(57)【要約】本発明の多層セラミック基板は、表面に位置する表層部と上記表層部より内側に位置する内層部とからなる積層構造を有し、上記表層部は、上記内層部に隣接する第１層を含み、上記内層部は、上記第１層に隣接する第２層を含む多層セラミック基板であって、上記第１層の熱膨張係数は、上記第２層の熱膨張係数より小さく、上記第１層及び上記第２層を構成する材料は、いずれも４０重量％以上のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種）を含むガラスを含み、上記第１層を構成するガラスの軟化点と上記第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下であることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に位置する表層部と前記表層部より内側に位置する内層部とからなる積層構造を有し、前記表層部は、前記内層部に隣接する第１層を含み、前記内層部は、前記第１層に隣接する第２層を含む多層セラミック基板であって、
前記第１層の熱膨張係数は、前記第２層の熱膨張係数より小さく、
前記第１層及び前記第２層を構成する材料は、いずれも４０重量％以上のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種）を含むガラスを含み、
前記第１層を構成するガラスの軟化点と前記第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下であることを特徴とする多層セラミック基板。
【請求項２】
前記第１層及び前記第２層を構成するガラスの軟化点は、いずれも７２０℃以上である請求項１に記載の多層セラミック基板。
【請求項３】
前記第１層の熱膨張係数をα１［ｐｐｍＫ−１］とし、前記第２層の熱膨張係数をα２［ｐｐｍＫ−１］としたとき、０．３≦α２−α１≦１．５である請求項１又は２に記載の多層セラミック基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の多層セラミック基板を備えることを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層セラミック基板及び電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイス等の電子部品を複数配設したモジュール等の用途に、配線導体を３次元的に配置した多層セラミック基板が広く用いられている。【０００３】
特許文献１には、内層部と、その内層部を積層方向に挟むように位置する表層部とからなる積層構造を有する多層セラミック基板であって、表層部の熱膨張係数をα１［ｐｐｍＫ−１］とし、内層部の熱膨張係数をα２［ｐｐｍＫ−１］としたとき、０．３≦α２−α１≦１．５であり、かつ、内層部に針状結晶が析出している多層セラミック基板が開示されている。また、特許文献２には、表層部と内層部とからなる積層構造を有する多層セラミック基板であって、表層部の熱膨張係数は、内層部の熱膨張係数より小さく、かつ、内層部の熱膨張係数との差が１．０ｐｐｍＫ−１以上であり、表層部を構成する材料と内層部を構成する材料との間で共通する成分の重量比率が７５重量％以上である多層セラミック基板が開示されている。
特許文献１及び２に記載の多層セラミック基板によれば、表層部の熱膨張係数を内層部の熱膨張係数よりも小さくすることにより、焼成後の冷却過程において、表裏の最外層に圧縮応力が生じるため、多層セラミック基板の抗折強度を向上させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７３７２８号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／１４２１１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電子部品の小型化により、多層セラミック基板においても薄型化が要求されている。特許文献１及び２に記載の多層セラミック基板では、内層部よりも熱膨張係数の小さい層を表層部に設けることによって、抗折強度が向上し、多層セラミック基板の薄型化が可能となっている。しかし、特許文献１及び２に記載の多層セラミック基板では、表層部の焼結状態が不均一となり、表層部に歪が形成される結果、その部位にクラックが発生し、クラックに水分が浸入することにより絶縁信頼性が低下する場合があることが判明した。今後、多層セラミック基板の高強度化及び薄型化を更に進めていくためには、このような表層部でのクラックの発生を抑える必要がある。【０００６】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、強度が高く、かつ、表層部でのクラックの発生が抑制された多層セラミック基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の多層セラミック基板は、表面に位置する表層部と上記表層部より内側に位置する内層部とからなる積層構造を有し、上記表層部は、上記内層部に隣接する第１層を含み、上記内層部は、上記第１層に隣接する第２層を含む多層セラミック基板であって、上記第１層の熱膨張係数は、上記第２層の熱膨張係数より小さく、上記第１層及び上記第２層を構成する材料は、いずれも４０重量％以上のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種）を含むガラスを含み、上記第１層を構成するガラスの軟化点と上記第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下であることを特徴とする。【０００８】
