KR20100046251A - 세라믹 다층 기판 - Google Patents

세라믹 다층 기판 Download PDF

Info

Publication number
KR20100046251A
KR20100046251A KR1020107005165A KR20107005165A KR20100046251A KR 20100046251 A KR20100046251 A KR 20100046251A KR 1020107005165 A KR1020107005165 A KR 1020107005165A KR 20107005165 A KR20107005165 A KR 20107005165A KR 20100046251 A KR20100046251 A KR 20100046251A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric constant
ceramic
weight
parts
multilayer substrate
Prior art date
Application number
KR1020107005165A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101215920B1 (ko
Inventor
토모유키 하세가와
타카시 나가토모
요시노리 이데
타다시 오타기리
Original Assignee
소신 덴키 가부시키가이샤
니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소신 덴키 가부시키가이샤, 니뽄 가이시 가부시키가이샤 filed Critical 소신 덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20100046251A publication Critical patent/KR20100046251A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101215920B1 publication Critical patent/KR101215920B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/162—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62675—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering characterised by the treatment temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49822—Multilayer substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3281—Copper oxides, cuprates or oxide-forming salts thereof, e.g. CuO or Cu2O
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3298—Bismuth oxides, bismuthates or oxide forming salts thereof, e.g. zinc bismuthate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/36—Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • C04B2235/365—Borosilicate glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6025—Tape casting, e.g. with a doctor blade
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/341—Silica or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/345—Refractory metal oxides
    • C04B2237/346—Titania or titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01012—Magnesium [Mg]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0183—Dielectric layers
    • H05K2201/0187—Dielectric layers with regions of different dielectrics in the same layer, e.g. in a printed capacitor for locally changing the dielectric properties
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10674—Flip chip
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4626—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
    • H05K3/4629—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials laminating inorganic sheets comprising printed circuits, e.g. green ceramic sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4688—Composite multilayer circuits, i.e. comprising insulating layers having different properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24926—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including ceramic, glass, porcelain or quartz layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

저유전율의 절연체로 이루어지는 저유전율층과 고유전율의 유전체로 이루어지는 고유전율층의 공소결에 의해 얻어지는 세라믹 다층 기판을 제공한다. 저유전율층은 xBaO-yTiO2-zZnO(x, y, z는 각각 몰비율을 나타내고, x+y+z=1; 0.09≤x≤0.20; 0.49≤y≤0.61; 0.19≤z≤0.42)의 조성을 갖는 저유전율 세라믹 성분과, 이 저유전율 세라믹 성분 100중량부에 대하여 1.0중량부 이상, 5.0중량부 이하 첨가되어 있는 산화붕소 함유 유리 성분을 함유한다. 고유전율층이 CuO 및 Bi2O3가 첨가된 티탄산 바륨계 유전체로 이루어진다.

Description

세라믹 다층 기판{CERAMIC MULTILAYER SUBSTRATE}
본 발명은 세라믹 다층 기판에 관한 것이다.
최근, 세라믹 기판 표면에 실장되어 있었던 커패시터나 인덕터 등의 수동 부품을 세라믹 다층 기판에 내장함으로써 전자 기기의 소형화 및 고밀도화가 도모되고 있다. 이러한 세라믹 다층 기판을 제작하기 위해서는 닥터블레이드법에 의해 유전체 자기 조성물과 유기용제의 혼합 슬러리에 의해 그린시트를 제작하고, 건조시킨 후에 그 시트의 상면에 배선 도체를 인쇄한다. 그리고, 상기와 마찬가지의 유전체 자기 조성물의 그린시트를 겹쳐 쌓아 적층물로 하고, 동시 소성한다.
이러한 세라믹 다층 기판은 고속으로 고성능의 신호 처리를 행하기 때문에, 비저항이 작은 Ag나 Cu를 배선 도체로서 사용하고 있다. 그 때문에 Ag의 융점인 962℃ 및 Cu 융점인 1084℃보다 낮은 온도에서 이들과 동시 소성할 수 있는 여러 가지 세라믹스 재료가 개발되어 있다.
그런데, 상기 세라믹 다층 기판은 부유 용량이나 배선간의 결합 용량 등을 억제하기 위해서 일반적으로 유전율이 10 이하인 것이 적합하게 사용되지만, 한편으로 세라믹 다층 기판 내부에 콘덴서를 형성할 경우에 콘덴서를 구성하는 세라믹스의 유전율은 높은 것이 바람직하다.
