JP2001119144A - Multilayer ceramic substrate and method of manufacturing the same - Google Patents
Multilayer ceramic substrate and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、焼成工程におい
て主面方向の収縮を実質的に生じさせないようにするこ
とができる、いわゆる無収縮プロセスを適用して製造さ
れる、多層セラミック基板およびその製造方法に関する
もので、特に、配線導体間のアイソレーションの確保に
ついての改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer ceramic substrate manufactured by applying a so-called non-shrinkage process capable of substantially preventing shrinkage in a main surface direction in a firing step, and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a method, and more particularly to an improvement in securing isolation between wiring conductors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】多層セラミック基板は、複数の積層され
たセラミック層を備え、これらセラミック層間の特定の
界面および多層セラミック基板の外表面には、適宜の配
線導体が設けられている。これら配線導体は、多層セラ
ミック基板に関連して設けられる複数の機能素子間の電
気的接続を達成するとともに、多層セラミック基板の外
表面上に搭載されるＩＣチップやその他のチップ状電子
部品等の電気的接続のための接続パッドを与える。ま
た、多層セラミック基板の内部にあっては、配線導体に
よってコンデンサ素子等の必要な機能素子が構成される
ことがある。2. Description of the Related Art A multilayer ceramic substrate includes a plurality of laminated ceramic layers, and an appropriate wiring conductor is provided on a specific interface between these ceramic layers and on the outer surface of the multilayer ceramic substrate. These wiring conductors achieve electrical connection between a plurality of functional elements provided in connection with the multilayer ceramic substrate, as well as IC chips and other chip-like electronic components mounted on the outer surface of the multilayer ceramic substrate. Provides connection pads for electrical connection. Further, inside the multilayer ceramic substrate, necessary functional elements such as a capacitor element may be formed by the wiring conductor.
【０００３】このような多層セラミック基板が高周波回
路を構成する部品として用いられる場合には、多層セラ
ミック基板に備えるセラミック層の誘電率ができるだけ
低くされ、それによって、複数の配線導体間のアイソレ
ーションを確保するようにしている。When such a multilayer ceramic substrate is used as a component constituting a high-frequency circuit, the dielectric constant of a ceramic layer provided on the multilayer ceramic substrate is made as low as possible, thereby reducing isolation between a plurality of wiring conductors. We are trying to secure.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】多層セラミック基板を
より多機能化、高密度化、高性能化および小型化するた
めには、このような多層セラミック基板において、高密
度配線を施すことが有効である。しかしながら、高密度
配線が進むと、上述したようなセラミック層の低誘電率
化だけでは、配線導体間のアイソレーションを十分に確
保するのが困難になってくる。In order to make the multilayer ceramic substrate more multifunctional, higher in density, higher in performance and smaller in size, it is effective to provide high density wiring in such a multilayer ceramic substrate. is there. However, with the progress of high-density wiring, it is difficult to ensure sufficient isolation between wiring conductors only by lowering the dielectric constant of the ceramic layer as described above.
【０００５】他方、配線導体間のアイソレーションのた
めには、電磁波の吸収能力のある磁性体を配線導体間に
配置することが効果的である。そのため、複数の積層さ
れた誘電体セラミック層を備える多層セラミック基板に
おいて、特定の誘電体セラミック層を磁性体セラミック
層によって置き換えることが考えられる。On the other hand, for isolation between wiring conductors, it is effective to arrange a magnetic material having an ability to absorb electromagnetic waves between the wiring conductors. Therefore, it is conceivable to replace a specific dielectric ceramic layer with a magnetic ceramic layer in a multilayer ceramic substrate including a plurality of stacked dielectric ceramic layers.
【０００６】しかしながら、上述のような誘電体セラミ
ック層と磁性体セラミック層とが混在する多層セラミッ
ク基板を製造しようとする場合、誘電体セラミック材料
を含む誘電体グリーンシートと磁性体セラミック材料を
含む磁性体グリーンシートとの焼成工程における焼結収
縮率ないしは収縮挙動に比較的大きな差があるため、チ
ップ状の積層セラミック電子部品の場合ならともかく、
規模の大きい多層セラミック基板の場合には、反りや歪
みが生じやすく、現状では、このような誘電体セラミッ
ク層と磁性体セラミック層とをともに備える多層セラミ
ック基板を量産規模で製造することは困難である。However, when manufacturing a multilayer ceramic substrate in which a dielectric ceramic layer and a magnetic ceramic layer are mixed as described above, a dielectric green sheet containing a dielectric ceramic material and a magnetic green sheet containing a magnetic ceramic material are used. Since there is a relatively large difference in the sintering shrinkage rate or shrinkage behavior in the firing step with the body green sheet, regardless of the case of chip-shaped multilayer ceramic electronic components,
In the case of a large-scale multilayer ceramic substrate, warpage and distortion are likely to occur, and at present, it is difficult to manufacture such a multilayer ceramic substrate including both a dielectric ceramic layer and a magnetic ceramic layer on a mass production scale. is there.
【０００７】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る、多層セラミック基板およびその製
造方法を提供しようとすることである。An object of the present invention is to provide a multilayer ceramic substrate and a method for manufacturing the same, which can solve the above-mentioned problems.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、簡単に言え
ば、多層セラミック基板において磁性体セラミック層を
形成することによって、配線導体間のアイソレーション
の効果を高めるとともに、誘電体グリーンシートと磁性
体グリーンシートとの焼結収縮率ないしは収縮挙動の違
いによって引き起こされる問題を、いわゆる無収縮プロ
セスを適用することによって解決しようとするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION Briefly stated, the present invention enhances the effect of isolation between wiring conductors by forming a magnetic ceramic layer on a multilayer ceramic substrate, An object of the present invention is to solve a problem caused by a difference in sintering shrinkage ratio or shrinkage behavior with a body green sheet by applying a so-called non-shrinkage process.
