JPH04233710A - コンデンサー内蔵複合回路基板 - Google Patents
コンデンサー内蔵複合回路基板Info
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- JPH04233710A JPH04233710A JP2416112A JP41611290A JPH04233710A JP H04233710 A JPH04233710 A JP H04233710A JP 2416112 A JP2416112 A JP 2416112A JP 41611290 A JP41611290 A JP 41611290A JP H04233710 A JPH04233710 A JP H04233710A
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサー、抵抗体
及び電気配線用導体層を有するコンデンサー内蔵複合回
路基板に関し、とりわけ絶縁基体及び誘電体を同時に焼
成一体化して成るコンデンサー内蔵複合回路基板に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、各種の電子部品はＩＣ及びＬＳＩ
等の半導体集積回路素子の利用で小型化・高密度実装化
が急速に進められ、それに伴い前記半導体集積回路素子
等を搭載する絶縁基板も小型化とともに、より一層の高
密度化が要求されてきた。そこで、電気配線の微細化や
多層化による高密度化および電子回路におけるコンデン
サーや抵抗等の受動部品のチップ化が進められ、更にそ
れら小型化された受動部品を、絶縁基板の両面に設けた
電気配線用導体層に接続する両面実装化が実用化されて
きた。 【０００３】しかし乍ら、半導体材料の著しい発達に伴
って電子部品は、より一層の小型化・高密度実装化が要
求されるようになり、前記受動部品の小型化等ではその
要求を満足することが出来なくなっていた。そこで、か
かる要求に応えるべく、誘電体層と電極層とを順次積層
して形成されたコンデンサ一部の片面もしくは両面に絶
縁体層を設けて同時に焼成一体化し、該絶縁体層表面上
にスクリーン印刷法等により電気配線用導体層及び抵抗
体層を形成し、該導体層及び抵抗体層を焼付けてハイブ
リッド化することにより小型化・高密度化せんとする複
合セラミック基板が提案されている（特公昭６２−２１
２６０号公報、特公昭６３−５５７９５号公報参照）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の複合セラミック基板はチタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ３ ）を主成分とする磁器組成物を誘電体層とし、該
誘電体層等をアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）やステアタイ
ト（ＭｇＳｉＯ３ ）から成る絶縁体層で挾着して焼成
一体化した場合には、絶縁基体自体の強度が高いという
利点はあるものの、焼成温度が１３００〜１４００℃と
高く、前記誘電体層と絶縁体層とが反応してしまい所期
の特性を有する誘電体層が得られない。 【０００５】その上、前記絶縁体層と誘電体層との焼成
温度を一致させることが難しく、絶縁体層と誘電体層と
の熱膨張差から誘電体層にクラックが発生し、コンデン
サーとしての絶縁抵抗や絶縁破壊電圧が所期の特性値よ
り低下してしまうという問題があった。 【０００６】 【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は主成分がＭｇＯ 、ＳｉＯ２ 、Ｃａ
Ｏ及びＢａＯから成る高周波絶縁性に優れた絶縁体層と
、高い誘電率を有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主成分とする誘電体層を同時に焼成一体化でき、か
つ高い静電容量を有するコンデンサーを内蔵することを
可能とした複合回路基板を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係るコンデンサ
ー内蔵複合回路基板は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３ ）を主成分とする磁器組成物を誘電体層とし、コン
デンサー部を挾着する絶縁体層の主成分が、重量比で表
わした図１に示す下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点で
囲まれた範囲内のマグネシア（ＭｇＯ）、シリカ（Ｓｉ
