JP2624147B2 - 低温焼成基板用組成物 - Google Patents
低温焼成基板用組成物Info
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- JP2624147B2 JP2624147B2 JP5255403A JP25540393A JP2624147B2 JP 2624147 B2 JP2624147 B2 JP 2624147B2 JP 5255403 A JP5255403 A JP 5255403A JP 25540393 A JP25540393 A JP 25540393A JP 2624147 B2 JP2624147 B2 JP 2624147B2
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- glass
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子工業材料として用
いられる低温焼成基板用組成物に係り、特に、機械的強
度が高い基板の作成が可能な低温焼成基板用組成物の改
良に関するものである。
いられる低温焼成基板用組成物に係り、特に、機械的強
度が高い基板の作成が可能な低温焼成基板用組成物の改
良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の電子機器の小型化に伴い、電子回
路を高密度に集積化する要請が高まってきており、電子
機器用の基板に対しても、多層化、抵抗やコンデンサ等
の機能部品の内層化、回路のファインピッチ化、チップ
のベア実装等の要求が強くなってきている。これらの要
求を満たすには、導体抵抗が低くファインパターン化の
可能なＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の導体及び印刷抵抗、コンデ
ンサ等の機能部品と同時焼成のできる温度、すなわち１
０００℃以下の比較的低温で焼成が可能なセラミックス
材料が必要となる。
路を高密度に集積化する要請が高まってきており、電子
機器用の基板に対しても、多層化、抵抗やコンデンサ等
の機能部品の内層化、回路のファインピッチ化、チップ
のベア実装等の要求が強くなってきている。これらの要
求を満たすには、導体抵抗が低くファインパターン化の
可能なＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の導体及び印刷抵抗、コンデ
ンサ等の機能部品と同時焼成のできる温度、すなわち１
０００℃以下の比較的低温で焼成が可能なセラミックス
材料が必要となる。
【０００３】従来、電子機器用の基板としては、アルミ
ナ基板や有機基板が用いられている。しかし、有機基板
では熱膨張率が５０×１０-6／℃程度と大きく、熱伝導
率がアルミナ基板と比較すると悪い等、上記要求を満た
すには不向きである。また、アルミナ基板においても、
焼成に１６００℃を要するため、多層化する場合の内部
導体として導体抵抗の比較的高いＷやＭｏ等しか用いる
ことができず、回路のファインパターン化に限界があっ
た。
ナ基板や有機基板が用いられている。しかし、有機基板
では熱膨張率が５０×１０-6／℃程度と大きく、熱伝導
率がアルミナ基板と比較すると悪い等、上記要求を満た
すには不向きである。また、アルミナ基板においても、
焼成に１６００℃を要するため、多層化する場合の内部
導体として導体抵抗の比較的高いＷやＭｏ等しか用いる
ことができず、回路のファインパターン化に限界があっ
た。
【０００４】このような問題に対応するため、導体抵抗
の低いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、特にコスト的に有利なＡｇ
及びＡｇ系の金属を内部導体として使用でき、熱伝導率
も有機基板より優れた低温焼成基板の開発が進められて
いる。例えば、特公平３−５３２６９号公報では、Ｃａ
Ｏ−ＳｒＯ2 −Ａｌ2Ｏ3系ガラスにＡｌ2Ｏ3粉末を加
え、８００〜１０００℃で焼成し、アノーサイト結晶を
析出させることで２０００ kgf／cm2 程度の曲げ強度を
実現することが開示されている。また、特公平４−２１
６３０号公報では、フッ化物を含むガラスとセルシアン
の混合物を８００〜１０００℃で焼成し、曲げ強度が２
１５０〜２７５０ kgf／cm2 程度の基板を得ることが開
示されている。
の低いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、特にコスト的に有利なＡｇ
及びＡｇ系の金属を内部導体として使用でき、熱伝導率
も有機基板より優れた低温焼成基板の開発が進められて