【０００９】より詳細には、この発明の第１の局面によ
る多層セラミック基板は、誘電体セラミック材料を含
む、複数の誘電体セラミック層と、これら誘電体セラミ
ック層の特定のものに接するように配置され、誘電体セ
ラミック層の厚みより薄く、誘電体セラミック材料の焼
結温度では焼結しない磁性体セラミック材料を未焼結状
態で含み、かつ誘電体セラミック層に含まれる材料の一
部が浸透している、磁性体セラミック層と、誘電体セラ
ミック層および磁性体セラミック層からなる積層構造物
の特定の界面に沿って設けられる、配線導体とを備える
ことを特徴としている。More specifically, the multilayer ceramic substrate according to the first aspect of the present invention is arranged with a plurality of dielectric ceramic layers including a dielectric ceramic material and in contact with specific ones of these dielectric ceramic layers. It contains a magnetic ceramic material which is thinner than the thickness of the dielectric ceramic layer and does not sinter at the sintering temperature of the dielectric ceramic material in an unsintered state, and a part of the material contained in the dielectric ceramic layer penetrates. A magnetic ceramic layer, and a wiring conductor provided along a specific interface of the laminated structure including the dielectric ceramic layer and the magnetic ceramic layer.
【００１０】他方、この発明の第２の局面による多層セ
ラミック基板は、誘電体セラミック材料を含む、複数の
誘電体セラミック層と、誘電体セラミック材料の焼結温
度で焼結し得る磁性体セラミック材料を含む、磁性体セ
ラミック層と、誘電体セラミック層と磁性体セラミック
層との間に配置され、誘電体セラミック層および磁性体
セラミック層の各厚みより薄く、誘電体セラミック材料
および磁性体セラミック材料の各焼結温度では焼結しな
い絶縁体セラミック材料を未焼結状態で含み、かつ誘電
体セラミック層および磁性体セラミック層のそれぞれに
含まれる各材料の一部が浸透している、収縮抑制層と、
誘電体セラミック層、磁性体セラミック層および収縮抑
制層からなる積層構造物の特定の界面に沿って設けられ
る、配線導体とを備えることを特徴としている。On the other hand, a multilayer ceramic substrate according to a second aspect of the present invention comprises a plurality of dielectric ceramic layers including a dielectric ceramic material, and a magnetic ceramic material which can be sintered at a sintering temperature of the dielectric ceramic material. Including, a magnetic ceramic layer, disposed between the dielectric ceramic layer and the magnetic ceramic layer, thinner than each thickness of the dielectric ceramic layer and the magnetic ceramic layer, the dielectric ceramic material and the magnetic ceramic material A shrinkage suppression layer including an insulating ceramic material that does not sinter at each sintering temperature in an unsintered state, and a portion of each material included in each of the dielectric ceramic layer and the magnetic ceramic layer has penetrated. ,
And a wiring conductor provided along a specific interface of the laminated structure including the dielectric ceramic layer, the magnetic ceramic layer, and the shrinkage suppressing layer.
【００１１】上述した第１および第２の局面による各多
層セラミック基板において、複数の配線導体が、積層構
造物の同じ界面に沿って設けられることも、磁性体セラ
ミック層を挟むように積層構造物の異なる界面に沿って
設けられることもある。In each of the multilayer ceramic substrates according to the first and second aspects described above, a plurality of wiring conductors may be provided along the same interface of the multilayer structure, or the multilayer structure may sandwich the magnetic ceramic layer. May be provided along different interfaces.
【００１２】この発明は、また、上述したような多層セ
ラミック基板を製造する方法にも向けられる。[0012] The present invention is also directed to a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate as described above.
【００１３】第１の局面による多層セラミック基板の製
造方法は、誘電体セラミック材料を含む、複数の誘電体
グリーンシートと、これら誘電体グリーンシートの特定
のものに接するように配置され、誘電体グリーンシート
の厚みより薄く、かつ誘電体セラミック材料の焼結温度
では焼結しない磁性体セラミック材料を含む、磁性体グ
リーンシートと、誘電体グリーンシートおよび磁性体グ
リーンシートからなる積層構造物の特定の界面に沿って
設けられる、配線導体とを備える、生の複合積層体を用
意する工程と、この生の複合積層体を焼成する工程とを
備えることを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate, comprising: a plurality of dielectric green sheets containing a dielectric ceramic material; and a plurality of dielectric green sheets arranged in contact with specific ones of the dielectric green sheets. A specific interface between a magnetic green sheet and a laminated structure including a dielectric green sheet and a magnetic green sheet, including a magnetic ceramic material that is thinner than the sheet thickness and does not sinter at the sintering temperature of the dielectric ceramic material , A step of preparing a raw composite laminate including a wiring conductor provided along the line, and a step of firing the raw composite laminate.
【００１４】第２の局面による多層セラミック基板の製
造方法は、誘電体セラミック材料を含む、複数の誘電体
グリーンシートと、誘電体セラミック材料の焼結温度で
焼結し得る磁性体セラミック材料を含む、磁性体グリー
ンシートと、誘電体グリーンシートと磁性体グリーンシ
ートとの間に位置され、誘電体グリーンシートおよび磁
性体グリーンシートの各厚みより薄く、かつ誘電体セラ
ミック材料および磁性体セラミック材料の各焼結温度で
は焼結しない絶縁体セラミック材料を含む、収縮抑制用
グリーンシートと、誘電体グリーンシート、磁性体グリ
ーンシートおよび収縮抑制用グリーンシートからなる積
層構造物の特定の界面に沿って設けられる、配線導体と
を備える、生の複合積層体を用意する工程と、この生の
複合積層体を焼成する工程とを備えることを特徴として
いる。A method of manufacturing a multilayer ceramic substrate according to a second aspect includes a plurality of dielectric green sheets including a dielectric ceramic material, and a magnetic ceramic material sinterable at a sintering temperature of the dielectric ceramic material. A magnetic green sheet, located between the dielectric green sheet and the magnetic green sheet, thinner than each of the dielectric green sheet and the magnetic green sheet, and each of the dielectric ceramic material and the magnetic ceramic material. It is provided along a specific interface of a laminated structure including a shrinkage suppressing green sheet and a dielectric green sheet, a magnetic green sheet and a shrinkage suppressing green sheet, including an insulating ceramic material that does not sinter at a sintering temperature. Preparing a raw composite laminate, including a wiring conductor, and firing the raw composite laminate It is characterized by comprising a that step.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる多層セラミック基板１の一部を概略的に示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a part of a multilayer ceramic substrate 1 according to an embodiment of the present invention.
