JP3033568B1 - 低温焼成ガラスセラミックス - Google Patents
低温焼成ガラスセラミックスInfo
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
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-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
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Abstract
【要約】
【課題】 １０００℃以下の温度で焼成可能、すなわち
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗導体の同時焼成による
内装化が可能であり、マイクロ波及びミリ波領域の周波
数において低誘電率かつ低誘電損失な高周波アナログ回
路搭載用多層配線基板の絶縁層に好適な低温焼成ガラス
セラミックスを提供する。 【解決手段】 酸化物換算にして重量％でＳｉＯ2３５
〜６５、Ｂ2Ｏ3５〜３５、ＣａＯ２〜２０、Ａｌ2Ｏ3５
〜２５、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が１：１〜１：
２．５、ＴｉＯ2０．５〜５、ＺｒＯ2０．５〜５、Ｚｎ
Ｏ０．５〜５、ＭｇＯ０〜５、ＳｒＯ０〜５、ＢａＯ０
〜５、及びＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ併せて０〜１の組
成を有するガラス。このガラスは軟化点が低く、各種セ
ラミックスとの複合体で１０００℃以下の焼成が可能で
あるとともに、焼成過程で結晶化して、低い誘電率と低
い誘電損失を示すガラスセラミックスを形成できる。
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗導体の同時焼成による
内装化が可能であり、マイクロ波及びミリ波領域の周波
数において低誘電率かつ低誘電損失な高周波アナログ回
路搭載用多層配線基板の絶縁層に好適な低温焼成ガラス
セラミックスを提供する。 【解決手段】 酸化物換算にして重量％でＳｉＯ2３５
〜６５、Ｂ2Ｏ3５〜３５、ＣａＯ２〜２０、Ａｌ2Ｏ3５
〜２５、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が１：１〜１：
２．５、ＴｉＯ2０．５〜５、ＺｒＯ2０．５〜５、Ｚｎ
Ｏ０．５〜５、ＭｇＯ０〜５、ＳｒＯ０〜５、ＢａＯ０
〜５、及びＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ併せて０〜１の組
成を有するガラス。このガラスは軟化点が低く、各種セ
ラミックスとの複合体で１０００℃以下の焼成が可能で
あるとともに、焼成過程で結晶化して、低い誘電率と低
い誘電損失を示すガラスセラミックスを形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低抵抗導体である
Ａｕ、ＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能な低温焼成無機組
成物に関するものであり、特にマイクロ波及びミリ波帯
領域の周波数において低誘電率及び低誘電損失を有し、
マイクロ波及びミリ波用多層配線基板の絶縁層として好
適な低温焼成ガラスセラミックスに関するものである。
Ａｕ、ＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能な低温焼成無機組
成物に関するものであり、特にマイクロ波及びミリ波帯
領域の周波数において低誘電率及び低誘電損失を有し、
マイクロ波及びミリ波用多層配線基板の絶縁層として好
適な低温焼成ガラスセラミックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低温焼成ガラスセラミックス多層配線基
板は、配線の多層化、微細配線による高密度化、小型化
が可能であり、低抵抗導体Ａｕ、ＡｇやＣｕを配線材料
に選択でき、絶縁層の低誘電率化による信号伝播高速化
が可能なこと等から、電子機器の高性能化に有効な手段
として用いられてきた。更に、ベタパターンの導体プレ
ーンやヴィアホールの高密度配置による高周波アナログ
回路の電気的シールドが可能であることから、送受信モ
ジュールの一体化やＤＣ回路とＲＦ回路の一体化等によ
り小型化、高性能化が可能であり、マイクロ波帯領域の
高周波アナログ回路を含む通信機器モジュール等への開
発が行われてきた。
板は、配線の多層化、微細配線による高密度化、小型化
が可能であり、低抵抗導体Ａｕ、ＡｇやＣｕを配線材料
に選択でき、絶縁層の低誘電率化による信号伝播高速化
が可能なこと等から、電子機器の高性能化に有効な手段
として用いられてきた。更に、ベタパターンの導体プレ
ーンやヴィアホールの高密度配置による高周波アナログ
回路の電気的シールドが可能であることから、送受信モ
ジュールの一体化やＤＣ回路とＲＦ回路の一体化等によ
り小型化、高性能化が可能であり、マイクロ波帯領域の
高周波アナログ回路を含む通信機器モジュール等への開
発が行われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】今後、移動体通信や衛
星通信といった高周波通信機器の分野においては、マイ
クロ波やミリ波といった超高周波帯領域のシステムの応
用が期待されてきている。このような超高周波帯領域の
アナログ回路を搭載するモジュールにおいては、信号の
伝送損失を抑えることが必須であり、したがって、ガラ
スセラミックス多層配線基板には絶縁層材料の低誘電損
失化、導体材料の低抵抗化が求められている。
