(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主としてセラミックを含んでなる基材と、
前記基材中に埋設された導体材料を含んでなる内層電極と、
を備える基板であって、
前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、
前記第２誘電体が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）と三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）との少なくとも一方を含んでなる、８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有し、
前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面に略平行な２つの主面を有し、且つ前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有し、
前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、
前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上１．０以下である、
基板。
【請求項２】
請求項１に記載の基板であって、
前記第１誘電体の誘電率が前記第２誘電体の誘電率より大きく、
前記第１誘電体層がコンデンサを構成している、
基板。
【請求項３】
請求項１又は２の何れか１項に記載の基板であって、
前記ガラス網目形成体成分が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）をともに含んでなる、
基板。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の基板であって、
前記導体材料が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）の少なくとも何れか１種を含んでなる、
基板。
【請求項５】
主としてセラミックを含んでなる基材と、
前記基材中に埋設された導体材料を含んでなる内層電極と、
を同時に焼成して基板を得る、
基板の製造方法であって、
前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、
前記第２誘電体が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）と三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）との少なくとも一方を含んでなる、８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有し、
前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面に略平行な２つの主面を有し、且つ前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有し、
前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、
前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上１．０以下である、
基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の基板の製造方法であって、
前記第１誘電体の誘電率が前記第２誘電体の誘電率より大きく、
前記第１誘電体層がコンデンサを構成している、
基板の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６の何れか１項に記載の基板の製造方法であって、
前記ガラス網目形成体成分が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）をともに含んでなる、
基板の製造方法。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れか１項に記載の基板の製造方法であって、
前記導体材料が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）の少なくとも何れか１種を含んでなる、
基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量モジュール用の基板に関する。より詳細には、本発明は、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の電動車両、及び各種電化製品等において使用されるインバータ等のパワーモジュールを始めとする大容量モジュールにおいて使用される基板に関する。また、本発明は、当該基板の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の電動車両、及び各種電化製品等において、インバータ等のパワーモジュールを始めとする大容量（大電力）モジュールが広く使用されるようになってきている。かかる大容量（大電力）モジュールは、一般的には、例えば、スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））等のパワー半導体素子を含む回路（以降、「パワー回路」とも称する）と、例えば、かかるパワー半導体素子を制御する周辺回路（以降、「ドライブ回路」とも称する）とを含む。【０００３】
尚、本明細書において、大容量モジュールとは、２００Ｖ以上の電圧又は１０Ａ以上の大電力を扱うモジュールを指す。かかる大容量モジュールの具体例としては、例えば所謂「パワーモジュール」等を挙げることができる。【０００４】
上記のような大容量モジュールにおいては、例えばスイッチング素子等のパワー半導体素子から発生するノイズの低減が重要な技術的課題となっている。具体的には、例えば、スイッチング素子のスイッチング動作に伴って発生するノイズによりスイッチング素子のスイッチング動作に異常が生じ、スイッチング素子等のパワー半導体素子を含むパワー回路や周辺回路を破壊する虞がある。更に、かかるノイズが大容量モジュールの外部に漏洩し、大容量モジュールの周辺機器の動作に影響を与える虞もある。【０００５】
加えて、当該技術分野においては、例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等を含むパワー半導体素子の損失改善策として、従来使用されてきたシリコン（Ｓｉ）ウェーハに代えて、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）ウェーハや窒化ガリウム（ＧａＮ）ウェーハを使用する技術動向が顕著になってきている（例えば、ＳｉＣ−ＩＧＢＴやＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ、ＧａＮ−ＩＧＢＴやＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ等）。これらの新しいタイプのウェーハを使用する半導体素子においては、従来のＳｉウェーハを使用する半導体素子と比較して、より高いスイッチング周波数における動作が可能となるため、大容量モジュールの小型化が可能となる利点がある。しかしながら、スイッチング周波数の上昇に伴い、これらの半導体素子から発生するノイズの周波数も上昇するため、ノイズに起因する上述のような問題も、より深刻となる。従って、大容量モジュールにおいては、パワー半導体素子から発生するノイズの低減が益々重要な技術的課題となっている。【０００６】
上記のようなノイズを低減するための対策としては、コンデンサ（所謂「スナバコンデンサ」）をパワー半導体に並列に接続することが有効であることが知られている。スナバコンデンサは、パワー半導体素子のスイッチング動作に伴う電圧変化を抑制する効果を有する。かかるスナバコンデンサによってノイズをより有効に低減するには、パワー半導体素子とスナバコンデンサとの間の距離を短くする必要がある。これは、パワー半導体素子とスナバコンデンサとを電気的に接続する配線（ワイヤ）が長くなる程、当該配線が有する等価的なインダクタンスが大きくなり、これによりスイッチング動作に伴って発生するノイズに起因して誘起されるサージ電圧が増大し、結果として、スナバコンデンサによるノイズ低減効果が十分に発揮されないためである。【０００７】
しかしながら、従来の大容量モジュールにおいては、例えば図１に示すように、大容量モジュール１００の外部にスナバコンデンサ１２６を外付けする必要があるため、パワー半導体素子１１３とスナバコンデンサ１２６とを電気的に接続する配線（ワイヤ）が長くなり、スナバコンデンサ１２６によるノイズ低減効果を十分に発揮させることができなかった。加えて、従来の大容量モジュールにおいては、パワー半導体素子１１３を含むパワー回路と、例えば、かかるパワー半導体素子１１３を制御する制御回路素子１２５を含む周辺回路とが平面的に配置されることや、これらの回路を接続するための配線（ワイヤ）１１６を配置するための面積が必要であることが、大容量モジュール１００の小型軽量化を妨げる要因となってきた。また、上記のような大容量モジュール１００を構成する各種回路を接続するワイヤの引き回しにより配線長が長くなり、モジュール全体としての損失が大きくなる等の問題も認められていた。【０００８】
そこで、上記のような大容量モジュールを構成する各種回路の基板を積層して大容量モジュールの小型軽量化を図ると共に、大容量モジュールを構成する各種回路基板間の接続形態を改良して、大容量モジュールの低損失化を図る試みが提案されている（例えば、特許文献１乃至３を参照）。また、当該技術分野においては、例えば図２に示すように、かかる積層構造を有する大容量モジュール１００において、パワー半導体素子１１３を制御する周辺回路（ドライブ回路）１２０の基板１２１の上にスナバコンデンサ１２６を実装する構成も提案されている。かかる構成によれば、前述のように大容量モジュール１００の外部にスナバコンデンサ１２６を設置する構成と比較して、パワー半導体素子１１３とスナバコンデンサ１２６とを電気的に接続する配線（ワイヤ）をより短くすることができるが、その効果は限定的であり、更なる低サージ化が求められている。【０００９】