【００１６】多層セラミック基板１は、誘電体セラミッ
ク材料を含む、複数の誘電体セラミック層２を備えてい
る。ここで用いられる誘電体セラミック材料は、後述す
る理由から、低温で焼結可能であることが好ましい。そ
のため、この誘電体セラミック材料は、結晶化ガラス、
またはガラスとセラミックとの混合物を含むことが好ま
しい。より具体的には、誘電体セラミック材料として、
たとえば、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系低温焼結セ
ラミック材料が用いられる。The multilayer ceramic substrate 1 has a plurality of dielectric ceramic layers 2 containing a dielectric ceramic material. The dielectric ceramic material used here is preferably sinterable at a low temperature for the reasons described below. Therefore, this dielectric ceramic material is crystallized glass,
Alternatively, it is preferable to include a mixture of glass and ceramic. More specifically, as a dielectric ceramic material,
For example, BaO-Al 2 O 3 -SiO 2 based low-temperature co-fired ceramic material is used.
【００１７】多層セラミック基板１は、また、磁性体セ
ラミック層３を備えている。この磁性体セラミック層３
は、誘電体セラミック層２の特定のものに接するように
配置される。磁性体セラミック層３は、上述した誘電体
セラミック材料の焼結温度では焼結しない磁性体セラミ
ック材料を未焼結状態で含んでいる。この磁性体セラミ
ック材料としては、たとえば、Ｍｎ−Ｚｎ−フェライト
系磁性体セラミック材料またはＮｉ−Ｚｎ−フェライト
系磁性体セラミック材料が用いられる。The multilayer ceramic substrate 1 has a magnetic ceramic layer 3. This magnetic ceramic layer 3
Is arranged so as to contact a specific one of the dielectric ceramic layers 2. The magnetic ceramic layer 3 contains a non-sintered magnetic ceramic material that does not sinter at the sintering temperature of the dielectric ceramic material described above. As the magnetic ceramic material, for example, a Mn-Zn-ferrite magnetic ceramic material or a Ni-Zn-ferrite magnetic ceramic material is used.
【００１８】また、磁性体セラミック層３には、この多
層セラミック基板１を得るための焼成の結果、誘電体セ
ラミック層２に含まれる材料の一部が浸透している。こ
のような浸透を十分なものとするため、磁性体セラミッ
ク層３の厚みは、誘電体セラミック層２の厚みより薄く
される。Further, as a result of firing for obtaining the multilayer ceramic substrate 1, a part of the material contained in the dielectric ceramic layer 2 has penetrated into the magnetic ceramic layer 3. To make such permeation sufficient, the thickness of the magnetic ceramic layer 3 is made smaller than the thickness of the dielectric ceramic layer 2.
【００１９】多層セラミック基板１は、また、配線導体
４〜１３を備えている。これらの配線導体４〜１３は、
たとえば銅、銀または金のような導電成分を含む導電性
ペーストを焼き付けることによって形成される。The multilayer ceramic substrate 1 further includes wiring conductors 4 to 13. These wiring conductors 4 to 13 are
For example, it is formed by baking a conductive paste containing a conductive component such as copper, silver or gold.
【００２０】配線導体４〜１３のうち、配線導体４およ
び５は、多層セラミック基板１の外表面上に設けられて
いる。また、配線導体６〜１３は、誘電体セラミック層
２および磁性体セラミック層３からなる積層構造物の特
定の界面に沿って設けられている。The wiring conductors 4 and 5 among the wiring conductors 4 to 13 are provided on the outer surface of the multilayer ceramic substrate 1. Further, the wiring conductors 6 to 13 are provided along a specific interface of the laminated structure including the dielectric ceramic layer 2 and the magnetic ceramic layer 3.
【００２１】上述した後者の配線導体６〜１３のうち、
配線導体７〜１０ならびに配線導体１１〜１３は、それ
ぞれ、上述の積層構造物の同じ界面に沿って設けられて
いる。また、配線導体６〜１０と配線導体１１〜１３と
は、磁性体セラミック層３を挟むように積層構造物の異
なる界面に沿って設けられている。Of the latter wiring conductors 6 to 13,
The wiring conductors 7 to 10 and the wiring conductors 11 to 13 are respectively provided along the same interface of the above-mentioned laminated structure. The wiring conductors 6 to 10 and the wiring conductors 11 to 13 are provided along different interfaces of the laminated structure so as to sandwich the magnetic ceramic layer 3.
【００２２】このような多層セラミック基板１は、次の
ようにして製造される。図２は、焼成されることによっ
て多層セラミック基板１となる生の複合積層体１ａの一
部を分解して概略的に示す断面図である。Such a multilayer ceramic substrate 1 is manufactured as follows. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a part of a raw composite laminate 1a which becomes a multilayer ceramic substrate 1 by firing.
【００２３】生の複合積層体１ａは、複数の誘電体グリ
ーンシート２ａを備えている。これら誘電体グリーンシ
ート２ａは、焼成されることによって、誘電体セラミッ
ク層２となるべきもので、それぞれ、誘電体セラミック
材料を含んでいる。The green composite laminate 1a includes a plurality of dielectric green sheets 2a. These dielectric green sheets 2a are to be fired to become the dielectric ceramic layers 2 and each include a dielectric ceramic material.
【００２４】また、生の複合積層体１ａは、磁性体グリ
ーンシート３ａを備えている。この磁性体グリーンシー
ト３ａは、焼成されることによって、磁性体セラミック
層３となるもので、特定の誘電体グリーンシート２ａに
接するように配置されている。磁性体グリーンシート３
ａの厚みは、誘電体グリーンシート２ａの厚みより薄
い。また、磁性体グリーンシート３ａは、誘電体グリー
ンシート２ａに含まれる誘電体セラミック材料の焼結温
度では焼結しない磁性体セラミック材料を含んでいる。The green composite laminate 1a has a magnetic green sheet 3a. The magnetic green sheet 3a becomes the magnetic ceramic layer 3 by being fired, and is arranged so as to be in contact with a specific dielectric green sheet 2a. Magnetic green sheet 3
The thickness a is smaller than the thickness of the dielectric green sheet 2a. The magnetic green sheet 3a includes a magnetic ceramic material that does not sinter at the sintering temperature of the dielectric ceramic material included in the dielectric green sheet 2a.
【００２５】また、配線導体４〜１３が、上述した誘電
体グリーンシート２ａの特定のものの各主面上または磁
性体グリーンシート３ａの主面上に形成されている。The wiring conductors 4 to 13 are formed on the main surfaces of specific ones of the above-described dielectric green sheets 2a or on the main surfaces of the magnetic green sheets 3a.
【００２６】このような誘電体グリーンシート２ａおよ
び磁性体グリーンシート３ａを積み重ねることによっ
て、生の複合積層体１ａが得られる。この生の複合積層
体１ａは、次いで焼成されることによって、図１に示し
た多層セラミック基板１が得られる。By stacking such dielectric green sheets 2a and magnetic green sheets 3a, a green composite laminate 1a is obtained. The green composite laminate 1a is then fired to obtain the multilayer ceramic substrate 1 shown in FIG.
【００２７】上述した焼成工程において、磁性体グリー
ンシート３ａは、誘電体グリーンシート２ａの収縮を抑
制するように作用する。すなわち、磁性体グリーンシー
ト３ａは、そこに含まれる磁性体セラミック材料を未焼
結状態のまま残し、それ自身が焼結しないので、誘電体
グリーンシート２ａの主面方向での収縮を抑制すること
になる。In the above-described firing step, the magnetic green sheet 3a acts to suppress the contraction of the dielectric green sheet 2a. That is, since the magnetic green sheet 3a leaves the magnetic ceramic material contained therein in an unsintered state and does not sinter itself, it is possible to suppress the shrinkage of the dielectric green sheet 2a in the main surface direction. become.
【００２８】また、磁性体グリーンシート３ａにあって
は、焼成工程において、上述のように焼結しないので、
誘電体グリーンシート２ａとの間での焼結収縮率あるい
は収縮挙動の差による問題を引き起こすことがなく、そ
のため、焼結後の多層セラミック基板１において、反り
や歪みを生じにくくすることができる。In the magnetic green sheet 3a, the sintering is not performed as described above in the firing step.
There is no problem caused by a difference in sintering shrinkage ratio or shrinkage behavior with the dielectric green sheet 2a, and therefore, warpage and distortion can be less likely to occur in the multilayer ceramic substrate 1 after sintering.
【００２９】また、得られた多層セラミック基板１にお
いて、磁性体セラミック層３は、電磁波を吸収する能力
を有しているため、たとえば、同じ界面に沿って位置す
る、配線導体７〜１０の間および配線導体１１〜１３の
間、あるいは、磁性体セラミック層３を挟むように異な
る界面に沿って位置する配線導体６〜１０と配線導体１
１〜１３との間でのそれぞれのアイソレーションの効果
を大きくすることができる。In the obtained multilayer ceramic substrate 1, the magnetic ceramic layer 3 has the ability to absorb electromagnetic waves, so that, for example, between the wiring conductors 7 to 10 located along the same interface. Wiring conductors 6 to 10 and wiring conductor 1 located between different wiring conductors 11 to 13 or along different interfaces so as to sandwich magnetic ceramic layer 3.
The effects of the respective isolations between 1 and 13 can be increased.
【００３０】なお、図１に示した多層セラミック基板１
において、磁性体セラミック層３が配置される位置や数
は、適宜変更することができる。The multilayer ceramic substrate 1 shown in FIG.
In the above, the position and the number of the magnetic ceramic layers 3 to be arranged can be appropriately changed.
【００３１】図３は、この発明の他の実施形態による多
層セラミック基板２１の一部を概略的に示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view schematically showing a part of a multilayer ceramic substrate 21 according to another embodiment of the present invention.
【００３２】多層セラミック基板２１は、誘電体セラミ
ック材料を含む、複数の誘電体セラミック層２２を備え
ている。この誘電体セラミック材料は、後述する理由か
ら、低温で焼結可能であることが好ましい。したがっ
て、前述の図１に示した誘電体セラミック層２に含まれ
る誘電体セラミック材料と同様のものを用いることがで
きる。The multilayer ceramic substrate 21 has a plurality of dielectric ceramic layers 22 containing a dielectric ceramic material. This dielectric ceramic material is preferably sinterable at a low temperature for the reasons described below. Therefore, the same material as the dielectric ceramic material included in the dielectric ceramic layer 2 shown in FIG. 1 can be used.
【００３３】多層セラミック基板２１は、また、磁性体
セラミック材料を含む磁性体セラミック層２３を備えて
いる。この磁性体セラミック材料は、前述した誘電体セ
ラミック材料の場合と同様、低温で焼結可能であること
が好ましい。また、この磁性体セラミック材料の焼結開
始温度は、誘電体セラミック材料の焼結開始温度の概ね
±１００℃以内に選ばれることが好ましく、誘電体セラ
ミック材料を焼結させるために適用される温度条件で焼
結し得るようにされる。言い換えると、磁性体セラミッ
ク材料と誘電体セラミック材料とは同時の焼成工程にお
いてともに焼結するようにされる。そのため、磁性体セ
ラミック材料は、たとえば、ガラスとフェライトとの混
合物をもって構成されることが好ましい。The multilayer ceramic substrate 21 has a magnetic ceramic layer 23 containing a magnetic ceramic material. This magnetic ceramic material is preferably sinterable at a low temperature, as in the case of the dielectric ceramic material described above. Further, the sintering start temperature of the magnetic ceramic material is preferably selected within approximately ± 100 ° C. of the sintering start temperature of the dielectric ceramic material, and the temperature applied for sintering the dielectric ceramic material is preferably selected. Sinterable under conditions. In other words, the magnetic ceramic material and the dielectric ceramic material are sintered together in a simultaneous firing step. Therefore, the magnetic ceramic material is preferably made of, for example, a mixture of glass and ferrite.