星通信といった高周波通信機器の分野においては、マイ
クロ波やミリ波といった超高周波帯領域のシステムの応
用が期待されてきている。このような超高周波帯領域の
アナログ回路を搭載するモジュールにおいては、信号の
伝送損失を抑えることが必須であり、したがって、ガラ
スセラミックス多層配線基板には絶縁層材料の低誘電損
失化、導体材料の低抵抗化が求められている。
【０００４】本発明の目的は、１０００℃以下の温度で
焼成可能、すなわちＡｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗導
体の同時焼成による内装化が可能であり、マイクロ波及
びミリ波領域の周波数において低誘電率かつ低誘電損失
の高周波アナログ回路搭載用多層配線基板の絶縁層に好
適な低温焼成ガラスセラミックスを提供することにあ
る。
焼成可能、すなわちＡｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗導
体の同時焼成による内装化が可能であり、マイクロ波及
びミリ波領域の周波数において低誘電率かつ低誘電損失
の高周波アナログ回路搭載用多層配線基板の絶縁層に好
適な低温焼成ガラスセラミックスを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の低
温焼成ガラスセラミックスにおける上記課題を解決する
ために、種々のガラス組成の検討を重ねた結果、ＳｉＯ
2−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系ガラスは一定組成範囲
において、ガラス軟化点が低く、各種セラミックスとの
複合体で１０００℃以下の焼成が可能であるとともに、
焼成過程で結晶化して、低い誘電率と低い誘電損失を示
すことを見いだした。
温焼成ガラスセラミックスにおける上記課題を解決する
ために、種々のガラス組成の検討を重ねた結果、ＳｉＯ
2−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系ガラスは一定組成範囲
において、ガラス軟化点が低く、各種セラミックスとの
複合体で１０００℃以下の焼成が可能であるとともに、
焼成過程で結晶化して、低い誘電率と低い誘電損失を示
すことを見いだした。
【０００６】すなわち、本発明の低温焼成ガラスセラミ
ックスは、重量百分率で、ガラス粉末５０〜１００ｗｔ
％、セラミックス粉末０〜５０ｗｔ％からなり、該ガラ
ス粉末が酸化物換算にしてＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、
Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2
Ｏ3５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が
１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、Ｚｒ
Ｏ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、Ｍｇ
Ｏ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗ
ｔ％、及び１Ａ族元素酸化物０〜１ｗｔ％の組成を有す
るとともに、８５０〜１０００℃の焼成温度で緻密化す
ることを特徴とする。
ックスは、重量百分率で、ガラス粉末５０〜１００ｗｔ
％、セラミックス粉末０〜５０ｗｔ％からなり、該ガラ
ス粉末が酸化物換算にしてＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、
Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2
Ｏ3５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が
１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、Ｚｒ
Ｏ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、Ｍｇ
Ｏ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗ
ｔ％、及び１Ａ族元素酸化物０〜１ｗｔ％の組成を有す
るとともに、８５０〜１０００℃の焼成温度で緻密化す
ることを特徴とする。
【０００７】本発明の低温焼成ガラスセラミックスによ
れば、低抵抗導体での多層配線化が可能であるととも
に、高周波特性に優れた多層配線基板を得ることが可能
となる。
れば、低抵抗導体での多層配線化が可能であるととも
に、高周波特性に優れた多層配線基板を得ることが可能
となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の低温焼成ガラスセラミッ
クスは、重量百分率で、ガラス粉末５０〜１００ｗｔ
％、セラミックス粉末０〜５０ｗｔ％からなり、該ガラ
ス粉末が酸化物換算にしてＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、
Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2
Ｏ3５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が
１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、Ｚｒ
Ｏ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、Ｍｇ
Ｏ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗ
ｔ％、及び１Ａ族元素酸化物としてＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌ
ｉ2Ｏ併せて０〜１ｗｔ％の組成を有するとともに、焼
成過程において主結晶としてアルミナとＣａＡｌ2Ｓｉ
Ｏ6が析出することを特徴としている。
クスは、重量百分率で、ガラス粉末５０〜１００ｗｔ
％、セラミックス粉末０〜５０ｗｔ％からなり、該ガラ
ス粉末が酸化物換算にしてＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、
Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2
Ｏ3５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が
１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、Ｚｒ
Ｏ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、Ｍｇ
Ｏ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗ
ｔ％、及び１Ａ族元素酸化物としてＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌ
ｉ2Ｏ併せて０〜１ｗｔ％の組成を有するとともに、焼
成過程において主結晶としてアルミナとＣａＡｌ2Ｓｉ
Ｏ6が析出することを特徴としている。
【０００９】酸化物換算でＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、
Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2
Ｏ3５〜２５ｗｔ％の範囲で、なおかつＣａＯとＡｌ2Ｏ
3の比率が１：１〜１：２．５の範囲の組成物は、焼成
によりアルミナとＣａＡｌ2ＳｉＯ6の結晶相を析出し、
低い誘電率と低い誘電損失といる特性を示す。特に、Ｓ
ｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3５〜３０ｗｔ％、Ｃａ
Ｏ２〜１７．５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3５〜１７．５ｗｔ％の
範囲で、なおかつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が１：１〜
１：２．５の範囲の組成物は、比較的ガラス軟化点が低
く、低い誘電率と低い誘電損失を示すため好ましいが、
該組成物のガラス軟化点は非常に高く、１０００℃以下
の温度での焼結は困難である。
Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2
Ｏ3５〜２５ｗｔ％の範囲で、なおかつＣａＯとＡｌ2Ｏ
3の比率が１：１〜１：２．５の範囲の組成物は、焼成
によりアルミナとＣａＡｌ2ＳｉＯ6の結晶相を析出し、
低い誘電率と低い誘電損失といる特性を示す。特に、Ｓ
ｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3５〜３０ｗｔ％、Ｃａ
Ｏ２〜１７．５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3５〜１７．５ｗｔ％の
範囲で、なおかつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が１：１〜
１：２．５の範囲の組成物は、比較的ガラス軟化点が低
く、低い誘電率と低い誘電損失を示すため好ましいが、
該組成物のガラス軟化点は非常に高く、１０００℃以下
の温度での焼結は困難である。
【００１０】更に該組成にＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、
ＺｒＯ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％を
添加すると、誘電特性を大きく劣化させることなくガラ
ス軟化点が低下する効果が得られる。５ｗｔ％を越える
添加は誘電特性を著しく損なうことから好ましくない。
また、０．５ｗｔ％未満の添加は効果がほとんど期待で
きない。好適にはＴｉＯ2１〜３ｗｔ％、ＺｒＯ2１〜３
ｗｔ％、ＺｎＯ１〜３ｗｔ％の添加が低誘電率、低誘電
損失を保つとともにガラス軟化点を下げることができ好
ましい。また、ＭｇＯ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ
％、ＢａＯ０〜５ｗｔ％の添加は、前述の添加物と同様
にガラス軟化点を低下させる効果があり有効である。５
ｗｔ％を越える添加は誘電特性を著しく損なうことから
望ましくない。好適にはＭｇＯ０．５〜３ｗｔ％、Ｓｒ
Ｏ０．５〜３ｗｔ％、ＢａＯ０．５〜３ｗｔ％の添加
が、低誘電率、低誘電損失を保つとともにガラス軟化点
を下げることができ好ましい。更にガラス軟化点を下げ
る場合、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ 2Ｏの０〜１ｗｔ％添加
が有効であるが、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＬｉ2Ｏの添加量
の合計が１ｗｔ％を越える添加は誘電損失を大きくする
ため好ましくない。
ＺｒＯ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％を
添加すると、誘電特性を大きく劣化させることなくガラ