티탄산 바륨계의 유전체 자기 조성물은 일반적으로 유전율이 높아, 세라믹 다층 기판 내부에 고용량의 콘덴서를 형성시킬 수 있다. 그러나, 소결 온도가 높아 1150~1200℃ 이상이 필요하기 때문에 동시 소성되는 배선 도체로서 Ag나 Cu를 사용할 수 없다. 이 때문에 1000℃ 이하의 온도에서 소결 가능하고, 실용적인 유전율을 갖는 티탄산 바륨계의 유전체 자기 조성물이 필요하다.
티탄산 바륨계의 유전체 자기 조성물에 대해서는 여러 가지 선행 문헌이 알려져 있다. 일본 특허공개 소54-53300에 있어서는 납 첨가계에 있어서, 산화동과 산화비스무트를 첨가하는 것이 기재되어 있다.
또한, 일본 특허공개 2006-93484, 일본 특허공개 평5-325641에는 무납계이고 저온 소성 가능한 티탄산 바륨계 유전체가 기재되어 있다.
또한, 「Japanese Journal of Applied physics」, Vol.45. No.9B, 2006, pp 7360-7364 「Dielectric Properties and Microstructures of Low-Temperature-Sintered BaTiO3-Based Ceramics with CuBi2O4 sintering Aid」에는 티탄산 바륨 유전체에 대하여 유리를 첨가하지 않고, CuBi2O4를 소결 조제로서 첨가하는 것을 개시했다. 이것에 의해, 티탄산 바륨 유전체가 920℃에서 소결 가능한 것, 양호한 비유전율의 온도 특성이 얻어지는 것을 확인했다. 특히, 약 1900의 비유전율과 약 0.6%의 유전 손실이 얻어지는 것을 개시했다.
또한, 세라믹 다층 기판 용도에 있어서, 저유전율의 세라믹은 다수 알려져 있다(일본 특허공개 평9-301768, 일본 특허공개 2000-264722, 일본 특허공개 2000-264723)
새로운 유용한 세라믹 다층 기판의 개발시에는 콘덴서 내지 커패시터 등을 구성하는 고유전율 세라믹층과 저유전율 세라믹층을 적층하고, 일체화하는 것이 필요하다. 또한, 상기 이유로부터 고유전율 세라믹층과 저유전율 세라믹층을 1000℃ 이하의 저온 영역에서 치밀하게 소성 가능한 것이 필요하고, 또한 양자를 디라미네이션이나 크랙없이 접합하는 것이 필요하다. 또한, 고유전율 세라믹층과 저유전율 세라믹층 사이에서는 공소결시에 성분 확산이 발생하고, 이 결과로서 유전 특성이 열화되는 경향이 있다. 이들 문제점을 해결한 세라믹 적층체는 아직 알려져 있지 않다.
본 발명자는 일본 특허 출원 2006-235529에 있어서, 저온 소성 가능하고, 유전 손실이 적은 고유전율 티탄산 바륨계 유전체를 개시했다. 그러나, 이것을 저유전율 세라믹층과 공소결했을 때에 양자를 강고하게 접합하고, 디라미네이션이나 크랙없이 접합하는 것이 필요하지만, 그러한 기술은 제공되어 있지 않다.
본 발명의 과제는 티탄산 바륨계의 고유전율층과 저유전율층의 적층체를 저온 소성에 의해 디라미네이션이나 크랙을 억제하면서 접합하는 것이다.
본 발명은 저유전율층과 고유전율층의 공소결에 의해 얻어지는 세라믹 다층 기판을 제공한다. 저유전율층은 xBaO-yTiO2-zZnO(x, y, z는 각각 몰비율을 나타내고, x+y+z=1; 0.09≤x≤0.20; 0.49≤y≤0.61; 0.19≤z≤0.42)의 조성을 갖는 저유전율 세라믹 성분과, 이 저유전율 세라믹 성분 100중량부에 대하여 1.0중량부 이상, 5.0중량부 이하 첨가되어 있는 산화붕소 함유 유리 성분을 함유한다. 고유전율층이 CuO 및 Bi2O3가 첨가된 티탄산 바륨계 유전체이다.
