JPS5964545A - ガラス−セラミツク複合体 - Google Patents
ガラス−セラミツク複合体Info
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- JPS5964545A JPS5964545A JP17484382A JP17484382A JPS5964545A JP S5964545 A JPS5964545 A JP S5964545A JP 17484382 A JP17484382 A JP 17484382A JP 17484382 A JP17484382 A JP 17484382A JP S5964545 A JPS5964545 A JP S5964545A
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- ceramic
- composite material
- ceramic particles
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
- C03C14/004—Glass 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
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス−セラミック複合体に関り゛るものであ
る。
る。
例えば、高周波絶縁材わ1、ICパッケージ又は多層基
板などに用いられる電気絶縁用のセラミック材料どして
は、従来、アルミノが主として利用されているが、アル
ミナは■誘電率が大きく、信号の伝播遅延を引き起こ1
こと、■焼成温度が晶゛モく、イのため、信号伝導体と
して例えば、タングステン又はモリブデンなどの融点の
高い金属を用いる必要があるが、タングステン、モリブ
デン等は良好な導体とは古えり゛、配線導体の電気抵抗
が大ぎくなること、及び■熱膨張係数がシリコンチップ
に較べC大きいため、歪応力が発生りることなどの問題
点があった。
板などに用いられる電気絶縁用のセラミック材料どして
は、従来、アルミノが主として利用されているが、アル
ミナは■誘電率が大きく、信号の伝播遅延を引き起こ1
こと、■焼成温度が晶゛モく、イのため、信号伝導体と
して例えば、タングステン又はモリブデンなどの融点の
高い金属を用いる必要があるが、タングステン、モリブ
デン等は良好な導体とは古えり゛、配線導体の電気抵抗
が大ぎくなること、及び■熱膨張係数がシリコンチップ
に較べC大きいため、歪応力が発生りることなどの問題
点があった。
これに対し、レラミック梢¥31の中でも、カフス又は
結晶化ガラスは、アルミノ−に比較して誘電率が低いの
みならず、焼成温度が低いので、例えば、銅などの良好
な信号伝導体を用いることができ、しかし、同■)焼成
が可能であると言うメリツ1〜を右づる。しかしながら
、このノコラス又は17シミツクガラスの場合には、熱
伝導率が低いため熱敢敗性が悪く、また、焼成後の寸法
精度が悪い欠点がある。
結晶化ガラスは、アルミノ−に比較して誘電率が低いの
みならず、焼成温度が低いので、例えば、銅などの良好
な信号伝導体を用いることができ、しかし、同■)焼成
が可能であると言うメリツ1〜を右づる。しかしながら
、このノコラス又は17シミツクガラスの場合には、熱
伝導率が低いため熱敢敗性が悪く、また、焼成後の寸法
精度が悪い欠点がある。
そこで、■誘電率が低いこと、■焼成温度が低いこと、
■熱膨張係数がシリコンチップと同程度であること、さ
らに、■熱転S″vAが高いこと及び■焼成後の寸法精
度が良好なことの5点を満足できるセラミック月別の出
現が望まれでいた。
■熱膨張係数がシリコンチップと同程度であること、さ
らに、■熱転S″vAが高いこと及び■焼成後の寸法精
度が良好なことの5点を満足できるセラミック月別の出
現が望まれでいた。
本発明者は上記実情に鑑み、電気絶縁用のt?ラミック
材利として総合的に優れたものを得るべく1Φ々検関し
た結果、ある特定の熱膨張係数を右づるガラス又は結晶
化カラスとある特定の処理を施しだセラミックスを配合
して?5られるガラス−=ヒラミック複合体の場合には
、ガラス叉(、(ケラミックガラスの右りるメリッ1〜
とどしに、熱転n :<+’−’b高く、また、焼成後
の寸d、粕1哀も良いので、−1−記5点の効果が全U
qsられることを兇い出し本発明を完成した。
材利として総合的に優れたものを得るべく1Φ々検関し
た結果、ある特定の熱膨張係数を右づるガラス又は結晶
化カラスとある特定の処理を施しだセラミックスを配合
して?5られるガラス−=ヒラミック複合体の場合には
、ガラス叉(、(ケラミックガラスの右りるメリッ1〜
とどしに、熱転n :<+’−’b高く、また、焼成後
の寸d、粕1哀も良いので、−1−記5点の効果が全U
qsられることを兇い出し本発明を完成した。
りなわら、本発明の要旨とりるどころは、熱1163−
り 張係数が5・〜45X10 のガラス又はイー、晶化
ガラスに、表面にSi 02被膜を槓たμたセラミック
ス粒子を5〜60容甫%分散させたことを特徴と覆るカ
ラスーヒラミック複合体に存置る。
り 張係数が5・〜45X10 のガラス又はイー、晶化
ガラスに、表面にSi 02被膜を槓たμたセラミック
ス粒子を5〜60容甫%分散させたことを特徴と覆るカ
ラスーヒラミック複合体に存置る。
以下、本発明の詳細な説明覆る。
本発明で対象となるガラス又は結晶化ガラスの熱膨張係
数は5〜45 X 10−.好ましく【よ2O−45X
10’であることが必要である。この熱膨張係数は分散
させる粒子の熱膨張係数と近い方が好ましく、イの差が
例えば、30X10 以十になると、焼成後の複合体
にマイクロクラックが発生し強度及び気密性が低下づる
