KR20150113159A - 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents

절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150113159A
KR20150113159A KR1020157023669A KR20157023669A KR20150113159A KR 20150113159 A KR20150113159 A KR 20150113159A KR 1020157023669 A KR1020157023669 A KR 1020157023669A KR 20157023669 A KR20157023669 A KR 20157023669A KR 20150113159 A KR20150113159 A KR 20150113159A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
volume
insulator
bao
component
Prior art date
Application number
KR1020157023669A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101878764B1 (ko
Inventor
스미요 와카키
타카히로 스미
타카히로 오카
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20150113159A publication Critical patent/KR20150113159A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101878764B1 publication Critical patent/KR101878764B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/15—Ceramic or glass substrates
    • 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
    • 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
    • C04B35/16—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 silicates other than clay
    • C04B35/18—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 silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • 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
    • C04B35/16—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 silicates other than clay
    • C04B35/20—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 silicates other than clay rich in magnesium oxide, e.g. forsterite
    • 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
    • C04B35/62218—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic films, e.g. by using temporary supports
    • 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
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4867—Applying pastes or inks, e.g. screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • 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
    • 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
    • H01L23/49838—Geometry or layout
    • 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
    • H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298—Multilayer circuits
    • 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
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/111—Pads for surface mounting, e.g. lay-out
    • 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
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • 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
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283—After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods
    • H05K3/1291—Firing or sintering at relative high temperatures for patterns on inorganic boards, e.g. co-firing of circuits on 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
    • H05K3/4611—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
    • 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
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • 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
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C04B2235/3481—Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
    • 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
    • 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
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • 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
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • 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
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/017—Glass ceramic coating, e.g. formed on inorganic substrate
    • 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
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0206—Materials
    • H05K2201/0209—Inorganic, non-metallic particles
    • 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
    • H05K2201/06—Thermal details
    • H05K2201/068—Thermal details wherein the coefficient of thermal expansion is important
    • 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
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095—Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/09563—Metal filled via
    • 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
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/099—Coating over pads, e.g. solder resist partly over pads
    • 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
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09909—Special local insulating pattern, e.g. as dam around component
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

좁은 피치의 단자전극간의 땝납 쇼트를 방지할 수 있고, 또한 소성 공정시에 있어서 단자전극의 일부를 덮고 있는 절연체에 발생하는 크랙을 억제할 수 있는 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 세라믹 전자 부품은 세라믹 다층기판(50)과, 세라믹 다층기판(50)의 표면에 형성된 단자전극(32a, 33a)과, 세라믹 다층기판(50)의 표면에 형성되고, 또한 단자전극(32a, 33a)의 일부를 덮도록 배치된 절연체 세라믹막(34)을 구비하고 있다. 절연체 세라믹막(34)의 표면 노출 부분(셀시안 결정 리치층)(34a)의 열팽창계수는 세라믹 다층기판(50)의 열팽창 계수보다 작다.

Description

절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법{INSULATING CERAMIC PASTE, CERAMIC ELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 좁은 피치의 단자전극 사이의 땜납 쇼트를 방지할 수 있는 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 전자 부품의 소형화의 니즈에 대응하기 위해서 좁은 피치의 단자전극을 구비한 세라믹 전자 부품이 알려져 있다. 그러나, 좁은 피치의 단자전극을 구비한 세라믹 전자 부품은 인쇄회로 기판에 실장될 때에, 단자전극끼리가 땝납을 개재하여 쇼트하기 쉽다는 문제가 있었다.
그래서, 이 대책으로서 특허문헌 1에는 단자전극의 사이에 깊이 10㎛의 홈을 설치한 세라믹 모듈 부품이 제안되어 있다. 이 세라믹 모듈 부품은 홈에 의해 단자전극간의 연면 거리가 길어지면, 땜납을 개재한 단자전극끼리의 쇼트를 방지할 수 있다.
또한, 특허문헌 2에는 단자전극의 단부가 내층측에 굴곡된 상태로 매설되어 있는 세라믹 다층기판이 제안되어 있다. 이 세라믹 다층기판은 단자전극의 단부가 절연체로 덮어져 있기 때문에, 단자전극간의 물리적 거리가 길어져 땜납을 개재한 단자전극끼리의 쇼트를 방지할 수 있다.
일본 특허 공개 2005-108950호 공보 일본 특허 공개 2005-286303호 공보
그렇지만, 특허문헌 1의 세라믹 모듈 부품은 전자 부품의 더욱 소형화에 따라, 단자전극간의 스페이스가 좁아져 홈의 형성이 곤란해진다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 2의 세라믹 다층기판은 소성 공정의 냉각시에, 단자전극의 냉각 수축에 의해 인장된다. 이 때문에, 단자전극의 단부를 덮고 있는 절연체의 부분에 크랙이 발생하고, 그 크랙의 영향에 의해 단자전극 박리 등의 문제가 발생한다. 이 크랙의 발생을 방지하기 위해서 단자전극의 단부를 덮고 있는 절연체의 두께를 두껍게 하면, 세라믹 다층기판의 박판화에 방해가 된다.
그러므로, 본 발명의 목적은 좁은 피치의 단자전극간의 땝납 쇼트를 방지할 수 있고, 또한 소성 공정시에 있어서 단자전극의 일부를 덮고 있는 절연체에 발생하는 크랙을 억제할 수 있는 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 세라믹 다층기판과, 세라믹 다층기판의 표면에 형성된 복수의 단자전극과, 세라믹 다층기판의 표면에 형성되고, 또한 적어도 단자전극의 일부를 덮도록 배치된 절연체 세라믹막을 구비하고, 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 열팽창계수가 세라믹 다층기판의 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품이다.
