JPH0232587A - 回路基板用組成物及びそれを使用した電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回路基板用組成物及びそれを使用した電子部
品に関する。

［従来の技術］ 多層混成集積回路基板に用いられる組成物は、膨張係数
がなるべくＳｌに近＜：　（４０Ｘ１０−７／℃前後）
、機械的強度が大きく、誘電率が低い事が望ましい。ま
た銅等の金属を配線として使用するため９５０℃以下で
多層化できる事が必要である。従来から、この組成物に
は硝子フリットとアルミナフィラーの混合体が使用され
てきた。硝子フリットには、コージェライトを生成する
結晶性硝子フリットや硼珪酸系及び鉛硼珪酸系の非結晶
性硝子フリットが用いられている。

ＰｂＯを含む硝子フリットは、還元性雰囲気で焼成する
とＰｂＯが還元され目的とする特性の硝子が得られ難い
ので、かがるフリットの組成物においては、還元性雰囲
気で焼成する必要のある銅等の材料は回路構成材として
使用し難いという課題があった。

また、コージェライトを生成する結晶性硝子フリットは
焼成温度が９５０℃以上と高く、銅等の融点の低い材料
は回路構成材として使用でき難いという課題があった。

硼珪酸硝子フリットを使用したものはコージェライトを
生成する結晶性硝子フリットを使用したものに比べて耐
熱性が低く、また強度も大きくできないという課題があ
る。

なお、フィラーとしてコージェライトを使用するものも
提案されているが、これは強度の低下を防ぐため組成物
中の硝子含有量を多くする必要があり膨張係数を小さく
でき難いという８題があった。

［発明の解決しようとする課題〕 本発明は従来技術が有していた上記課題を解消し強度が
大きく、膨張係数が小さく、低温度でかつ還元性雰囲気
で焼成することができる回路基板用組成物及びそれを用
いた電子部品の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、（特許請求の範囲第１項）及びそれを使用し
た電子部品を提供するものである。

本発明の組成物において、アルミナフィラーは基板の強
度を向上するために添加される。

組成物中（無機成分中）のアルミナフィラーの含有量が
５重量％未満では基板の強度の向上が不充分であり、７
０重量％を越えると硝子フリットが不足し同様に基板の
強度が低下するのでいずれも好ましくない。より好まし
いアルミナフィラーの含有量は２Ｏ３０−〜４５重量％
の範囲である。かかるアルミナフィラーの平均粒径は１
．５〜４．０μｍのものが好ましく、かかる範囲より大
きい粒径のものは焼結体を緻密化することが困難になる
ので好ましくない。一方、上記範囲より小さい粒径のも
のはスラリーの調製が困難になるので好ましくない。

本発明の結晶性硝子フリットはほぼ９５０℃より低い焼
成温度により主結晶としてコージェライト（２ＭｇＯ・
２Ａｌ２Ｏ３・５５１０２）及びウィルマイト（２Ｚｎ
Ｏ−５［０２）を多量に生成する。

このコージェライトは膨張率及び誘電率が低く、強度が
高いので基板にかかる特性を付与する。

しかし、コージェライトは結晶の生成温度が９５０℃以
上であり、その生成温度を低下するためにＺｎＯを添加
しかつＺｎＯがウィルマイト結晶を生成し膨張率の大き
いガーナイト（Ｚ　ｎ　Ｏ−Ａ　Ｉ２Ｏ３０−３）及び
α石英（Ｓ１０２）の生成をできる限り抑制するように
した。

かかる結晶性硝子フリットの組成限定の理由は次のとう
りである。

５ｔｏ２は硝子のネットワークホーマーであると共にコ
ージェライト及びウィルマイトの結晶構成成分である。

５１０２の含有量が３０％より少ないと失透を生成し易
くなりフリットの製造が難しくなるので好ましくなく、
５５％より多くなると焼成温度が高くなり過ぎ低温度で
の焼成が難しくなるので好ましくない。

Ａｌ２Ｏ，３はコージェライトの構成成分であり、その
含有量が７％より少ないと失透が生成し易くなりフリッ
トの製造が難しくなるので好ましくなく、２２％より多
いと溶融温度が高くなり１６５０℃でも溶融し難くなる
ので好ましくない。

Ｍｈｏはコージェライトの構成成分であり、その含有量
が７％より少ないとコージェライトの生成量が少なくな
り基板の強度が低下するので好ましくなく、２２％より
多くなると失透が生成し易くフリットの製造が難しくな
るので好ましくない。

ＺｎＯはコージェライトを低温度で生成するために添加
する。その含有量が４％より少ないとコージェライトの
生成量が少なくなり基板の強度が低下するので好ましく
なく、３５％より多いと失透が生成し易くフリットの製
造が難しくなるので好ましくない。

Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが添加することにより結晶
の生成速度を遅くすることができそれを調整できる。し
かし、その含有量が３０％を越えると結晶の生成速度が
遅くなり過ぎると共に基板の強度が低下するので好まし
くない。

硝子フリットの組成は上記範囲中ＳｉＯ□、Ａ　Ｉ　２
Ｏ３０−３、Ｍ２Ｏ，ＺｎＯの含有量を次のようにする
ことがより望ましい。即ち、（２ＭｇＯ＋２Ａｌ２Ｏ３
＋５Ｓｉ０２）／（２ＺｎＯ＋５ｉ０２）の比率が３７
１〜１／３の範囲がより望ましい。この比率が３７１よ
り大きくなると焼成温度が高くなり、逆に１７３より小
さくなると失透が生成し易くなる傾向にある。

硝子フリットの組成は以上の成分の総量が９０％以上で
あればよく、残部１０％についてはＢａｄ、Ｃａｂ、Ｐ
２Ｏ５，その他遷移金属酸化物を含有することができる
。

かかる硝子フリットの粒径は特に限定されず、平均粒径
１〜２μｍのものが使用される。

本発明による組成物は上記無機成分に対し有機バインダ
ー等の添加剤が添加され通常スラリーにして使用される
。かかる添加剤としては有機バインダー、分散剤、溶剤
、消泡剤等がある。有機バインダーとしてはアクリル樹
脂、フッ素樹脂、ポリビニールブチラールニトロセルロ
ースが例示され、分散剤としてはポリカルボン酸塩が例
示される。また溶剤としては水、アルコール、ブチルカ
ルピトールアセテートが例示され、消泡剤としてはエチ
ルアルコール、ポリエチレングリコールが例示される。

かかるスラリーを使用した電子部の製造に当っては、常
法に従ってスラリーよりグリーンシートな形成し、該グ
リーンシートに導体ペーストを印刷し回路パターンを形
成する。

次いで、これを複数個積層し焼成することにより多層基
板の電子部品が得られる。

この導体ペーストとしては銅ペースト、Ｎｌペースト等
の非酸化性雰囲気中で焼成する必要のあるもの、酸化性
雰囲気中で焼成できる銀ペースト等が例示される。

［実施例］ ５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ１ＺｎＯ１Ｂ２Ｏ３０−
３を硝子の原料とし、所定の組成割合に秤量した。これ
を１４００〜１６００℃で溶解し、水中に投下し硝子を
得た。

次いで、得られた硝子をアルミナポットに、水、アルミ
ナボールと共に入れ、湿式粉砕し、乾燥して、平均粒度
１．３μｍの硝子粉末を得た。

次いで、この硝子粉末にアルミナ粉末を所定の割合で混
合し、アルミナポットに、水、アルミナボールと共に入
れ、粉砕混合した後、乾燥した。この乾燥粉末１０００
ｇに、バインダー（アクリル系水溶性型）１００ｇ、分
散剤（合成ポリカルボン酸塩系）６ｇ、消泡剤（ポリエ
チレングリコール系）６ｇ、溶剤（水）４８０ｇを加え
スラリーとし、真空脱気処理後、ドクターブレード法に
て３００μｍ厚のグリーンシートを作成した。

次いで、このグリーンシートを８３０〜９５０℃で焼成
して厚さ１０００μ■のセラミックシートな得、その物
理特性を測定した。セラミックシートの物理特性と組成
との関係を表に示した。

同表より明らかなように本発明による組成物は９５０℃
以下の温度で焼成でき、焼成したセラミックシートは熱
膨張係数、誘電率が小さく、抗折強度が大きい。

［発明の効果コ 本発明による回路基板用組成物は９５０℃以下で焼成で
き、焼成基板はＳｌに近い膨張係数、大きな機械的強度
、低誘電率を有するのでかかる特性の電子部品を得るこ
とができる。

ＰｂＯを含有していないため還元性雰囲気で焼成するこ
とができ銅等の融点の低い卑金属のペーストを導体材料
として使用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無成分が３０−９５重量％の結晶性硝子フリット
   と５−７０重量％アルミナフィラーからなり、該結晶性
   硝子フリットは、モル％表示で本質的に ＳｉＯ＿２３０−５５ Ａｌ＿２Ｏ＿３７−２２ ＭｇＯ７−２２ ＺｎＯ４−３５ Ｂ＿２Ｏ＿３０−３０ からなり、生成する主結晶がコージェライ ト及びウィルマイトであることを特徴とす る回路基板用組成物。
2. （２）請求項（１）記載の組成物を使用して作成した基
   板を積層し、該基板の間に回路を設けてなる電子部品。