。また、ガラス又は結晶化ガラスの種類として番よ、例
えば、5102を主体どし、A立20:l、Li 20
.M(I 0゜1−i 02 、 P2O5、
B20:l 、 Na 20 、 又 (
まK 2 ’0などの成分を添加してなる種々のものを
使用量ることができるが、コーク1イエライI・系又は
β−スボジュ=メン系のものが特に好ましい。
数は5〜45 X 10−.好ましく【よ2O−45X
10’であることが必要である。この熱膨張係数は分散
させる粒子の熱膨張係数と近い方が好ましく、イの差が
例えば、30X10 以十になると、焼成後の複合体
にマイクロクラックが発生し強度及び気密性が低下づる
。また、ガラス又は結晶化ガラスの種類として番よ、例
えば、5102を主体どし、A立20:l、Li 20
.M(I 0゜1−i 02 、 P2O5、
B20:l 、 Na 20 、 又 (
まK 2 ’0などの成分を添加してなる種々のものを
使用量ることができるが、コーク1イエライI・系又は
β−スボジュ=メン系のものが特に好ましい。
本発明では上述のようなガラス又は結晶化ガラスに対し
、5〜60容吊%、好ましくは10・〜50容昂%の酸
化アルミニウム(へ立203)又は窒化硼素(B N
)又は窒化珪素(3iBNa)等を分散させることを必
須の要件とづるものである。
、5〜60容吊%、好ましくは10・〜50容昂%の酸
化アルミニウム(へ立203)又は窒化硼素(B N
)又は窒化珪素(3iBNa)等を分散させることを必
須の要件とづるものである。
複合体は1qられない。本発明では、予めセラミックス
粒子にSi 02被膜のコーティングを流し、その後、
ガラス又は結晶化ガラスと混合し、焼成したところ、緻
密なガラス−セラミック複合体が得られることを見い出
した。これは、セラミックス粒子1.1溶融ガラスにぬ
れにくいため、収縮が起りにくいが、溶融ガラスとぬれ
や3ノい5102被膜をコーディングしたために、収紺
(が起り、緻密なガラスーレラミック複合イホが1!7
られたしのと考えられる。この時、セラミック粒子の使
用量が(おまり少4fい場合には、1qられるガンスー
レラミック複合体の熱伝導率を十分に向上さけることは
ぐきず、また、あまり多い場合には、熱伝導率は向上す
るものの、気密焼結体よりなる複合体が得られないばか
りか誘電率も増加りるの(・りrよしく41い。このセ
ラミックス粒子の添加ににす、熱放散性が良好で誘電率
がアルミリに較べて低いカラス−セラミック複合体を得
ることができろ。
粒子にSi 02被膜のコーティングを流し、その後、
ガラス又は結晶化ガラスと混合し、焼成したところ、緻
密なガラス−セラミック複合体が得られることを見い出
した。これは、セラミックス粒子1.1溶融ガラスにぬ
れにくいため、収縮が起りにくいが、溶融ガラスとぬれ
や3ノい5102被膜をコーディングしたために、収紺
(が起り、緻密なガラスーレラミック複合イホが1!7
られたしのと考えられる。この時、セラミック粒子の使
用量が(おまり少4fい場合には、1qられるガンスー
レラミック複合体の熱伝導率を十分に向上さけることは
ぐきず、また、あまり多い場合には、熱伝導率は向上す
るものの、気密焼結体よりなる複合体が得られないばか
りか誘電率も増加りるの(・りrよしく41い。このセ
ラミックス粒子の添加ににす、熱放散性が良好で誘電率
がアルミリに較べて低いカラス−セラミック複合体を得
ることができろ。
なお、本発明では、酸化アルミニウム又は窒化硼素又は
窒化珪素以外のセラミック粒子を本発明の効果が失われ
ない範囲で配合してt)差し支えない。
窒化珪素以外のセラミック粒子を本発明の効果が失われ
ない範囲で配合してt)差し支えない。
ガラス−セラミック複合体を調製Jるには、所定巾のガ
ラス粉末と予めSf 02被膜を」−ディングしたケラ
ミック粉末を均一混合し、例えば、グリーンシート法な
どの常用手段により任意の成形体としたのち、これを通
常、900〜1000°Cの温度で、1−3時間fjA
度、焼成覆ることにより行なうことができる。
ラス粉末と予めSf 02被膜を」−ディングしたケラ
ミック粉末を均一混合し、例えば、グリーンシート法な
どの常用手段により任意の成形体としたのち、これを通
常、900〜1000°Cの温度で、1−3時間fjA
度、焼成覆ることにより行なうことができる。
このようにして得られるガラスーヒラミック複合体は熱
伝導率が大幅に改善さ41ており、従来、ガラス又はガ
ラス−セラミックの有していl、:熱hりt& tlが
劣ると合う問題点はない。又、焼成後の1」法精度もガ
ラス又は結晶化ガラスのみに比べ改善されるので、電気
絶縁用レラミック祠判として総合的に則れているもので
ある。したがって、特に、高周波絶縁祠料、ICパッケ
ージ又(J、多II?i基1反としCの利用価値は大き
いものである。
伝導率が大幅に改善さ41ており、従来、ガラス又はガ
ラス−セラミックの有していl、:熱hりt& tlが
劣ると合う問題点はない。又、焼成後の1」法精度もガ
ラス又は結晶化ガラスのみに比べ改善されるので、電気
絶縁用レラミック祠判として総合的に則れているもので
ある。したがって、特に、高周波絶縁祠料、ICパッケ
ージ又(J、多II?i基1反としCの利用価値は大き
いものである。
また、銅の厚膜J:りなる導電パターンを施した内部接
続多層基板を製造づる場合、本発明のガラス−ヒラミッ
ク複合体を用いると、常法のグリーンシート法により銅
ペーストを塗布した成形体をセラミックの焼成と同時に
焼成でき、配線作成が容易となるので好ましい。
続多層基板を製造づる場合、本発明のガラス−ヒラミッ
ク複合体を用いると、常法のグリーンシート法により銅
ペーストを塗布した成形体をセラミックの焼成と同時に
焼成でき、配線作成が容易となるので好ましい。
