本發(fā)明涉及陶瓷布線基板及陶瓷布線基板的制造方法，特別涉及陶瓷布線基板所具備的陶瓷絕緣體包含晶質(zhì)和非晶質(zhì)的、是所謂的玻璃陶瓷的陶瓷布線基板。

背景技術：

陶瓷布線基板具備：陶瓷絕緣體、與陶瓷絕緣體的主面正交地形成的過孔導體和平行地形成的圖案導體、以及形成在絕緣體的主面的安裝電極。而且，伴隨著信息通信的高速化，陶瓷布線基板在GHz頻帶以上的高頻區(qū)域使用的情況開始增多。因此，關于陶瓷絕緣體，開始使用例如像玻璃陶瓷那樣的低介電常數(shù)的陶瓷絕緣體，使得傳輸損耗降低。

此外，過孔導體和圖案導體使用導體膏來形成，所述導體膏包含將以耐遷移性優(yōu)異著稱的Cu作為成分的金屬粉末、非晶質(zhì)粉末、以及有機載體。在此，非晶質(zhì)粉末是為了配合陶瓷布線基板所具備的陶瓷絕緣體的原料粉末與金屬粉末的、燒結(jié)時的收縮行為使陶瓷絕緣體與各導體的接合牢固而添加的。進而，連接IC芯片等電子部件的安裝電極通過對設置在陶瓷布線基板的內(nèi)部的過孔導體的、露出在陶瓷布線基板的主面的端部實施鍍覆而形成。

當將由這樣的導體膏形成的燒成前過孔導體進行燒成時，導體膏中包含的非晶質(zhì)會浮出到露出在陶瓷布線基板的主面的過孔導體的端部。因此，在用于形成安裝電極的鍍覆工序中，存在無法在過孔導體的端部附著鍍層的問題。

因此，在日本特開2003-258433號公報(專利文獻1)提出了要解決上述的問題的陶瓷布線基板的一個例子。

圖11是專利文獻1記載的陶瓷布線基板200的示意圖。陶瓷布線基板200包括：由多個玻璃陶瓷層層疊而成的陶瓷絕緣體21；和形成在陶瓷絕緣體21的內(nèi)部的由Cu或Cu合金構(gòu)成的過孔導體22。在此，在過孔導體22中，形成在位于陶瓷絕緣體21的表面的絕緣層21b中的部分22b的非晶質(zhì)的含量比形成在位于內(nèi)部的絕緣層21a中的部分22a的非晶質(zhì)的含量少。

因此，在具備上述的結(jié)構(gòu)的陶瓷布線基板200中，具有如下優(yōu)點，即，可牢固地保持陶瓷絕緣體200與過孔導體22的接合，且在過孔導體22的端部不會浮出非晶質(zhì)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-258433號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

以下，對發(fā)明人為完成本發(fā)明而研究的內(nèi)容進行說明。

在具備燒成前陶瓷絕緣體和燒成前過孔導體的燒成前陶瓷布線基板中，一般來說，燒成前陶瓷絕緣體包含的非晶質(zhì)和燒成前過孔導體包含的非晶質(zhì)的親和性高。因此，在燒成前陶瓷布線基板的燒成工序中，燒成前陶瓷絕緣體包含的非晶質(zhì)會浸入到燒成前過孔導體內(nèi)。因此，即使減少燒成前陶瓷布線基板的表面附近的燒成前過孔導體的非晶質(zhì)的含量，也會由于從燒成前陶瓷絕緣體浸入非晶質(zhì)，從而使非晶質(zhì)的含量增加。其結(jié)果是，與以往相同地，有可能在過孔導體的端部浮出非晶質(zhì)。

此外，近來為了進行信號的高速處理，正在推進IC芯片的外部電極的多數(shù)化和窄間距化。與此相伴地，需要對搭載IC芯片的陶瓷布線基板的安裝電極進行多數(shù)化和窄間距化。而且，為了安裝電極的多數(shù)化和窄間距化，需要謀求過孔導體的小徑化。

在過孔導體的直徑大于例如100μm的情況下，即使在過孔導體的端部稍微浮出非晶質(zhì)，也能夠確保通過鍍覆來形成安裝電極所需的金屬部分的露出面積。然而，為了應對能夠搭載近來的IC芯片的安裝電極，有時要求形成100μm以下的小徑的過孔導體。在該情況下，相對于燒成前過孔導體的體積的、燒成前陶瓷絕緣體包含的非晶質(zhì)的浸入量會比具有大于100μm的直徑的過孔導體還多。其結(jié)果是，當在過孔導體的端部浮出非晶質(zhì)時，端部會基本被非晶質(zhì)所覆蓋。因此，有可能難以通過鍍覆來形成安裝電極。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出并且能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極的陶瓷布線基板、以及這種陶瓷布線基板的制造方法。

用于解決課題的技術方案

在本發(fā)明中，由于可抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出，因此可謀求對形成過孔導體的導體膏的構(gòu)成成分的改良，作為其結(jié)果，可謀求對過孔導體附近的陶瓷絕緣體的構(gòu)造的改良。

本發(fā)明首先面向陶瓷布線基板。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板是具備陶瓷絕緣體和設置在陶瓷絕緣體內(nèi)的過孔導體的陶瓷布線基板。陶瓷絕緣體包含晶質(zhì)和非晶質(zhì)。過孔導體包含金屬和氧化物。陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含一種金屬元素。而且，在陶瓷絕緣體中，圍著且鄰接過孔導體的厚度為5μm的筒狀區(qū)域中的該金屬元素的濃度比筒狀區(qū)域以外的區(qū)域中的金屬元素的濃度高。

在上述的陶瓷布線基板中，陶瓷絕緣體中的圍著且鄰接過孔導體的厚度為5μm的筒狀區(qū)域中的該金屬元素的濃度比筒狀區(qū)域以外的區(qū)域中的金屬元素的濃度高。這是因為，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，過孔導體中的作為氧化物的成分的上述的金屬元素的離子會擴散到陶瓷絕緣體中的非晶質(zhì)中。另一方面，因為其固溶限度小，所以上述的金屬元素的離子與非晶質(zhì)的成分反應而從非晶質(zhì)析出晶質(zhì)。

因此，在上述的陶瓷布線基板中，筒狀區(qū)域中包含的非晶質(zhì)的量減少。此外，在金屬元素的離子與非晶質(zhì)反應而成為晶質(zhì)時，非晶質(zhì)中的具有在高溫時降低處于熔解狀態(tài)的非晶質(zhì)的粘度的作用的金屬元素(例如堿土類金屬元素)被導入到晶質(zhì)中。因此，殘留的非晶質(zhì)在高溫時的粘度提高。