いる。例えば、特公平３−５３２６９号公報では、Ｃａ
Ｏ−ＳｒＯ2 −Ａｌ2Ｏ3系ガラスにＡｌ2Ｏ3粉末を加
え、８００〜１０００℃で焼成し、アノーサイト結晶を
析出させることで２０００ kgf／cm2 程度の曲げ強度を
実現することが開示されている。また、特公平４−２１
６３０号公報では、フッ化物を含むガラスとセルシアン
の混合物を８００〜１０００℃で焼成し、曲げ強度が２
１５０〜２７５０ kgf／cm2 程度の基板を得ることが開
示されている。
【０００５】しかし、これまで発表されている低温焼成
基板は、おおむね曲げ強度が２５００ kgf／cm2 以下で
あり、強度の面でアルミナ基板の曲げ強度３０００〜４
０００ kgf／cm2 と比較してかなり低いという問題があ
る。
基板は、おおむね曲げ強度が２５００ kgf／cm2 以下で
あり、強度の面でアルミナ基板の曲げ強度３０００〜４
０００ kgf／cm2 と比較してかなり低いという問題があ
る。
【０００６】一方、本発明者の発明に係る特願平４−３
５１５４５号では、アノーサイトとガーナイトを析出す
るガラスを用いることで曲げ強度が２５００ kgf／cm2
以上である低温焼成基板を得ることが可能な低温焼成基
板用組成物を開示しているが、内部導体としてＡｇ及び
Ａｇ系の金属を使用した場合、焼成中に基板と導体の接
触部分が黄色に変色し、基板が反る傾向にあるという問
題を有している。
５１５４５号では、アノーサイトとガーナイトを析出す
るガラスを用いることで曲げ強度が２５００ kgf／cm2
以上である低温焼成基板を得ることが可能な低温焼成基
板用組成物を開示しているが、内部導体としてＡｇ及び
Ａｇ系の金属を使用した場合、焼成中に基板と導体の接
触部分が黄色に変色し、基板が反る傾向にあるという問
題を有している。
【０００７】また、特開平４−３２１２５８号公報は、
ガラスとフィラーの組み合わせの低温焼成基板におい
て、使用するガラスの塩基性度を０．５０８以上にする
ことによりＡｇの拡散を防止することが可能であること
を開示している。しかし、低温焼成基板の曲げ強度に関
しては特に述べられていない。
ガラスとフィラーの組み合わせの低温焼成基板におい
て、使用するガラスの塩基性度を０．５０８以上にする
ことによりＡｇの拡散を防止することが可能であること
を開示している。しかし、低温焼成基板の曲げ強度に関
しては特に述べられていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に着目してなされたもので、第一の目的とすると
ころは機械的強度が高い基板の作成が可能な低温焼成基
板用組成物を提供することにあり、また、第二の目的と
するところは機械的強度が高く、かつ、内部導体等にコ
スト的に有利なＡｇ及びＡｇ系の金属を用いても基板に
着色や反りが発生せず、安定したメタライズが可能であ
り、特に電子工業用部品に適した特性を備えた基板の作
成が可能な低温焼成基板用組成物を提供することにあ
る。
問題点に着目してなされたもので、第一の目的とすると
ころは機械的強度が高い基板の作成が可能な低温焼成基
板用組成物を提供することにあり、また、第二の目的と
するところは機械的強度が高く、かつ、内部導体等にコ
スト的に有利なＡｇ及びＡｇ系の金属を用いても基板に
着色や反りが発生せず、安定したメタライズが可能であ
り、特に電子工業用部品に適した特性を備えた基板の作
成が可能な低温焼成基板用組成物を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１記載
の発明に係る低温焼成基板用組成物は、５〜２０重量％
のＣａＯと、１０〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3と、３５〜４
５重量％のＳｉＯ2 と、１０〜２０重量％のＺｎＯと、
１０〜２０重量％のＰｂＯと、３〜１０重量％のＢ2Ｏ3
よりなるガラス粉末を５０〜７０重量％の範囲で含有
し、かつ、Ａｌ2Ｏ3粉末を３０〜５０重量％の範囲で含
有すると共に、８５０〜９５０℃での焼成後におけるそ
の結晶相がアノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ
2 ）とガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ2Ｏ3）及びアルミナか
らなることを特徴とするものである。
の発明に係る低温焼成基板用組成物は、５〜２０重量％
のＣａＯと、１０〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3と、３５〜４
５重量％のＳｉＯ2 と、１０〜２０重量％のＺｎＯと、
