KR20020009450A

KR20020009450A - 절연 세라믹 조성물, 세라믹 다층 기판, 및 세라믹 전자부품

Info

Publication number: KR20020009450A
Application number: KR1020010043995A
Authority: KR
Inventors: 모리나오야; 수기모토야스타카; 치카가와오사무
Original assignee: 무라타 야스타카; 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-21
Publication date: 2002-02-01
Also published as: JP2002029834A; US20020030573A1; JP3680713B2; GB0116734D0; GB2365008A; GB2365008B; CN1188367C; KR100434416B1; US6753070B2; CN1334256A

Abstract

본 발명은 저온에서 소성에 의해 획득될 수 있고, 낮은 비유전율을 갖고 우수한 고주파 특성을 가지며, 높은 열팽창 계수를 갖는 물질과 함께 소성될 수 있는 절연 세라믹 조성물을 제공한다. 절연 세라믹 조성물은, MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트 글래스(borosilicate glass)의 소성된 혼합물로 구성되고, MgAl₂O₄결정상 및, Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나가 주결정상으로 침출된다.

Description

절연 세라믹 조성물, 세라믹 다층 기판, 및 세라믹 전자 부품{Insulating ceramic compact, ceramic multilayer substrate, and ceramic electronic device}

본 발명은 다층 회로 기판용 절연 세라믹 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 반도체 부품 소자 또는 다양한 전자 부품 소자를 적재하는 하이브리드 다층 회로 기판용으로 적당하고 구리나 은과 같은 도전 재료와 함께 동시 소성이 가능한 고주파 절연 세라믹 조성물, 상기 절연 세라믹 조성물을 사용한 세라믹 다층 기판, 및 세라믹 전자 부품에 관한 것이다.

최근에, 전자 부품의 고속화와 고주파수 처리의 경향이 빠르게 진행 되고 있다. 또한, 전자 부품에 탑재된 전자 부품 소자는 보다 높은 처리 속도와 보다 높은 집적도를 만족할 것이 요구되며, 더불어, 보다 높은 탑재 밀도를 만족시키는 것도 또한 요구된다. 상기한 요구에 대한 응답으로, 다층 회로 기판이 반도체 소자 위에다양한 전자 부품 소자를 적재하기 위한 기판으로 사용되었다. 다층 회로 기판에서, 도체 회로 또는 기능성 전자 부품이 실장되고, 그리하여, 전자 부품의 소형화가 수행될 수 있다.

상기한 다층 회로 기판을 형성하기 위한 재료로써, 이전에는 알루미나가 다양하게 사용되었다.

알루미나의 소성 온도는 1,500~1,600℃으로 비교적 높다. 따라서, 몰리브덴, 몰리브덴-망간, 텅스텐 등과 같은 융점이 높은 금속이 알루미나로 구성된 다층 회로 기판에 실장된 도전 회로용 재료로 일반적으로 사용되어야 한다. 그러나, 이런 녹는 점이 높은 금속은 높은 전기 저항을 갖는다.

따라서, 도전 물질로 사용되는 융점이 높은 금속보다 낮은 저항을 갖는 구리와 같은 저렴한 금속이 강하게 요구된다. 도체 물질로 구리를 사용하기 위하여, 1,000℃ 이하에서 소성되는, 글래스 세라믹 또는 결정 글래스의 사용이 제안되었다.(예를 들면, 일본 특개평 제5-238774호)

실리콘 칩과 같은 반도체 소자와의 연결의 추가와 고려로, 실리콘과 거의 동일한 열팽창 계수를 갖는 세라믹의 사용이 다층 회로 기판용 재료로 제안되었다.(일본 특개평 제8-34668호)

그러나, 상기한 공지의 기판 재료는, 낮은 온도에서 소성될 수 있으나, 기계적 강도가 낮은 문제가 있고, Q값은 낮고 침출된 결정상의 형태와 비율은 소성 공정에 의해 쉽게 영향을 받는다.

또한, 일본 특개평 제5-238774호와 제8-34668호에 기재된 기판 재료는 높은열팽창 계수를 갖는 고유전 물질과 함께 소성을 수행하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 기술의 문제를 해결할 수 있고, 저온에서 소성될 수 있고, 은 또는 구리와 같이 비교적 낮은 융점을 갖는 도전 물질과 함께 연속적으로 소성될 수 있고, 낮은 비유전율과 우수한 고주파 특성을 갖고, 또한, 높은 열팽창 계수를 갖는 절연 세라믹 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저온에서 소성될 수 있고, 낮은 비유전율과 우수한 고주파 특성을 갖고 높은 열팽창 계수를 갖는 고유전 재료와 함께 소결하여 얻을 수 있는 상기한 절연 세라믹 조성물로 형성된 세라믹 다층 기판을 제공하고, 상기한 세라믹 다층 기판을 사용한 세라믹 전자 부품과 적층 세라믹 전자 부품을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 한 예에 따른 시료 9호 절연 세라믹 조성물의 XRD 스펙트럼을 도시한 것이다.

도 2 는 본 발명의 한 예에 따른 시료 14호 절연 세라믹 조성물의 XRD 스펙트럼을 도시한 것이다.

도 3 은 본 발명의 한 예에 따른 시료 20호 절연 세라믹 조성물의 XRD 스펙트럼을 도시한 것이다.

도 4 는 본 발명의 한 예에 따른 세라믹 다층 기판을 사용한 세라믹 전자 부품으로써의 적층 세라믹 모듈의 단면을 도시한 것이다.

도 5 는 도 4 에 도시된 세라믹 다층 모듈의 분해 사시도이다.

도 6 은 본 발명의 한 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품의 제조에 사용되는 세라믹 그린 시트와 이 위에 형성된 전극 패턴의 분해 사시도이다.

도 7 은 본 발명의 한 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품의 사시도이다.