そこで、当該技術分野においては、例えば図３に示すように、上記のような積層構造を有する大容量モジュール１００において、周辺回路（ドライブ回路）基板１２１の内部にスナバコンデンサ１２６を埋設する構成も提案されている。かかる構成によれば、パワー半導体素子１１３とスナバコンデンサ１２６とを電気的に接続する配線を更に短くすることができる。【００１０】
一方、例えば、セラミックを基材として使用する基板において、基板内部に埋設される内層電極と基材とを同時焼成する場合、基材を構成するセラミックと内層電極を構成する導体（例えば、金属）との間で焼き締まりに関する挙動（収縮プロファイル）が異なるため、基材と電極との間での収縮量の差に起因する応力が作用する。特に、大容量モジュールにおける使用が想定される基板においては、モジュール全体としての損失を低減するため、内層電極の厚みを大きくすることが望ましいが、内層電極の厚みが大きくなるほど、基材と電極との間での収縮量の差に起因する応力が大きくなるので、当該応力差により、基材に亀裂が生ずる等の問題に繋がる虞が高まる。基材に亀裂が生ずると、亀裂を介して水分が入り込んで内層電極の腐食や耐絶縁性の低下に繋がったり、更には内層電極の断線に繋がったりする虞がある。【００１１】
以上のように、当該技術分野においては、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材を含む大容量モジュール用の基板において、基板の内部に埋設される内層電極と基材とを、基材に亀裂を生ずること無く、同時に焼成することができる基板に対する要求が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３０３００６号公報
【特許文献２】特許第３４１０６９６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３６５４号公報
【特許文献４】特開２００７−０１２８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述のように、当該技術分野においては、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材を含む大容量モジュール用の基板において、基板の内部に埋設される内層電極と基材とを、基材に亀裂を生ずること無く、同時に焼成することができる基板に対する要求が存在する。【００１４】
本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。より具体的には、本発明は、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを、基材に亀裂を生ずること無く、同時に焼成することができる、大容量モジュール用基板を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、
主としてセラミックを含んでなる基材と、
前記基材中に埋設された導体材料を含んでなる内層電極と、
を備える基板であって、
前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、
前記第２誘電体が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）と三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）との少なくとも一方を含んでなる、８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有し、
前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面に略平行な２つの主面を有し、且つ前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有し、
前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、
前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上１．０以下である、
基板によって達成される。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを備える本発明に係る基板においては、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する（第２）誘電体層の合計厚み（ｔ）の当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない（第１）誘電体層の合計厚み（Ｔ）に対する比率（ｔ／Ｔ）を所定値以上とすることにより、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術の１つの実施態様に係る大容量モジュールの構成を示す模式図である。
【図２】従来技術のもう１つの実施態様に係る大容量モジュールの構成を示す模式図である。
【図３】従来技術の更にもう１つの実施態様に係る大容量モジュールの構成を示す模式図である。
【図４】本発明の１つの実施態様に係る基板を用いる大容量モジュールの構成を示す模式図である。
【図５】本発明の種々の実施例及び比較例に係る基板サンプル用の各種構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
前述のように、本発明は、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを、基材に亀裂を生ずること無く、同時に焼成することができる、大容量モジュール用基板を提供することを１つの目的とする。
【００１９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを備える基板において、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する（第２）誘電体層の合計厚み（ｔ）の当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない（第１）誘電体層の合計厚み（Ｔ）に対する比率（ｔ／Ｔ）を所定値以上とすることにより、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【００２０】
即ち、本発明の第１の実施態様は、
主としてセラミックを含んでなる基材と、
前記基材中に埋設された導体材料を含んでなる内層電極と、
を同時に焼成して得られる基板であって、
前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、
前記第２誘電体が８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有し、
前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面に略平行な２つの主面を有し、且つ前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有し、
前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、
前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上である、
基板である。
【００２１】
上記のように、本実施態様に係る基板は、主としてセラミックを含んでなる基材と、前記基材中に埋設された導体材料を含んでなる内層電極と、を同時に焼成して得られる基板である。本実施態様に係る基板は、当該基板上に配設される各種回路素子、当該基板以外の他の基板、又は当該基板の外部に配設される各種回路素子（例えば、当該基板以外の他の基板上に配設される各種回路素子）との電気的な接続を達成するための表面電極等を更に備えていてもよい。
【００２２】
ところで、本実施態様に係る基板を製造する方法は、上記要件を満たす限り、如何なる方法であってもよく、当該技術分野においてセラミック製の基板の製造に使用される種々の方法から適宜選択することができる。本実施態様に係る基板を製造する方法の具体例としては、例えば、所謂「ゲルキャスト法」や「ドクターブレード法」等を挙げることができる。
【００２３】
上記ゲルキャスト法を採用する場合は、例えば、フィルム状または薄板状の保護基材の表面に、例えばスクリーン印刷法等の印刷法によって導体パターンを配設し、導体パターンが配設されなかった部分にはセラミック等の誘電体材料のスラリーを注入し、当該スラリーを固化させて得られる導体パターンが埋設された誘電体材料のシートを必要な枚数だけ積層して、導体パターンを表面電極や内層電極として構成し、焼成することによって、本実施態様に係る基板を得ることができる。
【００２４】
上記保護基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム等の樹脂フィルムを用いることが望ましく、また樹脂フィルム以外にも、ガラス板や紙、金属などのフィルム状または板状の種々の材料を用いることができる。但し、保護基材としては、剥離操作の容易性の観点から、可撓性を備えたものを用いることが好ましい。
【００２５】
また、例えば、上記誘電体材料のシートを保護基材から容易に剥離することができるようにすること等を目的として、上記保護基材の表面には、例えば、剥離剤等が塗布されていてもよい。かかる剥離剤には、例えば、当該技術分野において離型剤として知られている各種薬剤が含まれる。より具体的には、かかる剥離剤としては、公知のシリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤等を使用することができる。
【００２６】