【００３４】多層セラミック基板２１は、また、誘電体
セラミック層２２と磁性体セラミック層２３との間に配
置される、収縮抑制層２４を備えている。なお、この実
施形態では、互いに隣り合う誘電体セラミック層２２の
間にも、収縮抑制層２４が配置されている。The multilayer ceramic substrate 21 further includes a shrinkage suppressing layer 24 disposed between the dielectric ceramic layer 22 and the magnetic ceramic layer 23. In this embodiment, the shrinkage suppression layer 24 is also arranged between the dielectric ceramic layers 22 adjacent to each other.
【００３５】収縮抑制層２４は、前述した誘電体セラミ
ック材料および磁性体セラミック材料の各焼結温度では
焼結しない絶縁体セラミック材料を未焼結の状態で含ん
でいる。この絶縁体セラミック材料としては、たとえ
ば、アルミナまたはジルコニアが有利に用いられる。The shrinkage suppressing layer 24 contains an unsintered insulating ceramic material which does not sinter at the respective sintering temperatures of the dielectric ceramic material and the magnetic ceramic material. As the insulating ceramic material, for example, alumina or zirconia is advantageously used.
【００３６】また、収縮抑制層２４には、この多層セラ
ミック基板２１を得るための焼成の結果、当該収縮抑制
層２４に接する誘電体セラミック層２２および磁性体セ
ラミック層２３のそれぞれに含まれる各材料一部、最も
上の収縮抑制層２４にあっては、誘電体セラミック層２
２に含まれる材料の一部が浸透している。この浸透をよ
り十分なものとするため、収縮抑制層２４の厚みは、誘
電体セラミック層２２および磁性体セラミック層２３の
各厚みより薄くされる。As a result of firing for obtaining the multilayer ceramic substrate 21, each material contained in the dielectric ceramic layer 22 and the magnetic ceramic layer 23 in contact with the shrinkage suppressing layer 24 is formed on the shrinkage suppressing layer 24. In the uppermost shrinkage suppression layer 24, the dielectric ceramic layer 2
Part of the material contained in 2 has penetrated. In order to make this permeation more sufficient, the thickness of the shrinkage suppression layer 24 is made smaller than the thickness of each of the dielectric ceramic layer 22 and the magnetic ceramic layer 23.
【００３７】多層セラミック基板２１は、また、いくつ
かの配線導体２５〜３６を備えている。これら配線導体
２５〜３６のうち、配線導体２５および２６は、多層セ
ラミック基板２１の外表面上に設けられ、配線導体２７
〜３６は、多層セラミック基板２１の内部であって、誘
電体セラミック層２２、磁性体セラミック層２３および
収縮抑制層２４からなる積層構造物の特定の界面に沿っ
て設けられている。The multilayer ceramic substrate 21 also has several wiring conductors 25-36. Of these wiring conductors 25 to 36, wiring conductors 25 and 26 are provided on the outer surface of multilayer ceramic substrate 21 and
36 are provided inside the multilayer ceramic substrate 21 along a specific interface of the multilayer structure including the dielectric ceramic layer 22, the magnetic ceramic layer 23, and the shrinkage suppressing layer 24.
【００３８】上述の内部に設けられた配線導体２７〜３
６のうち、配線導体２８〜３０、配線導体３１および３
２、配線導体３３および３４ならびに配線導体３５およ
び３６は、それぞれ、上述の積層構造物の同じ界面に沿
って設けられている。また、配線導体２７〜３２と配線
導体３３〜３６とは、磁性体セラミック層２３を挟むよ
うに積層構造物の異なる界面に沿って設けられている。The above-described wiring conductors 27 to 3 provided inside
6, wiring conductors 28 to 30, wiring conductors 31 and 3
2. The wiring conductors 33 and 34 and the wiring conductors 35 and 36 are respectively provided along the same interface of the above-mentioned laminated structure. The wiring conductors 27 to 32 and the wiring conductors 33 to 36 are provided along different interfaces of the laminated structure so as to sandwich the magnetic ceramic layer 23.
【００３９】この実施形態によっても、磁性体セラミッ
ク層２３が電磁波を吸収するため、たとえば、配線導体
２８〜３０の間、配線導体３１および３２の間、配線導
体３３および３４の間、配線導体３５および３６の間、
あるいは、配線導体２７〜３２と配線導体３３〜３６と
間において、アイソレーションの効果を大きくすること
ができる。Also in this embodiment, since the magnetic ceramic layer 23 absorbs electromagnetic waves, for example, between the wiring conductors 28 to 30, between the wiring conductors 31 and 32, between the wiring conductors 33 and 34, and between the wiring conductors 33 and 34, for example. Between and 36,
Alternatively, the effect of the isolation can be increased between the wiring conductors 27 to 32 and the wiring conductors 33 to 36.
【００４０】上述したような多層セラミック基板２１
は、次のようにして製造される。図４は、焼成されるこ
とによって多層セラミック基板２１となる生の複合積層
体２１ａの一部を分解して示す断面図である。The multilayer ceramic substrate 21 as described above
Is manufactured as follows. FIG. 4 is an exploded cross-sectional view showing a part of a raw composite laminate 21a that becomes a multilayer ceramic substrate 21 by firing.
【００４１】生の複合積層体２１ａは、複数の誘電体グ
リーンシート２２ａを備えている。これら誘電体グリー
ンシート２２ａは、焼成されることによって、前述した
誘電体セラミック層２２となるもので、誘電体セラミッ
ク材料を含んでいる。The raw composite laminate 21a has a plurality of dielectric green sheets 22a. These dielectric green sheets 22a, when fired, become the above-described dielectric ceramic layers 22, and include a dielectric ceramic material.
【００４２】また、生の複合積層体２１ａは、磁性体グ
リーンシート２３ａを備えている。磁性体グリーンシー
ト２３ａは、焼成によって、前述した磁性体セラミック
層２３となるもので、誘電体セラミック材料の焼結温度
で焼結し得る磁性体セラミック材料を含んでいる。The green composite laminate 21a includes a magnetic green sheet 23a. The magnetic green sheet 23a becomes the above-mentioned magnetic ceramic layer 23 by firing, and contains a magnetic ceramic material that can be sintered at the sintering temperature of the dielectric ceramic material.
【００４３】また、生の複合積層体２１ａは、収縮抑制
用グリーンシート２４ａを備えている。収縮抑制用グリ
ーンシート２４ａは、焼成工程の後、前述した収縮抑制
層２４となるもので、前述した誘電体セラミック材料お
よび磁性体セラミック材料の各焼結温度では焼結しない
絶縁体セラミック材料を含んでいる。収縮抑制用グリー
ンシート２４ａは、誘電体グリーンシート２２ａと磁性
体グリーンシート２３ａとの間、あるいは、隣り合う誘
電体グリーンシート２２ａの間に配置される。これら収
縮抑制用グリーンシート２４ａの各厚みは、誘電体グリ
ーンシート２２ａおよび磁性体グリーンシート２３ａの
各厚みより薄くされる。The green composite laminate 21a has a green sheet 24a for suppressing shrinkage. The shrinkage suppressing green sheet 24a becomes the above-described shrinkage suppressing layer 24 after the firing step, and includes an insulating ceramic material that does not sinter at each sintering temperature of the dielectric ceramic material and the magnetic ceramic material described above. In. The shrinkage suppressing green sheet 24a is disposed between the dielectric green sheet 22a and the magnetic green sheet 23a, or between adjacent dielectric green sheets 22a. Each thickness of the shrinkage suppressing green sheet 24a is made smaller than each thickness of the dielectric green sheet 22a and the magnetic green sheet 23a.
【００４４】また、前述した配線導体２５〜３６が、特
定の誘電体グリーンシート２２ａ、磁性体グリーンシー
ト２３ａまたは収縮抑制用グリーンシート２４ａ上に形
成される。The above-described wiring conductors 25 to 36 are formed on a specific dielectric green sheet 22a, a magnetic green sheet 23a or a shrinkage suppressing green sheet 24a.
【００４５】上述した誘電体グリーンシート２２ａ、磁
性体グリーンシート２３ａおよび収縮抑制用グリーンシ
ート２４ａが積層されることによって、生の複合積層体
２１ａが得られる。この生の複合積層体２１ａは、次い
で、焼成され、それによって、図３に示す多層セラミッ
ク基板２１が得られる。The composite green body 21a is obtained by laminating the dielectric green sheet 22a, the magnetic green sheet 23a, and the shrinkage suppressing green sheet 24a. The green composite laminate 21a is then fired, thereby obtaining the multilayer ceramic substrate 21 shown in FIG.
【００４６】上述の焼成工程において、収縮抑制用グリ
ーンシート２４ａは、そこに含まれる絶縁体セラミック
材料を未焼結状態のまま残し、それ自身が焼結しないの
で、誘電体グリーンシート２２ａおよび磁性体グリーン
シート２３ａの各々の主面方向での収縮を抑制する。し
たがって、誘電体グリーンシート２２ａと磁性体グリー
ンシート２３ａとの間での前述したような焼結収縮率な
いしは収縮挙動の差は、まず、このように各々の収縮が
抑制されることにより、実質的になくすことができる。In the above-mentioned firing step, the shrinkage suppressing green sheet 24a leaves the insulating ceramic material contained therein in an unsintered state and does not sinter itself, so that the dielectric green sheet 22a and the magnetic material The shrinkage of the green sheet 23a in the main surface direction is suppressed. Therefore, the difference in the sintering shrinkage rate or shrinkage behavior between the dielectric green sheet 22a and the magnetic green sheet 23a is substantially reduced by suppressing the respective shrinkage. Can be eliminated.
【００４７】また、誘電体グリーンシート２２ａと磁性
体グリーンシート２３ａとの間には、焼結しない収縮抑
制用グリーンシート２４ａあるいは収縮抑制層２４が介
在しているので、たとえ、誘電体グリーンシート２２ａ
と磁性体グリーンシート２３ａとの間で焼結収縮率ない
しは収縮挙動の差が生じても、収縮抑制用グリーンシー
ト２４ａあるいは収縮抑制層２４は、このような焼結収
縮率ないしは収縮挙動の差を有利に吸収することができ
る。Since the non-sintering shrinkage suppressing green sheet 24a or the shrinkage suppressing layer 24 is interposed between the dielectric green sheet 22a and the magnetic green sheet 23a, for example, the dielectric green sheet 22a
Even if a difference in sintering shrinkage or shrinkage behavior occurs between the magnetic sheet and the magnetic green sheet 23a, the shrinkage suppression green sheet 24a or the shrinkage suppression layer 24 reduces such a difference in sintering shrinkage or shrinkage behavior. It can be absorbed advantageously.
【００４８】このようにして、この実施形態によって
も、焼結収縮率の差からもたらされる問題を有利に回避
することができる。As described above, according to this embodiment, the problem caused by the difference in the sintering shrinkage can be advantageously avoided.
【００４９】図３に示した多層セラミック基板２１にお
いて、誘電体セラミック層２２、磁性体セラミック層２
３および収縮抑制層２４の積層順序や数は、適宜変更す
ることができる。In the multilayer ceramic substrate 21 shown in FIG. 3, the dielectric ceramic layer 22, the magnetic ceramic layer 2
The stacking order and number of 3 and the shrinkage suppression layer 24 can be changed as appropriate.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上のように、この発明に係る多層セラ
ミック基板によれば、磁性体セラミック層を備えている
ので、この磁性体セラミック層が有する電磁波吸収作用
によって、配線導体間のアイソレーション効果を高める
ことができる。このようなアイソレーション効果は、多
層セラミック基板を構成する積層構造物の同じ界面に沿
って設けられる複数の配線導体間に対しても、あるい
は、磁性体セラミック層を挟むように積層構造物の異な
る界面に沿って設けられる配線導体間においても働かせ
ることができる。As described above, according to the multilayer ceramic substrate of the present invention, since the magnetic ceramic layer is provided, the electromagnetic wave absorbing action of the magnetic ceramic layer causes the isolation effect between the wiring conductors. Can be increased. Such an isolation effect is caused by a difference in the laminated structure between a plurality of wiring conductors provided along the same interface of the laminated structure constituting the multilayer ceramic substrate, or such that the magnetic ceramic layer is interposed therebetween. It can also work between wiring conductors provided along the interface.
