[發明專利]陶瓷多層基板的制造方法及陶瓷多層基板

有效

• 申請號: 200980103920.3
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101933409A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 近川修
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H05K3/46
• 分類號: H05K3/46
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及陶瓷多層基板的制造方法及陶瓷多層基板，更具體地涉及內置芯片型陶瓷電子元器件的陶瓷多層基板的制造方法及陶瓷多層基板。

背景技術

作為現有的這類技術，在專利文獻1中記載了內置電子元器件的多層陶瓷基板的技術，在專利文獻2中記載了多層陶瓷基板及其制造方法。

專利文獻1中所記載的內置電子元器件的多層陶瓷基板包括：多層陶瓷基板；被收容在由多層陶瓷基板內的凹部或貫通孔形成的空間內的芯片型陶瓷電子元器件；以及對設置在多層陶瓷基板的層間或空間內的上述芯片型電子元器件進行布線的導體。由于這樣將芯片型電子元器件收容在多層陶瓷基板內的空間內，因此，能得到平面性不被破壞而具有所希望形狀的多層陶瓷基板。

專利文獻2中所記載的多層陶瓷基板及其制造方法中，利用對陶瓷功能元件預先進行燒成而獲得的燒結體板，制作電容元件、電感元件、以及電阻元件等功能元件，然后將這些功能元件內置于未燒結的復合層疊體內。未燒結的復合層疊體包括基體用生片層、包含難燒結性材料的約束層、以及布線導體，在對未燒結的復合層疊體進行燒成時，利用約束層的作用，能夠抑制基體用生片層在主面方向上的收縮。由于利用使用了約束層的無收縮工藝進行燒成，因此能夠在內置有功能元件的狀態下毫無問題地對未燒結復合層疊體進行燒成，并且在功能元件和基體用生片層之間成分不會相互擴散，在燒成后也能維持功能元件的特性。

專利文獻1日本專利特公平06-32378號公報

專利文獻2日本專利特開2002-084067號公報

發明內容

然而，在專利文獻1及專利文獻2中所記載的多層陶瓷基板的情況下，由于對內置有芯片型陶瓷電子元器件的陶瓷生片的層疊體進行燒成來獲得多層陶瓷基板，因此有時會在通過燒成獲得的多層陶瓷基板所內置的芯片型陶瓷電子元器件中產生裂紋，有時會損壞芯片型陶瓷電子元器件。該現象在使用了約束層的無收縮工藝中也有發生。另外，這些多層陶瓷基板是在芯片型電子元器件和陶瓷生片緊貼的狀態下進行燒成的，因此難以防止材料成分在芯片型電子元器件和陶瓷層之間相互擴散，在專利文獻2所記載的技術中還可能降低芯片型電子元器件的特性。

另外，如專利文獻1所記載的那樣，在將收容芯片型陶瓷電子元器件的凹部或貫通孔形成于空穴(cavity)內的多層陶瓷基板中，還存在基板強度在空穴部分明顯降低的問題。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種不會在芯片型陶瓷電子元器件中產生裂紋等損傷、而且不會降低芯片型陶瓷電子元器件的特性、可靠性高的陶瓷多層基板的制造方法及陶瓷多層基板。

本發明的發明者對內置于陶瓷多層基板的芯片型陶瓷電子元器件受到損傷的原因進行了許多探討，其結果是獲得了以下見解。

即，在陶瓷多層基板的陶瓷層和芯片型陶瓷電子元器件的熱膨脹系數相差很大的情況下，判斷為會在芯片型陶瓷電子元器件中產生裂紋，或芯片型陶瓷電子元器件發生破損。若通過采用無收縮工藝來抑制基板在面方向上的收縮，則能夠內置無收縮的芯片型陶瓷電子元器件。然而，層疊電容器等芯片型陶瓷電子元器件大多由高介電常數的材料構成，高介電常數的材料一般熱膨脹系數較大。與之相反，成為陶瓷層的陶瓷生片層的材料大多由低介電常數的材料構成，低介電常數的材料一般熱膨脹系數較小。

因此，若在芯片型陶瓷電子元器件和陶瓷生片層緊貼的狀態下對其進行燒成后冷卻到常溫，則在冷卻時，芯片型陶瓷電子元器件發生的收縮大于陶瓷層的收縮，從陶瓷層向芯片型陶瓷電子元器件施加拉力。盡管芯片型陶瓷電子元器件是由陶瓷材料形成的，但陶瓷材料抗拉伸應力較弱，因此來自陶瓷層的拉力會引起裂紋的產生或發生破損。因此，內置于陶瓷多層基板的芯片型陶瓷電子元器件的構成材料受限制。換言之，若芯片型陶瓷電子元器件和陶瓷層未緊貼，則能夠消除芯片型陶瓷電子元器件受到損傷、或芯片型陶瓷電子元器件的構成材料受到限制的不良現象。

本發明是基于上述見解完成的。

即，本發明的陶瓷多層基板的制造方法是通過對陶瓷生片層疊體和芯片型陶瓷電子元器件同時進行燒成來制造內置芯片型陶瓷電子元器件的陶瓷多層基板的方法，上述陶瓷生片層疊體由多層陶瓷生片層層疊而成并具有導體圖案，上述芯片型陶瓷電子元器件具有陶瓷燒結體和端子電極，且配置于上述陶瓷生片層疊體的內部，而且上述端子電極與上述導體圖案電連接，其特征在于，包含以下兩個工序：即，在上述陶瓷生片層的與上述芯片型陶瓷電子元器件相接的部位形成緊貼防止劑層的第一工序；以及對上述陶瓷生片層疊體和上述芯片型陶瓷電子元器件進行燒成來燒去緊貼防止劑層的第二工序。