因此，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)減少，可抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，在上述的陶瓷布線基板中，能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。此外，過孔導體中的作為氧化物的成分的金屬元素的離子會擴散到陶瓷絕緣體中的非晶質(zhì)中，從而過孔導體與陶瓷絕緣體牢固地接合，可抑制過孔導體與陶瓷絕緣體的剝離。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板優(yōu)選具備以下的特征。即，在用以下的(1)式和(2)式表示過孔導體中的氧化物的堿度BMi-O的情況下，陶瓷絕緣體中的非晶質(zhì)的堿度與過孔導體中的氧化物的堿度之差的絕對值為0.049以下。

[數(shù)學式1]

在包含多種陽離子成分時，···(1)

(n_i是陽離子M_i的組成比)

[數(shù)學式2]

其中，BMi-O₀是將某種元素的氧化物表示為MiO的情況下的MiO的氧供給能力。BSi-O₀是SiO₂的氧供給能力。BCa-O₀是CaO的氧供給能力。rMi是陽離子Mi的離子半徑ZMi是陽離子Mi的價數(shù)。另外，作為陽離子Mi的離子半徑而使用鮑林離子半徑的值，并將對計算值的小數(shù)第五位進行四舍五入后的值作為BMi-O。

在上述的陶瓷布線基板中，過孔導體的氧化物與陶瓷絕緣體的非晶質(zhì)的堿度之差小(0.049以下)，因此只有極少量的氧化物能夠固溶到非晶質(zhì)中。因此，擴散的氧化物在非晶質(zhì)中變得不穩(wěn)定，可促進結(jié)晶化。因此，在上述的陶瓷布線基板中，筒狀區(qū)域中包含的非晶質(zhì)的量可靠地減少。此外，殘留的非晶質(zhì)在高溫時的粘度可靠地提高。

因此，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)減少，能夠可靠地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，在上述的陶瓷布線基板中，能夠更加可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板還優(yōu)選具備以下的特征。即，筒狀區(qū)域包含將陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同含有的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)。

在上述的陶瓷布線基板中，筒狀區(qū)域包含將上述的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)。因此，筒狀區(qū)域中包含的非晶質(zhì)的量可靠地減少。此外，殘留的非晶質(zhì)在高溫時的粘度可靠地提高。

因此，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)減少，能夠可靠地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，在上述的陶瓷布線基板中，能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。

此外，筒狀區(qū)域包含將陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同含有的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)的陶瓷布線基板進一步優(yōu)選具備以下的特征。即，陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)與過孔導體中的氧化物共同含有的金屬元素為Ti。

在上述的陶瓷布線基板中，陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含Ti。Ti向非晶質(zhì)中的固溶量少，容易作為在非晶質(zhì)中析出晶質(zhì)時的結(jié)晶核發(fā)揮作用。因此，通過使晶質(zhì)和氧化物共同包含的金屬元素為Ti，從而在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，可有效地減少從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)。因此，能夠可靠地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，通過減少過孔導體中的氧化物，從而能夠兼顧過孔導體的低電阻化和通過鍍覆來有效地形成安裝電極。

此外，陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含的金屬元素為Ti的陶瓷布線基板進一步優(yōu)選具備以下的特征。即，將陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)包含硅鈦鋇石型化合物，所述硅鈦鋇石型化合物構(gòu)成為包含Ba、Ti、以及Si。

在上述的陶瓷布線基板中，將上述的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)包含硅鈦鋇石型化合物。其結(jié)果是，通過硅鈦鋇石型化合物使過孔導體和陶瓷絕緣體更牢固地接合，因此能夠可靠地抑制過孔導體與陶瓷絕緣體的剝離。

此外，筒狀區(qū)域包含將陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同含有的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)的陶瓷布線基板進一步優(yōu)選具備以下的特征。即，陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同含有的金屬元素為Al。

在陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和端子電極中的氧化物共同包含Al的情況下，可認為Al在將燒成前陶瓷電子部件進行燒成時也具有如前所述的減少從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)的效果。

因此，上在述的陶瓷電子部件中，能夠可靠地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，通過減少過孔導體中的氧化物，從而能夠兼顧過孔導體的低電阻化和通過鍍覆來有效地形成安裝電極。

此外，陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含的金屬元素為Al的陶瓷布線基板進一步優(yōu)選具備以下的特征。即，將陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)包含鋇長石型化合物，所述鋇長石型化合物構(gòu)成為包含Ba、Al以及Si。

在上述的陶瓷布線基板中，將上述的金屬元素作為構(gòu)成成分的晶質(zhì)包含硅鈦鋇石型化合物。其結(jié)果是，通過硅鈦鋇石型化合物使過孔導體與陶瓷絕緣體更牢固地接合，因此能夠可靠地抑制過孔導體與陶瓷絕緣體的剝離。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板還優(yōu)選具備以下的特征。即，過孔導體的直徑為100μm以下。

在上述的陶瓷布線基板中，過孔導體的直徑為100μm以下。即，即使是用于應對陶瓷布線基板的安裝電極的多數(shù)化和窄間距化的小徑的過孔導體，端部也不會被非晶質(zhì)所覆蓋，能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板還優(yōu)選具備以下的特征。即，過孔導體露出在所述陶瓷布線基板的表面。

在上述的陶瓷布線基板中，過孔導體露出在陶瓷布線基板的表面。即使在這樣的情況下，也能夠如前所述地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出，因此能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。

此外，本發(fā)明還面向陶瓷布線基板的制造方法。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板的制造方法是具備陶瓷絕緣體和過孔導體的陶瓷布線基板的制造方法。而且，包括以下的第一工序至第六工序。

第一工序是準備包含陶瓷絕緣體的原料粉末的生片的工序。第二工序是在生片中的至少一片形成貫通該生片的通孔的工序。第三工序是準備導體膏的工序，所述導體膏包含金屬粉末、與陶瓷絕緣體的原料粉末含有共同的一種金屬元素的添加物、以及有機載體。第四工序是在通孔填充導體膏的工序。第五工序是將包括在通孔填充了導體膏的生片在內(nèi)的生片進行層疊，作為具備燒成前陶瓷絕緣體和燒成前過孔導體的燒成前陶瓷布線基板的工序。

第六工序是如下工序，即，將燒成前陶瓷布線基板進行燒成，使燒成前陶瓷絕緣體燒結(jié)，作為包含含有金屬元素的晶質(zhì)和非晶質(zhì)的陶瓷絕緣體，并使燒成前過孔導體燒結(jié)，作為包含金屬和氧化物的過孔導體。此時，使上述的金屬元素擴散到非晶質(zhì)中。而且，在陶瓷絕緣體中，使得圍著且鄰接過孔導體的厚度為5μm的筒狀區(qū)域中的該金屬元素的濃度比筒狀區(qū)域以外的區(qū)域中的金屬元素的濃度高。

