JPH01312896A - セラミック多層基板 - Google Patents
セラミック多層基板Info
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- JPH01312896A JPH01312896A JP63142495A JP14249588A JPH01312896A JP H01312896 A JPH01312896 A JP H01312896A JP 63142495 A JP63142495 A JP 63142495A JP 14249588 A JP14249588 A JP 14249588A JP H01312896 A JPH01312896 A JP H01312896A
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- capacitor
- constant ceramic
- high dielectric
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 67
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はセラミック多層基板に関し、特にコンデンサ
が内蔵されるセラミック多層基板に関する。
が内蔵されるセラミック多層基板に関する。
近年、LSIやVLS Iなどの半導体素子を搭載する
セラミック多層基板においては、高密度化のために、基
板自体にコンデンサを内蔵することが行われている。
セラミック多層基板においては、高密度化のために、基
板自体にコンデンサを内蔵することが行われている。
このように、セラミック多層基板にコンデンサを内蔵す
る場合、コンデンサの容量は、配線パターンが形成され
るセラミック誘電体の誘電率(ε)に依存する。そのた
め、コンデンサの容量が小さいものしかなかった。
る場合、コンデンサの容量は、配線パターンが形成され
るセラミック誘電体の誘電率(ε)に依存する。そのた
め、コンデンサの容量が小さいものしかなかった。
内蔵するコンデンサの容量を大きくするためには、セラ
ミック誘電体の厚みを薄くすることが考えられるが、そ
れでは機械的強度が弱くなってしまう。
ミック誘電体の厚みを薄くすることが考えられるが、そ
れでは機械的強度が弱くなってしまう。
コンデンサの容量を大きくする別の方法は、誘電率の大
きいセラミック誘電体を用いることである。しかしなが
ら、高誘電率のセラミック誘電体を用いると配線パター
ン上の信号の伝搬遅延が大きくなってしまう。
きいセラミック誘電体を用いることである。しかしなが
ら、高誘電率のセラミック誘電体を用いると配線パター
ン上の信号の伝搬遅延が大きくなってしまう。
それゆえに、この発明の主たる目的は、信号の伝搬遅延
を大きくしないで、しかも容量の大きなコンデンサを内
蔵することができる、セラミック多層基板を提供するこ
とである。
を大きくしないで、しかも容量の大きなコンデンサを内
蔵することができる、セラミック多層基板を提供するこ
とである。
この発明は、配線パターンが形成される低誘電率セラミ
ック層、低誘電率セラミック層と積層される高誘電率セ
ラミック層、高誘電率セラミック層の同一平面に形成さ
れた複数の第1のコンデンサ電極、および高誘電率セラ
ミンク層を挟んで複数の第1のコンデンサ電極にそれぞ
れ対向する複数の第2のコンデンサ電極を備える、セラ
ミック多層基板である。
ック層、低誘電率セラミック層と積層される高誘電率セ
ラミック層、高誘電率セラミック層の同一平面に形成さ
れた複数の第1のコンデンサ電極、および高誘電率セラ
ミンク層を挟んで複数の第1のコンデンサ電極にそれぞ
れ対向する複数の第2のコンデンサ電極を備える、セラ
ミック多層基板である。
高誘電率セラミック層の同一平面に形成された複数の第
1のコンデンサ電極と、高誘電率セラミック層を挟んで
複数の第2のコンデンサ電極とが対向する。したがって
、それぞれ対となる第1のコンデンサ電極と第2のコン
デンサ電極との間には、高誘電率セラミック層の誘電率
等に応じた容量が形成される。
1のコンデンサ電極と、高誘電率セラミック層を挟んで
複数の第2のコンデンサ電極とが対向する。したがって
、それぞれ対となる第1のコンデンサ電極と第2のコン
デンサ電極との間には、高誘電率セラミック層の誘電率
等に応じた容量が形成される。
一方、高誘電率セラミック層と積層される低誘電率セラ
ミック層に形成された配線パターンを通して信号が伝搬
する。
ミック層に形成された配線パターンを通して信号が伝搬
する。
この発明によれば、内蔵されるコンデンサの容量は高誘
電率セラミック層の誘電率に依存して太き(なり、他方
配線パターン上の信号の伝搬遅延は低誘電率セラミック
