JP2743115B2 - コンデンサー内蔵複合回路基板 - Google Patents
コンデンサー内蔵複合回路基板Info
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- JP2743115B2 JP2743115B2 JP2262357A JP26235790A JP2743115B2 JP 2743115 B2 JP2743115 B2 JP 2743115B2 JP 2262357 A JP2262357 A JP 2262357A JP 26235790 A JP26235790 A JP 26235790A JP 2743115 B2 JP2743115 B2 JP 2743115B2
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンデンサー、抵抗体及び電気配線用導体
層を有するコンデンサー内蔵複合回路基板に関し、とり
わけ絶縁基体及び誘電体を同時に焼成一体化して成るコ
ンデンサー内蔵複合回路基板に関するものである。
層を有するコンデンサー内蔵複合回路基板に関し、とり
わけ絶縁基体及び誘電体を同時に焼成一体化して成るコ
ンデンサー内蔵複合回路基板に関するものである。
［従来の技術］ 近年、各種の電子部品はIC及びLSI等の半導体集積回
路素子の利用で小型化・高密度実装化が急速に進めら
れ、それに伴い前記半導体集積回路素子等を搭載する絶
縁基板も小型化とともに、より一層の高密度化が要求さ
れてきた。そこで、電気配線の微細化や多層化による高
密度化および電子回路におけるコンデンサーや抵抗等の
受動部品のチップ化が進められ、更にそれら小型化され
た受動部品を絶縁基板の両面に設けた電気配線用導体層
に接続する両面実装化が実用化されてきた。
路素子の利用で小型化・高密度実装化が急速に進めら
れ、それに伴い前記半導体集積回路素子等を搭載する絶
縁基板も小型化とともに、より一層の高密度化が要求さ
れてきた。そこで、電気配線の微細化や多層化による高
密度化および電子回路におけるコンデンサーや抵抗等の
受動部品のチップ化が進められ、更にそれら小型化され
た受動部品を絶縁基板の両面に設けた電気配線用導体層
に接続する両面実装化が実用化されてきた。
しかし乍ら、半導体材料の著しい発達に伴って電子部
品は、より一層の小型化・高密度実装化が要求されるよ
うになり、前記受動部品の小型化等ではその要求を満足
することが出来なくなっていた。
品は、より一層の小型化・高密度実装化が要求されるよ
うになり、前記受動部品の小型化等ではその要求を満足
することが出来なくなっていた。
そこで、かかる要求に応えるべく、誘電体層と電極層
とを順次積層して形成されたコンデンサー部の片面もし
くは両面に絶縁体層を設けて同時に焼成一体化し、該絶
縁体層表面上にスクリーン印刷法等により電気配線用導
体層及び抵抗体層を形成し、該導体層及び抵抗体層を焼
付けてハイブリッド化することにより小型化・高密度化
せんとする複合セラミック基板が提案されている（特公
昭62−21260号公報、特公昭63−55795号公報参照）。
とを順次積層して形成されたコンデンサー部の片面もし
くは両面に絶縁体層を設けて同時に焼成一体化し、該絶
縁体層表面上にスクリーン印刷法等により電気配線用導
体層及び抵抗体層を形成し、該導体層及び抵抗体層を焼
付けてハイブリッド化することにより小型化・高密度化
せんとする複合セラミック基板が提案されている（特公
昭62−21260号公報、特公昭63−55795号公報参照）。
［発明が解決しようとする課題］ しかし乍ら、この従来の複合セラミック基板はチタン
酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする磁器組成物を誘電
体層とし、該誘電体層等をアルミナ（Al2O3）やステア
タイト（MgSiO3）から成る絶縁体層で挾着して焼成一体
化した場合には、絶縁基体自体の強度が高いという利点
はあるものの、焼成温度が1300〜1400℃と高く、前記誘
電体層と絶縁体層とが反応してしまい初期の特性を有す
る誘電体層が得られず、かつ前記絶縁体層と誘電体層と
の焼成温度を一致させることが難しく、絶縁体層と誘電
体層との熱膨張差から誘電体層にクラックが発生し、コ
ンデンサーとしての絶縁抵抗や絶縁破壊電圧が所期の特
性値より低下してしまうという問題があった。
酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする磁器組成物を誘電