上述的陶瓷布線基板的制造方法包括上述的第一工序至第六工序。因此，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)減少，可抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，在上述的陶瓷布線基板中，能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。

此外，過孔導體中的作為氧化物的成分的金屬元素的離子擴散到陶瓷絕緣體中的非晶質(zhì)中，從而過孔導體與陶瓷絕緣體牢固地接合，可抑制過孔導體與陶瓷絕緣體的剝離。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板的制造方法優(yōu)選具備以下的特征。即，陶瓷絕緣體的原料粉末包含化合物，該化合物構(gòu)成為包含SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、以及Ba。

在上述的陶瓷布線基板的制造方法中，陶瓷絕緣體的原料粉末包含化合物，該化合物構(gòu)成為包含SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、以及Ba。因此，在通過這些原料的反應燒結(jié)而得到的陶瓷絕緣體中生成硅鈦鋇石型化合物和鋇長石型化合物。其結(jié)果是，能夠得到高強度的陶瓷布線基板。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板的制造方法還優(yōu)選具備以下的特征。即，導體膏包含的添加物是TiO₂粉末和Al₂O₃粉末中的至少一者。

在導體膏包含的添加物為TiO₂粉末和Al₂O₃粉末中的至少一者的情況下，即使Ti離子和Al離子從前述的添加物向非晶質(zhì)中擴散，其固溶量也少。因此，Ti和Al發(fā)揮作用，使得在非晶質(zhì)中析出包含Ti的晶質(zhì)和包含Al的晶質(zhì)。關于該晶質(zhì)的析出，可與Ti和Al一同使用非晶質(zhì)的成分。特別是，Ti向非晶質(zhì)中的固溶量少，容易作為在非晶質(zhì)中析出晶質(zhì)時的結(jié)晶核發(fā)揮作用。

因此，根據(jù)上述的陶瓷電子部件的制造方法，在將燒成前電子部件進行燒成時，能夠有效地減少從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)，能夠可靠地抑制過孔導體的端部被非晶質(zhì)所覆蓋。其結(jié)果是，能夠減少過孔導體中的氧化物，能夠兼顧過孔導體的低電阻化和向過孔導體端部有效地形成鍍覆膜。

此外，導體膏包含的添加物為TiO₂粉末和Al₂O₃粉末中的至少一者的陶瓷布線基板的制造方法進一步優(yōu)選具備以下的特征。即，TiO₂粉末和Al₂O₃粉末的比表面積為10m²/g以上。

在上述的陶瓷布線基板的制造方法中，導體膏包含的TiO₂粉末和Al₂O₃粉末的比表面積為10m²/g以上。當TiO₂粉末和Al₂O₃粉末的比表面積增大時，粉末表面的活性提高，少量的添加也能夠增加Ti離子和Al離子的擴散量。因此，能夠在圍著且鄰接過孔導體的筒狀區(qū)域生成許多微小的硅鈦鋇石型化合物和鋇長石型化合物的晶質(zhì)。

其結(jié)果是，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)更有效地減少，能夠可靠地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。而且，通過減少過孔導體中的氧化物，從而能夠兼顧過孔導體的低電阻化和通過鍍覆來有效地形成安裝電極。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板的制造方法還優(yōu)選具備以下的特征。即，導體膏包含的添加物是含Ti的有機化合物和含Al的有機化合物中的至少一者。

在上述的陶瓷布線基板的制造方法中，導體膏包含的添加物為含Ti的有機化合物和含Al的有機化合物中的至少一者。在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，該含Ti的有機化合物或含Al的有機化合物會燃燒氧化而成為微小的、比表面積極大的TiO₂或Al₂O₃。因此，Ti離子和Al離子的擴散性高，少量的添加也能夠在圍著且鄰接過孔導體的筒狀區(qū)域生成許多微小的硅鈦鋇石型化合物或鋇長石型化合物的晶質(zhì)。

其結(jié)果是，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)更有效地減少，能夠可靠地抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。而且，通過減少過孔導體中的氧化物，從而能夠兼顧過孔導體的低電阻化和通過鍍覆來有效地形成安裝電極。

本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板的制造方法還優(yōu)選具備以下的特征。即，第六工序包括：在將燒成前陶瓷絕緣體的燒結(jié)開始溫度設為T₁℃時，在T₁℃以上且(T₁+50)℃以下的溫度范圍內(nèi)保持一小時以上的工序；以及在超過(T1+50)℃的給定的溫度下保持一小時以上的工序。

在上述的陶瓷布線基板的制造方法中，第六工序是基于上述的給定的溫度分布的燒成工序。通過基于這樣的溫度分布進行燒成，從而能夠使前述的燒成前過孔導體包含的添加物中的金屬元素之中的至少一種有效地擴散到非晶質(zhì)中，使得析出晶質(zhì)。

因此，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體浸入到燒成前過孔導體的非晶質(zhì)減少，可抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，在上述的陶瓷布線基板中，能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。

此外，第六工序為基于上述的給定的溫度分布的燒成工序的陶瓷布線基板的制造方法進一步優(yōu)選具備以下的特征。即，第五工序還包括：在燒成前陶瓷布線基板的兩個主面上層疊收縮抑制用生片的工序，所述收縮抑制用生片包含在(T₁+50)℃下不會燒結(jié)收縮的收縮抑制用材料的原料粉末。

在上述的陶瓷布線基板的制造方法中，第五工序還包括：在燒成前陶瓷布線基板的兩個主面上層疊收縮抑制用生片的工序。即，使得燒成前陶瓷布線基板被收縮抑制用生片夾著，從而可抑制陶瓷布線基板的燒成時的主面方向上的收縮。

其結(jié)果是，能夠提高燒成后的陶瓷布線基板的尺寸精度。此外，設置于陶瓷布線基板的內(nèi)部的過孔導體的端部露出在陶瓷布線基板的主面的情況下，能夠降低該端部從陶瓷布線基板的主面突出的量。

發(fā)明效果

在本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板中，陶瓷絕緣體中的圍著且鄰接過孔導體的筒狀區(qū)域中的、陶瓷絕緣體中的晶質(zhì)和過孔導體中的氧化物共同包含的金屬元素的濃度比筒狀區(qū)域以外的區(qū)域中的金屬元素的濃度高。由此，可抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出，能夠可靠且容易地通過鍍覆來形成安裝電極。此外，過孔導體與陶瓷絕緣體牢固地接合，可抑制過孔導體與陶瓷絕緣體的剝離。

