JPH03156991A - Ceramic multilayered wiring board - Google Patents
Ceramic multilayered wiring boardInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、セラミック多層配線基板に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a ceramic multilayer wiring board.
（従来の技術）
電子回路の小型化、高密度化に伴って、多層配線基板が
多く採用されている。なかでも、セラミック多層配線基
板は、配線の高密度化が可能なため、広く採用されてい
る。(Prior Art) As electronic circuits become smaller and more dense, multilayer wiring boards are increasingly being used. Among these, ceramic multilayer wiring boards are widely used because they enable high wiring density.
ところで、半導体の進展に伴い、各種の分野でデジタル
化された電子機器の開発が急速に進められている。しか
しながら、このデジタル化電子機器の開発に伴い、ノイ
ズの発生が増大し、このため、セラミック多層配線基板
にあっても、ノイズ対策を余儀無くされている。By the way, with the progress of semiconductors, the development of digitalized electronic devices is progressing rapidly in various fields. However, with the development of digital electronic equipment, the generation of noise has increased, and therefore, noise countermeasures have been unavoidable even for ceramic multilayer wiring boards.
このノイズの対策手段の一つとして、従来、フェライト
ビーズが知られている。このフェライトビーズは、通常
、ノイズ対策が必要なラインに直列に挿入され、ノイズ
が存在する高い周波数帯でインピーダンスが高くなるの
を利用して、ノイズを除去するものである。Ferrite beads are conventionally known as one of the measures against this noise. These ferrite beads are usually inserted in series in lines that require noise countermeasures, and remove noise by taking advantage of their high impedance in high frequency bands where noise is present.
（発明が解決しようとする課題）
このように、フェライトビーズを使用することにより、
ノイズ対策はできるが、上記フェライトビーズは、配線
基板の外部に装着されるので、該フェライトビーズを使
った分だけ、実装スペースが余分に必要となる。(Problem to be solved by the invention) In this way, by using ferrite beads,
Although noise countermeasures can be taken, since the ferrite beads are mounted outside the wiring board, extra mounting space is required for the ferrite beads used.
このため、配線基板、ひいては該配線基板を用いた電子
機器の小型化の要望に応えることができないという問題
がある。Therefore, there is a problem in that it is not possible to meet the demand for downsizing of wiring boards and, by extension, electronic devices using the wiring boards.
そこで、本発明は、コンパクトな構造で、ノイズ対策を
行うことのできるセラミック多層配線基板を提供するこ
とを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a ceramic multilayer wiring board that has a compact structure and can take measures against noise.
（課題を解決するための手段）
本発明によるセラミック多層配線基板は、セラミック絶
縁層の一部がフェライト系セラミックで形成されており
、このフェライト系セラミックの中に、ノイズ対策が必
要な信号ラインや電源ラインが通されていることを特徴
とするものである。(Means for Solving the Problems) In the ceramic multilayer wiring board according to the present invention, a part of the ceramic insulating layer is formed of ferrite ceramic, and the ferrite ceramic includes signal lines and It is characterized by a power line running through it.
なお、上記フェライト系セラミックに組合わせて、コン
デンサを設けてもよい。Note that a capacitor may be provided in combination with the ferrite ceramic.
（作用）
導体（信号ライン、電源ライン）がフェライトの中を通
るとき、フェライトはインダクタンスとして作用する。(Function) When a conductor (signal line, power line) passes through ferrite, ferrite acts as an inductance.
透磁率μのフェライトから作られた半径ａの円筒の内部
に定常電流Ｔｅを一様に流したとき、円筒の中心軸を中
心とする半径Ｒの円周において、Ｒ＞ａのとき、磁場の
強さＨ（Ｒ）は、式
％式％
である。円筒の外の透磁率をμ。とすると、その磁束密
度は、式
％式％（）
一方、Ｒ＜ａのとき、円筒の内部を貫く電流の大きさは
、
Ｉ ｅ （Ｒ） −ｙｒＲ２／ｒｒａ２ ・Ｉ ｅであ
るから、
２ｙｒＲ−Ｈ（Ｒ） −Ｉ ｅ （Ｒ）より、
Ｈ（Ｒ）＝Ｉ ｅ／２ｙｒａ２−Ｒ
となる。このときの磁束密度は、
Ｂ （Ｒ）＝μＴ ｅ／２ｙｒａ２ ・Ｒとなる。When a steady current Te is uniformly passed inside a cylinder of radius a made of ferrite with magnetic permeability μ, on the circumference of radius R centered on the central axis of the cylinder, when R>a, the magnetic field The strength H(R) is expressed by the formula %. μ is the magnetic permeability outside the cylinder. Then, the magnetic flux density is expressed by the formula %Formula %() On the other hand, when R<a, the magnitude of the current passing through the inside of the cylinder is I e (R) - yrR2/rra2 ・I e, so 2yrR From -H(R) -I e (R), H(R)=I e/2yra2-R . The magnetic flux density at this time is B (R)=μT e/2yra2 ·R.
一般に、ノイズは高調波であり、高い周波数に存在する
。高周波においては、磁束の変化は、磁界の変化に追従
できず、位相の遅れを生ずるため、透磁率は、
μ＝μ’十Ｊμ
で示される。この結果、フェライトに導体を通したとき
の等価インピーダンスＺは、
Ｚ＝ ｊｗＬ＝ ｊｗＬｏμ
ｊ ｗ Ｌ ｏμ’ 十ｊ ２ｗ１−、 ／ｊとなり、
第３図のような等価回路で示される。従って、等価イン
ピーダンスＺは、
Ｚ＝ ｊ Ｘ＋Ｒ
で示される。Generally, noise is harmonic and exists at high frequencies. At high frequencies, changes in the magnetic flux cannot follow changes in the magnetic field and cause a phase lag, so the magnetic permeability is expressed as μ=μ'10 Jμ. As a result, the equivalent impedance Z when a conductor is passed through the ferrite is Z= jwL= jwLoμ j w Loμ' 1j 2w1-, /j,
This is shown in an equivalent circuit as shown in FIG. Therefore, the equivalent impedance Z is expressed as Z=jX+R.
ここで、フェライトの複素透磁率の周波数特性と、ビー
ズコアを用いたときのインピーダンスの周波数特性の概
要は、それぞれ第４図および第５図に示したようになる
。Here, the frequency characteristics of the complex magnetic permeability of ferrite and the frequency characteristics of impedance when a bead core is used are summarized as shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
また、第６図に示すように、ノイズ源インピーダンスＺ
ｓおよび負荷側インピーダンスＺＬを持つラインの一部
をフェライト中に通した回路に、ノイズ電圧Ｖｎが印加
されているとすると、ノイズ低減効果αは、
α−２０１ｏｇ［（Ｚｓ ＋Ｚ ＋Ｚ Ｌ ）
／（Ｚｓ ＋Ｚ ｔ ） ） ｄＢで示され
る減衰効果を得ることができる。このような関係がある
ため、回路インピーダンスが比較的低い場合に減衰効果
が大きいと言える。In addition, as shown in FIG. 6, the noise source impedance Z
Assuming that a noise voltage Vn is applied to a circuit in which a part of the line with s and load side impedance ZL is passed through a ferrite, the noise reduction effect α is α-201og [(Zs + Z + Z L )
/(Zs + Z t ) ) dB can be obtained. Because of this relationship, it can be said that the attenuation effect is large when the circuit impedance is relatively low.
また、゛上記フェライトとコンデンサを組合わせること
により、インピーダンスが低くなっている周波数範囲で
は、フェライトがコイルとし−Ｃ有効に働き、一方、イ
ンピーダンスが高くなっている周波数範囲では、コンデ
ンサが有効に働くようにして、インピーダンスの変化に
かかわらず、所定以上のノイズ減衰効果を持たせるよう
にすることもできる。すなわち、フェライトとコンデン
サを組合わせることにより、ＬＣフィルタの作用を持た
せることもできる。In addition, by combining the above ferrite and capacitor, the ferrite acts effectively as a coil in the frequency range where the impedance is low, while the capacitor works effectively in the frequency range where the impedance is high. In this way, it is possible to provide a noise attenuation effect greater than a predetermined value regardless of changes in impedance. That is, by combining a ferrite and a capacitor, it is possible to provide the function of an LC filter.
（実施例）
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施例
によるセラミック多層配線基板について説明する。(Example) Hereinafter, a ceramic multilayer wiring board according to a preferred example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明の第１の実施例によるセラミック多層
配線基板の一部の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a portion of a ceramic multilayer wiring board according to a first embodiment of the present invention.
この図において、符号１は、セラミック多層配線基板を
示し、このセラミック多層配線基板１は、４つのセラミ
ック絶縁層２．３．４．５を積層してなるものである。In this figure, reference numeral 1 indicates a ceramic multilayer wiring board, and this ceramic multilayer wiring board 1 is formed by laminating four ceramic insulating layers 2.3.4.5.