次に本発明を実施例にJ、り更に詳細に説明覆るが、本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものひはない。
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものひはない。
実施例
■ヒラミツ9粒子のS ! 02被膜コーjイング山販
のSi 02被膜−コーティング剤をコーテイング後の
被膜の19さが数十・〜数自入どなるJ、うに希釈し、
Δ立20 a 、B N 、 S : a N aの粉
末を均一混合し、その搬、500″Cひ30分焼2x付
けを行った。
のSi 02被膜−コーティング剤をコーテイング後の
被膜の19さが数十・〜数自入どなるJ、うに希釈し、
Δ立20 a 、B N 、 S : a N aの粉
末を均一混合し、その搬、500″Cひ30分焼2x付
けを行った。
■ガラス又は結晶化ガラスのill、!l製SiO2、
へ立(Ot() 3.1.、 i 2 COs 、MQ
COa 、Ti 02 、t−1a POa、lla
130a、Na 2cOa、、に21CO3を第1表
に示す成分組成となるように秤量し、ライカイ機に−(
均一混合したのち、アルミナ又は白金ルツボで1300
〜1500℃の温度ぐ溶融し、次いで、この溶融液を水
中に投入づることにより急冷し、ガラス化し、その後、
ガラスをアルミナ製ボールミルぐ細かく粉砕【ノフリッ
トくガラス粉末)を冑た。このフリットの熱膨張係数を
測定したどころ、第2表に示り結果を得た。
へ立(Ot() 3.1.、 i 2 COs 、MQ
COa 、Ti 02 、t−1a POa、lla
130a、Na 2cOa、、に21CO3を第1表
に示す成分組成となるように秤量し、ライカイ機に−(
均一混合したのち、アルミナ又は白金ルツボで1300
〜1500℃の温度ぐ溶融し、次いで、この溶融液を水
中に投入づることにより急冷し、ガラス化し、その後、
ガラスをアルミナ製ボールミルぐ細かく粉砕【ノフリッ
トくガラス粉末)を冑た。このフリットの熱膨張係数を
測定したどころ、第2表に示り結果を得た。
第1表
第2表
■ガラスーセラミック複合体の調製
上述のガラス成分と第3表に承りような割合に、Si
02被膜を持つA立20:l、BN、Si aN4と混
合し、常法のグリーンシー1−法を用いて成形体を19
だのち、この成形体を人気中で500℃の温度まで20
0 ’C/時間の冒温速度ひ加熱し、ぞの後、Nzガス
雰囲気中で1000℃の温度まで100℃/時間の昇温
速度で加熱し、次いC1同温度で211)間、焼成処理
づることにより焼成体を 1′? 1こ 。
02被膜を持つA立20:l、BN、Si aN4と混
合し、常法のグリーンシー1−法を用いて成形体を19
だのち、この成形体を人気中で500℃の温度まで20
0 ’C/時間の冒温速度ひ加熱し、ぞの後、Nzガス
雰囲気中で1000℃の温度まで100℃/時間の昇温
速度で加熱し、次いC1同温度で211)間、焼成処理
づることにより焼成体を 1′? 1こ 。
このようにして1″、1kがラスーレラミツク複合体に
つき、比誘重宝、熱転3#″l’:にどの各特性を測定
したどころ、第3表に示り結果を11ノk。
つき、比誘重宝、熱転3#″l’:にどの各特性を測定
したどころ、第3表に示り結果を11ノk。
なa3、比較のために、本発明の配合剤−CあるΔn
203.13 N SS i 3N a Mを全く加
え4rい場合の物性についても同様に測定したのぐ、そ
の結果を(71uで示す。
203.13 N SS i 3N a Mを全く加
え4rい場合の物性についても同様に測定したのぐ、そ
の結果を(71uで示す。
301
以上、第3表の結果より、本発明のガラスーレラミック
複合体の場合には、Δ立20a、BN13i 3Naを
配合しない場合に較べて、特に熱伝導率が改善されてい
ることが判る。
複合体の場合には、Δ立20a、BN13i 3Naを
配合しない場合に較べて、特に熱伝導率が改善されてい
ることが判る。
代理人 弁理士 定立 勉
ほか1名
302−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱膨張係数が5〜’I 5 X 10 のガラス
又1ユ結晶化ガラス中に、表面にSi 02被膜を持た
せたけラミックス粒子を5〜60容吊%分散させたこと
を特徴とするガラス−セラミック複合体。 2 上記レラミックス粒子が、A立203、BN、5i
aNaである特許請求の範囲第1項記載のガラス−レラ
ミック複合体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17484382A JPS5964545A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | ガラス−セラミツク複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17484382A JPS5964545A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | ガラス−セラミツク複合体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5964545A true JPS5964545A (ja) | 1984-04-12 |
JPS636503B2 JPS636503B2 (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=15985622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17484382A Granted JPS5964545A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | ガラス−セラミツク複合体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5964545A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61142759A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Icパツケ−ジ用基板 |
JPS6350345A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-03-03 | Matsushita Electric Works Ltd | ガラスセラミツク焼結体 |
JPS63210043A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-31 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 高熱伝導性ガラス−セラミツク複合体 |
US5346751A (en) * | 1988-12-19 | 1994-09-13 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Electronic package using closed pore composites |
US5352482A (en) * | 1987-01-22 | 1994-10-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Process for making a high heat-conductive, thick film multi-layered circuit board |
US5405562A (en) * | 1988-02-10 | 1995-04-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Process of making a coated substrate having closed porosity |
JP2003083817A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Anritsu Keiki Kk | 接触式温度計 |
JP2018155505A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | 株式会社Soken | 圧力センサおよびその製造方法 |
JP2020528867A (ja) * | 2017-08-02 | 2020-10-01 | ナショナル リサーチ カウンシル オブ カナダ | 窒化ホウ素ナノチューブ−ケイ酸塩ガラス複合体 |
-
1982
- 1982-10-04 JP JP17484382A patent/JPS5964545A/ja active Granted
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61142759A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Icパツケ−ジ用基板 |
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JPS63210043A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-31 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 高熱伝導性ガラス−セラミツク複合体 |
US5405562A (en) * | 1988-02-10 | 1995-04-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Process of making a coated substrate having closed porosity |
US5635301A (en) * | 1988-02-10 | 1997-06-03 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Multilayered glass substrate |
US5346751A (en) * | 1988-12-19 | 1994-09-13 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Electronic package using closed pore composites |
JP2003083817A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Anritsu Keiki Kk | 接触式温度計 |
JP2018155505A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | 株式会社Soken | 圧力センサおよびその製造方法 |
JP2020528867A (ja) * | 2017-08-02 | 2020-10-01 | ナショナル リサーチ カウンシル オブ カナダ | 窒化ホウ素ナノチューブ−ケイ酸塩ガラス複合体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS636503B2 (ja) | 1988-02-10 |
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