【００５１】したがって、この発明によれば、多層セラ
ミック基板における配線導体に関連する高周波特性を良
好なものとすることができるとともに、高密度配線への
対応が容易になる。Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the high-frequency characteristics related to the wiring conductor in the multilayer ceramic substrate and to easily cope with high-density wiring.
【００５２】また、この発明に係る多層セラミック基板
の製造方法によれば、磁性体グリーンシートまたは収縮
抑制用グリーンシートによる収縮抑制効果を働かせた状
態で、焼成が実施されるので、誘電体グリーンシートと
磁性体グリーンシートとの間での焼結収縮率ないしは収
縮挙動の差による問題を有利に回避することができる。Further, according to the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, the firing is performed in a state where the shrinkage suppressing effect of the magnetic green sheet or the shrinkage suppressing green sheet is exerted. The problem caused by the difference in sintering shrinkage or shrinkage behavior between the magnetic green sheet and the magnetic green sheet can be advantageously avoided.
【００５３】また、誘電体グリーンシートと磁性体グリ
ーンシートとの間に収縮抑制用グリーンシートが配置さ
れる場合には、誘電体グリーンシートと磁性体グリーン
シートとの間の焼結収縮率ないしは収縮挙動の差を吸収
する機能を、収縮抑制用グリーンシートによって営ませ
ることができるので、焼結収縮率ないしは収縮挙動の差
によってもたらされる問題をさらに確実に回避すること
ができる。When a shrinkage suppressing green sheet is arranged between the dielectric green sheet and the magnetic green sheet, the sintering shrinkage or shrinkage between the dielectric green sheet and the magnetic green sheet is reduced. Since the function of absorbing the difference in the behavior can be performed by the shrinkage suppressing green sheet, the problem caused by the difference in the sintering shrinkage or the difference in the shrinkage behavior can be more reliably avoided.
【００５４】また、磁性体グリーンシートが、収縮抑制
作用を及ぼす場合には、そこに含まれる磁性体セラミッ
ク材料が焼結しないので、この磁性体グリーンシートに
おいて焼結収縮が生じず、したがって、誘電体グリーン
シートとの間での焼結収縮率ないしは収縮挙動の差が問
題となることはない。When the magnetic green sheet exerts a shrinkage-suppressing action, the magnetic ceramic material contained therein does not sinter, so that sintering shrinkage does not occur in this magnetic green sheet, and therefore the dielectric green sheet does not sinter. The difference in the sintering shrinkage ratio or shrinkage behavior with the body green sheet does not matter.
【００５５】このようなことから、この発明に係る多層
セラミック基板の製造方法によれば、たとえばＲＦモジ
ュールのような大規模な多層セラミック基板を反りや歪
みなく作製することが可能になる。From the above, according to the method for manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention, a large-scale multilayer ceramic substrate such as an RF module can be manufactured without warping or distortion.
【図１】この発明の一実施形態による多層セラミック基
板１の一部を概略的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a part of a multilayer ceramic substrate 1 according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した多層セラミック基板１を製造する
ために用意される生の複合積層体１ａの一部を分解して
示す断面図である。FIG. 2 is an exploded sectional view showing a part of a raw composite laminate 1a prepared for manufacturing the multilayer ceramic substrate 1 shown in FIG.
【図３】この発明の他の実施形態による多層セラミック
基板２１の一部を概略的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a part of a multilayer ceramic substrate 21 according to another embodiment of the present invention.
【図４】図３に示した多層セラミック基板２１を製造す
るために用意される生の複合積層体２１ａの一部を分解
して示す断面図である。4 is an exploded cross-sectional view showing a part of a raw composite laminate 21a prepared for manufacturing the multilayer ceramic substrate 21 shown in FIG.
１，２１ 多層セラミック基板 ２，２２ 誘電体セラミック層 ３，２３ 磁性体セラミック層 ４〜１３，２５〜３６ 配線導体 ２４ 収縮抑制層 １ａ，２１ａ 生の複合積層体 ２ａ，２２ａ 誘電体グリーンシート ３ａ，２３ａ 磁性体グリーンシート ２４ａ 収縮抑制用グリーンシート 1, 21 Multilayer ceramic substrate 2, 22 Dielectric ceramic layer 3, 23 Magnetic ceramic layer 4-13, 25-36 Wiring conductor 24 Shrinkage suppressing layer 1a, 21a Raw composite laminate 2a, 22a Dielectric green sheet 3a, 23a Magnetic green sheet 24a Green sheet for shrinkage suppression
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA19 AA20 AB02 AB14 AB18 AD00A AD00B AD00C AD00D AD00E AG00 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA10A BA10C BA10D BA10E BA25 BA44 EJ48 EJ48B EJ482 GB41 JG04E JG05 JG05A JG05C JG05D JG05E JG06B JL04 5E346 AA11 AA13 AA15 AA24 AA31 AA36 CC17 CC18 CC21 CC31 DD02 DD07 DD34 EE25 EE29 GG04 GG08 GG09 HH06 HH08 HH11 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 4F100 AA19 AA20 AB02 AB14 AB18 AD00A AD00B AD00C AD00D AD00E AG00 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA10A BA10C BA10D BA10E BA25 BA44 EJ48 EJ48B EJ482 GB41 JG04E JG05 JG05JG05JG05JG05JG05JG05A AA15 AA24 AA31 AA36 CC17 CC18 CC21 CC31 DD02 DD07 DD34 EE25 EE29 GG04 GG08 GG09 HH06 HH08 HH11
Claims (10)
電体セラミック層と、 前記誘電体セラミック層の特定のものに接するように配
置され、前記誘電体セラミック層の厚みより薄く、前記
誘電体セラミック材料の焼結温度では焼結しない磁性体
セラミック材料を未焼結状態で含み、かつ前記誘電体セ
ラミック層に含まれる材料の一部が浸透している、磁性
体セラミック層と、 前記誘電体セラミック層および前記磁性体セラミック層
からなる積層構造物の特定の界面に沿って設けられる、
配線導体とを備える、多層セラミック基板。A plurality of dielectric ceramic layers each including a dielectric ceramic material, the dielectric ceramic layers being disposed in contact with a specific one of the dielectric ceramic layers, the dielectric ceramic layers being thinner than the dielectric ceramic layers, A magnetic ceramic layer containing a magnetic ceramic material that does not sinter at the sintering temperature of the material in an unsintered state, and a part of the material contained in the dielectric ceramic layer is infiltrated; Provided along a specific interface of a layered structure comprising a layer and the magnetic ceramic layer,
A multilayer ceramic substrate comprising a wiring conductor.
