JPH05186243A - 結晶化ガラス−ガラス複合体及びその製造方法 - Google Patents
結晶化ガラス−ガラス複合体及びその製造方法Info
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- JPH05186243A JPH05186243A JP2056292A JP2056292A JPH05186243A JP H05186243 A JPH05186243 A JP H05186243A JP 2056292 A JP2056292 A JP 2056292A JP 2056292 A JP2056292 A JP 2056292A JP H05186243 A JPH05186243 A JP H05186243A
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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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
-
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】破壊強度の低下を極力抑えつつ、低誘電率の材
料を得る。 【構成】原組成の異なる２種類以上のガラスを粉砕して
フリット化し、成形後、焼成して少なくとも１種のガラ
スが結晶化し、少なくとも１種のガラスが結晶化せずガ
ラスとして残存することを特徴とする結晶化ガラス−ガ
ラスの製造方法。
料を得る。 【構成】原組成の異なる２種類以上のガラスを粉砕して
フリット化し、成形後、焼成して少なくとも１種のガラ
スが結晶化し、少なくとも１種のガラスが結晶化せずガ
ラスとして残存することを特徴とする結晶化ガラス−ガ
ラスの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波絶縁材料、ＩＣ
パッケージ又は多層基板等に用いられる電気絶縁セラミ
ックス材料として、優れた物性を有する結晶化ガラス−
ガラス複合体に関するものである。
パッケージ又は多層基板等に用いられる電気絶縁セラミ
ックス材料として、優れた物性を有する結晶化ガラス−
ガラス複合体に関するものである。
【０００２】
【従来技術】結晶化ガラス体はアルミナに比べて誘電率
が低く、熱膨張係数がＳｉチップに近く、まずまずの強
度を有していることから、上記の分野で利用されてい
る。そして、信号伝播をより高速化するために、最近で
はホウケイ酸ガラスのような低誘電率のガラスに石英、
石英ガラス、コーディエライト、ムライト、アルミナ等
を添加して低誘電率化（ε＝４．０４〜６．５）を図っ
ている（特開平３−６０４４３号公報、特開平３−８３
８５０号公報、特開平３−１４１１５３号公報）。
が低く、熱膨張係数がＳｉチップに近く、まずまずの強
度を有していることから、上記の分野で利用されてい
る。そして、信号伝播をより高速化するために、最近で
はホウケイ酸ガラスのような低誘電率のガラスに石英、
石英ガラス、コーディエライト、ムライト、アルミナ等
を添加して低誘電率化（ε＝４．０４〜６．５）を図っ
ている（特開平３−６０４４３号公報、特開平３−８３
８５０号公報、特開平３−１４１１５３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
も低誘電率化に伴って破壊強度σは低くなる傾向があ
り、例えば特開平３−６０４４３号公報に記載された材
料（アルミナ＋石英ガラス＋コーディエライト＋ホウケ
イ酸ガラス）の場合、ε＝４．５ではσ＝１５００〜１
６００kg／mm2 程度、特開平３−８３８５０号公報に記
載された材料（石英ガラス＋コーディエライト＋ホウケ
イ酸ガラス）の場合、ε＝４．４となるが、δ＝１６０
０kg／cm2 であり、特開平３−１４１１５３号公報に記
載された材料（石英ガラス＋ホウケイ酸ガラス）の場
合、ε＝４．１まで下がるが、σ＝１４００kg／cm2 で
あり、強度がかなり低くなる。本発明は、このような課
題を解決し、破壊強度の低下を極力抑えつつ、低誘電率
の材料を得ることを目的とする。
も低誘電率化に伴って破壊強度σは低くなる傾向があ
り、例えば特開平３−６０４４３号公報に記載された材
料（アルミナ＋石英ガラス＋コーディエライト＋ホウケ
イ酸ガラス）の場合、ε＝４．５ではσ＝１５００〜１
６００kg／mm2 程度、特開平３−８３８５０号公報に記
載された材料（石英ガラス＋コーディエライト＋ホウケ
イ酸ガラス）の場合、ε＝４．４となるが、δ＝１６０
０kg／cm2 であり、特開平３−１４１１５３号公報に記
載された材料（石英ガラス＋ホウケイ酸ガラス）の場
合、ε＝４．１まで下がるが、σ＝１４００kg／cm2 で
あり、強度がかなり低くなる。本発明は、このような課
題を解決し、破壊強度の低下を極力抑えつつ、低誘電率
の材料を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】その手段は、組成の異な
る２種類以上のガラスを混合し、成形後、焼成して、少
なくとも１種のガラスを結晶化させ、少なくとも１種の
ガラスをガラスとして残存させることを特徴とする結晶
化ガラス−ガラス複合体の製造方法にある。同様の手段
は、焼成により結晶化するガラスと焼成により結晶化し
ないガラスとを混合し、成形後、焼成することを特徴と
する結晶化ガラス−ガラス複合体の製造方法にある。
る２種類以上のガラスを混合し、成形後、焼成して、少
なくとも１種のガラスを結晶化させ、少なくとも１種の
ガラスをガラスとして残存させることを特徴とする結晶
化ガラス−ガラス複合体の製造方法にある。同様の手段
