JP2003128431A - Lead-free glass and glass ceramic composition - Google Patents

Lead-free glass and glass ceramic composition

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JP2003128431A
JP2003128431A JP2001323715A JP2001323715A JP2003128431A JP 2003128431 A JP2003128431 A JP 2003128431A JP 2001323715 A JP2001323715 A JP 2001323715A JP 2001323715 A JP2001323715 A JP 2001323715A JP 2003128431 A JP2003128431 A JP 2003128431A
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寛 臼井
Hitoshi Onoda
仁 小野田
Tsuneo Manabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lead-free glass having low dielectric constant and low dielectric loss for production of electronic circuit boards by firing at 900 deg.C or less. SOLUTION: The lead-free glass comprises 35-53 mol% of SiO2 , 0-10 mol% of B2 O3 , 5-18 mol% of Al2 O3 , 5-40 mol% of MgO, 7-40 mol% of CaO, 0-20 mol% of SrO+BaO, 0-10 mol% of ZnO, and 0-5 mol% of TiO2 +ZrO2 , and has 0.13 or more mole ratio of Al2 O3 /(MgO+CaO).

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、焼成して電子回路
基板を作製するのに好適な無鉛ガラスおよびガラスセラ
ミックス組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead-free glass and a glass-ceramic composition suitable for producing an electronic circuit board by firing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子回路基板として、アルミナ粉
末を焼結して作製されるアルミナ基板が広く使用されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an alumina substrate manufactured by sintering alumina powder has been widely used as an electronic circuit substrate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記アルミナ基板にお
いては、アルミナ粉末の焼結温度が約1600℃と高い
ために、アルミナ基板作製と同時に焼成する電極の材料
としてタングステン(融点:3400℃)、モリブデン
(融点:2620℃)等の高融点金属しか使用できなか
った。そのため、比抵抗が小さいが融点が1600℃以
下である銀(融点:962℃)等の非・高融点金属を前
記電極の材料として使用できない問題があった。
In the above alumina substrate, since the sintering temperature of the alumina powder is as high as about 1600 ° C., tungsten (melting point: 3400 ° C.), molybdenum, and Only high melting point metals such as (melting point: 2620 ° C.) could be used. Therefore, there is a problem that a non-high melting point metal such as silver (melting point: 962 ° C.) having a low specific resistance but a melting point of 1600 ° C. or less cannot be used as a material for the electrode.

【0004】近年、前記アルミナ粉末に代わる、900
℃以下で焼成して電子回路基板を作製できる電子回路基
板用材料が求められている。本発明は、以上の課題を解
決する無鉛ガラスおよびガラスセラミックス組成物の提
供を目的とする。
Recently, 900, which replaces the alumina powder
There is a demand for a material for an electronic circuit board, which can be baked at a temperature of not higher than ° C to produce an electronic circuit board. An object of the present invention is to provide a lead-free glass and a glass ceramic composition that solve the above problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記酸化物基
準のモル%表示で、本質的に、 SiO 35〜53%、 B 0〜10%、 Al 5〜18%、 MgO 5〜40%、 CaO 7〜40%、 SrO+BaO 0〜20%、 ZnO 0〜10%、 TiO+ZrO 0〜5%、 からなり、SiO+Alが59%以下、Al
/(MgO+CaO)のモル比が0.13以上であ
る無鉛ガラスを提供する。
Means for Solving the Problems The present invention is essentially expressed as mol% based on the following oxides: SiO 2 35 to 53%, B 2 O 3 0 to 10%, Al 2 O 3 5 to 18%. %, MgO 5-40%, CaO 7-40%, SrO + BaO 0-20%, ZnO 0-10%, TiO 2 + ZrO 2 0-5%, SiO 2 + Al 2 O 3 is 59% or less, Al Two
Provided is a lead-free glass having an O 3 / (MgO + CaO) molar ratio of 0.13 or more.

【0006】また、前記無鉛ガラスの粉末とセラミック
フィラーとから本質的になるガラスセラミックス組成物
であって、当該無鉛ガラスの粉末を質量百分率表示で4
0%以上含有するガラスセラミックス組成物を提供す
る。
A glass-ceramic composition consisting essentially of the lead-free glass powder and a ceramic filler, wherein the lead-free glass powder is expressed as a mass percentage of 4
A glass-ceramic composition containing 0% or more is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の無鉛ガラス(以下本発明
のガラスという。)は通常、粉末化してガラス粉末とさ
れる。該ガラス粉末は、必要に応じてフィラー等と混合
し、焼成して電子回路基板を作製するのに好適である。
なお、本発明のガラスの粉末は900℃で焼成したとき
に結晶を析出する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The lead-free glass of the present invention (hereinafter referred to as the glass of the present invention) is usually powdered to give a glass powder. The glass powder is suitable for producing an electronic circuit board by mixing it with a filler or the like as necessary and firing it.
The glass powder of the present invention precipitates crystals when fired at 900 ° C.

