JPS60723A - コンデンサを含むセラミツク回路基板 - Google Patents
コンデンサを含むセラミツク回路基板Info
- Publication number
- JPS60723A JPS60723A JP10875483A JP10875483A JPS60723A JP S60723 A JPS60723 A JP S60723A JP 10875483 A JP10875483 A JP 10875483A JP 10875483 A JP10875483 A JP 10875483A JP S60723 A JPS60723 A JP S60723A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- wiring
- circuit board
- layer
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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。
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いること
ができるセラミック回路基板である。
ができるセラミック回路基板である。
従来例の構成とその問題点
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、配線のファインライン化や
多層化による高密度配線によって小型化を図ってきた。
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、配線のファインライン化や
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だけ
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。
でのように回路部品や回路基板を個別に小型化するだけ
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。この配線基板は、配線導体材料としてタング
ステン（Ｗ）やモリブデン（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（Ａ４
２０３）と同時に還元雰囲気中で焼結させる事ができる
。このだめ、アルミナ生シート上にアルミナ絶縁層と配
線導体層とを単にくシ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−気的性質は回路基板とじて最も
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。
げられる。この配線基板は、配線導体材料としてタング
ステン（Ｗ）やモリブデン（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（Ａ４
２０３）と同時に還元雰囲気中で焼結させる事ができる
。このだめ、アルミナ生シート上にアルミナ絶縁層と配
線導体層とを単にくシ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−気的性質は回路基板とじて最も
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
シ、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、ディジタル回路とは異なシ
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
シ、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
膜として焼付けぞ形成しようとした時、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
のコンデンサ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言え々
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ｌレミナ焼結体の比
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−あたシ
の容量はわずか３１）Ｆ前後しかない。このため、大容
量のコンデンサを得るには、電極面積を大きくしたシ、
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。
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
シ、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、ディジタル回路とは異なシ
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
シ、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
膜として焼付けぞ形成しようとした時、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
のコンデンサ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言え々
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ｌレミナ焼結体の比
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−あたシ
の容量はわずか３１）Ｆ前後しかない。このため、大容
量のコンデンサを得るには、電極面積を大きくしたシ、
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。
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
デン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
できないため基板全体とし−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。
デン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
できないため基板全体とし−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層
ク回路基板を提供することにある。
発明のＩｆｆ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、配線材料としてタングステンあるいはモリブデンか
らなる導体層と、アルミニウム酸ランタン（ＬＬＡＩＯ
３）に対し不純物として少なくともケイ素を８１０２の
形に換算して００１〜５．０モル％含むコンデンサ層と
で構成されることを特徴としている。
と、配線材料としてタングステンあるいはモリブデンか
らなる導体層と、アルミニウム酸ランタン（ＬＬＡＩＯ
３）に対し不純物として少なくともケイ素を８１０２の
形に換算して００１〜５．０モル％含むコンデンサ層と
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。
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Ｌａ
Ａ４を主成分として５ｉｎ２を０．０１〜６．０モル％
含むコンデンサ層を示す。
グステンあるいはモリブデンからなる導体層、３はＬａ
Ａ４を主成分として５ｉｎ２を０．０１〜６．０モル％
含むコンデンサ層を示す。
Ｌ ａ Ａ １３に５ｉ０２を０．０ ｉ 〜５．０
モ・ｔＶ％含む粉体をアルミナ・ポールによシ湿式混合
し、乾燥しコンデンサ粉体とした。
モ・ｔＶ％含む粉体をアルミナ・ポールによシ湿式混合
し、乾燥しコンデンサ粉体とした。
この混合粉体に１ｏｗｔ％のエチル・セルロースを溶解
したテレピン油を加えよく練り、コンデンサ・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（Ａ（１２Ｏ５）を主成分とした無機組成物にポリ・
ビニール・ブチラール樹脂を結合剤として加え、厚さ１
１１Ｍのアルミナ生シートの小片１を用意した。この生
シート小片の片面に粒径が１μｍ前後のタングステンあ
るいはモルプ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の上に前記コンデンサ・ペ
ーストを印刷し、コンデンサ層３を設け、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。
したテレピン油を加えよく練り、コンデンサ・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（Ａ（１２Ｏ５）を主成分とした無機組成物にポリ・
ビニール・ブチラール樹脂を結合剤として加え、厚さ１
１１Ｍのアルミナ生シートの小片１を用意した。この生
シート小片の片面に粒径が１μｍ前後のタングステンあ
るいはモルプ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の上に前記コンデンサ・ペ
ーストを印刷し、コンデンサ層３を設け、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３０１１ｍで、導体層２
，４間の対向面積ば２５−であった。
，４間の対向面積ば２５−であった。
下表に本実施例で得られた回路基板のコンデンサと、Ｓ
ｉｏ２を含まないコンデンサの代表的な特性を示す。表
から、５１０２を含むＬ４Ａ１０３を主成分とするコン
デンサ層は、５１０２を含まないものと比ベーδが小さ
く、絶縁抵抗値が高いことがわかる。まだ、コンデンサ
層をはさむ電極対の材料の違いによるコンデンサ特性へ
の著るしい影響に見うけられない。
ｉｏ２を含まないコンデンサの代表的な特性を示す。表
から、５１０２を含むＬ４Ａ１０３を主成分とするコン
デンサ層は、５１０２を含まないものと比ベーδが小さ
く、絶縁抵抗値が高いことがわかる。まだ、コンデンサ
層をはさむ電極対の材料の違いによるコンデンサ特性へ
の著るしい影響に見うけられない。
以下余、白
上記のように、ＳｉＯ２を含ませた事によって、ＬａＡ
ｌＯ３のコンデンサ層の特性が改善されるのは５ｉ０２
がＬａＡｌＯ３の焼結性を促進させるためであると考え
られる。つまシ、Ｓｉｎ、、を適量含む事によｐ Ｌａ
ＡｌＯ３の焼結層がち密となり、ポアーの少ない安定な
ペロブスカイト型の誘電体層が形成されるためである。
ｌＯ３のコンデンサ層の特性が改善されるのは５ｉ０２
がＬａＡｌＯ３の焼結性を促進させるためであると考え
られる。つまシ、Ｓｉｎ、、を適量含む事によｐ Ｌａ
ＡｌＯ３の焼結層がち密となり、ポアーの少ない安定な
ペロブスカイト型の誘電体層が形成されるためである。
また、この焼結助剤的役割を果す５ｉ０２も５モル％を
越えれば誘電体層の特性がそこなわれる。
越えれば誘電体層の特性がそこなわれる。
なお、実施例ではセラミック基板として酸化ア）Ｖミニ
ラムを主成分とするいわゆるアルミナ基板を用いたが、
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。また、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シ返し積層化してコンデンサの容量
値を増加できる。
ラムを主成分とするいわゆるアルミナ基板を用いたが、
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。また、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シ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ＳｉＯ２を含むＬａＡｌＯ３の
焼結層で構成されているが、コンデンサ特性を向上させ
るため、他の添加物を付加させても構わない。
焼結層で構成されているが、コンデンサ特性を向上させ
るため、他の添加物を付加させても構わない。
発明の効果
以上の説明から明らかのように、本発明はアルミニウム
酸ランタン（ＬａＡｌＯ６）に対して不純物として少な
くともケイ素を５ｉｎ２の形に換算して０．０１〜５．
０−１１＝ ／Ｖ％含ムコンデンサ層をセラミック基板
に形成させることによシ、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シ、これ
によシ、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、コンデンサ機能を含む、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シ、実用上の価値は
極めて高い。
酸ランタン（ＬａＡｌＯ６）に対して不純物として少な
くともケイ素を５ｉｎ２の形に換算して０．０１〜５．
０−１１＝ ／Ｖ％含ムコンデンサ層をセラミック基板
に形成させることによシ、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シ、これ
によシ、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、コンデンサ機能を含む、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シ、実用上の価値は
極めて高い。
図面は本発明のアルミナ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。
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)
- 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、アルミニウム酸ランタン（
ＬａＡ４０３）に対し不純物として少なくともケイ素を
５１０２の形に換算して０．０１〜６．０モル％含むコ
ンデンサ層とを備えてなるコンデンサを含むセラミック
回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10875483A JPS60723A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | コンデンサを含むセラミツク回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10875483A JPS60723A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | コンデンサを含むセラミツク回路基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60723A true JPS60723A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14492656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10875483A Pending JPS60723A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | コンデンサを含むセラミツク回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60723A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456638A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 | Daicel Chem | Production of acetylacetone |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP10875483A patent/JPS60723A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456638A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 | Daicel Chem | Production of acetylacetone |
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