JPS62213194A - 厚膜回路基板とその製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は大容量の印刷コンデンサを有する厚膜回路基板
とその製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、電子機器の小形軽量化を図るために、ハイブリッ
ドＩＣが多用されて来ている。このハイブリッドＩＣは
、一般に、アルミナ等の絶縁基板に導電性ペーストや抵
抗ペーストを印刷・焼成して配線パターンや抵抗体を形
成した厚膜回路基板に、リード線のないチップタイプの
受動素子や能動素子（以下チップ部品という）を実装し
たものである。上記ハイブリッドＩＣを更に高密度、高
機能化するために、上記チップ部品のうち大容量のコン
デンサも誘電体ペーストを印刷・焼成して膜状に形成す
る印刷コンデンサ付の厚膜回路基板の実用化が進んで来
ている。

このような従来の厚膜回路基板を示す第３図において、
（９）はアルミナ等のセラミック材料で形成された絶縁
基板である。この絶縁基板加には、銀／パラジウム（Ａ
ｇ／Ｐｄ　）系の導電性ペーストを印刷・焼成して、膜
コンデンサの下部電極３１及び配線パターン層３２が形
成される。次に、鉛系ガラスを含むチタン酸バリウム系
等の高誘電率の誘電体ペーストを、上記下部電極３１の
上に印刷・焼成して誘電体層あを形成する。そして、こ
の誘電体層間の上に、再び銀／パラジウム系の導電性ペ
ーストを印刷・焼成して上部電極胴を形成するものであ
る。以上により、印刷コンデンサが絶縁基板加上に形成
される。なお、上記厚膜材料の焼成は、空気中で９００
℃前後で行なわれる。

上述した従来の印刷コンデンサを有する厚膜回路基板は
、その配線材料として銀／パラジウム系の導電性ペース
トを使用している。この導電性ペーストはシート抵抗が
加〜５ＱｍΩ／口と高いので、配線パターン層ηの導電
率が低く、つまシバターン抵抗が高くなってしまう。ま
た、ｒ！に湿によシ銀の移行現象（マイグレーシラン）
が発生するので。

喪襦壬ネ１ｉパターン間の絶縁劣化が生じ易くなる。さ
らには、貴金属であるため、ペーストコストが高くなる
という欠点がある。

そこで、最近の・・イブリッドＩＣでは、配線材料とし
て銅系の導電性ペーストを用匹、これが酸化しないよう
窒素ガス等の不活性雰囲気中で低温焼成することが行な
われている。この導電性ペーストはシート抵抗が２〜５
ｍΩ／口と低く、また移行現象も生じにくいという利点
を有するものである。

しかしながら、上記銅系の導電性ペーストを、従来の印
刷コンデンサを有する厚膜回路基板における銀／パラジ
ウム系の導電性ペーストに置き換えることはできない。

一般的Ｋ、高誘電率の誘電体ペーストは鉛系化合物を含
んでいるため、不活性雰囲気中で焼成するとこの鉛化合
物が還元されて金属鉛となってしまう。そのため、単に
銅系の導電性ペーストによる製造工程を適用すると、膜
コンデンサの容量が大幅に低下すると共に、上下電極間
の絶縁抵抗も大幅に低下してしまい、膜コンデンサとし
ての機能を果さなくなってしまう。

以上説明したように、大容量の印刷コンデンサを有し、
かつ配線パターンの特性が優れた厚膜回路基板を、従来
実現することはできな２５為った。

特に、数１０００ｐＦの大容量のバスコンデンサを多数
有するテレビ受像機の電子同調チェーナ等では、コンデ
ンサの厚膜化による高密度実装が望まれるが、従来の銀
／パラジウム系の導電性ペーストを用いた厚膜回路基板
では、回路の配線パターンの導電率が低いため、高周波
特性が悪くなシ、実用化は不可能であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、大容量の印刷コンデンサを有し、かつ
配線パターンの特性が優れた厚膜回路基板とその製造方
法を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明では、鉛系化合物含有の高誘電率ペーストで形
成される誘電体層が還元しないよう下部及び上部電極に
空気中焼成型の導電性ペーストを用いて大容量の印刷コ
ンデンサを形成し、さらに上記下部及び上部電極の引き
出し配線パターンを含む導体配線層を不活性雰囲気中焼
成型の銅系の導電性ペーストで形成して配線パターンの
特性向上を図る。この焼成の際に生じる上記誘電体層の
還元を防止するため、上記印刷コンデンサを被覆層で被
覆することによって、上記目的を達成している。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図（ａ）において、１０はアルミナ等のセラミ。

り材料で形成された絶縁基板で、銀／パラジウム系等の
空中焼成型の導電性ペーストを印刷し、空気中で９００
℃〜９５０℃で約１時間焼成して、コンデンサの下部電
極１１を形成する。次に第１図（ｂ）に示すように、鉛
系化合物を含む高誘電率の誘電体ペーストを上記下部電
極ｌｌ上に印刷し、空気中で９００℃〜９５０℃で約１
時間焼成して、誘電体層１２を形成する。そして、との
誘電体層１２上に上部電極１３を、上記下部電極１１と
同様印刷・焼成して第１図（Ｃ）の如く形成する。以上
により、膜コンデンサが印刷・形成される。

次に、第１図（ｄ）に示すように、上記下部電極１１゜
誘電体層１２及び上部電極１３をほぼ覆うようにして結
晶性ガラス等を主成分とした絶縁ペーストを印刷し、や
はり９００℃前後で約１時間焼成して被覆層１４を形成
する。このとき、下部電極１１及び上部電極１３から配
線パターンを引き出すため、被覆層１４には夫々開口部
１５　、１６を設けておく。また、誘電体層１２は上述
した還元を防止するため、完全に被覆しておく必要があ
る。

