JPH02177520A - 半導体磁器基板の製造方法 - Google Patents
半導体磁器基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH02177520A JPH02177520A JP63334103A JP33410388A JPH02177520A JP H02177520 A JPH02177520 A JP H02177520A JP 63334103 A JP63334103 A JP 63334103A JP 33410388 A JP33410388 A JP 33410388A JP H02177520 A JPH02177520 A JP H02177520A
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- JP
- Japan
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- dielectric constant
- region
- molded body
- high dielectric
- tio2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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）
本発明は基板及びコンデンサの両方の機能を有する電子
回路用半導体磁器基板の製造方法に関するものである。
回路用半導体磁器基板の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
近年、従来は上部に搭載していたコンデンサを基板内に
移行させたいわゆるコンデンサ内蔵型粒界絶縁型半導体
磁器基板が開発され、電子機器の小型化に大きく寄長す
るものとして期待されている。この基板は、高誘電率用
成形体の一部に、Ａｆｆｉ□Ｏ１を添加した組成の領域
を設けて低誘電率帯を形成させ、これにより高誘電率領
域を分離して複数個のコンデンサを形成することを可能
としたものである。
移行させたいわゆるコンデンサ内蔵型粒界絶縁型半導体
磁器基板が開発され、電子機器の小型化に大きく寄長す
るものとして期待されている。この基板は、高誘電率用
成形体の一部に、Ａｆｆｉ□Ｏ１を添加した組成の領域
を設けて低誘電率帯を形成させ、これにより高誘電率領
域を分離して複数個のコンデンサを形成することを可能
としたものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、この従来技術は、成形体の成形時に２種類の領
域を設けるために仕切板等を使用する必要があるので、
製造工程が複雑化するという問題点を有している。小型
化した電子回路用基板上に仕切板によって２個所以上の
分離帯を設けることは実際上非常に困難であった。また
還元再酸化型半導体磁器基板については、磁器基板を分
離する実用的な技術は従来未確立であり、さらに、機能
の異なる２種類のコンデンサを形成したものも従来存在
していない。
域を設けるために仕切板等を使用する必要があるので、
製造工程が複雑化するという問題点を有している。小型
化した電子回路用基板上に仕切板によって２個所以上の
分離帯を設けることは実際上非常に困難であった。また
還元再酸化型半導体磁器基板については、磁器基板を分
離する実用的な技術は従来未確立であり、さらに、機能
の異なる２種類のコンデンサを形成したものも従来存在
していない。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもの
で、用途の異なるコンデンサすなわち大容量を有する通
常のコンデンサと温度補償用コンデンサとの２種類のコ
ンデンサを複数個内蔵させることができる半導体磁器基
板の製造方法を提供するものである。
で、用途の異なるコンデンサすなわち大容量を有する通
常のコンデンサと温度補償用コンデンサとの２種類のコ
ンデンサを複数個内蔵させることができる半導体磁器基
板の製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、ＴｉＯｘまたはＴｉＯ□を主成分
とする温度補償用コンデンサ形成用組成物を、複数個の
領域が画成されるように、チタン酸バリウム系またはチ
タン酸ストロンチウム系の半導体磁器組成物からなる高
誘電率用成形体の主表面上に供給し、内部に拡散させる
ことを特徴とする半導体磁器基板の製造方法である。
とする温度補償用コンデンサ形成用組成物を、複数個の
領域が画成されるように、チタン酸バリウム系またはチ
タン酸ストロンチウム系の半導体磁器組成物からなる高
誘電率用成形体の主表面上に供給し、内部に拡散させる
ことを特徴とする半導体磁器基板の製造方法である。
次に本発明の方法を図面を参照して例についてさらに詳
細に説明する。第１図において高誘電率用成形体ｌは、
チタン酸バリウム系またはチタン酸ストロンチウム系の
半導体磁器組成物のような、・高誘電率用組成物からな
る。成形体１の誘電率は高ければ高い程限られた体積の
基板内に多数のコンデンサを内蔵させることができるの
で好ましい。
細に説明する。第１図において高誘電率用成形体ｌは、
チタン酸バリウム系またはチタン酸ストロンチウム系の
半導体磁器組成物のような、・高誘電率用組成物からな
る。成形体１の誘電率は高ければ高い程限られた体積の
基板内に多数のコンデンサを内蔵させることができるの
で好ましい。
なお、本発明方法は、粒界絶縁型又は還元再酸化型のコ
ンデンサを内蔵させるための半導体磁器基板の製造に適
用することができる。
ンデンサを内蔵させるための半導体磁器基板の製造に適
用することができる。
高誘電率用組成物を通常の方法でバインダーの存在下に
基板状に成形して、高誘電率用成形体１を得、次にその
主表面上にＴｉ０１またはＴｉ０ｚを主成分とする組成
物を、有機ビヒクルを用いてペーストにした後に、複数
個の塗布領域２が画成されるように塗布する。成形体１
において無塗布領域を３で示す、このようにして処理し
た成形体について脱バインダー焼成を行った後に、還元
性雰囲気中で焼成することにより、全体を半導体磁器す
る。
基板状に成形して、高誘電率用成形体１を得、次にその
主表面上にＴｉ０１またはＴｉ０ｚを主成分とする組成
物を、有機ビヒクルを用いてペーストにした後に、複数
個の塗布領域２が画成されるように塗布する。成形体１
において無塗布領域を３で示す、このようにして処理し
た成形体について脱バインダー焼成を行った後に、還元
性雰囲気中で焼成することにより、全体を半導体磁器す
る。
これと同時に、Ｔｉ０ｇまたはＴｉ０ｚを主成分とする
組成物は塗布領域２から成形体１の内部に拡散する。
組成物は塗布領域２から成形体１の内部に拡散する。
この拡散により第２図に示すように塗布領域２に接した
成形体の領域４はＴｉ（ｈを含有する組成となり、温度
補償用としての機能が付与される。なお温度補償用とし
ての機能は、温度補償用領域４のＴｉＯ□含有量に支配
され、その含有量は３０重量％以上にする必要がある。
成形体の領域４はＴｉ（ｈを含有する組成となり、温度
補償用としての機能が付与される。なお温度補償用とし
ての機能は、温度補償用領域４のＴｉＯ□含有量に支配
され、その含有量は３０重量％以上にする必要がある。
従って、Ｔｉ（ｈ含有量が３０重量％以上になるように
、基板の厚みに応じて塗布量を決定すればよい。例えば
、還元性雰囲気における焼成後の基板の厚みが、０．６
５ｍｍである場合には塗布量は０．３ ｍｇ／ｃｎ＋”
から２．０ ｍｇ／ｃｍｚまでが好ましく、０．３■／
ｃ１１ｔ未満の場合には温度補償用領域を形成すること
ができず、また２、０■／ ｃｍ ”を超える場合には
基板の強度が低下するので好ましくない、成形体ｌにお
いて無塗布領域３に接した成形体の領域は高誘電率領域
５を形成する。
、基板の厚みに応じて塗布量を決定すればよい。例えば
、還元性雰囲気における焼成後の基板の厚みが、０．６
５ｍｍである場合には塗布量は０．３ ｍｇ／ｃｎ＋”
から２．０ ｍｇ／ｃｍｚまでが好ましく、０．３■／
ｃ１１ｔ未満の場合には温度補償用領域を形成すること
ができず、また２、０■／ ｃｍ ”を超える場合には
基板の強度が低下するので好ましくない、成形体ｌにお
いて無塗布領域３に接した成形体の領域は高誘電率領域
５を形成する。
次に、このようにして得た半導体磁器基板は、所望の型
式のコンデンサにするために所要の製造工程を経る０粒
界絶縁型コンデンサが望ましい場合には、全体もしくは
高誘電率領域５にＢｉ２Ｏ２、ＣｕＯ等の粒界絶縁剤を
塗布し、大気中で焼成して拡散させると、コンデンサ内
蔵用粒界絶縁型磁器基板が得られる。また、還元再酸化
型コンデンサが望ましい場合には、そのまま大気中で焼
成するとコンデンサ内蔵用還元再酸化型磁器基板が得ら
れる。
式のコンデンサにするために所要の製造工程を経る０粒
界絶縁型コンデンサが望ましい場合には、全体もしくは
高誘電率領域５にＢｉ２Ｏ２、ＣｕＯ等の粒界絶縁剤を
塗布し、大気中で焼成して拡散させると、コンデンサ内
蔵用粒界絶縁型磁器基板が得られる。また、還元再酸化
型コンデンサが望ましい場合には、そのまま大気中で焼
成するとコンデンサ内蔵用還元再酸化型磁器基板が得ら
れる。
この磁器基板の所望の位置に電極６を形成し、さらに各
種の絶縁層を施すことにより、異種の磁器コンデンサを
複数個内蔵する半導体磁器基板が完成する。このように
して得たコンデンサ内蔵用粒界絶縁型磁器基板の断面を
第３図に示す。
種の絶縁層を施すことにより、異種の磁器コンデンサを
複数個内蔵する半導体磁器基板が完成する。このように
して得たコンデンサ内蔵用粒界絶縁型磁器基板の断面を
第３図に示す。
なお高誘電率領域５を温度補償用領域４によって挟むこ
とにより発生する温度補償用コンデンサのクロス容量は
、第３図に示すようにガード電極７を設け、グランドに
落すことにより小さくすることができる。
とにより発生する温度補償用コンデンサのクロス容量は
、第３図に示すようにガード電極７を設け、グランドに
落すことにより小さくすることができる。
（実施例）
次に本発明を実施例および比較例について説明する。
遺
これらの例ではチタン酸ストロンチウム系の高誘電率用
成形体１を使用した。成形体ｌの製造に使用した組成物
の組成比は第１表および第２表にまとめて示した。製造
方法は、全ての例において共通で、下記の通りである。
成形体１を使用した。成形体ｌの製造に使用した組成物
の組成比は第１表および第２表にまとめて示した。製造
方法は、全ての例において共通で、下記の通りである。
まず高誘電率用成形体１を製造するために、第１表に示
す組成比になるよう各原料を秤量し、湿式ボールミルで
１２時間粉砕混合した。この混合物を乾燥後に１１００
℃×５時間大気中で仮焼した。次に、湿式ボールミルで
１８時間粉砕混合し、乾燥後にポリビニールブチラール
をバインダーとして厚み０．８５ｍｍにドクターブレー
ド成形し、２８ｍ Ｘ ２Ｂｍｍに打ち抜いて成形体１
を得た。次に、温度補償用領域の形成に使用するＴｉＯ
２またはＴｉ（ｈを主成分とする組成物を、第２表に示
す組成比になるように秤量し、粉砕混合した。この混合
物をエチルセルロースおよびｎ−ブチルカルピトールア
セテートからなる有機ビヒクルによってペーストとし、
成形体１の主表面上に所定の複数個の塗布領域２が画成
されるように塗布した（第１図参照）０次いで、これを
９００°Ｃで脱バインダー焼成した後に、窒素９０％お
よび水素１０％からなる還元性雰囲気中で１４００°Ｃ
Ｘ２時間焼成して半導体磁器基板を得た。
す組成比になるよう各原料を秤量し、湿式ボールミルで
１２時間粉砕混合した。この混合物を乾燥後に１１００
℃×５時間大気中で仮焼した。次に、湿式ボールミルで
１８時間粉砕混合し、乾燥後にポリビニールブチラール
をバインダーとして厚み０．８５ｍｍにドクターブレー
ド成形し、２８ｍ Ｘ ２Ｂｍｍに打ち抜いて成形体１
を得た。次に、温度補償用領域の形成に使用するＴｉＯ
２またはＴｉ（ｈを主成分とする組成物を、第２表に示
す組成比になるように秤量し、粉砕混合した。この混合
物をエチルセルロースおよびｎ−ブチルカルピトールア
セテートからなる有機ビヒクルによってペーストとし、
成形体１の主表面上に所定の複数個の塗布領域２が画成
されるように塗布した（第１図参照）０次いで、これを
９００°Ｃで脱バインダー焼成した後に、窒素９０％お
よび水素１０％からなる還元性雰囲気中で１４００°Ｃ
Ｘ２時間焼成して半導体磁器基板を得た。
この基板の断面を第２図に示す。第２図において４は温
度補償用領域を示し、５は高誘電率領域を示す。
度補償用領域を示し、５は高誘電率領域を示す。
このようにして得た半導体磁器基板の高誘電率領域５に
Ｂｉ ｚ（ｈおよびＣｕＯからなる粒界絶縁剤を塗布し
、大気中で１２００℃×１時間焼成し、高誘電率領域５
の結晶粒界に絶縁層を形成した。なお、この時点で基板
の厚みは０．６５ｍであった。このようにして得た磁器
基板の高誘電率領域５および温度補償用領域４に第３図
のように電極６を形成し、コンデンサ内蔵粒界絶縁型半
導体磁器基板を得た。
Ｂｉ ｚ（ｈおよびＣｕＯからなる粒界絶縁剤を塗布し
、大気中で１２００℃×１時間焼成し、高誘電率領域５
の結晶粒界に絶縁層を形成した。なお、この時点で基板
の厚みは０．６５ｍであった。このようにして得た磁器
基板の高誘電率領域５および温度補償用領域４に第３図
のように電極６を形成し、コンデンサ内蔵粒界絶縁型半
導体磁器基板を得た。
この基板の各領域について電気特性を次の方法で計測し
た： 見掛けの誘電率（ｇ）および誘電損失％（ｔａｎδ）は
、ＹＨＰ４１９２Ａ（Ｙｌ（Ｐ社製）ニヨリ、所定ノコ
ンデンサ電極を用いて１ｋＨｚ、ＩＶで測定した。また
絶縁抵抗率ＩＲ（ＭΩ・Ｃｌ１１）は、アトパンテスト
ＴＲ−８６１１Ａ （７Ｆ ハフ テＸト社製）により
、ＩＯＶ、１分値で測定した。
た： 見掛けの誘電率（ｇ）および誘電損失％（ｔａｎδ）は
、ＹＨＰ４１９２Ａ（Ｙｌ（Ｐ社製）ニヨリ、所定ノコ
ンデンサ電極を用いて１ｋＨｚ、ＩＶで測定した。また
絶縁抵抗率ＩＲ（ＭΩ・Ｃｌ１１）は、アトパンテスト
ＴＲ−８６１１Ａ （７Ｆ ハフ テＸト社製）により
、ＩＯＶ、１分値で測定した。
容量の温度変化率ＴＣ（％）又は（ｐｐｎ＋／ｄｅｇ）
は２５°Ｃの容量値を基準として求めた一２５°ｃ十８
５°Ｃの温度範囲における容量の変化率であり、この値
は下記の式により算出した： 高誘電率領域のＴＣの算出式： 温度補償用領域のＴＣ算出式： 上式において、Ｃ−ｚｓ 、 Ｃ□およびＣＳＳはそれ
ぞれ一２５°Ｃ１２５°Ｃおよび８５°Ｃにおける容量
値である。
は２５°Ｃの容量値を基準として求めた一２５°ｃ十８
５°Ｃの温度範囲における容量の変化率であり、この値
は下記の式により算出した： 高誘電率領域のＴＣの算出式： 温度補償用領域のＴＣ算出式： 上式において、Ｃ−ｚｓ 、 Ｃ□およびＣＳＳはそれ
ぞれ一２５°Ｃ１２５°Ｃおよび８５°Ｃにおける容量
値である。
これらの結果を第３表にまとめて示した。データはいず
れも１０個の試料の測定値の平均値である。
れも１０個の試料の測定値の平均値である。
■遺
これらの例ではチタン酸バリウム系の高誘電率用成形体
１を使用した。成形体１の製造に使用した組成物の組成
比は第４表および第５表にまとめて示した。製造方法は
、全ての例において共通で、下記の通りである。
１を使用した。成形体１の製造に使用した組成物の組成
比は第４表および第５表にまとめて示した。製造方法は
、全ての例において共通で、下記の通りである。
まず高誘電率用成形体１を製造するために、第４表に示
す組成比になるように各原料を秤量し、前記実施例と同
様にして厚み０．６５閣のグリーンシートを成形し、２
８ｍｍＸ２８ｍに打ち抜いて成形体ｌを得た。次に、温
度補償用領域の形成に使用するＴｉＯ□またはＴｉ０１
を主成分とする組成物を、第５表に示す組成比になるよ
うに秤量し、粉砕混合した。
す組成比になるように各原料を秤量し、前記実施例と同
様にして厚み０．６５閣のグリーンシートを成形し、２
８ｍｍＸ２８ｍに打ち抜いて成形体ｌを得た。次に、温
度補償用領域の形成に使用するＴｉＯ□またはＴｉ０１
を主成分とする組成物を、第５表に示す組成比になるよ
うに秤量し、粉砕混合した。
この混合物を前記実施例と同様な有機ビヒクルを用いて
ペーストとし、成形体ｌの主表面上に所定の複数個の塗
布領域２が画成されるように塗布した（第１図参照）０
次いで、これを大気中で１３５０℃で焼成し、次に窒素
９０％および水素ｌＯ％からなる還元性雰囲気中で１１
００°ＣＸ２時間焼成して半導体磁器基板を得た。この
基板の断面を第２図に示す、第２図において４および５
はそれぞれ温度補償用領域および高誘電率領域を示す。
ペーストとし、成形体ｌの主表面上に所定の複数個の塗
布領域２が画成されるように塗布した（第１図参照）０
次いで、これを大気中で１３５０℃で焼成し、次に窒素
９０％および水素ｌＯ％からなる還元性雰囲気中で１１
００°ＣＸ２時間焼成して半導体磁器基板を得た。この
基板の断面を第２図に示す、第２図において４および５
はそれぞれ温度補償用領域および高誘電率領域を示す。
さらにこのようにして得た半導体磁器基板を大気中で１
１５０℃×１時間焼成した。このよう°にして得た磁器
基板の高誘電率領域および温度補償領域に前記実施例と
同様にして電極６を形成し、コンデンサ内蔵還元再酸化
型半導体磁器基板を得た。
１５０℃×１時間焼成した。このよう°にして得た磁器
基板の高誘電率領域および温度補償領域に前記実施例と
同様にして電極６を形成し、コンデンサ内蔵還元再酸化
型半導体磁器基板を得た。
この基板の各領域について電気特性を前記実施例と同様
な方法で計測した。これらの結果を第６表に示した。デ
ータはいずれも１０個の試料の測定値の平均値である。
な方法で計測した。これらの結果を第６表に示した。デ
ータはいずれも１０個の試料の測定値の平均値である。
（発明の効果）
上述の説明から明らかなように、本発明方法の特徴であ
るＴｉ０１の塗布という実用上簡単な工程を行うことに
よって、２種類のコンデンサを全く機能を損なうことな
く同一基板に内蔵させることができる半導体磁器基板を
容易に製造することが可能となった。従って、半導体磁
器基板の良品率の向上が大いに期待される。
るＴｉ０１の塗布という実用上簡単な工程を行うことに
よって、２種類のコンデンサを全く機能を損なうことな
く同一基板に内蔵させることができる半導体磁器基板を
容易に製造することが可能となった。従って、半導体磁
器基板の良品率の向上が大いに期待される。
第１表：高誘電率領域形成用組成物（モル部）第２表：
温度補償用領域形成用組成物の組成比（モル部）率は比
較例を示し、他は実施例を示す。
温度補償用領域形成用組成物の組成比（モル部）率は比
較例を示し、他は実施例を示す。
第４表：高誘電率領域形成用組成物の組成比（モル部）
第５表：温度補償用領域形成用組成物の組成比（モル部
）＊は比較例を示し、池は実施例を示す。
第５表：温度補償用領域形成用組成物の組成比（モル部
）＊は比較例を示し、池は実施例を示す。
第１図は本発明方法の一例において高誘電率用成形体の
主表面上に温度補償用領域形成用組成物を塗布した後の
状態を示す斜視図、 第２図は本発明方法の一例によって製造した半導体磁器
基板の、第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図、 第３図は第２図の半導体磁器基板から製造したコンデン
サ内蔵粒界絶縁型磁器基板の断面図である。 １・・・高誘電率用成形体 ２・・・塗布領域 ３・・・無塗布領域４・・
・温度補償用領域形成用組成物が拡散した領域（温度補
償用領域） ５・・・高誘電率領域 ６・・・電極７・・・ガー
ド電掻
主表面上に温度補償用領域形成用組成物を塗布した後の
状態を示す斜視図、 第２図は本発明方法の一例によって製造した半導体磁器
基板の、第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図、 第３図は第２図の半導体磁器基板から製造したコンデン
サ内蔵粒界絶縁型磁器基板の断面図である。 １・・・高誘電率用成形体 ２・・・塗布領域 ３・・・無塗布領域４・・
・温度補償用領域形成用組成物が拡散した領域（温度補
償用領域） ５・・・高誘電率領域 ６・・・電極７・・・ガー
ド電掻
Claims (1)
- １．ＴｉＯ＿２またはＴｉＯ＿２を主成分とする温度補
償用コンデンサ形成用組成物を、複数個の領域が画成さ
れるように、チタン酸バリウム系またはチタン酸ストロ
ンチウム系の半導体磁器組成物からなる高誘電率用成形
体の主表面上に供給し、内部に拡散させることを特徴と
する半導体磁器基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334103A JPH02177520A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 半導体磁器基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334103A JPH02177520A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 半導体磁器基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177520A true JPH02177520A (ja) | 1990-07-10 |
Family
ID=18273561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63334103A Pending JPH02177520A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 半導体磁器基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02177520A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007514376A (ja) * | 2003-12-09 | 2007-05-31 | シナジー マイクロウェーブ コーポレーション | 熱ドリフトがユーザ指定可能な電圧制御発振器 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63334103A patent/JPH02177520A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007514376A (ja) * | 2003-12-09 | 2007-05-31 | シナジー マイクロウェーブ コーポレーション | 熱ドリフトがユーザ指定可能な電圧制御発振器 |
| JP4939228B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2012-05-23 | シナジー マイクロウェーブ コーポレーション | 熱ドリフトがユーザ指定可能な電圧制御発振器 |
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