層の誘電率に依存して小さいままである。したがって、
この発明によれば、内蔵コンデンサの高容量化と伝搬遅
延の最小化という相反する要求を実現できる、セラミッ
ク多層基板が得られる。
電率セラミック層の誘電率に依存して太き(なり、他方
配線パターン上の信号の伝搬遅延は低誘電率セラミック
層の誘電率に依存して小さいままである。したがって、
この発明によれば、内蔵コンデンサの高容量化と伝搬遅
延の最小化という相反する要求を実現できる、セラミッ
ク多層基板が得られる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
第1図はこの発明の一実施例を示す分解斜視図である。
セラミック多層基板10は互いに積層される2層の高誘
電率セラミック層12および14を含み、これら高誘電
率セラミック層12および14の上下にはそれぞれ低誘
電率セラミック層16および18が積層される。
電率セラミック層12および14を含み、これら高誘電
率セラミック層12および14の上下にはそれぞれ低誘
電率セラミック層16および18が積層される。
高誘電率セラミック層12の上面には、それぞれが間隔
を隔てて複数の(この実施例では6個の)第1のコンデ
ンサ電極20aが形成される。そして、他方の高誘電率
セラミック層14の上面には、それぞれの第1のコンデ
ンサ電極20aとそれぞれ高誘電率セラミック層12を
挟んで対向する位置に、第2のコンデンサ電極20bが
形成される。したがって、それぞれ対となる第1のコン
デンサ電極20aおよび第2のコンデンサ電極20bの
間にコンデンサが形成される。このコンデンサの容量は
、第1および第2のコンデンサ電極20aおよび20b
の対向面積や高誘電率セラミック層12の誘電率および
厚み等に依存して決まる。
を隔てて複数の(この実施例では6個の)第1のコンデ
ンサ電極20aが形成される。そして、他方の高誘電率
セラミック層14の上面には、それぞれの第1のコンデ
ンサ電極20aとそれぞれ高誘電率セラミック層12を
挟んで対向する位置に、第2のコンデンサ電極20bが
形成される。したがって、それぞれ対となる第1のコン
デンサ電極20aおよび第2のコンデンサ電極20bの
間にコンデンサが形成される。このコンデンサの容量は
、第1および第2のコンデンサ電極20aおよび20b
の対向面積や高誘電率セラミック層12の誘電率および
厚み等に依存して決まる。
高誘電率セラミック層12の上に積層される低誘電率セ
ラミック層16には、上述の第1のコンデンサ電極20
aにそれぞれ対応する位置にバイアホールとなるスルー
ホール22が形成される。
ラミック層16には、上述の第1のコンデンサ電極20
aにそれぞれ対応する位置にバイアホールとなるスルー
ホール22が形成される。
そして、この低誘電率セラミック層16の上面には、こ
れらスルーホール22を囲むようにリング状の取出電極
24が形成される。したがって、それぞれが内蔵コンデ
ンサの一方電極を構成する前述の第1のコンデンサ電極
20aがスルーホール22を通して取出電極24に接続
されることによって、必要な外部回路要素(図示せず)
に接続される。
れらスルーホール22を囲むようにリング状の取出電極
24が形成される。したがって、それぞれが内蔵コンデ
ンサの一方電極を構成する前述の第1のコンデンサ電極
20aがスルーホール22を通して取出電極24に接続
されることによって、必要な外部回路要素(図示せず)
に接続される。
高誘電率セラミック層14のそれぞれの第2のコンデン
サ電極の近傍にバイアホールとなるスルーホール26が
形成される。そして、高誘電率セラミック層14の下側
に積層される低誘電率セラミック層18の上面には、上
述のそれぞれのスルーホール26と位置的に対応する位
置に接続電極2日が形成される。そして、これら接続電
極28は連結電極30によって互いに連結される。内蔵
コンデンサの他方電極を構成する前述の第2のコンデン
サ電極20bがスルーホール26を通して対応の接続電
極28に接続される。したがって、第2のコンデンサ電
極20bは接続電極28および連結電極30によって、
第2図の等価回路に示すように並列接続される。
サ電極の近傍にバイアホールとなるスルーホール26が
形成される。そして、高誘電率セラミック層14の下側
に積層される低誘電率セラミック層18の上面には、上
述のそれぞれのスルーホール26と位置的に対応する位
置に接続電極2日が形成される。そして、これら接続電
極28は連結電極30によって互いに連結される。内蔵
コンデンサの他方電極を構成する前述の第2のコンデン
サ電極20bがスルーホール26を通して対応の接続電
極28に接続される。したがって、第2のコンデンサ電
極20bは接続電極28および連結電極30によって、
第2図の等価回路に示すように並列接続される。
最下層の低誘電率セラミンク層18の上面にはさらに、
連結電極30に接続された接地電極32が形成される。
連結電極30に接続された接地電極32が形成される。
この接地電極32と位置的に対応するように、高誘電率
セラミック層14.高誘電率セラミック層12および低
誘電率セラミック層16には、それぞれ、スルーホール
34.36および38が形成される。そして、最上層の
低誘電率セラミック層16の上面には、スルーホール3
8を囲むように、取出電極40が形成される。したがっ
て、必要に応じて、接地電極32がスルーホール34.
36および38を通して取出電極40に接続されること
によって、各内蔵コンデンサの第2のコンデンサ電極2
0bが接地される。
セラミック層14.高誘電率セラミック層12および低
誘電率セラミック層16には、それぞれ、スルーホール
34.36および38が形成される。そして、最上層の
低誘電率セラミック層16の上面には、スルーホール3
8を囲むように、取出電極40が形成される。したがっ
て、必要に応じて、接地電極32がスルーホール34.
36および38を通して取出電極40に接続されること
によって、各内蔵コンデンサの第2のコンデンサ電極2
0bが接地される。
なお、高誘電率セラミック層12には、その上に形成さ
れたそれぞれの第1のコンデンサ電極20aの相互間を
分断するようにスリット42が形成される。したがって
、それぞれの第1のコンデンサ電極20a相互間には、
スリット42によって形成される低誘電率部分(空気:
ε=1)が介在する。この低誘電率部分によって、それ
ぞれの第1のコンデンサ電極20a相互間におけるクロ
ストークが小さくされる。具体的には、第1のコンデン
サ電極20aを1mmの間隔で配置し、第1のコンデン
サ電極20aと第2のコンデンサ電極20bとによって
1,000pFの内蔵コンデンサを形成する場合、30
0μmの幅を有するスリット42を形成すると、それぞ
れのコンデンサ間におけるクロストークによるノイズは
、スリット42がない場合に比べて115以下に低減で
きる。
れたそれぞれの第1のコンデンサ電極20aの相互間を
分断するようにスリット42が形成される。したがって
、それぞれの第1のコンデンサ電極20a相互間には、
スリット42によって形成される低誘電率部分(空気:
ε=1)が介在する。この低誘電率部分によって、それ
ぞれの第1のコンデンサ電極20a相互間におけるクロ
ストークが小さくされる。具体的には、第1のコンデン
サ電極20aを1mmの間隔で配置し、第1のコンデン
サ電極20aと第2のコンデンサ電極20bとによって
1,000pFの内蔵コンデンサを形成する場合、30
0μmの幅を有するスリット42を形成すると、それぞ
れのコンデンサ間におけるクロストークによるノイズは
、スリット42がない場合に比べて115以下に低減で
きる。
なお、各内蔵コンデンサ間に低誘電率部分を介挿する目
的のためには、上述のスリット42内に別の低誘電率材
料(たとえば低誘電率セラミック層16および18の材
料)を充填してもよい。このようにスリット42に低誘
電率材料を充填するようにすれば、高誘電率セラミック
層12の機械的な強度が大きくなるので、この高誘電率
セラミック層12の厚みを可及的薄くし、より一層の高
容量化が可能になる。
的のためには、上述のスリット42内に別の低誘電率材
料(たとえば低誘電率セラミック層16および18の材
料)を充填してもよい。このようにスリット42に低誘
電率材料を充填するようにすれば、高誘電率セラミック
層12の機械的な強度が大きくなるので、この高誘電率
セラミック層12の厚みを可及的薄くし、より一層の高
容量化が可能になる。
さらに、スリット42は、第1図の実施例では高誘電率
セラミック層12を貫通するものとして形成されたが、
これは第3図に示すように、高誘電率セラミック層12
の上面に形成される適当な深さの溝42′であってもよ
い。このような溝42′が形成されると、それを挟む第
1のコンデンサ電極2Oa間におけるパス(path)
が長くなるので、電界が小さくなり、結果的に隣接する
内蔵コンデンサ間のクロストークが小さくなる。
セラミック層12を貫通するものとして形成されたが、
これは第3図に示すように、高誘電率セラミック層12
の上面に形成される適当な深さの溝42′であってもよ
い。このような溝42′が形成されると、それを挟む第
1のコンデンサ電極2Oa間におけるパス(path)
が長くなるので、電界が小さくなり、結果的に隣接する
内蔵コンデンサ間のクロストークが小さくなる。
クロストークを抑制するためにはそれぞれの第1のコン
デンサ電極20aが形成された高誘電率セラミック層1
2をそれぞれのコンデンサ電極毎に分離して配置するよ
うにしてもよいが、第1図実施例のように1枚の高誘電
率セラミンク層12を切欠42によって分離する構成の
方が取り扱いが簡単である。なぜなら、スリットないし
切欠42が形成されても、それぞれの第1のコンデンサ
電極20aは高誘電率セラミック層12の連結部44(
第1図)によって−平面で部分的に物理的に結合するか
らである。
デンサ電極20aが形成された高誘電率セラミック層1
2をそれぞれのコンデンサ電極毎に分離して配置するよ
うにしてもよいが、第1図実施例のように1枚の高誘電
率セラミンク層12を切欠42によって分離する構成の
方が取り扱いが簡単である。なぜなら、スリットないし
切欠42が形成されても、それぞれの第1のコンデンサ
電極20aは高誘電率セラミック層12の連結部44(
第1図)によって−平面で部分的に物理的に結合するか
らである。
さらに、第1図実施例では高誘電率セラミック層12お
よび14が形成され、それぞれの上に第1のコンデンサ
電極20aおよび20bが形成された。しかしながら、
高誘電率セラミック層14は低誘電率セラミック層とし
て構成され、その上に同じような第2のコンデンサ電極
が配置されてもよい。なぜなら、第1および第2のコン
デンサ電極20aおよび20bは、その場合でも、高誘
電率セラミック層12を挟んで対向することになるから
である。
よび14が形成され、それぞれの上に第1のコンデンサ
電極20aおよび20bが形成された。しかしながら、
高誘電率セラミック層14は低誘電率セラミック層とし
て構成され、その上に同じような第2のコンデンサ電極
が配置されてもよい。なぜなら、第1および第2のコン
デンサ電極20aおよび20bは、その場合でも、高誘
電率セラミック層12を挟んで対向することになるから
である。
また、第1図図示の実施例のような高誘電率セラミック
層12および14を低誘電率セラミック層16および1
8の間に多数積層して、第4図に示すようにディスクリ
ートな積層コンデンサと同しような電極配置として、さ
らに大容量のコンデンサを内蔵するようにすることも可
能である。この場合、スルーホール46および48の内
部に形成された導体50および52によって第1のコン
デンサ電極20aおよび20bのそれぞれが互いに連結
される。
層12および14を低誘電率セラミック層16および1
8の間に多数積層して、第4図に示すようにディスクリ
ートな積層コンデンサと同しような電極配置として、さ
らに大容量のコンデンサを内蔵するようにすることも可
能である。この場合、スルーホール46および48の内
部に形成された導体50および52によって第1のコン
デンサ電極20aおよび20bのそれぞれが互いに連結
される。
上述のいずれの実施例においても、高誘電率セラミック
層12および14ならびに低誘電率セラミック層16お
よび18は一体焼成され得るが、セラミック材料として
は低温焼成セラミックまたは高温焼成セラミックのいず
れが利用されてもよい。低温焼成セラミックが用いられ
る場合には次表に示すように高誘電率セラミック層12
および14としてはPb系ペロブスカイト系の、たとえ
ばP b (M g xis N b +13 ) O
s等が利用され、低誘電率セラミック層16および18
としてはBao−A1.O,−3iO□系セラミツクが
利用可能である。このような低温焼成セラミックが用い
られる場合には、コンデンサ電極等の導体材料として、
高温焼成セラミックが利用される場合の導体材料、たと
えばMoあるいはW等の高融点金属に代えて、Cuある
いはAu等の電気抵抗の小さい低融点金属が利用できる
という利点がある。
層12および14ならびに低誘電率セラミック層16お
よび18は一体焼成され得るが、セラミック材料として
は低温焼成セラミックまたは高温焼成セラミックのいず
れが利用されてもよい。低温焼成セラミックが用いられ
る場合には次表に示すように高誘電率セラミック層12
および14としてはPb系ペロブスカイト系の、たとえ
ばP b (M g xis N b +13 ) O
s等が利用され、低誘電率セラミック層16および18
としてはBao−A1.O,−3iO□系セラミツクが
利用可能である。このような低温焼成セラミックが用い
られる場合には、コンデンサ電極等の導体材料として、
高温焼成セラミックが利用される場合の導体材料、たと
えばMoあるいはW等の高融点金属に代えて、Cuある
いはAu等の電気抵抗の小さい低融点金属が利用できる
という利点がある。
表
低温焼成
低誘電率セラミック層 Ba0−A1z03−5iO1
系高誘電率セラミツクq pb系ペロブスカイト系導
体材料 CuまたはAu高温焼成 低誘電率セラミック層 A1z03系 高誘電率セラミックii BaTiO3系導体材料
Mo、 W
系高誘電率セラミツクq pb系ペロブスカイト系導