１０〜２０重量％のＰｂＯと、３〜１０重量％のＢ2Ｏ3
よりなるガラス粉末を５０〜７０重量％の範囲で含有
し、かつ、Ａｌ2Ｏ3粉末を３０〜５０重量％の範囲で含
有すると共に、８５０〜９５０℃での焼成後におけるそ
の結晶相がアノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ
2 ）とガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ2Ｏ3）及びアルミナか
らなることを特徴とするものである。
【００１０】このような技術的手段において焼成により
アノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）及びガ
ーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ2Ｏ3）を析出させるガラスの組
成系としては、ＣａＯ−ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2 の
４成分系が必要となる。しかし、アノーサイト及びガー
ナイトのそれぞれの結晶の化学量論比で調合した場合に
は、例えばアノーサイトで１５５０℃以上の熔融温度が
必要となり、８５０〜９５０℃における低温焼成が不可
能となる。このため、本発明に係る低温焼成基板用組成
物のガラス粉末においては上記４成分の他に、融剤とし
てＰｂＯ並びにＢ2Ｏ3が配合されている。
アノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）及びガ
ーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ2Ｏ3）を析出させるガラスの組
成系としては、ＣａＯ−ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2 の
４成分系が必要となる。しかし、アノーサイト及びガー
ナイトのそれぞれの結晶の化学量論比で調合した場合に
は、例えばアノーサイトで１５５０℃以上の熔融温度が
必要となり、８５０〜９５０℃における低温焼成が不可
能となる。このため、本発明に係る低温焼成基板用組成
物のガラス粉末においては上記４成分の他に、融剤とし
てＰｂＯ並びにＢ2Ｏ3が配合されている。
【００１１】そして、本発明に係る低温焼成基板用組成
物のガラスは、熱処理後、主結晶相としてアノーサイト
（ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）を析出する。さらに
詳しく述べると、該ガラスは、フィラーとしてＡｌ2Ｏ3
粉末（アルミナ）を用いることで、８５０〜９５０℃で
の焼成後にアノーサイトの他にガーナイト（ＺｎＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3）を析出する特徴をもち、２５００ kgf／cm2 以
上の機械的強度（曲げ強度）を有する低温焼成基板の形
成を可能とするものである。
物のガラスは、熱処理後、主結晶相としてアノーサイト
（ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）を析出する。さらに
詳しく述べると、該ガラスは、フィラーとしてＡｌ2Ｏ3
粉末（アルミナ）を用いることで、８５０〜９５０℃で
の焼成後にアノーサイトの他にガーナイト（ＺｎＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3）を析出する特徴をもち、２５００ kgf／cm2 以
上の機械的強度（曲げ強度）を有する低温焼成基板の形
成を可能とするものである。
【００１２】すなわち、上記ガラス粉末にフィラーとし
てＡｌ2Ｏ3粉末（アルミナ）を加えることにより、Ａｌ
2Ｏ3粉末の周囲にアノーサイトの結晶を析出させること
ができ、また、アノーサイトの析出量も増大して基板の
機械的強度を向上させる。これは、添加したＡｌ2Ｏ3粉
末が焼成中に周囲のガラス中へ一部溶解し、残存したＡ
ｌ2Ｏ3粉末を核に結晶が成長するためであると考えられ
る。また、上述したように、Ａｌ2Ｏ3粉末を加えると基
板の機械的強度向上に寄与するガーナイト相の析出も起
きる。ガーナイトは上記組成系のガラス単独で焼成して
も析出しないことから、Ａｌ2Ｏ3粒子が焼成中に該ガラ
ス中へ一部溶解することにより残存ガラス組成がガーナ
イトを析出し易い傾向へと変化するものと考えられる。
さらに、ガーナイト相の生成により、アノーサイトの結
晶成長を抑制する働きがあることがＸ線回折（ＸＲ
Ｄ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察から判明してい