本発明の多層セラミック基板では、表層部中の第１層の熱膨張係数が内層部中の第２層の熱膨張係数より小さいため、特許文献１等の場合と同様、焼成後の冷却過程において表層部に圧縮応力が発生し、その結果、多層セラミック基板の抗折強度を高めることができる。【０００９】
さらに、本発明の多層セラミック基板では、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差を６０℃以下としている。第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差が大きいと、第１層に歪応力が加わることによりクラックが発生し、そのクラックから水分が浸入することにより絶縁性が低下する。特に、第１層までは貫通せず、第１層に近い部位まで連続して繋がったビア導体を有する構造の場合、その傾向が顕著に現れる。これに対し、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下であると、第１層に加わる歪応力が低減され、クラックの発生及びそれに伴う水分の浸入が抑えられるため、絶縁信頼性を向上させることができる。
なお、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差は、両者の差の絶対値を意味する。すなわち、本発明の多層セラミック基板において、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差は、０℃以上６０℃以下である。【００１０】
本発明の多層セラミック基板では、上記第１層及び上記第２層を構成するガラスの軟化点は、いずれも７２０℃以上であることが好ましい。
第１層及び第２層を構成するガラスとして、軟化点の高いガラスを用いることにより、電極中に含まれる銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）のセラミック基板中への拡散を抑えられ、それによって電極塗布部分とそれ以外の部分との焼結密度差を抑えることが可能となる。【００１１】
本発明の多層セラミック基板では、上記第１層の熱膨張係数をα１［ｐｐｍＫ−１］とし、上記第２層の熱膨張係数をα２［ｐｐｍＫ−１］としたとき、０．３≦α２−α１≦１．５であることが好ましい。熱膨張係数の差α２−α１が０．３以上であることにより、高強度化の効果を十分に得ることができる。また、熱膨張係数の差α２−α１が１．５以下であることにより、第１層と第２層との界面での応力の増加が抑制され、界面部分での剥離の発生を抑制できる。【００１２】
本発明の電子部品は、上記多層セラミック基板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、強度が高く、かつ、表層部でのクラックの発生が抑制された多層セラミック基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る多層セラミック基板を備える電子部品を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示した多層セラミック基板の製造途中で作製される複合積層体を示す断面図である。
【図３】図３は、評価用の多層セラミック基板を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の多層セラミック基板及び電子部品について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る多層セラミック基板を備える電子部品を模式的に示す断面図である。
【００１７】
多層セラミック基板１は、内層部３と、内層部３を積層方向に挟むように位置する第１の表層部４及び第２の表層部５とからなる積層構造を有している。
内層部３、第１の表層部４及び第２の表層部５は、それぞれ少なくとも１層のセラミック層から構成されている。第１の表層部４は、内層部３に隣接する第１層４１を含み、第２の表層部５は、内層部３に隣接する第１層５１を含む。また、内層部３は、第１の表層部４中の第１層４１に隣接する第２層３１及び第２の表層部５中の第１層５１に隣接する第２層３２を含む。
【００１８】
多層セラミック基板１は、配線導体を備えている。配線導体は、例えばコンデンサ又はインダクタのような受動素子を構成したり、あるいは素子間の電気的接続のような接続配線を行なったりするためのもので、典型的には、図示したように、幾つかの導体膜９、１０及び１１並びに幾つかのビアホール導体１２から構成される。これらの配線導体は、銀又は銅を主成分とすることが好ましい。
