JPH0345556A - セラミック回路基板用誘電体組成物 - 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、セラミック回路基板用誘電体組成物に関し、
さらに詳しくは、低温焼成可能なセラミック回路基板に
内蔵する容量温度係数〈以下、ＴＣｌＣという、）の小
さな請電体組Ｔｆｉ、物に関するものである。

（従来の技術） 現在までに実用化されている低温焼成の温度補償用誘電
体組成物は、Ａｇ−Ｐｂ電極を用い１０００〜１１５０
℃で焼成される。

（発明が解決しようとする課題） 方、Ａｇ電極を用いた低温焼成のセラミック回路基板は
、９００　′Ｃ以下で焼成されるため、このセラミンク
回路基板に前記の請電体絹或物を用いてコンデンサを内
蔵することはできないという問題があった。また、９０
０″Ｃ以下で焼成可能な誘電体組成物としては、ガラス
分を多く加えである一般のセラミック回路基板材料があ
るが、このセラミック回路基板材料では誘電率が１０以
下と低く、誘電損失も大きいという問題点があった。

一方、誘電率を大きくしようとすると、Ｔ、ＣＣが悪く
なるという問題点があった。

本発明の目的は、低温焼成のセラミック回路基板の内部
に内蔵可能なＴ、Ｃ，Ｃの小さなセラミンク回路基板用
話電１水組戊物を提供することにある。

（課題を解決するための手段） ９００℃以下の低温で焼成可能な誘電体組成物について
研究した結果、 Ｃａ　Ｔ　ｉ　Ｏｓ　　　　　　　　　　５〜３５　ｗ
ｔ％Ａｊ２０ｓ　　　　　　　　　　１５〜４５１％ホ
ウケイ酸亜鉛系ガラス　　４０〜６０ｗｔ％を主成分と
する誘電体組成物は、Ｔ、Ｃ，Ｃの小さなコンデンサ材
料であることがわかった。

また、上記組成物中のＣａＴ　ｉ　Ｏｓの０〜７０ｖｏ
ｌ％までをＢ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３又はＰ　ｂ　Ｔ　ｉ　
Ｏｓで置換した場合、Ｔ、Ｃ，Ｃが改善された。

（作用） Ｃａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３は、誘電率を上げる効果があり、Ｔ
、Ｃ，Ｃは負の値をとる。該ＣａＴｉＯ３が５ｗｔ％以
下では、誘電率が低く、好ましくない、また、該Ｃａ　
Ｔ　ｉ　Ｏ３が３５ｗｔ％以上では、Ｔ、ＣＣが悪くな
り、好ましくない。

Ａｌｌ　２０ｓは、正のＴ、Ｃ，Ｃをもつようになり、
Ｃａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３との混合量を適当に調整すれば、希
望する特性が得られる。配合量は、Ｃａ　Ｔ　ｉ　Ｏｌ
との合計がガラス量とほぼ等しくなるようにすればよい
、セラミック回路基板の焼結性を考慮すると、１５〜４
５ｗｔ％が適当な範囲である。

Ａｌｌ　２０３は、またセラミック回路基板の骨材とし
ての役割を持っており、高強度化、他の低誘電率材料と
の密着性を良くするためには、上述の量混合するのが好
ましい。

ガラスは、８５０℃で焼成可能にするために不可欠で、
混合する材料に応じ最適量を選択すればよい。焼結性を
上げるためには、約ｓｏｗｔ％のガラス量が必要である
。ガラスとしては、ホウケイ酸亜鉛系ガラスが好ましい
が、軟化点が６００〜８００℃にあるガラスであれば他
のガラスでも使用可能である。

ＣａＴ　ｉ　０３　　（比重ρ＝４）の７０ｖｏｌＸま
でをＢａＴｉＯ３（ρ与６）又はＰ　ｂ　Ｔ　ｉ　Ｏ、
（ｐ　”；８）で置換すると、誘電率やＱ（誘電損失の
逆数Ｑ　＝　１　／　ｔ　ａ　ｎδ）の低下がなく、温
度特性を制御することが可能になった。しかし、置換量
が逆に多くなると、温度特性とＱが悪くなるため好まし
くない。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。

下記のようにしてコンデンサ内蔵多層セラミック基板を
製造し、コンデンサ特性を測定した。

１電体グリーンシートの作製 ＣａＴ　ｉ　Ｏｑ　　（共立窯業製）、Ａｊ２０ｓ（昭
和電工製Ａｔ−４５）　、ホウケイ酸亜鉛系ガラス（−
例としてＳｉＯ２３５ｗｔ％、Ｂ２０ｓ　　１５ｗｔ％
、Ａ、Ｑ　２０ｓ　５ｗｔ％、Ｚｎ０２０ｗｔ％、Ｐｂ
０２０ｗｔ％、Ｃａ０５１％）およびＢａＴｉＯｓ又は
Ｐｂ　Ｔ　ｉ　Ｏ３を所定量混合後、これに有機バイン
ダー、溶剤などを加えスリップにし、ドクターブレード
法でシート状に成形し、誘電体グリーンシートを作製し
た。そして、該誘電体グリーンシートで層間の配線の必
要な所には、ヴイアホールをパンチングで形成した。

咀１ ヴイアホールの充填と、コンデンサ電極および配線導体
の印刷をスクリーン印刷機により行った。

逸厘 前述した誘電体グリーンシートを複数枚重ねた後、熱プ
レスで圧着し、一体化した。

旌蕪 ４００℃で脱バインダー後、８５０℃で焼成した。

透（」」ゴ礪毀亙 セラミック回路基板の内部に形成したコンデンサの特性
を、次の方法で測定した。なお、εｒは比誘電率、１．
Ｒ，は絶縁抵抗である。

（１）εｒ、Ｑ ＬＣＲメーター（ＨＰ４２８４Ａ）を用い、Ｉ　Ｍ　）
［２，１■で静電容量およびＱを測定し、計算によりε
ｒを求めた。

＋２）　Ｔ、　Ｃ，Ｃ −５５〜＋１２５℃の温度範囲で静電容量を測定し、２
５℃を基準とし、次式により求めた。

Ｔ、Ｃ，Ｃ （ＣＴ−Ｃ２５）／［Ｃ２，Ｘ（Ｔ　　−２５）］ＣＴ
：温度Ｔでの容量 Ｃ２５：　２５°Ｃでの容量 （実施例の表中には、−５５〜＋２５°Ｃと２５°Ｃ〜
１２５℃のＴ　、　Ｃ、ＣｆＰＰｎ／　”Ｃ）を示した
。） （３）１．Ｒ ＤＣ５０Ｖを印加し、１分後の抵抗値を測定した。

各実施例および比較例の測定結果は下表の如くであった
。

Ｔ、Ｃ，Ｃ（−）・・・・・・・・・・・・・・・−５
５〜２５°Ｃの平均のＴ、Ｃ，ＣＴ、Ｃ，Ｃ（＋）・・
・・・・・・・・・・・・・２５〜１２５°Ｃの平均の
Ｔ、Ｃ，Ｃなお、配合割合はｖ４ｔ％で示している。

また、 Ｔ、Ｃ，Ｃ（−）・・・・・・−５５〜＋２５＃Ｃの平
均Ｔ、Ｃ，Ｃ Ｔ、Ｃ，Ｃ（＋）・・・・・・２５〜１２５°Ｃの平均
Ｔ、　　Ｃ，Ｃ 上記衣において、比較例１．実施例１〜３．比較例２は
、ホウケイ酸亜鉛系ガラスの配合％を一定にしておいて
、ＣａＴｉＯ３の配合％を除々に多くし、Ａｇ２Ｏ３の
配合％を除々に少なくした場合の、各特性の測定結果を
示している。

実施例４，５は、ＣａＴｉＯ３とＡ１．Ｏ，の配合％を
減少させ、ホウケイ酸亜鉛系ガラスの配合％を増加さた
ときの、各特性の測定結果を示す。

実施例６〜８、及び比較例３はＣａ　Ｔ　ｉ　Ｏｓの一
部をＢ　ａＴ　ｉ　Ｏｓで置換した実施例を示しており
、実施例６はＣａＴｉ０．の約１４Ｖｏ１％を、実施例
７は同じく約４０ＶＯＩＸを、比較例８は同じく約７０
ＶＯ１％を、比較例３は同じ＜　１００Ｖｏ１％をそれ
ぞれＢ　ａ　Ｔ　ｉ　０３にて置換した場合の各特性の
測定結果を示している。

実施例９．１０及び比較例４はＣａＴ　ｉ　Ｏｘの一部
をＰ　ｂ　Ｔ　ｉ　Ｏ３で置換した場合を示しており、
実施例９はＣａＴｉ０３（１’）約３０ＶｏｌＸを、実
施例１０は同じく約７０Ｖｏ１％を、比較例４は同じく
１００Ｖｏ１％を置換した場合の各特性の測定結果を示
している。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係るセラミンク回路基板内
コンデンサ用誘電体組成物によれば、ＣａＴ　ｉ　０３
　　　　　　　　５〜３５Ｖｔ％、１２０３　　　　　
　　　　］、　５〜４５ｗｔ％ホウケイ酸亜釦系ガラス
　４０〜６０ｖｔ％を主成分としたことにより、低温焼
成セラミンク回路基板の内部に内蔵可能なＴ、Ｃ，Ｃの
小さな誘電体組成物が得られ、前記組成物中のＣａ　Ｔ
　ｉ０３の０〜７０ｖｏｌ％までをＢ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ
３又はｐｂＴ　ｉ　Ｏｎで置換することにより、誘電率
やＱを低下させることとなるｒ”、ｃ、ｃを改善するこ
とができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣａＴｉＯ＿３５〜３５ｗｔ％ Ａｌ＿２Ｏ＿３１５〜４５ｗｔ％ ホウケイ酸亜鉛系ガラス４０〜６０ｗｔ％ を主成分とするセラミック回路基板用誘電体組成物。
2. （２）前記組成物中のＣａＴｉＯ＿３の０〜７０ｖｏｌ
   ％までをＢａＴｉＯ＿３又はＰｂＴｉＯ＿３で置換した
   請求項（１）に記載のセラミック回路基板用誘電体組成
   物。