JPH0992977A - Glass ceramic board with built-in capacitor - Google Patents
Glass ceramic board with built-in capacitorInfo
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- JPH0992977A JPH0992977A JP7267649A JP26764995A JPH0992977A JP H0992977 A JPH0992977 A JP H0992977A JP 7267649 A JP7267649 A JP 7267649A JP 26764995 A JP26764995 A JP 26764995A JP H0992977 A JPH0992977 A JP H0992977A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、コンデンサを内蔵
したガラスセラミック基板、特にガラスセラミック絶縁
層、コンデンサ用電極、その他の回路用配線等を同時焼
成して得るコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass ceramic substrate having a built-in capacitor, and more particularly to a glass ceramic substrate having a built-in capacitor obtained by simultaneously firing a glass ceramic insulating layer, a capacitor electrode, and other circuit wiring.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガラス粉末とセラミックフィラーの混合
物から作製したグリーンシートにＡｇペースト、コンデ
ンサペーストを用いて所定のパターンを形成し、複数枚
積層して８００〜１０００℃で焼成して得られるコンデ
ンサ内蔵ガラスセラミック基板（多層配線基板）があ
る。このようなコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板
は、リード付きコンデンサやチップコンデンサを、基板
上に半田付けしたものに比べて小型高密度化が可能なた
め、電子機器の小型化に貢献するものと期待されてい
る。2. Description of the Related Art Built-in capacitors obtained by forming a predetermined pattern using Ag paste and capacitor paste on a green sheet made of a mixture of glass powder and ceramic filler, laminating a plurality of sheets and firing at 800 to 1000 ° C. There is a glass ceramic substrate (multilayer wiring substrate). Such a glass-ceramic substrate with a built-in capacitor is expected to contribute to the miniaturization of electronic devices because it can be made smaller and higher in density than a capacitor with a lead or a chip capacitor soldered on the substrate. There is.
【０００３】従来、コンデンサ内蔵のセラミック多層配
線基板においては、そのコンデンサに用いる材料とし
て、低温焼成可能な鉛ペロブスカイト系複合材料を主成
分としたものについて数々の研究が行われている。その
代表的なものとして、例えばＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3 、Ｐｂ（Ｆｅ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｆｅ2/3
Ｗ1/3 ）Ｏ3 等の材料があり、それらの誘電率は単独で
は各々１２０００、２４０００、２００００と高い値が
得られている。Conventionally, in a ceramic multilayer wiring board with a built-in capacitor, as a material used for the capacitor, a lot of researches have been conducted on a material mainly composed of a lead perovskite type composite material which can be fired at a low temperature. As a typical example, for example, Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 )
O 3 , Pb (Fe 1/2 Nb 1/2 ) O 3 , Pb (Fe 2/3
There are materials such as W 1/3 ) O 3 and their dielectric constants are as high as 12000, 24000 and 20000, respectively.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の鉛ペロブスカイト系複合材料をガラスセラミック基
板に内蔵すると、焼成時に酸化硼素やシリカなどのガラ
ス成分の誘電体層中への拡散がおこり、焼成後のコンデ
ンサが所望の誘電特性を満たさないことがあった。例え
ば、鉛ペロブスカイト系複合材料Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 の誘電率は単独では上記のように１２０００
であるが、低温焼成基板に内蔵すると３０程度に低下し
てしまう。これを改善する方法として、従来たとえばコ
ンデンサ用電極とガラスセラミック絶縁層との間にバリ
ア層を印刷等により設けて拡散を抑制する方法が提案さ
れているが、バリア層を形成するための工程数が増加す
る等の不具合がある。However, when the above-mentioned conventional lead perovskite composite material is incorporated into a glass ceramic substrate, a glass component such as boron oxide or silica diffuses into the dielectric layer during firing, and after firing, In some cases, the above capacitor did not satisfy the desired dielectric characteristics. For example, a lead perovskite composite material Pb (Mg 1/3 Nb
The dielectric constant of 2/3 ) O 3 is 12000 as above by itself.
