JPS5917233A - 複合積層セラミツク部品の製造方法 - 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】 本発明は、複合積層セラミック部品の製造方法に関し、
特に高誘電率の誘電体、抵抗体、絶縁体、導体を同時に
しかも低温で焼成して複合化した積層形状セラミ、り部
品の製造方法に関する。

従来電子回路における抵抗、コンデンサ、インダクタン
ス等の受動部品およびトランジスタ、ダイオード等の能
動部品はセラミック等の基板にプリント配緋層を設け、
半田付けして集積回路を作シそれをユニットとして用い
ることが行なわれていた。この場合円板形またはチップ
型のコンデンサやチップ抵抗等を１個づつ取付けられね
ばならなかった。

また抵抗複合部品においては、セラミック焼結基体に電
極及び抵抗体を焼付けして得られるし、コンデンサを付
加させる場合には、設けられた電極層にチップ型等のコ
ンデンサを半田付けして得られていた。この場合にもコ
ンデンサは１個づつ取付けられねばならないし、複合部
品を小型化することも困難であった。

一方、第１図に示すようなアルミナグリーンシート分用
いたコンデンサ・抵抗付多層セラミック基板においては
、コンデンサを基体焼成と同時に形成し、その後抵抗体
を焼付けして形成するものである。しかしこの場合、基
体材料としてアルミナシート１を用いているため焼成温
度は１５００℃以上と高温にしなければならず導体材料
としてＭｏ　、　Ｗ、　Ｍｌｌ等の導伝率の低い導体２
を用いて還元雰囲気中で行なわなければならなかった。

また１ンデンサ形成部分３の誘電体層４としてアルミナ
を用いているため誘電率も９程度と非常に低く、せいぜ
い３　ＦＦ／−程度の容量しか得ることが出来なかった
。さらに抵抗を形成する工程においては、焼結基体上に
スクリーン印刷等により抵抗体５を印刷し焼付けし７て
形成するため、工程が多くなることと、抵抗数を増すに
従い基体面積が犬きくなシ小型化、高密度化が困難にな
ること等の欠点があった。

また、第２図〜第４図に示すようなＲＣ複合部品も考え
られている。図には複合部品の模式的斜視図（ＬＬ）と
等価回路図（ｂ）を示した。第２図、第３図においては
、積層チップコンデンサ１３の外部電極部１１に抵抗体
１２を形成した構造をもっており、複数個のコンデンサ
および抵抗素子を１個の部品中に構成することは困難で
あシ、工程的にも多くの工程が必要となシ熱サイクルも
加わるためコストの面でも信頼性の面でも問題がある。

第４図においては積層構造体中にコンデンサおよび抵抗
を形成しているが誘電体１５．絶縁体１６のセラミック
シートは同一物質であシアルミナ、ステアタイト、フォ
リステライト、チタン酸バリウム、Ｔｉｅ。

等を用いているため焼結後のセラミックスの機械的強度
は低くチップ部品として利用するには十分であるにして
も種々のチップ部品を塔載し実装等に利用する基板部品
には不十分で適用出来ない欠点があシ、また焼成後、外
部電極１１を焼付けて完成部品とするため工程を多く取
らねばならず、形状の大きな部品でしかも多数個の抵抗
、コンデンサ素子を構成することは困難であシ、高密度
化に対しても問題がある。

本発明の目的は、このような従来の禎々の問題点および
欠点を除去せしめて酸化性雰囲気下で低温で同時焼成し
て複数個のＲＣを構成するとともに高誘電率の誘電体を
用いることにより大容量のコンデンサを形成した小型高
密度な部品あるいは機械的強度の十分な高密度大面積実
装用複合基板が提供でき、同時焼成による工程の簡略化
とコスト低下で作業性、信頼性の向上をはかシまた導体
として高導伝率導体が利用でき機能性も向上した複合積
層セラミ、り部品の製造方法を提供することにある。

本発明は誘電体ペースト、抵抗体ペースト及び導体ペー
ストを作製する工程、絶縁体生シートを作製する工程、
絶縁体生シートにスルーホールを形成する工程、絶縁体
生シート上に導体ペーストを印刷する工程、該絶縁体生
シート上に形成された導体ペースト上に誘電体ペースト
を印刷する工程、同様に導体ペーストが印刷された絶縁
体生シート上に抵抗体ペーストを印刷する工程、前記誘
電体ペースト上に導体ペーストを印刷する工程、前記各
ペーストが印刷された絶縁体生シートを積層、圧着し、
所定の寸法に切断し、焼成する工程を有することを特徴
とする複合積層セラミ、り部品の製造方法である。

