陶瓷基板、电子部件及陶瓷基板的制造方法与流程

本发明涉及具备陶瓷绝缘层和形成在陶瓷绝缘层的一主面上的电极的陶瓷基板、具备该基板的电子部件及该基板的制造方法。

背景技术：

以往，提供一种具备如下构造的电子部件500：如图7所示，在被盖部件501密闭的陶瓷基板502的空腔503内，配置有晶体振荡器、弹性波器件、mems器件等具有进行振动的部位的器件504(例如参照专利文献1)。具体来说，在形成于陶瓷基板502的规定区域的空腔503周围所设置的堤部的上表面，形成有环状的金属化层505，以便在俯视时包围空腔503，并且在金属化层505上形成有环状的镀覆层506。

此外，在盖部件501的下表面的与镀覆层506对置的位置，通过金属钎焊、焊料钎焊形成有环状的金属膜层507。而且，在陶瓷基板502上配置盖部件501以便将空腔503封闭的状态下，镀覆层506(金属化层505)与金属膜层507通过缝焊而接合，由此将空腔503密闭。

此外，在空腔503的底部形成有焊盘电极508，在陶瓷基板502的下表面形成有外部连接用的连接盘电极509，焊盘电极508与连接盘电极509通过陶瓷基板502内的导通孔导体510而电连接。而且，在空腔503内，器件504通过导电性的接合材料511与焊盘电极508电连接。

专利文献1：日本特开2001-196485号公报(段落0016～0022、图1、2、说明书摘要等)。

另外，为了提升镀覆层506和陶瓷基板502的密接性，提升由盖部件501实现的空腔503的密闭性，在形成陶瓷基板502后，在陶瓷基板502的上表面形成金属化层505以便包围空腔503，在金属化层505上形成镀覆层506。然而，在现有的结构中，例如，因在镀覆层506与通过金属钎焊、焊料钎焊而形成的金属膜层507的接合时产生较大的应力，从而有可能在形成有金属化层505的陶瓷绝缘层(陶瓷基板502)产生裂缝、缺口等构造缺陷。因此，例如，有可能由于空气等气体经由陶瓷绝缘层通过，从而空腔503的密闭性劣化。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种通过形成用以提高电极相对于陶瓷绝缘层的密接性的密接层，能够抑制在陶瓷绝缘层产生构造缺陷，能够使配置有电极的部分中的陶瓷绝缘层的构造致密化的技术。

技术实现要素：

为了达成上述目的，本发明所涉及的陶瓷基板具备陶瓷绝缘层和形成于上述陶瓷绝缘层的一主面上的电极，上述陶瓷基板的特征在于，在上述电极和上述陶瓷绝缘层之间具备烧制玻璃膏而成的密接层。

此外，本发明所涉及的陶瓷基板的制造方法的特征在于，具备：密接层形成工序，在构成陶瓷绝缘层的陶瓷生片的一主面上印刷玻璃膏来形成密接层；电极形成工序，在上述玻璃膏上印刷导电膏来形成电极；以及烧制工序，同时烧制上述陶瓷生片、上述密接层和上述电极。

在像这样构成的发明中，在电极和陶瓷绝缘层之间配置有烧制玻璃膏而成的密接层，因此能够提升电极相对于陶瓷绝缘层的密接性。此外，在电极、陶瓷绝缘层及密接层同时被烧制的时候，形成密接层的玻璃膏进行烧结所需的时间比电极及陶瓷绝缘层进行烧结所需的时间长，因而因烧制时的电极及陶瓷绝缘层各自的收缩率的差引起而产生的应力被烧结前的密接层吸收从而缓和。因此，能够抑制因收缩率的差引起而产生的应力在烧制时妨碍收缩而导致在陶瓷绝缘层的配置有电极的部分产生空隙、缺陷等构造缺陷，因而能够通过密接层使该部分的陶瓷绝缘层的构造致密化。

