JPS60103075A - セラミツク基板用組成物 - 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】 本発明は、抵抗、導体等の電子回路を多層に形成する多
層配線基板に好適なセラミック組成物に関する。

回路を多層に形成する電子部品としては、アルミナ基板
等の如く予め焼結によって形成さ、１１゜た基板上に回
路、絶縁層を交互に印刷しこり、を焼成することによっ
て製造する第１のタイプのものと、未焼結のセラミック
基板に回路を印刷し、互に回路が接触しないようこれを
積層し、プレスした後焼結して製造する第２のターｆグ
のものがある。第１のタイプのものは、回路の影響によ
ってその上に形ノ戊する絶縁層に凹凸を生じ、それは上
層根太さくなる。この凹凸が大さくなるとこれに次の回
路を印刷することはケ１１−かしくなシ、これが積層数
の１つの律則となっている。通常第１のタイプのものは
５〜６層が限度とされている。

これに対し、第２のタイプのものは、回、路の印刷（は
常に平面に近い状態の基板に対して行なうため第１のタ
イプのような律則はなく積層数の大きなものを製造する
ことができ、それたけ高密度の集積が行なえる。

この第２のタイプの基板に使用するセラミノり組成物と
しては、Ａ１゜０３粉末と１６ｗｔ％以下のガラス粉末
を有機バインダーで固定したものがある。

しかしながら、これら従来のものは、焼結温度が１５０
０℃〜１６００℃と極めて高いので、回路を構成する材
料もか＼る焼結温度で劣化しないＷ　、　Ｍｏ　等の高
価なものを使用しかつ還元雰囲気で焼成する必要がある
ので作業性が劣った。

本発明は、か＼る第２のタイプの基板用セラミックの具
有する難点を解決するために研究した結果なされたもの
で、多層配線基板に好適な特に１０００℃以下と極めて
低い温度で焼成できるセラミック組成物の提供を目的と
する。

即ち、本発明は重量％表示で ガラスフリット　２５〜６５ Ａ１□０３粉末　０〜６０ ２Ｍｇ０・ＳｉＯ□粉末　５〜６０ セラミック基板用組成物である。

本発明による組成物は、前述の如（１０００℃以下と極
めて低い温度で焼結できるため、作業性が優れている上
、回路（材料としても厚、膜技ｏトｆで広く使用されて
いるＡ會、Ａｇ　Ｐｄ、Ｎｉ’、Ｃ＋＋等のペーストが
適用できるため、それらの入手が容易になる。またり１
１結体は多層配線基板として要求される次の物性を満足
する。即ち、曲は強度が犬き１いこと、熱伝〕淳率が良
いこと、誘電率が小きいとと、絶ｋ　区抗が大きいこと
、回路材料を劣化ぜぜないこと、耐湿性に優れること等
である。

本発明の組成物における限定理由は以下の通シである。

ガラスフリットが２５重−肝％より少々いと焼結温度が
高くなシ、本発明の目的である低温１隻での焼結を行う
ことが難かしい。一方ガラスフリットが６００重量％越
えると焼結体の曲げ強度及び耐湿性が低下し好捷しくな
い。ガラスフリットは上記範囲中６０〜５０重量係の範
囲がより望ましい。

Ａｌ２Ｏ３粉末は必須成分ではないが添加するととによ
シ、焼結体の熱伝導率が犬きくな９係層配線基板とした
ときの放熱性がよくなると共に、誘電圧接が小さくなる
ので高周波用には特に望ましい。

しかしながら６０チを越えるＡ１□０３粉末の添加は、
焼結温度が高くなジ好ましくない。望ましくは上記範囲
中１０〜５０重量％である。

２　Ｍｇ　Ｏ”　３１０２は、５重量％よシ少ないと焼
結体がモロくなると共に耐湿性が低下するので好ましく
なく、６０重量％を越えると焼結温度が高くなり、好ま
しくない。２Ｍｇ０−３ｉＯ□は上記範囲中５〜５０％
の範囲がより望ましい。

本発明における上記ガラスフリットとしては、誘電率が
低く、２　ＭｇＯ−３ｉ０２及びＡ１□０３と曲げ強度
耐湿性に優れた焼結体を形成する点で次の組成を有する
ものが好ましい。即ち重量係と表示で ５ｉ０２　４０〜７０ Ａ　１２０３４〜１５ Ｂ２０３１５〜３５ ＢａＯ０５〜　１５ Ｎａ２０＋に２０＋Ｌｉ２Ｏ０〜５ ＰｂＯ＋ＺｎＯＯ〜　１　０ ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｓｒ０　０〜１０ の組成を有フーるものでりる。この組成の限定理由は次
のとおシである。

５１０２　が４０％より少在いとＤ″１１結体１１Ｊ、
率が太とくなり過註゛、７０％ケ越えると焼結２′１１
冒則が高くなり過ぎいずｉｔも好祉しくない。より望ま
しくは４５〜６５俤の小ａ１用である。

Ａ　１２０３は４％より少ないと焼結体の耐湿性が劣り
、１５係を越えるとガラスフリット￥！造１１ｊｌに失
透を生ずる恐れがありいずれも好丑しくろ。

い。より望ましくは５〜１６％の範囲である。

Ｂ２Ｏ３はフラックスであり、１５チより少ないと焼結
温度が高くなり過き、３５％を越えるとガラスが化学的
安定性が低下し好址しくない。

より望ましくは１８〜３２係の範：ノ１」である。

ＢａＯは、ガラスフリット製造時のＭ融性を向上する作
用がある。０．５係より少ないとその幼果が少なく、１
５％を越えると焼結体の誘電率が犬きくなり過ぎる。

Ｎａ２Ｏ、に２０　、Ｌｉ２Ｏはガラスフリット製造時
の溶融性を向上する作用があるが、総量で５％を越える
と焼結体の電気抵抗値が低下（−好ましくない。

ＰｂＯ，ＺｏｏはＮａ２Ｏ等と同様ガラスの溶融性を向
上するが、総量で１０多を越えると誘電率が高くなり過
ぎる。

Ｃａ、Ｏ，ＭｇＯ，ＳｒＯは化学的安定性を向上するが
総量で１０を越えると誘電率が高くなジ過ぎる。

本発明においてガラスフリット等の各粉末の粒径は特に
限定されず０５〜５μ程度のものが使用される。

本発明の組成物は、各粉末が上記割合にて混合されてい
るものであるが、それを使用した多層配線基板は例えば
次のようにして製造される。

本発明の組成物に有機バインダー、可塑剤溶剤欠添加し
混練してペーストを生成する。この有機バインダーとし
ては、ポリビニールブチラール、可塑剤としては）２タ
ル酸ジオクナル、ポリエチレングリコール、浴剤として
はトルエン。

アルコール等いず九も常用さｈていωものが使用できる
。

次いでこのペーストを／−トにｔａ形し、史Ｖこ６０〜
８０℃程度の温ｊ比で乾燥することにＪ：９未焼結のノ
ート、いわゆるグリーンノートが形成される。次いで、
このグリーンシートの片（（＋ｊに厚膜法により所定の
回路を印刷した後、績〕１′・ｊする。次いでこれをプ
レスして一体とした後、焼成し、グリーンシート及び回
路を一焼結する。

かぐして製造されたものは、回路が絶縁基板を介して多
層に積層さノＬ／こものとなる。

実施例 ガラスフリット、Ａ１□ＯＪ粉末＋　２　Ｍ　１７０−
Ｆ；　＋　０２粉末がＭ世襲表示で表１の組成Ｖζなる
ように９種類の本発明による組成物′ｆ：調合した。尚
こｉ″１゜に使用したガラスフリットの組成は重量襲で
５ｉ０２　４５　、Ａｌ２Ｏ３１０、Ｂ２０３３５．Ｅ
ａＯｉ　０からなっていた。次いでこれに有機バインダ
ーとしてポリビニールブチラール、可塑剤としてフタル
酸ジオクチル及びポリエチレングリコール並びに溶剤と
してトルエン及びアルコールを添加し混練して粘度１ｏ
ｏｏｏ〜３００００ｃｐｓのペーストを作成した。次い
でこのペース）・を約０．５　ａｍ厚のシートにした後
６０〜８０℃で約２時間乾燥した。次いでこのシートを
３００℃／ｈｒの速度で昇温し最終的には同表に記載の
焼成温度で１時間′Ｉｋ、ｂｙニジ焼結シートを製造し
た。

この焼結ノートについて誘電率、誘電圧接、熱膨張率、
耐湿性を測定しその結果を同表に併記した。尚同表の耐
湿性の○印はｉｏｏ℃の湯に２時間浸漬した際の重量減
少が１％未満のもので、Ｘ印はその重量減少が１％以上
あったものを示す。

一方、比較例として本発明の組成物以外のもの５種類を
製造し同様の方法で焼結シートを製造し同様の特性を測
定した。それらの組成及び同表よジ明らかなように本発
明による組成物は１０００℃の低温度で焼結でき、耐湿
性に優れる。また、誘電率はＡ１□Ｏｓの約１０に比べ
て小さくδ電正接、熱膨張率も、多層基板として充分な
特性を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　重量％表示で ガラスフリット　２５〜６５ Ａ’１２０ｓ粉末　０〜６０ ２Ｍｇ○・５ｉ０２粉末　５〜６０ からなるセラミック基板用組成物。 ２　前記ガラスフリットは重量％表示で５ｉ０２　４０
   〜７０ Ａ１２０　４〜１５ Ｂ２０３’　１５〜３５ ＢａＯＯ，５−１５ から構成されている特許請求の範囲第１項記載の組成物
   。