以下、本発明について実施例によっ−て詳細に説明する
。

実施例１ まず本発明で用いる絶縁体生シートは、酸化アルミニウ
ム４０〜６０重景係、結晶化ガラス４０〜６０重量％の
組成範囲で総量１００％となるように選んだ混合粉末を
バインダー、有機溶媒、可塑剤と共に泥漿状にしドクタ
ーブレード法等のスリップキャスティング鉄膜によシ２
０μｍ〜３００μｍの生シートをポリエステルフィルム
上に成形し剥離したのち所望の寸法にパンチングしてシ
ー）を得た。

ここで用いた結晶化ガラス粉末の組成ば、酸化物換算表
記に従ったとき酸化鉛、酸化ホウ素、二酸化ケイ素、■
族元累酸化物、■族元素（但し、炭素、ケイ累、鉛に除
く）ｅ化物を、それぞれ重量比３〜６６％、　２〜５０
％、　４〜６５ｑｂ、　０．１〜５０％。

０．０２〜２０チの組成範囲で総量１００％と々るよう
に選んだ組成物で構成されている。

誘電体ペーストはＦｅ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｗ
Ｏ３等の粉末を所定量秤量し、ボールミル混合してろ過
乾燥後７００〜８００℃で予焼を行なったのちボールミ
ル粉砕した粉末をエチルセルロース、α−テルピネオー
ル、ケロシン、芳香族炭化水素系溶剤等を含んだ有機ビ
ヒクルと共に三本ロールにより混練し、ペースト状にし
た。ここで用いた誘電体材料は、Ｐｂ（Ｆｅｌ／２Ｎｂ
’／ｚ）０３−　Ｐｂ（Ｆｅ２／３・Ｗ１／３）Ｏ３二
元系複合ペロブスカイト化合物となるように原料を秤量
した。

また、抵抗体ペーストは二酸化ルテニウム粉末と絶縁体
生シートに用いた結晶化ガラス粉末とをそれぞれ重量比
１０：９０〜５０：５０の範囲で所望の抵抗値が得られ
るように混合し、誘電体ペーストと同様にエチルセルロ
ース、α−テルピネオール。

ケロシン、芳香族炭化水素系溶剤を含んだ有機ビヒクル
と共に三本ロールにより混練し、ペーストを作製した。

電極層および信号線に用いる導体は、Ａｕ、Ａｇ。

Ｐｄ、Ｐｔ等の金属の単体もしくは１以上含んだ合金粉
末をエチルセルロース、α−テルピネオール。

ケロシン、芳香族炭化水素系溶剤等の有機ビヒクルと伴
に混練しペースト状にしたものを使用した。

第５図〜第１１図は本発明の１実施例による複合ンチン
グして第５図に示す絶縁体グリーンシート２０として利
用した。次に金型、レーザーおよびドリル等を用いて、
第６図に示すように絶縁体グリーンシートに上下導通を
もたすだめのスルーホール２３を形成した。ここで形成
するスルーホール径は最小１００μｍまでが可能であっ
た。

欠如、第７図に示すようにスルーホール全役けた絶縁体
生シート上に信号線、シールド線に用いる導体層２５を
スクリーン印刷法等によシ形成した。

その時に同時にスルーホール部分に導体が埋め込まれた
。導体としてはＡｕ、　Ａｇ、　Ｐｄ、　Ｐｔ等の金属
の単体もしくはこれらを１以上含んだ合金からなるペー
ストラ使用した。絶縁体生シート２０のスルーホール部
分２３及びその近傍にのみ導体を形成したものも作製し
た。（図示せず） 一方コンデンサを形成するために絶縁体生シート２０上
に電極層となる導体層２６を第８図に示すように形成す
る。ただし図示していないが前記絶縁体生シートのスル
ーホール部分とその近傍にのみ導体を形成したものに対
しても第８図と同様な導体層を形成した。この後これら
の導体層の上に第９図に示すように誘電体ペースト２２
全印刷した。

次に第１０図のとおり該誘電体ペースト２２の上に導体
ペーストをさらに印刷し、導体層２７とした。また前記
スルーホール部分とその近傍のみに導体を形成した絶縁
体生シートに対して第１１図に示すとおり抵抗体ペース
ト２４を印刷した。−また図示し々いが場合によっては
スルーホールを形成しない絶縁体生シートにも同様に抵
抗体ペーストを印刷する。

次に第１２図に示すように第７図、第１０図および第１
１図のそれぞれのシートおよび積層体の厚みを調整する
ための第５図の絶縁体グーシート及びスルーホールとそ
の近傍のみに導体を形成した絶縁体生シートを１００〜
１３０℃の温度で圧力２００〜３００１’ｖ／ｍで積層
プレスした。第１２図において誘電体ペーストとその上
、下面に形成された導体層は、焼結後コンデンサー形成
部外３２となシ、スルーホール２３および導体層を経由
して外部端子用導体層３３につながっている。またＲｕ
Ｏ２系抵抗体ペースト２４も積層および焼成することに
よシ抵抗部分３１が形成できスルーホール２３および導
体引き回し線等によシ、外部へ導かれている。このよう
に積層・熱圧着した積層体を所定の寸法に切断し、第１
３図に示した温度プロファイルによって焼成した。焼成
プロファイルは３つの工程から成っており、脱バインダ
一工程、仮焼成工程および本焼成工程である。脱バイン
ダーは、最高４００℃の温度で３時間保持し、仮焼成は
８００℃また本焼成は９００℃の各温度で連続炉を使用
した。本発明は、９００℃という従来に比して低い温度
で抵抗体。

訪電体、絶縁体、および導体を複合化して同時焼成行な
うことにより抵抗、コンデンザー、信号線。

シールド層等を有する複合積層セラミック部品を作製す
ることが出来た。

実施例２ 不例の複合積層セラミ、り部品の製造工程は大部分実施
例１で説明した工程と１彷するが、実施例１で用いた生
シートとペーストを用いて積層体を作製する際、積層体
の両面に外部端子用導体層を設けた第１４図に示すよう
な構造の複合積層セラミック部品を得ることが出来る。

この場合、積層部品の上下面を有効に利用することが出
来るため、よシ高密度で微小な複合積層セラミック部品
となる利点がある。

本発明の実施例によシ得たコンデンサ・抵抗・導体付複
合積層セラミック部品中に形成したコンデンサの容量と
しては、約０．３ｎＦ／−程度であり一例として最大３
μＦのコンデンサを形成した。高誘電体材料としてはＰ
ｂ　（Ｆｅ　Ｖ２・Ｎｂ　１／２）　Ｏｓ　−Ｐｂ（Ｆ
　ｅ　２？／３・Ｗ　１／３）　Ｏ８二元系複合ペロブ
スカイト化合物以外にも８５０℃〜９Ｆ？０℃程度で焼
結出来る材料であれば使用は可能である。

以上のように本発明の積層構造のコンデンサ。

抵抗及び、導体配線を有する複合積層セラミック部品は
酸化性雰囲気下で９００℃程度の低温で同時焼成して複
数個のＲＣを構成することが可能でまた大容量のコンデ
ンサを形成した小型高密度な部品あるいけ、機械的強度
の十分な高密度大面積実装用複合基板が得られ、工程の
簡略化、コスト低下等で作業性、信頼性の向上を実現で
き、高導電率導体の利用が可能である等の利点がある。

本発明の複合積層部品はテレビ用チー−チー。

ＦＭチューナー自動車用各種回路等あらゆる電子回路に
利用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来部品の断面図、第２図、第３図は従来部品
の斜視図。第４図は従来部品の断面図。 第５図〜第１１図は本発明の実施例による複合積層セラ
ミ、り部品の各製造工程を示す図。ここで（ａ）け平面
図、（ｂｔＦｉ断面図。第１２図は実施例１の完成部品
の模式的内部断面図、第１３図は本発明の部品の焼成プ
ロファイル、第１４図は実施例２の完成部品の模式的内
部断面図である。 図において １・・・アルミナシート、２・・・導体、３・・・コン
テンサ形成部分、４・・・誘電体層、訃・・抵抗体、１
１・・・外部電極、１２・・抵抗、１３・・積層コンデ
ンサ、１４・・・コンデンサ用内部電極、１５・・・誘
電体、１６・・・絶縁体、２０・・・絶縁体生シート、
２２・Ｂ１１１！体ペースト、２３・・スルーホール、
２４・・・抵抗体ペースト、２５．２６．２７・・・導
体層、３１・・・抵抗形成部分、　３２・・フンデンサ
形成部分、３３・・・外部端子用導体層、、７ｉ７３　
　図 ７３ 牙　４　図 （ｂ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体ペースト、抵抗体ペースト及び導体ペーストを作
   製する工程、絶縁体生シートを作製する工程、絶縁体化
   シー）Ｋスルーホールを形成する工程、絶縁体生シート
   上に導体ベース）１印刷する工程、該絶縁体生シート上
   に形成された導体ペースト上に誘電体ペーストを印刷す
   る工程、同様に導体ペーストが印刷された絶縁体生シー
   ト上に抵抗体ペーストを印刷する工程、前記誘電体ペー
   スト上に導体ペーストを印刷する工程、前記各ペースト
   が印刷された絶縁体生シートを積層、圧着し、所定の寸
   法に切断し、焼成する工程を有することを特徴とする複
   合積層セラミック部品の製造方法。