JPS62131409A - 電子材料セラミツクの製造法 - 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〕 本発明は磁器コンデンサー等の′Ｉ往千部品基材乃金は
コンデンサー内蔵磁器基板等の電子部品内蔵電子回路用
基体など電子材料として利用し得る電子材料セラミック
の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子回路用基体は、導体回路のみ、導体回路と抵
抗、もしくは導体回路と抵抗と限られた範囲のコンデン
サーを具備して構成され、その他の機能部分は、素子と
して分離して基体に装着されていた。

即ち、例えば、従来の磁器基板においては、導体と抵抗
体の内蔵基板が中心であり、コンデンサーはチップ部品
等としてはんだ付により装着していた。この為、′重子
回路の小型化には限界があった。第７図にその１例を示
す。７１は磁器基板、７２は導体回路、７３は抵抗体、
７４はチップコンデンサーである。

例えば、半導体磁器を誘電体化して得られる誘電体磁器
について、近年、同一の磁器基板内で誘電率を変化させ
る基により、基板内に複数個のコンデンサーを内蔵させ
ようとする試みがなされている。つまり第８図に示すよ
うに、高誘電率ε１の部分８１．８３と低誘電率（２の
部分８２を分離するバにより同一基板上に複数個のコン
デンサーを形成させようとする試みである。しかしなが
ら、従来、同一基板内に異なった誘電体部分を形成する
方法が非常に難しく１例えば積層セラミ・・ツクコンデ
ンサーを作製する場合の煩雑さを考えれば自明である様
に、複数個のコンデンサーを内蔵する基板は、未だ実現
乃至実用化５れていないのか現状である。また、高話゛
−を率の部分８１゜８３を限られた構造スペースのなか
で動作−ｈ７Ｅいに影響を及ぼし合わない程度に素子機
能部分として十分に分離された状態にすることも、重要
な技術的課題となっていた。

また、この様な電子部品乃至は電子回路用基体にまつわ
る問題点は、誘電体磁器に限らず、前述１７た半導体磁
器を利用する電子部品乃至は電子回路用基体の製造の分
野においても普く顕現されていた。

〔発明の目的及び概要〕

本発明の目的は、従来の問題点を解決し、電子部品乃至
は′電子回路用基体の機能部分を上のに分１苛された状
態で画成し得るセラミックの製造法を提供すべくなされ
たものである。

ｈ足口的は、半導体磁器の所定部位の表層部分に電子部
品形成用拡散源からの拡散層を形成せしめることにより
、前記磁器内部に互いに分離した２つ以りの電子部品構
成単位を形成せしめることを特徴とする未発明のセラミ
−／りの製造法によって達成される。

〔発明の詳細な説明及び実施例〕

未発［す１方法により製造される電子材料セラミ・ンク
内部に形成される電子部品構成単位は、例えはコンデン
サー、抵抗、絶縁体、ダイオード、トランジスター等の
広範な電子部品の構成中位のなかから選択することがで
き、また同一セラミック中に２種類以ヒの′電子部品構
成単位を形成してもよい、また、使用する半導体磁器も
、形成する電子部品構成単位の種類に応じて、半導体化
し得る広範な磁器のなかから、適宜選択することができ
る。

以下、半導体磁器に複数のコンデンサー構成中位を形成
した電子材料セラミックについて、本発明の詳細な説明
するが、本発明の実施態様はこれに限定されない。

コンデンサー構成単位を形成する場合、基体となる半導
体磁器は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム
等又はこれらの複合酸化物で構成することができ、具体
的には、ＢａＴｉＯ３，５ｒＴｉＯ，、、ＭｇＴｉＯ３
、（Ｂａ、５ｒ）（Ｔ　ｉ　、　Ｓ　ｎ）　０３系複合
酸化物（固溶体も含む）、（Ｂａ　、Ｓ　ｒ）Ｔｉ０３
系複合酸化物（固溶体も含む）、（Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ）
Ｔｉ０３系複合酸化物（固溶体も含む）、（Ｓｒ、Ｐｂ
）Ｔ　ｉ　Ｏ３系複合酸化物（固溶体も含む）、。

