(57)【要約】【課題】表面が十分に緻密化され寸法精度に優れた焼結体および配線基板ならびにその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるとともに、１０５０℃以下の温度で焼成された焼結体１であって、該焼結体の表面層１ｂにおけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が、前記焼結体の内部１ａにおける含有量よりも多いことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるとともに、１０５０℃以下の温度で焼成された焼結体であって、該焼結体の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が、前記焼結体の内部における含有量よりも多いことを特徴とする焼結体。
【請求項２】
前記焼結体の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計が、前記焼結体の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の焼結体。
【請求項３】
前記焼結体の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、前記焼結体の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計よりも５質量％以上多いことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項４】
前記焼結体におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、５０質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の焼結体。
【請求項５】
少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなる絶縁層と、少なくとも該絶縁層の表面、内部のいずれかに形成された配線層とを具備してなるとともに、１０５０℃以下の温度で焼成された配線基板であって、該配線基板の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が、前記配線基板の内部における含有量よりも多いことを特徴とする配線基板。
【請求項６】
前記配線基板の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計が、前記配線基板の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計よりも多いことを特徴とする請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
前記配線基板の表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、前記配線基板の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計よりも５質量％以上多いことを特徴とする請求項５又は６に記載の配線基板。
【請求項８】
前記配線基板におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、５０質量％以下であることを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれかに記載の配線基板。
【請求項９】
少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体と、該セラミック成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多い共材成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする焼結体の製造方法。
【請求項１０】
少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体を、該セラミック成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多いシート状成形体で覆って、前記セラミック成形体と、前記シート状成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする焼結体の製造方法。
【請求項１１】
少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体の表面及び内部のうち少なくとも一方に金属相を含有してなる配線基板成形体と、該配線基板成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多い共材成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１２】
少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体の表面及び内部のうち少なくとも一方に金属相を含有してなる配線基板成形体を、該配線基板成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多いシート状成形体で覆って、前記配線基板成形体と、前記シート状成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１０５０℃以下の焼成温度で焼成された焼結体および配線基板ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミック材料を用いて作製される焼結体や配線基板には、焼結助剤として、Ｂ２Ｏ３、アルカリ元素酸化物、アルカリ土類元素酸化物が用いられてきた。また、あるいは、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素を含有するガラス粉末を焼結助剤として用いることが行われ、これらの焼結助剤を用いることで焼成温度が１０５０℃以下に低下し、エネルギーの節約と、焼成時間の短縮が達成されるという利点がある（特許文献１参照）。