또한, 본 발명에서는 절연체 세라믹막은 복수의 단자전극의 사이에 배치되어 각 단자전극의 일부를 피복하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 적어도 단자전극의 일부를 덮도록 절연체 세라믹막이 배치되어 있기 때문에, 단자전극간의 물리적 거리가 길어져 땜납을 개재한 단자전극끼리의 쇼트를 방지할 수 있다. 또한, 절연체 세라믹막이 복수의 단자전극의 사이에 형성되면, 보다 확실하게 땜납을 개재한 단자전극끼리의 쇼트를 방지할 수 있다.
또한, 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 열팽창계수가 세라믹 다층기판의 열팽창계수보다 작기 때문에, 소성 공정의 냉각시에 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 수축량은 작아진다. 따라서, 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분에 압축 응력이 작용한다. 이 결과, 절연체 세라믹막은 단자전극의 냉각 수축에 의해 인장되기 어려워져, 단자전극 상의 절연체 세라믹막의 부분에 크랙이 발생하기 어려워진다.
또한, 본 발명은 절연체 세라믹막이 셀시안 결정을 포함하고, 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양이 절연체 세라믹막이 세라믹 다층기판 및 단자전극에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많은 것이 바람직하다.
본 발명에서는 열팽창계수가 작은 셀시안 결정이 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분에 상대적으로 많이 존재하고 있는 경우, 단자전극 상의 절연체 세라믹막의 부분에 크랙이 발생하기 어려워진다.
또한, 본 발명은 외층용 세라믹 그린시트의 표면에 도전성 페이스트로 단자전극을 형성하는 공정과, 내층용 세라믹 그린시트의 표면에 도전성 페이스트로 내부전극을 형성하는 공정과, 외층용 세라믹 그린시트와 내층용 세라믹 그린시트를 적층하여 복수의 내층용 세라믹 그린시트끼리의 계면에 내부전극이 배치되고, 또한 외층용 세라믹 그린시트의 표면에 단자전극이 배치된 구조를 갖는 미소성의 적층체를 형성하는 공정과, 미소성의 적층체의 표면에 형성된 단자전극의 적어도 일부를 덮도록 절연성 세라믹 페이스트로 절연체 세라믹막을 형성하는 공정과, 미소성의 적층체를 소성하여 소결 적층체를 얻는 공정을 구비하고, 절연성 세라믹 페이스트는 적어도 골재와 BaO 성분 함유 유리와 Al 성분 함유 무기물을 포함하고, 또한 BaO 성분 함유 유리의 BaO 함유량이 20∼30mol%이고, 골재와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때, (i) 골재의 함유량(a)이 50.0체적%≤a≤70.2체적%, (ii) Al 성분 함유 무기물의 함유량(b)이 3.0체적%≤b≤18.0체적%, (iii) BaO 성분 함유 유리의 함유량(c)이 25.0%≤c≤37.0체적%를 특징으로 하는 세라믹 전자 부품의 제조 방법이다.
골재의 재료로서는 포스테라이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, Al 성분 함유 무기물의 재료로서는, 예를 들면 알루미나 또는 코디어라이트가 사용된다.
본 발명에서는 소성 공정 시에, 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양이 절연체 세라믹막이 세라믹 다층기판 및 단자전극에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많아지도록 형성된다. 따라서, 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 열팽창계수가 세라믹 다층기판의 열팽창계수보다 작은 세라믹 전자 부품을 양산성 좋게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 적어도 골재와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리와 용매를 포함하고, BaO 성분 함유 유리의 BaO 함유량이 20∼30mol%이고, 골재와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때, (i) 골재의 함유량(a)이 50.0체적%≤a≤70.2체적%, (ii) Al 성분 함유 무기물의 함유량(b)이 3.0체적%≤b≤18.0체적%, (iii) BaO 성분 함유 유리의 함유량(c)이 25.0체적%≤c≤37.0체적%인 것을 특징으로 하는 절연성 세라믹 페이스트이다.
골재의 재료로서는 포스테라이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, Al 성분 함유 무기물의 재료로서는, 예를 들면 알루미나 또는 코디어라이트를 사용할 수 있다.
본 발명의 절연성 세라믹 페이스트가 소성되면, 셀시안 결정이 표면 노출 부분에 상대적으로 많이 형성되어 표면 노출 부분의 열팽창계수가 작은 절연체 세라믹을 얻을 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 소성 공정 시에 절연체 세라믹막에 발생하는 크랙을 억제할 수 있고, 단자전극의 박리를 억제하면서 단자전극간의 땝납 쇼트를 억제할 수 있다.
본 발명의 상기 목적, 기타 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조하여 행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로부터 더욱더 명백해진다.
도 1은 본 발명에 의한 세라믹 전자 부품의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 세라믹 전자 부품의 제 2 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 세라믹 전자 부품의 제 3 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 세라믹 전자 부품의 제 4 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 세라믹 전자 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 포스테라이트와 알루미나와 BaO 성분 함유 유리의 3성분 함유량의 상관관계를 나타내는 삼각 그래프도이다.
도 8은 포스테라이트와 코디어라이트와 BaO 성분 함유 유리의 3성분 함유량의 상관관계를 나타내는 삼각 그래프도이다.
본 발명에 의한 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법의 실시형태를 설명한다.
1. 제 1 실시형태
도 1은 제 1 실시형태의 세라믹 전자 부품(1)을 나타내는 평면도이고, 도 2는 그 수직 단면도이다. 세라믹 전자 부품(1)은 대략 세라믹 다층기판(2)과, 단자전극(4, 5)과, 절연체 세라믹막(6)과, 바이어 홀(8, 9)로 구성되어 있다.
단자전극(4, 5)은 좁은 피치(제 1 실시형태의 경우, 간격(D)은 50㎛)로 세라믹 다층기판(2)의 표면(세라믹 전자 부품(1)의 실장면)에 형성되어 있다. 단자전극(4, 5)은 Ag, Cu, Ni, 또는 이들 금속의 합금 등으로 이루어진다.
