JP2753892B2 - 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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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２種類の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２種類の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）及び温度補償用誘電体セラミック
ス、例えばチタン酸バリウム（BaTi4O9）、チタン酸カ
ルシウム（CaTiO3）、チタン酸マグネシウム（Mg3Ti
O4）、チタン酸ランタン（La2Ti2O7）、チタン酸ストン
チウム（SrTiO3）またはチタン酸ネオジウム（Nd2Ti
2O7）のいずれか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所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）及び温度補償用誘電体セラミック
ス、例えばチタン酸バリウム（BaTi4O9）、チタン酸カ
ルシウム（CaTiO3）、チタン酸マグネシウム（Mg3Ti
O4）、チタン酸ランタン（La2Ti2O7）、チタン酸ストン
チウム（SrTiO3）またはチタン酸ネオジウム（Nd2Ti
2O7）のいずれか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所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BaO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及び温度補償
用誘電体セラミックス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
ーと安定した温度特性を有する温度補償用コンデンサー
の２種類の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BaO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及び温度補償
用誘電体セラミックス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
ーと安定した温度特性を有する温度補償用コンデンサー
の２種類の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着したコンデンサ
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
なる高誘電率誘電体層と、温度補償用誘電体材料を主成
分とするセラミックスからなる温度補償用誘電体層とか
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
各点で囲まれた範囲内のマグネシア（MgO）、シリカ（S
iO2）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未満の重量部の酸化バリウム（BaO）
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。
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着したコンデンサ
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
なる高誘電率誘電体層と、温度補償用誘電体材料を主成
分とするセラミックスからなる温度補償用誘電体層とか
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
各点で囲まれた範囲内のマグネシア（MgO）、シリカ（S
iO2）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未満の重量部の酸化バリウム（BaO）
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。
MgO SiO2 CaO Ａ 59 36 5 Ｂ 36 59 5 Ｃ 31 59 10 Ｄ 31 40 29 Ｅ 40 31 29 Ｆ 59 31 10 ここで、前記絶縁体層がフォルステライト（Mg2Si
O4）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）及びワルストロマイト（BaCa2Si3
O9）のうち少なくとも１種の結晶相を含有することが望
ましい。
O4）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）及びワルストロマイト（BaCa2Si3
O9）のうち少なくとも１種の結晶相を含有することが望
ましい。
また、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ものである。
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ものである。
即ち、前記絶縁体中のMgOが59重量％越えると焼成温
度が1300℃を越え、前記２種類の誘導体材料と反応性が
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、31
重量％未満ではコンデンサー部の絶縁抵抗値及び絶縁破
壊電圧が低下してしまい実用範囲を越えてしまう。
度が1300℃を越え、前記２種類の誘導体材料と反応性が
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、31
重量％未満ではコンデンサー部の絶縁抵抗値及び絶縁破
壊電圧が低下してしまい実用範囲を越えてしまう。
また、SiO2が59重量％を越え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、31重量％未満では焼成温度が1300
℃以上となり、前記２種類の誘電体材料と同時焼成でき
ない。
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、31重量％未満では焼成温度が1300
℃以上となり、前記２種類の誘電体材料と同時焼成でき
ない。
一方、CaOが29重量％を越えると誘電体材料との反応
性が大となり、前記２種類の誘電体材料と同時焼成でき
ず、かつCaSiO3またはCa2SiO4等のカルシウムケイ酸塩
が析出し耐湿性の劣化と共に、コンデンサー部の絶縁抵
抗値及び絶縁破壊電圧が低下し実用範囲を越える。ま
た、５重量％未満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、
所期の誘電体特性が得られない。
性が大となり、前記２種類の誘電体材料と同時焼成でき
ず、かつCaSiO3またはCa2SiO4等のカルシウムケイ酸塩
が析出し耐湿性の劣化と共に、コンデンサー部の絶縁抵
抗値及び絶縁破壊電圧が低下し実用範囲を越える。ま
た、５重量％未満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、
所期の誘電体特性が得られない。
また、BaOが15重量％以上となると絶縁体層の熱膨張
率が低下し、１重量％以下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％以下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Ａ′、Ｂ′、
Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′、Ｆ′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（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10未満の重
量部の酸化バリウム（BaO）に特定される。
Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′、Ｆ′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（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10未満の重
量部の酸化バリウム（BaO）に特定される。
MgO SiO2 CaO Ａ′ 55 40 5 Ｂ′ 45 50 5 Ｃ′ 40 50 10 Ｄ′ 40 40 20 Ｅ′ 45 35 20 Ｆ′ 55 35 10 ［作用］ コンデンサー部を挟着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
び酸化バリウム（BaO）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（Ba