【００１９】
導体膜９は、多層セラミック基板１の内部に形成される。導体膜１０及び１１は、それぞれ、多層セラミック基板１の一方主面上及び他方主面上に形成される。ビアホール導体１２は、導体膜９、１０及び１１のいずれかと電気的に接続され、かつセラミック層のいずれか特定のものを厚み方向に貫通するように設けられる。
【００２０】
多層セラミック基板１の一方主面上には、導体膜１０に電気的に接続された状態で、チップ部品１３及び１４が搭載される。これによって、多層セラミック基板１を備える電子部品２が構成される。多層セラミック基板１の他方主面上に形成された導体膜１１は、当該電子部品２を図示しないマザーボード上に実装する際の電気的接続手段として用いられる。
【００２１】
本発明の多層セラミック基板において、第１層の熱膨張係数は、第２層の熱膨張係数より小さい。ここで、第１層の熱膨張係数をα１［ｐｐｍＫ−１］とし、第２層の熱膨張係数をα２［ｐｐｍＫ−１］としたとき、０．３≦α２−α１≦１．５であることが好ましい。熱膨張係数の差α２−α１のより好ましい下限値は０．５、さらに好ましい下限値は０．６であり、より好ましい上限値は１．４、さらに好ましい上限値は１．３である。
なお、熱膨張係数は、熱機械分析（ＴＭＡ）により、室温から５００℃まで５℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した値として得られる。
【００２２】
第１層の熱膨張係数α１の好ましい下限値は５．０ｐｐｍＫ−１、より好ましい下限値は５．５ｐｐｍＫ−１であり、好ましい上限値は８．０ｐｐｍＫ−１、より好ましい上限値は７．５ｐｐｍＫ−１、さらに好ましい上限値は６．５ｐｐｍＫ−１である。また、第２層の熱膨張係数α２の好ましい下限値は５．５ｐｐｍＫ−１、より好ましい下限値は６．０ｐｐｍＫ−１であり、好ましい上限値は８．５ｐｐｍＫ−１、より好ましい上限値は８．０ｐｐｍＫ−１である。
【００２３】
表層部を構成する表層部セラミック層、及び、内層部を構成する内層部セラミック層の各材料として、セラミックフィラーとガラスとの混合物を用いるようにすれば、セラミックフィラーとガラスとの比率、あるいはセラミックフィラーの種類及び／又はガラスの種類を変更することによって、第１層の熱膨張係数及び第２層の熱膨張係数をそれぞれ調整することができる。
【００２４】
本発明の多層セラミック基板では、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下である。第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差は、３０℃以下が好ましく、２０℃以下がより好ましく、０℃が特に好ましい。すなわち、第１層を構成するガラスの軟化点が第２層を構成するガラスの軟化点と等しい場合が特に好ましい。
【００２５】
第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点とが異なる場合、第１層を構成するガラスの軟化点は、第２層を構成するガラスの軟化点より高い方が好ましいが、第１層を構成するガラスの軟化点が第２層を構成するガラスの軟化点よりも低くてもよい。第１層を構成するガラスの軟化点が第２層を構成するガラスの軟化点よりも高いことにより、電極成分が余分に拡散することで発生する表層部位のボイド発生が抑えられ、表層部位の信頼性がより向上する。
【００２６】
第１層及び上記第２層を構成するガラスの軟化点は、いずれも７２０℃以上であることが好ましい。第１層を構成するガラスの軟化点をＴｓ１［℃］としたとき、Ｔｓ１の好ましい下限値は７２０℃であり、好ましい上限値は８３０℃、より好ましい上限値は８２０℃である。また、第２層を構成するガラスの軟化点をＴｓ２［℃］としたとき、Ｔｓ２のより好ましい下限値は７３０℃であり、好ましい上限値は８４０℃、より好ましい上限値は８３０℃である。
なお、ガラスの軟化点は、示差熱分析により、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した値として得られる。
【００２７】
第１層及び第２層は、いずれもガラスを含む。特に、第１層及び第２層を構成するガラスは、いずれも４０重量％以上のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種）を含む。
第１層及び第２層を構成するガラスは、いずれもＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３をさらに含むことが好ましい。
第１層及び第２層を構成する材料に含まれるガラスの組成及び各成分の含有量を調整することによって、第１層の熱膨張係数及び第２層の熱膨張係数を調整することができるだけでなく、第１層を構成するガラスの軟化点及び第２層を構成するガラスの軟化点を調整することができる。
【００２８】
第１層を構成するガラスに含まれる成分の含有量の好ましい割合は以下のようになる。
ＭＯ（好ましくはＣａＯ）：４０．０重量％以上５５．０重量％以下、好ましい下限値は４１．０重量％、好ましい上限値は５０．０重量％
