(57)【要約】【課題】  セラミックに形成された導電層からの１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収、または上記導電層に対しての１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収を行えるセラミック回路基板を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかるセラミック回路基板は、セラミック基材１と、セラミック基材１に形成された導電層３と、セラミック基材１に形成され導電層３からのノイズの吸収又は導電層３に対するノイズの吸収をする磁性層２ｂ、２ｔとを備えたセラミック回路基板であって、磁性層２ｂ、２ｔが、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の粉末が焼成された磁性層で形成されたものである。【選択図】  図２
2011181662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層される複数のセラミック部材の所定部材上に導電層を形成し、焼成することでセラミック基材に前記導電層が形成されたセラミック回路基板を製造するセラミック回路基板の製造方法であって、
前記セラミック部材上にＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を含有したペースト状材料を塗布し、前記ペースト状材料の塗布後、前記セラミック部材とともに前記ペースト状材料を焼成して前記セラミック基材に前記Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体からなる磁性層を形成するセラミック回路基板の製造方法。
【請求項２】
第１のセラミック部材の主面上にＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を含有したペースト状材料を塗布し第１の磁性ペースト層を形成する工程と、
前記第１の磁性ペースト層を平坦化する工程と、
前記平坦化された第１の磁性ペースト層が設けられた前記主面の上に、前記第１の磁性ペースト層の上を横断する導電ペースト層を形成する工程と、
前記第１の磁性ペースト層とで前記導電ペースト層を挟むように、前記第１の磁性ペースト層及び前記導電ペースト層上にＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を含有したペースト状材料を塗布し第２の磁性ペースト層を形成する工程と、
前記第２の磁性ペースト層上に第２のセラミック部材を積層した後、プレスし、さらに焼成する工程とを含む請求項１に記載のセラミック回路基板の製造方法。
【請求項３】
セラミック基材と、前記セラミック基材に形成された導電層と、前記セラミック基材に形成され前記導電層からのノイズの吸収又は前記導電層に対するノイズの吸収をする磁性層とを備えたセラミック回路基板であって、
前記磁性層は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体が焼成された磁性層であるセラミック回路基板。
【請求項４】
前記磁性層は、前記導電層上及び前記導電層下に形成されている請求項３に記載のセラミック回路基板。
【請求項５】
前記磁性層は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂを含む軟磁性体と少なくともＳｉＯ２をガラス組成に含有するガラス材料との焼結体構造である請求項３に記載のセラミック回路基板。
【請求項６】
少なくともＳｉＯ２をガラス組成に含有するガラス材料からなる緩衝層が前記セラミック基材に設けられている請求項５に記載のセラミック回路基板。
【請求項７】
前記磁性層が前記セラミック基材の所定平面に延在するとともに、前記セラミック基材の前記所定平面と平行な平面に前記磁性層と略同じ厚さの磁性層がさらに形成されている請求項３に記載のセラミック回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基材に導電層が形成されたセラミック回路基板及びその製造方法、特に、ＧＨｚ帯の高周波ノイズを吸収できる磁性層を有したセラミック回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の分野では、素子の搭載が高密度化する傾向にあり、その結果素子間の相互干渉や、ノイズの輻射の問題が顕在化してきている。ノイズは、使用する信号の高調波であるため、ノイズを抑制するには、その高調波を抑制するのが有効である。高調波を抑制するために、磁性材料（フェライト）を用いたフェライトビーズが多用されているが、これは高周波領域でフェライトの高周波における吸収を利用したものである。
【０００３】
このような、フェライトビーズ構造は中空のフェライトに導線を通したものであるが、積層型ノイズ吸収素子として形成される場合は、フェライトペーストと、導体ペーストとを用い、厚膜印刷技術で得られてきた。一方、積層型ノイズ吸収素子を内蔵された回路基板としてはフェライトを埋め込んだ回路基板が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
しかし、従来高周波磁界用の磁性材料として広く用いられてきたフェライトでは、複素透磁率の損失項であるμ´´の絶対値が低く、適用可能な周波数は数百ＭＨzであり、問題となっている電磁波の周波数である数ＧＨｚに比べると低く、十分な性能を有していない。このため、１ＧＨｚを超える高周波成分を吸収できるノイズ吸収素子が得られない。