【０００３】
そして、さらに生産性を向上させるために、例えば、トンネル炉を用いて成形体を所定の温度に保持された空間を通過させることで連続的に焼結体あるいは配線基板などを生産している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−００２６８２号公報
【特許文献２】特開１９９２−２６８１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような低温焼成が可能となる一方で、Ｂ２Ｏ３、アルカリ元素酸化物、アルカリ土類元素酸化物は焼成の際に焼結体の表面から揮発しやすく、焼結体の表面が内部よりも緻密化しにくいという問題があった。
【０００５】
特に、成形体の進行方向に対して温度が変化する連続焼成が可能なトンネル炉を用いた製造方法では、雰囲気ガス（水素＋窒素混合ガス、窒素ガス、エアーなど）を、炉中に導入し、炉外へ排気ガスを排出しているため、雰囲気ガスが炉内に滞留するバッチ式の焼成炉に比べて、前記ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の成形体の表面からの揮発が顕著であり、焼結体の表面層の密度が低下しやすく、焼結体の寸法精度の劣化が顕著となり、例えば、１５００℃程度の温度域で焼成される従来のアルミナセラミックスなどに比べ、特に焼結体の表面の焼結性が焼成炉などの要因に大きく影響されるという問題があった。
【０００６】
この問題は、前記焼結体を絶縁層として用いる配線基板においても、同様に課題となっている。
【０００７】
従って本発明は、表面層が十分に緻密化された焼結体および配線基板ならびにその製造方法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】
【０００８】
本発明の焼結体は、少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるとともに、１０５０℃以下の温度で焼成された焼結体であって、該焼結体の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が、前記焼結体の内部における含有量よりも多いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の焼結体は、前記焼結体の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計が、前記焼結体の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計よりも多いことが望ましい。
【００１０】
また、本発明の焼結体は、前記焼結体の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、前記焼結体の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計よりも５質量％以上多いことが望ましい。
【００１１】
また、本発明の焼結体は、前記焼結体におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、５０質量％以下であることが望ましい。
【００１２】
本発明の配線基板は、少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなる絶縁層と、少なくとも該絶縁層の表面、内部のいずれかに形成された配線層とを具備してなるとともに、１０５０℃以下の温度で焼成された配線基板であって、該配線基板の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が、前記配線基板の内部における含有量よりも多いことが望ましい。
【００１３】
また、本発明の配線基板は、前記配線基板の表面層におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計が、前記配線基板の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計よりも多いことが望ましい。
【００１４】
また、本発明の配線基板は、前記配線基板の表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、前記配線基板の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計よりも５質量％以上多いことが望ましい。
【００１５】
また、本発明の配線基板は、前記配線基板におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、５０質量％以下であることが望ましい。
【００１６】
本発明の焼結体の製造方法は、少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体と、該セラミック成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多い共材成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする。
【００１７】
本発明の焼結体の製造方法は、少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体を、該セラミック成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多いシート状成形体で覆って、前記セラミック成形体と、前記シート状成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする。
