JP2000281436A - 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板 - Google Patents

誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板

Info

Publication number
JP2000281436A
JP2000281436A JP29409999A JP29409999A JP2000281436A JP 2000281436 A JP2000281436 A JP 2000281436A JP 29409999 A JP29409999 A JP 29409999A JP 29409999 A JP29409999 A JP 29409999A JP 2000281436 A JP2000281436 A JP 2000281436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
dielectric
dielectric ceramic
multilayer substrate
component
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP29409999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3709752B2 (ja
Inventor
Tatsuya Ueda
達也 上田
Kimihide Sugo
公英 須郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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 Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP29409999A priority Critical patent/JP3709752B2/ja
Priority to DE2000103264 priority patent/DE10003264C2/de
Publication of JP2000281436A publication Critical patent/JP2000281436A/ja
Priority to US09/947,301 priority patent/US6475607B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3709752B2 publication Critical patent/JP3709752B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/004Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped 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
    • C04B35/18Shaped 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
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped 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
    • C04B35/462Shaped 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
    • C04B35/465Shaped 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
    • C04B35/468Shaped 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
    • C04B35/4686Shaped 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 phases other than BaTiO3 perovskite phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped 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
    • C04B35/462Shaped 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
    • C04B35/465Shaped 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
    • C04B35/468Shaped 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
    • C04B35/4686Shaped 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 phases other than BaTiO3 perovskite phase
    • C04B35/4688Shaped 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 phases other than BaTiO3 perovskite phase containing lead compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/50Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors
    • H05K1/162Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors incorporating printed capacitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/34Oxidic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4626Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards characterised by the insulating layers or materials
    • H05K3/4629Manufacturing 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4688Composite multilayer circuits, i.e. comprising insulating layers having different properties
