JP2620640B2 - コンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法 - Google Patents
コンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法Info
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- JP2620640B2 JP2620640B2 JP63274076A JP27407688A JP2620640B2 JP 2620640 B2 JP2620640 B2 JP 2620640B2 JP 63274076 A JP63274076 A JP 63274076A JP 27407688 A JP27407688 A JP 27407688A JP 2620640 B2 JP2620640 B2 JP 2620640B2
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
- H05K1/162—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed capacitors
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- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
- H05K3/4626—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
- H05K3/4629—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンデンサー、抵抗体及び電気配線用導体
層を有するコンデンサー内蔵複合回路基板に関し、とり
わけ絶縁基体及び誘電体を同時に焼成して成るコンデン
サー内蔵複合回路基板及びその製造方法に関するもので
ある。
層を有するコンデンサー内蔵複合回路基板に関し、とり
わけ絶縁基体及び誘電体を同時に焼成して成るコンデン
サー内蔵複合回路基板及びその製造方法に関するもので
ある。
近年、各種の電子機器はIC及びLSI等の半導体集積回
路素子の利用で小型化・高密度実装化が進められ、それ
に伴い前記半導体集積回路素子等を搭載する絶縁基板も
小型化とともにより高密度化が要求されてきた。そこ
で、電気配線の微細化や多層化による高密度化、および
電子回路におけるコンデンサーや抵抗等の受動部品のチ
ップ化が進められ、さらにそれら小型化された受動部品
を絶縁基板の両面に設けられた電気配線用導体層に接続
した両面実装化が実用化されてきた。
路素子の利用で小型化・高密度実装化が進められ、それ
に伴い前記半導体集積回路素子等を搭載する絶縁基板も
小型化とともにより高密度化が要求されてきた。そこ
で、電気配線の微細化や多層化による高密度化、および
電子回路におけるコンデンサーや抵抗等の受動部品のチ
ップ化が進められ、さらにそれら小型化された受動部品
を絶縁基板の両面に設けられた電気配線用導体層に接続
した両面実装化が実用化されてきた。
しかし乍ら、半導体材料の著しい発達に伴って電子機
器のより一層の小型化・高密度実装化が要求されるよう
になり、前記受動部品の小型化等ではその要求を満足す
ることができなくなっていた。
器のより一層の小型化・高密度実装化が要求されるよう
になり、前記受動部品の小型化等ではその要求を満足す
ることができなくなっていた。
その結果、コンデンサーや抵抗等の受動素子をスクリ
ーン印刷法等により厚膜印刷し、同様にして形成された
電気配線導体層とともに、前記コンデンサー部を絶縁基
体の焼成と同時に形成し、その後抵抗体を焼付けしてハ
イブリッド化する等により小型化・高密度化せんとする
複合セラミック基板が提案されるようになってきている
（特開昭60−103690号公報、特開昭60−177696号公報参
照）。
ーン印刷法等により厚膜印刷し、同様にして形成された
電気配線導体層とともに、前記コンデンサー部を絶縁基
体の焼成と同時に形成し、その後抵抗体を焼付けしてハ
イブリッド化する等により小型化・高密度化せんとする
複合セラミック基板が提案されるようになってきている
（特開昭60−103690号公報、特開昭60−177696号公報参
照）。
しかし乍ら、この従来の複合セラミック基板は、例え
ばチタン酸バリウム系セラミックから成る誘電体層を、
機械的強度が高く、化学的に安定でかつ絶縁性に優れた
アルミナ系絶縁基体中に内蔵させることから、該アルミ
ナ系絶縁基体と前記誘電体層との焼成温度を一致させる
ことが難しく、その上、絶縁基体のアルミナ系セラミッ
クと誘電体層のチタン酸バリウム系またはチタン酸ラン
タン系セラミックとが接した状態で同時に焼成すると、
上記セラミック同志が反応してしまい、初期の特性を有
する誘電体層が得られないという問題があった。
ばチタン酸バリウム系セラミックから成る誘電体層を、
機械的強度が高く、化学的に安定でかつ絶縁性に優れた
アルミナ系絶縁基体中に内蔵させることから、該アルミ
ナ系絶縁基体と前記誘電体層との焼成温度を一致させる
ことが難しく、その上、絶縁基体のアルミナ系セラミッ
クと誘電体層のチタン酸バリウム系またはチタン酸ラン
タン系セラミックとが接した状態で同時に焼成すると、
上記セラミック同志が反応してしまい、初期の特性を有
する誘電体層が得られないという問題があった。
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的
はアルミナ系絶縁基体とチタン酸バリウム系および／ま
たはチタン酸ランタン系誘電体層を同時に焼成し、機械
的強度とともにコンデンサーとして要求される電気的特
性、とりわけ広範囲のコンデンサー容量を得ることが可
能なコンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法を
提供することにある。
はアルミナ系絶縁基体とチタン酸バリウム系および／ま
たはチタン酸ランタン系誘電体層を同時に焼成し、機械
的強度とともにコンデンサーとして要求される電気的特
性、とりわけ広範囲のコンデンサー容量を得ることが可
能なコンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法を
提供することにある。
本発明に係るコンデンサー内蔵複合回路基板は、チタ
ン酸バリウム系及び／またはチタン酸ランタン系セラミ
ックから成る誘電体層の外周部に、チタニア、チタン酸
カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロン
チウムまたは部分安定化ジルコニアの少なくとも１種か
ら成る保護層を設け、該保護層を有する誘電体層の上下
面に電極を設けてコンデンサー部を形成し、該コンデン
サー部が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ の組成から成るアルミナ系絶縁基体に内蔵されたことを
特徴とするものである。
ン酸バリウム系及び／またはチタン酸ランタン系セラミ
ックから成る誘電体層の外周部に、チタニア、チタン酸
カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロン
チウムまたは部分安定化ジルコニアの少なくとも１種か
ら成る保護層を設け、該保護層を有する誘電体層の上下
面に電極を設けてコンデンサー部を形成し、該コンデン
サー部が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ の組成から成るアルミナ系絶縁基体に内蔵されたことを
特徴とするものである。
また、本発明に係るコンデンサー内蔵複合回路基板の
製造方法は、絶縁基体の組成が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ となる様にセラミックス原料を配合し、該配合物とバイ
ンダーの混合物をドクターブレード法により成形したグ
リーンシート上にスクリーン印刷法で下部電極を所定の
パターンに印刷する工程と、 前記下部電極上にチタン酸バリウム系及び／またはチ
タン酸ランタン系セラミックから成る誘電体パターンを
印刷する工程と、 前記誘電体パターンの外周部にチタニア、チタン酸カ
ルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチ
ウムまたは部分安定化ジルコニアの少なくとも１種から
成る保護層パターンを印刷する工程と、 前記保護層の一部と重なりかつ前記誘電体パターン上
面に、上部電極を所定のパターンに印刷してコンデンサ
ー部を形成する工程と、 前記コンデンサー部を形成した絶縁基体と電気配線用
導体パターンを形成した別の絶縁基体とを交互に積層
し、熱圧着する工程と、 大気中で200℃乃至400℃の温度で脱バインダーし、次
いで1280℃乃至1350℃の温度にて焼成一体化する工程と
から成ることを特徴とするものである。
製造方法は、絶縁基体の組成が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ となる様にセラミックス原料を配合し、該配合物とバイ
ンダーの混合物をドクターブレード法により成形したグ
リーンシート上にスクリーン印刷法で下部電極を所定の
パターンに印刷する工程と、 前記下部電極上にチタン酸バリウム系及び／またはチ
タン酸ランタン系セラミックから成る誘電体パターンを
印刷する工程と、 前記誘電体パターンの外周部にチタニア、チタン酸カ
ルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチ
ウムまたは部分安定化ジルコニアの少なくとも１種から
成る保護層パターンを印刷する工程と、 前記保護層の一部と重なりかつ前記誘電体パターン上
面に、上部電極を所定のパターンに印刷してコンデンサ
ー部を形成する工程と、 前記コンデンサー部を形成した絶縁基体と電気配線用
導体パターンを形成した別の絶縁基体とを交互に積層
し、熱圧着する工程と、 大気中で200℃乃至400℃の温度で脱バインダーし、次
いで1280℃乃至1350℃の温度にて焼成一体化する工程と
から成ることを特徴とするものである。
アルミナ系絶縁基体の組成が 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ となる様に調整することにより、チタン酸バリウム系及
び／またはチタン酸ランタン系セラミックから成る誘電
体材料が焼結する1280℃乃至1350℃の焼成温度にてアル
ミナ系絶縁基体を前記誘電体材料と同時に焼成一体化す
ることが可能となる。特に誘電体として、チタン酸バリ
ウム系から成る誘電体とチタン酸ランタン系から成る誘
電体が同時に絶縁基体上に存在する場合において、特に
有効である。
び／またはチタン酸ランタン系セラミックから成る誘電
体材料が焼結する1280℃乃至1350℃の焼成温度にてアル
ミナ系絶縁基体を前記誘電体材料と同時に焼成一体化す
ることが可能となる。特に誘電体として、チタン酸バリ
ウム系から成る誘電体とチタン酸ランタン系から成る誘
電体が同時に絶縁基体上に存在する場合において、特に
有効である。
また、アルミナ系絶縁基体と前記誘電体層が直接接す
るのを防止するため、前記誘電体層の外周部に保護層を
成形することにより別のアルミナ系絶縁基体を積層して
も、該アルミナ系絶縁基体と誘電体層とが直接反応する
ことはない。
るのを防止するため、前記誘電体層の外周部に保護層を
成形することにより別のアルミナ系絶縁基体を積層して
も、該アルミナ系絶縁基体と誘電体層とが直接反応する
ことはない。
次に本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板及びその
製造方法を第１図及び第２図に示す実施例に基づき詳細
に説明する。
製造方法を第１図及び第２図に示す実施例に基づき詳細
に説明する。
第１図は本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一
実施例を示す断面図であり、第２図は第１図のコンデン
サー部の構成を説明するための一部拡大断面図である。
実施例を示す断面図であり、第２図は第１図のコンデン
サー部の構成を説明するための一部拡大断面図である。
図において、１はアルミナ系絶縁基体、２はコンデン
サー部、３は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２
は保護層４と上下面に各々上部電極５及び下部電極６を
有する誘電体層７から成る。
サー部、３は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２
は保護層４と上下面に各々上部電極５及び下部電極６を
有する誘電体層７から成る。
前記アルミナ系絶縁基体１は、その組成が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ となる様に、アルミナ（Al2O3）、シリカ（SiO2）、カ
ルシア（CaO）、マグネシア（MgO）等から成るセラミッ
ク原料粉末に適当な有機バインダー、分散剤、可塑剤及
び溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを例えば従来
周知のドクターブレード法等によりシート状に成形し、
得られたグリーンシートを複数枚積層したものから形成
される。
ルシア（CaO）、マグネシア（MgO）等から成るセラミッ
ク原料粉末に適当な有機バインダー、分散剤、可塑剤及
び溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを例えば従来
周知のドクターブレード法等によりシート状に成形し、
得られたグリーンシートを複数枚積層したものから形成
される。
また、前記グリーンシートにはその上面に下部電極６
が複数個、被着形成されており、該下部電極６は銀・パ
ラジウム（Ag−Pd）合金等から成り、該合金の金属粉末
に適当な溶剤、溶媒を添加混合し、ペースト状となした
合金ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等により所
定のパターンにグリーンシート上に被着形成される。こ
の下部電極６が後述するアルミナ系絶縁基体１に内蔵さ
れたコンデンサー部２の一方の電極として作用する。
が複数個、被着形成されており、該下部電極６は銀・パ
ラジウム（Ag−Pd）合金等から成り、該合金の金属粉末
に適当な溶剤、溶媒を添加混合し、ペースト状となした
合金ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等により所
定のパターンにグリーンシート上に被着形成される。こ
の下部電極６が後述するアルミナ系絶縁基体１に内蔵さ
れたコンデンサー部２の一方の電極として作用する。
前記上面に下部電極６を有するグリーンシートは、該
下部電極６の上面に所望のコンデンサーの容量に応じて
設計された膜厚で誘電体層７が被着形成され、該誘電体
層７はチタン酸バリウム系或いはチタン酸ランタン系セ
ラミックから成り、該チタン酸バリウム系またはチタン
酸ランタン系セラミックの粉末にエチルセルロース系等
の有機バインダーと溶媒を添加混合し、ペースト状とな
し、前記と同様のスクリーン印刷法等にて下部電極６上
面に該下部電極６の寸法より若干小さくなる寸法で誘電
体層７が被着形成される。この誘電体層７は後述する電
気配線用導体パターンを有するアルミナ系絶縁基体1bを
積層することにより内蔵されたコンデンサーとして作用
する。
下部電極６の上面に所望のコンデンサーの容量に応じて
設計された膜厚で誘電体層７が被着形成され、該誘電体
層７はチタン酸バリウム系或いはチタン酸ランタン系セ
ラミックから成り、該チタン酸バリウム系またはチタン
酸ランタン系セラミックの粉末にエチルセルロース系等
の有機バインダーと溶媒を添加混合し、ペースト状とな
し、前記と同様のスクリーン印刷法等にて下部電極６上
面に該下部電極６の寸法より若干小さくなる寸法で誘電
体層７が被着形成される。この誘電体層７は後述する電
気配線用導体パターンを有するアルミナ系絶縁基体1bを
積層することにより内蔵されたコンデンサーとして作用
する。
次に、前記誘電体層７の外周部に誘電体層７と一部重
なる様に枠状に、チタニア、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムまたは部分
安定化ジルコニアの１種以上を主成分とするペーストを
前記と同様のスクリーン印刷法等により膜厚印刷し、保
護層４を形成する。
なる様に枠状に、チタニア、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムまたは部分
安定化ジルコニアの１種以上を主成分とするペーストを
前記と同様のスクリーン印刷法等により膜厚印刷し、保
護層４を形成する。
該保護層４の膜厚は厚い程、誘電体層４とアルミナ系
絶縁基体1bとの反応防止効果は大であるが、焼成一体化
したコンデンサー部２を内蔵したアルミナ系絶縁基体１
の表面には電気配線用導体層３や抵抗体８をスクリーン
印刷法により形成すべく、表面の凹凸を最小限にする必
要上、保護層４の厚さは10μｍ乃至50μｍ程度が望まし
い。
絶縁基体1bとの反応防止効果は大であるが、焼成一体化
したコンデンサー部２を内蔵したアルミナ系絶縁基体１
の表面には電気配線用導体層３や抵抗体８をスクリーン
印刷法により形成すべく、表面の凹凸を最小限にする必
要上、保護層４の厚さは10μｍ乃至50μｍ程度が望まし
い。
尚、保護層４の材料はアルミナ系絶縁基体１及び誘電
体層７と同時に焼成する1280℃乃至1350℃の温度範囲で
緻密化し、かつアルミナ系絶縁基体1bと強固に被着する
必要上、前記チタニア、チタン酸カルシウム、チタン酸
マグネシウム、チタン酸ストロンチウムまたは部分安定
化ジルコニアの少なくともいずれかに限定される。
体層７と同時に焼成する1280℃乃至1350℃の温度範囲で
緻密化し、かつアルミナ系絶縁基体1bと強固に被着する
必要上、前記チタニア、チタン酸カルシウム、チタン酸
マグネシウム、チタン酸ストロンチウムまたは部分安定
化ジルコニアの少なくともいずれかに限定される。
更に、前記誘導体層７の外周部に形成されは保護層４
の一部と重なり、かつ前記誘電体層７上面に前記下部電
極６と同一合金から成る合金ペーストを使用して同様の
スクリーン印刷法等により上部電極５を所定パターンに
厚膜印刷する。この上部電極５が後述するアルミナ系絶
縁基体１に内蔵されたコンデンサー部２の他方の電極と
して作用する。
の一部と重なり、かつ前記誘電体層７上面に前記下部電
極６と同一合金から成る合金ペーストを使用して同様の
スクリーン印刷法等により上部電極５を所定パターンに
厚膜印刷する。この上部電極５が後述するアルミナ系絶
縁基体１に内蔵されたコンデンサー部２の他方の電極と
して作用する。
尚、前記上部電極５及び下部電極６は焼成することに
よりピンホールのない緻密質となることが望ましい。
よりピンホールのない緻密質となることが望ましい。
次いで、前記コンデンサー部２を形成したアルミナ系
絶縁基体1aと、前記と同様の電極用合金ペーストを用い
てスクリーン印刷を行いアルミナ系絶縁基体1bの上下面
の導通をはかるスルホール部９に前記合金ペーストを充
填すると共に、電気配線用導体パターンを形成した別の
アルミナ系絶縁基体とを交互に積層して熱圧着する。
絶縁基体1aと、前記と同様の電極用合金ペーストを用い
てスクリーン印刷を行いアルミナ系絶縁基体1bの上下面
の導通をはかるスルホール部９に前記合金ペーストを充
填すると共に、電気配線用導体パターンを形成した別の
アルミナ系絶縁基体とを交互に積層して熱圧着する。
得られた積層体を大気中、200℃乃至400℃の温度で脱
バインダーし、その後1280℃乃至1350℃の温度にて一体
化焼成することにより、緻密化した電極層を有するコン
デンサー部２を内蔵したアルミナ系絶縁基体を得る。
バインダーし、その後1280℃乃至1350℃の温度にて一体
化焼成することにより、緻密化した電極層を有するコン
デンサー部２を内蔵したアルミナ系絶縁基体を得る。
かくして前記一体焼成後のアルミナ系絶縁基体１表面
にスクリーン印刷法によりAg−Pb系合金ペーストを使用
して電気配線用導体層３を、また所望により酸化ルテニ
ウム（Ru2O3）等を主成分とするペーストを使用して抵
抗体８をそれぞれ印刷し、大気中でおよそ850℃の温度
で焼成することによりコンデンサー内蔵複合回路基板が
得られる。
にスクリーン印刷法によりAg−Pb系合金ペーストを使用
して電気配線用導体層３を、また所望により酸化ルテニ
ウム（Ru2O3）等を主成分とするペーストを使用して抵
抗体８をそれぞれ印刷し、大気中でおよそ850℃の温度
で焼成することによりコンデンサー内蔵複合回路基板が
得られる。
また、電気配線用導体層３として銅（Cu）を主成分と
するペーストを使用する場合には、抵抗体８にはホウ化
ランタン（LaB6）や酸化スズ（SnO2）を主成分とするペ
ーストを使用して印刷し、窒素雰囲気中およそ900℃の
温度で焼成することにより、前記と同様のコンデンサー
内蔵複合回路基板が得られる。
するペーストを使用する場合には、抵抗体８にはホウ化
ランタン（LaB6）や酸化スズ（SnO2）を主成分とするペ
ーストを使用して印刷し、窒素雰囲気中およそ900℃の
温度で焼成することにより、前記と同様のコンデンサー
内蔵複合回路基板が得られる。
次に実験例に基づき本発明の作用効果を説明する。
アルミナ系絶縁基体の組成が第１表になる様に、アル
ミナ、シリカ、カルシア、マグネシアを配合し、該配合
物に適当な有機バインダー及び溶媒を添加配合して泥漿
状となすとともに、これをドクターブレード法により厚
さ約200μｍのグリーンシートに形成し、しかる後、該
グリーンシートに打ち抜き加工を施し、150mm角のシー
トを得た。
ミナ、シリカ、カルシア、マグネシアを配合し、該配合
物に適当な有機バインダー及び溶媒を添加配合して泥漿
状となすとともに、これをドクターブレード法により厚
さ約200μｍのグリーンシートに形成し、しかる後、該
グリーンシートに打ち抜き加工を施し、150mm角のシー
トを得た。
次いで、スクリーン印刷等の厚膜印刷法により順次、
Ag−Pb合金ペーストを用いて約２乃至10mm角の下部電極
パターンを、該下部電極パターン上にチタン酸バリウム
系あるいはチタン酸ランタン系誘電体粉末にエチルセル
ロース系等の有機バインダーと溶媒を混合混練して得た
誘電体ペーストにより厚さ20μｍ乃至60μｍ、１乃至8m
m角の誘電体パターンを、誘電体パターンの外周部に該
誘電体パターンの外周の一部と重なる様に第１表に示す
保護層材料を主体とするペーストにより枠状に保護層パ
ターンを、該保護層の一部と重なり、かつ前記誘電体パ
ターン上面に前記下部電極と同じAg−Pb合金ペーストに
より上部電極をそれぞれ被着形成する。しかる後、大気
中で200℃乃至400℃の温度で脱バインダーし、次いで第
１表に示す温度にて大気で焼成する。
Ag−Pb合金ペーストを用いて約２乃至10mm角の下部電極
パターンを、該下部電極パターン上にチタン酸バリウム
系あるいはチタン酸ランタン系誘電体粉末にエチルセル
ロース系等の有機バインダーと溶媒を混合混練して得た
誘電体ペーストにより厚さ20μｍ乃至60μｍ、１乃至8m
m角の誘電体パターンを、誘電体パターンの外周部に該
誘電体パターンの外周の一部と重なる様に第１表に示す
保護層材料を主体とするペーストにより枠状に保護層パ
ターンを、該保護層の一部と重なり、かつ前記誘電体パ
ターン上面に前記下部電極と同じAg−Pb合金ペーストに
より上部電極をそれぞれ被着形成する。しかる後、大気
中で200℃乃至400℃の温度で脱バインダーし、次いで第
１表に示す温度にて大気で焼成する。
上記評価試料によりLCRメーターを使用して上下電極
層の短絡の有無を測定し、誘電体層とアルミナ系絶縁基
