JPH0513367B2 - - 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
に対して、アルミナ等の基板上にチツプ形コンデ
ンサが搭載され高集積化がはかられてきた。つま
り、セラミツク等の絶縁体基板上に印刷法等によ
り、抵抗体、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等を搭載なる方法でハイブ
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） 近年ではエレクトロニクスの急速な技術進歩に
伴ない、各種エレクトロニクス部品は小型化へ移
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、配線パターンを、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
より高集積に搭載するには、ある程度の限界があ
る。

たとえば、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、
高集積な設計においては、特に実装部品類の数量
増加に共なう搭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１１を絶縁体１２，１
３で、はさみ込み、導体９を形成した構造の複合
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、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
や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できな
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
を有する複合積層セラミツク部品において、誘電
体層と絶縁体層の界面に誘電体材料を添加した金
属層と、絶縁体材料を添加した金属層の異なる２
種類の金属層を形成した。

（作用） この誘電体材料が添加された金属層を形成する
材料および絶縁体材料が添加された金属層は、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
れらの界面の完全に分離し、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全く起
こさせなくする。この事は、従来発生したマイク
ロクラツク、界面の剥離などを防止するための効
果がある。また各セラミツクス（誘電体、絶縁
体）との接合をもたせるため誘電体側の界面には
誘電体材料を添加した金属体材料による金属層を
設け、一方絶縁体側には、絶縁体材料を添加した
金属体材料による金属層を設けることにより接合
性の高い剥離の発生しない複合積層セラミツク部
品を実現した。

（実施例） 以下、本発明について実施例によつて詳細に説
明する。一般的にセラミツクグリーンシートを得
るには、酸化粉末原料を秤量し、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、絶
縁体材料を添加した金属体グリーンシート、誘電
体材料を添加した金属体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２種類の金属体グリー
ンシート片を作製した。

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、更にスノーホ
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し、次
に、第１図のような構造になるように積層し、プ
レス金型に投入後、熱圧着プレスを行なう。圧着
プレスされた生複合積層セラミツク体を、ナイフ
刃など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、脱バインダ後の複合
積層体を電気炉を用い、850℃から950℃位の温度
で焼結することによりコンデンサ内蔵複合積層セ
ラミツク部品が得られる。

なお、ここで用いる絶縁体としては、アルミナ
ホら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
当できる。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。

また、金属体としては、Au、Ag、Pd、Pt、
Cu、Niなど１つ以上を含む組成からなる金属材
料に絶縁体材料と誘電体材料をそれぞれ添加した
ものをそれぞれの金属層とした。

第１図は実施例に基づ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の上下面に誘電体フリツト入り金属
層２，３を形成。さらに金属層２，３の各外側面
に、絶縁体フリツト入り金属層４，５が形成さ
れ、さらに金属層４，５の各側側面に、絶縁体層
６，７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８はコンデンサ部
として導体電極９により絶縁体層６の上面に導か
れ、基板上面のパツト電極１０、として形成され
る。

以上のように絶縁体材料を添加した絶縁体フリ
ツト入り金属層と誘電体材料を添加した誘電体フ
リツト入り金属層の２種類の金属層を絶縁体層と
誘電体層の界面に形成することで、金属層のない
ものと比べ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高品質のコンデ
ンサ内蔵複合積層セラミツク部品が提供できた。

なお、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、スクリーン印刷法などの金
属ペーストを印刷する方法によつても金属層を形
成することが可能であることを確認した。

（発明の効果） 本発明によれば異なる材料層間にクラツクなど
の生じない高信頼性を有する複合積層セラミツク
部品が得られる。

【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における断面図。第２図は従
来の複合積層セラミツク部品の分解断面図。 １……誘電体層、２，３……誘電体フリツト入
り金属層、４，５……絶縁体フリツト入り金属
層、６，７……絶縁体層、８……内部パターン電
極、９……導体、１０……電極パツド、１１……
誘電体層、１２，１３……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体とからなる複合積
   層セラミツク部品において、誘電体層と絶縁体層
   の界面に２層の金属層が形成されており、誘電体
   層に接する側に誘電体材料を添加した金属層が形
   成され、該絶縁体層に接する側に絶縁体材料を添
   加した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。