板的前述导体部通过焊锡与安装基板连接。

另外，本申请第8方面的陶瓷基板的制造方法，具有以下工序：

形成未烧成的陶瓷层叠体的工序，该陶瓷层叠体具有这样的结构，即在将多个陶瓷生片层叠的层叠体的一个主表面上形成导体部，从前述导体部的一部分跨越前述层叠体的前述一个主表面那样形成由第1玻璃材料构成的第1玻璃层，在前述第1玻璃层上，形成由与构成前述第1玻璃层的前述第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成的第2玻璃层，前述第1玻璃材料由与前述陶瓷基板本体的附着性比前述第2玻璃材料要好的材料构成，前述第2玻璃材料由耐镀性比前述第1玻璃材料要好的材料构成；以及

将前述未烧成的陶瓷层叠体进行烧成的工序。

另外，第9方面的陶瓷基板的制造方法，是在第8方面的发明的构成中，形成第1玻璃层，使其覆盖前述导体部的外周。

另外，第10方面的陶瓷基板的制造方法，是在第8或9方面的发明的构成中，形成前述第2玻璃层，使其覆盖整个前述第1玻璃层。

另外，第11方面的陶瓷基板的制造方法，是在第8至10方面的任一项发明的构成中，在烧成前述陶瓷层叠体的工序中，在前述陶瓷层叠体的至少一个主表面上，配置由在烧成前述陶瓷层叠体的温度下实质上不烧结的陶瓷材料构成的收缩抑制用生片，并在该状态下进行前述陶瓷层叠体的烧成。

另外，第12方面的陶瓷基板的制造方法，是在第8至11方面的任一项发明的构成中，在烧成前述陶瓷层叠体的工序之后，具有在前述导体部的表面形成镀膜的工序。

本申请第1方面的陶瓷基板，由于从陶瓷基板本体的一个主表面上形成的导体部的一部分起、跨越陶瓷基板本体的一个主表面那样配置玻璃层，同时这样构成玻璃层，具有：从导体部的一部分起跨越陶瓷基板本体的一个主表面那样配置的、由第1玻璃材料构成的第1玻璃层；以及在第1玻璃层上形成的、由与构成第1玻璃层的第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成的第2玻璃层，第1玻璃材料与第2玻璃材料相比，是与陶瓷基板本体的附着性好的材料，第2玻璃材料与第1玻璃材料相比，是耐镀性好的材料，因此例如，作为第1玻璃层，形成与陶瓷基板本体的附着性好的玻璃层，在该第1玻璃层上，作为第2玻璃层，形成耐镀性比第1玻璃层要好的玻璃层，通过这样，能够确实得到一种陶瓷基板，该陶瓷基板由于用玻璃材料覆盖导体部的一部分，因此没有因热循环而对导体部产生的应力集中，而且覆盖导体部的一部分的玻璃层与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性好，可靠性高。

另外，如第2方面的陶瓷基板那样，是在第1方面的发明的构成中，在构成陶瓷基板本体的陶瓷含有玻璃时，作为第1玻璃材料，是采用与构成陶瓷基板本体的陶瓷中含有的玻璃为同一系列的玻璃材料，作为第2玻璃材料，是采用难以溶解析出在镀液中的玻璃材料时，能够更确实得到覆盖导体部的一部分那样配置的玻璃层与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性好、可靠性高的陶瓷基板，能够使本申请发明更有效。

另外，作为第2玻璃材料、即难以溶解析出在镀液中的玻璃材料，可以采用Zn的含量多、例如以10重量％以上的比例含有Zn的玻璃材料；含有7重量％以上的Sr的玻璃材料；或者Zn-Al-Ba-Si-Sr-Zr-Ca-Mg-Ti系玻璃。这些玻璃材料特别在使用中性镀液时的耐镀性好。

另外，如第3方面的陶瓷基板那样，是在第1或2方面的发明的构成中，在使玻璃层覆盖在陶瓷基板本体的一个主表面上形成的导体部的外周那样形成时，利用玻璃层覆盖应力特别容易集中的导体部的周边部，能够有效地抑制、防止应力集中，能够使本申请发明有效。

另外，如第4方面的陶瓷基板那样，是在第1至3方面的任一项发明的构成中，在使第2玻璃层覆盖整个第1玻璃层那样形成时，能够形成在表面仅耐镀性好的第2玻璃层露出的结构，能够得到无镀层腐蚀、可靠性更高的陶瓷基板。