【０００５】
また、ノイズ吸収用途として使われる磁性材料として扁平状の軟磁性粉末と有機結合材とからなる複合磁性体を用いた電磁波吸収材も提案されている（特許文献２）。しかしながら、この電磁波吸収材は、単に、金属磁性粉末を用いた複合磁性材料であるため、絶縁性を確保するために金属磁性粉の表面を酸化処理し、高抵抗膜を形成しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６４０５２（図５）
【特許文献２】特許３９２５８３５号（図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に示されるように、磁性材料のフェライトを基板に埋め込み、このフェライトによりノイズを吸収させるようにしたノイズ遮蔽型積層基板では、磁性材料がフェライトのため、１ＧＨｚを超える周波数帯域でのノイズ吸収が出来ないという問題がある。また、製造方法においても、フェライト部を形成するために写真製版、フェライト鍍金、エッチング等が必要であり、工程的にも複雑な製造方法になってしまうことより、安定的に製造することが難しいという問題点があった。
【０００８】
また、上記特許文献２のように、扁平状の軟磁性粉末と有機結合材とからなる複合磁性体を用いたノイズ抑制シートは、ノイズ抑制が必要な部位の回路基板表面、或いは回路部と反対側の面に貼り付けて効果的にノイズ抑制を図るものであるが、シート状材料であるため小型回路部品への装着、また多層回路基板の局所的な層内部位への位置精度良い配置、形成が出来ないという問題がある。また、単に金属磁性粉末を用いた複合磁性材料では、絶縁性を確保するために金属磁性粉の表面を酸化処理し、高抵抗膜を形成しなければならないという問題点がある。
【０００９】
本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、セラミックに形成された導電層からの１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収、または上記導電層に対しての１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収を行えるセラミック回路基板、及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るセラミック回路基板の製造方法は、積層される複数のセラミック部材の所定部材間に導電層を形成し、焼成することで、セラミック基材に導電層が形成されたセラミック回路基板を製造するセラミック回路基板の製造方法であり、セラミック部材上にＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を含有したペースト状材料を塗布し、ペースト状材料の塗布後、セラミック部材とともにペースト状材料を焼成してセラミック基材にＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を含む磁性層を形成するものである。
【００１１】
また、本発明に係るセラミック回路基板は、セラミック基材と、セラミック基材に形成された導電層と、セラミック基材に形成され導電層からのノイズの吸収又は導電層に対するノイズの吸収をする磁性層とを備えたセラミック回路基板であって、磁性層が、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の粉末が焼成された磁性層である。
【発明の効果】
【００１２】
かかるセラミック回路基板の製造方法では、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を含有したペースト状材料をセラミック基板に塗布し、その後、焼成して磁性層を形成するようにしているので、ノイズ吸収体としての磁性層を回路部位の局所的な位置に、精度よく配置することができる。
【００１３】
また、かかるセラミック回路基板では、磁性体としてＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系で球状の粒子形態の軟磁性体を使っているので、セラミックに形成された導電部からの１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収、または上記導電部に対しての１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における多層セラミック回路基板Ｓ１の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の線I−Iに沿う概略的な部分断面図である。
【図３】図１の線II−IIに沿う概略的な部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における多層セラミック回路基板の製造方法の一工程を概略的に示す部分平面図である。
【図５】図４の線III−IIIに沿う概略的な部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における多層セラミック回路基板Ｓ１の製造方法のフロー図である。
【図７】本発明の実施の形態１における多層セラミック回路基板Ｓ２を概略的に示す部分平面図である。
【図８】図７の線ＩＶ−ＩＶに沿う概略的な部分断面図である。
【図９】図７の線Ｖ−Ｖに沿う概略的な部分断面図である。
