复合层叠陶瓷电子部件制造技术

本发明专利技术提供一种具备被共烧成的低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层、且在低介电常数陶瓷层以及高介电常数陶瓷层的各个层中可得到相应的特性的复合层叠陶瓷电子部件。由玻璃陶瓷构成低介电常数陶瓷层(3)和高介电常数陶瓷层(4)，在低介电常数陶瓷层(3)和高介电常数陶瓷层(4)中使玻璃等的含有比率不同，其中该玻璃陶瓷包含：由MgAl2O4和/或Mg2SiO4构成的第一陶瓷；由BaO、RE2O3(RE为稀土类元素)以及TiO2构成的第二陶瓷；分别包含44.0～69.0重量％的RO(R为碱土类金属)、14.2～30.0重量％的SiO2、10.0～20.0重量％的B2O3、0.5～4.0重量％的Al2O3、0.3～7.5重量％的Li2O、以及0.1～5.5重量％的MgO的玻璃；和MnO。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在内部构成例如微波用谐振器、滤波器或电容器等的多层陶瓷基板那样的层叠陶瓷电子部件，特别涉及具备层叠了具有比较低的相对介电常数的低介电常数陶瓷层和具有比较高的相对介电常数的高介电常数陶瓷层的复合结构的复合层叠陶瓷电子部件。
技术介绍
近年来，伴随着电子设备的小型化、轻量化以及薄型化，而要求在电子设备中使用的电子部件的小型化。但是，以往电容器、谐振器等电子部件分别地被单独构成，仅是将这些部件小型化，从而对于电子设备的小型化而言存在极限。为此，提出各种在内部构成电容器、谐振器等元件的多层陶瓷基板。另外，为了应对多层陶瓷基板的进一步的小型化以及近年来的高频化的潮流，还提出各种具有层叠了低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层的复合结构的多层陶瓷基板。例如，如日本特开2002-29827号公报(专利文献1)以及日本特开2003-63861号公报(专利文献2)所记载的那样，提出被形成了布线或安装了半导体元件等的低介电常数陶瓷层夹持、而配置高介电常数且低介电损失的材料所构成的高介电常数陶瓷层，在其中构成有电容器、谐振器等元件的多层陶瓷基板。在上述专利文献1以及专利文献2中，另外还记载了适于形成低介电常数陶瓷层的玻璃陶瓷组合物、或适于形成高介电常数陶瓷层的玻璃陶瓷组合物。更具体地，在专利文献1中，在其权利要求1中记载了包含MgAl2O4系陶瓷和玻璃的玻璃陶瓷组合物。更详细地，记载了包含MgAl2O4系陶瓷粉末、下述玻璃粉末的玻璃陶瓷组合物，该玻璃粉末包含以SiO2换算的13～50重量％的氧化硅、以B2O3换算的8～60重量％的氧化硼、以Al2O3换算的0～20重量％的氧化铝、以MgO换算的10～55重量％的氧化镁。另外，在专利文献1中，在其权利要求2中记载了也可以进一步包含20重量％以下的比例的碱土类金属氧化物，在其权利要求6中记载了优选玻璃的含量为整体的20～80重量％的内容。根据专利文献1所记载的玻璃陶瓷组合物，在其烧结体中，可得到如相对介电常数例如为8以下那样的比较低的相对介电常数，且能适于高频用途。接下来，作为构成具有比较高的相对介电常数的高介电常数陶瓷层的高介电常数材料，在专利文献2中记载了包含BaO-TiO2-RE2O3(RE为稀土类元素)系电介质以及玻璃的材料。根据专利文献2的权利要求2，玻璃包含：10～25重量％的SiO2、10～40重量％的B2O3、25～55重量％的MgO、0～20重量％的ZnO、0～15重量％的Al2O3、0.5～10重量％的Li2O、和0～10重量％的RO(R为Ba、Sr以及Ca中的至少一种)。另外，如专利文献2的权利要求4所记载的那样，优选玻璃的含量为15～35重量％。另一方面，作为构成上述低介电常数陶瓷层的低介电常数材料，在专利文献2中记载了与专利文献1类似的材料。对上述那样的专利文献1以及2所记载的各玻璃陶瓷组合物，本申请专利技术人重复了实验，结果发现，首先关于绝缘可靠性而找出应该继续改善的点。其原因如以下那样推测。专利文献1以及2各自记载的玻璃陶瓷组合物中包含的玻璃虽然是用于可以在1000℃以下的温度下进行烧成的玻璃，但是却成为易于结晶化的组成。在专利文献1以及2所记载的玻璃陶瓷组合物中，由于在烧成过程中玻璃成分和陶瓷成分发生反应而析出结晶，因此使在烧成完成时间点的结晶的量和玻璃成分的量稳定化较为困难。而且，推测为这样的在烧成完成时间点的结晶的量和玻璃成分的量的不稳定性使绝缘可靠性降低。例如，虽然专利文献1以及2各自记载的玻璃陶瓷组合物中含有的玻璃包含较多的MgO，但是这样一来若玻璃中的MgO较多，则认为会从玻璃成分中析出MgAl2O4和/或Mg2SiO4的结晶，推测为这会招致绝缘可靠性的降低。另外，特别地，专利文献2所记载的高介电常数材料，为了能在1000℃以下的温度下进行烧成而需要添加玻璃，另一方面，为了提高相对介电常数而需要包含BaO-TiO2-RE2O3系电介质。但是，从该BaO-TiO2-RE2O3系电介质游离出的Ti离子会引起氧缺陷。而且，这样的氧缺陷尤其可成为使高温、高电压、长时间等的使用下的绝缘可靠性降低的原因。另外，本申请专利技术人重复了实验，结果认识到如下问题，即：在专利文献1以及2所记载的各玻璃陶瓷组合物所具有的组成中，难以在相对介电常数低到相对介电常数高的宽幅范围内稳定地得到期望的相对介电常数。即，专利文献1以及2所记载的玻璃陶瓷组合物中包含的玻璃如前述那样，在烧成过程易于与陶瓷成分发生反应而结晶化。由于若析出结晶则相对介电常数就会变化，因此难以得到期望的相对介电常数。