体との反応の有無を確認した。
層の短絡の有無を測定し、誘電体層とアルミナ系絶縁基
体との反応の有無を確認した。
その結果を第１表に示す。
尚、誘電体層とアルミナ系絶縁基体との反応が保護層
により有効に防止されていることが確認された評価試料
は前記LCRメーターを使用し、周波数1MHz、入力信号レ
ベル1.0Vrnsの測定条件にてコンデンサーとしての静電
容量及び誘電正接を測定し、静電容量から比誘電率を算
出するとともに、−25℃乃至125℃における静電容量を
測定し、該静電容量の変化量を温度特性（TCC）として
算出した。
により有効に防止されていることが確認された評価試料
は前記LCRメーターを使用し、周波数1MHz、入力信号レ
ベル1.0Vrnsの測定条件にてコンデンサーとしての静電
容量及び誘電正接を測定し、静電容量から比誘電率を算
出するとともに、−25℃乃至125℃における静電容量を
測定し、該静電容量の変化量を温度特性（TCC）として
算出した。
その結果、チタン酸バリウム系のコンデンサー部はい
ずれも比誘電率（εｒ）が1600乃至2000、誘電正接（ta
nθ）が0.8％乃至1.8％を示し、チタン酸ランタンのコ
ンデンサー部は比誘電率（εｒ）が52乃至56、温度特性
が−55PPM/℃乃至−81PPM/℃の範囲内の値であることを
確認した。
ずれも比誘電率（εｒ）が1600乃至2000、誘電正接（ta
nθ）が0.8％乃至1.8％を示し、チタン酸ランタンのコ
ンデンサー部は比誘電率（εｒ）が52乃至56、温度特性
が−55PPM/℃乃至−81PPM/℃の範囲内の値であることを
確認した。
また、前記焼成と同時に前記アルミナ系絶縁基体と同
一組成である抗折試験片を焼成し、JISR1601の規格に準
じて該抗折試験片により３点曲げ試験を行い、曲げ強度
が24Kg/mm2乃至35Kg/mm2の範囲内の値であることを確認
した。
一組成である抗折試験片を焼成し、JISR1601の規格に準
じて該抗折試験片により３点曲げ試験を行い、曲げ強度
が24Kg/mm2乃至35Kg/mm2の範囲内の値であることを確認
した。
第１表より明らかな様に、アルミナ系絶縁基体の組成
中、Al2O3の含有量が65重量％以下（試料番号78,79）ま
たはSiO2,CaO,MgOの含有量のいずれかが特許請求の範囲
の上限値を越えた場合（試料番号25,39,47,48,49,54,5
7,58,59,60,61,67,68,72,73）もしくは焼成温度が1350
℃を越えた場合（試料番号1,15,28,42,62）には、誘電
体層が過焼結となるかもしくは保護層が誘電体層とアル
ミナ系絶縁基体との反応を有効に阻止し得なくなり、そ
の結果、誘電体層とアルミナ系絶縁基体との反応を生じ
ている。
中、Al2O3の含有量が65重量％以下（試料番号78,79）ま
たはSiO2,CaO,MgOの含有量のいずれかが特許請求の範囲
の上限値を越えた場合（試料番号25,39,47,48,49,54,5
7,58,59,60,61,67,68,72,73）もしくは焼成温度が1350
℃を越えた場合（試料番号1,15,28,42,62）には、誘電
体層が過焼結となるかもしくは保護層が誘電体層とアル
ミナ系絶縁基体との反応を有効に阻止し得なくなり、そ
の結果、誘電体層とアルミナ系絶縁基体との反応を生じ
ている。
また、前記Al2O3の含有量が80重量％以上（試料番号
1,2）または、SiO2,CaO,MgOの含有量のいずれかが特許
請求の範囲の下限値に至らない場合（試料番号3,10,11,
12,22,23,24,37,38）もしくは焼成温度が1280℃未満の
場合（試料番号8,19,31,46,66,76）にはアルミナ系絶縁
基体が焼結不十分となり、絶縁基体としての機械的強度
た得られず使用に耐えられない。
1,2）または、SiO2,CaO,MgOの含有量のいずれかが特許
請求の範囲の下限値に至らない場合（試料番号3,10,11,
12,22,23,24,37,38）もしくは焼成温度が1280℃未満の
場合（試料番号8,19,31,46,66,76）にはアルミナ系絶縁
基体が焼結不十分となり、絶縁基体としての機械的強度
た得られず使用に耐えられない。
それらに対して、本発明に係る実験例では、いずれも
誘電体層とアルミナ系絶縁基体との反応を有効に阻止し
ており、絶縁基体としての機械的強度も十分に高く、か
つコンデンサーとしての電気的特性を十分に満足するも
のであることが確認された。
誘電体層とアルミナ系絶縁基体との反応を有効に阻止し
ており、絶縁基体としての機械的強度も十分に高く、か
つコンデンサーとしての電気的特性を十分に満足するも
のであることが確認された。
尚、本発明に係るアルミナ系絶縁基体上にはスクリー
ン印刷法によりAg−Pd系及びCu系の電気配線とRu2O3系
やLaB6系またはSnO2系等の抵抗体を従来のアルミナ系絶