体層とし、該誘電体層等をアルミナ（Al2O3）やステア
タイト（MgSiO3）から成る絶縁体層で挾着して焼成一体
化した場合には、絶縁基体自体の強度が高いという利点
はあるものの、焼成温度が1300〜1400℃と高く、前記誘
電体層と絶縁体層とが反応してしまい初期の特性を有す
る誘電体層が得られず、かつ前記絶縁体層と誘電体層と
の焼成温度を一致させることが難しく、絶縁体層と誘電
体層との熱膨張差から誘電体層にクラックが発生し、コ
ンデンサーとしての絶縁抵抗や絶縁破壊電圧が所期の特
性値より低下してしまうという問題があった。
［発明の目的］ 本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的
は主成分がMgO、SiO2、CaO及びAl2O3から成る高周波絶
縁性に優れた絶縁体層と、高い誘電率を有するチタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とする誘電体層を同時に焼
成一体化でき、かつ高い静電容量を有するコンデンサー
を内蔵することを可能とした複合回路基板を提供するこ
とにある。
は主成分がMgO、SiO2、CaO及びAl2O3から成る高周波絶
縁性に優れた絶縁体層と、高い誘電率を有するチタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とする誘電体層を同時に焼
成一体化でき、かつ高い静電容量を有するコンデンサー
を内蔵することを可能とした複合回路基板を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係るコンデンサー内蔵複合回路基板は、誘電
体層の上下面に電極層を設けてコンデンサー部を形成
し、該コンデンサー部を絶縁体層で挟持したコンデンサ
ー内蔵複合回路基板において、上記誘電体層がチタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とするセラミックスから成
り、コンデンサー部を挟着した絶縁体層が、重量比で表
わした第１図に示す下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点
が囲まれた範囲内のマグネシア（MgO）、シリカ（Si
O2）及びカルシア（CaO）と、該マグネシア（MgO）、シ
リカ（SiO2）及びカルシア（CaO）の合計100重量部に対
し、１を越え15未満の重量部のアルミナ（Al2O3）を主
成分とするセラミックスであり、かつ結晶相として少な
くとも フォルステライト（Mg2SiO4）を含有すること
を特徴とする。但し、第１図に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ、Ｆの各点及び線上は含まない。
体層の上下面に電極層を設けてコンデンサー部を形成
し、該コンデンサー部を絶縁体層で挟持したコンデンサ
ー内蔵複合回路基板において、上記誘電体層がチタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とするセラミックスから成
り、コンデンサー部を挟着した絶縁体層が、重量比で表
わした第１図に示す下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点
が囲まれた範囲内のマグネシア（MgO）、シリカ（Si
O2）及びカルシア（CaO）と、該マグネシア（MgO）、シ
リカ（SiO2）及びカルシア（CaO）の合計100重量部に対
し、１を越え15未満の重量部のアルミナ（Al2O3）を主
成分とするセラミックスであり、かつ結晶相として少な
くとも フォルステライト（Mg2SiO4）を含有すること
を特徴とする。但し、第１図に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ、Ｆの各点及び線上は含まない。
MgO SiO2 CaO Ａ 60 36 4 Ｂ 36 60 4 Ｃ 30 60 10 Ｄ 20 50 30 Ｅ 40 30 30 Ｆ 60 30 10 また絶縁体層がフォルステライト（Mg2SiO4）と、メ
リウイナイト（Ca3MgSi2O8）、モンチセライト（CaMgSi
O4）、アカーマナイト（Ca2MgSi2O7）、エンスタタイト
（MgSiO3）およびスピネル（MgAl2O4）のうち少なくと
も一種の結晶相を含有することが望ましい。
リウイナイト（Ca3MgSi2O8）、モンチセライト（CaMgSi