上記導体パターンは、本実施態様に係る基板の製造過程において、例えば、導体パターンの変形や導電特性の劣化等の問題を生ずること無く、結果として得られる導体パターンにおいて良好な導電性を呈するものである限り、当該技術分野において公知の種々の導体材料から適宜選択される導体材料を用いて形成することができる。上記導体パターンは、主成分として、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）等から選ばれる少なくとも１種類以上の金属と熱硬化性樹脂前駆体を含んでなる導体ペーストを、例えば、スクリーン印刷等の方法により上記保護基材の表面上に形成することによって配設されることが望ましい。かかる熱硬化性樹脂前駆体としては、フェノール樹脂、レゾール樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等を使用することができる。これらの中では、フェノール樹脂、レゾール樹脂であることが特に好ましい。かかる導体ペーストを上記保護基材の表面上に印刷した後、この導体ペーストに含まれるバインダーを硬化させることによって、導体パターンを得ることができる。
【００２７】
上記誘電体材料のスラリーとしては、例えば、樹脂、セラミック粉末、及び溶剤を含んでなるスラリーを挙げることができる。ここで、樹脂は所謂「バインダー」として機能するものであり、例えば、フェノール樹脂、レゾール樹脂、若しくはポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、又はポリオール及びポリイソシアネートを含んでなるポリウレタン前駆体等を使用することができる。これらの中では、ポリオール及びポリイソシアネートを含んでなる熱硬化性樹脂前駆体が特に好ましい。
【００２８】
セラミック粉末として使用されるセラミック材料としては、酸化物系セラミック又は非酸化物系セラミックの何れを使用してもよい。例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ２）、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）等を使用することができる。また、これらの材料は、１種類単独で、または２種以上を組み合わせて使用してもよい。更に、スラリーを調製可能な限りにおいて、セラミック材料の粒子径は特に限定されない。尚、当然のことながら、前記第２誘電体を構成するセラミック材料においては、前述の含有率を達成するように配合されたガラス網目形成体成分をも使用することは言うまでも無い。
【００２９】
また、上記溶剤としては、上記バインダーとしての樹脂（及び、使用する場合には分散剤）を溶解するものであれば特に限定されない。溶剤の具体例としては、例えば、多塩基酸エステル（例えば、グルタル酸ジメチル等）、多価アルコールの酸エステル（例えば、トリアセチン（グリセリルトリアセテート）等）等の、２以上のエステル結合を有する溶剤を挙げることができる。
【００３０】
更に、上記誘電体材料のスラリーは、上述の樹脂、セラミック粉末、及び溶剤以外に、分散剤を含んでいてもよい。分散剤の具体例としては、例えば、ポリカルボン酸系共重合体、ポリカルボン酸塩等を挙げることができる。かかる分散剤を添加することにより、成形前のスラリーを低粘度とし、且つ高い流動性を有するものとすることができる。
【００３１】
前述のように、本発明に係る基板は、例えばインバータ等のパワーモジュールを始めとする大容量（大電力）モジュールにおいて用いられることが想定される。従って、本発明に係る基板が備える内層電極の少なくとも一部は、大電流を伝達するのに十分に広い断面積を有することが望ましい。これにより、本実施態様に係る基板を使用する電子回路を含むモジュール全体としての損失を小さくすることができる。具体的には、本実施態様に係る基板においては、前述のように、前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上の厚みを有することが望ましい。前記内層電極の前記基板の主面の法線方向における厚みが５０μｍ未満である場合、大電流を伝達するには不十分であり、当該基板を用いる大容量モジュールの全体としての損失が大きくなるので望ましくない。
【００３２】
一方、前述のように、例えば、セラミックを基材として使用する基板において、基板内部に埋設される内層電極と基材とを同時焼成する場合、基材を構成するセラミックと内層電極を構成する導体（例えば、金属）との間で焼き締まりに関する挙動（収縮プロファイル）が異なるため、基材と電極との間での収縮量の差に起因する応力が作用する。特に、大容量モジュールにおける使用が想定される基板においては、モジュール全体としての損失を低減するため、内層電極の厚みを大きくすることが望ましいが、内層電極の厚みが大きくなるほど、基材と電極との間での収縮量の差に起因する応力が大きくなるので、当該応力差により、基材に亀裂が生ずる等の問題に繋がる虞が高まる。基材に亀裂が生ずると、例えば、亀裂を介して水分が入り込んで内層電極の腐食や耐絶縁性の低下に繋がったり、更には内層電極の断線に繋がったりする虞がある。
【００３３】
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する（第２）誘電体層の合計厚み（ｔ）の当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない（第１）誘電体層の合計厚み（Ｔ）に対する比率（ｔ／Ｔ）を所定値以上とすることにより、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができることを見出した。
【００３４】
具体的には、本実施態様に係る基板においては、前述のように、
前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、
前記第２誘電体が８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有し、
前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、
前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上である。
【００３５】
上記のように、本実施態様に係る基板を構成する基材は第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、前記第２誘電体が所定量のガラス網目形成体成分を含有する。これにより、前記第２誘電体層は、当該基板の焼成時に、前記第１誘電体層と比較して、より大きい程度に軟化し、ある程度の流動性を発揮することができる。
【００３６】
加えて、本実施態様に係る基板は、前述のように、前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触するように構成される。従って、本実施態様に係る基板においては、前述のような基板の焼成時における基材と電極との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和することができる。尚、かかる応力緩和を達成するためには、前記内層電極と前記基材との全ての界面において前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触していてもよい。しかしながら、本発明者の知見によれば、必ずしも前記内層電極と前記基材との全ての界面において前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触している必要は無い。即ち、本実施態様に係る基板においては、前述のように、前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触するように構成されていればよい。
【００３７】
これは、前記内層電極が有する前記２つの主面のうち一方の主面においてのみ前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触する構成においては、前記内層電極が有する前記２つの主面のうち他方の主面において前記内層電極と接触している前記第１誘電体層は、基板の焼成時に前記第２誘電体層のような流動性を呈さないため、当該主面における内層電極の面内方向の収縮は第１誘電体層によって拘束されるものの、前記内層電極が有する前記２つの主面のうち前記第２誘電体層と接触している側においては、基板の焼成時に前記第２誘電体層が呈する流動性により、内層電極が当該主面の面内方向において収縮することができるのみならず、当該主面の法線方向（即ち、厚み方向）にも収縮することができるため、全体として、前述のような基板の焼成時における基材と電極との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和することができるものと考えられる。
【００３８】
尚、上記のような応力緩和を達成して、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することを可能とするためには、前述のように、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する（第２）誘電体層の合計厚み（ｔ）の当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない（第１）誘電体層の合計厚み（Ｔ）に対する比率（ｔ／Ｔ）を所定値以上とする必要がある。
【００３９】
具体的には、本実施態様に係る基板において、前記第２誘電体は、８質量％以上、より好ましくは１０質量％以上のガラス網目形成体成分を含有することが望ましい。前記第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満である場合、当該基板の焼成時に、前記第２誘電体層が十分に軟化することができず、前述のような基板の焼成時における基材と電極との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和するのに十分な流動性を前記第２誘電体層が発揮することができないので望ましくない。
【００４０】
