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JP2000165051A - Dielectric circuit board and method of manufacturing the same - Google Patents

Dielectric circuit board and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2000165051A
JP2000165051A JP10337222A JP33722298A JP2000165051A JP 2000165051 A JP2000165051 A JP 2000165051A JP 10337222 A JP10337222 A JP 10337222A JP 33722298 A JP33722298 A JP 33722298A JP 2000165051 A JP2000165051 A JP 2000165051A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric
film
circuit board
green sheet
conductor pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10337222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Furuhashi
和雅 古橋
Tsutomu Oda
勉 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP10337222A priority Critical patent/JP2000165051A/en
Publication of JP2000165051A publication Critical patent/JP2000165051A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波特性に優れ、小型化を可能とすること
ができる誘電体回路基板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】本発明は、複数の誘電体層1a〜1eが積
層してなる積層体1の各誘電体層間に、低抵抗金属材料
からなる内部導体パターン2を配置し、前記誘電体層1
a〜1eの厚み方向を貫く低抵抗金属材料からなるビア
ホール導体3を形成して成る誘電体回路基板である。前
記隣接する誘電体層間の一部に、上下両主面が導体膜7
1、73によって挟持され、且つ前記誘電体層1a〜1
eよりも厚みの薄い誘電体膜72から成る容量形成部7
を配置した。
(57) Abstract: Provided is a dielectric circuit board having excellent high-frequency characteristics and capable of being miniaturized, and a method of manufacturing the same. According to the present invention, an internal conductor pattern (2) made of a low-resistance metal material is arranged between dielectric layers of a laminated body (1) formed by laminating a plurality of dielectric layers (1a to 1e).
This is a dielectric circuit board formed with via-hole conductors 3 made of a low-resistance metal material penetrating in the thickness direction of a to 1e. In a part between the adjacent dielectric layers, the upper and lower main surfaces are the conductive film 7.
1, 73 and the dielectric layers 1a to 1
Capacitor forming portion 7 made of dielectric film 72 thinner than e
Was placed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い容量のコンデ
ンサを積層体の内部に内蔵し、高周波用途に優れた誘電
体回路基板及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric circuit board in which a high-capacity capacitor is built in a laminated body, which is excellent in high frequency applications, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より共振器、コンデンサ、フィルタ
素子などをを内蔵した多層構造の誘電体回路基板が広く
知られている。
2. Description of the Related Art Hitherto, a dielectric circuit board having a multilayer structure including a resonator, a capacitor, a filter element and the like has been widely known.

【0003】特に、近年、携帯電話に代表される移動体
通信等の高周波機器の発展と普及に伴い、高周波領域で
使用する電子部品として誘電体セラミックスが積極的に
利用されるようになってきた。
[0003] In particular, in recent years, with the development and spread of high frequency devices such as mobile communications represented by mobile phones, dielectric ceramics have been actively used as electronic components used in a high frequency region. .

【0004】多層構造の誘電体回路基板において、誘電
体層を構成する誘電体セラミックスと共振導体パター
ン、インダクタンス発生用導体膜、容量電極などの内部
導体パターンを構成する導体材料とを同時焼成する必要
がある。従って、内部導体パターンが、誘電体層を構成
するセラミックスの焼成温度で溶融することがないよう
にしなくてはならない。
In a dielectric circuit board having a multilayer structure, it is necessary to simultaneously sinter a dielectric ceramic constituting a dielectric layer and a conductor material constituting an internal conductor pattern such as a resonance conductor pattern, a conductor film for generating inductance, and a capacitor electrode. There is. Therefore, it is necessary to prevent the internal conductor pattern from melting at the firing temperature of the ceramics constituting the dielectric layer.

【0005】誘電体層を構成するセラミックス材料、例
えば、アルミナ、ステアタイト、フォルステライト等の
誘電体セラミックスは焼成温度が高く、内部導体パター
ンには例えばPt,Pd,W,Mo等の金属が用いられ
ていた。
[0005] Ceramic materials constituting the dielectric layer, for example, dielectric ceramics such as alumina, steatite and forsterite have high firing temperatures, and metals such as Pt, Pd, W and Mo are used for the internal conductor pattern. Had been.

【0006】しかしながら、前記金属は融点が高いもの
の、同時に、導通抵抗が大きいことから、高周波機器に
使用する回路基板としては、共振回路のQ値が小さくな
ってしまったり、また、導体線路の伝送損失が大きくな
る等の問題があった。
[0006] However, although the metal has a high melting point, it also has a large conduction resistance, and as a result, the Q value of the resonance circuit is reduced as a circuit board used for high-frequency equipment, and the transmission of the conductor line is reduced. There were problems such as a large loss.

【0007】そこでこのような問題を解消するために低
抵抗金属Ag、CuおよびAu等を内部導体パターンに
用いることが提案され、同時に、このような金属材料に
おていも、充分に焼成できる誘電体セラミックスが種々
提案されている。
In order to solve such a problem, it has been proposed to use a low-resistance metal such as Ag, Cu, or Au for the internal conductor pattern. At the same time, a dielectric material which can be sufficiently fired even in such a metal material is proposed. Various body ceramics have been proposed.

【0008】更に、最近の高周波機器に使用する回路基
板に対する小型化と高性能化の要求に応えるために、特
定の周波数領域で比誘電率εrを高くすることにより共
振回路やインダクタンスの小型化を可能とし、また、誘
電体セラミックスのQ値を高くすることにより、共振回
路のQ値も高くすることができて低損失となることか
ら、各種の複合誘電体が提案されている。
Further, in order to meet the demand for miniaturization and high performance of circuit boards used in recent high-frequency devices, the resonance circuit and inductance can be miniaturized by increasing the relative permittivity εr in a specific frequency region. Various types of composite dielectrics have been proposed, since the Q factor of the dielectric ceramic can be increased, and the Q factor of the resonance circuit can be increased to reduce the loss.

