JPH038573B2 - - Google Patents
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- JPH038573B2 JPH038573B2 JP11052482A JP11052482A JPH038573B2 JP H038573 B2 JPH038573 B2 JP H038573B2 JP 11052482 A JP11052482 A JP 11052482A JP 11052482 A JP11052482 A JP 11052482A JP H038573 B2 JPH038573 B2 JP H038573B2
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
本発明は積層回路部品の製造方法に関し、高誘
電率を有した酸化テタン系、チタン酸バリウム系
コンデンサーを有する回路において集積度の高い
電気回路を構成しようとするものである。 一般に磁気コンデンサーは電子回路中に高性
能、高信頼性を利用して多く用いられている。最
近の実装技術の進歩は著しく、チツプコンデンサ
ーやチツプ抵抗等リードレス部品が実用化され広
く普及してきた。とりわけ、チツプコンデンサー
の分野ではセラミツク製造技術であるグリーンシ
ート工法の発達に伴い積層型のコンデンサーとし
て小型・高容量のコンデンサーを実現した。そし
て小型・高容量化の要望から一般に用いられてい
る磁気コンデンサーとして、誘電率の高い材料が
用いられる。これらのチツプ部品は半導体部品と
ともに電子機器の小型・高密度化に重要な役割を
果している。数多く用いられる磁器コンデンサー
を更に高密度実装を実現するために複数個のコン
デンサーを１つのチツプに構成すると実装密度が
上るとともに接地端子が内部電極で共通的に用い
ることができるため、端子電極数は単機能チツプ
コンデンサーで構成するときより少なくて良い特
長を有するようになる。更に次の段階として磁器
コンデンサーの表面を用いて機能回路を構成する
ことが考えられる。このときにコンデンサーが高
誘電率であるために電極間に分布容量が発生し、
回路上問題があつた。この問題を解決する方法と
して誘電体素子の必要な部分に再結晶性焼結低温
ガラス層よりなる絶縁層を設け、この絶縁層上に
抵抗を設ける方法（特公昭43−18015号）、或いは
誘電体素子上に略全面的にこの誘電体素子と熱膨
張が略等しい弱誘電体の層を形成し、この弱誘電
体層上に上記コンデンサー自体に跨つてＲ，IC
素子等の電気部品を装着する方法（特公昭46−
40129号）等の技術が見られる。このことを第１
図の概略図を用いて説明する。第１図において１
は誘電体層、２は内部電極、３は配線電極、４は
厚膜抵抗、５は半導体素子、６は低誘電率層（ガ
ラス）を示す。誘電体層１上にガラス等の低誘電
体層６を設けることによつて配線電極３、厚膜抵
抗４、半導体素子５が誘電体層１と直接に接触し
ない構成となつている。この方法は平面回路のみ
構成するときには有効であるが、３次元的に構成
する場合、例えば誘電体層１の両面に回路実装す
るとき、或いは平面回路を構成し、誘電体層１の
端部を通つてマザーボード（プリント基板）へ信
号回路を構成するときが考えられる。何れの場合
にも誘電体層１の端部を配線経路に取る必要があ
り、このままでは分布容量が発生する。そこでガ
ラス等の低誘電率材料を端部にも施こすことが考
えられるが、通常塗布、或いは印刷で行なう場
合、誘電体層１のエツジ部での処理が製造技術的
に困難である。その理由は誘電体素子と寸法ばら
つきや焼結時の反りがあるためである。エツジ部
で配線電極３の下部に必らず低誘電率層６が介在
していなければいけないのであるが、端部４面に
わたつて処理することは工数、歩留まりの点で問
題がある。 本発明方法はこれらの問題点を解決するために
為されたもので、分布容量を電気回路として実用
できる領域まで下げ、３次元的に電気回路を構成
できるようにした積層回路部品を提供するもので
ある。この目的を達成するために本発明はニツケ
ル、銅の少なくとも１種の金属を積層型磁器コン
デンサーの表面に、無電解メツキし、その後大気
中或は酸化雰囲気中にて熱処理し、斯かる後磁器
コンデンサー上に電気部品を装着することを特徴
とする。 以下本発明の一実施例について第２図、第３図
に基づき詳述する。図において１１は誘電体層、
１２は内部電極、１３は配線電極、１４は厚膜抵
抗、１５は半導体素子、１６はワイヤ、１７は拡