また、本実施態様に係る基板において、前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔは、０．１以上、より好ましくは０．２以上であることが望ましい。当該比率ｔ／Ｔが０．１未満である場合、たとえ前記第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％以上であっても、前述のような基板の焼成時における基材と電極との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和するのに十分な流動性を前記第２誘電体が発揮することができないので望ましくない。
【００４１】
尚、前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴとは、例えば、基板中に複数の前記第１誘電体層が配設される場合は、これらの第１誘電体層の前記基板の主面の法線方向における厚みの合計値を指す。具体的には、例えば、基板中に２層の前記第１誘電体層が配設される場合は、これら２層の第１誘電体層の前記基板の主面の法線方向における厚みをぞれぞれＴ１及びＴ２であるとすると、前記合計厚みＴは、Ｔ１＋Ｔ２を指す。同様に、前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔとは、例えば、基板中に複数の前記第２誘電体層が配設される場合は、これらの第２誘電体層の前記基板の主面の法線方向における厚みの合計値を指す。具体的には、例えば、基板中に２層の前記第２誘電体層が配設される場合は、これら２層の第２誘電体層の前記基板の主面の法線方向における厚みをぞれぞれｔ１及びｔ２であるとすると、前記合計厚みｔは、ｔ１＋ｔ２を指す。
【００４２】
但し、前記内層電極が有する前記２つの主面の何れにも接触していない第２誘電体層が基板中に存在する場合、例えば、前記内層電極が有する前記２つの主面のうち一方の主面には第１誘電体層が接触しており、当該第１誘電体層の内層電極とは反対側に第２誘電体層が配設されている場合は、当該第２誘電体層の厚みは上記における合計厚みｔには算入されない。これは、前記内層電極が有する前記２つの主面の何れにも接触していない第２誘電体層は、前述のような応力緩和の達成に寄与しないためである。
【００４３】
以上のように、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを備える本実施態様に係る基板においては、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上（具体的には、８質量％以上）とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する（第２）誘電体層の合計厚み（ｔ）の当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない（第１）誘電体層の合計厚み（Ｔ）に対する比率（ｔ／Ｔ）を所定値以上（具体的には、０．１以上）とすることにより、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができる。
【００４４】
また、本実施態様に係る基板においては、前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有することから、本実施態様に係る基板を使用する電子回路を含むモジュール全体としての損失を小さくすることができる。
【００４５】
ところで、大容量モジュールにおいては、前述のように、例えば、スイッチング素子のスイッチング動作に伴って発生するノイズによりスイッチング素子のスイッチング動作に異常が生じ、スイッチング素子等のパワー半導体素子を含むパワー回路や周辺回路を破壊する虞がある。更に、かかるノイズが大容量モジュールの外部に漏洩し、大容量モジュールの周辺機器の動作に影響を与える虞もある。加えて、例えば、Ｓｉウェーハを使用する従来のＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等を含むパワー半導体素子の損失改善策として、ＳｉＣウェーハやＧａＮウェーハを使用する新しいタイプのパワー半導体素子（例えば、ＳｉＣ−ＩＧＢＴやＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ、ＧａＮ−ＩＧＢＴやＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ等）においては、Ｓｉウェーハを使用する従来の半導体素子と比較して、より高いスイッチング周波数における動作が可能となるため、大容量モジュールの小型化が可能となる利点がある一方、スイッチング周波数の上昇に伴い、これらの半導体素子から発生するノイズの周波数も上昇するため、ノイズに起因する上述のような問題も、より深刻となる。従って、大容量モジュールにおいては、例えばスイッチング素子等のパワー半導体素子から発生するノイズの低減が益々重要な技術的課題となっている。
【００４６】
上記のようなノイズを低減するための対策としては、前述のように、コンデンサ（所謂「スナバコンデンサ」）をパワー半導体に並列に接続することが有効である。かかるスナバコンデンサによってノイズをより有効に低減するには、前述のように、パワー半導体素子とスナバコンデンサとの間の距離を短くする必要があることから、大容量モジュールに含まれる基板の内部にスナバコンデンサを埋設する構成が望ましい。
【００４７】
また、上記のように基板の内部に埋設されたスナバコンデンサの容量を増大させてスナバコンデンサとして必要とされる容量を確保しようとする場合、当該基板の内部に埋設されるスナバコンデンサを構成する導体及び導体の間に挟まれる誘電体の積層数を増大させることによってスナバコンデンサの容量を増大させようとすると、当該基板の厚みが増大し、当該基板を用いる大容量モジュールの小型軽量化の妨げとなる虞がある。従って、基板中に高い誘電率を有する絶縁層（誘電体層）を形成し、当該誘電体層を用いてスナバコンデンサを構成することにより、基板の内部に埋設されるスナバコンデンサを構成する導体及び導体の間に挟まれる誘電体の積層数を増大させること無く（即ち、当該基板の厚みを増大させること無く）、スナバコンデンサの容量を増大させることが望ましい。
【００４８】
かかる観点から、本発明の第２の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る基板であって、
前記第１誘電体の誘電率が前記第２誘電体の誘電率より大きく、
前記第１誘電体層がコンデンサを構成している、
基板である。
【００４９】
上記のように、本実施態様に係る基板においては、前記第１誘電体の誘電率が前記第２誘電体の誘電率より大きく、前記第１誘電体層がコンデンサを構成している。当該コンデンサの具体的な構成は、例えば、本実施態様に係る基板や当該基板を使用して構成されるモジュールの設計仕様等に応じて、適宜設計することができる。例えば、本実施態様に係る基板においては、前記第１誘導体層の少なくとも一部を挟むように、導体材料を含んでなる少なくとも一対の電極を配設することにより、当該基板内にコンデンサを形成させることができる。また、上記少なくとも一対の電極の少なくとも一方の電極が、前記第１誘電体層の内部に埋設されていてもよく、前記第１誘電体層と当該基板の他の構成要素（例えば、第２誘電体層、内層電極）との界面に配設されていてもよく、又は当該基板が有する２つの主面の何れか一方に露出していてもよい。即ち、上記少なくとも一対の電極の少なくとも一方の電極は、本実施態様に係る基板が備える前記内層電極であってもよく、又は当該基板が有する２つの主面の何れか一方に露出するように配設された表面電極であってもよい。
【００５０】
また、上記のように、本実施態様に係る基板においては、前記第１誘電体の誘電率が前記第２誘電体の誘電率より大きく、かかる大きい誘電率を有する第２誘電体層と上記電極とにより、基板の内部にコンデンサを形成する。これにより、本実施態様に係る基板においては、基板の内部に埋設されるスナバコンデンサを構成する導体及び導体の間に挟まれる誘電体の積層数を増大させること無く（即ち、当該基板の厚みを増大させること無く）、スナバコンデンサの容量を増大させることができる。従って、本実施態様に係る基板によれば、当該基板を用いる大容量モジュールの小型軽量化の妨げとなること無く、スナバコンデンサの容量を増大させることができる。
【００５１】
ところで、本発明に係る基板においては、前述のように、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する第２誘電体層の合計厚みｔの当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない第１誘電体層の合計厚みＴに対する比率ｔ／Ｔを所定値以上とすることにより、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することを可能としている。
【００５２】
上記ガラス網目形成体成分は、電子回路基板としての要求特性、特に大容量モジュールにおいて使用される電子回路基板としての要求特性に悪影響を及ぼすこと無く、当該基板の焼成時に第２誘電体層が十分に軟化して、前述のような基板の焼成時における基材と電極との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和するのに十分な流動性を第２誘電体層が発揮させることが可能である限りにおいて、如何なる組成を有するガラス網目形成体成分であってもよい。即ち、上記ガラス網目形成体成分としては、当該技術分野において公知の種々のガラス網目形成体を使用することができる。かかるガラス網目形成体としては、例えば、珪素（Ｓｉ）、硼素（Ｂ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、及びバナジウム（Ｖ）等の、それぞれの酸化物が知られている。主要なガラス網目形成体成分としては、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）の少なくとも何れか一方を含んでなるガラス網目形成体成分を挙げることができる。
【００５３】
従って、本発明の第３の実施態様は、
本発明の前記第１又は前記第２の実施態様の何れか１つに係る基板であって、
前記ガラス網目形成体成分が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）の少なくとも何れか一方を含んでなる、
基板である。
【００５４】
上記のように、本実施態様に係る基板において、前記ガラス網目形成体成分が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）の少なくとも何れか一方を含んでなる。即ち、前記ガラス網目形成体成分は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）の何れか一方のみを含んでなるガラス網目形成体成分であってもよく、これらの両方を含んでなるガラス網目形成体成分であってもよい。
【００５５】
ところで、前述のように、前記内層電極に含まれる導体材料は、本発明に係る基板の製造過程において、例えば、導体パターンの変形や導電特性の劣化等の問題を生ずること無く、結果として得られる導体パターンにおいて良好な導電性を呈するものである限り、当該技術分野において公知の種々の導体材料から適宜選択することができる。何れの場合であっても、前記内層電極は、本発明に係る基板を用いるモジュールにおける損失の低減という観点から、小さい電気抵抗を有する良導体からなることが望ましい。
【００５６】
従って、本発明の第４の実施態様は、
本発明の前記第１乃至前記第３の実施態様の何れか１つに係る基板であって、
前記導体材料が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）の少なくとも何れか１種を含んでなる、
基板である。
【００５７】
上記のように、本実施態様に係る基板においては、前記導体材料が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）の少なくとも何れか１種を含んでなる。これにより、本実施態様に係る基板における損失を低減することができ、結果として、本実施態様に係る基板を使用するモジュールの全体としての損失をも低減することができる。
【００５８】
以上、本発明に係る基板としての幾つかの実施態様について説明してきたが、前述のように、本発明の範囲には、これらの実施態様を始めとする種々の実施態様及びそれらの変形例に係る基板の製造方法もまた含まれる。そこで、本発明に係る基板としての上述の実施態様に対応する基板の製造方法としての実施態様につき以下に列挙する。但し、これらの製造方法の説明において言及される基板及び基板の構成要素に関する説明は、本発明に係る基板としての上述の実施態様に関する説明において既に述べたので、ここでは繰り返して説明しない。
【００５９】
即ち、本発明の第５の実施態様は、
主としてセラミックを含んでなる基材と、
前記基材中に埋設された導体材料を含んでなる内層電極と、
を同時に焼成して基板を得る、
基板の製造方法であって、
前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、
前記第２誘電体が８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有し、
前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面に略平行な２つの主面を有し、且つ前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有し、
前記内層電極が有する前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、
前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上である、
基板の製造方法である。
【００６０】
次に、本発明の第６の実施態様は、
本発明の前記第５の実施態様に係る基板の製造方法であって、
前記第１誘電体の誘電率が前記第２誘電体の誘電率より大きく、
前記第１誘電体層がコンデンサを構成している、
基板の製造方法である。
【００６１】
また、本発明の第７の実施態様は、
本発明の前記第５又は前記第６の実施態様の何れか１つに係る基板の製造方法であって、
前記ガラス網目形成体成分が、二酸化珪素（ＳｉＯ２）及び三酸化二硼素（Ｂ２Ｏ３）の少なくとも何れか一方を含んでなる、
基板の製造方法である。
【００６２】
更に、本発明の第８の実施態様は、
本発明の前記第５乃至前記第７の実施態様の何れか１つに係る基板の製造方法であって、
前記導体材料が、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）の少なくとも何れか１種を含んでなる、
基板の製造方法である。
【００６３】
以上のように、本発明の幾つかの実施態様に係る基板の製造方法によれば、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを備える基板において、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において前記内層電極と接触する誘電体層におけるガラス網目形成体成分の含有率を所定値以上（具体的には、８質量％以上）とし、且つ当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する（第２）誘電体層の合計厚み（ｔ）の当該ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有しない（第１）誘電体層の合計厚み（Ｔ）に対する比率（ｔ／Ｔ）を所定値以上（具体的には、０．１以上）とすることにより、前記内層電極の少なくとも一部が、前記基板の主面の法線方向において５０μｍ以上の厚みを有する場合においても、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができる。その結果、本実施態様に係る基板の製造方法によれば、低損失化を達成しつつ、信頼性の高い電子回路基板を提供することができる。
【００６４】
以下、本発明の幾つかの実施態様に係る基板の構成等につき、添付図面等を参照しつつ説明する。但し、以下に述べる説明はあくまでも例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００６５】
１．本発明の実施態様に係る基板を含む大容量モジュールの構成
前述のように、図４は、本発明の１つの実施態様に係る基板を含む大容量モジュールの構成を示す模式図である。図４に示すように、本発明の１つの実施態様に係る基板２１０を含む大容量モジュール２００は、ダイオード２２１及びパワーＩＣ２２２が配設された絶縁基板２２０、及び基板２１０を含んでなる。また、絶縁基板２２０のダイオード２２１及びパワーＩＣ２２２が配設された側とは反対の側には、放熱ベース２２３を介してヒートシンク２２４が配設されている。【００６６】
一方、当該基板２１０の絶縁基板２２０に対向する側とは担体の側には、ヒートシンク２１５、主端子２１６、及び制御端子２１７がそれぞれ配設されている。更に、当該基板２１０は、第１誘電体層２１１及び第２誘電体層２１２を備え、基板の内部に内層電極２１３、基板の主面に表面電極２１４をそれぞれ備えている。尚、当該基板２１０において、第１誘電体層２１１は、第２誘電体層２１２を構成する第２誘電体よりも高い誘電率を有する第１誘電体によって構成されている。従って、第１誘電体層２１１は、当該基板２１０の内部に形成されるコンデンサを構成する誘電体として機能することができる。一方、第２誘電体層２１２は、ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する。また、当該基板２１０の主面の法線方向における内層電極２１３の厚みは、前述のように５０μｍ以上である。更に、内層電極２１３の当該基板２１０の主面に略平行な２つの主面のうち、ヒートシンク２１５側の主面は第１誘電体層２１１と接触しており、絶縁基板２２０側の主面は第２誘電体層２１２と接触している。【００６７】
上記構成により、図４に示す大容量モジュール２００においては、ダイオード２２１及びパワーＩＣ２２２から発生する熱を、ヒートシンク２１５及び２２４により、効率良く外部に放出することができる。また、第１誘電体層２１１を誘電体とするコンデンサを当該基板２１０の内部に埋設することにより、パワーＩＣ２２２とコンデンサとを接続する電気的経路を短くすることができるので、パワーＩＣ２２２から発生するノイズを低減することができるのみならず、当該ノイズに起因して誘起されるサージ電圧の増大をも抑制することができる。【００６８】
更に、図４に示す大容量モジュール２００においては、内層電極２１３の厚みが十分に大きい（５０μｍ以上）ことから、当該基板２１０における損失の増大を抑制することができる。しかも、内層電極２１３の当該基板２１０の主面に略平行な２つの主面のうち絶縁基板２２０側の主面は、ガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する第２誘電体層２１２と接触している。これにより、当該基板２１０の焼成時に、内層電極２１３と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を第２誘電体層２１２が緩和することができる。その結果、当該基板２１０においては、上記のように厚い（５０μｍ以上）内層電極２１３が内部に埋設されているにも拘わらず、当該基板２１０の焼成時に基材に亀裂が生ずる等の問題が低減される。従って、当該基板２１０によれば、基材に生じた亀裂を介して水分が入り込んで内層電極の腐食や耐絶縁性の低下に繋がったり、更には内層電極の断線に繋がったりする問題を低減し、大容量モジュール２００の信頼性を高めることができる。【００６９】
２．基板の構造及び誘電体の組成による亀裂の発生状況の違い
本実施例においては、基板の種々の構造と誘電体の種々の組成との組み合わせによる、基板における亀裂の発生状況の違いについて検討した。具体的には、内層電極と第２誘電体層との接触状況、第１誘電体層に対する第２誘電体層の厚みの比率（ｔ／Ｔ）、及び内層電極の厚みが異なる種々の構造を有する基板において、異なる組成を有する第１誘電体及び第２誘電体を使用して、各種基板サンプルを製造し、個々の基板サンプルにおける焼成後の亀裂の発生状況について、それぞれ評価した。【００７０】