절연체 세라믹막(6)은 세라믹 다층기판(2)의 표면에 형성되고, 또한 단자전극(4, 5)이 인접하고 있는 측의 일부를 덮도록 단자전극(4, 5) 사이에 형성되어 있다. 여기서, 세라믹 다층기판(2)의 재료로서 포스테라이트 분 및 유리 분말이 포함되어 있고, 절연체 세라믹막(6)의 재료로서, 골재로서 포스테라이트 분, Al 성분 함유 무기물 및 BaO 성분 함유 유리가 포함되어 있다. 그러면, 세라믹 전자 부품(1)의 소성 공정에 있어서, 절연체 세라믹막(6)은 셀시안 결정을 포함하게 되지만, 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양이 세라믹 다층기판(2) 및 단자전극(4, 5)에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많아진다. 따라서, 절연체 세라믹막(6)의 표면 노출 부분의 열팽창계수는 세라믹 다층기판(2)의 열팽창계수보다 작다. 제 1 실시형태의 경우, 절연체 세라믹막(6)의 폭(W)은 150㎛이다. 또한, 골재란 세라믹의 주성분이 되는 재료이다.
바이어 홀(8, 9)은 세라믹 다층기판(2)의 내부에 형성되어 있다. 바이어 홀(8, 9)은 각각 내부가 도전재로 충전되어 있고, 그 상단부는 단자전극(4, 5)에 전기적으로 접속되어 있다. 단자전극(4, 5)은 바이어 홀(8, 9)을 통하여 내부전극(도시되지 않음)에 전기적으로 접속되어 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 세라믹 전자 부품(1)은 절연체 세라믹막(6)이 단자전극(4, 5)의 일부를 덮도록 단자전극(4, 5) 사이에 형성되어 있기 때문에, 단자전극(4, 5)간의 물리적 거리가 길어져 땜납을 개재한 단자전극(4, 5) 상호간의 쇼트를 방지할 수 있다.
또한, 절연체 세라믹막(6)의 표면 노출 부분의 열팽창계수가 세라믹 다층기판(2)의 열팽창계수보다 작기 때문에, 소성 공정의 냉각시에 절연체 세라믹막(6)의 표면 노출 부분의 수축량이 세라믹 다층기판(2)의 수축량보다 작아진다. 이것에 의해, 절연체 세라믹막(6)의 표면 노출 부분에 압축 응력이 작용하여 단자전극(4, 5)의 수축이 억제된다. 따라서, 절연체 세라믹막(6)은 단자전극(4, 5)에 의해 인장되기 어려워져, 단자전극(4, 5) 상의 절연체 세라믹막(6)의 부분에 크랙이 발생하기 어려워진다.
2. 제 2 실시형태
도 3은 제 2 실시의 세라믹 전자 부품(1')을 나타내는 평면도이다. 세라믹 전자 부품(1')은 대략 세라믹 다층기판(2)과, 단자전극(4, 5)과, 절연체 세라믹막(6)과, 바이어 홀(8, 9)로 구성되어 있다.
단자전극(4, 5)은 좁은 피치(제 2 실시형태의 경우, 간격(D)은 50㎛)로 세라믹 다층기판(2)의 표면(세라믹 전자 부품(1')의 실장면)에 각각 대향하여 형성되어 있다.
절연체 세라믹막(6)은 세라믹 다층기판(2)의 표면에 형성되고, 또한 대향하여 형성되어 있는 단자전극(4, 5) 중 일방의 단자전극(4)의 일부를 덮도록 형성되어 있다. 여기서, 세라믹 다층기판(2)의 재료로서 포스테라이트 분 및 유리 분말이 포함되어 있고, 절연체 세라믹막(6)의 재료로서 포스테라이트 분, Al 성분 함유 무기물 및 BaO 성분 함유 유리가 포함되어 있다. 그러면, 세라믹 전자 부품(1')의 소성 공정에 있어서, 절연체 세라믹막(6)은 셀시안 결정을 포함하게 되지만, 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양이 세라믹 다층기판(2) 및 단자전극(4, 5)에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많아진다. 따라서, 절연체 세라믹막(6)의 표면 노출 부분의 열팽창계수는 세라믹 다층기판(2)의 열팽창계수보다 작다. 제 2 실시형태의 경우, 절연체 세라믹막(6)의 폭(W)은 100㎛이다.
바이어 홀(8, 9)은 세라믹 다층기판(2)의 내부에 형성되어 있다. 바이어 홀(8, 9)은 각각 내부가 도전재로 충전되어 있고, 그 상단부는 단자전극(4, 5)에 전기적으로 접속되어 있다. 단자전극(4, 5)은 바이어 홀(8, 9)을 통하여 내부전극(도시되지 않음)에 전기적으로 접속되어 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 세라믹 전자 부품(1')은 상기 제 1 실시형태의 세라믹 전자 부품(1)와 동일한 작용 효과를 이룬다.
3. 제 3 실시형태
도 4는 제 3 실시형태의 세라믹 전자 부품(11)을 나타내는 평면도이다. 세라믹 전자 부품(11)은 대략 세라믹 다층기판(12)과, 단자전극(14a∼14c, 15a∼15c)과, 절연체 세라믹막(16, 17)과, 바이어 홀(18a∼18c, 19a∼19c)로 구성되어 있다.
단자전극(14a∼14c, 15a∼15c)은 좁은 피치(제 3 실시형태의 경우, 간격(D)은 50㎛)로 세라믹 다층기판(12)의 표면(세라믹 전자 부품(11)의 실장면)에 형성되어 있다.