另外，如第5方面的陶瓷基板那样，是在第1至4方面的任一项发明的构成中，作为第1玻璃材料，是采用含有硼硅酸系玻璃的材料，作第2玻璃材料，是采用含有以Si、B、及Zn为主要成分的玻璃的材料，通过这样能够得到具有与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性更好的玻璃层的、可靠性更高的陶瓷基板。

另外，如第6方面的陶瓷基板那样，是在第1至5方面的任一项发明的构成中，在采用导体部的表面形成镀膜的结构时，例如由于利用镀膜能够提高焊接性及电连接可靠性等特性，因此能够更确实得到具有所希望的特性的陶瓷基板，是有意义的。

另外，本申请第7方面的电子器件，由于第1至6方面的任一项所述的陶瓷基板的导体部通过焊锡确实与安装基板连接，而且利用双层结构的玻璃层覆盖陶瓷基板的导体部的一部分，因此与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性好，所以能够得到在安装基板上安装可靠性高的陶瓷基板的可靠性高的电子器件。

另外，本申请第8方面的陶瓷基板的制造方法，由于具有以下工序：形成未烧成的陶瓷层叠体的工序，该陶瓷层叠体具有这样的结构，即在将多个陶瓷生片层叠的层叠体的一个主表面上形成导体部，从导体部的一部分跨越层叠体的一个主表面那样形成由第1玻璃材料构成的第1玻璃层，在第1玻璃层上，形成由与构成第1玻璃层的第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成的第2玻璃层，第1玻璃材料由与陶瓷基板本体的附着性比第2玻璃材料要好的材料构成，第2玻璃材料由耐镀性比第1玻璃材料要好的材料构成；以及将未烧成的陶瓷层叠体进行烧成的工序，因此能够有效地而且确实制造一种陶瓷基板，该陶瓷基板具有：陶瓷基板本体；以及从陶瓷基板本体的一个主表面上形成的导体部的一部分起跨越陶瓷基板本体的一个主表面那样配置的、具有第1玻璃层及第2玻璃层的双层结构的玻璃层，覆盖导体部的一部分的玻璃层与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性好，可靠性高。

另外，利用该本申请第8方面的陶瓷基板的制造方法，能够有效地制造本申请第1至6方面的陶瓷基板。

另外，如第9方面的陶瓷基板的制造方法那样，是在第8方面的发明的构成中，在覆盖导体部的外周那样形成第1玻璃层时，利用玻璃层覆盖应力特别容易集中的导体部的周边部，能够有效地抑制、防止应力集中，能够使本申请发明有效。

另外，如第10方面的陶瓷基板的制造方法那样，是在第8或9方面的发明的构成中，在覆盖整个第1玻璃层那样形成第2玻璃层时，能够形成在表面仅耐镀性比第1玻璃层好的第2玻璃层露出的结构，能够得到无镀层腐蚀、可靠性更高的陶瓷基板。

另外，如第11方面的陶瓷基板的制造方法那样，是在第8～10方面的任一项发明的构成中，在烧成陶瓷层叠体的工序中，在陶瓷层叠体的至少一个主表面上，配置由在烧成陶瓷层叠体的温度下实质上不烧结的陶瓷材料构成的收缩抑制用生片，并在该状态下进行陶瓷层叠体的烧成，这时在烧成工序中，能够抑制、防止沿平行于陶瓷层叠体的主表面的方向收缩，同时将陶瓷层叠体进行烧成，能够更确实制造具有所希望的特性的可靠性高的陶瓷基板。

另外，如第12方面的陶瓷基板的制造方法那样，是在第8至11方面的任一项发明的构成中，在烧成陶瓷层叠体的工序之后，具有在导体部的表面形成镀膜的工序，这时例如由于利用镀膜能够提高焊接性及电连接可靠性等特性，因此能够更确实制造具有所希望的特性的陶瓷基板，是有意义的。

附图说明

图1所示为本申请发明的一个实施例有关的陶瓷基板的、设置了导体部的一个主表面图。

图2(a)所示为将本申请发明的一个实施例有关的陶瓷基板的导体部及其附近部分放大的剖视图，(b)、(c)所示为将其它例有关的陶瓷基板的导体部及其附近部分放大的剖视图。

图3所示为本申请发明的一个实施例有关的陶瓷基板的构成的剖视图。

图4所示为在本申请发明的一个实施例有关的陶瓷基板上安装表面安装元器件后、用封装用树脂封装的状态图。

图5所示为将安装表面安装元器件后、用封装用树脂封装的状态的陶瓷基板(电路基板)通过焊锡安装在安装基板即环氧树脂基板上的状态图。

图6所示为供给移动评价试验用而制成的陶瓷基板图。

图7为本申请发明的陶瓷基板的制造工序中、形成成为连接盘电极的导体部的方法的说明图。

图8(a)、(b)、(c)所示为形成导体部及玻璃层的其它方法的说明图。

图9(a)、(b)、(c)所示为在本申请发明的陶瓷基板中、覆盖导体部的一部分那样设置的玻璃层的设置形态图。

图10所示为将在以往的陶瓷基板的一个主表面上形成的连接盘电极通过焊锡与安装基板的安装用连接盘连接的状态图。

图11所示为以往的其它陶瓷基板的连接盘电极及其附近的结构图。

标号说明

1陶瓷基板本体

1a一个主表面

1b另一个主表面

10陶瓷基板

10a电路基板

10b陶瓷基板

11第1玻璃层

12第2玻璃层

13玻璃层

14导体部(连接盘电极)

15表面安装元器件

16表面安装元器件

17封装用树脂

18焊锡

19镀膜

21形成用面内导体

22层间连接用通孔

23表面导体

31环氧树脂基板

32安装用连接盘

41a、41b梳型电极

43支持体

具体实施方式

以下所示为本申请发明的实施例，更详细地说明作为本申请发明的特征。

实施例1

首先，以下说明本申请发明的陶瓷基板的制造方法。

[陶瓷基板的制造]

(a)将混合了SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、以及CaO的微晶玻璃粉末与氧化铝粉末按等重量比例进行混合，得到混合粉末。

(b)对于由此得到的100重量份的混合粉末，添加15重量份的聚乙烯醇缩丁醛、40重量份的异丙醇、以及20重量份的甲苯(トロ-ル)，用球磨机进行24小时混合，制成浆料。

(c)利用刮刀法，将该浆料刮平，制成厚120μm的陶瓷生片。

(d)另外，对于上述(c)工序中制成的陶瓷生片的各层，根据需要，进行层间连接用的通孔的形成加工，及对该通孔进行导电性糊料充填，同时在陶瓷生片的表面进行形成面内导体的导电性糊料的印刷，作为热循环评价用基板。

作为对上述通孔充填的导电性糊料及面内导体内的导电性糊料，都采用通过将83重量份的Ag粉末、15重量份的苯基丙二醇乙醚·得克萨环乙醇(日文：テキサノ-ル)、以及2重量份的乙基纤维素混合而制成的导电性糊料。但是，对通孔充填的导电性糊料与面内导体用的导电性糊料也可以采用不同种类的导电性糊料。

另外，面内导体的厚度形成为20μm。

(e)另外，为了形成成为连接盘电极的导体部，对表层用的陶瓷生片，根据需要，进行层间连接用的通孔的形成加工，及对该通孔进行导电性糊料充填，之后在表面上印刷形成连接盘电极的导体部用的导电性糊料。另外，作为导体部用的导电性糊料，采用与上述(d)工序中使用的导电性糊料相同的导电性糊料。

但是，也可以采用与上述(d)工序中使用的导电性糊料不同种类的导电性糊料。

另外，对通孔充填的导电性糊料与面内导体用的导电性糊料也可以采用不同种类的导电性糊料。

另外，导体部不限于使用导电性糊料形成的情况，也可以用金属箔形成。

(f)之后，从导体部的一部分起、跨越表层用的陶瓷生片那样，印刷将与陶瓷生片中含有的玻璃材料相同成分的玻璃材料形成糊料的玻璃糊料，形成第1玻璃层。

在本实施例中，作为与构成陶瓷基板本体陶瓷混合的玻璃，由于采用混合了SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、及CaO的微晶玻璃，因此作为第1玻璃层用的玻璃，采用与该微晶玻璃相同的玻璃，即采用按以下的比例将SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、及CaO混合的微晶玻璃。另外，该第1玻璃层的玻璃与后述的第2玻璃层用的玻璃相比，是与陶瓷基板本体的附着性好的玻璃。

