CN103477727A - 玻璃陶瓷基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

对于在玻璃陶瓷基板上所形成的表面电极,实现了良好的镀覆性,并且获得高耐剥离强度。在成为最外层的玻璃陶瓷生片(11)上,形成含有金属粉末和非玻璃质的无机氧化物的第1糊剂膜(12),并在第1糊剂膜(12)上,以至少覆盖第1糊剂膜(12)的平面方向的端部的方式,形成含有金属粉末的第2糊剂膜(13a),然后对玻璃陶瓷生片(11)以及第1和第2糊剂膜(12和13a)进行烧成,得到表面电极,并在表面电极上形成镀层。第2糊剂膜(13a)中的非玻璃质的无机氧化物的含量少于第1糊剂膜(12)。在表面电极的至少平面方向的端部中,与镀层相接的区域的非玻璃质的无机氧化物的存在比率,少于与玻璃陶瓷层相接的区域。

Description

玻璃陶瓷基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及玻璃陶瓷基板及其制造方法,特别涉及具有表面电极的玻璃陶瓷基板及其制造方法。
背景技术
作为玻璃陶瓷基板,例如,有构成具备层叠的多个玻璃陶瓷层的层叠结构的多层陶瓷基板的玻璃陶瓷基板。层叠结构的玻璃陶瓷基板设置有各种配线导体。配线导体,例如构成电容器或电感器(inductor)这样的无源元件,或者进行元件间的电连接这样的连接配线。
作为可以设置在层叠结构的玻璃陶瓷基板内部的配线导体,有沿着玻璃陶瓷层间的界面所形成的内部电极,以及以贯通玻璃陶瓷层的方式而形成、并且用作层间连接导体的导通孔导体等。
另一方面,作为在玻璃陶瓷基板的表面、即朝向位于最外层的玻璃陶瓷层外侧的表面上设置的配线导体,有表面电极。表面电极包括:为了与搭载于玻璃陶瓷基板表面上的电子部件连接而使用的表面电极;以及,为了与安装玻璃陶瓷基板的母板连接而使用的表面电极。此外,就可搭载于玻璃陶瓷基板表面上的电子部件而言,例如有具备突起电极的部件、应用引线接合的部件、具备要进行钎焊的面状端子电极的部件等。
上述表面电极,通常是通过涂布在有机载体中分散导电性金属粉末而成的导电性糊剂、并对其进行烧成而形成的。此处,就导电性糊剂的涂布而言,存在如下情形:采用在玻璃陶瓷层未烧成的阶段实施导电性糊剂的涂布、并在烧成玻璃陶瓷层的同时进行导电性糊剂烧成的同时烧成方法的情形;以及,在烧结完成后的玻璃陶瓷层上涂布导电性糊剂,并专门对导电性糊剂进行烧成的情形。
无论哪种情形,如果表面电极相对于形成该表面电极的玻璃陶瓷层的接合强度不足,则会导致剥离的问题。如前所述,在采用同时烧成方法的情况下,通过在烧成工序中,从玻璃陶瓷层侧向表面电极供给玻璃成分,可以期待接合强度的提高。
此外,作为可以提高表面电极接合强度的技术,例如有日本特开2000-173346号公报(专利文献1)中记载的方案。在专利文献1中,公开了一种与BaO-Al2O3-SiO2系陶瓷所形成的陶瓷层的密合性优良的导电性糊剂。专利文献1中记载的导电性糊剂,其特征在于,由Cu粉末、陶瓷粉末和有机载体构成,并且陶瓷粉末满足以下条件,即,(a)为选自Al2O3、SiO2和BaO中的至少一种,(b)平均粒径为0.1~3.5μm,以及(c)相对于Cu粉末的添加量为1~15体积%。
根据上述专利文献1中记载的导电性糊剂,在烧成工序中,陶瓷粉末起到了将陶瓷层中合成的玻璃成分吸上至表面电极的作用,因此陶瓷层与表面电极的界面呈现出复杂的形状,结果产生了锚定(anchor)效果,表面电极相对于陶瓷层的接合强度提高。
一般而言,在使用导电性糊剂进行丝网印刷等印刷而形成表面电极时,表面电极平面方向的端部受印刷垂落、印刷渗入等的影响,存在有厚度比平面方向的中央部变薄的倾向。因此,在使用专利文献1中记载的导电性糊剂形成表面电极的情况下,陶瓷层中的玻璃成分被吸上至表面电极的结果是,特别是在表面电极比较薄的平面方向的端部,玻璃成分容易浮出至表面,有时会导致表面电极表面的导电性下降。
在通过烧成导电性糊剂而得到的表面电极上,通常形成镀层。例如,在通过烧成含有Cu作为导电成分的导电性糊剂而得到的表面电极的情况下,例如,形成含有Ni镀膜及其上的Au镀膜的镀层。然而,如上所述,如果玻璃成分浮出至表面电极的表面,则镀覆性下降,其结果是镀层相对于表面电极的耐剥离强度降低。特别是在表面电极的平面方向的端部,如果镀覆性下降,则耐剥离强度显著降低。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-173346号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明的目的在于,提供表面电极相对于玻璃陶瓷层的耐剥离强度以及镀层相对于表面电极的耐剥离强度提高的玻璃陶瓷基板及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明首先着眼于具有玻璃陶瓷层、形成于玻璃陶瓷层上的表面电极和形成于表面电极上的镀层的玻璃陶瓷基板。本发明的陶瓷基板,为了解决上述技术问题,其特征在于,在上述表面电极的至少平面方向的端部中,与镀层相接的区域的非玻璃质的无机氧化物的存在比率,少于与玻璃陶瓷层相接的区域。
本发明还着眼于具有表面电极的玻璃陶瓷基板的制造方法。就本发明的玻璃陶瓷基板的制造方法而言,为了解决上述技术问题,其实施如下工序:在成为最外层的玻璃陶瓷生片上,涂布含有金属粉末和非玻璃质的无机氧化物的第1导电性糊剂,从而形成第1糊剂膜的工序;在第1糊剂膜上,以至少覆盖第1糊剂膜的平面方向的端部的方式,涂布含有金属粉末的第2导电性糊剂而形成第2糊剂膜的工序;和对玻璃陶瓷生片以及第1和第2糊剂膜进行烧成的工序。并且,其特征在于,作为第2导电性糊剂,使用非玻璃质的无机氧化物的含量少于第1导电性糊剂的导电性糊剂。
在本发明的玻璃陶瓷基板的制造方法中,第2导电性糊剂可以以少于第1导电性糊剂的含量而含有非玻璃质的无机氧化物,但优选不含有非玻璃质的无机氧化物。
此外,通过实验确认第1导电性糊剂优选含有相对于该导电性糊剂整体为7体积%以上的非玻璃质的无机氧化物。
此外,第2糊剂膜优选形成为仅覆盖第1糊剂膜的平面方向的端部的框状。
在本发明中,Al2O3有利地用作非玻璃质的无机氧化物。
发明效果
根据本发明,可以获得在表面电极的至少平面方向的端部中,与镀层相接的区域的非玻璃质的无机氧化物的存在比率,少于与玻璃陶瓷层相接的区域的状态,因此可以抑制玻璃在表面电极表面上的浮出,并由此可以确保良好的导电性、以及良好的镀覆性。因此,形成于表面电极的镀层的镀覆性良好,并且可以提高镀层相对于表面电极的耐剥离强度。
此外,根据本发明的玻璃陶瓷基板的制造方法,为了在成为最外层的玻璃陶瓷生片上形成第1糊剂膜而涂布的第1导电性糊剂,含有非玻璃质的无机氧化物,因此在所得的玻璃陶瓷基板中,能够提高表面电极相对于玻璃陶瓷层的耐剥离强度。
在本发明的玻璃陶瓷基板的制造方法中,在第2导电性糊剂不含有非玻璃质的无机氧化物的情况下,能够更可靠地抑制玻璃在表面电极的表面的浮起。
此外,如果第1导电性糊剂含有相对于该导电性糊剂整体为7体积%以上的非玻璃质的无机氧化物,则可以进一步提高表面电极相对于玻璃陶瓷层的耐剥离强度。
此外,如果第2糊剂膜形成为仅覆盖第1糊剂膜的平面方向的端部的框状,则可以提高玻璃陶瓷基板的平坦性(共面性)。
附图说明
图1是表示由本发明的第1实施方式得到的玻璃陶瓷基板的剖面图。
图2是放大表示图1所示的玻璃陶瓷基板的表面电极的剖面图。
图3是表示用于得到图2所示的表面电极的第1和第2导电性糊剂的涂布方式的剖面图。
图4是表示本发明的第2实施方式的、与图2相对应的图。
图5是表示用于得到图4所示的表面电极的第1和第2导电性糊剂的涂布方式的剖面图。
图6是表示在实验例中采用的4种导电性糊剂的涂布方式(A)、(B)、(C)、(D)的图。
具体实施方式
参照图1,对通过本发明的第1实施方式而得到的玻璃陶瓷基板1进行说明。
玻璃陶瓷基板1构成多层陶瓷基板,具有通过具备层叠的多个玻璃陶瓷层2而构成的层叠结构。玻璃陶瓷基板1可以设置各种配线导体。配线导体,例如构成了电容器或电感器这样的无源元件,或者进行元件间的电连接这样的连接配线。配线导体包括:形成于玻璃陶瓷基板1的内部的配线导体、和形成于外表面上的配线导体。
作为设置在玻璃陶瓷基板1内部的配线导体,有沿着玻璃陶瓷层2间的界面所形成的内部电极3,以及以贯通玻璃陶瓷层2的方式而形成、并且用作层间连接导体的导通孔导体4等。
另一方面,作为在玻璃陶瓷基板1的表面、即朝向位于最外层的玻璃陶瓷层2外侧的表面上设置的配线导体,有表面电极5。表面电极5包括:为了与可搭载于玻璃陶瓷基板1的表面上的电子部件连接而使用的表面电极5;以及,为了与安装玻璃陶瓷基板的母板(未图示)连接而使用的表面电极5。在图1中,图示出例如半导体器件这样具备突起电极6的电子部件7、以及例如片状电容器这样具备面状的端子电极8的电子部件9。虽然未图示,但是会搭载于玻璃陶瓷基板表面上的电子部件,除此之外,还有应用引线接合的部件。
将上述表面电极5的剖面结构示于图2。如图2所示,表面电极5形成于玻璃陶瓷层2上,并且在表面电极5上形成有镀层10。表面电极5,例如,在通过烧成含有Cu作为导电成分的导电性糊剂而形成时,镀层10例如含有Ni镀膜以及其上的Au镀膜。
表面电极5,是使用导电性糊剂,通过例如丝网印刷而形成的,因此,如图2所呈现的那样,表面电极5平面方向的端部受印刷垂落、印刷渗入等的影响,其厚度比平面方向的中央部变薄。以下,在参照图3的同时,对包括表面电极5的形成方法在内的玻璃陶瓷基板1的制造方法进行说明。
首先,准备会成为玻璃陶瓷层2的多个玻璃陶瓷生片。接着,为了使玻璃陶瓷生片根据需要而形成内部电极3和表面电极5,印刷导电性糊剂,此外,为了形成导通孔导体4,而形成贯通孔,接着对贯通孔内赋予导电性糊剂。
特别是,如果对表面电极5的形成进行详细说明,则并分别准备含有金属粉末和非玻璃质的无机氧化物的第1导电性糊剂、以及含有金属粉末的第2导电性糊剂。此处,第2导电性糊剂可以以少于第1导电性糊剂的含量而含有非玻璃质的无机氧化物,但优选不含非玻璃质的无机氧化物。此外,第1导电性糊剂优选含有相对于该导电性糊剂整体为7体积%以上的非玻璃质的无机氧化物。此外,作为上述金属粉末,例如可以使用Cu粉末,作为非玻璃质的无机氧化物,例如可以使用Al2O3
接着,如图3所示,在成为最外层的玻璃陶瓷层2的玻璃陶瓷生片11上涂布上述第1导电性糊剂,形成第1糊剂膜12。
接着,在第1糊剂膜12上,涂布上述第2导电性糊剂,形成第2糊剂膜13。第2糊剂膜13优选比第1糊剂膜12薄。
接着,如上所述,与成为形成有第1糊剂膜12和第2糊剂膜13的最外层的玻璃陶瓷层2的玻璃陶瓷生片一起,将会成为最外层以外的玻璃陶瓷层2的玻璃陶瓷生片层叠,得到生片层叠体。
接着,对生片层叠体进行烧成。这时,将玻璃陶瓷生片11与第1糊剂膜12和第2糊剂膜13同时烧成。在该烧成过程中,与专利文献1中记载的技术的情况相同,玻璃陶瓷生片中的玻璃成分被第1糊剂膜12中的非玻璃质的无机氧化物吸上去。其结果是,在烧成后,玻璃陶瓷层2与表面电极5的界面呈复杂的形状,产生了锚定效果,表面电极5相对于玻璃陶瓷层2的接合强度提高。特别是,当形成第1糊剂膜12的第1导电性糊剂,含有相对于该导电性糊剂整体为7体积%以上的非玻璃质的无机氧化物时,上述提高接合强度的效果进一步提高。
另一方面,如上所述被吸上去的玻璃成分,至少存在于第1糊剂膜12所占据的区域。特别是,由于在第1糊剂膜12的平面方向的端部处厚度变薄,因此玻璃成分可以浮出至第1糊剂膜12所占据的区域表面。然而,与第1糊剂膜12相比,覆盖第1糊剂膜12的第2糊剂膜13的非玻璃质的无机氧化物的含量较少,因此上述玻璃成分难以向第2糊剂膜13供给。特别是在第2糊剂膜13不含有非玻璃质的无机氧化物时,可以更可靠地抑制上述玻璃成分的供给。
以上述方式操作,形成图2所示的表面电极5。
接着,如图2所示,在表面电极5上形成镀层10。镀层10的形成可以应用非电解电镀和电解电镀中的任一种。此外,镀层1例如由Ni镀膜和其上的Au镀膜构成。
以上述方式操作,完成玻璃陶瓷基板1。如图1所示,朝向该玻璃陶瓷基板1的图的上方的表面电极5,连接有电子部件7和9。此外,朝向下方的表面电极5,可以用于连接安装该玻璃陶瓷基板1的母板(未图示)。
如图2所示,表面电极5呈如下状态:来自上述第1糊剂膜12的区域与来自第2糊剂膜13的区域的边界并不明显,与镀层10相接的区域14的非玻璃质的无机氧化物的存在比率,少于与玻璃陶瓷层2相接的区域15。因此,就表面电极5的表面而言,可以抑制玻璃的浮出,其结果是,可以确保良好的导电性、以及良好的镀覆性。因此,在表面电极5上形成的镀层10的镀覆性良好,可以提高镀层10相对于表面电极5的耐剥离强度。
接着,参照图4和图5,对本发明的第2实施方式进行说明。图4和图5分别是与图2和图3相对应的图。在图4和图5中,对相当于图2和图3所示要素的要素赋予相同的参照符号,并省略重复的说明。
在第2实施方式中,如图5所示,其特征在于,第2糊剂膜13a形成为仅覆盖第1糊剂膜12平面方向的端部的框状。第1糊剂膜12和第2糊剂膜13a的平面形状与后述图6(C)所示的形状相当。
根据第2实施方式,由于第2糊剂膜13a形成为框状,因此表面电极5a中的、来自第2糊剂膜13a的平面方向的端部区域处,非玻璃质的无机氧化物的存在比率相对变少。因此,如图4所示,表面电极5a呈如下状态:在平面方向的端部中,与镀层10相接的区域14a的非玻璃质的无机氧化物的存在比率,少于与玻璃陶瓷层2相接的区域15。
如前所述,受印刷垂落、印刷渗入等的影响,第1糊剂膜12的平面方向的端部存在厚度比平面方向的中央部变薄的倾向。因此,玻璃陶瓷生片11中的玻璃成分被吸上至第1糊剂膜12,其结果是,特别是在第1糊剂膜12较薄的平面方向的端部,玻璃成分容易浮出至表面。换句话说,在第1糊剂膜12的平面方向的中央部,不会产生玻璃成分浮出至表面的情况。
因此,如第2实施方式所述,只要第2糊剂膜13a形成为仅覆盖第1糊剂膜12的平面方向的端部的框状,即,只要在表面电极5a的平面方向的端部能够抑制玻璃的浮出,就能够以表面电极5a整体上确保良好的导电性以及镀覆性。因此,即使通过第2实施方式,也能够在表面电极5a上形成镀层10时,使镀层10相对于表面电极5a而表现出高耐剥离强度。
此外,如第2实施方式所述,如果第2糊剂膜13a形成为仅覆盖第1糊剂膜12平面方向的端部的框状,则能够提高所得的玻璃陶瓷基板的平坦性(共面性)。对此,在下文中进行更详细的说明。
以基板产生起伏的现象为代表的基板共面性的下降,是因为在烧成时基板随着电极的收缩被拉拽而产生的。如果电极中的非玻璃质的无机氧化物(例如,Al2O3)的量少,则电极比基板更快地收缩,并且收缩量变大,因此,基板随着电极的收缩而被拉拽,结果基板产生起伏。
因此,假设,当构成第1糊剂膜12的第1导电性糊剂不含有非玻璃质的无机氧化物时,不仅陶瓷与电极之间的接合变弱,而且共面性也变差。
此外,如第1实施方式所示,在第1糊剂膜12的整个面上形成有非玻璃质的无机氧化物相对较少的第2糊剂膜13的情况下,由于形成第2糊剂膜13的第2导电性糊剂的涂布量(或平面方向的面积)变大,因此引起第2导电性糊剂的收缩,共面性容易恶化。
与此相对,如第2实施方式所示,在由第2导电性糊剂形成的糊剂膜13a仅形成为框状的情况下,由于第2导电性糊剂的涂布量(或平面方向的面积)小,因此难以受到第2导电性糊剂收缩的影响,结果可以提高共面性。
以上,使本发明与层叠结构的玻璃陶瓷基板、即多层陶瓷基板相结合而进行了说明,但本发明也可以适用于单层结构的玻璃陶瓷基板,即仅具备1层玻璃陶瓷层、形成于其上的表面电极和形成于表面电极上的镀层的玻璃陶瓷基板。
接着,对用来确认本发明效果而实施的实验例进行说明。
[实验例]
将SiO2、BaCO3、Al2O3、CeO2、ZrO2、TiO2和Nb2O5各粉末作为起始原料粉末,经过湿式混合粉碎和干燥,对所得的混合物进行煅烧,得到煅烧粉末。
接着,向上述煅烧粉末中加入MnCO3粉末、适量的有机粘合剂、分散剂和增塑剂,对它们进行混合粉碎处理,得到陶瓷浆料。
接着,通过刮刀法将陶瓷浆料成形为片状,进行干燥,得到玻璃陶瓷生片。
接着,将所得的玻璃陶瓷生片切割成规定的尺寸,并将切割出的多个玻璃陶瓷生片层叠,实施热压接,得到厚度约为600μm的生片层叠体。
另一方面,准备具有表1所示的体积比率,并且含有作为金属粉末的Cu粉末、作为非玻璃质的无机氧化物的Al2O3、和有机载体的导电性糊剂P-1~P-8。
[表1]
Figure BDA0000388642410000091
接着,对于上述生片叠层体,为了形成表面电极,如表2的“第1糊剂膜”和“第2糊剂膜”的各栏所示、使用表1中所示的导电性糊剂,并同时采用以下形成方式A~D中的任一种,形成糊剂膜。
关于形成方式A~D,参照图6进行说明。图6(A)~(D)分别对应于形成方式A~D。在图6(A)~(D)的各图中,上部为俯视图,下部为剖面图。此外,在图6中,第1糊剂膜由参照符号“21”表示,第2糊剂膜由参照符号“22”表示,玻璃陶瓷生片由参照符号“23”表示。
《形成方式A》
如图6(A)所示,通过丝网印刷,在玻璃陶瓷生片23上形成第1糊剂膜21。未形成第2糊剂膜。
《形成方式B》
如图6(B)所示,通过丝网印刷,在玻璃陶瓷生片23上形成第1糊剂膜21,接着,以覆盖第1糊剂膜21的整个面的方式,形成第2糊剂膜22。
《形成方式C》
如图6(C)所示,通过丝网印刷,在玻璃陶瓷生片23上形成第1糊剂膜21,接着,以仅覆盖第1糊剂膜21平面方向的端部的方式,形成框状的第2糊剂膜22。
《形成方式D》
如图6(D)所示,通过丝网印刷,在玻璃陶瓷生片23上形成第1糊剂膜21,接着,以仅覆盖第1糊剂膜21中央部的方式,形成第2糊剂膜22。
关于采用了以上形成方式A~D中的何种方式,在表2的“糊剂膜形成方式”栏中以A~D的标号来表示。
接着,如上所述,在N2-H2-H2O系的非氧化性气氛下,对形成有糊剂膜的生片层叠体进行烧成。由此,生片层叠体烧结而成的平面尺寸为0.5mm×0.3mm的玻璃陶瓷基板。在玻璃陶瓷基板上形成有糊剂膜烧结而成的表面电极。表面电极的厚度在平面方向的中央部约为11μm。
接着,在上述表面电极上,通过实施Ni镀和Au镀而形成镀层。更详细而言,就Ni镀而言,通过将形成有表面电极的玻璃陶瓷基板浸渍在非电解Ni镀液(含有NiSO4、硫酸铜、酒石酸、氢氧化钠、甲醛等的水溶液)中,从而析出约5μm膜厚的Ni镀膜。接着,进行水洗涤后,就Au镀而言,通过将玻璃陶瓷基板浸渍在以AuCN为主成分的非电解Au镀液中,从而在Ni镀膜上析出约1μm膜厚的Au镀膜。接着,进行水洗涤。
以上述方式操作,得到成为试样的玻璃陶瓷基板。
接着,对所得试样的表面电极的耐剥离强度进行评价。更详细而言,将引线钎焊于形成有镀层的表面电极,相对于玻璃陶瓷基板表面向垂直方向拉拽引线从而实施拉伸试验,并将形成有镀层的表面电极中剥离发生时的拉伸强度作为耐剥离强度从而进行评价。表2中示出了耐剥离强度的评价结果。在表2的“耐剥离强度”中,“◎”表示耐剥离强度为300gf以上,“○”表示耐剥离强度为250gf以上且低于300gf,“△”表示耐剥离强度为200gf以上且低于250gf,“×”表示耐剥离强度低于200gf。
此外,对所得试样的共面性进行评价。共面性是通过使用激光位移计测定成为试样的玻璃陶瓷基板的高低差来进行评价的。表2中示出了共面性的评价结果。在表2的“共面性”中,“◎”表示高低差低于30μm,“○”表示高低差为30μm以上且低于60μm,“×”表示高低差为60μm以上。
[表2]
在表2中,试样编号中带有*的试样,是在本发明范围之外的试样。
由表2所示的结果可以得出以下内容。
就处于本发明范围之外的试样4和11而言,由于仅形成了第1糊剂膜,因此在表面电极的平面方向的端部处的玻璃浮起量变多,因此镀层相对于表面电极的接合强度变低,耐剥离强度为“×”。
就处于本发明的范围之外的试样1~7而言,由于在形成第1糊剂膜时,使用了不含有作为非玻璃质的无机氧化物的Al2O3的导电性糊剂P-1,因此,表面电极和玻璃陶瓷基板的接合强度低,耐剥离强度为“×”。此外,由于第1糊剂膜的因烧结而产生的收缩量大,因此共面性也差,为“×”。
就处于本发明范围外的试样3、7、10、14、17、20、23、26、29和32而言,由于采用了仅在第1糊剂膜的中央部形成第2糊剂膜的“形成方式D”,因此表面电极的平面方向的端部处的玻璃浮起量变多,因此,镀层相对于表面电极的接合强度变低,耐剥离强度为“×”。
就处于本发明范围外的试样12和13而言,耐剥离强度为“△”。推测其原因在于,通过形成第2糊剂膜,表面电极的端部的厚度变薄的情况得到改善,但由于在第1糊剂膜和第2糊剂膜中使用了相同的导电性糊剂P-2,因此抑制玻璃浮上至表面电极端部的效果弱。
与此相对,就本发明范围内的试样8、9、15、16、18、19、21、22、24、25、27、28、30和31而言,由于在第2糊剂膜中使用了Al2O3的含量比形成第1糊剂膜的导电性糊剂少的导电性糊剂,并同时采用了以覆盖第1糊剂膜的至少平面方向端部的方式而形成第2糊剂膜的“形成方式B”或“形成方式C”,因此耐剥离强度为“○”或“◎”。
在上述本发明范围内的试样中,就试样8、15、18、21、24、27和30而言,由于采用了在第1糊剂膜的整个面上形成第2糊剂膜的“形成方式B”,因此共面性只达到“○”。
与此相对,就采用了以框状仅覆盖第1糊剂膜端部的方式形成第2糊剂膜的“形成方式C”的试样9、16、19、22、25、28和31而言,共面性进一步提高至“◎”。
此外,就试样21、22、24、25、27、28、30和31而言,由于形成第1糊剂膜的导电性糊剂中作为非玻璃质的无机氧化物的Al2O3的含量为7体积%以上,因此玻璃陶瓷基板与表面电极的接合更加牢固,耐剥离强度可以达到“◎”。
此外,关于本发明范围内的试样8、9、15、16、18、19、21、22、24、25、27、28、30和31,如下对本发明中所说的“与镀层相接的区域”和“与玻璃陶瓷层相接的区域”中的Al量和Si量进行研究。
对于“与镀层相接的区域”,以陶瓷层和表面电极的界面中、从平面方向的中央部起进入到表面电极内部5μm的点为中心,并通过WDX对厚度方向的剖面10μm×10μm的区域的Al量和Si量进行定量。另一方面,对于“与玻璃陶瓷层相接的区域”,以陶瓷层和表面电极的界面中、在平面方向上距表面电极端部20μm的中央部侧、从表面电极和镀层的界面起进入到表面电极内部5μm的点为中心,并通过WDX对厚度方向的剖面10μm×10μm的区域中的Al量和Si量进行定量。
然后,对“与镀层相接的区域”中的Al量和Si量,和“与玻璃陶瓷层相接的区域”中的Al量和Si量进行比较。其结果是,与“与玻璃陶瓷层相接的区域”相比,“与镀层相接的区域”中的Al量较少、Si量也较少。由此可以确认,与“与玻璃陶瓷层相接的区域”相比,“与镀层相接的区域”的Al2O3较少,因此玻璃的吸上量也少。
符号说明
1  玻璃陶瓷基板
2  玻璃陶瓷层
5,5a  表面电极
10  镀层
11,23  玻璃陶瓷生片
12,21  第1糊剂膜
13,13a,22  第2糊剂膜
14,14a  与镀层相接的区域
15  与玻璃陶瓷层相接的区域

Claims (7)

1.一种玻璃陶瓷基板,其具有玻璃陶瓷层、形成于所述玻璃陶瓷层上的表面电极和形成于所述表面电极上的镀层,
就所述表面电极而言,至少在平面方向的端部中,与所述镀层相接的区域的非玻璃质的无机氧化物的存在比率,少于与所述玻璃陶瓷层相接的区域。
2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷基板,其中,所述非玻璃质的无机氧化物为Al2O3
3.一种玻璃陶瓷基板的制造方法,所述玻璃陶瓷基板具有表面电极,
所述制造方法具备:
在成为最外层的玻璃陶瓷生片上,涂布含有金属粉末和非玻璃质的无机氧化物的第1导电性糊剂,从而形成第1糊剂膜的工序、
在所述第1糊剂膜上,以至少覆盖所述第1糊剂膜的平面方向的端部的方式,涂布含有金属粉末的第2导电性糊剂而形成第2糊剂膜的工序、和
对所述玻璃陶瓷生片以及所述第1和第2糊剂膜进行烧成的工序,
作为所述第2导电性糊剂,使用非玻璃质的无机氧化物的含量少于所述第1导电性糊剂的导电性糊剂。
4.根据权利要求3所述的玻璃陶瓷基板的制造方法,其中,所述第2导电性糊剂不含有非玻璃质的无机氧化物。
5.根据权利要求3或4所述的玻璃陶瓷基板的制造方法,其中,所述第1导电性糊剂含有相对于该导电性糊剂整体为7体积%以上的非玻璃质的无机氧化物。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的玻璃陶瓷基板的制造方法,其中,所述第2糊剂膜形成为仅覆盖所述第1糊剂膜的平面方向的端部的框状。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的玻璃陶瓷基板的制造方法,其中,所述非玻璃质的无机氧化物为Al2O3
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109156080A (zh) * 2016-05-16 2019-01-04 株式会社村田制作所 陶瓷电子部件
CN111527790A (zh) * 2018-11-19 2020-08-11 日本特殊陶业株式会社 保持装置及保持装置的制造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105230140B (zh) * 2013-05-08 2018-09-25 株式会社村田制作所 多层布线基板
US9967054B2 (en) * 2016-05-24 2018-05-08 Fujitsu Limited Optimization of networks carrying superchannels with different modulation formats

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1335745A (zh) * 2000-07-21 2002-02-13 株式会社村田制作所 多层板及其制造方法
CN1336790A (zh) * 2000-07-21 2002-02-20 株式会社村田制作所 多层板及其制造方法
JP2002134885A (ja) * 2001-07-09 2002-05-10 Hitachi Ltd 回路基板およびその製造方法、電子デバイス実装体、グリーンシート
JP2004221407A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Kyocera Corp 配線基板
JP2005203631A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 多層セラミック基板およびその製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05235497A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Murata Mfg Co Ltd 銅導電性ペースト
JPH06232516A (ja) * 1993-02-04 1994-08-19 Ngk Insulators Ltd セラミックス配線基板およびその製造方法
JP3286651B2 (ja) * 1993-12-27 2002-05-27 株式会社住友金属エレクトロデバイス セラミック多層配線基板およびその製造法並びにセラミック多層配線基板用導電材料
JP3484983B2 (ja) * 1998-07-28 2004-01-06 株式会社村田製作所 導電性ペースト及びガラス回路基板
JP4038602B2 (ja) 1998-12-02 2008-01-30 株式会社村田製作所 導電性ペースト及びセラミック多層基板
JP3494115B2 (ja) * 2000-03-30 2004-02-03 株式会社村田製作所 導電性ペーストおよびこれを用いた積層セラミック電子部品
JP4172566B2 (ja) * 2000-09-21 2008-10-29 Tdk株式会社 セラミック多層基板の表面電極構造及び表面電極の製造方法
JP2003224338A (ja) * 2001-11-26 2003-08-08 Kyocera Corp ガラスセラミック配線基板
JP4103672B2 (ja) * 2003-04-28 2008-06-18 株式会社村田製作所 導電性ペーストおよびガラス回路構造物
JP4650794B2 (ja) * 2005-07-01 2011-03-16 昭栄化学工業株式会社 積層電子部品用導体ペーストおよびそれを用いた積層電子部品
JP2008112787A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Tdk Corp 多層セラミックス基板及びその製造方法
JP5265256B2 (ja) * 2008-06-26 2013-08-14 日本特殊陶業株式会社 セラミック配線基板
JP5446696B2 (ja) * 2009-10-02 2014-03-19 株式会社村田製作所 セラミック基板の製造方法およびセラミック基板
JP5641216B2 (ja) * 2009-11-17 2014-12-17 株式会社村田製作所 セラミック電子部品の製造方法、及びセラミック電子部品
JP5463235B2 (ja) * 2010-07-30 2014-04-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用電子機器に用いる基板構造
JP5267583B2 (ja) * 2011-01-21 2013-08-21 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品
KR101525643B1 (ko) * 2011-05-20 2015-06-03 삼성전기주식회사 적층형 세라믹 전자부품
KR101892750B1 (ko) * 2011-12-19 2018-08-29 삼성전기주식회사 칩 저항 부품 및 그의 제조 방법
JP2015035581A (ja) * 2013-07-10 2015-02-19 株式会社村田製作所 セラミック電子部品およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1335745A (zh) * 2000-07-21 2002-02-13 株式会社村田制作所 多层板及其制造方法
CN1336790A (zh) * 2000-07-21 2002-02-20 株式会社村田制作所 多层板及其制造方法
JP2002134885A (ja) * 2001-07-09 2002-05-10 Hitachi Ltd 回路基板およびその製造方法、電子デバイス実装体、グリーンシート
JP2004221407A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Kyocera Corp 配線基板
JP2005203631A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 多層セラミック基板およびその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109156080A (zh) * 2016-05-16 2019-01-04 株式会社村田制作所 陶瓷电子部件
US11641712B2 (en) 2016-05-16 2023-05-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ceramic electronic component
US11647581B2 (en) 2016-05-16 2023-05-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ceramic electronic component
CN111527790A (zh) * 2018-11-19 2020-08-11 日本特殊陶业株式会社 保持装置及保持装置的制造方法

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Publication number Publication date
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US9466425B2 (en) 2016-10-11
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