절연체 세라믹막(16, 17)은 세라믹 다층기판(12)의 표면에 형성되고, 또한 단자전극(14a∼14c, 15a∼15c)이 인접하고 있는 측의 일부를 덮도록 단자전극(14a∼14c, 15a∼15c) 사이에 형성되어 있다. 여기서, 세라믹 다층기판(12)의 재료로서 포스테라이트 분 및 유리 분말이 포함되어 있고, 절연체 세라믹막(16, 17)의 재료로서 포스테라이트 분, Al 성분 함유 무기물 및 BaO 성분 함유 유리가 포함되어 있다. 그러면, 세라믹 전자 부품(11)의 소성 공정에 있어서, 절연체 세라믹막(16, 17)은 셀시안 결정을 포함하게 되지만, 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양이 세라믹 다층기판(12) 및 단자전극(14a∼14c, 15a∼15c)에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많아진다. 따라서, 절연체 세라믹막(16, 17)의 표면 노출 부분의 열팽창계수는 세라믹 다층기판(12)의 열팽창계수보다 작다. 제 3 실시형태의 경우, 절연체 세라믹막(16, 17)의 폭(W)은 150㎛이다.
바이어 홀(18a∼18c, 19a∼19c)은 세라믹 다층기판(12)의 내부에 형성되어 있다. 바이어 홀(18a∼18c, 19a∼19c)은 각각 내부가 도전재로 충전되어 있고, 그 상단부는 단자전극(14a∼14c, 15a∼15c)에 전기적으로 접속되어 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 세라믹 전자 부품(11)은 상기 제 1 실시형태의 세라믹 전자 부품(1)과 동일한 작용 효과를 이룬다.
4. 제 4 실시형태
(세라믹 전자 부품)
도 5는 제 4 실시형태의 세라믹 전자 부품(51)을 나타내는 평면도이다. 세라믹 전자 부품(51)은 대략 세라믹 다층기판(50)과, 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)과, 절연체 세라믹막(34)과, 내부전극(22a, 23a)(도 6 참조)으로 구성되어 있다.
단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)은 좁은 피치(제 4 실시형태의 경우, 간격(D)은 50㎛)로 세라믹 다층기판(50)의 표면(세라믹 전자 부품(51)의 실장면)에 형성되어 있다.
절연체 세라믹막(34)은 세라믹 다층기판(50)의 표면에 형성되고, 또한 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)이 인접하고 있는 측의 일부를 덮도록 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b) 사이에 형성되어 있다. 여기서, 세라믹 다층기판(50)의 재료로서 포스테라이트 분 및 유리 분말이 포함되어 있고, 절연체 세라믹막(34)의 재료로서 포스테라이트 분, Al 성분 함유 무기물 및 BaO 성분 함유 유리가 포함되어 있다. 그러면, 세라믹 전자 부품(51)의 소성 공정에 있어서, 절연체 세라믹막(34)은 셀시안 결정을 포함하게 되지만, 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양이 세라믹 다층기판(50) 및 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많아진다. 따라서, 절연체 세라믹막(34)의 표면 노출 부분의 열팽창계수는 세라믹 다층기판(50)의 열팽창계수보다 작다. 제 4 실시형태의 경우, 절연체 세라믹막(34)의 폭(W)은 150㎛이다.
이상의 구성으로 이루어지는 세라믹 전자 부품(51)은 상기 제 1 실시형태의 세라믹 전자 부품(1)과 동일한 작용 효과를 이룬다.
(세라믹 전자 부품의 제조 방법)
이어서, 세라믹 전자 부품(51)의 제조 방법이 도 6을 참조하여 설명된다.
(세라믹 그린시트의 제작)
외층용 세라믹 그린시트(30)와 내층용 세라믹 그린시트(20, 40)에는 동일한 재료를 사용한다. 단, 양자에 다른 재료를 사용해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
우선, 주성분 분말로서 포스테라이트 분 및 유리 분말이 준비된다.
이어서, 이 주성분 분말에 부티랄 수지, DOP(가소제)가 첨가된 후 이들은 볼밀에 의해 습식 혼합하여 세라믹 슬러리가 제작된다. 세라믹 슬러리는 닥터 블레이드법에 의해 시트상으로 성형되고, 건조되어 외층용 세라믹 그린시트(30) 및 내층용 세라믹 그린시트(20, 40)가 된다.
(절연성 세라믹 페이스트의 제작)
골재로서 포스테라이트 분과 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리와 용제와 에토셀 수지를 사용하여, 절연성 세라믹 페이스트가 제작된다. 여기서, BaO 성분 함유 유리의 BaO 함유량은 20∼30mol%가 되도록 조합된다.
또한, 포스테라이트와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때,
(i) 포스테라이트의 함유량(a)이 50.0체적%≤a≤70.2체적%
(ii) Al 성분 함유 무기물의 함유량(b)이 3.0체적%≤b≤18.0체적%
(iii) BaO 성분 함유 유리의 함유량(c)이 25.0체적%≤c≤37.0체적%
가 되도록 조합된다.
또한, 골재의 재료로서 본 실시예에 있어서는 포스테라이트를 사용하고 있지만 특히 포스테라이트로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 지르콘산 칼슘, 지르콘산 스트론튬 등을 사용해도 좋다. 또한, Al 성분 함유 무기물의 재료로서는, 예를 들면 알루미나(Al2O3) 또는 코디어라이트(2MgO·2Al2O3·5SiO2)가 사용된다.
(세라믹 전자 부품의 제작)
도 6은 도 5에 나타낸 세라믹 전자 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
우선, 도 6(A)에 나타내는 바와 같이, 내층용 세라믹 그린시트(20)의 표면에 도전성 페이스트(예를 들면, Cu 페이스트)가 스크린 인쇄되어 내부전극용 도전성 페이스트막(22a', 23a')이 형성된다.