본 발명에 의하면, 티탄산 바륨계 유전체에 대하여 CuO 및 Bi2O3를 첨가함으로써 티탄산 바륨 유전체의 최적 소성 온도를 낮게 할 수 있고, 특히는 1000℃ 이하로 할 수 있다. 게다가, 상술한 특정 조성의 BaO-TiO2-ZnO계의 저유전율 세라믹스를 상기 저온 소성 가능한 티탄산 바륨계 유전체와 공소결하면 접합 강도가 높고, 접합면에 있어서의 라미네이션이나 크랙을 억제할 수 있으며, 또한 접합계면에 있어서의 성분 확산도 억제되는 것을 찾아내어 본 발명에 도달했다.
도 1은 본 발명의 세라믹 다층 기판의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
본 발명의 티탄산 바륨계 유전체의 유전율은 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 유전체 콘덴서와 같이 높은 유전율을 필요로 하는 용도에 있어서는 유전율을 예를 들면 1000 이상으로 하는 것이 바람직하다.
티탄산 바륨계 유전체는 티탄산 바륨을 주성분으로 하는 유전체를 가리킨다. 구체적으로는, 원료 단계에서는 티탄산 바륨의 가소물이어도 되고, 또는 소결 후에 티탄산 바륨을 생성하는 산화티탄과 산화바륨의 혼합물이어도 된다. 또한, 티탄산 바륨계 유전체 전체를 100몰%라고 하면, 100몰% 전체가 티탄산 바륨으로 이루어져 있어도 된다. 또는, 유전체의 바륨 부위 중 30몰% 이하는 스트론튬, 칼슘, 마그네슘에 의해 치환할 수 있다. 또한, 유전체의 티탄 부위 중 30몰% 이하는 지르코늄에 의해 치환할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 티탄산 바륨계 유전체에 대하여 CuO 및 Bi2O3를 첨가한다. 이것에 의해, 티탄산 바륨계 유전체의 소성 온도를 낮게 할 수 있다.
첨가 방법은 예를 들면 이하와 같다.
(1) CuO 및 Bi2O3를 각각 산화물의 형태로 첨가한다.
(2) CuO와 Bi2O3의 복합 산화물을 첨가한다.
(3) (1)의 복수 종류의 산화물과, (2)의 복합 산화물을 양쪽 모두 첨가한다.
(2)(3)의 복합 산화물은 가소에 의해 생성시킬 수 있다. 또한, 복합 산화물로서는 CuBi2O4를 예시할 수 있다.
본 발명의 관점으로부터는 티탄산 바륨계 유전체 100중량부에 대하여 0.5중량부 이상, 4.0중량부 이하의 CuO 및 4.0중량부 이상, 9.0중량부 이하의 Bi2O3를 첨가하는 것이 바람직하다.
티탄산 바륨계 유전체 100중량부에 대한 CuO의 첨가량을 0.5중량부 이상으로 하는 것, 및 Bi2O3의 첨가량을 4.0중량부 이상으로 하는 것에 의해 1000℃ 이하에서 소성했을 때의 자기의 치밀성 및 유전율을 향상시킬 수 있고, 접합성도 향상시킬 수 있게 된다. 이 관점으로부터는 CuO의 첨가량을 0.85중량부 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 또한 Bi2O3의 첨가량을 5.0중량부 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 티탄산 바륨계 유전체 100중량부에 대한 CuO의 첨가량을 5.0중량부 이하로 하는 것, 및 Bi2O3의 첨가량을 9.0중량부 이하로 하는 것에 의해 1000℃ 이하에서 소성했을 때의 자기의 치밀성 및 유전율을 향상시킬 수 있고, 접합성도 향상시킬 수 있게 된다. 이 관점으로부터는 CuO의 첨가량을 3.0중량부 이하로 하는 것이 더욱 바람직하고, 또한 Bi2O3의 첨가량을 8.0중량부 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 세라믹 다층 기판의 공소결은 900~1000℃에서 행하는 것이 바람직하다. 공소결 온도가 900℃ 미만에서는 소결이 곤란하다. 또한 소결 온도를 1000℃ 이하로 함으로써 광범위한 용도 전개가 가능해져, 산업상의 이점이 크다. 소결 온도는 980℃ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 도체로서 Ag 등을 사용할 때는 소결 온도를 950℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Pb의 산화물은 본 발명의 티탄산 바륨계 유전체 중에 실질적으로 함유하고 있지 않은 것이 바람직하다. 단 미량의 불가피적 불순물은 제외한다.
본 발명의 티탄산 바륨계 유전체 중에는 실질적으로 유리 성분은 함유되어 있지 않다. 또한, 각 금속 성분의 원료로서는 각 금속의 산화물, 질산염, 탄산염, 황산염을 예시할 수 있다.