の同じ界面に沿って設けられる、請求項１に記載の多層
セラミック基板。2. The multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the plurality of wiring conductors are provided along the same interface of the multilayer structure.
ミック層を挟むように前記積層構造物の異なる界面に沿
って設けられる、請求項１または２に記載の多層セラミ
ック基板。3. The multilayer ceramic substrate according to claim 1, wherein the plurality of wiring conductors are provided along different interfaces of the laminated structure so as to sandwich the magnetic ceramic layer.
電体グリーンシートと、前記誘電体グリーンシートの特
定のものに接するように配置され、前記誘電体グリーン
シートの厚みより薄く、かつ前記誘電体セラミック材料
の焼結温度では焼結しない磁性体セラミック材料を含
む、磁性体グリーンシートと、前記誘電体グリーンシー
トおよび前記磁性体グリーンシートからなる積層構造物
の特定の界面に沿って設けられる、配線導体とを備え
る、生の複合積層体を用意する工程と、 前記生の複合積層体を焼成する工程とを備える、多層セ
ラミック基板の製造方法。4. A plurality of dielectric green sheets, each including a dielectric ceramic material, disposed so as to be in contact with a specific one of said dielectric green sheets, said dielectric green sheets being thinner than said dielectric green sheets, and said dielectric green sheets being thinner than said dielectric green sheets. A wiring provided along a specific interface between a magnetic green sheet and a laminated structure including the dielectric green sheet and the magnetic green sheet, including a magnetic ceramic material that does not sinter at a sintering temperature of the ceramic material. A method for producing a multilayer ceramic substrate, comprising: a step of preparing a raw composite laminate including a conductor; and a step of firing the raw composite laminate.
れた、多層セラミック基板。5. A multilayer ceramic substrate obtained by the manufacturing method according to claim 4.
電体セラミック層と、 前記誘電体セラミック材料の焼結温度で焼結し得る磁性
体セラミック材料を含む、磁性体セラミック層と、 前記誘電体セラミック層と前記磁性体セラミック層との
間に配置され、前記誘電体セラミック層および前記磁性
体セラミック層の各厚みより薄く、前記誘電体セラミッ
ク材料および前記磁性体セラミック材料の各焼結温度で
は焼結しない絶縁体セラミック材料を未焼結状態で含
み、かつ前記誘電体セラミック層および前記磁性体セラ
ミック層のそれぞれに含まれる各材料の一部が浸透して
いる、収縮抑制層と、 前記誘電体セラミック層、前記磁性体セラミック層およ
び前記収縮抑制層からなる積層構造物の特定の界面に沿
って設けられる、配線導体とを備える、多層セラミック
基板。6. A plurality of dielectric ceramic layers including a dielectric ceramic material; a magnetic ceramic layer including a magnetic ceramic material sinterable at a sintering temperature of the dielectric ceramic material; It is disposed between the ceramic layer and the magnetic ceramic layer, is thinner than each of the dielectric ceramic layer and the magnetic ceramic layer, and is sintered at each sintering temperature of the dielectric ceramic material and the magnetic ceramic material. A non-sintering insulating ceramic material in a non-sintered state, and a part of each material included in each of the dielectric ceramic layer and the magnetic ceramic layer being infiltrated; A wiring conductor provided along a specific interface of a multilayer structure including the ceramic layer, the magnetic ceramic layer, and the shrinkage suppressing layer. Multi-layer ceramic substrate.
の同じ界面に沿って設けられる、請求項６に記載の多層
セラミック基板。7. The multilayer ceramic substrate according to claim 6, wherein a plurality of said wiring conductors are provided along the same interface of said laminated structure.
ミック層を挟むように前記積層構造物の異なる界面に沿
って設けられる、請求項６または７に記載の多層セラミ
ック基板。8. The multilayer ceramic substrate according to claim 6, wherein a plurality of said wiring conductors are provided along different interfaces of said laminated structure so as to sandwich said magnetic ceramic layer.
電体グリーンシートと、前記誘電体セラミック材料の焼
結温度で焼結し得る磁性体セラミック材料を含む、磁性
体グリーンシートと、前記誘電体グリーンシートと前記
磁性体グリーンシートとの間に配置され、前記誘電体グ
リーンシートおよび前記磁性体グリーンシートの各厚み
より薄く、かつ前記誘電体セラミック材料および前記磁
性体セラミック材料の各焼結温度では焼結しない絶縁体
セラミック材料を含む、収縮抑制用グリーンシートと、
前記誘電体グリーンシート、前記磁性体グリーンシート
および前記収縮抑制用グリーンシートからなる積層構造
物の特定の界面に沿って設けられる、配線導体とを備え
る、生の複合積層体を用意する工程と、 前記生の複合積層体を焼成する工程とを備える、多層セ
ラミック基板の製造方法。9. A plurality of dielectric green sheets including a dielectric ceramic material, a magnetic green sheet including a magnetic ceramic material that can be sintered at a sintering temperature of the dielectric ceramic material, and the dielectric green sheet. It is disposed between the green sheet and the magnetic green sheet, is thinner than each thickness of the dielectric green sheet and the magnetic green sheet, and at each sintering temperature of the dielectric ceramic material and the magnetic ceramic material. A green sheet for suppressing shrinkage, including an insulating ceramic material that does not sinter;
A step of preparing a raw composite laminate, including a wiring conductor, provided along a specific interface of a laminate structure including the dielectric green sheet, the magnetic green sheet, and the shrinkage suppressing green sheet, and And baking the green composite laminate.
られた、多層セラミック基板。10. A multilayer ceramic substrate obtained by the manufacturing method according to claim 9.
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|---|---|---|---|
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