る。
てＡｌ2Ｏ3粉末（アルミナ）を加えることにより、Ａｌ
2Ｏ3粉末の周囲にアノーサイトの結晶を析出させること
ができ、また、アノーサイトの析出量も増大して基板の
機械的強度を向上させる。これは、添加したＡｌ2Ｏ3粉
末が焼成中に周囲のガラス中へ一部溶解し、残存したＡ
ｌ2Ｏ3粉末を核に結晶が成長するためであると考えられ
る。また、上述したように、Ａｌ2Ｏ3粉末を加えると基
板の機械的強度向上に寄与するガーナイト相の析出も起
きる。ガーナイトは上記組成系のガラス単独で焼成して
も析出しないことから、Ａｌ2Ｏ3粒子が焼成中に該ガラ
ス中へ一部溶解することにより残存ガラス組成がガーナ
イトを析出し易い傾向へと変化するものと考えられる。
さらに、ガーナイト相の生成により、アノーサイトの結
晶成長を抑制する働きがあることがＸ線回折（ＸＲ
Ｄ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察から判明してい
る。
【００１３】また、アノーサイトの結晶粒内にＡｌ2Ｏ3
粉末を内包させることによりアノーサイトのへき開性
［（００１）に完全、（０１０）に良］を抑えることが
でき、この作用により形成される低温焼成基板の機械的
強度がさらに向上する。
粉末を内包させることによりアノーサイトのへき開性
［（００１）に完全、（０１０）に良］を抑えることが
でき、この作用により形成される低温焼成基板の機械的
強度がさらに向上する。
【００１４】次に、本発明に係るガラス粉末組成の設定
理由は以下の通りである。
理由は以下の通りである。
【００１５】まず、ＣａＯはアノーサイトの成分であっ
て、５重量％未満ではアノーサイトの析出量が少なく曲
げ強度が低くなり、２０重量％を超えると熱膨張率が大
きくなる。従って、その配合割合は上述したように５〜
２０重量％に設定される。
て、５重量％未満ではアノーサイトの析出量が少なく曲
げ強度が低くなり、２０重量％を超えると熱膨張率が大
きくなる。従って、その配合割合は上述したように５〜
２０重量％に設定される。
【００１６】Ａｌ2Ｏ3はアノーサイトの成分であって、
１０重量％未満ではアノーサイトの析出量が少なく曲げ
強度が低くなり、２０重量％を超えるとガラスの軟化点
が上昇し９５０℃以下の焼成では十分な焼結性が得られ
ず曲げ強度が低くなる。従って、上述のような範囲に設
定される。
１０重量％未満ではアノーサイトの析出量が少なく曲げ
強度が低くなり、２０重量％を超えるとガラスの軟化点
が上昇し９５０℃以下の焼成では十分な焼結性が得られ
ず曲げ強度が低くなる。従って、上述のような範囲に設
定される。
【００１７】また、ＳｉＯ2 はアノーサイトの成分であ
って、ガラス形成の主成分でもある。この配合割合が３
５重量％未満ではアノーサイトの析出量が少なく曲げ強
度が低くなり、４５重量％を超えるとガラスの軟化点が
上昇し焼成温度が高くなり過ぎる。
って、ガラス形成の主成分でもある。この配合割合が３
５重量％未満ではアノーサイトの析出量が少なく曲げ強
度が低くなり、４５重量％を超えるとガラスの軟化点が
上昇し焼成温度が高くなり過ぎる。
【００１８】ＺｎＯはガーナイトの成分であって、ガラ
スの軟化点、熔融温度を下げる効果も合わせもってい
る。低温焼成基板の機械的強度を上げるために必要十分
な量のガーナイトを析出させるには、ＺｎＯは１０重量
％以上必要であり、２０重量％を超えると分相を引き起
こし、アノーサイトの量が減少する。
スの軟化点、熔融温度を下げる効果も合わせもってい
る。低温焼成基板の機械的強度を上げるために必要十分
な量のガーナイトを析出させるには、ＺｎＯは１０重量
％以上必要であり、２０重量％を超えると分相を引き起
こし、アノーサイトの量が減少する。
【００１９】また、ＰｂＯはガラスの軟化点、熔融温度
を下げる目的で使用する。また、ＰｂＯの量によりアノ
ーサイトの析出量及び析出温度が変化する。１０重量％
未満では軟化点の低下が不十分であり、焼成温度が高く
なりすぎる。さらに、アノーサイトの析出量も減少す
る。２０重量％を超えると熱膨張率が大きくなる。従っ
て、その配合割合は１０〜２０重量％に設定される。
を下げる目的で使用する。また、ＰｂＯの量によりアノ
ーサイトの析出量及び析出温度が変化する。１０重量％
未満では軟化点の低下が不十分であり、焼成温度が高く
なりすぎる。さらに、アノーサイトの析出量も減少す
る。２０重量％を超えると熱膨張率が大きくなる。従っ
て、その配合割合は１０〜２０重量％に設定される。
【００２０】Ｂ2Ｏ3もガラスの軟化点、熔融温度を下げ
る効果があり、３重量％未満では軟化温度が高くなりす
ぎる。また、１０重量％を超えて添加すると結晶化のバ