その後、第１図（ｅ）の如く、上記開口部１５　、１６
を介して下部電極１１及び上部電極１３に接続する電極
引き出し配線パターン１７　、１８と、回路基板の配線
パターン１９を、銅系の電導性ペーストを用いて印刷し
、窒素ガス等の不活性雰囲気中で６００”Ｃ！〜９００
℃で約１時間焼成して形成する。

必要によシ、上述した厚膜回路全体をカバーする′オー
バーコート層（図示せず）を形成する。これは一般的に
、低融点のガラス絶縁ペーストを印刷して６００℃以下
の低温で窒素ガス中で焼成するか、または有機系絶縁樹
脂ペーストを印刷、硬化して行なわれる。

上記実施例では、下部及び上部電極１１　、１３を空気
中焼成型の導電性ペーストで形成しているので電極１１
　、１３の形成時に誘電体層１２の還元は発生しない。

さらに、被覆層１４が誘電体層１２を完全に被覆して不
活性雰囲気から分離している。従って、鉛系化合物を含
む高誘電率ペーストで形成される誘電体層１２は、回路
の配線パターン１７〜１９の形成に必要な銅系の導電性
ペーストの焼成時にも還元されることがなく、大容量の
印刷コンデンサを形成することができる。

次に、上記実施例により形成された印刷コンデンサの特
性について説明する。

ここでは、各層の整合性等の相性を考慮して。

電極１１　、１３の銀／パラジウム系導電性ペーストと
してデュポン社製＃９８４３、誘電体層１２の鉛系化合
物を含む高誘電率ペーストとして同＃５２１７、被覆層
１４を形成する結晶質デガラス系オーバーコートとして
同＃９６８８、配線パターン１７〜１９を形成する低温
焼成型の銅系導電性ペーストとして同＃６００１Ｄを用
いた。

次表に、誘電体層１２の焼成後の膜厚を約Ｉμｍに形成
した場合における、印刷コンデンサの緒特性を示す。な
お、比較例として還元防止用の被覆層１４を形成しない
で配線パターン１７〜１９を印刷し。

窒素ガス中で焼成した場合の印刷コンデンサの緒特性も
併せて示す。

この表から、実施例によれば、大容量で上下電極間の絶
縁抵抗が大きく、かつ耐圧特性の優れた印刷コンデンサ
が形成でき、一方、比較例では誘電体層毘の鉛化合物が
還元されて、コンデンサの以上説明したように本実施例
によれば、鉛系化合物を含む高誘電率ペーストを用いて
も、被覆層１４によシ鉛系化合物の還元を防止し得るの
で、大容量の厚膜コンデンサを形成することができる。

また１回路の主たる配線パターン１７〜１９を銅系の導
電性ペーストを用いて形成しているので、配線パターン
のインピーダンスを極めて低くすることが可能とな夛、
高周波特性が向上する。従って故１０００ＰＦの大容量
バスコンデンサを多数有する電子同調チー−す等の高濁
波回路にも実用可能な厚膜回路全体を得ることができる
。

さらに、銀／パラジウム系の導電性ペーストは上部電極
１１、下部電極１３のみの限られた部品にしか適用され
ていないため、移行現象によるパターン間の絶縁劣化が
極めて生じＫくい利点を有する。

なお、厚膜回路基板として通常使われている印刷抵抗の
形成を本発明と組合せて、印刷抵抗及び印刷コンデンサ
を有する厚膜回路基板を得てもよい０ 次に、本発明の他の実施例について、第２図を参照して
説明する。

第２図に示すものは、下部電極２１及び上部電極るから
配線パターンを引き出すため被覆層澗に開口部を設ける
のではなく、夫々電極２１．２３の端部５．２６を露出
して被覆層冴を形成したものである。

なお、この場合も銹電体層ηは被覆層スによって完全に
被覆しておく。この実施例でも、先の実施例と同様の効
果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、大容撤の印刷コンデンサを有し、さら
に配置線パターンの特性が優れた厚膜回路基板とその製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は本
発明の他の実施例を示す側断面図、第３図は従来の厚膜
回路基板を示す側断面図である。 １０・・・絶縁基板、　　１１・・・下部電極、１２・
・・銹電体層、１３・・・上部電極、１４・・・被覆層
、　　　１５　、１６・・・開口部、１７〜１９・・・
配線パターン。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　宇治　弘 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板の主面に下部電極層、誘電体層及び上部
   電極層を積層して成る印刷コンデンサを有する厚膜回路
   基板において、 前記下部電極層、誘電体層及び上部電極層から成る印刷
   コンデンサを被覆する被覆層と、 この被覆層で被覆された下部及び上部電極層の引き出し
   配線パターンを含むものであって、不活性ガス雰囲気中
   焼成型の銅系導電性ペーストで形成された導体配線層と
   を具備したことを特徴とする厚膜回路基板。
2. （２）絶縁基板の主面に空気雰囲気中焼成型の導電性ペ
   ーストを印刷、焼成して下部電極層を形成する第１の工
   程と、 前記下部電極層上に鉛系化合物を含む高誘電率ペースト
   を印刷、焼成して誘電体層を形成する第２の工程と、 前記誘電体層上に空気雰囲気中焼成型の導電性ペースト
   を印刷・焼成して上部電極層を形成する第３の工程と、 前記下部電極層、誘電体層及び上部電極層から成る印刷
   コンデンサを被覆する被覆層を形成する第４の工程と、 前記被覆層で被覆された下部及び上部電極の引き出し配
   線パターンを含む導体配線層を、不活性ガス雰囲気中焼
   成型の銅系導電性ペーストを印刷焼成して形成する第５
   の工程とを具備したことを特徴とする厚膜回路基板の製
   造方法。