JPS6232604A - 電子材料セラミツク及びこれを用いた電子回路用基体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁器コンデンサー乃至はこの様なコンデンサー
を内蔵した磁器基板等として利用し得る電子材料セラミ
ック、及びこれを用いて構成さる電子回路用基体に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、電子回路用基体は、導体回路のみ、導体回路と抵
抗、もしくは導体回路と抵抗と限られた範囲のコンデン
サーを具備して構成され、その他の機能部分は、素子と
して分離して基体に装着されていた寺 即ち、例えば、従来の磁器基板においては、導体と抵抗
体の内蔵基板が中心であり、コンデンサ−はチップ部品
等としてはんだ付により装着して・いた、この為、電子
回路の小型化には限界があった。第８図にその１例を示
す。８１は磁器基板、８２は導体回路、８３は抵抗体、
８４はチップコンデンサーである。

近年、同一の磁器基板内で誘電率を変化させる事により
、基板内に複数個のコンデンサーを内蔵させようとする
試みがなされている。つまり第９図に示すように、高誘
電率ε１の部分９１と低誘電率ε２の部分９２を分離す
る事により同−基板北に複数個のコンデンサーを形成さ
せようとする試みである。しかしながら、従来、同一基
板内に異なったＡ８重体部分を形成する方法が非常に難
しく、例えば積層セラミックコンデンサーを作製する場
合の煩雑さを考えれば自明である様に、複数個のコンデ
ンサーを内蔵基板は、未だ実現乃至実用化されていない
のが現状である。

〔発明の解決すべき問題点〕

本発明は、従来の問題点を解決し、複数の高誘電体部分
を画成し得る電子材料セラミックを提供すべくなされた
ものである。

本発明は、また、この様な電子材料セラミックを用いる
ことにより、複数個のコンデンサーを内蔵し得る電子回
路用基体を提供すべくなされたものである。

本発明は、更に、誘電体をはじめとする多くの機能部分
を備えしかも小型化され安価な電子回路用基体を提供す
べくなされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明によって提供される電子材料セラミックは
、誘電体乃至はその前駆体を含む成形体に部分溶融を施
して形成される誘電率の異なる部分を有していることを
特徴とするものであり、また、本発明によって提供され
る′電子回路用基体は、上記電子材料セラミックにより
構成されていることを特徴とするものである。

〔発明の詳細な説明及び実施例〕

本発明において前記成形体とは、例えば圧粉体（原料と
なる例えば金属酸化物類の圧粉状の固体）、焼成体又は
焼結体（磁器類等）などを言い、本発明の電子材料セラ
ミックを構成する誘電体乃至は誘電体を形成するための
前駆体（例えば前述の圧粉状の固体や、高誘電体を合成
するときに一次焼成により得られる半導体磁器や半導体
粒子群から成る固体等）を含むものを言う。

本発明の電子材料セラミックの特徴は、前記成形体に部
分溶融を施して形成される誘電率の異なる部分を有して
いることにある。従って、成形体に単一もしくは複数の
部分溶融部分を形成し、これらの部分のそれぞれを例え
ば周囲より低誘電率化することにより、これらの部分を
挟んで、高誘電率化されるべき部分を２つ以上に分離し
て、互いに離隔した２つ以上の高誘電体部分を画成せし
めることができる。

１つの例として、粒界絶縁型の高誘電体で構成される磁
器基板は、通常例えばＢａＴｉＯ３にＤｙ２０３　、Ｓ
　ｉ０２等の成分を添加し混合した圧粉状の成形体を一
次焼成して半導体化し、次いで焼成体表面に金属又は金
属酸化物（例えばＣｕ、ＣｕＯ，ＭｎＯ２、Ｔｌ２Ｏ３
等）を塗布し、二次焼成して粒界絶縁層を形成せしめる
ことにより得られる。この例において本発明を実施する
場合、まず前記圧粉状の成形体、−次焼成後の焼成体、
金属又は金属酸化物を表面に塗布した焼成体、又は二次
焼成後の焼成体の所望の部位に所望の形状で部分溶融を
施す０部分溶融する部分の数は画成すべき誘電体の数に
よって適宜決められる０部分溶融の方法としては、例え
ばレーザー（ＣＯ２レーザ−、ＹＡＧレーザー等）照射
、電子線照射等の方法が優れている。

次いで、この様にして部分溶融を施した後、その後の磁
器基板を得るための工程を経て、高誘電体部分を複数画
成した磁器基板を得る０画成される高誘電体部分の誘電
率は互いに同じであっても異なっていてもよい、異なら
せしむる方法としては、例えば塗布添加剤の種類を変え
る方法等が挙げられる。

かくして得られる磁器基板には、各々の高誘電体部分の
表面上に導体部分（電極、引出し部等）を設けることに
より、複数個のコンデンサーを内蔵させることができる
。また更に、磁器基板の内部乃至は周囲に、導体部分（
例えばスルホール状の導体）、抵抗体乃至は絶縁体部分
（例えば通常の薄膜乃至は厚膜形成法により形成される
）を形成して、多くの機能部分を備えた基板とすること
ができる。

以下、具体的実施例を示して、本発明を更に詳しく説明
するが、本発明の実施の態様はこれにより限定されない
。

実施例１ 第１図に本発明の実施例である磁器基板の製造工程を示
す０本実施例においては、−次焼成後の半導体磁器基板
に第２図で示す様にレーザー照射により、基板中の所定
の部分を加熱し一旦溶融した後、冷却する。なお、第２
図中において、２１は元の結晶質の半導体磁器部、２２
はレーザー照射により一旦溶融した部分を示している０
次に、磁器基板に、金属又はその酸化物を塗布し、二次
焼成を行う、前記工程により得られた磁器基板は、レー
ザー照射により一旦溶融した部分は、低？Ａ電率となり
、レーザー非照射部は高誘電率となり、一枚の基板に低
誘電体部と高誘電体部が混在した磁器基板を得る事が可
能となる。　−この様に、半導体磁器にレーザー照射を
行う場合には、レーザー照射により半導体磁器が一旦溶
融し、初期結晶構造が破壊され、ガラス相化されあるい
はガラス類似物ができる。本実施例においては初期２０
ル程度であった結晶粒が、ガラス類似の５牌程度の角形
構造に変化していた。これに添加剤を塗布し、二次焼成
を行うと再結晶するがレーザー非照射部とは結晶が異な
り、低誘電体部ができた０本実施例では、初期結晶より
も僅かに小さい８延程度の結晶及び柱状結晶が生成して
いた。

表１に本実施例による磁器基板内部の誘電率を示す、こ
こで使用したレーザーは炭酸ガスレーザーである。また
１本実施例においては、磁器基板として２０Ｘ３５　、
ｔ＝０．７のサンプルを使用した。測定は常温において
１ｋＨｚで行った。

実施例２ 第３図に本発明の実施例である磁器基板の他の製造工程
を示す。本実施例においては、半導体磁器基板を添加剤
塗布後、二次焼成を行い誘電体化した後、第４図に示す
様にレーザー照射により、基板中の所定部分を加熱し一
旦溶融する事により、低誘電体部を形成する。なお、第
４図において、４１は高誘電体部、４２は低誘電体部を
示している。

前記工程により得られた磁器基板は、一つの基板内に高
？Ａ重体部と低誘電体部が混在する事が可能となる。

この様に、誘電体磁器にレーザー照射した場合は、誘電
体磁器が一旦溶融し、初期結晶構造が破壊され、ガラス
相化されあるいはガラス類似物ができるために低誘電体
部が形成されるものと考えられる。

本実施例では、初期結晶粒径２０ルに対しレーザー照射
部ではガラス類似の５牌程度の角形構造に変化した。

表２に本実施例による磁器基板内部の誘電率を示す。

実施例３ 第５図に本発明の実施例である磁器基板の他の。

製造工程を示す。本実施例においては、半導体磁器基板
に添加剤塗布後、レーザー照射により、基板中の所定部
分を加熱し一旦溶融後、冷却する。

なお、第６図において、６１は元の結晶質の半導体磁器
部、６２はレーザーにより一旦溶融した部分を示してい
る０次に、二次焼成を行い磁器基板を誘電体化する。

前記工程により得られた磁器基板は、レーザー照射によ
り一旦溶融した部分は、低ｖ５電率となり、レーザー非
照射部は高誘電率となり、一枚の基板内に低誘電体部と
高誘電体部とが混在する事が可能となる。

この様に、半導体磁器基板に添加剤を塗布した後、レー
ザー照射を行い、その後二次焼成を行う場合には、半導
体磁器が一旦溶融し、初期結晶構造が破壊され、ガラス
相化されあるいはガラス類似物ができる。これに二次焼
成を行うと再結晶するが、レーザー非照射部とは結晶が
異なり低誘電体部ができる。

実施例４ 実施例１．２．３で得られた誘電体磁−器基板の高誘電
体部に導体層を厚膜技術を使用して形成して電極とし、
コンデンサーを形成した。そのヒに、所定の絶縁体、導
体、抵抗体を前記と同様の厚膜技術を用いて形成する事
により、Ｒ，Ｃ内蔵の磁器基板が得られた。

第７図に前記実施例に示した様な工程により得られる本
発明の磁器基板の例を示す。第７図（ａ）及び（ｂ）は
、それぞれ磁器基板の平面図及び断面図であり、７１が
高誘電体部分、７２が低誘電体部分である。また第７図
（ｃ）は、更に導体部分７３、抵抗体部分７４．及び絶
縁体部分７５を形成した磁器基板を示している。

〔発明の効果〕

本発明の電子材料セラミックは、各種誘電率の異なる誘
電体を複数画成し得る。従って、これを用いて構成され
る本発明の電子回路用基体は、各種容量のコンデンサー
を複数内蔵することができ、またこの基板に導体、抵抗
体、絶縁体等の各種機能部分を形成することにより、多
くの機能部分を備え、しかも小型化され安価な電子回路
用基体となる。また、この様に基体内でのコンデンサー
、抵抗等の設計の自由度を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例である磁器基板の製造工程
を説明するための工程説明図であり、第２図はこのとき
のレーザー光照射による部分溶融を施した半導体磁器の
断面図である。 第３図は、本発明の１実施例である磁器基板の他の製造
工程を説明するための工程説明図であり、第４図はこの
ときのレーザー光照射による部分溶融を施した誘電体磁
器の断面図である。 第５図は、本発明の１実施例である磁器基板の更に他の
製造工程を説明するための工程説明図であり、第６図は
このときのレーザー光照射による部分溶融を施した半導
体磁器の断面図である。 第７図の（ａ）は、本発明の１実施例である磁器基板の
平面図、（ｂ）は（ａ）中Ａ−Ａ断面図であり、（Ｃ）
は更にこの磁器基板に導体、抵抗体、絶縁体等の機能部
分を形成したＲ、Ｃ内蔵の磁器基板の断面図である。 第８図は、従来の磁器基板の断面図である。 第９図は、従来試みられている方法による複数の高誘電
体部分を有する磁器基板の断面図である。 ２１・拳・半導体磁器。 ２２・・・非半導体部分。 ２３．４３−・やレーザー光。 ４１．６１．６３・・・高誘電体磁器。 ４２．６２・・拳低誘電率化部分。 ７１・・争高誘電体部分。 ７２・−Φ低誘電体部分。 ７３・壷・導体。 ７４・・・絶縁体。 ７５・・・抵抗体。 ８１・・・絶縁体部分。 ８２・φ・導体。 ８３φ・φ抵抗体。 ８４・・・チップコンデンサー。 ９１・・・高１誘電体。 ９２・・・低誘電体。 ９３・・・電極。 代理人　　弁理士　山　　下　　積　　平第１図 第２図 第３図 ’５！ｚｑ　　図 第５図 第７図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ） 第８図 第９囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）誘電体乃至はその前駆体を含む成形体に部分溶融
   を施して形成される誘電率の異な る部分を有していることを特徴とする電子 材料セラミック。 （２）部分溶融された部分が低誘電率化されている特許
   請求の範囲第（１）項記載の電子 材料セラミック。 （３）誘電体乃至はその前駆体を含む成形体に部分溶融
   を施して形成される誘電率の異な る部分を有している電子材料セラミックに より構成されていることを特徴とする電子 回路用基体。 （４）部分溶融されて低誘電率化された部分を挟んで、
   互いに離隔した２つ以上の高誘電 体部分を有している特許請求の範囲第 （３）項記載の電子回路用基体。 （５）セラミック内部乃至は周囲に、更に、導体、抵抗
   体及び絶縁体等のうち少なくとも １種類の機能部分を有している特許請求の 範囲第（３）項又は第（４）項記載の電子 回路用基体。