【0009】従来、例えば、特開平4−292460号
公報に開示された誘電体磁器組成物は、アノーサイトー
チタン酸カルシウム系のガラスとTiO2 からなるもの
で、同時に低温焼成できるためことから、内部導体パタ
ーンの金属材料としてAgやCu等の金属と同時焼成で
きるものであった。
Conventionally, for example, the dielectric ceramic composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-292460 is composed of anorthite-calcium titanate-based glass and TiO 2, and can be fired simultaneously at a low temperature. It could be fired simultaneously with a metal such as Ag or Cu as the metal material of the conductor pattern.

【0010】また、多層基板製造方法としてはグリーン
シート多層法(特公昭40−8458号)、印刷多層法
(特公昭57−19599号)による積層方法があっ
た。
As a method of manufacturing a multilayer substrate, there has been a laminating method using a green sheet multilayer method (Japanese Patent Publication No. 40-8458) and a printing multilayer method (Japanese Patent Publication No. 57-19599).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−292460号公報に開示された誘電体磁器組成物
では、比誘電率εrが4〜6GHzの高周波領域の測定
では16未満と低く、従来の多層基板構造では低容量の
コンデンサしか構成することができず、高周波機器に使
用する回路基板の小型化に限界があった。
However, in the dielectric porcelain composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-292460, the relative dielectric constant .epsilon.r is as low as less than 16 in a high-frequency region of 4 to 6 GHz, which is lower than the conventional value. With a multilayer substrate structure, only a low-capacitance capacitor can be formed, and there is a limit to miniaturization of a circuit board used for high-frequency equipment.

【0012】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
低抵抗金属材料であるAu、Ag、Cu系の内部導体パ
ターンを用いることができ、高周波特性に優れ、小型化
を可能とすることができる誘電体回路基板及びその製造
方法を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide a dielectric circuit board which can use an internal conductor pattern of a low-resistance metal material of Au, Ag, or Cu, has excellent high-frequency characteristics, and can be miniaturized, and a method of manufacturing the same. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、誘電体回
路基板であり、第2の発明は第1の発明の製造方法であ
る。
A first invention is a dielectric circuit board, and a second invention is a manufacturing method of the first invention.

【0014】第1の発明は、複数の誘電体層を積層して
なる積層体の各誘電体層間に、低抵抗金属材料からなる
内部導体パターンを配置するとともに、前記誘電体層の
厚み方向を貫く低抵抗金属材料からなるビアホール導体
を形成して成る誘電体回路基板において、前記隣接する
誘電体層間の一部に、上下両主面が導体膜によって挟持
され、且つ前記誘電体層よりも厚みの薄い誘電体膜から
成る容量形成部が配置された誘電体回路基板である。
According to a first aspect of the present invention, an internal conductor pattern made of a low-resistance metal material is arranged between each dielectric layer of a laminate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and a thickness direction of the dielectric layer is changed. In a dielectric circuit board having a via-hole conductor made of a low-resistance metal material penetrating therethrough, both upper and lower main surfaces are sandwiched by a conductor film in a part between the adjacent dielectric layers, and have a thickness greater than that of the dielectric layer. This is a dielectric circuit board on which a capacitance forming section made of a thin dielectric film is disposed.

【0015】第2の発明は、(1)誘電体層となる第1
及び第2の誘電体グリーンシートを容易する工程と、
(2)第1及び第2の誘電体グリーンシートに内部導体
パターン及びビアホール導体となる導体を形成する工程
と、(3)第2の誘電体グリーンシート上の一部に、下
部導体膜、誘電体膜、上部導体膜を順次印刷積層して、
容量発生部を形成する工程と、(4)第1の誘電体グリ
ーンシート及び第2のグリーンシートを積層圧着して積
層体を形成する工程と、(5)前記積層体を焼成する工
程と、から成る誘電体回路基板の製造方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided (1) a first method for forming a dielectric layer.
And facilitating the second dielectric green sheet;
(2) a step of forming a conductor to be an internal conductor pattern and a via hole conductor on the first and second dielectric green sheets; and (3) a lower conductor film and a dielectric on a part of the second dielectric green sheet. The body film and the upper conductor film are sequentially printed and laminated,
Forming a capacitance generating portion, (4) laminating and pressing the first dielectric green sheet and the second green sheet to form a laminate, and (5) firing the laminate. This is a method for manufacturing a dielectric circuit board comprising:

【0016】[0016]

【作用】第1の発明では、誘電体層の層間の一部に、下
部電極、誘電体膜、上部電極からなる容量形成部が配置
されている。しかし、この誘電体膜は、誘電体層に比較
して厚みが薄くなっている。
According to the first aspect of the present invention, a capacitance forming portion including a lower electrode, a dielectric film, and an upper electrode is disposed in a part of the dielectric layer. However, this dielectric film is thinner than the dielectric layer.

【0017】従って、隣接する誘電体層間に配置される
内部導体パターン間の短絡してしまうことが少ない上、
下部電極、誘電体膜、上部電極からなる容量形成部分の
容量成分を、内部導体パターンで誘電体層の挟持して得
られる容量に比較して非常に大きい容量を得られること
ができる。
Therefore, short-circuits between the internal conductor patterns arranged between adjacent dielectric layers are less likely to occur.
An extremely large capacitance can be obtained as compared with the capacitance obtained by sandwiching the dielectric layer between the internal conductor patterns in the capacitance forming portion composed of the lower electrode, the dielectric film, and the upper electrode.