이어서, 도 6(B)에 나타내는 바와 같이, 외층용 세라믹 그린시트(30)의 표면에 도전성 페이스트(예를 들면, Cu 페이스트)가 스크린 인쇄되어 단자전극용 도전성 페이스트막(32a', 32b', 33a', 33b')이 형성된다. 또한, 도 6은 도 5에 나타낸 세라믹 전자 부품의 제조 방법을 나타내고 있지만, 세라믹 전자 부품(51)의 제조 방법을 단면도에 의해 나타내고 있기 때문에, 도 6에 있어서 단자전극(32b, 33b) 및 단자전극(32b, 33b)이 되는 단자전극용 도전성 페이스트(32b', 33b')는 도시되지 않는 점에 유의한다.
이어서, 외층용 세라믹 그린시트(30)와 내층용 세라믹 그린시트(20)는 두께 조정을 위한 내층용 세라믹 그린시트(40)를 사이에 끼우고, 저층하여 열압착된다. 이와 같이 하여, 적층된 내층용 세라믹 그린시트(20, 40) 상호간의 계면에 내부전극용 도전성 페이스트막(22a', 23a')이 배치되고, 또한 외층용 세라믹 그린시트(30)의 표면에 단자전극용 도전성 페이스트막(32a', 32b', 33a', 33b')이 배치된 구조를 갖는 미소성의 세라믹 다층기판(50)이 형성된다.
이어서, 도 6(C)에 나타내는 바와 같이, 미소성의 세라믹 다층기판(50)의 표면에 형성된 단자전극용 도전성 페이스트막(32a', 32b', 33a', 33b')이 인접하고 있는 측의 일부를 덮도록 단자전극용 도전성 페이스트막(32a', 32b', 33a', 33b') 사이에 절연성 세라믹 페이스트가 스크린 인쇄되어 절연성 세라믹 페이스트막(34')이 형성된다.
이어서, 미소성의 세라믹 다층기판(50)은 소정의 제품 사이즈(세로가 0.65mm, 가로가 0.45mm인 직사각형)로 분리할 수 있다. 분리할 수 있는 미소성의 세라믹 다층기판(50)은 N2-H2-H2O 가스로 이루어지는 환원성 분위기 중에서 소성되어 소결한 세라믹 다층기판(50)이 된다.
도 6(D)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(20, 30, 40)와 도전성 페이스트막(22a', 23a', 32a', 32b', 33a', 33b')과 절연성 세라믹 페이스트막(34')은 동시 소성된다. 내층용 세라믹 그린시트(20, 40)는 내층 세라믹층이 되고, 외층용 세라믹 그린시트(30)는 외층 세라믹층이 되고, 내부전극용 도전성 페이스트막(22a', 23a')은 내부전극(22a, 23a)이 되고, 단자전극용 도전성 페이스트막(32a', 32b', 33a', 33b')은 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)이 된다.
또한, 절연성 세라믹 페이스트막(34')은 셀시안 결정을 포함하고 있는 절연체 세라믹막(34)이 된다. 이 절연체 세라믹막(34)은 노출 표면부분에 셀시안 결정 리치층(34a)이 형성되어 있다. 셀시안 결정 리치층(34a)의 셀시안 결정의 양은 절연체 세라믹막(34)이 세라믹 다층기판(50) 및 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)에 접하고 있는 부분의 셀시안 결정의 양보다 많다.
이상에서 설명한 제조 방법은 절연체 세라믹막(34)의 표면 노출 부분(셀시안 결정 리치층(34a))의 열팽창계수가 세라믹 다층기판(50)의 열팽창계수보다 작은 세라믹 전자 부품(51)을 양산성 좋게 제조할 수 있다.
(실시예)
1. 실시예
상기 제 4 실시형태의 세라믹 전자 부품(51)은 상기 제조 방법에 의해 제작되고, 특성 평가가 행해졌다. 그 때, 절연성 세라믹 페이스트는 포스테라이트 분과 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리와 용제와 에토셀 수지가 표 1에 나타내는 조성이 되도록 칭량되어 제작되었다. 표 1에 기재된 BaO 성분 함유 유리의 「G1」∼「G4」는 표 2에 나타내는 바와 같이 BaO가 10∼40mol% 함유된 것이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
2. 실시예에 있어서의 특성 평가 및 평가 방법
각 시료에 대하여, 이하의 특성 평가가 행해졌다.
(절연체 세라믹막의 크랙의 평가)
세라믹 전자 부품(51)의 절연체 세라믹막(34)이 목시 검사로 관찰되어 절연체 세라믹막(34)의 크랙의 유무가 확인되었다. 또한, 세라믹 전자 부품(51)이 인쇄회로 기판(프린트 기판)에 땜납으로 실장되어 180cm의 높이로부터 3회 자유낙하시험이 실시된 후, 절연체 세라믹막(34)이 목시 검사로 관찰되어 절연체 세라믹막(34)의 크랙의 유무가 확인되었다. 크랙이 절연체 세라믹막(34)에 발생하지 않는 경우에는 「0」이라고 했다. 크랙이 발생하고 있는 경우에는 「×」라고 했다.
(절연체 세라믹막의 셀시안 결정의 평가)
세라믹 전자 부품(51)의 수직 단면이 연마되어 노출되고, 주사형 전자현미경(SEM)을 사용하여 절연체 세라믹막(34)의 셀시안 결정이 관찰되었다. 절연체 세라믹막(34)의 표면 노출 부분(셀시안 결정 리치층(34a))의 셀시안 결정의 양이 절연체 세라믹막(34)이 세라믹 다층기판(50) 및 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양보다 많은 경우에는 「0」이라고 했다. 동등 또는 적은 경우에는 「×」라고 했다.