体材料 CuまたはAu高温焼成 低誘電率セラミック層 A1z03系 高誘電率セラミックii BaTiO3系導体材料
Mo、 W
第1図はこの発明の一実施例を示す分解斜視図である。
第2図は第1図実施例の等価回路図である。
第3図はスリットないし切欠の他の例を示す断面図解図
である。 第4図はこの発明の他の実施例を示す断面図解図である
。 図において、12および14は高誘電率セラミック層、
16および18は低誘電率セラミック層、20aは第1
のコンデンサ電極、20bは第2のコンデンサ電極を示
す。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 1) 義 人 第1図
である。 第4図はこの発明の他の実施例を示す断面図解図である
。 図において、12および14は高誘電率セラミック層、
16および18は低誘電率セラミック層、20aは第1
のコンデンサ電極、20bは第2のコンデンサ電極を示
す。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 1) 義 人 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 配線パターンが形成される低誘電率セラミック層、 前記低誘電率セラミック層と積層される高誘電率セラミ
ック層、 前記高誘電率セラミック層の同一平面に形成された複数
の第1のコンデンサ電極、および 前記高誘電率セラミック層を挟んで前記複数の前記第1
のコンデンサ電極にそれぞれ対向する複数の第2のコン
デンサ電極を備える、セラミック多層基板。 2 前記高誘電率セラミック層は隣合う前記コンデンサ
電極の間に形成された切欠を含む、特許請求の範囲第1
項記載のセラミック多層基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142495A JPH01312896A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | セラミック多層基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142495A JPH01312896A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | セラミック多層基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312896A true JPH01312896A (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15316658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142495A Pending JPH01312896A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | セラミック多層基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01312896A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10383220B2 (en) | 2016-03-25 | 2019-08-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic substrate and method for production thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48100655A (ja) * | 1972-04-05 | 1973-12-19 | ||
| JPS4989150A (ja) * | 1972-12-29 | 1974-08-26 | ||
| JPS5917232A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | 日本電気株式会社 | 複合積層セラミツク部品およびその製造方法 |
| JPS62244631A (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-26 | 日本電気株式会社 | 複合積層セラミツク部品の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142495A patent/JPH01312896A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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