此外，在本發(fā)明涉及的陶瓷布線基板的制造方法中，在將燒成前陶瓷布線基板進行燒成時，使得在非晶質(zhì)中析出晶質(zhì)。由此，降低殘留的非晶質(zhì)的量，且提高非晶質(zhì)在高溫時的粘度，其結(jié)果是，可抑制過孔導體的端部的非晶質(zhì)的浮出。此外，通過使過孔導體中的作為氧化物的成分的金屬元素的離子擴散到陶瓷絕緣體中的非晶質(zhì)中，由此使過孔導體與陶瓷絕緣體牢固地接合，從而能夠抑制過孔導體與陶瓷絕緣體的剝離。

附圖說明

圖1是示意性地示出本發(fā)明的實施方式涉及的陶瓷布線基板100的截面的圖。

圖2是用于說明圖1所示的陶瓷布線基板100的制造方法的一個例子的圖，是示意性地示出通過第一工序(生片準備工序)準備的生片5的圖。

圖3是同樣的、示意性地示出通過第二工序(通孔形成工序)得到的形成了通孔6a至6d的生片5的圖。

圖4是同樣的、示意性地示出通過第四工序(導體膏填充工序)得到的在通孔6a至6d填充了導體膏7的生片5的圖。

圖5是同樣的、示意性地示出通過第五工序(生片層疊工序)得到的燒成前陶瓷布線基板10的圖。

圖6是同樣的、示意性地示出通過第六工序(燒成工序)得到的陶瓷布線基板100的圖。

圖7是示意性地示出通過還包括收縮抑制用生片層疊工序的第五工序得到的、被收縮抑制用生片11夾著的燒成前陶瓷布線基板10A的圖。

圖8是用于說明作為本發(fā)明的實施方式涉及的陶瓷布線基板的變形例的陶瓷布線基板100A的制造方法的圖，是示意性地示出通過第四工序準備的生片5的圖。

圖9是同樣的、示意性地示出通過第五工序得到的燒成前陶瓷布線基板10B的圖。

圖10是同樣的、示意性地示出通過第六工序得到的陶瓷布線基板100A的圖。

圖11是示意性地示出背景技術的陶瓷布線基板200的截面的圖。

具體實施方式

以下，示出本發(fā)明的實施方式，并對作為本發(fā)明的特征之處進行更詳細的說明。

-陶瓷布線基板的實施方式-

使用圖1對本發(fā)明的實施方式涉及的陶瓷布線基板100進行說明。陶瓷布線基板100用作搭載IC芯片等有源部件和電容器等無源部件并對它們相互布線而進行模塊化的布線基板。

圖1是示意性地示出陶瓷布線基板100的截面的圖。陶瓷布線基板100具備陶瓷絕緣體1和過孔導體2。在該實施方式中，陶瓷絕緣體1像后面說明的那樣作為晶質(zhì)包含SiO₂、Al₂O₃、鋇長石(BaAl₂Si₂O₈)、硅鈦鋇石(Ba₂TiSi₂O₈)。另一方面，作為非晶質(zhì)包含玻璃成分，該玻璃成分包含Si、Ba、Mn、Al、Ti、Zr、Mg的氧化物。此外，過孔導體2像后面說明的那樣作為金屬包含Cu，作為氧化物包含TiO₂或Al₂O₃。另外，形狀為圓柱狀。因此，在該實施方式中，陶瓷絕緣體1中的晶質(zhì)和過孔導體2中的氧化物共同包含Ti或Al。

圖1是包含過孔導體2的直徑的面處的截面圖。在此，通過以下的方法來規(guī)定陶瓷絕緣體1與過孔導體2的邊界面2a、陶瓷絕緣體1中的圍著且鄰接過孔導體2的筒狀區(qū)域3、以及筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4。

即，利用機械研磨機將陶瓷布線基板100研磨至包含過孔導體2的直徑的面，使陶瓷布線基板100的截面露出。接著，對該截面進行平壓銑削處理。進而，在碳涂敷處理之后，使用WDX(波長色散型X射線分光分析)測定裝置(JEOL制造，商品名稱：JXA-8530F)進行元素分析。將WDX的測定條件示于表1。

[表1]

對WDX的測定結(jié)果中的Cu的強度進行ASCII變換，并將Cu的強度值不足600的部位規(guī)定為陶瓷絕緣體1與過孔導體2的邊界面2a。在該實施方式中，像后面說明的那樣形成直徑分別為30μm、50μm、100μm、150μm的4種過孔導體2。各直徑規(guī)定為基于上述的規(guī)定的兩個邊界面2a、2a的間隔。

此外，如圖1所示，在陶瓷絕緣體1中，將從邊界面2a起厚度為5μm的區(qū)域規(guī)定為圍著且鄰接過孔導體的筒狀區(qū)域3。進而，將與邊界面2a相距100μm的厚度為5μm的區(qū)域規(guī)定為筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4。

在該實施方式中，在陶瓷絕緣體1中，圍著且鄰接過孔導體2的厚度為5μm的筒狀區(qū)域3中的Ti的濃度比筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4中的Ti的濃度高。以下，對用于明確該情況的、該實施方式中的具體的實驗結(jié)果進行說明。另外，在以下的說明中，引用在實驗中使用的樣品的制造方法作為對陶瓷布線基板100的制造方法的說明。

<第一工序(生片準備工序)>

使用圖2至圖5對陶瓷布線基板100的制造方法進行說明。圖2是示意性地示出通過第一工序(生片準備工序)準備的生片5的圖。

對上述的生片5的制造方法進行說明。作為初始原料，準備了粒徑均為2.0μm以下的SiO₂、Al₂O₃、BaCO₃、ZrO₂、TiO₂、Mg(OH)₂、以及MnCO₃的各粉末。接著，稱量這些初始原料粉末，使得成為給定的組成比，在進行濕式混合粉碎之后，進行干燥，得到混合物。將得到的混合物在還原氣氛下在給定溫度(例如700℃～900℃的范圍)進行給定時間(例如30～300分鐘的范圍)的熱處理，得到陶瓷絕緣體的生片5用的原料粉末。通過該熱處理，BaCO₃變化為BaO，Mg(OH)₂變化為MgO，MnCO₃變化為MnO。

接著，在上述的生片5用的原料粉末中加入有機粘合劑、分散劑以及增塑劑并進行混合粉碎，使得原料粉末的平均粒徑(D₅₀)為1.5μm以下，從而得到陶瓷漿料。接著，通過刮刀法在基材膜上將陶瓷漿料成型為片狀，并使其干燥，得到將厚度調(diào)整成燒成后的厚度為20μm的生片5。

