CN101416570B - 多层陶瓷基板及其制造方法以及电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供抗弯强度高、翘曲被抑制、不易发生脱层叠的多层陶瓷基板。该多层陶瓷基板具有由内层部(3)与表层部(4及5)构成的层叠结构，表层部(4及5)的热膨胀系数小于内层部(3)的热膨胀系数，且其与内层部(3)的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，构成表层部(4及5)的材料与构成内层部(3)的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。

Description

多层陶瓷基板及其制造方法以及电子器件
技术领域
本发明涉及多层陶瓷基板及其制造方法以及具备多层陶瓷基板的电子器件，特别涉及用于提高多层陶瓷基板的强度的改良。
背景技术
本发明所感兴趣的多层陶瓷基板例如记载于日本专利特开平6—29664号公报(专利文献1)中。专利文献1中记载了一种多层陶瓷基板，该多层陶瓷基板是由玻璃和作为剩余部分的结晶物质构成的低温烧成多层陶瓷基板，其最外层的热膨胀系数小于内层的热膨胀系数，且表面和背面的最外层的厚度的总和小于内层的厚度。通过采用上述结构，烧成后的冷却过程中，在表面和背面的最外层产生压缩应力，因此多层陶瓷基板的抗弯强度提高。
然而，上述专利文献1中记载的多层陶瓷基板存在下述应当解决的问题。
首先，仅仅增大最外层与内层之间的热膨胀系数的差，最外层与内层的边界部的应力可能会增大，在边界部可能会发生剥离(脱层叠)和空隙等缺陷。专利文献1中，揭示了热膨胀系数的差为0.4ppmK-1的实施例和热膨胀系数的差为0.6ppmK-1的实施例。利用这些实施例具有的组成与热膨胀系数的差的组合，确实可得到专利文献1主张的效果。但是，专利文献1中，未就热膨胀系数的差的限制特别进行说明。
因此，即使采用该专利文献1中记载的结构，但如果热膨胀系数的差增大，则确实最外层与内层的边界部的应力会增大，如果该边界部的接合力不足，则不足以耐受应力，在边界部可能会发生剥离和空隙等缺陷。
此外，在能够以高可靠性进行基板表面上的部件安装和母板上的安装等的工序的方面，多层陶瓷基板较好的是翘曲量少的基板。此外，在实施基板表面上的部件安装和树脂涂层等时，可能会遭遇由焊锡、粘接剂或涂层树脂的收缩导致多层陶瓷基板被拉伸而翘曲的问题。然而，如果将专利文献1中记载的实施例所示的最外层与内层之间的热膨胀系数的差与不存在上述差的情况进行比较，则关于翘曲量未发现显著差异。
专利文献1：日本专利特开平6—29664号公报
发明的揭示
因此，本发明的目的是解决上述问题，提供强度更高、且翘曲被抑制的多层陶瓷基板。
本发明的另一个目的是提供用于制造上述多层陶瓷基板的优选方法。
本发明的又一个目的是提供具备上述多层陶瓷基板的电子器件。
本发明首先涉及具有由表层部与内层部构成的层叠结构的多层陶瓷基板，为解决上述技术问题，该基板的特征在于，表层部的热膨胀系数小于内层部的热膨胀系数，且其与内层部的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，构成表层部的材料与构成内层部的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。
表层部的热膨胀系数与内层部的热膨胀系数的差较好的是在4.3ppmK-1以下。
构成表层部的材料较好的是含有玻璃，该玻璃含有SiO2及MO(这里，MO是选自CaO、MgO、SrO及BaO的至少1种)，SiO2:MO＝23:7～17:13；构成内层部的材料较好的是含有玻璃，该玻璃含有SiO2及MO，SiO2:MO＝19:11～11:19。
上述情况下，更好的是构成表层部的材料所含的玻璃中含有的SiO2为34～73重量％，构成内层部的材料所含的玻璃中含有的SiO2为22～60重量％。
此外，构成表层部的材料所含的玻璃较好的是含有34～73重量％的SiO2、14～41重量％的MO、0～30重量％的B2O3、0～30重量％的Al2O3；构成内层部的材料所含的玻璃较好的是含有22～60重量％的SiO2、22～60重量％的MO、0～20重量％的B2O3、0～30重量％的Al2O3。
此外，构成表层部的材料较好的是含有30～60重量％的作为填料的Al2O3；构成内层部的材料较好的是含有40～70重量％的作为填料的Al2O3。
本发明还涉及制造上述多层陶瓷基板的方法。
本发明的多层陶瓷基板的制造方法中，首先，分别准备表层用陶瓷绿板(ceramic green sheets)、内层用陶瓷绿板以及约束用陶瓷绿板，该约束用陶瓷绿板含有无机材料，该无机材料在表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板烧结的温度下不烧结。
接着，分别配置至少1个表层用陶瓷绿板，使它们在叠层方向上夹住至少1个内层用陶瓷绿板，还在其外侧配置至少1个约束用陶瓷绿板，藉此实施制作复合叠层体的工序。
接着，在表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板烧结、但约束用陶瓷绿板不烧结的温度下烧成复合叠层体，藉此得到烧成后的复合叠层体，该烧成后的复合叠层体中，来自表层用陶瓷绿板的表层部的热膨胀系数小于来自内层用陶瓷绿板的内层部的热膨胀系数，且其与内层部的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，构成表层部的材料与构成内层部的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。
接着，将烧成后的复合叠层体具备的、来自约束用陶瓷绿板的部分从复合叠层体除去。
本发明还涉及具备上述多层陶瓷基板的电子器件。
本发明的多层陶瓷基板中，表层部的热膨胀系数小于内层部的热膨胀系数，所以与专利文献1的情况相同，可在烧成后的冷却过程中在表层部产生压缩应力，其结果是提高多层陶瓷基板的抗弯强度。
此外，利用本发明的多层陶瓷基板，表层部的热膨胀系数与内层部的热膨胀系数在1.0ppmK-1以上，所以可抑制翘曲。推测这是因为，通过将热膨胀系数的差增大至1.0ppmK-1以上，起到使多层陶瓷基板翘曲的作用的面内方向的应力，与由热膨胀系数的差引起的表面和背面作用于面内方向的应力相比相对较小，结果翘曲被矫正。
还有，利用本发明的多层陶瓷基板，构成表层部的材料与构成内层部的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上，所以表层部与内层部之间可获得足够的接合力。因此如上所述，即使表层部与内层部的热膨胀系数的差增大至1.0ppmK-1以上，也可抑制剥离(脱层叠)和空隙等缺陷。
本发明的多层陶瓷基板中，如果表层部与内层部的热膨胀系数的差在4.3ppmK-1以下，则可更确实地抑制热膨胀系数的差引起的剥离和空隙等缺陷。
根据本发明的多层陶瓷基板的制造方法，烧成时是烧成两主面上配置了约束用陶瓷绿板的复合叠层体，所以可抑制表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板的烧成时各主面方向上的收缩。因此，不但可抑制多层陶瓷基板所不希望的变形，提高尺寸精度，还可使烧成时表层部与内层部之间的剥离更不容易发生。
对附图的简单说明
图1是表示本发明的一个实施方式中具备多层陶瓷基板1的电子器件2的主视图，多层陶瓷基板1以截面图表示。
图2是表示图1所示的多层陶瓷基板1的制造过程中制作的复合叠层体21的截面图。
符号说明
1    多层陶瓷基板
2    电子器件
3    内层部
4    表层部
6    内层部陶瓷层
7，8 表层部陶瓷层
21   复合叠层体
22   内层用陶瓷绿板
23，24 表层用陶瓷绿板
25，26 约束用陶瓷绿板
实施发明的最佳方式
图1是表示本发明的一个实施方式中具备多层陶瓷基板1的电子器件2的主视图，多层陶瓷基板1以截面图表示。
多层陶瓷基板1具有层叠结构，该层叠结构由内层部3以及第1表层部4及第2表层部5构成，该第1表层部4及第2表层部5在叠层方向上夹住该内层部3。内层部3由至少1个内层部陶瓷层6构成，第1表层部4由至少1个表层部陶瓷层7构成，第2表层部5由至少1个表层部陶瓷层8构成。
多层陶瓷基板1具备布线导体。布线导体例如用于构成无源元件，如电容器或电感器；或者用于进行连接布线，如元件间的电连接；典型的是如图所示，由数个导体膜9～11以及数个通孔导体12构成。
导体膜9形成于多层陶瓷基板1的内部。导体膜10形成于多层陶瓷基板1的一个主面上，导体膜11形成于多层陶瓷基板1的另一个主面上。设置通孔导体12，使其与导体膜9～11中的任一个电连接，且将陶瓷层6～8中任一个特定的陶瓷层在厚度方向上贯通。
芯片部件13及14以与外部导体膜10电连接的状态搭载于多层陶瓷基板1的一个主面上。藉此，构成具备多层陶瓷基板1的电子器件2。形成于多层陶瓷基板1的另一个主面上的外部导体膜11被用作将该电子器件2安装于未图示的母板上时的电连接手段。
上述电子器件2所具备的多层陶瓷基板1中，表层部4及5的热膨胀系数小于内层部3的热膨胀系数，且其与内层部3的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上。此外，构成表层部4及5的材料与构成内层部3的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。
通过采用上述特征结构，可赋予多层陶瓷基板1以高抗弯强度，并且可有效地抑制多层陶瓷基板1的翘曲，还可使表层部4及5与内层部3的界面上更不易发生剥离和空隙等缺陷。
特别是对于翘曲，根据本发明可知，采用使面内方向的压缩应力作用于表层部4及5的方法时，通过将表层部4及5的热膨胀系数与内层部3的热膨胀系数的差增大至1.0ppmK-1以上，可大幅减少多层陶瓷基板1的翘曲。即，可知翘曲量与热膨胀系数差的关系是，热膨胀系数差不足1.0ppmK-1时，翘曲量大致取定值；热膨胀系数差在1.0ppmK-1附近时，翘曲量大幅变化，趋近于零左右；热膨胀系数差在1.0ppmK-1以上时，翘曲量大致为定值。推测这是因为，起到使多层陶瓷基板1翘曲的作用的面内方向的应力，与由热膨胀系数差引起的表面和背面作用于面内方向的应力相比相对较小，结果翘曲被矫正。
此外，在多层陶瓷基板1的表面实施部件安装和树脂涂层等时，可能会有由焊锡、粘接剂或涂层树脂的收缩导致多层陶瓷基板被拉伸而翘曲的问题。对于该问题，同样可知采用使面内方向的压缩应力作用于表层部4及5的方法时，通过将表层部4及5的热膨胀系数与内层部3的热膨胀系数的差增大至1.0ppmK-1以上，可大幅减少多层陶瓷基板1的翘曲。即，可知翘曲量与热膨胀系数差的关系是，热膨胀系数差不足1.0ppmK-1时，翘曲量随热膨胀系数差的增加而减少；热膨胀系数差在1.0ppmK-1以上时，翘曲量大致为定值。推测这是因为，起到使多层陶瓷基板1翘曲的作用的面内方向的应力，与由热膨胀系数的差引起的表面和背面作用于面内方向的应力相比相对较小，结果翘曲被矫正。
另外，表层部4及5的热膨胀系数与内层部3的热膨胀系数的差较好的是在4.3ppmK-1以下。藉此，可更确实地使表层部4及5与内层部3的边界部的剥离和空隙等缺陷不易发生。
构成表层部4及5的材料中较好的是含有玻璃，该玻璃含有SiO2及MO(这里，MO是选自CaO、MgO、SrO及BaO的至少1种)，SiO2:MO＝23:7～17:13；构成内层部3的材料中较好的是含有玻璃，该玻璃含有SiO2及MO，SiO2:MO＝19:11～11:19。
更好的是构成表层部4及5的材料所含的玻璃中含有的SiO2为34～73重量％，构成内层部3的材料所含的玻璃中含有的SiO2为22～60重量％。
上述优选组成及其含量适用于如下情况：使用硼硅酸盐玻璃系的材料，使表层部4及5与内层部3的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，使共有成分的重量比率在75重量％以上。
玻璃中含有的SiO2成分有利于减小热膨胀系数，MO成分有利于增大热膨胀系数。
此外，烧成过程中从玻璃中析出适量的结晶在机械强度特性方面有利，因此玻璃组成越接近于析出结晶组成越好。例如，SiO2—MO—Al2O3—B2O3系的玻璃的情况下，易析出MAl2Si2O8和MSiO3的结晶，因此较好的是调整SiO2与MO的比率，使玻璃组成接近于该结晶组成。因此，为减小热膨胀系数，表层部4及5的玻璃组成中，SiO2与MO的比率越接近2越好；为增大热膨胀系数，内层部3的玻璃组成中，SiO2与MO的比率越接近1越好。
内层部3的玻璃组成与表层部4及5相比，MO比率高，烧成后的电镀处理中更易受到浸蚀，但由于未暴露于表面部，因此成为不易受到致命的损伤的结构。
如果为使热膨胀系数的差更大而过度增多表层部4及5的玻璃中的SiO2，则烧成时的玻璃粘度无法充分地下降，因而发生烧结不良。如果过度增多MO，则无法充分地取得热膨胀系数的差。
此外，如果为使热膨胀系数的差更大而过度增多内层部3的玻璃中的MO，则耐湿性下降，因而发生绝缘不良。如果过度增多SiO2，则无法充分地取得热膨胀系数的差。
因为上述原因，较好的是分别在上述范围内选择表层部4及5和内层部3的玻璃中的SiO2和MO的比率。
构成表层部4及5的材料所含的玻璃更好的是含有34～73重量％的SiO2、14～41重量％的MO、0～30重量％的B2O3、0～30重量％的Al2O3；构成内层部3的材料所含的玻璃更好的是含有22～60重量％的SiO2、22～60重量％的MO、0～20重量％的B2O3、0～30重量％的Al2O3。其原因如下所述。
B2O3赋予玻璃适当的粘度，使烧成时烧结能顺利地进行。如果B2O3过多，则粘度过度下降，因此发生过烧成，表面产生气孔，发生绝缘不良。另一方面，如果B2O3过少，则粘度高，发生烧结不良。
表层部4及5中Al2O3是构成析出结晶的成分。不论该Al2O3是过多还是过少，都难以发生结晶析出。
此外，利用Al2O3，玻璃的化学稳定性提高，因此在MO相对较多的内层部3中，耐电镀性及耐湿性提高。对于热膨胀系数，Al2O3的贡献在SiO2与MO之间，所以如果其过多，则无法取得热膨胀系数的差。
构成表层部4及5的材料更好的是含有30～60重量％的作为填料的Al2O3；构成内层部3的材料更好的是含有40～70重量％的作为填料的Al2O3。其原因如下所述。
Al2O3填料有助于提高机械强度。如果Al2O3填料过少，则无法得到足够的强度。特别是在拉伸应力起作用的内层部3中，如果机械强度不足，则从内层部3开始发生破坏，因此无法充分地得到由压缩应力产生的强化表层部4及5的效果。所以，内层部3通过含有比表层部4及5更多的Al2O3填料、提高强度，可耐受更大的热膨胀系数的差，可进一步得到表层部4及5的强化效果。
对于热膨胀系数，Al2O3填料的贡献在表层部4及5中的玻璃与内层部3中的玻璃之间，所以如果Al2O3填料过多，则无法取得热膨胀系数的差。
另外，作为填料，除Al2O3以外，例如也可使用ZrO2等其它陶瓷。
多层陶瓷基板1中，表层部4及5各自的厚度较好为5～150μm。其原因如下所述。
由热膨胀系数的差产生的应力在表层部4及5与内层部3的界面上起作用。更详细地说，压缩应力在表层部4及5侧起作用，该压缩应力随着距界面的距离的增大而减小。另一方面，拉伸应力在内层部3侧起作用，该拉伸应力随着距界面的距离的增大而减小。这是因为，应力随着距离的增大而缓解。如果该距离超过150μm，则在表面上压缩应力几乎不起作用，其效果几乎不可见，所以，表层部4及5各自的厚度较好的是在150μm以下。
另一方面，如果表层部4及5各自的厚度不足5μm，则内层部3存在于距表面不足5μm的表面邻近区域，该内层部3由于拉伸应力在起作用而导致强度降低。因此，容易从邻近表面的内层部3开始发生破坏，在表层部4及5未显现因形成压缩应力而产生的强化效果，因此，表层部4及5各自的厚度较好的是在5μm以上。
上述多层陶瓷基板1较好的是如下所述制造。
图2是表示多层陶瓷基板1的制造过程中制造的复合叠层体21的截面图。复合叠层体21具备要成为多层陶瓷基板1中的内层部陶瓷层6的内层用陶瓷绿板22，要成为多层陶瓷基板1中的表层部陶瓷层7的表层用陶瓷绿板23，要成为多层陶瓷基板1中的表层部陶瓷层8的表层用陶瓷绿板24，以及约束用陶瓷绿板25及26。此外，设置作为多层陶瓷基板1上具备的布线导体的导体膜9～11以及通孔导体12，它们与内层用陶瓷绿板22以及表层用陶瓷绿板23及24关联。
为制作上述复合叠层体21，分别准备内层用陶瓷绿板22，表层用陶瓷绿板23及24以及约束用陶瓷绿板25及26。选择陶瓷绿板22～24的各组成，使表层用陶瓷绿板23及24的烧结体的热膨胀系数小于内层用陶瓷绿板22的烧结体的热膨胀系数，且其与内层用陶瓷绿板22的烧结体的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，构成表层用陶瓷绿板23及24的烧结体的材料与构成内层用陶瓷绿板22的烧结体的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。此外，约束用陶瓷绿板25及26的组成中含有无机材料，该无机材料在表层用陶瓷绿板23及24以及内层用陶瓷绿板22烧结的温度下不烧结。
接着，分别配置表层用陶瓷绿板23及24，使它们在叠层方向上夹住至少1个内层用陶瓷绿板22，还在其外侧分别配置约束用陶瓷绿板25及26，藉此制作图2所示的复合叠层体21。
接着，在表层用陶瓷绿板23及24以及内层用陶瓷绿板22烧结、但约束用陶瓷绿板25及26不烧结的温度下烧成复合叠层体21。结果，得到烧成后的复合叠层体21，该烧成后的复合叠层体21中，来自表层用陶瓷绿板23及24的表层部4及5(参照图1)的热膨胀系数小于来自内层用陶瓷绿板22的内层部3(参照图1)的热膨胀系数，且其与内层部3的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，构成表层部4及5的材料与构成内层部3的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。
接着，将烧成后的复合叠层体21中来自约束用陶瓷绿板25及26的部分除去，藉此得到多层陶瓷基板1。
另外，制造多层陶瓷基板1时，可以不使用上述约束用陶瓷绿板25及26而对无上述约束用陶瓷绿板的状态的叠层体进行烧成。
接着，对为了确认本发明的效果而实施的实验例进行说明。
[实验例1]
首先，分别制作各试样的表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板。
表层用陶瓷绿板中含有的作为填料的陶瓷粉末(本实验例中使用Al2O3粉末)的含量以及玻璃粉末的组成及含量如表1所示；内层用陶瓷绿板中含有的作为填料的陶瓷粉末(Al2O3粉末)的含量以及玻璃粉末的组成及含量如表2所示。
[表1]
[表2]
Figure G2007800125062D00111
表1及表2中表示陶瓷粉末的含量的数值是表示将陶瓷粉末与玻璃粉末的总和设为100重量份时的重量比。因此，玻璃粉末的含量为陶瓷粉末的剩余部分。此外，表示玻璃粉末的各成分的含量的数值以“重量％”为单位。“SiO2:MO”是表示玻璃粉末中含有的SiO2与MO(这里，MO是选自CaO、MgO、SrO及BaO的至少1种，但在本实验例中是CaO及MgO中的至少一种)的比率，计算该比率，使表示比率的数值的总和为30。
为得到表1所示的试样1～20的各个表层用陶瓷绿板及表2所示的试样1～20各自的内层用陶瓷绿板，将上述陶瓷粉末、玻璃粉末与有机溶剂混合，相对于陶瓷粉末及玻璃粉末的总和100重量份，进一步添加10重量份的丁缩醛系粘合剂和1重量份的增塑剂，在规定的条件下湿式混合，得到淤浆(slurry)。接着，通过刮刀涂布法(doctor blade method)将所得淤浆成形为板状，分别得到各厚度为50μm的表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板。
另一方面，将氧化铝粉末与有机溶剂混合，相对于氧化铝粉末100重量份，进一步添加10重量份的丁缩醛系粘合剂、1重量份的增塑剂和1重量份的球状纤维素，在规定的条件下湿式混合，得到淤浆。接着，通过刮刀涂布法将所得淤浆成形为板状，得到厚度为50μm的约束用陶瓷绿板。
接着，将上述各个表层用陶瓷绿板、内层用陶瓷绿板及约束用陶瓷绿板切成100mm大小的正方形，之后按1块约束用陶瓷绿板、1块表层用陶瓷绿板、5块内层用陶瓷绿板、1块表层用陶瓷绿板、1块约束用陶瓷绿板的顺序层叠，制作复合叠层体，用压机将其冲压后，以在870℃的温度下保持10分钟的条件烧成。接着，用超声波清洗机除去未烧结部分，得到评价用叠层烧结体，该未烧结部分呈粉状附着于烧成后的复合叠层体的表面，来自于约束用陶瓷绿板。
[表3]
Figure G2007800125062D00131
由表1及表2所示的各成分的含量算出的评价用叠层烧结体中构成表层部的材料与构成内层部的材料的的共有成分的重量比率如表3所示。
接着，如表3所示，对上述评价用叠层烧结体，的“热膨胀系数”、“脱层叠”、“抗弯强度”及“翘曲”各项目进行评价。
“热膨胀系数”如对各个“表面层(α1)”及“内部层(α2)”进行测定的结果所示，并且也如“α2—α1”的计算结果所示。
“脱层叠”通过评价用叠层烧结体的截面的显微镜观察进行评价，对于100个试样，在1个以上的试样中发现脱层叠则表示为“×”，发现了脱层叠的试样为0个时则表示为“○”。
“抗弯强度”通过三点弯曲法测定，是对各个“表层部”及“内层部”进行测定的结果，并且，对于整个叠层烧结体的抗弯强度，分别测定进行100次—55℃～125℃的温度变化的热循环的前后的抗弯强度，热循环前的结果如“基板(HC前)”栏所示，热循环后的结果如“基板(HC后)”所示。
对于“翘曲”，直接测定所得叠层烧结体的翘曲，结果如“A”栏所示。此外，在叠层烧结体的一个主面上涂布用于芯片部件的表面安装的粘接用树脂，使其加热固化后测定翘曲，结果如“B”栏所示。
表3所示的试样1～20中，试样7～18及20处于本发明的范围内，满足如下条件：表层部的热膨胀系数(α1)小于内层部的热膨胀系数(α2)，且其与内层部的热膨胀系数的差(α2—α1)在1.0ppmK-1以上，表层部与内层部的共有成分的重量比率在75重量％以上。由这些试样7～18及20，可得到无脱层叠、抗弯强度高、翘曲少的多层陶瓷基板。
试样1～4的α2—α1不足1.0ppmK-1，因此多层陶瓷基板产生翘曲。
试样5的表层部与内层部的共有成分的重量比率不足75重量％，共有成分明显少，因此多层陶瓷基板发生脱层叠。
试样6及19的表层部与内层部的共有成分的重量比率不足75重量％，因此表层部与内层部的边界部的接合力不足，热循环后的抗弯强度降低。
[实验例2]
首先，分别制作表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板。
表层用陶瓷绿板中含有的陶瓷原料粉末的组成及含量如表4所示；内层用陶瓷绿板中含有的陶瓷原料粉末的组成及含量如表5所示。
[表4]
Figure G2007800125062D00151
[表5]
Figure G2007800125062D00152
为得到试样21～31的各个表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板，将上述陶瓷原料粉末与水充分混合，干燥后，在900℃的温度下热处理60分钟，热处理后，添加有机溶剂，相对于陶瓷原料粉末100重量份，进一步添加10重量份的丁缩醛系粘合剂和1重量份的增塑剂，在规定的条件下湿式混合，得到淤浆。接着，通过刮刀涂布法将所得淤浆成形为板状，分别得到各厚度为50μm的表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板。
接着，将上述各个表层用陶瓷绿板及内层用陶瓷绿板切成100mm大小的正方形，之后按1块表层用陶瓷绿板、5块内层用陶瓷绿板、1块表层用陶瓷绿板的顺序层叠，制作复合叠层体，用压机将其冲压后，以在980℃的温度下保持60分钟的条件烧成，得到评价用叠层烧结体。
对上述评价用叠层烧结体进行与实验例1相同的评价。结果如表6所示。
[表6]
Figure G2007800125062D00161
表6的试样21～31中，试样27～31处于本发明的范围内，满足如下条件：表层部的热膨胀系数(α1)小于内层部的热膨胀系数(α2)，且其与内层部的热膨胀系数的差(α2—α1)在1.0ppmK-1以上，表层部与内层部的共有成分的重量比率在75重量％以上。由这些试样27～31，可得到无脱层叠、抗弯强度高、翘曲少的多层陶瓷基板。
试样21～24的α2—α1不足1.0ppmK-1，因此多层陶瓷基板产生翘曲。
试样25的表层部与内层部的共有成分的重量比率不足75重量％，共有成分明显少，因此多层陶瓷基板发生脱层叠。
试样26的表层部与内层部的共有成分的重量比率不足75重量％，因此热循环后的抗弯强度降低。

Claims (8)

1.多层陶瓷基板，它是具有由表层部与内层部构成的层叠结构的多层陶瓷基板，其特征在于，
所述表层部的热膨胀系数小于所述内层部的热膨胀系数，且其与所述内层部的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，
构成所述表层部的材料与构成所述内层部的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上。
2.如权利要求1所述的多层陶瓷基板，其特征在于，所述表层部的热膨胀系数与所述内层部的热膨胀系数的差在4.3ppmK-1以下。
3.如权利要求1所述的多层陶瓷基板，其特征在于，
构成所述表层部的材料含有玻璃，该玻璃含有SiO2及MO，SiO2:MO＝23:7～17:13，该MO是选自CaO、MgO、SrO及BaO的至少1种；
构成所述内层部的材料含有玻璃，该玻璃含有SiO2及MO，SiO2:MO＝19:11～11:19。
4.如权利要求3所述的多层陶瓷基板，其特征在于，
构成所述表层部的材料所含的玻璃中含有的SiO2为34～73重量％；
构成所述内层部的材料所含的玻璃中含有的SiO2为22～60重量％。
5.如权利要求3所述的多层陶瓷基板，其特征在于，
构成所述表层部的材料所含的玻璃含有34～73重量％的SiO2、14～41重量％的MO、0～30重量％的B2O3、0～30重量％的Al2O3；
构成所述内层部的材料所含的玻璃含有22～60重量％的SiO2、22～60重量％的MO、0～20重量％的B2O3、0～30重量％的Al2O3。
6.如权利要求3所述的多层陶瓷基板，其特征在于，
构成所述表层部的材料含有30～60重量％的作为填料的Al2O3；
构成所述内层部的材料含有40～70重量％的作为填料的Al2O3。
7.多层陶瓷基板的制造方法，其特征在于，具备：
准备表层用陶瓷绿板的工序；
准备内层用陶瓷绿板的工序；
准备约束用陶瓷绿板的工序，该约束用陶瓷绿板含有无机材料，该无机材料在所述表层用陶瓷绿板及所述内层用陶瓷绿板烧结的温度下不烧结；
分别配置至少1个所述表层用陶瓷绿板，使它们在叠层方向上夹住至少1个所述内层用陶瓷绿板，还在其外侧配置至少1个所述约束用陶瓷绿板，藉此制作复合叠层体的工序；
在所述表层用陶瓷绿板及所述内层用陶瓷绿板烧结、但所述约束用陶瓷绿板不烧结的温度下烧成所述复合叠层体，藉此得到烧成后的所述复合叠层体的工序，该烧成后的所述复合叠层体中，来自所述表层用陶瓷绿板的表层部的热膨胀系数小于来自所述内层用陶瓷绿板的内层部的热膨胀系数，且其与所述内层部的热膨胀系数的差在1.0ppmK-1以上，构成所述表层部的材料与构成所述内层部的材料的共有成分的重量比率在75重量％以上；
将烧成后的所述复合叠层体具备的、来自所述约束用陶瓷绿板的部分从所述复合叠层体除去的工序。
8.电子器件，其特征在于，具备权利要求1～6中任一项所述的多层陶瓷基板。
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