However, if it is built in the low temperature firing substrate, it will be reduced to about 30. As a method for improving this, a method of suppressing the diffusion by providing a barrier layer between the capacitor electrode and the glass ceramic insulating layer by printing or the like has been conventionally proposed, but the number of steps for forming the barrier layer is increased. There is a problem such as increase in
【０００５】本発明は上記の問題点に鑑みて提案された
もので、上記従来のように工程数を増加させることな
く、焼成時に酸化硼素やシリカなどのガラス成分が誘電
体層中へ拡散するのを防止して、高誘電率で誘電損失の
少ないコンデンサ内蔵のガラスセラミック多層配線基板
を提供することを目的とする。The present invention has been proposed in view of the above problems, and glass components such as boron oxide and silica are diffused into the dielectric layer during firing without increasing the number of steps as in the prior art. It is an object of the present invention to provide a glass-ceramic multilayer wiring board with a built-in capacitor that prevents the occurrence of the above and has a high dielectric constant and a small dielectric loss.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板
は、以下の構成としたものである。In order to achieve the above object, a glass ceramic substrate with a built-in capacitor according to the present invention has the following constitution.
【０００７】即ち、ガラスセラミック絶縁層、コンデン
サ用電極、その他の回路用配線等を同時焼成して得るコ
ンデンサ内蔵ガラスセラミック基板において、上記コン
デンサ用電極は、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とを含
有する導体ペーストを焼成して形成されていることを特
徴とする。That is, in a glass ceramic substrate with a built-in capacitor obtained by simultaneously firing a glass ceramic insulating layer, a capacitor electrode, and other circuit wiring, the capacitor electrode contains spherical Ag powder and flaky Ag powder. The conductive paste is formed by firing.
【０００８】[0008]
【作用】上記のようにコンデンサ用電極を形成する導体
ペーストに、球状Ａｇ粉とともにフレーク状Ａｇ粉を含
有させたことによって、焼成時に電極層が緻密化され、
ガラス成分の誘電体層中への拡散が抑制される。それに
よって誘電率の低下が防止され、高誘電率で誘電特性の
優れたコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板を提供する
ことが可能となる。By including the spherical Ag powder and the flaky Ag powder in the conductor paste for forming the capacitor electrode as described above, the electrode layer is densified during firing,
Diffusion of the glass component into the dielectric layer is suppressed. As a result, it is possible to provide a glass ceramic substrate with a built-in capacitor that prevents a decrease in the dielectric constant and has a high dielectric constant and excellent dielectric properties.
【０００９】なお上記の球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉
の混合比率（重量比率）は、２０：８０〜８０：２０の
範囲内、すなわち球状Ａｇ粉２０〜８０ｗｔ％に対し
て、フレークＡｇ粉は８０〜２０ｗｔ％とするのが望ま
しい。フレーク状Ａｇ粉が８０ｗｔ％を越えるか２０ｗ
ｔ％未満であると、電極層があまり緻密化せずガラス成
分が拡散してコンデンサの容量が低下するからである。The mixing ratio (weight ratio) of the spherical Ag powder and the flake Ag powder is in the range of 20:80 to 80:20, that is, the flake Ag powder is 20 to 80 wt% of the spherical Ag powder. It is desirable to set it to 80 to 20 wt%. Flake-like Ag powder exceeds 80wt% or 20w
When it is less than t%, the electrode layer is not densified so much and the glass component is diffused to reduce the capacitance of the capacitor.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は本発明によるコンデンサ内
蔵ガラスセラミック基板（多層配線基板）の具体的な構
成の一例を示す焼成後の断面図である。図において、１
はガラスセラミックよりなる絶縁層、２はコンデンサで
ある。そのコンデンサ２は一対の電極２１と、その両電
極２１・２１間に介在させた誘電体層２２とよりなる。
３は上記各電極２１に導電接続させたビア導体である。1 is a cross-sectional view after firing showing an example of a specific structure of a glass ceramic substrate with a built-in capacitor (multilayer wiring substrate) according to the present invention. In the figure, 1
Is an insulating layer made of glass ceramic and 2 is a capacitor. The capacitor 2 is composed of a pair of electrodes 21 and a dielectric layer 22 interposed between the electrodes 21 and 21.
Reference numeral 3 is a via conductor conductively connected to each electrode 21.
【００１１】上記のようなコンデンサを内蔵したガラス
セラミック多層配線基板を製造するに当たっては、例え
ば絶縁層１を構成する複数枚のガラスセラミックグリー
ンシートに予めコンデンサ２の電極２１や誘電体層２２
およびビア導体３さらに必要に応じて図に省略した所望
の配線パターン等を形成した後、それらのガラスセラミ
ックグリーンシートを積層して焼成する。この場合、コ
ンデンサ２は、例えばセラミックグリーンシート上に電
極２１を印刷等で形成した後に、その上に誘電体層２２
となる誘電体ペーストを印刷等で形成し、さらにその上
に電極２１を印刷等して形成する。またビア導体３は、
ビア孔を形成した後に導体ペーストを充填して形成すれ
ばよい。In manufacturing a glass ceramic multilayer wiring board having a built-in capacitor as described above, for example, a plurality of glass ceramic green sheets forming the insulating layer 1 are preliminarily formed on the electrodes 21 and the dielectric layer 22 of the capacitor 2.
The via conductor 3 and a desired wiring pattern not shown in the drawing are formed, if necessary, and then the glass ceramic green sheets are laminated and fired. In this case, in the capacitor 2, for example, after the electrode 21 is formed on the ceramic green sheet by printing or the like, the dielectric layer 22 is formed thereon.
Then, a dielectric paste to be used is formed by printing or the like, and the electrode 21 is further formed thereon by printing or the like. The via conductor 3 is
It may be formed by filling the conductive paste after forming the via hole.
【００１２】上記のガラスセラミックグリーンシートに
用いるガラスセラミック粉末としては、例えば１１００
℃以下で充分に焼結するものを用いればよく、その材質
は適宜であり、ガラス粉末としては、例えば酸化鉛、酸
化亜鉛、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物
等を含有するアルミノ硼珪酸ガラスで軟化点が６００〜
８００℃の非晶質ガラス粉末、あるいは６００〜１１０
０℃で結晶化する結晶化ガラス等が使用できる。又これ
にアルミナ、ジルコン、ムライト、コージェライト、ア
ノーサイト、シリカ等のセラミックフィラーを混合して
もよい。その場合の混合比率は、ガラスセラミック基板
の坑折強度、誘電率、緻密性等の性能を勘案して適宜調
整すればよく、一般的に重量比で約１：１が好ましい。The glass ceramic powder used for the above glass ceramic green sheet is, for example, 1100.
A material that can be sufficiently sintered at a temperature of ℃ or below may be used, and the material thereof is appropriate, and examples of the glass powder include alumino-boron containing lead oxide, zinc oxide, alkaline earth metal oxides, alkali metal oxides and the like. Silica glass with a softening point of 600-
Amorphous glass powder at 800 ° C, or 600 to 110
Crystallized glass that crystallizes at 0 ° C. can be used. Further, a ceramic filler such as alumina, zircon, mullite, cordierite, anorthite or silica may be mixed therewith. In that case, the mixing ratio may be appropriately adjusted in consideration of performances such as folding strength, dielectric constant, and denseness of the glass ceramic substrate, and generally a weight ratio of about 1: 1 is preferable.
【００１３】上記のガラスセラミックグリーンシート
は、ガラスセラミック粉末をスラリーに調整後、ドクタ
ーブレード等を用いてシート状に形成するもので、その
厚さは、作成すべき基板の焼成後の厚さを勘案して適宜
設定すればよく、例えば３０〜２００μｍ程度に成形す
る。また上記のスラリーに調整するには、ガラスセラミ
ック粉末にバインダや可塑剤および溶剤を加えて、ボー
ルミルやアトライタ等で混合して得ればよい。そのバイ
ンダとしては、例えばポリビニルブチラール、メタアク
リルポリマ、アクリルポリマ等を使用することができ
る。また可塑剤としてはフタル酸の誘導体等を、また溶
剤としてはアルコール類、ケトン類、塩素系有機溶剤等
をそれぞれ使用することができる。The above-mentioned glass ceramic green sheet is formed into a sheet by using a doctor blade or the like after adjusting the glass ceramic powder into a slurry, and its thickness is the thickness of the substrate to be prepared after firing. It may be appropriately set in consideration, and for example, it is molded to about 30 to 200 μm. Further, in order to prepare the above-mentioned slurry, a binder, a plasticizer and a solvent may be added to the glass ceramic powder and mixed by a ball mill, an attritor or the like. As the binder, for example, polyvinyl butyral, methacrylic polymer, acrylic polymer or the like can be used. Further, a phthalic acid derivative or the like can be used as the plasticizer, and alcohols, ketones, chlorine-based organic solvents or the like can be used as the solvent.
【００１４】上記のようにして作成したガラスセラミッ
クグリーンシートには、前述のように予めコンデンサ２
やビア導体３さらに必要に応じて図に省略した所望の配
線パターン等を形成するもので、特に本発明においては
コンデンサ２の電極２１を形成するための導体ペースト
に前述のように球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とを混合
したものを用いる。The glass-ceramic green sheet prepared as described above is preliminarily charged with the capacitor 2 as described above.
Or via conductor 3 and a desired wiring pattern not shown in the drawing are formed if necessary. Particularly, in the present invention, the conductor paste for forming the electrode 21 of the capacitor 2 contains the spherical Ag powder as described above. A mixture of flaky Ag powder is used.
【００１５】その球状およびフレーク状Ａｇ粉の粒径
は、コンデンサ用電極を例えばスクリーン印刷等で形成
する際にスクリーンを容易に通過できればよく、球状Ａ
ｇ粉の平均粒径は０．１〜１μｍ程度、フレーク状Ａｇ
粉の平均粒径（平均長径）は１〜５μｍ程度が好まし
い。またフレーク状Ａｇ粉の長径を厚さで割ったアスペ
クト比は５〜４０程度が好ましい。アスペクト比が５未
満または４０よりも大きいと電極層を緻密化する効果が
少ないからである。The particle size of the spherical and flake-shaped Ag powder is such that it can easily pass through the screen when the capacitor electrode is formed by screen printing or the like.
The average particle size of the g powder is about 0.1 to 1 μm, flake-like Ag
The average particle size (average major axis) of the powder is preferably about 1 to 5 μm. The aspect ratio obtained by dividing the major axis of the flake-like Ag powder by the thickness is preferably about 5-40. This is because when the aspect ratio is less than 5 or greater than 40, the effect of densifying the electrode layer is small.
【００１６】上記の球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とを
混合し、これにバインダを混練して導体ペーストを作製
するもので、具体的には例えば球状Ａｇ粉とフレーク状
Ａｇ粉との混合粉末１００重量部に対してビヒクルを２
０〜３０重量部程度加え、スリーロールミル等で混合す
る。そのビヒクルの特性は、特に限定されないが、エチ
ルセルロース４〜８ｗｔ％のターピネオール溶液を使用
することができる。またペーストの粘度は、２００〜３
００Ｐａ・Ｓとすれば印刷に好適である。The spherical Ag powder and the flake-shaped Ag powder are mixed and a binder is kneaded to prepare a conductor paste. Specifically, for example, a mixed powder of the spherical Ag powder and the flake-shaped Ag powder is mixed. 2 vehicles for 100 parts by weight
Add about 0 to 30 parts by weight and mix with a three-roll mill or the like. The characteristics of the vehicle are not particularly limited, but a 4-8 wt% ethylcellulose terpineol solution can be used. The viscosity of the paste is 200-3
A value of 00 Pa · S is suitable for printing.
【００１７】一方、コンデンサ２の誘電体層２２を形成
する誘電体ペーストとしては、前述のような鉛ペロブス
カイト系複合材料を主成分としたもの等を用いることが
できる。それらの材料を上記導体ペーストと同様の要領
でペースト状にすればよい。また前記のビア導体３や配
線パターン等を形成する導体ペーストとしては上記と同
様にＡｇ粉等を含有するペーストを用いればよく、その
場合フレーク状のＡｇ粉を含有するものでも含有しない
ものでもいずれでもよい。On the other hand, as the dielectric paste for forming the dielectric layer 22 of the capacitor 2, the above-mentioned lead perovskite-based composite material as a main component can be used. These materials may be made into a paste in the same manner as the conductor paste. As the conductor paste for forming the via conductor 3 and the wiring pattern, a paste containing Ag powder or the like may be used in the same manner as described above. In that case, it may or may not contain flake-like Ag powder. But it's okay.
【００１８】なお、上記のコンデンサ電極２１を形成す
るために導体ペーストを印刷等する際の厚さは、あまり
薄いと前記のガラス成分の拡散抑制効果が少なく、あま
り厚いと表面に凹凸がでてしまうので、７〜１５μｍ程
度が望ましい。また誘電体層２２を形成するための誘電
体ペーストの厚さは、あまり薄いとショートしてしま
い、厚いと表面に凹凸がでてしまうので、３０〜４０μ
ｍ程度が望ましい。When the conductive paste is printed to form the capacitor electrode 21 described above, if the thickness is too thin, the effect of suppressing the diffusion of the above glass components is small, and if it is too thick, the surface becomes uneven. Therefore, about 7 to 15 μm is desirable. If the thickness of the dielectric paste for forming the dielectric layer 22 is too thin, short-circuiting will occur, and if it is thick, the surface will be uneven, so 30-40 μm.
m is desirable.
【００１９】次に、上記のようにして予めコンデンサ２
やビア導体３および配線パターン等を形成したガラスセ
ラミックグリーンシートを複数枚積層した後、ホットプ
レス機等で一体化して焼成する。そのときのホットプレ
ス機等による圧力は、例えば５０〜３００ｋｇ／ｃｍ
2 、温度は６０〜９０℃程度とする。また焼成は、例え
ば４５０〜６００℃程度に加熱してバインダ等の有機物
を除去した後、１１００℃以下、例えば８００から１０
００℃で行えばよい。Next, the capacitor 2 is preliminarily set as described above.
After laminating a plurality of glass ceramic green sheets on which the via conductor 3, the wiring pattern, and the like are formed, they are integrated and fired by a hot press machine or the like. The pressure by the hot press machine at that time is, for example, 50 to 300 kg / cm.
2. The temperature is about 60 to 90 ° C. In addition, firing is performed at a temperature of 1100 ° C. or lower, for example 800 to 10 after heating to 450 to 600 ° C. to remove organic substances such as a binder.
It may be carried out at 00 ° C.
【００２０】[0020]
【実施例】前記図１に示すようなコンデンサ内蔵ガラス
セラミック多層配線基板を作製するに当たり、ガラスセ
ラミックグリーンシートを形成するためのガラスセラミ
ック粉末として、下記表１に示す組成のガラス粉末（平
均粒径２．２μｍ）と、アルミナ粉末（平均粒径１．７
μｍ）を５０：５０の比率で混合した。EXAMPLE In producing a glass ceramic multilayer wiring board with a built-in capacitor as shown in FIG. 1, glass powder having the composition shown in Table 1 below (average particle size) was used as a glass ceramic powder for forming a glass ceramic green sheet. 2.2 μm) and alumina powder (average particle size 1.7)
μm) were mixed in a ratio of 50:50.
【００２１】 [0021]
【００２２】上記の混合粉末１００重量部に対して、ボ
リビニルブチラール９重量部、フタル酸ジイソブチル７
重量部、オレイン酸１重量部、イソプロピルアルコール
４０重量部、トリクロロエタン２０重量部を加えてボー
ルミルで２４時間混合してスラリーを製作した。そのス
ラリーをドクターブレード法でシート状に成形してガラ
スセラミックグリーンシートを作製した。そのガラスセ
ラミックグリーンシートの厚さは２３２μｍであった。9 parts by weight of poly (vinyl butyral) and 7 parts of diisobutyl phthalate per 100 parts by weight of the above mixed powder.
By weight, 1 part by weight of oleic acid, 40 parts by weight of isopropyl alcohol and 20 parts by weight of trichloroethane were added and mixed in a ball mill for 24 hours to prepare a slurry. The slurry was formed into a sheet by the doctor blade method to prepare a glass ceramic green sheet. The thickness of the glass ceramic green sheet was 232 μm.
【００２３】一方、コンデンサ２の電極２１を形成する
ための導体ペーストとしては、平均粒径０．１〜１μｍ
の球状Ａｇ粉と、平均粒径（平均長径）１〜５μｍ、ア
スペクト比３０のフレークＡｇ粉とを種々の割合（重量
比）で混合し、それらの各混合粉末１００重量部を、そ
れぞれエチルセルロース６ｗｔ％のターピネオール溶液
３０重量部とともにスリーロールミルで混練したものを
用いた。On the other hand, the conductor paste for forming the electrode 21 of the capacitor 2 has an average particle size of 0.1 to 1 μm.
Spherical Ag powder, and flake Ag powder having an average particle size (average major axis) of 1 to 5 μm and an aspect ratio of 30 are mixed at various ratios (weight ratio), and 100 parts by weight of each mixed powder thereof is mixed with ethyl cellulose 6 wt. % Terpineol solution together with 30 parts by weight was used, which was kneaded with a three-roll mill.
【００２４】またコンデンサ２の誘電体層２２を形成す
るための誘電体ペーストとしては、平均粒径０．３μｍ
のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 粉末１００重量部をエ
チルセルロース８ｗｔ％のターピネオール溶液３０重量
部とともにスリーロールミルで混練したものを用いた。The dielectric paste for forming the dielectric layer 22 of the capacitor 2 has an average particle size of 0.3 μm.
100 parts by weight of Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 powder was mixed with 30 parts by weight of a terpineol solution containing 8 wt% of ethyl cellulose in a three-roll mill.
【００２５】そして上記の導体ペーストや誘電体ペース
トを、それぞれ印刷等で所望の厚さに形成することによ
ってコンデンサ２の電極２１と誘電体層２２を形成し
た。なおコンデンサ電極２１の厚さはそれぞれ１０μｍ
とし、誘電体層２２の厚さは３０μｍに形成した。Then, the above-mentioned conductor paste and dielectric paste were formed into desired thicknesses by printing or the like to form the electrodes 21 and the dielectric layer 22 of the capacitor 2. The thickness of each capacitor electrode 21 is 10 μm.
The dielectric layer 22 was formed to have a thickness of 30 μm.
【００２６】さらに、ビア導体４は、ガラスセラミック
グリーンシートに形成した直径１００μｍのスルーホー
ルに導体ペーストを充填して形成した。その導体ペース
トとしては、平均粒径１０μｍのＡｇ粉末１００重量部
を、エチルセルロース５％のターピネオール溶液１１重
量部とともにスリーロールミルで混合したものを用い
た。Further, the via conductor 4 was formed by filling a 100 μm diameter through hole formed in a glass ceramic green sheet with a conductor paste. As the conductor paste, 100 parts by weight of Ag powder having an average particle size of 10 μm was mixed with 11 parts by weight of a terpineol solution containing 5% ethyl cellulose in a three-roll mill.
【００２７】上記のようにしてコンデンサ２の電極２１
と誘電体層２２およびビア導体３を形成するためのペー
ストを予め印刷もしくは充填してなる複数枚のガラスセ
ラミックグリーンシートを互いに積層し、その積層体を
１５０ｋｇ／ｃｍ2 、８５℃の条件で加圧成形した。次
いで、５００℃で３時間保持してバインダを除去した
後、８７５℃の空気中で２０分間焼成してコンデンサ内
蔵のガラスセラミック基板を作製した。As described above, the electrode 21 of the capacitor 2
And a plurality of glass ceramic green sheets pre-printed or filled with a paste for forming the dielectric layer 22 and the via conductor 3 are laminated on each other, and the laminated body is applied under the condition of 150 kg / cm 2 , 85 ° C. Press formed. Next, after holding at 500 ° C. for 3 hours to remove the binder, it was baked in air at 875 ° C. for 20 minutes to produce a glass ceramic substrate with a built-in capacitor.
【００２８】なおコンデンサ２の電極２１に用いる導体
ペーストの球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉との混合比率
（重量比率）は、前述のように種々異ならせ、前記の好
適な条件を満たすものと満たさないもの、さらに本発明
のように球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉との両方を用い
ることなく、球状Ａｇ粉またはフレーク状Ａｇ粉のいず
れか一方のみを用いた場合についても上記と同様の要領
でコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板を作製した。そ
れらの基板を試料として各基板のコンデンサの誘電特性
を調べた。その結果を下記表２に示す。なお下記表２中
の誘電率εおよび誘電損失ｔａｎδは１ｋＨｚ、室温で
の測定値である。The mixing ratio (weight ratio) of the spherical Ag powder and the flake-shaped Ag powder of the conductor paste used for the electrode 21 of the capacitor 2 is varied as described above, and the above-mentioned preferable conditions are satisfied. In the same manner as described above, the case of using either spherical Ag powder or flake Ag powder without using both spherical Ag powder and flake Ag powder as in the present invention. A glass ceramic substrate with a built-in capacitor was manufactured. The dielectric properties of the capacitors on each substrate were examined using these substrates as samples. The results are shown in Table 2 below. The dielectric constant ε and the dielectric loss tan δ in Table 2 below are measured values at 1 kHz and room temperature.
【００２９】 [0029]
【００３０】上記表２中の試料２〜６は、コンデンサ電
極を形成するための導体ペーストに本発明が要件とする
球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉との両方を用いたもので
あるが、試料１および８のように球状Ａｇ粉のみを、ま
た試料７のようにフレーク状Ａｇ粉のみを用いたものに
比べ、誘電率εが高いことが分かる、特に球状Ａｇ粉と
フレーク状Ａｇ粉との混合比率を２０：８０〜８０：２
０の範囲内とした試料３〜５では誘電率が５０００以上
に向上し、良好な誘電特性を示している。Samples 2 to 6 in Table 2 above are those in which both the spherical Ag powder and the flaky Ag powder required by the present invention are used in the conductor paste for forming the capacitor electrode. It is found that the dielectric constant ε is higher than that of the spherical Ag powders 1 and 8 only, and the flaky Ag powders only like the sample 7, in particular the spherical Ag powders and the flaky Ag powders. Mixing ratio 20: 80-80: 2
In Samples 3 to 5 in which the range is 0, the dielectric constant is improved to 5000 or more, and good dielectric properties are exhibited.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明によるコンデンサ内
蔵ガラスセラミック基板は、コンデンサの電極を形成す
るための導体ペーストに、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ
粉とを含有させたことによって、焼結時にガラスセラミ
ックの絶縁体材料成分、特に酸化硼素やシリカなどのガ
ラス成分の誘電体層中への拡散を抑制することができ、
誘電率が高くかつ誘電損失の低いコンデンサにすること
ができる。また前記従来のようにバリア層を印刷等で形
成する場合に比べ、その印刷等の工程が少なくなるため
手間の削減やコストの低下が図れ、なおかつ誘電特性の
よい高品質のセラミック基板を提供することができるも
のである。As described above, in the glass ceramic substrate with a built-in capacitor according to the present invention, the spherical Ag powder and the flake-shaped Ag powder are added to the conductor paste for forming the electrodes of the capacitor.
By including the powder, it is possible to suppress the diffusion of the insulating material component of the glass ceramic during sintering, particularly glass components such as boron oxide and silica into the dielectric layer,
A capacitor having a high dielectric constant and a low dielectric loss can be obtained. Further, as compared with the conventional case where the barrier layer is formed by printing or the like, the number of steps such as printing is reduced, so that labor and cost can be reduced, and a high-quality ceramic substrate having good dielectric characteristics is provided. Is something that can be done.
【図１】本発明によるコンデンサ内蔵ガラスセラミック
基板の構成例を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a glass ceramic substrate with a built-in capacitor according to the present invention.
１ 絶縁層 ２ コンデンサ ２１ コンデンサ用電極 ２２ 誘電体層 ３ ビア導体 1 Insulating Layer 2 Capacitor 21 Capacitor Electrode 22 Dielectric Layer 3 Via Conductor
Claims (2)
電極、その他の回路用配線等を同時焼成して得るコンデ
ンサ内蔵ガラスセラミック基板において、上記コンデン
サ用電極は、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とを含有す
る導体ペーストを焼成して形成されていることを特徴と
するコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板。1. A glass ceramic substrate with a built-in capacitor obtained by simultaneously firing a glass ceramic insulating layer, a capacitor electrode, and other circuit wiring, wherein the capacitor electrode contains spherical Ag powder and flake Ag powder. A glass-ceramic substrate with a built-in capacitor, which is formed by firing a conductive paste.
の配合比率を、２０：８０〜８０：２０の範囲内とした
請求項１記載のコンデンサ内蔵ガラスセラミック基板。2. The glass ceramic substrate with a built-in capacitor according to claim 1, wherein the compounding ratio of the spherical Ag powder and the flake Ag powder is within the range of 20:80 to 80:20.
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- 1995-09-21 JP JP07267649A patent/JP3127797B2/en not_active Expired - Fee Related
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