O4）、アカーマナイト（Ca2MgSi2O7）、エンスタタイト
（MgSiO3）およびスピネル（MgAl2O4）のうち少なくと
も一種の結晶相を含有することが望ましい。
さらに、本願のコンデンサー内蔵複合回路基板は、誘
電体層と該誘電体層及び電極層とから形成されるコンデ
ンサー部を挟持した絶縁体層とを同時焼成して一体焼結
体としたものである。
電体層と該誘電体層及び電極層とから形成されるコンデ
ンサー部を挟持した絶縁体層とを同時焼成して一体焼結
体としたものである。
即ち、前記絶縁体中のMgOが60重量％以上となると焼
成温度が1300℃を越え、前記誘電体材料と反応性が大と
なり、同時焼成できず、その上、結晶相としてペリクレ
ース（MgO）が析出し耐湿性が劣化する。他方、20重量
％以下では適正な焼成温度が1200℃以下であるため、前
記誘電体材料との同時焼成には適さない。
成温度が1300℃を越え、前記誘電体材料と反応性が大と
なり、同時焼成できず、その上、結晶相としてペリクレ
ース（MgO）が析出し耐湿性が劣化する。他方、20重量
％以下では適正な焼成温度が1200℃以下であるため、前
記誘電体材料との同時焼成には適さない。
また、SiO2が60重量％以上になると絶縁体層の熱膨張
率が低下し、該絶縁体層と前記誘電体層との熱膨張差に
より、該誘電体層にクラックが発生し、所期の誘電体特
性が得られない。他方、30重量％以下では焼成温度が13
00℃以上となり、前記２種類の該電体材料と同時焼成で
きない。
率が低下し、該絶縁体層と前記誘電体層との熱膨張差に
より、該誘電体層にクラックが発生し、所期の誘電体特
性が得られない。他方、30重量％以下では焼成温度が13
00℃以上となり、前記２種類の該電体材料と同時焼成で
きない。
一方、CaOが30重量％以上となると誘電体材料との反
応性が大となり、同時焼成できず、かつCaSiO3またはCa
2SiO4等のカルシウムケイ酸塩が析出し耐湿性の劣化と
共に、絶縁抵抗値及び絶縁破壊電圧が低下し実用範囲を
越える。また、４重量％以下では絶縁体層の熱膨張率が
低下し、前記と同様の理由により、誘電体層にクラック
が発生し、所期の安定した誘電体特性が得られない。
応性が大となり、同時焼成できず、かつCaSiO3またはCa
2SiO4等のカルシウムケイ酸塩が析出し耐湿性の劣化と
共に、絶縁抵抗値及び絶縁破壊電圧が低下し実用範囲を
越える。また、４重量％以下では絶縁体層の熱膨張率が
低下し、前記と同様の理由により、誘電体層にクラック
が発生し、所期の安定した誘電体特性が得られない。
また、Al2O3が15重量％を越えると絶縁体層の熱膨張
率が低下し、１重量％未満の場合には焼成温度が1300℃
以上となり、いずれも前記同様の問題を生じる。
率が低下し、１重量％未満の場合には焼成温度が1300℃
以上となり、いずれも前記同様の問題を生じる。
故に、前記絶縁体層の主成分は前記範囲に特定され
る。
る。
尚、より望ましくは、第１図の下記Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、
Ｋの各点で囲まれた範囲内のマグネシア（MgO）、シリ
カ（SiO2）及びカルシア（CaO）と、該マグネシア（Mg
O）、シリカ（SiO2）及びカルシア（CaO）の合計100重
量部に対し、２を越え15未満の重量部のアルミナ（Al2O
3）に特定される。
Ｋの各点で囲まれた範囲内のマグネシア（MgO）、シリ
カ（SiO2）及びカルシア（CaO）と、該マグネシア（Mg
O）、シリカ（SiO2）及びカルシア（CaO）の合計100重
量部に対し、２を越え15未満の重量部のアルミナ（Al2O
3）に特定される。
MgO SiO2 CaO Ｇ 55 40 5 Ｈ 45 50 5 Ｉ 30 50 20 Ｊ 45 55 20 Ｋ 55 35 10 ［作用］ コンデンサー部を挟持した絶縁体層の主成分であるマ
グネシア（MgO）、シリカ（SiO2）、カルシア（CaO）及
びアルミナ（Al2O3）を前記範囲内となる様に調整する
ことにより、前記絶縁体材料をチタン酸バリウム（BaTi
O3）を主成分とする誘電体材料が焼結する1220℃乃至12
80℃の焼成温度にて同時に焼成し、焼成一体化された絶
縁体層にフォルステライト（Mg2SiO4）結晶相以外に、
該フォルステライト結晶相と異なる熱膨張率を有するメ
ルウイナイト（Ca3MgSi2O8）、モンチセライト（CaMgSi
O4）、アカーマナイト（Ca2MgSi2O）７、エンスタタイ
ト（MgSiO3）またはスピネル（MgAl2O4）の結晶相を少
