CN110997597B - 烧结体、电路元件及烧结体的制造方法 - Google Patents

烧结体、电路元件及烧结体的制造方法 Download PDF

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Abstract

烧结体中，作为主相，包含氧化铝相，还包含非晶质相及堇青石相，该非晶质相含有Si和Mn。气孔率为1.1％以上5.0％以下。优选为，将利用XRD衍射法得到的、堇青石的主峰强度设为I1，将氧化铝的主峰强度设为I2时，I1/(I1+I2)为0.20以上0.45以下。在烧结体的制造中，制备如下粉末，该粉末包含：70质量％以上85质量％以下的氧化铝、按SiO2换算计3质量％以上7质量％以下的Si成分、按MnO换算计3质量％以上6.5质量％以下的Mn成分、以及8质量％以上15质量％以下的堇青石，且这4种成分的合计为85质量％以上。由粉末得到成型体，对成型体进行烧成，得到烧结体。

Description

烧结体、电路元件及烧结体的制造方法
技术领域
本发明涉及作为主相包含氧化铝相的烧结体。
背景技术
随着电路元件的高频化，要求保持电路的元件等具有低相对介电常数及低介电损耗角正切。例如，在光通信领域中，随着通信的高速化，光通信包等元件中利用的频率不断升高。为了信号品质无劣化地以高速进行传送，要求元件中使用的各种材料具有低相对介电常数及低介电损耗角正切。此外，随着元件的小型化及薄型化，对材料的强度也有要求。
日本特开2003-104772号公报(文献1)的氧化铝质烧结体是：将包含氧化铝粉末、作为烧结助剂的Mn2O3粉末及SiO2粉末、以及其他氧化物的成型体于1200～1500℃进行烧成而制造的。氧化铝质烧结体的相对密度为95％以上。介电损耗角正切为12～28×10-4，强度为400～505MPa。文献1的氧化铝质烧结体具有一定程度的强度，但是，作为高速通信等的高频电路的材料，介电损耗角正切较高。另外，氧化铝以外的构成成分的相对介电常数并不低，根据相对密度推定出的气孔率也较低，因此，相对介电常数推定为8.9以上，作为高频电路的材料，相对介电常数也较高。
日本特开2001-97767号公报(文献2)的氧化铝质烧结体是：将包含氧化铝粉末、作为烧结助剂的Mn2O3粉末及SiO2粉末、以及其他氧化物的成型体于1200～1500℃进行烧成而制造的。氧化铝质烧结体中，在氧化铝晶体粒子的晶界相析出MnAl2O4及MnSi2O4。氧化铝质烧结体的相对密度为95％以上。最低的介电损耗角正切为20×10-4，强度为350～492MPa。文献2的氧化铝质烧结体也具有一定程度的强度，但是，作为高速通信等的高频电路的材料，不能说介电损耗角正切足够低。另外，与文献1同样地，氧化铝以外的构成成分的相对介电常数并不低，根据相对密度推定出的气孔率也较低，因此，相对介电常数推定为8.9以上，作为高频电路的材料，相对介电常数也较高。
日本特开2004-115290号公报(文献3)中公开了一种复合氧化物烧结体，其是将10～70质量％的氧化铝粒子分散于结晶玻璃、即基质中得到的。复合氧化物烧结体于900～1000℃的低温进行烧成。60GHz下的相对介电常数为7.5～9.0，介电损耗角正切为6～15×10-4。强度为350～500MPa。文献3的复合氧化物烧结体的相对介电常数较低，但是，作为高频电路的材料，介电损耗角正切较高。由于烧成温度较低，所以与绝缘基板同时烧成的金属化配线层(导体)利用Cu。但是，在玻璃基质中分散氧化铝粒子得到的复合氧化物与Cu之间的热膨胀率差较大，因此，容易在埋设有Cu配线的元件中产生应力。因此，在元件的小型化及薄型化时，有可能发生开裂、剥离、翘曲等。
发明内容
本发明适用于作为主相包含氧化铝相的烧结体，其目的在于，提供一种相对介电常数及介电损耗角正切较低、且具有所期望的弯曲强度的烧结体。
本发明的一个优选方案所涉及的烧结体中，作为主相，包含氧化铝相，还包含非晶质相及堇青石相，该非晶质相含有Si和Mn。气孔率为1.1％以上5.0％以下。由此，可实现使烧结体的相对介电常数及介电损耗角正切降低，还能够得到一定程度的弯曲强度。
优选为，将利用XRD衍射法得到的、堇青石的主峰强度设为I1，将氧化铝的主峰强度设为I2时，I1/(I1+I2)为0.20以上0.45以下。进一步优选为，I1/(I1+I2)为0.23以上0.40以下。
烧结体的10GHz下的相对介电常数优选为8.5以下，10GHz下的介电损耗角正切优选为5×10-4以下。弯曲强度优选为300MPa以上。吸水率优选为1.0％以下。气孔的平均直径优选为2.0μm以上5.5μm以下。
本发明还适用于包含上述烧结体的电路元件。电路元件包括位于所述烧结体的表面或内部的导体。
本发明还适用于烧结体的制造方法。在烧结体的制造中，制备如下粉末，该粉末包含：70质量％以上85质量％以下的氧化铝、按SiO2换算计3质量％以上7质量％以下的Si成分、按MnO换算计3质量％以上6.5质量％以下的Mn成分、以及8质量％以上15质量％以下的堇青石，且这4种成分的合计为85质量％以上。由所述粉末得到成型体，对所述成型体进行烧成。
烧成温度优选于1200℃以上1400℃以下保持1小时以上3小时以下。
在作为原料的所述粉末中，优选为，Si成分的SiO2换算质量与Mn成分的MnO换算质量之和为所述粉末的11质量％以下。进一步优选为，Si成分的SiO2换算质量与Mn成分的MnO换算质量之比为0.6以上2.0以下。
上述目的及其他目的、特征、方案以及优点可参照附图并通过以下进行的本发明的详细说明来加以明确。
附图说明
图1是表示电路元件的一个例子的截面图。
图2是表示烧结体的制造流程的概要的图。
图3是例示实验例8中的I1及I2的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的烧结体及其制造方法进行说明。应予说明，本发明所涉及的烧结体及其制造方法并不限定于以下的实施方式，只要不脱离本发明的主旨，就可以加以各种变更、修正、以及改良等。
本发明所涉及的烧结体中，作为主相，包含氧化铝相。此处，“主相”是指：截面上的除了气孔以外的面积的50％以上的相。烧结体中，作为副相，包含非晶质相及堇青石相，该非晶质相含有Si和Mn。“副相”是指：主相以外的相。烧结体中还可以进一步含有其他相。含有Si和Mn的非晶质相主要是用于提高氧化铝粒子的粘结性的助熔剂相。另一方面，堇青石的相对介电常数低于氧化铝的相对介电常数，因此，通过设置堇青石相，使得烧结体整体的相对介电常数降低。应予说明，作为原料而导入的堇青石粒子的一部分在烧结过程与氧化铝粒子及助熔剂成分粒子发生反应，产生促进烧结的效果。即，对于本发明的烧结体，通过使氧化铝、助熔剂、堇青石发生反应并促进烧结，使其中残留有低相对介电常数化所需要的气孔，表现出一定程度的致密性、强度，且可实现烧结体的低相对介电常数及低介电损耗角正切。
作为高频电路的基板、支撑体而加以利用的烧结体中，优选为，相对介电常数为8.5以下，介电损耗角正切为5×10-4以下，弯曲强度为300MPa以上。上述烧结体特别适合于光通信等高速通信中使用的电路元件。
例如，通过印刷等，在烧成前的片状成型体上形成包含粉末状导电材料的图案，将这些成型体进行层叠。由此，得到包含导电材料的层叠成型体。通过对层叠成型体进行烧成，使得内部、表面的图案也被烧成，得到在内部、表面具有配线等导体的烧结体。以下，将包含导体的烧结体称为“复合烧结体”。
图1是表示包括复合烧结体的电路元件的一个例子的截面图。电路元件1包括：作为烧结体10的多个基板层11、作为配线的导体12、以及电极13。烧结体10及导体12构成复合烧结体的主要部分。电路元件1中，可以设置有将烧结体10覆盖的密封树脂。各基板层11在烧成前为片状成型体。导体12在烧成前为形成在成型体上的导电材料。通过成型体和导体材料的同时烧成，使得成型体和导电材料一体化，制作包括位于烧结体10的表面或内部的导体12的复合烧结体。应予说明，图1中，省略了贯穿基板层11的作为导体的通孔及其他电路部分的记载。
电路元件1中，导体12和电极13电连接。导体12可以仅设置于烧结体10的内部，也可以仅设置于烧结体10的表面。基板层11的数量可以为1。导体12可以为用于配线以外的用途的部位。
图2是表示烧结体的制造流程的概要的图。首先，制备烧结体的原料粉末(步骤S1)。作为烧结体的原料，例如利用氧化铝粉末、SiO2粉末、MnCO3粉末、堇青石粉末的混合物。SiO2粉末及MnCO3粉末作为助熔剂而发挥作用。还可以利用其他替代原料。例如，可以利用MnO粉末代替MnCO3粉末。
接下来，得到原料粉末的成型体(步骤S2)。在后述的实验例中，利用干式压制及CIP(冷等静压制)，得到成型体，不过，可以利用其他各种方法。例如，可利用刮刀法、挤压法、注射法、铸造法等众所周知的成型方法。另外，可以根据需要通过加热等来除去成型用的粘合剂等助剂。
在制造上述电路元件的情况下，在烧成前，由成型体制作层叠成型体(步骤S3)。在这种情况下，如上所述，利用导体粉末等而在成型体上形成图案。将多个成型体重叠而形成层叠成型体。在具有电路的成型体为一层的情况下，不进行层叠。在得到不具有电路的烧结体的情况下，省略步骤S3。
在准备好成型体或层叠成型体后，进行烧成(步骤S4)。在对包含导电材料的成型体进行烧成的情况下，同时进行成型体和导电材料的烧成。烧成温度的理想范围为1200℃以上1400℃以下，优选为1300℃以上1400℃以下。利用上述烧成温度，能够将由Cu-W、Mo-Mn、Cu-Mo等导体粉末形成的图案与成型体同时进行烧成。优选在氢气氛下进行与导体的同时烧成。作为其他气氛条件，可假设氩、氮、真空气氛。
在后述的实验例中，烧成时间为2小时，不过，烧成时间取决于烧成温度，在所期望的烧成温度的范围内所保持的时间优选为1小时以上3小时以下。这是因为：长时间的烧成(特别是高温下)会使原料成分间的反应过度进行，产生气孔过度消失及堇青石相过于减少的现象，妨碍相对介电常数降低。
烧结体包括：热膨胀率与氧化铝相的热膨胀率相比相对小的堇青石相。由此，Cu-W、Mo-Mn、Cu-Mo等导体与烧结体之间的热膨胀率差降低。结果，在复合烧结体中，开裂、翘曲等得以抑制，特别是，在小型的电路元件中，特性的稳定性、可靠性得到提高。上述烧结体材料适合于进行高频化及薄型化的电路元件、例如通信用元件。
在烧结体中将堇青石复合化的情况下，原料中不是堇青石本身，在烧成过程中通过反应而生成堇青石相即可，也可以使用镁橄榄石、顽辉石、假蓝宝石等。不过，烧结体中的堇青石的量是最重要的，为了准确控制烧成后的堇青石的量，优选原料中包含堇青石粉末。
应予说明，作为堇青石以外的添加成分，例如还研究了Mg尖晶石、多铝红柱石。但是，Mg尖晶石的相对介电常数为8.8，多铝红柱石的相对介电常数为6.5左右，它们均高于堇青石的相对介电常数4.8。因此，为了使烧结体的相对介电常数降低，需要大量添加，这会导致烧结体的弯曲强度降低及介电损耗角正切增加。另外，在将导体同时烧成的情况下，在导入有氢的还原性高的气氛中进行烧成。作为即便在上述气氛中氧化物也不会被还原的添加剂，堇青石较合适。
原料中的堇青石在烧成时与氧化铝及一部分助熔剂发生反应。另一方面，残留在烧结体中的堇青石的量会对烧结体的各种特性带来较大影响。因此，使堇青石和其他材料反应且使堇青石以一定程度残留在烧结体中是很重要的。原料中的堇青石的量、助熔剂的量、构成助熔剂的各成分的比例、以及烧成温度都可能构成烧结体制造中重要的条件。关于这些条件的理想范围，参照以下实验例进行说明。将实验例的条件及测定结果示于表1A及表1B。
[表1A]
Figure GDA0003379423480000061
[表1B]
Figure GDA0003379423480000071
(实验例中的烧结体的制造)
以下说明的实验例中的烧结体的制造方法只不过是一个例子。
作为氧化铝原料，使用市售的粉末。氧化铝的纯度为99.9％以上，平均粒径为1～3μm。助熔剂中的Si成分使用市售的SiO2粉末。Mn成分使用市售的MnCO3粉末。SiO2粉末及MnCO3粉末的纯度均为99％以上，平均粒径均为1μm。为了制作堇青石原料，准备了将市售的MgO、SiO2、Al2O3的高纯度粉末按堇青石的组成进行混合得到的混合粉末。各粉末的纯度为99.9％、平均粒径为1μm以下。将混合粉末于1400℃、大气下进行加热合成后，进行粉碎，将平均粒径调整为1～3μm，作为堇青石原料。应予说明，可以使用市售的堇青石粉末。
按照表1A的各实验例，称量上述的氧化铝原料、助熔剂原料、堇青石原料，使用氧化铝球及塑料罐，利用球磨机进行3小时湿式混合，得到浆料。将浆料干燥，过筛，得到混合粉末。
对于混合粉末，利用干式压制以100kgf/cm2进行成型，进而，利用CIP以0.7tonf/cm2进行二次成型，得到直径约65mm、厚度约12mm的圆板状成型体。应予说明，作为得到成型体的方法，可以采用其他各种各样的方法。
将圆板状成型体收纳于氧化铝制的承烧钵，按照各实验例的条件，在大气或氢气氛下，于烧成温度(即、最高温度)1300～1400℃保持2小时，得到烧结体。氢气氛下的烧成设想为将埋设配线等导体同时烧成的情形。
(烧结体的评价方法)
关于堆积密度及吸水率，从烧结体中切出JIS-R1601中记载的3×4×40mm的抗折棒，利用阿基米德法测定堆积密度及吸水率。
关于相对介电常数及介电损耗角正切，从烧结体中切出直径14～15mm、厚度7.0～7.5mm的圆柱部件，依据JIS-R1627，利用两端短路谐振法，测定10GHz下的相对介电常数及介电损耗角正切。
关于弯曲强度(表1B中仅记载为“强度”)，从烧结体中切出JIS-R1601中记载的3×4×40mm的抗折棒，依据JIS-R1601，测定三点弯曲强度。
对于气孔率及气孔径，将从烧结体中切出的试样的一面研磨加工成镜面状，使用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察，得到气孔率及气孔径。关于气孔率，对观察图像进行二值化，得到材料中的闭口气孔的面积率作为气孔率。关于气孔径，计算出几十个气孔各自的长径与短径的平均直径，对平均直径进行平均，得到气孔径。
将烧结体的一部分用氧化铝研钵进行粉碎，使用X射线衍射装置(XRD)并利用XRD衍射法来鉴定结晶相。测定条件为：CuKα、40kV、40mA、2θ＝5～70°、步幅为0.002°。根据测定结果，由堇青石的主峰强度I1和氧化铝的主峰强度I2计算出I1/(I1+I2)。图3中例示实验例8中的I1及I2。
(实验例的说明及评价)
对表1A及表1B的各实验例的条件及评价进行说明。未在编号之后标记＊的实验例为本发明的实施例，标记＊的实验例为相对于本发明的比较例。
实验例1、2为比较例，原料中不含堇青石。原料中使用：平均粒径2.9μm的氧化铝为90.0质量％、助熔剂的Si成分按SiO2换算计为5.8质量％、Mn成分按MnO换算计为4.2质量％(SiO2/MnO＝1.4)的粉末。应予说明，由于原料中使用MnCO3，所以采用对MnCO3进行MnO换算得到的质量来求出MnO的质量％。实验例1中，于1330℃进行2小时大气烧成，实验例2中，于1360℃进行2小时大气烧成。
于1330℃进行烧成的情况下，吸水率为3.0％，无法得到致密的烧结体，介电损耗角正切较高。于1360℃进行烧成的情况下，吸水率为1.0％以下，得到致密的烧结体，但是，相对介电常数为8.6，介电损耗角正切为16×10-4，均较高。在像这样没有将堇青石复合化的情况下，无法获得低相对介电常数及低介电损耗角正切。
实验例3～6中，以实验例1、2的原料为基础，添加5.0～15质量％的堇青石，与实验例1、2同样地，在表1A中记载的条件下进行烧成。堇青石的量在实验例3中为5.0质量％，在实验例4中为8.7质量％，在实验例5中为10质量％，在实验例6中为15质量％。各实验例的吸水率为0.0％，烧结体中的气孔几乎都以闭口气孔的形式存在。
实验例3为比较例，烧结体中，不存在原料中的堇青石相。介电损耗角正切为16×10-4，较高。实验例4～6为改变堇青石量而制作的材料，气孔率为1.9～2.1％，大致相同。I1/(I1+I2)为0.29～0.40，烧结体中存在堇青石相。相对介电常数为7.6～8.3，介电损耗角正切为1.0～5.0×10-4，相对介电常数和介电损耗角正切均随着I1/(I1+I2)增加而降低。弯曲强度为300MPa以上，良好。
实验例7～10中，与实验例1～6同样地，在表1A中记载的条件下进行烧成。这些实验例中，助熔剂的构成质量比(SiO2/MnO)被固定为1.0，助熔剂的总量(SiO2+MnO)在实验例7中为6.5质量％，在实验例8中为8.5质量％，在实验例9中为10.0质量％，在实验例10中为8.5质量％。实验例7～9中，烧成温度为1300℃，实验例10中，烧成温度为1330℃。
所有实验例中，吸水率、相对介电常数、介电损耗角正切、弯曲强度均良好。特别是，实验例8、9中，弯曲强度分别为490MPa、460MPa，非常高。两个实验例中的气孔径均为2.0μm，认为：由于是比实验例5的气孔径5.1μm微细的气孔，所以具有非常高的弯曲强度。实验例10中，相对介电常数为8.4，介电损耗角正切为1.7×10-4，弯曲强度为450MPa，材料特性良好。但是，与实验例8相比较，通过于1330℃进行烧成，使得气孔率及I1/(I1+I2)减少，相对介电常数增加。另外，由于弯曲强度降低，所以，在实验例10的原料构成的情况下，优选于1300℃进行烧成。
对于表1B的结晶相栏中记载的相，除了氧化铝、堇青石以外，还示出利用X射线衍射法检测到的极微量的相。
利用依据JIS-R1618的方法，在40～1000℃的范围内测定实验例8的烧结体的热膨胀率。实验例8的热膨胀率为7.0ppm/℃，其小于氧化铝单体的热膨胀率8.2ppm/℃。可以说通过与堇青石相的复合化而使得热膨胀率降低。结果，与Cu-W等导体之间的热膨胀率差相对变小，能够抑制在导体埋设时发生开裂、翘曲等。
实验例11～15中，与实验例1～10同样地，在表1A中记载的条件下进行烧成。这些实验例中，助熔剂的总量(SiO2+MnO)被固定为10.0质量％。助熔剂的构成质量比(SiO2/MnO)在实验例11中为0.5，在实验例12中为0.6，在实验例13中为1.8，在实验例14中为2.0，在实验例15中为2.4。
实验例11增多了助熔剂的Mn成分，实验例15增多了助熔剂的Si成分，它们均为比较例。实验例11中，Mn和堇青石更容易发生反应，因此，气孔率及I1/(I1+I2)减少，相对介电常数高达8.7。实验例15中，Si成分较多，因此，难以发生反应。结果，吸水率及气孔率增加，介电损耗角正切为10×10-4，较高。实验例12～14相对于实验例11、15而言，将助熔剂的质量比调整为0.6～2.0。实验例12～14中，相对介电常数为8.5以下，介电损耗角正切为5.0×10-4以下，弯曲强度为300MPa以上，获得良好的特性。根据实验例11～15的结果，可以说：为了获得相对介电常数8.5以下、介电损耗角正切5.0×10-4以下、弯曲强度300MPa以上的良好特性，优选将助熔剂的质量比调整为0.6～2.0，更优选调整为1.0～1.4。
实验例16、17中，与实验例1～15同样地，在表1A中记载的条件下进行烧成。实验例16中，将助熔剂的质量调整为5.0质量％，实验例17中，将助熔剂的质量调整为12质量％。实验例16、17均为比较例。实验例16中，因烧结不足而导致介电损耗角正切高达30×10-4以上。实验例17中，认为：由于气孔率减少，所以相对介电常数高达8.6。根据实验例16、17以及其他实验例，可以说：为了获得相对介电常数8.5以下、介电损耗角正切5.0×10-4以下、弯曲强度300MPa以上的良好特性，优选将助熔剂的质量调整为6～11质量％、优选7.5～10质量％左右。
实验例18、19中，与实验例1～17同样地，在表1A中记载的条件下进行烧成。实验例18的烧成温度为1360℃，实验例19的烧成温度为1400℃。由实验例18、19可知：通过调整助熔剂的质量比及总量，即便在提高了烧成温度的情况下，也获得相对介电常数8.5以下、介电损耗角正切5.0×10-4以下、300MPa以上的良好特性。
实验例20～22中，与实验例1～19同样地，在表1A中记载的条件下进行烧成。实验例20～22中，在导入有氢的还原环境下进行烧成。由实验例20～22可知：在还原环境下，也获得与大气烧成时同等的材料特性。因此，可以在还原气氛下进行与导体的同时烧成。
由上述实验例的结果可知：对于包含氧化铝相作为主相、还包含助熔剂相和堇青石相的烧结体，通过气孔率为1.2％以上(实验例12、19、22)4.5％以下(实验例14)，使得相对介电常数及介电损耗角正切较低，获得所期望的弯曲强度。不过，若考虑到作为比较例的实验例17中的气孔率为1.0％、实验例15中的气孔率为7.6％，则认为：气孔率为1.1％以上5.0％以下的情况下，相对介电常数及介电损耗角正切较低，获得所期望的弯曲强度。
另外，可获得上述气孔率即可，只要氧化铝相为主相，堇青石相的比例就可以适当确定，根据实验例的结果认为：将利用XRD衍射法得到的、堇青石的主峰强度设为I1，将氧化铝的主峰强度设为I2时，I1/(I1+I2)优选为0.20以上0.45以下。若考虑到实验例中的比较例以外的I1/(I1+I2)的范围，则I1/(I1+I2)更优选为0.23以上0.40以下。
上述实验例中，作为低相对介电常数的条件，使10GHz下的相对介电常数为8.5以下。作为低介电损耗角正切的条件，使10GHz下的介电损耗角正切为5×10-4以下。这些条件是考虑用作高频电路元件的材料而得到的。由实验例的结果可知：还能够充分提供10GHz下的相对介电常数为8.3以下、10GHz下的介电损耗角正切为2×10-4以下的烧结体。
烧结体整体的强度取决于烧结体的大小，因此，弯曲强度的条件可以一定程度上较为宽松地设定。作为电路元件的材料，弯曲强度优选为300MPa以上。另外，在吸水率较大的情况下，弯曲强度降低，并且，介电损耗角正切增大，因此，吸水率越低越理想。吸水率最优选为0.0％，其为1.0％以下即可。
根据实验例的结果，存在如下趋势，即，在气孔径、即气孔的平均直径变小的条件下，相对介电常数升高，气孔径优选为2.0μm以上。气孔径的上限没有特别限定，不过，如果气孔径过大，则从弯曲强度的观点考虑不理想，气孔径优选为5.5μm以下。
根据实验例的结果认为，原料粉末优选包含：70质量％以上85质量％以下的氧化铝、按SiO2换算计3质量％以上7质量％以下的Si成分、按MnO换算计3质量％以上6.5质量％以下的Mn成分、以及8质量％以上15质量％以下的堇青石。若考虑其他添加剂的容许比例，则原料粉末中的这4种成分的合计为85质量％以上，更优选为95％以上。作为其他添加剂，例如可以举出用于调整烧结体的颜色的添加剂。
虽然还取决于烧结体所要求的特性，不过，原料粉末更优选包含80质量％以上83质量％以下的氧化铝。关于Si成分，原料粉末更优选包含按SiO2换算计4.2质量％以上5.8质量％以下的Si成分。关于Mn成分，原料粉末更优选包含按MnO换算计3.1质量％以上5.0质量％以下的Mn成分。关于堇青石，原料粉末更优选包含9质量％以上12质量％以下的堇青石。
如上所述，原料粉末中的助熔剂的量及构成助熔剂的各成分的比例也对烧结体的特性带来影响。根据实验例，原料粉末中，Si成分的SiO2换算质量与Mn成分的MnO换算质量之和优选为原料粉末的6质量％以上11质量％以下。更优选为7.5质量％以上10质量％以下。
原料粉末中，Si成分的SiO2换算质量与Mn成分的MnO换算质量之比优选为0.6以上2.0以下。更优选为1.0以上1.4以下。
上述实施方式及各变形例中的构成只要不相互矛盾就可以适当组合。
虽然对发明详细地进行描述并说明，但是，上述说明是示例，并不限定于此。因此，可以说：只要不脱离本发明的范围，就可以采用大量的变形及方案。
产业上的可利用性
本发明的烧结体可用作要求具有低相对介电常数及低介电损耗角正切的各种元件。特别适合于要求高频化的电路元件的材料。
符号说明
1 电路元件
10 烧结体
12 导体
S1～S4 步骤

Claims (11)

1.一种烧结体，其中，
作为主相，包含氧化铝相，还包含非晶质相及堇青石相，该非晶质相含有Si和Mn，
所述烧结体的气孔率为1.1％以上5.0％以下，
将利用XRD衍射法得到的、堇青石的主峰强度设为I1，将氧化铝的主峰强度设为I2时，I1/(I1+I2)为0.20以上0.45以下。
2.根据权利要求1所述的烧结体，其中，
I1/(I1+I2)为0.23以上0.40以下。
3.根据权利要求1或2所述的烧结体，其中，
所述烧结体的10GHz下的相对介电常数为8.5以下。
4.根据权利要求1或2所述的烧结体，其中，
所述烧结体的10GHz下的介电损耗角正切为5×10-4以下。
5.根据权利要求1或2所述的烧结体，其中，
所述烧结体的弯曲强度为300MPa以上。
6.根据权利要求1或2所述的烧结体，其中，
所述烧结体的吸水率为1.0％以下。
7.根据权利要求1或2所述的烧结体，其中，
所述烧结体的气孔的平均直径为2.0μm以上5.5μm以下。
8.一种电路元件，其中，具备：
权利要求1至7中的任一项所述的烧结体、以及
位于所述烧结体的表面或内部的导体。
9.一种烧结体的制造方法，其中，包括以下工序：
a)制备粉末的工序，该粉末包含：70质量％以上85质量％以下的氧化铝、按SiO2换算计3质量％以上7质量％以下的Si成分、按MnO换算计3质量％以上6.5质量％以下的Mn成分、以及8质量％以上15质量％以下的堇青石，且这4种成分的合计为85质量％以上；
b)得到所述粉末的成型体的工序；以及
c)对所述成型体进行烧成的工序，
在所述c)工序中，将烧成温度于1200℃以上1400℃以下保持1小时以上3小时以下。
10.根据权利要求9所述的烧结体的制造方法，其中，
在所述a)工序中，Si成分的SiO2换算质量与Mn成分的MnO换算质量之和为所述粉末的11质量％以下。
11.根据权利要求9或10所述的烧结体的制造方法，其中，
在所述a)工序中，Si成分的SiO2换算质量与Mn成分的MnO换算质量之比为0.6以上2.0以下。
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