JPH0426525A

JPH0426525A - 被覆用ガラス組成物

Info

Publication number: JPH0426525A
Application number: JP13195390A
Authority: JP
Inventors: Kanekazu Fukushima; 福島　謙和; Masahiko Ouji; 雅彦應治
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-29

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】［産業上の利用分野コ本発明は、電子部品に用いられる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抵抗体及び導体からなる
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てい
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、これを導体として用いた場合、窒素雰囲気下で焼
成を行う必要がある。

ところで従来よりこの用途に使用されるガラスとしては
、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ，−ＳｉＯ゜系ガラスがあり、このガ
ラスは耐酸性に優れているため後工程で電極メ、キを行
うことが可能であり、且つ耐水性に優れているため回路
を高湿度下で作動させる際の信頼性が高い。さらに軟化
点が低く、所望の熱膨張係数に調節しやすいという長所
を存する。

しかしながらこの系のガラスは、窒素雰囲気下で焼成す
ると還元されて鉛（Ｐｂ）が析出し易くなって特性が著
しく劣化しやすいという欠点を有しており、そのため一
般にＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ゜系ガラスを用いる場合
は、ガラスに別途過酸化物を添加することによってＰｂ
Ｏの還元を防止する手段が採られるが、この場合でも焼
成時に過剰に放出された酸素によって発泡が生じたり、
周囲の銅導体の酸化が起こりやすいという問題が発生す
る。

またこの用途のガラスとしては、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ＊−Ｓ
ｉＯ２系ガラス以外にもＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系
ガラスやＣｄ０−１１１ａＯｓ−ＳｉＯ２系ガラスが存
在するが、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−５ｆ０２系ガラスは、耐
酸性が悪く、且つガラスを被覆する前後の抵抗体の抵抗
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く、さらにＣｄ０−Ｂ２Ｏ３−
ＳＩ０２系ガラスハ、ＣｄＯ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ため好まし
くない。

［発明の目的］本発明は、上記蓼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、耐酸性に優れ、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、基板の焼成時に回路が劣化しない
ように８００℃以下の軟化点を育し、またアルミナ基板
の熱膨張係数に適合するように５５〜７５Ｘ　１Ｇ−’
／　”Ｃの熱膨張係数を有する被覆用ガラス組成物を提
供することである。

［発明の構成］本発明者等は、種々の研究を重ねた結果、ＰｂＯ−Ｂ２
Ｏ３−５ｉＯｚ系ガラス組成中にＶ２Ｏ６を所定量添加
することによって、過酸化物を添加することな（窒素雰
囲気下で焼成してもＰｂＯの還元を防止することができ
ることを見いだし、本発明として提案するものである。

すなわち本発明の被覆用ガラス組成物は、重量百分率１
？Ｐｂｏ　８．０〜Ｇ５．０％、Ｂ、０３３．０〜３０
．０％、ＳｉＯ２３．０〜３５．０％、Ｖ２Ｏ５０．５
〜３５．０％、ＺｎＯ５，０〜５０．０％、Ａｌ２Ｏ３
０〜１０．０％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ１ＢａＯから
選択された１者又は２者以上０〜２０．０％からなり、
好ましくは、重量百分率でｐｂｏ　ｉｏ、ｏ〜８０．０
％、Ｂ２Ｏ３３，０〜２５．０％、　５ｔｏ２５．０〜
３０．０％、Ｖ２Ｏ５０，８〜３０．０％、ＺｎＯ７，
０〜４５．０％、Ａｌ２０３０〜７．０％、Ｉ［ｇＯ、
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯから選択された１者又は２者以
上０〜１９．０％から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。

ＰｂＯは、中間酸化物であり、軟化点を下げる効果を育
しており、その含有量は８．０〜６５．０％、好ましく
は１０．０〜６０．０％である。８．０％より少ない場
合は、軟化点を低く維持するために同じ効果を有するＺ
ｎＯやＢ２Ｏ３の含有量を相対的に増やす必要があるた
め耐酸性が低下し、６５．０％より多い場合は、ガラス
が還元しやすくなる。

Ｂ２Ｏ３は網目形成酸化物であり、軟化点を下げる効果
を有し、且つフラックス剤として用いられ、その含有量
は３．０〜３０．０％、好ましくは５．０〜２５゜０％
である。３．０％より少ない場合は、フラックス剤とし
ての効果が乏しいためガラス化せず、３０゜０％より多
い場合は、ガラスの耐酸性、耐水性か著しく低下して回
路保護の目的を達成することができにくい。

ｓｉｏ。も網目形成酸化物であり、耐酸性、耐水性を良
好にすると共に抵抗値変化率を小さくする効果を有し、
その含有量は３．０〜３５．０％、好ましくは５．０〜
３０．０％である。３．０％より少ない場合は、上記効
果に乏しくなり、３５．０％より多い場合は、ガラスの
軟化点が上がり、流動性が悪くなるため良好な被覆が行
えなくなる。

Ｖ２Ｏ５は網目形成酸化物であり、Ｐｂｏの還元を防止
する効果を有しており、その含有量は０．５〜３５゜０
％、好ましくは０．８〜３０．０％である。０．５％よ
り少ない場合は、上記効果に乏しくなり、３５．０％よ
り多い場合は、ガラスが失透しやすくなる。

ＺｎＯは中間酸化物であり、軟化点を下げる効果を存し
ており、その含有量は５．０〜５０．０％、好ましくは
７．０〜４５．０％である。５．０％より少ない場合は
、熱膨張係数が高くなりすぎ、ＳＯ，Ｏ％より多い場合
は、ガラスが失透しやすくなると共に耐酸性が悪くなる
。

Ａ１□０３は中間酸化物であり、Ｓｉｎ、と同様耐水性
を向上する目的で含有することができるが、　１０．０
％より多いとガラスの軟化点が上がり、流動性が悪くな
るため、その含有量は０〜１０．０％、好ましくは０〜
７．０％である。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは、網目修飾酸化物で
あり、ガラスの熱膨張係数を調節する目的で含有でき、
その含有量は含量でＯ〜２０．０％、好ましくは０〜１
３．０％である。２０．０％より多い場合は、ガラスが
失透しやすくなる。

尚、本発明のガラスはｖ２０５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
゜０％まで含有させることが可能であり、これ以外にも
Ａｓ２Ｏ３，５ｂ２０３等を清澄剤として５．０％まで
添加す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。

次表は本発明の実施例のガラス（試料階１〜８）及び比
較例のガラス（試料陽９〜１１）を示すものである。

以下余白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成型したガラスをアルミ
ナボールミルで微粉砕してガラス粉末を得た。このガラ
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。

また先記したＮｏ、１−１０の試料のガラス粉末に対し
、アクリル系の熱分解性バインダをテルピネオールの溶
剤に溶解させたビークルをスリーロールで混練してガラ
スペーストを作成し、Ｎｏ、１１の試料のガラス粉末に
はさらに過酸化物としてＳｒＯ□粉末も添加してガラス
ペーストを作成した。次いでこれらのガラスペーストを
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、窒素雰囲気下で約
５９０℃、１０分間の条件で焼成した。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
アルミナ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は抵抗体、４はガラスを各々示すも
ので、これを使用して抵抗値変化率を測定すると共に耐
酸性、発泡の数を調べ、その結果を表に示した。

表から明らかなように本発明の実施例である階１〜８の
試料は、軟化点が５９５℃以下、熱膨張係数が５９〜７
２Ｘ　１０−７／　”Ｃで、抵抗値変化率が＋２．４〜
−０．５％と小さく、良好な耐酸性を育し、且つ発泡の
数が少なかった。

一方、比較例であるＮ１９の試料は、軟化点、熱膨張係
数、発泡の数については良好な値を示したが、抵抗値変
化率が＋８５％と大きく、耐酸性も悪かった。また同じ
＜ｍｉｏの試料は、主成分であるＰｂＯが焼成過程で還
元されてＰｂとなったため十分にガラス化せず、ペース
ト焼成後の特性の測定は不可能であった。さらにＮｏ、
１１の試料は、良好な軟化点、熱膨張係数、抵抗値変化
率、耐酸性を示したが、発泡の数が非常に多かった。

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
したものである。また抵抗値変化率は、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。さらに
耐酸性は、５重量％硫酸水溶液（２５℃）中に３０分間
浸せきした後水洗、乾燥し、ガラス表面の光沢の劣化及
び残渣の宵無を観察し、また発泡の数は、ガラス表面を
実体顕微鏡（Ｘ　３０）で観察し、１０ａ＋ｍ口当たり
のブリスタの数を計算することに調べたものである。

［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過酸化物を添加す
る必要がなく、しかも抵抗値変化率が小さく、且つＣｄ
Ｏ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ｅｏｏ℃以下、熱膨張係数が５５〜７５
Ｘ　１０−’／’Ｃであり、耐酸性にも優れており、特
に銅導体を使用した高密度の回路の保護材料として好適
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Ｃｔ第１図のＡ−Ａ”
線断面図である。１・・・アルミナ基板　　　２・・・導体３・・・抵抗
体　　　　　　４・・・ガラス特許出願人　　日本電気
硝子株式会社代表者　岸　１）清　作

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量百分率で、ＰｂＯ８．０〜６５．０％、Ｂ＿
２Ｏ＿３３．０〜３０．０％、ＳｉＯ＿２３．０〜３５
．０％、Ｖ＿２Ｏ＿５０．５〜３５．０％、ＺｎＯ５．
０〜５０．０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜１０．０％、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯから選択された１者又は２
者以上０〜２０．０％からなることを特徴とする被覆用
ガラス組成物。
（２）重量百分率で、ＰｂＯ１０．０〜６０．０％、Ｂ
＿２Ｏ＿３５．０〜２５．０％、ＳｉＯ＿２５．０〜３
０．０％、Ｖ＿２Ｏ＿５０．８〜３０．０％、ＺｎＯ７
．０〜４５．０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜７．０％、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯから選択された１者又は２
者以上０〜１９．０％からなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の被覆用ガラス組成物。