は、焼成により結晶化するガラスと焼成により結晶化し
ないガラスとを混合し、成形後、焼成することを特徴と
する結晶化ガラス−ガラス複合体の製造方法にある。
【０００５】本発明において、焼成により結晶化するガ
ラスとしては ＳｉＯ2 ４０〜５２重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２７〜３７重
量％、ＭｇＯ１１〜１３重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２〜８重量
％、ＣａＯ２〜８重量％、ＺｒＯ2 ０．１〜３重量％、 ＳｉＯ2 ５５〜６３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０〜２８重
量％、ＺｎＯ２〜６重量％、Ｂ2 Ｏ3 及び／又はＰ2 Ｏ
5 ０．１〜６重量％、並びに ＳｉＯ2 ５５〜６３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０〜２８重
量％、Ｙ2 Ｏ3 １〜８重量％、ＭｇＯ１０〜２０重量
％、Ｂ2 Ｏ3 及び／又はＰ2 Ｏ5 ０．１〜５重量％ のいずれかのガラスを用いることができる。
ラスとしては ＳｉＯ2 ４０〜５２重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２７〜３７重
量％、ＭｇＯ１１〜１３重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２〜８重量
％、ＣａＯ２〜８重量％、ＺｒＯ2 ０．１〜３重量％、 ＳｉＯ2 ５５〜６３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０〜２８重
量％、ＺｎＯ２〜６重量％、Ｂ2 Ｏ3 及び／又はＰ2 Ｏ
5 ０．１〜６重量％、並びに ＳｉＯ2 ５５〜６３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０〜２８重
量％、Ｙ2 Ｏ3 １〜８重量％、ＭｇＯ１０〜２０重量
％、Ｂ2 Ｏ3 及び／又はＰ2 Ｏ5 ０．１〜５重量％ のいずれかのガラスを用いることができる。
【０００６】また、焼成により結晶化しないガラスとし
てはホウケイ酸ガラスを用いることができる。更に他の
手段は、結晶化ガラス２０〜８０重量％及び残部非結晶
化ガラスよりなることを特徴とする結晶化ガラス−ガラ
ス複合体にある。
てはホウケイ酸ガラスを用いることができる。更に他の
手段は、結晶化ガラス２０〜８０重量％及び残部非結晶
化ガラスよりなることを特徴とする結晶化ガラス−ガラ
ス複合体にある。
【０００７】
【作用効果】本発明によれば、破壊強度を１７００〜２
４００kg／cm2 のレベルに維持したまま、誘電率を４．
１〜４．９と低くすることができる。従って、前記産業
上の利用分野において、使用状態での機械的衝撃に充分
耐え、しかも信号伝播速度が一層速くなる。加えて本発
明結晶化ガラス−ガラス複合体は、熱膨張係数が１９〜
２７×１０-7／℃（室温〜４００℃での平均）の範囲内
となるものであり、Ｓｉチップの熱膨張係数に近い値を
示すから、Ｓｉチップ搭載後の動作時にチップ剥離を生
じることがない。また、原料がガラスであることから、
９００〜１０５０℃という低温での焼成が可能である。
従って、金、銀、銅のような低抵抗低融点の導体材料と
同時焼成が可能である。
４００kg／cm2 のレベルに維持したまま、誘電率を４．
１〜４．９と低くすることができる。従って、前記産業
上の利用分野において、使用状態での機械的衝撃に充分
耐え、しかも信号伝播速度が一層速くなる。加えて本発
明結晶化ガラス−ガラス複合体は、熱膨張係数が１９〜
２７×１０-7／℃（室温〜４００℃での平均）の範囲内
となるものであり、Ｓｉチップの熱膨張係数に近い値を
示すから、Ｓｉチップ搭載後の動作時にチップ剥離を生
じることがない。また、原料がガラスであることから、
９００〜１０５０℃という低温での焼成が可能である。
従って、金、銀、銅のような低抵抗低融点の導体材料と
同時焼成が可能である。
【０００８】したがって、超高速ＬＳＩを実装するため
のパッケージや多層基板用の材料として好適である。結
晶化するガラスと結晶化しないガラスとの割合は、焼結
性と破壊強度の点から結晶化するガラス２０〜８０重量
％に対して結晶化しないガラス８０〜２０重量％が良好
であった。
のパッケージや多層基板用の材料として好適である。結
晶化するガラスと結晶化しないガラスとの割合は、焼結
性と破壊強度の点から結晶化するガラス２０〜８０重量
％に対して結晶化しないガラス８０〜２０重量％が良好
であった。
【０００９】
【実施例】焼成後に理論上で表１の重量組成のガラスが
得られるように、ＭｇＣＯ3 、Ａｌ（ＯＨ）3 、ＳｉＯ
2 、Ｙ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3 、ＺｎＯ、Ｈ3 ＢＯ3 、Ｈ3
ＰＯ4 、ＺｒＯ2 を秤量し、ライカイ機にて混合し、白
金ルツボにて１４００〜１５００℃の適当な温度で溶融
し、融液を水中へ投入し、急冷してガラス化し、その後
アルミナ製ボールミルで粉砕してフリット（ガラス粉
末）を得た。
得られるように、ＭｇＣＯ3 、Ａｌ（ＯＨ）3 、ＳｉＯ
2 、Ｙ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3 、ＺｎＯ、Ｈ3 ＢＯ3 、Ｈ3
ＰＯ4 、ＺｒＯ2 を秤量し、ライカイ機にて混合し、白
金ルツボにて１４００〜１５００℃の適当な温度で溶融
し、融液を水中へ投入し、急冷してガラス化し、その後
アルミナ製ボールミルで粉砕してフリット（ガラス粉
末）を得た。
【００１０】
【表１】 また、表２に示す組成のホウケイ酸ガラス粉末を準備し
た。
た。
【表２】 これらのガラス粉末を表３の割合で混合し、金型プレス
により、成形体を得たのち、１００℃／時間の昇温速度
で９００〜１０００℃の温度まで加熱し、次いで同温度
で２時間焼成し、その後２００℃／時間の冷却速度で冷
却し、試料Ｎｏ．１〜１２の焼結体を得た。
により、成形体を得たのち、１００℃／時間の昇温速度
で９００〜１０００℃の温度まで加熱し、次いで同温度
で２時間焼成し、その後２００℃／時間の冷却速度で冷
却し、試料Ｎｏ．１〜１２の焼結体を得た。
【００１１】
【表３】 このようにして得た焼結体につき、比誘電率、熱膨張係
数、吸水率、強度等を測定した。測定は、比誘電率、熱
膨張係数、吸水率についてはＪＩＳ Ｃ２１４１に従
い、強度についてはＪＩＳ Ｒ１６０１に従って行っ
た。また、焼結体の構成相をＸ線回折により調査した。
それらの結果を表４に示す。
数、吸水率、強度等を測定した。測定は、比誘電率、熱
膨張係数、吸水率についてはＪＩＳ Ｃ２１４１に従
い、強度についてはＪＩＳ Ｒ１６０１に従って行っ
た。また、焼結体の構成相をＸ線回折により調査した。
それらの結果を表４に示す。
【００１２】
【表４】 表４より本発明品は焼成温度９５０〜１０００℃で緻密
に焼結でき、比誘電率４．１〜４．９と低いうえに、曲
げ強度が１７００〜２４００kg／mm2 と高かった。ま
た、熱膨張係数も１９〜２７×１０-7／℃でＳｉチップ
のそれに近かった。そして、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１２
（Ｎｏ．９を除く）の焼結体における主結晶はα−コウ
ジェライトであり、残存ガラス相によるハローが確認さ
れた。試料Ｎｏ．９の構成相は、α−コーディエライト
とα−石英であった。
に焼結でき、比誘電率４．１〜４．９と低いうえに、曲
げ強度が１７００〜２４００kg／mm2 と高かった。ま
た、熱膨張係数も１９〜２７×１０-7／℃でＳｉチップ
のそれに近かった。そして、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１２
（Ｎｏ．９を除く）の焼結体における主結晶はα−コウ
ジェライトであり、残存ガラス相によるハローが確認さ
れた。試料Ｎｏ．９の構成相は、α−コーディエライト
とα−石英であった。
【００１３】表４において、熱膨張係数が１００〜１２
０×１０-7／℃と大きなα−石英が析出しているにもか
かわらず、破壊強度がそれほど低下していないのは、結
晶化しないガラスマトリックスが多く存在し、しかも焼
結過程におけるそのガラスの濡れ性が良好であるため、
化学的結合が強くなったものと考えられる。
０×１０-7／℃と大きなα−石英が析出しているにもか
かわらず、破壊強度がそれほど低下していないのは、結
晶化しないガラスマトリックスが多く存在し、しかも焼
結過程におけるそのガラスの濡れ性が良好であるため、
化学的結合が強くなったものと考えられる。
【００１４】
【比較例】比較のために、結晶化しないガラスを用いな
いことと重量組成が表５に示すものであることを除くほ
かは上記実施例と同一条件で試料Ｎｏ．１３〜１８の焼
結体を製造した。
いことと重量組成が表５に示すものであることを除くほ
かは上記実施例と同一条件で試料Ｎｏ．１３〜１８の焼
結体を製造した。
【表５】 このようにして得た焼結体につき、比誘電率、熱膨張係
数、吸水率、強度等を測定した。結果を表６に示す。
数、吸水率、強度等を測定した。結果を表６に示す。
【表６】 いずれも熱膨張係数、吸水率、強度については、満足し
うる値であったが、比誘電率が５を超えていた。そし
て、すべての焼結体が結晶化していた。
うる値であったが、比誘電率が５を超えていた。そし
て、すべての焼結体が結晶化していた。
【変形例】上記実施例では、成形手段として金型プレス
を採用したが、ドクターブレードによるシート成形手段
を採用しても良い。また、白金ルツボに代えてアルミナ
製ルツボや石英製ルツボを用いても良い。
を採用したが、ドクターブレードによるシート成形手段
を採用しても良い。また、白金ルツボに代えてアルミナ
製ルツボや石英製ルツボを用いても良い。
Claims (6)
- 【請求項１】 組成の異なる２種類以上のガラスを混合
し、成形後、焼成して、少なくとも１種のガラスを結晶
化させ、少なくとも１種のガラスをガラスとして残存さ
せることを特徴とする結晶化ガラス−ガラス複合体の製
造方法。 - 【請求項２】 焼成により結晶化するガラスと焼成によ
り結晶化しないガラスとを混合し、成形後、焼成するこ
とを特徴とする結晶化ガラス−ガラス複合体の製造方
法。 - 【請求項３】 焼成により結晶化するガラスが２０〜８
０重量％、焼成により結晶化しないガラスが８０〜２０
重量％よりなることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の結晶化ガラス−ガラス複合体の製造方法。 - 【請求項４】 焼成により結晶化するガラスが、 ＳｉＯ2 ４０〜５２重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２７〜３７重
量％、ＭｇＯ１１〜１３重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２〜８重量
％、ＣａＯ２〜８重量％、ＺｒＯ2 ０．１〜３重量％、 ＳｉＯ2 ５５〜６３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０〜２８重
量％、ＺｎＯ２〜６重量％、Ｂ2 Ｏ3 及び／又はＰ2 Ｏ
5 ０．１〜６重量％、並びに ＳｉＯ2 ５５〜６３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０〜２８重
量％、Ｙ2 Ｏ3 １〜８重量％、ＭｇＯ１０〜２０重量
％、Ｂ2 Ｏ3 及び／又はＰ2 Ｏ5 ０．１〜５重量％ のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の結晶化ガラス−ガラス複合体の製造方法。 - 【請求項５】 焼成により結晶化しないガラスがホウケ
イ酸ガラスであることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の結晶化ガラス−ガラス複合体の製造方法。 - 【請求項６】 結晶化ガラス２０〜８０重量％及び残部
非結晶化ガラスよりなることを特徴とする結晶化ガラス
−ガラス複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056292A JPH05186243A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 結晶化ガラス−ガラス複合体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056292A JPH05186243A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 結晶化ガラス−ガラス複合体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05186243A true JPH05186243A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12030612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056292A Pending JPH05186243A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 結晶化ガラス−ガラス複合体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05186243A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0941973A2 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-15 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| US7264894B2 (en) | 1998-03-13 | 2007-09-04 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| JP2008086004A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Seiko Instruments Inc | 電子デバイスの製造方法、電子デバイス、発振器および電子機器 |
-
1992
- 1992-01-09 JP JP2056292A patent/JPH05186243A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0941973A2 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-15 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| EP0941973A3 (en) * | 1998-03-13 | 2000-09-27 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| US6294490B1 (en) | 1998-03-13 | 2001-09-25 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| US6569792B2 (en) | 1998-03-13 | 2003-05-27 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| US6774072B2 (en) | 1998-03-13 | 2004-08-10 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| US6960399B2 (en) | 1998-03-13 | 2005-11-01 | Hoya Corporation | Crystalized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| US7264894B2 (en) | 1998-03-13 | 2007-09-04 | Hoya Corporation | Crystallized glass for information recording medium, crystallized glass substrate, and information recording medium using the crystallized glass substrate |
| JP2008086004A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Seiko Instruments Inc | 電子デバイスの製造方法、電子デバイス、発振器および電子機器 |
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