(코플래너리티의 평가)
코플래너리티는 인쇄회로 기판의 표면에 대한 세라믹 전자 부품(51)의 실장면에 배치되어 있는 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)이나 절연체 세라믹막(34)의 요철량을 의미한다. 코플래너리티가 20㎛ 미만인 경우에는 코플래너리티가 좋다고 판단하여 「0」이라고 했다. 코플래너리티가 20㎛ 이상인 경우에는 코플래너리티가 열악하다고 판단하여 「×」라고 했다.
3. 실시예의 특성 평가 결과
표 3은 실시예의 특성 평가의 결과를 나타낸다.
Figure pct00003
본 발명의 범위 외인 시료번호 9, 10의 경우(절연성 세라믹 페이스트의 제작시에, Al 성분 함유 무기물이 혼합되지 않았을 경우)는 절연체 세라믹막(34)에 셀시안 결정이 생성되지 않았다. 그 때문에, 크랙이 절연체 세라믹막(34)에 발생했다. 또한, BaO 성분 함유 유리의 양이 너무 많기 때문에 포스테라이트의 소결이 너무 진행되어 코플래너리티가 열악했다.
본 발명의 범위 외인 시료번호 11의 경우(절연성 세라믹 페이스트의 제작시에, BaO 성분 함유 유리의 양이 많이 혼합되었을 경우)는 포스테라이트의 소결이 너무 진행되어 코플래너리티가 열악했다. 또한, 셀시안 결정이 절연체 세라믹막(34)의 전체에 균일하게 생성되어 있었다. 또한, 크랙이 낙하 시험 후의 절연체 세라믹막(34)에 발생하고 있었다.
본 발명의 범위 외인 시료번호 12의 경우(절연성 세라믹 페이스트의 제작시에, Al 성분 함유 무기물의 양이 많이 혼합되었을 경우)는 셀시안 결정이 절연체 세라믹막(34)의 전체에 균일하게 생성되어 있었다. 또한, 크랙이 낙하 시험 후의 절연체 세라믹막(34)에 발생하고 있었다.
본 발명의 범위 외인 시료번호 13의 경우(절연성 세라믹 페이스트의 제작시에, Al 성분 함유 무기물 및 BaO 성분 함유 유리의 양이 적게 혼합되었을 경우)는 절연체 세라믹막(34)에 생성되는 셀시안 결정이 적었다. 그 때문에, 크랙이 낙하 시험 후의 절연체 세라믹막(34)에 발생하고 있었다.
본 발명의 범위 외인 시료번호 14의 경우(절연성 세라믹 페이스트의 제작시에, BaO 함유량이 10mol%인 BaO 성분 함유 유리가 혼합되었을 경우)는 BaO 비율이 너무 적어서 절연체 세라믹막(34)에 생성되는 셀시안 결정이 적었다. 그 때문에, 크랙이 낙하 시험 후의 절연체 세라믹막(34)에 발생하고 있었다.
본 발명의 범위 외인 시료번호 16의 경우(절연성 세라믹 페이스트의 제작시에, BaO 함유량이 40mol%인 BaO 성분 함유 유리가 혼합되었을 경우)는 BaO 비율이 너무 많아서 셀시안 결정이 절연체 세라믹막(34)의 전체에 균일하게 생성되어 있었다. 또한, 크랙이 낙하 시험 후의 절연체 세라믹막(34)에 발생하고 있었다.
이에 대하여, 본 발명의 범위 내인 시료번호 1∼8, 15, 17∼21의 경우에는 BaO 성분 함유 유리와 Al 성분 함유 무기물이 양호하게 반응하여 효과적으로 절연체 세라믹막(34)에 셀시안 결정이 생성되었다. 즉, 셀시안 결정은 절연체 세라믹막(34)의 표면 노출 부분(셀시안 결정 리치층(34a))의 셀시안 결정의 양이 절연체 세라믹막(34)이 세라믹 다층기판(50) 및 단자전극(32a, 32b, 33a, 33b)에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많아지도록 생성되어 있었다. 그 때문에, 크랙이 절연체 세라믹막(34)에 발생하기 어려워져 낙하 시험 후의 절연체 세라믹막(34)에도 발생하지 않았다.
그리고, 시료번호 8, 14, 15, 16으로부터, 본 발명은 BaO 성분 함유 유리의 BaO 함유량이 20∼30mol%가 되도록 조합되는 것이 확인되었다.
또한, 표 4는 본 발명의 범위 내인 시료번호 1∼8, 17∼21, 및 본 발명의 범위 외인 시료번호 9∼13에 대하여, 포스테라이트와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리의 3성분의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때, 포스테라이트, Al 성분 함유 무기물, BaO 성분 함유 유리의 각각의 함유량을 산출한 결과이다.
Figure pct00004
또한, 도 7은 Al 성분 함유 무기물로서 알루미나를 사용한 시료번호 1∼8, 9∼13의 포스테라이트와 알루미나와 BaO 성분 함유 유리의 3성분 함유량의 상관관계를 나타내는 삼각 그래프도이다. 도 8은 Al 성분 함유 무기물로서 코디어라이트를 사용한 시료번호 17∼21의 포스테라이트와 코디어라이트와 BaO 성분 함유 유리의 3성분 함유량의 상관관계를 나타내는 삼각 그래프도이다. 각각의 그래프 도에 있어서, 다각형으로 둘러싸여진 범위가 본 발명의 적용 범위이다.
그리고, 도 7 및 도 8로부터, 본 발명은 절연성 세라믹 페이스트의 제작시에는 포스테라이트와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때,
(i) 포스테라이트의 함유량(a)이 50.0체적%≤a≤70.2체적%
(ii) Al 성분 함유 무기물의 함유량(b)이 3.0체적%≤b≤18.0체적%
(iii) BaO 성분 함유 유리의 함유량(c)이 25.0체적%≤c≤37.0체적%
이 되도록 포스테라이트 분과 BaO 성분 함유 유리와 Al 성분 함유 무기물이 조합되는 것이 확인되었다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변형된다.