TiO3）及び温度補償用誘電体セラミックスを主成分とす
る誘電体材料が焼結する1220℃乃至1280℃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
ト結晶相となる熱膨張率を有するメルウイナイト（Ca3M
gSi2O8）、モンチセライト（CaMgSiO4）、アカーマナイ
ト（Ca2MgSi2O7）、エンスタタイト（MgSiO3）またはワ
ルストロマイト（BaCa2Si3O9）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
び酸化バリウム（BaO）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（Ba
TiO3）及び温度補償用誘電体セラミックスを主成分とす
る誘電体材料が焼結する1220℃乃至1280℃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
ト結晶相となる熱膨張率を有するメルウイナイト（Ca3M
gSi2O8）、モンチセライト（CaMgSiO4）、アカーマナイ
ト（Ca2MgSi2O7）、エンスタタイト（MgSiO3）またはワ
ルストロマイト（BaCa2Si3O9）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酸化バリウム（BaO）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。
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。
［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、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、
２′は交互に積層されたチタン酸バリウム（BaTiO3）を
主成分とする高誘電率誘電体層４と電極層５及び温度補
償用誘電体セラミックを主成分とする温度補償用誘電体
層４′と電極層５′とから成る。
部、３は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２、
２′は交互に積層されたチタン酸バリウム（BaTiO3）を
主成分とする高誘電率誘電体層４と電極層５及び温度補
償用誘電体セラミックを主成分とする温度補償用誘電体
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 59 36 5 Ｂ 36 59 5 Ｃ 31 59 10 Ｄ 31 40 29 Ｅ 40 31 29 Ｆ 59 31 10 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BaO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。
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点 MgO SiO2 CaO Ａ 59 36 5 Ｂ 36 59 5 Ｃ 31 59 10 Ｄ 31 40 29 Ｅ 40 31 29 Ｆ 59 31 10 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BaO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、２′はBaTiO3及び温度
補償用誘導体セラミックス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被着し、電極層５、５′
を成形する。
補償用誘導体セラミックス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被着し、電極層５、５′
を成形する。
尚、絶縁体層１及びコンデンサー部２、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。
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。
次いで、前記絶縁体とチタン酸バリウム（BaTiO3）及
び温度補償用誘電体セラミックスを主成分とする誘電体
の各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400℃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、コンデンサー部２、２′を内蔵した絶縁
基板を得る。
び温度補償用誘電体セラミックスを主成分とする誘電体
の各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400℃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、コンデンサー部２、２′を内蔵した絶縁
基板を得る。
とりわけ、前記コンデンサー部２、２′は高い誘電率
を有するチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする高
誘電率誘電体層４の上下面に温度補償用誘電体セラミッ
クスを主成分とする温度補償用誘電体層４′を積層して
形成することにより、同時に焼成一体化するに際して前
記誘電体層中の拡散速度の大なるTi及びBaの移動を抑制
することが可能となり、コンデンサー部の温度特性の劣
化が防止できる。
を有するチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とする高
誘電率誘電体層４の上下面に温度補償用誘電体セラミッ
クスを主成分とする温度補償用誘電体層４′を積層して
形成することにより、同時に焼成一体化するに際して前
記誘電体層中の拡散速度の大なるTi及びBaの移動を抑制
することが可能となり、コンデンサー部の温度特性の劣
化が防止できる。
かくして前記焼成一体化した絶縁体層１表面にAg−Pd
敬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、大気中およそ
850℃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。
敬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、大気中およそ
850℃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、前記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
ターンを形成し、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蔵複合回
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
ターンを形成し、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蔵複合回
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）及びアルミナ（Al2O3）の総量は、Mg
O、SiO2、CaO及びBaO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）及びアルミナ（Al2O3）の総量は、Mg
O、SiO2、CaO及びBaO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BaO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
加混合して泥漿物となすとともに、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、170mm角の絶縁体シートを得た。
MgO、SiO2、CaO及びBaO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
加混合して泥漿物となすとともに、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、170mm角の絶縁体シートを得た。
一方、チタン酸バリウム（BaTiO3）及び第２表に示す
温度補償用誘導体材料を主成分とする夫々の原料粉末に
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60μｍ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170mm角の高容量及び温度補償
用の誘電体シートを得た。
温度補償用誘導体材料を主成分とする夫々の原料粉末に
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60μｍ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170mm角の高容量及び温度補償
用の誘電体シートを得た。
次いで、第２種の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10mm角の電極パターンを必要とする静電容量に応じて
印刷形成した。
厚膜印刷法によりAg−Pd合金ペーストを用いて約1mm乃
至10mm角の電極パターンを必要とする静電容量に応じて
印刷形成した。
また、前記絶縁体シート及び夫々の誘電体シートに予
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。
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。
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の積層体の上下面に温度補償用
誘電体セラミックスから成る誘電体シートを夫々複数枚
積層したものを挾み込み、熱圧着し、得られた積層体を
大気中200℃乃至400℃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の積層体の上下面に温度補償用
誘電体セラミックスから成る誘電体シートを夫々複数枚
積層したものを挾み込み、熱圧着し、得られた積層体を
大気中200℃乃至400℃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及
び温度補償用コンデンサー部の電極層間の短縮の有無を
確認した後、JIS C 5102の規定に準じて前記LCRメータ
ーにより周波数1KHz、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、温度補
償用コンデンサー部の−55℃乃至125℃における静電容
量を測定して、該静電容量の変化率を温度係数（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10
0V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。
び温度補償用コンデンサー部の電極層間の短縮の有無を
確認した後、JIS C 5102の規定に準じて前記LCRメータ
ーにより周波数1KHz、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、温度補
償用コンデンサー部の−55℃乃至125℃における静電容
量を測定して、該静電容量の変化率を温度係数（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10
0V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、前記評価試験を使用して
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、絶縁体層の抵抗強度を測定した。
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、絶縁体層の抵抗強度を測定した。
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、カルシア及び酸化バリウムを主成分
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）及び各種温度補償用誘
電体セラミックス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
と温度特性に優れた温度補償用コンデンサー部を同時に
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、カルシア及び酸化バリウムを主成分
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）及び各種温度補償用誘
電体セラミックス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
と温度特性に優れた温度補償用コンデンサー部を同時に
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、２′：コンデンサー部 ４、４′：誘電体層 ５、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、２′：コンデンサー部 ４、４′：誘電体層 ５、５′：電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 松本 貢 (56)参考文献 特開 昭58−17651（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−137867（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着
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
ラミックスからなる高誘電率誘電体層と、温度補償用誘
電体材料を主成分とするセラミックスからなる温度補償
用誘電体層とから成り、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（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未満の重量部の酸
化バリウム（BaO）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（Mg
2SiO4）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。 MgO SiO2 CaO Ａ 59 36 5 Ｂ 36 59 5 Ｃ 31 59 10 Ｄ 31 40 29 Ｅ 40 31 29 Ｆ 59 31 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）及びワルストロマイト（BaCa2Si3
O9）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 |
|---|---|---|---|
| JP2262358A JP2753892B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP2262358A JP2753892B2 (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 |
|---|---|
| JPH04139794A JPH04139794A (ja) | 1992-05-13 |
| JP2753892B2 true JP2753892B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=17374635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2262358A Expired - Fee Related JP2753892B2 (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) | JP2753892B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| 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 |
| JP3322199B2 (ja) * | 1998-01-06 | 2002-09-09 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板およびその製造方法 |
| 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 |
| JP6065355B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2017-01-25 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| 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 |
| JPS60137867A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-22 | 太陽誘電株式会社 | 絶縁磁器組成物 |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP2262358A patent/JP2753892B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04139794A (ja) | 1992-05-13 |
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