도 8 은 도 7 에 도시된 적층 세라믹 전자 부품의 회로 구조를 보인 도해도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1:세라믹 다층 모듈 2:세라믹 다층 기판

3:절연 세라믹 레이어 4:유전 세라믹 레이어

5:내부전극 6:비어홀전극

7:외부전극 8:도전캡

9,10,11:전자 부품 20:적층 세라믹 전자 부품

21:소결 세라믹체 23,24:외부 전극

26:코일 컨덕터 27:커패시터 내부전극

28:비어홀 전극

상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명자의 철저한 조사를 통하여, MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트(borosilicate) 글래스의 소성 혼합물로 형성된 절연 세라믹 조성물에서, MgAl₂O₄결정상과 적어도 하나의 Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상이 주결정상으로 침출되거나 MgAl₂O₄결정상과 Mg₂SiO₄결정상과, 적어도 하나의 Mg₃B₂O₆결정상과 MgB₂O₅결정상이 주결정상으로 침출될 경우, 낮은 비유전율, 우수한 고주파 특성 및 높은 열팽창 상수를 갖는 절연 세라믹 조성물이 획득될 수 있고, 이에 의해 본 발명이 만들어진다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 절연 세라믹 조성물은 MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트 글래스의 소성된 혼합물을 포함하고, MgAl₂O₄결정상과 적어도 하나의 Mg₃B₂O₆결정상과 MgB₂O₅결정상이 주결정상으로 침출된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 절연 세라믹 조성물은 MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트 글래스의 소성된 혼합물을 포함하고, MgAl₂O₄결정상과 Mg₂SiO₄결정상과, 적어도 하나의 Mg₃B₂O₆결정상과 MgB₂O₅결정상이 주결정상으로 침출된다.

본 발명에서, 보로실리케이트 글래스는 산화 붕소, 산화 실리콘 및 산화 마그네슘을 포함하는 것이 바람직하다. MgAl₂O₄세라믹과 적어도 B₂O₃, SiO₂, MgO를 함유하는 글래스 조성물이 서로 결합되는 경우, MgAl₂O₄결정상과, Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상의 적어도 하나가 주결정상으로 침출될 수 있거나, MgAl₂O₄결정상과, Mg₂SiO₄결정상과 Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나가 주결정상으로 침출될 수 있으며, 이에 의해, 두 경우에서, 우수한 고주파 특성과 높은 열팽창계수를 갖는 절연 세라믹 조성물이 획득될 수 있다.

보로실리케이트 글래스는 B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 8~60 중량%, SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 10~50 중량%, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 10~55 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 보로실리케이트 글래스는 산화 붕소를 약 20~40 중량% 만큼 더 포함하는 것이 바람직하다.

보로실리케이트 글래스에서, 산화 붕소는 B₂O₃의 형태로 약 8~60 중량%를 차지하는 것이 바람직하다. 산화 붕소는 주로 용융제(fusing agent)로 작용한다. 산화 붕소의 함유량이 B₂O₃의 형태로 약 8 중량% 미만인 경우, 용융온도는 몇 가지 경우에서 크게 증가하고, 함유량이 약 60 중량% 이상인 경우, 습도저항은 몇 가지 경우에서 감소된다.

산화 실리콘은 SiO₂의 형태로 약 10~50 중량%를 차지하는 것이 바람직하다. 또한, 산화 실리콘은 약 13~38 중량%를 차지하는 것이 더 바람직하다. 함유량이 약 10 중량% 미만인 경우, 보로실리케이트 글래스의 화학적 안전성은 감소하는 경향이 있고, 함유량이 약 50 중량%를 초과하는 경우, 글래스의 용융 온도는 몇 가지 경우에서 증가될 수 있다.

산화 마그네슘은 MgO의 형태로 약 10~55 중량%인 것이 바람직하다. 또한, 산화 마그네슘은 약 35~53 중량%를 차지하는 것이 더 바람직하다. MgO는 글래스가 형성될 때 용융 온도를 낯추고, 결정화된 글래스에서 결정의 구성물이 된다. 특히, MgO-B₂O₃화합물은 수만 ㎓의 Qf값(Q값과 주파수 f의 적(product))을 보이며, 우수한 고주파 특성을 실현하는 주요인이 된다. MgO의 함유량이 약 10 중량% 미만인 경우, Q값은 몇 가지 경우에 감소될 수 있고, 함유량이 약 55 중량%를 초과하는 경우, 결정의 침출량은 과도해 지고, 이에 따라, 기판 강도는 몇 가지 경우에 감소될 수 있다.

보로실리케이트 글래스에 함유된, 산화 마그네슘과 산화 붕소의 비율 조정에의해, Mg₃B₂O₆결정상이나 Mg₂B₂O₅결정상은 선택적으로 침출될 수 있다. 즉, 산화 마그네슘이 몰 비율로 MgO : B₂O₃= 3:1 을 초과하는 경우, Mg₃B₂O₆결정상이 침출될 수 있다. 또 한편으로는, 산화 붕소가 MgO : B₂O₃= 3:1 의 비를 초과하는 경우, Mg₂B₂O₅결정상이 선택적으로 침출될 수 있다. 비가 대략 MgO : B₂O₃= 3:1 인 경우, Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상이 둘 다 존재한다.

상기한 보로실리케이트 글래스는 산화 알칼리 금속(alkali metal oxide)을 약 25 중량% 미만으로 더 함유하는 것이 바람직하다. 산화 알칼리 금속은 글래스 형성시에 용융 온도를 낮추는 작용을 한다; 그러나, 함유량이 약 20 중량%를 초과하는 경우, Q값은 감소하는 경향이 있다. 상기한 산화 알칼리 금속은, Na₂O, K₂O, Li₂O 등이 언급될 수 있다. 또한, 소결 온도도 낮아질 수 있다. 보로실리케이트 글래스의 산화 알칼리 금속의 양이 조정되면, 열팽창 계수 또한 조정될 수 있다.

보로실리케이트 글래스는 ZnO으로 계산된 산화 아연을 약 30 중량% 미만으로 더 함유하는 것이 바람직하다. 산화 아연은 소성온도를 낮추는 작용을 한다. 그러나, 산화 아연의 함유량이 약 30 중량%를 초과할 경우, 글래스의 화학적 안정성은 몇 가지 경우에서 감소될 수 있다.

보로실리케이트 글래스는 CuO로 계산된 산화 구리를 약 10 중량% 미만으로 함유하는 것이 바람직하다. 산화 구리는 소성온도를 낮추는 작용을 한다; 그러나, 함유량이 10 중량%를 초과할 경우, Q값은 몇 가지 경우에 감소될 수 있다.

보로실리케이트 글래스는 Al₂O₃의 형태로 산화 알루미늄을 약 20 중량% 미만으로 더 함유하는 것이 바람직하다. 산화 알루미늄은 화학적 안정성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 산화 알루미늄의 함유량이 20 중량%를 초과할 경우, 치밀한 소결체는 몇 가지 경우에 획득될 수 없다.

보로실리케이트 글래스 대 MgAl₂O₄계 세라믹의 비는 중량비로 약 20 :80~80:20 의 범위인 것이 바람직하다. 상기한 세라믹의 함유율이 약 20 중량% 미만인 경우, Q값은 감소하는 경향이 있고, 함유율이 약 80 중량%를 초과하는 경우, 900~1,000℃의 온도에서의 소성에 의해, 획득된 절연 세라믹 조성물은 몇 가지 경우에 충분히 치밀화되지 않을 수 있다.

본 발명의 상기 한 실시예에서, 전체 결정상이 상기한 소결체의 100 중량%라고 가정할 경우, 약 5~80 중량%의 MgAl₂O₄결정상과 약 5~70 중량%의 Mg₃B₂O₆결정상 및/또는 Mg₂B₂O₅결정상이 각각 침출되는 것이 바람직하다. 상기한 범위에서, 높은 신뢰성, 우수한 소결 특성, 충분한 기계적 강도와 높은 Q 값이 획득될 수 있다. MgAl₂O₄결정상의 비율이 약 5 중량% 미만인 경우, 절연 세라믹 조성물의 강도는 몇 가지 경우에 감소될 수 있고, 비율이 약 80 중량%를 초과하는 경우, 1,000℃ 미만에서의 소성에 의해 치밀화가 몇 가지 경우에 수행되지 않을 수 있다.

MgAl₂O₄결정상의 함유량이 약 5 중량% 미만인 경우, 필러(filler) 성분이 감소되고 고가의 글래스의 양이 증가되어, 비용이 몇 가지 경우에 증가될 수 있다.함유량이 약 80 중량%를 초과하는 경우, 1,000℃ 미만에서 치밀화가 수행되기 어렵다. 또한, Mg₃B₂O₆결정상 및/또는 Mg₂B₂O₅결정상의 함유량이 약 5 중량% 미만인 경우, 산화 마그네슘(MgO)과 산화 붕소(B₂O₃) 사이의 반응이 충분히 진행되지 않아서, 소결 특성과 신뢰성이 감소될 수 있고, Q 값 또한 몇 가지 경우에 감소될 수 있다. Mg₃B₂O₆결정상 및/또는 Mg₂B₂O₅결정상을 약 70 중량% 이상 침출하기 위하여, 고가의 글래스의 양이 증가되어야 하고, 그 결과로써, 비용이 증가된다.

상기 본 발명의 다른 실시예에서, 전체 결정상이 상기한 소결체의 100 중량%라고 가정할 경우, 약 5~80 중량%의 MgAl₂O₄결정상이 침출되고, Mg₂SiO₄결정상과, Mg₃B₂O₆와 Mg₂B₂O₅중 적어도 하나가 침출되어 전체 침출량이 약 5~70 중량%인 것이 바람직하다. 상기한 범위에서, 우수한 소결 특성, 충분한 기계적 강도, 우수한 고주파수 특성 및 높은 열팽창 계수가 획득될 수 있다. MgAl₂O₄결정상의 함유량이 약 5 중량% 미만인 경우, 기계적 강도는 몇 가지 경우에서 감소되고, 함유량이 약 80 중량%를 초과하는 경우, 몇 가지 경우에서 1,000℃미만에서 치밀화가 수행되지 않을 수 있다. Mg₂SiO₄결정상, Mg₃B₂O₆결정상 및 Mg₂B₂O₅결정상의 전체 침출량이 약 5 중량% 미만인 경우, 산화 마그네슘과 산화 붕소 사이의 반응이 충분히 진행되지 않아서, 소결특성과 신뢰성이 감소될 수 있고 Q값 또한 몇 가지 경우에 감소될 수 있다. 전체 침출량이 약 70 중량%를 초과하는 경우, 고가의 글래스의 양이 증가되어야 하고, 그 결과로, 비용이 증가된다.

상기한 글래스와 같이, 700~1,000℃에서 글래스 합성물의 배소에 의해 얻어진 혼합물 또한 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, MgAl₂O₄세라믹과 상기한 소정의 보로실리케이트 글래스가 사용되므로, 구리나 은과 같은 낮은 용융점의 금속 재료와 함께 소결하는 것에 의해 형성될 수 있고, 충분한 기계적 강도와 우수한 고주파 특성과 높은 열팽창 계수를 갖는 절연 세라믹 조성물이 얻어질 수 있다.

또한, 획득된 절연 세라믹 조성물은, 바람직하게는 15㎓의 측정 주파수에서 700 이상의 Q값을 갖는다. Q값이 15㎓에서 700 이상인 경우, 절연 세라믹 조성물은 바람직하게는, 고주파 영역, 예를 들면, 1㎓ 이상의 주파수 영역에 사용되는 회로 기판에 사용된다.

본 발명에 따른 세라믹 다층 기판은, 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 구성된 절연 세라믹 레이어(layer)를 갖는 세라믹 보드(board)와, 세라믹 보드의 절연 세라믹 레이어에 형성된 다수의 내부 전극을 포함한다.

본 발명의 세라믹 다층 기판에서, 상기한 각각의 절연 세라믹 레이어의 적어도 하나의 표면에, 절연 세라믹 레이어보다 높은 유전율을 갖는 제 2 세라믹 레이어가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 세라믹 다층 기판에서, 다수의 내부전극은, 적층 커패시터를 형성하도록 내부전극 사이에 형성된 절연 세라믹 레이어의 적어도 한 부분과 함께 서로 적층되는 것이 바람직하다.