縁基板と同様に形成することが可能である。
ン印刷法によりAg−Pd系及びCu系の電気配線とRu2O3系
やLaB6系またはSnO2系等の抵抗体を従来のアルミナ系絶
縁基板と同様に形成することが可能である。
〔発明の効果〕 本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造
方法によれば、本発明の範囲内の組成となるアルミナ系
絶縁基体をチタン酸バリウム系及び／またはチタン酸ラ
ンタン系誘電体材料と同時に1280℃乃至1350℃の焼成温
度で焼成一体化することができるとともに、アルミナ系
絶縁基体と誘電体材料が直接接するのを防止すべく該誘
電体層の外周部にチタニア、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムまたは部分
安定化ジルコニアの１種から成る保護層を形成すること
から、アルミナ系絶縁基体と誘電体材料とが反応するこ
とが一切なく同時に焼成一体化することを可能とし、コ
ンデンサーとして要求される電気的特性、とりわけ広範
囲のコンデンサー容量を有しかつ基板の機械的強度を極
めて優れたものとなし、その上、該基板表面に電気配線
用導体層及び抵抗体を形成することが可能なコンデンサ
ー内蔵複合回路基板を得ることができる。
方法によれば、本発明の範囲内の組成となるアルミナ系
絶縁基体をチタン酸バリウム系及び／またはチタン酸ラ
ンタン系誘電体材料と同時に1280℃乃至1350℃の焼成温
度で焼成一体化することができるとともに、アルミナ系
絶縁基体と誘電体材料が直接接するのを防止すべく該誘
電体層の外周部にチタニア、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムまたは部分
安定化ジルコニアの１種から成る保護層を形成すること
から、アルミナ系絶縁基体と誘電体材料とが反応するこ
とが一切なく同時に焼成一体化することを可能とし、コ
ンデンサーとして要求される電気的特性、とりわけ広範
囲のコンデンサー容量を有しかつ基板の機械的強度を極
めて優れたものとなし、その上、該基板表面に電気配線
用導体層及び抵抗体を形成することが可能なコンデンサ
ー内蔵複合回路基板を得ることができる。
第１図は本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一実
施例を示す断面図、第２図は第１図のコンデンサー部の
構成を説明するための一部拡大断面図である。 1,1a,1b……アルミナ系絶縁基体 ２……コンデンサー部 ３……電気配線用導体層 ４……保護層 ５……上部電極 ６……下部電極 ７……誘電体層
施例を示す断面図、第２図は第１図のコンデンサー部の
構成を説明するための一部拡大断面図である。 1,1a,1b……アルミナ系絶縁基体 ２……コンデンサー部 ３……電気配線用導体層 ４……保護層 ５……上部電極 ６……下部電極 ７……誘電体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 正和 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ 株式会社鹿児島国分工場内 審査官 喜納 稔
Claims (4)
- 【請求項１】チタン酸バリウム（BaTiO3）系及び／又は
チタン酸ランタン（LaTi2O5）系セラミックスを誘電体
層とし、該誘電体層の外周部に保護層を設け、該保護層
を有する誘電体層の上下面に電極を設けてコンデンサー
部を形成し、該コンデンサー部が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ の組成から成るアルミナ（Al2O3）系絶縁基体に内蔵さ
れたことを特徴とするコンデンサー内蔵複合回路基板。 - 【請求項２】前記保護層がチタニア（TiO2）、チタン酸
カルシウム（CaTiO3）、チタン酸マグネシウム（MgTi
O3）、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）または部分安
定化ジルコニア（ZrO2）の少なくとも１種から成る特許
請求の範囲第１項記載のコンデンサー内蔵複合回路基
板。 - 【請求項３】絶縁基体の組成が、 65重量％＜Al2O3＜80重量％ 15重量％≦SiO2≦25重量％ 0.5重量％≦CaO≦５重量％ 0.5重量％≦MgO≦５重量％ となる様にセラミックス原料を配合し、該配合物とバイ
ンダーとの混合物をにより成形したグリーンシート上に
下部電極を所定のパターンに印刷する工程と、 前記下部電極上にチタン酸バリウム（BaTiO3）系及び／
またはチタン酸ランタン（LaTi2O5）系セラミックから
成る誘電体パターンを印刷する工程と、 前記誘電体パターンの外周部に保護パターンを印刷する
