JPH0453119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合部品に関し、特に大容量コンデン
サを基板中に内蔵したコンデンサ内蔵複合積層セ
ラミツク部品に関するものである。

（従来の技術） 従来、大容量のコンデンサを利用する電子回路
においてはアルミナ等の基板上にチツプ形コンデ
ンサを塔載して高集積化をはかつてきた。つま
り、セラミツク等の絶縁体基板上に印刷法等によ
り、低抗体、電極および導体による配線パターン
の形成を行ない、かつ同一面上にチツプ形コンデ
ンサおよび半導体IC等を塔載する方法でハイブ
リツトICが作製されていた。また最近では、誘
電体を絶縁体ではさみ込んだ複合セラミツク部品
の開発が進み、ハイブリツトIC等への応用が行
なわれつつある。

（発明が解決しようとする問題点） 近来ではエレクトニクスの急速な技術進歩に共
ない、各種エレクトニクス部品は小形化へ移行し
つつあり、低コスト化の点においても部品の軽薄
短少化は必須条件となつてきている。

しかしながら、従来のハイブリツトIC等の複
合部品では、限られたセラミツク基板上に抵抗
体、電極、配線パターを、より高密度に印刷する
ことおよびチツプコンデンサ、半導体IC等をよ
り高集積に塔載するには、ある程度の限界があ
る。

たとえば、より高密度のパターンを形成した場
合には、品質の低下あるいはコストの高騰を生
じ、より高集積な設計においては、特に実装部品
類の数量増加に共なう塔載スペースの問題および
形状の制約等が問題となつた。

そこで高密度、高集積化をはかるため、基板中
に抵抗体やコンデンサを納めた構造を持つ新しい
複合セラミツク部品が開発されつつある。しか
し、第２図のような誘電体層１を絶縁体層４，５
ではさみ込んだ構造の複合セラミツク部品におい
ては、絶縁体材料、誘電体材料とまつたく異なつ
た性質の材料の複合体となるため、単に絶縁体で
誘電体をはさみ込んだ構造では、各材料の微妙な
収縮率の差や異質材料間の相互拡散により、絶縁
体と誘電体の界面で剥離、クラツクなどの現象が
生じ易いなど、品質の安定した信頼性の高い複合
部品を得ることが出来なかつた。

（問題を解決するための手段） 本発明は誘電体を絶縁体ではさみ込んだ構造を
有する複合セラミツク部品において、誘電体層と
絶縁体層の間に他の導電体と接続せず素子を構成
しない金属層を形成した構造を提供するものであ
る。

（作用） この金属層を形成する材料は、比較的低い温度
で焼結が起こるため、高温で誘電体と絶縁体のセ
ラミツクスの焼結反応が起こる際、これらの界面
を完全に分離し異なる材料間の相互拡散を防止
し、セラミツクス同志の反応をまつたく起させな
くする。これによつて従来発生したマイクロクラ
ツク剥離などを防止することができる。また各セ
ラミツクス（誘電体、絶縁体）との接合性をもた
せるための金属材料を選ぶことにより剥離の発生
しない複合積層セラミツク部品と実現することが
可能となつた。

金属層を形成した複合積層セラミツク部品は、
誘電体が金属層を介して絶縁体ではさみ込まれた
構造、いわゆる絶縁体基板でサンドイツチされた
形で構成できる。つまり誘電体層にコンデンサパ
ターンを設けスルーホール導体により絶縁体基板
上に取り出せばコンデンサが得ることができる。
よつて従来基板上に塔載していた実装チツプコン
デンサが無くなるので基板上のスペースが広が
り、高密度、高集積化が実現できる。また高誘電
体材料を誘電体層として用いれば大容量なコンデ
ンサを内蔵した複合積層セラミツク部品が得ら
れ、従来にないような幅広い用途に応じた小形か
つ高集積な複合部品が提供できる。

（実施例） 一般的にセラミツクグリーンシートを得るに
は、酸化物粉末原料を秤量し、ボールミル等によ
り混合あるいは粉砕を行なう。次に混合粉末原料
を電気炉等を用いて仮焼し予焼粉末材料を作製す
る。仮焼して得た予焼粉末材料を有機溶剤および
有機物バインダと混合しスラリーを得る。そのス
ラリーをドクターブレイド法等のキヤステイング
装置を用い、ポリエチレンフイルム上にグリーン
シート化しセラミツクグリーンシートを得る。

前記方法を用いて絶縁体のセラミツクグリーン
シート、誘電体のセラミツクグリーンシート、金
属体（Au／Pd、Ag／Pd、Pt、Cu、Ni等それの
１つ以上を含む組成からなる金属体）のグリーン
シートを各々作製し、それぞれ適当な形状に切断
し、各セラミツクグリーンシート片および金属体
グリーンシート片を作製した。

なお、ここで用いる絶縁体としては、アルミナ
ホウケイ酸鉛系の複合材料をはじめ、コージエラ
イト系セラミツクス、ムライト系セラミツクス、
アノーサイト系セラミツクス、カルシライト系セ
ラミツクス、フオルステライト系セラミツクス、
スポデユーメン、ユークリプタイト等の材料が適
用できる。これらの絶縁体の誘電率は５〜10程度
である。

一方、誘電体材料としては、鉛を含むペログス
カイト構造の化合物であり、焼結温度を絶縁体材
料と合せている。この誘電体材料の誘電率は構成
する元素の組成により変化するが、ほぼ500〜
20000の範囲で制御している。したがつて大容量
のコンデンサを形成するためには極めて有利であ
る。

次に誘電体シート片にはAg／Pd内部電極ペー
ストを用い電極パターンを印刷し、更にスルーホ
ールが必要な各セラミツクグリーンシート片は、
スルーホールを開けその後スルーホールに電極ペ
ーストを詰めビア導体部を形成する。また金属シ
ート片には必要なスルーホールを形成する。

次に第３図のごとく重ね合わさるような順序に
て、プレス金型に投入後、熱圧着プレスを行な
う。プレス圧着された生積層セラミツク体をナイ
フ刃等により所定の形状に切断後、500℃前後に
て脱バインダ処理を行ない、脱バインダ後の積層
セラミツク体を電気炉を用い900℃から1000℃位
の温度で焼結することによりコンデンサ内蔵の複
合積層セラミツク部品が得られる。

第１図は実施例に基き作製されたコンデンサ内
蔵複合積層セラミツク部品の分解断面図である。
コンデンサ層となる内部電極パターンを有する誘
電体層１の上下面に金属層２，３を形成。さらに
各金属層２，３の片側面に絶縁体４，５が形成さ
れた複合積層構造で、誘電体層１に形成された内
部電極パターン６はコンデンサ部として導体電極
７により絶縁体層４の上面に導かれ、基板上面パ
ツト電極８として形成される。

（発明の効果） 以上のように金属層を誘電体と絶縁体の界面に
形成することにより、誘電体と絶縁体の界面反応
を防止し、かつ接合性が良好な信頼性の高いコン
デンサ内蔵・複合積層セラミツク部品が提供でき
た。

本実施例では金属層をグリーンシート法によつ
て形成したが、スクリーン印刷などの金属ペース
トを印刷する方法によつても金属層を形成するこ
とができる。

このコンデンサ内蔵複合積層セラミツク部品を
用いてハイブリツトICなどの複合部品を作製す
れば、従来基板上に塔載されていた実装部品（チ
ツプコンデンサ等）を必要としないので、従来の
ハイブリツト方式技術においても、より高集積化
が可能となり、高密度パターン化などの点におい
ても品質を下げることなく高密度複合部品が提供
できよりコンパクトな複合部品が実現できる。更
に、複合積層セラミツク部品の両面を利用するこ
とでより大集積な複合部品が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコンデンサ内蔵複合積層セラ
ミツク部品の実施例の分解断面図。第２図は従来
の複合積層セラミツク部品の構成図。第３図は積
層状態を示した斜視図である。 図において、１……誘電体層、２，３……金属
体層、４，５……絶縁体層、６……コンデンサ形
成電極パターン、７……導体、８……電極パツ
ド、９……誘電体層、１０，１１……絶縁体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘電体層と絶縁体層と導電体とが積層された
   構造を備えた複合積層セラミツク部品において、
   誘電体層と絶縁体層の間に他の導電体と接続せず
   素子を構成しない金属層が形成された構造を有す
   ることを特徴とする複合積層セラミツク部品。