尚、個々の基板サンプルの製造方法については、当業者に明らかであり、また本発明の各種実施態様に関する上述の記載において既に述べた通りであるので、ここでの説明は割愛する。一方、個々の基板サンプルにおける焼成後の亀裂の発生状況は、超音波探傷試験によって評価した。本実施例における亀裂の発生状況の評価に用いた各種基板サンプルの構造及び各種誘電体の組成につき、以下に詳細に説明する。【００７１】
（１）基板サンプル用の各種構造
前述のように、図５は、本発明の種々の実施例及び比較例に係る基板サンプル用の各種構造を示す模式図である。尚、説明を容易にするため、ここでは、基板が有する２つの主面のうち、大容量モジュールに組み込まれた際にパワーＩＣ等のパワー半導体に対向する側（即ち、図５における下側）の主面を第１表面、第１表面とは反対側（即ち、図５における上側）の主面を第２表面と称する。図５に示す基板構造（ａ）乃至（ｆ）においては、第１表面において露出する第１表面電極、第２表面において露出する第２表面電極、及び当該基板の内部に埋設される内層電極がぞれぞれ設けられている。尚、かかる電極の構成については、図５に示す全ての基板構造（ａ）乃至（ｆ）において共通とする。【００７２】
先ず、基板構造（ａ）においては、図５（ａ）に示すように、内層電極の第２表面側の主面から基板の第２表面までの領域は第１誘電体層によって構成され、内層電極の第２表面側の主面から基板の第１表面までの領域は第２誘電体層によって構成されている。その結果、基板構造（ａ）においては、内層電極の第２表面側の主面は第１誘電体層と接触し、第１表面側の主面（及び側面）は第２誘電体層と接触している。従って、基板構造（ａ）の構成は、他の要件（各誘電体層の厚み及び第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率）が満足される限り、本発明の１つの実施態様に係る基板の構造に該当する。尚、基板構造（ａ）においては、第１誘電体層の合計厚みＴは内層電極の第２表面側の主面と基板の第２表面との距離に該当し、第２誘電体層の合計厚みｔは内層電極の第１表面側の主面と基板の第１表面との距離に該当する。【００７３】
次に、基板構造（ｂ）においては、図５（ｂ）に示すように、内層電極の第１表面側の主面から基板の第２表面までの領域は第２誘電体層によって構成され、内層電極の第１表面側の主面から基板の第１表面までの領域は第１誘電体層によって構成されている。その結果、基板構造（ｂ）においては、内層電極の第１表面側の主面は第１誘電体層と接触し、第２表面側の主面（及び側面）は第２誘電体層と接触している。従って、基板構造（ｂ）の構成は、他の要件（各誘電体層の厚み及び第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率）が満足される限り、本発明のもう１つの実施態様に係る基板の構造に該当する。尚、基板構造（ｂ）においては、第１誘電体層の合計厚みＴは内層電極の第２表面側の主面と基板の第１表面との距離に該当し、第２誘電体層の合計厚みｔは内層電極の第２表面側の主面と基板の第２表面との距離に該当する。【００７４】
また、基板構造（ｃ）においては、図５（ｃ）に示すように、内層電極の第２表面側の主面から、当該主面と基板の第２表面との中間に位置する当該主面に略平行な平面（以降、「中間面１」と称する）までの領域は第１誘電体層によって構成され、基板の内部のその他の領域は第２誘電体層によって構成されている。その結果、基板構造（ｃ）においては、内層電極の第２表面側の主面は第１誘電体層と接触し、第１表面側の主面（及び側面）は第２誘電体層と接触している。従って、基板構造（ｃ）の構成は、他の要件（各誘電体層の厚み及び第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率）が満足される限り、本発明のもう１つの実施態様に係る基板の構造に該当する。尚、基板構造（ｃ）においては、第１誘電体層の合計厚みＴは内層電極の第２表面側の主面と上記中間面１との距離に該当し、第２誘電体層の合計厚みｔは内層電極の第１表面側の主面と基板の第１表面との距離に該当する。【００７５】
更に、基板構造（ｄ）においては、図５（ｄ）に示すように、内層電極の第１表面側の主面から、内層電極の第１表面側の主面と基板の第２表面との中間に位置する当該主面に略平行な平面（以降、「中間面２」と称する）までの領域は第１誘電体層によって構成され、基板の内部のその他の領域は第２誘電体層によって構成されている。その結果、基板構造（ｄ）においては、内層電極の第２表面側の主面（及び側面）は第１誘電体層と接触し、第１表面側の主面は第２誘電体層と接触している。従って、基板構造（ｄ）の構成は、他の要件（各誘電体層の厚み及び第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率）が満足される限り、本発明のもう１つの実施態様に係る基板の構造に該当する。尚、基板構造（ｄ）においては、第１誘電体層の合計厚みＴは内層電極の第２表面側の主面と上記中間面２との距離に該当し、第２誘電体層の合計厚みｔは内層電極の第１表面側の主面と基板の第１表面との距離に該当する。【００７６】
加えて、基板構造（ｅ）においては、図５（ｅ）に示すように、内層電極の第２表面側の主面と基板の第２表面との中間に位置する当該主面に略平行な平面（以降、「中間面３」と称する）から、中間面３と基板の第２表面との中間に位置する当該主面に略平行な平面（以降、「中間面４」と称する）までの領域は第１誘電体層によって構成され、基板の内部のその他の領域は第２誘電体層によって構成されている。その結果、基板構造（ｅ）においては、内層電極の第１表面側の主面及び第２表面側の主面（並びに側面）は何れも第２誘電体層と接触している。従って、基板構造（ｅ）の構成は、他の要件（各誘電体層の厚み及び第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率）が満足される限り、本発明のもう１つの実施態様に係る基板の構造に該当する。尚、基板構造（ｅ）においては、第１誘電体層の合計厚みＴは上記中間面３と上記中間面４との距離に該当し、第２誘電体層の合計厚みｔは内層電極の第１表面側の主面と基板の第１表面との距離（ｔ２）と内層電極の第２表面側の主面と上記中間面３との距離（ｔ１）との和に該当する（ｔ＝ｔ１＋ｔ２）。【００７７】
一方、基板構造（ｆ）においては、図５（ｆ）に示すように、内層電極の第２表面側の主面と基板の第２表面との中間に位置する当該主面に略平行な平面（以降、「中間面５」と称する）から、基板の第１表面までの領域は第１誘電体層によって構成され、上記中間面５から基板の第２表面までの領域は第２誘電体層によって構成されている。その結果、基板構造（ｆ）においては、内層電極の第１表面側の主面及び第２表面側の主面（並びに側面）は何れも第１誘電体層と接触しており、第２誘電体層と接触していない。従って、基板構造（ｆ）の構成は、他の要件（各誘電体層の厚み及び第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率）が満足されるか否かに拘わらず、本発明の実施態様に係る基板の構造には該当しない（即ち、比較例に係る構造である）。尚、基板構造（ｆ）においては、第１誘電体層の合計厚みＴは上記中間面５と基板の第１表面との距離に該当し、第２誘電体層の合計厚みｔは、内層電極の主面接触する第２誘電体層が存在しないため０（ゼロ）となる（ｔ＝０（ゼロ））。【００７８】
尚、上記各種基板構造のうち基板構造（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）においては、何れも基板の第１表面に最も近い領域が第２誘電体層によって構成されているが、上記のように、これらの第２誘電体層の厚みは、第２誘電体層の合計厚みｔに算入されない。これは、前述のように、内層電極が有する２つの主面の何れにも接触していない第２誘電体層は、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和することができないためである。【００７９】
（２）第１誘電体としての各種誘電体原材料の組成
次に、本実施例においては、上述の各種基板の第１誘電体層を構成する第１誘電体として、以下に示す２種類の誘電体原材料を用意した。【００８０】
《誘電体原材料１−１》
ＢａＣＯ３、ＴｉＯ２、Ｎｄ２Ｏ３、及びＢｉ２Ｏ３の混合物を１１００℃において仮焼して０．１６ＢａＯ・０．６７５ＴｉＯ２・０．１４Ｎｄ２Ｏ３・０．０２５Ｂｉ２Ｏ３を合成した後、粉砕した。この粉砕物に対して、２重量％のボリシリケート系ガラス粉砕物を焼成助剤として混合したものを、第１誘電体の原材料１−１とした。尚、この誘電体原材料１−１を９００℃において焼成したものの誘電率は８０であった。【００８１】
《誘電体原材料１−２》
等モルのＢａＣＯ３及びＴｉＯ２の混合物を１１００℃において仮焼してＢａＴｉＯ３を合成した後、粉砕した。この粉砕物に対して、合計で６質量％のＢｉ２Ｏ３、ＣｕＯ、及びＺｎＯの混合物を副成分として加えたものを、第１誘電体の原材料１−２とした。尚、この誘電体原材料１−２を９００℃において焼成したものの誘電率は２０００であった。【００８２】
（３）第２誘電体としての各種誘電体材料の組成
次に、本実施例においては、上述の各種基板の第２誘電体層を構成する第２誘電体として、以下に示す１３種類の誘電体原材料を用意した。【００８３】
《誘電体原材料２−１−１乃至１０》
ＢａＣＯ３、ＴｉＯ２、及びＺｎＯの混合物を１１００℃において仮焼してＢａＯ・４．５ＴｉＯ２・１．５ＺｎＯを合成した後、粉砕した。この粉砕物に対して、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、及びＺｎＯに必要に応じてＧｅＯ２又はＰ２Ｏ５を加えてガラス化して粉砕したものを加え、第２誘電体の原材料２−１−１乃至１０とした。斯くして得られた１０種類の誘電体原材料におけるＢ２Ｏ３及びＳｉＯ２の添加率［質量％］を表１に示す。尚、これらの誘電体原材料を９００℃において焼成したものの誘電率は、主として上記ガラス網目形成体成分の添加率によって変化するが、何れも上述の第１誘電体の原材料よりも小さく、１５乃至３５の範囲の誘電率を呈した。【００８４】
