JPS6131348A - 低温焼成セラミツクス - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器基板その他の一般陶磁器の用途に適
した新規なセラミックスである。

ｉ迷１」Ｕ（ 近年コンピュータや民生機器用の電子デバイスの発展に
伴ない電子回路用の基板に適した材料の開発が望まれて
いる。かがる基板には低誘電率、低膨張率等積々の特性
が要求される。セラミックスの中でもかがる特性を満足
するものとして、アルミナセラミックスが知られている
が、１６００〜１７００℃の水素中、高温で焼成する必
要があるため高価である。

そこで、低温焼成可能なガラス−セラミックスについて
の提案もいくつがなされている。

その一つに結晶化ガラスを用いた低温焼成セラミックス
の報告がある。例えば、ＭＣｌ０−Ａｌ　２０３−８ｉ
　０２にＢ２Ｏ３と核形成物質を加え、９００〜１００
０℃で焼成し、コージライト結晶を析出させ、高強度化
を計った低温焼成ヒラミックスや、Ｌｉ　２０−ＡＩ　
２０ｓ−５ｉ　０２にＢ２Ｏｓと核形成物質を加え、ス
ボジュメンを析出させ、同じ（高強度化を計った低温焼
成セラミックスが発表されてぃる。一般的にはセラミッ
クスを低温で焼成するためにはガラス層を多く含ませる
必要があるが、その場合には高強度化を計ることが困難
である。ＭＧ　０−ＡＩ　２０３−８ｔ　０２或いはＬ
ｉ　２０−ＡＩ　２０３−３ｉ　０２の場合には、高強
度な結晶を熱処理によって析出させ、高強度な低温焼成
セラミックスを得ている。しかし、これらの場合９００
℃以上でしか結晶が得られず５００〜８００℃付近では
ガラス層の状態であるため、例えば回路の同時焼成の場
合に、回路のパターンが流動化してしまうので、昇温速
度を遅くして、焼成時間を長くとる必要がある。

また、非晶質ガラスと絶縁性又は耐火性酸化物の混合系
を用いた低温焼成セラミックスの報告がある。例えば硼
珪酸ガラス（ Ｂ２０ｓ、Ｓｉ　０２　）に耐火材料（カイアナイト、
アノーサイト等）を加えたもの、或いは硼珪酸鉛ガラス
（Ｂ２０３−８ｉ　０２−ＰｂＯ）に絶縁性酸化物（フ
ォルステライト、Ｚｒ　０２等）を混合したものがある
。この場合にも結晶化ガラスを用いた場合と同様、焼成
時間を長くとる必要がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来発表されている低温焼成セラミックスよ
りも低湿で、しかも短時間で焼成することができて、し
かも強度の高いセラミックスを得る点にある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明はＣａＯ−Ｂ２０３
−３ｉ　０２　カ６す６１１］１ｉ１ＨＣ＃イて、図に
示す点■（Ｃａ　０３８，３％、Ｂ２Ｏ３３１．５％、
Ｓ！０２３０．２％）と点■（Ｃａ　０２６．０％、Ｂ
２Ｏ３２４，０％、５ＩＯｚ５０，０％）並びに点■と
点■（ＣａＯ３７，８％、Ｂ２０ｓ１６．４％、５ｉＯ
ｚ４５．８％）をそれぞれ直線で結び、点■と点■とは
液相線によって結んでなるほぼ三角状領域内の組成を有
するガラス５５〜６０％と、耐火性酸化物粉末４５〜４
０％とからなる混合粉末を低温焼成して磁器化してなる
ことを特徴とする低温焼成セラミックスを要旨とする。

上記本発明におけるガラス組成のｃａｏ−Ｂ２Ｏ３−８
ｉ　０２については、アメリカンセラミックソサイエテ
ィ発行の１９６４年版”　Ｐｈａｓｅ　　Ｄ　１ａＱｒ
ａＩｆｌｓ　ｆｏｒ　ＣｅｒａｌｉｉＳｔＳ”に図６４
６として状態図が示されているが、本発明ではその中で
、上記■■■の３点をつなぐ、液相線や等高線等で囲ま
れたほぼ三角状領域の組成が、耐火性酸化物粉末との組
合せにおいて、低温焼成が可能となり、しかも強度が普
通陶磁器より強く、フォルステライトやムライトと同等
のものが得られることを見出した。

ＣａＯが３８．３％を越えると、焼成体が多孔質となり
、又２６．０％未満であると、３ｉ　０２が多くなる場
合には多孔質となり、Ｂ２Ｏ３が多くなる場合にはガラ
ス化状態となり、いずれも好ましくない。

Ｓｉ　０２が５０％を越えると、焼結が困難となり、３
０．２％より低いと焼結体がガラス化する領域と多孔質
化する領域とに分れてしまう。

Ｂ２Ｏ３が３１，５％を越えると焼結ができずガラス状
態になってしまい、１６．４％より低いとＳｉ　０２の
■と相俟って多孔質になってしまう。

そして、このガラス組成分が５５％未満であると多孔質
となり、６０％を越えると、ガラスと同様になって形状
を保持することができなくなる。

耐火性酸化物粉末としては、アルミナ、ムライト、ジル
コニアなどが用いられる。

原料は工業用原料で充分であり、数％の不純物（アルカ
リ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、重金属酸化物［Ｐ
ｂ　Ｏ等］）を含んでもさしつかえない。

実施例 工業用のＣａ　ＣＯ３、Ｈｓ　ＢＯ３、Ｓｔ　０２粉を
らいかい機で２０分間混合した後、１３５０℃、２０分
で溶融後、水中に急冷し、ガラス塊を得た。

このガラス塊をアルミナ粉と所定の割合で混合粉砕して
、混合粉末を得た。この粉末を３％のワックスと混合し
、１１０００ｋ　ｃｌの圧力で成形した。

ガラス組成を変え、またアルミナとの混合割合並びに焼
成温度も変えて焼結セラミックスをつくって試験をした
。その試験結果を表に示す。

表 及！１３１ 本発明のセラミックスは焼成温度が７５０〜８５０℃で
、従来の低温焼成セラミックスより約５０〜１００℃低
い。しかも、強度は一般の陶磁器より高く、フォルステ
ライトやムライトど同等である。

したがって、特性並びに経済性にすぐれたセラミックス
で、多方向に亙る用途が期待できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明におけるガラス成分の組成領域を示すグラフ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＣａＯ−Ｂ＿２Ｏ＿３−ＳｉＯ＿２からなる組成におい
   て、図に示す点（１）（ＣａＯ３８．３％、Ｂ＿２Ｏ＿
   ３３１．５％、ＳｉＯ＿２３０．２％）と点（２）（Ｃ
   ａＯ２６．０％、Ｂ＿２Ｏ＿３２４．０％、ＳｉＯ＿２
   ５０．０％）並びに点（２）と点（３）（ＣａＯ３７．
   ８％、Ｂ＿２Ｏ＿３１６．４％、ＳｉＯ＿２４５．８％
   ）をそれぞれ直線で結び、点（１）と点（３）とは液相
   線によつて結んでなるほぼ三角状領域内の組成を有する
   ガラス５５〜６０％と、耐火性酸化物粉末４５〜４０％
   とからなる混合粉末を低温焼成して磁器化してなること
   を特徴とする低温焼成セラミックス。