SiO₂：43重量％

Al₂O₃：8重量％

B₂O₃：6重量％

CaO：43重量％

然后，对该玻璃粉末53.2重量％与氧化铝粉末46.8重量％的共计100重量份混合30重量份的二丁基二甘醇-乙醚、以及15重量份的乙基纤维素，制成第1玻璃层用的玻璃糊料。

另外，作为第1玻璃层用的玻璃糊料，也可以代替二丁基二甘醇-乙醚，使用混合苯基丙二醇乙醚·得克萨环乙醇(日文：テキサノ-ル)而制成的玻璃糊料。

然后，印刷上述的玻璃糊料，形成烧成后的厚度为8μm的第1玻璃层。

第1玻璃层的厚度(烧成后的厚度)通常最好是5～10μm。在第1玻璃层的厚度不到5μm时，由于膜中的空孔(气孔)增多，变成多孔状，因此不好。另外，若第1玻璃层的厚度超过10μm，则由于与导体部(电极)的台阶差增大，成为层剥离的原因，因此不好。

另外，作为第1玻璃层用的玻璃材料，在采用SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-CaO系玻璃时，通常最好采用下述范围组成的玻璃材料：

SiO₂：28～44重量％

Al₂O₃：0～20重量％

B₂O₃：0～17.5重量％

CaO：36～50重量％

另外，作为第1玻璃层用的玻璃材料，除了上述的玻璃材料以外，也可以采用SiO₂-B₂O₃-BaO系玻璃、SiO₂-B₂O₃-K₂O₄系玻璃等。

(g)再在第1玻璃层上，印刷将以SiO₂、Al₂O₃、ZnO为主要成分的玻璃材料形成糊料的玻璃糊料，形成第2玻璃层。

作为第2玻璃层用的玻璃材料，最好采用耐镀性好的玻璃材料，例如采用含有10％以上的Zn的玻璃材料。

作为第2玻璃层用的玻璃材料，更好的是与第1玻璃层的附着性好的玻璃材料。例如，在第1玻璃层用的玻璃材料中含有Ca时，由于Ca容易溶解于镀液，因此不能用作为第2玻璃层用的玻璃材料，但是通过采用与Ca是同属元素、但比Ca的耐镀性高的Zn，能够形成耐镀性好、而且与第1玻璃层的附着性也好的第2玻璃层。

另外，作为第2玻璃层用的玻璃材料，除此之外，也可以采用含有7％以上的Sr的玻璃材料。通过将Sr取入玻璃晶体中，能够制成不容易溶解于镀液的玻璃。另外，能够采用Zn-Al-Ba-Si-Sr-Zr-Ca-Mg-Ti系玻璃等。

在本实施例中，作为第2玻璃层用的玻璃糊料，是采用将SiO₂、Al₂O₃、及ZnO按

SiO₂：50重量份

Al₂O₃：28重量份

ZnO：22重量份

的比例混合的玻璃粉末79重量％、苯基丙二醇乙醚·得克萨环乙醇(日文：テキサノ-ル)5重量％、及乙基纤维素16重量％混合而制成的玻璃糊料。

另外，该第2玻璃层的玻璃糊料是能够形成耐镀性比上述第1玻璃层要好的第2玻璃层的玻璃糊料。

然后，印刷上述的玻璃糊料，形成烧成后的厚度为15μm的第2玻璃层。

另外，第2玻璃层的厚度(烧成后的厚度)通常最好是10～20μm。在第2玻璃层的厚度不到10μm时，由于膜中的空孔(气孔)增多，变成多孔状，因此不好。另外，若第2玻璃层的厚度超过20μm，则存在的问题是，在利用后述的转印法形成导体部、第1及第2玻璃层的情况下，在第2玻璃层上印刷形成第1玻璃层用的玻璃糊料时，导致渗润增大，或者在形成玻璃层后充填导体部用的导电性糊料时，导电性糊料的充填性恶化等。

另外，第1玻璃层与第2玻璃层的合计厚度最好为15～30μm的范围内。若第1玻璃层与第2玻璃层的合计厚度不到15μm，则由于玻璃层中的空孔而使耐环境试验性恶化，另外，若超过30μm，由于导致镀膜的扩展性降低、或安装不良，因此不好。

(h)之后，将施加了上述加工的陶瓷生片适当组合，进行层叠，在形成层叠数为10层的层叠体后，以压力50MPa、温度60℃加压压紧，得到未烧成的陶瓷层叠体。

(i)接着，将该未烧成的陶瓷层叠体放置在由氧化铝板制成的托盘上，用温度600℃加热3小时后，用温度900℃加热1小时，通过这样使陶瓷烧结。

另外，在将未烧成的陶瓷层叠体进行烧成时，在将陶瓷层叠体进行烧成的工序中，也可以在陶瓷层叠体的一个主表面或两个主表面上，配置由在构成陶瓷生片的陶瓷的烧结温度下实质上不烧结的陶瓷材料构成的收缩抑制用陶瓷生片，在这样的状态下将陶瓷层叠体进行烧成。在这种情况下，在烧成工序中，能够防止沿平行于陶瓷层叠体的主表面的方向的收缩，同时将陶瓷层叠体进行烧成。

(j)之后，在成为连接盘电极的导体部的表面进行5μm厚的镀Ni，再在其上进行0.4μm厚的镀Au，通过这样，得到一种陶瓷基板，该陶瓷基板具有利用包含第1玻璃层及第2玻璃层的双层结构的玻璃层全部覆盖多层结构的成为连接盘电极的导体部的外周部的结构。

另外，图1所示为用上述方法制成的陶瓷基板的、设置了导体部的一个主表面图，图2(a)所示为将本实施例的导体部及其附近部分放大的剖视图。

在本实施例中，如图1及图2(a)所示，制成了一种陶瓷基板10，该陶瓷基板10在陶瓷基板本体1的一个主表面1a的周边部，配置多个整个外周利用由第1玻璃层11及第2玻璃层12构成的双层结构的玻璃层13覆盖的导体部(连接盘电极)14。

另外，如图2(a)所示，导体部14的表面与其周边部的第2玻璃层12形成相同高度，要形成这样的结构，例如可以一面压紧导体部14，一面形成第1及第2玻璃层11及12，或者在形成第1及第2玻璃层11及12后，再涂布形成导体部14用的导电性糊料。

另外，导体部及其附近部分的形状不限于上述的结构，也可以采用以下说明的结构。

例如，也可以如图2(b)所示，导体部14的表面形成在低于其周边部的第1及第2玻璃层11及12的位置。

另外，也可以如图2(c)所示，第2玻璃层12的表面的几乎整个面形成为与导体部14的表面相同的高度。

另外，在导体部14的表面形成镀膜19，但在这种情况下，最好如图2(a)、(c)所示，若镀膜19形成为高于第2玻璃层12的表面，则能够更确实保证与安装基板的导通。

另外，在图2(b)中，虽然镀膜19形成在低于第2玻璃层12的表面的位置，但也可以形成达到与第2玻璃层12的表面相同高度的镀膜，另外，也可以形成为超过它的高度。

另外，在形成镀膜19之前，为了形成与第2玻璃层12的表面相同高度的导体部14(参照图2(c))，也可以再涂布导电性糊料，形成较厚的导体部14后，如图2(c)所示那样形成镀膜19。

另外，图3所示为用上述的方法制成的陶瓷基板的结构的剖视图。如图3所示，该陶瓷基板10具有的结构是，在陶瓷基板本体1的内部具有电路形成用的面内导体21、及面内导体21在层间连接用的通孔22，而且在陶瓷基板本体1的上表面侧具有表面导体23等，同时在一个主表面(图3中为下表面)1a配置多个外周利用由第1玻璃层11及第2玻璃层12构成的双层结构的玻璃层13覆盖的导体部(连接盘电极)14。

[特性评价]

<1>裂纹发生率

在上述那样制成的陶瓷基板本体1的另一个主表面1b上，如图4所示，利用焊锡安装必需的表面安装元器件15及16后，用以环氧树脂为主要成分的封装用树脂17进行封装，得到规定的电路基板10a，即得到安装了表面安装元器件15及16、并用封装用树脂17封装的陶瓷基板10。

然后，如图5所示，将该电路基板10a的形成了连接盘电极(导体部)14、并设置了玻璃层13的一个主表面1a，利用焊锡安装在安装基板即环氧树脂基板31上，将电路基板10a的连接盘电极14与环氧树脂基板31的安装用连接盘32连接。