使用該生片5，測定后面說明的燒成前陶瓷絕緣體8(參照圖5)的燒結(jié)開始溫度T₁(℃)、以及燒成前陶瓷布線基板10(參照圖5)的主面方向上的收縮率。此外，鑒定在燒成前陶瓷絕緣體8的燒結(jié)后生成的晶質(zhì)的種類。

對燒成前陶瓷絕緣體8的燒結(jié)開始溫度T₁(℃)的測定方法進行說明。壓接10片上述的生片5，得到燒成前陶瓷絕緣體8的燒結(jié)開始溫度測定用的樣品。接著，使用通過N₂/H₂O/H₂控制為Cu不會氧化的氣氛的TMA(熱機械測定)裝置(申請人的公司內(nèi)部制造)，以2℃/分鐘的升溫速度將上述的樣品從室溫升溫至1000℃。

在此，在TMA的測定結(jié)果中，在將初始的厚度設為T₀，并將某溫度下的厚度設為t₁時，規(guī)定為厚度方向上的收縮率(％)＝[(t₁-t₀)/t₀]×100，并將厚度方向上的收縮率為-10％的時間點作為燒結(jié)開始溫度。其結(jié)果是，該實施方式中的燒成前陶瓷絕緣體8的燒結(jié)開始溫度T₁為900℃。

對燒成前陶瓷布線基板10的主面方向上的收縮率的測定方法進行說明。將上述的剪裁為同樣的形狀的生片5壓接與上述同樣的片數(shù)，得到燒成前陶瓷布線基板10的主面方向上的收縮率測定用的樣品。接著，使用通過N₂/H₂O/H₂控制為Cu不會氧化的氣氛的燒成爐(申請人的公司內(nèi)部制造)，以2℃/分鐘的升溫速度將該樣品從室溫升溫至給定溫度(例如900℃～1000℃的范圍)，在給定溫度保持給定時間(例如60～300分鐘的范圍)之后，冷卻至室溫。

在將燒成前的上述的樣品的周邊長設為L₀，并將燒成后的上述的樣品的周邊長設為L₁時，規(guī)定為樣品的主面方向上的收縮率(％)＝[(L₁-L₀)/L₀]×100，計算出樣品的主面方向上的收縮率。其結(jié)果是，該實施方式中的燒成前陶瓷布線基板10的主面方向上的收縮率為-5％。

對在燒成前陶瓷絕緣體8的燒結(jié)后生成的晶質(zhì)的種類的鑒定進行說明。將上述的剪裁為同樣的形狀的生片5以與上述同樣的條件熱壓接與上述同樣的片數(shù)，得到晶質(zhì)的種類的鑒定用的樣品。接著，使用通過N₂/H₂O/H₂控制為Cu不會氧化的氣氛的燒成爐(申請人的公司內(nèi)部制造)，以2℃/分鐘的升溫速度將該樣品從室溫升溫至給定溫度(例如900℃～1000℃的范圍)，在給定溫度保持給定時間(例如60～300分鐘的范圍)之后，冷卻至室溫。將燒成后的樣品粉碎而成為粉末狀。

使用將測定X射線設為Cu-Kα射線的衍射計對該粉末狀樣品進行X射線衍射。其結(jié)果是，該實施方式中的在燒成前陶瓷絕緣體8的燒結(jié)后生成的晶質(zhì)鑒定為是SiO₂、Al₂O₃、鋇長石、以及硅鈦鋇石。

<第二工序(通孔形成工序)>

圖3是示意性地示出通過第二工序(通孔形成工序)得到的形成了通孔6a至6d的生片5的圖。如圖3所示，對在第一工序中得到的生片的厚度方向照射激光，形成貫通生片的通孔6a至6d。

另外，通孔6a至6d分別形成為，后面說明的通過填充導體膏7形成的燒成前過孔導體9a至9d(參照圖5)在燒成后直徑分別為30μm、50μm、100μm、150μm。此外，通孔6a至6d在一片生片分別各形成100個，并形成為使燒成后的間隔為500μm。

<第三工序(導體膏準備工序)>

對填充到在第二工序中形成于生片5的通孔6a至6d的導體膏的準備進行說明。作為初始原料，準備表2所示的金屬粉末、表3所示的氧化物粉末、表4所示的有機化合物、以及乙基纖維素類樹脂的有機載體。

[表2]

[表3]

*表示是本發(fā)明的范圍之外。

[表4]

另外，表2中的粒度分布(D₁₀、D₅₀以及D₉₀)使用激光衍射/散射式粒度分布測定裝置(堀場制作所制造，LA系列)進行測定。測定溶劑使用乙醇和異丙醇的混合物。此外，表2和表3的SSA(比表面積)使用基于利用了N₂氣的BET(Brunauer、Emmet and Teller’s equation：布魯諾-埃麥特-泰勒方程)單點法的SSA測定裝置(Mountech制造，商品名稱：Macsorb(注冊商標))進行測定。此外，表3和表4中的真比重使用利用He氣的干式自動密度計(島津制作所制造，商品名稱：AccuPyc系列)以及比重杯(安田精機制造)進行測定。進而，表4的Ti含量和Al含量使用ICP-AES(感應耦合等離子體發(fā)光分析裝置，島津制作所制造)進行測定。

將在表2至表4分別示出的初始原料調(diào)制為給定的組成比，并用三輥研磨機進行分散處理，從而得到表5所示的導體膏組成編號為P-1至P-18的導體膏。

[表5]

<第四工序(導體膏填充工序)>

圖4是示意性地示出通過第四工序(導體膏填充工序)得到的、在通孔6a至6d分別填充了導體膏7的生片5的圖。在圖4所示的生片5中，對在第二工序中形成的通孔6a至6d分別填充了在第三工序中準備的導體膏7。準備給定的片數(shù)的這種生片5。

<第五工序(生片層疊工序)>

圖5是示意性地示出通過第五工序(生片層疊工序)得到的燒成前陶瓷布線基板10的圖。層疊給定的片數(shù)的在第四工序中得到的生片5，得到燒成前陶瓷布線基板10。燒成前陶瓷布線基板10具備燒成前陶瓷絕緣體8和燒成前過孔導體9。另外，燒成前過孔導體9a至9d分別是填充到通孔6a至6d的導體膏7層疊而成為柱狀的過孔導體。

<第六工序(燒成工序)>

說明將在第五工序中得到的燒成前陶瓷布線基板10進行燒成而作為陶瓷布線基板100的燒成工序。燒成前陶瓷布線基板10的燒成工序具備以下的5個副工序。

為了分解燒成前陶瓷絕緣體8以及燒成前過孔導體9a至9d包含的有機粘合劑等，在還原氣氛下以給定條件對未加工的層疊體進行熱處理(第一副工序)。另外，在燒成前過孔導體9a至9d中包含含有金屬的有機化合物的情況下(導體膏組成編號為P-17、P-18)，通過該工序而變化為金屬氧化物。