ランスを崩し、アノーサイトの析出量が低下する。
る効果があり、３重量％未満では軟化温度が高くなりす
ぎる。また、１０重量％を超えて添加すると結晶化のバ
ランスを崩し、アノーサイトの析出量が低下する。
【００２１】一方、上記ガラス粉末にはＡｌ2Ｏ3粉末が
添加されるが、その添加量が５０重量％を超えると８５
０〜９５０℃での焼結が困難となり、有効な機械的強度
が得られず、また、３０重量％未満ではＡｌ2Ｏ3粉末添
加による機械的強度向上の効果が充分得られない。従っ
て、Ａｌ2Ｏ3粉末の配合割合は上述したように３０重量
％〜５０重量％に設定される。
添加されるが、その添加量が５０重量％を超えると８５
０〜９５０℃での焼結が困難となり、有効な機械的強度
が得られず、また、３０重量％未満ではＡｌ2Ｏ3粉末添
加による機械的強度向上の効果が充分得られない。従っ
て、Ａｌ2Ｏ3粉末の配合割合は上述したように３０重量
％〜５０重量％に設定される。
【００２２】次に、上記のガラス組成範囲内で、理論塩
基性度の値を０．５４以下にすることにより、内部導体
等にＡｇ及びＡｇ系の金属を用いても導体と接触する基
板部分に変色や反りを発生させることなくメタライズす
ることが可能となる。請求項２に係る発明はこのような
技術的理由からなされている。
基性度の値を０．５４以下にすることにより、内部導体
等にＡｇ及びＡｇ系の金属を用いても導体と接触する基
板部分に変色や反りを発生させることなくメタライズす
ることが可能となる。請求項２に係る発明はこのような
技術的理由からなされている。
【００２３】すなわち、請求項２に係る発明は請求項１
記載の発明に係る低温焼成基板用組成物を前提とし、上
記ガラス粉末の理論塩基性度が０．５４以下であること
を特徴とするものである。
記載の発明に係る低温焼成基板用組成物を前提とし、上
記ガラス粉末の理論塩基性度が０．５４以下であること
を特徴とするものである。
【００２４】ここで言う理論塩基性度とは、Ｄｕｆｆｙ
とＩｎｇｒａｍが“ The behaviorof basicity indicat
or ions in relation to the ideal optical basicity
ofglasses ”（ Physics and Chemistry of Glasses V
ol.16 No.6 December 1975）の中で、酸素の隣にある
カチオンの種類と数で決まるとして以下のように定義し
たものである。
とＩｎｇｒａｍが“ The behaviorof basicity indicat
or ions in relation to the ideal optical basicity
ofglasses ”（ Physics and Chemistry of Glasses V
ol.16 No.6 December 1975）の中で、酸素の隣にある
カチオンの種類と数で決まるとして以下のように定義し
たものである。
【００２５】 Λth＝ｚAｒA ／２γA ＋ｚBｒB ／２γB ＋・・・ 但し、 Λth：理論塩基性度 ｚN ：Ｎ成分の酸化数 ｒN ：全酸化物数の対するＮ成分のカチオンの比 γN ：ポーリングの電気陰性度χから次式により求めら
れる塩基性度 調整パラメータ γN ＝１．３６（χN −０．２６） 尚、この請求項２に係る発明において０．５４という理
論塩基性度の値は実験的に決定した値であり、基板の着
色と理論塩基性度との関係は詳しくは解っていない。し
かし、Ａｇのガラス中での状態がガラスの塩基性度に影
響されるため、Ａｇの状態（例えば、イオンであるか、
コロイドであるか）を理論塩基性度という指標を用いる
ことで表すことができると考えられる。
れる塩基性度 調整パラメータ γN ＝１．３６（χN −０．２６） 尚、この請求項２に係る発明において０．５４という理
論塩基性度の値は実験的に決定した値であり、基板の着
色と理論塩基性度との関係は詳しくは解っていない。し
かし、Ａｇのガラス中での状態がガラスの塩基性度に影
響されるため、Ａｇの状態（例えば、イオンであるか、
コロイドであるか）を理論塩基性度という指標を用いる
ことで表すことができると考えられる。
【００２６】そして、請求項１〜２記載の発明に係る組
成物を用いて低温焼成基板を作成するには、まず所定の
混合比となるように、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、
ＺｎＯ、ＰｂＯ、及び、Ｂ２Ｏ３を秤量、混合する。原
料としては、上記酸化物の他に、炭酸塩や水酸化物の形
態でもよい。この混合物を１３００〜１５００℃で熔融
し、例えば、ローラークエンチ等を用いて急冷し、粗粉
砕してガラス粉末とする。さらに、ボールミル等を用い