본 발명의 세라믹 다층 기판에서, 다수의 내부전극은 적층 커패시터를 형성하도록 내부전극 사이에 형성된 절연 세라믹 레이어의 적어도 한 부분과 함께 서로 적층되는 커패시터 내부 전극과, 적층 인덕터를 형성하도록 서로 연결된 코일 컨덕터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 바람직하게는 제 2 세라믹 레이어에 형성된다.(소형화와 정전용량의 증가를 위해)

본 발명의 세라믹 전자 부품은, 본 발명의 세라믹 다층 기판과, 세라믹 다층 기판에 탑재되고 다수의 내부전극과 함께 회로를 형성하는 적어도 하나의 전자 부품 소자로 구성된다.

본 발명의 세라믹 전자 부품은, 바람직하게는 전자 부품 소자를 둘러싸도록 세라믹 다층 기판에 고정되는 캡(cap)을 추가로 포함한다. 캡으로, 도전 캡을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 세라믹 전자 부품은, 바람직하게는, 세라믹 다층 기판의 바닥면에만 형성된 다수의 외부 전극과, 관통구멍에 형성되며 외부전극과 전기적으로 연결되며 내부전극 또는 전자 부품 소자에 전기적으로 연결되는 다수의 컨덕터를 추가로 포함한다.

본 발명의 적층 세라믹 전자 부품은, 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 구성된 소결 세라믹체와, 적층 세라믹체에 형성된 다수의 내부전극과, 소결 세라믹체의 외면에 형성되고 내부전극의 몇몇과 전기적으로 연결되는 다수의 외부전극으로 구성된다.

본 발명의 적층 세라믹 전자 부품에서, 다수의 내부전극은 사이에 형성된 세라믹 레이어와 서로 적층되도록 구성되고, 이에 의해, 커패시터 유닛이 형성된다.

상술된 커패시터 유닛을 형성하는 내부전극에 더하여, 다수의 내부 전극은 적층 인덕터 유닛을 형성하도록 서로 연결된 다수의 코일 컨덕터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

하기에 본 발명에 따른 절연 세라믹 조성물의 실시예가 먼저 기술되고, 또한, 세라믹 다층 레이어, 세라믹 전자 부품과 적층 세라믹 전자 부품의 구조의 실시예가 기술되며, 이에 의해 본 발명이 명백해질 것이다.

Mg(OH)₂와 Al₂O₃분말이 원료 분말 재료로 준비되고, MgAl₂O₄로 표현되는 화학양론비조성(stoichiometric composition)을 갖도록 혼합된다. 16시간 동안의 습식 혼합이 수행된 후 건조되고, 이처럼 형성된 혼합물은 1,350℃에서 2시간동안 배소된 후 분쇄된다.

다음으로, 이처럼 형성된 세라믹 분말 조성물 및 표 1 에 도시된 구성을 갖는 글래스가 혼합되어, 세라믹 조성물 분말의 약 20~80 중량%가 세라믹 성분으로 이 혼합물에 함유되고, 적당량의 바인더(binder)가 여기에 첨가된 후, 펠리타이징(pelletizing)이 수행된다. 그 다음에, 200MPa의 압력으로 성형되고, 이에 의해 7㎜두께와 12㎜직경의 실린더형 성형체가 형성된다. 이 성형체는 대기중에 2시간동안 850~1,000℃로 소성되고, 이에 의해 절연 세라믹 조성물의 시료가 형성된다. 이와 같이 형성된 절연 세라믹 조성물의 시료의 사용에 의해, 유전체 공진 기법에 의해 15㎓에서 비유전율과 Q값이 측정된다. 측정 결과가 표 2 에 도시되었다.

또한, 실린더형 시료는 분쇄되고 X선 회절법(x-ray diffraction: XRD)에 의해 분석되고, 이에 의해 MgAl₂O₄결정상과 Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상과 Mg₂SiO₄결정상의 존재가 확인된다. 이 결과는 표 2 에 도시된다. 표 2 에서 SP는 MgAl₂O₄결정상을 지시하고 KO는 Mg₃B₂O₆결정상을 지시하고 SU는 Mg₂B₂O₅결정상을 지시하고 FO는 Mg₂SiO₄결정상을 지시하고 WO는 CaSiO₃결정상을 지시하고 GH는 Ca₂Al(AlSiO₇) 결정상을 지시한다. 또한, 도 1~3 에서, X선 회절법에 의한 9, 14, 20호 시료의 절연 세라믹 조성물의 분석 결과가 각각 도시되었다. 도 1~3 에서,는 MgAl₂O₄결정상과 일치하는 피크(peak)를 나타내고, △는 Mg₃B₂O₆결정상과 일치하는 피크를 나타내고, x는 Mg₂B₂O₅결정상과 일치하는 피크를 나타내고, ▽는 Mg₂SiO₄결정상과 일치하는 피크를 나타낸다.

또한, 부가적으로 형성된 절연 세라믹 조성물의 스트립(strip)형 시료의 휨 강도(bending strength)는 JIS C2141과 일치하는 3점 휨 검사(three-point bending test)에 의해 평가되었다. 시료 제 20호는 280MPa의 높은 강도를 보였다.

게다가, 휨 강도 검사에 사용된 스트립형 시료를 사용하여, 열팽창 계수가 측정되었다. 실온에서부터 600℃까지의 열팽창 계수가 표 2 에 도시되었다.

표 2 에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 절연체 조성물의 시료 제 1~24호는 850~1,000℃의 저온에서 소결이 수행될 수 있고; 비유전율은 거의 7로 낮고; 상온에서 600℃까지의 열팽창 계수는 9~11.5ppm/℃로 높고; 15㎓의 측정주파수에서 Q값은 700 이상으로 높음을 확인된다.

대조적으로, 표 1 에 도시된 글래스 Q나 글래스 R이 사용될 경우, MgAl₂O₄결정상과 CaSiO₃결정상, 또는, MgAl₂O₄결정상과 MgAl₂O₄결정상과 Mg₂SiO₄결정상과 Ca₂Al(AlSiO₇) 결정상이 주 결정으로써 침출되고, 이에 따라, Q값은 몇 가지 경우에 감소될 수 있다. 글래스 함유량이 20 중량% 미만인 경우, 1,000℃ 이하에서 치밀화가 수행될 수 없고, 함유량이 80 중량%인 경우, Q값은 감소된다.

다음으로, 본 발명의 절연 세라믹 조성물을 사용한, 세라믹 다층 기판, 세라믹 전자 부품 및 적층 세라믹 전자 부품의 구조의 실시예가 후술된다.

