JPS58204871A - セラミツク組成物 - 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】 （１）発明の技術分野 本発明はセラミック組成物、特に、電子部品搭載基板用
のセラミック組成物に係る。

（２）従来技術と問題点 亀子部品において、重子間の配線がａ雑になると多くの
交差が必賛になり、これを処理する技術として多−配線
か党達し、今日も開発が進められている。へにセラミッ
ク基板内に導体を壌込んだ多層配線方式は、耐圧が高く
、分布８ｋが小さく、機械的・熱的強度が大で、表面の
凹凸やそりも少なく、基本的には層数の制約もないなど
の優れた特長があり、複雑な混成ＩＣやＬＳＩ用として
最も注目されている。

このセラミック多層配ｍ基板用のセラミック材料として
、今日では専らアルミナＣＡＬ＊Ｏｍ　＋　　通常９０
ｗｔ％に越える純度）が利用されている。　その理由は
ＩＦｌに械的・熱的強糺、熱伝導率等の特性が優れてい
るからであるが、誘′−率が高いので（９２−Ａｌｔｏ
ｓで約１０．５　）、　基板寸法を大きくし、又層数を
増加する場合、実質的な配線長さの増大に伴い、その静
電容量が無視で籾なくなシ、高速回路用に適さなくなる
という問題がある。

この静電容量の問題は特ＶＣ多層配線基板において看し
い問題であるが、必すしもその場合に限られるものでは
ないことは明らかであろう。

（３）　　発明の目的 本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、誘電率の低い電
子部品搭載用セラミンク基板を得るためＶこ、機械的・
熱的強度その他の一般的特性のＩよか、特に、低いＩ！
８−率を杢するセラミック組成物を提供することｔ目的
としている。

（４）発明の摘成 そして、本発明は上記の目的を達成するために、 （ａ）　　ムライ）３Ａ／１．ｔＯ，−２ＳｉＯ，〜２
Ａｔ、０．・Ｓｉ０゜３０〜８（’）　ｗｔ％ （ｂ）　　ジルコ７　Ｚｒ　Ｓｉ　０４　　　　　　　
　　　　　　０〜４０　　ｗｔ％（ｃ）　　マグネシア
Ｍｇ０　　　　　　　　　　　　　１〜５　　ｗｔ％（
ｄ）Ｃａｂ、Ｂａｄ、ＳｒＯの群中の少なくとも一柚類
の酸化物　　　　　　　９〜４０ｗｔ％を含む調合物を
焼成（５て成るセラミック組成物を提供する。

本発明では、誘電率の尚いＡ４０．（ｇ〜１０）成分ｔ
ａＸ率の比較的低イムライト（３Ａｔ＊Ｏｓ　・２　Ｓ
　ｉ　Ｏｘ〜２　Ａ４０Ｂ　・Ｓ　１０２　ｒ　ｌ−ｃ
　−Ｆ−ＩＬＩ」じ）（ｇ〜６．５）の形で配合し、〃
・つ、＝′ＴｋＬ＊【低下せしめるのに一般的に有用で
あるアルカリ土類元素の酸化物を付加しの誘電率を低下
せしめるものである。しかし、ムライトは機械的強度が
一般に小さいので、更にジルコン（ＺｒＳｉＯｎ）を−
緒に配合することが好ましい。ただし、ジルコンは誘電
率が比較的高い（ｇ−８）ので、４０ｗｔ％以下の瀘で
配合すべきでおり、用途上の機械的強度が許すならばジ
ルコンは宮まなくともよい。また、本発明でアルカリ土
類元素の酸化物中、マグネシア（ｋｉｇｏ）ｋ必須のも
のとして加えているのは、それが焼成体の機械的強度を
改良するｌｌ１ＩＪきかあるがらであるが、しかし、こ
れが多すぎると焼結性を悪くするので、１〜５ｗｔ％の
範囲内で使用する。

本発明に依るセラミック組成物のＭ造に用いるＭｇＯ及
び、Ｃｏｏ、　Ｂａｄ、　ＳｒＯは一般的に反応しやす
く、不安定なので、例えばそして好ましくは戻藺化物等
を使用するが、あるいはそれら全仮焼し、微粉砕した酸
化物を使用−１墨。

本発明に依るセラばツク組成物は、成分：（ａ）ムライ
ト、（ｂ）ジルコン、　（Ｃ）　マグネシア、及ヒ（ｄ
）　酸化＠　Ｃａｂ、　Ｂａ（Ｊ　Ａび／又をまＳｒＯ
からなる総′ｊｉ１００ｗｔ％Ｏセラミック原料倣粉体
（通當数μ屏の粒ｔｔ１．）の１！、′７Ｊ・、ｂ剤（
イソプロピルアルコール、トルエンなト）、　　バイン
ダ（ポリビニルブチラール、メタクリレートなど）、史
に必嶽に応じて可塑剤（フタル絃ジプチルなど）、離型
剤（ポリエチレングリコールなど）、　解膠剤等を出発
原料として、これらを混練、泥漿化したものを（多層セ
ラミック基板では、成形、積層恢）、焼成して得られる
焼結物である。（ａ）〜（ｄ）以外の縫加物は焼成過程
においてすべて飛散、円失する。得られる焼成体の微細
栴造は、必すしも明らかではないが、（ａ）ムライト及
び（ｂ）ジルコンの結晶は基本的に残留する一方、他方
では％ＶＣ（ｅ）マグネシア、（ｄ）酸化物Ｃａｂ、　
ＢａＯ及び／又はＳｒＯＩよかなり同相反応し、（ａＪ
、　ｔｂＪ紙分も部分６」？（反五〇シているものと考
えられる。別途の実験において、成分（＆）をＡｔｔ　
Ｏ畠及び／又はＳｉｎ、　　の形で、そして／又は、成
分（ｂ）　ｋ　ＺｒＯＲ及び／メはＳｉｎｇ　　の形で
、それぞれ添加して焼成したセラミック組成物の誘電率
は、期待されるほどには低下しなかった。

（５〕　　発明の実施例 以下本発明の実施例について説明する。

Ａ４，０．１２１２．（１（６モル）、　　８１（ｈ　
２４４．４Ｆ、４モル）にメチルアルコール８２０ｘ／
ｉ分割して添加しつつ湿式ボールミルしたものを、電気
炉中駒１３５０℃で約５時間仮焼し、それを平均粒径数
μオーダーに粉砕し、ムライト粉末を＊ｆｃｏ次に、Ｍ
ｇＣ０，、ＣａＣ０，、ＢａＣＯ５、５ｒＣＯ）　ｌｃ
それぞれ湿式ミリングし、電気炉中駒１１５０℃の温度
で約３時間仮焼し、それらを平均粒径数μｍオーダーに
粉砕し、それぞれＭｇＯ，Ｃａｂ、　Ｂａｄ、　ＳｒＯ
粉末を得た。

こうして侍たムライト、ＭｇＯ，Ｃａｂ、Ｂａｄ、、Ｓ
ｒＯ粉床を所定讐秤菫し、それに丈にジルコン粉末（平
均粒径数μ罵オーダー）ｋＰ）Ｔ定駕加えた（又は加え
ない）セラミック原料組成物（６４，４ｗｔ％）に、メ
チルアルコール（２５，８ｗｔチ）、ポリビニルブチラ
ール（７，１ｗｔチ又ポリエチレングリコール（０，３
ｗｔ９６）、フタ匹酸ルーフチル（２，４ｗｔ％）ｔａ
加して、ボールミルで入念に混合して均慕歓させた。こ
の＠ｆｆ１ｉｋドクターブレードで’ｌ’ｊ　１００　
”　ｒ　＃さＱ、　７　Ｍ　ノシート状に蝙ばし、４８
時間放短シ、て乾ｊＡ後、厚さの均一な部分〃・ら約６
０篩０のソート全灯ち抜き、七れ７ＩＬａ＆、重ねた。

それｔ温反５０℃、圧力１００階々２で約５分間処理し
て一体化（核層）し、七の積鳩体を逝元雰囲気（Ｎｉ＋
　１１．２）の−気炉中で＃Ｊ１３５０℃のに度にて約
３時１ｊｊｌｆｅ成Ｅ７、目的のセラミック組口 酸物を得た。その寸法は約５０＋ｗ＋　　、厚さ約１．
５鰭であった。

こうして得た本発明の′−に施例のセラミック組成物、
及び従来技術のアルミナ基板について、ＪＩＳ規柘に従
い、−電率、熱伝導率（ｃａｌ　、′の、嘗０℃）、２
５℃〜１００℃における平均線膨張率（、／℃ハ杯積抵
抗（Ω）、曲をフ強展（ｋｆ／口２）をそれぞれ−り足
したＯ これらのセラミックの調合割合及び測定結果を表にまと
めて示す。

以１ζ余白 第１表から表らかなように、本発明の実施例のセラミッ
ク組成物は従来技術のセラミック材料たるアルミナの誘
電率１０．５より実賞的に低い紡電２４Ａ５．５〜８ｔ
−達成している。その他の特性も−・応満足なものであ
る。

（むン　発明の効果 本発明に依υ、ｖｊ１ｊＬ４Ｓが低い多ｈＩＩ配線基板
用セラミック材料が提供され、従って配線部の静電容ｉ
ｉを原因とする篩速特性の劣化を防止することが可能に
なる。

喝豹出願人 富士連体式会社 特ｉ’ｌ出１代理人 弁理士　肯　木　　　朗 弁理士　四　鮨　相　之 弁理士　内　１）辛　男 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　（ａ）　　Ａライト　３　ｋ４Ｏｒ’　２８１
   ０ｔ〜２１４０ｍ・８１　Ｏｘ３０−８０ｗｔ％ 缶）　ジにコア　Ｚｒ　Ｓｉ　Ｏ，Ｏ〜４０　ｗｔ９１
   （ｃ）　　マグネシアＭｇ０　　　　　　　　１〜５　
   ｗｔ％（ｄ）　　Ｃａｂ、　Ｂａｄ、　ＳｒＯの群中の
   少なくとも１棹類の酸化物　　　　　　　９〜４０　ｗ
   ｔ％を含む調合物を焼成１．て成ることｆ特徴とするセ
   ラミック組成物。