JPH0237796A - 低誘電率セラミックス基板およびその製造方法 - 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） この発明は低誘電率セラミクス基板およびその製造方法
に関し、特にたとえば、その表面に導体パターンが形成
されるプリント基板などに用いられる、低誘電率セラミ
クス基板およびその製造方法に関す°る。

（従来技術） プリント基板などに用いられる低誘電率セラミクス基板
を得るために、まずセラミクス材料に有機バインダを多
量に添加してセラミクスグリーンシートが形成される。

このセラミクスグリーンシートが焼成されることによっ
て有機バインダが燃焼し、多孔質のセラミクス基板が形
成される。このようなセラミクス基板は、低誘電率の空
隙部分を含むため、緻密な構造を有するセラミクス基板
に比べてその誘電率を小さくすることができる。

このセラミクス基板に導体パターンを形成するために、
その表面にガラスペーストを塗布したのち焼成して、緻
密な表面を有する低誘電率セラミクス基板が形成される
。このような低誘電率セラミクス基板を用いてプリント
基板を形成すれば、誘電率の大きいセラミクス基板を用
いた場合に比べて、導体パターンを伝わる信号の遅延時
間を短くすることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、セラミクスグリーンシートを焼成する時
に、急激に昇温すると有機バインダの燃焼が激しくなる
ため、セラミクス基板にクランクが発生する。そのため
、徐々に昇温しなければならず、セラミクス基板を焼成
するために多（のエネルギと時間とが必要である。さら
に、導体パターンを形成するために、その表面にガラス
ペーストを塗布焼き付けすることによって緻密な表面に
しなければならず、製造コストが太き（なってしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、焼成するための
エネルギや時間を少なくすることができ、焼成時にクラ
ックが発生せず、かつ緻密な表面を有する低誘電率セラ
ミクス基板を提供することである。

さらに、この発明の他の目的は、このような新規な低誘
電率セラミクス基板の製造方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、複数のセラミクス層と、セラミクス眉間
に形成される絶縁体層とを含み、セラミクス層と絶縁体
層とによってセラミクス層間に空間部が形成される、低
誘電率セラミクス基板である。

第２の発明は、セラミクスグリーンシートを準備する工
程と、絶縁体ペーストを準備する工程と、セラミクスグ
リーンシート上に凹部が形成されるように絶縁体ペース
トを塗布する工程と、絶縁体ペースト上に別のセラミク
スグリーンシートを積層する工程と、絶縁体ペーストを
挟んで積層された複数のセラミクスグリーンシートを焼
成する工程とを含む、低誘電率セラミクス基板の製造方
法である。

（作用） セラミクス層間に形成される空間部の誘電率が小さし）
ため、セラミクス基板全体としての誘電率が小さくなる
。この空間は、セラミクスグリーンシートを焼成する前
にあらかじめ形成される。

（発明の効果） この発明によれば、複数のセラミクス層間に空間部が形
成されているため、全体として誘電率の小さいセラミク
ス基板を得ることができる。さらに、セラミクスグリー
ンシート間にあらかじめ空間部が形成されているため、
従来のセラミクス基板のように焼成に長時間かける必要
がなく、焼成に必要なエネルギも少なくてすむ。また、
セラミクスグリーンシートを焼成する時、多量の有機バ
インダが激しく燃焼しないため、セラミクス基板にクラ
ンクが発生しない。さらに、セラミクス基板に有機バイ
ンダの燃焼による空隙が発生しないため、セラミクス基
板の表面は緻密な状態になる。

したがって、セラミクス基板の表面にガラス層を形成す
る必要がなく、従来のものに比べて製造コストを下げる
ことができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す分解斜視図であり、
第２図は第１図実施例の線ｎ−ｎにおける断面図である
。この低誘電率セラミクス基板■Ｏは第１のセラミクス
層１２を含む。第１のセラミクス層１２の一方主面上に
は、絶縁体層１４が形成される。この絶縁体層１４は格
子状に形成される。さらに、絶縁体層１４上には、第２
のセラミクス［１６が形成される。したがって、第１の
セラミクス層１２．絶縁体層１４および第２のセラミク
ス層１６によって、第１のセラミクス層１２と第２のセ
ラミクス層１６との間に空間部１８が形成される。

この低誘電率セラミクス基板を製造するために、第３Ａ
図に示すように、第１のセラミクスグリーンシート３０
が準備される。この第１のセラミクスグリーンシート３
０の材料としては、たとえば特開昭６１−２３４１２８
号公報に示されているようなコージェライｂ、Ｂｚ　Ｏ
ｘ　、Ｃａｂ、ＳｒＯ，ＢａＯなどに有機バインダや溶
剤などを添加したものが用いられる。

第１のセラミクスグリーンシート３０の主面上には、第
３Ｂ図に示すように、絶縁体ペースト３２が格子状に塗
布される。このように、格子状に絶縁体ペースト３２を
塗布することによって、第１のセラミクスグリーンシー
ト３０上に複数の凹部３４が形成される。なお、塗布さ
れた絶縁体ペースト３２の幅（Ｗ）は２００μｍ以上で
、その厚み（１）は２龍以下であることが望ましい。こ
れは、その幅（Ｗ）が２００μｍより小さかったり、そ
の厚み（１）が２１ｍより大きいと、焼成したときに得
られる絶縁体層が破損しやすいためである。

次に、第３Ｃ図に示すように、絶縁体ペースト３２上に
は、第２のセラミクスグリーンシート３６が載置される
。この第２のセラミクスグリーンシート３６は、第１の
セラミクスグリーンシート３０と同じ材料で形成された
ものである。

そして、積層された第１のセラミクスグリーンシート３
０、絶縁体ペースト３２および第２のセラミクスグリー
ンシート３６が焼成される。このようにして、低誘電率
セラミクス基板１０が製造される。

この低誘電率セラミクス基板１０では、誘電率の小さい
空間部１８が形成されているため、全体が緻密な構造を
有するセラミクス基板と比べて、その誘電率を小さくす
ることができる。したがって、この低誘電率セラミクス
基板１０を用いてプリント基板を形成すれば、誘電率の
大きいセラミクス基板を用いた場合に比べて、導体パタ
ーンを伝わる信号の遅延時間を短くすることができる。

また、この発明の方法で低誘電率セラミクス基板ｌＯを
製造すれば、従来の低誘電率セラミクス基板のように多
量の有機バインダが激しく燃焼しないため、低誘電率セ
ラミクス基板１０にクランクが発生しない。さらに、有
機バインダの燃焼による空隙が発生しないため、低誘電
率セラミクス基板１０の表面は緻密な状態になる。した
がって、従来の低誘電率セラミクス基板のようにその表
面にガラス層を形成する必要がなく、製造コストを下げ
ることができる。

実験例 まず、コージェライト６０重量％、Ｂｚ　０ｆｆ２０重
量％、Ｃａ１１重量％、Ｂａ０４重量％および５ｒ０１
５重景％の割合となるように原料を準備した。これらの
原料を仮焼し、粉砕して平均粒径３μｍの粉体を得た。

そして、得られた粉体１００に対しジオクチルフタレー
ト３．アクリル系バインダ１５．トルエン５０の重量比
となるように混合してスラリーを得た。このスラリーを
ドクターブレード法で成形してグリーンシートを作製し
、所定の大きさに切断した。

次に、上述の粉体１００に対しテレピネオール１４、エ
トセル６の重量比で混合して絶縁体ペーストを作った。

この絶縁体ペーストを、セラミクスグリーンシート上に
格子状に塗布した。

この格子状の絶縁体ペースト上に、別のセラミクスグリ
ーンシートを＠１ｌｌｌた。これを９０℃のホットプレ
ート上に１時間放置してセラミクスグリーンシートおよ
び絶縁体ペーストを接着した。

これを１時間あたり５００℃の割合で昇温し、９８０℃
で１時間保持することによって低誘電率セラミクス基板
を得た。

この低誘電率セラミクス基板では、空間部の形成されて
いないセラミクス基板に比べて、その誘電率が２．４と
半分以下になった。

なお、上述の実施例では、２つのセラミクス層の間に１
つの絶縁体層を形成することによって空間部が形成され
たが、第４図に示すように、３つのセラミクス層１２，
１６．２０の間に２つの絶縁体層１４を形成して、これ
らのセラミクス層間に空間部１８を形成してもよい。こ
のように、セラミクス層の数は任意に変更可能であり、
これらのセラミクス層の間に空間部が形成されていれば
よい。

さらに、上述の実施例では、格子状に絶縁体ペーストを
塗布したが、それによって形成される凹部の形状が３角
形状や６角−形状など他の形状になるように絶縁体ペー
ストを塗布してもよい。また、第５図に示すように、絶
縁体ペーストを柱状に塗布し、空間部を形成するように
してもよい。したがって、この構成によれば、低誘電率
セラミクス基板１０は第１のセラミクス層１２とこの第
１のセラミクス層１２の一方主面上に枠状の壁１３ａと
柱状体１３ｂとによりなる絶縁体層１４が形成され、さ
らにその上に第２のセラミクス層１６が形成されている
。ここで、空間部１８は第１のセラミクス層１２．絶縁
体Ｎ１４および第２のセラミクス層１６によって形成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す分解斜視図である。 第２図は第１図実施例の線ｎ−ｎにおける断面図である
。 第３Ａ図ないし第３Ｃ図は第１図に示す低誘電率セラミ
クス基板の製造工程を示す図解図である。 第４図は第１図に示す低誘電率セラミクス基板の他の例
を示す断面図である。 第５図はこの発明の他の実施例を示す分解斜視図である
。 図において、１０は低誘電率セラミクス基板、１２は第
１のセラミクス層、１４は絶縁体層、１６は第２のセラ
ミクス層、１８は空間部、２０は第３のセラミクス層、
３０および３６はセラミクスグリーンシート、３２は絶
縁体ペースト、３４は凹部を示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 １図 第３Ｃ図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数のセラミクス層と、 前記セラミクス層間に形成される絶縁体層とを含み、 前記セラミクス層と前記絶縁体層とによって前記セラミ
   クス層間に空間部が形成される、低誘電率セラミクス基
   板。 ２　セラミクスグリーンシートを準備する工程、絶縁体
   ペーストを準備する工程、 前記セラミクスグリーンシート上に凹部が形成されるよ
   うに前記絶縁体ペーストを塗布する工程、前記絶縁体ペ
   ースト上に別のセラミクスグリーンシートを積層する工
   程、および 前記絶縁体ペーストを挟んで積層された複数の前記セラ
   ミクスグリーンシートを焼成する工程を含む、低誘電率
   セラミクス基板の製造方法。