Ａｌ２Ｏ３：０重量％以上１０．０重量％以下、好ましい下限値は３．０重量％、好ましい上限値は８．５重量％
Ｂ２Ｏ３：０重量％以上２７．０重量％以下、好ましい下限値は３．０重量％、好ましい上限値は２０．０重量％
ＳｉＯ２：２５．０重量％以上７０．０重量％以下、好ましい下限値は３０．０重量％、好ましい上限値は６０．０重量％
【００２９】
第２層を構成するガラスに含まれる成分の含有量の好ましい割合は以下のようになる。
ＭＯ（好ましくはＣａＯ）：４０．０重量％以上５５．０重量％以下、好ましい下限値は４１．０重量％、好ましい上限値は５０．０重量％
Ａｌ２Ｏ３：０重量％以上１０．０重量％以下、好ましい下限値は３．０重量％、好ましい上限値は８．５重量％
Ｂ２Ｏ３：０重量％以上２７．０重量％以下、好ましい下限値は３．０重量％、好ましい上限値は２０．０重量％
ＳｉＯ２：２５．０重量％以上７０．０重量％以下、好ましい下限値は３０．０重量％、好ましい上限値は６０．０重量％
【００３０】
第１層及び第２層を構成するガラスには、その他の不純物が含まれていてもよく、不純物が含まれる場合の好ましい含有量は５重量％未満である。
【００３１】
第１層及び第２層は、いずれもセラミックフィラーとしてＡｌ２Ｏ３を含むことが好ましい。Ａｌ２Ｏ３フィラーは、機械的強度を向上させるのに寄与する。
第１層は、セラミックフィラーとしてＡｌ２Ｏ３を４８重量％以上５８重量％以下含むことが好ましい。また、第２層は、セラミックフィラーとしてＡｌ２Ｏ３を５０重量％以上６０重量％以下含むことが好ましい。
【００３２】
セラミックフィラーとして、Ａｌ２Ｏ３以外に、例えばＺｒＯ２等の他のセラミックを用いてもよい。
【００３３】
表層部が第１層以外の層を含む場合、第１層以外の層は、第１層と異なる材料から構成されてもよいが、第１層と同じ材料から構成されていることが好ましい。また、内層部が第２層以外の層を含む場合、第２層以外の層は、第２層と異なる材料から構成されてもよいが、第２層と同じ材料から構成されていることが好ましい。
【００３４】
図１に示した多層セラミック基板１は、好ましくは、以下のように製造される。
【００３５】
図２は、図１に示した多層セラミック基板の製造途中で作製される複合積層体を示す断面図である。
複合積層体２１は、多層セラミック基板１における内層部となるべき内層用セラミックグリーンシート２２と、表層部となるべき表層用セラミックグリーンシート２３及び２４とを備えるとともに、拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６を備えている。また、内層用セラミックグリーンシート２２並びに表層用セラミックグリーンシート２３及び２４に関連して、多層セラミック基板１に備える配線導体としての導体膜９、１０及び１１並びにビアホール導体１２が設けられている。
【００３６】
このような複合積層体２１を作製するため、まず、内層用セラミックグリーンシート２２、表層用セラミックグリーンシート２３及び２４並びに拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６がそれぞれ用意される。第１層となるべき表層用セラミックグリーンシート２３及び２４の焼結体の熱膨張係数は、第２層となるべき内層用セラミックグリーンシート２２の焼結体の熱膨張係数より小さく、第１層となるべき表層用セラミックグリーンシート２３及び２４の焼結体並びに第２層となるべき内層用セラミックグリーンシート２２の焼結体を構成する材料が、いずれも４０重量％以上のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種）を含むガラスを含み、第１層となるべき表層用セラミックグリーンシート２３及び２４の焼結体を構成するガラスの軟化点と第２層となるべき内層用セラミックグリーンシート２２の焼結体を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下となるように、これらのグリーンシート２２、２３及び２４の各組成が選ばれる。また、拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６は、表層用セラミックグリーンシート２３及び２４並びに内層用セラミックグリーンシート２２が焼結する温度では焼結しない無機材料を含む組成とされる。
【００３７】
次に、少なくとも１つの内層用セラミックグリーンシート２２を積層方向に挟むように、それぞれ、表層用セラミックグリーンシート２３及び２４を配置し、さらに、その外側に拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６をそれぞれ配置することによって、図２に示すような複合積層体２１が作製される。
【００３８】
