[发明专利]多层陶瓷基板及其制造方法

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2009/057896，国际申请日为2009年4月21日，进入中国国家阶段的申请号为200980117809.X，名称为“多层陶瓷基板及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及多层陶瓷基板及其制造方法，尤其涉及为了提高具有空腔的多层陶瓷基板的强度而进行的改进。

背景技术

作为本发明所感兴趣的多层陶瓷基板的制造方法，例如有日本专利特开2003-273513号公报(专利文献1)中记载的方法。专利文献1中，欲采用所谓的无收缩工艺来制造带空腔的多层陶瓷基板时，在外侧约束层所产生的收缩抑制作用较弱的远离空腔开口端的位置处会产生较高程度的收缩，空腔可能会发生不期望的变形这样的问题，为解决该问题，沿着将要成为多层陶瓷基板的生层叠体的位于已形成空腔的部分的陶瓷生坯层，形成包含收缩抑制用无机材料粉末的层间约束层，并同时在用包含收缩抑制用无机材料粉末的外侧约束层夹住生层叠体的状态下实施烧成工序。

通过上述专利文献1中记载的制造方法，在烧成工序中，除了外侧约束层所产生的收缩抑制作用以外，层间约束层所产生的收缩抑制作用也发挥作用，可使陶瓷生坯层的朝向主面方向的收缩实质上不产生，并且可获得在空腔处不会发生不期望的变形的多层陶瓷基板。

然而，在具有空腔的多层陶瓷基板中，存在规定空腔的底面的底壁部容易破损的问题。

随着使用多层陶瓷基板的电子设备的小型化，要求多层陶瓷基板薄型化。因此，特别是对于具有空腔的多层陶瓷基板，空腔中所要收纳的安装元器件的尺寸固定时，有时必须使底壁部变薄以实现多层陶瓷基板的薄型化。或者，为了在空腔中收纳各种尺寸和形状的安装元器件而必须提高规定空腔的周面的周壁部的高度时，需要与周壁部的高度的提高量相对应地使底壁部进一步变薄。该状况的结果是底壁部容易破损，该破损的抑制成为一大问题。

此外，具有空腔的多层陶瓷基板的厚度并不一致，在规定空腔的底面的底壁部处较薄，在规定空腔的周面的周壁部处较厚，因此本就容易因烧成而产生翘曲等不期望的变形。此时，根据底壁部的厚度和周壁部的高度之间的关系，可能会更为显著地产生翘曲等变形。因此，若欲抑制翘曲等变形，则可能会限制多层陶瓷基板的设计的自由度。

专利文献1：日本专利特开2003-273513号公报

发明的揭示

因此，本发明的目的在于提供一种在规定空腔的底面的底壁部处不易发生破损的多层陶瓷基板及其制造方法。

本发明的更为特定的目的在于提供一种不仅能如上所述使空腔的底壁部不易破损还可抑制翘曲等不期望的变形的多层陶瓷基板及其制造方法。

为解决上述技术问题，本发明首先提供一种多层陶瓷基板，该多层陶瓷基板是包括由具有空腔形成用通孔的第一陶瓷层构成的周壁部和由不具有空腔形成用通孔的第二陶瓷层构成的底壁部的、带空腔的多层陶瓷基板，其特征在于，在底壁部配置有包括热膨胀系数相对较高的高热膨胀系数层和热膨胀系数相对较低的低热膨胀系数层在内的至少2种陶瓷层作为所述第二陶瓷层，且形成高热膨胀系数层的至少一部分被第一低热膨胀系数层和第二低热膨胀系数层夹住的层叠结构。

在本发明的多层陶瓷基板中，较好是底壁部的朝向外侧的面由第一低热膨胀系数层形成，底壁部的与周壁部相接的面由第二低热膨胀系数层形成。

上述情况下，更好是在周壁部配置有具有比第二低热膨胀系数层高的热膨胀系数的高热膨胀系数层，并且在其最外层配置有热膨胀系数相对较低的第三低热膨胀系数层。

此外，上述实施方式中，较好是底壁部还包括以与第二低热膨胀系数层接触的状态配置的第一层间约束层作为第二陶瓷层。这里，第一层间约束层包含在能使低热膨胀系数层所含的陶瓷材料烧结的烧成条件下实质上不烧结的无机材料粉末，且处于无机材料粉末因低热膨胀系数层所包含的材料的浸透而固化的状态。但是，第一层间约束层并不限于被低热膨胀系数层夹住。

本发明的多层陶瓷基板中，较好是周壁部还包括沿着该周壁部的与底壁部相接的面配置的第二层间约束层作为第一陶瓷层。这里，第二层间约束层包含在能使低热膨胀系数层所含的陶瓷材料烧结的烧成条件下实质上不烧结的无机材料粉末，且处于无机材料粉末因低热膨胀系数层所包含的材料的浸透而固化的状态。