（Ｓ　ｒ　Ｃａ）　Ｔ　ｉ　０３系複合酸化物（固溶体
も含む）　、Ｆｅ７０３　、ＺｎＯなどの？Ａ重体成分
に、寥々体化に必要な成分としてＬａ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｙ
、Ｎｂ、Ｔａ、Ｅｒ、Ｇｄ、１（ｏ、Ｃｅ等の酸化物な
どを添加し混合した後、圧粉状の成形体を得、−次焼成
して半導体化することにより得ることができる０次いで
この半導体磁器の表面に金属又は金属酸化物（例えばＢ
ｉ、Ｃｕ、ＣｕＯ。

ＭｎＯ２、Ｔ　１７０３　、ＰｂＯ、Ｐ２０５　。

Ｂｉ２０３　、Ｎｂ２０．ＺｎＯ，Ｆｅ７０３　。

ＫＭｎＯ４、Ｂ　ａＭ　ｎ（）４等）を塗布し、二次焼
成して粒界絶縁層を形成せしめることにより誘電体を構
成成分とする磁器が得られる。

この例において本発明を実施する場合、前述した一次焼
成により得られる半導体磁器の表面ｌ−に、′電子部品
形成用拡散源として、例えば前述した金属又は金属酸化
物を互いに離隔した部位で塗布して拡散源の層を形成し
、次いで通常酸化性雰囲気中で二次焼成することにより
、半導体磁器表面ｌ―に前記拡散源からの、写いに離隔
した２つ以Ｆ；の拡散層を形成することにより、２つ以
１−の高話’＋ｌｆ体部分を形成する。

あるいは、低誘電率化し得る拡散源として、例えばＭｇ
ＴｉＯ３、Ｓ　ｉ０２　、Ａｌ；＋　０３笠の、轡を形
成して二次焼成により半導体磁器の表層部分に低誘’Ｉ
ｌｔ率の拡散層を形成せしめると共に、この拡散層の周
囲に１いに離隔した状態で前述した金属又は金属酸化物
による高ＡＡ電率の拡散層を形成せしめて、２つ以ヒの
高誘電体部分を低１誘電率の拡散層を介して分離せしめ
る。この場合、高誘電体部分は半導体磁器の表層部分の
みに限って形成する心霊はなく、例えば半導体磁器の胃
なる表層部分を連通する形で形成してもよい。また、−
次焼成によりｑいに離隔した高誘電を形成した後、これ
らの間に低誘電率化し得る拡散源の拡散層を形成しても
よい。

なお、これらの例において、使用する拡散源は適宜変え
てもよいし、また、形成されるコンデンサー構１＆　ｌ
−位の数にも特に制限はない。

かくして得られる本発明の電子材料セラミックには、各
々の高誘電体部分の表面上に導体部分（′電極、引出し
部″９）を設けることにより、複数個のコンデンサーを
内蔵させることができる。また更に、セラミックの内部
乃至は周囲に、導体部分、抵抗体乃至は絶縁体部分（例
えば通常のＦｌｊ膜乃至は厚膜形成法により形成される
）を形成して、多くの機能部分を備えた電子部品乃至は
電子回路用基体とすることができる。

以下、旦体的実施例を示して、本発明を更に、洋しく説
明するが、本発明の実施の態様はこれにより限定されな
い。

実施例１ 第１図に示した様に、−次焼成により形成されりＭ　ｇ
　Ｔ　ｉ　０３−　Ｄ　ｙ　２０３−　Ｓ　ｉ　Ｏ２糸
’Ｆ導体磁器フ、（板１１（厚み０．６ｍｍ）の主面（
７）　７ｆいに離隔した位置に、高誘電体化のだめのＭ
　ｎ　Ｏ７溶液の塗布層１２，１２．１２．１２を形成
し、またこれら塗布層の間に低誘′１１ｉ率化のための
ＭｇＴｉＯ３粉のペーストを印刷し塗布層１３．１３を
形成した。

次いで、この様に塗布層を形成した寥導体磁器を酸化雰
囲気中、１２５０℃で２時間焼成して、第２図に示した
様に２つの高誘電体部分２１゜２１の間に低？Ａ電率の
拡散層２２．２３　（深さ２００μｍ、幅約１ｍｍ）を
介在させた電子材料セラミックを形成した。

次いで、第３図に示した様に、前記高話゛這体部分２１
．２１の両側に銀ペーストを塗布し、８５０℃で焼付け
て電極３１，３２，３３．３４を形成することにより、
２つのコンデンサーを内蔵する磁器基板を得た。

参考例Ｉ 低誘電率化拡散層を設けない以外は実施例１と同一の磁
器基板を得た（第４図、第３図と同一要素を同一符号で
表わしている）。

かくして実施例１及び参考例１で得られた複数のコンデ
ンサーを内蔵した電子回路用基体について、コンデンサ
ー容賃を測定した。結果を第１表に示した。

第　　　　　　１　　　　　表 第１表から、本発明方法により得られる′電子材料セラ
ミックには、２つ以上〇′市子部品構成中位が素子機能
部分として十分に分離された状態で形成される。

実施例２ 参考例１で得られた磁器基板（第４図、但し銀電極を形
成していない）の高誘電体部分２１゜２１の間の表面上
に、低？ＪＪ’を率化のためのホウケイ酸鉛ガラス粉末
のペーストをスクリーン印刷し、８５０℃、１０分間の
加熱プロセスを４回繰返し、第５図に示した様な深さ１
００〜２００用ｍの拡散層５１．５２を形成した０次い
で、実施例１と同様に銀電極５３，５４，５５．５６を
形成した。

かくして得られた゛電子回路用基体について、コンデン
サー容置を測定した。結果を第２表に示した。

第　　　　　　　２　　　　　　　表 なお、実施例１．２において、拡散層２２゜２３　、５
１　、５２は磁器基板の片方の主面にのみ設けておいて
もよいが、コンデンサー素子機能分離のためには、両主
面に設けた方がより効果的である。

〔発明の効果〕

本発明方法により得られるの′重子材料セラミンクは、
誘電率の異なる誘電体等半導体を利用した機能部分を複
数画成し得る。従って、これを用いて構成される電子部
品や電子回路用基体等は、各種容重のコンデンサー等の
半導体を利用した素子機能部分を複数内蔵することがで
き、また例えば前記基体に導体、抵抗体、絶縁体等の各
種機能部分を形成することにより、多くの機能部分を備
え、しかも小型化され安価な電子回路用基体等となる。

また、この様に基体内でのコンデンサー、抵抗等の設計
の自由度を大幅に向ヒさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明方法の１実施例の製造上程
を説明するための図であり、第１図は拡散源の層を塗布
した半導体磁器基板、第２図は拡散層を形成した後の磁
器基板、第３図はこの磁器ノＳ板表面に電極を設けた電
子回路用基体の夫々の断面図である。 第４図は、第３図の基板において拡散層を設けない参考
例の基板の断面図である。 第５図は、本発明方法の他の実施例で得られる′１シ子
回路用基体の断固である。 第６図は第２図の磁器基板のシ面図である。 第７図は、従来の磁器基板の断面図である。 第８図は、従来試みられている方法による複数の高誘電
体部分を有する磁器基板の断面図である。 ２１・・・高誘電体部分。 ２２．２３，５１，５２・・・低誘電率拡散層。 ６３・・・導体。 ６４・・・抵抗体。 ６５・・・絶縁体。 代理人　　弁理士　山　　下　　穣　　Ｗ第１図　　　
　第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体磁器の所定部位の表層部分に電子部品形成用拡
   散源からの拡散層を形成せしめることにより、前記磁器
   内部に互いに分離した２つ以上の電子部品構成単位を形
   成せしめることを特徴とする電子材料セラミックの製造
   法。