Ｏ２ ）及びカルシア（ＣａＯ）と、該マグネシア（Ｍ
ｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２ ）及びカルシア（ＣａＯ）
の合計１００重量部に対し、１を越え１５未満の重量部
の酸化バリウム（ＢａＯ）とから成る絶縁体であり、該
絶縁体層がフォルステライト（Ｍｇ２ ＳｉＯ４ ）と
メルウイナイト（Ｃａ３ ＭｇＳｉ２ Ｏ８ ）、モン
チセライト（ＣａＭｇＳｉＯ４ ）、アカーマナイト（
Ｃａ２ ＭｇＳｉ２ Ｏ７ ）、エンスタタイト（Ｍｇ
ＳｉＯ３ ）またはワルストロマイト（ＢａＣａ２ Ｓ
ｉ３ Ｏ９ ）のうち少なくとも１種の結晶相を含有し
、前記誘電体層と該誘電体層及び電極層とから形成され
るコンデンサー部を挾着した絶縁体層とは同時焼成して
一体焼結体とすることを特徴とするものである。 【０００８】 【０００９】即ち、前記絶縁体中のＭｇＯが５９重量％
を越えると焼成温度が１３００℃を越え、前記誘電体材
料と反応性が大となり、同時焼成できず、その上、結晶
相としてペリクレースＭｇＯが析出し耐湿性が劣化する
。 【００１０】他方、３１重量％未満ではコンデンサ−部
の絶縁抵抗値及び絶縁破壊電圧が低下してしまい実用範
囲を越えてしまう。 【００１１】また、ＳｉＯ２ が５９重量％を越えると
絶縁体層の熱膨張率が低下し、該絶縁体層と前記誘電体
層との熱膨張差により、該誘電体層にクラックが発生し
、所期の誘電体特性が得られない。 【００１２】他方、３１重量％未満では焼成温度が１３
００℃以上となり、前記誘電体材料と同時焼成できない
。 【００１３】一方、ＣａＯが２９重量％を越えると誘電
体材料との反応性が大となり、同時焼成できず、かつＣ
ａＳｉＯ３ またはＣａ２ ＳｉＯ４ 等のカルシウム
ケイ酸塩が析出し耐湿性の劣化と共に、絶縁抵抗値及び
絶縁破壊電圧が低下し実用範囲を越える。 【００１４】また、５重量％未満では絶縁体層の熱膨張
率が低下し、前記と同様の理由により、誘電体層にクラ
ックが発生し、所期の安定した誘電体特性が得られない
。 【００１５】また、ＢａＯが１５重量％以上では絶縁体
層の熱膨張率が低下し、１重量％以下の場合には焼成温
度が１３００℃以上となり、いずれも前記同様の問題を
生じる。故に、前記絶縁体層の主成分は前記範囲に特定
される。 【００１６】 【作用】コンデンサー部を挾着した絶縁体層の主成分で
あるマグネシアＭｇＯ、シリカ（ＳｉＯ２ ）、カルシ
ア（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）を前記範囲内
となる様に調整することにより、前記絶縁体材料をチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）を主成分とする誘電体
材料が焼結する１２２０℃乃至１２８０℃の焼成温度に
て同時に焼成し、焼成一体化された絶縁体層にフォルス
テライト（Ｍｇ２ ＳｉＯ４ ）結晶相以外に、該フォ
ルステライト結晶相と異なる熱膨張率を有するメルウイ
ナイト（Ｃａ３ ＭｇＳｉ２ Ｏ８ ）、モンチセライ
ト（ＣａＭｇＳｉＯ４ ）、アカーマナイト（Ｃａ２
ＭｇＳｉ２ Ｏ７ ）、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ３
）またはワルストロマイト（ＢａＣａ２ Ｓｉ３ Ｏ
９ ）の結晶相を少なくとも１種形成することにより、
前記絶縁体の熱膨張率を調整できることから、焼成一体
化後の熱応力の発生が極めて少なくなる。 【００１７】また、絶縁体層の主成分に酸化バリウム（
ＢａＯ）を添加することにより、絶縁体層の焼成温度を
低くすることができることから、誘電体材料との拡散に
よる反応が阻止される。 【００１８】 【実施例】次に本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板
を図２に示す実施例に基づき詳細に説明する。図２は本
発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一実施例を示す
断面図である。 【００１９】図において、１は絶縁体層、２はコンデン
サー部、３は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２
は交互に積層されたチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主成分とする誘電体層４と電極層５とから成る。 【００２０】前記絶縁体層１は、その組成が図１に示す