散層を示す。 ところでこのような積層回路部品の製造方法に
ついて説明すると、内部電極１２と強誘電体層１
１とを一層以上積層して少なくとも１個以上のコ
ンデンサーを有した積層型コンデンサーを構成す
る。通常その焼結温度は1000〜1400℃で行なわれ
る。その後、この強誘電体基板の表面（チツプ状
のときでは六面）に一定厚みの強誘電体を構成す
る以外の異種イオンを拡散させ、表層部のみ低誘
電率化しようとするもので、これが拡散層１７で
ある。拡散層１７の厚みを内部電極１２層まで至
らないようにするためには、グリーンシートの積
層を行なうときに予じめ厚く積層すると良い。こ
れは焼結のときの反り、或いは基板としての強度
を十分に確保する点でも有効である。一例として
基板厚みは１mm前後が最適である。断面方向で内
部電極１２が中心部に1/3の厚みで構成され、上
面に1/3、下面に1/3の電極層を持たない強誘電体
層（容量値に関与しない部分）を構成することが
考えられる。この積層チツプ状強誘電体基板の表
面に一定厚みの元素を表面から拡散させる。その
元素としては熱拡散が起り易いことと低誘電率化
することに効果の大きいことが要求される。又前
記拡散は金属イオンを無電解メツキし、誘電体の
表面に析出させ、斯かる後金属イオンとして或い
は金属酸化物として積層誘電体基板へ拡散する温
度で熱処理を行なう。これらは上記条件に最適な
金属としてニツケル、銅が有効であることが分つ
た。熱処理温度としては800〜1300℃が最適であ
る。これは800℃以下では熱拡散が起りにくいこ
とと、金属が金属酸化物とならずにそのまま残
り、絶縁抵抗を下げるためであり、1300℃以上で
は誘電体層の特性を劣化させるためである。熱処
理するときの雰囲気としては大気中、或いは酸化
雰囲気中にて行なうことが好ましい。このように
本発明方法では熱拡散という技術を用いることに
よつて表層部に均一に、素子の寸法ばらつき、列
に関係なく低誘電体層を構成できるために、分布
容量を実用範囲内に下げて３次元的に回路構成で
きる素子の製造が可能になつた。この基板を用い
て一方に導体、抵抗パターンを厚膜技術、薄膜技
術等により構成し、片面には半導体素子を装着し
て機能回路が得られ、他にCRジユール、LCモジ
ユールとしても実現可能で用途は電子回路全搬に
考えることができる。この機能回路は小型、高密
度実装に有効であり、機能回路ブロツクとして作
るために設計の標準化、量産化に対しても効果的
である。 以下具体例について説明する。 具体例 １ 誘電率4500の特性を有するチタ酸バリウムグリ
ーンシートと内部電極材としてのパラジウムを交
互に積層し、12×12mm、厚み1.2mmのチツプ状に
打ち抜く。このようにして積層した誘電体チツプ
を焼成温度1350℃、焼成時間２時間の焼成条件に
て焼結した。一体焼結された積層コンデンサーは
９×９mm、厚み0.9mmとなつた。内部電極層は厚
み方向に３等分した中央部に介在し、複数個のコ
ンデンサーを構成する電極パターンとなつてい
る。又、コンデンサー用内部電極の引出線は焼結
された積層体の周辺部に設けてある。このように
して得られた積層コンデンサーに第１表に示すと
ころの金属を無電解メツキし、第１表に示す熱処
理温度、雰囲気で熱拡散を行なう。このようにし
て処理された積層コンデンサーの拡散面にAg／
Pd導体ペーストを用いて電極幅0.5mm、長さ４mm、
電極間隔0.4mmほ電極パターンを印刷し、850℃−
10分で焼付を行なう。このようにして拡散面上に
構成した電極間の容量をキヤパシタンスブリツジ
を用いて測定した結果も第１表に示す。この結果
より拡散層が低誘電率化していることが分る。又
拡散層の厚みはＸ線マイクロアナライザーにて
0.1〜0.2mmの範囲で起つていることを確認した。
尚、端子電極を設けている縁端部は50μｍ程度研
摩することによつて新しいパラジウム内部電極が
露出してくる。このように本発明方法にて高誘電
率の表層部に３次元的に均一な低誘電率層を構成
でき、コンデンサーを基板とした高密度回路部品
が得られた。
電率を有した酸化テタン系、チタン酸バリウム系
コンデンサーを有する回路において集積度の高い
電気回路を構成しようとするものである。 一般に磁気コンデンサーは電子回路中に高性
能、高信頼性を利用して多く用いられている。最
近の実装技術の進歩は著しく、チツプコンデンサ
ーやチツプ抵抗等リードレス部品が実用化され広
く普及してきた。とりわけ、チツプコンデンサー
の分野ではセラミツク製造技術であるグリーンシ
ート工法の発達に伴い積層型のコンデンサーとし
て小型・高容量のコンデンサーを実現した。そし
て小型・高容量化の要望から一般に用いられてい
る磁気コンデンサーとして、誘電率の高い材料が
用いられる。これらのチツプ部品は半導体部品と
ともに電子機器の小型・高密度化に重要な役割を
果している。数多く用いられる磁器コンデンサー
を更に高密度実装を実現するために複数個のコン
デンサーを１つのチツプに構成すると実装密度が
上るとともに接地端子が内部電極で共通的に用い
ることができるため、端子電極数は単機能チツプ
コンデンサーで構成するときより少なくて良い特
長を有するようになる。更に次の段階として磁器
コンデンサーの表面を用いて機能回路を構成する
ことが考えられる。このときにコンデンサーが高
誘電率であるために電極間に分布容量が発生し、
回路上問題があつた。この問題を解決する方法と
して誘電体素子の必要な部分に再結晶性焼結低温
ガラス層よりなる絶縁層を設け、この絶縁層上に
抵抗を設ける方法（特公昭43−18015号）、或いは
誘電体素子上に略全面的にこの誘電体素子と熱膨
張が略等しい弱誘電体の層を形成し、この弱誘電
体層上に上記コンデンサー自体に跨つてＲ，IC
素子等の電気部品を装着する方法（特公昭46−
40129号）等の技術が見られる。このことを第１
図の概略図を用いて説明する。第１図において１
は誘電体層、２は内部電極、３は配線電極、４は
厚膜抵抗、５は半導体素子、６は低誘電率層（ガ
ラス）を示す。誘電体層１上にガラス等の低誘電
体層６を設けることによつて配線電極３、厚膜抵
抗４、半導体素子５が誘電体層１と直接に接触し
ない構成となつている。この方法は平面回路のみ
構成するときには有効であるが、３次元的に構成
する場合、例えば誘電体層１の両面に回路実装す
るとき、或いは平面回路を構成し、誘電体層１の
端部を通つてマザーボード（プリント基板）へ信
号回路を構成するときが考えられる。何れの場合
にも誘電体層１の端部を配線経路に取る必要があ
り、このままでは分布容量が発生する。そこでガ
ラス等の低誘電率材料を端部にも施こすことが考
えられるが、通常塗布、或いは印刷で行なう場
合、誘電体層１のエツジ部での処理が製造技術的
に困難である。その理由は誘電体素子と寸法ばら
つきや焼結時の反りがあるためである。エツジ部
で配線電極３の下部に必らず低誘電率層６が介在
していなければいけないのであるが、端部４面に
わたつて処理することは工数、歩留まりの点で問
題がある。 本発明方法はこれらの問題点を解決するために
為されたもので、分布容量を電気回路として実用
できる領域まで下げ、３次元的に電気回路を構成
できるようにした積層回路部品を提供するもので
ある。この目的を達成するために本発明はニツケ
ル、銅の少なくとも１種の金属を積層型磁器コン
デンサーの表面に、無電解メツキし、その後大気
中或は酸化雰囲気中にて熱処理し、斯かる後磁器
コンデンサー上に電気部品を装着することを特徴
とする。 以下本発明の一実施例について第２図、第３図
に基づき詳述する。図において１１は誘電体層、
１２は内部電極、１３は配線電極、１４は厚膜抵
抗、１５は半導体素子、１６はワイヤ、１７は拡
散層を示す。 ところでこのような積層回路部品の製造方法に
ついて説明すると、内部電極１２と強誘電体層１
１とを一層以上積層して少なくとも１個以上のコ
ンデンサーを有した積層型コンデンサーを構成す
る。通常その焼結温度は1000〜1400℃で行なわれ
る。その後、この強誘電体基板の表面（チツプ状
のときでは六面）に一定厚みの強誘電体を構成す
る以外の異種イオンを拡散させ、表層部のみ低誘
電率化しようとするもので、これが拡散層１７で
ある。拡散層１７の厚みを内部電極１２層まで至
らないようにするためには、グリーンシートの積
層を行なうときに予じめ厚く積層すると良い。こ
れは焼結のときの反り、或いは基板としての強度
を十分に確保する点でも有効である。一例として
基板厚みは１mm前後が最適である。断面方向で内
部電極１２が中心部に1/3の厚みで構成され、上
面に1/3、下面に1/3の電極層を持たない強誘電体
層（容量値に関与しない部分）を構成することが
考えられる。この積層チツプ状強誘電体基板の表
面に一定厚みの元素を表面から拡散させる。その
元素としては熱拡散が起り易いことと低誘電率化
することに効果の大きいことが要求される。又前
記拡散は金属イオンを無電解メツキし、誘電体の
表面に析出させ、斯かる後金属イオンとして或い
は金属酸化物として積層誘電体基板へ拡散する温
度で熱処理を行なう。これらは上記条件に最適な
金属としてニツケル、銅が有効であることが分つ
た。熱処理温度としては800〜1300℃が最適であ
る。これは800℃以下では熱拡散が起りにくいこ
とと、金属が金属酸化物とならずにそのまま残
り、絶縁抵抗を下げるためであり、1300℃以上で
は誘電体層の特性を劣化させるためである。熱処
理するときの雰囲気としては大気中、或いは酸化
雰囲気中にて行なうことが好ましい。このように
本発明方法では熱拡散という技術を用いることに
よつて表層部に均一に、素子の寸法ばらつき、列
に関係なく低誘電体層を構成できるために、分布
容量を実用範囲内に下げて３次元的に回路構成で
きる素子の製造が可能になつた。この基板を用い
て一方に導体、抵抗パターンを厚膜技術、薄膜技
術等により構成し、片面には半導体素子を装着し
て機能回路が得られ、他にCRジユール、LCモジ
ユールとしても実現可能で用途は電子回路全搬に
考えることができる。この機能回路は小型、高密
度実装に有効であり、機能回路ブロツクとして作
るために設計の標準化、量産化に対しても効果的
である。 以下具体例について説明する。 具体例 １ 誘電率4500の特性を有するチタ酸バリウムグリ
ーンシートと内部電極材としてのパラジウムを交
互に積層し、12×12mm、厚み1.2mmのチツプ状に
打ち抜く。このようにして積層した誘電体チツプ
を焼成温度1350℃、焼成時間２時間の焼成条件に
て焼結した。一体焼結された積層コンデンサーは
９×９mm、厚み0.9mmとなつた。内部電極層は厚
み方向に３等分した中央部に介在し、複数個のコ
ンデンサーを構成する電極パターンとなつてい
る。又、コンデンサー用内部電極の引出線は焼結
された積層体の周辺部に設けてある。このように
して得られた積層コンデンサーに第１表に示すと
ころの金属を無電解メツキし、第１表に示す熱処
理温度、雰囲気で熱拡散を行なう。このようにし
て処理された積層コンデンサーの拡散面にAg／
Pd導体ペーストを用いて電極幅0.5mm、長さ４mm、
電極間隔0.4mmほ電極パターンを印刷し、850℃−
10分で焼付を行なう。このようにして拡散面上に
構成した電極間の容量をキヤパシタンスブリツジ
を用いて測定した結果も第１表に示す。この結果
より拡散層が低誘電率化していることが分る。又
拡散層の厚みはＸ線マイクロアナライザーにて
0.1〜0.2mmの範囲で起つていることを確認した。
尚、端子電極を設けている縁端部は50μｍ程度研
摩することによつて新しいパラジウム内部電極が
露出してくる。このように本発明方法にて高誘電
率の表層部に３次元的に均一な低誘電率層を構成
でき、コンデンサーを基板とした高密度回路部品
が得られた。
【表】
具体例 ２
誘電率100の特性を有する酸化チタンを用いて
グリーンシートを作成し、内部電極として白金−
パラジウムを交互に積層し、11×11mm、厚み1.1
mmのチツプ状に切断する。このようにして切断さ
れた誘電体チツプ焼成温度1400℃、焼成時間２時
間の焼成条件にて焼成した。一体焼結された積層
コンデンサーは９×９mm、厚み0.9mmとなつた。
内部電極は厚み方向に３等分した中央部に介在
し、複数個のコンデンサーを構成している。又コ
ンデンサー用内部電極の引出は具体例１と同じで
ある。このようにして得られた酸化チタン積層コ
ンデンサーに第２表に示すところの金属を用いて
無電解メツキ法により表層部に析出させた後、第
２表に示す条件で熱処理を行なつた。このように
して処理された酸化チタン積層コンデンサーの拡
散面に具体例１で用いた電極パターンを構成し、
電極間容量を測定した。そのときの結果を第２表
に示す。又拡散層の確認はＸ線マイクロアナライ
ザーによつて行ない、内部電極層まで達していな
いことを確認した。このようにして酸化チタン積
層コンデンサーの表層部を低誘電率化し、電極、
抵抗を厚膜構成し、半導体素子を実装する高密度
回路部品が実現できた。 本発明は以上述べたように実施し得るものであ
り、酸化チタン、チタン酸バリウム系積層コンデ
ンサーの表層部を熱拡散によつて低誘電率化し、
グリーンシートを作成し、内部電極として白金−
パラジウムを交互に積層し、11×11mm、厚み1.1
mmのチツプ状に切断する。このようにして切断さ
れた誘電体チツプ焼成温度1400℃、焼成時間２時
間の焼成条件にて焼成した。一体焼結された積層
コンデンサーは９×９mm、厚み0.9mmとなつた。
内部電極は厚み方向に３等分した中央部に介在
し、複数個のコンデンサーを構成している。又コ
ンデンサー用内部電極の引出は具体例１と同じで
ある。このようにして得られた酸化チタン積層コ
ンデンサーに第２表に示すところの金属を用いて
無電解メツキ法により表層部に析出させた後、第
２表に示す条件で熱処理を行なつた。このように
して処理された酸化チタン積層コンデンサーの拡
散面に具体例１で用いた電極パターンを構成し、
電極間容量を測定した。そのときの結果を第２表
に示す。又拡散層の確認はＸ線マイクロアナライ
ザーによつて行ない、内部電極層まで達していな
いことを確認した。このようにして酸化チタン積
層コンデンサーの表層部を低誘電率化し、電極、
抵抗を厚膜構成し、半導体素子を実装する高密度
回路部品が実現できた。 本発明は以上述べたように実施し得るものであ
り、酸化チタン、チタン酸バリウム系積層コンデ
ンサーの表層部を熱拡散によつて低誘電率化し、
【表】
その上面に電極、抵抗を構成し、半導体素子を実
装できる高密度回路部品が実現できた。
装できる高密度回路部品が実現できた。
第１図は従来例を示す断面図、第２図は本発明
の一実施例を示す断面図、第３図は同平面図であ
る。 １１……誘電体層、１２……内部電極、１３…
…配線電極、１４……厚膜抵抗、１５……半導体
素子、１６……ワイヤ、１７……拡散層。
の一実施例を示す断面図、第３図は同平面図であ
る。 １１……誘電体層、１２……内部電極、１３…
…配線電極、１４……厚膜抵抗、１５……半導体
素子、１６……ワイヤ、１７……拡散層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ニツケル、銅の内少なくとも１種の金属を積
層型磁器コンデンサーの表面に無電解メツキし、
その後大気中或いは酸化雰囲気中にて熱処理し、
斯かる後磁気コンデンサー上に電気部品を装着す
る積層回路部品の製造方法。 ２ 磁器コンデンサーを酸化チタン及びチタン酸
バリウム系磁気コンデンサーとした特許請求の範
囲第１項記載の積層回路部品の製造方法。 ３ 熱処理温度を800〜1300℃とした特許請求の
範囲第１項記載の積層回路部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052482A JPS59915A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 積層回路部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052482A JPS59915A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 積層回路部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59915A JPS59915A (ja) | 1984-01-06 |
| JPH038573B2 true JPH038573B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=14537980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11052482A Granted JPS59915A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 積層回路部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59915A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5917939B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2016-05-18 | 双信電機株式会社 | コンデンサモジュール |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP11052482A patent/JPS59915A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59915A (ja) | 1984-01-06 |
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