【図１０】図７の線ＶI−ＶIに沿う概略的な部分断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図１２】比較例の六方晶系フェライトを磁性層に適用した多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図１３】比較例の六方晶系フェライトを磁性層に適用した多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図１４】比較例のＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系軟磁性材料で混合粉を磁性層に適用した多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図１５】比較例のＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系軟磁性材料で扁平粉を磁性層に適用した多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図１６】本発明の多層セラミック回路基板Ｓ２の積層構造体部の断面を拡大して示した概略図である。
【図１７】比較例の多層セラミック回路基板Ｓ２の積層構造体部の断面を拡大して示した概略図である。
【図１８】比較例の多層セラミック回路基板Ｓ２の積層構造体部の断面を拡大して示した概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態２の比較例である多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態２における多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態２における多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態３における多層セラミック回路基板Ｓ２の通過損失周波数特性を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態４における多層セラミック回路基板Ｓ３を概略的に示す部分平面図である。
【図２４】図２３の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う概略的な部分断面図である。
【図２５】図２３の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う概略的な部分断面図である。
【図２６】図２３の線ＩＸ−ＩＸに沿う概略的な部分断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１のセラミック回路基板を示す図である。図２は図１のI−I線での断面図、図３は図１のII−II線での断面図、図４は図３のIII−III線での断面図である。なお、図２、図３では、説明のため焼成前のセラミック積層体間の界面を点線で示している。
【００１６】
図１から図４に示すように、セラミック回路基板（多層セラミック回路基板）は、複数のセラミック積層体が焼成により結合されたセラミック基材からなり、このセラミック基材に配線などの導電層が形成されるとともに、この導電層からのノイズの吸収又は導電層に対し外部から届くノイズの吸収をする磁性層を備えている。ここで、磁性層は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体を焼成して形成されたＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の球状の軟磁性体からなる
【００１７】
詳細には、図２、図３に示すように、セラミック回路基板Ｓ１はセラミック基材１と積層構造体Ｍ１とを有する。セラミック基材１は複数のセラミックグリーンシート（以下、セラミックグリーンシートをＧシートという）が積層・プレスされた後に焼成されることで形成されたものであり、第１から第４のＧシートが焼結した部位からなる、第１の部分１ａ、第２の部分１ｂ、第３の部分１ｃ、第４の部分１ｄを含んでいる。なお、面１ｆは焼成前に第１のＧシートと第２のＧシートとが重ね合わされた面、面２ｆは焼成前に第２のＧシートと第３のＧシートとが重ね合わされた面、面３ｆは焼成前に第３のＧシートと第４のＧシートとが重ね合わされた面を示している。
【００１８】
積層構造体Ｍ１は、導電層３と、第１の磁性層２ｂ（図２の中央部の導電層３より面２ｆ側の部位）及び第２の磁性層２ｔ（図２の中央部の導電層３より面１ｆ側の部位）を含む磁性層とを有する。積層構造体Ｍ１は、第１の面１ｆと第２の面２ｆに挟まれた部位に設けられており、導電層３は、第２の部分１ｂにおいて面１ｆに沿って延在し、積層構造体Ｍ１が形成される部位（図２においては中央部）では面１ｆから面２ｆ側に所定距離離れた層に面１ｆに沿うように形成されている。即ち、積層構造体Ｍ１が形成される部位では、図３に示すように、導電層３が磁性層により囲まれるようになっており、図２に示すように、磁性層としては、導電層３より面２ｆ側の部位に形成される第１の磁性層２ｂと、導電層３より面１ｆ側の部位に形成される第２の磁性層２ｔと、導電層と同層に形成される部位とで構成されている。
【００１９】
幅寸法に（図３の横方向の寸法）について比較すると導電層３の幅は第１の磁性層２ｂの幅及び第２の磁性層２ｔの幅より狭く、第２の磁性層２ｔの幅は第１の磁性層２ｂの幅より狭い。例えば、第２の磁性層２ｔの幅は第１の磁性層２ｂの幅より５０〜１００μｍだけ狭くなっている。
【００２０】
導電層３の部材としては、Ａｇ（銀）を含有し、例えばＡｇまたはＡｇＰｄを主成分とする導電部材を用いれば良い。
【００２１】
磁性層２ｂ、２ｔの材料は、主成分としてＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性材料を含有するもので、このＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性材料は、粉末の粒子形状が球状であるものを用いる。磁性層２ｂ、２ｔの材料は、好ましくは適用されるセラミックグリーンシート焼結体（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）や導電材料と共焼成された場合にパターン幅の違いが大きくならないもの、即ち磁性層２ｂ、２ｔの周辺部の材料と熱収縮特性が揃っているものを用いるのが好ましい。具体的には、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｕ−Ｎｂを用いれば良い。
【００２２】
ここでは、磁性層が導電層３の上面、下面、側面の全てを取り囲まれるように形成した例を示しているが、これは特に限定するものではなく、磁性層を導電層３の上面のみ、下面のみ、側面のみ、及びこれらを組み合わせた部位など、導電層３からのノイズの吸収又は導電層３に対する外部からのノイズを吸収するために必要な部位に設けるようにすれば良い。
【００２３】
次に図４から図６を用いて、多層セラミック回路基板Ｓ１の製造方法について説明する。図４から図６は多層セラミック回路基板Ｓ１の製造方法を示す図で、図４は焼成前の積層構造体Ｍ１が形成されたＧシートを示す平面図、図５は図４の線III−IIIに沿う概略的な断面図、図６は製造方法のフローチャートである。
【００２４】
図６に示すように、ステップＳ１１にて、主面１ｋを有するＧシート１ｇが形成され、Ｇシート１ｇにおける必要な箇所（図示せず）に孔加工がなされる。その後、ステップＳ１２にて、上記の孔加工がなされた場所に導電材料が充填される。すなわちＶＩＡ（ビア）充填が行われる。
【００２５】
次に、ステップＳ２１にて、後に第１の磁性層２ｂとなる第１の磁性ペースト層２ｂｐの印刷が行われる。具体的には、Ｇシート１ｇの主面１ｋの一部の上に第１の磁性ペースト層２ｂｐがスクリーン印刷される。第１の磁性ペースト層２ｂｐのパターン寸法は、印刷乾燥後で、たとえば、幅０．４〜０．６ｍｍ、長さ５〜２５ｍｍ、厚さ０．１２〜０．５２ｍｍである。第１の磁性ペースト層２ｂｐの印刷に用いられる磁性ペーストは磁性粉末が樹脂中に分散されたペースト状材料である。この磁性粉末は、粉末粒子形状が球状１００％であり、組成がＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末である。
【００２６】
なお、粉末粒子の形状は、水アトマイズ法と称される溶融した金属の溶融流に対し、高圧水を吹付けて金属粉末を作る工法で製造される略球状が好適である。
【００２７】
そして、ステップＳ２２にて第１の磁性ペースト層２ｂｐの形成面とＧシートの主面１ｋを平坦にする処理を行う。この処理は一定に加温された水中環境で所定の圧力を印加して行えばよい。
【００２８】
次に、ステップＳ２３にて、後に導電層３となる導電ペースト層３ｐの印刷が行われる。具体的には、平坦化された第１の磁性ペースト層２ｂｐが設けられた主面１ｋ上において、第１の磁性ペースト層２ｂｐの上を横断し、かつ第１の磁性ペースト層２ｂｐの縁を跨ぐ、導電ペースト層３ｐが形成される。導電層３ｐの印刷に用いられる導電ペーストは、たとえばＡｇ（銀）ペーストを用いれば良い。導電ペースト層３ｐのパターンは、たとえば、直線状の配線パターンであり、幅０．１５〜０．２４ｍｍ、長さ１５〜３０ｍｍ、厚さ０．１８〜０．２９ｍｍを有する。
【００２９】
次に、ステップＳ２４にて、後に第２の磁性層２ｔとなる第２の磁性ペースト層２ｔｐが、第１の磁性ペースト層２ｂｐとの間で導電ペースト層３ｐを挟むように形成される。第２の磁性ペースト層２ｔｐのパターン寸法は、印刷乾燥後で、たとえば、幅０．２〜０．４ｍｍ、長さ４．８〜２４．８ｍｍ、厚さ０．２８〜０．４６ｍｍである。第２の磁性ペースト層２ｔｐの印刷に用いられる磁性ペーストとしては、第１の磁性ペースト層２ｂｐの印刷に用いられるものと同様のものを用いることが出来る。なお、上記のステップＳ２１〜Ｓ２４からなるステップＳ２０により、第１の磁性ペースト層２ｂｐ/導電ペースト層３ｐ/第２の磁性ペースト層２ｔｐからなる積層構造体Ｍ１ｇが形成される。
【００３０】
一方、ステップＳ３１にて、他のＧシート（図示せず）が形成され、このＧシートにおける必要な箇所に孔加工がなされる。ステップＳ３２にて上記の孔加工がなされた場所に導電材料が充填される。すなわちＶＩＡ（ビア）充填が行われる。ステップＳ４０にて、Ｇシートに導体、抵抗体、コンデンサ、ガラス層などからなる素子が形成される。
【００３１】
次に、ステップＳ５１にて、上記ステップＳ３１からＳ４０で形成された他のＧシートと、上記ステップＳ１１からＳ２４で形成されたＧシートとが、アライメントされた上で重ね合わされ、さらに積層・プレスされる。これにより複数のＧシートの積層体が得られる。ステップＳ５２にてこの積層体が所望の形状に切断され、ステップＳ５３にて切断された積層体が焼成される。焼成は大気雰囲気中で行われ、焼成温度は、たとえば、ピーク温度として８５０℃から９００℃である。
以上により多層セラミック回路基板Ｓ１が得られる。
【００３２】
次に図７から図１０を用いて本実施の形態の多層セラミック回路基板を検証した結果について説明する。
図７は検証を行った多層セラミック回路基板Ｓ２の部分平面図である。図８は図７の線ＩＶ−ＩＶに沿う部分断面図である。図９は図７の線Ｖ-Ｖに沿う部分断面図であり、図１０は図７の線ＶＩ−ＶＩに沿う部分断面図である。
【００３３】
この多層セラミック回路基板Ｓ２を作製するにあたって、製造工程のステップＳ２２を省いた場合とステップＳ２２を含ませて作製したものとを比較した。ステップＳ２２を省いた場合には、第１の磁性ペースト層２ｂｐの印刷乾燥後の膜厚によって、第１の磁性ペースト層２ｂｐの段差部での導電ペースト層３ｐの断線不良が発生した。表１は、ステップＳ２２を省いた場合に、膜厚を変えて評価した断線の有無とその状態（パターン導通）を示したもので、第１の磁性ペースト層２ｂｐの段差部での導電ペースト層３ｐパターンの断線有無を顕微鏡で観察し、電気的な導通が得られているかをテスターにより調べた結果である。表１に示すように、一定の印刷後乾燥膜厚（〜３６μｍ）を境に導電層パターンの接続状態が不安定になっている。
【００３４】
【表１】
2011181662.tif 000003
【００３５】
一方、表２はステップＳ２２を含めた工程（図６）の場合に、膜厚を変えて評価した導電ペースト層３ｐの断線の有無とその状態（パターン導通）を示したもので、第１の磁性ペースト層２ｂｐの段差部での導電層パターンの断線有無を顕微鏡で観察し、電気的な導通が得られているかをテスターにより再確認した結果である。表２に示すように段差起因の導電パターンの断線は解消していることがわかる。なお、表１、表２のパターン導通においては、良好なものを○、不安定なものを△、不良なものを×で示すと共に、判定においては、断線がなく導通が良好なものを○、そうでないものを×で示している。
【００３６】
【表２】
2011181662.tif 000004
【００３７】
多層セラミック回路基板Ｓ２を作製するにあたり、適用した磁性粉末はＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末で、粉末の粒子形状は球状である。その粒度分布は表３に示す通りである。
【００３８】
【表３】
2011181662.tif 000005
【００３９】
次に、多層セラミック回路基板Ｓ２の挿入損失特性を検証した結果を説明する。
図１１は磁性体としてＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料、図１２、図１３は磁性体として六方晶系フェライト材料の場合の測定結果を示す図である。なお、図１１から図１３では、横軸に周波数をＧＨｚ単位で、縦軸にＳパラメータのうち挿入損失（Ｓ２１）をｄＢ単位で示している。ここで、用意した比較サンプルは磁性体組成が六方晶系のフェライト材料であり、磁性体の膜厚を厚い場合、薄い場合の２水準に分けて作製し、多層セラミック回路基板Ｓ２の挿入損失特性を評価するために、磁性粉末の種類別にネットワークアナライザ（AgilentTechnologies製Ｅ８３６４Ａ）を使ってＳパラメータを測定した。図１２は磁性体の膜厚を厚い場合の測定結果、図１３は薄い場合の測定結果を示す図である。
【００４０】
図１１から図１３よりわかるように、挿入損失特性は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料による積層構造体の場合の方が、六方晶系フェライトによる積層構造体の場合よりも挿入損失量は大きく、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体による積層構造体が１ＧＨｚ超の周波数帯において挿入損失特性の優位性が認められた。
【００４１】
次に、球状のＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体からなる多層セラミック回路基板Ｓ２と六方晶系フェライトによる積層構造体（磁性層の厚さを変えたもの）からなる多層セラミック回路基板との挿入損失を検証した結果を説明する。表４は磁性体の下層磁性膜厚及び上層磁性膜厚を、表５は測定周波数５、１０、１５ＧＨｚの場合での挿入損失（Ｓ２１）を示す表である。なお、磁性層の膜厚は作製した基板の断面を切り出し電子走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で断面を観察することによって求めた値である。
【００４２】
表４、表５からわかるように、吸収性能（挿入損失）が向上する磁性層の膜厚が厚い六方晶系フェライトによる積層構造体で比較しても、磁性層の膜厚が薄いＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体による多層構造体で損失は更に大きく吸収性能は優れていた。
【００４３】
【表４】
2011181662.tif 000006
【００４４】
【表５】
2011181662.tif 000007
【００４５】
次に、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末の粒子形状が挿入損失へ与える影響を調べるために、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性材料であり粒子形状が扁平状粉１００％（形状が扁平状のもののみで、球状のものがないもの）の場合、粒子形状が球状粉１００％（形状が球状のもののみで、扁平状のものがないもの）の場合、そして粒子形状が球状粉と扁平粉とを５０ｗｔ％ずつ混合した場合の３種類の粉末で検討した。表６は適用したＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末扁平粉の粒度分布を示す表である。
【００４６】
【表６】
2011181662.tif 000008
【００４７】