然后，将安装了电路基板10a的环氧树脂基板31在-55℃到125℃的范围的条件下，进行400循环的负荷试验后，使整个电路基板10a浸透在红液渗透探伤浸透液中，进行溶剂超声波清洗，确认有无裂纹。其结果，没有观察到产生裂纹。

另外，在热循环负荷时，由于安装基板与陶瓷基板的热膨胀系数差，使得应力集中在强度弱的部位，往往在陶瓷基板的导体部(连接盘电极)与周围陶瓷的界面产生龟裂或裂纹，但上述那样，通过在导体部(连接盘电极)14的外周覆盖具有第1玻璃层11及第2玻璃层12的双层结构的玻璃层13，而该第1玻璃层由与构成陶瓷基板本体1的陶瓷中含有的玻璃相同系列的玻璃材料构成，该第2玻璃层由比第1玻璃层11难以溶解析出在镀液中的玻璃材料构成，从而能够得到具有与陶瓷的附着强度及耐镀性好的玻璃层13、即使在热循环试验中也没有产生裂纹的可靠性高的陶瓷基板。

<2>移动评价试验

下面，为了提供移动评价试验，利用与上述实施例的方法相同的方法，如图6所示，制成一种陶瓷基板10b，该陶瓷基板10b在表面具有线条/间隔＝100μm/150μm的、一对梳型电极41a及41b，而且在该梳型电极41a及41b上，以图6所示的形态设置由第1玻璃层及第2玻璃层构成的双层结构的玻璃层13。

然后，在该陶瓷基板10b的梳型电极41a及41b上滴下去离子水之后，施加10V直流电压，测定一直到梳型电极41a与41b之间短路为止的时间。其结果，梳型电极41a及41b一直到短路为止的时间为5分钟。根据该结果确认，上述那样构成的陶瓷基板10b具有很好的耐移动性。

另外实际情况是，构成陶瓷基板本体的陶瓷中含有的玻璃是考虑到产品的陶瓷基板的特性而选择的，多数情况下没有特别考虑到膜特性等，即使采用这样的玻璃覆盖导体部(连接盘电极)的外周，也在玻璃层常常产生针孔等缺陷，另外，为了防止针孔等，即使增大膜厚，从材料方面来说，耐镀性也容易不够，难以防止因镀液腐蚀而形成针孔等问题。但是，如本申请发明那样，通过用具有第1玻璃层及第2玻璃层的双层结构的玻璃层覆盖导体部(连接盘电极)的外周，而该第1玻璃层由与构成陶瓷基板本体的陶瓷中含有的玻璃相同系列的玻璃材料构成，该第2玻璃层由比第1玻璃层难以溶解析出在镀液中的玻璃材料构成，从而能够得到玻璃层与陶瓷的附着强度及耐镀性好、没有针孔等缺陷的可靠性高的陶瓷基板。

另外，为了比较起见，制成了覆盖连接盘电极的外周用的玻璃层采用仅由本申请发明中的第1玻璃层、即仅由与构成陶瓷基板本体的陶瓷中含有的玻璃相同系列的玻璃材料构成的第1玻璃层构成的单层结构的陶瓷基板，研究了其特性，结果没有观察到上述<1>的因热循环而对陶瓷基板产生的裂纹，但在与上述实施例的情况相同的条件下进行上述<2>的移动评价试验时，一直到电极间短路为止的时间缩短为10秒钟，确认了有Ag的树枝状晶体生长，即Ag产生移动。

另外，为了比较起见，制成了作为覆盖连接盘电极的外周用的玻璃层采用仅由本申请发明中的第2玻璃层、即仅由比第1玻璃层难以溶解析出在镀液中的玻璃材料构成的第2玻璃层构成的单层结构的陶瓷基板，研究了其特性，结果在上述<1>的热循环中，观察到对陶瓷基板产生的裂纹。另外，在与上述实施例的情况相同的条件下进行上述<2>的移动评价试验时，一直到电极间短路为止的时间缩短为15秒钟，确认了有来自玻璃剥离的部分的Ag的树枝状晶体生长，即Ag产生移动。