為了使燒成前陶瓷布線基板10中包含的殘留C不足0.1wt％，在還原氣氛下以給定條件進行熱處理(第二副工序)。

在該工序中，將燒成前陶瓷絕緣體8做成為包含晶質(zhì)和非晶質(zhì)的、是所謂的玻璃陶瓷的陶瓷絕緣體1。此外，將燒成前過孔導體9做成為過孔導體2。進而，使燒成前過孔導體9a至9d包含的氧化物在第二副工序中由于殘留C的燃燒而部分被還原后的物質(zhì)充分地再氧化。

在第三副工序之后，為了使過孔導體9中的氧化物擴散到陶瓷絕緣體1中的非晶質(zhì)，在還原氣氛下以給定條件進行熱處理(第四副工序)。其結(jié)果是，陶瓷絕緣體1的晶質(zhì)和過孔導體2共同包含的金屬元素在圍著且鄰接過孔導體2的筒狀區(qū)域3中的濃度比在筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4中的濃度高。

圖6是示意性地示出通過以上的工序得到的、具備陶瓷絕緣體1和過孔導體2a至2d的陶瓷布線基板100的圖。另外，在圖6中省略了筒狀區(qū)域3的圖示。

對像上述那樣得到的陶瓷布線基板100的陶瓷絕緣體1進行晶質(zhì)的種類的鑒定、非晶質(zhì)的組成分析、以及非晶質(zhì)的堿度的計算。將其結(jié)果示于表6。以下，對進行了各種評價的陶瓷布線基板100標注與導體膏的種類對應的分析試樣編號(S-1至S-18)。

[表6]

對陶瓷絕緣體1的晶質(zhì)的種類的鑒定方法進行說明。利用機械研磨機將陶瓷布線基板100研磨至包含過孔導體2的直徑的面，使陶瓷布線基板100的截面露出。接著，對該截面進行平壓銑削處理。在陶瓷布線基板100的截面中，對與像前述的那樣規(guī)定的陶瓷絕緣體1與過孔導體2的邊界面2a相距100μm的部分進行FIB(聚焦離子束)加工而得到薄片。

使用STEM(掃描透射型電子顯微鏡/HITACHI制造，商品名稱：HD-2300A)、EDAX(能量色散型X射線分光分析裝置/AMETEK制造，商品名稱：GenesisXM4)對得到的薄片進行分析，調(diào)查了晶質(zhì)的存在。進而，使用FE-TEM(電場輻射型透射電子顯微鏡/日本電子制造，商品名稱：JEM-2200FS)對鑒定為晶質(zhì)的部位進行限制視野電子射線衍射，根據(jù)得到的衍射圖案計算出結(jié)晶的各種面間隔，并進行與該面間隔一致的晶質(zhì)的鑒定。另外，將利用STEM/EDAX的分析條件示于表7。將上述得到的結(jié)果記載在表6的晶質(zhì)氧化物的種類一欄。

[表7]

對陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)的組成分析方法進行說明。與上述的晶質(zhì)的種類的鑒定同樣地，使用上述的STEM/EDAX對得到的薄片進行EDX分析，從而對非晶質(zhì)進行組成分析。將上述得到的結(jié)果記載在表6的非晶質(zhì)氧化物的種類一欄。

根據(jù)通過EDX分析得到的非晶質(zhì)的組成，利用以下的(1)式和(2)式計算出非晶質(zhì)的堿度。將上述得到的結(jié)果記載在表6的非晶質(zhì)氧化物的堿度一欄。

[數(shù)學式3]

在包含多種陽離子成分時，…(1)

(n_i是陽離子M_i的組成比)

[數(shù)學式4]

其中，BMi-O₀是將某種元素的氧化物表示為MiO的情況下的MiO的氧供給能力。BSi-O₀是SiO₂的氧供給能力。BCa-O₀是CaO的氧供給能力。rMi是陽離子Mi的離子半徑ZMi是陽離子Mi的價數(shù)。另外，作為陽離子Mi的離子半徑，使用鮑林(pauling)離子半徑的值，并將對計算值的小數(shù)第五位進行四舍五入后的值作為BMi-O。

對像上述那樣得到的陶瓷布線基板100的過孔導體2進行氧化物的種類的鑒定、以及氧化物的堿度的計算。將其結(jié)果示于表8。

[表8]

對過孔導體2中的氧化物的種類的鑒定方法進行說明。利用機械研磨機將陶瓷布線基板100研磨至包含過孔導體2的直徑的面，使陶瓷布線基板100的截面露出。接著，對該截面進行平壓銑削處理。在過孔導體2的截面中，通過FIB加工將從陶瓷布線基板100的主面起大致10μm至100μm內(nèi)部的區(qū)域進行薄片化。利用與前述的陶瓷絕緣體1的晶質(zhì)的種類的鑒定方法同樣的方法，對得到的薄片進行散布在上述的區(qū)域內(nèi)的氧化物的種類的鑒定。其結(jié)果是，可確認檢測出的氧化物為晶質(zhì)且大致為單一成分。將上述得到的結(jié)果記載在表8的過孔導體內(nèi)的晶質(zhì)氧化物的種類一欄。

利用前述的(1)式和(2)式對上述確認的氧化物計算出氧化物的堿度。將上述得到的結(jié)果記載在表8的過孔導體中的晶質(zhì)氧化物的堿度一欄。

此外，根據(jù)關于陶瓷絕緣體1和過孔導體2的分析結(jié)果來分析陶瓷絕緣體1與過孔導體2的相互作用。將其結(jié)果示于表9。

[表9]

*表示是本發(fā)明的范圍之外。

將陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)和過孔導體2中的氧化物共同包含的金屬元素記載在表9的共同元素一欄。此外，將陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)的堿度與過孔導體2中的氧化物的堿度之差的絕對值記載在表9的堿度差一欄。

此外，對于陶瓷絕緣體1，分析圍著且鄰接過孔導體2的筒狀區(qū)域3的共同元素的濃度以及筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4的共同元素的濃度。進而，進行存在于筒狀區(qū)域3的包含共同元素的晶質(zhì)的鑒定。將其結(jié)果示于表10。

[表10]

對筒狀區(qū)域3的共同元素的濃度、以及筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4的共同元素的濃度的分析方法進行說明。通過FIB加工將從像前述的那樣規(guī)定的陶瓷絕緣體1與過孔導體2的邊界面2a起厚度為5μm的區(qū)域內(nèi)(筒狀區(qū)域3)和與邊界面2a相距100μm的厚度為5μm的區(qū)域(筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4)進行薄片化。另外，該薄片將分別與圖1所示的截面正交的方向作為主面。使用前述的STEM/EDAX對得到的薄片進行EDX分析，調(diào)查了共同元素的濃度。