《誘電体原材料２−２》
Ｈ３ＢＯ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＣａＣＯ３の混合物を１４５０℃において溶融させて０．０９Ｂ２Ｏ３・０．５８ＳｉＯ２・０．０６Ａｌ２Ｏ３・０．２７ＣａＯの組成を有するガラス網目形成体とした後、粉砕した。この粉砕物６０質量％に対して、アルミナ粉末４０質量％を混合して、第２誘電体の原材料２−２とした。尚、この誘電体原材料を９００℃において焼成したものの誘電率は８であり、上述の第１誘電体の原材料よりも小さい誘電率を呈した。【００８５】
《誘電体原材料２−３》
ＢａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、及びＢｉ２Ｏ３の混合物を１１００℃において仮焼した後、粉砕した。この粉砕物に、ＳｉＯ２及びＨ３ＢＯ３にＺｎＯを加えてガラス化し粉砕したものを２質量％になるように加え、０．４４ＢａＯ・０．４３ＳｉＯ２・０．０３Ａｌ２Ｏ３・０．０３Ｂｉ２Ｏ３・０．０６ＺｎＯ・０．０１Ｂ２Ｏ３の組成を有する第２誘電体の原材料２−３とした。尚、この誘電体原材料を９００℃において焼成したものの誘電率は７であり、上述の第１誘電体の原材料よりも小さい誘電率を呈した。【００８６】
《誘電体原材料２−４》
Ｈ３ＢＯ３、ＳｉＯ２、及びＺｎＯの混合物を１４００℃において溶融させて０．２５Ｂ２Ｏ３・０．１０ＳｉＯ２・０．６５ＺｎＯの組成を有するガラス網目形成体とした後、粉砕した。この粉砕物４０質量％に対して、アルミナ粉末６０質量％を混合して、第２誘電体の原材料２−４とした。尚、この誘電体原材料を９００℃において焼成したものの誘電率は８であり、上述の第１誘電体の原材料よりも小さい誘電率を呈した。【００８７】
（３）各種基板サンプルの製造
以上において述べた各種基板構造及び各種誘電体原材料を適用し、５乃至５００μｍの厚みを有する、導体パターンが内部に埋設若しくは表面に形成された誘電体材料のシート及び／又は導体パターンの無い誘電体材料のシートを必要な枚数だけ積層して、各種基板サンプルを製造した。この際、第１誘電体層に対する第２誘電体層の厚みの比率（ｔ／Ｔ）、及び内層電極の厚みを変更して、各種基板サンプルを製造し、個々の基板サンプルにおける焼成後の亀裂の発生状況につき、それぞれ評価した。本実施例において製造した各種基板サンプルにおける基板構造、内層電極の厚み、第１誘電体及び第２誘電体の組成及び厚み比率（ｔ／Ｔ）、並びに基板焼成後の亀裂の有無につき、以下の表１に列挙する。【００８８】
【表１】
0006047102.tif 000002
【００８９】
（４）各種基板サンプルの評価
Ａ）比較例Ａ１乃至Ａ７及び実施例Ａ１乃至Ａ１０
表１に示すように、比較例Ａ１乃至Ａ７及び実施例Ａ１乃至Ａ１０に係る基板サンプルは、前述の基板構造（ａ）において、第１誘電体層としては前述の誘電体原材料１−１を使用し、第２誘電体層としては前述の誘電体原材料２−１−１乃至４、２−１−９及び１０、２−２乃至２−４を使用して製造した。尚、比較例Ａ１乃至Ａ７及び実施例Ａ１乃至Ａ１０に係る基板サンプルにおいては、基本的に、内層電極の（基板の主面の法線方向における）厚みは２００μｍにて一定とし、第１誘電体層の厚み（Ｔ）に対する第２誘電体層の厚み（ｔ）の比率（ｔ／Ｔ）（「厚比」とも称する）も０．１にて一定とした。但し、厚比（ｔ／Ｔ）による亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、実施例Ａ５、Ａ６、及びＡ７に係る基板サンプル、並びに比較例Ａ３、Ａ５、Ａ６、及びＡ７に係る基板サンプルにおいては、厚比（ｔ／Ｔ）の値を、それぞれ、０．２、０．４、及び１．０、並びに０．０９、０．０８、０．０９、及び０．０８とした。また、内層電極の厚みによる亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、比較例Ａ４に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みを４０μｍとした。【００９０】
表１に示す比較例Ａ１及びＡ２並びに実施例Ａ１乃至Ａ１０に係る基板サンプルについての評価結果からも明らかであるように、５０μｍ以上の内層電極の厚み及び０．１以上の厚比（ｔ／Ｔ）を有し、内層電極の少なくとの一方の主面が第２誘電体層と接触する基板構造（ａ）においても、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められた（比較例Ａ１及びＡ２）。一方、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％以上である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められなかった（実施例Ａ１乃至Ａ１０）。また、実施例Ａ１乃至Ａ１０に係る基板サンプルの中で、ガラス網目形成体成分における追加成分として、それぞれＧｅＯ２及びＰ２Ｏ５を含む実施例Ａ８乃至Ａ９に係る基板サンプルにおいても、これらの追加成分を含まない実施例Ａ１乃至Ａ７及びＡ１０に係る基板サンプルと同様に、、焼成後の基板において亀裂が認められなかった。このように、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率は８質量％以上であることが望ましいことが確認された。【００９１】
また、厚比（ｔ／Ｔ）が異なる点を除いて同一の構成を有する実施例Ａ１及びＡ５乃至Ａ７、並びに比較例Ａ３に係る基板サンプルの比較から、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、厚比（ｔ／Ｔ）が０．１以上であることが望ましいことが確認された。同様に、厚比（ｔ／Ｔ）が異なる点を除いて同一の構成を有する、実施例Ａ３に係る基板サンプルと比較例Ａ５に係る基板サンプルとの対、実施例Ａ４に係る基板サンプルと比較例Ａ６に係る基板サンプルとの対、及び実施例Ａ１０に係る基板サンプルと比較例Ａ７に係る基板サンプルとの対、における比較からも、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、厚比（ｔ／Ｔ）が０．１以上であることが望ましいことが改めて確認された。【００９２】
尚、比較例Ａ４に係る基板サンプルにおいては、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満（具体的には、５．５質量％）であるにも拘わらず、焼成後の基板において亀裂が認められなかった。これは、比較例Ａ４に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みが４０μｍと小さいため、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力が、そもそも小さかったためと考えられる。【００９３】
Ｂ）比較例Ｂ１乃至Ｂ３及び実施例Ｂ１乃至Ｂ３
表１に示すように、比較例Ｂ１乃至Ｂ３及び実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る基板サンプルは、前述の基板構造（ｂ）及び（ｃ）において、第１誘電体層としては前述の誘電体原材料１−１を使用し、第２誘電体層としては前述の誘電体原材料２−１−５乃至８を使用して製造した。尚、比較例Ｂ１乃至Ｂ３及び実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る基板サンプルにおいても、基本的に、内層電極の厚みは２００μｍにて一定とし、厚比（ｔ／Ｔ）も０．１にて一定とした。但し、厚比（ｔ／Ｔ）による亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、実施例Ｂ３及び比較例Ｂ３に係る基板サンプルにおいては、厚比（ｔ／Ｔ）の値をそれぞれ０．２及び０．０７とした。また、実施例Ｂ３に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みを１００μｍとした。【００９４】
表１に示す比較例Ｂ１乃至Ｂ３及び実施例Ｂ１乃至Ｂ３に係る基板サンプルについての評価結果からも明らかであるように、５０μｍ以上の内層電極の厚み及び０．１以上の厚比（ｔ／Ｔ）を有し、内層電極の少なくとの一方の主面が第２誘電体層と接触する基板構造（ｂ）及び（ｃ）においても、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められた（比較例Ｂ１及びＢ２）。一方、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％以上である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められなかった（実施例Ｂ１及びＢ２）。このように、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率は８質量％以上であることが望ましいことが改めて確認された。【００９５】
また、実施例Ｂ３に係る基板サンプルは、内層電極の厚みが１００μｍと小さく、厚比（ｔ／Ｔ）が０．２と大きい点を除き、実施例Ｂ２に係る基板サンプルと同じ構成を有する。かかる構成を有する実施例Ｂ３に係る基板サンプルにおいては、焼成後の基板において亀裂が認められなかった。これは、内層電極の厚みが１００μｍと比較的小さく、その一方で厚比（ｔ／Ｔ）が０．２と比較的大きいため、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力が十分に緩和されたためと考えられる。更に、比較例Ｂ３に係る基板サンプルは、厚比（ｔ／Ｔ）が０．０７と小さい点を除き、実施例Ｂ１に係る基板サンプルと同じ構成を有する。かかる構成を有する比較例Ｂ３に係る基板サンプルにおいては、焼成後の基板において亀裂が認められた。これは、厚比（ｔ／Ｔ）が０．０７と小さいため、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力が十分に緩和されなかったためと考えられる。【００９６】