なくとも１種形成することにより、前記絶縁体の熱膨張
率を調整できることから、焼成一体化後の熱応力の発生
が極めて少なくなる。
グネシア（MgO）、シリカ（SiO2）、カルシア（CaO）及
びアルミナ（Al2O3）を前記範囲内となる様に調整する
ことにより、前記絶縁体材料をチタン酸バリウム（BaTi
O3）を主成分とする誘電体材料が焼結する1220℃乃至12
80℃の焼成温度にて同時に焼成し、焼成一体化された絶
縁体層にフォルステライト（Mg2SiO4）結晶相以外に、
該フォルステライト結晶相と異なる熱膨張率を有するメ
ルウイナイト（Ca3MgSi2O8）、モンチセライト（CaMgSi
O4）、アカーマナイト（Ca2MgSi2O）７、エンスタタイ
ト（MgSiO3）またはスピネル（MgAl2O4）の結晶相を少
なくとも１種形成することにより、前記絶縁体の熱膨張
率を調整できることから、焼成一体化後の熱応力の発生
が極めて少なくなる。
また、絶縁体層の主成分にアルミナ（Al2O3）を添加
することにより、絶縁体層の焼成温度を低くすることが
できることから、誘電体材料との拡散による反応が阻止
される。
することにより、絶縁体層の焼成温度を低くすることが
できることから、誘電体材料との拡散による反応が阻止
される。
［実施例］ 次に本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板を第２図
に示す実施例に基づき詳細に説明する。
に示す実施例に基づき詳細に説明する。
第２図は本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
図において、１は絶縁体層、２はコンデンサー部、３
は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２は交互に積
層されたチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする誘
電体層４と電極層５とから成る。
は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２は交互に積
層されたチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする誘
電体層４と電極層５とから成る。
前記絶縁体層１は、その組成が第１図に示す下記Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点 MgO SiO2 CaO Ａ 60 36 4 Ｂ 36 60 4 Ｃ 30 60 10 Ｄ 20 50 30 Ｅ 40 30 30 Ｆ 60 30 10 但し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点及び線上は含ま
ない。
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点 MgO SiO2 CaO Ａ 60 36 4 Ｂ 36 60 4 Ｃ 30 60 10 Ｄ 20 50 30 Ｅ 40 30 30 Ｆ 60 30 10 但し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点及び線上は含ま
ない。
で囲まれた範囲内のMgO、SiO2及びCaOと、該MgO、SiO2
及びCaOの合計100重量部に対し、１を越え15未満の重量
部のAl2O3とから成るセラミック原料粉末を混合し、該
混合物を1000℃乃至1300℃の温度で仮焼する。その後、
前記仮焼物を粉砕したセラミック粉末に適当な有機バイ
ンダー、分散剤、可塑剤及び溶媒を添加混合して泥漿物
を作り、該泥漿物を例えば従来周知のドクターブレード
法等によりシート状に成形し、得られたグリーンシート
を複数枚積層したものから絶縁体層が形成される。
及びCaOの合計100重量部に対し、１を越え15未満の重量
部のAl2O3とから成るセラミック原料粉末を混合し、該
混合物を1000℃乃至1300℃の温度で仮焼する。その後、
前記仮焼物を粉砕したセラミック粉末に適当な有機バイ
ンダー、分散剤、可塑剤及び溶媒を添加混合して泥漿物
を作り、該泥漿物を例えば従来周知のドクターブレード
法等によりシート状に成形し、得られたグリーンシート
を複数枚積層したものから絶縁体層が形成される。
また、前記コンデンサー部２はBaTiO3を主成分とする
微粉の誘電体材料に有機バインダーや溶媒等を添加混合
して調製した泥漿物を従来周知の引き上げ法等によりシ
ート状に成形する。次いで前記グリーンシート上に銀・
パラジウム（Ag−Pd）合金ペーストを従来周知のスクリ
ーン印刷法等により所定の電極パターンに披着し、電極
層５を形成する。
微粉の誘電体材料に有機バインダーや溶媒等を添加混合
して調製した泥漿物を従来周知の引き上げ法等によりシ
ート状に成形する。次いで前記グリーンシート上に銀・
パラジウム（Ag−Pd）合金ペーストを従来周知のスクリ
ーン印刷法等により所定の電極パターンに披着し、電極
層５を形成する。
尚、絶縁体層１及びコンデンサー部２の上下面の導通
をはかるため、絶縁体及び誘電体のグリーンシートには
打ち抜き加工等によりスルーホール部６が形成され、該
スルーホール部６には前記合金ペーストが充填されてい
る。
をはかるため、絶縁体及び誘電体のグリーンシートには
打ち抜き加工等によりスルーホール部６が形成され、該
スルーホール部６には前記合金ペーストが充填されてい
る。
次いで、前記絶縁体とチタン酸バリウム（BaTiO3）を
主成分とする誘電体のグリーンシートを夫々積層して熱
圧着し、得られた積層体を大気中、200℃乃至00℃の温
度で脱バインダーし、その後、1220℃乃至1280℃の温度
にて焼成一体化することにより、コンデンサー２部を内
蔵した絶縁基板を得る。
主成分とする誘電体のグリーンシートを夫々積層して熱
圧着し、得られた積層体を大気中、200℃乃至00℃の温
度で脱バインダーし、その後、1220℃乃至1280℃の温度
にて焼成一体化することにより、コンデンサー２部を内
蔵した絶縁基板を得る。
かくして前記焼成一体化した絶縁体層１表面にAg−Pd
系の電気配線用導体パターン及び酸化ルテニウム（Ru
O2）等の抵抗パターンを夫々印刷形成し、大気およそ85
0℃の温度で焼成して抵抗体７を有するコンデンサー内
蔵複合回路基板が得られる。
系の電気配線用導体パターン及び酸化ルテニウム（Ru
O2）等の抵抗パターンを夫々印刷形成し、大気およそ85
0℃の温度で焼成して抵抗体７を有するコンデンサー内
蔵複合回路基板が得られる。
また、電気配線用導体パターンを銅（Cu）を主成分と
するもので形成する場合には、硼化ランタン（LaB6）や
酸化スズ（SnO2）等を主成分とする抵抗体材料で抵抗パ
ターンを成形し、窒素雰囲気中およそ900℃の温度で焼
成することにより、前記同様のコンデンサー内部複合回
路基板が得られる。
するもので形成する場合には、硼化ランタン（LaB6）や
酸化スズ（SnO2）等を主成分とする抵抗体材料で抵抗パ
ターンを成形し、窒素雰囲気中およそ900℃の温度で焼
成することにより、前記同様のコンデンサー内部複合回
路基板が得られる。
尚、前記絶縁体層１に残留する不可避不純物として、
酸化鉄（Fe2O3）及び酸化バリウム（BaO）の総量は、Mg
O、SiO2、CaO及びAl2O3の総量を100重量部とした場合、
５重量部以下であればコンデンサー部の各種特性を劣化
させることはない。
酸化鉄（Fe2O3）及び酸化バリウム（BaO）の総量は、Mg
O、SiO2、CaO及びAl2O3の総量を100重量部とした場合、
５重量部以下であればコンデンサー部の各種特性を劣化
させることはない。
次に実験例に基づき本発明を説明する。
絶縁体層の組成が第１表に示す組成比となるように、
MgO、SiO2、CaO及びAl2O3から成るセラミック原料粉末
を混合し、該混合物を1100℃乃至1250℃の温度で仮焼を
行った。その後、前記仮焼物を所望の粒度に粉砕調整
し、得られた原料粉末に適当な有機バインダー及び溶媒
を添加混合して泥漿状となすとともに、該泥漿物をドク
ターブレード法により厚さ約200μｍのグリーンシート
を成形し、しかる後、該グリーンシートに打ち抜き加工
を施し、1700mm角の絶縁体シートを得た。
MgO、SiO2、CaO及びAl2O3から成るセラミック原料粉末
を混合し、該混合物を1100℃乃至1250℃の温度で仮焼を
行った。その後、前記仮焼物を所望の粒度に粉砕調整
し、得られた原料粉末に適当な有機バインダー及び溶媒
を添加混合して泥漿状となすとともに、該泥漿物をドク
ターブレード法により厚さ約200μｍのグリーンシート
を成形し、しかる後、該グリーンシートに打ち抜き加工
を施し、1700mm角の絶縁体シートを得た。
一方、チタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする原
料粉末に適当な有機バインダー及び溶媒を添加混合して
泥漿物となすとともに、該泥漿物を引き上げ法により夫
々のコンデンサーの容量設定のため厚さ20μｍ乃至60μ