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24917Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24926Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including ceramic, glass, porcelain or quartz layer
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結温度が低く、高い基板強度と優れた基板
特性を有するセラミック多層基板を提供すること。 【解決手段】 絶縁性セラミック基板3a及び3bと誘
電体セラミック層2とを積層、焼成してなるセラミック
多層基板1において、絶縁性セラミック基板3a及び3
bを、BaO−Al23−SiO2系の低温焼結セラミ
ック材料で形成し、誘電体セラミック層2を、BaO−
TiO2−(Nd1-mMem)O3/2(但し、Meはランタ
ノイド系元素を示し、0≦m≦1.0である。)で表さ
れる誘電体セラミック成分に、20.0〜65.0モル
%のBaO、5.0〜50.0モル%のSiO2、及
び、10.0〜50.0モル%のB23を3.0〜3
5.0重量%混合してなる誘電体セラミック材料で形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い誘電率を有す
る誘電体セラミック組成物、並びに、絶縁性セラミック
材料と誘電体セラミック材料とを積層、焼結してなるセ
ラミック多層基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エレクトロニクス分野における電
子部品の性能向上は著しく、特に、情報化社会を支える
大型コンピュータ、移動通信端末、パーソナルコンピュ
ータ等に代表される情報処理装置では、情報処理速度の
高速化、装置の小型化、多機能化などが進められてい
る。このような情報処理装置の性能向上は、主として、
VLSI、ULSI等の半導体デバイスの高集積化、高
速化、高機能化によって実現されている。しかしなが
ら、半導体デバイスが高速化、高性能化しても、デバイ
スとデバイスとを接続する基板上での信号遅延やクロス
トーク、インピーダンスのミスマッチ、電源電圧変動等
によるノイズによって、システムとしての動作が制限さ
れることがあった。
【0003】このため、高速かつ高性能な情報処理を行
う電子部品として、高性能の半導体デバイスをセラミッ
ク基板上に複数実装した、いわゆるマルチチップモジュ
ール(MCM)が実用化されている。このようなモジュ
ールにおいて、LSI等の実装密度を高め、各LSI間
を電気的に良好に接続するためには、線路導体を3次元
的に配したセラミック多層基板が有用であり、従来は、
セラミック多層基板用材料としてアルミナを用いてい
た。
【0004】しかしながら、アルミナは焼結温度が13
00℃以上と高いため、セラミック多層基板を共焼結に
よって得ようとする場合、内層用の線路導体としてタン
グステンやモリブデン等の高融点金属を使用する必要が
あった。また、これら高融点金属は、比抵抗が大きいた
め高密度配線が難しいといった問題を有している。さら
に、アルミナは、比誘電率が約10と大きいため、半導
体デバイス等の実装部品を高速動作させたときの信号遅
延が大きくなったり、半導体デバイスを構成するシリコ
ンに比べて熱膨張率が大きいため、熱サイクルによる信
頼性の低下等の問題も生じることがあった。
【0005】そこで、これらの問題を解決するため、セ
ラミック組成物とガラス成分との複合材料である低温焼
結セラミック材料の研究が活発に行われており、多層モ
ジュールや多層デバイス等のセラミック多層基板として
実用化が進められている。低温焼結セラミック材料は、
母材となるセラミック組成物にガラス成分を加えた材料
であり、焼結温度を低下させ、材料物性や焼結温度に対
する設計の自由度を大幅に広げることが可能となった。
特に、低温焼結セラミック材料は、比抵抗の小さな銀、
銅等の低融点金属を電極材料として同時焼結可能なこと
から、高周波特性に優れたセラミック多層基板を形成で
きる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】また、近年、表面実装
部品(SMD:Surface Mounted Device)の一部構成素
子であったキャパシタやインダクタ等の受動素子をセラ
ミック多層基板内に取り込むことによって、さらにモジ
ュール全体を小型化しようとする試みがなされている。
セラミック多層基板内にこれらの素子を内蔵する場合、
基板表面に搭載されている実装素子の特性よりも内蔵素
子の特性が劣化したのではそれによるメリットが半減し
てしまうため、内蔵素子は、基板上の実装素子と同等、
或いはそれ以上の特性を有していることが求められる。
【0007】このため、セラミック多層基板の構成材料
として、内蔵素子の電気特性が十分に発揮されるような
材料を選択するのが通常であり、例えば、キャパシタを
形成する部分には高誘電率の誘電体セラミック層を、そ
の他の部分には低誘電率の絶縁性セラミック基板(特に
低温焼結セラミック基板)をそれぞれ設けることが有効
である。
【0008】低誘電率の絶縁性セラミック基板に用いる
材料としては、内蔵されるキャパシタやインダクタ等の
素子間に発生する浮遊容量、配線間の結合容量などの電
気特性を劣化させる要因を少なく抑える必要があるた
め、また、高周波用途で用いる場合は比誘電率εrが低
いほど有利であるため、εr≦10の材料を用いるのが
一般的である。
【0009】一方、高誘電率の誘電体セラミック層に用
いる材料として、本出願人は、特公昭56−82501
号公報において、 一般式:xBaO−yTiO2−z(Nd1-mMem)O
3/2 と表したとき(但し、Meはランタノイド系元素を示
し、0≦m≦1.0である。)、x、y及びzが
【表3】 で示される各点a、b、c及びdで囲まれるモル比組成
を有するマイクロ波用誘電体セラミック材料を提案して
いる。この誘電体セラミック材料は、高いQ値を有する
と共に2000以上の極めて高い比誘電率を示し、ま
た、ランタノイド系元素の添加量を変化させることによ
って静電容量の温度特性を任意に調節可能である等の利
点を有している。
【0010】しかしながら、この誘電体セラミック材料
を用いてセラミック多層基板を形成する場合、この誘電
体セラミック材料は1300〜1400℃とその焼結温
度が高いため、銅や銀等の比抵抗の小さな低融点金属と
同時焼結が困難であり、また、絶縁性セラミック基板
(特に低温焼結セラミック基板)との接着性に乏しいの
で、得られたセラミック多層基板の強度が低下すること
がある。
【0011】さらに、誘電体セラミック材料の焼結温度
を低下させる目的でガラス成分を添加すると、ガラス成
分の種類や含有量によっては、アルミナ基板等と比較し
て、著しく基板強度が低くなったり、基板強度が高くて
も電気特性が低下すること等があった。特に、基板強度
を重視した場合は、その比誘電率が小さくなって基板内
に大きな容量を持つキャパシタを内蔵することが難しく
なり、また、内蔵できたとしても、キャパシタの占める
電極面積が大きくなって、基板の小型化、高密度実装化
に対して不利であった。一方、電気特性を重視した場合
は、基板強度が低くなってしまい、半導体デバイス等の
実装基板用途としては不適当になることがあった。
【0012】本発明は、上述した従来の問題点を解決す
るものであり、その目的は、焼結温度が低く、電気特性
等に優れ、焼結後の強度が高い誘電体セラミック組成
物、並びに、低温焼結可能で、高周波特性に優れ、基板
強度の高いセラミック多層基板を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、BaO
−TiO2−(Nd1-mMem)O3/2(但し、Meはラン
タノイド系元素を示し、0≦m≦1.0である。)で表
される誘電体セラミック成分に、酸化バリウム、酸化ケ
イ素及び酸化ホウ素からなるガラス成分を混合し、これ
を焼成してなることを特徴とする誘電体セラミック組成
物に係るものである。
【0014】本発明の誘電体セラミック組成物におい
て、前記ガラス成分は、酸化バリウムを20.0〜6
5.0モル%、酸化ケイ素を5.0〜50.0モル%、
及び、酸化ホウ素を10.0〜50.0モル%混合して
なることを特徴とする。
【0015】また、本発明の誘電体セラミック組成物に
おいては、前記ガラス成分の混合量を、前記誘電体セラ
ミック成分に対して、3.0〜35.0重量%とするこ
とを特徴とする。
【0016】また、本発明の誘電体セラミック組成物に
おいて、前記誘電体セラミック成分は、これをxBaO
−yTiO2−z(Nd1-mMem)O3/2と表したとき、
x+y+z=1であって、かつ、x、y及びzが下記表
4のa、b、c及びdで囲まれる領域内のモル比組成を
有することを特徴とする。
【0017】
【表4】
【0018】また、本発明の誘電体セラミック組成物に
おいては、前記誘電体セラミック成分に対して、酸化鉛
が17重量%以下混合されていることを特徴とする。
【0019】また、本発明は、低誘電率の絶縁性セラミ
ック層と高誘電率の誘電体セラミック層とを積層してな
るセラミック多層基板において、前記絶縁性セラミック
層は、低温焼結セラミック層であり、前記誘電体セラミ
ック層は、BaO−TiO2−(Nd1-mMem)O
3/2(但し、Meはランタノイド系元素を示し、0≦m
≦1.0である。)で表される誘電体セラミック成分
に、前記絶縁性セラミック層中の酸化物無機成分とほぼ
同組成のガラス成分を混合し、これを焼成してなる誘電
体セラミック層であることを特徴とするセラミック多層
基板を提供するものである。
【0020】本発明のセラミック多層基板において、前
記ガラス成分は、酸化バリウムを20.0〜65.0モ
ル%、酸化ケイ素を5.0〜50.0モル%、及び、酸
化ホウ素を10.0〜50.0モル%混合してなること
を特徴とする。
【0021】また、本発明のセラミック多層基板におい
ては、前記ガラス成分の含有量を、前記誘電体セラミッ
ク成分に対して、3.0〜35.0重量%とすることを
特徴とする。
【0022】また、本発明のセラミック多層基板におい
て、前記誘電体セラミック成分は、これをxBaO−y
TiO2−z(Nd1-mMem)O3/2と表したとき、x+
y+z=1であって、かつ、x、y及びzが下記表5の
a、b、c及びdで囲まれる領域内のモル比組成を有す
ることを特徴とする。
【0023】
【表5】
【0024】また、本発明のセラミック多層基板におい
ては、前記誘電体セラミック成分に対して、酸化鉛が1
7重量%以下混合されていることを特徴とする。
【0025】また、本発明のセラミック多層基板におい
て、前記低温焼結セラミック層は、酸化バリウム、酸化
アルミニウム及び酸化ケイ素からなるガラスセラミック
複合材料を焼成してなることを特徴とする。
【0026】また、本発明のセラミック多層基板におい
て、前記セラミック多層基板は、前記絶縁性セラミック
層用のグリーンシートと、前記誘電体セラミック層用の
グリーンシートとを積層し、これを一括焼成してなるこ
とを特徴とする。
【0027】また、本発明のセラミック多層基板におい
て、前記セラミック多層基板は、前記絶縁性セラミック
層用のグリーンシートと、前記誘電体セラミック層用の
厚膜印刷物とを積層し、これを一括焼成してなることを
特徴とする。
【0028】また、本発明のセラミック多層基板におい
て、前記セラミック多層基板は銅系の導体パターンを備
えることを特徴とする。
【0029】本発明の誘電体セラミック組成物によれ
ば、BaO−TiO2−(Nd1-mMe m)O3/2(但し、
Meはランタノイド系元素を示し、0≦m≦1.0であ
る。以下、同様)で表される誘電体セラミック成分に、
酸化バリウム、酸化ケイ素及び酸化ホウ素からなるガラ
ス成分を混合、焼成してなるので、誘電体セラミック成
分の高い比誘電率や高いQ値、さらには優れた温度特性
を保持することができ、かつ、焼結温度が低く、焼結後
の強度が高い誘電体セラミック組成物を得ることができ
る。
【0030】また、本発明のセラミック多層基板によれ
ば、BaO−TiO2−(Nd1-mMem)O3/2で表され
る誘電体セラミック成分に、前記絶縁性セラミック材料
における前記ガラス成分とほぼ同組成のガラス成分を混
合、焼成してなる誘電体セラミック層を備えるので、前
記絶縁性セラミック層と前記誘電体セラミック層との接
合強度が高く、また、前記誘電体セラミック層は、比誘
電率が高く、Q値や温度特性に優れた層になる。従っ
て、低温焼結可能であって、高周波特性に優れ、基板強
度の高いセラミック多層基板を得ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】まず、図1を参照に、本発明によ
る第1の実施の形態を説明する。
【0032】本実施の形態によるセラミック多層基板1
においては、その一方主面に、厚膜抵抗体6が印刷さ
れ、また、半導体ICやチップコンデンサ等の実装部品
7が搭載されており、そして、BaO−Al23−Si
2等のガラスセラミック複合材料からなる絶縁性セラ
ミック層3a及び3bの間には、本発明の誘電体セラミ
ック組成物を焼結してなる誘電体セラミック層2が設け
られている。
【0033】誘電体セラミック層2には、電極4a、電
極4b及び電極4cからなるコンデンサが形成されてい
る。電極4aと電極4cとはビアホール5bを介して接
続されており、電極4aと電極4bとの間、電極4bと
電極4cとの間でそれぞれ所定の容量が形成されて、こ
れらの容量の和がコンデンサ全体の容量となっている。
そして、このコンデンサは、ビアホール5a及び5cを
介して厚膜抵抗体6に接続されている。
【0034】同様に、誘電体セラミック層2には、電極
4d、電極4e及び電極4fからなるコンデンサが形成
されており、ビアホール5fを介して電極4dと電極4
fが接続され、電極4dと電極4eとの間、電極4eと
電極4fとの間でそれぞれ所定の容量が形成されてい
る。そして、このコンデンサは、ビアホール5d及び5
eを介して実装部品7に接続されている。
【0035】このように、セラミック多層基板1におい
ては、セラミック多層基板1内にコンデンサが形成され
ているので、実装部品の点数を減らして基板表面を有効
に活用することができ、また、コンデンサを形成する電
極間に高誘電率の誘電体セラミック層2が挟み込まれて
いるので、比較的小さな電極パターンで大容量のコンデ
ンサを形成できる。
【0036】さらに、セラミック多層基板1において、
誘電体セラミック層2は、絶縁性セラミック層3a及び
3bにおける酸化物無機成分とほぼ同組成のガラス成分
(ここでは酸化バリウム及び酸化ケイ素)を含んでいる
ので、絶縁性セラミック層3a及び3bと誘電体セラミ
ック層2との接着強度が高く、また、各層の構成成分の
相互拡散による基板特性の変動が抑えられる。さらに、
誘電体セラミック層2は、本発明の誘電体セラミック組
成物からなるので、高い比誘電率、高いQ値を有し、か
つ、静電容量の温度係数が任意に調節可能である。つま
り、セラミック多層基板1は、高い信頼性と優れた電気
特性とを両立した基板となる。
【0037】次に、図2を参照に、本発明による第2の
実施の形態を説明する。
【0038】セラミック多層基板11は、その一方主面
に、チップ抵抗体や半導体デバイス等の実装部品7を搭
載してなり、また、BaO−Al23−SiO2等のガ
ラスセラミック複合材料からなる絶縁性セラミック層1
3内であって、電極14aと電極14bとの間、及び、
電極14cと電極14dとの間には、本発明の誘電体セ
ラミック組成物からなる誘電体セラミック層12a及び
12bが厚膜印刷物としてそれぞれ設けられている。
【0039】そして、電極14a、電極14b、及び、
これらの電極間に設けられた誘電体セラミック層12a
によってコンデンサが形成されており、同様に、電極1
4c、電極14d、及び、誘電体セラミック層12bに
よってコンデンサが形成されている。そして、電極14
a及び電極14bによって形成されるコンデンサは、一
方で、ビアホール15aを介して実装部品7に接続さ
れ、他方で、ビアホール15bを介して、ストリップラ
イン18に接続されている。また、電極14c及び電極
14dによって形成されるコンデンサは、一方で、ビア
ホール15c及び線路導体16を介して実装部品7に接
続されており、他方で、ビアホール15dを介してグラ
ンド導体17に接続されている。
【0040】このように、セラミック多層基板11にお
いては、セラミック多層基板内にコンデンサが形成され
ているので、実装部品の点数を減らして基板表面を有効
に活用することができ、また、コンデンサを形成する電
極間には高誘電率の誘電体セラミック層12a及び12
bが挟み込まれているので、比較的小さな電極パターン
で大容量のコンデンサを形成できる。
【0041】さらに、セラミック多層基板11において
は、誘電体セラミック層12a及び12bの構成材料
は、絶縁性セラミック層13における酸化物無機成分と
ほぼ同組成のガラス成分(ここでは酸化バリウム及び酸
化ケイ素)を含んでいるので、絶縁性セラミック層13
と誘電体セラミック層12a及び12bとの接着強度が
高く、また、各層の構成成分の相互拡散による基板特性
の変動が抑えられる。さらに、誘電体セラミック層12
a及び12bは、本発明の誘電体セラミック組成物で形
成されているので、高い比誘電率及び高いQ値を有して
おり、かつ、静電容量の温度係数が任意に調節可能であ
る。つまり、セラミック多層基板11は、高い信頼性と
優れた電気特性とを両立した基板となる。
【0042】次に、上述した第1の実施の形態によるセ
ラミック多層基板の作製方法例を説明する。
【0043】まず、絶縁性セラミック層用の材料とし
て、Al23を主成分とするセラミック原料粉末と、B
aO、SiO2を主原料とするガラス粉末とを用意した
後、アルミナ100重量部に対してガラス粉末20〜3
0重量部を添加し、これを混合する。必要に応じて、混
合前の前記主原料を800〜1100℃程度で仮焼して
よい。
【0044】なお、絶縁性セラミック層用の材料は、例
えば、Mg2SiO4、CaZrO3、BaAl2Si28
などのセラミック原料粉末にBaOやSiO2等を含む
ガラス粉末を添加したものや、BaO、Al23、Si
2を主成分としたものを用いてもよい。例えば、B2
3−BaO−Al23−SiO2を主成分とする原料粉末
を使用する場合は、これを混合した後、800〜100
0℃で仮焼しておくことが望ましい。
【0045】次いで、得られたセラミック原料粉末に、
バインダー、分散剤、可塑剤、有機溶媒等を適量添加
し、これらを混合することによって、有機スラリーを調
製する。これを、ドクターブレード法等によってシート
状に成形し、BaO−Al23−SiO2からなるガラ
スセラミック複合材料の絶縁性セラミック層用グリーン
シートを得る。
【0046】次いで、これとは別に、高誘電率の誘電体
セラミック層用の材料として、BaO−TiO2−(N
1-mMem)O3/2で表される誘電体セラミック材料成
分を用意し1000℃、1時間以上仮焼する。
【0047】続いて、得られた仮焼原料を粉砕した後、
この仮焼原料と、酸化バリウム:20.0〜65.0モ
ル%、酸化ケイ素:5.0〜50.0モル%、酸化ホウ
素:10.0〜50.0モル%を混合してなるガラス成
分3.0〜35.0重量%とを混合した後、有機ビヒク
ル、分散剤、可塑剤、有機溶媒等を適量添加し、これら
を混合することにより、有機スラリーを調製する。そし
て、これをドクターブレード法等によってシート状に成
形し、誘電体セラミック層用グリーンシートを得る。
【0048】このようにして得られた絶縁性セラミック
層用グリーンシートと誘電体セラミック層用グリーンシ
ートとに必要に応じてビアホール用孔を開け、ビアホー
ル用孔中に、銅等の電極ペーストや電極粉を充填してビ
アホールを形成する。さらに、各グリーンシートに所定
パターンのコンデンサや配線パターンが形成されるよう
に銅等の電極ペーストを印刷して、誘電体セラミック層
用グリーンシートと、絶縁性セラミック層用グリーンシ
ートとを積み重ねる。
【0049】この後、積み重ねたグリーンシートをプレ
スし、積層体ブロックを形成する。必要に応じて、作製
した積層体ブロックを適当な大きさに切断したり、溝を
形成したりしてもよい。そして、この積層体ブロックを
還元性雰囲気中、1000℃以下で焼結すれば、、図1
に示したようなコンデンサを内蔵したセラミック多層基
板が1得られる。
【0050】なお、誘電体セラミック層は、上述したよ
うに、グリーンシートに成形し、これをセラミック多層
基板に内蔵することによって形成してもよいが、誘電体
セラミック層用の粉体を有機ビヒクル、有機溶剤、可塑
剤等に混合することによってペースト化し、得られた誘
電体ペーストを必要な部分に厚膜印刷することにより、
厚膜印刷物として誘電体セラミック層を形成してもよい
(図2参照)。この場合も、誘電体セラミック層の形成
後に、グリーンシートを積み重ね、プレス、カット、焼
結等の工程を経てセラミック多層基板を作製できる。
【0051】次に、本発明のセラミック多層基板をさら
に詳細に説明する。
【0052】本発明のセラミック多層基板においては、
前記ガラス成分として、酸化バリウム、酸化ケイ素及び
酸化ホウ素を混合してなるガラス成分を用いることが望
ましい。すなわち、BaO−TiO2−(Nd1-m
m)O3/2で表される誘電体セラミック成分に対して、
BaO−SiO2−B23系ガラス成分を用いることに
よって、誘電体セラミック成分の各種特性を良好に維持
し、電気特性に優れたセラミック多層基板が得られる。
【0053】また、酸化バリウム、酸化ケイ素及び酸化
ホウ素を混合してなるガラス成分は、特にBaO−Al
23−SiO2系材料からなる低温焼結セラミック材料
の構成成分とほぼ同組成の酸化物無機成分であるので、
絶縁性セラミック材料からなる絶縁性セラミック基板と
誘電体セラミック材料からなる誘電体セラミック層とが
良好に接合し、高い基板強度を有するセラミック多層基
板が得られる。
【0054】特に、本発明のセラミック多層基板及び本
発明の誘電体セラミック組成物においては、図3に示す
ように、酸化バリウムをBaO換算で20.0〜55.
0モル%、酸化ケイ素をSiO2換算で5.0〜50.
0モル%、及び、酸化ホウ素をB23換算でを10.0
〜50.0モル%混合してなるガラス成分を用いること
が望ましい。このようなモル比組成のガラス成分を用い
れば、特に、Q値が1500以上、比誘電率が35以
上、静電容量の温度係数Tccが±150ppm以内の
優れた電気特性を達成した誘電体セラミック層を形成で
きる。
【0055】また、前記ガラス成分の含有量が、BaO
−TiO2−(Nd1-mMem)O3/2で表される誘電体セ
ラミック材料に対して、3.0〜35.0重量%の範囲
内とすると、強度、Q値、比誘電率、及び、静電容量の
温度係数のバランスが優たものとなる。なお、ガラス成
分の含有量が3.0重量%未満であると、高い基板強度
が得られるものの焼結温度が高くなる傾向にあり、他
方、ガラス成分の含有量が35.0重量%を超えると、
焼結温度が低くなるものの基板強度が小さくなる傾向に
ある。
【0056】また、本発明において、前記BaO−Ti
2−(Nd1-mMem)O3/2で表される前記誘電体セラ
ミック成分は、これを xBaO−yTiO2−z(Nd1-mMem)O3/2 と表したとき、x+y+z=1であって、かつ、x、y
及びzが表1のa、b、c及びdで囲まれる領域内のモ
ル比組成を有していることが望ましい。このx、y及び
zのモル比組成を図4に示す。図4において、領域Aで
は、焼結が困難になり、緻密な焼結体を形成することが
困難である。また、領域Bでは、温度特性がプラス側に
大きくなりすぎる傾向がある。また、領域Cでは、温度
特性がプラス側に大きくなりすぎる傾向があると共に、
焼結が不安定になることがある。さらに領域Dでは、温
度特性がマイナス側に大きくなり易い。なお、a、b、
c及びdで囲まれる領域は、その線上も含む領域であ
る。
【0057】また、本発明においては、前記誘電体セラ
ミック成分に対して、酸化鉛がPbO換算で17重量%
以下混合されていることが望ましい。PbOの添加量が
増えるほど比誘電率が増加する傾向にあり、かつ、温度
特性をマイナス側にシフトさせることができる。但し、
その混合量が17重量%を超えると、焼結が不安定にな
る傾向がある。
【0058】また、本発明においては、BaO−Al2
3−SiO2からなる低温焼結セラミック材料を用いれ
ば、セラミック多層基板内に比抵抗の小さな銅系等の低
融点金属を配し、これを還元性雰囲気中で共焼結(同時
焼成)することが可能なことから、高周波特性に優れた
セラミック多層基板を形成できる。また、この低温焼結
セラミック材料は、上述したように、酸化バリウム、酸
化ケイ素及び酸化ホウ素を混合してなるガラス成分とほ
ぼ同組成の酸化物無機成分からなるので、絶縁性セラミ
ック材料層と誘電体セラミック材料層との相性が良く、
したがって、前述の誘電体セラミック層との接着強度が
高く、基板特性の変動が少ない。
【0059】また、本発明のセラミック多層基板は、銅
系の導体パターンを備えることが望ましい。すなわち、
本発明の誘電体セラミック組成物は、例えば酸化ビスマ
スのように還元性雰囲気で金属化し易い酸化物無機成分
を含んでいないので、還元性雰囲気中での焼成が可能で
あって、比抵抗が極めて小さく、安価な銅系導体材料と
の同時焼成が可能であり、拡散等の問題が少なく安定性
の高いセラミック多層基板を実現できる。また、上述し
たBaO−Al23−SiO2からなる低温焼結セラミ
ック材料も還元性雰囲気中での焼成が可能であるため、
還元性雰囲気中での一括焼成によって製造できる。
【0060】以上、本発明を実施の形態にしたがって説
明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるも
のではない。
【0061】例えば、絶縁性セラミック層の材料はBa
O−Al23−SiO2系材料に限定されるものではな
く、例えば、BaO−SrO−SiO2、BaO−Si
2−Li2O等の低温焼結セラミック材料を用いること
も可能である。これらの低温焼結セラミック材料は、前
述したBaO、SiO2及びB23からなるガラス成分
とほぼ同組成の酸化物無機成分を含む材料である。
【0062】また、本発明のセラミック多層基板は、半
導体ICやチップコンデンサ等の実装部品を搭載するた
めの基板として利用するだけでなく、LCフィルタ等の
積層電子部品、さらにはセラミックパッケージ等として
用いることが可能である。また、セラミック多層基板
上、或いはその裏面に抵抗を形成することで、若しく
は、絶縁性セラミック基板内又は誘電体セラミック層内
にチョークコイルやストリップラインを形成すること
で、基板形状のさらなる小型化を達成できる。
【0063】また、電極パターン、ビアホール、配線パ
ターン等として用いられる導体材料は銅系材料に限定さ
れるものではなく、銀、銀/パラジウム、銀/白金、金
等の低融点金属、さらには、タングステンやモリブデン
等の高融点金属を使用してもよい。
【0064】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例について説明
する。
【0065】まず、BaO−TiO2−(Nd1-m
m)O3/2を下記表6に示した所定量秤量し、空気中、
1000℃以上、1時間以上で仮焼した。引き続いて、
仮焼後のセラミック原料粉末を粉砕した後、下記表6に
示す比率で混合したBaO、SiO2及びB23からな
るガラス成分を所定量加え、さらにバインダー、分散
材、可塑剤、有機溶媒を適量添加、混合して、誘電体セ
ラミック層用の有機スラリーを作製した。
【0066】
【表6】
【0067】次いで、これをドクターブレード法に基づ
いてシート状に成形して誘電体基板用セラミックグリー
ンシートを作製した後、このセラミックグリーンシート
を必要な厚さになる分だけ積み重ね、これをプレスし、
適当な形状にカットした。その後、これを還元性雰囲気
中、1000℃以下で焼結した。そして、得られたシー
ト状の誘電体セラミックの両面に銅電極を付与し、比誘
電率εr、Q値、及び、静電容量の温度係数Tccをそ
れぞれ測定した。測定結果を下記表7に示す。
【0068】また、BaO−Al23−SiO2系材料
からなる低温焼結セラミック材料をシート状に成形して
作製したグリーンシートと、前述した誘電体セラミック
用グリーンシートとを積み重ね、図1に示したようなセ
ラミック多層基板を作製し、その基板強度(抗折強度)
及び焼結温度を測定した。基板強度及び焼結温度の測定
結果を下記表7に併せて示す。なお、下記表7における
焼結温度は、焼結体の最も密度の高くなる温度を示し
た。
【0069】
【表7】
【0070】表6及び表7から、例8のようにガラス成
分におけるBaOの組成比が20.0モル%以下である
と、Q値がやや小さく、静電容量の温度係数Tccもや
やばらつくことがあり、また、セラミック多層基板の焼
結温度が上昇してしまうことが分かった。また、例9の
ように、ガラス成分におけるBaOの組成比が65.0
モル%を超えると、静電容量の温度係数Tccがややば
らつき、基板強度は優れるものの焼結温度が上昇する傾
向があった。
【0071】また、例10のように、ガラス成分におけ
るSiO2の組成比が5.0モル%以下であると焼結温
度が上昇する傾向があり、他方、例11のように、Si
2の組成比が50.0モル%を超えると、Q値が小さ
くなり、また、静電容量の温度係数Tccが大きくばら
つき、焼結温度が上昇してしまう傾向があった。
【0072】また、例12のように、ガラス成分におけ
るB23の組成比が10.0モル%を下回ると、静電容
量の温度係数が大きくばらつくと共に焼結温度が上昇し
てしまい、他方、例13のように、B23の組成比が5
0.0モル%を上回ると、基板強度が小さくなってしま
う傾向にあった。
【0073】さらに、誘電体セラミック成分に対するガ
ラス成分の添加量に関して、例14から、その添加量が
3.0重量%未満であると焼結温度が上昇してしまい、
他方、例16から、35.0重量%を超えると基板強度
が低下してしまう傾向にあることが分かった。
【0074】これに対して、例1〜例7から、BaO、
SiO2及びB23からなるガラス成分の組成比に関し
て、図3の三成分図に示すように、BaOが20.0〜
65.0モル%、SiO2が5.0〜50.0モル%、
23が10.0〜50.0モル%のときは、高いQ値
を有し、かつ、比誘電率εr及び静電容量の温度係数T
ccに優れた値を示していると共に、基板強度が高く、
焼結温度が低いといった優れた特性を有していることが
分かる。
【0075】また、例14〜例16に関し、基板強度と
焼結温度とのバランスを考慮すると、誘電体セラミック
材料におけるガラス成分の含有量は3.0〜35.0重
量%が望ましいと思われる。
【0076】特に、BaO、SiO2及びB23からな
るガラス成分の組成比が、BaOが20.0〜65.0
モル%、SiO2が5.0〜50.0モル%、B23
10.0〜50.0モル%であって、かつ、誘電体セラ
ミック材料におけるガラス成分の含有量が3.0〜3
5.0重量%のとき、Q値が1500以上、比誘電率ε
rが35以上の優れた電気特性、静電容量の温度係数T
ccが±150ppm以内の優れた温度特性をそれぞれ
示していることが分かる。また、これらの例は、焼結温
度も低いのでBaO−Al23−SiO2系材料からな
る絶縁性セラミック基板及び低融点金属と同時焼結で
き、基板強度にも優れていることが分かる。
【0077】以上、本実施例によれば、浮遊容量が発生
すると特性上不利になると思われる部分に誘電率の低い
セラミック材料を用い、大きな容量を必要とする部分に
誘電率の高い誘電体セラミック材料を内蔵することで、
大容量のコンデンサを内蔵することができ、セラミック
多層基板の大幅な小型化、低背化が達成できる。同時
に、必要な部分にのみ誘電率の高い材料を内蔵している
ので、電極間や配線間の浮遊容量を最小限に抑えること
ができる。また、高誘電率の誘電体セラミック層部分を
グリーンシート等にして内蔵する場合、例えば、コンデ
ンサ間の誘電体膜厚を一定にすることができるため、非
常に精度の高い大容量のコンデンサを、必ずしも容量調
節のためのトリミングを行う必要なく、容易に形成でき
る。
【0078】さらに、低誘電率の絶縁性セラミック基板
と高誘電率の誘電体セラミック層とがほぼ同組成の酸化
物無機成分を含んでいるためにこれらの間の接合が適切
に働き、絶縁性セラミック基板と誘電体セラミック層と
の接着強度が非常に大きくなり、基板強度が大幅に向上
し、基板の安定性に優れる。
【0079】また、前記誘電体セラミック成分にはラン
タノイド系元素Meが添加されており、このMeは焼結
助剤として作用するため、ガラス成分におけるSiO2
の割合を比較的多くすることができ、これにより基板強
度の向上が達成できる。
【0080】
【発明の効果】本発明の誘電体セラミック組成物によれ
ば、誘電体セラミック成分の高Q値、高誘電率、静電容
量の温度係数などの優れた電気特性を保持することがで
き、また、比較的低温で焼結可能であって、焼結後の強
度が高い誘電体セラミック組成物を得ることができる。
【0081】本発明のセラミック多層基板によれば、絶
縁性セラミック層と誘電体セラミック層との接合性が向
上すると共に、高Q値、高誘電率、優れた温度特性を有
する誘電体セラミック層を有するセラミック多層基板を
形成できる。また、このセラミック多層基板は、低温焼
結可能であって、基板強度が高いので、高周波特性及び
信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるセラミック多
層基板の概略断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態によるセラミック多
層基板の概略断面図である。
【図3】本発明の誘電体セラミック組成物におけるガラ
ス成分の組成範囲を示す三成分図である。
【図4】本発明のBaO−TiO2−(Nd1-mMem
3/2系誘電体セラミック成分のモル比組成範囲を示す
三成分図である。
【符号の説明】
1…セラミック多層基板、 2…誘電体セラミック層、 3a、3b…絶縁性セラミック層、 4a、4b、4c、4d、4e、4f…電極、 5a、5b、5c、5d、5e、5f…ビアホール、 6、7…表面実装部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G031 AA06 AA07 AA11 AA28 AA29 AA30 AA32 BA09 CA03 5E346 AA12 AA13 AA36 BB01 BB20 CC18 CC21 CC32 DD02 DD07 EE24 EE29 GG04 GG09 HH01 HH06 5G303 AA05 AB06 AB08 AB11 AB12 AB15 BA06 BA12 CA01 CA03 CB01 CB02 CB03 CB22 CB25 CB30 CB35

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 BaO−TiO2−(Nd1-mMem)O
    3/2(但し、Meはランタノイド系元素を示し、0≦m
    ≦1.0である。)で表される誘電体セラミック成分
    に、酸化バリウム、酸化ケイ素及び酸化ホウ素からなる
    ガラス成分を混合し、これを焼成してなることを特徴と
    する、誘電体セラミック組成物。
  2. 【請求項2】 前記ガラス成分は、酸化バリウムを2
    0.0〜65.0モル%、酸化ケイ素を5.0〜50.
    0モル%、及び、酸化ホウ素を10.0〜50.0モル
    %混合してなることを特徴とする、請求項1に記載の誘
    電体セラミック組成物。
  3. 【請求項3】 前記ガラス成分の混合量を、前記誘電体
    セラミック成分に対して、3.0〜35.0重量%とす
    ることを特徴とする、請求項1又は2に記載の誘電体セ
    ラミック組成物。
  4. 【請求項4】 前記誘電体セラミック成分は、これをx
    BaO−yTiO2−z(Nd1-mMem)O3/2と表した
    とき、x+y+z=1であって、かつ、x、y及びzが
    下記表1のa、b、c及びdで囲まれる領域内のモル比
    組成を有することを特徴とする、請求項1乃至3のいず
    れかに記載の誘電体セラミック組成物。 【表1】
  5. 【請求項5】 前記誘電体セラミック成分に対して、酸
    化鉛が17重量%以下混合されていることを特徴とす
    る、請求項1乃至4のいずれかに記載の誘電体セラミッ
    ク組成物。
  6. 【請求項6】 低誘電率の絶縁性セラミック層と高誘電
    率の誘電体セラミック層とを積層してなるセラミック多
    層基板において、 前記絶縁性セラミック層は、低温焼結セラミック層であ
    り、 前記誘電体セラミック層は、BaO−TiO2−(Nd
    1-mMem)O3/2(但し、Meはランタノイド系元素を
    示し、0≦m≦1.0である。)で表される誘電体セラ
    ミック成分に、前記絶縁性セラミック層中の酸化物無機
    成分とほぼ同組成のガラス成分を混合し、これを焼成し
    てなる誘電体セラミック層であることを特徴とする、セ
    ラミック多層基板。
  7. 【請求項7】 前記ガラス成分は、酸化バリウムを2
    0.0〜65.0モル%、酸化ケイ素を5.0〜50.
    0モル%、及び、酸化ホウ素を10.0〜50.0モル
    %混合してなることを特徴とする、請求項6に記載のセ
    ラミック多層基板。
  8. 【請求項8】 前記ガラス成分の含有量を、前記誘電体
    セラミック成分に対して、3.0〜35.0重量%とす
    ることを特徴とする、請求項6又は7に記載のセラミッ
    ク多層基板。
  9. 【請求項9】 前記誘電体セラミック成分は、これをx
    BaO−yTiO2−z(Nd1-mMem)O3/2と表した
    とき、x+y+z=1であって、かつ、x、y及びzが
    下記表2のa、b、c及びdで囲まれる領域内のモル比
    組成を有することを特徴とする、請求項6乃至8のいず
    れかに記載のセラミック多層基板。 【表2】
  10. 【請求項10】 前記誘電体セラミック成分に対して、
    酸化鉛が17重量%以下混合されていることを特徴とす
    る、請求項6乃至9のいずれかに記載のセラミック多層
    基板。
  11. 【請求項11】 前記低温焼結セラミック層は、酸化バ
    リウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素からなるガラ
    スセラミック複合材料を焼成してなることを特徴とす
    る、請求項6乃至10のいずれかに記載のセラミック多
    層基板。
  12. 【請求項12】 前記セラミック多層基板は、前記絶縁
    性セラミック層用のグリーンシートと、前記誘電体セラ
    ミック層用のグリーンシートとを積層し、これを一括焼
    成してなることを特徴とする、請求項6乃至11のいず
    れかに記載のセラミック多層基板。
  13. 【請求項13】 前記セラミック多層基板は、前記絶縁
    性セラミック層用のグリーンシートと、前記誘電体セラ
    ミック層用の厚膜印刷物とを積層し、これを一括焼成し
    てなることを特徴とする、請求項6乃至11のいずれか
    に記載のセラミック多層基板。
  14. 【請求項14】 前記セラミック多層基板は銅系の導体
    パターンを備えることを特徴とする、請求項6乃至13
    のいずれかに記載のセラミック多層基板。
JP29409999A 1999-01-26 1999-10-15 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板 Expired - Fee Related JP3709752B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29409999A JP3709752B2 (ja) 1999-01-26 1999-10-15 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
DE2000103264 DE10003264C2 (de) 1999-01-26 2000-01-26 Dielektrische Keramikzusammensetzung und mehrschichtiges Keramiksubstrat
US09/947,301 US6475607B2 (en) 1999-01-26 2001-09-05 Dielectric ceramic composition and multilayered ceramic substrate

