(57)【要約】【課題】電極と誘電体との間の熱膨張率（ＴＣＥ）の差によって引き起こされるひび割れおよび誘電体からの電極の分離を回避することのできるコンデンサ構造を提供すること。【解決手段】金属箔の上に第１誘電体のパターンを形成し、第１誘電体の上に第１電極を形成し、第１誘電体および第１電極を同時焼成することによって、コンデンサ構造を作製する。誘電体および電極の同時焼成は、電極と誘電体との間の熱膨張率（ＴＣＥ）の差によって引き起こされるひび割れを改善する。同時焼成はまた、誘電体と電極との間の強い結合を確かなものにする。さらに、同時焼成によって、コンデンサ電極を銅で形成した多層コンデンサ構造の構築が可能になる。【選択図】図２J
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔と、
前記金属箔の上に配置された少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の一部分の上に配置された少なくとも１つの第１電極と、
前記誘電体の一部分の上であり、かつ前記第１電極の一部分の上に配置された少なくとも１つの第２電極とを含み、
前記誘電体の一部分は、第１電極および第２電極の間に配置されていることを特徴とするコンデンサ構造。
【請求項２】
前記金属箔は、前記第１電極を前記第２電極から電気的に分離するトレンチを含むことを特徴とする、請求項１に記載のコンデンサ構造。
【請求項３】
前記少なくとも１つの誘電体は、複数の誘電体を含み、
前記少なくとも１つの第１電極は、複数の第１電極を含み、
前記少なくとも１つの第２電極は、複数の第２電極を含み、
前記誘電体、前記第１電極、および前記第２電極は、金属箔の上に複数のスタックとして配列されており、
各スタックは、１つの第１電極、１つの第２電極、および１つの誘電体を含むことを特徴とする、請求項１に記載のコンデンサ構造。
【請求項４】
複数の第３電極を、各スタックに１つ含み、
各々の前記第３電極は、対応する誘電体の一部分の上であり、かつ対応する第１電極の一部分の上に配置されており、対応する第１電極に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項３に記載のコンデンサ構造。
【請求項５】
前記金属箔、ならびに前記第１および第２電極が銅を含むことを特徴とする、請求項３に記載のコンデンサ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術分野は、セラミックコンデンサである。より詳細には、本技術分野は、プリント配線基板に埋め込むことができる同時焼成セラミックコンデンサを含む。
【背景技術】
【０００２】
箔上焼成（fired-on-foil）技術によって形成されたプリント配線基板に埋め込まれた受動回路部品は公知である。周知の部品は、箔の上で別個に焼成される。「箔上で別個に焼成された」コンデンサは、金属箔基板上に厚膜誘電体材料層を堆積させ、厚膜焼成条件下で焼成し、この厚膜誘電体材料層の上に引き続き上部電極材料を堆積させることによって形成される。こうしたプロセスは、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
厚膜誘電体材料の焼成後の誘電率（Ｋ）は高くなければならない。高い誘電率（Ｋ）の厚膜誘電体は、高い誘電率（Ｋ）の粉体（「機能相」）をガラス粉と混合し、得られた混合物を厚膜スクリーン印刷ビヒクル中に分散させることによって形成される。高い誘電率（Ｋ）のガラスは、その組成およびそれらが析出する高い誘電率（Ｋ）の結晶の量に応じて、全体的にまたは部分的に結晶性とすることができる。これらのガラスは、「ガラスセラミックス」と呼ばれることが多い。
【０００４】
厚膜誘電体材料の焼成時、誘電体材料のガラス成分は、焼成ピーク温度に到達する前に軟化および流動し、機能相を合着および封入し、引き続き結晶化してガラスセラミックスを形成する。しかし、このガラスセラミックスは、その後の焼成で再び軟化および流動することがないために、その表面への接着は困難であることが多い。
【０００５】
銀および銀−パラジウム合金は、箔上焼成コンデンサに用いられる誘電体との熱膨張率（ＴＣＥ）の差が比較的小さいので、コンデンサ電極を形成するための好ましい金属である。ＴＣＥの差が小さいことにより、焼成ピーク温度から冷却する際に電極内の応力が小さくなる。しかし、銀および銀を含有する合金は、銀がマイグレーションを示す恐れがあるため、用途によっては望ましくない。さらに、銀および銀を含有する合金は融点が比較的低いために、より高い焼成温度でこれらを使用することができない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，３１７，０２３号Ｂ１明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
銅は、電極を形成するための好ましい材料であるが、銅と厚膜コンデンサ誘電体の間に大きなＴＣＥの差があるので、電極内に焼成後の応力が発生する。この応力は、電極が割れる原因となる。さらに、前焼成ガラスセラミックスは引き続き実施される焼成の時に再び軟化および流動することがないので、前焼成ガラスセラミックス表面上で焼成される銅電極は、このガラスセラミックスに十分に接着しない恐れがある。したがって、この電極は、この誘電体から分離する恐れがある。ひび割れおよび分離のいずれも散逸率（dissipation factor）を高くする原因になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１実施形態によれば、箔上焼成セラミックコンデンサ構造の製造方法は、金属箔の上に第１誘電体を形成する工程と、第１誘電体の上に第１電極を形成する工程と、第１誘電体および第１電極を同時焼成する工程とを含む。第１実施形態では、電極と誘電体との間の熱膨張係数（ＴＣＥ）の差によって引き起こされるひび割れおよび誘電体からの電極の分離は、電極と誘電体とを同時焼成することによって回避される。ＴＣＥ問題の改善により、銅などの好ましい材料を使って電極を形成することもできるようになる。
【０００９】
第２実施形態によれば、２層コンデンサ構造は、金属箔と、金属箔の上に配置された誘電体と、第１誘電体の上に配置された第１電極と、誘電体および第１電極の上に配置された第２電極とを含む。第２実施形態では、追加した誘電体／電極層によって、コンデンサ構造の静電容量密度が高くなっている。追加の層をさらに加えて、静電容量密度をさらに高くすることもできる。さらに第２実施形態によれば、コンデンサ構造は銅箔および銅電極を含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
詳細な説明では以下の図面を参照する。図面中の類似の数字は類似の構成要素を表す。
【００１１】
図１Ａ〜図１Ｄは、金属箔上の単層コンデンサの設計を有するコンデンサ構造１００（図１Ｅ）を作製する一般的な方法を示す。図１Ｅは、完成したコンデンサ構造１００の平面図である。コンデンサ構造１００の具体的は実施例についても以下に説明する。
【００１２】
図１Ａは、コンデンサ構造１００を作製する第１段階の側面図である。図１Ａでは、金属箔１１０が設けられている。金属箔１１０は、当業界で一般に入手可能な種類の金属箔でよい。例えば、金属箔１１０は、銅、銅−インバール（invar）−銅、インバール、ニッケル、ニッケルで被覆された銅、または厚膜ペーストの焼成温度より高い融点を有する他の金属であってよい。好ましい金属箔としては、リバース処理（reverse treated）の銅箔、二重処理の銅箔、および多層プリント回路基板の分野で一般に使用されている他の銅箔などの、主として銅からなる箔が挙げられる。金属箔１１０の厚みは、例えば、約１〜１００ミクロン、好ましくは３〜７５ミクロン、最も好ましくは１２〜３６ミクロンの範囲とすることができ、約１／３オンス（９．４５グラム）から１オンス（２８．３５グラム）の銅箔に相当する。
【００１３】
金属箔１１０にアンダープリント１１２を塗布することによって、金属箔１１０を前処理してもよい。アンダープリント１１２は、金属箔１１０の部品が設けられる側の面に塗布された比較的薄い層である。図１Ａでは、アンダープリント１１２は、金属箔１１０上の表面コーティングとして示されている。アンダープリント１１２は、金属箔１１０およびアンダープリント１１２上に堆積される層と十分に接着する。アンダープリント１１２は、例えば、金属箔１１０に塗布されるペーストから形成することができ、次いで金属箔１１０の軟化点よりも低い温度で焼成される。ペーストは、金属箔１１０の全表面にわたってオープンコーティングとしてプリントしてもよく、金属箔１１０の選択された区域にプリントしてもよい。金属箔の選択された区域にアンダープリントペーストをプリントする様式が一般にはより経済的である。銅箔１１０を銅アンダープリント１１２と組み合わせて用いると、銅アンダープリント中のガラスが銅箔１１０の酸化腐蝕を遅延させる。したがって、酸素ドープ焼成を利用する場合は、金属箔１１０の全表面を被覆することが好ましい。
【００１４】
図１Ａでは、前処理した金属箔１１０上に誘電体材料をスクリーン印刷して第１誘電体層１２０を形成する。誘電体材料は、例えば、厚膜誘電体インクであってよい。誘電体インクは、例えば、ペーストから形成することができる。次いで、第１誘電体層１２０を乾燥する。図１Ｂでは、次いで、第２誘電体層１２５を塗布し、乾燥する。別の実施形態では、単層の誘電体材料を粗いメッシュのスクリーンを通して堆積して、一回の印刷で等しい厚みを設けることができる。
【００１５】
図１Ｃでは、第２誘電体層１２５の上に電極１３０を形成し、乾燥する。電極１３０は、例えば、厚膜金属インクをスクリーン印刷することによって形成することが可能である。一般に、誘電体層１２５の表面積は、電極１３０の表面積よりも大きくするべきである。
【００１６】
次いで、第１誘電体層１２０、第２誘電体層１２５、および電極１３０を同時焼成する。厚膜誘電体層１２０、１２５は、例えば、ガラスセラミックフリット相に混合される、チタン酸バリウムなどの高誘電率機能相および二酸化ジルコニウムなどの誘電特性改質用添加剤から形成することができる。同時焼成中、ガラスセラミックフリット相は軟化し、機能相および添加剤相を湿潤させ、合着してガラスセラミックマトリックス中に機能相と改質用添加剤のディスパージョンを形成する。同時に、層１３０の銅電極の粉末が、軟化したガラスセラミックフリット相によって湿潤し、一緒に焼結されて固体電極を形成する。層１３０は、同時焼成で得られる高い誘電率（Ｋ）の誘電体１２８に強固に結合する。焼成後の構造を図１Ｄに正面図で示す。
【００１７】
図１Ｅは、完成したコンデンサ構造１００の平面図である。図１Ｅでは、金属箔１１０上の４つの誘電体／電極スタック１４０を示す。しかし、任意の数のスタック１４０を様々なパターンで金属箔１１０上に配列させて、コンデンサ構造１００を形成することができる。
【００１８】
実施例１〜３は、図１Ａ〜１Ｅに示した一般的な方法を実施する際に用いられる具体的な材料とプロセスを示している。
【００１９】
図２Ａ〜２Ｊは、金属箔上の二層コンデンサの設計を有するコンデンサ構造２００を作製する方法を示している。図２Ｋは、完成したコンデンサ構造２００の平面図である。
【００２０】
図２Ａは、コンデンサ構造２００を作製する第１段階の正面図である。図２Ａでは、金属箔２１０が設けられている。金属箔２１０は、図１Ａに関して上述したように、アンダープリント２１２を塗布および焼成することによって前処理することができる。前処理された金属箔２１０上に誘電材料をスクリーン印刷して、第１誘電体層２２０を形成する。次いで第１誘電体層２２０を乾燥する。
【００２１】
図２Ｂでは、次いで、第２誘電体層２２５を塗布し、乾燥する。代わりに単層の誘電体材料を使用してもよい。
【００２２】
図２Ｃでは、第２誘電体層２２５の上に第１電極２３０を形成し乾燥する。第１電極は、例えば、厚膜金属インクをスクリーン印刷することによって形成してもよい。第１電極２３０は、延在して金属箔２１０に接触するように形成される。
【００２３】
次いで、第１誘電体層２２０、第２誘電体層２２５、および第１電極２３０を同時焼成する。誘電体層２２０、２２５は、図１Ａ〜１Ｅに関して上述した材料と類似の組成とすることができる。同時焼成プロセスは、上述の接着および欠陥のない加工の利益を提供する。図２Ｄに示したように、同時焼成工程の結果、誘電体２２８が形成される。
【００２４】
図２Ｅでは、図２Ｄの同時焼成構造の上に第３の誘電体材料の層をスクリーン印刷して、第３誘電体層２４０を形成する。次いで、第３誘電体層２４０を乾燥する。図２Ｆでは、第４誘電体層２４５を塗布および乾燥する。代わりに単層の誘電体材料を用いることもできる。
【００２５】
図２Ｇでは、第４誘電体層２４５の上に第２電極２５０を形成し乾燥する。第２電極２５０は、延在して金属箔２１０に接触している。次いでこの構造を同時焼成する。図２Ｈは、得られた誘電体２６０と誘電体／電極スタック２６５を有する、同時焼成後の構造を示す。同時焼成後、誘電体２６０は、電極２３０、２５０の両方にしっかり接着しており、電極２３０、２５０にはひび割れがない。
【００２６】
図２Ｄと２Ｈに関して述べた２つの独立した別個の焼成工程の代わりに、第２電極２５０を形成した後、単一の同時焼成を実施することもできる。単一の同時焼成は、製造コストが低減する点で有利である。しかし、２つの独立した焼成を用いることによって、第１電極２３０について、ひび割れなどの欠陥および第１の焼成後の印刷位置合せの問題について検査を行うことができる。
【００２７】
図２Ｉでは、上述の構造を逆転させて積層することができる。例えば、金属箔２１０の部品面に積層材料２７０を積層してもよい。積層は、標準のプリント配線基板プロセスによって、例えばＦＲ４プリプレグを用いて実施することができる。一実施形態では、１０６エポキシプリプレグを使用してもよい。適当な積層条件は、水銀柱２８インチ（７１１．２ｍｍ）に脱気した真空チャンバ内で、２０８ｐｓｉ（１４．６２ｋｇ／ｃｍ２）、１８５℃で１時間である。シリコーンゴム製プレスパッドと滑らかなＰＴＦＥ充填ガラス製剥離シートを金属箔２１０に接触させて、エポキシが複数の積層板を接着させてしまうのを防ぐことができる。回路を作るための表面を提供するために、金属箔２８０を積層材料２７０に重ねることができる。図１Ｅに関して上述したコンデンサ構造１００の実施形態も、このようなやり方で積層することができる。誘電体プリプレグおよび積層材料は、例えば、標準エポキシ、高Ｔｇエポキシ、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シアネートエステル樹脂、充填樹脂系、ＢＴエポキシ、ならびに回路層の間を絶縁させるその他の樹脂および積層体などの任意の種類の誘電体材料とすることができる。
【００２８】
図２Ｊでは、積層後、標準のプリント配線基板加工条件を用いて、金属箔２１０にフォトレジストを施し、金属箔２１０に画像を作り、エッチングし、剥離する。エッチングによって金属箔２１０にトレンチ２１５が形成される。トレンチ２１５は、第１電極２３０と第２電極２５０の間の電気的接触を切断する。図２Ｋは、完成したコンデンサ構造２００の上部平面図である。金属箔２１０のセクション２１６は、得られたコンデンサ構造２００の１つの電極であり、導電性トレース２１８によって他の回路へ接続させることができる。セクション２２７は、第２電極２３０と結合しており、導電性トレース２１９によって他の回路へ接続させることができる。
【００２９】
上述のコンデンサ構造２００は、２層コンデンサ構造のために静電容量密度が高い。さらに、コンデンサ構造２００は、誘電体層および電極の同時焼成によって、ひび割れなしに製造することができる。
【００３０】
図３は、第３実施形態のコンデンサ構造を示す。コンデンサ構造３００は、静電容量密度の高い３層の実施形態である。コンデンサ構造３００は、金属箔３１０と、複数の誘電体／電極スタック３６５を含む（１つのスタック３６５のみを示す）。誘電体／電極スタック３６５は、上述のコンデンサ構造２００の第１および第２電極２３０、２５０と同じように、誘電体３６０で分離された第１電極３３０と第２電極３５０を含む。各誘電体／電極スタック３６５はまた、誘電体３６０を覆って形成された第３電極３３５を有する。トレンチ３１５は、金属箔３１０および電極３５０の一部分３１６と、金属箔３１０、第１電極３３０、および第３電極３３５の一部分３１７との電気的接触を切断する。積層材料３７０および第２金属箔３８０をコンデンサ構造３００に含めることができる。
【００３１】
コンデンサ構造３００は、コンデンサ構造２００と同じような方法で作製することができる。スタック３６５の誘電体３６０の第３層部分は、上述のように、１層または複数層の誘電体インク層から形成することができ、誘電体３６０を覆って電極３３５を形成することができる。
【００３２】
誘電体／電極スタック３６５は、３つの個別の工程で、または単一工程で同時焼成することができる。電極／誘電体層を各々焼成することにより、製品の欠陥を検査することができる。しかし、単一焼成とすることによって、コンデンサ構造３００の製造コストは低減する。
【００３３】
誘電体／電極スタック３６５の追加層は、コンデンサ構造３００に高い静電容量密度を提供する。誘電体層と電極との同時焼成により、低い散逸率とひび割れのない構造が提供される。
【００３４】
別の実施形態では、誘電体層と電極層とを交互に形成し、これらの層を同時焼成することによって、４層以上のコンデンサ構造を作製することができる。
【００３５】
本明細書で述べる実施形態において、用語「ペースト」は、電子材料の分野で用いられる慣用の用語に相当するものであり、一般に厚膜組成物を意味する。通常、アンダープリントペーストの金属成分は、金属箔の金属に合わせる。例えば、銅箔を用いる場合は、アンダープリントとして銅ペーストが使用できる。他の適用例では、銀箔およびニッケル箔を、同じ金属のアンダープリントペーストと組み合わせている。厚膜ペーストを用いて、アンダープリントと受動部品との両方を形成することができる。
【００３６】
一般に、厚膜ペーストは、可塑剤、分散剤および有機溶剤の混合物に溶解させたポリマー中で分散する、セラミック、ガラス、金属または他の固体の微粒子を含む。銅箔上に使用される好ましいコンデンサペーストは、窒素雰囲気下で燃焼性に優れた有機ビヒクルを含む。このようなビヒクルは、一般に、高分子量エチルセルロールなどの極少量の樹脂を含有している。スクリーン印刷に適した粘度にするには少量で十分である。さらに、誘電体粉末混合物にブレンドされた窒化バリウム粉末などの酸化性成分が、窒素雰囲気下で有機成分が燃焼することを助ける。実質的に不活性な液状媒体（「ビヒクル」）と固体とを混ぜ、次いで３本ロールミルで分散して、スクリーン印刷に適したペースト状組成物を形成する。任意の実質的に不活性な液体を、ビヒクルとして使用することができる。例えば、増粘剤および／または安定剤および／または他の一般的な添加剤を含むか含まない様々な有機溶剤を、ビヒクルとして使用することができる。
【００３７】
高い誘電率（Ｋ）の厚膜誘電体ペーストは、一般に、少なくとも１種の樹脂と溶媒から構成されるビヒクル系に分散する、少なくとも１種の高Ｋ機能相粉末および少なくとも１種のガラス粉末を含有する。スクリーン印刷によって、緻密で空間的に輪郭のはっきりした膜を形成するように、ビヒクル系を設計する。高Ｋ機能相粉末は、一般式がＡＢＯ３のペロブスカイト型強誘電性組成物を含むことができる。こうした組成物の例としては、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、ＢａＺｒＯ３およびＳｒＺｒＯ３が挙げられる。別の元素をＡおよび／またはＢ位に置換することによって、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３およびＰｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３などの他の組成物も可能である。ＴｉＯ２およびＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９は、その他の可能な高Ｋ材料である。
【００３８】
上述の組成物の金属にドープしたもの、および金属を混合したものも適している。ドーピングおよび混合は、主として、例えば「Ｘ７Ｒ」または「Ｚ５Ｕ」標準などの当技術分野における定義に材料を適合させるために必要な静電容量温度係数（ＴＣＣ）など、必要な最終用途特性仕様を実現するために実施される。
【００３９】
ペースト中のガラスは、例えば、ホウケイ酸Ｃａ−Ａｌ、ホウケイ酸Ｐｂ−Ｂａ、ケイ酸Ｍｇ−Ａｌ、希土類ホウ酸塩、およびその他の類似のガラス組成物とすることができる。ゲルマニウム酸鉛（Ｐｂ５Ｇｅ３Ｏ１１）などの高Ｋガラスセラミック粉末が好ましい。
【００４０】
電極層の形成に使用されるペーストは、銅、ニッケル、銀、銀を含有する貴金属組成物、またはこれらの化合物の混合物からなる金属粉末をベースにすることができる。銅粉末組成物が好ましい。
【００４１】
本明細書に記載のコンデンサ構造の実施形態には多くの用途がある。例えば、コンデンサ構造の実施形態は、有機プリント回路基板、ＩＣパッケージ、デカップリング用途への前記構造の適用、およびＩＣモジュールまたはハンドヘルドデバイスのマザーボードなどのデバイスに使用することができる。
【００４２】
上記の実施形態では、電極層をスクリーン印刷で形成する場合について説明されている。しかし、誘電体層表面へ電極金属を形成するために、スパッタリングまたは蒸着するなどの別の方法を用いてもよい。
【００４３】
本発明に関する上述の説明では、本発明について図面および文章によって説明している。さらに、本開示は、本発明の好ましい実施形態のみを図面および文章によって説明しているが、本発明は、その他の様々な組合せ、修正、および環境で使用可能であること、ならびに、上述の教示および／または関連技術の技能または知識に見合った、本明細書で表現された本発明の概念の範囲内で、変更または修正可能であることを理解されたい。上述の実施形態は、さらに、本発明を実施するために知られた最良の形態を説明すること、ならびに、当技術分野の技術者が、上述の実施形態またはその他の実施形態にしたがい、特定の用途または本発明の利用者が要求する様々な修正を行って本発明を利用できるようにすることを意図している。したがって、上述の説明は、本明細書に開示された形態に本発明を限定するためのものではない。さらに、特許請求の範囲は、別の実施形態をも含むように解釈されるべきものである。
【実施例１】
【００４４】
図１Ａ〜１Ｅを参照して、コンデンサ構造１００の特定の実施形態を説明した。本実施形態では、金属箔１１０を銅箔とした。金属銅箔１１０の種類は、プリント配線基板の分野で使用されている銅箔でよく、任意の商用銘柄を使用することができ、１／３オンス（９．４５グラム）の銅箔（厚み約１２ミクロン）から１オンス（２８．３５グラム）の銅箔（厚み約３６ミクロン）の範囲とすることができる。銅箔１１０は、銅箔１１０の選択された区域上に銅のアンダープリントペーストを塗布することによって前処理した。処理した銅箔を、次いで、窒素下、ピーク温度９００℃で１０分間、総サイクル時間で約１時間にわたり焼成し、アンダープリント１１２を形成した。
【００４５】
図１Ｂでは、前処理した銅箔１１０上に、厚膜誘電体インクを、４００メッシュのスクリーンを通してスクリーン印刷し、１／２インチ（１２．７ｍｍ）×１／２インチ（１２．７ｍｍ）の第１誘電体層１２０のパターンを形成した。第１誘電体層１２０の未乾燥プリントの厚みは、約１２〜１５ミクロンである。この第１誘電体層１２０を、１２５℃で約１０分間乾燥した。次いで、第２誘電体層１２５をスクリーン印刷で塗布し、引き続いて１２５℃でもう一度乾燥した。この厚膜誘電体インクは、チタン酸バリウム成分、酸化ジルコニウム成分、およびガラスセラミック相を含んでいた。
【００４６】
図１Ｃを参照すると、正方形の誘電体１２０上に、厚膜銅電極インク層１３０を、４００メッシュのスクリーンを通して印刷し、１２５℃で約１０分間乾燥して０．９ｃｍ×０．９ｃｍの正方形の電極を形成した。一般に、プリント電極１３０の厚みは、ピンホールのない膜の必要性によって限定されるだけであり、通常３から１５ミクロンの範囲であった。得られた構造は、厚膜用窒素プロファイルを用いて、ピーク温度９００℃で１０分間焼成した。この窒素プロファイルは、燃焼区域に５０ｐｐｍ未満の酸素、焼成区域に２〜１０ｐｐｍの酸素を含んでおり、総サイクル時間は１時間であった。同時焼成の結果、図１Ｅに示した誘電体／電極スタック１４０が得られた。
【００４７】
この実施例では、厚膜誘電体材料の組成は以下の通りであった。
チタン酸バリウム粉末        ６４．１８％
酸化ジルコニウム粉末          ３．７８％
ガラスＡ                    １１．６３％
エチルセルロース              ０．８６％
テキサノール                １８．２１％
窒化バリウム粉末              ０．８４％
ホスフェート湿潤剤            ０．５％
ガラスＡの組成：
酸化ゲルマニウム            ２１．５％
四酸化鉛                    ７８．５％
【００４８】
ガラスＡの組成はＰｂ５Ｇｅ３Ｏ１１に相当し、焼成中に析出した。その誘電率は約７０〜１５０であった。厚膜銅電極インクの組成は以下の通りである。
銅粉末                      ５５．１％
ガラスＡ                      １．６％
酸化第一銅粉末                ５．６％
エチルセルロースＴ−２００    １．７％
テキサノール                ３６．０％
【００４９】
焼成後、このコンデンサ構造は、ひび割れがなく、以下の電気特性を有していた。
静電容量密度          約１５０  ｎＦ／インチ２（約２３ｎＦ／ｃｍ２）
散逸率                約１．５％
絶縁抵抗              ＞５×１０９オーム
絶縁破壊電圧          約８００ボルト／ミル（約３１，５００ボルト／ｍｍ）
【００５０】
銅は著しいマイグレーションを示さないので、この実施例では、金属箔１１０および電極１３０を形成する材料として銅を使用することが有利であった。箔上で別個に焼成する通常の方法では、銅と誘電体材料の大きなＴＣＥ差のために、ひび割れが発生し、誘電体から電極が分離し、散逸率が高くなる。しかし、電極と誘電体を同時焼成することで、ひび割れの発生はなく、低い散逸率が実現された。
【実施例２】
【００５１】
３２５メッシュのスクリーンを通して厚膜誘電体１２８を印刷し、２層の各々の未乾燥厚みを約１５〜２０ミクロンとした以外は、実施例１に記載のプロセスを繰り返した。結果は、静電容量密度が約１２０ｎＦ／インチ２（約１９ｎＦ／ｃｍ２）であった以外は、実施例１の実施形態とほぼ同じであった。
【実施例３】
【００５２】
以下の表に示す様々な誘電体寸法および電極寸法を用いて、実施例２に記載のプロセスを繰り返した。
【００５３】
【表１】
2006086538.tif 000003
【００５４】
これらの実施形態の静電容量は、プリントされた銅電極の面積に比例していたが、計算された静電容量密度は、実施例１の値に実質的に等しかった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】第１実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図１Ｂ】第１実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図１Ｃ】第１実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図１Ｄ】第１実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図１Ｅ】第１実施形態のコンデンサ構造の上部平面図である。
【図２Ａ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｂ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｃ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｄ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｅ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｆ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｇ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｈ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｉ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｊ】第２実施形態のコンデンサ構造を作製する工程の概略正面図である。
【図２Ｋ】第２実施形態のコンデンサ構造の上部平面図である。
【図３】第３実施形態のコンデンサ構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  コンデンサ構造
１１０  金属箔
１１２  アンダープリント
１２０  第１誘電体層
１２５  第２誘電体層
１２８  厚膜誘電体
１３０  電極
１４０  誘電体／電極スタック
２００  コンデンサ構造
２１０  金属箔
２１２  アンダープリント
２１５  トレンチ
２１６  セクション
２１８  導電性トレース
２１９  導電性トレース
２２０  第１誘電体層
２２５  第２誘電体層
２２７  セクション
２２８  誘電体
２３０  第１電極
２４０  第３誘電体層
２４５  第４誘電体層
２５０  第２電極
２６０  誘電体
２６５  誘電体／電極スタック
２７０  積層材料
２８０  金属箔
３００  コンデンサ構造
３１０  金属箔
３１６  金属箔３１０および第２電極３５０の一部分
３１７  金属箔３１０、第１電極３３０、および第３電極３３５の一部分
３３０  第１電極
３３５  第３電極
３５０  第２電極
３６０  誘電体
３６５  誘電体／電極スタック
３７０  積層材料
３８０  第２金属箔
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2006086538.tif 000007
【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図３】
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