본 발명의 저유전율층은 저유전율 세라믹 성분, 및 이 저유전율 세라믹 성분에 첨가되어 있는 산화붕소 함유 유리 성분으로 이루어진다. 여기에서 저유전율층이란, 비유전율이 30 이하인 층을 의미한다.
상기 저유전율 세라믹 성분은 xBaO-yTiO2-zZnO(x, y, z는 각각 몰비율을 나타내고, x+y+z=1; 0.09≤x≤0.20; 0.49≤y≤0.61; 0.19≤z≤0.42)의 조성을 갖는 자기이다. 이 범위 내의 조성에 의해 공소결시에 고유전율 세라믹층과의 접합성이 좋고, 또한 비유전율을 낮게 하며, 저온에서 치밀한 자기를 얻을 수 있다.
본 발명의 관점으로부터는 상기 저유전율 세라믹 성분 중에서의 BaO의 비율(x)은 0.11 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 또한 0.15 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 저유전율 세라믹 성분 중에서의 TiO2의 비율(y)은 0.5 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 또한 0.6 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 저유전율 세라믹 성분 중에서의 ZnO의 비율(z)은 0.3 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 또한 0.4 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 저유전율 세라믹 성분 100중량부에 대하여 1.0중량부 이상, 5.0중량부 이하의 산화붕소 함유 유리 성분을 첨가함으로써 저유전율층의 소결 온도를 효과적으로 저하시킬 수 있게 된다.
이 산화붕소 함유 유리 성분이란, 적어도 산화붕소를 함유하는 유리 성분을 의미한다. 이 유리 성분은 산화붕소만이어도 되지만, 산화붕소 이외의 금속 산화물을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 산화붕소 이외의 금속 산화물 성분으로서는 BaO, Al2O3, ZnO, SiO2 및 알칼리 금속 산화물을 예시할 수 있다.
적합한 실시형태에 있어서는 상기 세라믹 다층 기판이 BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹을 함유하고 있고, 저유전율 세라믹층이 이 BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹과 공소결에 의해 접합되어 있다.
BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹은 세라믹 다층 기판 내에 비저항이 작은 Ag, Cu, Ag-Pd 등의 저융점 금속을 배선 도체로서 동시 소결할 수 있어, 고주파 특성이 우수한 세라믹 다층 기판의 형성이 가능하다. 또한, 상술한 저유전율층의 유리 성분과 거의 동일 조성이므로 접합 강도가 강하여 공소결에 의한 기판 특성의 변동도 적다.
BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹은 바람직하게는 이하의 조성을 갖는다.
(필수 성분)
BaO : 40~65중량부
Al2O3 : 0.1~20중량부
SiO2 : 25~46중량부
(임의 성분)
ZnO : 0.5~20중량부
필요에 따라서 상술한 산화붕소 함유 유리 성분 중 어느 하나를 0.3~5.0중량부 첨가해도 된다.
본 발명에 있어서, 상기한 각 금속 산화물 성분의 비율은 원료 혼합물에 있어서의 각 금속의 산화물로의 환산값이다. 원료 혼합물에 있어서의 각 금속의 산화물로의 환산값은 각 금속 원료의 혼합 비율에 따라 결정된다. 본 발명에 있어서는, 각 금속 원료의 혼합 비율을 정밀 천칭에 의해 칭량하고, 이 칭량값에 의거하여 상기 환산값을 산출한다.
본 발명의 세라믹 다층 기판은 Ag, Cu 및 Ag-Pd 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택된 재질로 이루어지는 도전막을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 세라믹 다층 기판은 1쌍의 전극층을 구비하고 있고, 이들 1쌍의 전극층 사이에 상기 고유전율 세라믹층이 배치되어 있으며, 이 1쌍의 전극층에 의해 소정의 정전용량이 인출되고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 세라믹 다층 기판을 제조할 때에는 바람직하게는 소망의 조성이 되도록 각 산화물 분말을 칭량하고, 습식 혼합해서 티탄산 바륨계 유전체 및 저유전율 유전체의 쌍방에 대해서 각 혼합 분말을 얻는다. 그 후, 저유전율재는 900℃~1300℃의 범위(바람직하게는 1050℃ 이상) 및 고유전율재는 900~1200℃의 범위(바람직하게는 1000~1100℃)에서 가소한다. 가소체를 분쇄하여 각 세라믹 분말을 얻는다. 그리고, 바람직하게는 각 세라믹 분말과 유기 바인더, 가소제, 분산제 및 유기용제를 혼합하고, 닥터블레이드법에 의해 시트 성형하고, 이것을 적층해서 적층체를 얻는다. 이 적층체를 900~1000℃에서 소성하여 세라믹 다층 기판을 얻는다.
