JPH0346978B2

JPH0346978B2 -

Info

Publication number: JPH0346978B2
Application number: JP57126177A
Authority: JP
Inventors: Juzo Shimada; Kazuaki Uchiumi; Masanori Suzuki
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1991-07-17
Also published as: JPS5917233A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、複合積層セラミツク部品の製造方法
に関し、特に高誘電率の誘電体、抵抗体、絶縁
体、導体を同時にしかも低温で焼成して複合化し
た積層形状セラミツク部品の製造方法に関する。

従来電子回路における抵抗、コンデンサ、イン
ダクタンス等の受動部品およびトランジスタ、ダ
イオード等の能動部品はセラミツク等の基板にプ
リント配線層を設け、半田付けして集積回路を作
りそれをユニツトとして用いることが行なわれて
いた。この場合円板形またはチツプ型のコンデン
サやチツプ抵抗等を１個づつ取付けられねばなら
なかつた。

また抵抗複合部品においては、セラミツク焼結
基体に電極及び抵抗体を焼付けして得られるし、
コンデンサを付加させる場合には、設けられた電
極層にチツプ型等のコンデンサを半田付けして得
られていた。この場合にもコンデンサは１個づつ
取付けられねばならないし、複合部品を小型化す
ることも困難であつた。

一方、第１図に示すようなアルミナグリーンシ
ートを用いたコンデンサ・抵抗付多層セラミツク
基板においては、コンデンサを基板焼成と同時に
形成し、その後抵抗体を焼付けして形成するもの
である。しかしこの場合、基板材料としてアルミ
ナシート１を用いているため焼成温度は1500℃以
上と高温にしなければならず導体材料として
Mo、Ｗ、Mn等の導伝率の低い導体２を用いて
還元雰囲気中で行なわなければならなかつた。ま
たコンデンサの形成部分３の誘電体層４としてア
ルミナを用いているため誘電率も９程度と非常に
低く、せいぜい3pF／mm²程度の容量しか得ること
が出来なかつた。さらに抵抗を形成する工程にお
いては、焼結基体上にスクリーン印刷等により抵
抗体５を印刷し焼付けして形成するため、工程が
多くなることと、抵抗数を増すに従い基体面積が
大きくなり小型化・高密度化が困難になること等
の欠点があつた。

また、第２図〜第４図に示すようなRC複合部
品も考えられている。図には複合部品の模式的斜
視図ａと等価回路図ｂを示した。第２図、第３図
においては、積層チツプコンデンサ１３の外部電
極部１１に抵抗体１２を形成した構造をもつてお
り、複数個のコンデンサおよび抵抗素子を１個の
部品中に構成することは困難であり、工程的にも
多くの工程が必要となり熱サイクルも加わるため
コストの面でも信頼性の面でも問題がある。第４
図においては積層構造体中にコンデンサおよび抵
抗を形成しているが誘電体１５・絶縁体１６のセ
ラミツクシートは同一物質でありアルミナ、ステ
アタイト、フオリステライト、チタン酸バリウ
ム、TiO₂等を用いているため焼結後のセラミツ
クスの機械的強度は低くチツプ部品として利用す
るには十分であるにしても種々のチツプ部品を塔
載し実装等に利用する基板部品には不十分で適用
出来ない欠点があり、また焼成後、外部電極１１
を焼付けて完成部品とするため工程を多く取らね
ばならず、形状の大きな部品でしかも多数個の抵
抗・コンデンサ素子を構成することは困難であ
り、高密度化に対しても問題がある。

本発明の目的は、このような従来の種々の問題
点および欠点を除去せしめて酸化性雰囲気下で低
温で同時焼成して複数個のRCを構成するととも
に高誘電率の誘電体を用いることにより大容量の
コンデンサを形成した小型高密度な部品あるいは
機械的強度の十分な高密度大面積実装用複合基板
が提供でき、同時焼成による工程の簡略化とコス
ト低下で作業性・信頼性の向上をはかりまた導体
として高導伝率導体が利用でき機能性も向上した
複合積層セラミツク部品の製造方法を提供するこ
とにある。

本発明は誘電体ペースト、抵抗体ペースト及び
導体ペーストを作製する工程、絶縁体生シートを
作製する工程、絶縁体生シートにスルーホールを
形成する工程、絶縁体生シート上に導体ペースト
を印刷すると共にスルーホール部分に導体ペース
トを埋め込む工程、該絶縁体生シート上に形成さ
れた導体ペースト上に誘電体ペーストを印刷する
工程、同様に導体ペーストが印刷された絶縁体生
シート上に抵抗体ペーストを印刷する工程、前記
誘電体ペースト上に導体ペーストを印刷する工
程、前記各ペーストが印刷された絶縁体生シート
を積層、圧着し、所定の寸法に切断し、焼成する
工程を有することを特徴とする複合積層セラミツ
ク部品の製造方法である。

以下、本発明について実施例によつて詳細に説
明する。

実施例１まず本発明で用いる絶縁体生シートは、酸化ア
ルミニウム40〜60重量％、結晶化ガラス40〜60重
量％の組成範囲で総量100％となるように選んだ
混合粉末をバインダー、有機溶媒、可塑剤と共に
泥漿状にしドクターブレード法等のスリツプキヤ
ステイング製膜により20μｍ〜300μｍの生シート
をポリエステルフイルム上に成形し剥離したのち
所望の寸法にパンチングしてシートを得た。ここ
で用いた結晶化ガラス粉末の組成は、酸化物換算
表記に従つたとき酸化鉛、酸化ホウ素、二酸化ケ
イ素、族元素酸化物、族元素（但し、炭素、
ケイ素、鉛は除く）酸化物を、それぞれ重量比３
〜66％、２〜50％、４〜65％、0.1〜50％、0.02
〜20％の組成範囲で総量100％となるように選ん
だ組成物で構成されている。

誘電体ペーストはFe₂O₃、PbO、Nb₂O₅、WO₃
等の粉末を所定量秤量し、ボールミル混合してろ
過乾燥後、700〜800℃で予焼を行なつたのちボー
ルミル粉砕した粉末をエチルセルロース、α−テ
ルピネオール、ケロシン、芳香族炭化水素系溶剤
等を含んだ有機ビヒクルと共に三本ロールにより
混練し、ペースト状にした。ここで用いた誘電体
材料は、Pb（Fe1/2Nb1/2）O₃−Pb（Fe2/3・Ｗ1/
３）O₃二元系複合ペロブスカイト化合物となるよ
うに原料を秤量した。

また、抵抗体ペーストは二酸化ルテニウム粉末
と絶縁体生シートに用いた結晶化ガラス粉末とを
それぞれ重量比10：90〜50：50の範囲で所望の抵
抗値が得られるように混合し、誘電体ペーストと
同様にエチルセルロース、α−テルピネオール、
ケロシン、芳香族炭化水素系溶剤を含んだ有機ビ
ヒクルと共に三本ロールにより混練し、ペースト
を作製した。

電極層および信号線に用いる導体は、Au、
Ag、Pd、Pt等の金属の単体もしくは１以上含ん
だ合金粉末をエチルセルロース、α−テルピネオ
ール、ケロシン、芳香族炭化水素系溶剤等の有機
ビヒクルと伴に混練しペースト状にしたものを使
用した。

第５図〜第１１図は本発明の１実施例による複
合積層セラミツク部品とその製造方法を示したも
のである。これらの図でａは平面図、ｂは断面図
である。製膜した絶縁体シートを所望の寸法にパ
ンチングして第５図に示す絶縁体グリーンシート
２０として利用した。次に金型、レーザーおよび
ドリル等を用いて、第６図に示すように絶縁体グ
リーンシートに上下導通をもたらすためのスルー
ホール２３を形成した。ここで形成するスルーホ
ール径は最小100重量％まで可能であつた。

次に、第７図に示すようにスルーホールを設け
た絶縁体生シート上に信号線、シールド線に用い
る導体層２５をスクリーン印刷法等により形成し
た。その時に同時にスルーホール部分に導体が埋
め込まれた。導体としてはAu、Ag、Pd、Pt等
の金属の単体もしくはこれらを１以上含んだ合金
からなるペーストを使用した。絶縁体生シート２
０のスルーホール部分２３及びその近傍にのみ導
体を形成したものも作製すた。（図示せず）一方コンデンサを形成するために絶縁体生シー
ト２０上に電極層となる導体層２６を第８図に示
すように形成する。ただし図示していないが前記
絶縁体生シートのスルーホール部分とその近傍に
のみ導体を形成したものに対しても第８図と同様
な導体層を形成した。この後これらの導体層の上
に第９図に示すように誘電体ペースト２２を印刷
した。

次に第１０図のとおり該誘電体ペースト２２の
上に導体ペーストをさらに印刷し、導体層２７と
した。また前記スルーホール部分とその近傍のみ
に導体を形成した絶縁体生シートに対して第１１
図に示すとおり抵抗体ペースト２４を印刷した。
また図示しないが場合によつてはスルーホールを
形成しない絶縁体生シートにも同様に抵抗体ペー
ストを印刷する。

次に第１２図に示すように第７図、第１０図お
よび第１１図のそれぞれのシートおよび積層体の
厚みを調整するための第５図の絶縁体生シート及
びスルーホールとその近傍のみに導体を形成した
絶縁体生シートを100〜130℃の温度で圧力200〜
300Kg／cm²で積層プレスした。第１２図において
誘電体ペーストとその上、下面に形成された導体
層は、焼結後コンデンサー形成部分３２となり、
スルーホール２３および導体層を経由して外部端
子用導体層３３につながつている。またRuO₂系
抵抗体ペースト２４も積層および焼成することに
より抵抗部分３１が形成できスルーホール２３お
よび導体引き回し線等により、外部へ導かれてい
る。このように積層・熱圧着した積層体を所定の
寸法に切断し、第１３図に示した温度プロフアイ
ルによつて焼成した。焼成プロフアイルは３つの
工程から成つており、脱バインダー工程、仮焼成
工程および本焼成工程である。脱バインダーは、
最高400℃の温度で３時間保持し、仮焼成は800℃
また本焼成は900℃の各温度で連続炉を使用した。
本発明は、900℃という従来に比して低い温度で
抵抗体、誘電体、絶縁体、および導体を複合化し
て同時焼成行なうことにより抵抗、コンデンサ
ー、信号線、シールド層等を有する複合積層セラ
ミツク部品を作製することが出来た。

実施例２本例の複合積層セラミツク部品の製造工程は大
部分実施例１で説明した工程と重復するが、実施
例１で用いた生シートとペーストを用いて積層体
を作製する際、積層体の両面に外部端子用導体層
を設けた第１４図に示すような構造の複合積層セ
ラミツク部品を得ることが出来る。この場合、積
層部品の上下面を有効に利用することが出来るた
め、より高密度で微小な複合積層セラミツク部品
となる利点がある。

本発明の実施例により得たコンデンサ・抵抗・
導体付複合積層セラミツク部品中に形成したコン
デンサの容量としては、約0.3nF／mm²程度であり
一例として最大3μFのコンデンサを形成した。高
誘電体材料としてはPb（Fe1/2・Nb1/2）O₃−Pb
（Fe2/3・Ｗ1/3）O₃二元系複合ペロブスカイト化
合物以外にも850℃〜950℃程度で焼結出来る材料
であれば使用可能である。

以上のように本発明の積層構造のコンデンサ、
抵抗及び、導体配線を有する複合積層セラミツク
部品は酸化性雰囲気下で900℃程度の低温で同時
焼成して複数個のRCを構成することが可能でま
た大容量のコンデンサを形成した小型高密度な部
品あるいは、機械的強度の十分な高密度大面積実
装用複合基板が得られ、工程の簡略化、コスト低
下等で作業性、信頼性の向上を実現でき、高導電
率導体の利用が可能である等の利点がある。

本発明の複合積層部品はテレビ用チユーナー、
FMチユーナー自動車用各種回路等あらゆる電子
回路に利用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来部品の断面図、第２図、第３図は
従来部品の斜視図。第４図は従来部品の断面図。
第５図〜第１１図は本発明の実施例による複合積
層セラミツク部品の各製造工程を示す図。ここで
ａは平面図、ｂは断面図。第１２図は実施例１の
完成部品の模式的内部断面図、第１３図は本発明
の部品の焼成プロフアイル、第１４図は実施例２
の完成部品の模式的内部断面図である。図において、１……アルミナシート、２……導
体、３……コンデンサ形成部分、４……誘電体
層、５……抵抗体、１１……外部電極、１２……
抵抗、１３……積層コンデンサ、１４……コンデ
ンサ用内部電極、１５……誘電体、１６……絶縁
体、２０……絶縁体生シート、２２……誘電体ペ
ースト、２３……スルーホール、２４……抵抗体
ペースト、２５，２６，２７……導体層、３１…
…抵抗形成部分、３２……コンデンサ形成部分、
３３……外部端子用導体層。

Claims

【特許請求の範囲】

１誘電体ペースト、抵抗体ペースト及び導体ペ
ーストを作製する工程、絶縁体生シートを作製す
る工程、絶縁体生シートにスルーホールを形成す
る工程、絶縁体生シート上に導体ペーストを印刷
すると共にスルーホール部分に導体ペーストを埋
め込む工程、該絶縁体生シート上に形成された導
体ペースト上に誘電体ペーストを印刷する工程、
同様に導体ペーストが印刷された絶縁体生シート
上に抵抗体ペーストを印刷する工程、前記誘電体
ペースト上に導体ペーストを印刷する工程、前記
各ペーストが印刷された絶縁体生シートを積層、
圧着し、所定の寸法に切断し、焼成する工程を有
することを特徴とする複合積層セラミツク部品の
製造方法。