JP2001247360A - 絶縁体磁器、セラミック多層基板、セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品 - Google Patents
絶縁体磁器、セラミック多層基板、セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品Info
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Abstract
でき、AgやCuとの共焼結が可能であり、Q値が高
く、機械的強度に優れ、高周波用途に適した絶縁体磁器
を得る。 【解決手段】 MgO−MgAl2 O4 系セラミックス
とホウ珪酸系ガラスとを混合・焼成してなる絶縁体磁器
であって、主たる結晶相として、MgAl2O4 結晶相
と、Mg3 B2 O6 結晶相及びMg2 B2 O5 結晶相の
少なくとも1種とが析出されている絶縁体磁器。
Description
に用いられる絶縁体磁器に関し、より詳細には、半導体
素子や各種電子部品を搭載した複合多層回路基板などに
好適に用いられ、銅や銀などの導体材料と同時焼成可能
な高周波用絶縁体磁器、該絶縁体磁器を用いたセラミッ
ク多層基板、セラミック電子部品及び積層セラミック電
子部品に関する。
進んでいる。また、電子機器に搭載される電子部品にお
いても、高速化及び高集積化が求められており、さらに
高密度実装化が要求されている。上記のような要求に応
えるために、従来より、半導体素子や各種電子部品を搭
載するための基板として、多層回路基板が用いられてい
る。多層回路基板では、基板内に導体回路や電子部品機
能素子が内臓されており、電子機器の小型化を進めるこ
とができる。
は、従来、アルミナが多用されている。アルミナの焼成
温度は1500〜1600℃と比較的高い。従って、ア
ルミナからなる多層回路基板に内蔵されている導体回路
材料としては、通常、Mo、Mo−Mn、Wなどの高融
点金属を用いなければならなかった。ところが、これら
の高融点金属は電気抵抗が高いという問題があった。
低く、かつ安価な金属、例えば銅などを導体材料として
用いることが強く求められている。銅を導体材料として
用いることを可能とするために、1000℃以下の低温
で焼成され得るガラスセラミックスや結晶化ガラスなど
を用いることが提案されている(例えば、特開平5−2
38774号公報)。
た公知の低温焼成可能な基板材料は機械的強度が低く、
Q値が低く、さらに析出結晶相の種類及び比率が焼成プ
ロセスにより影響を受け易いという問題があった。
を解消し、低温の焼成で得ることができ、銀や銅などの
比較的低融点の導体材料と同時に焼成でき、機械的強度
に優れ、Q値が高く、かつ析出結晶相の種類や比率によ
る影響を受け難い絶縁体磁器を提供することにある。
いて構成されており、機械的強度に優れ、Q値が高く、
析出結晶相の種類や比率による影響を受け難い、セラミ
ック多層基板、セラミック電子部品及び積層セラミック
電子部品を提供することにある。
を解決するために鋭意検討した結果、主たる結晶相とし
て、MgAl2 O4 結晶相、Mg3 B2 O6 結晶相及び
/またはMg2 B2 O 5 結晶相を析出させれば、より高
いQ値及びより高い信頼性を得ることが可能になること
を見出し、本発明をなすに至った。これは、主たる結晶
相として、MgAl2 O4 結晶相に加えて、Mg3 B2
O6 結晶相及び/またはMg2 B2 O5結晶相を析出さ
せることにより、ガラス中のホウ素が安定化され、従っ
て、信頼性及び焼結性が高められることによる。
gO−MgAl2 O4 系セラミックスとホウ珪酸系ガラ
スとを混合・焼成してなる絶縁体磁器であって、主たる
結晶相として、MgAl2 O4 結晶相と、Mg3 B2 O
6 結晶相及びMg2 B2 O5結晶相の少なくとも1種と
が析出されていることを特徴とする絶縁体磁器が提供さ
れる。
は、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化マグネシウム及びア
ルカリ金属酸化物を含むことが望ましい。MgO−Mg
Al2O4 と、少なくとも酸化ホウ素(B2 O3 )、酸
化ケイ素(SiO2 )、酸化マグネシウム(MgO)、
アルカリ金属酸化物(Na2 O、K2 O、Li2 Oな
ど)を含むガラス組成物とを組み合わせることにより、
主たる結晶相として、MgAl2 O4 結晶相と、Mg3
B2 O6 及び/またはMg2 B2 O5 結晶相とを析出さ
せることができ、高いQ値を得ることができる。
ホウ素B2 O3 換算で15〜65重量%、酸化ケイ素S
iO2 換算で8〜50重量%、酸化マグネシウムMgO
換算で10〜45重量%、アルカリ金属酸化物R2 O
(Rアルカリ金属)換算で0〜20重量%の範囲で含む
ことが望ましい。
B2 O3 換算で15重量%より少ないと、系に含まれる
MgOに対して酸化ホウ素の量が少なくなり、Mg3 B
2 O 6 及び/またはMg2 B2 O5 結晶相の析出量が少
なくなり、高い信頼性及び良好な焼結性を得ることがで
きなくなることがある。
量%より多いと、ガラスの耐湿性が低下することがあ
る。ガラス中の酸化ケイ素がSiO2 換算で8重量%よ
り少ないと、ガラスの化学的安定性が低くなるおそれが
あり、50重量%より多いと、溶融温度が高くなり、ま
た焼結性が低下することがある。
で10重量%より少ないと、結晶化が進まないことがあ
り、45重量%より多いと、ガラス作製時に結晶化が起
こり、焼結性が低下することがある。
ラスの溶融温度を低下させるように作用する。しかしな
がら、アルカリ金属酸化物の含有割合が20重量%を超
えると、Q値を低下させることがある。
シウムと酸化ホウ素の比を調整することにより、Mg3
B2 O6 またはMg2 B2 O5 結晶相を選択的に析出さ
せることができる。すなわち、モル比で、MgO:B2
O3 =3:1よりも、酸化マグネシウム(MgO)が過
剰であると、Mg3 B2 O6 結晶相を析出させることが
できる。
B2 O3 が過剰である場合には、Mg2 B2 O5 結晶相
を選択的に析出させることができる。また、MgO:B
2 O3 =3:1付近では、Mg3 B2 O6 及びMg2 B
2 O 5 結晶相が混在することになる。
重量%の酸化アルミニウムをさらに含んでいることが望
ましく、酸化アルミニウムを含有することにより、ガラ
スの化学的安定性が高められる。もっとも、酸化アルミ
ニウムの上記含有割合が20重量%を超えると、十分な
焼結性の得られないことがある。
の割合で酸化亜鉛を含んでいることが望ましい。酸化亜
鉛(ZnO)が上記割合で含有されると、ガラスの溶融
温度が低くなり、上記絶縁体磁器をより低い温度におけ
る焼成により得ることができる。また、上記酸化亜鉛の
含有割合が30重量%を超えると、ガラスの化学的安定
性が低下することがある。
重量%の割合で酸化銅をさらに含んでいることが望まし
い。酸化銅(CuO)が含有されることにより、より低
温の焼成により、上記絶縁体磁器を得ることができる。
また、上記酸化銅の含有割合が10重量%を超えると、
Q値が低下することがある。
スと、ホウ珪酸系ガラスとの割合は、重量比で20:8
0〜80:20の範囲とすることが望ましい。上記セラ
ミックスの含有割合が20重量%以下である場合には、
Q値が低くなる傾向があり、80重量%を超えると、9
00〜1000℃の温度での焼成では、得られた絶縁体
磁器が十分に緻密化しないことがある。
クスは、xMgO−yMgAl2 O 4 と重量比で表した
場合、x,yが、10≦x≦90、かつ10≦y<90
(但し、x+y=100)を満足していることが望まし
い。
の範囲としたのは、xが90より大きいと、MgOの耐
湿性に問題が生じることがあるためである。また、10
より小さいと、1000℃以下で焼成するためには、高
価なガラスの添加量が多くなるおそれがあるためであ
る。
MgAl2 O4 結晶相、5〜70重量%のMg3 B2 O
6 結晶相及び/またはMg2 B2 O5 結晶相がそれぞれ
析出していることが望ましい。このような範囲であれ
ば、高い信頼性、良好な焼結性、十分な機械的強度、高
いQ値を得ることができる。MgAl2 O4 結晶相の割
合が5重量%未満の場合には、絶縁体磁器の強度が低く
なることがあり、80重量%を超えると、1000℃以
下の焼成では緻密化しないことがある。
5 結晶相が5重量%未満の場合には、酸化マグネシウム
(MgO)と酸化ホウ素(B2 O3 )との反応が十分に
進まず、焼結性や信頼性が低下し、Q値が低くなること
がある。また、Mg3 B2 O 6 及び/またはMg2 B2
O5 結晶相が70重量%よりも多く析出させるには、高
価なガラスの添加量を増やす必要があり、コストが高く
つくことになる。
ては、ガラス組成物を700〜1000℃の温度で仮焼
することにより得られた混合物を用いてもよい。また、
本発明においては、得られる絶縁体磁器の測定周波数1
0GHzにおけるQ値は400以上であることが望まし
い。10GHzにおけるQ値が400以上の場合には、
高周波帯、例えば1GHz以上の周波数域で用いられる
回路基板に好適に用いることができる。
明に係る絶縁体磁器からなる絶縁性セラミック層を含む
セラミック板と、該セラミック板の絶縁性セラミック層
内に形成された複数の内部電極とを備える。
局面では、前記絶縁性セラミック層の少なくとも片面
に、該絶縁性セラミック層よりも誘電率が高い第2のセ
ラミック層が積層されている。
特定の局面では、前記複数の内部電極が、前記絶縁性セ
ラミック層の少なくとも一部を介して積層されて積層コ
ンデンサが構成されている。
電極が、前記絶縁性セラミック層の少なくとも一部を介
して積層されてコンデンサを構成しているコンデンサ用
内部電極と、互いに接続されて積層インダクタを構成し
ているコイル導体とが備えられる。
係るセラミック多層基板と、該セラミック多層基板上に
実装されており、上記複数の内部電極と共に回路を構成
している少なくとも1つの電子部品とを備える。
局面では、前記電子部品素子を囲繞するように前記セラ
ミック多層基板に固定されたキャップがさらに備えられ
る。該キャップとしては、好ましくは導電性キャップが
用いられる。
局面では、前記セラミック多層基板の下面にのみ形成さ
れた複数の外部電極と、前記外部電極に電気的に接続さ
れており、かつ前記内部電極または電子部品素子に電気
的に接続された複数のスルーホール導体がさらに備えら
れる。
本発明に係る絶縁体磁器からなるセラミック焼結体と、
前記セラミック焼結体内に配置された複数の内部電極
と、前記セラミック焼結体の外表面に形成されており、
いずれかの内部電極に電気的に接続されている複数の外
部電極とを備えることを特徴とする。
定の局面では、前記複数の内部電極がセラミック層を介
して重なり合うように配置されており、それによってコ
ンデンサユニットが構成されている。
らに特定の局面では、前記複数の内部電極が、前記コン
デンサユニットを構成している内部電極に加えて、互い
に接続されて積層インダクタユニットを構成している複
数のコイル導体を有する。
磁器についての具体的な実施例を説明し、さらに、本発
明に係るセラミック多層基板、セラミック電子部品及び
積層セラミック電子部品の構造的な実施例を説明するこ
とにより、本発明を明らかにする。
3 の粉末を用い、これらからなる最終的な焼結体を、各
酸化物の重量比で示される下記の組成式 xMgO−yMgAl2 O4 で表したとき、前記x,yが 10≦x≦90 10≦y≦90 x+y=100 を満足するように各粉末を秤量し、16時間湿式混合し
た後、乾燥し、この混合物を1400℃、2時間仮焼し
た後、粉砕した。
0〜80重量%となるよう秤量し、この粉末と表1に示
す組成のガラスとを混合し、適量のバインダを加えて造
粒し、これを200MPaの圧力の下で成形して直径1
2mm×厚さ7mmの円柱成形体を得た。この成形体を
大気中900℃〜1000℃で2時間焼成して絶縁体磁
器試料を得た。この試料を用いて誘電体共振器法によっ
て10GHzにおける比誘電率、Q値を測定した。実施
例の結果を表2に示す。
料について、JIS C 2141に準じて3点曲げ試
験を行い、抗折強度を評価した。実施例1の試料では2
90MPaと高い強度を示した。
D(X線回折法)により分析し、MgAl2 O4 結晶
相、Mg3 B2 O6 結晶相、及びMg2 B2 O5 結晶相
の存在を測定した。結果を表2に結晶相として示す。
SPはMgAl2 O4 を、SUはMg2 B2 O5 、MG
はMgOを示す。
て、試料番号11及び14で得られた絶縁体磁器の回折
チャートを下記の図1及び図2に示す。図1及び図2に
おいて○印がMgAl2 O4 結晶相に基づくピークを、
△印がMg3 B2 O6 結晶相に基づくピークを、×印が
Mg2 B2 O5 結晶相に基づくピークであることを示
す。
る結晶相として、MgAl2 O4 結晶相、Mg3 B2 O
6 結晶相及び/またはMg2 B2 O5 結晶相が析出する
と、10GHzにおけるQ値が400以上の試料が得ら
れる。
類金属をMgに限定することで、さらに高いQ値が得ら
れる。また、ホウ珪酸系ガラスが酸化ホウ素をB2 O3
換算で15〜65重量%、酸化ケイ素をSiO2 換算で
8〜50重量%、酸化マグネシウムをMgO換算で10
〜45重量%、アルカリ金属酸化物を酸化物換算で0〜
20重量%含むとさらに高いQ値を示す。
化アルミニウムをさらに含む場合は、高いQ値を示し、
かつ、ガラスが化学的安定性を増し取り扱いが容易にな
る。ホウ珪酸系ガラスが、0〜30重量%の酸化亜鉛を
さらに含む場合、さらに高いQ値を示す。
化銅をさらに含む場合は、Q値も高く、焼結性も良いも
のが得られた。他方、試料番号30のものは、ガラス添
加量が80重量%より多く、焼結体中の非晶質相が多く
なり、SUまたはKOが析出していないため、Q値が低
下する。
量が20重量%より少なく、Mg3B2 O6 やMg2 B
2 O5 の析出が見られず、MgOが主たる結晶相である
ため、1000℃以下の焼成温度では十分緻密化せず、
高いQ値を得ることができない。
系ガラスではなく、ガラスが化学的に不安定であり、シ
ート成形を行うことが困難で、評価用の試料を作製する
ことができない。
ラミック多層基板、セラミック電子部品及び積層セラミ
ック電子部品の構造的な実施例を説明する。図3は、本
発明の一実施例としてのセラミック多層基板を含むセラ
ミック電子部品としてのセラミック多層モジュールを示
す断面図であり、図4はその分解斜視図である。
ク多層基板2を用いて構成されている。セラミック多層
基板2では、本発明に係る絶縁体磁器からなる絶縁性セ
ラミック層3a,3b間に例えばチタン酸バリウムにガ
ラスを加えてなる誘電率の高い誘電性セラミック層4が
挟まれている。
電極5が誘電性セラミック層4の一部を介して隣り合う
ように配置されており、それによって積層コンデンサユ
ニットC1,C2が構成されている。
誘電性セラミック層4には、複数のビアホール電極6,
6aや内部配線が形成されている。他方、セラミック多
層基板2の上面には、電子部品素子9〜11が実装され
ている。電子部品素子9〜11としては、半導体デバイ
ス、チップ型積層コンデンサなどの適宜の電子部品素子
を用いることができる。上記ビアホール電極6及び内部
配線により、これらの電子部品素子9〜11と、コンデ
ンサユニットC1,C2とが電気的に接続されて本実施
例に係るセラミック多層モジュール1の回路を構成して
いる。
は、導電性キャップ8が固定されている。導電性キャッ
プ8は、セラミック多層基板2を上面から下面に向かっ
て貫いているビアホール電極6に電気的に接続されてい
る。また、セラミック多層基板2の下面に外部電極7,
7が形成されており、外部電極7,7が上記ビアホール
電極6,6aに電気的に接続されている。また、他の外
部電極については図示を省略しているが、上記外部電極
7と同様に、セラミック多層基板2の下面にのみ形成さ
れている。また、他の外部電極は、上述した内部配線を
介して、電子部品素子9〜11やコンデンサユニットC
1,C2と電気的に接続されている。
にのみ外部と接続するための外部電極7を形成すること
により、セラミック積層モジュールを、下面側を利用し
てプリント回路基板などに容易に表面実装することがで
きる。
材料からなり、外部電極7にビアホール電極6aを介し
て電気的に接続されているので、電子部品素子9〜11
を導電性キャップ8により電磁シールドすることができ
る。もっとも、キャップ8は、必ずしも導電性材料で構
成されている必要はない。
は、上記絶縁性セラミック層3a,3bが、本発明に係
る絶縁体磁器を用いているので誘電率が低く、かつQ値
も高いので、高周波用途に適したセラミック多層モジュ
ール1を提供することができる。加えて、上記絶縁性セ
ラミック層3a,3bが機械的強度に優れているので、
機械的強度においても優れたセラミック多層モジュール
1を構成することができる。
のセラミック積層一体焼成技術を用いて容易に得ること
ができる。すなわち、先ず、本発明に係る絶縁体磁器材
料を主体とするセラミックグリーンシートを用意し、内
部電極5、外部配線及びビアホール電極6,6aなどを
構成するための電極パターンを印刷し、積層する。さら
に、上下に絶縁性セラミック層3a,3bを形成するた
めのセラミックグリーンシート上に外部配線及びビアホ
ール電極6,6aを構成するための電極パターンを形成
したものを適宜の枚数積層し、厚み方向に加圧する。こ
のようにして得られた積層体を焼成することにより、容
易にセラミック多層基板2を得ることができる。
静電容量を取り出すための厚み方向に隣り合う内部電極
5,5間に高誘電率の絶縁性セラミック層が配置されて
いることになるので、比較的小さな面積の内部電極で大
きな静電容量を得ることができ、それによっても小型化
を進めることができる。
施例としての積層セラミック電子部品を説明するための
分解斜視図、外観斜視図及び回路図である。図6に示す
この積層セラミック電子部品20は、LCフィルタであ
る。セラミック焼結体21内に、後述のようにインダク
タンスL及び静電容量Cを構成する回路が構成されてい
る。セラミック焼結体21が、本発明に係る絶縁体磁器
を用いて構成されている。また、セラミック焼結体21
の外表面には、外部電極23a,23b,24a,24
bが形成されており、外部電極23a,23b,24
a,24b間には、図7に示すLC共振回路が構成され
ている。
を、図5を参照しつつ製造方法を説明することにより明
らかにする。まず、本発明に係る絶縁体磁器材料に、有
機ビヒクルを添加し、セラミックスラリーを得る。この
セラミックスラリーを、適宜のシート成形法により形成
し、セラミックグリーンシートを得る。このようにして
得られたセラミックグリーンシートを乾燥した後所定の
大きさに打ち抜き、矩形のセラミックグリーンシート2
1a〜21mを用意する。
21mに、ビアホール電極28を構成するための貫通孔
を必要に応じて形成する。さらに、導電ペーストをスク
リーン印刷することにより、コイル導体26a,26
b、コンデンサ用内部電極27a〜27c、コイル導体
26c,26dを形成すると共に、上記ビアホール28
用貫通孔に導電ペーストを充填し、ビアホール電極28
を形成する。
a〜21mを図示の向きに積層し、厚み方向に加圧し積
層体を得る。得られた積層体を焼成し、セラミック焼結
体21を得る。
体21に、図6に示したように外部電極23a〜24b
を、導電ペーストの塗布・焼き付け、蒸着、メッキもし
くはスパッタリングなどの薄膜形成法等により形成す
る。このようにして、積層セラミック電子部品20を得
ることができる。
a,26bにより、図7に示すインダクタンスユニット
L1が、コイル導体26c,26dによりインダクタン
スユニットL2が構成され、内部電極27a〜27cに
よりコンデンサCが構成される。
は、上記のようにLCフィルタが構成されているが、セ
ラミック焼結体21が本発明に係る絶縁体磁器を用いて
構成されているので、第1の実施例のセラミック多層基
板2と同様に、低温焼成により得ることができ、従って
内部電極としての上記コイル導体26a〜26cやコン
デンサ用内部電極27a〜27cとして、銅、銀、金な
どの低融点金属を用いてセラミックスと一体焼成するこ
とができる。加えて、比誘電率が高く、かつ高周波にお
けるQ値が高く、高周波用途に適したLCフィルタを構
成することができる。また、上記絶縁体磁器の機械的強
度が高いため、機械的強度においても優れたLCフィル
タを提供することができる。
MgAl2 O4 系セラミックスとホウ珪酸系ガラスとを
混合・焼成してなる絶縁体磁器において、主たる結晶相
として、MgAl2 O4 結晶相と、Mg3 B2 O6 結晶
相及びMg2 B2 O5 結晶相のうち少なくとも1種の結
晶相とが析出されているので、1000℃以下の低温の
焼成で得ることができ、Q値が高くかつ機械的強度に優
れた絶縁体磁器を提供することが可能となる。従って、
CuやAgなどの低抵抗でありかつ安価な金属を共焼結
することができるので、セラミック多層基板や積層セラ
ミック電子部品において、内部電極材料としてこれらの
金属を用いることができる。よって、機械的強度が高
く、高いQ値を有し、さらに安価なセラミック多層基板
や積層セラミック電子部品を提供することが可能とな
る。
化ケイ素、酸化マグネシウム及びアルカリ金属酸化物を
含む場合には、主たる結晶相として、MgAl2 O4 結
晶相と、Mg3 B2 O6 結晶相及び/またはMg2 B2
O5 結晶相とがより確実に析出し、高いQ値を得ること
ができる。
化ケイ素、酸化マグネシウム及びアルカリ金属酸化物を
上記特定の割合で含む場合には、機械的強度に優れ、か
つQ値の高い絶縁体磁器をより安定に提供することがで
きる。
ムを20重量%の割合で含む場合には、ホウ珪酸系ガラ
スの化学的安定性が高められ、1000℃以下の低温焼
成で本発明に係る絶縁体磁器をより安定に得ることがで
きる。
割合で酸化亜鉛を含む場合には、ガラスの溶融温度が下
がり、より一層低温の焼成で得られる絶縁体磁器を得る
ことができる。
合で酸化銅を含む場合には、Q値の低下を招くことな
く、より低温の焼成で本発明に係る絶縁体磁器を得るこ
とができる。
ホウ珪酸系ガラスとの重量比が、20:80〜80:2
0の範囲であれば、Q値が高く、1000℃以下の低温
焼成で十分に緻密化され得る絶縁体磁器を提供すること
ができる。
が、xMgO−yMgAl2 O4 と表された場合、xが
10〜90、yが10〜90の範囲にある場合、100
0℃以下の低温焼成で十分に緻密な絶縁体磁器を得るこ
とができ、ガラス添加量を必要以上に多くせずとも焼成
でき、高いQ値を確実に得ることができる。
重量%のMgAl2 O4 結晶相と、5〜70重量%のM
g3 B2 O6 結晶相及び/またはMg2 B2 O5 結晶相
がそれぞれ析出している場合には、焼結性が良好であ
り、信頼性に優れた絶縁体磁器を提供することができ
る。
明に係る絶縁体磁器からなる絶縁性セラミック層を含む
セラミック板を備えるので、低温で焼成でき、内部電極
構成材料としてAgやCuなどの低抵抗であり、かつ安
価な金属を用いることができる。しかも、該絶縁性セラ
ミック層は、機械的強度が高く、かつQ値が高いので、
高周波用途に適したセラミック多層基板を提供し得る。
は、セラミック多層モジュール1及びLCフィルタを構
成する積層セラミック電子部品20を例にとり説明した
が、本発明に係るセラミック電子部品及び積層セラミッ
ク電子部品はこれらの構造に限定されるものではない。
すなわち、マルチチップモジュール用セラミック多層基
板、ハイブリッドIC用セラミック多層基板などの各種
セラミック多層基板、あるいはこれらのセラミック多層
基板に電子部品素子を搭載した様々なセラミック電子部
品、さらに、チップ型積層コンデンサやチップ型積層誘
電体アンテナなどの様々なチップ型積層電子部品に適用
することができる。
ミック層の少なくとも片面に、該絶縁性セラミック層よ
りも高誘電率の第2のセラミック層が積層されている場
合には、第2のセラミック層の組成及び積層形態を工夫
することにより、強度や耐環境特性を、要求に応じて適
宜調整することができる。
なくとも一部を介して積層されて積層コンデンサが構成
されている場合には、本発明に係る絶縁体磁器の誘電率
が低く、Q値が高いので、高周波用途に適している。
強度が高いので、機械的強度に優れた積層コンデンサを
構成することができる。複数の内部電極が積層コンデン
サを構成する複数の内部電極と、互いに接続されて積層
インダクタを構成する複数のコイル導体とを有する場合
には、本発明に係る絶縁体磁器が上記のように誘電率が
低く、高周波で高いQ値を有し、機械的強度が高いの
で、高周波用途に適した小型のLC共振回路を容易に構
成することができる。
くとも1つの電子部品素子が積層された本発明に係るセ
ラミック電子部品では、上記電子部品素子とセラミック
多層基板内の回路構成とを利用して、高周波用途に適し
た、小型の様々なセラミック電子部品を提供することが
できる。
多層基板にキャップが固定されている場合には、キャッ
プにより電子部品素子を保護することができ、耐湿性等
に優れたセラミック電子部品を提供することができる。
合には、囲繞されている電子部品素子を電磁シールドす
ることができる。セラミック多層基板の下面にのみ外部
電極が形成されている場合には、プリント回路基板など
にセラミック多層基板の下面側から容易に表面実装する
ことができる。
は、本発明に係る絶縁体磁器内に複数の内部電極が形成
されているので、低温で焼成でき、内部電極構成材料と
してAgやCuなどの低抵抗でありかつ安価な金属を用
いることができる。しかも、絶縁体磁器においては、誘
電率が低く、Q値が高いので、高周波用途に適した積層
コンデンサを提供し得る。また、上記絶縁体磁器は機械
的強度が高いので、機械的強度に優れた積層コンデンサ
を構成することができる。
いて、複数の内部電極が積層コンデンサを構成している
場合には、本発明に係る絶縁体磁器の誘電率が低く、Q
値が高いので、高周波用途に適している。
いて、複数の内部電極が、積層コンデンサを構成してい
る内部電極と、積層インダクタを構成しているコイル導
体とを有する場合には、本発明に係る絶縁体磁器が、機
械的強度に優れており、上記のように誘電率が低く、高
周波で高いQ値を有するので、機械的強度が高く、高周
波用途に適した小型のLC共振回路を容易に構成するこ
とができる。
磁器のXRDスペクトルを示す図。
磁器のXRDスペクトルを示す図。
を用いたセラミック電子部品としてのセラミック積層モ
ジュールを示す縦断面図。
斜視図。
品を製造するのに用いられたセラミックグリーンシート
及びその上に形成されている電極パターンを説明するた
めの分解斜視図。
子部品を示す斜視図。
成を示す図。
Claims (20)
- 【請求項1】 MgO−MgAl2 O4 系セラミックス
とホウ珪酸系ガラスとを混合・焼成してなる絶縁体磁器
であって、主たる結晶相として、MgAl2O4 結晶相
と、Mg3 B2 O6 結晶相及びMg2 B2 O5 結晶相の
少なくとも1種とが析出していることを特徴とする、絶
縁体磁器。 - 【請求項2】 前記ホウ珪酸系ガラスが、酸化ホウ素、
酸化ケイ素、酸化マグネシウム及びアルカリ金属酸化物
を含む、請求項1に記載の絶縁体磁器。 - 【請求項3】 前記ホウ珪酸系ガラスが、酸化ホウ素を
B2 O3 換算で15〜65重量%、酸化ケイ素をSiO
2 換算で8〜50重量%、酸化マグネシウムをMgO換
算で10〜45重量%及びアルカリ金属酸化物を酸化物
換算で0〜20重量%含む、請求項2に記載の絶縁体磁
器。 - 【請求項4】 前記ホウ珪酸系ガラスが、20重量%以
下の割合で酸化アルミニウムをさらに含む、請求項2ま
たは3に記載の絶縁体磁器。 - 【請求項5】 前記ホウ珪酸系ガラスが、30重量%以
下の割合で酸化亜鉛をさらに含む、請求項2〜4のいず
れかに記載の絶縁体磁器。 - 【請求項6】 前記ホウ珪酸系ガラスが、10重量%以
下の割合で酸化銅をさらに含む、請求項2〜5のいずれ
かに記載の絶縁体磁器。 - 【請求項7】 前記MgO−MgAl2 O4 系セラミッ
クスと前記ホウ珪酸系ガラスとが、重量比で20:80
〜80:20の割合で配合されている、請求項1〜6の
いずれかに記載の絶縁体磁器。 - 【請求項8】 前記MgO−MgAl2 O4 系セラミッ
クスを、xMgO−yMgAl2 O4 と表した場合、重
量比でx,yが、それぞれ、10≦x≦90かつ10≦
y≦90(但し、x+y=100)を満足する、請求項
1〜7のいずれかに記載の絶縁体磁器。 - 【請求項9】 5〜80重量%のMgAl2 O4 結晶
相、5〜70重量%のMg3 B2 O6 結晶相及び/また
はMg2 B2 O5 結晶相がそれぞれ析出されている、請
求項1〜8のいずれかに記載の絶縁体磁器。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の絶縁
体磁器からなる絶縁性セラミック層を含むセラミック板
と、 前記セラミック板の絶縁性セラミック層内に形成された
複数の内部電極とを備えることを特徴とする、セラミッ
ク多層基板。 - 【請求項11】 前記絶縁性セラミック層の少なくとも
片面に、該絶縁性セラミック層よりも誘電率が高い第2
のセラミック層が積層されている、請求項10に記載の
セラミック多層基板。 - 【請求項12】 前記複数の内部電極が、前記絶縁性セ
ラミック層の少なくとも一部を介して積層されて積層コ
ンデンサが構成されている、請求項10または11に記
載のセラミック多層基板。 - 【請求項13】 複数の内部電極が、前記絶縁性セラミ
ック層の少なくとも一部を介して積層されてコンデンサ
を構成しているコンデンサ用内部電極と、互いに接続さ
れて積層インダクタを構成しているコイル導体とを備え
る、請求項11または12に記載のセラミック多層基
板。 - 【請求項14】 請求項11〜13のいずれかに記載の
セラミック多層基板と、 前記セラミック多層基板上に実装されており、前記複数
の内部電極と共に回路を構成している少なくとも1つの
電子部品素子とを備えることを特徴とする、セラミック
電子部品。 - 【請求項15】 前記電子部品素子を囲繞するように前
記セラミック多層基板に固定されたキャップをさらに備
える、請求項14に記載のセラミック電子部品。 - 【請求項16】 前記キャップが導電性キャップであ
る、請求項15に記載のセラミック電子部品。 - 【請求項17】 前記セラミック多層基板の下面にのみ
形成された複数の外部電極と、 前記外部電極に電気的に接続されており、かつ前記内部
電極または電子部品素子に電気的に接続された複数のス
ルーホール導体をさらに備えることを特徴とする、請求
項14〜16のいずれかに記載の電子部品。 - 【請求項18】 請求項1〜9のいずれかに記載の絶縁
体磁器からなるセラミック焼結体と、 前記セラミック焼結体内に配置された複数の内部電極
と、 前記セラミック焼結体の外表面に形成されており、いず
れかの内部電極に電気的に接続されている複数の外部電
極とを備えることを特徴とする、積層セラミック電子部
品。 - 【請求項19】 前記複数の内部電極がセラミック層を
介して重なり合うように配置されており、それによって
コンデンサユニットが構成されている、請求項18に記
載の積層セラミック電子部品。 - 【請求項20】 前記複数の内部電極が、前記コンデン
サユニットを構成している内部電極に加えて、互いに接
続されて積層インダクタユニットを構成している複数の
コイル導体を有する、請求項19に記載の積層セラミッ
ク電子部品。
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