下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点 で囲まれた範囲内のＭｇＯ、ＳｉＯ２ 及びＣａＯと
、該ＭｇＯ、ＳｉＯ２ 及びＣａＯの合計１００重量部
に対し、１を越え１５未満の重量部のＢａＯとから成る
セラミック原料粉末を混合し、該混合物を１０００℃乃
至１３００℃の温度で仮焼する。 【００２１】その後、前記仮焼物を粉砕したセラミック
粉末に適当な有機バインダー、分散剤、可塑剤及び溶媒
を添加混合して泥漿物を作り、該泥漿物を例えば従来周
知のドクターブレード法等によりシート状に成形し、得
られたグリーンシートを複数枚積層したものから絶縁体
層が形成される。 【００２２】また、前記コンデンサー部２はＢａＴｉＯ
３ を主成分とする微粉の誘電体材料に、有機バインダ
ーや溶媒等を添加混合して調製した泥漿物を従来周知の
引き上げ法等によりシート状に成形する。次いで前記グ
リーンシート上に銀・パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）合金ペ
ーストを従来周知のスクリーン印刷法等により所定の電
極パターンに被着し、電極層５を形成する。 【００２３】尚、絶縁体層１及びコンデンサー部２の上
下面の導通をはかるため、絶縁体及び誘電体のグリーン
シートには打ち抜き加工等によりスルホール部６が形成
され、該スルホール部６には前記合金ペーストが充填さ
れている。 【００２４】次いで、前記絶縁体とチタン酸バリウム（
ＢａＴｉＯ３ ）を主成分とする誘電体のグリーンシー
トを夫々積層して熱圧着し、得られた積層体を大気中、
２００℃乃至４００℃の温度で脱バインダーし、その後
、１２２０℃乃至１２８０℃の温度にて焼成一体化する
ことにより、コンデンサー部２を内蔵した絶縁基板を得
る。 【００２５】かくして前記焼成一体化した絶縁体層１表
面にＡｇ−Ｐｄ系の電気配線用導体パターン及び酸化ル
テニウム（ＲｕＯ２ ）等の抵抗パターンを夫々印刷形
成し、大気中およそ８５０℃の温度で焼成して抵抗体７
を有するコンデンサー内蔵複合回路基板が得られる。 【００２６】また、電気配線用導体パターンを銅（Ｃｕ
）を主成分とするもので形成する場合には、硼化ランタ
ン（ＬａＢ６ ）や酸化スズ（ＳｎＯ２ ）等を主成分
とする抵抗体材料で抵抗パターンを形成し、窒素雰囲気
中およそ９００℃の温度で焼成することにより、前記同
様のコンデンサー内蔵複合回路基板が得られる。 【００２７】尚、前記絶縁体層１に残留する不可避不純
物として、酸化鉄（Ｆｅ２ Ｏ３ ）及びアルミナ（Ａ
ｌ２ Ｏ３ ）の総量は、ＭｇＯ 、ＳｉＯ２ 、Ｃ
ａＯ 及びＡｌ２ Ｏ３ の総量を１００重量部とし
た場合、５重量部以下であればコンデンサー部の各種特
性を劣化させることはない。 【００２８】次に実験例に基づき本発明を説明する。絶
縁体層の組成が表１及び表２に示す組成比となるように
、ＭｇＯ 、ＳｉＯ２ 、ＣａＯ及びＢａＯから成る
セラミツ ク原料粉末を混合し、該混合物を１１００℃
乃至１２５０℃の温度で仮焼を行った。 【００２９】その後、前記仮焼物を所望の粒度に粉砕調
整し、得られた原料粉末に適当な有機バインダー及び溶
媒を添加混合して泥漿状となすとともに、該泥漿物をド
クターブレード法により厚さ約２００μｍのグリーンシ
ートを成形し、しかる後、該グリーンシートに打ち抜き
加工を施し、１７０ｍｍ角の絶縁体シートを得た。 【００３０】一方、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主成分とする原料粉末に適当な有機バインダー及び
溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに、該泥漿物を
引き上げ法により夫々のコンデンサーの容量設定のため
厚さ２０μｍ乃至６０μｍのグリーンシートを成形し、
しかる後、該グリーンシートに打ち抜き加工を施し、夫
々１７０ｍｍ角の高容量の誘電体シートを得た。 【００３１】次いで、前記誘電体シートにスクリーン印
刷等の厚膜印刷法によりＡｇ−Ｐｄ合金ペーストを用い
て約１ｍｍ乃至１０ｍｍ角の電極パターンを，必要とす
る静電容量に応じて印刷形成した。 【００３２】また、前記絶縁体シート及び誘電体シート
に予め形成されたスルホール部にもスクリーン印刷法等
によりＡｇ−Ｐｄ合金ペーストを充填した。しかる後、
前記絶縁体シートの間にチタン酸バリウムから成る誘電
体シートを夫々複数枚積層したものを挾み込み熱圧着し
、得られた積層体を大気中２００℃乃至４００℃の温度
で脱バインダーし、続いて表１及び表２に示す温度にて
大気中で焼成した。 【００３３】上記評価試料によりＬＣＲメーターを使用
して高容量コンデンサー部の電極層間の短絡の有無を確
認した後、ＪＩＳ Ｃ ５１０２の規定に準じて前
記ＬＣＲメーターにより周波数１ＫＨｚ、入力信号レベ
ル１．０Ｖｒｍｓの測定条件にて、高容量コンデンサー
部の静電容量を測定し、該静電容量から比誘電率（εｒ
）を算出し、一方、−５５℃乃至１２５℃における静
電容量を測定し、２５℃での静電容量を基準として前記
静電容量の変化率を温度特性（ ＴＣＣ ）として算出
した。 【００３４】また、前記各コンデンサー部の絶縁抵抗値
は、２５Ｖの直流電圧を印加し６０秒後に測定した抵抗
値とし、絶縁破壊電圧はコンデンサー部の端子間に毎秒
１００Ｖの昇圧速度で電圧を印加した時の漏れ電流値が
１．０ｍＡを越えた瞬間の電圧値とした。一方、絶縁体
層の結晶相は、前記評価試料を使用してＸ線回折を行い
、評価試料表面のＸ線回折パターンにより同定した。 また、絶縁体層及び各誘電体層の熱膨張率は、それぞれ
前記評価試料と同一組成である縦３ｍｍ、横３ｍｍ、長
さ４０ｍｍの角棒状の試験片を前記評価試料の焼成と同
時に焼成し、４０℃乃至８００℃の温度範囲における平
均熱膨張率を測定した。以上の結果を表１〜表６に示す
。 【００３５】 【表１】 【００３６】 【表２】 【００３７】 【表３】 【００３８】 【表４】 【００３９】 【表５】 【００４０】 【表６】 【００４１】 【発明の効果】本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板
によれば、マグネシア、シリカ、カルシア及び酸化バリ
ウムを主成分とする高周波絶縁性に優れた絶縁体層と高
い誘電率を有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）
を主成分とする誘電体層とが互いに反応することなく低
温度で同時に焼成一体化することが可能となる上、前記
絶縁体層と誘電体層の熱膨張率を互いに極めて近似した
ものとすることができることから、誘電体層にクラック
等の欠陥を生ぜず、絶縁抵抗及び絶縁破壊電圧に優れた
高い静電容量を有するコンデンサー部を内蔵することが
できるとともに、更に、絶縁体層の強度を高くかつ該絶
縁体層上に電気配線用導体層を強固に被着させることが
でき、その結果、ハイブリッド基板等に最適な小型化・
高密度化されたコンデンサー内蔵複合回路基板を得るこ
とが出来る。
及び電気配線用導体層を有するコンデンサー内蔵複合回
路基板に関し、とりわけ絶縁基体及び誘電体を同時に焼
成一体化して成るコンデンサー内蔵複合回路基板に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、各種の電子部品はＩＣ及びＬＳＩ
等の半導体集積回路素子の利用で小型化・高密度実装化
が急速に進められ、それに伴い前記半導体集積回路素子
等を搭載する絶縁基板も小型化とともに、より一層の高
密度化が要求されてきた。そこで、電気配線の微細化や
多層化による高密度化および電子回路におけるコンデン
サーや抵抗等の受動部品のチップ化が進められ、更にそ
れら小型化された受動部品を、絶縁基板の両面に設けた
電気配線用導体層に接続する両面実装化が実用化されて
きた。 【０００３】しかし乍ら、半導体材料の著しい発達に伴
って電子部品は、より一層の小型化・高密度実装化が要
求されるようになり、前記受動部品の小型化等ではその
要求を満足することが出来なくなっていた。そこで、か
かる要求に応えるべく、誘電体層と電極層とを順次積層
して形成されたコンデンサ一部の片面もしくは両面に絶
縁体層を設けて同時に焼成一体化し、該絶縁体層表面上
にスクリーン印刷法等により電気配線用導体層及び抵抗
体層を形成し、該導体層及び抵抗体層を焼付けてハイブ
リッド化することにより小型化・高密度化せんとする複
合セラミック基板が提案されている（特公昭６２−２１
２６０号公報、特公昭６３−５５７９５号公報参照）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の複合セラミック基板はチタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ３ ）を主成分とする磁器組成物を誘電体層とし、該
誘電体層等をアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）やステアタイ
ト（ＭｇＳｉＯ３ ）から成る絶縁体層で挾着して焼成
一体化した場合には、絶縁基体自体の強度が高いという
利点はあるものの、焼成温度が１３００〜１４００℃と
高く、前記誘電体層と絶縁体層とが反応してしまい所期
の特性を有する誘電体層が得られない。 【０００５】その上、前記絶縁体層と誘電体層との焼成
温度を一致させることが難しく、絶縁体層と誘電体層と
の熱膨張差から誘電体層にクラックが発生し、コンデン
サーとしての絶縁抵抗や絶縁破壊電圧が所期の特性値よ
り低下してしまうという問題があった。 【０００６】 【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は主成分がＭｇＯ 、ＳｉＯ２ 、Ｃａ
Ｏ及びＢａＯから成る高周波絶縁性に優れた絶縁体層と
、高い誘電率を有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主成分とする誘電体層を同時に焼成一体化でき、か
つ高い静電容量を有するコンデンサーを内蔵することを
可能とした複合回路基板を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係るコンデンサ
ー内蔵複合回路基板は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３ ）を主成分とする磁器組成物を誘電体層とし、コン
デンサー部を挾着する絶縁体層の主成分が、重量比で表
わした図１に示す下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点で
囲まれた範囲内のマグネシア（ＭｇＯ）、シリカ（Ｓｉ
Ｏ２ ）及びカルシア（ＣａＯ）と、該マグネシア（Ｍ
ｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２ ）及びカルシア（ＣａＯ）
の合計１００重量部に対し、１を越え１５未満の重量部
の酸化バリウム（ＢａＯ）とから成る絶縁体であり、該
絶縁体層がフォルステライト（Ｍｇ２ ＳｉＯ４ ）と
メルウイナイト（Ｃａ３ ＭｇＳｉ２ Ｏ８ ）、モン
チセライト（ＣａＭｇＳｉＯ４ ）、アカーマナイト（
Ｃａ２ ＭｇＳｉ２ Ｏ７ ）、エンスタタイト（Ｍｇ
ＳｉＯ３ ）またはワルストロマイト（ＢａＣａ２ Ｓ
ｉ３ Ｏ９ ）のうち少なくとも１種の結晶相を含有し
、前記誘電体層と該誘電体層及び電極層とから形成され
るコンデンサー部を挾着した絶縁体層とは同時焼成して
一体焼結体とすることを特徴とするものである。 【０００８】 【０００９】即ち、前記絶縁体中のＭｇＯが５９重量％
を越えると焼成温度が１３００℃を越え、前記誘電体材
料と反応性が大となり、同時焼成できず、その上、結晶
相としてペリクレースＭｇＯが析出し耐湿性が劣化する
。 【００１０】他方、３１重量％未満ではコンデンサ−部
の絶縁抵抗値及び絶縁破壊電圧が低下してしまい実用範
囲を越えてしまう。 【００１１】また、ＳｉＯ２ が５９重量％を越えると
絶縁体層の熱膨張率が低下し、該絶縁体層と前記誘電体
層との熱膨張差により、該誘電体層にクラックが発生し
、所期の誘電体特性が得られない。 【００１２】他方、３１重量％未満では焼成温度が１３
００℃以上となり、前記誘電体材料と同時焼成できない
。 【００１３】一方、ＣａＯが２９重量％を越えると誘電
体材料との反応性が大となり、同時焼成できず、かつＣ
ａＳｉＯ３ またはＣａ２ ＳｉＯ４ 等のカルシウム
ケイ酸塩が析出し耐湿性の劣化と共に、絶縁抵抗値及び
絶縁破壊電圧が低下し実用範囲を越える。 【００１４】また、５重量％未満では絶縁体層の熱膨張
率が低下し、前記と同様の理由により、誘電体層にクラ
ックが発生し、所期の安定した誘電体特性が得られない
。 【００１５】また、ＢａＯが１５重量％以上では絶縁体
層の熱膨張率が低下し、１重量％以下の場合には焼成温
度が１３００℃以上となり、いずれも前記同様の問題を
生じる。故に、前記絶縁体層の主成分は前記範囲に特定
される。 【００１６】 【作用】コンデンサー部を挾着した絶縁体層の主成分で
あるマグネシアＭｇＯ、シリカ（ＳｉＯ２ ）、カルシ
ア（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）を前記範囲内
となる様に調整することにより、前記絶縁体材料をチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）を主成分とする誘電体
材料が焼結する１２２０℃乃至１２８０℃の焼成温度に
て同時に焼成し、焼成一体化された絶縁体層にフォルス
テライト（Ｍｇ２ ＳｉＯ４ ）結晶相以外に、該フォ
ルステライト結晶相と異なる熱膨張率を有するメルウイ
ナイト（Ｃａ３ ＭｇＳｉ２ Ｏ８ ）、モンチセライ
ト（ＣａＭｇＳｉＯ４ ）、アカーマナイト（Ｃａ２
ＭｇＳｉ２ Ｏ７ ）、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ３
）またはワルストロマイト（ＢａＣａ２ Ｓｉ３ Ｏ
９ ）の結晶相を少なくとも１種形成することにより、
前記絶縁体の熱膨張率を調整できることから、焼成一体
化後の熱応力の発生が極めて少なくなる。 【００１７】また、絶縁体層の主成分に酸化バリウム（
ＢａＯ）を添加することにより、絶縁体層の焼成温度を
低くすることができることから、誘電体材料との拡散に
よる反応が阻止される。 【００１８】 【実施例】次に本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板
を図２に示す実施例に基づき詳細に説明する。図２は本
発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一実施例を示す
断面図である。 【００１９】図において、１は絶縁体層、２はコンデン
サー部、３は電気配線用導体で、前記コンデンサー部２
は交互に積層されたチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主成分とする誘電体層４と電極層５とから成る。 【００２０】前記絶縁体層１は、その組成が図１に示す
下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点 で囲まれた範囲内のＭｇＯ、ＳｉＯ２ 及びＣａＯと
、該ＭｇＯ、ＳｉＯ２ 及びＣａＯの合計１００重量部
に対し、１を越え１５未満の重量部のＢａＯとから成る
セラミック原料粉末を混合し、該混合物を１０００℃乃
至１３００℃の温度で仮焼する。 【００２１】その後、前記仮焼物を粉砕したセラミック
粉末に適当な有機バインダー、分散剤、可塑剤及び溶媒
を添加混合して泥漿物を作り、該泥漿物を例えば従来周
知のドクターブレード法等によりシート状に成形し、得
られたグリーンシートを複数枚積層したものから絶縁体
層が形成される。 【００２２】また、前記コンデンサー部２はＢａＴｉＯ
３ を主成分とする微粉の誘電体材料に、有機バインダ
ーや溶媒等を添加混合して調製した泥漿物を従来周知の
引き上げ法等によりシート状に成形する。次いで前記グ
リーンシート上に銀・パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）合金ペ
ーストを従来周知のスクリーン印刷法等により所定の電
極パターンに被着し、電極層５を形成する。 【００２３】尚、絶縁体層１及びコンデンサー部２の上
下面の導通をはかるため、絶縁体及び誘電体のグリーン
シートには打ち抜き加工等によりスルホール部６が形成
され、該スルホール部６には前記合金ペーストが充填さ
れている。 【００２４】次いで、前記絶縁体とチタン酸バリウム（
ＢａＴｉＯ３ ）を主成分とする誘電体のグリーンシー
トを夫々積層して熱圧着し、得られた積層体を大気中、
２００℃乃至４００℃の温度で脱バインダーし、その後
、１２２０℃乃至１２８０℃の温度にて焼成一体化する
ことにより、コンデンサー部２を内蔵した絶縁基板を得
る。 【００２５】かくして前記焼成一体化した絶縁体層１表
面にＡｇ−Ｐｄ系の電気配線用導体パターン及び酸化ル
テニウム（ＲｕＯ２ ）等の抵抗パターンを夫々印刷形
成し、大気中およそ８５０℃の温度で焼成して抵抗体７
を有するコンデンサー内蔵複合回路基板が得られる。 【００２６】また、電気配線用導体パターンを銅（Ｃｕ
）を主成分とするもので形成する場合には、硼化ランタ
ン（ＬａＢ６ ）や酸化スズ（ＳｎＯ２ ）等を主成分
とする抵抗体材料で抵抗パターンを形成し、窒素雰囲気
中およそ９００℃の温度で焼成することにより、前記同
様のコンデンサー内蔵複合回路基板が得られる。 【００２７】尚、前記絶縁体層１に残留する不可避不純
物として、酸化鉄（Ｆｅ２ Ｏ３ ）及びアルミナ（Ａ
ｌ２ Ｏ３ ）の総量は、ＭｇＯ 、ＳｉＯ２ 、Ｃ
ａＯ 及びＡｌ２ Ｏ３ の総量を１００重量部とし
た場合、５重量部以下であればコンデンサー部の各種特
性を劣化させることはない。 【００２８】次に実験例に基づき本発明を説明する。絶
縁体層の組成が表１及び表２に示す組成比となるように
、ＭｇＯ 、ＳｉＯ２ 、ＣａＯ及びＢａＯから成る
セラミツ ク原料粉末を混合し、該混合物を１１００℃
乃至１２５０℃の温度で仮焼を行った。 【００２９】その後、前記仮焼物を所望の粒度に粉砕調
整し、得られた原料粉末に適当な有機バインダー及び溶
媒を添加混合して泥漿状となすとともに、該泥漿物をド
クターブレード法により厚さ約２００μｍのグリーンシ
ートを成形し、しかる後、該グリーンシートに打ち抜き
加工を施し、１７０ｍｍ角の絶縁体シートを得た。 【００３０】一方、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主成分とする原料粉末に適当な有機バインダー及び
溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに、該泥漿物を
引き上げ法により夫々のコンデンサーの容量設定のため
厚さ２０μｍ乃至６０μｍのグリーンシートを成形し、
しかる後、該グリーンシートに打ち抜き加工を施し、夫
々１７０ｍｍ角の高容量の誘電体シートを得た。 【００３１】次いで、前記誘電体シートにスクリーン印
刷等の厚膜印刷法によりＡｇ−Ｐｄ合金ペーストを用い
て約１ｍｍ乃至１０ｍｍ角の電極パターンを，必要とす
る静電容量に応じて印刷形成した。 【００３２】また、前記絶縁体シート及び誘電体シート
に予め形成されたスルホール部にもスクリーン印刷法等
によりＡｇ−Ｐｄ合金ペーストを充填した。しかる後、
前記絶縁体シートの間にチタン酸バリウムから成る誘電
体シートを夫々複数枚積層したものを挾み込み熱圧着し
、得られた積層体を大気中２００℃乃至４００℃の温度
で脱バインダーし、続いて表１及び表２に示す温度にて
大気中で焼成した。 【００３３】上記評価試料によりＬＣＲメーターを使用
して高容量コンデンサー部の電極層間の短絡の有無を確
認した後、ＪＩＳ Ｃ ５１０２の規定に準じて前
記ＬＣＲメーターにより周波数１ＫＨｚ、入力信号レベ
ル１．０Ｖｒｍｓの測定条件にて、高容量コンデンサー
部の静電容量を測定し、該静電容量から比誘電率（εｒ
）を算出し、一方、−５５℃乃至１２５℃における静
電容量を測定し、２５℃での静電容量を基準として前記
静電容量の変化率を温度特性（ ＴＣＣ ）として算出
した。 【００３４】また、前記各コンデンサー部の絶縁抵抗値
は、２５Ｖの直流電圧を印加し６０秒後に測定した抵抗
値とし、絶縁破壊電圧はコンデンサー部の端子間に毎秒
１００Ｖの昇圧速度で電圧を印加した時の漏れ電流値が
１．０ｍＡを越えた瞬間の電圧値とした。一方、絶縁体
層の結晶相は、前記評価試料を使用してＸ線回折を行い
、評価試料表面のＸ線回折パターンにより同定した。 また、絶縁体層及び各誘電体層の熱膨張率は、それぞれ
前記評価試料と同一組成である縦３ｍｍ、横３ｍｍ、長
さ４０ｍｍの角棒状の試験片を前記評価試料の焼成と同
時に焼成し、４０℃乃至８００℃の温度範囲における平
均熱膨張率を測定した。以上の結果を表１〜表６に示す
。 【００３５】 【表１】 【００３６】 【表２】 【００３７】 【表３】 【００３８】 【表４】 【００３９】 【表５】 【００４０】 【表６】 【００４１】 【発明の効果】本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板
によれば、マグネシア、シリカ、カルシア及び酸化バリ
ウムを主成分とする高周波絶縁性に優れた絶縁体層と高
い誘電率を有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）
を主成分とする誘電体層とが互いに反応することなく低
温度で同時に焼成一体化することが可能となる上、前記
絶縁体層と誘電体層の熱膨張率を互いに極めて近似した
ものとすることができることから、誘電体層にクラック
等の欠陥を生ぜず、絶縁抵抗及び絶縁破壊電圧に優れた
高い静電容量を有するコンデンサー部を内蔵することが
できるとともに、更に、絶縁体層の強度を高くかつ該絶
縁体層上に電気配線用導体層を強固に被着させることが
でき、その結果、ハイブリッド基板等に最適な小型化・
高密度化されたコンデンサー内蔵複合回路基板を得るこ
とが出来る。
【図１】本発明に係る絶縁体層の組成の一部であるＭｇ
Ｏ、ＳｉＯ及びＣａＯの組成範囲を示す三元系図である
。
Ｏ、ＳｉＯ及びＣａＯの組成範囲を示す三元系図である
。
【図２】本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
１ 絶縁体層
２ コンデンサー部
４ 誘電体層
５ 電極層
Claims (3)
- 【請求項１】 誘電体層の上下面に電極層を設け
てコンデンサー部を形成し、該コンデンサー部を絶縁体
層で挾着したコンデンサー内蔵複合回路基板において、
上記誘電体層がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）を
主成分とする磁器組成物から成り、コンデンサー部を挾
着した絶縁体層の主成分が、重量比で表わした図１に示
す下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各点で囲まれた範囲内
のマグネシア（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２ ）及びカ
ルシア（ＣａＯ）と、該マグネシア（ＭｇＯ）、シリカ
（ＳｉＯ２ ）及びカルシア（ＣａＯ）の合計１００重
量部に対し、１を越え１５未満の重量部の酸化バリウム
（ＢａＯ）とから成ることを特徴とするコンデンサー内
蔵複合回路基板。 - 【請求項２】 前記絶縁体層がフォルステライト
（Ｍｇ２ ＳｉＯ４ ）とメルウイナイト（Ｃａ３ Ｍ
ｇＳｉ２ Ｏ８ ）、モンチセライト（ＣａＭｇＳｉＯ
４ ）、アカーマナイト（Ｃａ２ ＭｇＳｉ２ Ｏ７
）、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ３ ）またはワルスト
ロマイト（ＢａＣａ２ Ｓｉ３ Ｏ９ ）のうち少なく
とも１種の結晶相を含有することを特徴とする請求項１
記載のコンデンサー内蔵複合回路基板。 - 【請求項３】 前記誘電体層と該誘電体層及び電
極層とから形成されるコンデンサー部を挾着した絶縁体
層とは同時焼成して一体焼結体としたことを特徴とする
請求項１及び２記載のコンデンサー内蔵複合回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416112A JP2979527B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | コンデンサー内蔵複合回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416112A JP2979527B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | コンデンサー内蔵複合回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233710A true JPH04233710A (ja) | 1992-08-21 |
| JP2979527B2 JP2979527B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18524355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416112A Expired - Fee Related JP2979527B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | コンデンサー内蔵複合回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979527B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707952A1 (de) * | 1994-10-12 | 1996-04-24 | Philips Patentverwaltung GmbH | Keramischer Schichtverbundkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und Modul |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2416112A patent/JP2979527B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707952A1 (de) * | 1994-10-12 | 1996-04-24 | Philips Patentverwaltung GmbH | Keramischer Schichtverbundkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und Modul |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2979527B2 (ja) | 1999-11-15 |
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