JPH0617250B2 - Glass ceramic sintered body - Google Patents

Glass ceramic sintered body

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JPH0617250B2
JPH0617250B2 JP61223264A JP22326486A JPH0617250B2 JP H0617250 B2 JPH0617250 B2 JP H0617250B2 JP 61223264 A JP61223264 A JP 61223264A JP 22326486 A JP22326486 A JP 22326486A JP H0617250 B2 JPH0617250 B2 JP H0617250B2
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glass
sintered body
weight
filler
firing
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久光 高橋
政行 石原
圭造 槙尾
昭一 岡
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C14/00Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/004Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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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    • C03C2214/04Particles; Flakes

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、銀,銀−パラジウム,金などの低抵抗金属
と同時焼成でき、高集積化したLSIを多数搭載するた
めの多層配線基板などの絶縁材料を製造するのに用いら
れるガラスセラミック焼結体に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an insulating material such as a multilayer wiring board for mounting a large number of highly integrated LSIs that can be co-fired with a low resistance metal such as silver, silver-palladium, or gold. The present invention relates to a glass ceramic sintered body used for manufacturing.

〔背景技術〕[Background technology]

近年、高集積化したLSIや各種の素子を多数搭載する
多層配線基板では、小型化や高信頼性の要求が高まるに
つれて、セラミック材の多層配線基板の利用が広がって
きている。
In recent years, in a multilayer wiring board on which a large number of highly integrated LSIs and various elements are mounted, the use of a multilayer wiring board made of a ceramic material has been expanding as the demand for miniaturization and high reliability has increased.

セラミック多層配線基板は、アルミナを主材にしてグリ
ーンシートを形成し、このグリーンシート上に高融点金
属(Mo,W等)の導体配線を厚膜技術により印刷形成
する。そのあと、このグリーンシートを貼り合わせて積
層した多層グリーンシートを約1500〜1600℃の
高温非酸化雰囲気中で焼成して得られる。
In the ceramic multilayer wiring board, a green sheet is formed using alumina as a main material, and a conductor wiring of a refractory metal (Mo, W, etc.) is printed and formed on the green sheet by a thick film technique. After that, a multilayer green sheet obtained by laminating and stacking the green sheets is fired in a high temperature non-oxidizing atmosphere of about 1500 to 1600 ° C.

しかし、アルミナを主材料とする上述のような多層配線
基板では、アルミナの高い比誘電率と、微細化配線導体
(Mo,W等の高融点金属)の高い抵抗によって、多層
構造の配線中を伝播する信号の伝達時間が長くなり、高
速化の要望に応え難かった。
However, in the above-mentioned multi-layered wiring board containing alumina as a main material, the high relative permittivity of alumina and the high resistance of the fine wiring conductors (high melting point metals such as Mo and W) cause the multi-layered wiring to have The transmission time of the propagating signal was long, and it was difficult to meet the demand for higher speed.

この問題を解決するために、高抵抗の高融点金属材料の
代わりに、低抵抗金属材料(Au、Ag、Ag−Pd、
Cu等)に使って微細化配線を形成することも考えられ
る。しかしながら、上記の各低抵抗金属材料は融点が1
000℃付近であり、アルミナの焼結温度よりもはるか
に低くなっいる。そのため、仮に用いたとしても、焼結
以前に配線パターンが融解して表面張力で収縮し断線し
てしまうという問題があった。
In order to solve this problem, a low resistance metal material (Au, Ag, Ag-Pd,
It is also conceivable to form fine wiring by using Cu or the like). However, each of the low resistance metal materials mentioned above has a melting point of 1
It is around 000 ° C., which is much lower than the sintering temperature of alumina. Therefore, even if it is used, there is a problem that the wiring pattern melts before the sintering and contracts due to the surface tension, resulting in disconnection.

この問題を解決するため、ガラス、あるいはガラス粉末
焼結体(ガラス−セラミック体)の多層配線基板が提案
されている。
In order to solve this problem, a multilayer wiring board of glass or a glass powder sintered body (glass-ceramic body) has been proposed.

このようなガラス粉末焼結体、とくに、SiO−Al
−MgO系(以下に、「コーディエライト系」と
記す)の具体例が、特公昭59−22399号公報、特
開昭59−178752号公報、特公昭57−6257
号公報、および、特公昭59−46900号公報に記載
されている。しかし、特公昭59−22399号公報、
特公昭57−6257号公報および特開昭59−178
752号公報公報に記載されているガラス粉末焼結体
は、いずれも、組成にNa,K,Li,Pbの比較的イ
オン伝導性の高い元素を含んでいることから、マイグレ
ーション現象が生ずる。そのため、基板としてもっとも
重要な特性である絶縁性の劣化が生じやすいという問題
がある。一方、特公昭59−46900号公報に記載さ
れているガラス粉末焼結体は、イオン伝導性の高い上記
の元素をほとんど含んでおらず、上記マイグレーション
に伴う絶縁性の劣化というものはない。しかも、特公昭
59−46900号公報記載のガラス粉末焼結体は、9
50℃近辺の焼成温度で緻密な焼結体を得られる。しか
しながら、実際には、焼成は1000℃をかなり超える
温度で行うようにしなければ、析出結晶が完全なα−コ
ーディエライトにならず、μ−コーディエライトが多く
なり、目的に合うような電気特性や熱膨張率が得られな
い。そればかりか、α型とμ型の混在した再現性の悪い
結晶体しか得られないと言う問題があった。また、従来
のガラスセラミック粉末の中には、導体配線と成形体と
の焼成収縮率がうまく合致しないために、低抵抗金属配
線を成形体(グリーンシート)上に印刷形成しておいて
同時焼成を行うときに、焼成後の基板が反ったり、寸法
精度が悪くなるという欠点を持つものもあった。
Such a glass powder sintered body, especially SiO 2 -Al
Specific examples of 2 O 3 -MgO type (hereinafter referred to as “cordierite type”) are disclosed in JP-B-59-22399, JP-A-59-178752, and JP-B-57-6257.
And Japanese Patent Publication No. 59-46900. However, Japanese Patent Publication No. 59-22399,
JP-B-57-6257 and JP-A-59-178.
In all of the glass powder sintered bodies described in Japanese Patent No. 752 Publication, migration phenomenon occurs because the composition contains elements having relatively high ion conductivity such as Na, K, Li, and Pb. Therefore, there is a problem that deterioration of the insulating property, which is the most important characteristic of the substrate, is likely to occur. On the other hand, the glass powder sintered body described in Japanese Examined Patent Publication No. 59-46900 does not contain the above-mentioned elements having high ionic conductivity, and there is no deterioration of insulation due to the migration. Moreover, the glass powder sintered body described in JP-B-59-46900 is 9
A dense sintered body can be obtained at a firing temperature near 50 ° C. However, in practice, unless the firing is performed at a temperature considerably higher than 1000 ° C., the precipitated crystals do not become complete α-cordierite, and the amount of μ-cordierite increases, so that the electrical conductivity suitable for the purpose is increased. The characteristics and coefficient of thermal expansion cannot be obtained. In addition, there is a problem that only a crystal having poor reproducibility in which α-type and μ-type are mixed can be obtained. In the conventional glass-ceramic powder, since the firing shrinkage ratio of the conductor wiring and the molded body does not match well, low resistance metal wiring is printed and formed on the molded body (green sheet) and co-fired. In some cases, there was a defect that the substrate after firing was warped or the dimensional accuracy was deteriorated.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

この発明は、このような事情に鑑みて、1000℃以下
の低い温度での焼成でも十分緻密化されていて、誘電率
も低く、しかも、多層配線基板材料として用いても、マ
イグレーション現象による絶縁劣化が起こらないばかり
か、低抵抗金属材料による配線形成にも適したガラスセ
ラミック焼結体を提供することを目的とする。
In view of such circumstances, the present invention is sufficiently densified even by firing at a low temperature of 1000 ° C. or less, has a low dielectric constant, and even when used as a multilayer wiring board material, insulation deterioration due to a migration phenomenon is caused. It is an object of the present invention to provide a glass-ceramic sintered body which is suitable not only for the occurrence of wiring, but also for wiring formation using a low resistance metal material.

〔発明の開示〕[Disclosure of Invention]

前記の目的を達成するため、発明者らは、新しいタイプ
のガラス(結晶化するガラス)と、フィラーとの組み合
わせで焼結体の性能の向上をはかるべく鋭意検討を行っ
た。その結果、この発明を完成させた。
In order to achieve the above-mentioned object, the inventors have conducted extensive studies to improve the performance of a sintered body by combining a new type of glass (crystallizing glass) and a filler. As a result, the present invention has been completed.

したがって、この発明は、ガラス組成物粉末とフィラー
との混合物を焼成して得られるガラスセラミック焼成体
であって、前記ガラス組成物粉末が、 SiO 48〜63重量%、 Al 10〜25重量%、 B 4〜10重量%、 MgO 10〜25重量%、 からなる母ガラスの前記MgOのうち3〜20重量%が
BaO,SrOおよびCaOからなる群より選ばれた少
なくとも1つで置換されてなる組成を有し、このガラス
組成物粉末とフィラーとが、 ガラス組成物粉末 70〜95重量%、 フィラー 5〜30重量%、 の混合割合となっていることを特徴とするガラスセラミ
ック焼結体を要旨とする。
Therefore, the present invention is a glass-ceramic fired body obtained by firing a mixture of a glass composition powder and a filler, wherein the glass composition powder is SiO 2 48 to 63 wt%, Al 2 O 3 10. 25% by weight, B 2 O 3 4 to 10% by weight, MgO 10 to 25% by weight, and 3 to 20% by weight of the MgO of the mother glass is at least 1 selected from the group consisting of BaO, SrO and CaO. It is characterized in that the glass composition powder and the filler have a composition of 70 to 95% by weight and a filler of 5 to 30% by weight. The gist is a glass-ceramic sintered body.

以下に、この発明にかかるガラスセラミック焼結体を詳
しく説明する。
The glass ceramic sintered body according to the present invention will be described in detail below.

母ガラスの組成は、SiOが48〜63重量%、Al
が10〜25重量%、Bが4〜10重量
%、MgOが10〜25重量%からなる。このような母
ガラスにおいて、MgOの3〜20重量%がBaO,S
rOおよびCaOからなる群より選ばれた少なくとも1
つ(以下、「RO」とのみ記す)で置換されている。こ
のようにすれば、アルミナの持つ比較的高い誘電率(9
6%アルミナで約10)に比べかなり低いレベルの誘電
率を有するようになる。しかも、置換されていないSi
−Al−MgO−B系のガラス組成物
と同様に850℃付近、高々950℃までの焼成温度で
非多孔質の焼結を行うことができる。そして、焼結体の
主結晶相はコーディエライトとなるため、誘電率が低
く、機械的強度も大きくなる。また、ガラス原料の溶解
温度も1400℃で十分できるため、溶融が通常の粘土
ルツボや溶解炉で十分間にあうので、製造上からも都合
がよい。
The composition of the mother glass is such that SiO 2 is 48 to 63 wt%, Al is
2 O 3 is 10 to 25 wt%, B 2 O 3 is 4 to 10 wt%, and MgO is 10 to 25 wt%. In such a mother glass, 3 to 20 wt% of MgO is BaO, S
at least 1 selected from the group consisting of rO and CaO
(Hereinafter referred to as “RO” only). By doing this, the relatively high dielectric constant (9
6% alumina has a much lower dielectric constant than about 10). Moreover, Si not substituted
Like the O 2 —Al 2 O 3 —MgO—B 2 O 3 -based glass composition, non-porous sintering can be performed at a firing temperature of around 850 ° C., up to 950 ° C. at the most. Since the main crystal phase of the sintered body is cordierite, it has a low dielectric constant and high mechanical strength. Further, since the glass raw material can be melted at a sufficient melting temperature of 1400 ° C., it can be melted sufficiently in an ordinary clay crucible or a melting furnace, which is convenient from the viewpoint of production.

この発明に用いられるガラス組成物の組成割合が上記の
ように限定されるのは、次の理由による。
The reason why the composition ratio of the glass composition used in the present invention is limited as described above is as follows.

SiOの組成割合が63重量%を越えると、緻密な焼
結体となり難い。48重量%を下回ると、ガラス粉末の
結晶化温度が上昇して、950℃以下の焼成温度では十
分に結晶化することができなかったり、緻密化が難しく
なる。
When the composition ratio of SiO 2 exceeds 63% by weight, it is difficult to form a dense sintered body. If it is less than 48% by weight, the crystallization temperature of the glass powder rises, so that it cannot be sufficiently crystallized at a firing temperature of 950 ° C. or less, or densification becomes difficult.

Alの組成割合が25重量%を越えると、焼結で
きる温度が上昇し、950℃以下の焼成温度では十分な
焼結が行えない。10重量%を下回ると、コーディエラ
イト結晶が少なくなり、SiO−MgO系の結晶が多
く析出するので、比誘電率が上昇する。
When the composition ratio of Al 2 O 3 exceeds 25% by weight, the temperature at which sintering can be performed increases, and sufficient sintering cannot be performed at a firing temperature of 950 ° C. or lower. When it is less than 10% by weight, the cordierite crystals are reduced and a large amount of SiO 2 —MgO-based crystals are deposited, so that the relative dielectric constant is increased.

MgOの組成割合が25重量%を越えると、恐らくは、
ケイ酸マグネシウムが析出するためと思われるが、変形
が大きくなり実用性に乏しい。10重量%を下回ると、
緻密な焼結体となり難い。
If the composition ratio of MgO exceeds 25% by weight,
It is thought that magnesium silicate precipitates, but the deformation is large and it is not practical. Below 10% by weight,
Difficult to become a dense sintered body.

コーディエライト系のガラス組成物に対してB
添加するようにすれば、さらに、低温で焼成でき、μ−
コーディエライトからα−コーディエライトへの相変化
も1000℃以下で行えるのであるが、Bの組成
割合が10重量%を越えると、ガラス相が多く、発泡し
やすくなり、焼成可能な温度範囲も狭くなる。また、機
械的強度も弱く実用性に乏しくなる。4重量%を下回る
と、ガラス粉末の表面層の結晶化が急激に進みすぎるた
め緻密な焼結体となり難い。
If B 2 O 3 is added to the cordierite-based glass composition, it can be fired at a lower temperature, and μ−
The phase change from cordierite to α-cordierite can also be performed at 1000 ° C or lower, but when the composition ratio of B 2 O 3 exceeds 10% by weight, the glass phase is large and foaming is likely to occur, and firing is possible. The temperature range is narrowed. In addition, the mechanical strength is weak and the practicability becomes poor. If it is less than 4% by weight, the crystallization of the surface layer of the glass powder will proceed too rapidly, and it will be difficult to form a dense sintered body.

MgOと置換するROの置換率は、20重量%を越える
と、MgO成分が少なくなるため、α−コーディエライ
ト結晶の析出が悪くなり、電気特性が悪くなる。3重量
%を下回ると、効果が現れない。
When the substitution rate of RO for substitution with MgO exceeds 20% by weight, the MgO component is reduced, so that the precipitation of α-cordierite crystals is deteriorated and the electric characteristics are deteriorated. If it is less than 3% by weight, the effect is not exhibited.

この発明で用いるフィラーとしては、特に限定するもの
ではないが、α−石英,溶融シリカ,クリストバライ
ト,コーディエライト,ステアタイト,フォルステライ
ト,ウォラストナイト,アノーサイト,セルジアン,ア
ルミナから選ばれた少なくとも1種などが挙げられる。
The filler used in the present invention is not particularly limited, but at least selected from α-quartz, fused silica, cristobalite, cordierite, steatite, forsterite, wollastonite, anorthite, sergian, and alumina. One kind is mentioned.

前記フィラーは、焼結体の機械的強度を上昇させるばか
りでなく、比誘電率を減少させるなどの働きがある。添
加割合は、5重量%〜30重量%、好ましくは、5重量
%〜20重量%である。フィラーの添加割合が30重量
%を越えると、焼結しにくくなり、1000℃以下での
焼結ができなくなる。また、焼結体バルク内部にポアー
を多く含むようになる。フィラーが5重量%を下回る
と、フィラーを添加する狙いである、誘電率の低下、熱
膨張率の調整、熱伝導率の向上などの効果が認められに
くくなる。
The filler not only increases the mechanical strength of the sintered body, but also reduces the relative dielectric constant. The addition ratio is 5% by weight to 30% by weight, preferably 5% by weight to 20% by weight. When the addition ratio of the filler exceeds 30% by weight, it becomes difficult to sinter and it becomes impossible to sinter at 1000 ° C or lower. Also, a large amount of pores will be contained inside the sintered body bulk. When the amount of the filler is less than 5% by weight, it is difficult to recognize the effects of adding the filler, such as lowering the dielectric constant, adjusting the thermal expansion coefficient, and improving the thermal conductivity.

上記に挙げられたフィラーのうち、α−石英,溶融シリ
カ,クリストバライト,コーディエライトなどのグルー
プのものを用いれば、特に、熱膨張率がシリコン並に近
い値を有するようになるので、高密度多層基板として有
用で、上記以外のグループのものを用いれば、特に、熱
伝導率が向上するので、多層基板として有用であるとい
う傾向がある。
Among the above-mentioned fillers, if a filler such as α-quartz, fused silica, cristobalite, and cordierite is used, the coefficient of thermal expansion becomes particularly close to that of silicon, so that high density is achieved. It is useful as a multi-layered substrate, and if a group other than the above is used, the thermal conductivity is particularly improved, so that it tends to be useful as a multi-layered substrate.

フィラーとして、比較的イオン伝導性の高い上記元素を
ふくんでいないものを用いるようにすると、焼結体を多
層配線基板材料として用いても、マイグレーション現象
による絶縁性の劣化が生じるおそれがない。
If a filler that does not contain the above-mentioned elements having relatively high ionic conductivity is used as the filler, even if the sintered body is used as the material for the multilayer wiring board, there is no risk of deterioration of the insulation due to the migration phenomenon.

上記ガラス組成物の粉末は、たとえば、重量%組成が上
記範囲内となるように各成分を配合して溶融し、この溶
融体を結晶を析出させないように急冷して透明なガラス
を得たのち、微粉砕すれば得られるが、他の方法によっ
て得るようにしてもよい。
The powder of the above glass composition is prepared, for example, by mixing the respective components so that the composition in% by weight falls within the above range, melting the mixture, and rapidly cooling the melt so as not to precipitate crystals, to obtain transparent glass. Although it can be obtained by pulverizing, it may be obtained by other methods.

ガラス組成物の粉末の粒度は、特に限定されないが、平
均粒径として1〜10μmとするのが好ましい。平均粒
径が10μmを越えると、ガラスセラミック焼結体の表
面凹凸がはげしくなり、配線基板とした場合、回路の導
体精度も悪くなることがある。また、結晶化温度が高く
なることがあるので、1000℃以下の焼成では充分な
結晶析出が起こらず、結晶量の低い焼結体となるため、
誘電率の低下が望めなくなるおそれがある。同時に、機
械的強度が低くなることがあるので、実用性に欠けるお
それがある。他方、1μmを下回ると、ガラス組成物の
結晶化速度が早まることがあり、充分な焼結が起こるま
でに、結晶化が終了してしまうということが発生し、焼
結密度が上がりにくくなるおそれがある。
The particle size of the powder of the glass composition is not particularly limited, but the average particle size is preferably 1 to 10 μm. If the average particle size exceeds 10 μm, the surface irregularities of the glass-ceramic sintered body become severe, and when the wiring board is used, the conductor accuracy of the circuit may deteriorate. In addition, since the crystallization temperature may increase, firing at 1000 ° C. or lower does not cause sufficient crystal precipitation, resulting in a sintered body with a low crystal amount.
There is a possibility that a decrease in the dielectric constant cannot be expected. At the same time, the mechanical strength may decrease, which may impair practicality. On the other hand, if it is less than 1 μm, the crystallization rate of the glass composition may be increased, and crystallization may be completed before sufficient sintering occurs, which may make it difficult to increase the sintered density. There is.

フィラーの粒度も、特に限定はしないが、概ね上記ガラ
ス組成物の粒度と同等か、若干小さいめに設定するのが
好ましい。
The particle size of the filler is also not particularly limited, but it is preferably set to be approximately equal to or slightly smaller than the particle size of the glass composition.

上記ガラス組成物とフィラーを混合する方法は、特に限
定されず、湿式または乾式のいずれによっても良い。成
形体を得るのに樹脂,溶媒などの有機物を用いた場合に
は、あらかじめ前焼成を行って有機物を除去したのち
に、焼結のための焼成を行うようにするのがよい。な
お、前記有機物は特に限定されず、種々のものが用いら
れる。また、有機物以外のものが用いられたり、何も用
いずに成形体を得てもよい。
The method of mixing the glass composition and the filler is not particularly limited, and either a wet method or a dry method may be used. When an organic substance such as a resin or a solvent is used to obtain a molded body, it is preferable to perform pre-firing to remove the organic substance and then perform firing for sintering. The organic substance is not particularly limited, and various types can be used. Further, a material other than an organic material may be used, or the molded body may be obtained without using anything.

上記ガラス組成物の粉末とフィラーが混合されてなる粉
末の成形体としては、たとえば、グリーンシートまたは
これを複数枚積層したものなどがあるが、これらに限る
ものではない。
Examples of the powder compact formed by mixing the powder of the glass composition and the filler include, but are not limited to, a green sheet or a laminate of a plurality of green sheets.

前記成形体を焼成する条件は、特に限定されないが、上
述の低抵抗金属材料の融点(1000℃前後)よりも低
い温度で焼成を行っても焼結できるので、その温度で焼
成するようにすれば、低抵抗金属材料を印刷などして同
時焼成できる。もちろん、同時焼成でなくてもよい。
The conditions for firing the shaped body are not particularly limited, but since firing can be performed even if firing is performed at a temperature lower than the melting point (around 1000 ° C.) of the low resistance metal material described above, firing at that temperature is recommended. For example, a low resistance metal material can be printed and co-fired. Of course, it is not necessary to perform simultaneous firing.

この発明にかかるガラスセラミック焼結体の用途は多層
配線基板などの配線基板に限定されない。
Applications of the glass ceramic sintered body according to the present invention are not limited to wiring boards such as multilayer wiring boards.

つぎに、この発明にかかるガラスセラミック焼結体を実
施例に基づいて詳しく説明する。
Next, a glass ceramic sintered body according to the present invention will be described in detail based on examples.

第1表の配合割合で、ガラス組成物G−1〜G−18
(このうち、G−1〜G−14は実施例のもの、G−1
5〜G−18は比較例のものである)の原料を調合し、
アルミナ質ルツボ内に入れて約1400〜1500℃の
加熱温度下で溶融した。このようにして得られた溶融液
を水中に投下して、透明性のガラス組成物(フリット)
を得た。この組成物を、湿式または乾式で、アルミナ質
ボールミル中で充分粉砕して、平均粒径1〜10μmの
ガラス粉末とした。
Glass compositions G-1 to G-18 in the proportions shown in Table 1
(Of these, G-1 to G-14 are those of the embodiment, G-1
5 to G-18 are those of the comparative example),
It was placed in an alumina crucible and melted at a heating temperature of about 1400 to 1500 ° C. The molten liquid thus obtained is dropped into water to give a transparent glass composition (frit).
Got This composition was thoroughly pulverized by a wet or dry method in an alumina ball mill to obtain a glass powder having an average particle size of 1 to 10 μm.

このようにして得た各ガラス粉末と各フィラーとを、第
2表に示す割合で調合し、さらに、有機バインダとして
ポリブチルメタクリレート樹脂、可塑剤としてフタル酸
ジブチル、溶剤としてトルエン等を加え混練し、減圧下
で脱泡処理した。そのあと、この混練体を用いてドクタ
ブレード法によりフィルムシート上に0.2mm厚の連続シ
ートを作製した。これを乾燥した後、フィルムシートか
らはがし、50mm角となるように打ち抜きしてグリーンシ
ートを作製した。
Each glass powder thus obtained and each filler were mixed in the proportions shown in Table 2, and further, polybutyl methacrylate resin as an organic binder, dibutyl phthalate as a plasticizer, toluene as a solvent, and the like were kneaded. , Defoamed under reduced pressure. Then, a 0.2 mm-thick continuous sheet was produced on the film sheet by the doctor blade method using this kneaded material. After this was dried, it was peeled off from the film sheet and punched out so as to form a 50 mm square to produce a green sheet.

つぎに、個々のグリーンシートにスルホールおよび低抵
抗金属材料による配線パターンを印刷形成した。この配
線パターンなどが形成されたグリーンシートを複数枚積
層し、プレス成形により成形体とした。
Next, a wiring pattern made of a through hole and a low resistance metal material was formed by printing on each green sheet. A plurality of green sheets having the wiring pattern and the like formed thereon were laminated and press-molded to obtain a molded body.

この積層グリーンシートを、まず、毎時150℃の速度
で500℃まで昇温し、2時間45分そのままで保持し
てグリーンシート中の有機物質を除去した。その後毎時
200℃/時間の速度で、第2表に示した所定の焼成温
度温度まで昇温し、この状態を3時間保持したあと、毎
時110℃の速度で400℃まで、降温し、以後、自然
放冷して焼結体を得た。
This laminated green sheet was first heated to 500 ° C. at a rate of 150 ° C./hour and kept as it was for 2 hours and 45 minutes to remove organic substances in the green sheet. Then, at a rate of 200 ° C./hour per hour, the temperature was raised to the predetermined firing temperature shown in Table 2, and this state was maintained for 3 hours, then the temperature was lowered to 400 ° C. at a rate of 110 ° C./hour, The mixture was naturally cooled to obtain a sintered body.

このようにして得た実施例1〜20および比較例1〜8
の焼結体について誘電率(比誘電率)および吸水率を測
定し、その結果を第2表に併せて示した。なお、熱膨張
率、熱伝導率も併せて示した。比誘電率の測定は、1M
Hzの周波数で行った。吸水率の測定は、JIS C-2141に従
って行った。
Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 8 thus obtained
The permittivity (relative permittivity) and the water absorption rate of the sintered body were measured, and the results are also shown in Table 2. The coefficient of thermal expansion and the coefficient of thermal conductivity are also shown. Measurement of relative permittivity is 1M
Performed at a frequency of Hz. The water absorption was measured according to JIS C-2141.

第2表にみるように、実施例1〜20の焼結体では、比
較例1〜8の焼結体と比べて、950℃以下の焼成温度
であるにもかかわらず極めて緻密な焼結状態が達成され
ている。比誘電率も、充分に実用性のある小さな値とな
っている。熱膨張率、熱伝導率も良好である。
As shown in Table 2, in the sintered bodies of Examples 1 to 20, as compared with the sintered bodies of Comparative Examples 1 to 8, in spite of the firing temperature of 950 ° C. or less, an extremely dense sintered state. Has been achieved. The relative permittivity is also a small value that is sufficiently practical. The coefficient of thermal expansion and thermal conductivity are also good.

なお、比較例1〜8の焼結体は、1100℃以上の温度
で焼成しないと、緻密な焼結体とはならなかった。ま
た、比較例1〜8の焼結体は緻密な焼結状態ではないも
ので、その比誘電率の値は見掛け上の値(測定値は小さ
めに出る)であって、材料そのものの真の値ではない。
このため、比較例では、比誘電率、熱膨張率、熱伝導率
は表示していない。
The sintered compacts of Comparative Examples 1 to 8 did not become a dense sintered compact unless fired at a temperature of 1100 ° C. or higher. In addition, the sintered bodies of Comparative Examples 1 to 8 are not in a dense sintered state, and their relative permittivity values are apparent values (measured values appear small), and the true value of the material itself. Not a value.
Therefore, in the comparative example, the relative permittivity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity are not shown.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明のガラスセラミック焼結体は、以上にみたよう
に、特別に選ばれた組成を有するガラス組成物の粉末と
フィラー粉末とが混合されてなる粉末の成形体を焼成し
てなるので、緻密で、しかも、比誘電率の小さいものと
なっている。しかも、それが1000℃以下の焼結温度
で達成することができる。緻密で低比誘電率であること
から、この焼結体は、多層配線基板材料に適するものと
なり、1000℃以下の焼成温度であるため、低抵抗金
属材料を印刷するなどして同時に焼成を行い、配線を形
成することもできる。
As described above, the glass-ceramic sintered body of the present invention is formed by firing a powder compact formed by mixing the powder of the glass composition having the specially selected composition and the filler powder, Moreover, the relative dielectric constant is small. Moreover, it can be achieved at sintering temperatures below 1000 ° C. Since it is dense and has a low relative dielectric constant, this sintered body is suitable for a multilayer wiring board material, and since the firing temperature is 1000 ° C. or less, firing is performed at the same time by printing a low resistance metal material. The wiring can also be formed.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガラス組成物粉末とフィラーとの混合物を
焼成して得られるガラスセラミック焼結体であって、前
記ガラス組成物粉末が、 SiO 48〜63重量%、 Al 10〜25重量%、 B 4〜10重量%、 MgO 10〜25重量%、 からなる母ガラスの前記MgOのうち3〜20重量%が
BaO,SrOおよびCaOからなる群より選ばれた少
なくとも1つで置換されてなる組成を有し、このガラス
組成物粉末とフィラーとが、 ガラス組成物粉末 70〜95重量%、 フィラー 5〜30重量%、 の混合割合となっていることを特徴とするガラスセラミ
ック焼結体。
1. A glass ceramic sintered body obtained by firing a mixture of a glass composition powder and a filler, wherein the glass composition powder is SiO 2 48 to 63 wt%, Al 2 O 3 10. 25% by weight, B 2 O 3 4 to 10% by weight, MgO 10 to 25% by weight, and 3 to 20% by weight of the MgO of the mother glass is at least 1 selected from the group consisting of BaO, SrO and CaO. It is characterized in that the glass composition powder and the filler have a composition of 70 to 95% by weight and a filler of 5 to 30% by weight. Glass-ceramic sintered body.
【請求項2】フィラーが、α−石英、溶融シリカ、クリ
ストバライト、コーディエライト、ステアタイト、フォ
ルステライト、ウォラストナイト、アノーサイト,セル
ジアンおよびアルミナからなる群より選ばれた少なくと
も1種である特許請求の範囲第1項記載のガラスセラミ
ック焼結体。
2. A patent in which the filler is at least one selected from the group consisting of α-quartz, fused silica, cristobalite, cordierite, steatite, forsterite, wollastonite, anorthite, sergian and alumina. The glass ceramic sintered body according to claim 1.
【請求項3】焼成が1000℃以下の温度で行われる特
許請求の範囲第1項または第2項記載のガラスセラミッ
ク焼結体。
3. The glass ceramic sintered body according to claim 1 or 2, wherein firing is performed at a temperature of 1000 ° C. or lower.
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