【0008】本発明のガラス転移点Tは800℃以下
であることが好ましい。800℃超では、本発明のガラ
スの粉末を900℃以下で焼成して電子回路基板たり得
る焼成体を作製することが困難になるおそれがある。よ
り好ましくは750℃以下、特に好ましくは725℃以
下である。
The glass transition point T G of the present invention is preferably 800 ° C. or lower. If it exceeds 800 ° C, it may be difficult to produce a fired body that can be used as an electronic circuit board by firing the glass powder of the present invention at 900 ° C or lower. The temperature is more preferably 750 ° C or lower, and particularly preferably 725 ° C or lower.

【0009】本発明のガラスをシリコンチップ形成用電
子回路基板の作製に用いる場合、本発明のガラスの粉末
を900℃で焼成して得られる焼成体の50〜350℃
における平均線膨張係数αは30×10−7/℃〜80
×10−7/℃であることが好ましい。80×10−7
/℃超では、電子回路基板上にシリコンチップを形成す
る場合に、シリコンチップとの膨張係数マッチングが困
難になるおそれがある。より好ましくは78×10−7
/℃以下である。30×10−7/℃未満ではやはりシ
リコンチップとの膨張係数マッチングが困難になるおそ
れがある。
When the glass of the present invention is used for producing an electronic circuit substrate for forming a silicon chip, the powder of the glass of the present invention is fired at 900 ° C. to obtain a fired product at 50 to 350 ° C.
Average linear expansion coefficient α at 30 × 10 −7 / ° C. to 80
It is preferably × 10 −7 / ° C. 80 x 10-7
If the temperature exceeds / ° C, it may be difficult to match the expansion coefficient with the silicon chip when the silicon chip is formed on the electronic circuit board. More preferably 78 × 10 −7
/ ° C or lower. If it is less than 30 × 10 −7 / ° C., it may be difficult to match the expansion coefficient with the silicon chip.

【0010】本発明のガラスの粉末を900℃で焼成し
て得られる焼成体の1MHzにおける比誘電率εは8.
5以下であることが好ましい。8.5超では本発明のガ
ラスを電子回路基板に用いると消費電力が大きくなるお
それがある。より好ましくは8.0以下、特に好ましく
は7.7以下である。
The dielectric constant ε at 1 MHz of the fired body obtained by firing the glass powder of the present invention at 900 ° C. is 8.
It is preferably 5 or less. If it exceeds 8.5, when the glass of the present invention is used for an electronic circuit board, power consumption may increase. It is more preferably 8.0 or less, and particularly preferably 7.7 or less.

【0011】本発明のガラスの粉末を900℃で焼成し
て得られる焼成体の20℃、1MHzにおける誘電損失
tanδは0.0040以下であることが好ましい。
0.0040超では電子回路基板の作製に用いると消費
電力が大きくなるおそれがある。より好ましくは0.0
030以下、特に好ましくは0.0020以下である。
The dielectric loss tan δ at 20 ° C. and 1 MHz of the fired body obtained by firing the glass powder of the present invention at 900 ° C. is preferably 0.0040 or less.
If it exceeds 0.0040, power consumption may increase when it is used for manufacturing an electronic circuit board. More preferably 0.0
It is 030 or less, and particularly preferably 0.0020 or less.

【0012】本発明のガラスの結晶化ピーク温度T
990℃以下であることが好ましい。990℃超では9
00℃で焼成したときに結晶化しないおそれがある、ま
たは、結晶化しても結晶析出速度が小さく、銀電極が形
成された電子回路基板の電気絶縁性が低下するおそれが
ある、すなわち、ガラスが充分に結晶化する前に電極形
成用の銀がガラス中に拡散し電子回路基板の電気絶縁性
が低下するおそれがある。Tはより好ましくは970
℃以下、特に好ましくは960℃以下である。なお、T
は示差熱分析によって求められる結晶化ピーク温度で
ある。
The crystallization peak temperature T C of the glass of the present invention is preferably 990 ° C. or lower. 9 above 990 ° C
It may not crystallize when fired at 00 ° C., or even if it crystallizes, the rate of crystal precipitation is small, and the electrical insulation of the electronic circuit substrate on which the silver electrode is formed may be lowered, that is, the glass is Before sufficient crystallization, silver for electrode formation may diffuse into the glass and the electrical insulation of the electronic circuit board may deteriorate. T C is more preferably 970
C. or lower, particularly preferably 960.degree. C. or lower. In addition, T
C is a crystallization peak temperature determined by differential thermal analysis.

【0013】本発明のガラスは、その粉末を900℃で
焼成したときにアノーサイトが析出するものであること
が好ましい。900℃で焼成したときにアノーサイトを
析出しないものであると前記αが大きくなり、本発明の
ガラスをシリコンチップ形成用電子回路基板の作製に用
いることが困難になるおそれがある。
The glass of the present invention is preferably one in which anorthite precipitates when the powder is fired at 900 ° C. If the anorthite does not precipitate when fired at 900 ° C., the above α becomes large, which may make it difficult to use the glass of the present invention for producing an electronic circuit substrate for forming a silicon chip.

【0014】本発明のガラスは、その粉末を900℃で
焼成したときにディオプサイドが析出するものであるこ
とが好ましい。900℃で焼成したときにディオプサイ
ドが析出しないものであると、前記tanδが大きくな
るおそれがある。前記tanδをより小さくするために
は、本発明のガラスは、その粉末を900℃で焼成した
ときにディオプサイドおよびエンスタタイトのいずれも
が析出するものであることがより好ましい。
The glass of the present invention is preferably one in which diopside is deposited when the powder is fired at 900 ° C. If diopside does not precipitate when baked at 900 ° C., the tan δ may increase. In order to further reduce the tan δ, it is more preferable that the glass of the present invention has both diopside and enstatite precipitated when the powder is fired at 900 ° C.

【0015】本発明のガラスをシリコンチップ形成用電
子回路基板の作製に用いる場合、その粉末を900℃で
焼成したときにアノーサイトおよびディオプサイドのい
ずれもが析出するものであることが好ましい。アノーサ
イト、ディオプサイドおよびエンスタタイトのいずれも
が析出することが特に好ましい。
When the glass of the present invention is used for producing an electronic circuit board for forming a silicon chip, it is preferable that both anorthite and diopside are deposited when the powder is fired at 900 ° C. It is particularly preferred that all of anorthite, diopside and enstatite are precipitated.

【0016】次に、本発明のガラスの成分について、モ
ル%を単に%と記して説明する。SiOはネットワー
クフォーマであり、またεを低下させる成分であり、必
須である。また、SiOはアノーサイトおよびディオ
プサイドの構成成分である。35%未満では、εが大き
くなる、また、アノーサイトまたはディオプサイドが析
出しにくくなる。好ましくは40%以上である。53%
超ではTが高くなる。好ましくは50%以下、より好
ましくは45%未満である。
Next, the components of the glass of the present invention will be described with mol% simply referred to as%. SiO 2 is a network former and a component that lowers ε, and is essential. Further, SiO 2 is a constituent component of anorthite and diopside. If it is less than 35%, ε tends to be large, and anorthite or diopside tends not to precipitate. It is preferably at least 40%. 53%
Above that, T C becomes high. It is preferably 50% or less, more preferably less than 45%.

【0017】Bは必須ではないが、Tを低下さ
せるために10%まで含有してもよい。10%超では化
学的耐久性が低下する。好ましくは8%以下、より好ま
しくは4%以下である。
B 2 O 3 is not essential, but may be contained up to 10% in order to reduce T G. If it exceeds 10%, the chemical durability is lowered. It is preferably 8% or less, more preferably 4% or less.

【0018】Alは、ガラスを安定化させ、また
化学的耐久性を向上させる成分であり、必須である。ま
た、アノーサイトの構成成分でもある。5%未満ではガ
ラスが不安定になる、または、化学的耐久性が低下す
る、また、アノーサイトが析出しにくくなる。好ましく
は5.6%以上、より好ましくは7%以上、特に好まし
くは8%以上である。18%超ではガラス溶融温度が高
くなる、またはTが高くなる。好ましくは15%以
下、より好ましくは12%以下、特に好ましくは10%
以下である。
Al 2 O 3 is a component that stabilizes the glass and improves the chemical durability, and is essential. It is also a component of anorthite. If it is less than 5%, the glass tends to be unstable, or the chemical durability of the glass tends to deteriorate, and anorthite is unlikely to precipitate. It is preferably 5.6% or more, more preferably 7% or more, particularly preferably 8% or more. If it exceeds 18%, the glass melting temperature becomes high, or T G becomes high. Preferably 15% or less, more preferably 12% or less, particularly preferably 10%
It is the following.

【0019】SiOおよびAlの含有量の合計
SiO+Alは59%以下である。59%超で
はTが高くなる。好ましくは56%以下である。
The total content of SiO 2 and Al 2 O 3 SiO 2 + Al 2 O 3 is 59% or less. If it exceeds 59%, T C tends to be high. It is preferably 56% or less.

【0020】MgOは、εを低下させる、tanδを低
下させる、ガラスを安定化させる、またはガラス溶融温
度を低下させる効果を有し、必須である。5%未満では
前記効果が小さい。好ましくは15%以上、より好まし
くは20%以上である。40%超ではかえってガラスが
不安定になる。好ましくは35%以下、より好ましくは
33%以下である。
MgO has the effect of lowering ε, lowering tan δ, stabilizing the glass, or lowering the glass melting temperature, and is essential. If it is less than 5%, the effect is small. It is preferably at least 15%, more preferably at least 20%. If it exceeds 40%, the glass becomes rather unstable. It is preferably 35% or less, more preferably 33% or less.

【0021】CaOはガラス溶融温度を低下させる成分
であり、必須である。また、アノーサイトの構成成分で
ある。7%未満ではガラス溶融温度が高くなり、また、
アノーサイトが析出しにくくなる。好ましくは10%以
上、より好ましくは12%以上である。40%超では失
透しやすくなる。好ましくは30%以下、より好ましく
は25%以下、特に好ましくは20%以下である。
CaO is a component that lowers the glass melting temperature and is essential. It is also a component of anorthite. If it is less than 7%, the glass melting temperature becomes high, and
Anorthite becomes difficult to deposit. It is preferably at least 10%, more preferably at least 12%. If it exceeds 40%, devitrification tends to occur. It is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, and particularly preferably 20% or less.

【0022】Alの含有量と、MgOおよびCa
Oの含有量の合計のモル比Al /(MgO+Ca
O)が0.13未満ではアノーサイトが析出しにくくな
る。好ましくは0.14以上、より好ましくは0.16
以上である。Al/(MgO+CaO)は好まし
くは0.23以下である。0.23超ではtanδが大
きくなるおそれがある。より好ましくは0.21以下で
ある。Al/(MgO+CaO)が0.14以上
であり、かつ、SiOが50%以下であることが好ま
しい。
AlTwoOThreeContent of MgO and Ca
Molar ratio of total O content AlTwoO Three/ (MgO + Ca
If O) is less than 0.13, it is difficult for anorthite to precipitate.
It Preferably 0.14 or more, more preferably 0.16
That is all. AlTwoOThree/ (MgO + CaO) is preferred
Or less than 0.23. If it exceeds 0.23, tan δ is large.
There is a risk of hearing. More preferably 0.21 or less
is there. AlTwoOThree/ (MgO + CaO) is 0.14 or more
And, SiOTwoIs preferably less than 50%
Good

【0023】SrOおよびBaOはいずれも必須ではな
いが、ガラス溶融温度を低下させるためにこれら2成分
の含有量の合計SrO+BaOが20%までの範囲で含
有してもよい。20%超ではガラスが失透しやすくな
る、またはεが大きくなる。好ましくは10%以下であ
る。
Neither SrO nor BaO is essential, but in order to lower the glass melting temperature, the total content of these two components, SrO + BaO, may be contained up to 20%. If it exceeds 20%, the glass tends to devitrify, or ε becomes large. It is preferably 10% or less.

【0024】ZnOは必須ではないが、ガラス溶融温度
を低下させるために10%まで含有してもよい。10%
超では化学的耐久性、特に耐酸性が低下する。好ましく
は5%以下である。
ZnO is not essential, but may be contained up to 10% in order to lower the glass melting temperature. 10%
If it exceeds the above range, the chemical durability, especially the acid resistance is deteriorated. It is preferably 5% or less.

【0025】TiOおよびZrOはいずれも必須で
はないが、ガラス溶融温度を低下させるために、または
焼成時の結晶析出を促進するためにこれら2成分の含有
量の合計TiOおよびZrOが5%までの範囲で含
有してもよい。5%超ではガラスが不安定になる、また
はεが大きくなる。好ましくは3%以下、より好ましく
は2%以下である。
[0025] Although TiO 2 and ZrO 2 is not essential, but in order to lower the glass melting temperature, or to facilitate precipitation of crystals during firing total TiO 2 and ZrO 2 content of these two components You may contain in the range up to 5%. If it exceeds 5%, the glass becomes unstable or ε becomes large. It is preferably 3% or less, more preferably 2% or less.

【0026】本発明のガラスは本質的に上記成分からな
るが、他の成分を本発明の目的を損なわない範囲で含有
してもよい。該「他の成分」の含有量の合計は好ましく
は10%以下である。10%超ではガラスが失透しやす
くなるおそれがある。より好ましくは5%以下である。
The glass of the present invention consists essentially of the above components, but may contain other components within the range not impairing the object of the present invention. The total content of the "other components" is preferably 10% or less. If it exceeds 10%, the glass may be easily devitrified. It is more preferably 5% or less.

【0027】前記「他の成分」として次のようなものが
例示される。すなわち、ガラス溶融温度を低下させるた
めにBi、P、F等を含有してもよい。ま
た、ガラスを着色するために、Fe、MnO、C
uO、CoO、V、Cr等の着色成分を含
有してもよい。
Examples of the above-mentioned "other components" are as follows. That is, Bi 2 O 3 , P 2 O 5 , F or the like may be contained in order to lower the glass melting temperature. Further, in order to color the glass, Fe 2 O 3 , MnO, C
uO, CoO, may contain coloring components such as V 2 O 5, Cr 2 O 3.

【0028】なお、本発明のガラスはPbOを含有しな
い無鉛ガラスである。また、本発明のガラスはLi
O、NaO、KO等のアルカリ金属酸化物を含有
しないことが好ましい。これらの成分を含有すると、電
気絶縁性が低下するおそれがあり、また、tanδが大
きくなるおそれがある。
The glass of the present invention is a lead-free glass containing no PbO. Further, the glass of the present invention is Li
It is preferable not to contain an alkali metal oxide such as 2 O, Na 2 O or K 2 O. When these components are contained, electric insulation may be lowered and tan δ may be increased.

【0029】次に、本発明のガラスセラミックス組成物
の成分について、質量百分率表示を用いて以下に説明す
る。本発明のガラスの粉末は必須である。40%未満で
は焼結しにくくなり、900℃以下で焼成して電子回路
基板を作製することが困難になる。好ましくは55%以
上である。
Next, the components of the glass-ceramic composition of the present invention will be described below using the mass percentage notation. The glass powder of the present invention is essential. If it is less than 40%, it becomes difficult to sinter, and it becomes difficult to produce an electronic circuit board by firing at 900 ° C or lower. It is preferably 55% or more.

【0030】セラミックフィラーは、焼成体のαを低下
させる、または焼成体の強度を大きくする成分であり必
須である。60%超では焼結しにくくなる。好ましくは
45%以下である。
The ceramic filler is a component that lowers α of the fired body or increases the strength of the fired body and is essential. If it exceeds 60%, it becomes difficult to sinter. It is preferably 45% or less.

【0031】セラミックフィラーは、融点が1000℃
以上であるセラミックス粉末または軟化点が1000℃
以上であるガラス粉末であることが好ましい。また、焼
成体のαを低下させたい場合、セラミックフィラーのα
は90×10 −7/℃以下であることが好ましい。
The ceramic filler has a melting point of 1000 ° C.
The above ceramic powder or softening point is 1000 ° C
The above glass powder is preferable. Also baked
If you want to lower adult α, α of ceramic filler
Is 90 × 10 -7It is preferably below / ° C.

【0032】セラミックフィラーは、α−石英(転移温
度:1450℃)、非晶質シリカ(T:1500
℃)、アルミナ(融点:2050℃)、マグネシア(融
点:2820℃)、フォルステライト(融点:1890
℃)、コージエライト(転移温度:1450℃)、ムラ
イト(融点:1850℃)、ジルコン(融点:1680
℃)およびジルコニア(融点:2710℃)からなる群
から選ばれた無機物の1種以上の粉末であることが好ま
しい。焼成体のαを低下させたい場合、セラミックフィ
ラーは、非晶質シリカ、アルミナ、コージエライト、ム
ライトおよびジルコンからなる群から選ばれた無機物の
1種以上の粉末であることがより好ましい。アルミナで
あることがより好ましい。
The ceramic filler is α-quartz (transition temperature: 1450 ° C.), amorphous silica (T S : 1500).
° C), alumina (melting point: 2050 ° C), magnesia (melting point: 2820 ° C), forsterite (melting point: 1890)
℃), cordierite (transition temperature: 1450 ° C), mullite (melting point: 1850 ° C), zircon (melting point: 1680)
C.) and zirconia (melting point: 2710.degree. C.), preferably one or more powders of an inorganic substance selected from the group consisting of: When it is desired to reduce α of the fired body, the ceramic filler is more preferably one or more powders of an inorganic material selected from the group consisting of amorphous silica, alumina, cordierite, mullite and zircon. Alumina is more preferred.

【0033】本発明のガラスセラミックス組成物は本質
的に上記成分からなるが、他の成分を本発明の目的を損
なわない範囲で含有してもよい。該「他の成分」の含有
量の合計は10%以下であることが好ましい。より好ま
しくは5%以下である。前記「他の成分」として、たと
えば耐熱着色顔料が挙げられる。
The glass-ceramic composition of the present invention consists essentially of the above components, but may contain other components within the range not impairing the object of the present invention. The total content of the "other components" is preferably 10% or less. It is more preferably 5% or less. Examples of the "other components" include heat resistant color pigments.

【0034】本発明のガラスセラミックス組成物を電子
回路基板作製に用いる場合、通常、グリーンシート化し
て使用される。すなわち、該ガラスセラミックス組成物
は樹脂と混合される。次に、溶剤等を添加してスラリー
とし、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム上にド
クターブレード法等によってこのスラリーをシート状に
成形する。最後に乾燥して溶剤等を除去しグリーンシー
トとされる。なお、前記樹脂として、ポリビニルブチラ
ール、アクリル樹脂等が、前記溶剤として、フタル酸ジ
ブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル
等が、それぞれ例示される。前記グリーンシートは焼成
されて電子回路基板とされる。
When the glass-ceramic composition of the present invention is used for producing an electronic circuit board, it is usually used as a green sheet. That is, the glass ceramic composition is mixed with the resin. Next, a solvent or the like is added to form a slurry, and the slurry is formed into a sheet on a film such as polyethylene terephthalate by a doctor blade method or the like. Finally, it is dried to remove the solvent and the like to obtain a green sheet. Examples of the resin include polyvinyl butyral and acrylic resin, and examples of the solvent include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate and butylbenzyl phthalate. The green sheet is fired to form an electronic circuit board.

【0035】[0035]

【実施例】表のSiO〜ZnOの欄にモル%表示で示
した組成となるように原料を調合、混合し、該混合され
た原料を白金ルツボに入れて1500℃で120分間溶
融後、溶融ガラスを流し出した。得られたガラスの一部
をアルミナ製ボールミルで10時間粉砕してガラス粉末
とした。残りのガラスは塊の状態でガラス転移点付近の
温度で徐冷した。なお、表中の「Al/RO」は
Al/(MgO+CaO)を示す。
[Examples] Raw materials were mixed and mixed so that the composition shown in mol% in the column of SiO 2 to ZnO in the table was mixed, and the mixed raw materials were put into a platinum crucible and melted at 1500 ° C. for 120 minutes. The molten glass was poured out. A part of the obtained glass was crushed with an alumina ball mill for 10 hours to obtain glass powder. The remaining glass was gradually cooled at a temperature near the glass transition point in a lump state. Incidentally, "Al 2 O 3 / RO" in the table shows the Al 2 O 3 / (MgO + CaO).

【0036】例1〜6のガラスについて、T(単位:
℃)、T(単位:℃)、焼結性、析出結晶、ε、ta
nδおよびα(単位:10−7/℃)を以下のようにし
て測定または評価した。例1〜5は実施例、例6は比較
例である。焼結性はいずれのガラスについて良好であっ
た。その他の結果は表に示す。
For the glasses of Examples 1 to 6, T G (unit:
° C.), T C (unit: ° C.), sinterability, precipitated crystals, epsilon, ta
nδ and α (unit: 10 −7 / ° C.) were measured or evaluated as follows. Examples 1 to 5 are examples and Example 6 is a comparative example. The sinterability was good for all glasses. Other results are shown in the table.

【0037】T、T:示差熱分析により昇温速度1
0℃/分で室温から1000℃までの範囲で測定した。
なお、アルミナ粉末を標準物質とした。
T G , T C : Heating rate 1 by differential thermal analysis
The measurement was performed at room temperature to 1000 ° C. at 0 ° C./min.
Alumina powder was used as a standard substance.

【0038】焼結性:ガラス粉末2gを直径12.7m
mの円柱状に加圧成形したものを試料とした。この試料
を900℃に60分間保持して得た焼成体を肉眼で観察
した。焼結性が良好であるとは、この焼成体が緻密に焼
結しており、またクラックが認められないことをいう。
Sinterability: 2 g of glass powder was used for 12.7 m in diameter
A sample was formed by pressure molding into a columnar shape of m. The fired body obtained by holding this sample at 900 ° C. for 60 minutes was visually observed. The good sinterability means that the fired body is densely sintered and no cracks are observed.

【0039】析出結晶:ガラス粉末を900℃で30分
間焼成して得られた焼成体を粉砕して、X線回折により
析出結晶を同定した。表中、Aはアノーサイトを、Eは
エンスタタイトを、Dはディオプサイドを、Fはフォル
ステライトをそれぞれ示す。
Precipitated crystals: The calcined product obtained by calcining glass powder at 900 ° C. for 30 minutes was crushed and the precipitated crystals were identified by X-ray diffraction. In the table, A indicates anorthite, E indicates enstatite, D indicates diopside, and F indicates forsterite.

【0040】ε、tanδ:ガラス粉末40gを60m
m×60mmの金型に入れて加圧成形したものを、90
0℃で60分間焼成した。得られた焼成体を50mm×
50mm×3mmに加工し、LCRメーターを使用し
て、20℃、1MHzにおける誘電率と誘電損失を測定
した。
Ε, tan δ: 40 g of glass powder 60 m
It is put into a m x 60 mm mold and pressure molded,
It was baked at 0 ° C. for 60 minutes. 50 mm x the obtained fired body
After processing into 50 mm × 3 mm, the dielectric constant and dielectric loss at 20 ° C. and 1 MHz were measured using an LCR meter.

【0041】α:ガラス粉末を900℃で30分間焼成
して得られた焼成体を直径2mm、長さ20mmの円柱
状に加工したものを試料とし、示差熱膨張計を使用して
測定した。
Α: A fired body obtained by firing glass powder at 900 ° C. for 30 minutes was processed into a columnar shape having a diameter of 2 mm and a length of 20 mm, which was used as a sample, and measured using a differential thermal expansion meter.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、εおよびtanδのい
ずれもが低く、シリコンチップ形成にも用いることがで
きる電子回路基板を900℃以下の温度で焼成して作製
でき、また、この焼成時に銀電極を同時に電子回路基板
上に形成できる。
According to the present invention, an electronic circuit board having low ε and tan δ and which can be used for forming silicon chips can be produced by firing at a temperature of 900 ° C. or lower. The silver electrode can be simultaneously formed on the electronic circuit board.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C03C 10/06 C03C 10/06 H01B 3/02 H01B 3/02 A 3/08 3/08 A H05K 1/03 610 H05K 1/03 610D Fターム(参考) 4G062 AA10 AA15 BB01 CC10 DA05 DA06 DB03 DB04 DC01 DC02 DC03 DD01 DD02 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EB01 EC01 ED03 ED04 EE03 EE04 EE05 EF01 EF02 EF03 EF04 EG01 EG02 EG03 EG04 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FF02 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA02 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 GE02 HH01 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH10 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM28 NN40 PP01 PP02 PP03 PP06 QQ08 5G303 AA05 AB05 AB15 BA12 CA02 CA03 CB01 CB02 CB03 CB06 CB17 CB30 CB32 CB35 CB38 CB39 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C03C 10/06 C03C 10/06 H01B 3/02 H01B 3/02 A 3/08 3/08 A H05K 1 / 03 610 H05K 1/03 610D F-term (reference) 4G062 AA10 AA15 BB01 CC10 DA05 DA06 DB03 DB04 DC01 DC02 DC03 DD01 DD02 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EB01 EC01 ED03 ED04 EE03 EE04 EE05 EF01 EF02 EF03 EF04 EG01 EG02 EG03 EG04 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FF02 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA02 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 GE02 HH01 PP03 KK01 HH08 HH09 PP06 KK KK KK JJ01 KK QQ08 5G303 AA05 AB05 AB15 BA12 CA02 CA03 CB01 CB02 CB03 CB06 CB17 CB30 CB32 CB35 CB38 CB39

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記酸化物基準のモル%表示で、本質的
に、 SiO 35〜53%、 B 0〜10%、 Al 5〜18%、 MgO 5〜40%、 CaO 7〜40%、 SrO+BaO 0〜20%、 ZnO 0〜10%、 TiO+ZrO 0〜5%、 からなり、SiO+Alが59%以下、Al
/(MgO+CaO)のモル比が0.13以上であ
る無鉛ガラス。
1. In terms of mol% based on the following oxides, essentially, SiO 2 35 to 53%, B 2 O 3 0 to 10%, Al 2 O 3 5 to 18%, MgO 5 to 40%, CaO 7-40%, SrO + BaO 0-20%, ZnO 0-10%, TiO 2 + ZrO 2 0-5%, SiO 2 + Al 2 O 3 is 59% or less, Al 2
Lead-free glass having a molar ratio of O 3 / (MgO + CaO) of 0.13 or more.
【請求項2】SiOが50モル%以下、かつAl
/(MgO+CaO)のモル比が0.14以上である
請求項1に記載の無鉛ガラス。
2. SiO 2 is 50 mol% or less and Al 2 O
The lead-free glass according to claim 1, wherein the molar ratio of 3 / (MgO + CaO) is 0.14 or more.
【請求項3】SiOが45モル%未満である請求項1
または2に記載の無鉛ガラス。
3. A SiO 2 content of less than 45 mol%.
Or the lead-free glass according to 2.
【請求項4】請求項1、2または3に記載の無鉛ガラス
であって、粉末化して900℃で焼成したときにアノー
サイトおよびディオプサイドが析出する無鉛ガラス。
4. The lead-free glass according to claim 1, 2 or 3, wherein anorthite and diopside are precipitated when powdered and fired at 900 ° C.
【請求項5】請求項1、2、3または4に記載の無鉛ガ
ラスの粉末とセラミックフィラーとから本質的になるガ
ラスセラミックス組成物であって、当該無鉛ガラスの粉
末を質量百分率表示で40%以上含有するガラスセラミ
ックス組成物。
5. A glass-ceramic composition consisting essentially of the lead-free glass powder according to claim 1, 2, 3 or 4 and a ceramic filler, wherein the lead-free glass powder is 40% in terms of mass percentage. A glass-ceramic composition containing the above.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100868921B1 (en) 2006-11-29 2008-11-17 인하대학교 산학협력단 Method for Manufacturing Ceramic Compositions with High Strength for Applications of Law Temperature Co-fired Ceramics
WO2009122806A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 三菱電機株式会社 Low-temperature fired ceramic circuit board
CN106746605A (en) * 2017-03-17 2017-05-31 四川旭虹光电科技有限公司 A kind of chemical enhanced use glass and Resisting fractre glass plate prepared therefrom
JP2019104672A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 Agc株式会社 Glass
WO2022064906A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-31 日本電気硝子株式会社 Glass ceramic dielectric material, sintered body, and circuit member for high-frequency use
CN114380509A (en) * 2022-03-24 2022-04-22 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 High-corrosion-resistance medium slurry
US11332405B2 (en) 2018-07-23 2022-05-17 Corning Incorporated Magnesium aluminosilicate glass ceramics

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100868921B1 (en) 2006-11-29 2008-11-17 인하대학교 산학협력단 Method for Manufacturing Ceramic Compositions with High Strength for Applications of Law Temperature Co-fired Ceramics
WO2009122806A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 三菱電機株式会社 Low-temperature fired ceramic circuit board
US8298448B2 (en) 2008-03-31 2012-10-30 Mitsubishi Electric Corporation Low temperature co-fired ceramic circuit board
CN106746605A (en) * 2017-03-17 2017-05-31 四川旭虹光电科技有限公司 A kind of chemical enhanced use glass and Resisting fractre glass plate prepared therefrom
JP2019104672A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 Agc株式会社 Glass
JP7103095B2 (en) 2017-12-08 2022-07-20 Agc株式会社 Glass
US11332405B2 (en) 2018-07-23 2022-05-17 Corning Incorporated Magnesium aluminosilicate glass ceramics
WO2022064906A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-31 日本電気硝子株式会社 Glass ceramic dielectric material, sintered body, and circuit member for high-frequency use
TWI830048B (en) * 2020-09-23 2024-01-21 日商日本電氣硝子股份有限公司 Glass ceramic dielectric materials, sintered bodies and circuit components for high frequency
CN114380509A (en) * 2022-03-24 2022-04-22 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 High-corrosion-resistance medium slurry
CN114380509B (en) * 2022-03-24 2022-07-08 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 High-corrosion-resistance medium slurry

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