【００１８】
本発明の配線基板の製造方法は、少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体の表面及び内部のうち少なくとも一方に金属相を含有してなる配線基板成形体と、該配線基板成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多い共材成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする。
【００１９】
本発明の配線基板の製造方法は、少なくともホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有してなるセラミック成形体の表面及び内部のうち少なくとも一方に金属相を含有してなる配線基板成形体を、該配線基板成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多いシート状成形体で覆って、前記配線基板成形体と、前記シート状成形体とを、１０５０℃以下の温度で、ともに焼成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の焼結体ならびに配線基板は、内部よりも、表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量を多くすることで、従来は、表面層において、これらの元素が内部よりも減少していたために起こった表面層の緻密化が阻害されるという問題を解決することができる。特に、表面層に配線層を設けた配線基板の場合には、従来、表面層の緻密化が阻害されるために起こっていた配線層と表面層との接合強度の劣化という問題を解決することができるため、信頼性に優れた配線基板となる。
【００２１】
また、本発明の焼結体ならびに配線基板は、内部よりも、表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計を多くすることで、上記の効果が、さらに大きくなる。
【００２２】
そして、上記した効果は、特に表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計を内部よりも５質量％以上、多くした場合に顕著になる。
【００２３】
また、焼結体ならびに配線基板のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が５０質量％以下の場合には、焼結体ならびに配線基板の化学的安定性を保つことができ、例えば、めっき工程における薬品による焼結体ならびに配線基板の損傷を抑制することができる。
【００２４】
また、本発明の焼結体の製造方法ならびに配線基板の製造方法によれば、焼結体ならびに配線基板となる成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多い共材成形体を成形体とともに焼成することで、共材成形体から揮発したホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素が焼成過程において成形体の表面に付着し、その結果、成形体の表面層における、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の減少を抑制できるため、成形体の焼結性が損なわれることはなく、表面層、内部ともに緻密で寸法精度に優れた焼結体ならびに配線基板を製造することができる。特に、配線基板を製造する場合には、配線基板の表面層に形成される配線層の接合強度が向上するため、信頼性に優れた配線基板となる。
【００２５】
また、本発明の焼結体の製造方法ならびに配線基板の製造方法によれば、焼結体ならびに配線基板となる成形体を、これよりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多いシート状成形体で覆って、ともに焼成することで、焼結体ならびに配線基板の内部よりも表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量を多くすることができるとともに焼結体ならびに配線基板への付着物の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の焼結体ならびに配線基板を図１に示す。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、本発明の焼結体１は、１０５０℃以下の温度で焼成されたものであって、焼結体内部１ａと、焼結体内部１ａの表面に形成された焼結体の表面層１ｂとから形成されている。この焼結体の表面層１ｂは、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有しており、そのホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が焼結体内部１ａよりも多く含まれることが重要である。
【００２８】
また、焼結体の表面層１ｂのホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計が、焼結体内部１ａにおけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計よりも多く含まれることが望ましい。
【００２９】
また、図１（ｂ）に示すように、本発明の配線基板３は、絶縁層５と、この絶縁層５の表面又は内部のうち、少なくともいずれかに形成された配線導体７と、絶縁層５を貫通して絶縁層５の表裏に形成された配線導体７同士を接続する貫通導体９とから形成されている。そして、絶縁層５は、例えば、複数積層されていてもよい。
【００３０】
この絶縁層５は、セラミックスにより形成された絶縁層内部５ａと、配線基板３の表面に露出した部分を覆うように形成された配線基板の表面層５ｂとから形成されている。そして、この配線基板の表面層５ｂは、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有しており、そのホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が絶縁層内部５ａよりも多く含まれることが重要である。