도 4 는 본 발명에 따른 세라믹 다층 기판을 포함하는 세라믹 전자 부품의 한 실시예로써 세라믹 다층 모듈(module)의 단면을 도시하고, 도 5 는 도 4 의 분해 사시도이다.

세라믹 다층 모듈(1)은 세라믹 다층 기판(2)을 사용하여 형성된다.

세라믹 다층 기판(2)은 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 구성된 절연 세라믹 레이어(3a,3b)와, 높은 유전율을 가지며 사이에 예를 들면, 유리와 혼합된 바륨 티탄산염으로 구성되는 유전 세라믹 레이어(4)로 구성된다.

유전 세라믹 레이어(4)에서, 다수의 내부전극(5)은 그 사이에 형성된 유전 세라믹 레이어(4)의 부분과 서로 인접하도록 처리되고, 이에 따라, 적층 세라믹 커패시터(C1,C2)가 형성된다.

또한, 다수의 비어홀전극(via hole electrode: 6,6a)과 내부 와이어가 적층 세라믹 레이어(3a,3b)와 유전 세라믹 레이어(4)용으로 형성된다.

더불어, 세라믹 다층 기판(2)의 상면에, 전자 부품 소자(9~11)가 배치된다. 전자 부품 소자(9~11)와 같이, 반도체 부품이나 칩형 적층 커패시터와 같은 전자 부품 소자가 임의로 사용될 수 있다. 비어홀 전극(6)과 내부 와이어에 의해, 이들 전자 부품 소자(9~11)와 커패시터 유닛(C1,C2)은 서로 전기적으로 연결되고, 이에 의해 세라믹 다층 모듈(1)의 회로가 형성된다.

또한, 세라믹 다층 기판(2)의 상면에, 도전캡(8)이 고정된다. 도전캡(8)은 세라믹 다층 기판(2)의 상면에서 바닥면까지 관통하는 비어홀 전극(6a)에 전기적으로 연결된다. 외부전극(7)은 세라믹 다층 기판(2)의 바닥면에 형성되고, 비어홀 전극(6a)에 연결된다. 다른 외부 전극이 도면에 도시되지 않았을 지라도, 외부전극(7)의 경우처럼, 다른 외부 전극은 세라믹 다층 기판(2)의 바닥면에만 형성된다. 게다가, 다른 외부 전극은 전자 부품 소자(9~11)와 커패시터 유닛(C1,C2)에 상기한 내부 와이어를 경유하여 연결된다.

상기한 바와 같이, 외부와 연결되는 외부 전극(7)이 세라믹 다층 기판(2)의 바닥면에만 형성되기 때문에, 세라믹 다층 모듈은 인쇄회로 기판 등의 표면에 바닥면을 사용하여 용이하게 탑재될 수 있다.

이 실시예에서, 캡(8)이 도전 재료로 형성되고 비어홀 전극(6a)을 경유하여 외부 전극(7)에 연결되므로, 전자 부품 소자(9~11)는 도전캡(8)에 의해 전자기적으로 보호될 수 있다. 그러나, 캡(8)은 반드시 도전재로 형성될 필요는 없다.

본 실시예의 세라믹 다층 모듈(1)에서, 상기한 절연 세라믹 레이어(3a,3b)가 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 형성되므로, 유전상수는 낮고 Q값은 또한 높고,이에 의해 고주파 영역에 사용되기에 적당한 세라믹 다층 모듈(1)이 제공될 수 있다. 또한, 절연 세라믹 레이어(3a,3b)가 우수한 기계적 강도를 가지므로, 우수한 기계적 강도를 갖는 세라믹 다층 모듈(1)이 형성될 수 있다.

이 연결에서, 세라믹 다층 기판(2)은 적층 세라믹용 주지의 일체소성 기술에 의해 용이하게 형성될 수 있다.

적층 커패시터 유닛(C1,C2)에서, 높은 유전율을 갖는 절연 세라믹 레이어가 두께 방향으로 서로 근접된 내부 전극(5) 사이에 형성되므로, 큰 정전용량이 각각 작은 표면 영역을 갖는 내부 전극에 의해 얻어지고, 이에 의해, 소형화 또한 성취될 수 있다.

도 6~8 은 각각 본 발명의 두번째 실시예에 따른 적층 세라믹 전자 부품의 구조를 도시한 분해사시도, 외부 사시도, 회로도이다.

도 7 에 도시된 적층 세라믹 전자 부품(20)은 LC필터이다. 소결된 세라믹체(21)에서, 인덕턴스(L)와 정전용량(C)으로 형성된 회로는 후술되는 것처럼 형성된다. 소결된 세라믹체(21)는 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 형성된다. 또한, 외부 전극(23a,23b,24a,24b)는 소결된 세라믹체(21)의 외면에 형성되고, 외부 전극(23a,23b,24a,24b) 사이에 도 8 에 도시된 LC공진 회로가 형성된다.

다음으로, 소결된 세라믹체(21)의 내부 구조가 도 6 을 참조로 제조 방법의 기술에 의해 기술될 것이다.

먼저, 유기매체(organic vehicle)가 본 발명의 절연 세라믹 조성물에 첨가되고, 이에 의해 세라믹 슬러리(slurry)를 산출한다. 세라믹 슬러리는 선택적 시트성형법(optional sheet molding method)에 의해 가공되고, 이에 의해 세라믹 그린 시트를 형성한다. 이와 같이 형성된 세라믹 그린 시트가 건조된 후에, 소정의 크기로 천공되고, 이에 의해 장방형 세라믹 그린 시트(21a~21m)가 형성된다.

다음으로, 비어홀 전극(28)을 형성하는 관통홀이 필요에 따라, 세라믹 그린 시트(21a~21m)에 형성된다. 스크린 인쇄로 세라믹 그린 시트에 도전 페이스트를 인가하여, 코일 컨덕터(26a,26b), 커패시터 내부전극(27a~27c), 코일 컨덕터(26c, 26d)가 형성되고, 추가로, 비어홀 전극(28)이 비어홀용 관통홀에 도체 패이스트를 채워 형성된다.