도 1은 본 발명을 적용한 세라믹 다층 기판의 일례를 나타낸다. 본 도면은 LC 내장 다층 배선 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 다층 배선 기판(10) 상에 외장 전극(3), 땜납 범프(2)를 통해서 집적회로(1)가 탑재되어 있다. 다층 배선 기판(10)은, 예를 들면 상기한 바와 같은 저유전율층(4)과 고유전율층(5,6)으로 이루어져 있다. 적절한 설계에 따라서 내층 전극(7) 및 비어 도체(8)가 종횡으로 형성되어 있고, 다층 배선을 구성하고 있다. 다층 기판(10)에 있어서는 C1, C2, C3은 모두 콘덴서를 형성하고 있고, L1은 인덕터를 형성하고 있으며, 각각 소정의 용도로 이용할 수 있다. 또한, 저유전율층(4) 중 예를 들면 L1을 형성하는 층에 있어서는 BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹으로 해도 된다.
실시예
(실험 A)
(유전체 원료의 제작)
소망의 조성이 되도록 각 산화물 분말을 칭량하고, 습식 혼합해서 티탄산 바륨계 유전체 및 저유전율 유전체의 쌍방에 대해서 각 혼합 분말을 얻는다. 그 후, 저유전율재는 1050~1300℃에서 가소하고, 고유전율재는 1000~1100℃에서 가소했다. 그 후 분쇄해서 각 세라믹 원료 분말을 얻었다.
(유리 제작)
표 1에 나타내는 각 유리 종 A, B, C를 제작했다. 각 유리 성분을 구성하는 각 산화물을 칭량하고, 건식 혼합에 의해 혼합물을 얻었다. 그 후, 백금 도가니 속에서 용융시키고, 용융물을 물 속에서 급속 냉각해서 덩어리상의 유리를 얻었다. 이 유리를 습식 분쇄하여 각 저융점 유리 분말을 얻었다.
Figure pct00001
(저유전율재의 조제)
얻어진 가소물과 유리, 필요에 따라서 소정량의 CuO를 첨가하고, 분쇄해서 저유전율 세라믹 원료 분말을 얻었다. 표 2~5에 기재된 저유전율재 조성의 유전율은 모두 20~30, Q값(3GHz)은 3000 이상이다.
(고유전율재의 조제)
티탄산 바륨계 유전체 가소물에 대하여 소정량의 CuO 및 Bi2O3를 첨가하고, 분쇄해서 표 2~5 기재의 각 고유전율 세라믹 원료를 얻었다.
(테이프 성형)
조제한 각 원료 분말에 유기 바인더, 가소제, 분산제 및 유기용제를 첨가하고, 볼밀에서 혼합하여 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 이용하여 닥터블레이드 장치에 의해 두께 0.02~0.1㎜의 그린시트를 성형했다.
(접합성, 항절(抗折) 강도 시험)
저유전율 세라믹 그린시트를 소성 후 두께가 2㎜정도가 되도록 적층하고, 그 중간에 고유전율 세라믹 그린시트를 삽입해서 소성하고, 약 3㎜×30㎜×2㎜의 시험편을 잘라내어 3점 굽힘 시험을 행했다. 접합성은 마찬가지의 구조물에 대하여 경면 연마를 행해서 접합 계면부의 크랙, 공극, 상호 확산을 전자현미경으로 관찰했다. 이 결과를 표 2, 3, 4, 5에 나타낸다.
(유전율 측정)
저유전율 세라믹 그린시트의 중간에 고유전율 세라믹 그린시트를 삽입한 구조물에 대하여, 미리 고유전율층의 일부가 용량층이 되도록 스크린 인쇄에 의해 전극 패턴(전극의 중첩 면적은 소성 후 2㎟)을 형성하고, 비아로 전극을 인출한다. 그 후 적당한 크기로 잘라서 용량을 측정하고, 유전율을 산정했다. 이 결과를 표 2, 3, 4, 5에 나타낸다.
Figure pct00002
여기에서, 「접합성」의 항목은 확산, 미소 크랙, 디라미네이션이 없고, 항절 강도가 200㎫ 이상인 경우에는 「○」로 했다. 확산, 또는 미소 크랙이 보인 경우에는 「△」로 하고, 확산 성분이 많거나, 또는 디라미네이션이나 크랙이 보이는 경우에는 「×」로 했다.
표 2에 나타내는 바와 같이 시료 1에서는 BaO의 비율(x)이 본 발명 밖이고, 확산, 미소 크랙이 보였다. 시료 2, 3에서는 양호한 접합성이 얻어졌다. 시료 4에서는 저유전율층으로의 유리 첨가량이 0.5중량부로 본 발명 밖이고, 고유전율층과의 접합성이 낮다. 시료 5, 6, 7, 8에서는 양호한 접합성이 얻어졌다. 시료 9에서는 저유전율층으로의 유리 첨가량이 6.0중량부로 본 발명 밖이고, 확산, 미소 크랙이 보인다.
Figure pct00003
표 3에 나타내는 바와 같이 시료 10, 11에서는 양호한 접합성이 얻어진다. 시료 12, 13에서는 BaO의 비율(x)이 0.22, 0.25로 본 발명 밖이고, 접합성이 저하되어 있다. 시료 14, 15에서는 TiO2의 비율(y)이 본 발명 밖이고, 접합성이 저하되어 있다. 시료 16, 17에서는 TiO2의 비율(y)과 ZnO의 비율(z)이 본 발명 밖이고, 접합성이 저하되어 있다. 시료 18, 19에서는 양호한 접합성이 얻어지고 있다.
Figure pct00004
표 4에 나타내는 바와 같이, 저유전율층에 CuO를 첨가함으로써 공소결된 고유전율층의 유전율이 한층 향상된다고 하는 작용 효과가 얻어진다. 이 비율은 저유전율 세라믹 성분 100중량부에 대하여 20중량부 이하, 또한 2~20중량부가 특히 바람직하다.
Figure pct00005
표 5에 나타내는 바와 같이, 시료 27~37에서는 양호한 항절 강도와 유전율이 얻어졌다.
본 발명의 특정 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이들 특정 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구범위의 범위로부터 벗어나는 일없이 여러 가지 변경이나 개변을 행하면서 실시할 수 있다.

Claims (7)

  1. 저유전율층과 고유전율층의 공소결에 의해 얻어지는 세라믹 다층 기판으로서:
    상기 저유전율층은 xBaO-yTiO2-zZnO(x, y, z는 각각 몰비율을 나타내고, x+y+z=1; 0.09≤x≤0.20; 0.49≤y≤0.61; 0.19≤z≤0.42)의 조성을 갖는 세라믹 성분과, 이 세라믹 성분 100중량부에 대하여 1.0중량부 이상, 5.0중량부 이하 첨가되어 있는 산화붕소 함유 유리 성분을 함유하고 있고; 상기 고유전율층은 CuO 및 Bi2O3가 첨가된 티탄산 바륨계 유전체인 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고유전율층에 있어서 상기 티탄산 바륨계 유전체 100중량부에 대하여 0.5중량부 이상, 4.0중량부 이하의 CuO 및 4.0중량부 이상, 9.0중량부 이하의 Bi2O3가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 저유전율층에 있어서 상기 세라믹 성분 100중량부에 대하여 20중량부 이하의 CuO가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹 다층 기판은 BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹을 함유하고 있고, 상기 저유전율층은 이 BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹과 공소결에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공소결 온도는 1000℃ 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ag, Cu 및 Ag-Pd 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택된 재질로 이루어지는 도전막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1쌍의 전극층을 구비하고 있고, 이들 1쌍의 전극층 사이에 상기 고유전율층이 배치되어 있으며, 이 1쌍의 전극층에 의해 소정의 정전용량이 인출되고 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 다층 기판.