【００３１】
また、配線基板の表面層５ｂのホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計が、絶縁層内部５ａにおけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の合計よりも多く含まれることが望ましい。
【００３２】
そして、焼結体の表面層１ｂあるいは配線基板の表面層５ｂのホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が、焼結体内部１ａあるいは絶縁層内部５ａにおけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計よりも５質量％以上、特に、６質量％以上、さらに、７質量％以上多いことが望ましい。
【００３３】
また、焼結体内部１ａあるいは絶縁層内部５ａにおけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の酸化物に換算した含有量の合計が５０質量％以下、特に、４０質量％以下、さらに、３０質量％以下であることが望ましい。
【００３４】
なお、本発明においては、内部とは焼結体１あるいは配線基板３の表面より深さ２０μｍ以上の領域を意味し、表面層とは、前記表面より深さ２０μｍまでの領域を意味する。
【００３５】
次に、本発明の焼結体ならびに配線基板の製造方法を説明する。
【００３６】
まず焼結体および配線基板の絶縁層に用いるセラミック材料を準備する。１０５０℃以下で緻密体を得るためには、ガラス粉末とセラミックフィラー粉末とを混合する方法、Ｂ２Ｏ３やＰｂＯ、ＢａＯなどの粉末を混合する方法などがある。
【００３７】
例えば、ガラス粉末としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＰｂＯ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物などを含有したものであって、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（ただしＭはＣａ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）などのホウケイ酸ガラス、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、チタン酸塩系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラスなどが挙げられる。
【００３８】
一方、セラミックフィラー粉末としてはクォーツ、クリストバライトなどのＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシアなどが好適に用いられる。
【００３９】
また、焼成後の絶縁層５の高誘電率化を図るために、ＭｇＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＺｒＯ２などを添加する場合もある。
【００４０】
焼結体１を得るためのセラミック成形体１１は、これらの原料を用いて有機バインダーを混合したプレス用粉末を造粒し、所望の形状に成形するために、例えば金型に充填することにより得ることができる。
【００４１】
また、配線基板３を得るための配線基板成形体１３は、次のような工程を経て得ることができる。上述した原料を所定の割合で混合した無機組成物に、有機バインダーなどを加えた後、ドクターブレード法に代表されるシート成形法により所望する厚さのグリーンシートを作製する。
【００４２】
次に、このグリーンシートにレーザーやパンチングなどにより貫通孔を形成して、その貫通孔の内部に導体ペーストを充填してビアホール導体を形成する。
【００４３】
次に、ビアホール導体を形成したグリーンシートの表面に同じく導体ペーストを印刷して配線導体を形成する。導体ペーストは、Ｃｕ、Ａｇ等から選ばれる少なくとも１種の金属成分と、それ以外にアクリル樹脂などからなる有機バインダーや有機溶剤とを混合して形成する。なお、この導体ペーストには若干のガラス粉末等を添加してもよい。配線導体は、場合によっては、導体ペーストの代わりに金属箔を用いて形成することも可能である。最後に複数のグリーンシートを積層圧着して配線基板成形体１３を形成する。
【００４４】
そして、このセラミック成形体１１や配線基板成形体１３を所定の１０５０℃以下の焼成パターンで焼成することで焼結体１、配線基板３を作製することができる。
【００４５】
本発明では、図１に示すような焼結体あるいは配線基板となるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうち少なくとも１種を含有するセラミック成形体１１ならびに金属配線層を含む配線基板成形体１３を焼成する際に、例えば、図２（ａ）に示すように、成形体を載せる焼成用棚板３１を準備し、その上にセラミック成形体１１あるいは配線基板成形体１３を載せ、その周辺にセラミック成形体１１よりもホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多い共材成形体３３を配置したり、あるいは、図２（ｂ）に示すように、焼成用棚板３１の上に、絶縁層成形体１５、金属配線層１７、１９を具備する配線基板成形体１３あるいはセラミック成形体１１を覆うように、この配線基板成形体１３あるいはセラミック成形体１１よりもホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの元素の含有量が多いシート状成形体３５を配置し、焼成することを特徴とするものである。
【００４６】