此外，也可以构成为：上述电极的俯视时的面积比上述密接层小，在俯视时，上述电极被配置于上述密接层的内侧。

若像这样构成，则密接层遍及电极下表面的整个面地密接，从而能够进一步有效地提升电极相对于陶瓷绝缘层的密接性。

此外，本发明所涉及的电子部件具备技术方案1或2所记载的陶瓷基板，上述电子部件的特征在于，具备：盖部件；以及器件，其具有振动的部位，上述电极在上述密接层上形成为环状，其中上述密接层形成为环状，以便包围上述陶瓷绝缘层的一主面上的规定区域，上述盖部件配置在上述电极上以便覆盖上述规定区域，并且通过焊料与上述电极接合，在上述盖部件与上述陶瓷绝缘层的一主面之间由上述电极包围形成的空间，配置有上述器件。

在像这样构成的发明中，通过在供盖部件接合的环状的电极与陶瓷绝缘层之间以环状形成有密接层，从而使配置有电极的部分的陶瓷绝缘层的构造致密化。因此，能够在形成有电极的部分抑制空气等气体通过陶瓷绝缘层，因此能够以低成本来提升在盖部件与陶瓷绝缘层的一主面之间由电极包围形成的空间的密封性(气密密闭性)。

根据本发明，能够通过烧制玻璃膏而以低成本形成能够提升电极相对于陶瓷绝缘层的密接性的密接层。此外，在电极、陶瓷绝缘层及密接层同时被烧制的时候，密接层的玻璃膏最后烧结，所以能够抑制因收缩率的差引起而产生的应力在烧制时妨碍收缩而导致在陶瓷绝缘层的配置有电极的部分产生空隙、缺陷等，因而能够通过密接层使该部分的陶瓷绝缘层的构造致密化。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的电子部件的剖视图。

图2是图1的a－a线向视剖视图。

图3是表示电极的剥离强度的图。

图4是用以说明与现有的框架结构不同的点的图。

图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的电子部件的图。

图6的(a)～(c)分别是表示电极和密接层的配置关系的变形例的图。

图7是表示具备现有的陶瓷基板的电子部件的图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下，参照图1～图3对本发明所涉及的电子部件的第一实施方式进行说明。其中，在图2中，焊料h被省略图示。

如图1所示，电子部件1具备陶瓷基板2、盖部件3及器件4。

陶瓷基板2具备：所层叠的多个陶瓷生片被一体烧制而形成的陶瓷绝缘层21；形成于陶瓷基板2(陶瓷绝缘层21)的一主面21a上的用于安装各种部件的电极22、23；形成于另一主面21b的外部连接用的电极24；以及通过烧制玻璃膏而形成且配置于电极22、23和陶瓷绝缘层21之间的密接层25a、25b。此外，在陶瓷绝缘层21内，形成有由面内导体26a和层间连接用的导通孔导体26b构成的内部布线电极26。

电极22形成于供器件4配置的陶瓷绝缘层21的一主面21a上的规定区域r，使用焊料h等接合材料将器件4安装于电极22。此外，电极22经由内部布线电极26与形成于陶瓷绝缘层21的另一主面21b的电极24连接。此外，在电极22与陶瓷绝缘层21之间配置的密接层25a的俯视时的面积(但导通孔导体26b的形成区域除外)比电极22大，电极22在俯视时被配置于密接层25a的内侧，在俯视时，密接层25a处于向电极22的外侧突出的配置状态。换言之，密接层25a配置于电极22的外形的内侧。

电极23在密接层25b上形成为环状，其中该密接层25b形成为环状，以便包围供器件4配置的陶瓷绝缘层21的一主面21a上的规定区域r。此外，配置于电极23与陶瓷绝缘层21之间的密接层25b的俯视时的面积比电极23大，并且电极23被配置于密接层25b的内侧，在俯视时，密接层25b处于向电极23的外侧突出的配置状态。