그 후에, 세라믹 그린 시트(21a~21m)가 도시된 방향으로 서로 적층되고 두께 방향으로 가압되고, 이에 의해 적층체를 얻는다.

이처럼 형성된 적층체는 소성되어, 소결된 세라믹체(21)가 획득된다.

이처럼 획득된 소결된 세라믹체(21)에, 외부 전극(23a~24b)이 도 7 에 도시된 바와 같이, 도체 패이스트의 도포와 연소, 증착, 도금(plating) 또는 스퍼터링(sputtering)과 같은 박막 형성 방법에 의해 형성된다. 상기한 바와 같이, 적층 세라믹 전자 부품(20)이 획득된다.

도 6 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 인덕턴스 유닛(L1)은 코일 컨덕터(26a,26b)로 형성되고, 인덕턴스 유닛(L2)은 코일 컨덕터(26c,26d)로 형성되고, 커패시터(C)는 내부 전극(27a~27c)로 형성되고, 이들은 도 8 에 도시된다.

본 실시예의 적층 세라믹 전자 부품(20)에서, LC필터는 상기한 바와 같이 형성되나; 소결된 세라믹체(21)가 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 형성되므로, LC필터는 상술된 실시예의 세라믹 다층 기판(2)의 경우처럼 저온 소성에 의해 획득될 수 있다. 따라서, LC필터는, 코일 컨덕터(26a~26c)와 커패시터 내부 전극(27a ~27c)처럼 내부 전극으로 사용되는 금, 은, 구리와 같이 낮은 용융점의 금속을 사용하는 세라믹의 일체 소성에 의해 획득될 수 있다. 또한, LC필터는, 고주파수에서 낮은 비유전율을 갖고 높은 Q값을 가지며, 고주파수 영역에서 사용하기 적당하게 형성될 수 있다. 게다가, 상기한 절연 세라믹 조성물은 우수한 기계적 강도를 가지므로, 우수한 기계적 강도를 갖는 LC필터 또한 제공될 수 있다.

MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트 글래스의 소성 혼합물인, 본 발명의 상기 한 실시예에 따른 절연 세라믹 조성물에서, MgAl₂O₄결정상과 Mg₃B₂O₆계 결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나는 주결정상으로 침출되므로, 절연 세라믹 조성물은 1,000℃ 미만의 저온에서의 소성에 의해 획득될 수 있다. 또한, Qxf값이 10㎓의 측정 주파수에서 10,000㎓ 이상으로 높다. 게다가, 열팽창 계수 또한 상온에서 600℃의 범위에서 높다. 따라서, 고주파수 영역에서 사용하기에 적합한, 높은 열팽창 계수를 갖는 고절연 물질과 함께 소결될 수 있고, 구리나 은과 같은 낮은 용융점의 금속과 함께 소결될 수 있는 고주파수 절연 세라믹 조성물이 제공된다.

그 결과로서, 본 발명의 상기 한 실시예에 따른 절연 세라믹 조성물을 사용에 의해, 높은 Q값을 가지며, 우수한 고주파수 특성을 가지고, 고유전율 재료로 이루어지고, 일체화 소성에 의해 형성되는, 저렴한 세라믹 다층 기판과 적층 세라믹 전자 부품이 제공될 수 있다.

MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트 글래스의 소성 혼합물인, 본 발명의 상기한 다른 실시예에 따른 절연 세라믹 조성물에서, MgAl₂O₄결정상과, Mg₂SiO₄계 결정상과 Mg₃B₂O₆계 결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나가, 주결정상으로 침출되므로, 1,000℃ 미만의 낮은 온도에서의 소성에 의해 획득될 수 있고, 높은 Q값과 우수한 기계적 강도를 갖는 절연 세라믹 조성물이 제공될 수 있다. 따라서, 절연 세라믹 조성물은 구리나 은과 같은 낮은 저항을 갖는 저렴한 금속과 함께 소결될 수 있고, 그리하여, 상기한 금속이 세라믹 다층 기판이나 적층 세라믹 전자 부품용 내부전극 재료로써 사용될 수 있다. 그 결과로써, 저렴한 세라믹 다층 기판과 적층 세라믹 전자 부품은 높은 기계적 강도와 높은 Q값을 가지도록 제공될 수 있다.

보로실리케이트 글래스가 산화 바륨, 산화 실리콘, 산화 마그네슘, 산화 알칼리 금속을 함유한 경우에, MgAl₂O₄결정상과, Mg₃B₂O₆계 결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나, 또는 MgAl₂O₄결정상과, Mg₂SiO₄계 결정상과 Mg₃B₂O₆계 결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나가 주결정상으로 검출될 때, 그리고, 보로실리케이트 글래스가 상기한 소정의 비율로 산화 알칼리 금속을 포함할 때, 본 발명에 따른 절연 세라믹 조성물은 Q값의 저하없이도 낮은 온도에서 소성에 의해 획득될 수 있다.

상기한 보로실리케이트 글래스가 산화 바륨, 산화 실리콘, 산화 마그네슘, 산화 알칼리 금속을 상기한 소정의 비율로 함유하는 경우, 1,000℃ 미만에서의 소성으로 획득될 수 있고, 높은 Q값을 갖는, 절연 세라믹 조성물이 더 안정적으로 제공될 수 있다.

상기한 보로실리케이트 글래스가 산화 알칼리 금속을 약 20 중량% 미만으로 함유하는 경우, 본 발명에 따른 절연 세라믹 조성물은 1,000℃ 미만의 낮은 온도의 소성으로 더 안정적으로 획득될 수 있다.

상기한 보로실리케이트 글래스가 산화 알루미늄을 약 20 중량% 미만으로 함유하는 경우, 보로실리케이트 글래스의 화학적 안정성은 향상될 수 있고, 본 발명에 따른 절연 세라믹 조성물은 1,000℃ 미만의 낮은 온도의 소성에 의해 보다 안정적으로 획득될 수 있다.

상기한 보로실리케이트 글래스가 산화 아연을 약 30 중량% 미만으로 함유하는 경우, 글래스의 용융온도는 낮아지고, 이에 따라, 절연 세라믹 조성물은 더욱 낮은 온도에서의 소성에 의해 획득될 수 있다.

상기한 보로실리케이트 글래스가 산화 구리를 약 10 중량% 미만으로 함유하는 경우, 본 발명에 따른 절연 세라믹 조성물은 Q값의 저하없이도 낮은 온도의 소성에 의해 획득될 수 있다.

보로실리케이트 글래스 대 MgAl₂O₄계 세라믹의 중량 비율이 약 20:80 내지 80:20인 경우, 높은 Q값을 갖고 1,000℃ 미만의 낮은 온도의 소성으로 만족할만하게 치밀화될 수 있는 절연 세라믹 조성물이 제공될 수 있다.

본 발명에서, 절연 세라믹 조성물에서, 약 5~80 중량%의 MgAl₂O₄결정상과, Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나가 5~70 중량%로 각각 침출되는 경우, 바람직한 소결 특성과 우수한 신뢰성을 갖는 절연 세라믹 조성물이 제공될 수 있다.

본 발명의 세라믹 다층 기판이 본 발명의 절연 세라믹 조성물로 구성된 절연 세라믹 레이어를 함유하는 세라믹 보드를 포함하기 때문에, 세라믹 다층 기판은 낮은 온도에서 소성될 수 있고, 낮은 저항을 갖는 은이나 구리와 같은 저렴한 금속이 내부 전극 재료로 사용될 수 있다. 또한, 절연 세라믹 레이어가 높은 기계적 강도와 높은 Q값을 갖기 때문에, 고주파수 영역에서 바람직하게 사용되는 세라믹 다층 기판이 제공될 수 있다.

본 실시예에 기술된 구조에 관하여, 세라믹 다층 모듈(1)과 LC필터를 형성하는 척층된 세라믹 전자 부품(20)은 실시예로 기술되었으나; 본 발명의 세라믹 전자 부품과 세라믹 다층 전자 부품은 상술된 구조에 제한되지 않는다. 즉, 본 발명은 멀티-칩 모듈용 세라믹 다층 기판이나 하이브리드 IC용 세라믹 다층 기판과 같은 다양한 세라믹 다층 기판; 상기한 세라믹 다층 기판에 적재된 전자 부품 소자를 갖는 다양한 세라믹 전자 부품; 칩형 적층 커패시터나 칩형 적층 유전 안테나와 같은 다양한 칩형 적층 전자 부품에도 적용될 수 있다.

세라믹 다층 기판에서, 절연 세라믹 레이어의 적어도 한면에, 제 2 세라믹 레이어의 조성과 적층형태의 설계에 의해, 절연 세라믹 레이어보다 높은 유전율을 갖는 제 2 세라믹 레이어가 제공되는 경우, 환경에 대한 강도와 특성이 다양한 요구에 따라 선택적으로 조절될 수 있다.

적층 세라믹 커패시터가 내부전극과 내부전극 사이에 제공된 절연 세라믹 레이어의 적어도 한 부분에 다수의 내부전극을 서로 적층하여 형성되는 경우, 본 발명의 절연 세라믹 조성물은 낮은 유전율과 높은 Q값을 가지고, 이에 의해, 적층 세라믹 커패시터는 고주파수 영역에서 사용하기에 바람직하게 된다.

또한, 본 발명의 절연 세라믹 조성물이 높은 기계적 강도를 가지기 때문에, 우수한 기계적 강도를 갖는 적층 커패시터가 형성될 수 있다.

다수의 내부전극이 적층 커패시터를 형성하는 내부전극과 적층 인덕터를 형성하는 서로 연결된 다수의 코일 컨덕터로 구성되는 경우, 본 발명의 절연 세라믹 조성물이 고주파수에서 낮은 유전율와 높은 Q값을 가지고 높은 기계적 강도를 갖기 때문에, 고주파수 영역에서 바람직하게 사용되는 소형 LC공진 회로가 용이하게 형성될 수 있다.

본 발명의 세라믹 다층 기판에 적어도 하나의 전자 부품 소자의 적층에 의해 형성된 본 발명의 세라믹 전자 부품에 따르면, 전자 부품 소자와 세라믹 다층 기판에 형성된 회로 구조의 사용에 의해, 고주파수 영역에서 사용하기에 바람직한 다양한 소형 세라믹 전자 부품이 제공될 수 있다.

캡이 전자 부품 소자를 둘러싸기 위해 세라믹 다층 기판에 고정될 경우, 전자 부품 소자는 캡에 의해 보호될 수 있고 우수한 항습 등을 갖는 세라믹 전자 부품이 제공될 수 있다.

도전 캡이 캡으로써 사용될 경우, 전자기 쉴드가 캡에 의해 둘러싸인 전자 부품 소자에 수행될 수 있다.

외부 전극이 세라믹 다층 기판의 바닥면에만 형성되는 경우, 세라믹 다층 기판은 인쇄 회로 기판 등에 용이하게 바닥면에서 표면 장착될 수 있다.

본 발명의 적층 세라믹 전자 부품에서, 다수의 내부 전극이 본 발명의 절연 세라믹 조성물에 형성되므로, 소성은 낮은 온도에서 수행될 수 있고 낮은 저항을 갖는 은이나 구리와 같은 저렴한 금속이 내부전극 재료로써 사용될 수 있다. 또한, 절연 세라믹 조성물이 낮은 유전율와 높은 Q값을 갖고 고주파수 영역에서 사용하기에 바람직하므로, 고주파수 영역에서 사용하기에 바람직한 적층 커패시터가 제공될 수 있다. 더불어, 절연 세라믹 조성물이 높은 기계적 강도를 가지므로, 우수한 기계적 강도를 갖는 적층 커패시터가 형성될 수 있다.

본 발명의 적층 세라믹 전자 부품에서, 다수의 내부 전극이 적층 커패시터를 형성하는 경우, 본 발명의 절연 세라믹 조성물이 낮은 유전율와 높은 Q값을 가지기 때문에, 적층 커패시터는 고주파수 영역에서 사용하기에 바람직하다.

본 발명의 적층 세라믹 전자 부품에서, 다수의 내부전극이 적층 커패시터를 형성하는 내부전극과 적층 인덕터를 형성하는 코일 컨덕터로 구성될 경우, 본 발명의 절연 세라믹 조성물은 우수한 기계적 강도를 갖고, 상기한 바와 같이 낮은 유전율을 갖고, 고주파수에서 높은 Q값을 가지기 때문에, 높은 기계적 강도를 갖고 고주파수 영역에서 사용하기에 바람직한 소형 LC공진 회로가 형성될 수 있다.

따라서, 상기한 본 발명에 의하면, 저온에서 소성될 수 있고, 은 또는 구리와 같이 비교적 낮은 융점을 갖는 도전 물질과 함께 연속적으로 소성될 수 있고, 낮은 비유전율과 우수한 고주파 특성을 갖고, 또한, 높은 열팽창 계수를 갖는 절연세라믹 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 상기한 본 발명에 의하면, 저온에서 소성될 수 있고, 낮은 비유전율과 우수한 고주파 특성을 갖고 높은 열팽창 계수를 갖는 고유전 재료와 함께 소결하여 얻을 수 있는 상기한 절연 세라믹 조성물로 형성된 세라믹 다층 기판을 제공하고, 상기한 세라믹 다층 기판을 사용한 세라믹 전자 부품과 적층 세라믹 전자 부품을 제공할 수 있다.

Claims

MgAl₂O₄계 세라믹과 보로실리케이트 글래스(borosilicate glass)의 소성 혼합물을 포함하고,

MgAl₂O₄결정상과, Mg₃B₂O₆결정상과 Mg₂B₂O₅결정상 중 적어도 하나를 포함하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 1 에 있어서,

상기 절연 세라믹 조성물은 Mg₂SiO₄결정상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 2 에 있어서,

상기 보로실리케이트 글래스는 B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 8~60 중량%, SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 10~50 중량%, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 10~55 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 3 에 있어서,

상기 보로실리케이트 글래스는 B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 20~40 중량%,SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 13~38 중량%, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 35~53 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 4 에 있어서,

상기 보로실리케이트 글래스는 산화 알칼리 금속이 약 20 중량% 미만, 산화 알루미늄이 약 20 중량% 미만, 산화 아연이 약 30 중량% 미만, 산화 구리가 약 10 중량% 미만을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 2 에 있어서,

보로실리케이트 글래스 대 MgAl₂O₄계 세라믹과의 중량비는 약 20:80 내지 80:20인 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 2 에 있어서,

절연 세라믹 조성물은 전체 Mg₂SiO₄, Mg₃B₂O₆, Mg₂B₂O₅의 양에서, 약 5~80 중량%의 MgAl₂O₄와, 약 5~70 중량%의 Mg₃B₂O₆와 Mg₂B₂O₅중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 7 에 있어서,

보로실리케이트 글래스 대 MgAl₂O₄계 세라믹과의 중량비는 약 20:80 내지 80:20이고,

상기 보로실리케이트 글래스는 B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 20~40 중량%이고, SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 13~38 중량%이고, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 35~53 중량%를 포함하며,

상기 보로실리케이트 글래스는 약 20 중량% 미만의 산화 알칼리 금속과, 약 20 중량% 미만의 산화 알루미늄과, 약 30 중량% 미만의 산화 아연과, 약 10 중량% 미만의 산화 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 1 에 있어서,

상기 보로실리케이트 글래스는, B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 8~60 중량%이고, SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 10~50 중량%이고, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 10~55 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 9 에 있어서,

상기 보로실리케이트 글래스는, B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 20~40 중량%이고, SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 13~38 중량%이고, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 35~53 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 10 에 있어서,

상기 보로실리케이트 글래스는, 약 20 중량% 미만의 산화 알칼리 금속과, 약 20 중량% 미만의 산화 알루미늄과, 약 30 중량% 미만의 산화 아연과, 약 10 중량% 미만의 산화 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 1 에 있어서,

보로실리케이트 글래스 대 MgAl₂O₄계 세라믹의 중량비는 약 20:80 내지 80:20인 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 1 에 있어서,

절연 세라믹 조성물은 전체 Mg₂SiO₄, Mg₃B₂O₆, Mg₂B₂O₅의 양에서, 약 5~80 중량%의 MgAl₂O₄와, 약 5~70 중량%의 Mg₃B₂O₆와 Mg₂B₂O₅중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 13 에 있어서,

보로실리케이트 글래스 대 MgAl₂O₄계 세라믹의 중량비는 약 20:80 내지 80:20이고,

상기 보로실리케이트 글래스는 B₂O₃로 계산된 산화 붕소가 약 20~40 질량%이고, SiO₂로 계산된 산화 실리콘이 약 13~38 중량%이고, MgO로 계산된 산화 마그네슘이 약 35~53 중량%를 포함하며,

상기 보로실리케이트 글래스는 약 20 중량% 미만의 산화 알칼리 금속과, 약 20 중량% 미만의 산화 알루미늄과, 약 30 중량% 미만의 산화 아연과, 약 10 중량% 미만의 산화 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 세라믹 조성물.
청구항 1 에 따른 절연 세라믹 조성물을 포함하는 다수의 절연 세라믹 레이어; 및

다수의 절연 세라믹 레이어에 형성된 다수의 내부 전극을 포함하여 구성되는 세라믹 다층 기판.
청구항 15 에 있어서,

각각의 절연 세라믹 레이어의 적어도 한 표면에, 절연 세라믹 레이어보다 높은 유전율을 갖는 제 2 세라믹 레이어가 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
청구항 15 에 있어서,

한 쌍의 내부전극과 절연 세라믹 레이어의 적어도 한 부분이 적층 커패시터를 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
청구항 17 에 있어서,

다수의 내부전극이 코일 컨덕터를 형성하고, 이에 의해 적층 인덕터가 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
청구항 15 항에 따른 세라믹 다층 기판; 및

다수의 내부전극과 함께 회로를 형성하도록 세라믹 다층 기판에 탑재된 적어도 하나의 전자 부품 소자를 포함하는 세라믹 전자 부품.
청구항 19 에 있어서,

상기 세라믹 전자 부품은 상기 세라믹 다층 기판의 바닥면에 위치된 다수의 외부 전극을 추가로 포함하고; 그리고

상기 기판은 컨덕터를 갖는 관통구멍을 포함하고, 컨덕터는 외부전극을 내부전극 또는 전자 부품 소자에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품.