另外，专利文献1以及2所记载的玻璃陶瓷组合物中包含的玻璃相对于MgAl2O4系陶瓷或BaO-TiO2-RE2O3系电介质的湿润性并不良好。因而，若没有将玻璃添加得比较多，则无法使玻璃陶瓷组合物烧结。但是，若玻璃的添加量较多，则相对介电常数会降低。由此，特别难以制作高介电常数材料。此外，作为复合层叠陶瓷电子部件独有的课题，还不得不考虑单独为低介电常数陶瓷层的情况下得到的特性、和单独为高介电常数陶瓷层的情况下得到的特性，在低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层的共烧成的情况下是否会基本得到维持。特别是，由于专利文献1以及2各自记载的玻璃陶瓷组合物中包含的玻璃成为易于结晶化的组成，因此难以使烧成完成时间点的结晶的量和玻璃成分的量稳定化，根据这一点推测为低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层的共烧成的结果是失去各陶瓷层的单独时特性的可能性充分存在。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-29827号公报专利文献2：日本特开2003-63861号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的在于提供一种复合层叠陶瓷电子部件，能共烧成低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层，在低介电常数陶瓷层以及高介电常数陶瓷层的各个层中可得到相应的特性。用于解决课题的手段本专利技术面向具备被层叠的低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层的复合层叠陶瓷电子部件，为了解决上述技术课题，特征在于具备如下那样的构成。低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层均由玻璃陶瓷构成，该玻璃陶瓷包含：(1)由选自MgAl2O4以及Mg2SiO4中的至少一方构成的第一陶瓷；(2)由BaO、RE2O3(RE为稀土类元素)以及TiO2构成的第二陶瓷；(3)分别包含44.0～69.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合层叠陶瓷电子部件，具备被层叠的低介电常数陶瓷层和高介电常数陶瓷层，所述低介电常数陶瓷层和所述高介电常数陶瓷层均由玻璃陶瓷构成，该玻璃陶瓷包含：(1)由选自MgAl2O4以及Mg2SiO4中的至少一方构成的第一陶瓷；(2)由BaO、RE2O3以及TiO2构成的第二陶瓷，其中RE为稀土类元素；(3)分别包含44.0～69.0重量％的RO、14.2～30.0重量％的SiO2、10.0～20.0重量％的B2O3、0.5～4.0重量％的Al2O3、0.3～7.5重量％的Li2O、以及0.1～5.5重量％的MgO的玻璃，其中R为从Ba、Ca以及Sr中选出的至少一种碱土类金属；和(4)MnO，在所述低介电常数陶瓷层中，包含15.5～47重量％的所述第一陶瓷，包含7～20重量％的所述玻璃，包含5.5～20.5重量％的所述MnO，作为所述第二陶瓷而分别包含2.1～5.2重量％的BaO、13.2～34.75重量％的RE2O3、以及9.5～24.75重量％的TiO2，所述低介电常数陶瓷层的相对介电常数为20以上且25以下，在所述高介电常数陶瓷层中，包含1～15重量％的所述第一陶瓷，包含3～15重量％的所述玻璃，包含2.3～10重量％的所述MnO，作为所述第二陶瓷而分别包含2.5～15.7重量％的BaO、24.6～65.3重量％的RE2O3、以及11.2～36.4重量％的TiO2，所述高介电常数陶瓷层的相对介电常数为30以上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.13 JP 2012-0281801.一种复合层叠陶瓷电子部件，具备被层叠的低介电常数陶瓷层和
高介电常数陶瓷层，
所述低介电常数陶瓷层和所述高介电常数陶瓷层均由玻璃陶瓷构成，
该玻璃陶瓷包含：
(1)由选自MgAl2O4以及Mg2SiO4中的至少一方构成的第一陶瓷；
(2)由BaO、RE2O3以及TiO2构成的第二陶瓷，其中RE为稀土类
元素；
(3)分别包含44.0～69.0重量％的RO、14.2～30.0重量％的SiO2、
10.0～20.0重量％的B2O3、0.5～4.0重量％的Al2O3、0.3～7.5重量％的
Li2O、以及0.1～5.5重量％的MgO的玻璃，其中R为从Ba、Ca以及Sr
中选出的至少一种碱土类金属；和
(4)MnO，
在所述低介电常数陶瓷层中，
包含15.5～47重量％的所述第一陶瓷，
包含7～20重量％的所述玻璃，
包含5.5～20.5重量％的所述MnO，
作为所述第二陶瓷而分别包含2.1～5.2重量％的BaO、13.2～34.75
重量％的RE2O3、以及9.5～24.75重量％的TiO2，
所述低介电常数陶瓷层的相对介电常数为20以上且25以下，
在所述高介电常数陶瓷层中，
包含1～15重量％的所述第一陶瓷，
包含3～15重量％的所述玻璃，
包含2.3～10重量％的所述MnO，
作为所述第二陶瓷而分别包含2.5～15.7重量％的BaO、24.6～65.3
重量％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田诚司，足立大树，金子和广，足立聪，坂本祯章，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP