JPH03126639A - 被覆用ガラス組成物 - 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、高信頼性が要求される電子部品の回路を保護
するための被覆用ガラス組成物に関するものである。

［従来技術とその問題点コ セラミック基板上に形成される導体及び抵抗体からなる
回路は、外部から電気的、化学的、機械的に保護される
必要があり、この保護材料としてガラスが用いられる。

導体の材料としては従来より銀−パラジウムが主に使用
されているが、近年電子部品における技術的進歩に伴っ
て回路の高密度化が要求されるようになってきており、
銀−パラジウムよりも電気的特性、信頼性に優れる銅を
使用することが提案されている。ただし銅は酸化されや
すく、そのため導体の焼成は窒素雰囲気下で行う必要が
ある。

特に高信頼性が要求される電子部品の回路の場合は、９
００℃焼成のケミカルボンドタイプの銅導体が使用され
、基板上に導体を焼き付けた後、抵抗体を焼き付けるた
め抵抗体の材料として窒素雰囲気下で焼成が可能なＬａ
Ｂ６及び５ｎ０２が使用される。

ところで従来より電子部品の回路被覆用ガラスとしてＰ
ｂ０４２０３−Ｓ１０２系、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−５Ｉ０
２系及びＣｄ０４２０３−３Ｉ０２系のガラスが存在す
る。しかしながらＰｂＯ−Ｂ２０ａ−ＳＩ０２系ガラス
は、窒素雰囲気下で焼成すると還元されて鉛が析出し易
くなるため特性が著しく劣化する。またＺｎＯ−Ｂ２Ｏ
３−５ＩＯ□系ガラスを用いるとガラスを被覆焼成する
前後で抵抗体の抵抗値が変化する、いわゆる抵抗値変化
率が大きくなるため抵抗値の設定を行いにくいという問
題が□あり、さらにＣｄ０−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ□系ガラ
スの場合は、ＯｄＯを用いるため人体に悪影響を及ぼす
恐れがあると共に公害の要因となるので好ましくない。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、窒素雰囲気
下で焼成しても還元されにくいため導体として銅を使用
することが可能であり、抵抗値変化率が小さく、且つ人
体に対する影響及び公害の点でも問題のない被覆用ガラ
ス組成物を提供することを目的とするものである。

本発明の他の目的は、軟化点が６５０〜８８０℃熱膨張
係数が５５〜７５ＸＩＯ−’／’Ｃであり、耐水性に優
れた被覆用ガラス組成物を提供することである。

すなわち本発明のガラス組成物は９００℃焼成のケミカ
ルボンドタイプの銅導体が使用され、それに伴って抵抗
体としてＬａＢ、及びＳｎＯ３が使用される高信頼性の
電子部品回路の保護用として開発されたものであるが、
ＬａＢ、及び５ｎ０２は６８０℃以上の高温で焼成する
と劣化しやすく、またＳｎＯ２は８５０℃以下の低温で
焼成すると抵抗値変化率が大きくなるためガラスの軟化
点は６５０〜６８０℃であることが要求される。さらに
回路はアルミナ基板上に形成され、ガラスの熱膨張係数
をアルミナのそれに適合させる必要があるため、５５〜
７５Ｘ１Ｇ−’／”Ｃであるのが好ましく、またガラス
の耐水性が悪いと回路を高湿度下で作動させる際信頼性
に乏しくなるため耐水性に優れていることが要求される
。

［発明の構成］ 本発明の被覆用ガラス組成物は、重量百分率でＶ２Ｏ５
１〜ｌＧ％、Ｚｎ０２０〜５０％、Ｂ２Ｏ３３〜３０％
、８１０２１１〜２５％、Ａｌ２Ｏ３［ｉ　〜１５％、
ＭｇＯ１ＣａＯ，５ｒＯ１ＲａＯの群から選択された１
者又は２者以上１〜２０％を含有してなることを特徴と
する。

以下本発明の被覆用ガラス組成物の各成分の限定理由を
示す、。

Ｖ２Ｏ５は網目形成酸化物であり、その含有量は１〜１
０％である。１％より少ない場合は、抵抗体の抵抗値変
化率が大きくなり、１０％より多い場合は軟化点が６５
０℃より低くなってしまう。

ＺｎＯは中間酸化物であり、その含有量は２０〜５０％
である。２０％より少ない場合は、軟化点が８８０℃よ
り高くなってしまい、５０％より多い場合は軟化点が６
５０℃より低くなると共にガラスが失透し易くなる。

Ｂ２Ｏ３は網目形成酸化物であり、且つガラスの溶融性
を良好にするフラックス剤として用いられ、その含有量
は８〜３０％である。３％より少ない場合は、フラック
ス剤としての効果が乏しくガラス化せず３０％より多い
場合は、軟化点が８５０℃より低くなると共に耐水性が
低下する。

Ｓ１０．も網目形成酸化物であり、ガラスの軟化点゛及
び熱膨張係数を調整すると共に耐水性を良好にし、しか
も抵抗値変化率を小さくする効果を有し、その含有量は
、１１〜２５％である。１１％より少ない場合は、軟化
点が６５０℃より低くなり、２５％より多い場合は、軟
化点が６８０℃より高くなると共に熱膨張係数が小さく
なりすぎる。

Ａｌ２Ｏ３は中間酸化物であり、ＳｉＯ２と同様耐水性
５− を良好にする効果を有する。またＳｉＯ２の一部に置き
換えて用いると熱膨張係数を高める効果があり、その含
有量は６〜１５％である。６％より少ない場合は、熱膨
張係数が小さくなりすぎ、１５％より多い場合は、軟化
点が［０℃より高くなり流動性が低下し良好な被覆が行
なえなくなる。

ＭｇＯ，Ｃａｂ、　ＳｒＯ，ＢａＯは、網目修飾酸化物
であり、ガラスの熱膨張係数を高める効果を有し、その
含有量は１〜２０％である。１％より少ない場合は、熱
膨張係数が小さくなりすぎ、セラミック基板に適合しな
くなり、２０％より多い場合は、ガラスが不安定となり
、失透しやすくなる。

尚、本発明のガラスはＶ２Ｏ５の作用によって茶色系に
発色するため、消色剤としてＣｅＯ２やＴｅＯ２を２５
％まで含有させることが可能であり、これ以外にも清澄
剤としてＡｓ２Ｏ，や５ｂ２０３を５％まで含有させる
ことが可能である。

［実施例コ 以下本発明の被覆用ガラス組成物を実施例に基づいて説
明する。

−〇− 皮表は本発明のガラス （試料Ｎα１〜６） 及び比 較例のガラス （試料Ｎａ　７及び８） を示すものであ る。

以 下 余 白 ７− 表に示した各ガラス試料は以下のように調製した。

まず表に示す酸化物組成になるように原料を調合し混合
した後、白金るつぼにて約１３００℃で溶融し、次いで
水冷ローラーでフィルム状に酸型したガラスをアルミナ
ボールで微粉砕してガラス粉末を得た、そのガラス粉末
を用いて軟化点、熱膨張係数を測定してその結果を表に
示した。またこのガラス粉末とアクリル系の熱分解性バ
インダをテルピネオールなどの溶剤に溶解させたビーク
ルをスリーロールミルで混練してガラスペーストを作成
し、次いでスクリーン印刷で第１図及び第２図に示すテ
スト用回路を形成したアルミナ基板上に塗布し、約６６
５℃で焼成した。第１図及び第２図は、表面にテスト用
回路を形成し、ガラスを被覆したアルξす基板の平面図
及び断面図であり、１はアルミナ基板、２は導体、３は
ＬａＢ８系あるいはＳｎＯ２系の抵抗体、４はガラスを
各々示すもので、これを使用して耐水性、抵抗値変化率
を測定し、その結果を表に示した。

９− 表から明らかなように本発明品（試料Ｎ［１１〜６）は
、軟化点が６５０〜６８０℃、熱膨張係数が５５〜７５
ＸＩＯ−７／’Ｃで耐水性が良好であり、且つ抵抗値変
化率が−０，５〜＋４．６と小さく、各特性とも良好な
値を示していた。一方比較例である試料Ｎ１１７は、軟
化点、耐水性については良好な値を示したが、熱膨張係
数が５０Ｘ１０−７／’Ｃと低く；抵抗値変化率も＋７
．５〜１２．４と大きいため好ましくなかった。さらに
試料Ｎａ　８は主成分であるＰｂＯが焼成過程で還元さ
れてｐｂとなるため十分にガラス化せずペースト焼成後
の耐水性、抵抗値変化率の測定は不能であった。

尚、軟化点はガラス粉末を示差熱分析計で、熱膨張係数
はガラス粉末を焼結したものをデイラドメーターで測定
したものであり、耐水性はペーストを焼成したアルミナ
基板をプレッシャークツカーで１２１”Ｃ−２気圧−１
００％ＲＨの条件下で２０時間処理した後、ガラス表面
の光沢度合を観察して判定した。さらに抵抗値変化率は
回路の抵抗を４端子法によって測定して、焼成前後の抵
抗値の差を１０− 焼成前の抵抗値で割った値に１００を乗じた値（％）で
示したものであり、０％に近い程良好な特性である。

［発明の効果コ 以上のように本発明の被覆用ガラス組成物は、窒素雰囲
気下で焼成しても還元されにくいため導体として銅を使
用することが可能であり、抵抗値変化率が小さく、且つ
ＣｄＯを含有しないため人体に対する悪影響及び公害の
点でも問題は生じない。

さらに軟化点が６５０〜６８０℃、熱膨張係数が５５〜
７５Ｘ１０−７／”Ｃであり、耐水性にも優れているた
め高信頼性が要求される電子部品の回路の被覆用ガラス
として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は表面にテスト用回路を形成し、ガラスを被覆し
たアルミナ基板の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’線
断面図である。 −１１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量百分率でＶ＿２Ｏ＿５１〜１０％、ＺｎＯ２
   ０〜５０％、Ｂ＿２Ｏ＿３３〜３０％、ＳｉＯ＿２１１
   〜２５％、Ａｌ＿２Ｏ＿３６〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ
   、ＳｒＯ、ＢａＯの群から選択された１者又は２者以上
   １〜２０％を含有してなることを特徴とする被覆用ガラ
   ス組成物。