【0018】また、この容量形成部の誘電体膜の膜厚を
制御することにより、積層体の局部に任意の容量を配置
することができる。
Further, by controlling the thickness of the dielectric film in the capacitance forming portion, an arbitrary capacitance can be arranged in a local portion of the laminated body.

【0019】第2の発明では、誘電体層は、誘電体グリ
ーンシートで形成され、容量形成部は、特定の誘電体グ
リーンシート(第2の誘電体グリーンシート)上に厚膜
技法により下部導体膜となる導体膜、誘電体膜となる塗
布膜、上部電極となる導体膜が形成された後、これら第
2の誘電体グリーンシートを含むグリーンシート多層に
より形成される。
In the second invention, the dielectric layer is formed of a dielectric green sheet, and the capacitance forming portion is formed on a specific dielectric green sheet (second dielectric green sheet) by a thick film technique. After a conductor film serving as a film, a coating film serving as a dielectric film, and a conductor film serving as an upper electrode are formed, a green sheet multilayer including these second dielectric green sheets is formed.

【0020】高周波用途では、内部導体パターンの導体
抵抗を低減するために、焼成後の内部導体パターンの厚
みを15μm程度必要となる。また、特性インピーダン
スを整合させるためには、100μm程度のファインパ
ターンを形成しなくてはならない。
In high frequency applications, the thickness of the fired internal conductor pattern is required to be about 15 μm in order to reduce the conductor resistance of the internal conductor pattern. Further, in order to match the characteristic impedance, a fine pattern of about 100 μm must be formed.

【0021】ここで、高い容量を得るために、誘電体グ
リーンシートの厚みを10μm以下とすると、グリーン
シートの剛性が低下してしまい、高周波用途に応じて上
述の内部導体パターンを形成しようとしても、内部導体
パターンとなる導体膜が安定して形成できない上、内部
導体パターンとなる導体膜を焼成した時、内部導体パタ
ーンの周囲にクラックが発生してまったり、誘電体グリ
ーンシートと内部導体パターンとなる導体膜との厚み差
を吸収できず、誘電体層間の剥離が発生してしまう。
Here, if the thickness of the dielectric green sheet is set to 10 μm or less in order to obtain a high capacity, the rigidity of the green sheet is reduced, and even if the above-mentioned internal conductor pattern is formed in accordance with a high frequency application. In addition, the conductor film serving as the internal conductor pattern cannot be formed stably, and when the conductor film serving as the internal conductor pattern is baked, cracks may occur around the internal conductor pattern, or the dielectric green sheet and the internal conductor pattern may not be formed. Therefore, the thickness difference between the dielectric film and the conductive film cannot be absorbed, and peeling between dielectric layers occurs.

【0022】この点、本発明では、内部導体パターンを
形成する誘電体グリーンシートの厚みを、例えば100
〜200μm程度と充分に厚く設定し、内部導体パター
ンとなる導体膜を、導通抵抗を低減でき、且つファイン
パターンとすることができる。
In this respect, in the present invention, the thickness of the dielectric green sheet forming the internal conductor pattern is set to, for example, 100
By setting the thickness sufficiently to about 200 μm, the conductive film serving as the internal conductor pattern can be reduced in conduction resistance and formed into a fine pattern.

【0023】また、容量形成部分は、グリーンシートに
厚膜技法によって形成される容量成形部で構成されるた
め、誘電体膜の厚みにより高い容量を任意に形成でき
る。しかも、この誘電体膜の厚みは、誘電体層間に配置
される内部導体パターンとは全く影響しないため、両者
の特性を安定に維持できることになる。
Further, since the capacitance forming portion is constituted by a capacitance forming portion formed on the green sheet by a thick film technique, a higher capacitance can be arbitrarily formed due to the thickness of the dielectric film. In addition, since the thickness of the dielectric film has no influence on the internal conductor pattern arranged between the dielectric layers, the characteristics of both can be maintained stably.

【0024】また、積層回路基板中の任意部分に、所定
容量の容量形成部分を配置することができるため、回路
構成、即ち回路パターンの引回しの自由度が向上し、小
形の回路基板となる。
In addition, since a capacitance forming portion having a predetermined capacitance can be arranged at an arbitrary portion in the laminated circuit board, the circuit configuration, that is, the degree of freedom in drawing a circuit pattern is improved, and a small circuit board is obtained. .

【0025】即ち、本発明の多層基板構造では基板の内
部に従来構造と比較して薄層の誘電体膜の形成が可能で
あり、高容量のコンデンサを作成でき、高周波電子部品
の小型化と高性能化を実現できる。
That is, in the multilayer substrate structure of the present invention, a thin dielectric film can be formed inside the substrate as compared with the conventional structure, a capacitor having a high capacitance can be formed, and the size of the high-frequency electronic component can be reduced. High performance can be realized.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の誘電体回路基板及
びその製造方法を図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a dielectric circuit board according to the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings.

【0027】図1は、本発明に係る誘電体回路基板の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a dielectric circuit board according to the present invention.

【0028】本発明に係る回路基板10は、複数の誘電
体層1a〜1eが積層してる積層体1内に、内部導体パ
ターン2、ビアホール導体3が形成され、さらに、積層
体1の表面に表面配線ハターン4が形成され、必要応じ
て電子部品5、6が搭載されている。
In the circuit board 10 according to the present invention, an internal conductor pattern 2 and a via-hole conductor 3 are formed in a laminate 1 in which a plurality of dielectric layers 1a to 1e are laminated. A surface wiring hattern 4 is formed, and electronic components 5 and 6 are mounted as needed.

【0029】そして、誘電体層の層間、例えば、誘電体
層1bと1cとの間に容量形成部分7が形成されてい
る。この容量形成部分7は、内部導体パターン2と連続
して下部導体膜(下部電極)71と誘電体膜72と上部
導体膜(上部電極)73とが積層されて構成されてい
る。
A capacitance forming portion 7 is formed between the dielectric layers, for example, between the dielectric layers 1b and 1c. The capacitance forming portion 7 is configured by laminating a lower conductor film (lower electrode) 71, a dielectric film 72, and an upper conductor film (upper electrode) 73 continuously with the internal conductor pattern 2.

【0030】誘電体層1a〜1eは、MgO、CaO、
TiO2 を主成分とする誘電体セラミックに、低温で焼
結可能なようにB2 3 、Li2 CO3などを含有して
構成されている。
The dielectric layers 1a to 1e are made of MgO, CaO,
It is composed of a dielectric ceramic containing TiO 2 as a main component and B 2 O 3 , Li 2 CO 3 , etc. so that it can be sintered at a low temperature.

【0031】その一例の組成を例示すると、aMgO‐
bCaO‐cTiO2 表した時、モル比a、b、cが2
5≦a≦35、0.3≦b≦7、60≦c≦70、但し
a+b+c=100であり、主成分100重量部に対し
て、硼酸化合物が3〜20重量部、リチウム含有化合物
が1〜10重量部添加して構成される。
As an example of the composition, aMgO-
When expressed as bCaO-cTiO 2 , the molar ratios a, b, and c are 2
5 ≦ a ≦ 35, 0.3 ≦ b ≦ 7, 60 ≦ c ≦ 70, where a + b + c = 100, and 3 to 20 parts by weight of the boric acid compound and 1 of the lithium-containing compound with respect to 100 parts by weight of the main component. -10 parts by weight.

【0032】そして、誘電体層1a〜1eは、上述の誘
電体材料を主成分とする誘電体グリーンシートから形成
される、その厚みは100〜200μmである。
The dielectric layers 1a to 1e are formed of dielectric green sheets containing the above-described dielectric material as a main component, and have a thickness of 100 to 200 μm.

【0033】また、容量形成部7の誘電体膜72は、上
述の誘電体材料からなる誘電体ペーストの印刷により形
成され、その膜厚は20〜30μm程度である。
The dielectric film 72 of the capacitance forming section 7 is formed by printing a dielectric paste made of the above-described dielectric material, and has a thickness of about 20 to 30 μm.

【0034】また、複数の誘電体層1a〜1e間には、
内部導体パターン2が配置され、所定回路網を形成して
いる。ここで、内部導体パターン2とは、所定回路網を
形成する導通パターン以外に、共振回路、フィルタを構
成するインダクタ導体、比較的容量の小さいコンデンサ
を形成する電極、グランド電位となる電極層などが例示
できる。
Further, between the plurality of dielectric layers 1a to 1e,
The internal conductor patterns 2 are arranged to form a predetermined circuit network. Here, the internal conductor pattern 2 includes, in addition to a conductive pattern forming a predetermined circuit network, a resonance circuit, an inductor conductor forming a filter, an electrode forming a capacitor having a relatively small capacitance, an electrode layer serving as a ground potential, and the like. Can be illustrated.

【0035】内部導体パターンは、Ag系(Agを主成
分とする材料で、Ag単体またはAg−PdなどのAg
合金)、Au系、Cu系の低融点で、且つ低抵抗材料か
らなっている。
The internal conductor pattern is made of an Ag-based material (Ag is a material containing Ag as a main component, Ag alone or Ag-Pd or the like).
(Alloy), Au-based and Cu-based materials having a low melting point and low resistance.

【0036】また、誘電体層1a〜1eの厚み方向にに
は、所定回路網を形成するためのビアホール導体3が形
成されている。このビアホール導体3によって、内部導
体パターン2どうし、内部導体パターン2と表面配線パ
ターン4とが接続されている。尚、ビアホール導体3も
内部導体パターン2と同様にAg系(Agを主成分とす
る材料で、Ag単体またはAg−PdなどのAg合
金)、Au系、Cu系の金属材料から成っている。
In the thickness direction of the dielectric layers 1a to 1e, via-hole conductors 3 for forming a predetermined circuit network are formed. The internal conductor patterns 2 are connected to each other by the via-hole conductors 3. The via-hole conductor 3 is also made of an Ag-based material (Ag is a main component of Ag, or an Ag alloy such as Ag-Pd), an Au-based, or a Cu-based metal material, similarly to the internal conductor pattern 2.

【0037】積層体1の表面には誘電体層1aに形成さ
れたビアホール導体3と接続する表面配線パターンが形
成されている。
On the surface of the laminate 1, a surface wiring pattern connected to the via-hole conductor 3 formed in the dielectric layer 1a is formed.

【0038】この表面配線パターン4上には、必要に応
じて、ICチップなどの電子部品5や半田などによって
接合されるチップ部品6が搭載されている。
On this surface wiring pattern 4, an electronic component 5 such as an IC chip and a chip component 6 to be joined by solder or the like are mounted as required.

【0039】また、積層体1の内部形成された容量形成
部7は、内部導体パターン2から連らなった下部電極7
1、誘電体膜72、上部電極73とから構成されてい
る。
Further, the capacitor forming portion 7 formed inside the laminate 1 is provided with the lower electrode 7 connected to the internal conductor pattern 2.
1, a dielectric film 72, and an upper electrode 73.

【0040】下部電極71及び上部電極73は、内部導
体パターン2と同様Ag系(Agを主成分とする材料
で、Ag単体またはAg−PdなどのAg合金)、Au
系、Cu系の金属材料から成っており、誘電体膜72
は、上述したように誘電体層1a〜1eと同一の誘電体
材料から構成されている。そして、下部電極71は図に
示すように、同一平面の内部導体パターン2と一体的に
接続される他、例えば、誘電体層1cに形成されるビア
ホール導体3(図では省略している)によって接続され
ている。また、上部電極73は誘電体膜72の外部に延
出して、下部電極71と同一平面に形成された内部導体
パターン2に接続したり、また、例えば、誘電体層1b
に形成されるビアホール導体3に接続されて誘電体層1
aと1bとの層間の内部導体パターン2に接続される。
The lower electrode 71 and the upper electrode 73 are made of an Ag-based material (a material containing Ag as a main component, Ag alone or an Ag alloy such as Ag-Pd) as in the case of the internal conductor pattern 2,
, A Cu-based metal material and a dielectric film 72
Is made of the same dielectric material as the dielectric layers 1a to 1e as described above. The lower electrode 71 is integrally connected to the inner conductor pattern 2 on the same plane as shown in the figure, and is further connected to, for example, a via-hole conductor 3 (not shown in the figure) formed in the dielectric layer 1c. It is connected. The upper electrode 73 extends to the outside of the dielectric film 72 and is connected to the internal conductor pattern 2 formed on the same plane as the lower electrode 71.
Dielectric layer 1 connected to via hole conductor 3 formed in
It is connected to the internal conductor pattern 2 between the layers a and 1b.

【0041】上述のように、誘電体膜72を誘電体層1
a〜1eと同一の誘電体材料から構成すること、また、
上下電極71、73を内部導体パターン2と同一材料で
構成することは、製造工程上、一体的に焼成した時に、
焼結挙動の差による剥離などを防止するためである。
As described above, the dielectric film 72 is formed on the dielectric layer 1.
a to 1e composed of the same dielectric material;
When the upper and lower electrodes 71 and 73 are made of the same material as the internal conductor pattern 2, the manufacturing process involves integrally firing.
This is to prevent separation or the like due to a difference in sintering behavior.

【0042】尚、図では、誘電体層1aの表面にも、容
量形成部8が形成されている。この表面の容量形成部8
は、上述の積層体1の内部に配置される容量形成部7と
同様に表面配線パターン4と一体的に接続された下部電
極81、誘電体膜82、上部電極83とから構成されて
いる。この容量形成部8は、積層体1を焼成により形成
した後に作成してもよいし、また、グリーンシート上で
形成しても構わない。
In the figure, a capacitance forming section 8 is also formed on the surface of the dielectric layer 1a. The capacitance forming portion 8 on this surface
Is composed of a lower electrode 81, a dielectric film 82, and an upper electrode 83 which are integrally connected to the surface wiring pattern 4 in the same manner as the capacitance forming portion 7 arranged inside the above-mentioned laminated body 1. The capacitance forming section 8 may be formed after the laminated body 1 is formed by firing, or may be formed on a green sheet.

【0043】このような誘電体回路基板は次のようにし
て形成される。
Such a dielectric circuit board is formed as follows.

【0044】まず、誘電体層1a〜1eとなる第1及び
第2の誘電体グリーンシートを用意する工程である。
First, there is a step of preparing first and second dielectric green sheets to be the dielectric layers 1a to 1e.

【0045】誘電体層1a〜1eとなる誘電体グリーン
シートは、先ず、誘電体材料である、純度99%以上の
MgTiO3 、CaTiO3 の各原料粉末と純水を24
時間ボールミルにて混合した後、該混合物を乾燥し、次
いでこの乾燥物を1200℃の温度で大気中1時間仮焼
し、得られた仮焼物にB2 3 粉末およびLi2 CO3
粉末をボールミルにて24時間混合した後、乾燥して誘
電体原料粉末とし、この粉末にアクリル系バインダ、可
塑剤、トルエンを加えて40時間ボールミルで混合し、
ドクターブレード法によりグリーンシートを得た。
The dielectric green sheets serving as the dielectric layers 1a to 1e are prepared by first mixing 24 parts of a raw material powder of MgTiO 3 and CaTiO 3 having a purity of 99% or more, which are dielectric materials, with pure water.
After mixing in a ball mill for an hour, the mixture is dried, and then the dried product is calcined in the air at a temperature of 1200 ° C. for 1 hour, and B 2 O 3 powder and Li 2 CO 3 are added to the calcined product.
After mixing the powder in a ball mill for 24 hours, it was dried to obtain a dielectric raw material powder, and an acrylic binder, a plasticizer, and toluene were added to the powder and mixed in a ball mill for 40 hours.
A green sheet was obtained by a doctor blade method.

【0046】ここで、誘電体グリーンシートは、加工上
2種類に大別できる。即ち、誘電体層1b、1d、1e
となる第1の誘電体グリーンシート(上面に容量形成部
をもたない)と、誘電体層1a、1cとなる第2の誘電
体グリーンシート(上面に容量形成部が形成される)と
である。
The dielectric green sheets can be roughly classified into two types in terms of processing. That is, the dielectric layers 1b, 1d, 1e
A first dielectric green sheet (having no capacitance forming portion on the upper surface) and a second dielectric green sheet (capacitance forming portion formed on the upper surface) to become the dielectric layers 1a and 1c. is there.

【0047】次に、第1及び第2の誘電体グリーンシー
トに内部導体パターン及びビアホール導体となる導体を
形成する工程である。
Next, there is a step of forming a conductor to be an internal conductor pattern and a via-hole conductor on the first and second dielectric green sheets.

【0048】第1及び第2の誘電体グリーンシートに、
ビアホール導体3の形成位置に応じて、NCパンチ等で
ビアホール導体3となる貫通孔を形成する。
In the first and second dielectric green sheets,
According to the formation position of the via-hole conductor 3, a through-hole to be the via-hole conductor 3 is formed by an NC punch or the like.

【0049】その後、貫通孔をに上述の導体ペーストを
充填・乾燥して導体を形成する。続いて、内部導体パタ
ーン2及び表面配線パターン4となる導体膜を導電性ペ
ーストの印刷・乾燥を行う。
Thereafter, the conductor paste is filled in the through-hole and dried to form a conductor. Subsequently, the conductive film serving as the internal conductor pattern 2 and the surface wiring pattern 4 is printed and dried with a conductive paste.

【0050】尚、図では、容量形成部7、8の下部電極
は、内部導体パターン2や表面配線パターン4と一体的
に形成されるため、この工程で下部電極71、81とな
る導体膜を形成しても構わない。
In the figure, since the lower electrodes of the capacitance forming portions 7 and 8 are formed integrally with the internal conductor pattern 2 and the surface wiring pattern 4, the conductor film to be the lower electrodes 71 and 81 is formed in this step. It may be formed.

【0051】次に、誘電体層1a及び誘電体層1cとな
る第2の誘電体グリーンシート上の一部に、容量形成部
7、8となる部位を形成する。ここでは、先の工程で下
部導体膜71、81となる導体膜を形成しているために
省略する。そして、下部電極71、81となる導体膜上
に、誘電体膜72、82となる塗布膜を誘電体ペースト
の印刷塗布、乾燥により形成する。誘電体膜72、82
となる塗布膜上にさらに上部電極73、83となる導体
膜を導電性ペーストの印刷・乾燥により形成する。この
導電性ペースト及び誘電体ペーストの印刷・乾燥により
により積層された容量発生部7、8の構成部が形成され
ることになる。
Next, on the second dielectric green sheet to be the dielectric layers 1a and 1c, portions to be the capacitance forming portions 7 and 8 are formed. Here, since the conductor films to be the lower conductor films 71 and 81 are formed in the previous step, the description is omitted. Then, a coating film to be the dielectric films 72 and 82 is formed on the conductor film to be the lower electrodes 71 and 81 by printing and drying a dielectric paste. Dielectric films 72, 82
A conductive film to be the upper electrodes 73 and 83 is further formed on the coating film to be printed by printing and drying a conductive paste. By printing and drying the conductive paste and the dielectric paste, the components of the stacked capacity generating units 7 and 8 are formed.

【0052】尚、誘電体膜72、82は、誘電体層1
a、1cを構成する誘電体原料粉末をバインタとしてエ
チルセルロース、溶剤として2.2.4.−トリメチル
−1.3.一ペンジオールモノイソブチレートを3木ロ
ールミルで混合してペースト化した誘電体ペーストを用
いる。
The dielectric films 72 and 82 are formed on the dielectric layer 1
a, 1c as the binder, ethyl cellulose as the solvent, and 2.2.4. as the solvent. -Trimethyl-1.3. A dielectric paste obtained by mixing one pendiol monoisobutyrate with a three-roll mill to form a paste is used.

【0053】尚、図2の(a)は、例えば誘電体層1b
となる第1のグリーンシートの断面図を示し、図2
(b)は例えば誘電体層1cとなる第2のグリーンシー
トの断面図を示す。
FIG. 2A shows, for example, the dielectric layer 1b.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a first green sheet,
(B) is a cross-sectional view of a second green sheet to be a dielectric layer 1c, for example.

【0054】次に、第1の誘電体グリーンシート及び第
2のグリーンシートを積層順序に応じて積層圧着して積
層体を形成する。
Next, the first dielectric green sheet and the second green sheet are laminated and pressed in accordance with the lamination order to form a laminate.

【0055】即ち、誘電体層1a〜1 eの積層順序に応
じて、所定の第1の誘電体グリーンシート及び第2のグ
リーンシートを積層して積層体1を形成する。
That is, the first dielectric green sheet and the second green sheet are laminated in accordance with the lamination order of the dielectric layers 1a to 1e to form the laminate 1.

【0056】この状態では、例えば誘電体層1aの表面
には既に表面配線パターン4が形成されているため、積
層した前後、誘電体層1eの下面側の表面配線パターン
を形成する。
In this state, for example, since the surface wiring pattern 4 has already been formed on the surface of the dielectric layer 1a, a surface wiring pattern on the lower surface side of the dielectric layer 1e is formed before and after lamination.

【0057】次に、上述の積層体の焼成を行う。焼成
は、脱バインダー工程と、本焼成工程からなる。脱バイ
ンダー工程は、概ね600℃以下の温度領域であり、第
1及び第2の誘電体グリーンシート、誘電体膜、導体
膜、導体にに含まれている有機バインダを焼失する過程
である。また、本焼成工程は、ピーク温度850〜10
50℃、例えば、900℃60分ピークの焼成過程であ
る。これにより、5層の誘電体層1a〜1e、容量形成
部7、8、内部導体パターン2、ビアホール導体3、表
面配線パターン4は焼結反応して、積層体1が達成され
る。
Next, the above-described laminate is fired. The firing includes a binder removal step and a main firing step. The binder removal step is a temperature range of about 600 ° C. or lower, and is a process of burning out the first and second dielectric green sheets, the dielectric film, the conductor film, and the organic binder contained in the conductor. In addition, the main firing step is performed at a peak temperature of 850-10.
This is a firing process at 50 ° C., for example, at 900 ° C. for 60 minutes. As a result, the five dielectric layers 1a to 1e, the capacitance forming parts 7 and 8, the internal conductor pattern 2, the via hole conductor 3, and the surface wiring pattern 4 undergo a sintering reaction, and the laminate 1 is achieved.

【0058】その後、必要に応じて、電子部品5、6を
搭載する。
Thereafter, the electronic components 5 and 6 are mounted as required.

【0059】上述の構造では、少なくとも積層体1の内
部、即ち、誘電体層1bと1cとの層間に容量形成部7
を局部的に形成するこができる。
In the above-described structure, at least the inside of the laminated body 1, that is, between the dielectric layers 1b and 1c,
Can be formed locally.

【0060】特に、容量形成部7での容量特性は、下部
電極71と上部電極73との対向面積、誘電体膜72の
厚みによって決定される。高い容量を得るためには対向
面積を増大させればよいが、基板の大型化につながるの
で好ましくない。このため、誘電体膜72の厚みが重要
となる。誘電体膜72の膜厚は、1回の印刷によって1
5〜20μmの膜厚が得られる。従って、誘電体膜72
の形成にあたり、最高2回の印刷を行なうとすれば、そ
の膜厚は15〜40μm程度となり、非常に高い容量が
形成できることになる。尚、好ましくは20〜30μm
である。
In particular, the capacitance characteristics of the capacitance forming section 7 are determined by the area of the lower electrode 71 facing the upper electrode 73 and the thickness of the dielectric film 72. In order to obtain a high capacitance, the facing area may be increased, but this is not preferable because the size of the substrate is increased. Therefore, the thickness of the dielectric film 72 is important. The thickness of the dielectric film 72 is 1 by one printing.
A film thickness of 5 to 20 μm is obtained. Therefore, the dielectric film 72
If printing is performed twice at the maximum in forming the film, the film thickness becomes about 15 to 40 μm, and a very high capacity can be formed. Incidentally, preferably 20 to 30 μm
It is.

【0061】また、誘電体層1a〜1eの厚みを考慮す
るとは、100〜200μm程度と、100μm以上と
なっている。これは、グリーンシートとして充分な剛性
が得られ、且つ、グリーンシート上に形成する内部導体
パターン2となる導体膜を安定して形成するために必要
な厚みである。
In consideration of the thickness of the dielectric layers 1a to 1e, the thickness is about 100 to 200 μm, that is, 100 μm or more. This is a thickness necessary for obtaining sufficient rigidity as a green sheet and for stably forming a conductor film serving as the internal conductor pattern 2 formed on the green sheet.

【0062】特に、高周波用途では、内部導体パターン
2の導体抵抗を低減するために、焼成後の内部導体パタ
ーンの厚みを15μm程度とする印刷、また、特性イン
ピーダンスを整合させるためには、100μm程度のフ
ァインパターンの印刷が容易行なえる。これにより、誘
電体回路基板全体の高周波特性を向上させることができ
る。これは、内部導体パターン2自身をAu、Ag、C
uなどの低抵抗材料とすることで、さらに高周波特性に
優れた回路基板となる。
In particular, in high frequency applications, printing is performed so that the thickness of the internal conductor pattern after firing is about 15 μm in order to reduce the conductor resistance of the internal conductor pattern 2, and about 100 μm in order to match the characteristic impedance. Easy printing of fine patterns. Thereby, the high frequency characteristics of the entire dielectric circuit board can be improved. This means that the internal conductor pattern 2 itself is made of Au, Ag, C
By using a low-resistance material such as u, a circuit board having more excellent high-frequency characteristics can be obtained.

【0063】また、誘電体層1a〜1eと誘電体膜7
2、82とが同一誘電体材料であり、内部導体パターン
2と下部電極71、81及び上部電極73、83とが同
一材料であるため、焼成条件が同一化して、焼成におけ
る反りや誘電体層間の剥離、クラックが発生することが
ない。
The dielectric layers 1a to 1e and the dielectric film 7
2 and 82 are made of the same dielectric material, and the inner conductor pattern 2 and the lower electrodes 71 and 81 and the upper electrodes 73 and 83 are made of the same material. No peeling or cracking occurs.

【0064】尚、上述の実施例では、誘電体層が5層の
回路基板で説明したが、5層に限られるものではない。
また、積層体1の誘電体層間に図では、1箇所の容量形
成部が形成されているが、回路網によって、複数形成し
ても構わない。
In the above-described embodiment, the circuit board having five dielectric layers has been described. However, the number of dielectric layers is not limited to five.
Although one capacitance forming portion is formed between the dielectric layers of the multilayer body 1 in the figure, a plurality of capacitance forming portions may be formed depending on a circuit network.

【0065】また、製造方法において、表面配線パター
ン4となる導体膜は、積層体を焼成した後に焼き付けし
てもよく、同時に、容量成形部8も焼成した積層体に形
成しても構わない。
In the manufacturing method, the conductor film to be the surface wiring pattern 4 may be baked after the laminate is fired, and at the same time, the capacity forming section 8 may be formed in the fired laminate.

【0066】また、誘電体層、誘電体膜として、Mg
O、CaO、TiO2 を主成分とする誘電体セラミック
で説明したが、同一の材料で、800〜1050℃で焼
成が可能な誘電体材料であれば上述の材料に限られるも
のではない。
As a dielectric layer and a dielectric film, Mg
Although the description has been given of the dielectric ceramic containing O, CaO, and TiO 2 as main components, the dielectric material is not limited to the above-described materials as long as the same material can be fired at 800 to 1050 ° C.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明では、隣接する誘電体層間に配置
される内部導体パターン間の短絡してしまうことが少な
い上、下部電極、誘電体膜、上部電極からなる容量形成
部分の容量成分を、内部導体パターンで誘電体層の挟持
して得られる容量に比較して非常に大きい容量を得られ
ることができる誘電体回路基板となる。
According to the present invention, a short circuit between internal conductor patterns arranged between adjacent dielectric layers is less likely to occur, and a capacitance component of a capacitance forming portion composed of a lower electrode, a dielectric film, and an upper electrode is reduced. Thus, the dielectric circuit board can obtain a very large capacitance as compared with the capacitance obtained by sandwiching the dielectric layer between the internal conductor patterns.

【0068】また、この容量形成部の誘電体膜の膜厚を
制御することにより、積層体の局部に任意の容量を配置
することができる。
Further, by controlling the thickness of the dielectric film in the capacitance forming portion, an arbitrary capacitance can be arranged in a local portion of the laminated body.

【0069】さらに、容量形成部分は、厚膜手法によっ
て形成されるため、その容量特性を誘電体膜の厚みで制
御することができ、また内部導体パターンを充分な厚
み、さらに、ファインパターンで形成することができる
ため、高周波特性に優れた回路基板となる。
Further, since the capacitance forming portion is formed by the thick film method, its capacitance characteristics can be controlled by the thickness of the dielectric film, and the internal conductor pattern can be formed with a sufficient thickness and a fine pattern. Therefore, a circuit board having excellent high-frequency characteristics can be obtained.

【0070】また、積層回路基板中の任意部分に、所定
容量の容量形成部分を配置することができるため、回路
構成、即ち回路パターンの引回しの自由度が向上し、小
形の回路基板となる。
Further, since a capacity forming portion having a predetermined capacity can be arranged at an arbitrary portion in the laminated circuit board, the circuit configuration, that is, the degree of freedom in the arrangement of circuit patterns is improved, and a small circuit board is obtained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る誘電体回路基板の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a dielectric circuit board according to the present invention.

【図2】(a)は本発明の誘電体回路基板に用いる第1
の誘電体グリーンシートの断面図であり、(b)は第2
の誘電体グリーンシートの断面図である。
FIG. 2 (a) is a view showing a first example of a dielectric circuit board according to the present invention.
FIG. 3B is a cross-sectional view of the dielectric green sheet of FIG.
3 is a cross-sectional view of the dielectric green sheet of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・積層体 1a〜1e・・・誘電体層 2・・・・内部導体パターン 3・・・・ビアホール導体 4・・・・表面配線パターン 7・・・容量形成部分 71・・下部電極 72・・誘電体膜 73・・上部電極 1 ... Laminated body 1a-1e ... Dielectric layer 2 ... Inner conductor pattern 3 ... Via hole conductor 4 ... Surface wiring pattern 7 ... Capacity forming part 71 ... Lower electrode 72 Dielectric film 73 Upper electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の誘電体層を積層してなる積層体の
各誘電体層間に、低抵抗金属材料からなる内部導体パタ
ーンを配置するとともに、前記誘電体層の厚み方向を貫
く低抵抗金属材料からなるビアホール導体を形成して成
る誘電体回路基板において、 前記隣接する誘電体層間の一部に、上下両主面が導体膜
によって挟持され、且つ前記誘電体層よりも厚みの薄い
誘電体膜から成る容量形成部が配置されていることを特
徴とする誘電体回路基板。
An internal conductor pattern made of a low-resistance metal material is disposed between each dielectric layer of a laminate formed by laminating a plurality of dielectric layers, and a low-resistance metal penetrating through a thickness direction of the dielectric layer is provided. A dielectric circuit board formed with a via-hole conductor made of a material, wherein a dielectric film whose upper and lower main surfaces are sandwiched by a conductive film between a part of the adjacent dielectric layers and which is thinner than the dielectric layer A dielectric circuit board, wherein a capacitance forming part made of a film is arranged.
【請求項2】(1)誘電体層となる第1及び第2の誘電
体グリーンシートを用意する工程と、(2)第1及び第
2の誘電体グリーンシートに内部導体パターン及びビア
ホール導体となる導体を形成する工程と、(3)第2の
誘電体グリーンシート上の一部に、下部導体膜、誘電体
膜、上部導体膜を順次印刷積層して、容量発生部を形成
する工程と、(4)第1の誘電体グリーンシート及び第
2のグリーンシートを積層圧着して積層体を形成する工
程と、(5)前記積層体を焼成する工程と、から成る誘
電体回路基板の製造方法。
And (2) a step of preparing first and second dielectric green sheets to be dielectric layers, and (2) an internal conductor pattern and a via-hole conductor on the first and second dielectric green sheets. (3) a step of sequentially printing and laminating a lower conductor film, a dielectric film, and an upper conductor film on a part of the second dielectric green sheet to form a capacitance generating portion. And (4) a step of laminating and pressing the first dielectric green sheet and the second green sheet to form a laminate, and (5) a step of firing the laminate. Method.
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