ここで扁平粉とは球状粉末に圧力をかけて押しつぶした粉である。挿入損失特性を評価するために、磁性粉末の粒子形状別にネットワークアナライザ（AgilentTechnologies製Ｅ８３６４Ａ）によってＳパラメータを測定した。図１４、図１５は、Ｓパラメータのうち挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示す図で、図１４は磁性粉が球状粉５０重量％と扁平粉５０重量％の混合粉の場合、図１５は磁性粉が扁平粉１００％の場合の測定結果である。なお、磁性粉が球状粉１００％の場合については、先に説明した図１１に示した測定結果がこれに相当する。
【００４８】
表７は、球状粉、混合粉、扁平粉の磁性層の膜厚を示す表である。磁性層の膜厚は作製した多層セラミック回路基板Ｓ２を切り出し電子走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で断面（図９に示す断面）を観察することによって求めた。
【００４９】
図１６、図１７、図１８は積層構造体Ｍ２（磁性体としてＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料を用いた図１１で検証したもの）の断面の拡大したものを示す概略図で、図１６は磁性粉が球状粉１００％の場合、図１７は磁性粉が球状粉５０重量％と扁平粉５０重量％の混合粉の場合、図１８は磁性粉が扁平粉１００％の場合での積層構造体Ｍ２（磁性体としてＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料を用いた図１１で検証したもの）の断面の拡大したものを示す概略図である。なお、図１６における２ｓｐは球状磁性粒子、図１７における２ｓｐは球状磁性粒子、２ｐｌは扁平状磁性粒子である。
【００５０】
挿入損失特性は、挿入損失が大きい順に、球状粉、混合粉、扁平粉の通りである。この結果から１ＧＨｚ超の周波数域では、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性材料の粉末粒子形状としては球状粉が好適である。挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性においても、周波数が高くなるに伴い損失量は増加することから測定範囲４０ＧＨｚまで損失拡大は可能である。表７は各形状の磁性体との下層磁性膜厚および上層磁性膜厚を、表８は測定周波数５、１０、１５ＧＨｚの場合で挿入損失（Ｓ２１）を示す表である。
【００５１】
吸収性能（挿入損失）が粒子形状に依らないと仮定すれば、損失量は磁性膜厚に比例して大きくなることから磁性膜厚が厚いほど挿入損失は多くなる筈であり、磁性膜厚が大きい順に混合粉、扁平粉、球状粉でなければならない。測定結果は、膜厚の大小で損失の序列が決まっていない。このことは膜厚以外の要因である粒子形状の違いで損失の多少に違いを生じていると考えられる。
【００５２】
【表７】
2011181662.tif 000009
【００５３】
【表８】
2011181662.tif 000010
【００５４】
この実施の形態１のセラミック回路基板では、磁性体としてＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系で球状の粒子形態の軟磁性体を使っているので、セラミックに形成された導電部からの１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収、または上記導電部に対しての１ＧＨｚを超える高周波ノイズの吸収を行うことができる。
【００５５】
また、この実施の形態１のセラミック回路基板の製造方法では、磁性体を樹脂に分散させたペースト状材料に加工しこのペースト状材料をセラミック基板に塗布し、その後、焼成して磁性層を形成するようにしているので、ノイズ吸収体としての磁性層を回路部位の局所的な位置に、精度よく配置することができる。
【００５６】
実施の形態２．
実施の形態１では、磁性層として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料で球状の磁性粉末を用いたセラミック回路基板及びその製造方法を説明したが、この実施の形態２のセラミック回路基板及びその製造方法は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料で球状の磁性粉末に対してガラス粉末を添加して磁性体ペーストを作製し積層構造体に適用したものである。なお、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料で球状の磁性粉末に対してガラス粉末を添加すること以外は実施の形態１と同様である。
【００５７】
この実施形態２で磁性材料への添加材料としたガラスの組成系は、Ｂｉ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯの３種類である。ここでＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯを意味する。磁性粉末に対して２０重量％を添加し、磁性ペーストを作製し、形成材料とした。表９はガラス粉末の熱特性を示す表である。
【００５８】
【表９】
2011181662.tif 000011
【００５９】
