JP3358569B2 - 回路基板用結晶化ガラス組成物、結晶化ガラス焼結体、絶縁体組成物、絶縁体ペーストおよび厚膜回路基板 - Google Patents
回路基板用結晶化ガラス組成物、結晶化ガラス焼結体、絶縁体組成物、絶縁体ペーストおよび厚膜回路基板Info
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- JP3358569B2 JP3358569B2 JP35876898A JP35876898A JP3358569B2 JP 3358569 B2 JP3358569 B2 JP 3358569B2 JP 35876898 A JP35876898 A JP 35876898A JP 35876898 A JP35876898 A JP 35876898A JP 3358569 B2 JP3358569 B2 JP 3358569B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、多層基板等の回
路基板において電気絶縁材料として用いられる回路基板
用結晶化ガラス組成物、この結晶化ガラス組成物を焼成
して得られる結晶化ガラス焼結体、また、結晶化ガラス
組成物からなる結晶化ガラス粉末とセラミック粉末とを
含む絶縁体組成物、この絶縁体組成物と有機ビヒクルと
を混合してなる絶縁体ペースト、およびこの絶縁体ペー
ストを焼成して得られた絶縁層を有する厚膜回路基板に
関するものである。
路基板において電気絶縁材料として用いられる回路基板
用結晶化ガラス組成物、この結晶化ガラス組成物を焼成
して得られる結晶化ガラス焼結体、また、結晶化ガラス
組成物からなる結晶化ガラス粉末とセラミック粉末とを
含む絶縁体組成物、この絶縁体組成物と有機ビヒクルと
を混合してなる絶縁体ペースト、およびこの絶縁体ペー
ストを焼成して得られた絶縁層を有する厚膜回路基板に
関するものである。
【０００２】より特定的には、この発明は、結晶化ガラ
ス組成物または絶縁体組成物もしくは絶縁体ペーストを
低温焼結可能とするとともに、これらを焼成して得られ
た結晶化ガラス焼結体または絶縁層を低誘電率かつ高熱
膨張率とするための改良に関するものである。
ス組成物または絶縁体組成物もしくは絶縁体ペーストを
低温焼結可能とするとともに、これらを焼成して得られ
た結晶化ガラス焼結体または絶縁層を低誘電率かつ高熱
膨張率とするための改良に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】近年、ＩＣおよびＬＳＩのような半導体
集積回路素子の発展の成果として、各種の電子機器の小
型化および高密度化が急速に進められ、それに伴い、半
導体集積回路素子を搭載するための回路基板に対して
も、小型化および高密度化が要求され、回路基板におけ
る電気配線の微細化や多層化が進められている。
集積回路素子の発展の成果として、各種の電子機器の小
型化および高密度化が急速に進められ、それに伴い、半
導体集積回路素子を搭載するための回路基板に対して
も、小型化および高密度化が要求され、回路基板におけ
る電気配線の微細化や多層化が進められている。
【０００４】また、一般に、導体中を伝播する信号の速
度は、その周囲を形成する材料の誘電率が高いほど遅れ
ることが知られており、高速伝播用としての電気絶縁材
料は、低誘電率であることが求められている。
度は、その周囲を形成する材料の誘電率が高いほど遅れ
ることが知られており、高速伝播用としての電気絶縁材
料は、低誘電率であることが求められている。
【０００５】しかし、低誘電率の絶縁材料の熱膨張係数
は、電極等の導体材料の熱膨張係数と比較すると、一般
的に小さいため、各種材料を多層化していく場合におい
て、その熱膨張率の差による変形やクラックが問題とな
ってくる。
は、電極等の導体材料の熱膨張係数と比較すると、一般
的に小さいため、各種材料を多層化していく場合におい
て、その熱膨張率の差による変形やクラックが問題とな
ってくる。
【０００６】これに関連して、たとえば特開平３−４５
９４号公報では、熱膨張係数の大きい誘電体層を絶縁層
で挟んだ状態で内蔵させた構造のコンデンサ内蔵複合回
路基板を実現するため、特定の割合で含有させたＭｇ
Ｏ、ＳｉＯ2 およびＣａＯを主成分として絶縁層を構成
することにより、絶縁層の熱膨張係数を大きくすること
が提案されている。この公報に記載された絶縁層は、１
０００℃〜１３００℃の温度で仮焼し、次いで１２４０
℃〜１３４０℃の温度で本焼することによって、フォル
ステライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）の主結晶相を析出させ、
それによって、その熱膨張係数を大きくすることが行な
われている。
９４号公報では、熱膨張係数の大きい誘電体層を絶縁層
で挟んだ状態で内蔵させた構造のコンデンサ内蔵複合回
路基板を実現するため、特定の割合で含有させたＭｇ
Ｏ、ＳｉＯ2 およびＣａＯを主成分として絶縁層を構成
することにより、絶縁層の熱膨張係数を大きくすること
が提案されている。この公報に記載された絶縁層は、１
０００℃〜１３００℃の温度で仮焼し、次いで１２４０
℃〜１３４０℃の温度で本焼することによって、フォル
ステライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）の主結晶相を析出させ、
それによって、その熱膨張係数を大きくすることが行な
われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の絶縁層を構成する電気絶縁材料は、１１００
℃以下の温度での焼結が不可能である。そのため、たと
えば銀を含む導体を表面または内部に形成した回路基板
のための電気絶縁材料としては用いることができない。
報に記載の絶縁層を構成する電気絶縁材料は、１１００
℃以下の温度での焼結が不可能である。そのため、たと
えば銀を含む導体を表面または内部に形成した回路基板
のための電気絶縁材料としては用いることができない。
【０００８】なお、フォルステライト（Ｍｇ2 Ｓｉ
Ｏ4 ）よりも大きい熱膨張係数を有する結晶相として、
メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセ
ライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩
（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ 7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 ま
たはＣａ3 ＳｉＯ5 ）が知られているが、上記公報に記
載の絶縁層のための電気絶縁材料は、これらの結晶相の
析出が比較的少ない組成領域となっている。
Ｏ4 ）よりも大きい熱膨張係数を有する結晶相として、
メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセ
ライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩
（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ 7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 ま
たはＣａ3 ＳｉＯ5 ）が知られているが、上記公報に記
載の絶縁層のための電気絶縁材料は、これらの結晶相の
析出が比較的少ない組成領域となっている。
【０００９】そこで、この発明の目的は、１１００℃以
下の温度で焼結可能であるとともに、フォルステライト
（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）よりも大きい熱膨張係数を有する、
メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセ
ライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩
（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4お
よびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の結晶相
を、上述のような１１００℃以下の低温で効率良く析出
させることができ、したがって、焼成によって、比誘電
率が１２以下、熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃以上といっ
た、低誘電率かつ高熱膨張係数の回路基板のための電気
絶縁材料を与えることができる、回路基板用結晶化ガラ
ス組成物を提供しようとするとともに、この結晶化ガラ
ス組成物を焼成して得られた結晶化ガラス焼結体を提供
しようとすることである。
下の温度で焼結可能であるとともに、フォルステライト
（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）よりも大きい熱膨張係数を有する、
メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセ
ライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩
（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4お
よびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の結晶相
を、上述のような１１００℃以下の低温で効率良く析出
させることができ、したがって、焼成によって、比誘電
率が１２以下、熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃以上といっ
た、低誘電率かつ高熱膨張係数の回路基板のための電気
絶縁材料を与えることができる、回路基板用結晶化ガラ
ス組成物を提供しようとするとともに、この結晶化ガラ
ス組成物を焼成して得られた結晶化ガラス焼結体を提供
しようとすることである。
【００１０】また、この発明の他の目的は、上述のよう
な結晶化ガラス組成物とセラミック粉末とを含む絶縁体
組成物、これに有機ビヒクルを混合してなる絶縁体ペー
スト、およびこの絶縁体ペーストを焼成して得られた厚
膜回路基板を提供しようとすることで、より特定的に
は、１１００℃以下の温度で焼結可能であるとともに、
メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセ
ライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩
（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 お
よびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の結晶相
を、上述のような１１００℃以下の低温で効率良く析出
させることができ、したがって、焼成によって、比誘電
率が１０以下、熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃以上といっ
た、低誘電率かつ高熱膨張係数の回路基板のための電気
絶縁材料を与えることができる、絶縁体組成物および絶
縁体ペーストを提供しようとするとともに、この絶縁体
ペーストを焼成して得られた絶縁層を有する厚膜回路基
板を提供しようとすることである。
な結晶化ガラス組成物とセラミック粉末とを含む絶縁体
組成物、これに有機ビヒクルを混合してなる絶縁体ペー
スト、およびこの絶縁体ペーストを焼成して得られた厚
膜回路基板を提供しようとすることで、より特定的に
は、１１００℃以下の温度で焼結可能であるとともに、
メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセ
ライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩
（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 お
よびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の結晶相
を、上述のような１１００℃以下の低温で効率良く析出
させることができ、したがって、焼成によって、比誘電
率が１０以下、熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃以上といっ
た、低誘電率かつ高熱膨張係数の回路基板のための電気
絶縁材料を与えることができる、絶縁体組成物および絶
縁体ペーストを提供しようとするとともに、この絶縁体
ペーストを焼成して得られた絶縁層を有する厚膜回路基
板を提供しようとすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る回路基板
用結晶化ガラス組成物は、上述した技術的課題を解決す
るため、ＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとを含み、これらＳ
ｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの重量％による組成比（Ｓｉ
Ｏ2 ，ＭｇＯ，ＣａＯ）が、添付の図１に示す３元組成
図において、点Ｇ（３０，１９，５１）、点Ｈ（３０，
５，６５）、点Ｉ（４４，５，５１）、および点Ｊ（４
４，１９，３７）で囲まれた領域内にあり、当該組成物
を熱処理することにより、メルウィナイト（Ｃａ3 Ｍｇ
Ｓｉ2 Ｏ8 ）、モンティセライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）
ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ
2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの
少なくとも１種）の結晶相を析出するようにされている
ものであることを特徴としている。
用結晶化ガラス組成物は、上述した技術的課題を解決す
るため、ＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとを含み、これらＳ
ｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの重量％による組成比（Ｓｉ
Ｏ2 ，ＭｇＯ，ＣａＯ）が、添付の図１に示す３元組成
図において、点Ｇ（３０，１９，５１）、点Ｈ（３０，
５，６５）、点Ｉ（４４，５，５１）、および点Ｊ（４
４，１９，３７）で囲まれた領域内にあり、当該組成物
を熱処理することにより、メルウィナイト（Ｃａ3 Ｍｇ
Ｓｉ2 Ｏ8 ）、モンティセライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）
ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ
2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの
少なくとも１種）の結晶相を析出するようにされている
ものであることを特徴としている。
【００１２】
【００１３】上述のような結晶化ガラス組成物は、通
常、これを与える原料を溶融後急冷して得られるもので
ある。
常、これを与える原料を溶融後急冷して得られるもので
ある。
【００１４】なお、上述のような特定の結晶相は、熱処
理後に析出するのが通常であるが、熱処理前に既に一部
析出している場合もある。また、これら特定の結晶相以
外の結晶相が含まれることもあり、このような他の結晶
相についても、熱処理後に析出したり、熱処理前に既に
一部析出していたりすることがある。
理後に析出するのが通常であるが、熱処理前に既に一部
析出している場合もある。また、これら特定の結晶相以
外の結晶相が含まれることもあり、このような他の結晶
相についても、熱処理後に析出したり、熱処理前に既に
一部析出していたりすることがある。
【００１５】また、この結晶化ガラス組成物から上述の
ような特定の結晶相を析出させるための熱処理は、通
常、その結晶化温度以上の温度で実施される。この結晶
化温度は、１１００℃以下であり、したがって、比較的
低温で上述のような特定の結晶相を生成することができ
る。
ような特定の結晶相を析出させるための熱処理は、通
常、その結晶化温度以上の温度で実施される。この結晶
化温度は、１１００℃以下であり、したがって、比較的
低温で上述のような特定の結晶相を生成することができ
る。
【００１６】なお、この明細書において、「結晶化ガラ
ス」の用語は、「結晶相を有しているガラス」および／
または「熱処理により結晶相を析出する能力を備えたガ
ラス」の意味で用いられる。
ス」の用語は、「結晶相を有しているガラス」および／
または「熱処理により結晶相を析出する能力を備えたガ
ラス」の意味で用いられる。
【００１７】この発明は、また、上述したような回路基
板用結晶化ガラス組成物を焼成して得られた結晶化ガラ
ス焼結体にも向けられる。
板用結晶化ガラス組成物を焼成して得られた結晶化ガラ
ス焼結体にも向けられる。
【００１８】この焼結体は、メルウィナイト（Ｃａ3 Ｍ
ｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセライト（ＣａＭｇＳｉ
Ｏ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ
3 Ｓｉ2Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 の
うちの少なくとも１種）のすべての結晶相を含んでい
る。
ｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセライト（ＣａＭｇＳｉ
Ｏ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ
3 Ｓｉ2Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 の
うちの少なくとも１種）のすべての結晶相を含んでい
る。
【００１９】
【００２０】この発明は、また、上述したような結晶化
ガラス組成物からなる結晶化ガラス粉末とセラミック粉
末とを含む、絶縁体組成物にも向けられる。この発明に
係る絶縁体組成物は、セラミック粉末の熱膨張係数が
６．０ｐｐｍ／℃以上であることを特徴としている。
ガラス組成物からなる結晶化ガラス粉末とセラミック粉
末とを含む、絶縁体組成物にも向けられる。この発明に
係る絶縁体組成物は、セラミック粉末の熱膨張係数が
６．０ｐｐｍ／℃以上であることを特徴としている。
【００２１】上述の絶縁体組成物において、好ましく
は、結晶化ガラス粉末は５０重量％以上含むようにされ
る。
は、結晶化ガラス粉末は５０重量％以上含むようにされ
る。
【００２２】また、この絶縁体組成物において、セラミ
ック粉末は、好ましくは、アルミナ、フォルステライ
ト、スピネル、クォーツ、ディオプサイト、メルウィナ
イト、モンティセライト、ステアタイト、エンスタタイ
トおよびカルシウム珪酸塩からなる群から選ばれた少な
くとも１種のセラミック粉末である。
ック粉末は、好ましくは、アルミナ、フォルステライ
ト、スピネル、クォーツ、ディオプサイト、メルウィナ
イト、モンティセライト、ステアタイト、エンスタタイ
トおよびカルシウム珪酸塩からなる群から選ばれた少な
くとも１種のセラミック粉末である。
【００２３】この発明は、また、上述の絶縁体組成物と
有機ビヒクルとを混合してなる、絶縁体ペーストにも向
けられる。
有機ビヒクルとを混合してなる、絶縁体ペーストにも向
けられる。
【００２４】さらに、この発明は、上述の絶縁体ペース
トを焼成して得られた絶縁層を有する、厚膜回路基板に
も向けられる。
トを焼成して得られた絶縁層を有する、厚膜回路基板に
も向けられる。
【００２５】
【実施例１】この実施例１は、結晶化ガラス組成物およ
び結晶化ガラス焼結体に関するものである。
び結晶化ガラス焼結体に関するものである。
【００２６】ガラス成分の出発原料として、ＳｉＯ2 、
ＭｇＣＯ3 、およびＣａＣＯ3 をそれぞれ準備し、これ
らを、表１に示すようなガラス組成（重量％）となるよ
うに混合した後、得られた混合物を、１５００〜１７５
０℃の温度下で溶融させて溶融ガラスを作製した。その
後、この溶融ガラスを純水中へ投入して急冷した後、粉
砕してガラス粉末を得た。
ＭｇＣＯ3 、およびＣａＣＯ3 をそれぞれ準備し、これ
らを、表１に示すようなガラス組成（重量％）となるよ
うに混合した後、得られた混合物を、１５００〜１７５
０℃の温度下で溶融させて溶融ガラスを作製した。その
後、この溶融ガラスを純水中へ投入して急冷した後、粉
砕してガラス粉末を得た。
【００２７】
【表１】 表１に示した各試料に係るガラス成分の組成は、図１の
３元組成図においてプロットされている。図１におい
て、１〜１５の各数字は、表１の試料番号に対応してい
る。
３元組成図においてプロットされている。図１におい
て、１〜１５の各数字は、表１の試料番号に対応してい
る。
【００２８】次に、これらガラス粉末の各々に、有機バ
インダおよび溶媒としてのトルエンを添加しかつ混合
し、次いで、ボールミルで十分混練することによって、
ガラス粉末を均一に分散させたスラリーを調製した。次
いで、このスラリーを、減圧下で脱泡処理した。
インダおよび溶媒としてのトルエンを添加しかつ混合
し、次いで、ボールミルで十分混練することによって、
ガラス粉末を均一に分散させたスラリーを調製した。次
いで、このスラリーを、減圧下で脱泡処理した。
【００２９】次に、このようにして得られたスラリーか
ら、ドクターブレードを用いたキャスティング法によ
り、フィルム上に厚み０．２ｍｍのグリーンシートをそ
れぞれ成形し、これらグリーンシートを、それぞれ、乾
燥させ、フィルムから剥がし、そして、打ち抜くことに
よって、所定の大きさのグリーンシートとした。
ら、ドクターブレードを用いたキャスティング法によ
り、フィルム上に厚み０．２ｍｍのグリーンシートをそ
れぞれ成形し、これらグリーンシートを、それぞれ、乾
燥させ、フィルムから剥がし、そして、打ち抜くことに
よって、所定の大きさのグリーンシートとした。
【００３０】次いで、これらグリーンシートを複数枚積
層し、プレス成形することによって、成形体を得た。
層し、プレス成形することによって、成形体を得た。
【００３１】次に、これらの成形体を、それぞれ、毎時
２００℃の速度で昇温しながら、１１００℃で２時間焼
成し、結晶化ガラス焼結体を得た。
２００℃の速度で昇温しながら、１１００℃で２時間焼
成し、結晶化ガラス焼結体を得た。
【００３２】次に、これらの結晶化ガラス焼結体につい
て、比誘電率、絶縁抵抗、熱膨張係数、１１００℃以下
での焼結可否、および結晶相をそれぞれ評価した。
て、比誘電率、絶縁抵抗、熱膨張係数、１１００℃以下
での焼結可否、および結晶相をそれぞれ評価した。
【００３３】より具体的には、比誘電率については、１
０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５ｍｍの寸法の試料を用い、Ｌ
ＣＲメータにて、周波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓおよ
び温度２５℃の各条件で、静電容量を測定し、この静電
容量から比誘電率を算出するようにした。
０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５ｍｍの寸法の試料を用い、Ｌ
ＣＲメータにて、周波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓおよ
び温度２５℃の各条件で、静電容量を測定し、この静電
容量から比誘電率を算出するようにした。
【００３４】絶縁抵抗値については、比誘電率の場合と
同じ寸法の試料を用い、５０Ｖ直流電圧を印加し、６０
秒後にこれを測定した。
同じ寸法の試料を用い、５０Ｖ直流電圧を印加し、６０
秒後にこれを測定した。
【００３５】熱膨張係数については、２ｍｍ×２ｍｍ×
１０ｍｍの寸法の試料を用い、３０℃〜４００℃の温度
範囲における平均熱膨張係数を測定した。
１０ｍｍの寸法の試料を用い、３０℃〜４００℃の温度
範囲における平均熱膨張係数を測定した。
【００３６】結晶相については、Ｘ線回折分析を行な
い、評価試料表面のＸ線回折パターンにより同定した。
い、評価試料表面のＸ線回折パターンにより同定した。
【００３７】上述の評価結果が、表２に示されている。
なお、表１および表２において、試料番号に＊を付した
ものは、この発明の範囲外のものである。
なお、表１および表２において、試料番号に＊を付した
ものは、この発明の範囲外のものである。
【００３８】
【表２】 表１、表２および図１を参照しながら、この発明に係る
回路基板用結晶化ガラス組成物についての組成範囲の限
定理由について説明する。
回路基板用結晶化ガラス組成物についての組成範囲の限
定理由について説明する。
【００３９】ｘＳｉＯ2 −ｙＭｇＯ−ｚＣａＯ（ただ
し、ｘ、ｙおよびｚは重量％）組成の結晶化ガラスにつ
いて、図１に示す３元組成図において、点Ａ（２５，４
５，３０）、点Ｂ（２５，０，７５）、点Ｃ（４４，
０，５６）、点Ｄ（４４，２２，３４）、点Ｅ（４０，
１９，４１）、および点Ｆ（２９，４０，３１）で囲ま
れた領域内に、試料１〜１１が入っている。
し、ｘ、ｙおよびｚは重量％）組成の結晶化ガラスにつ
いて、図１に示す３元組成図において、点Ａ（２５，４
５，３０）、点Ｂ（２５，０，７５）、点Ｃ（４４，
０，５６）、点Ｄ（４４，２２，３４）、点Ｅ（４０，
１９，４１）、および点Ｆ（２９，４０，３１）で囲ま
れた領域内に、試料１〜１１が入っている。
【００４０】これら試料１〜１１によれば、フォルステ
ライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）よりも大きい熱膨張係数を有
する、メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モン
ティセライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム
珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ 3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 Ｓｉ
Ｏ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の
少なくとも１種の結晶相が析出しており、１１００℃以
下の温度で焼結可能であり、また、比誘電率が１２以
下、絶縁抵抗（ｌｏｇＩＲ）が９を超え、熱膨張係数が
１２ｐｐｍ／℃以上といった、回路基板のための電気絶
縁材料として好ましい特性を与えている。
ライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）よりも大きい熱膨張係数を有
する、メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モン
ティセライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム
珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ 3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 Ｓｉ
Ｏ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の
少なくとも１種の結晶相が析出しており、１１００℃以
下の温度で焼結可能であり、また、比誘電率が１２以
下、絶縁抵抗（ｌｏｇＩＲ）が９を超え、熱膨張係数が
１２ｐｐｍ／℃以上といった、回路基板のための電気絶
縁材料として好ましい特性を与えている。
【００４１】特に、上述した、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点
Ｄ、点Ｅ、および点Ｆで囲まれた領域内のさらに限定さ
れた領域、すなわち、図１に示す３元組成図において、
点Ｇ（３０，１９，５１）、点Ｈ（３０，５，６５）、
点Ｉ（４４，５，５１）、および点Ｊ（４４，１９，３
７）で囲まれた領域内にある、試料７〜１１によれば、
上述したメルウィナイト、モンティセライトならびにカ
ルシウム珪酸塩のいずれもが析出しており、絶縁抵抗
（ｌｏｇＩＲ）が１１を超え、より高い絶縁性が得られ
ている。
Ｄ、点Ｅ、および点Ｆで囲まれた領域内のさらに限定さ
れた領域、すなわち、図１に示す３元組成図において、
点Ｇ（３０，１９，５１）、点Ｈ（３０，５，６５）、
点Ｉ（４４，５，５１）、および点Ｊ（４４，１９，３
７）で囲まれた領域内にある、試料７〜１１によれば、
上述したメルウィナイト、モンティセライトならびにカ
ルシウム珪酸塩のいずれもが析出しており、絶縁抵抗
（ｌｏｇＩＲ）が１１を超え、より高い絶縁性が得られ
ている。
【００４２】なお、図１におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅお
よびＦの各点を結ぶ領域内の組成であっても、前述した
ガラス化のための急冷によって得られた固化物中に、上
述のような特定の結晶相以外の結晶化物しか析出してい
ないことがある。たとえば、表１の試料１０に係るガラ
ス組成物を金属板上で冷却した場合、アケルマナイトが
急冷固化物中に析出してしまい、それを熱処理した場
合、ディオプサイトやアケルマナイトが主結晶となり、
所望の結晶相が析出せず、その結果、熱膨張係数が１２
ｐｐｍ／℃未満となることが確認されている。このよう
に、同一ガラス組成の場合であっても、所望の結晶相を
有する結晶化ガラスが得られるかどうかは、その製造方
法に依存している。
よびＦの各点を結ぶ領域内の組成であっても、前述した
ガラス化のための急冷によって得られた固化物中に、上
述のような特定の結晶相以外の結晶化物しか析出してい
ないことがある。たとえば、表１の試料１０に係るガラ
ス組成物を金属板上で冷却した場合、アケルマナイトが
急冷固化物中に析出してしまい、それを熱処理した場
合、ディオプサイトやアケルマナイトが主結晶となり、
所望の結晶相が析出せず、その結果、熱膨張係数が１２
ｐｐｍ／℃未満となることが確認されている。このよう
に、同一ガラス組成の場合であっても、所望の結晶相を
有する結晶化ガラスが得られるかどうかは、その製造方
法に依存している。
【００４３】他方、この発明の範囲外にある図１の領域
Ｘでは、表２に示した試料１２および１３の焼結性から
わかるように、１１００℃以下では焼結不十分となり、
絶縁抵抗の劣化を引き起こしている。
Ｘでは、表２に示した試料１２および１３の焼結性から
わかるように、１１００℃以下では焼結不十分となり、
絶縁抵抗の劣化を引き起こしている。
【００４４】また、同様に、この発明の範囲外にある図
１の領域Ｙでは、表２に示した試料１４の熱膨張係数か
らわかるように、熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃未満とな
ってしまう。これは、メルウィナイト、モンティセライ
ト、あるいはカルシウム珪酸塩よりも熱膨張係数が小さ
いフォルステライトが主結晶となってくるためである。
１の領域Ｙでは、表２に示した試料１４の熱膨張係数か
らわかるように、熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃未満とな
ってしまう。これは、メルウィナイト、モンティセライ
ト、あるいはカルシウム珪酸塩よりも熱膨張係数が小さ
いフォルステライトが主結晶となってくるためである。
【００４５】また、同様に、この発明の範囲外にある図
１の領域Ｚでは、表２に示した試料１５の熱膨張係数か
らわかるように、熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃となって
しまう。これは、メルウィナイト、モンティセライト、
あるいはカルシウム珪酸塩よりも熱膨張係数が小さいデ
ィオプサイト（ＣａＭｇＳｉ2 Ｏ4 ）が主結晶となって
くるためである。
１の領域Ｚでは、表２に示した試料１５の熱膨張係数か
らわかるように、熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃となって
しまう。これは、メルウィナイト、モンティセライト、
あるいはカルシウム珪酸塩よりも熱膨張係数が小さいデ
ィオプサイト（ＣａＭｇＳｉ2 Ｏ4 ）が主結晶となって
くるためである。
【００４６】
【実施例２】この実施例２は、絶縁体組成物に関するも
のである。
のである。
【００４７】ガラス粉末として、上述の実施例１におけ
る試料４および１１に係る各ガラス粉末を用いた。
る試料４および１１に係る各ガラス粉末を用いた。
【００４８】他方、表３に示すような種々のセラミック
からなる粉末を用意した。表３には、各セラミックの熱
膨張係数が示されている。ここで、アルミナ、フォルス
テライト、スピネル、クォーツ、ディオプサイト、メル
ウィナイト、モンティセライト、ステアタイト、エンス
タタイトおよびカルシウム珪酸塩（この実験では、カル
シウム珪酸塩としてＣａＳｉＯ3 を用いた。）は、それ
ぞれ、６．０ｐｐｍ／℃以上の熱膨張係数を有してい
る。また、ムライトは、４．０ｐｐｍ／℃といった６．
０ｐｐｍ／℃未満の熱膨張係数を有していて、比較例と
して掲げたものである。
からなる粉末を用意した。表３には、各セラミックの熱
膨張係数が示されている。ここで、アルミナ、フォルス
テライト、スピネル、クォーツ、ディオプサイト、メル
ウィナイト、モンティセライト、ステアタイト、エンス
タタイトおよびカルシウム珪酸塩（この実験では、カル
シウム珪酸塩としてＣａＳｉＯ3 を用いた。）は、それ
ぞれ、６．０ｐｐｍ／℃以上の熱膨張係数を有してい
る。また、ムライトは、４．０ｐｐｍ／℃といった６．
０ｐｐｍ／℃未満の熱膨張係数を有していて、比較例と
して掲げたものである。
【００４９】
【表３】 次に、各ガラス粉末と各セラミック粉末とを、それぞ
れ、表４に示すような組成（重量％）となるように秤量
し、これらの粉末に、有機バインダおよび溶媒としての
トルエンを添加しかつ混合し、次いで、ボールミルで十
分混練することによって、粉末を均一に分散させたスラ
リーを調製した。次いで、このスラリーを、減圧下で脱
泡処理した。
れ、表４に示すような組成（重量％）となるように秤量
し、これらの粉末に、有機バインダおよび溶媒としての
トルエンを添加しかつ混合し、次いで、ボールミルで十
分混練することによって、粉末を均一に分散させたスラ
リーを調製した。次いで、このスラリーを、減圧下で脱
泡処理した。
【００５０】
【表４】 次に、このようにして得られたスラリーから、ドクター
ブレードを用いたキャスティング法により、フィルム上
に厚み０．２ｍｍのグリーンシートをそれぞれ成形し、
これらグリーンシートを、それぞれ、乾燥させ、フィル
ムから剥がし、そして、打ち抜くことによって、所定の
大きさのグリーンシートとした。
ブレードを用いたキャスティング法により、フィルム上
に厚み０．２ｍｍのグリーンシートをそれぞれ成形し、
これらグリーンシートを、それぞれ、乾燥させ、フィル
ムから剥がし、そして、打ち抜くことによって、所定の
大きさのグリーンシートとした。
【００５１】次いで、これらグリーンシートを複数枚積
層し、プレス成形することによって、成形体を得た。
層し、プレス成形することによって、成形体を得た。
【００５２】次に、これらの成形体を、それぞれ、毎時
２００℃の速度で昇温しながら、１１００℃で２時間焼
成し、絶縁体組成物の焼結体を得た。
２００℃の速度で昇温しながら、１１００℃で２時間焼
成し、絶縁体組成物の焼結体を得た。
【００５３】次に、これらの絶縁体組成物の焼結体につ
いて、実施例１の場合と同様の方法で、熱膨張係数を評
価した。この評価結果が、表５に示されている。表５お
よび前掲の表４において、試料番号に＊を付したもの
は、この発明の範囲あるいはこの発明の好ましい実施態
様において規定される範囲から外れたものである。
いて、実施例１の場合と同様の方法で、熱膨張係数を評
価した。この評価結果が、表５に示されている。表５お
よび前掲の表４において、試料番号に＊を付したもの
は、この発明の範囲あるいはこの発明の好ましい実施態
様において規定される範囲から外れたものである。
【００５４】
【表５】 表３、表４および表５を参照しながら、絶縁体組成物に
関するこの発明の範囲あるいはこの発明の好ましい実施
態様において規定される範囲の限定理由について説明す
る。
関するこの発明の範囲あるいはこの発明の好ましい実施
態様において規定される範囲の限定理由について説明す
る。
【００５５】この発明に係る絶縁体組成物では、そこに
含まれるセラミック粉末は、６．０ｐｐｍ／℃以上の熱
膨張係数を有していなければならない。熱膨張係数が
６．０ｐｐｍ／℃未満のセラミック粉末を用いた場合、
８ｐｐｍ／℃以上の熱膨張係数を有する焼結体が得られ
ないことがあるからである。
含まれるセラミック粉末は、６．０ｐｐｍ／℃以上の熱
膨張係数を有していなければならない。熱膨張係数が
６．０ｐｐｍ／℃未満のセラミック粉末を用いた場合、
８ｐｐｍ／℃以上の熱膨張係数を有する焼結体が得られ
ないことがあるからである。
【００５６】より具体的には、試料３８では、セラミッ
ク粉末として、表３に示すように、熱膨張係数が６．０
ｐｐｍ／℃未満である４．０ｐｐｍ／℃のムライト粉末
を用いているが、このように熱膨張係数が６．０ｐｐｍ
／℃未満であるときには、結晶化ガラスの熱膨張係数が
１２ｐｐｍ／℃以上であっても（表２の試料４および１
１の「熱膨張係数」参照）、表５に示すように、８ｐｐ
ｍ／℃以上の熱膨張係数を有する焼結体を得ることがで
きない。
ク粉末として、表３に示すように、熱膨張係数が６．０
ｐｐｍ／℃未満である４．０ｐｐｍ／℃のムライト粉末
を用いているが、このように熱膨張係数が６．０ｐｐｍ
／℃未満であるときには、結晶化ガラスの熱膨張係数が
１２ｐｐｍ／℃以上であっても（表２の試料４および１
１の「熱膨張係数」参照）、表５に示すように、８ｐｐ
ｍ／℃以上の熱膨張係数を有する焼結体を得ることがで
きない。
【００５７】また、この発明の好ましい実施態様では、
絶縁体組成物は、５０重量％以上の結晶化ガラス粉末を
含んでいる。ガラス粉末を５０重量％未満しか含まない
場合には、１１００℃以下での焼結が困難となったり、
これを絶縁材料として用いた回路基板において初期短絡
を引き起こしたり、湿中負荷試験での信頼性が低下した
りするといった問題が生じることがある。
絶縁体組成物は、５０重量％以上の結晶化ガラス粉末を
含んでいる。ガラス粉末を５０重量％未満しか含まない
場合には、１１００℃以下での焼結が困難となったり、
これを絶縁材料として用いた回路基板において初期短絡
を引き起こしたり、湿中負荷試験での信頼性が低下した
りするといった問題が生じることがある。
【００５８】より具体的には、試料２４および２８で
は、表４に示すように、ガラス粉末を５０重量％未満の
４０重量％しか含まないので、表５に示すように、十分
な焼結が得られていない。
は、表４に示すように、ガラス粉末を５０重量％未満の
４０重量％しか含まないので、表５に示すように、十分
な焼結が得られていない。
【００５９】
【実施例３】この実施例３は、絶縁体ペーストおよび厚
膜印刷多層回路基板に関するものである。
膜印刷多層回路基板に関するものである。
【００６０】上述の実施例２における表４に示した各試
料に係る組成となるように、ガラス粉末とセラミック粉
末とを秤量し、これらの混合粉末の各々６０重量部に対
して、アクリル樹脂をα−テルピネオールに溶解した有
機ビヒクル４０重量部を加え、混練することによって、
絶縁体ペーストを作製した。
料に係る組成となるように、ガラス粉末とセラミック粉
末とを秤量し、これらの混合粉末の各々６０重量部に対
して、アクリル樹脂をα−テルピネオールに溶解した有
機ビヒクル４０重量部を加え、混練することによって、
絶縁体ペーストを作製した。
【００６１】次に、得られた各絶縁体ペーストを用いて
絶縁層を形成した厚膜印刷多層回路基板を以下のように
作製した。
絶縁層を形成した厚膜印刷多層回路基板を以下のように
作製した。
【００６２】図２に示すように、基板１として、厚み
０．６３５ｍｍのアルミナ基板を準備し、その上に、Ａ
ｇ／Ｐｄペーストをスクリーン印刷し、空気中、１１０
０℃で焼成することによって、直径８ｍｍの円形の下層
導体２を形成した。下層導体２は、コンデンサの一方の
電極となるものである。
０．６３５ｍｍのアルミナ基板を準備し、その上に、Ａ
ｇ／Ｐｄペーストをスクリーン印刷し、空気中、１１０
０℃で焼成することによって、直径８ｍｍの円形の下層
導体２を形成した。下層導体２は、コンデンサの一方の
電極となるものである。
【００６３】次に、先に作製した絶縁体ペーストを下層
導体２上にスクリーン印刷し、空気中、１１００℃で焼
成することによって、下層導体２上に直径６ｍｍの円板
状の絶縁層３を形成した。
導体２上にスクリーン印刷し、空気中、１１００℃で焼
成することによって、下層導体２上に直径６ｍｍの円板
状の絶縁層３を形成した。
【００６４】次に、Ａｇペーストを絶縁層３上にスクリ
ーン印刷し、空気中で焼成することによって、コンデン
サの他方の電極となる直径４ｍｍの円形の上層導体４を
形成するとともに、この上層導体４の周縁から５００μ
ｍの間隔を隔てて上層導体４を取り囲むように、ガード
電極５を形成し、目的とする厚膜印刷多層回路基板を完
成させた。
ーン印刷し、空気中で焼成することによって、コンデン
サの他方の電極となる直径４ｍｍの円形の上層導体４を
形成するとともに、この上層導体４の周縁から５００μ
ｍの間隔を隔てて上層導体４を取り囲むように、ガード
電極５を形成し、目的とする厚膜印刷多層回路基板を完
成させた。
【００６５】次に、下層導体２と上層導体４とを対向電
極とし、かつ絶縁層３を誘電体層としたコンデンサの特
性を測定して、絶縁層３の特性、具体的には、比誘電率
（ε r ）および絶縁抵抗（ＩＲ）を評価した。
極とし、かつ絶縁層３を誘電体層としたコンデンサの特
性を測定して、絶縁層３の特性、具体的には、比誘電率
（ε r ）および絶縁抵抗（ＩＲ）を評価した。
【００６６】なお、比誘電率（εr ）については、周波
数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓ、および温度２５℃の条件
下で、ガード電極５でガードをとりながら、静電容量を
測定し、求めた静電容量とコンデンサの寸法とから、比
誘電率（εr ）を算出するようにした。
数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓ、および温度２５℃の条件
下で、ガード電極５でガードをとりながら、静電容量を
測定し、求めた静電容量とコンデンサの寸法とから、比
誘電率（εr ）を算出するようにした。
【００６７】また、絶縁抵抗（ＩＲ）については、８５
℃および８５％ＲＨの条件下で、１００Ｖの電圧を１０
００時間印加した後、直流１００Ｖを１分間印加して、
絶縁抵抗（ＩＲ）を測定した。
℃および８５％ＲＨの条件下で、１００Ｖの電圧を１０
００時間印加した後、直流１００Ｖを１分間印加して、
絶縁抵抗（ＩＲ）を測定した。
【００６８】これらの評価結果が、表６に示されてい
る。
る。
【００６９】
【表６】 表６において、試料番号に＊を付したものは、この発明
の範囲あるいはこの発明の好ましい実施態様において規
定される範囲から外れたものである。なお、＊を付した
試料２４および２８については、絶縁層３において十分
な焼結が得られなかったため、その特性の評価は実施し
なかった。
の範囲あるいはこの発明の好ましい実施態様において規
定される範囲から外れたものである。なお、＊を付した
試料２４および２８については、絶縁層３において十分
な焼結が得られなかったため、その特性の評価は実施し
なかった。
【００７０】表６に示すように、試料２１〜２３、２５
〜２７、および２９〜３７、特に、この発明の範囲内に
ある試料２５〜２７によれば、比誘電率が１０以下で、
絶縁抵抗が９を超える特性が得られている。なお、この
発明の範囲外にある試料３８においても、同様の特性が
得られているが、この試料３８については、前述した実
施例２で示したように、８ｐｐｍ／℃以上の熱膨張係数
を有する焼結体を得ることができないので好ましくな
い。
〜２７、および２９〜３７、特に、この発明の範囲内に
ある試料２５〜２７によれば、比誘電率が１０以下で、
絶縁抵抗が９を超える特性が得られている。なお、この
発明の範囲外にある試料３８においても、同様の特性が
得られているが、この試料３８については、前述した実
施例２で示したように、８ｐｐｍ／℃以上の熱膨張係数
を有する焼結体を得ることができないので好ましくな
い。
【００７１】
【発明の効果】以上の実施例１の説明から明らかなよう
に、この発明に係る回路基板用結晶化ガラス組成物によ
れば、ＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの組成比が、図１に
示す３元組成図において、点Ｇ（３０，１９，５１）、
点Ｈ（３０，５，６５）、点Ｉ（４４，５，５１）、お
よび点Ｊ（４４，１９，３７）で囲まれた領域内にあ
り、熱処理することにより、メルウィナイト（Ｃａ3 Ｍ
ｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセライト（ＣａＭｇＳｉ
Ｏ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ
3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 の
うちの少なくとも１種）の結晶相のいずれをも析出する
ようにされているので、１１００℃以下の温度で焼結可
能であるとともに、比誘電率が１２以下、熱膨張係数が
１２ｐｐｍ／℃以上といった、低誘電率かつ高熱膨張係
数の回路基板のための電気絶縁材料として好適な特性を
与えることができる。
に、この発明に係る回路基板用結晶化ガラス組成物によ
れば、ＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの組成比が、図１に
示す３元組成図において、点Ｇ（３０，１９，５１）、
点Ｈ（３０，５，６５）、点Ｉ（４４，５，５１）、お
よび点Ｊ（４４，１９，３７）で囲まれた領域内にあ
り、熱処理することにより、メルウィナイト（Ｃａ3 Ｍ
ｇＳｉ2 Ｏ8 ）、モンティセライト（ＣａＭｇＳｉ
Ｏ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ
3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 の
うちの少なくとも１種）の結晶相のいずれをも析出する
ようにされているので、１１００℃以下の温度で焼結可
能であるとともに、比誘電率が１２以下、熱膨張係数が
１２ｐｐｍ／℃以上といった、低誘電率かつ高熱膨張係
数の回路基板のための電気絶縁材料として好適な特性を
与えることができる。
【００７２】特に、この発明に係る回路基板用結晶化ガ
ラス組成物に含まれるＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの組
成比が、図１に示す３元組成図において、点Ｇ（３０，
１９，５１）、点Ｈ（３０，５，６５）、点Ｉ（４４，
５，５１）、および点Ｊ（４４，１９，３７）で囲まれ
た領域内にある場合には、熱処理することにより、メル
ウィナイト、モンティセライトならびにカルシウム珪酸
塩の結晶相のいずれをも析出し得るので、絶縁抵抗のよ
り高い電気絶縁材料を与えることができる。
ラス組成物に含まれるＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの組
成比が、図１に示す３元組成図において、点Ｇ（３０，
１９，５１）、点Ｈ（３０，５，６５）、点Ｉ（４４，
５，５１）、および点Ｊ（４４，１９，３７）で囲まれ
た領域内にある場合には、熱処理することにより、メル
ウィナイト、モンティセライトならびにカルシウム珪酸
塩の結晶相のいずれをも析出し得るので、絶縁抵抗のよ
り高い電気絶縁材料を与えることができる。
【００７３】したがって、この発明に係る回路基板用結
晶化ガラス組成物を焼成して得られた結晶化ガラス焼結
体は、小型化かつ高密度化され、信号の高速伝播が要求
される多層基板等の回路基板のための電気絶縁材料とし
て有利に用いることができる。
晶化ガラス組成物を焼成して得られた結晶化ガラス焼結
体は、小型化かつ高密度化され、信号の高速伝播が要求
される多層基板等の回路基板のための電気絶縁材料とし
て有利に用いることができる。
【００７４】また、実施例２および３の説明から明らか
なように、この発明に係る絶縁体組成物および絶縁体ペ
ーストによれば、上述の結晶化ガラス組成物からなる粉
末に、熱膨張係数が６．０ｐｐｍ／℃以上のセラミック
粉末が添加されているので、これらを１１００℃以下の
温度で焼成することによって、８ｐｐｍ／℃以上の熱膨
張係数を有し、また、比誘電率が１０以下で、絶縁性の
高い電気絶縁材料としての焼結体を得ることができる。
なように、この発明に係る絶縁体組成物および絶縁体ペ
ーストによれば、上述の結晶化ガラス組成物からなる粉
末に、熱膨張係数が６．０ｐｐｍ／℃以上のセラミック
粉末が添加されているので、これらを１１００℃以下の
温度で焼成することによって、８ｐｐｍ／℃以上の熱膨
張係数を有し、また、比誘電率が１０以下で、絶縁性の
高い電気絶縁材料としての焼結体を得ることができる。
【００７５】したがって、この発明に係る絶縁体ペース
トを用いれば、これを焼成することによって、小型化か
つ高密度化され、信号の高速伝播が要求される厚膜多層
回路基板、たとえば、ハイブリッドＩＣ用基板、パッケ
ージ、チップＬＣフィルタ、チップディレイライン、チ
ップ積層コンデンサ等における絶縁層を有利に提供する
ことができる。
トを用いれば、これを焼成することによって、小型化か
つ高密度化され、信号の高速伝播が要求される厚膜多層
回路基板、たとえば、ハイブリッドＩＣ用基板、パッケ
ージ、チップＬＣフィルタ、チップディレイライン、チ
ップ積層コンデンサ等における絶縁層を有利に提供する
ことができる。
【００７６】この発明に係る絶縁体組成物において、５
０重量％以上の結晶化ガラス粉末を含むようにすれば、
１１００℃以下での焼結が困難となったり、これを絶縁
材料として用いた回路基板において初期短絡を引き起こ
したり、湿中負荷試験での信頼性が低下したりする、と
いった問題に遭遇することを、確実に防止することがで
きる。
０重量％以上の結晶化ガラス粉末を含むようにすれば、
１１００℃以下での焼結が困難となったり、これを絶縁
材料として用いた回路基板において初期短絡を引き起こ
したり、湿中負荷試験での信頼性が低下したりする、と
いった問題に遭遇することを、確実に防止することがで
きる。
【図１】この発明に係る回路基板用結晶化ガラス組成物
に含まれるＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの組成範囲を示
す３元組成図である。
に含まれるＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの組成範囲を示
す３元組成図である。
【図２】この発明に係る厚膜回路基板の一例であって、
実施例３において比誘電率および絶縁性の評価のための
用意された厚膜多層回路基板を図解的に示す断面図であ
る。
実施例３において比誘電率および絶縁性の評価のための
用意された厚膜多層回路基板を図解的に示す断面図であ
る。
１ 基板 ２ 下層導体 ３ 絶縁層 ４ 上層導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 静晴 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 鷹木 洋 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平４−139711（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167412（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−352381（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−55079（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−178659（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−74652（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/00 - 35/22
Claims (7)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとを含み、 前記ＳｉＯ2 とＭｇＯとＣａＯとの重量％による組成比
（ＳｉＯ2 ，ＭｇＯ，ＣａＯ）が、添付の図１に示す３
元組成図において、点Ｇ（３０，１９，５１）、点Ｈ
（３０，５，６５）、点Ｉ（４４，５，５１）、および
点Ｊ（４４，１９，３７）で囲まれた領域内にあり、 当該組成物を熱処理することにより、メルウィナイト
（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8）、モンティセライト（ＣａＭ
ｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪酸塩（ＣａＳｉ
Ｏ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ4 およびＣａ3
ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の結晶相を析出する
ようにされている、回路基板用結晶化ガラス組成物。 - 【請求項２】 請求項１に記載の回路基板用結晶化ガラ
ス組成物を焼成して得られた結晶化ガラス焼結体であっ
て、メルウィナイト（Ｃａ3 ＭｇＳｉ2 Ｏ8）、モンテ
ィセライト（ＣａＭｇＳｉＯ4 ）ならびにカルシウム珪
酸塩（ＣａＳｉＯ3 、Ｃａ3 Ｓｉ2 Ｏ7 、Ｃａ2 ＳｉＯ
4 およびＣａ3 ＳｉＯ5 のうちの少なくとも１種）の結
晶相を含む、結晶化ガラス焼結体。 - 【請求項３】 請求項１に記載の回路基板用結晶化ガラ
ス組成物からなる結晶化ガラス粉末と、熱膨張係数が
６．０ｐｐｍ／℃以上のセラミック粉末とを含む、絶縁
体組成物。 - 【請求項４】 前記結晶化ガラス粉末を５０重量％以上
含む、請求項３に記載の絶縁体組成物。 - 【請求項５】 前記セラミック粉末は、アルミナ、フォ
ルステライト、スピネル、クォーツ、ディオプサイト、
メルウィナイト、モンティセライト、ステアタイト、エ
ンスタタイトおよびカルシウム珪酸塩からなる群から選
ばれた少なくとも１種のセラミック粉末である、請求項
３または４に記載の絶縁体組成物。 - 【請求項６】 請求項３ないし５のいずれかに記載の絶
縁体組成物と有機ビヒクルとを混合してなる、絶縁体ペ
ースト。 - 【請求項７】 請求項６に記載の絶縁体ペーストを焼成
して得られた絶縁層を有する、厚膜回路基板。
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| CNB2004100076149A CN100540494C (zh) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | 用于电路板中的结晶玻璃合成物以及烧结结晶玻璃 |
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