このような製造方法によれば、セラミック成形体１１あるいは配線基板成形体１３の表面から、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素が揮散することを抑制できるのみならず、共材成形体３３あるいはシート状成形体３５から揮散したホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素を共材成形体３３あるいはシート状成形体３５の表面に供給することができるため、共材成形体３３あるいはシート状成形体３５の表面は緻密に焼成することができるようになる。
【００４７】
従って、このような製造方法によれば、容易に本発明の焼結体並びに配線基板を作製することができるのである。
【００４８】
なお、シート状成形体３５を用いた場合には、共材成形体３３を用いた場合に比べ、空間を有効に利用できるため、より多くの製品を作製することができる点で、共材成形体３３を用いるよりも望ましい。
【００４９】
一方、共材成形体３３を用いた場合には、シート状成形体３５を用いた場合よりも焼成の準備が容易であるという利点がある。
【００５０】
特に、本発明の製造方法の効果は、体積に比べ、表面積が大きい板状の焼結体１あるいは配線基板３において顕著である。
【実施例】
【００５１】
まず、焼結体ならびに配線基板を作製して評価した。
【００５２】
まず絶縁層用には、ガラス粉末としてデイオプサイト系結晶化ガラス（ＳｉＯ２：５０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１５質量％、ＭｇＯ：２０質量％、ＣａＯ：１５質量％からなるガラス）、フィラー粉末としてアルミナを準備した。前記ガラス粉末とアルミナをガラス：アルミナ＝６０質量％：４０質量％の割合で調合し、ボールミルを用いて有機バインダーを１２質量％、可塑剤を５質量％加えて十分混合粉砕させてスラリーを作製し、そのスラリーを用いてドクターブレード法により厚み１５０μｍのグリーンシートを作製した。
【００５３】
次に、前記セラミックグリーンシートの所定箇所にＮＣパンチングマシーンにてφ１５０μｍのビアホールを形成し、その中にもＣｕを含む導体ペーストをスクリーン印刷にて充填し層間導体を形成し、層間導体を形成したセラミックグリーンシート表面にＣｕを含む導体ペーストをスクリーン印刷にて塗布して回路を形成した。この導体ペーストは、Ｃｕ粉末１００質量％に対して、ガラス粉末を４質量％の割合で配合し、この混合物に有機バインダー、可塑剤、溶剤を加えて混合し作製したものを用いた。
【００５４】
このようにして作製した配線回路層を形成したセラミックグリーンシートを７層積層し、一方の主面に断面がＶ字状の刃先を有する金型により、分割溝を形成し、８０ｍｍ×８０ｍｍの大きさに切断して配線基板成形体を作製した。
【００５５】
また、回路を形成していないセラミックグリーンシートを７層積層し、一方の主面に断面がＶ字状の刃先を有する金型により分割溝を形成し、８０ｍｍ×８０ｍｍの大きさに切断してセラミック成形体を作製した。
【００５６】
このようにして作成した配線基板成形体並びにセラミック成形体を覆うためのシート状成形体の原料として、ガラス粉末として、（１）グリーンシートに用いたデイオプサイト系結晶化ガラスと、（２）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（１）（ＳｉＯ２：４３質量％、Ａｌ２Ｏ３：６質量％、Ｂ２Ｏ３、：９質量％、ＣａＯ：５質量％、ＢａＯ：３７質量％からなるガラス）、（３）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（２）（ＳｉＯ２：４４質量％、Ａｌ２Ｏ３：２８質量％、Ｂ２Ｏ３、：１０質量％、ＭｇＯ：１１質量％、ＺｎＯ：７質量％からなるガラス）、そしてフィラー粉末としてアルミナを準備した。
【００５７】
これらのガラス粉末とアルミナをガラス：アルミナ＝１０質量％：９０質量％の割合で調合し、ボールミルを用いて有機バインダー、可塑剤を加えて十分混合粉砕させてスラリーを作製し、ドクターブレード法により厚み３００μｍのシート状成形体を作製した。
【００５８】
ここで（１）デイオプサイト系結晶化ガラスを用いたものをシートＡ、（２）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（１）を用いたものをシートＢ、（３）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（２）を用いたものをシートＣとした。
【００５９】
また、（３）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（２）とアルミナをガラス：アルミナ＝１５質量％：８５質量％の割合で調合したシートＤ、（３）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（２）：アルミナ＝２０質量％：８０質量％の割合で調合したシートＥも準備した。さらに、（３）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（２）とアルミナをガラス：アルミナ＝２０質量％：８０質量％の割合に対してアルカリ成分として炭酸ナトリウムをＮａ２Ｏ換算で１質量部添加したシートＦも準備した。
【００６０】
次に、配線基板成形体並びにセラミック成形体を前記シート状成形体にて挟んで、３００ｍｍ□の多孔質アルミナ製焼成用棚板に載置し、この焼成用棚板をトンネル炉の可動ベルトに載せ、所望温度に加熱された領域を通過させることにより焼成処理を行った。具体的には、脱バインダー／脱カーボン処理については、水蒸気を含有する窒素雰囲気中において７２０℃にて加熱保持して行い、最終セラミックスとしての焼結は、水蒸気を含有する窒素雰囲気中において９００℃にて１時間加熱保持して行った。なお、入炉から出炉までの焼成処理は８時間とした。
【００６１】
また、シート状成形体を作製した原料粉末を用いて、配線基板成形体並びにセラミック成形体とともに焼成するための共材成形体を作製した。