て粒径を調整し、望ましくは平均粒径が２〜４μｍとな
るように整粒する。粒径の調整は、焼成時の焼成収縮
や、結晶の析出形態に大きく影響するので注意が必要で
ある。次に、上記の方法で調製した結晶化ガラス粉末と
Ａｌ２Ｏ３粉末とを所定の割合になるように、例えばボ
ールミル等を用いて混合し、これをプレス法やテープキ
ャスティング法等の成形法を用いて成形し、８５０〜９
５０℃で焼成する。焼成温度が８５０〜９５０℃である
ことから、グリーンシート多層法を用いて、内部に印刷
抵抗やコンデンサ等の機能部品を内蔵することも可能で
ある。
成物を用いて低温焼成基板を作成するには、まず所定の
混合比となるように、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、
ＺｎＯ、ＰｂＯ、及び、Ｂ２Ｏ３を秤量、混合する。原
料としては、上記酸化物の他に、炭酸塩や水酸化物の形
態でもよい。この混合物を１３００〜１５００℃で熔融
し、例えば、ローラークエンチ等を用いて急冷し、粗粉
砕してガラス粉末とする。さらに、ボールミル等を用い
て粒径を調整し、望ましくは平均粒径が２〜４μｍとな
るように整粒する。粒径の調整は、焼成時の焼成収縮
や、結晶の析出形態に大きく影響するので注意が必要で
ある。次に、上記の方法で調製した結晶化ガラス粉末と
Ａｌ２Ｏ３粉末とを所定の割合になるように、例えばボ
ールミル等を用いて混合し、これをプレス法やテープキ
ャスティング法等の成形法を用いて成形し、８５０〜９
５０℃で焼成する。焼成温度が８５０〜９５０℃である
ことから、グリーンシート多層法を用いて、内部に印刷
抵抗やコンデンサ等の機能部品を内蔵することも可能で
ある。
【００２７】
【作用】請求項１記載の発明に係る低温焼成基板用組成
物によれば、５〜２０重量％のＣａＯと、１０〜２０重
量％のＡｌ2Ｏ3と、３５〜４５重量％のＳｉＯ2 と、１
０〜２０重量％のＺｎＯと、１０〜２０重量％のＰｂＯ
と、３〜１０重量％のＢ2Ｏ3よりなるガラス粉末を５０
〜７０重量％の範囲で含有し、かつ、Ａｌ2Ｏ3粉末を３
０〜５０重量％の範囲で含有すると共に、８５０〜９５
０℃での焼成後におけるその結晶相がアノーサイト（Ｃ
ａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）とガーナイト（ＺｎＯ・
Ａｌ2Ｏ3）及びアルミナからなるため、２５００ kgf／
cm2 以上の機械的強度（曲げ強度）を有する低温焼成基
板を得ることが可能となる。
物によれば、５〜２０重量％のＣａＯと、１０〜２０重
量％のＡｌ2Ｏ3と、３５〜４５重量％のＳｉＯ2 と、１
０〜２０重量％のＺｎＯと、１０〜２０重量％のＰｂＯ
と、３〜１０重量％のＢ2Ｏ3よりなるガラス粉末を５０
〜７０重量％の範囲で含有し、かつ、Ａｌ2Ｏ3粉末を３
０〜５０重量％の範囲で含有すると共に、８５０〜９５
０℃での焼成後におけるその結晶相がアノーサイト（Ｃ
ａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）とガーナイト（ＺｎＯ・
Ａｌ2Ｏ3）及びアルミナからなるため、２５００ kgf／
cm2 以上の機械的強度（曲げ強度）を有する低温焼成基
板を得ることが可能となる。
【００２８】他方、請求項２記載の発明に係る低温焼成
基板用組成物によれば、上記ガラス粉末の理論塩基性度
が０．５４以下であるため、内部導体等にＡｇ及びＡｇ
系の金属を用いても導体と接触する基板部分に変色や反
りを発生させることなくメタライズさせることが可能と
なる。
基板用組成物によれば、上記ガラス粉末の理論塩基性度
が０．５４以下であるため、内部導体等にＡｇ及びＡｇ
系の金属を用いても導体と接触する基板部分に変色や反
りを発生させることなくメタライズさせることが可能と
なる。
【００２９】
【実施例】まず、ガラス粉末の調製に当たり、後掲の表
１に示した組成となるように各原料を秤量し、合計１ｋ
ｇの混合粉を白金坩堝に入れ、１３００〜１５００℃に
加熱して熔融し、炭素板上に流し出し、ガラス板とし
た。次に、このガラス板を粗粉砕し、ボールミルを用い
て平均粒径２〜３μｍのガラス粉末を調製した。上記方
法で調製したガラスの特性を表２に示す。特性は、上記
ガラスを６５０〜７００℃でアニールした試料につい
て、ガラス転移温度（Ｔｇ）、１０ｋｇ荷重時の屈伏温
度（Ｔｃ）を測定した。
１に示した組成となるように各原料を秤量し、合計１ｋ
ｇの混合粉を白金坩堝に入れ、１３００〜１５００℃に
加熱して熔融し、炭素板上に流し出し、ガラス板とし
た。次に、このガラス板を粗粉砕し、ボールミルを用い
て平均粒径２〜３μｍのガラス粉末を調製した。上記方
法で調製したガラスの特性を表２に示す。特性は、上記
ガラスを６５０〜７００℃でアニールした試料につい
て、ガラス転移温度（Ｔｇ）、１０ｋｇ荷重時の屈伏温
度（Ｔｃ）を測定した。
【００３０】
【表１】
【表２】 次に、上記のガラス粉末とＡｌ2Ｏ3粉末とを表３に示し
た比率となるようにボールミルを用いて混合し、比較例
並びに実施例に係る低温焼成基板用組成物を得た。尚、
Ａｌ2Ｏ3粉末は平均粒径０．５〜１μｍのものを使用し
た。
た比率となるようにボールミルを用いて混合し、比較例
並びに実施例に係る低温焼成基板用組成物を得た。尚、
Ａｌ2Ｏ3粉末は平均粒径０．５〜１μｍのものを使用し
た。
【００３１】
【表３】 得られた低温焼成基板用組成物１００重量部に対してブ
チラール樹脂１０重量部、可塑剤としてフタル酸ジブチ
ル７０重量部、溶剤としてイソプロピルアルコール５０
重量部及びメチルエチルケトン５０重量部を加え、４８
時間ボールミル混合してスラリーを作製し、ＰＥＴフィ
ルム上にドクターブレード法によりグリーンシートを作
製した。このグリーンシート複数枚を１００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 、６０〜８０℃、５分の条件下で圧着し、所定の大
きさにシートを切断し、最高温度８５０〜９５０℃、最
高温度保持時間２０分にて焼成した。
チラール樹脂１０重量部、可塑剤としてフタル酸ジブチ
ル７０重量部、溶剤としてイソプロピルアルコール５０
重量部及びメチルエチルケトン５０重量部を加え、４８
時間ボールミル混合してスラリーを作製し、ＰＥＴフィ
ルム上にドクターブレード法によりグリーンシートを作
製した。このグリーンシート複数枚を１００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 、６０〜８０℃、５分の条件下で圧着し、所定の大
きさにシートを切断し、最高温度８５０〜９５０℃、最
高温度保持時間２０分にて焼成した。
【００３２】上記製造法により得た低温焼成基板につい
て３点曲げ試験法による曲げ強さを測定した。また、内
部導体としてＡｇを用いた低温焼成基板を作製し、Ａｇ
による基板部分の着色（変色）及び反りの有無を確認し
た。これらの特性と使用した結晶化ガラスの理論塩基性
度を表４に示す。
て３点曲げ試験法による曲げ強さを測定した。また、内
部導体としてＡｇを用いた低温焼成基板を作製し、Ａｇ
による基板部分の着色（変色）及び反りの有無を確認し
た。これらの特性と使用した結晶化ガラスの理論塩基性
度を表４に示す。
【００３３】
【表４】 表４の結果から、各実施例並びに各比較例（アルミナと
ガラスの配合割合が本発明の数値範囲外に設定されてい
る）に係る低温焼成基板用組成物については８５０〜９
５０℃の温度で焼成できることが確認できた。
ガラスの配合割合が本発明の数値範囲外に設定されてい
る）に係る低温焼成基板用組成物については８５０〜９
５０℃の温度で焼成できることが確認できた。
【００３４】また、各実施例に係る低温焼成基板用組成
物を適用して製造された基板の曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）が略３０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であるのに対し、
各比較例に係る低温焼成基板用組成物を適用して製造さ
れた基板の曲げ強度はそれぞれ１９００ｋｇｆ／ｃｍ
2 ，２０５０ｋｇｆ／ｃｍ2 であり、その機械的強度が
実施例より劣ることも確認できた。
物を適用して製造された基板の曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）が略３０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であるのに対し、
各比較例に係る低温焼成基板用組成物を適用して製造さ
れた基板の曲げ強度はそれぞれ１９００ｋｇｆ／ｃｍ
2 ，２０５０ｋｇｆ／ｃｍ2 であり、その機械的強度が
実施例より劣ることも確認できた。
【００３５】他方、実施例１と２に係る低温焼成基板用
組成物についてはそのガラス粉末の理論塩基性度が０．
５４以上であるため、Ａｇによる基板の変色及び反りが
若干確認されたが、上記理論塩基性度が０．５４以下で
ある実施例３〜１０並びに各比較例に係る低温焼成基板
用組成物については上記変色及び反りが確認されなかっ
た。
組成物についてはそのガラス粉末の理論塩基性度が０．
５４以上であるため、Ａｇによる基板の変色及び反りが
若干確認されたが、上記理論塩基性度が０．５４以下で
ある実施例３〜１０並びに各比較例に係る低温焼成基板
用組成物については上記変色及び反りが確認されなかっ