另外，在上述实施例中，是通过在陶瓷生片上印刷导体部用的导电性糊料、第1玻璃层用的玻璃糊料、以及第2玻璃层用的玻璃糊料，形成外周被玻璃层覆盖的导体部，但在形成成为连接盘电极的导体部14时，也可以如图7所示，在支持体43上印刷第2玻璃层用的玻璃糊料，形成具有开口部的第2玻璃层12，在其上再印刷形成第1玻璃层11的玻璃糊料，形成具有开口部的第1玻璃层11，从其上方在第1玻璃层11及第2玻璃层12的开口部印刷导体部用的导电性糊料，形成导体部14后，将支持体43上的导体部14、和由第1玻璃层11及第2玻璃层12构成的玻璃层13转印到陶瓷层叠体的一个主表面上，通过这样，在陶瓷层叠体的一个主表面上，形成外周利用由第1玻璃层及第2玻璃层构成的双层结构的玻璃层覆盖的导体部。

另外，也可以一面参照图8(a)、(b)、(c)，一面根据以下说明的方法，在陶瓷基板(陶瓷层叠体)10上形成导体部14和第1及第2玻璃层11及12。

首先，如图8(a)所示，在陶瓷基板(陶瓷层叠体)10的一个主表面上，通过印刷或转印导体部用的导电性糊料，形状导体部14。

另外，在支持体43的表面上，印刷第2玻璃层用的玻璃糊料，形成具有开口部的第2玻璃层12，再在其上通过印刷形成第1玻璃层的玻璃糊料，形成具有开口部的第1玻璃层11。

然后，将支持体43的表面上形成的第1及第2玻璃层11及12转印到形成导体部14的陶瓷基板(陶瓷层叠体)10上(图8(b))，除去支持体43(图8(c))，从而利用第1及第2玻璃层11及12覆盖陶瓷基板(陶瓷层叠体)10上的导体部14的周围。

另外，也可以在不同的两个支持体上分别印刷第1及第2玻璃层用的糊料，在一个支持体上形成第1玻璃层，在另一个支持体上形成第2玻璃层，按照第1玻璃层及第2玻璃层的顺序，将玻璃层转印到形成导体部的陶瓷基板(陶瓷层叠体)上，从而图8(c)所示，利用第1及第2玻璃层11及12覆盖陶瓷基板(陶瓷层叠体)10上的导体部14的周围。

另外，图5所示为上述实施例的陶瓷基板10(电路基板10a)将它的导体部14通过焊锡18与安装基板(环氧树脂基板)31连接的状态图，而且所示为本申请发明的电子器件的一个例子。

在该电子器件中，由于将陶瓷基板10的导体部14通过焊锡18可靠地与安装基板连接，而且上述实施例的陶瓷基板10的导体部14的外周利用上述双层结构的玻璃层13覆盖，因此在安装基板上安装了由于与陶瓷基板本体1的附着性及耐镀性好而可靠性高的陶瓷基板10，从而能够得到可靠性高的电子器件。

另外，图9(a)、(b)、(c)所示为设置成覆盖导体部14的一部分的玻璃层13的设置形态图。

图9(a)所示为上述实施例中的、玻璃层14的设置形态图，在上述实施例中，在导体部14的外周覆盖玻璃层13时，仅覆盖导体部14的外周附近那样设置玻璃层13，但在本申请发明的陶瓷基板中，也可以如图9(b)、(c)所示，在导体部14的外周覆盖玻璃层13时，对除了应该露出导体部14的区域以外的全部区域利用玻璃层13覆盖。

另外，在图9(b)中，导体部14的露出面、及其外周区域的玻璃层13的表面从其周围的表面突出那样构成，在图9(c)中，导体部14的露出面低于周围的玻璃层13的表面那样、即导体部14的露出面成为凹部的底面那样构成。

在图9(c)的构成的情况下，也可以对凹部涂布导电性糊料，使得导体部14的表面达到与周围的玻璃层13的表面相同的高度，也可以再附加导电性糊料，形成导体部从玻璃层的表面突出的结构。另外，也可以不限于导电性糊料，而使用金属箔来调整导体部的高度。

无论什么情况下，导体部14、以及设置成覆盖导体部14的一部分的玻璃层13的设置形态都没有特别的限制，能够加以种种变形。另外，在图9(a)、(b)、(c)中，所示为玻璃层13及导体部14的台阶部是有棱角的情况，但也可以是厚度光滑变化那样的结构。

