JP3193592B2 - セラミック多層基板及びその製造方法 - Google Patents
セラミック多層基板及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサを印刷
法により内蔵するセラミック多層基板及びその製造方法
に関するものである。
法により内蔵するセラミック多層基板及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、セラミック多層基板の分野では、
高密度実装・高集積化を図るため、基板内層にコンデン
サをグリーンシート積層法又は印刷法で内蔵させるよう
にしたものがある。グリーンシート積層法では、例えば
特公平５−１３３６７号公報に示すように、基板内のコ
ンデンサを形成する層に誘電体グリーンシートを挟み込
み、この誘電体グリーンシートの一部（電極で挟まれた
部分）をコンデンサの誘電体層として利用するものであ
る。
高密度実装・高集積化を図るため、基板内層にコンデン
サをグリーンシート積層法又は印刷法で内蔵させるよう
にしたものがある。グリーンシート積層法では、例えば
特公平５−１３３６７号公報に示すように、基板内のコ
ンデンサを形成する層に誘電体グリーンシートを挟み込
み、この誘電体グリーンシートの一部（電極で挟まれた
部分）をコンデンサの誘電体層として利用するものであ
る。
【０００３】この構造では、誘電体層（誘電体グリーン
シート）が基板端面に露出するため、誘電体層が緻密質
であること（つまり水分の浸透がないこと）が要求され
る。これは、コンデンサの誘電体層を挟む電極がＡｇ、
Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等の金属であり、これらの金属は水分
の存在下ではマイグレーションが進行して、誘電体層内
で短絡が発生するおそれがあるためである。しかし、誘
電体層の緻密化は現状では非常に困難であり、上述した
マイグレーションの問題が避けられない。
シート）が基板端面に露出するため、誘電体層が緻密質
であること（つまり水分の浸透がないこと）が要求され
る。これは、コンデンサの誘電体層を挟む電極がＡｇ、
Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等の金属であり、これらの金属は水分
の存在下ではマイグレーションが進行して、誘電体層内
で短絡が発生するおそれがあるためである。しかし、誘
電体層の緻密化は現状では非常に困難であり、上述した
マイグレーションの問題が避けられない。
【０００４】これに対し、印刷法でコンデンサを内蔵さ
せる場合、コンデンサの誘電体層を基板内層に部分的に
印刷形成するこが可能であり、誘電体層が基板端面に露
出せずに済み、マイグレーションの問題は回避できる。
せる場合、コンデンサの誘電体層を基板内層に部分的に
印刷形成するこが可能であり、誘電体層が基板端面に露
出せずに済み、マイグレーションの問題は回避できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印刷法
で基板内層に誘電体層を部分的に形成した場合、図４に
示すように、誘電体材料と基板材料であるセラミック材
料との焼成収縮率の相違により、基板の焼成収縮が不均
一となり、グリーンシート積層法よりも更に大きな基板
変形を生じてしまう欠点がある。
で基板内層に誘電体層を部分的に形成した場合、図４に
示すように、誘電体材料と基板材料であるセラミック材
料との焼成収縮率の相違により、基板の焼成収縮が不均
一となり、グリーンシート積層法よりも更に大きな基板
変形を生じてしまう欠点がある。
【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、内蔵コンデンサの誘
電体層への水分浸透によるマイグレーションの問題を回
避できると共に、焼成による基板の変形を少なくするこ
とができるセラミック多層基板及びその製造方法を提供
することにある。
たものであり、従ってその目的は、内蔵コンデンサの誘
電体層への水分浸透によるマイグレーションの問題を回
避できると共に、焼成による基板の変形を少なくするこ
とができるセラミック多層基板及びその製造方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のセラミック多層基板は、絶縁体
層間にコンデンサを構成する誘電体層を印刷法で形成
し、前記コンデンサを形成する絶縁体層のうちの該コン
デンサの外側に配線導体を印刷し且つ該配線導体を除く
部分に前記誘電体層と同一の誘電体材料を前記絶縁体層
の端縁から０．２ｍｍ以上控えて印刷してコンデンサ外
誘電体層を形成したものである。
に、本発明の請求項１のセラミック多層基板は、絶縁体
層間にコンデンサを構成する誘電体層を印刷法で形成
し、前記コンデンサを形成する絶縁体層のうちの該コン
デンサの外側に配線導体を印刷し且つ該配線導体を除く
部分に前記誘電体層と同一の誘電体材料を前記絶縁体層
の端縁から０．２ｍｍ以上控えて印刷してコンデンサ外
誘電体層を形成したものである。
【０００８】このように、コンデンサを形成する絶縁体
層には、コンデンサの外側にも誘電体層と同一の誘電体
材料を印刷してコンデンサ外誘電体層を形成すること
で、絶縁体層のほぼ全面に誘電体材料の印刷層を形成
し、基板全体の焼成収縮率を均一化する。更に、コンデ
ンサ外誘電体層を絶縁体層の端縁から０．２ｍｍ以上控
えて印刷することで、コンデンサ外誘電体層が基板端面
に露出することを防ぎ、誘電体層への水分透湿によるマ
イグレーションを防止する。この場合、絶縁体層の端縁
からのコンデンサ外誘電体層の控え量が０．２ｍｍ未満
であると、図５（ｂ）に示すようにコンデンサ外誘電体
層をサンドイッチする絶縁体層の端縁が接合せずに隙間
が開く現象（デラミネーション）が発生し、誘電体層へ
水分が浸透してマイグレーションの問題が発生する。
層には、コンデンサの外側にも誘電体層と同一の誘電体
材料を印刷してコンデンサ外誘電体層を形成すること
で、絶縁体層のほぼ全面に誘電体材料の印刷層を形成
し、基板全体の焼成収縮率を均一化する。更に、コンデ
ンサ外誘電体層を絶縁体層の端縁から０．２ｍｍ以上控
えて印刷することで、コンデンサ外誘電体層が基板端面
に露出することを防ぎ、誘電体層への水分透湿によるマ
イグレーションを防止する。この場合、絶縁体層の端縁
からのコンデンサ外誘電体層の控え量が０．２ｍｍ未満
であると、図５（ｂ）に示すようにコンデンサ外誘電体
層をサンドイッチする絶縁体層の端縁が接合せずに隙間
が開く現象（デラミネーション）が発生し、誘電体層へ
水分が浸透してマイグレーションの問題が発生する。
【０００９】ところで、請求項１では、配線導体（ビア
ホール導体を含む）にはコンデンサ外誘電体層を印刷し
ないことで、コンデンサ形成層の上下の層をビアホール
導体で導通させることが可能となると共に、配線導体部
分の誘電率が高くなることを防ぎ、高周波信号の遅延の
問題を回避する。
ホール導体を含む）にはコンデンサ外誘電体層を印刷し
ないことで、コンデンサ形成層の上下の層をビアホール
導体で導通させることが可能となると共に、配線導体部
分の誘電率が高くなることを防ぎ、高周波信号の遅延の
問題を回避する。
【００１０】更に、請求項２のように、コンデンサ外誘
電体層を配線導体から０．２ｍｍ以上控えて形成すれ
ば、コンデンサ外誘電体層による配線導体への影響が一
層少なくなって、配線導体周辺の誘電率が一層低くな
り、高周波信号処理特性が一層向上する。
電体層を配線導体から０．２ｍｍ以上控えて形成すれ
ば、コンデンサ外誘電体層による配線導体への影響が一
層少なくなって、配線導体周辺の誘電率が一層低くな
り、高周波信号処理特性が一層向上する。
【００１１】また、請求項３では、絶縁体層を１０００
℃以下で焼成する低温焼成セラミックにより形成してい
る。これにより、配線導体やコンデンサの電極として例
えばＡｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ合金
等、比較的低融点の電気的特性の良い金属を使用するこ
とが可能となる。
℃以下で焼成する低温焼成セラミックにより形成してい
る。これにより、配線導体やコンデンサの電極として例
えばＡｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ合金
等、比較的低融点の電気的特性の良い金属を使用するこ
とが可能となる。
【００１２】また、請求項４では、誘電体層及びコンデ
ンサ外誘電体層を、Ｐｂ複合ペロブスカイトにより形成
している。Ｐｂ複合ペロブスカイトは、１０００℃以下
で低温焼成セラミックと同時焼成可能であると共に、誘
電率が高く、コンデンサを作るのに適している。
ンサ外誘電体層を、Ｐｂ複合ペロブスカイトにより形成
している。Ｐｂ複合ペロブスカイトは、１０００℃以下
で低温焼成セラミックと同時焼成可能であると共に、誘
電率が高く、コンデンサを作るのに適している。
【００１３】一方、請求項５は、前記コンデンサ、前記
コンデンサ外誘電体層及び前記配線導体を内蔵したグリ
ーンシート積層体を焼成し、このグリーンシート積層体
からセラミック多層基板を形成する部分の外側を切除し
て請求項１乃至４のいずれかに記載のセラミック多層基
板を製造する方法であって、前記コンデンサの誘電体層
を形成するグリーンシートには、セラミック多層基板を
形成する部分の外側にも誘電体層と同一の誘電体材料を
印刷し、基板外誘電体層を形成する。これにより、グリ
ーンシート積層体全体の焼成収縮率が均一化され、製造
するセラミック多層基板の変形が一層少なくなる。
コンデンサ外誘電体層及び前記配線導体を内蔵したグリ
ーンシート積層体を焼成し、このグリーンシート積層体
からセラミック多層基板を形成する部分の外側を切除し
て請求項１乃至４のいずれかに記載のセラミック多層基
板を製造する方法であって、前記コンデンサの誘電体層
を形成するグリーンシートには、セラミック多層基板を
形成する部分の外側にも誘電体層と同一の誘電体材料を
印刷し、基板外誘電体層を形成する。これにより、グリ
ーンシート積層体全体の焼成収縮率が均一化され、製造
するセラミック多層基板の変形が一層少なくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１に基づいてセラミック
多層基板１１の構造を説明する。図１はセラミック多層
基板１１内層のコンデンサ１２を形成する層の平面図を
示したものである。コンデンサ１２を形成する絶縁体層
１５には、Ａｇ−Ｐｄ導体ペースト等により配線導体１
３がスクリーン印刷により形成され、また、ビアホール
導体１４が上下の層と導通している。
に基づいて説明する。まず、図１に基づいてセラミック
多層基板１１の構造を説明する。図１はセラミック多層
基板１１内層のコンデンサ１２を形成する層の平面図を
示したものである。コンデンサ１２を形成する絶縁体層
１５には、Ａｇ−Ｐｄ導体ペースト等により配線導体１
３がスクリーン印刷により形成され、また、ビアホール
導体１４が上下の層と導通している。
【００１５】この実施形態では、絶縁体層１５（後述す
るグリーンシート２２）は、焼成温度１０００℃以下で
焼成できる低温焼成セラミック材料であれば良く、例え
ば、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス
とＡｌ2 Ｏ3 よりなる系、又はＭｇＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ
2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 よりなる系、或
は、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3
よりなる系、ＳｉＯ2−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3
よりなる系、結晶化ガラスよりなる系などがある。この
中で最も好ましいのは、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3
−Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合物か
ら成る低温焼成セラミック材料であり、その好ましい組
成は、ＣａＯ１０〜５５重量％、ＳｉＯ2 ４５〜７０重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３０重量％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜２０重
量％よりなるガラス粉末５０〜６５重量％と、Ａｌ2 Ｏ
3 粉末５０〜３５重量％である。
るグリーンシート２２）は、焼成温度１０００℃以下で
焼成できる低温焼成セラミック材料であれば良く、例え
ば、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス
とＡｌ2 Ｏ3 よりなる系、又はＭｇＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ
2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3 よりなる系、或
は、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3
よりなる系、ＳｉＯ2−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとＡｌ2 Ｏ3
よりなる系、結晶化ガラスよりなる系などがある。この
中で最も好ましいのは、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3
−Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合物か
ら成る低温焼成セラミック材料であり、その好ましい組
成は、ＣａＯ１０〜５５重量％、ＳｉＯ2 ４５〜７０重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３０重量％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜２０重
量％よりなるガラス粉末５０〜６５重量％と、Ａｌ2 Ｏ
3 粉末５０〜３５重量％である。
【００１６】このような組成にすると、焼成過程におい
てアノーサイト若しくはアノーサイト＋ケイ酸カルシウ
ムの部分結晶化を起こさせて、酸化雰囲気（空気）中で
８００〜１０００℃の低温焼成を可能にするだけでな
く、焼成過程における微細パターンのずれを上述した部
分結晶化により抑えることができて、ファインパターン
の形成が容易である。また、焼成時に３０〜５０℃／分
という早いスピードで昇温しても、７３０〜８５０℃ま
でガラス層が全く軟化せず、収縮もしない多孔質体を維
持するため、クラックが入ったり、カーボンをガラス層
に封じ込めること無く、バインダーを容易に除去でき、
更に、８００〜１０００℃の焼成温度付近で急速に収縮
焼結するため、大型の緻密なセラミック基板を短時間で
焼成可能である。
てアノーサイト若しくはアノーサイト＋ケイ酸カルシウ
ムの部分結晶化を起こさせて、酸化雰囲気（空気）中で
８００〜１０００℃の低温焼成を可能にするだけでな
く、焼成過程における微細パターンのずれを上述した部
分結晶化により抑えることができて、ファインパターン
の形成が容易である。また、焼成時に３０〜５０℃／分
という早いスピードで昇温しても、７３０〜８５０℃ま
でガラス層が全く軟化せず、収縮もしない多孔質体を維
持するため、クラックが入ったり、カーボンをガラス層
に封じ込めること無く、バインダーを容易に除去でき、
更に、８００〜１０００℃の焼成温度付近で急速に収縮
焼結するため、大型の緻密なセラミック基板を短時間で
焼成可能である。
【００１７】一方、図２に示すように、コンデンサ１２
は絶縁体層１５（グリーンシート）上にＡｇ−Ｐｄ導体
ペースト等により電極１６をスクリーン印刷し、その上
からＰｂ複合ペロブスカイト等の誘電体材料により誘電
体層１７をスクリーン印刷し、更にその上から電極１８
をスクリーン印刷して構成したものである。１０００℃
以下で焼成する場合には、配線導体１３や電極１６，１
８を形成する金属としては、Ａｇ−Ｐｄの他、Ａｇ、Ｐ
ｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ等、比較的低融点の電気的特性の
良い金属を用いても良い。また、誘電体層１７を形成す
る誘電体材料としては、Ｐｂ複合ペロブスカイトの他、
ＳｒＴｉＯ3 系化合物、ＢａＴｉＯ3 系化合物、ＣａＴ
ｉＯ3 系化合物を用いても良く、これらはいずれも１０
００℃以下で絶縁体層１５と同時焼成可能である。
は絶縁体層１５（グリーンシート）上にＡｇ−Ｐｄ導体
ペースト等により電極１６をスクリーン印刷し、その上
からＰｂ複合ペロブスカイト等の誘電体材料により誘電
体層１７をスクリーン印刷し、更にその上から電極１８
をスクリーン印刷して構成したものである。１０００℃
以下で焼成する場合には、配線導体１３や電極１６，１
８を形成する金属としては、Ａｇ−Ｐｄの他、Ａｇ、Ｐ
ｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ等、比較的低融点の電気的特性の
良い金属を用いても良い。また、誘電体層１７を形成す
る誘電体材料としては、Ｐｂ複合ペロブスカイトの他、
ＳｒＴｉＯ3 系化合物、ＢａＴｉＯ3 系化合物、ＣａＴ
ｉＯ3 系化合物を用いても良く、これらはいずれも１０
００℃以下で絶縁体層１５と同時焼成可能である。
【００１８】この実施形態では、図１に示すように、セ
ラミック多層基板１１の所定位置にキャビティ１９が形
成され、このキャビティ１９内にＩＣチップ、水晶振動
子等の電子部品を実装できるようになっている。但し、
キャビティ１９は無くても良く、また、コンデンサ１２
を形成する絶縁体層１５に、ＲｕＯ2 系の抵抗体も印刷
法によって形成するようにしても良い。
ラミック多層基板１１の所定位置にキャビティ１９が形
成され、このキャビティ１９内にＩＣチップ、水晶振動
子等の電子部品を実装できるようになっている。但し、
キャビティ１９は無くても良く、また、コンデンサ１２
を形成する絶縁体層１５に、ＲｕＯ2 系の抵抗体も印刷
法によって形成するようにしても良い。
【００１９】上述したコンデンサ１２を形成する絶縁体
層１５には、コンデンサ１２の外側にも、配線導体１３
とビアホール導体１４を除く部分に誘電体層１７と同一
の誘電体材料を印刷してコンデンサ外誘電体層２０（図
１の斜線で示す部分）を形成している。このコンデンサ
外誘電体層２０は、デラミネーションが発生しないよう
に、絶縁体層１５の端縁から０．２ｍｍ以上控えて印刷
されている。ここで、絶縁体層１５の端縁とは、セラミ
ック多層基板１１の外端縁とキャビティ１９側の内端縁
との双方を意味し、これら両者の端縁からコンデンサ外
誘電体層２０が０．２ｍｍ以上控えて印刷されている。
更に、このコンデンサ外誘電体層２０は高誘電率化によ
る高周波信号の遅延を防ぐために、配線導体１３とビア
ホール導体１４から０．２ｍｍ以上控えて印刷されてい
る。
層１５には、コンデンサ１２の外側にも、配線導体１３
とビアホール導体１４を除く部分に誘電体層１７と同一
の誘電体材料を印刷してコンデンサ外誘電体層２０（図
１の斜線で示す部分）を形成している。このコンデンサ
外誘電体層２０は、デラミネーションが発生しないよう
に、絶縁体層１５の端縁から０．２ｍｍ以上控えて印刷
されている。ここで、絶縁体層１５の端縁とは、セラミ
ック多層基板１１の外端縁とキャビティ１９側の内端縁
との双方を意味し、これら両者の端縁からコンデンサ外
誘電体層２０が０．２ｍｍ以上控えて印刷されている。
更に、このコンデンサ外誘電体層２０は高誘電率化によ
る高周波信号の遅延を防ぐために、配線導体１３とビア
ホール導体１４から０．２ｍｍ以上控えて印刷されてい
る。
【００２０】このコンデンサ外誘電体層２０は、コンデ
ンサ１２の誘電体層１７を印刷する際に同時にスクリー
ン印刷することができ、生産性を低下させることはな
い。また、コンデンサ外誘電体層２０は、コンデンサ１
２の誘電体層１７に連続して形成しても良いし、分離し
ても良い。いずれの場合でも、両誘電体層１７，２０を
同時に印刷できるので、生産性を低下させることはな
い。
ンサ１２の誘電体層１７を印刷する際に同時にスクリー
ン印刷することができ、生産性を低下させることはな
い。また、コンデンサ外誘電体層２０は、コンデンサ１
２の誘電体層１７に連続して形成しても良いし、分離し
ても良い。いずれの場合でも、両誘電体層１７，２０を
同時に印刷できるので、生産性を低下させることはな
い。
【００２１】次に、コンデンサ外誘電体層２０を絶縁体
層１５の端縁（以下「基板端」という）から０．２ｍｍ
以上控えて印刷する理由を説明する。誘電体はポーラス
な材料であるため、図５（ａ）に示すように、コンデン
サ外誘電体層２０が基板端面やキャビティ端面に露出し
ていると、水分が誘電体層２０，１７に浸透し、コンデ
ンサ１２の電極１６，１８にマイグレーションが発生し
て、誘電体層１７内で短絡が発生するおそれがある。
層１５の端縁（以下「基板端」という）から０．２ｍｍ
以上控えて印刷する理由を説明する。誘電体はポーラス
な材料であるため、図５（ａ）に示すように、コンデン
サ外誘電体層２０が基板端面やキャビティ端面に露出し
ていると、水分が誘電体層２０，１７に浸透し、コンデ
ンサ１２の電極１６，１８にマイグレーションが発生し
て、誘電体層１７内で短絡が発生するおそれがある。
【００２２】また、基板端からのコンデンサ外誘電体層
２０の控え量が０．２ｍｍ未満であると、図５（ｂ）に
示すようにコンデンサ外誘電体層２０をサンドイッチす
る絶縁体層１５の端縁が接合せずに隙間が開くデラミネ
ーションが発生し、誘電体層２０へ水分が浸透してマイ
グレーションの問題が発生する。
２０の控え量が０．２ｍｍ未満であると、図５（ｂ）に
示すようにコンデンサ外誘電体層２０をサンドイッチす
る絶縁体層１５の端縁が接合せずに隙間が開くデラミネ
ーションが発生し、誘電体層２０へ水分が浸透してマイ
グレーションの問題が発生する。
【００２３】これに対し、本発明らの試験結果によれ
ば、基板端からのコンデンサ外誘電体層２０の控え量が
０．２ｍｍ以上であると、図５（ｃ）に示すようにコン
デンサ外誘電体層２０をサンドイッチする絶縁体層１５
の端縁部分が密着して完全に接合し、コンデンサ外誘電
体層２０全体を絶縁体層１５で完全に密封した状態とな
る。このため、コンデンサ外誘電体層２０への水分の浸
透が防がれ、マイグレーションが防止される。しかも、
コンデンサ１２を形成する絶縁体層１５のほぼ全面に誘
電体層１７，２０を形成することで、セラミック多層基
板１１全体の焼成収縮率が均一化され、焼成によるセラ
ミック多層基板１１の変形が従来より著しく少なくな
る。
ば、基板端からのコンデンサ外誘電体層２０の控え量が
０．２ｍｍ以上であると、図５（ｃ）に示すようにコン
デンサ外誘電体層２０をサンドイッチする絶縁体層１５
の端縁部分が密着して完全に接合し、コンデンサ外誘電
体層２０全体を絶縁体層１５で完全に密封した状態とな
る。このため、コンデンサ外誘電体層２０への水分の浸
透が防がれ、マイグレーションが防止される。しかも、
コンデンサ１２を形成する絶縁体層１５のほぼ全面に誘
電体層１７，２０を形成することで、セラミック多層基
板１１全体の焼成収縮率が均一化され、焼成によるセラ
ミック多層基板１１の変形が従来より著しく少なくな
る。
【００２４】以上のように構成されたセラミック多層基
板１１は、例えば次のようにして製造される。図３は、
１つのグリーンシート積層体２１から複数個のセラミッ
ク多層基板１１を製造する場合の例であり、セラミック
多層基板１１内層のコンデンサ１２を形成するグリーン
シート２２の平面図を示したものである。コンデンサ１
２の誘電体層１７を形成するグリーンシート２２には、
セラミック多層基板１１を形成する部分の外側にも誘電
体層１７と同一の誘電体材料をスクリーン印刷し、基板
外誘電体層２３（図３の斜線で示す部分）を形成する。
この基板外誘電体層２３は、各セラミック多層基板１１
のコンデンサ外誘電体層２０を印刷する際に同時にスク
リーン印刷することができ、生産性を低下させることは
ない。
板１１は、例えば次のようにして製造される。図３は、
１つのグリーンシート積層体２１から複数個のセラミッ
ク多層基板１１を製造する場合の例であり、セラミック
多層基板１１内層のコンデンサ１２を形成するグリーン
シート２２の平面図を示したものである。コンデンサ１
２の誘電体層１７を形成するグリーンシート２２には、
セラミック多層基板１１を形成する部分の外側にも誘電
体層１７と同一の誘電体材料をスクリーン印刷し、基板
外誘電体層２３（図３の斜線で示す部分）を形成する。
この基板外誘電体層２３は、各セラミック多層基板１１
のコンデンサ外誘電体層２０を印刷する際に同時にスク
リーン印刷することができ、生産性を低下させることは
ない。
【００２５】このようなグリーンシート２２を積層して
１０００℃以下で同時焼成し、このグリーンシート積層
体２１からセラミック多層基板１１を形成する部分の外
側を切除して、個々のセラミック多層基板１１に分断す
る。この切断は、予め焼成前にグリーンシート積層体２
１の表面に図３に点線で示すようにスナップライン（切
断線）を入れておき、焼成後にスナップラインに沿って
切断すれば良い。
１０００℃以下で同時焼成し、このグリーンシート積層
体２１からセラミック多層基板１１を形成する部分の外
側を切除して、個々のセラミック多層基板１１に分断す
る。この切断は、予め焼成前にグリーンシート積層体２
１の表面に図３に点線で示すようにスナップライン（切
断線）を入れておき、焼成後にスナップラインに沿って
切断すれば良い。
【００２６】この実施形態のように、コンデンサ１２の
誘電体層１７を形成するグリーンシート２２には、セラ
ミック多層基板１１を形成する部分の外側にも誘電体層
１７と同一の誘電体材料により基板外誘電体層２３を印
刷形成すれば、グリーンシート積層体２１全体の焼成収
縮率が均一化され、製造するセラミック多層基板１１の
変形が一層少なくなる。
誘電体層１７を形成するグリーンシート２２には、セラ
ミック多層基板１１を形成する部分の外側にも誘電体層
１７と同一の誘電体材料により基板外誘電体層２３を印
刷形成すれば、グリーンシート積層体２１全体の焼成収
縮率が均一化され、製造するセラミック多層基板１１の
変形が一層少なくなる。
【００２７】本発明者らは、コンデンサ外誘電体層２
０、基板外誘電体層２３によるセラミック多層基板１１
の変形防止効果を試験１，２により確認したので、その
試験結果を説明する。
０、基板外誘電体層２３によるセラミック多層基板１１
の変形防止効果を試験１，２により確認したので、その
試験結果を説明する。
【００２８】［試験１］低温焼成セラミック材料とし
て、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス
粉末６０重量％とＡｌ2 Ｏ3 粉末４０重量％との混合粉
末に、バインダー、可塑剤、溶剤を加えて混練してスラ
リーを作製し、通常のドクターブレード法により厚み
０．２ｍｍのグリーンシートを作製する。このグリーン
シートにコンデンサを印刷法により形成する。コンデン
サの電極としてはＡｇ−Ｐｄ導体ペーストを用い、誘電
体材料としてＰｂ複合ペロブスカイトを用いる。
て、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス
粉末６０重量％とＡｌ2 Ｏ3 粉末４０重量％との混合粉
末に、バインダー、可塑剤、溶剤を加えて混練してスラ
リーを作製し、通常のドクターブレード法により厚み
０．２ｍｍのグリーンシートを作製する。このグリーン
シートにコンデンサを印刷法により形成する。コンデン
サの電極としてはＡｇ−Ｐｄ導体ペーストを用い、誘電
体材料としてＰｂ複合ペロブスカイトを用いる。
【００２９】図６（ａ）に示すように、この試験１で用
いたサンプルのグリーンシートの大きさは、横１０．０
ｍｍ×縦７．５ｍｍであり、このグリーンシートの上半
部に形成されたコンデンサの大きさは、横８．５ｍｍ×
縦２．５ｍｍである。比較例は、試験サンプルにコンデ
ンサ外誘電体層を形成せずに焼成した例であり、実施例
は、試験サンプルのコンデンサの外側にコンデンサ外誘
電体層を印刷形成して焼成した例である。比較例と実施
例は共に４枚のグリーンシートを積層したサンプルを用
いている。
いたサンプルのグリーンシートの大きさは、横１０．０
ｍｍ×縦７．５ｍｍであり、このグリーンシートの上半
部に形成されたコンデンサの大きさは、横８．５ｍｍ×
縦２．５ｍｍである。比較例は、試験サンプルにコンデ
ンサ外誘電体層を形成せずに焼成した例であり、実施例
は、試験サンプルのコンデンサの外側にコンデンサ外誘
電体層を印刷形成して焼成した例である。比較例と実施
例は共に４枚のグリーンシートを積層したサンプルを用
いている。
【００３０】比較例では、誘電体材料とグリーンシート
との焼成収縮率の相違により、基板全体の焼成収縮率が
不均一となり、焼成による変形量が０．２３ｍｍにもな
ってしまう。
との焼成収縮率の相違により、基板全体の焼成収縮率が
不均一となり、焼成による変形量が０．２３ｍｍにもな
ってしまう。
【００３１】これに対し、実施例では、コンデンサの外
側にコンデンサ外誘電体層を印刷形成することで、基板
全体の焼成収縮率が均一化され、焼成による変形量が
０．０３ｍｍまで減少し、比較例と比べて変形量が著し
く少なくなる。
側にコンデンサ外誘電体層を印刷形成することで、基板
全体の焼成収縮率が均一化され、焼成による変形量が
０．０３ｍｍまで減少し、比較例と比べて変形量が著し
く少なくなる。
【００３２】［試験２］試験２は、１つのグリーンシー
ト積層体から４個のセラミック多層基板を製造する場合
の基板変形試験であり、サンプル組成は試験１と同じで
ある。比較例は、コンデンサを形成するグリーンシート
に基板外誘電体層を形成せずに焼成した例であり、グリ
ーンシート外形変形量が１．２ｍｍにもなり、その影響
で、製造するセラミック多層基板の外形も大きく変形し
てしまう。
ト積層体から４個のセラミック多層基板を製造する場合
の基板変形試験であり、サンプル組成は試験１と同じで
ある。比較例は、コンデンサを形成するグリーンシート
に基板外誘電体層を形成せずに焼成した例であり、グリ
ーンシート外形変形量が１．２ｍｍにもなり、その影響
で、製造するセラミック多層基板の外形も大きく変形し
てしまう。
【００３３】これに対し、実施例では、コンデンサを形
成するグリーンシートに基板外誘電体層を印刷すること
で、グリーンシート積層体全体の焼成収縮率が均一化さ
れ、焼成によるグリーンシート外形変形量が０．３５ｍ
ｍまで減少し、比較例と比べて変形量が著しく少なくな
る。
成するグリーンシートに基板外誘電体層を印刷すること
で、グリーンシート積層体全体の焼成収縮率が均一化さ
れ、焼成によるグリーンシート外形変形量が０．３５ｍ
ｍまで減少し、比較例と比べて変形量が著しく少なくな
る。
【００３４】尚、上記実施形態では、焼成後にグリーン
シート積層体２１からセラミック多層基板１１を切断す
るようにしたが、焼成前にグリーンシート積層体２１か
らセラミック多層基板１１を切断した後に焼成する場合
には、基板外誘電体層２３は形成する必要はない。ま
た、上記実施形態は、本発明を低温焼成セラミック基板
に適用した例であるが、アルミナ多層基板に適用しても
良いことは言うまでもない。
シート積層体２１からセラミック多層基板１１を切断す
るようにしたが、焼成前にグリーンシート積層体２１か
らセラミック多層基板１１を切断した後に焼成する場合
には、基板外誘電体層２３は形成する必要はない。ま
た、上記実施形態は、本発明を低温焼成セラミック基板
に適用した例であるが、アルミナ多層基板に適用しても
良いことは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１のセラミック多層基板によれば、コンデンサ
を形成する絶縁体層には、コンデンサの外側にも該誘電
体層と同一の誘電体材料を絶縁体層の端縁から０．２ｍ
ｍ以上控えて印刷するようにしたので、誘電体層が基板
端面に露出せず、誘電体層への水分浸透によるマイグレ
ーションを防止することができると共に、基板全体の焼
成収縮率を均一化することができて、焼成による基板の
変形を少なくすることができる。
の請求項１のセラミック多層基板によれば、コンデンサ
を形成する絶縁体層には、コンデンサの外側にも該誘電
体層と同一の誘電体材料を絶縁体層の端縁から０．２ｍ
ｍ以上控えて印刷するようにしたので、誘電体層が基板
端面に露出せず、誘電体層への水分浸透によるマイグレ
ーションを防止することができると共に、基板全体の焼
成収縮率を均一化することができて、焼成による基板の
変形を少なくすることができる。
【００３６】更に、請求項２では、コンデンサ外誘電体
層を配線導体から０．２ｍｍ以上控えて形成しているの
で、配線導体周辺の誘電率を低くすることができて、高
周波信号の遅延を防ぐことができる。
層を配線導体から０．２ｍｍ以上控えて形成しているの
で、配線導体周辺の誘電率を低くすることができて、高
周波信号の遅延を防ぐことができる。
【００３７】また、請求項３では、絶縁体層を１０００
℃以下で焼成する低温焼成セラミックにより形成してい
るので、配線導体やコンデンサの電極として比較的低融
点の電気的特性の良い金属を使用することができ、高周
波信号処理特性を向上することができる。
℃以下で焼成する低温焼成セラミックにより形成してい
るので、配線導体やコンデンサの電極として比較的低融
点の電気的特性の良い金属を使用することができ、高周
波信号処理特性を向上することができる。
【００３８】また、請求項４では、誘電体層及びコンデ
ンサ外誘電体層を、Ｐｂ複合ペロブスカイトにより形成
しているので、１０００℃以下で低温焼成セラミック
（絶縁体層）と同時焼成できると共に、高い誘電率を確
保することができ、コンデンサ容量増大に貢献すること
ができる。
ンサ外誘電体層を、Ｐｂ複合ペロブスカイトにより形成
しているので、１０００℃以下で低温焼成セラミック
（絶縁体層）と同時焼成できると共に、高い誘電率を確
保することができ、コンデンサ容量増大に貢献すること
ができる。
【００３９】更に、請求項５では、コンデンサの誘電体
層を形成するグリーンシートには、セラミック多層基板
を形成する部分の外側にも誘電体層と同一の誘電体材料
を印刷したので、グリーンシート積層体全体の焼成収縮
率を均一化することができ、製造するセラミック多層基
板の変形を一層少なくすることができる。
層を形成するグリーンシートには、セラミック多層基板
を形成する部分の外側にも誘電体層と同一の誘電体材料
を印刷したので、グリーンシート積層体全体の焼成収縮
率を均一化することができ、製造するセラミック多層基
板の変形を一層少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すコンデンサ形成層の
平面図
平面図
【図２】セラミック多層基板の積層前の状態を示す分解
図
図
【図３】１つのグリーンシート積層体から複数のセラミ
ック多層基板を製造する場合のコンデンサ形成層の平面
図
ック多層基板を製造する場合のコンデンサ形成層の平面
図
【図４】誘電体材料とセラミック材料との焼成収縮率の
相違を説明する図
相違を説明する図
【図５】基板端からのコンデンサ外誘電体層の控え量を
０．２ｍｍ以上にする理由を説明する図
０．２ｍｍ以上にする理由を説明する図
【図６】試験１における比較例と実施例のセラミック多
層基板の外形変形量を説明する図
層基板の外形変形量を説明する図
【図７】試験２における比較例と実施例のグリーンシー
ト積層体の外形変形量を説明する図
ト積層体の外形変形量を説明する図
１１…セラミック多層基板、１２…コンデンサ、１３…
配線導体、１４…ビアホール導体、１５…絶縁体層、１
６…電極、１７…誘電体層、１８…電極、１９…キャビ
ティ、２０…コンデンサ外誘電体層、２１…グリーンシ
ート積層体、２２…グリーンシート、２３…基板外誘電
体層。
配線導体、１４…ビアホール導体、１５…絶縁体層、１
６…電極、１７…誘電体層、１８…電極、１９…キャビ
ティ、２０…コンデンサ外誘電体層、２１…グリーンシ
ート積層体、２２…グリーンシート、２３…基板外誘電
体層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−270396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−132612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−177695（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/46
Claims (5)
- 【請求項１】 コンデンサを内蔵するセラミック多層基
板において、 絶縁体層間に前記コンデンサを構成する誘電体層を印刷
法で形成し、前記コンデンサを形成する絶縁体層のうち
の該コンデンサの外側に、配線導体を印刷し且つ該配線
導体を除く部分に前記誘電体層と同一の誘電体材料を前
記絶縁体層の端縁から０．２ｍｍ以上控えて印刷してコ
ンデンサ外誘電体層を形成したことを特徴とするセラミ
ック多層基板。 - 【請求項２】 前記コンデンサ外誘電体層は、前記配線
導体から０．２ｍｍ以上控えて形成されていることを特
徴とする請求項１に記載のセラミック多層基板。 - 【請求項３】 前記絶縁体層は、１０００℃以下で焼成
する低温焼成セラミックにより形成されていることを特
徴とする請求項１又は２に記載のセラミック多層基板。 - 【請求項４】 前記誘電体層及び前記コンデンサ外誘電
体層は、Ｐｂ複合ペロブスカイトにより形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のセラミック多層基
板。 - 【請求項５】 前記コンデンサ、前記コンデンサ外誘電
体層及び前記配線導体を内蔵したグリーンシート積層体
を焼成し、このグリーンシート積層体からセラミック多
層基板を形成する部分の外側を切除して請求項１乃至４
のいずれかに記載のセラミック多層基板を製造する方法
であって、 前記コンデンサの誘電体層を形成するグリーンシートに
は、前記セラミック多層基板を形成する部分の外側にも
前記誘電体層と同一の誘電体材料を印刷し、基板外誘電
体層を形成したことを特徴とするセラミック多層基板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16671595A JP3193592B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | セラミック多層基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16671595A JP3193592B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | セラミック多層基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918149A JPH0918149A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3193592B2 true JP3193592B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=15836423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16671595A Expired - Lifetime JP3193592B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | セラミック多層基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193592B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP16671595A patent/JP3193592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0918149A (ja) | 1997-01-17 |
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