盖部件3例如由柯伐合金等金属制的帽状部件形成，开口侧的环状的端面配置在电极23上以便覆盖配置于规定区域r的器件4，并且开口的周缘部分通过snagcu或ausn等焊料h与电极23接合。此外，在盖部件3的内侧面与陶瓷绝缘层21的一主面21a之间由电极23包围形成的空间，配置有器件4。

器件4是晶体振荡器、弹性波器件、mems器件等具有振动的部位的器件，如图1所示，例如由晶体振荡器构成的器件4配置于气密空间。

(陶瓷基板2的制造方法)

对陶瓷基板2的制造方法的一个例子进行说明。

首先，准备形成陶瓷绝缘层21的陶瓷生片。陶瓷生片是通过成型器对膏料进行片材化而成的，其中上述膏料通过将氧化铝及玻璃等混合粉末与有机粘合剂及溶剂等一同混合而成，该陶瓷生片形成为能够在约1000℃左右的低温进行所谓的低温烧制。然后，在被切取为规定形状的陶瓷生片中，通过激光加工等形成导通孔，通过向所形成的导通孔中填充含有ag、cu等的导电膏或实施镀覆填孔来形成层间连接用的导通孔导体26b，通过使用导电膏进行的印刷而形成各种面内导体26a，形成多个绝缘层。

此外，针对形成陶瓷绝缘层21的最上层的绝缘层的陶瓷生片，首先，在其一主面21a上的规定位置印刷玻璃膏，从而形成密接层25a、25b(密接层形成工序)。接下来，在通过激光加工等而形成的导通孔中填充导电膏，从而形成导通孔导体26b。然后，在玻璃膏上印刷导电膏，从而形成电极22、23(电极形成工序)。

接着，对各陶瓷生片进行层叠、压接而形成陶瓷层叠体，陶瓷生片、密接层25a、25b及电极22、23、24、26在约1000℃左右的低温下边在层叠方向上被加压，边被进行所谓的低温同时烧制，由此形成陶瓷基板2(烧制工序)。此外，陶瓷基板2也可以由单层的陶瓷绝缘层来形成。

(电极的剥离强度)

参照图3对电极22、23的剥离强度进行说明。此外，在图3中，纵轴表示电极的剥离强度，该图中的左侧的绘制部分表示无密接层的情况下的剥离强度，该图中的右侧的绘制部分表示有密接层的情况下的剥离强度。

为了调查密接层25a、25b的有无与电极22、23的剥离强度之间的关系，进行了以下的测量。即，通过焊料将夹具与在陶瓷绝缘层上形成的2mm×2mm的正方形状的电极接合，拉动夹具，从而针对形成有密接层的情况和未形成密接层的情况，来测量电极的剥离强度。其结果是，如图3所示，在电极和陶瓷绝缘层之间形成有密接层的情况下，与未形成密接层的情况相比，电极的剥离强度提升约两成左右。

如上所述，在本实施方式中，器件4、盖部件3等各种部件通过焊料h等接合材料而与电极22、23接合，因此例如在使焊料h熔化的时候等产生热历史，但由于在电极22、23和陶瓷绝缘层21之间配置有烧制玻璃膏而成的密接层25a、25b，所以能够提升电极22、23相对于陶瓷绝缘层21的密接性。因此，能够防止在电极22、23产生热历史的过程中，例如因在焊料h凝固收缩时产生的应力而导致电极22、23剥离、破损。此外，由于能够与电极22、23、24、26及陶瓷绝缘层21同时烧制来形成密接层25a、25b，所以没有必要像以往那样进行形成金属化层、镀覆层的工序，从而能够以低成本形成密接层25a、25b。

此外，在电极22、23、陶瓷绝缘层21及密接层25a、25b同时烧制的时候，形成密接层25a、25b的玻璃膏进行烧结所需的时间比电极22、23及陶瓷绝缘层21进行烧结所需的时间长，密接层25a、25b最后烧结，因此，由烧制时的电极22、23及陶瓷绝缘层21各自的收缩率的差引起而产生的应力被烧结之前的密接层25a、25b吸收从而缓和。因此，能够抑制因收缩率的差引起而产生的应力在烧制时妨碍收缩而导致在陶瓷绝缘层21的配置有电极22、23的部分产生空隙、缺陷等，从而能够通过密接层25a、25b使该部分的陶瓷绝缘层21的构造致密化。因此，尤其能够抑制在形成有电极23的部分，空气等气体通过陶瓷绝缘层21，因此能够以低成本来提高在盖部件3的内侧面和陶瓷绝缘层21的一主面21a之间由电极23包围形成的空间的密封性(气密密闭性)。

此外，各密接层25a、25b被配置成密接层25a遍及电极22下表面的整个面(然而，导通孔导体26b的形成区域除外)地密接，密接层25b遍及电极23下表面的整个面地密接，因此能够有效提升电极22、23相对于陶瓷绝缘层21的密接性。此外，各电极22、23可以分别在密接层25a、25b上进行任意的配置。因此，相比于将配置于图4中的右侧的电极22的端缘部覆盖的框架构造25a*那样的、电极22、23的端缘部例如由玻璃膏构架的结构而言，如与配置于图4中的左侧的电极22的下表面密接的密接层25a那样，在上述结构中，一主面21a的面方向上的各电极22、23及各密接层25a、25b的位置误差的允许度较大，设计的自由度较高。因此，在上述结构中，在形成相对较小的电极22、23，并缩小各电极22、23间的距离的时候是有效的，能够有助于电子部件1的小型化。

＜第二实施方式＞

参照图5对本发明所涉及的电子部件的第二实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于与上述第一实施方式相同的结构，引用相同的附图标记，从而省略该结构的说明。

图5所示的电子部件1a与图1的电子部件1的区别在于：在陶瓷基板12(陶瓷绝缘层21)的规定区域r的位置形成有空腔27，柯伐合金等金属制的平板状的盖部件13配置在电极23上以便封闭空腔27并通过焊料h接合于电极23。另外，器件4被配置于由盖部件13密闭的空腔27内的空间。

即便像这样构成，也能够达成与上述实施方式同样的效果。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内，进行上述以外的各种变更，也可以对上述实施方式所具备的结构进行任意的组合。例如，在上述实施方式中，通过烧制玻璃膏而形成密接层25a、25b，但玻璃膏中也可以含有氧化铝等陶瓷成分。换言之，形成密接层25a、25b的玻璃膏也可以是与形成陶瓷绝缘层21的陶瓷生片相比玻璃含有量较多的陶瓷膏。

此外，也可以遍及陶瓷绝缘层21的一主面21a的整个面地涂覆玻璃膏来形成密接层。此外，密接层25a也可以配置成在俯视时与电极22、23相同大小而相重叠。此外，也可以在电极22、23的下表面的至少一部分配置有密接层25a。例如，也可以如图6的(a)所示那样，密接层25a及电极22、23配置成在俯视时形成为矩形框状的密接层25a和矩形状的电极22、23的周缘部重叠，或如图6的(b)所示那样，密接层25a及电极22、23配置成电极22、23的一部分与密接层25a重叠，或如图6的(c)所示那样，密接层25a配置于电极22、23的内侧。

此外，在电子部件1、1a中，可以在陶瓷绝缘层21的一主面21a的规定区域r进一步安装有其他部件，也可以在陶瓷绝缘层21的一主面21a的与规定区域r不同的其他区域进一步安装有其他部件。

产业上的可利用性

本发明能够广泛应用于具备陶瓷绝缘层和形成在其一主面上的电极的陶瓷基板、具备该基板的电子部件以及该基板的制造方法。

附图标记说明：

1、1a...电子部件；2、12...陶瓷基板；21...陶瓷绝缘层；21a...一主面；22、23...电极；25a、25b...密接层；3、13...盖部件；4...器件；h...焊料；r...规定区域。