즉, 예를 들면 상기 실시형태에 있어서는 세라믹 다층기판(2, 12, 50)의 재료로서 주로 포스테라이트 분 및 유리 분말이 포함되어 있고, 절연체 세라믹막(6, 16, 17, 34)의 재료로서 포스테라이트 분, Al 성분 함유 무기물 및 BaO 성분 함유 유리가 포함되어 있지만, 절연체 세라믹막이 세라믹 다층기판의 열팽창계수보다 작아지도록 각각의 재료가 변경되어 있었다고 해도, 동일한 효과를 얻는 것이 가능해진다.
1, 1', 11, 51 세라믹 전자 부품 2, 12, 50 세라믹 다층기판
4, 5, 14a∼14c, 15a∼15c, 32a, 32b, 33a, 33b 단자전극
6, 16, 17, 34 절연체 세라믹막 20 내층용 세라믹 그린시트
22a, 23a 내부전극 30 외층용 세라믹 그린시트
34a 셀시안 결정 리치층

Claims (9)

  1. 세라믹 다층기판과,
    상기 세라믹 다층기판의 표면에 형성된 복수의 단자전극과,
    상기 세라믹 다층기판의 표면에 형성되고, 또한 적어도 상기 단자전극의 일부를 덮도록 배치된 절연체 세라믹막을 구비하고,
    상기 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 열팽창계수는 상기 세라믹 다층기판의 열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연체 세라믹막은 복수의 상기 단자전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 절연체 세라믹막은 셀시안 결정을 포함하고, 상기 절연체 세라믹막의 표면 노출 부분의 셀시안 결정의 양은 상기 절연체 세라믹막이 상기 세라믹 다층기판 및 상기 단자전극에 접하는 부분의 셀시안 결정의 양과 비교하여 많은 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품.
  4. 외층용 세라믹 그린시트의 표면에 도전성 페이스트로 단자전극을 형성하는 공정과,
    내층용 세라믹 그린시트의 표면에 도전성 페이스트로 내부전극을 형성하는 공정과,
    상기 외층용 세라믹 그린시트와 상기 내층용 세라믹 그린시트를 적층하여 복수의 상기 내층용 세라믹 그린시트끼리의 계면에 상기 내부전극이 배치되고, 또한 상기 외층용 세라믹 그린시트의 표면에 상기 단자전극이 배치된 구조를 갖는 미소성의 적층체를 형성하는 공정과,
    상기 미소성의 적층체의 표면에 형성된 상기 단자전극의 적어도 일부를 덮도록 복수의 상기 단자전극 사이에 절연성 세라믹 페이스트로 절연체 세라믹막을 형성하는 공정과,
    상기 미소성의 적층체를 소성하여 소결 적층체를 얻는 공정을 구비하고,
    상기 절연성 세라믹 페이스트는 적어도 골재와 BaO 성분 함유 유리와 Al 성분 함유 무기물을 포함하고, 또한 상기 BaO 성분 함유 유리의 BaO 함유량은 20∼30mol%이고,
    상기 골재와 상기 Al 성분 함유 무기물과 상기 BaO 성분 함유 유리의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때,
    (i) 상기 골재의 함유량(a)은 50.0체적%≤a≤70.2체적%
    (ii) 상기 Al 성분 함유 무기물의 함유량(b)은 3.0체적%≤b≤18.0체적%
    (iii) 상기 BaO 성분 함유 유리의 함유량(c)은 25.0체적%≤c≤37.0체적%인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 골재는 포스테라이트인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품의 제조 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 Al 성분 함유 무기물은 알루미나 또는 코디어라이트인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자 부품의 제조 방법.
  7. 적어도 골재와 Al 성분 함유 무기물과 BaO 성분 함유 유리와 용매를 포함하고,
    상기 BaO 성분 함유 유리의 BaO 함유량은 20∼30mol%이고,
    상기 포스테라이트와 상기 Al 성분 함유 무기물과 상기 BaO 성분 함유 유리의 합계 함유량을 100체적%라고 했을 때,
    (i) 상기 골재의 함유량(a)은 50.0체적%≤a≤70.2체적%
    (ii) 상기 Al 성분 함유 무기물의 함유량(b)은 3.0체적%≤b≤18.0체적%
    (iii) 상기 BaO 성분 함유 유리의 함유량(c)은 25.0체적%≤c≤37.0체적%인 것을 특징으로 하는 절연성 세라믹 페이스트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 골재는 포스테라이트인 것을 특징으로 하는 절연성 세라믹 페이스트.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 Al 성분 함유 무기물은 알루미나 또는 코디어라이트인 것을 특징으로 하는 절연성 세라믹 페이스트.