然后，對筒狀區(qū)域3中的共同元素的濃度和筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4中的共同元素的濃度進行比較，在筒狀區(qū)域3中的共同元素的濃度更高的情況下，在表10的共同元素一欄記載為“高”。此外，在筒狀區(qū)域3中的共同元素的濃度等于或低于筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4中的共同元素的濃度的情況下，在表10的共同元素一欄記載為“低”。

對存在于筒狀區(qū)域3的包含共同元素的晶質(zhì)的鑒定方法進行說明。對進行上述的分析的結(jié)果是共同元素的濃度高的筒狀區(qū)域3進行與上述同樣的處理而得到薄片。通過與前述的陶瓷絕緣體1的晶質(zhì)的種類的鑒定方法同樣的方法對得到的薄片進行散布在上述的區(qū)域內(nèi)的氧化物的種類的鑒定。將上述得到的結(jié)果記載在表10的筒狀區(qū)域的晶質(zhì)氧化物的種類一欄。

此外，對過孔導體2評價對于露出在陶瓷布線基板100的主面的端部的鍍覆性、陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間的剝離、以及過孔導體2的致密性。將其結(jié)果示于表11。

[表11]

說明對于露出在陶瓷布線基板100的主面的過孔導體2的端部的鍍覆性的評價方法。對露出的過孔導體2的端部進行無電解鍍Ni處理。在鍍覆處理之后，用熒光X射線測定過孔導體2的端部表面的Ni鍍層厚度。關于測定樣品數(shù)，對于具有前述的直徑的過孔導體2a至2d而分別設為100個。

計算出過孔導體2a至2d各自中的Ni鍍層厚度的平均值，將Ni鍍層厚度超過4μm的試樣判斷為Ni鍍覆性特別良好，并在表11的評價結(jié)果的鍍覆性一欄記載為“S”。此外，將Ni鍍層厚度為1μm以上且4μm以下的試樣判斷為Ni鍍覆性良好，并在表11的上述欄記載為“A”。另一方面，將Ni鍍層厚度不足1μm的試樣判斷為Ni鍍覆性不良，并在表11的上述欄記載為“B”。

對陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間的剝離的評價方法進行說明。對陶瓷布線基板100進行熒光液浸滲處理。在熒光液浸滲處理之后，使用熱風干燥機在150℃進行10分鐘干燥。接著，利用機械研磨機將陶瓷布線基板100研磨至包含過孔導體2的直徑的面，使陶瓷布線基板100的截面露出。用熒光顯微鏡觀察該截面，觀察陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間是否浸滲有熒光液。關于測定樣品數(shù)，對于具有前述的直徑的過孔導體2a至2d而分別設為10個。

在過孔導體2a至2d各自中的10個樣品之中，將一個都沒有在陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間浸滲熒光液的試樣判斷為在陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間不存在剝離，并在表11的評價結(jié)果的剝離一欄記載為“A”。另一方面，只要有一個確認到熒光液浸滲到陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間，就將該試樣判斷為在陶瓷絕緣體1與過孔導體2之間存在剝離，并在表11的上述欄記載為“B”。

對過孔導體2的致密性的評價方法進行說明。用熒光顯微鏡對通過與上述同樣的方法露出的陶瓷布線基板100的截面進行觀察，觀察熒光液對過孔導體2的浸滲深度。關于測定樣品數(shù)，對于具有前述的直徑的過孔導體2a至2d而分別設為10個。

計算出過孔導體2a至2d各自中的熒光液的浸滲深度的平均值，將熒光液的浸滲深度不足20μm的試樣判斷為致密性特別良好，并在表11的評價結(jié)果的致密性一欄記載為“S”。此外，將熒光液的浸滲深度為20μm以上且40μm以下的試樣判斷為致密性良好，并在上述欄記載為“A”。另一方面，將熒光液的浸滲深度超過40μm的試樣判斷為致密性不良，并在上述欄記載為“B”。

在像以上那樣評價的鍍覆性、剝離、以及致密性這3個項目之中，只要有一個被評價為“B”的項目，就將該試樣判斷為在本發(fā)明的范圍之外，并在表11的評價結(jié)果的綜合評價一欄記載為“B”。另一方面，將在上述的3個項目之中沒有一個被評價為“B”的項目且過孔導體2a(直徑為30μm)的鍍覆性被評價為“S”的試樣判斷為特別良好，并在表11的上述欄記載為“S”。此外，將在上述的3個項目之中沒有一個被評價為“B”的項目且過孔導體2a的鍍覆性被評價為“A”的試樣判斷為良好，并在表11的上述欄記載為“A”。

根據(jù)表11可知，在本發(fā)明的范圍內(nèi)的分析試樣編號為S-1至S-7、S-14至S-15、以及分析試樣編號為S-17至S-18的陶瓷布線基板100的鍍覆性、剝離、以及致密性優(yōu)異。

如前所述，在陶瓷布線基板100所具備的陶瓷絕緣體1中，在將燒成前陶瓷布線基板10進行燒成時，前述的共同金屬的離子會擴散到陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)中。另一方面，因為其固溶限度小，所以共同元素的離子會與非晶質(zhì)的成分反應而從非晶質(zhì)析出晶質(zhì)。其結(jié)果是，陶瓷絕緣體1包含的非晶質(zhì)的量減少。此外，在共同元素的離子與非晶質(zhì)反應而成為晶質(zhì)時，非晶質(zhì)中的具有在高溫時降低處于熔解狀態(tài)的非晶質(zhì)的粘度的作用的金屬元素(例如，堿土類金屬元素)會導入到晶質(zhì)中。因此，殘留的非晶質(zhì)在高溫時的粘度會提高。

可認為，通過以上的效果，在將燒成前陶瓷布線基板10進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體8浸入到燒成前過孔導體9的非晶質(zhì)減少，可抑制過孔導體2的端部的非晶質(zhì)的浮出。

另外，與Al₂O₃相比，堿度差更小的TiO₂固溶到陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)中的量更少，而且，當固溶到陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)中時，會立刻形成晶質(zhì)(硅鈦鋇石)?？赏茰y，其結(jié)果是，圍著且鄰接過孔導體2的筒狀區(qū)域3中的陶瓷絕緣體1的非晶質(zhì)的粘度上升，阻礙非晶質(zhì)向過孔導體2的浸入的緣故。

-陶瓷布線基板的制造方法的變形例-

使用圖7對本發(fā)明的實施方式涉及的陶瓷布線基板100的制造方法的變形例進行說明。圖7是示意性地示出在前述的第五工序(生片層疊工序)還包括收縮抑制用生片層疊工序的情況下得到的、被收縮抑制用生片11夾著的燒成前陶瓷布線基板10A的圖。

在上述的變形例中，第一工序至第四工序、以及第六工序與前述的陶瓷布線基板100的制造方法相同。因此，以下對還包括收縮抑制用生片層疊工序的第五工序進行說明，關于其它工序的詳細的說明，只簡單觸及。

通過與前述的陶瓷布線基板100的制造方法的第一工序(生片準備工序)同樣的方法來準備作為收縮抑制用材料的原料粉末而包含Al₂O₃的收縮抑制用生片11。此外，通過第一工序至第四工序(導體膏填充工序)得到在通孔6a至6d填充了導體膏組成編號為P-2的導體膏7的生片5。

在第五工序中層疊給定的片數(shù)的像上述那樣得到的收縮抑制用生片11和生片5，并進行熱壓接而得到燒成前陶瓷布線基板10A。此時，使得燒成前陶瓷布線基板10A成為被該收縮抑制用生片11夾著的狀態(tài)。收縮抑制用生片11的層疊片數(shù)是任意的，但是需要層疊到可抑制陶瓷布線基板中的燒成時的主面方向上的收縮的程度。

此后，通過第六工序(燒成工序)進行燒成前陶瓷布線基板10A的燒成，得到被收縮抑制層夾著的狀態(tài)的陶瓷布線基板100。此外，在該實施方式中，對燒成后的陶瓷布線基板100進行噴砂處理，除去夾著陶瓷布線基板100的收縮抑制層。將像這樣得到的陶瓷布線基板100的分析試樣編號設為S-19。另外，將使用填充了與上述同樣的導體膏7的生片5且未使用收縮抑制用生片11制作的陶瓷布線基板100(分析試樣編號為S-2)作為比較的對象。

對分析試樣編號為S-19的陶瓷布線基板100進行與在前述的本發(fā)明的實施方式中進行過的評價同樣的評價。進而，對分析試樣編號為S-2和S-19的陶瓷布線基板100測定過孔導體2a至2d的端部從陶瓷布線基板100的主面突出的量。另外，上述的突出量使用激光位移顯微鏡進行測定。關于測定樣品數(shù)，對于過孔導體2a至2d而分別設為100個，將各自的測定結(jié)果的平均值作為過孔導體2a至2d的突出量。將其結(jié)果示于表12。

[表12]

根據(jù)表12可知，分析試樣編號為S-19的陶瓷布線基板100中的過孔導體2a至2d的突出量比分析試樣編號為S-2的陶瓷布線基板100中的過孔導體2a至2d的突出量小。另外，在分析試樣編號為S-19的陶瓷布線基板100中的突出量以外的評價項目中得到的結(jié)果與在分析試樣編號為S-2的陶瓷布線基板100中得到的結(jié)果相同。

-陶瓷布線基板的變形例-

使用圖8至圖10對作為本發(fā)明的實施方式涉及的陶瓷布線基板的變形例的陶瓷布線基板100A進行說明。圖8是示意性地示出通過前述的第四工序準備的生片5的圖。此外，圖9是示意性地示出通過前述的第五工序得到的燒成前陶瓷布線基板10B的圖。進而，圖10是示意性地示出通過前述的第六工序得到的陶瓷布線基板100A的圖。

在上述的變形例中，第一工序至第三工序、第五工序以及第六工序與前述的陶瓷布線基板100的制造方法相同。因此，以下對并用了與導體膏7不同的導體膏7a的第四工序進行說明，對于其它工序的詳細的說明，只簡單觸及。

在到此為止進行說明的實施方式中，在圖4所示的第四工序中，在分別形成于多個生片5的通孔6a至6d填充了相同的導體膏7。在該變形例中，如圖8所示，在圖4中的形成于最下層的生片5和最上層的生片5的通孔6a至6d填充了導體膏7。然后，在形成于除此以外的生片5的通孔6a至6d填充了與導體膏7不同的導體膏7a。另外，在通孔6a至6d填充了導體膏7的生片5也可以是包括最上層的多層以及包括最下層的多層。

將通過第五工序?qū)υ诘谒墓ば蛑袦蕚涞纳?進行熱壓接而得到的燒成前陶瓷布線基板10B示于圖9。在燒成前陶瓷布線基板10B所具備的燒成前過孔導體9a至9d中，位于燒成前陶瓷布線基板10B的一個主面的附近以及另一個主面的附近并露出一個端部的部分9as至9ds由導體膏7形成。此外，位于燒成前陶瓷布線基板10B的內(nèi)部的部分9ai至9di由導體膏7a形成。

而且，將在第六工序中對燒成前陶瓷布線基板10B進行燒成而得到的陶瓷布線基板100A示于圖10。在陶瓷布線基板100A所具備的過孔導體2a至2d中，位于陶瓷布線基板100A的一個主面的附近和另一個主面的附近并露出一個端部的部分2as至2ds是像上述那樣使導體膏7燒結(jié)而成的。另一方面，位于陶瓷布線基板100A的內(nèi)部的部分2ai至2di是使導體膏7a燒結(jié)而成的。

在該變形例中，用于形成配置在陶瓷布線基板100A的內(nèi)部的過孔的過孔膏不包含與陶瓷絕緣體1的晶質(zhì)共同的金屬元素。即，在陶瓷布線基板100A之中，在圍著過孔導體2的部分中該金屬元素的濃度提高的是位于陶瓷布線基板100A中的一個主面的附近和另一個主面的附近的部分2as至2ds?？梢哉f，在該情況下，在陶瓷絕緣體1中，圍著且鄰接過孔導體2的厚度為5μm的筒狀區(qū)域3中的該金屬元素的濃度也比筒狀區(qū)域以外的區(qū)域4中的金屬元素的濃度高。

因此，在該變形例中，在將燒成前陶瓷布線基板10B進行燒成時，從燒成前陶瓷絕緣體8浸入到燒成前過孔導體9的非晶質(zhì)電會減少，也可抑制過孔導體2的端部的非晶質(zhì)的浮出。其結(jié)果是，可抑制過孔導體2與陶瓷絕緣體1的剝離。

另外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)進行各種應用、變形。此外，需要指出的是，本說明書記載的作用只是推定，本發(fā)明并非只通過該作用才成立。進而，需要一并指出的是，本說明書記載的各實施方式是例示性的，能夠在不同的實施方式之間進行結(jié)構(gòu)的部分置換或組合。

附圖標記說明

100：陶瓷布線基板；

1：陶瓷絕緣體；

2：過孔導體；

3：筒狀區(qū)域；

4：筒狀區(qū)域以外的區(qū)域。