工程と、 前記保護層の一部と重なりかつ前記誘電体パターン上面
に、上部電極を所定のパターンに印刷してコンデンサー
部を形成する工程と、 前記コンデンサー部を形成した絶縁基体と電気配線用導
体パターンを形成した別の絶縁基体とを交互に積層し、
熱圧着する工程と、大気中で脱バインダーし、次いで12
80℃乃至1350℃の温度にて焼成一体化する工程 とからなることを特徴とするコンデンサー内蔵複合回路
基板の製造方法。 - 【請求項４】前記保護層がチタニア（TiO2）、チタン酸
カルシウム（CaTiO3）、チタン酸マグネシウム（MgTi
O3）チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）または部分安定
化ジルコニア（ZrO2）の少なくとも１種から成る特許請
求の範囲第３項記載のコンデンサー内蔵複合回路基板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274076A JP2620640B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | コンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274076A JP2620640B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | コンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121392A JPH02121392A (ja) | 1990-05-09 |
| JP2620640B2 true JP2620640B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17536640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274076A Expired - Fee Related JP2620640B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | コンデンサー内蔵複合回路基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2620640B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19609221C1 (de) * | 1996-03-09 | 1997-08-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrschichtsubstraten |
| TW511405B (en) | 2000-12-27 | 2002-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device built-in module and manufacturing method thereof |
| US7932594B2 (en) | 2005-11-16 | 2011-04-26 | Kyocera Corporation | Electronic component sealing substrate for hermetically sealing a micro electronic mechanical system of an electronic component |
| JP4731291B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2011-07-20 | 京セラ株式会社 | 電子部品封止用基板およびそれを用いた電子装置、電子装置の製造方法 |
| DE102007058094A1 (de) * | 2007-12-03 | 2009-06-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Leiterplattenschicht (Schaltungsebene) für eine insbesondere mehrschichtige Leiterplatte (keramisches Substrat) |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63274076A patent/JP2620640B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02121392A (ja) | 1990-05-09 |
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