JPH02249294A - Ｌｃ内蔵形セラミックス基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、キャパシタ機能とインダクタ機能の両機能を
有する多層セラミックス基板に関する。

［従来の技術］ 従来、キャパシタ機能とインダクタ機能の両方を基板内
に内蔵することにより集猜回路基板全体を小型化しよう
とすることが盛んに行なわれてきたが、キャパシタ機能
を出すための誘電性とインダクタ機能を出すための磁性
とを共に有するセラミックス材料がなかったため、キャ
タシタ機能或いはインダクタンス機能を個別に有する積
層セラミックス体を個別に焼成し接合する、若しくは、
同時に焼成することにより、ＬＣ内蔵形セラミックス基
板形成したものであった。然し乍ら、このようなＬＣ内
蔵形セラミックス基板、異種の材料を少なくとも２つ以
上用いたものであったため、製造工程が複雑で、更に誘
電体層と磁性体層が同一面でなければならないという問
題等があった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、以上述べた従来のＬＣ内蔵形セラミックス基
板見られる問題を解決し、誘電性と磁性の両機能を有す
る複合セラミックス材料を用いることにより、１つの積
層セラミックス基板内キヤバンク機能とインダクタ機能
の両方を有するＬＣ内蔵形セラミックス基板提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ ［問題点を解決するための手段コ 本発明の要旨とするものは、内部導体層と誘電体層を積
層して構成される少なくとも１つのキャパシタ機ずｔと
、少なくとも１つのインダクタ機能を有するＬＣ内蔵形
セラミックス基板おいて、その誘電率が２０以上で、透
磁率が１より大きな複合セラミックス材料を用いたこと
を特徴とするＬＣ内蔵形セラミックス基板ある。その複
合セラミックス材料は、マンガン、ニッケル、マグネシ
ウム、コバルト、銅、亜鉛及び鉄からなる群より選択さ
れる少なくとも１つの金属元素Ｍを有する一般式ＭＦｅ
、Ｏ□の組成式で示されるフェライトと、チタン酸バリ
ウムＢａＴｉ０ｎ、チタン酸鉛Ｐ　ｂ　Ｔ　ｆ　Ｏｓ　
、チタン酸ストロンチウム５ｒＴｉＯ，からなる群より
選択される少なくとも１つの誘電体化合物とを含有する
混合焼結体が好適である。

［作用コ 本発明によると、上記の目的を達成するため、誘電性と
磁性の両方を有する複合セラミックス材料として、一般
式Ｍ　Ｆ　ｅ　ＩＯａ　（Ｍは、マンガン、ニッケル、
マグネシウム、コバルト、銅、亜鉛及び鉄からなる群よ
り選択諮れる少なくとも１つの金属元素である）で示さ
れるフェライトと、チタン酸バリウムＢ　ａ　Ｔ　ｉ　
Ｏｓ　１チタン酸鉛ＰｂＴｉＯ３、チタン酸ストロンチ
ウム５ｒＴｉＯ，からなる群より選択される少なくとも
１つの誘電体化合物とを含有する混合焼結体を用いて、
積層セラミックス体を形成したものである。従って、そ
の複合焼結体は、磁性と誘導性の両方を有し、その透磁
率と誘電率を適宜に選択することができるものとなり、
その中に導体層を適当な形状に形成すると、少なくとも
１つのキャパシタ機能と、少なくとも１つのインダクタ
機能を有するＬＣ内蔵形の積層セラミックス基板を作成
することができる。そして、その複合セラミ／ラス焼結
体については、その誘電率が２０以上で、透磁率が１よ
り大きなものを用いたものが、好適である。

誘電率が２０未満では、高容量のキャパシタの形成が困
難となり、不都合であり、また、透磁率が１以下では、
磁性がないためインダクタの形成が困難であり、不都合
となる。

本発明のＬＣ内蔵形セラミックス基板構造１つによると
、キャパシタ機能を有する積層内部１極とコイル状内部
導電体を、高い誘電性と磁性の両方の特性を有する複合
セラミックス体中に形成したことで、一体化したＬＣ内
蔵形セラミックス基板得られる。

その複合セラミックス体は、粒径３０〜１２０μｍのチ
タン酸系誘電一体とフェライト系磁性体とを混合した、
所謂、磁性誘導体の複合セラミックス体を基板として用
いた構造のものである２６粒径３０μｍ未満では焼成時
にフェライトと誘電体化合物が反応し大きな誘電率及び
透磁率を出すこ々が困難であり、不都合であり、１２０
μｍを超えると局所的な誘電率及び送置率の分布ができ
、とが困難となり、不都合である。

本発明の積層複合セラミックス体は、チタン酸バリウム
ＢａＴｉ０ｍ、チタン酸鉛ＰｂＴｉ０．、チタン酸スト
ロンチウムＳ　ｒ　Ｔ　ｉＯｓからなる群より選択され
る少なくとも１つの誘電体化合物とＮｉ−Ｚｎ系フェラ
イト化合物を配合した組成体を複合セラミックス体基板
として用いる。それに対して、金Ａｕ、銀ＡｇＳ銅Ｃｕ
、パラジウムＰｄからなる群から選択される少なくとも
１つの金属を主成分とする厚膜導体ペーストを用いて形
成される内部導体層を積層して、そしてコイル状に配置
して、焼成した少なくとも１つのキャパシタ機能と少な
くとも１つのインダクタ機能の両機能を有する積層複合
セラミックス体であるものが好適である。

また、コンデンサの内部電極の材質は、電気伝導度がよ
く、耐熱性、耐候性が良いＰｄを主成分とする導電性薄
膜材質を利用できるが、それらに限定されるものではな
い、電極形成法については、印刷法等を利用できる。

本発明によるキャパシタ機能とインダクタ機能を有する
内部電極の両端子は、外部電極形成に利用するが、その
電極作製法は、その端面表面に導電性ペーストを塗布し
、焼付ける方法或いは端面に種々の方法で形成した導電
性薄膜面を電極として使用する方法などがある。

本発明に利用する積層複合セラミ７クス体部品の製法は
、特に限定されるものではないが、上記に説明したセラ
ミックスシートを形成し、導電性ペーストを印刷した後
、積層してセラミックス体を形成し、焼成する方法、ペ
ースト状にした複合材料と導電性ペーストを互いに印刷
積層しセラミックス体を形成し、焼成する方法などがあ
り、他は特に限定されるものではない。

次に、本発明のり、Ｃ内蔵形セラミックス基板の構造に
ついて、Ｎｆ−Ｚｎフェライト（Ｎｊｅ、ｘＺ　ｎ　ｓ
、ｙ）Ｆ　ｅ　＊Ｏａとチタン酸バリウムＢａＴｉ０１
を用いた場合の具体的な実施例により、説明するが、本
発明は、その説明により限定されるものではない。

［実施例コ Ｎ　ｉ　ＣＯｓ、Ｚ　ｎ　Ｏ、Ｆ　ｅ　＊　Ｏｓを出発
原料として、これらをモル比でＮｉＯ：ＺｎＯ：Ｆｅｔ
Ｏ＋＝３ニア：１０になるように混合し、１０００℃で
仮焼し、更に粉砕して、（Ｎｊｅ、＋・Ｚｎ＊、ｙ）Ｆ
ｅ、ｏ、粉末を得る。一方、Ｂ　ａ　ＣＯｓ、ＴｊＯ，
を出発原料として、これらをモル比でＢ　ａ　ＣＯｓ’
Ｔ＋　Ｏｚ−１：　１になるように混合し、１１５０℃
程度で仮焼し、更に粉砕してＢ　ａ　Ｔ　ｉ　ＯＩ粉末
を得る。

次に、これら（Ｎ　ｉ　ｅ、ｍＺ　ｎ　＊、ｙ）Ｆ　ｅ
　ｔｏ＊粉末とＢ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏｓ粉末を所定割合量
で混合し、有機バインダーを添加して誘電体と磁性体の
混合ペーストを作製する。その後、Ｐｄ又はＡｇ／Ｐｄ
等の導電性ペーストにより、所望のキャバスタンス及び
インダクタンス分が形成されるように、印刷積層し、１
２５０°Ｃ程度で４〜１０時間程時間酸して積層セラミ
ックス体を得た。キ〜バシタンス及びインダクタンスの
両端子が積層セラミックス体の外表面にあるようにする
。

この際、複合ペースト層にはビアポールを形成し、キャ
パシタ及びインダクタの両端子が積層セラミックス体表
面に形成されるようにする。

このようにして得られた積層セラミックス体外表面のキ
ャパシタ及びインダクタの両端子以外の部分にガラスペ
ーストを印刷したものと、厚き３０〜１２０μｍのアル
ミナを主成分とするセラミックス基板の相対する部分に
同様のガラスベース）・を印刷したものを互いに積層し
、加圧しながら５００〜８００°Ｃ程度に加熱して両者
を接合し、所望のＬＣ内蔵形セラミックス基板得る。

第１図ａ、ｂは、得られたＬＣ内蔵形セラミックス基板
１全体の斜視図及びその断面図である。

第１図すは、第１図ａのＡ−Ａ’線に沿って切断した断
面図である。

次に、本発明のＬＣ内蔵形セラミックス基板構造を説明
する。

第１図ａのＬＣ内蔵形セラミックス基板等価回路図を第
２図に示す。

即ち、第１図ａに示すＬＣ内蔵形セラミックス基板は、
誘電体と磁性体の複合セラミックス材料２と、Ａｇ／ｐ
ｄの厚膜導体ペーストで形成したキャパシタを形成する
対向電極７．８及びインダクタを形成する電極９とを、
内部構造を示す第１図すの断面図に示されるように、積
層した構造を有するものである。

即ち、その内部構造は、第１図すの断面図に示すもので
ある。ＬＣ内蔵形セラミックス体２の右半分の内部には
、対向する内部電極７．８よりなる積層コンデンサ構造
である。即ち、第１図すに示す断面のように、各々外部
電極５−１と５−４に接合している各内部電極７．８を
有する。左半分には、インダクタ構造９、即ち、内部導
体９がコイル状に存在する内部構造を有し、キャパシタ
とインダクタを有する複合セラミックス体であ次に、各
種フェライトと各種誘電体材料を複合して作製したセラ
ミックス材料について、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
、（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）に、その＃１成割合と得ら
れる誘電率及び透磁率の関係を示した。

即ち、上記の積層複合セラミックス体１中に、キャパシ
タ機能を有する内部電極７．８を形成し、その内部電極
７．８を各々外部電極５に接合せしめ、第２図の等価回
路図のコンデンサＣを形成し、そして、複合セラミック
ス体２内に、コイル状に内部導電体を形成し、第２図の
インダクタンスＬ１．Ｌｔを形成した構造のものである
。

更に、本発明のＬＣ内蔵形セラミックス基板外部面に外
部電極５−１．５−２．５−３．５−４等を印刷形成し
、或いは更にチップ部分、例えばトランジスタ等を搭載
し、複合回路、バイブフッド回路基板を製作できる。

［発明の効果］ 本発明のＬＣ内蔵形セラミックス基板、その構造により
、 第１に、ＬＣ内蔵形セラミックス基板誘電体材料と磁性
体材料との複合セラミ・７クス体を用いることにより、
部品の小型化が容易である構造を提供することができる
こと、 第２に、ＬＣ内蔵形セラミックス基板製造工程の簡略化
が可能である構造を提供したこと、などの技術的な効果
が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは、本発明のＬＣ内蔵形セラミックス基板
構造の１例を示す斜視図及びそのＡ−Ａ゛断面図である
。 第２図は、その等価回路図である。 第３図（Ａ）、　（Ｂ）、（ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び
（Ｆ）は、本発明のＬＣ内蔵形セラミックス基板用いる
チタン酸バリウムと各種フェライトの組成割合に対する
誘電率及び透磁率の依存性を示すグラフである。 ２　、、、、、、、、フェライトと誘電体の複合セラミ
ックス体 ３　、、、、、、、、ガラス層 ４　、、、、、、、、セラミックス基板５　、、、、、
、、、外部電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部導体層と誘電体層を積層して構成される少な
   くとも１つのキャパシタ機能と少なくとも１つのインダ
   クタ機能を有する積層セラミックス体と、高い絶縁性の
   少なくとも１つの薄いセラミックス基板とを接合した構
   造を特徴とするＬＣ内蔵形セラミックス基板。
2. （２）前記積層セラミックス体は、マンガン、ニッケル
   、マグネシウム、コバルト、銅、亜鉛及び鉄からなる群
   より選択される少なくとも１つの金属元素Ｍにより、一
   般式ＭＦｅ＿２Ｏ＿４で表わされるフェライトと、チタ
   ン酸バリウムＢａＴｉＯ＿３、チタン酸鉛ＰｂＴｉＯ＿
   ３及びチタン酸ストロンチウムＳｒＴｉＯ＿３からなる
   群より選択される少なくとも１つの誘電体化合物とを含
   有する複合焼結体であることを特徴とする請求項第１項
   記載のＬＣ内蔵形セラミックス基板。
3. （３）前記のセラミックス基板は、貫通孔を有し、その
   孔に充填したペーストにより、その積層セラミックス体
   上面にキャパシタ及びインダクタ端子を設け、そして任
   意の位置のセラミックス基板内に設けたスルーホール導
   電体によりセラミックス基板上面の端子とを導通するこ
   とにより、キャパシタ及びインダクタの両端子を最上面
   の任意の位置に設けたことを特徴とする請求項第１項記
   載のＬＣ内蔵形セラミックス基板。
4. （４）前記の積層セラミックス体とセラミックス基板は
   、個別に焼成した後に、その積層セラミックス体とセラ
   ミックス基板の表面の所定位置に、ハンダ、ガラス、厚
   膜導体ペーストの少なくとも１つを置いて、接合したこ
   とを特徴とする請求項第１項記載のＬＣ内蔵形セラミッ
   クス基板。