ス軟化点が低下する効果が得られる。５ｗｔ％を越える
添加は誘電特性を著しく損なうことから好ましくない。
また、０．５ｗｔ％未満の添加は効果がほとんど期待で
きない。好適にはＴｉＯ2１〜３ｗｔ％、ＺｒＯ2１〜３
ｗｔ％、ＺｎＯ１〜３ｗｔ％の添加が低誘電率、低誘電
損失を保つとともにガラス軟化点を下げることができ好
ましい。また、ＭｇＯ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ
％、ＢａＯ０〜５ｗｔ％の添加は、前述の添加物と同様
にガラス軟化点を低下させる効果があり有効である。５
ｗｔ％を越える添加は誘電特性を著しく損なうことから
望ましくない。好適にはＭｇＯ０．５〜３ｗｔ％、Ｓｒ
Ｏ０．５〜３ｗｔ％、ＢａＯ０．５〜３ｗｔ％の添加
が、低誘電率、低誘電損失を保つとともにガラス軟化点
を下げることができ好ましい。更にガラス軟化点を下げ
る場合、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ 2Ｏの０〜１ｗｔ％添加
が有効であるが、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＬｉ2Ｏの添加量
の合計が１ｗｔ％を越える添加は誘電損失を大きくする
ため好ましくない。
【００１１】すなわち、ＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ％、Ｂ2
Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3
５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯ：Ａｌ2Ｏ3＝１：１〜１：
２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｒＯ2０．５〜５
ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、ＭｇＯ０〜５ｗｔ
％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗｔ％、１Ａ族
元素酸化物としてＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ０〜１ｗｔ
％からなるガラス組成物、好適にはＳｉＯ2３５〜６５
ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3５〜３０ｗｔ％、ＣａＯ２〜１７．５ｗ
ｔ％、Ａｌ2Ｏ3５〜１７．５ｗｔ％、かつＣａＯ：Ａｌ
2Ｏ3＝１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2１〜３ｗｔ％、Ｚ
ｒＯ2１〜３ｗｔ％、ＺｎＯ１〜３ｗｔ％、ＭｇＯ０．
５〜３ｗｔ％、ＳｒＯ０．５〜３ｗｔ％、ＢａＯ０．５
〜３ｗｔ％からなるガラス組成物はガラス軟化点が低
く、該ガラス粉末５０〜１００ｗｔ％とセラミックス粉
末０〜５０ｗｔ％とからなるガラスセラミックスが１０
００℃以下の温度で焼成可能となる。これにより、該ガ
ラスセラミックスは、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗
導体による多層配線化が同時焼成により可能になるとと
もに、マイクロ波及びミリ波領域の周波数帯において低
誘電率かつ低誘電損失である特徴を有することができ
る。
Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3
５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯ：Ａｌ2Ｏ3＝１：１〜１：
２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｒＯ2０．５〜５
ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、ＭｇＯ０〜５ｗｔ
％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗｔ％、１Ａ族
元素酸化物としてＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ０〜１ｗｔ
％からなるガラス組成物、好適にはＳｉＯ2３５〜６５
ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3５〜３０ｗｔ％、ＣａＯ２〜１７．５ｗ
ｔ％、Ａｌ2Ｏ3５〜１７．５ｗｔ％、かつＣａＯ：Ａｌ
2Ｏ3＝１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2１〜３ｗｔ％、Ｚ
ｒＯ2１〜３ｗｔ％、ＺｎＯ１〜３ｗｔ％、ＭｇＯ０．
５〜３ｗｔ％、ＳｒＯ０．５〜３ｗｔ％、ＢａＯ０．５
〜３ｗｔ％からなるガラス組成物はガラス軟化点が低
く、該ガラス粉末５０〜１００ｗｔ％とセラミックス粉
末０〜５０ｗｔ％とからなるガラスセラミックスが１０
００℃以下の温度で焼成可能となる。これにより、該ガ
ラスセラミックスは、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗
導体による多層配線化が同時焼成により可能になるとと
もに、マイクロ波及びミリ波領域の周波数帯において低
誘電率かつ低誘電損失である特徴を有することができ
る。
【００１２】該セラミックス粉末は、アルミナ、シリ
カ、ムライト、コーディエライト、フォルステライト等
何れでも良いが、低誘電率、低誘電損失であるものが、
誘電特性を劣化させないために好ましい。強度の向上が
望めることからガラスとセラミックスの複合体が望まし
いが、セラミックス粉末の比率を５０ｗｔ％を越える比
率にすると高い焼成温度を必要とすることから望ましく
ない。誘電特性、強度及び焼成温度の点から好適にはセ
ラミックス粉末の比率が５〜３０ｗｔ％であることが望
ましい。
カ、ムライト、コーディエライト、フォルステライト等
何れでも良いが、低誘電率、低誘電損失であるものが、
誘電特性を劣化させないために好ましい。強度の向上が
望めることからガラスとセラミックスの複合体が望まし
いが、セラミックス粉末の比率を５０ｗｔ％を越える比
率にすると高い焼成温度を必要とすることから望ましく
ない。誘電特性、強度及び焼成温度の点から好適にはセ
ラミックス粉末の比率が５〜３０ｗｔ％であることが望
ましい。
【００１３】
【実施例】以下に本発明をより更に具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。
が、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。
【００１４】［実施例１］表1の組成比に示すような
組成を有するガラスを製造し、アルコールを分散媒とし
て湿式粉砕した。ふるいで製粒した後、アルコールを濾
別、乾燥させ、平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス
粉末を得た。次に、平均粒径１μｍのアルミナ粉末をア
ルミナ５重量％、前記ガラス粉末９５重量％となるよう
に秤量し、分散媒としてアルコールを用い、ボールミル
で３時間混合した後、アルコールを濾別、過乾燥させて
均質な混合粉末Ａとした。同様に表1の組成比、に
示すような組成を有するガラス粉末について、湿式粉
砕、製粒、濾別、乾燥を行い、平均粒径２μｍの粒度を
有するガラス粉末を得た。次いで、平均粒径１μｍのア
ルミナ粉末と重量比率でアルミナ１０％、ガラス粉末９
０％及びアルミナ３０％、ガラス粉末７０％となるよう
に秤量し、前述の工程と同様の工程により混合粉末Ｂ、
及び混合粉末Ｃを作製した。これら混合粉末Ａ、Ｂ及び
Ｃにそれぞれ有機バインダー、可塑剤、分散媒となる溶
剤を添加した後、ボールミルで十分混練し、粘度３００
０〜１００００ｃｐｓのスラリーを作製した。尚、バイ
ンダー、可塑剤、溶媒等の有機ビヒクル類は、通常用い
られているもので十分であり、その成分については特別
の限定を要しない。得られた各スラリーをスリップキャ
スティング成膜法により５０μｍから２００μｍの厚み
のグリーンシートとした。また、作製したグリーンシー
トを熱プレスすることによりグリーンシート積層体を得
た。以上の工程により得られた３種類のグリーンシート
積層体を、大気中、最高温度１０００℃で焼成を行い、
焼成体Ａ、Ｂ及びＣを得た。焼成体Ａ、Ｂ及びＣは、そ
れぞれ混合粉末Ａ、Ｂ、Ｃに対応する。各焼成体の誘電
特性は、各焼成体を直径約１２ｍｍ、高さ約５ｍｍの円
柱状に加工し、空洞共振器法により誘電率、誘電正接を
測定することで評価を行った。焼成体Ａ、Ｂ、Ｃの１０
ＧＨｚ帯における誘電率は、それぞれ７．２、７．４、
７．５、誘電正接は、それぞれ０．００１２、０．００
１５、０．００１８であり、低誘電率、低誘電損失であ
ることが確認された。
組成を有するガラスを製造し、アルコールを分散媒とし
て湿式粉砕した。ふるいで製粒した後、アルコールを濾
別、乾燥させ、平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス
粉末を得た。次に、平均粒径１μｍのアルミナ粉末をア
ルミナ５重量％、前記ガラス粉末９５重量％となるよう
に秤量し、分散媒としてアルコールを用い、ボールミル
で３時間混合した後、アルコールを濾別、過乾燥させて
均質な混合粉末Ａとした。同様に表1の組成比、に
示すような組成を有するガラス粉末について、湿式粉
砕、製粒、濾別、乾燥を行い、平均粒径２μｍの粒度を
有するガラス粉末を得た。次いで、平均粒径１μｍのア
ルミナ粉末と重量比率でアルミナ１０％、ガラス粉末９
０％及びアルミナ３０％、ガラス粉末７０％となるよう
に秤量し、前述の工程と同様の工程により混合粉末Ｂ、
及び混合粉末Ｃを作製した。これら混合粉末Ａ、Ｂ及び
Ｃにそれぞれ有機バインダー、可塑剤、分散媒となる溶
剤を添加した後、ボールミルで十分混練し、粘度３００
０〜１００００ｃｐｓのスラリーを作製した。尚、バイ
ンダー、可塑剤、溶媒等の有機ビヒクル類は、通常用い
られているもので十分であり、その成分については特別
の限定を要しない。得られた各スラリーをスリップキャ
スティング成膜法により５０μｍから２００μｍの厚み
のグリーンシートとした。また、作製したグリーンシー
トを熱プレスすることによりグリーンシート積層体を得
た。以上の工程により得られた３種類のグリーンシート
積層体を、大気中、最高温度１０００℃で焼成を行い、
焼成体Ａ、Ｂ及びＣを得た。焼成体Ａ、Ｂ及びＣは、そ
れぞれ混合粉末Ａ、Ｂ、Ｃに対応する。各焼成体の誘電
特性は、各焼成体を直径約１２ｍｍ、高さ約５ｍｍの円
柱状に加工し、空洞共振器法により誘電率、誘電正接を
測定することで評価を行った。焼成体Ａ、Ｂ、Ｃの１０
ＧＨｚ帯における誘電率は、それぞれ７．２、７．４、
７．５、誘電正接は、それぞれ０．００１２、０．００
１５、０．００１８であり、低誘電率、低誘電損失であ
ることが確認された。
【００１５】［実施例２］表１の組成比率、に示す
組成を有するガラスを製造し、実施例１と同様の工程に
て、それぞれ平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス粉
末Ｄ及びＥとした。これらガラス粉末Ｄ、Ｅにそれぞれ
有機バインダー、可塑剤、分散媒となる溶剤を添加した
後、ボールミルで混練し、粘度３０００〜１００００ｃ
ｐｓのスラリーを作製した。得られた各スラリーをスリ
ップキャスティング成膜法により約１００μｍの厚みの
グリーンシートとし、この作製したグリーンシートを積
層、熱プレスすることによりグリーンシート積層体Ｄ、
Ｅとした。表１の組成比率に示す組成を有するガラス
からなるグリーンシート積層体Ｄは大気中、最高温度９
００℃で焼成を行い焼成体Ｄした。また、表１の組成比
率に示す組成を有するガラスからなるグリーンシート
積層体Ｅは大気中、最高温度８５０℃で焼成を行い焼成
体Ｅとした。各焼成体を直径約１２ｍｍ、高さ約５ｍｍ
の円柱状に加工し、空洞共振器法により誘電率、誘電正
接を測定したところ、焼成体Ｄ、Ｅの１０ＧＨｚ帯にお
ける誘電率は、それぞれ６．０、６．４、誘電正接は、
それぞれ０．００１１、０．００１８であり、低誘電
率、低誘電損失な材料であることが確認された。また、
Ｘ線回折法により結晶相の同定を行ったところ、焼成体
Ｄからはガラス相の他に、アルミナ及びＣａＡｌ2Ｓｉ
Ｏ6が、焼成体Ｅからはガラス相の他にアルミナが析出
していることが確認された。
組成を有するガラスを製造し、実施例１と同様の工程に
て、それぞれ平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス粉
末Ｄ及びＥとした。これらガラス粉末Ｄ、Ｅにそれぞれ
有機バインダー、可塑剤、分散媒となる溶剤を添加した
後、ボールミルで混練し、粘度３０００〜１００００ｃ
ｐｓのスラリーを作製した。得られた各スラリーをスリ
ップキャスティング成膜法により約１００μｍの厚みの
グリーンシートとし、この作製したグリーンシートを積
層、熱プレスすることによりグリーンシート積層体Ｄ、
Ｅとした。表１の組成比率に示す組成を有するガラス
からなるグリーンシート積層体Ｄは大気中、最高温度９
００℃で焼成を行い焼成体Ｄした。また、表１の組成比
率に示す組成を有するガラスからなるグリーンシート
積層体Ｅは大気中、最高温度８５０℃で焼成を行い焼成
体Ｅとした。各焼成体を直径約１２ｍｍ、高さ約５ｍｍ
の円柱状に加工し、空洞共振器法により誘電率、誘電正
接を測定したところ、焼成体Ｄ、Ｅの１０ＧＨｚ帯にお
ける誘電率は、それぞれ６．０、６．４、誘電正接は、
それぞれ０．００１１、０．００１８であり、低誘電
率、低誘電損失な材料であることが確認された。また、
Ｘ線回折法により結晶相の同定を行ったところ、焼成体
Ｄからはガラス相の他に、アルミナ及びＣａＡｌ2Ｓｉ
Ｏ6が、焼成体Ｅからはガラス相の他にアルミナが析出
していることが確認された。
【００１６】［実施例３］表１の組成比率に示す組成
を有するガラスを製造し、実施例１と同様の工程にて、
平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス粉末を作製し
た。次に、前記ガラス粉末が８０重量％、平均粒径１μ
ｍのコーディエライト粉末が２０重量％となるように秤
量し、分散媒としてエタノールを用い、ボールミルで３
時間混合した後エタノールを濾別、乾燥させて均質な混
合粉末とし、実施例１と同様の工程により、厚みが約１
００μｍのグリーンシートを作製した。作製したグリー
ンシートを積層、熱プレスすることによグリーンシート
積層体とし、これを大気中、最高温度８５０℃で焼成し
て焼結体Ｆを作製した。直径約１４ｍｍ、高さ約６ｍｍ
の円柱状に加工し、空洞共振器法により１０ＧＨｚ帯に
おける誘電率及び誘電正接を測定したところ、それぞれ
５．６、０．０００９であり、低誘電率、低誘電損失で
あることが確認された。
を有するガラスを製造し、実施例１と同様の工程にて、
平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス粉末を作製し
た。次に、前記ガラス粉末が８０重量％、平均粒径１μ
ｍのコーディエライト粉末が２０重量％となるように秤
量し、分散媒としてエタノールを用い、ボールミルで３
時間混合した後エタノールを濾別、乾燥させて均質な混
合粉末とし、実施例１と同様の工程により、厚みが約１
００μｍのグリーンシートを作製した。作製したグリー
ンシートを積層、熱プレスすることによグリーンシート
積層体とし、これを大気中、最高温度８５０℃で焼成し
て焼結体Ｆを作製した。直径約１４ｍｍ、高さ約６ｍｍ
の円柱状に加工し、空洞共振器法により１０ＧＨｚ帯に
おける誘電率及び誘電正接を測定したところ、それぞれ
５．６、０．０００９であり、低誘電率、低誘電損失で
あることが確認された。
【００１７】［実施例４］表１の組成比率に示す組成
を有するガラスを作製し、実施例１と同様の工程にて、
平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス粉末とした。次
に、前記ガラス粉末が９０重量％、平均粒径約１μｍの
アルミナ粉末が１０重量％となるように秤量し、分散媒
としてエタノールを用い、ボールミルで３時間混合した
後、エタノールを濾別、乾燥させて均質な混合粉末とし
た。得られた混合粉末に有機バインダー、可塑剤、分散
媒となる溶剤を添加した後ボールミルで十分混練して粘
度が約５０００ｃｐｓのスラリーとし、スリップキャス
ティング成膜法により厚み約１００μｍのグリーンシー
トを作製した。作製したグリーンシートを所定の形状に
打ち抜いた後、各グリーンシートの所定の位置にヴィア
ホールを形成し、既ヴィアホールにＡｇペーストを埋め
込んだ。また、各グリーンシート上にＡｇペーストをス
クリーン印刷法により印刷することにより配線パターン
を形成した。こうして作製したグリーンシートを積層、
熱プレスにより一体化し積層体を得た。該積層体を大気
中、最高温度９００℃で焼成して多層配線基板を得た。
該多層配線基板の絶縁層の誘電率、誘電正接を、空洞共
振器法を用いて測定したところ、１０ＧＨｚ帯における
誘電率が７．２、誘電正接が０．０００９であることが
確認された。また、導体の比抵抗を測定したところ約３
μΩ・ｃｍであることが確認され、該多層配線基板が高
周波帯において低誘電率、低誘電損失な絶縁層を有する
とともに、低抵抗な導体を内層した、高周波アナログ回
路基板に適した多層配線基板であることが確認された。
を有するガラスを作製し、実施例１と同様の工程にて、
平均粒径約２μｍの粒度を有するガラス粉末とした。次
に、前記ガラス粉末が９０重量％、平均粒径約１μｍの
アルミナ粉末が１０重量％となるように秤量し、分散媒
としてエタノールを用い、ボールミルで３時間混合した
後、エタノールを濾別、乾燥させて均質な混合粉末とし
た。得られた混合粉末に有機バインダー、可塑剤、分散
媒となる溶剤を添加した後ボールミルで十分混練して粘
度が約５０００ｃｐｓのスラリーとし、スリップキャス
ティング成膜法により厚み約１００μｍのグリーンシー
トを作製した。作製したグリーンシートを所定の形状に
打ち抜いた後、各グリーンシートの所定の位置にヴィア
ホールを形成し、既ヴィアホールにＡｇペーストを埋め
込んだ。また、各グリーンシート上にＡｇペーストをス
クリーン印刷法により印刷することにより配線パターン
を形成した。こうして作製したグリーンシートを積層、
熱プレスにより一体化し積層体を得た。該積層体を大気
中、最高温度９００℃で焼成して多層配線基板を得た。
該多層配線基板の絶縁層の誘電率、誘電正接を、空洞共
振器法を用いて測定したところ、１０ＧＨｚ帯における
誘電率が７．２、誘電正接が０．０００９であることが
確認された。また、導体の比抵抗を測定したところ約３
μΩ・ｃｍであることが確認され、該多層配線基板が高
周波帯において低誘電率、低誘電損失な絶縁層を有する
とともに、低抵抗な導体を内層した、高周波アナログ回
路基板に適した多層配線基板であることが確認された。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の低温焼成ガ
ラスセラミックスによれば、１０００℃以下の温度で焼
成可能、すなわちＡｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗導体
の同時焼成による内装化が可能であり、かつマイクロ波
及びミリ波領域の周波数において低誘電率かつ低誘電損
失な絶縁層を有する高周波アナログ回路搭載用多層配線
基板を提供することが出来る。
ラスセラミックスによれば、１０００℃以下の温度で焼
成可能、すなわちＡｕ、Ａｇ、Ｃｕといった低抵抗導体
の同時焼成による内装化が可能であり、かつマイクロ波
及びミリ波領域の周波数において低誘電率かつ低誘電損
失な絶縁層を有する高周波アナログ回路搭載用多層配線
基板を提供することが出来る。
Claims (5)
- 【請求項１】 重量百分率で、ガラス粉末５０〜１００
ｗｔ％、セラミックス粉末０〜５０ｗｔ％からなり、該
ガラス粉末が酸化物換算にしてＳｉＯ2３５〜６５ｗｔ
％、Ｂ2Ｏ3５〜３５ｗｔ％、ＣａＯ２〜２０ｗｔ％、Ａ
ｌ2Ｏ3５〜２５ｗｔ％、かつＣａＯとＡｌ2Ｏ3の比率が
１：１〜１：２．５、ＴｉＯ2０．５〜５ｗｔ％、Ｚｒ
Ｏ2０．５〜５ｗｔ％、ＺｎＯ０．５〜５ｗｔ％、Ｍｇ
Ｏ０〜５ｗｔ％、ＳｒＯ０〜５ｗｔ％、ＢａＯ０〜５ｗ
ｔ％、及び１Ａ族元素酸化物０〜１ｗｔ％の組成を有す
るとともに、８５０〜１０００℃の焼成温度で緻密化す
ることを特徴とする低温焼成ガラスセラミックス。 - 【請求項２】 １Ａ族元素酸化物が、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、
及びＬｉ2Ｏから選ばれる１種類以上であることを特徴
とする請求項１記載の低温焼成ガラスセラミックス。 - 【請求項３】 焼成過程においてアルミナが析出するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の低温焼成ガラスセ
ラミックス。 - 【請求項４】 焼成過程においてＣａＡｌ2ＳｉＯ6が析
出することを特徴とする請求項１又は２記載の低温焼成
ガラスセラミックス。 - 【請求項５】 セラミックス粉末が、アルミナ、シリ
カ、ムライト、コーディエライト、及びフォルステライ
トから選ばれる１種類以上であることを特徴とする請求
項１、２、３乃至４のいずれか１項に記載の低温焼成ガ
ラスセラミックス。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320612A JP3033568B1 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 低温焼成ガラスセラミックス |
| US09/438,492 US6348424B1 (en) | 1998-11-11 | 1999-11-12 | Low-temperature calcined glass ceramic and a manufacturing process therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320612A JP3033568B1 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 低温焼成ガラスセラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3033568B1 true JP3033568B1 (ja) | 2000-04-17 |
| JP2000143332A JP2000143332A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18123359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10320612A Expired - Fee Related JP3033568B1 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 低温焼成ガラスセラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033568B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10179749B2 (en) * | 2016-08-30 | 2019-01-15 | Shenzhen Sunlord Electronics Co., Ltd. | Low-temperature co-fired ceramic material and preparation method thereof |
| CN114685152A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 一种毫米波天线模组用低温共烧陶瓷材料及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100419868B1 (ko) * | 2001-05-14 | 2004-02-25 | 한국과학기술연구원 | 저온소성 다층기판용 유전체 세라믹의 제조방법 |
| EP1353542B1 (en) | 2001-12-25 | 2018-05-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Process for production of multilayered wiring board |
| KR100506731B1 (ko) | 2002-12-24 | 2005-08-08 | 삼성전기주식회사 | 저온 소성 유전체 조성물, 적층 세라믹 커패시터 및세라믹 전자부품 |
| JP4371141B2 (ja) | 2004-03-01 | 2009-11-25 | 株式会社村田製作所 | 絶縁体セラミック組成物、絶縁性セラミック焼結体および積層型セラミック電子部品 |
| US7417001B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-08-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Glass ceramic composition, glass-ceramic sintered body, and monolithic ceramic electronic component |
| US7439202B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-10-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Glass ceramic composition, glass-ceramic sintered body, and monolithic ceramic electronic component |
| US7368408B2 (en) | 2004-03-01 | 2008-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Glass-ceramic composition, glass-ceramic sintered body, and monolithic ceramic electronic component |
| KR100696084B1 (ko) | 2005-05-03 | 2007-03-19 | 최봉규 | 원적외선 방사의 기능성 수지 제조방법 |
| JP5062220B2 (ja) * | 2009-05-19 | 2012-10-31 | 株式会社村田製作所 | 高周波部品用低誘電率磁器基板の製造方法 |
| JP5733723B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2015-06-10 | 岡本硝子株式会社 | 無鉛白色ガラスセラミックス基板 |
-
1998
- 1998-11-11 JP JP10320612A patent/JP3033568B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10179749B2 (en) * | 2016-08-30 | 2019-01-15 | Shenzhen Sunlord Electronics Co., Ltd. | Low-temperature co-fired ceramic material and preparation method thereof |
| CN114685152A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 一种毫米波天线模组用低温共烧陶瓷材料及其制备方法 |
| CN114685152B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-11-04 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 一种毫米波天线模组用低温共烧陶瓷材料及其制备方法 |
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| JP2000143332A (ja) | 2000-05-23 |
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