Ｄ）比較例Ｄ１乃至Ｄ４並びに実施例Ｄ１及びＤ２
表１に示すように、比較例Ｄ１乃至Ｄ４並びに実施例Ｄ１及びＤ２に係る基板サンプルは、前述の基板構造（ｄ）において、第１誘電体層としては前述の誘電体原材料１−２を使用し、第２誘電体層としては前述の誘電体原材料２−１−１乃至４を使用して製造した。尚、比較例Ｄ１乃至Ｄ４並びに実施例Ｄ１及びＤ２に係る基板サンプルにおいては、基本的に、内層電極の厚みは１００μｍにて一定とし、厚比（ｔ／Ｔ）も０．１にて一定とした。但し、厚比（ｔ／Ｔ）による亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、比較例Ｄ３に係る基板サンプルにおいては、厚比（ｔ／Ｔ）の値を０．０６とした。また、内層電極の厚みによる亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、比較例Ｄ４に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みを４０μｍとした。【００９７】
表１に示す比較例Ｄ１乃至Ｄ４並びに実施例Ｄ１及びＤ２に係る基板サンプルについての評価結果からも明らかであるように、５０μｍ以上の内層電極の厚み及び０．１以上の厚比（ｔ／Ｔ）を有し、内層電極の少なくとの一方の主面が第２誘電体層と接触する基板構造（ｄ）においても、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められた（比較例Ｄ１及びＤ２）。一方、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％以上である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められなかった（実施例Ｄ１及びＤ２）。このように、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率は８質量％以上であることが望ましいことが改めて確認された。【００９８】
また、厚比（ｔ／Ｔ）が異なる点を除いて同一の構成を有する実施例Ｄ１及び比較例Ｄ３に係る基板サンプルの比較から、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、厚比（ｔ／Ｔ）が０．１以上であることが望ましいことが確認された。尚、比較例Ｄ４に係る基板サンプルにおいては、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満（具体的には、５．５質量％）であるにも拘わらず、焼成後の基板において亀裂が認められなかった。これは、比較例Ｄ４に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みが４０μｍと小さいため、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力がそもそも小さかったためと考えられる。【００９９】
Ｅ）比較例Ｅ１乃至Ｅ４並びに実施例Ｅ１及びＥ２
表１に示すように、比較例Ｅ１乃至Ｅ４並びに実施例Ｅ１及びＥ２に係る基板サンプルは、前述の基板構造（ｅ）において、第１誘電体層としては前述の誘電体原材料１−２を使用し、第２誘電体層としては前述の誘電体原材料２−１−５乃至８を使用して製造した。尚、比較例Ｅ１乃至Ｅ４並びに実施例Ｅ１及びＥ２に係る基板サンプルにおいては、基本的に、内層電極の厚みは５０μｍにて一定とし、厚比（ｔ／Ｔ）も０．１にて一定とした。但し、厚比（ｔ／Ｔ）による亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、比較例Ｅ３に係る基板サンプルにおいては、厚比（ｔ／Ｔ）の値を０．０８とした。また、内層電極の厚みによる亀裂の発生状況に対する影響を調べるため、比較例Ｅ４に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みを４０μｍとした。【０１００】
表１に示す比較例Ｅ１乃至Ｅ４並びに実施例Ｅ１及びＥ２に係る基板サンプルについての評価結果からも明らかであるように、５０μｍ以上の内層電極の厚み及び０．１以上の厚比（ｔ／Ｔ）を有し、内層電極の少なくとの一方の主面が第２誘電体層と接触する基板構造（ｅ）においても、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められた（比較例Ｅ１及びＥ２）。一方、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％以上である場合は、焼成後の基板において亀裂が認められなかった（実施例Ｅ１及びＥ２）。このように、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率は８質量％以上であることが望ましいことが改めて確認された。【０１０１】
また、厚比（ｔ／Ｔ）が異なる点を除いて同一の構成を有する実施例Ｅ１及び比較例Ｅ３に係る基板サンプルの比較から、焼成後の基板における亀裂の発生を抑制するためには、厚比（ｔ／Ｔ）が０．１以上であることが望ましいことが確認された。尚、比較例Ｅ４に係る基板サンプルにおいては、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％未満（具体的には、５．３質量％）であるにも拘わらず、焼成後の基板において亀裂が認められなかった。これは、比較例Ｅ４に係る基板サンプルにおいては、内層電極の厚みが４０μｍと小さいため、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力がそもそも小さかったためと考えられる。
Ｆ）比較例Ｆ１及びＦ２
表１に示すように、比較例Ｆ１及びＦ２に係る基板サンプルは、前述の基板構造（ｆ）において、第１誘電体層としては前述の誘電体原材料１−２を使用し、第２誘電体層としては前述の誘電体原材料２−１−８を使用して製造した。尚、厚比（ｔ／Ｔ）については比較例Ｆ１及びＦ２に係る基板サンプルの何れにおいても０．１にて一定としたが、内層電極の厚みについては、比較例Ｆ１に係る基板サンプルにおいては２００μｍとし、比較例Ｆ２に係る基板サンプルにおいては５０μｍとした。【０１０２】
表１に示す比較例Ｆ１及びＦ２に係る基板サンプルについての評価結果からも明らかであるように、それぞれ２００μｍ及び５０μｍの内層電極の厚みを有する比較例Ｆ１及びＦ２に係る基板サンプルの何れにおいても、第２誘電体におけるガラス網目形成体成分の含有率が８質量％以上であり、厚比（ｔ／Ｔ）が０．１であるにも拘わらず、焼成後の基板において亀裂が認められた。これは、前述のように、比較例Ｆ１及びＦ２に係る基板サンプルにおいて採用した基板構造（ｆ）においては、内層電極の第１表面側の主面及び第２表面側の主面（並びに側面）は何れも第１誘電体層と接触しており、第２誘電体層と接触していないため、基板の焼成時に内層電極と基材との間での収縮プロファイルの差に起因して発生する応力を緩和することができなかったためと考えられる。【０１０３】
（５）まとめ
以上のように、主としてセラミックを含んでなる誘電体層からなる基材と基板の内部に埋設される内層電極とを備える基板において、前記基材が、第１誘電体からなる少なくとも１層の第１誘電体層及び８質量％以上のガラス網目形成体成分を含有する第２誘電体からなる少なくとも１層の第２誘電体層を含んでなり、前記内層電極が有する前記基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面において、前記内層電極と前記第２誘電体層とが接触しており、前記基板の主面の法線方向における前記第１誘電体層の合計厚みＴに対する前記基板の主面の法線方向における前記内層電極と接触している前記第２誘電体層の合計厚みｔの比率ｔ／Ｔが０．１以上である、構成とすることによって、前記基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができることが確認された。【０１０４】
本発明に係る基板によれば、内層電極の厚みを十分に大きくして当該基板における損失の増大を抑制しながらも、内層電極の当該基板の主面に略平行な２つの主面のうち少なくとも一方の主面をガラス網目形成体成分を所定値以上の含有率にて含有する第２誘電体層と接触させ、且つ第１誘電体層の厚みＴに対する第２誘電体層の厚みｔの比率ｔ／Ｔを所定値以上とすることにより、基材に亀裂を生ずること無く、前記基材と前記内層電極とを同時に焼成することができる。従って、本発明に係る基板によれば、基材に生じた亀裂を介して水分が入り込んで内層電極の腐食や耐絶縁性の低下に繋がったり、更には内層電極の断線に繋がったりする問題を低減し、当該基板を用いる大容量モジュールの信頼性を高めることができる。【０１０５】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施態様について説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１０６】
１００…パワーモジュール、１１０…第１電子回路、１１１…第１回路基板、１１２…接着用パッド、１１３…パワー半導体素子、１１４…ケース、１１５…ヒートシンク、１１６…ワイヤボンド、１１７…ダイレクトボンド銅、１２０…第２電子回路、１２１…第２回路基板、１２２…表面電極、１２３…内層電極、１２４…表面電極、１２５…制御回路素子、１２６…コンデンサ、２００…パワーモジュール、２１０…基板、２１１…第１誘電体層、２１２…第２誘電体層、２１３…内層電極、２１４…表面電極、２１５…ヒートシンク、２１６…主端子、２１７…制御端子、２２０…絶縁基板、２２１…ダイオード、２２２…パワーＩＣ、２２３…放熱ベース、及び２２４…ヒートシンク。
【図１】
0006047102.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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