JPS62132768A - 低温焼成用磁器組成物 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、低温焼成用磁器組成物に関し、特に、電気
回路基板、例えば、複数のシーＩ・状６荘器を積層し、
磁器間に回路を形成してなる多層電気回路基板に用いる
に適した低温焼成用磁器８Ｕ成物に関する。

（従来技術） 低い温度で焼成できるとともに、高比抵抗かつ低誘電率
で、誘電体損失の小さい電気回路用基板として、この発
明の発明者らは、未だ公知になっていないが、別途つぎ
のような組成からなるものを堤案した。

すなわち、この磁器組成物は、５ｉ０２２５〜８０重量
％、　Ｂａ０１　５〜７０重量％およびＢｚ（ｈ　１．
５〜５重量％からなるもの、および上記した組成にさら
に３０重量％以下のＡｌ２Ｏ：ｌおよび／または１５重
量％以下のＴｉ０ｚを含有させてなるものである。

そして、この磁器組成物は、製造過程において、仮焼後
の粉砕などの処理が行い易く、しかも酸化性雰囲気ある
いは非酸化性雰囲気のいずれの雰囲気中で焼成しても、
比抵抗などの電気的特性、抗折強度などの機械的特性、
さらに熱的特性の変化がないなど、優れた効果を有して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらの磁器組成物からなる磁器基板の
表面において、導体パターン、たとえば銅の焼き付は電
極などを形成する場合、磁器の焼結と電極ペーストの焼
き付けとを同時に行うことがあるが、この際、磁器中の
ガラス成分が導体側へ移行し、これによって４体へのは
んだ付は性が低下する現象が認められた。

したがって、この発明の主な目的は、はんだ付は性の優
れた低温焼成用磁器組成物を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、５ｉＯｚ　２５〜８０重量％、ＢａＯ、Ｓ
ｒＯのうち１種または２種が１５〜７０重量％およびＢ
２Ｏ３１，５〜５重四％さらに必要に応じてＡｌ２Ｏ：
＋３０重量％以下からなる主成分に、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｕ
Ｏ、ＮｉＯ、Ｃｏ２（ｈおよびＦｅ２Ｏ３のいずれか２
種が０．５〜１０重量％添加含有されてなる低温焼成用
磁器組成物である。

（発明の効果） この発明によれば、導体パターンの形成と磁器の焼結を
同時に行う際に生じる導体のはんだ付は性の低下を防ぐ
ことができるため、低温焼成用磁器組成物からなる基板
上に、チップコンデンサ。

ＩＣチップ、Ｌチップなどのチップ素子の搭載が可能と
なる。これによって、この低焼成用磁器組成物からなる
基板は、チューナや集積回路などの多層基板として使用
することができ、そのため高密度実装が可能になり、従
来のものより小型化できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう
。

（実施例） 主成分の原料として、ＢａＣ０１またはＢａＯ，５ｒＣ
ｏ１またはＳｒＯ，５ｉＯｚ、八ｈ（ｈ　、ｆｈ（ｈあ
るいはＢＮまたはＢ、Ｃを用い、添加物として、Ｃｒ２
Ｏ：＋　、ＣｕＯ１ＮｉＯ、Ｃｏ２Ｏ＊およびＦｃ４０
＝を用い、これらを別表に示す組成比率の磁器が得られ
るように秤量し調合した。この各原料混合物を８５０〜
９５０℃で仮焼し、粉砕した後、有機バインダーを加え
て混練し、ドクターブレード法によって厚さ１龍のシー
ト状に成形し、グリーンシートとした。

このグリーンシートを縦３０ｍｍ、横１Ｏｎの角板状に
カットし、その表面上に粒径５μｍ以下の銅粉末と有機
質ビヒクルとを重量比８０：２０の割合で混合した銅ペ
ーストを印刷した。そしてこれを窒素−水蒸気の還元性
もしくは非酸化性雰囲気の中で、９００〜１１００℃で
１時間焼成して試験試料とした。

この試験試料について、予め１５０℃で２０秒予熱し、
銅電極表面に塩素系のフラックスを付けた後、２３０±
１０℃の鉛−錫はんだ槽に５秒間浸７０シ、はんだ付け
を行った。また比抵抗も直列１００Ｖの条件下で合わせ
て測定し、その結果を焼成温度とともに別表に示した。

なお、はんだ付は性の判定は、目視で銅電極表面を見た
とき、はんだが銅電極表面を９０面積％以上を被覆して
いる場合を「○」、８０〜９０面積％を「△」、ｌＯ〜
８０面積％を「×」、１０面積％以下を「××」とした
。

また、別表で＊を付した試料は、この発明の範囲外のも
のであり、それ以外はこの発明の範囲内のものである。

この発明の低温焼成用磁器組成物における主成分および
添加物の限定理由はつぎの通りである。

（１）主成分５ｉ０２を２５％〜８０重量％とじたのは
、次の通りである。

主成分ＳｉＯ□が、２５重量％未満では誘電率が１０よ
りも高くなり、使用周波数が高い場合に電子機器の特性
の劣化を招く。また、８０重量％を越えると抗折強度が
実用可能な１５００　ｋｇ／ｃｎｌより小さくなり、同
時に焼結温度も１０００℃以上となって内部電極材料に
Ａｇ−ＰｄおよびＣｕなどを使用できなくなり、好まし
くない。

（２）主成分ＢａＯを１５〜７０重量％とじたのは、主
成分ＢａＯが、１５重量％未満では抗折強度が実用可能
な１５００　ｋｇ／ｃｎｌより小さくなり、７０重量％
を越えると、誘電率がｌＯより大きくなり、好ましくな
いからである。

（３）主成分Ｂ２０．を１．５〜５重量％としたのは、
主成分Ｂ２０．が１．５重量％未満では焼結温度が１０
００°Ｃ以上になり、５重世％を越えると抗折強度が１
５００　ｋｇ／ｃｎｌより小さくなり、好ましくないか
らである。

（４）必要に応じて添加される主成分Ａｌ２Ｏ３は、焼
結温度および誘電率を低下させる効果があるが、３０重
量％を越えると誘電体損失が０．２以上に大きくなるの
で好ましくない。

（５）添加物Ｃｒｚ０２　、　ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｏ２
Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３のいずれか２種が０．５重量％未
満になるとはんだ付は性が悪くなり（別表の試料番号１
．２．３および８参照）、１０重量％を越えると比抵抗
が小さくなりかつ焼成温度がｔｏｏｏ℃以上になるので
好ましくない（別表の試料番号７．１２．１９および２
４参照）。

なお、この発明の低温焼成用磁器組成物を用いて電気回
路基板を製造する場合は、たとえば、つぎのようにして
行うことができる。主成分の原料であるＢａおよびＳｒ
のうち１種または２種、５ｉＳＢおよびＡＩの酸化物も
しくは焼成時に分解して酸化物となる化合物の粉末と添
加物である（：ｒ２０３．　ＣｕＯ、Ｎｉｐ、　Ｃｏ２
Ｏ＝およびＦｅ２Ｏ，のいずれか２種の粉末を秤量、調
合し、その原料混合物を８５０〜９５０℃で仮焼した後
、粉砕し、その粉末をバインダーと混練してからシート
状に成形する。そして、得られたグリーンシートを酸化
性雰囲気あるいは非酸化性もしくは還元性雰囲気中で、
８５０　”ｃ〜１０００℃で焼成すればよい。また、多
層電気回路基板を製造する場合は、グリーンシート上に
Ａｇ＋　Ａｇ−Ｐｄ＋　Ｃｕ、　Ｎｉなどの導電材料を
含有する導電性ペーストで回路を印刷し、それらを複数
積層してから、導電性ペーストを構成する導電材料に応
じた雰囲気中で焼成すればよい。内部導電材料としてＣ
ｕやＮｉなどの卑金属を使用する場合、それらの酸化を
防止するため、非酸化性もしくは還元性の雰囲気中で焼
成するのが好ましい。たとえば、窒素をキャリアガスと
して水蒸気（７０”Ｃ）中を通過させ、酸素および水素
の含有量を微量含有させた窒素−水蒸気雰囲気（ふつう
、ＮＺ９９．７〜９９．８％）中で、８５０〜１０００
℃で焼成するのが好ましい。なお、酸素を微量含有させ
るのは、グリーンシートの形成に使用するバインダーが
仮焼しても、炭素として残存しているため、これを完全
燃焼させて除去するためである。

特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ＳｉＯ＿２２５〜８０重量％、ＢａＯ、ＳｒＯのう
   ち１種または２種が１５〜７０重量％およびＢ＿２Ｏ＿
   ３１．５〜５重量％からなる主成分に、Ｃｒ＿２Ｏ＿３
   、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｏ＿２Ｏ＿３およびＦｅ＿２Ｏ＿
   ３のいずれか２種が０．５〜１０重量％添加含有された
   ものからなることを特徴とする低温焼成用磁器組成物。 ２　主成分として、３０重量％以下のＡｌ＿２Ｏ＿３を
   含有する特許請求の範囲第１項記載の低温焼成用磁器組
   成物。