另外，本申请发明在其它方面也不限定于上述实施例，有关构成陶瓷基板本体的陶瓷材料的种类、导体部的形状及构成材料、构成玻璃层的玻璃材料的种类及组成等，在发明的范围内能够加以种种应用及变形。

工业上的实用性

如上所述，根据本申请发明，通过用玻璃材料覆盖导体部的一部分，能够抑制因热循环而产生的对导体部的应力集中，同时能够提高设置成覆盖成为连接盘电极的导体部的一部分的玻璃层的、与陶瓷基板本体的附着性及耐镀性，能够确实得到可靠性高的陶瓷基板。

因此，本申请发明能够广泛用于陶瓷基板、及其制造技术领域、以及使用陶瓷基板的电子器件的领域等。

Claims

1.一种陶瓷基板，其特征在于，具有：

陶瓷基板本体；以及

从所述陶瓷基板本体的一个主表面上形成的导体部的一部分起、跨越所述陶瓷基板本体的所述一个主表面那样配置的玻璃层，

所述玻璃层具有：

从所述导体部的一部分起跨越所述陶瓷基板本体的所述一个主表面那样配置的、由第1玻璃材料构成的第1玻璃层；以及

由在所述第1玻璃层上形成的、与构成所述第1玻璃层的第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成的第2玻璃层，

所述第1玻璃材料与所述第2玻璃材料相比，是与所述陶瓷基板本体的附着性好的材料，

所述第2玻璃材料与所述第1玻璃材料相比，是耐镀性好的材料。

2.如权利要求1所述的陶瓷基板，其特征在于，

构成所述陶瓷基板本体的陶瓷含有玻璃，而且

所述第1玻璃材料是与构成所述陶瓷基板本体的陶瓷中含有的玻璃为同一系列的玻璃材料，同时

所述第2玻璃材料与所述第1玻璃材料相比，是难以溶解析出在镀液中的玻璃材料。

3.如权利要求1或2所述的陶瓷基板，其特征在于，

形成所述玻璃层，使其覆盖在所述陶瓷基板本体的一个主表面上形成的所述导体部的外周。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的陶瓷基板，其特征在于，

形成所述第2玻璃层，使其覆盖整个所述第1玻璃层。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的陶瓷基板，其特征在于，

所述第1玻璃材料是含有硼硅酸系玻璃的材料，

所述第2玻璃材料是含有以Si、B、及Zn为主要成分的玻璃的材料。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的陶瓷基板，其特征在于，

在所述导体部的表面形成镀膜。

7.一种电子器件，其特征在于，

将权利要求1至6中的任一项所述的陶瓷基板的所述导体部通过焊料与安装基板连接。

8.一种陶瓷基板的制造方法，其特征在于，具有以下工序：

形成未烧成的陶瓷层叠体的工序，该陶瓷层叠体具有这样的结构，即在将多个陶瓷生片层叠的层叠体的一个主表面上形成导体部，从所述导体部的一部分跨越所述层叠体的所述一个主表面那样形成由第1玻璃材料构成的第1玻璃层，在所述第1玻璃层上，形成由与构成所述第1玻璃层的所述第1玻璃材料不同的第2玻璃材料构成的第2玻璃层，所述第1玻璃材料由与所述陶瓷基板本体的附着性比所述第2玻璃材料要好的材料构成，所述第2玻璃材料由耐镀性比所述第1玻璃材料要好的材料构成；以及

将所述未烧成的陶瓷层叠体进行烧成的工序。

9.如权利要求8所述的陶瓷基板的制造方法，其特征在于，

形成第1玻璃层，使其覆盖所述导体部的外周。

10.如权利要求8或9所述的陶瓷基板的制造方法，其特征在于，

形成所述第2玻璃层，使其覆盖整个所述第1玻璃层。

11.如权利要求8至10中的任一项所述的陶瓷基板的制造方法，其特征在于，

在烧成所述陶瓷层叠体的工序中，在所述陶瓷层叠体的至少一个主表面上，配置由在烧成所述陶瓷层叠体的温度下实质上不烧结的陶瓷材料构成的收缩抑制用生片，并在该状态下进行所述陶瓷层叠体的烧成。

12.如权利要求8至11中的任一项所述的陶瓷基板的制造方法，其特征在于，

在烧成所述陶瓷层叠体的工序之后，具有在所述导体部的表面形成镀膜的工序。