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-17431 1999-01-26
JP1743199 1999-01-26
JP29409999A JP3709752B2 (ja) 1999-01-26 1999-10-15 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000281436A true JP2000281436A (ja) 2000-10-10
JP3709752B2 JP3709752B2 (ja) 2005-10-26

Family

ID=26353937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29409999A Expired - Fee Related JP3709752B2 (ja) 1999-01-26 1999-10-15 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6475607B2 (ja)
JP (1) JP3709752B2 (ja)
DE (1) DE10003264C2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6602616B2 (en) 2000-12-19 2003-08-05 Murata Manufacturing Co. Ltd Composite multilayer ceramic electronic parts and method of manufacturing the same
JP2006032804A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Koha Co Ltd 発光装置およびその製造方法
CN105374915A (zh) * 2014-08-06 2016-03-02 首尔伟傲世有限公司 高功率发光装置
KR20190042004A (ko) 2016-08-17 2019-04-23 에이지씨 가부시키가이샤 유리

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3981270B2 (ja) * 2000-01-28 2007-09-26 Tdk株式会社 多層基板に内蔵された導体パターン及び導体パターンが内蔵された多層基板、並びに、多層基板の製造方法
DE10043194A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-28 Siemens Ag Glaskeramikmasse und Verwendung der Glaskeramikmasse
DE10043196B4 (de) 2000-09-01 2008-10-02 W.C. Heraeus Gmbh Glaskeramikmasse und Verwendung der Glaskeramikmasse
JP3581114B2 (ja) * 2001-06-27 2004-10-27 シャープ株式会社 拡散防止膜およびその製造方法および半導体記憶素子およびその製造方法
US6985349B2 (en) * 2001-12-13 2006-01-10 Harris Corporation Electronic module including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) substrate with a capacitive structure embedded therein and related methods
US20040216388A1 (en) * 2003-03-17 2004-11-04 Sharad Mathur Slurry compositions for use in a chemical-mechanical planarization process
US6906910B1 (en) * 2004-01-20 2005-06-14 International Business Machines Corporation Structures for implementing integrated conductor and capacitor in SMD packaging
US7183873B1 (en) * 2004-09-29 2007-02-27 Rockwell Collins, Inc. Tapered thickness broadband matching transformer
US20060283093A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Ivan Petrovic Planarization composition
TW200815309A (en) * 2006-09-29 2008-04-01 Delta Electronics Inc Ceramic substrate and fabricating method thereof
KR100956219B1 (ko) 2008-02-25 2010-05-04 삼성전기주식회사 확산 방지층을 갖는 저온동시소성 세라믹 기판 및 그 제조방법
KR102421016B1 (ko) * 2014-09-09 2022-07-13 세람테크 게엠베하 다중-층 냉각 엘리먼트
US9987658B1 (en) * 2017-03-29 2018-06-05 The United States Of America As Represented By The Aministrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of manufacturing a humidity sensing material
CN112537947B (zh) * 2020-12-09 2022-03-29 江苏科技大学 一种低损耗低介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4540676A (en) * 1984-05-23 1985-09-10 Tam Ceramics Low temperature fired dielectric ceramic composition with flat TC characteristic and method of making
JPH0769719A (ja) * 1993-08-31 1995-03-14 Fuji Elelctrochem Co Ltd 低温焼結型誘電体磁器の製造方法
JP3286651B2 (ja) * 1993-12-27 2002-05-27 株式会社住友金属エレクトロデバイス セラミック多層配線基板およびその製造法並びにセラミック多層配線基板用導電材料
JPH11228222A (ja) * 1997-12-11 1999-08-24 Murata Mfg Co Ltd 誘電体磁器組成物及びそれを用いたセラミック電子部品
JP4108836B2 (ja) * 1998-07-15 2008-06-25 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物
JP3680683B2 (ja) * 2000-03-06 2005-08-10 株式会社村田製作所 絶縁体磁器組成物

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6602616B2 (en) 2000-12-19 2003-08-05 Murata Manufacturing Co. Ltd Composite multilayer ceramic electronic parts and method of manufacturing the same
JP2006032804A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Koha Co Ltd 発光装置およびその製造方法
CN105374915A (zh) * 2014-08-06 2016-03-02 首尔伟傲世有限公司 高功率发光装置
KR20190042004A (ko) 2016-08-17 2019-04-23 에이지씨 가부시키가이샤 유리
US11236008B2 (en) 2016-08-17 2022-02-01 AGC Inc. Glass
KR20220121260A (ko) 2016-08-17 2022-08-31 에이지씨 가부시키가이샤 유리
KR20220162178A (ko) 2016-08-17 2022-12-07 에이지씨 가부시키가이샤 유리

Also Published As

Publication number Publication date
US20020025439A1 (en) 2002-02-28
US6475607B2 (en) 2002-11-05
JP3709752B2 (ja) 2005-10-26
DE10003264A1 (de) 2000-08-03
DE10003264C2 (de) 2001-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5056528B2 (ja) 絶縁体セラミック組成物およびそれを用いた絶縁体セラミック
US6753070B2 (en) Insulating ceramic compact, ceramic multilayer substrate, and ceramic electronic device
JP3709752B2 (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2753887B2 (ja) コンデンサー内蔵複合回路基板
JP2001247359A (ja) 絶縁体磁器組成物
US6455453B1 (en) Low-temperature sinterable ceramic composition and multilayer ceramic substrate
WO2007086184A1 (ja) 多層セラミック基板の内蔵コンデンサの容量値調整方法、ならびに多層セラミック基板およびその製造方法
JP2000264724A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
US6503645B1 (en) Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component
JP2000226255A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2634133B2 (ja) 高誘電体層を有する窒化アルミニウム多層配線基板及びその製造方法
JP2001106570A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック電子部品
JP4077625B2 (ja) 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器の製造方法
JP2000264722A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2000226256A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2000211967A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP2000058381A (ja) コンデンサ内蔵多層基板
JP4792720B2 (ja) 誘電体セラミック組成物およびセラミック多層基板
JP2000264723A (ja) 誘電体セラミック組成物及びセラミック多層基板
JP3273112B2 (ja) 多層配線基板および半導体素子収納用パッケージ
JPH0766563A (ja) 容量内蔵型多層回路基板
JP2003212648A (ja) 絶縁体磁器、セラミック多層基板、セラミック電子部品、および積層セラミック電子部品
JP4044752B2 (ja) 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器の製造方法
JP4129384B2 (ja) 誘電体磁器およびそれを用いた多層配線基板
JPH10158032A (ja) ガラスセラミック焼結体およびそれを用いた多層配線基板

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050719

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050801

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080819

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090819

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090819

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100819

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100819

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110819

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120819

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120819

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130819

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees