JP2002173362A - 誘電体磁器組成物及びそれを用いた多層基板 - Google Patents
誘電体磁器組成物及びそれを用いた多層基板Info
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Abstract
可能な誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 誘電体磁器組成物は、Si成分をSiO
2に換算して35.0〜65.0重量%、Ba成分をB
aCO3に換算して20.0〜50.0重量%、Mn成
分をMnCO3に換算して5.0〜35.0重量%、A
l成分をAl2O 3に換算して3.0〜10.0重量%、
Cr成分をCr2O3に換算して0.3〜3.0重量%、
及びCa成分をCaCO3に換算して0.3〜3.0重
量%含む。
Description
及びそれを用いた多層基板に関し、例えば複数のグリー
ンシートを積層し、グリーンシート間に回路を形成して
なる多層基板に適した誘電体磁器組成物及びそれを用い
た多層基板に関する。
成でき、しかも絶縁抵抗が高く、誘電率が低い磁器を得
ることができる、複数の誘電体磁器組成物を提案した。
これらの誘電体磁器組成物は、例えば特開平3−275
559号公報及び特開平4−16551号公報に開示さ
れている。具体的には、特開平4−16551号に、S
iO2が40〜70重量%、BaCO3が20〜50重量
%及びAl2O32〜10重量%からなる主成分に、B2
O3が1〜3重量%、Cr2O3が0.3〜3重量%の範
囲で添加される磁器組成物が開示されている。これらの
従来の誘電体磁器組成物は、非酸化性雰囲気で1000
℃以下の低温で焼結することが可能であり、例えば内部
電極などの導体材料として銅を用いることができる。
誘電体磁器組成物では、B成分が含まれているため、焼
結時にB成分の飛散が起こり、誘電体磁器組成物の焼結
が困難である。そのため、箱型の匣に蓋を組み合わせた
焼成治具を用いて、脱バインダー時のガス抜けとB成分
の飛散とのバランスを取るために、匣と蓋との間の隙間
を制御して焼成しなければならない。しかしながら、匣
の精度ばらつきにより、焼成後の誘電体磁器組成物の組
成がばらつくといった問題があった。
内の熱対流が悪く、炉内の温度ばらつきにより、焼成後
の誘電体磁器組成物の組成がばらつくといった問題もあ
った。
めになされたものであり、焼成後の組成ばらつきがな
く、均質な焼成が可能な誘電体磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。
るため本発明の誘電体磁器組成物は、Si成分をSiO
2に換算して35.0〜65.0重量%、Ba成分をB
aCO3に換算して20.0〜50.0重量%、Mn成
分をMnCO3に換算して5.0〜35.0重量%、A
l成分をAl2O3に換算して3.0〜10.0重量%、
Cr成分をCr2O3に換算して0.3〜3.0重量%、
及びCa成分をCaCO3に換算して0.3〜3.0重
量%含むことを特徴とする。
ターンを備えたグリーンシートを積層し、焼成すること
によって得られる多層基板であって、前記グリーンシー
トは、上述の誘電体磁器組成物からなることを特徴とす
る。
分に代えてMn成分を添加しているため、焼成時にMn
成分の飛散が起こらない。したがって、箱型の匣と蓋と
を組み合わせて密閉する必要がなくなり、単純な板状の
匣のみで誘電体磁器組成物からなる積層体の焼成ができ
る。
てMn成分を添加した誘電体磁器組成物からなるグリー
ンシートで構成されるため、製造コストを低減できると
ともに、平面精度を向上できる。
O3,Al2O3,Cr2O3,CaCO3を、以下の表1に
示す組成比率の磁器が得られるように秤量し混合した。
この原料混合物を850〜950℃で仮焼し、粉砕した
後、有機バインダーを加えて混錬し、ドクターブレード
法によって厚さ100μmのシート状に成形し、グリー
ンシートとした。このグリーンシートを縦70mm、横
50mmの角板状にカットし、その表面上に銅電極とな
るべき銅粉末と有機質ビヒクルとを重量比80:20の
割合で混合した銅ペーストを印刷した。
ンシートを銅電極が印刷されたグリーンシートで上下を
挟むように交互に積層した厚さ1mmの積層基板をカッ
トして20mm□の積層体を形成した。その後、この積
層体を窒素−水蒸気−水素の還元性雰囲気で、900〜
1020℃で1時間焼成して試験試料とした。
る温度までは試料の収縮率が大きくなっていくが、その
収縮率が最大となる温度を試料の最適な焼成温度として
表1に示した。また、これらの試料について、比誘電
率、Q値及び曲げ強度を測定し、それらを表1に示し
た。
ず、試料を予め150℃で20秒予熱し、銅電極の表面
に塩素系のフラックスを付けた後、230±10℃の鉛
−錫はんだ槽に5秒間浸漬し、はんだ付けを行った。そ
の後、銅電極の表面を目視し、銅電極の表面の90%以
上がはんだで覆われているものをはんだ付け性が良であ
るものとし、90%未満しかはんだで覆われていないも
のをはんだ付け性が不良であるものとした。
発明の範囲外のものであり、それ以外は本発明の範囲内
のものである。
囲を限定した理由は次の通りである。 (1)SiO2が35重量%未満では、比誘電率が10
以上となり好ましくない。つまり、浮遊容量が増加す
る。SiO2が65重量%を超えると、焼成温度が10
00℃以上となり好ましくない。つまり、内部電極など
の導体材料として低抵抗化、低コスト化などが可能な銅
を使用できなくなる。 (2)BaCO3が20重量%未満では、焼成温度が1
000℃以上となり好ましくない。BaCO3が50重
量%を超えると、比誘電率が10以上、曲げ強度150
MPaとなり好ましくない。つまり、強度が弱くなる。 (3)MnCO3が5重量%未満、及び35重量%を超
えると、焼成温度が1000℃以上となり好ましくな
い。 (4)Al2O3が3重量%未満では、曲げ強度150M
Paとなり好ましくない。Al2O3が10重量%を超え
ると、焼成温度が1000℃以上となり好ましくない。 (5)Cr2O3が0.3重量%未満では、基板中で生成
されたガラス成分が電極表面に析出してきてはんだ付け
性が悪くなったり電極の電気抵抗が高くなり好ましくな
い。Cr2O3が3重量%を超えると、絶縁抵抗が下がり
好ましくない。 (6)CaCO3が0.3重量%未満、及び3重量%を
超えると、焼成温度が1000℃以上となり好ましくな
い。
の断面図である。多層基板10は、第1〜第3のグリー
ンシート111〜113を備える。なお、第1〜第3の
グリーンシート111〜113は、上述した組成範囲の
誘電体磁器組成物に有機バインダーを加えて混錬し、ド
クターブレード法によって厚さ100μmのシート状に
成形したものである。
11,112上に、スクリーン印刷法などを用いて導体
パターン121,122を形成する。次いで、第1〜第
3のグリーンシート111〜113を積層して圧力をか
け、一体成形した後焼成する。
1,112上の導体パターン121,122は、ビアホ
ール13により接続されるが、このビアホール13は既
存の技術で形成される。例えば、導体描画装置を用いて
ビアホールごとに導体を圧入していく方法などがある。
この場合には、導体パターン121,122をスクリー
ン印刷法で形成した後、ビアホール13を形成すると粉
体が導体描画装置のノズルを傷める可能性があるため、
導体パターン121,122を形成する前にビアホール
13を形成しておくことが好ましい。
成分に代えてMn成分を添加しているため、焼成時にM
n成分の飛散が起こらない。したがって、箱型の匣と蓋
とを組み合わせて密閉する必要がなくなり、単純な板状
の匣で誘電体磁器組成物からなる積層体の焼成ができる
ため、匣の製造コストを削減できる。
匣の平面精度を向上でき、その結果、誘電体磁器組成物
からなる積層体の平面精度も同時に向上できる。
物からなる積層体を焼成できるため、その積層体の充填
量を多くすることができ、その結果、積層体の製造コス
トを低減できる。
焼成炉内での匣の位置による温度や雰囲気ばらつきを抑
えることができ、均質な焼成が可能となる。加えて、匣
そのものの寿命も長くできる。
治具を用いる場合においても、匣と蓋との間の隙間を制
御する必要がないため、積層体の製造コストを低減でき
る。
てMn成分を添加した誘電体磁器組成物からなるグリー
ンシートで構成されるため、製造コストを低減できると
ともに、平面精度を向上できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 Si成分をSiO2に換算して35.0
〜65.0重量%、Ba成分をBaCO3に換算して2
0.0〜50.0重量%、Mn成分をMnCO3に換算
して5.0〜35.0重量%、Al成分をAl2O3に換
算して3.0〜10.0重量%、Cr成分をCr2O3に
換算して0.3〜3.0重量%、及びCa成分をCaC
O3に換算して0.3〜3.0重量%含むことを特徴と
する誘電体磁器組成物。 - 【請求項2】 所定の導体パターンを備えたグリーンシ
ートを積層し、焼成することによって得られる多層基板
であって、前記グリーンシートは、請求項1に記載の誘
電体磁器組成物からなることを特徴とする多層基板。
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