JPS59134810A - コンデンサを含むセラミツク回路基板 - 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 本発明は高密度実装を必要とする電気回路に用近年の半
導体材料の著しい発達は、機器の小型化に対し非常に大
きなインパクトを与えた。これに伴い、機器の構成要素
である回路部品や回路基板などは小型化という面で特に
大きな変革を求められていた。その結果、抵抗やコンデ
ンサなどの受動素子はチップ化や基板への厚膜焼付けに
よるハイブリッド化などによる。高密度で実装コストの
安い実装形態へと変ってきた。また、電気回路の相互配
線のための配線基板は、配線のファイ／ライン化や多層
化による高密度配線によって小型化を図ってきた。しか
し、さらに機器の小型化を図ろうとしだ時、これまでの
ように回路部品や回路基板を個別に小型化するたけでは
限界があり、回路部や回路基板を含めた全体的な小型化
を図らなければならない。

高密度配線基板の代表的なものにアルミナ配線基板があ
げられる。どの配線基板は、配線導体材料としてタング
ステン（Ｗ）やモリブテン（Ｍｏ　）などのような高融
点金属を用いているため、基板材料であるアル゛ミナ（
Ａｌ　２０５）と同時に還元雰囲気中で焼結させる事が
できる。このため、アルミナ生７−２μ上にアルミナ絶
縁層と配線導体層とを単にくり返し設けて同時焼成する
だけで、多層配線基板が容易に得られる。加えて、アル
ミナ焼結体の熱的１機械的、電気的性能は回路基板とし
て最も優れている。このような特徴を生かし、アルミナ
配線基板は、ＩＣ、ＬＳＩなどの高密度配線基板として
広く用いられ、特に高速信号を取扱い、その配線数が多
いディジタルＩＣの配線基板としてその威力を発揮して
いる。

しかし、この様な大きな特徴を有するアルミナ配線基板
ではあるが、−どうしても克服できない欠点が一つあっ
た。上記配線基板は、配線の高密度化だけにその特徴が
あり、アナログ回路のように抵抗やコンデンサを数多く
必要とする回路では基板全体の高密度化という面で大き
な効果が得られない。つまり、ティジタル回路とは異な
りアナログ回路では単に配線の高密度だけでは不充分で
あり、多くの抵抗やコンデンサを含めた回路基板全体の
高密度化が重要となるからである。ところが、アルミナ
配線基板に用いられる導体材料は酸化されやすい卑金属
であるため、例えば基板の焼結後に抵抗やコンデンサを
厚膜として焼付けて形成しようとしだ時、その雰囲気は
還元性でなければならない。最近、抵抗材料として還元
性雰囲気で焼付可能な硅化物−ガラス系のグレーズ抵抗
体が実用に供されつつあるが、コンデンサ材料に関して
は皆無であった。このため、空気中で焼結されたチップ
状のコンデ／す部品を焼結された配線基板上にあとでマ
ウントするなど非常に繁雑でしかも高密度実装とは庁え
ない方法をとらざるをえなかった。また、別の方法とし
て、導体層間のアルミナ絶縁層をコンデンサとして利用
することも考えられる。ところが、アルミナ焼結体の比
誘電率はせいぜい８〜１０程度であるため、絶縁層の厚
みを３０μｍとすれば対向電極間に得られる１−あたり
の容量はわずか３ＰＦ　　＠後しかない。このため、大
容量のコンデンサを得るには、電極面積を太きくしたり
、絶縁層厚みをさらに薄くしたり、あるいは積層数を増
すなどしなければならない。

このような方法は、コスト、工程面から考えて決して得
策であるとは言えない。

以上説明してきたように、タングステンあるいはモリブ
テノを導体配線とした従来のアルミナ配線基板において
は、配線の高密度化されるが大容量のコンデンサを形成
できないだめ基板全体としての高密度実装化が難しく、
このため、その利用範囲が著しく限定されているのが実
情であった。

発明の目的 本発明の目的は、焼結と同時に大容量のコンデンサを形
成した高密度実装を可能とするセラミック回路基板を提
供することにある。

発明の構成 本発明のセラミック回路基板は、セラミック絶縁性基板
と、タングステンあるいはモリブデンからなる導体配線
層と、クロム酸ランタン（ＬａＣｒＯ３：からなるコン
デンサ層とで構成されることを特徴としている。

実施例の説明 本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する
。

図面は本発明の一実施例におけるコンデンサを含むセラ
ミック回路基板の断面図を示すものである。同図におい
て、１はセラミック基板、２および４はタングステンあ
るいはモリブデンからなる導体層、３はＬａＣｒＯｓ　
からなるコンデ／す層を示す。

ＬａＣｒ０５　の粉体に１０ｗ　−１−％のエチルセル
ロ−ス デンサ・ペーストとした。、セラミック絶縁性基板とし
て、酸化アルミニウム（Ａβ２０３）を主成分とした無
機組成物にポリ・ビニル・ブチラール樹脂を結合剤とし
て加え、厚さ１　１ＪＩｍのアルミナ生シートの小片１
を用意した。この生−ンート小片の片面に、粒径が１μ
ｍ前後のタングステンあるいはモ１　リブデンからなる
導体ペーストを印刷し、導体層２を設けた。この導体層
２の上に前記コツプフサペーストを印刷し、コンデンサ
層３を隙け、さらに前記導体ペーストを重ねて印刷し導
体層４を設けた。この印刷された生シート小片を、水素
と窒素の混合ガスに僅かな水蒸気を含む還元性の雰囲気
で、１４００〜１６００°Ｃの高温にて焼成した。

焼結後のコンデンサ層の厚みは３０／１ｍで、導体層２
．４間の対向面積は２６−であった。

下衣に本実施例で得られた回路基板のコンデンサの代表
的な特性を示す。表から、本実施例の回路基板は優れた
コンデ／す特性を有する大容量のコンデンサを備えた回
路基板であることがわかる。

また、導体層材料の違いによるコンデンサ特性の違いも
認められない。これは、本実施例のコンデンサ部のＬａ
Ｃｒ０　ｓ　　自身の誘電率が高く、且つ還元性雰囲気
の高温度でも安定なペロブスカイト型構造の化合物であ
るためであると考えられる。

なお、実施例ではセラミック基板として酸化アルミニウ
ムを主成分とするいわゆるアルミナ基板を用いだが、こ
れに限らず、焼結後に絶縁性基板として満足できるもの
であればよい。まだ、実施例ではコンデンサ層を基板上
の片面に一層のみ設けたが、印刷時にコンデンサ層と導
体層とを交互に繰り返し積層化してコンデンサの容量値
を増加できる。

さらに、コンデンサ層は、ＬａＣｒＯｘ焼結層で構成さ
れているが、コンデ、ンサ特性を自重させるため、他の
添加物を付加させても構わない。

発明の効果 以との説明から明らかのように、本発明はクロム酸ラン
タン４（Ｌａｉｒ’ｓ）から成るコンデンサ層をセラミ
ック基板に形成させることにより、大容量のコンデンサ
を含む回路基板を基板の焼結と同時に作製するものであ
り、これにより、従来では配線機能のみが重視されてき
た配線基板に対し、コンデンサ機能も含む、回路構成上
非常に有利な回路基板が提供できる利点があり、実用土
の価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のセラミック回路基板の一実施例を示す断
面図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２・・・・・・電極、３
・・・・・・コンデンサ層、４・・・・・・電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック絶縁性一基板と、タングステンあるいはモリ
   ブテノからなる導体配線層と、クロム酸ランタン（Ｌａ
   ＣｒＯｓ）からなるコンデンサ層を備えてなるコンデン
   サを含むセラミ’／り回路基板。