このセラミック絶縁層２．３．４．５は、そのほぼ全体
が通常の透磁率の低いアルミナ添加物系セラミックで形
成されている。The ceramic insulating layer 2.3.4.5 is formed almost entirely of a conventional alumina-added ceramic having low magnetic permeability.
今、上から３番目のセラミック絶縁層４上に、ノイズ対
策の必要な信号ライン６が形成されているとすると、こ
の信号ライン６を挾む層、即ち上から２番目と３番目の
セラミック絶縁層３．４の一部がフェライト系セラミッ
クで形成されたフェライトセラミック部３ａ、４ａとさ
れている。換言すれば、ノイズ対策の必要な信号ライン
６は、その一部がフェライト中を通っている。Now, suppose that a signal line 6 that requires noise countermeasures is formed on the third ceramic insulating layer 4 from the top, and the layer sandwiching this signal line 6, that is, the second and third ceramic insulating layer from the top. Parts of the layer 3.4 are ferrite ceramic parts 3a, 4a formed of ferrite ceramic. In other words, part of the signal line 6 that requires noise countermeasures passes through the ferrite.
また、各セラミック絶縁層２．３．４．５には、層間に
形成された回路を接続するためのバイアホール７が設け
られている。Further, each ceramic insulating layer 2.3.4.5 is provided with a via hole 7 for connecting a circuit formed between the layers.
次に、上記セラミック多層配線基板ｌの製造方法につい
て説明する。Next, a method for manufacturing the ceramic multilayer wiring board 1 will be described.
まず、Ａβ２０３が４５重量％、５１０２が３５重量％
、Ｂ２Ｏ３が８重量％、ＣａＯが５重量％、ＭｇＯが３
．５重量％、Ｃｒ２Ｃ）＋が３重量％、そしてＬ１２０
が０．５重量％からなるセラミック材料粉末と、トルエ
ンとエタノールの１対１混合溶媒中にポリビニルブチラ
ールを溶解した有機バインダと、可塑剤としてのジブチ
ルフタレートと、分散剤としてのオレイン酸とをボール
ミルで混合し、セラミック原料のスラリを用意した。First, Aβ203 was 45% by weight, and 5102 was 35% by weight.
, B2O3 is 8% by weight, CaO is 5% by weight, MgO is 3% by weight.
．． 5% by weight, 3% by weight Cr2C)+, and L120
Ceramic material powder consisting of 0.5% by weight, an organic binder in which polyvinyl butyral is dissolved in a 1:1 mixed solvent of toluene and ethanol, dibutyl phthalate as a plasticizer, and oleic acid as a dispersant are ball milled. A slurry of ceramic raw materials was prepared.
このスラリを真空脱泡機で脱泡した後、これをドククブ
レード法によりソート状に形成して、厚さ２５０μｍの
長尺のグリーンシートを得た。After defoaming this slurry with a vacuum defoaming machine, it was formed into a sorted shape by the Dokuku blade method to obtain a long green sheet with a thickness of 250 μm.
また、Ｆｅ２ｅ３が４８ｍｏ１％、ＺｎＯが２７ｍｏ
１％、ＮｉＯが１５ｍｏ １％、そしてＣｕＯが１０ｍ
ｏ ］％からなるセラミック原料粉末と、上記有機バイ
ンダと、上記可塑剤と、上記分散剤とをボールミルで混
合し、スラリを作った。このスラリから、上記と同様に
してフェライトグリーンシートを形成した。In addition, Fe2e3 is 48mo1%, ZnO is 27mo
1%, 15mo of NiO 1%, and 10m of CuO
Ceramic raw material powder consisting of ]%, the organic binder, the plasticizer, and the dispersant were mixed in a ball mill to prepare a slurry. A ferrite green sheet was formed from this slurry in the same manner as above.
更に、エチルセルロースをテレピネオール溶剤で溶解し
たバインダ中にＡｇ粉末を加えて混練し、Ａｇペースト
を作製した。Further, Ag powder was added to a binder in which ethyl cellulose was dissolved in a terpineol solvent and kneaded to prepare an Ag paste.
上記グリーンシートのフェライトセラミック部３ａ、４
ａに対応する部分を、上記フェライトグリーンシートで
形成し、更に全てのグリーンシートの所定部分に、回路
を接続するだめのバイアホールを形成した。その後、上
記グリーンシートの表面上に、上記Ａｇペーストで所定
の回路パターンをスクリーン印刷するとともに、上記パ
イγホール内部にもＡｇペーストを充填した。Ferrite ceramic parts 3a, 4 of the green sheet
The portions corresponding to a were formed using the above ferrite green sheets, and via holes for connecting circuits were formed in predetermined portions of all the green sheets. Thereafter, a predetermined circuit pattern was screen-printed using the Ag paste on the surface of the green sheet, and the inside of the pi-γ hole was also filled with the Ag paste.
以上のようにして形成されたンートを第１図に示した順
序で重ねて、９０℃に保温したまま２０Ｑｋｇ／ｃｍ２
の圧力で圧着した。こうして作られた未焼成のセラミッ
ク基板をまず大気中で３℃／分の温度勾配で室温から６
００℃まで昇温させ、続いて６００℃の温度を３０分間
保持した後、１０℃／分の温度勾配で室温まで冷却し、
脱バインダ処理を行った。The sheets formed as described above were stacked in the order shown in Figure 1, and while kept at 90°C, 20Qkg/cm2
It was crimped with the same pressure. The unfired ceramic substrate made in this way was first heated in the atmosphere at a temperature gradient of 3°C/min from room temperature to 6°C.
After raising the temperature to 00°C and then maintaining the temperature at 600°C for 30 minutes, cooling to room temperature with a temperature gradient of 10°C/min,
The binder was removed.
次に、炉内に窒素ガスを導入し、この窒素ガスで炉内の
ガスを置換したのち２０℃／分の温度勾配で室温から９
２０℃まで昇温させ、続いて９２０℃の温度を１０分間
保持したのち、−２０℃／分の温度勾配で室温まで冷却
して、セラミック多層配線基板を製造した。Next, nitrogen gas was introduced into the furnace, and after replacing the gas in the furnace with this nitrogen gas, a temperature gradient of 20°C/min was applied from room temperature to 9°C.
The temperature was raised to 20° C., and then the temperature was maintained at 920° C. for 10 minutes, and then cooled to room temperature at a temperature gradient of −20° C./min to produce a ceramic multilayer wiring board.
このようにして製造されたセラミック多層配線基板１に
おいて、各セラミック絶縁層２．３．４．５の厚さ、信
号ライン６の幅、バイアホール７の径は共に２００μｍ
であった。In the ceramic multilayer wiring board 1 manufactured in this manner, the thickness of each ceramic insulating layer 2.3.4.5, the width of the signal line 6, and the diameter of the via hole 7 are all 200 μm.
Met.
また、透磁率１００のフェライトを用い、フェライト部
３ａ、４ａの幅ｌを３ｍｍとしたときのＬ値は２１０ｎ
Ｈであった。このセラミック多層配線基板１を用いて作
った回路に］、０Ｖｐ−ｐの電圧を印加したとき、周波
数１．００ＭＨｚにおける減衰率は７ｄＢであった。Furthermore, when using ferrite with a magnetic permeability of 100 and setting the width l of the ferrite parts 3a and 4a to 3 mm, the L value is 210n.
It was H. When a voltage of 0 Vp-p was applied to a circuit made using this ceramic multilayer wiring board 1, the attenuation rate at a frequency of 1.00 MHz was 7 dB.
次に、第２図を参照しつつ、本発明の第２の実施例につ
いて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この実施例においては、セラミック絶縁層３．４のバイ
アホールが通過する周辺をフェライト系セラミックで形
成して、フェライト部３ｂ、４ｂを形成した。このフェ
ライト部３ｂ、４ｂの構造を除いては、上記第１の実施
例と同じ構造である０
ので、この第２の実施例においても、該第１の実施例と
同じ符号を付して説明を省略する。In this example, the periphery of the ceramic insulating layer 3.4 through which the via hole passes is made of ferrite ceramic to form the ferrite parts 3b and 4b. Except for the structure of the ferrite portions 3b and 4b, the structure is the same as that of the first embodiment, so the same reference numerals as in the first embodiment are used in the description of the second embodiment. omitted.
また、第１の実施例と同様に透磁率１００のフェライト
を用い、フェライト部３ｂ、４ｂの幅βを４ｍｒｎとし
たときのＬ値は６４ｎＨであった。Further, when ferrite having a magnetic permeability of 100 was used as in the first embodiment and the width β of the ferrite portions 3b and 4b was 4 mrn, the L value was 64 nH.
このセラミック多層配線基板ｌを用いて作った回路に１
０Ｖｐ−ｐの電圧を印加したとき、周波数１００ＭＨｚ
における減衰率は３ｄＢであった。1 in the circuit made using this ceramic multilayer wiring board l.
When applying a voltage of 0Vp-p, the frequency is 100MHz
The attenuation rate was 3 dB.
従来の方法として、外径２．５ｍｍ、内径Ｏ１６５ｍ
ｍ、良さ６．５「ｎｒｎのフェライトビーズを−１−記
と同様の回路に介装したところ、減衰率は最大６．３ｄ
Ｂであったので、第１の実施例の場合はこれに遜色なく
、また、第２の実施例の場合にも、減衰率が低下してい
るも、実用には問題ない。As a conventional method, the outer diameter is 2.5 mm and the inner diameter is O165 m.
When a ferrite bead of m, quality 6.5" nrn was inserted into a circuit similar to that described in -1-, the attenuation rate was 6.3 d at maximum.
B, the first embodiment is comparable to this, and the second embodiment has no problem in practical use, although the attenuation rate is lower.
また、上記フェライト部と組合わせて、コンデンサを設
け、ＬＣフィルタの作用を行わせ、ノイズ減衰効果を高
めるようにしてもよい。In addition, a capacitor may be provided in combination with the ferrite section to perform the function of an LC filter and enhance the noise attenuation effect.
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のセラミック多層配線基板
によれば、基板内部にフェライト部を形成しているので
、従来のフェライトビーズを用いたものに比べて、構造
が極めてコンパクトなものとなるとともに、有効なノイ
ズ対策を行い得る。(Effects of the Invention) As explained above, according to the ceramic multilayer wiring board of the present invention, since the ferrite portion is formed inside the board, the structure is extremely compact compared to the conventional one using ferrite beads. In addition to being effective, effective noise countermeasures can be taken.
第１図は、本発明の第１の実施例によるセラミック多層
配線基板の分解斜視図、
第２図は、本発明の第２の実施例によるセラミック多層
配線基板の分解斜視図、
第３図、ｆＰＪ７Ｉ図、第５図および第６図は、それぞ
れ本発明のセラミック多層配線基板のノイズ低減作用を
説明するための説明図である。
１ セラミック多層配線基板
２．３．４．５ セラミック絶縁層
６ 信号ライン
３ａ１３ｂ、４ａ、４ｂ フェライト部特許出頭人
太陽誘電株式会社1 is an exploded perspective view of a ceramic multilayer wiring board according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is an exploded perspective view of a ceramic multilayer wiring board according to a second embodiment of the invention; FIG. fPJ7I, FIG. 5, and FIG. 6 are explanatory diagrams for explaining the noise reduction effect of the ceramic multilayer wiring board of the present invention, respectively. 1 Ceramic multilayer wiring board 2.3.4.5 Ceramic insulating layer 6 Signal lines 3a13b, 4a, 4b Ferrite department patent applicant Taiyo Yuden Co., Ltd.
Claims (2)
クで形成されており、このフェライト系セラミックの中
に、ノイズ対策が必要な信号ラインや電源ラインが通さ
れていることを特徴とするセラミック多層配線基板。(1) Ceramic multilayer wiring characterized in that a part of the ceramic insulating layer is made of ferrite ceramic, and signal lines and power lines that require noise countermeasures are passed through the ferrite ceramic. substrate.
ンサが設けられていることを特徴とする請求項第１項記
載のセラミック多層配線基板。(2) The ceramic multilayer wiring board according to claim 1, wherein a capacitor is provided in combination with the ferrite ceramic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29647989A JPH03156991A (en) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | Ceramic multilayered wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29647989A JPH03156991A (en) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | Ceramic multilayered wiring board |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03156991A true JPH03156991A (en) | 1991-07-04 |
Family
ID=17834089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29647989A Pending JPH03156991A (en) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | Ceramic multilayered wiring board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03156991A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147041A (en) * | 1984-08-11 | 1986-03-07 | Denki Onkyo Co Ltd | Deflection york |
| JPS62172841A (en) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Hitachi Ltd | Receiving fault detecting system |
| JPS62234395A (en) * | 1986-04-04 | 1987-10-14 | 日本電気株式会社 | Double-sided circuit board |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP29647989A patent/JPH03156991A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147041A (en) * | 1984-08-11 | 1986-03-07 | Denki Onkyo Co Ltd | Deflection york |
| JPS62172841A (en) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Hitachi Ltd | Receiving fault detecting system |
| JPS62234395A (en) * | 1986-04-04 | 1987-10-14 | 日本電気株式会社 | Double-sided circuit board |
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