挿入損失特性を評価するために、添加するガラスの組成別にネットワークアナライザ（AgilentTechnologies製Ｅ８３６４Ａ）によってＳパラメータを測定した。図１９、図２０、図２１は、Ｓパラメータのうち挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性の結果を示す図で、図１９は添加ガラスの組成がＢｉ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３の場合、図２０は添加ガラスの組成がＢｉ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３の場合、図２１はＺｎＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯの場合の測定結果を示す図である。なお、図１９から図２１では、横軸に周波数をＧＨｚ単位で示し、縦軸に挿入損失（Ｓ２１）をｄＢ単位で示している。
【００６０】
挿入損失の周波数特性は、添加するガラス組成により損失の大小並びに周波数依存性は異なっている。即ち、Ｓｉ成分を含まないガラス組成で損失量が減少している。添加するガラス組成としてはＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系磁性粉末と同一組成であるＳｉＯ２を含むことが好適である。
【００６１】
表１０は表９に示したガラス組成のものの測定周波数５、１０、１５ＧＨｚの場合での挿入損失（Ｓ２１）を示す表である。挿入損失の周波数特性においても、周波数が高くなるに伴い損失量は増加することから測定範囲４０ＧＨｚまで損失拡大は可能である。
【００６２】
【表１０】
2011181662.tif 000012
【００６３】
表１１は積層構造体Ｍ２部での反りを比較した結果を示す表である。積層構造体Ｍ２部での反りは非接触式のレーザ変位計で多層セラミック回路基板Ｓ２のうち、積層構造体Ｍ２を中心に縦（線ＩＶ−ＩＶに沿う）方向に±１７．５ｍｍ、横（線Ｖ−Ｖに沿う）方向に±７．５ｍｍの表面の高さを走査することにより求めた。なお多層セラミック回路基板Ｓ２の厚さは０．２ｍｍである。表１１中の反りは、その高さデータの最大と最小の差で定義して求めた。ガラス材料の２０重量％添加により、焼結性が向上し、積層構造体Ｍ２部では小さくなっていることを確かめた。今回評価した多層セラミック回路基板Ｓ２は厚さが０．２ｍｍと極薄であり、実際の多層セラミック回路基板としては層数増による更なる厚さが追加され、積層構造体Ｍ２部での反りは、現実的には０．１ｍｍ未満になる。
【００６４】
【表１１】
2011181662.tif 000013
【００６５】
このように、この実施の形態２のセラミック回路基板では、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料で球状の磁性粉末に対してガラス粉末を添加して磁性体ペーストを作製し積層構造体に適用しているので、磁性材料の焼結性を向上させ、1ＧＨｚ超の周波数域で大きな損失特性を得ることができる。
【００６６】
実施の形態３．
実施の形態２では、磁性層として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料で球状の磁性粉末にガラス粉末を添加したものを用い、シート主面に磁性層/導電層/磁性層の積層構造体を形成することでセラミック回路を製造したセラミック回路基板及びその製造方法を説明したが、この実施の形態３のセラミック回路基板及びその製造方法は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末の球状の磁性粉末にガラス粉末を添加したもので磁性体ペーストを作製し、Ｇシート主面に磁性層/導電層/磁性層の積層構造体をスクリーン印刷の繰り返しで形成し、更に磁性層上面に緩衝層を形成したものである。ここで、緩衝層はガラス材料からなる層であり、形成に用いたガラス材料はＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末と同一組成であるＳｉＯ２成分を含むものである。なお、緩衝層を形成すること以外は実施の形態２と同様にすればよい。
【００６７】
図２２はＳパラメータのうち挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示す図である。ここで、材料挿入損失特性を評価するために、添加するガラスの組成別にネットワークアナライザ（AgilentTechnologies製Ｅ８３６４Ａ）によってＳパラメータを測定した。
【００６８】
緩衝層は、ガラス組成としては磁性粉末と同一組成であるＳｉＯ２成分を含む材料を樹脂に分散させてペースト化して、スクリーン印刷法で形成した。焼成後の多層セラミック回路基板は、実施の形態２に示した構造と同一であり、実施の形態２に示したと同様な効果が得られる。
【００６９】
即ち、１ＧＨｚを超える周波数域で大きな損失特性が得られ、合わせて磁性体層/導電層/磁性体層の３層構造部の反りは、形成された緩衝層により焼成工程で磁性体層へガラスが浸透することで、焼結性は向上し、積層構造体Ｍ２部での反りは小さくなる。
【００７０】
表１２は積層構造体Ｍ２部での反りを比較した結果を示す表である。積層構造体Ｍ２部での反りは非接触式のレーザ変位計で多層セラミック回路基板Ｓ２のうち、積層構造体Ｍ２を中心に縦（線ＩＶ−ＩＶに沿う）方向に±１７．５ｍｍ、横（線Ｖ−Ｖに沿う）方向に±７．５ｍｍの表面の高さを走査することにより求めた。なお多層セラミック回路基板Ｓ２の厚さは０．２ｍｍである。緩衝層の存在により、実施の形態１に比較して、積層構造体Ｍ２部での反りは小さくなり多層セラミック回路基板Ｓ２の平坦化が達成される。今回評価した多層セラミック回路基板Ｓ２は厚さが０．２ｍｍと極薄であり、実際の多層セラミック回路基板としては層数増による更なる厚さが追加され、積層構造体Ｍ２部での反りは、現実的には０．１ｍｍ未満になる。
【００７１】
【表１２】
2011181662.tif 000014
【００７２】
実施の形態４．
実施の形態１では、磁性層として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性体材料で球状の磁性粉末を用い、Ｇシート主面に磁性層/導電層/磁性層の積層構造体を形成することでセラミック回路を製造したセラミック回路基板及びその製造方法を説明したが、この実施の形態４のセラミック回路基板及びその製造方法は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の軟磁性粉末において球状の磁性粉末で磁性体ペーストを作製し、Ｇシート主面に磁性層/導電層/磁性層の積層構造体をスクリーン印刷の繰り返しで形成し、接地用導電層が存在するＧシート層を対称面にして、別のＧシート主面に磁性層を形成した構造を有するものである。なお、別のＧシート主面に磁性層を形成すること以外は実施の形態１と同様にすればよい。
【００７３】
図２３から図２６を参照して説明する。図２３はこの実施の形態３の平面概念図である。図２４は図２３の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う部分の断面図、図２５は図２３の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う部分の断面図、図２６は図２３の線ＩＸ−ＩＸに沿う部分の断面図である。
【００７４】
図２４、図２５に示すように、別のＧシート面に形成された磁性層２ｄは、前記積層構造体Ｍ３から導電層３を除いた磁性層のみの構造体であり、前記積層構造体Ｍ３の反りの相殺するために、磁性層２ｄの厚さは積層構造体Ｍ３の磁性層の厚さと同程度とすることが好ましい。
【００７５】
磁性粉末には、添加材が含まれず基板の平坦化のみが達成されるため、実施の形態1で得た多層セラミック回路基板で得られた挿入損失周波数特性と本実施例の多層セラミック回路基板Ｓ３の挿入損失周波数特性とは変わらず、１ＧＨｚを超える周波数域で大きな損失特性が得られる。更に挿入損失の周波数特性においても、周波数が高くなるに伴い損失量は増加することから測定範囲４０ＧＨｚまで損失拡大は可能である。
【００７６】
この実施の形態４では、接地用導電層が存在するＧシート層を対称面にして、別のＧシート主面に磁性層を形成しているので、実施の形態１に比較して、基板の平坦化が図られる。即ち、１ＧＨｚを超える周波数域で大きな挿入損失が得られ、合わせて基板の反りは、形成されたダミー磁性層２ｄの存在により小さくなる基板が得られる。
【００７７】
なお、上記説明では、実施の形態１に適用した例を説明したが、これは特に限定するものではなく、実施の形態２、３に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１    セラミック基材、    １ａ  第１の部分、        １ｂ  第２の部分、
１ｃ  第３の部分、        １ｄ  第４の部分、        １ｅ  第５の部分、
１ｆ  第１の面、          １ｇ  セラミックグリーンシート（Ｇシート）、
１ｋ  主面、              ２ｂ、２ｔ  磁性層、
２ｂｐ、２ｔｐ  磁性ペースト層、                    ２ｄ  ダミー磁性層、
２ｆ  第２の面、          ２ｓｐ  球状磁性粒子、    ２ｐｌ  扁平状磁性粒子、
３    導電層、            ３ｐ  導電ペースト層、    ３f  第３の面、
３ＧＮＤ  グランド導電層、
４f  第４の面、Ｍ１、Ｍ１ｇ、Ｍ２、Ｍ３  積層構造体、
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  多層セラミック回路基板
【図１】
2011181662.tif 000015
【図２】
2011181662.tif 000016
【図３】
2011181662.tif 000017
【図４】
2011181662.tif 000018
【図５】
2011181662.tif 000019
【図６】
2011181662.tif 000020
【図７】
2011181662.tif 000021
【図８】
2011181662.tif 000022
【図９】
2011181662.tif 000023
【図１０】
2011181662.tif 000024
【図１１】
2011181662.tif 000025
【図１２】
2011181662.tif 000026
【図１３】
2011181662.tif 000027
【図１４】
2011181662.tif 000028
【図１５】
2011181662.tif 000029
【図１６】
2011181662.tif 000030
【図１７】
2011181662.tif 000031
【図１８】
2011181662.tif 000032
【図１９】
2011181662.tif 000033
【図２０】
2011181662.tif 000034
【図２１】
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【図２２】
2011181662.tif 000036
【図２３】
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【図２４】
2011181662.tif 000038
【図２５】
2011181662.tif 000039
【図２６】
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