KR1020107005165A 2007-09-28 2008-07-31 세라믹 다층 기판 KR101215920B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2007-253528 2007-09-28
JP2007253528A JP4840935B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 セラミック多層基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100046251A true KR20100046251A (ko) 2010-05-06
KR101215920B1 KR101215920B1 (ko) 2012-12-27

Family

ID=40511062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107005165A KR101215920B1 (ko) 2007-09-28 2008-07-31 세라믹 다층 기판

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8040657B2 (ko)
EP (1) EP2194766B1 (ko)
JP (1) JP4840935B2 (ko)
KR (1) KR101215920B1 (ko)
CN (1) CN101836518B (ko)
WO (1) WO2009041166A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210096838A (ko) * 2020-01-29 2021-08-06 노태형 고주파용 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102165543A (zh) 2008-09-30 2011-08-24 双信电机株式会社 复合电子部件
US8691470B2 (en) * 2008-11-12 2014-04-08 Bloom Energy Corporation Seal compositions, methods, and structures for planar solid oxide fuel cells
US10087103B2 (en) 2008-11-12 2018-10-02 Bloom Energy Corporation Seal compositions, methods, and structures for planar solid oxide fuel cells
JP5550280B2 (ja) * 2009-07-29 2014-07-16 京セラ株式会社 多層配線基板
JP2011035170A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Olympus Corp 多層積層回路
JPWO2011162044A1 (ja) 2010-06-24 2013-08-19 株式会社村田製作所 誘電体セラミック組成物、および積層セラミック電子部品
JPWO2012023406A1 (ja) * 2010-08-18 2013-10-28 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品
CN102010198A (zh) * 2010-11-10 2011-04-13 厦门松元电子有限公司 一种陶瓷电容器介质材料
JP5668569B2 (ja) * 2011-03-28 2015-02-12 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
JP5687336B2 (ja) * 2011-05-24 2015-03-18 三菱電機株式会社 高周波パッケージ
JP5617833B2 (ja) 2011-12-23 2014-11-05 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品
CN102584216B (zh) * 2012-01-13 2014-08-27 深圳顺络电子股份有限公司 一种高介电常数材料在制备介电磁性复合器件中的用途
US20160211205A1 (en) * 2013-08-26 2016-07-21 Hitachi Metals, Ltd. Mounting substrate wafer, multilayer ceramic substrate, mounting substrate, chip module, and mounting substrate wafer manufacturing method
JP5951911B2 (ja) * 2014-02-04 2016-07-13 日本碍子株式会社 積層体、積層デバイス及びそれらの製造方法
TWI571979B (zh) * 2014-11-25 2017-02-21 彭賢斌 整合式被動模組、半導體裝置及其製作方法
US20170062714A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-02 Intel Corporation Thermally regulated electronic devices, systems, and associated methods
US20180166763A1 (en) 2016-11-14 2018-06-14 Skyworks Solutions, Inc. Integrated microstrip and substrate integrated waveguide circulators/isolators formed with co-fired magnetic-dielectric composites
TWI627715B (zh) * 2017-01-11 2018-06-21 矽品精密工業股份有限公司 基板結構
US11081770B2 (en) 2017-09-08 2021-08-03 Skyworks Solutions, Inc. Low temperature co-fireable dielectric materials
US11603333B2 (en) 2018-04-23 2023-03-14 Skyworks Solutions, Inc. Modified barium tungstate for co-firing
US11565976B2 (en) 2018-06-18 2023-01-31 Skyworks Solutions, Inc. Modified scheelite material for co-firing
CN110323061B (zh) 2019-07-10 2024-05-31 南方科技大学 具有多种烧制模式的三维模组
CN115557788B (zh) * 2022-03-23 2023-05-09 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种BSZT/BBSMZ/片状Al2O3低温共烧材料及其制备方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2736688C2 (de) * 1977-08-16 1986-02-20 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur Herstellung eines Dielektrikums mit Perowskitstruktur
US4766027A (en) * 1987-01-13 1988-08-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for making a ceramic multilayer structure having internal copper conductors