ｍのグリーンシートを成形し、しかる後、該グリーンシ
ートに打ち抜き加工を施し、夫々1700mm角の高容量の誘
電体シートを得た。
料粉末に適当な有機バインダー及び溶媒を添加混合して
泥漿物となすとともに、該泥漿物を引き上げ法により夫
々のコンデンサーの容量設定のため厚さ20μｍ乃至60μ
ｍのグリーンシートを成形し、しかる後、該グリーンシ
ートに打ち抜き加工を施し、夫々1700mm角の高容量の誘
電体シートを得た。
次いで、前記誘電体シートにスクリーン印刷等の厚膜
印刷法によりAg−Pd合金ペーストを用いて約1mm乃至10m
m角の電極パターンを必要とする静電容量に応じた印刷
形成した。
印刷法によりAg−Pd合金ペーストを用いて約1mm乃至10m
m角の電極パターンを必要とする静電容量に応じた印刷
形成した。
また、前記絶縁体シート及び誘電体シートに予め形成
されたスルーホール部にもスクリーン印刷法等によりAg
−Pd合金ペーストを充填した。
されたスルーホール部にもスクリーン印刷法等によりAg
−Pd合金ペーストを充填した。
しかる後、前記絶縁体シートの間に、チタン酸バリウ
ムから成る誘電体シートを夫々複数枚積層したものを挟
み込み、熱圧着し、得られた積層体を大気中200℃乃至4
00℃の温度で脱バインダーし、続いて第１表に示す温度
にて大気中で焼成した。
ムから成る誘電体シートを夫々複数枚積層したものを挟
み込み、熱圧着し、得られた積層体を大気中200℃乃至4
00℃の温度で脱バインダーし、続いて第１表に示す温度
にて大気中で焼成した。
上記評価試料によりLCRメーターを使用して高容量コ
ンデンサー部の電極層間の短絡の有無を確認した後、JI
S C 5102の規定に準じて前記LCRメーターにより周波数1
KHz、入力信号レベル1.0Vrmsの測定条件にて、高容量コ
ンデンサー部の静電容量を測定し、該静電容量から比誘
電率（εｒ）を算出し、一方、−55℃乃至125℃におけ
る静電容量を測定し、25℃での静電容量を基準として前
記静電容量の変化率を温度特性（TCC）として算出し
た。また、前記各コンデンサー部の絶縁抵抗値は25Vの
直流電圧を印加し60秒後に測定した抵抗値とし、絶縁破
壊電圧はコンデンサー部の端子間に毎秒100Vの昇圧速度
で電圧を印加した時の漏れ電流値が1.0mAを越えた瞬間
の電圧値とした。
ンデンサー部の電極層間の短絡の有無を確認した後、JI
S C 5102の規定に準じて前記LCRメーターにより周波数1
KHz、入力信号レベル1.0Vrmsの測定条件にて、高容量コ
ンデンサー部の静電容量を測定し、該静電容量から比誘
電率（εｒ）を算出し、一方、−55℃乃至125℃におけ
る静電容量を測定し、25℃での静電容量を基準として前
記静電容量の変化率を温度特性（TCC）として算出し
た。また、前記各コンデンサー部の絶縁抵抗値は25Vの
直流電圧を印加し60秒後に測定した抵抗値とし、絶縁破
壊電圧はコンデンサー部の端子間に毎秒100Vの昇圧速度
で電圧を印加した時の漏れ電流値が1.0mAを越えた瞬間
の電圧値とした。
一方、絶縁体層の結晶相は、前記評価試料を使用して
Ｘ線回折を行い、評価試料表面のＸ線回折パターンによ
り同定した。また、絶縁体層及び各誘電体層の熱膨張率
は、それぞれ前記評価試料と同一組成である縦3mm、横3
mm、長さ40mmの角棒状の試験片を前記評価試料の焼成と
同時に焼成し、40℃乃至800℃の温度範囲における平均
熱膨張率を測定した。
Ｘ線回折を行い、評価試料表面のＸ線回折パターンによ
り同定した。また、絶縁体層及び各誘電体層の熱膨張率
は、それぞれ前記評価試料と同一組成である縦3mm、横3
mm、長さ40mmの角棒状の試験片を前記評価試料の焼成と
同時に焼成し、40℃乃至800℃の温度範囲における平均
熱膨張率を測定した。
更に、絶縁体層はそれぞれ前記評価試料と同一組成の
グリーンシートを圧着積層し前記評価試料の焼成と同時
に焼成した焼結体から巾10mm、長さ50mm、厚さ1.2mmの
平板状の試験片を作製し、支点間距離を30mmとし、該支
点間中央部を毎分0.5mmの速度で荷重を加えて三点曲げ
試験を行い、絶縁体層の抗析強度を測定した。
グリーンシートを圧着積層し前記評価試料の焼成と同時
に焼成した焼結体から巾10mm、長さ50mm、厚さ1.2mmの
平板状の試験片を作製し、支点間距離を30mmとし、該支
点間中央部を毎分0.5mmの速度で荷重を加えて三点曲げ
試験を行い、絶縁体層の抗析強度を測定した。
以上の結果を第１表及び第２表に示す。