た。
【００３６】
【発明の効果】請求項１記載の発明に係る低温焼成基板
用組成物によれば、８５０〜９５０℃の温度で焼成が可
能となり、かつ、２５００ kgf／cm2 以上の機械的強度
を有する低温焼成基板が得られる効果を有している。
用組成物によれば、８５０〜９５０℃の温度で焼成が可
能となり、かつ、２５００ kgf／cm2 以上の機械的強度
を有する低温焼成基板が得られる効果を有している。
【００３７】また、請求項２記載の発明に係る低温焼成
基板用組成物によれば、多層基板とした際の内部導体に
電気抵抗値の低いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、特にコスト的に
有利なＡｇ及びＡｇ系の金属を用いても、得られた基板
に着色や反りが発生しない効果を有している。
基板用組成物によれば、多層基板とした際の内部導体に
電気抵抗値の低いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、特にコスト的に
有利なＡｇ及びＡｇ系の金属を用いても、得られた基板
に着色や反りが発生しない効果を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】５〜２０重量％のＣａＯと、１０〜２０重
量％のＡｌ2Ｏ3と、３５〜４５重量％のＳｉＯ2 と、１
０〜２０重量％のＺｎＯと、１０〜２０重量％のＰｂＯ
と、３〜１０重量％のＢ2Ｏ3よりなるガラス粉末を５０
〜７０重量％の範囲で含有し、かつ、Ａｌ2Ｏ3粉末を３
０〜５０重量％の範囲で含有すると共に、８５０〜９５
０℃での焼成後におけるその結晶相がアノーサイト（Ｃ
ａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2 ）とガーナイト（ＺｎＯ・
Ａｌ2Ｏ3）及びアルミナからなることを特徴とする低温
焼成基板用組成物。 - 【請求項２】上記ガラス粉末の理論塩基性度が０．５４
以下であることを特徴とする請求項１に記載の低温焼成
基板用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255403A JP2624147B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 低温焼成基板用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255403A JP2624147B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 低温焼成基板用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111372A JPH07111372A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2624147B2 true JP2624147B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=17278285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5255403A Expired - Lifetime JP2624147B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 低温焼成基板用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624147B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602623B1 (en) | 1999-10-27 | 2003-08-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Low-temperature firing ceramic composition, process for producing same and wiring substrate prepared by using same |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5255403A patent/JP2624147B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07111372A (ja) | 1995-04-25 |
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