続いて、複合積層体２１は、表層用セラミックグリーンシート２３及び２４並びに内層用セラミックグリーンシート２２が焼結するが、拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６が焼結しない温度で焼成される。その結果、表層用セラミックグリーンシート２３及び２４に由来する第１層４１及び５１（図１参照）の熱膨張係数が、内層用セラミックグリーンシート２２に由来する第２層３１及び３２（図１参照）の熱膨張係数より小さく、第１層４１及び５１並びに第２層３１及び３２（図１参照）を構成する材料が、いずれも４０重量％以上のＭＯ（ただし、ＭＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種）を含むガラスを含み、第１層４１及び５１を構成するガラスの軟化点と第２層３１及び３２を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下である、焼成後の複合積層体２１が得られる。
【００３９】
その後、焼成後の複合積層体２１において、拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６に由来する部分が除去される。これによって、多層セラミック基板１が得られる。
【００４０】
上述の製造方法によれば、拘束用セラミックグリーンシートを両主面上に配置した複合積層体を焼成するので、表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートの焼成時における各主面方向での収縮を抑制することができる。そのため、多層セラミック基板の不所望な変形を抑制し、寸法精度を高めることができるばかりでなく、焼成時における表層部と内層部との間での剥離を生じにくくすることができる。
【００４１】
多層セラミック基板１を製造するにあたり、上述のような拘束用セラミックグリーンシート２５及び２６を用いるのではなく、拘束用セラミックグリーンシートが無い状態の積層体を焼成してもよい。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の多層セラミック基板をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。【００４３】
（多層セラミック基板の作製）
まず、表１に示す組成及び軟化点を有するガラス粉末を用意した。
ガラス粉末の軟化点は、示差熱分析装置（リガク社製）を用いて、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。【００４４】
【表１】
2017094335.tif 000003
【００４５】
次に、表２に示す各試料が得られるように、表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートをそれぞれ作製した。
表２に、表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートに含まれるガラス粉末の種類及び含有量、セラミックフィラーとしてのＡｌ２Ｏ３粉末の平均粒子径Ｄ５０及び含有量、並びに、種結晶としてのＣａＳｉＯ３粉末の含有量を示している。
表２において、ガラスの種類に記載された「Ｇ１」〜「Ｇ３」の記号は、表１の「ガラス記号」に対応している。
また、Ａｌ２Ｏ３粉末の平均粒子径Ｄ５０は、ベル・マイクロトラック社製の粒子径分布測定装置ＭＴ３３００−ＥＸを用いて、レーザー回折・散乱法で０．０２μｍ以上１４００μｍ以下の範囲の粒子径分布を測定して粒子径の個数平均を算出した。【００４６】
【表２】
2017094335.tif 000004
【００４７】
表２に示した各試料を得るため、ガラス粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末及びＣａＳｉＯ３粉末を含む混合粉末に、溶剤、分散剤、バインダ及び可塑剤を配合し、混合することによりスラリーを得た。得られたスラリーをＰＥＴフィルム上に塗布することにより、表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートを作製した。表２に示すように、ガラス粉末とＡｌ２Ｏ３粉末の重量比は、４８：５２〜６０：４０に調整した。【００４８】
他方、Ａｌ２Ｏ３粉末に溶剤、分散剤、バインダ及び可塑剤を配合し、混合することによりスラリーを得た。得られたスラリーをＰＥＴフィルム上に塗布することにより、厚み５０μｍの拘束用セラミックグリーンシートを作製した。【００４９】
なお、上記工程では、表２に示した第１層（表層）の厚み及び第２層（内層）の厚みが焼成後においてそれぞれ得られるように、用いる表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートの各厚みを調整した。【００５０】
表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートを用いて、評価用の多層セラミック基板を作製した。
図３は、評価用の多層セラミック基板を模式的に示す断面図である。
評価用の多層セラミック基板は、内層部３をコアとして、内層部３の表裏面（第２層３１及び３２）に表層部４及び５（第１層４１及び５１）をそれぞれ貼り合わせた積層構造となっている。基板内にはビアホール導体１２が形成されており、ビアホール導体１２は、基板表面の第１層５１に形成された導体膜１１、及び、内層部３を構成する層間に形成された導体膜９と接続されている。基板表面の第１層４１に形成された導体膜１０からビアホール導体１２と接続した導体膜９までは、所定の間隔（第１層４１及び第２層３１の合計厚み分の間隔）で離れている。【００５１】
具体的には、表層用セラミックグリーンシート及び内層用セラミックグリーンシートに、層間接続用のビアホール導体及び導体膜を印刷し、各セラミックグリーンシートを積層圧着し、８７０℃の温度で１０分間保持する条件で焼成した。その後、焼成後の基板から拘束用セラミックグリーンシートに由来する未焼結部分を除去し、評価用の多層セラミック基板を得た。【００５２】
【表３】
2017094335.tif 000005
【００５３】
（多層セラミック基板の評価）
評価用の多層セラミック基板について、表３に示すように、「軟化点の差の絶対値」、「熱膨張係数の差」、「第１層及び第２層の合計厚み」、「マイクロクラック」、「抗折強度」、「絶縁性（層間絶縁性）」及び「デラミネーション」の各項目について評価した。【００５４】
「軟化点の差の絶対値」は、評価用の多層セラミック基板の第１層を構成するガラスの軟化点Ｔｓ１及び第２層を構成するガラスの軟化点Ｔｓ２から求めた。【００５５】
「熱膨張係数の差」は、評価用の多層セラミック基板の第１層の熱膨張係数α１及び第２層の熱膨張係数α２から求めた。
熱膨張係数は、熱機械分析（ＴＭＡ）により、以下の条件で、室温から５００℃まで５℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。
測定雰囲気：窒素（３００ｍＬ／ｍｉｎ）
測定荷重：１０ｇｆ【００５６】
「第１層及び第２層の合計厚み」は、第１層の厚み及び第２層の厚みから求めた。【００５７】
「マイクロクラック」は、基板に蛍光液を含浸し、第１層付近での蛍光液の発光を顕微鏡観察することによって評価したもので、５００倍に拡大して目視でクラック形状の発光が確認されない場合を「○」、５００倍に拡大してクラック形状の発光が確認された場合を「×」とした。【００５８】
「抗折強度」は、３点曲げ法によって、表層部、内層部及び基板（焼結体全体）の各々について測定した。【００５９】
「絶縁性」は、３０Ｖの直流電圧を印加して６０秒後の絶縁抵抗ＩＲを測定することによって評価したもので、ＬｏｇＩＲ＜１０となった試料をショート不良と判断した。図３より、第１層４１及び第２層３１の合計厚みが絶縁性に与える影響を評価している。【００６０】
「デラミネーション」は、目視で確認することによって評価したもので、１００個の試料について、デラミネーションが認められた試料が０個である場合を「◎」、デラミネーションが１個以上１０個以下の試料で認められた場合を「○」、デラミネーションが１１個以上の試料で認められた場合を「×」とした。【００６１】
表３に示すように、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下であり、かつ、第１層の熱膨張係数が第２層の熱膨張係数より小さい実施例１〜２７では、マイクロクラックが発生しておらず、また、基板の抗折強度が内層部の抗折強度と同等以上となっていることが確認された。【００６２】
特に、熱膨張係数の差が０．３≦α２−α１≦１．５である実施例１〜２５では、基板の抗折強度が内層部の抗折強度よりも高く、また、デラミネーションも発生していないことが分かる。【００６３】
また、第１層及び第２層の合計厚みが２５μｍ以上である実施例１〜９、１２〜２０及び２３〜２７では、ＬｏｇＩＲ≧１０となっており、絶縁性が確保できていることが分かる。【００６４】
これに対し、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃を超えている比較例１及び２では、マイクロクラックが発生し、ＬｏｇＩＲ＜１０となっていることが確認された。これは、表層部に歪応力が加わることによりマイクロクラックが発生し、その影響によって絶縁性が低下したためと考えられる。【００６５】
さらに、比較例２では、第１層の熱膨張係数が第２層の熱膨張係数より大きいため、表層部に圧縮応力が生じず、基板の抗折強度が内層部の抗折強度よりも低下することが確認された。【００６６】
また、比較例３では、第１層を構成するガラスの軟化点と第２層を構成するガラスの軟化点との差が６０℃以下であるため、マイクロクラックは発生していないものの、第１層の熱膨張係数が第２層の熱膨張係数より大きいため、基板の抗折強度が内層部の抗折強度よりも低下することが確認された。
【符号の説明】
【００６７】
１          多層セラミック基板
２          電子部品
３          内層部
４，５      表層部
２１        複合積層体
２２        内層用セラミックグリーンシート
２３，２４  表層用セラミックグリーンシート
２５，２６  拘束用セラミックグリーンシート
３１，３２  第２層
４１，５１  第１層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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