【００６２】
共材成形体は、前記の（１）〜（３）のガラス粉末４０質量％に対して、アルミナ粉末を６０質量％添加したものを、それぞれ共材成形体Ａ、共材成形体Ｂ、共材成形体Ｃと表記する。
【００６３】
また、（３）ホウ珪酸亜鉛系ガラス−（２）とアルミナ粉末とを、それぞれ、４５質量％：５５質量％としたものを共材成形体Ｄと表記し、５０質量％：５０質量％としたものを共材成形体Ｅと表記した。また、共材成形体Ｅに対して、アルカリ成分として炭酸ナトリウムをＮａ２Ｏ換算で１質量部添加したものを共材成形体Ｆと表記した。
【００６４】
これらの共材成形体は、原料粉末とバインダーとを混合した粉末をプレス成形して作製した。
【００６５】
そして、これらの共材成形体は、配線基板成形体並びにセラミック成形体に対して２０質量％の割合で、焼成用棚板に載せ、前記シート状成形体を用いたのと同じ焼成条件で焼成した。
【００６６】
焼成後の配線基板には、さらに、めっきにてＡｕの電極保護膜を形成した。
【００６７】
このようにして作製した焼結体、配線基板について、以下の測定を行い、シート状成形体を用いて作製した焼結体、配線基板の評価結果を表１に、共材成形体を用いて作製した焼結体、配線基板の評価結果を表２に示した。
【００６８】
作製した焼結体、配線基板について、開気孔率をアルキメデス法にて測定した。なお、同じシート状成形体、共材成形体を用いた試料については、焼結体、配線基板とでは、ほぼ同様の値となったため、表１、２には、焼結体の開気孔率を記載した。
【００６９】
また、配線基板表面の絶縁層と表面配線回路層の接合強度の評価は、配線基板表面の２ｍｍ□の表面配線回路層にＳｎめっきしたＣｕ線（φ０．８ｍｍ）からなるリードを半田にて垂直に接合し、配線基板を固定した後、１０ｍｍ／ｍｉｎの条件にてＣｕ線を引き上げた際に絶縁層と表面配線回路層接合部付近が破断した荷重を測定して比較した。
【００７０】
また、この焼結体並びに配線基板における表面層と内部の組成分析は、焼結体並びに配線基板の表面の厚み１０μｍの部分と、内部の部分を研削加工にて、取り出し、その後、化学分析して、組成分析した。なお、この組成分析においても、配線基板と焼結体とでは実質的に差がなかったため、表には焼結体の測定値を記載した。
【００７１】
また、寸法精度の評価については、図３に示すように、セラミック配線基板の表面における焼成前後の導体パターンの寸法変化率から求めた。即ち、トンネル炉の可動ベルトの進行方向に対して垂直方向の測定箇所ｘ１〜ｘ３の３箇所について、焼成前後における収縮率のバラツキ（６σ（σ：標準偏差））から算出した。
【表１】
2006273643.tif 000003
【００７２】
表１に示すように、本発明の範囲外である配線基板と焼結体の表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の酸化物としての合計が、配線基板と焼結体の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の酸化物としての合計よりも少ない試料Ｎｏ．１、２では、配線基板と焼結体の開気孔率が１％以上となり、接合強度が５０Ｎ／２ｍｍ□未満であり、十分な接合強度が得られず、また収縮ばらつきが大きくなった。
【００７３】
一方、セラミック成形体並びに配線基板成形体を、これらの成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの含有量が多いシート状成形体シート状成形体にて挟んで焼成した本発明の試料Ｎｏ．３〜７では、緻密で寸法精度に優れた焼結体並びに配線基板が得られた。また、配線基板においては、配線基板表面の絶縁層と表面配線回路層の接合強度を十分に高くすることができた。
【表２】
2006273643.tif 000004
【００７４】
表２に示すように、本発明の範囲外である配線基板と焼結体の表面層のホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の酸化物としての合計が、配線基板と焼結体の内部におけるホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素の含有量の酸化物としての合計よりも少ない試料Ｎｏ．１、８では、配線基板と焼結体の開気孔率が１％以上となり、接合強度が５０Ｎ／２ｍｍ□未満であり、十分な接合強度が得られず、また収縮ばらつきが大きくなった。
【００７５】
一方、セラミック成形体並びに配線基板成形体を、これらの成形体よりも、ホウ素、アルカリ元素及びアルカリ土類元素のうちいずれかの含有量が多いシート状成形体シート状成形体にて挟んで焼成した本発明の試料Ｎｏ．９〜１３では、緻密で寸法精度に優れた焼結体並びに配線基板が得られた。また、配線基板においては、配線基板表面の絶縁層と表面配線回路層の接合強度を十分に高くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】（ａ）は、本発明の焼結体を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の配線基板を示す断面図である。
【図２】本発明の焼結体および配線基板の製造方法を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例における配線基板の寸法測定に関する模式図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    焼結体
１ａ  焼結体内部
１ｂ  焼結体の表面層
３    配線基板
５    絶縁層
５ａ  絶縁層内部
５ｂ  配線基板の表面層
７    配線導体
９    貫通導体
１１  セラミック成形体
１３  配線基板成形体
３３  共材成形体
３５  シート状成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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