US5041342A (en) * 1988-07-08 1991-08-20 Ngk Insulators, Ltd. Multilayered ceramic substrate fireable in low temperature
US5290740A (en) * 1991-11-06 1994-03-01 Ngk Insulators, Ltd. Dielectric ceramic composition used for producing dielectric resonator or filter for microwave application
JP3002613B2 (ja) 1991-11-06 2000-01-24 日本碍子株式会社 マイクロ波用誘電体共振器若しくはフィルタ製造のための誘電体磁器組成物及びその製法並びに該誘電体磁器組成物を用いて得られるマイクロ波用誘電体共振器若しくはフィルタ及びそれらの製造方法
US5384434A (en) * 1992-03-02 1995-01-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer ceramic circuit board
US5757611A (en) * 1996-04-12 1998-05-26 Norhtrop Grumman Corporation Electronic package having buried passive components
JP3285759B2 (ja) 1996-05-15 2002-05-27 日本碍子株式会社 高周波用誘電体磁器組成物
JP4257711B2 (ja) * 1998-02-25 2009-04-22 日本碍子株式会社 電子部品用接合剤および電子部品
JP2000264722A (ja) 1999-03-18 2000-09-26 Murata Mfg Co Ltd 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2000264723A (ja) 1999-03-18 2000-09-26 Murata Mfg Co Ltd 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2001313469A (ja) * 2000-02-23 2001-11-09 Ngk Spark Plug Co Ltd コンデンサ内蔵配線基板
JP2001247365A (ja) * 2000-03-02 2001-09-11 Murata Mfg Co Ltd 誘電体セラミック組成物、ならびに、電子部品、電子装置
JP3407716B2 (ja) * 2000-06-08 2003-05-19 株式会社村田製作所 複合積層電子部品
JP3838541B2 (ja) * 2001-03-09 2006-10-25 日本碍子株式会社 低温焼成磁器および電子部品
JP2002368420A (ja) * 2001-06-05 2002-12-20 Murata Mfg Co Ltd ガラスセラミック多層基板の製造方法およびガラスセラミック多層基板
JP2004018325A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Ngk Insulators Ltd 焼結体の製造方法、焼結体、焼結用部材、セラミック多層基板の製造方法およびセラミック多層基板
JP2004203646A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Ngk Insulators Ltd 低温焼成磁器および電子部品
JP4688460B2 (ja) 2004-09-27 2011-05-25 京セラ株式会社 コンデンサ内蔵ガラスセラミック多層配線基板
JP2006089352A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Kyocera Corp 誘電体ペーストおよびコンデンサ内蔵ガラスセラミック多層配線基板
JP4673639B2 (ja) 2005-02-28 2011-04-20 株式会社沖データ 画像形成装置
JP5294441B2 (ja) * 2006-03-30 2013-09-18 双信電機株式会社 電子部品
JP2007043162A (ja) * 2006-07-31 2007-02-15 Ngk Insulators Ltd 電子部品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210096838A (ko) * 2020-01-29 2021-08-06 노태형 고주파용 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20100149725A1 (en) 2010-06-17
EP2194766A4 (en) 2013-08-21
WO2009041166A1 (ja) 2009-04-02
JP2009088089A (ja) 2009-04-23
EP2194766B1 (en) 2015-03-11
JP4840935B2 (ja) 2011-12-21
KR101215920B1 (ko) 2012-12-27
CN101836518B (zh) 2012-05-02
EP2194766A1 (en) 2010-06-09
US8040657B2 (en) 2011-10-18
CN101836518A (zh) 2010-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101215920B1 (ko) 세라믹 다층 기판
KR101290089B1 (ko) 저온 소결 세라믹 재료 및 세라믹 기판
KR101009596B1 (ko) 유전체 자기 조성물 및 전자부품
JP5645136B2 (ja) 誘電体磁器組成物、多層誘電体基板、電子部品、及び誘電体磁器組成物の製造方法
JP5104761B2 (ja) セラミック基板およびその製造方法
JP5321066B2 (ja) セラミック組成物およびセラミック基板
JP5003683B2 (ja) ガラスセラミック組成物、ガラスセラミック焼結体および積層セラミック電子部品
JP5040918B2 (ja) ガラスセラミック組成物、ガラスセラミック焼結体および積層セラミック電子部品
JP6458863B2 (ja) 低温焼結セラミック材料、セラミック焼結体およびセラミック電子部品
JP5316545B2 (ja) ガラスセラミック組成物およびガラスセラミック基板
JP5533674B2 (ja) 低温焼結セラミック材料およびセラミック基板
US8563871B2 (en) Composite electronic parts
JP4967388B2 (ja) セラミック積層デバイスの製造方法およびセラミック積層デバイス
JP4613826B2 (ja) セラミック基板用組成物、セラミック基板、セラミック基板の製造方法およびガラス組成物
JP2003063861A (ja) 複合積層セラミック電子部品及びその製造方法
JP2010052970A (ja) セラミック組成物、セラミックグリーンシート、及びセラミック電子部品
JP3934841B2 (ja) 多層基板
JP3764605B2 (ja) 回路基板の製法
JP3825225B2 (ja) 回路基板
JP2003026472A (ja) 積層セラミック電子部品の製造方法、積層セラミック電子部品および積層セラミック電子部品製造用の生の複合積層体
JP4467535B2 (ja) 回路基板の製法
JP2004203645A (ja) 低温焼成磁器および電子部品
JP2004186381A (ja) 積層セラミック部品およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191016

Year of fee payment: 8