［発明の効果］ 本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板によれば、マ
グネシア、シリカ、カルシア及びアルミナを主成分とす
る高周波絶縁性に優れた絶縁体層と高い誘電率を有する
チタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする誘電体層と
が互いに反応することなく低温度で同時に焼成一体化す
ることが可能となる上、前記絶縁体層と誘電体層の熱膨
張率を互いに極めて近似したものとすることができるこ
とから、誘電体層にクラック等の欠陥を生ぜず、絶縁抵
抗及び絶縁破壊電圧に優れた高い静電容量を有するコン
デンサー部を内蔵することができるとともに、更に、絶
縁体層の強度を高くかつ該絶縁体層上に電気配線用導体
層を強固に被着させることができ、その結果、ハイブリ
ッド基板等に最適な小型化・高密度化されたコンデンサ
ー内蔵複合回路基板を得ることが出来る。
グネシア、シリカ、カルシア及びアルミナを主成分とす
る高周波絶縁性に優れた絶縁体層と高い誘電率を有する
チタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする誘電体層と
が互いに反応することなく低温度で同時に焼成一体化す
ることが可能となる上、前記絶縁体層と誘電体層の熱膨
張率を互いに極めて近似したものとすることができるこ
とから、誘電体層にクラック等の欠陥を生ぜず、絶縁抵
抗及び絶縁破壊電圧に優れた高い静電容量を有するコン
デンサー部を内蔵することができるとともに、更に、絶
縁体層の強度を高くかつ該絶縁体層上に電気配線用導体
層を強固に被着させることができ、その結果、ハイブリ
ッド基板等に最適な小型化・高密度化されたコンデンサ
ー内蔵複合回路基板を得ることが出来る。
第１図は本発明の絶縁体層の組成の一部であるMgO、SiO
及びCaOの組成範囲を示す三元系図、第２図は本発明の
コンデンサー内蔵複合回路基板の一実施例を示す断面図
である。 1:絶縁体層 2:コンデンサー部 4:誘電体層 5:電極層
及びCaOの組成範囲を示す三元系図、第２図は本発明の
コンデンサー内蔵複合回路基板の一実施例を示す断面図
である。 1:絶縁体層 2:コンデンサー部 4:誘電体層 5:電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−17651（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−265795（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−95591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−295473（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】誘電体層の上下面に電極層を設けてコンデ
ンサー部を形成し、該コンデンサー部を絶縁体層で挟持
したコンデンサー内蔵複合回路基板において、上記誘電
体層がチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とするセラ
ミックスから成り、コンデンサー部を挟着した絶縁体層
が、重量比で表わした第１図に示す下記Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆの各点が囲まれた範囲内のマグネシア（Mg
O）、シリカ（SiO2）及びカルシア（CaO）と、該マグネ
シア（MgO）、シリカ（SiO2）及びカルシア（CaO）の合
計100重量部に対し、１を越え15未満の重量部のアルミ
ナ（Al2O3）を主成分とするセラミックスであり、かつ
結晶相として少なくともフォルステライト（Mg2SiO4）
を含有することを特徴とするコンデンサー内蔵複合回路
基板。但し、第１図に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各
点及び線上は含まない。 MgO SiO2 CaO Ａ 60 36 4 Ｂ 36 60 4 Ｃ 30 60 10 Ｄ 20 50 30 Ｅ 40 30 30 Ｆ 60 30 10 - 【請求項２】前記絶縁体層がフォルステライト（Mg2SiO
4）と、メルウイナイト（Ca3MgSi2O8）、モンチセライ
ト（CaMgSiO4）、アカーマナイト（Ca2MgSi2O7）、エン
スタタイト（MgSiO3）およびスピネル（MgAl2O4）のう
ち少なくとも１種の結晶相を含有することを特徴とする
請求項１記載のコンデンサー内蔵複合回路基板。 - 【請求項３】前記誘電体層と該誘電体層及び電極層とか
ら形成されるコンデンサー部を挟着した絶縁体層とを同
時焼成して一体焼結体としたことを特徴とする請求項１
または２記載のコンデンサー内蔵複合回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262357A JP2743115B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | コンデンサー内蔵複合回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262357A JP2743115B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | コンデンサー内蔵複合回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139711A JPH04139711A (ja) | 1992-05-13 |
| JP2743115B2 true JP2743115B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17374622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2262357A Expired - Fee Related JP2743115B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | コンデンサー内蔵複合回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743115B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4436440A1 (de) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Philips Patentverwaltung | Keramischer Schichtverbundkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und Modul |
| US6602623B1 (en) * | 1999-10-27 | 2003-08-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Low-temperature firing ceramic composition, process for producing same and wiring substrate prepared by using same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817651A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | Hitachi Ltd | 多層回路板とその製造方法 |
| JPS62265795A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-18 | 株式会社住友金属セラミックス | コンデンサ内蔵セラミツクス基板 |
| JPS63295473A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Shoei Kagaku Kogyo Kk | 回路基板用誘電体材料 |
| JP2555638B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1996-11-20 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板の製造方法 |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP2262357A patent/JP2743115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04139711A (ja) | 1992-05-13 |
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