KR1020157023669A 2013-03-27 2014-02-20 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 KR101878764B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-066619 2013-03-27
JP2013066619 2013-03-27
PCT/JP2014/054057 WO2014156393A1 (ja) 2013-03-27 2014-02-20 絶縁性セラミックペースト、セラミック電子部品およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150113159A true KR20150113159A (ko) 2015-10-07
KR101878764B1 KR101878764B1 (ko) 2018-07-16

Family

ID=51623394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157023669A KR101878764B1 (ko) 2013-03-27 2014-02-20 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9974168B2 (ko)
JP (1) JP5880780B2 (ko)
KR (1) KR101878764B1 (ko)
CN (1) CN105051888B (ko)
WO (1) WO2014156393A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107041061A (zh) * 2015-12-22 2017-08-11 德国贺利氏公司 通过厚膜浆料增强的直接覆铜基板
CN109156080B (zh) 2016-05-16 2021-10-08 株式会社村田制作所 陶瓷电子部件
CN112997591A (zh) * 2018-11-08 2021-06-18 株式会社村田制作所 陶瓷电子部件
CN109809814A (zh) * 2019-04-09 2019-05-28 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种高强度预应力复合陶瓷基板及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002290043A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Kyocera Corp セラミック配線基板の製造方法
JP2005108950A (ja) 2003-09-29 2005-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミックモジュール部品およびその製造方法
JP2005286303A (ja) 2004-03-05 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層セラミック基板およびその製造方法
JP4793447B2 (ja) * 2007-04-20 2011-10-12 株式会社村田製作所 多層セラミック基板およびその製造方法ならびに電子部品
US20120003450A1 (en) * 2010-07-05 2012-01-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer ceramic substrate

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63261789A (ja) * 1987-04-20 1988-10-28 株式会社日立製作所 ガラスセラミツク回路基板
JP3347578B2 (ja) * 1996-04-26 2002-11-20 京セラ株式会社 配線基板
JPH11246280A (ja) * 1998-03-05 1999-09-14 Asahi Glass Co Ltd 単斜晶セルシアン多孔体およびその製造方法
JP2937186B1 (ja) * 1998-03-17 1999-08-23 松下電器産業株式会社 積層ｌｃ複合部品
KR100558990B1 (ko) * 1999-06-16 2006-03-10 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 유리 세라믹 조성물 및 그것을 이용한 전자 부품 및 적층ｌｃ 복합 부품
JP3820823B2 (ja) * 1999-12-02 2006-09-13 株式会社村田製作所 ケース基板の製造方法及び圧電共振部品
KR100850658B1 (ko) * 2001-11-05 2008-08-07 아사히 가라스 가부시키가이샤 글라스 세라믹 조성물
JP4482939B2 (ja) * 2003-01-24 2010-06-16 宇部興産株式会社 誘電体磁器組成物、誘電体磁器およびこれを用いた積層セラミック部品
KR20050110004A (ko) * 2003-03-17 2005-11-22 가부시키가이샤 니콘 투영 광학계, 노광 장치, 및 노광 방법
JP2005003525A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Mori Seiki Co Ltd 回転角度位置測定装置
CN1826299B (zh) * 2004-03-01 2010-06-16 株式会社村田制作所 绝缘体陶瓷组合物、绝缘性陶瓷烧结体及层叠型陶瓷电子部件
JP2006056769A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd 封着用ガラス組成物、封着用ガラスフリット、及び封着用ガラスシート
KR101073873B1 (ko) * 2006-06-02 2011-10-14 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 다층 세라믹 기판과 그 제조 방법, 및 전자 부품
JP2008053525A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Murata Mfg Co Ltd 多層セラミック基板およびその製造方法
CN101651244B (zh) * 2008-08-15 2012-11-28 财团法人工业技术研究院 带通滤波器电路及多层结构及其方法
CN102763260A (zh) * 2009-12-31 2012-10-31 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 用于sofc堆叠体的薄细颗粒化的并且全致密的玻璃-陶瓷密封物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002290043A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Kyocera Corp セラミック配線基板の製造方法
JP2005108950A (ja) 2003-09-29 2005-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミックモジュール部品およびその製造方法
JP2005286303A (ja) 2004-03-05 2005-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層セラミック基板およびその製造方法
JP4793447B2 (ja) * 2007-04-20 2011-10-12 株式会社村田製作所 多層セラミック基板およびその製造方法ならびに電子部品
US20120003450A1 (en) * 2010-07-05 2012-01-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer ceramic substrate

Also Published As

Publication number Publication date
CN105051888B (zh) 2018-01-23
KR101878764B1 (ko) 2018-07-16
WO2014156393A1 (ja) 2014-10-02
JP5880780B2 (ja) 2016-03-09
US9974168B2 (en) 2018-05-15
US20160014892A1 (en) 2016-01-14
US10292264B2 (en) 2019-05-14
CN105051888A (zh) 2015-11-11
US20180302982A1 (en) 2018-10-18
JPWO2014156393A1 (ja) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9336948B2 (en) Laminated ceramic electronic component
US7790271B2 (en) Dielectric ceramic composition, ceramic substrate, and method for producing the same
KR100768662B1 (ko) 세라믹 원료 조성물, 세라믹 기판 및 비가역 회로소자
JP5821975B2 (ja) 複合積層セラミック電子部品
JP2010147101A (ja) 電子部品
KR101878764B1 (ko) 절연성 세라믹 페이스트, 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법
KR20150086359A (ko) 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법
US20140362491A1 (en) Ceramic electronic component and manufacturing method therefor
JP2008078454A (ja) 多層セラミック基板およびその製造方法
JP2009196885A (ja) 拡散防止層を有する低温同時焼成セラミック基板及びその製造方法
JPH10135073A (ja) 複合セラミック電子部品およびその製造方法
US7957119B2 (en) Metal films, methods for production thereof, methods for production of laminated electronic components, and laminated electronic components
JP2005276922A (ja) 積層セラミック基板
JP3934841B2 (ja) 多層基板
CN108293302A (zh) 多层陶瓷基板及电子部件
JP2002173362A (ja) 誘電体磁器組成物及びそれを用いた多層基板
JP5648682B2 (ja) 金属ベース基板
JP2008186909A (ja) セラミック多層基板
JP2012156314A (ja) 多層配線基板
JP2003109805A (ja) チップ型サーミスタの製造方法
JP2005268290A (ja) 積層セラミック電子部品およびその製造方法
JP2007173857A (ja) 多層基板およびその製造方法
JP2002353626A (ja) 多層配線基板およびその製造方法
JP2005217340A (ja) 積層セラミックコンデンサおよびその実装構造
JP2005191129A (ja) セラミック多層複合基板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant