JPS62191441A - 窒素および空気焼成誘電体組成物 - Google Patents
窒素および空気焼成誘電体組成物Info
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- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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-
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- 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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- C03C3/04—Glass compositions containing silica
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- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
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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】
[産業上の利用分野]
本発明は、プリント回路で使用される誘電体組成物に関
する。
する。
更に詳しくは、本発明は使用する基体に適合した熱膨張
率を有する、空気焼成用および窒素焼成用の厚膜多層誘
電体系に間する。
率を有する、空気焼成用および窒素焼成用の厚膜多層誘
電体系に間する。
[従来の技術]
厚膜の誘電体および導体材料は、何年間もセラミック多
層パッケージングを製造するのに使用されてきた。半導
体業界における最近の技術的進歩および表面取付は技術
の出現は、より大きな基体上で厚膜回路を高密度化する
ことを必要としている。このように高密度化するには、
電導体に対するライン分解能を高くし且つ誘電体に対す
る分解能により良好にしなければならない0回路の位置
合わせは、面積が増加するにつれてより困難となった。
層パッケージングを製造するのに使用されてきた。半導
体業界における最近の技術的進歩および表面取付は技術
の出現は、より大きな基体上で厚膜回路を高密度化する
ことを必要としている。このように高密度化するには、
電導体に対するライン分解能を高くし且つ誘電体に対す
る分解能により良好にしなければならない0回路の位置
合わせは、面積が増加するにつれてより困難となった。
広い面積をプリントするのに適したレオロジーは、位置
合わせにより極めて重要となる。組織的設計およびプリ
ント特性の管理は、回路の歩留まりおよび長期間の信頼
性に大きな影響をもつ。
合わせにより極めて重要となる。組織的設計およびプリ
ント特性の管理は、回路の歩留まりおよび長期間の信頼
性に大きな影響をもつ。
多層厚膜技術は、マイクロエレクトロニクス業界でより
一般に使用されてきたので原材料の選択および調製およ
びそれらの処理を最適にする必要がある。このようなこ
とは、初期設計で目標とする性能を得るのに役立つ。有
機ビヒクルの焼却除去は多層厚膜製造プロセス中の最も
重要な工程の一つである。この点で空気焼成可能な厚膜
系は、問題が最も少ない、しかしながら、銅の導電部が
酸化しないようこれを保護するのに窒素雰囲気を使用す
ると、状況が多少より複雑となる。銅系における有機バ
インダを除去するために窒素または他の種々のガスを組
合せた、制御された雰囲気がこれまでに研究されている
。
一般に使用されてきたので原材料の選択および調製およ
びそれらの処理を最適にする必要がある。このようなこ
とは、初期設計で目標とする性能を得るのに役立つ。有
機ビヒクルの焼却除去は多層厚膜製造プロセス中の最も
重要な工程の一つである。この点で空気焼成可能な厚膜
系は、問題が最も少ない、しかしながら、銅の導電部が
酸化しないようこれを保護するのに窒素雰囲気を使用す
ると、状況が多少より複雑となる。銅系における有機バ
インダを除去するために窒素または他の種々のガスを組
合せた、制御された雰囲気がこれまでに研究されている
。
一つの金属化層を他の金属化層の上に直接配置すること
により空間を保護できることはプリント回路を製造する
上で有益である。当然ながら、短絡および容量結合を防
止するには、かがる金属化層を誘電体で分離しなければ
ならない。
により空間を保護できることはプリント回路を製造する
上で有益である。当然ながら、短絡および容量結合を防
止するには、かがる金属化層を誘電体で分離しなければ
ならない。
かかる多層構造体を製造するには2つの方法がある。第
1の方法は、単一の基体上のプリントされた導電体の層
の間に「クロスオーバ」層をプリントし、焼成し、時折
「マルチレベル」プリント配線基板と呼ばれる構造体を
形成する方法である。
1の方法は、単一の基体上のプリントされた導電体の層
の間に「クロスオーバ」層をプリントし、焼成し、時折
「マルチレベル」プリント配線基板と呼ばれる構造体を
形成する方法である。
第2の方法は、粒状アルミナの有機剤で結合された薄い
テープ上に導電体のパターンをプリントし、次にかかる
複数板のプリント済みテープをラミネートし、この結果
生じるラミネートされた構造体を高温で焼成し、自己の
基体として働く多層が間隔をおいて一体となった多層構
造体を形成することから成る。
テープ上に導電体のパターンをプリントし、次にかかる
複数板のプリント済みテープをラミネートし、この結果
生じるラミネートされた構造体を高温で焼成し、自己の
基体として働く多層が間隔をおいて一体となった多層構
造体を形成することから成る。
クロスオーバ誘電体組成物は、本質的にはアセンブリを
後に焼成することにより2つの導電体パターンを分離で
きる誘電率の小さい絶縁体である。
後に焼成することにより2つの導電体パターンを分離で
きる誘電率の小さい絶縁体である。
これまでは、誘電体の軟化が生じる温度よりも低い温度
で頂部の導電体ラインの焼成を実施できるよう誘電体と
して融点および粘性の高いガラスが使用されてきた。ク
ロスオーバ誘電体の溶融すなわち軟化は2つの導電体パ
ターンが互いに短絡することを伴うが、このような短絡
は後に電気回路の故障となる。よってクロスオーバ誘電
体のための主な要件は、頂部導電体の焼成工程における
再軟化すなわち熱可塑性を制御することである。
で頂部の導電体ラインの焼成を実施できるよう誘電体と
して融点および粘性の高いガラスが使用されてきた。ク
ロスオーバ誘電体の溶融すなわち軟化は2つの導電体パ
ターンが互いに短絡することを伴うが、このような短絡
は後に電気回路の故障となる。よってクロスオーバ誘電
体のための主な要件は、頂部導電体の焼成工程における
再軟化すなわち熱可塑性を制御することである。
他の特性要件としては、(a)クロスオーバ誘電体によ
り絶縁される回路間での^、C1容量結合を防止するた
め誘電率が少ないこと、(b)誘電体の加熱を防止する
ため誘電損失が少ないこと (Q値が高い)こと、(c
)ピンホールを生じる性質が小さく、焼成中にガスを発
生する性質が小さいこと、(d)初期焼成がスクリーン
プリントプロセスに適するようガラスプリカーサの軟化
温度が適当であること、(e)熱衝撃によるひび割れに
対する耐久力が大きいこと、(f)水蒸気およびその後
の疑似的電気損失による影響を受けにくいこと、(g)
応力で誘導される多層回路上での割れを防止するため基
体、例えばアルミナ基体に対する熱膨張係数が良好に合
致していることである。
り絶縁される回路間での^、C1容量結合を防止するた
め誘電率が少ないこと、(b)誘電体の加熱を防止する
ため誘電損失が少ないこと (Q値が高い)こと、(c
)ピンホールを生じる性質が小さく、焼成中にガスを発
生する性質が小さいこと、(d)初期焼成がスクリーン
プリントプロセスに適するようガラスプリカーサの軟化
温度が適当であること、(e)熱衝撃によるひび割れに
対する耐久力が大きいこと、(f)水蒸気およびその後
の疑似的電気損失による影響を受けにくいこと、(g)
応力で誘導される多層回路上での割れを防止するため基
体、例えばアルミナ基体に対する熱膨張係数が良好に合
致していることである。
米国特許第3,848,079号では、クロスオーバ誘
電体をプリントするのに使用されるガラスは、ガラス母
材中に結晶を形成するように部分的に結晶可能となって
いる0部分的に結晶可能な誘電体を焼成する初期段階で
はあたがも単相のガラスのように挙動し、焼結、軟化お
よび合体の通常のプロセスを通過する。しかしながら初
期の焼成期間が完了すると、結晶が発生し、粘性が大き
く増加する。その後の焼成では、熱可塑性はほとんどま
たは全く生じなく、過度にプリントされた金属化層また
は絶縁層はあたかも熱可塑性ガラスでなくてセラミック
基体に支持されているかのように挙動できる。
電体をプリントするのに使用されるガラスは、ガラス母
材中に結晶を形成するように部分的に結晶可能となって
いる0部分的に結晶可能な誘電体を焼成する初期段階で
はあたがも単相のガラスのように挙動し、焼結、軟化お
よび合体の通常のプロセスを通過する。しかしながら初
期の焼成期間が完了すると、結晶が発生し、粘性が大き
く増加する。その後の焼成では、熱可塑性はほとんどま
たは全く生じなく、過度にプリントされた金属化層また
は絶縁層はあたかも熱可塑性ガラスでなくてセラミック
基体に支持されているかのように挙動できる。
米国特許第3,848,079号は、誘電体の基体上に
設けられた2つの導電体パターンの間に介在した密な無
鉛クロスオーバ誘電体を開示している。このクロスオー
バ誘電体は、ガラス状母材中に本質的K2O〜48重量
%の結晶を含む、この結晶は、より少量のチタン石(C
aTiSiOs)および亜鉛オルトシリゲート[(Zn
O)2si02 ]の他に主相としてセルシアン(Ba
A12Si20B)から本質的に成る。クロスオーバ誘
電体は、はぼ次の組成から本質的に成る無鉛の結晶可能
なガラス組成物の焼成品である。
設けられた2つの導電体パターンの間に介在した密な無
鉛クロスオーバ誘電体を開示している。このクロスオー
バ誘電体は、ガラス状母材中に本質的K2O〜48重量
%の結晶を含む、この結晶は、より少量のチタン石(C
aTiSiOs)および亜鉛オルトシリゲート[(Zn
O)2si02 ]の他に主相としてセルシアン(Ba
A12Si20B)から本質的に成る。クロスオーバ誘
電体は、はぼ次の組成から本質的に成る無鉛の結晶可能
なガラス組成物の焼成品である。
すなわち
SiO2 20〜15重量%
TiO25〜15重量%
重量%八ツ2037〜12
[1a0 5〜40重量%
ZnO 10〜26重量%
CaO 2〜lO重量%
B2O32〜8 重量%
MgOO〜2 重量%
Bi2O30〜4 重量%
で、BaOの合計はガラス組成物の30〜40%である
。
。
米国特許第3,837,869号は、誘電体の基体上に
プリントされた導電体パターンの間にセルシアン含有誘
電体層を製造するための微粉状ガラス組成物に関する。
プリントされた導電体パターンの間にセルシアン含有誘
電体層を製造するための微粉状ガラス組成物に関する。
かかる誘電体層は、クロスオーバ点導電パターンの間に
ある。米国特許第3,837,869号の組成物は、ガ
ラスの他に、焼成されたクロスオーバ誘電体の誘電率を
低下するのに有効な予備成形された所定量のセルシアン
結晶、BaOAl2O3・2SiO□を含む。
ある。米国特許第3,837,869号の組成物は、ガ
ラスの他に、焼成されたクロスオーバ誘電体の誘電率を
低下するのに有効な予備成形された所定量のセルシアン
結晶、BaOAl2O3・2SiO□を含む。
米国特許第4,152,282号は、ガラス相として、
短期に非自発的に失透可能なタイプのガラスを含み、セ
ラミック相として酸化アルミニウムを含む誘電体組成物
を開示している。これら混合物は、有機ビヒクル中に分
散した後にスクリーン印刷ペーストとして使用される。
短期に非自発的に失透可能なタイプのガラスを含み、セ
ラミック相として酸化アルミニウムを含む誘電体組成物
を開示している。これら混合物は、有機ビヒクル中に分
散した後にスクリーン印刷ペーストとして使用される。
多層沈着の場合、窒素雰囲気内で続けて焼成作業をして
も望ましくない流れ、すなわち層の電気的特性を劣化す
るものではない。
も望ましくない流れ、すなわち層の電気的特性を劣化す
るものではない。
米国特許第4,323,652号は、本質的に85〜6
0体積%のガラス相と、15〜40体積%のセラミック
相とからなる誘電体組成物を形成するのに適した組成物
を開示している。この場合、セラミック相は本質的には
酸化亜鉛または酸化亜鉛と酸化コバルトとの混合物から
成り、゛ガラス相は次の組成すなわち30〜50モル%
のSiO2.20〜40モル%のZnO10〜20モル
%のB2O3.0〜10モル%のAl2O3.5〜40
モル%のCaO+ SrO+ BaOおよび着色酸化物
として0〜10モル%のCaOを有する。
0体積%のガラス相と、15〜40体積%のセラミック
相とからなる誘電体組成物を形成するのに適した組成物
を開示している。この場合、セラミック相は本質的には
酸化亜鉛または酸化亜鉛と酸化コバルトとの混合物から
成り、゛ガラス相は次の組成すなわち30〜50モル%
のSiO2.20〜40モル%のZnO10〜20モル
%のB2O3.0〜10モル%のAl2O3.5〜40
モル%のCaO+ SrO+ BaOおよび着色酸化物
として0〜10モル%のCaOを有する。
英国特許第1,576.892号明細書はアルミナ基体
上に設けられた導電体および誘電体の層の多層電子構造
体における誘電体層を形成するのに有用な微粉状無機粉
末の組成物に関し、この組成物は相補的な重量%の関係
にある、 (a)700℃よりも高い軟化点およびアルミナの熱膨
張係数よりも小さい熱膨張係数を有する1種以上のガラ
ス65〜90重量%と、 (b)10〜35重量%の結晶状の増量剤から本質的に
成り、上記増量剤は、組成物の全重量を基準にすると、 (1〉0〜25重量%のMgTi0+および/または(
2) MgTiO3を形成できる0〜35重量%の先駆
物質である結晶状酸化物MgOおよびTiO2の0〜3
5重量%の混合物であるが、組成物中のMgTiO3の
重量が10重量%より少ない場合、先駆物質である結晶
状の酸化物(2)の相対的比率は、多層電子構造体中で
本組成物から形成される誘電体の層を焼成するとき、焼
成された誘電体中のMgTiO3の合計値が少なくとも
10重量%より少なくなるような値であることを条件と
し、更に先駆物質である結晶状の酸化物(2)の相対的
比率は、多層電子構造体中で本組成物から形成される誘
電体の層を焼成するときt4gTi03は25重量%以
下となるような値であることを条件とする。
上に設けられた導電体および誘電体の層の多層電子構造
体における誘電体層を形成するのに有用な微粉状無機粉
末の組成物に関し、この組成物は相補的な重量%の関係
にある、 (a)700℃よりも高い軟化点およびアルミナの熱膨
張係数よりも小さい熱膨張係数を有する1種以上のガラ
ス65〜90重量%と、 (b)10〜35重量%の結晶状の増量剤から本質的に
成り、上記増量剤は、組成物の全重量を基準にすると、 (1〉0〜25重量%のMgTi0+および/または(
2) MgTiO3を形成できる0〜35重量%の先駆
物質である結晶状酸化物MgOおよびTiO2の0〜3
5重量%の混合物であるが、組成物中のMgTiO3の
重量が10重量%より少ない場合、先駆物質である結晶
状の酸化物(2)の相対的比率は、多層電子構造体中で
本組成物から形成される誘電体の層を焼成するとき、焼
成された誘電体中のMgTiO3の合計値が少なくとも
10重量%より少なくなるような値であることを条件と
し、更に先駆物質である結晶状の酸化物(2)の相対的
比率は、多層電子構造体中で本組成物から形成される誘
電体の層を焼成するときt4gTi03は25重量%以
下となるような値であることを条件とする。
カメハラ外に対する米国特許第4,504,339号は
、銅系導電体を備えた多層ガラス−セラミック構造体を
製造する方法に関する。この明細書の実施例で、カメハ
ラ外は、次の組成を示している。
、銅系導電体を備えた多層ガラス−セラミック構造体を
製造する方法に関する。この明細書の実施例で、カメハ
ラ外は、次の組成を示している。
ガラス−セラミック粉 57.8バイ
ンダ ポリメチル メタクリレート 8.7可塑剤
ジブチル フタレート4.6溶 剤 メチル エチ
ルケトン 16.1メチル アルコール
8.7 プ ル アルコール 2,9^β203
50.5 Si02 35.0 B20313.0 Na20 0.75 K2O 0.70 Li20 0.15 CaOO,15 アクセ外に対する米国特許第4,511,801号は、
誘電体材料上で銅による金属化を行う方法に関する。
ンダ ポリメチル メタクリレート 8.7可塑剤
ジブチル フタレート4.6溶 剤 メチル エチ
ルケトン 16.1メチル アルコール
8.7 プ ル アルコール 2,9^β203
50.5 Si02 35.0 B20313.0 Na20 0.75 K2O 0.70 Li20 0.15 CaOO,15 アクセ外に対する米国特許第4,511,801号は、
誘電体材料上で銅による金属化を行う方法に関する。
上記米国特許第4,511,601号においては適当な
フリットとして次のものがリストアツブされている。
フリットとして次のものがリストアツブされている。
すなわち、例えば5〜65重量%のBaO,0〜35重
量%のAl2O3および25〜85重1%のB2O3か
ら成る非還元性BaOB203−^!203系であり、
この場合BaOは5重量%までのNa2OまたはK2O
で置換でき、BaOは15重量%までのMgO1CaO
またはSrOで置換でき、B2O3は50重量%までの
SiO2で置換でき、BaOは5重量%までのZnO1
NiOまたはCuOで置換できる。この系における好ま
しいガラスフリットは、本質的には60重量%のBaO
133,5重量%のB2O3.5重量%のAl2O3お
よび1.5 重量%のNa2Oから成る。
量%のAl2O3および25〜85重1%のB2O3か
ら成る非還元性BaOB203−^!203系であり、
この場合BaOは5重量%までのNa2OまたはK2O
で置換でき、BaOは15重量%までのMgO1CaO
またはSrOで置換でき、B2O3は50重量%までの
SiO2で置換でき、BaOは5重量%までのZnO1
NiOまたはCuOで置換できる。この系における好ま
しいガラスフリットは、本質的には60重量%のBaO
133,5重量%のB2O3.5重量%のAl2O3お
よび1.5 重量%のNa2Oから成る。
上記非還元性系として適当な別の系は、例えば25〜5
5重量%のB2O3.0〜10重量%のNa2Oおよび
35〜75重量%のSiO2から成るNa2O−B20
3−SiO2系であり、Na2(lは5重量%までのK
2Oで置換できる。この系における好ましいフリットは
、本質的には38.3 重量%のB2O3.7,7重量
%のNa2Oおよび54重量%の5iO9から成ると述
べられている。
5重量%のB2O3.0〜10重量%のNa2Oおよび
35〜75重量%のSiO2から成るNa2O−B20
3−SiO2系であり、Na2(lは5重量%までのK
2Oで置換できる。この系における好ましいフリットは
、本質的には38.3 重量%のB2O3.7,7重量
%のNa2Oおよび54重量%の5iO9から成ると述
べられている。
米国特許第4.511,601号で使用に適すると述べ
られている耐還元性ガラス系は、例えば50〜80重量
%のPbO,15〜25重量%のSiO2.15重量%
の6203.0〜5重量%の八ba3.0〜5重量%の
Na2O、および0〜4重量%のTiO2から成るガラ
スを含むPbOB2O3SiO□系である。系内におけ
る好ましい組成は、本質的には63重量%のPbO,1
5,4重量%の5iOz、15重量%のB2O3.0〜
6重量%のAl2O3.2重量%のNa2Oおよび4重
量%のTiO2がら成ると述べられている。
られている耐還元性ガラス系は、例えば50〜80重量
%のPbO,15〜25重量%のSiO2.15重量%
の6203.0〜5重量%の八ba3.0〜5重量%の
Na2O、および0〜4重量%のTiO2から成るガラ
スを含むPbOB2O3SiO□系である。系内におけ
る好ましい組成は、本質的には63重量%のPbO,1
5,4重量%の5iOz、15重量%のB2O3.0〜
6重量%のAl2O3.2重量%のNa2Oおよび4重
量%のTiO2がら成ると述べられている。
厚膜技術は、しばらくの間に貴金属系がら卑金属系へと
進歩した。卑金属の使用は、コストの理由から促進され
ただけでなく、性能の点からも促進された0例えば銅の
導体は、導電率およびハンダ受容性の点から金の導電体
よりも優れている。
進歩した。卑金属の使用は、コストの理由から促進され
ただけでなく、性能の点からも促進された0例えば銅の
導体は、導電率およびハンダ受容性の点から金の導電体
よりも優れている。
銅はより高い回路バラゲージング密度を可能とするため
のより細かいライン設計およびより高速の作業を可能と
する。またチップキャリア、チップコンデンサ、チップ
抵抗器等の取付のための表面取付は技術の使用も可能に
する。銅は、銀よりも優れ且つ銀とパラジウムまたは白
金との合金に匹敵する電気移動および拡散特性を有する
。これらの特性は、回路の信頼性の上で極めて重要であ
る。
のより細かいライン設計およびより高速の作業を可能と
する。またチップキャリア、チップコンデンサ、チップ
抵抗器等の取付のための表面取付は技術の使用も可能に
する。銅は、銀よりも優れ且つ銀とパラジウムまたは白
金との合金に匹敵する電気移動および拡散特性を有する
。これらの特性は、回路の信頼性の上で極めて重要であ
る。
熱力学的に、銅は高温で酸化を受けやすい、銅を処理す
るための最も一般的に使用されている不活性雰囲気であ
る窒素ガスは銅のペーストおよび誘電体のペースト中の
有機ビヒクルを除去するのに極めて効果的であるわけで
はない。窒素ガスは、空気焼成雰囲気と異なり、有機ビ
ヒクルを酸化せず、むしろ有機ビヒクルを熱分解し、厚
膜のペースト系内で使用される金属酸化物に対する還元
剤として作用できる炭素を生成する。この還元作用は電
気的性能を劣化−しかつ回路の短絡さえも生じ得る。か
かる部品の過度の焼成は、蒸発−凝縮プロセスを介して
炉を容易に汚染し得る。このことは、基体の寸法が大き
くなり、層の数が増加するにつれて極めて重要となる。
るための最も一般的に使用されている不活性雰囲気であ
る窒素ガスは銅のペーストおよび誘電体のペースト中の
有機ビヒクルを除去するのに極めて効果的であるわけで
はない。窒素ガスは、空気焼成雰囲気と異なり、有機ビ
ヒクルを酸化せず、むしろ有機ビヒクルを熱分解し、厚
膜のペースト系内で使用される金属酸化物に対する還元
剤として作用できる炭素を生成する。この還元作用は電
気的性能を劣化−しかつ回路の短絡さえも生じ得る。か
かる部品の過度の焼成は、蒸発−凝縮プロセスを介して
炉を容易に汚染し得る。このことは、基体の寸法が大き
くなり、層の数が増加するにつれて極めて重要となる。
不充分な有機物除去により生じる残留炭素は銅酸化物を
反応し、銅/誘電体多層回路にふくれを発生し得る。[
シー、エム、パル(C,M、Val)、ディー、ブリバ
ット(D4r−ibaL) 、およびディー、コツト(
D−Cotto)によるマイクロエレクトロニクスに関
する1980年国際シンポジウムの議事録37〜48頁
の論文「銅と誘電体の相互作用:包括的研究(Copp
er DielectricInteractions
: ^Comprehensive 5tudy)、1
;ディー・イー・ビッカネン(D、E、Pitka
nen)およびシー・ジェイ・スピールシュナイダ−(
C,J、5peersch−neider)によるコン
ポーネント、ハイブリッドおよび製造技術に関するアイ
・イー イー・イー・トランザクション(IEEE T
ransactions) CIIMT −4巻第3号
250〜256頁1981年9月の論文「銅製の厚膜マ
イクロサーキットに対する環境上の効果(Enviro
mental Effects on Copper
Tick FilmMicrocircuiL)」]。
反応し、銅/誘電体多層回路にふくれを発生し得る。[
シー、エム、パル(C,M、Val)、ディー、ブリバ
ット(D4r−ibaL) 、およびディー、コツト(
D−Cotto)によるマイクロエレクトロニクスに関
する1980年国際シンポジウムの議事録37〜48頁
の論文「銅と誘電体の相互作用:包括的研究(Copp
er DielectricInteractions
: ^Comprehensive 5tudy)、1
;ディー・イー・ビッカネン(D、E、Pitka
nen)およびシー・ジェイ・スピールシュナイダ−(
C,J、5peersch−neider)によるコン
ポーネント、ハイブリッドおよび製造技術に関するアイ
・イー イー・イー・トランザクション(IEEE T
ransactions) CIIMT −4巻第3号
250〜256頁1981年9月の論文「銅製の厚膜マ
イクロサーキットに対する環境上の効果(Enviro
mental Effects on Copper
Tick FilmMicrocircuiL)」]。
窒素焼成後に銅の性能を改善するために焼成プロセス、
炉の設計および焼成雰囲気を改善する試みがこれまでに
なされてきたしティー・ニス ウー(T、S、Wu)、
ティー・シラマツ(T、Shiramatsu)および
ニスーエヌ・チェノ(S、N。
炉の設計および焼成雰囲気を改善する試みがこれまでに
なされてきたしティー・ニス ウー(T、S、Wu)、
ティー・シラマツ(T、Shiramatsu)および
ニスーエヌ・チェノ(S、N。
Chen)による1979年第29回電子コンポーネン
トの会議のMl事録11〜16頁の「厚膜の銅導電体ペ
ーストにおける焼成プロセスの改良(lnprovem
−cnL of FirinFIProcess in
Th1ck Film CopperConduct
or Pa5te)J : シー・ワイ・クオ(C,Y
、Kuo)による 「厚膜の銅導電体回路(Thick
Film CopperConducLor C1r
cuit)」、米国特許第4,316,942号;ビイ
−・ティー・キタノ(P、T、KiLano)およびデ
ィー・イー・リーマ−(D、E、Riemer)による
論文「大容積の厚膜製造における窒素炉(The Ni
ctro−gcn Furnace in Large
−Volume Tick−Film Produ−c
Lion)」マイクロエレクトロニクスに関する198
5年国際的シンポジウムの議事録568〜573頁、ジ
ェイ ビー・ブラッドリー(J、I’、Bradley
)による論文「銅製厚膜窒素雰囲気炉の設計および焼成
プロセスの考察(Copper Tick Film
Nitrogen^t+nosphe−re Furn
ace Design and FiringProc
essConsid−eration) jマイクロエ
レクトロニクスに関する1985年国際シンポジウムの
議事録435〜440頁;ダブリュー エクト(W、Y
ext)、イー・エイ へイデューク・ジュニア(E、
ΔHayduk Jr、)およびシー・ケイ・フィッシ
ャ(C,に、Fisl+er)による論文「種々の窒素
系炉雰囲気および銅製厚膜導電体および誘電体に対する
それらの効果の研究(八5tudy of Vario
us Nitrogen−Bared Furnace
At−IIIasphere and Their
Efrect on Copper Tick Fi−
Im Conductors and Dielect
rics )Jマイクロエレクトロニクスに関する19
85年国際的シンポジウムの議事録583〜591頁)
。
トの会議のMl事録11〜16頁の「厚膜の銅導電体ペ
ーストにおける焼成プロセスの改良(lnprovem
−cnL of FirinFIProcess in
Th1ck Film CopperConduct
or Pa5te)J : シー・ワイ・クオ(C,Y
、Kuo)による 「厚膜の銅導電体回路(Thick
Film CopperConducLor C1r
cuit)」、米国特許第4,316,942号;ビイ
−・ティー・キタノ(P、T、KiLano)およびデ
ィー・イー・リーマ−(D、E、Riemer)による
論文「大容積の厚膜製造における窒素炉(The Ni
ctro−gcn Furnace in Large
−Volume Tick−Film Produ−c
Lion)」マイクロエレクトロニクスに関する198
5年国際的シンポジウムの議事録568〜573頁、ジ
ェイ ビー・ブラッドリー(J、I’、Bradley
)による論文「銅製厚膜窒素雰囲気炉の設計および焼成
プロセスの考察(Copper Tick Film
Nitrogen^t+nosphe−re Furn
ace Design and FiringProc
essConsid−eration) jマイクロエ
レクトロニクスに関する1985年国際シンポジウムの
議事録435〜440頁;ダブリュー エクト(W、Y
ext)、イー・エイ へイデューク・ジュニア(E、
ΔHayduk Jr、)およびシー・ケイ・フィッシ
ャ(C,に、Fisl+er)による論文「種々の窒素
系炉雰囲気および銅製厚膜導電体および誘電体に対する
それらの効果の研究(八5tudy of Vario
us Nitrogen−Bared Furnace
At−IIIasphere and Their
Efrect on Copper Tick Fi−
Im Conductors and Dielect
rics )Jマイクロエレクトロニクスに関する19
85年国際的シンポジウムの議事録583〜591頁)
。
コストが要因でなくて、高信頼性が必要となっているあ
る用途では、金糸およびパラジウム/銀系が引き続き使
用されている。最近の研究によれば、市場で大部分の入
手可能な窒素のクロスオーバー系はパラジウム/銀およ
び金糸はど信頼性がないことが判った(アール・アール
・サザーランド(Il、R,5utherland)お
よびアイ・ディー・イー・ビデ口(1,D、E、Vid
elo)による論文「銅とパラジウム−銀厚膜クロスオ
ーバーの信頼性の比較(^Co−mparison o
f the Re1iabilety of Copp
er andPalladium−Silver Tb
ick−Film Crossover)」1985年
第35回電子コンポーネントに関する会議の議事録第4
98〜504頁)。
る用途では、金糸およびパラジウム/銀系が引き続き使
用されている。最近の研究によれば、市場で大部分の入
手可能な窒素のクロスオーバー系はパラジウム/銀およ
び金糸はど信頼性がないことが判った(アール・アール
・サザーランド(Il、R,5utherland)お
よびアイ・ディー・イー・ビデ口(1,D、E、Vid
elo)による論文「銅とパラジウム−銀厚膜クロスオ
ーバーの信頼性の比較(^Co−mparison o
f the Re1iabilety of Copp
er andPalladium−Silver Tb
ick−Film Crossover)」1985年
第35回電子コンポーネントに関する会議の議事録第4
98〜504頁)。
基体の寸法が大きくなり、且つ層の数が増加すると、誘
電体ペーストの熱膨張係数(TCE)は極めて重要とな
る。ガラスの組成は、最終的TCE特性のかぎどなる。
電体ペーストの熱膨張係数(TCE)は極めて重要とな
る。ガラスの組成は、最終的TCE特性のかぎどなる。
しかしながら、TCEを良好に合致させたガラス組成で
も厚膜多層回路用に必要な適当な誘電的・電気的および
気密性を常に与えるものではない。従って、はとんどの
場合、ガラス特性を改善するのに無機充填材が使用され
る。ビー・ニス・ターナ−(P、S、Turner)は
、「補強プラスチックにおける熱MGj ’J長ひずみ
(Thera+al Expan−sion 5tre
ss in Re1nforced Plastics
) J J、Res。
も厚膜多層回路用に必要な適当な誘電的・電気的および
気密性を常に与えるものではない。従って、はとんどの
場合、ガラス特性を改善するのに無機充填材が使用され
る。ビー・ニス・ターナ−(P、S、Turner)は
、「補強プラスチックにおける熱MGj ’J長ひずみ
(Thera+al Expan−sion 5tre
ss in Re1nforced Plastics
) J J、Res。
NB537 239〜250 (1948年)で、次の
ような複合体の熱膨張係数と成分の関係を提案した。
ような複合体の熱膨張係数と成分の関係を提案した。
ここでCrは平均体膨張係数、C1は組成物1の体膨張
係数、k、は組成物1の体積弾性係数、dlは密度、P
lは重量分率である。
係数、k、は組成物1の体積弾性係数、dlは密度、P
lは重量分率である。
これまでの誘電体組成物の多くは、鉛、ビスマスまたは
亜鉛を使用していた。しかしながら鉛、ビスマスまたは
亜鉛は、焼成、特に窒素の焼成に悪影響を与える。
亜鉛を使用していた。しかしながら鉛、ビスマスまたは
亜鉛は、焼成、特に窒素の焼成に悪影響を与える。
厚膜多層回路を処理する場合、鉛、ビスマスまたは亜鉛
酸化物を使用すると、トンネルキルン(炉)内での汚染
が生じ得る。これは、かかる酸化物の高い蒸気圧の性質
によるものである。更に、ZnSiO4の形成は、アル
ミナの熱膨張係数と比較してZnSiO4の熱膨張係数
が低いためにアルミナの基体に有害な反りを生じ得る。
酸化物を使用すると、トンネルキルン(炉)内での汚染
が生じ得る。これは、かかる酸化物の高い蒸気圧の性質
によるものである。更に、ZnSiO4の形成は、アル
ミナの熱膨張係数と比較してZnSiO4の熱膨張係数
が低いためにアルミナの基体に有害な反りを生じ得る。
従って、鉛および/またはビスマスを全くまたはほとん
ど有しない誘電体組成にすると有利である。
ど有しない誘電体組成にすると有利である。
[発明が解決しようとする問題点コ
本発明の目的は、反りを防止するよう熱膨張を基体に合
わせた誘電体を提供することにある。
わせた誘電体を提供することにある。
本発明の別の目的は、回路の信顆性を保証するよう最適
なプリント性および優れた密封性を有する誘電体を提供
することにある。
なプリント性および優れた密封性を有する誘電体を提供
することにある。
本発明の更に別の目的は、多層楕遺体における曲げが最
小の誘電体を提供することにある。
小の誘電体を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、良好な電気的性能、ハンダ付
性および付着相容性および抵抗器互換性を与える誘電体
を提供することにある。
性および付着相容性および抵抗器互換性を与える誘電体
を提供することにある。
これらおよびそれ以上の目的は本発明により達成される
。
。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、(a)ガラスと、(b)酸化物配合物と、(
c)有機ビヒクルとを含有してなる窒素および空気焼成
可能な誘電体組成物に関する。
c)有機ビヒクルとを含有してなる窒素および空気焼成
可能な誘電体組成物に関する。
窒素焼成用誘電体組成物は、
(イ)ガラスの重量を基準として10〜55重量%のB
aOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
2O3と、 (ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%のS
iO2と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB2
Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMg
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (す)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のTi
O2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK2
Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
2Oと、 (力)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O2とからなる、全組成物を基準として35〜60重量
%のガラス(a)と、 (イ)酸化物の重量を基準として0〜20重量%のCa
ZrO3と、 く口)酸化物の重量を基準として0〜15重量%の八〇
203と、 (ハ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のTi
O□と、 (ニ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のSi
O2と、 40重1%のZrO2とからなる、 全組成物を基準として5〜40重量%の有機ビヒクル(
c)とを含んでなる。
aOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
2O3と、 (ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%のS
iO2と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB2
Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMg
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (す)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のTi
O2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK2
Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
2Oと、 (力)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O2とからなる、全組成物を基準として35〜60重量
%のガラス(a)と、 (イ)酸化物の重量を基準として0〜20重量%のCa
ZrO3と、 く口)酸化物の重量を基準として0〜15重量%の八〇
203と、 (ハ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のTi
O□と、 (ニ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のSi
O2と、 40重1%のZrO2とからなる、 全組成物を基準として5〜40重量%の有機ビヒクル(
c)とを含んでなる。
空気焼成用誘電体組成物は、
(イ)ガラスの重量を基準として10〜55重景%の重
量aOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
2O3と、 −(ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%の
SiO□と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB2
Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMs
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (す)ガラスの重量を基準として0〜10重呈%のTi
O2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK2
Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
2Oと、 (力)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O2とからなる、全組成物を基準として35〜60重量
%のガラス(a)と、 (イ)酸化物の重量を基準として0〜20重1%のCa
ZrO3と、 メ′ (ロ)酸化物の重量を基準として0〜−重量%のAl2
O3と、 (ハ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のTi
O2と、 (ニ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%の5i
O7と、 (ホ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のZr
O2とからなる、全組成物を基準として0〜15重量%
のZrO2とからなる、 全組成物を基準として5〜40重量%の有機ビヒクル(
c)とを含んでなる。酸化物配合物(ホ)のZrO2は
Y2O3で安定化されたZrO2であるのが好適である
。
量aOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
2O3と、 −(ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%の
SiO□と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB2
Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMs
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (す)ガラスの重量を基準として0〜10重呈%のTi
O2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK2
Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
2Oと、 (力)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O2とからなる、全組成物を基準として35〜60重量
%のガラス(a)と、 (イ)酸化物の重量を基準として0〜20重1%のCa
ZrO3と、 メ′ (ロ)酸化物の重量を基準として0〜−重量%のAl2
O3と、 (ハ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のTi
O2と、 (ニ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%の5i
O7と、 (ホ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のZr
O2とからなる、全組成物を基準として0〜15重量%
のZrO2とからなる、 全組成物を基準として5〜40重量%の有機ビヒクル(
c)とを含んでなる。酸化物配合物(ホ)のZrO2は
Y2O3で安定化されたZrO2であるのが好適である
。
本発明によれば、空気および窒素焼成用誘電体組成物に
同じガラス組成物を使用することが可能である。
同じガラス組成物を使用することが可能である。
[作 用〕
本発明のガラス(非還元性ガラス)は、下記の第1表に
規定されているような組成範囲(重量%で表示)にある
、かかるガラスは、本発明に係る窒素および空気焼成誘
電体の双方に使用できる。
規定されているような組成範囲(重量%で表示)にある
、かかるガラスは、本発明に係る窒素および空気焼成誘
電体の双方に使用できる。
BaO 10〜55 15〜50 20−4
5Al2O30〜20 0〜150〜10Si0□
35〜6540〜6045〜55pbo
o〜10 0〜5 0〜3B2030〜10
0〜5 0〜3CaOO〜20 0−15 0
−108!F0 0〜20 0〜15 0〜
10SrO 0−20 (1−150−1
0TiO□0〜100〜50〜3 ZnO 0〜10 0〜5 0〜3K2O0〜
10 0〜8 0〜5 NB2O 0〜10 0〜8 0〜5ZrO□0
〜100〜50〜3 ガラス配合物(またはそれらの前駆物質)の物理的混合
物は溶融状態から急冷すると、安定なガラスを形成する
。この安定なガラスは本発明のガラスである0本発明の
ガラスを製造する際には、ある臨界的比率のガラス形成
材が使用される。ガラスを微粉状に粉砕し、基体上にプ
リントし、焼成し終わると、同じ比較的簡単な焼成手順
中に一回の行程で、従って従来の結晶化ガラスよりも迅
速にガラスの核形成および部分的結晶化が行われる。一
旦ガラスが軟化し、結晶化のための充分な時間の間焼成
温度にガラスを保持すると、ガラスの熱可塑性は低下す
る。
5Al2O30〜20 0〜150〜10Si0□
35〜6540〜6045〜55pbo
o〜10 0〜5 0〜3B2030〜10
0〜5 0〜3CaOO〜20 0−15 0
−108!F0 0〜20 0〜15 0〜
10SrO 0−20 (1−150−1
0TiO□0〜100〜50〜3 ZnO 0〜10 0〜5 0〜3K2O0〜
10 0〜8 0〜5 NB2O 0〜10 0〜8 0〜5ZrO□0
〜100〜50〜3 ガラス配合物(またはそれらの前駆物質)の物理的混合
物は溶融状態から急冷すると、安定なガラスを形成する
。この安定なガラスは本発明のガラスである0本発明の
ガラスを製造する際には、ある臨界的比率のガラス形成
材が使用される。ガラスを微粉状に粉砕し、基体上にプ
リントし、焼成し終わると、同じ比較的簡単な焼成手順
中に一回の行程で、従って従来の結晶化ガラスよりも迅
速にガラスの核形成および部分的結晶化が行われる。一
旦ガラスが軟化し、結晶化のための充分な時間の間焼成
温度にガラスを保持すると、ガラスの熱可塑性は低下す
る。
本発明のガラスは、前記比率にある前記化合物を生じる
適当なバッチ組成物を溶融することにより酸化物(また
は酸化物前駆物質)の適当なバッチ組成物から調製され
る。金属酸化物は、溶融状態から急冷されると安定なガ
ラスを形成する。金属酸化物またはその酸化物前駆物質
、例えば金属水酸化物または炭酸塩の物理的混合物を使
用してもよい。ガラスを調製する際に使用されるバッチ
組成物を最初に混合し、次に実質的に一様な流体ガラス
を生じるよう溶融する。この溶融工程中に維持される温
度は、溶融体が急速に一様になるためには臨界的でない
が、通常1450℃〜1600℃の範囲内にある。一様
な流体ガラスが得られた後に、通常この流体ガラスは水
または他の液体中に注入され、ガラスフリットが形成さ
れる。
適当なバッチ組成物を溶融することにより酸化物(また
は酸化物前駆物質)の適当なバッチ組成物から調製され
る。金属酸化物は、溶融状態から急冷されると安定なガ
ラスを形成する。金属酸化物またはその酸化物前駆物質
、例えば金属水酸化物または炭酸塩の物理的混合物を使
用してもよい。ガラスを調製する際に使用されるバッチ
組成物を最初に混合し、次に実質的に一様な流体ガラス
を生じるよう溶融する。この溶融工程中に維持される温
度は、溶融体が急速に一様になるためには臨界的でない
が、通常1450℃〜1600℃の範囲内にある。一様
な流体ガラスが得られた後に、通常この流体ガラスは水
または他の液体中に注入され、ガラスフリットが形成さ
れる。
本発明の誘電体を製造するのに用いられるガラスは微粒
子状態になっている。従って、上記ガラスフリットは、
ビヒクルへの分散(あるとすれば)およびプリント前に
従来のボールミル内で微細に粉砕される。径が44ミク
ロンを越えない平均粒径を有するガラス粉が適当である
が、1〜15ミクロンの平均粒径を有するガラス粉が明
らかに好ましい。一般にこの好ましい粒径にある粒子は
44ミクロンを越えてはならず、すなわち粒子は325
メツシユスクリーン(米国規格のふるい)を通過するも
のでなければならない。
子状態になっている。従って、上記ガラスフリットは、
ビヒクルへの分散(あるとすれば)およびプリント前に
従来のボールミル内で微細に粉砕される。径が44ミク
ロンを越えない平均粒径を有するガラス粉が適当である
が、1〜15ミクロンの平均粒径を有するガラス粉が明
らかに好ましい。一般にこの好ましい粒径にある粒子は
44ミクロンを越えてはならず、すなわち粒子は325
メツシユスクリーン(米国規格のふるい)を通過するも
のでなければならない。
本発明のための酸化物配合物(非還元性配合物)は、下
記の第2表に記載されているような組成範囲(重量%で
表示)内にある。
記の第2表に記載されているような組成範囲(重量%で
表示)内にある。
CaZrO30〜200〜180〜15Al2O3
0〜15 0〜13 0〜1
0Ti02 0〜150〜13 0〜10SiO
□ O〜15 0〜13 0〜10ZrO
7(1−150−130−10 Caz「030〜200〜180〜15Al2O3
0〜25 0〜20 0〜15Ti02 0
〜15 0〜13 0〜10SiO70〜15
0〜13 0〜10zr020〜150〜130
〜]O 上記第2表中のZrO2は、好ましくはY2O3で安定
化されたZrO2、例えばZrO2+ 8〜12重量%
Y2O3である。
0〜15 0〜13 0〜1
0Ti02 0〜150〜13 0〜10SiO
□ O〜15 0〜13 0〜10ZrO
7(1−150−130−10 Caz「030〜200〜180〜15Al2O3
0〜25 0〜20 0〜15Ti02 0
〜15 0〜13 0〜10SiO70〜15
0〜13 0〜10zr020〜150〜130
〜]O 上記第2表中のZrO2は、好ましくはY2O3で安定
化されたZrO2、例えばZrO2+ 8〜12重量%
Y2O3である。
本発明で使用される有機ビヒクルは、焼成除去すると最
少量の炭素残留物しか残さないものである。本発明のた
めの有機ビヒクルの非限定例としては、脂肪族アルコー
ル:かかるアルコールのエステル、例えばアセテートお
よびプロピオネート:チルベン類、例えばパイン油、ア
ルファーおよびベーターテルピネオールなど;低級アル
コールのポリメタクリレートのような樹脂の溶液、また
は溶剤例えばパイン油およびエチレングリコールモノア
セテートのモノブチルエーテル中に溶解されたエチルセ
ルロースの溶液がある。
少量の炭素残留物しか残さないものである。本発明のた
めの有機ビヒクルの非限定例としては、脂肪族アルコー
ル:かかるアルコールのエステル、例えばアセテートお
よびプロピオネート:チルベン類、例えばパイン油、ア
ルファーおよびベーターテルピネオールなど;低級アル
コールのポリメタクリレートのような樹脂の溶液、また
は溶剤例えばパイン油およびエチレングリコールモノア
セテートのモノブチルエーテル中に溶解されたエチルセ
ルロースの溶液がある。
窒素焼成用組成物に対しては、米国、ニューヨーク州ロ
チェスタのイーストマンコダック社により製造されてい
る 「テキサノール(TEXANOL) Jのような溶
剤中のブチルメタクリレートを使用することが好ましい
。空気焼成用組成物に対しては、テルペン系溶剤、例え
ばバイン油中のエチルセルロースを使用することが好ま
しい。
チェスタのイーストマンコダック社により製造されてい
る 「テキサノール(TEXANOL) Jのような溶
剤中のブチルメタクリレートを使用することが好ましい
。空気焼成用組成物に対しては、テルペン系溶剤、例え
ばバイン油中のエチルセルロースを使用することが好ま
しい。
下記の第3表に本発明に係る窒素および空気焼成用誘電
体のための成分範囲(重量%で示す)を掲げる: l−よ−4 ガラス 30〜6535〜6040〜55酸化物
配合物 5〜4010〜3515〜30有機ビヒクル
5〜40 10〜3515〜30染料 0〜151
〜131〜10 分散剤 0〜1 0.2〜0.7 0.2〜0.
5ガラス 30〜6535〜6040〜55酸化
物配合物 5〜4010〜3515〜30有機ビヒクル
5〜4010〜3515〜30染 料
0〜15 1〜13 1〜10分散剤
O〜10.2〜0.7 0.2〜0.5上記第3表
中の染料は、例えばコバルト−アルミニウム−亜鉛−シ
リゲートまたはコバルト−アルミネートでよい。
体のための成分範囲(重量%で示す)を掲げる: l−よ−4 ガラス 30〜6535〜6040〜55酸化物
配合物 5〜4010〜3515〜30有機ビヒクル
5〜40 10〜3515〜30染料 0〜151
〜131〜10 分散剤 0〜1 0.2〜0.7 0.2〜0.
5ガラス 30〜6535〜6040〜55酸化
物配合物 5〜4010〜3515〜30有機ビヒクル
5〜4010〜3515〜30染 料
0〜15 1〜13 1〜10分散剤
O〜10.2〜0.7 0.2〜0.5上記第3表
中の染料は、例えばコバルト−アルミニウム−亜鉛−シ
リゲートまたはコバルト−アルミネートでよい。
上記第3表中の分散剤は、例えばオレイン酸、または非
イオン系分散剤、例えば米国、ニューシャーシー州、ウ
ニインのシイ−・エイ・エフ・コーボレイション(GA
F Corp、)の[イゲバル(IGEPAL)430
L、でよい。
イオン系分散剤、例えば米国、ニューシャーシー州、ウ
ニインのシイ−・エイ・エフ・コーボレイション(GA
F Corp、)の[イゲバル(IGEPAL)430
L、でよい。
ガラス、酸化物および有機ビヒクル成分を混合してペー
ストを形成し、適当な基体、例えば96%のAl2O3
上の端子に、例えばN2焼成用にはCu端子にスクリー
ンプリントする。
ストを形成し、適当な基体、例えば96%のAl2O3
上の端子に、例えばN2焼成用にはCu端子にスクリー
ンプリントする。
焼成前には有機ビヒクルはスクリーンプリント用ペース
トの10〜40重量%の含量で、とヒクルおよびその比
率は所望のレオロジー特性に応じて選択される。
トの10〜40重量%の含量で、とヒクルおよびその比
率は所望のレオロジー特性に応じて選択される。
スクリーンプリントの際、基体(例えば第5図に示すよ
うに通常酸化アルミニウムから成る)上に多層パターン
2が得られるように(必要な粉末度まで粉砕された後の
)ペーストをシルクスクリーンに通過させる。このパタ
ーン2は、下方導電体3.4および5と下方導電体6の
間に配置され、導電体6を導電体3および5から絶縁す
るよう働くが、凹部7のために、導電体4および号の間
を接続することを可能にする。素子2.3.4および5
は多数回、例えば50回まで繰返すことができる。
うに通常酸化アルミニウムから成る)上に多層パターン
2が得られるように(必要な粉末度まで粉砕された後の
)ペーストをシルクスクリーンに通過させる。このパタ
ーン2は、下方導電体3.4および5と下方導電体6の
間に配置され、導電体6を導電体3および5から絶縁す
るよう働くが、凹部7のために、導電体4および号の間
を接続することを可能にする。素子2.3.4および5
は多数回、例えば50回まで繰返すことができる。
このパターンにより得られる層は窒素または空気雰囲気
中で焼成される。窒素焼成は850 ’C〜950″C
1好適には900℃で行われるが、焼成時間はピーク温
度で5〜10分く好ましくは5〜7分)(滞留時間)で
ある (第1図参照)、空気焼成は、800℃と900
℃の温度範囲内で、好ましくは850℃で行われるが、
この焼成時間はピーク温度で5〜10分、好ましくは5
〜7分く滞留時間)である (第2図参照)。
中で焼成される。窒素焼成は850 ’C〜950″C
1好適には900℃で行われるが、焼成時間はピーク温
度で5〜10分く好ましくは5〜7分)(滞留時間)で
ある (第1図参照)、空気焼成は、800℃と900
℃の温度範囲内で、好ましくは850℃で行われるが、
この焼成時間はピーク温度で5〜10分、好ましくは5
〜7分く滞留時間)である (第2図参照)。
空気焼成および窒素焼成の双方の周期時間(全経過時間
)は約1時間である。
)は約1時間である。
窒素焼成用には卑金属導体としては例えばニッケル、好
適には銅が使用される。誘電体組成物を空気焼成するに
は、貴金属導電体および貴金属合金を使用する。かかる
導電体の非限定例としては、金、白金、白金−金合金、
白金−パラジウム−金合金、銀、パラジウム−銀合金、
パラジウム−金合金および白金−銀合金がある。
適には銅が使用される。誘電体組成物を空気焼成するに
は、貴金属導電体および貴金属合金を使用する。かかる
導電体の非限定例としては、金、白金、白金−金合金、
白金−パラジウム−金合金、銀、パラジウム−銀合金、
パラジウム−金合金および白金−銀合金がある。
誘電体を窒素および空気焼成するには基体はアルミナ、
ベリリアおよび窒化アルミニウムでよい。
ベリリアおよび窒化アルミニウムでよい。
[実施例〕
以下に実施例(以下、単に例という)を掲げて本発明を
説明する。
説明する。
例1〜19
ガラスの調製
各々が酸化物の形感の試薬級原料を使用してガラスを調
製した。ガラス組成物を配合するとき、個々の成分を秤
Iし、■−ブレンダ内で1時間均一にした (この作業
は乾式混合作業である)。混合が完了した後、均一にさ
れた粉末をアルミナ製のるつぼに入れ、これら粉末はそ
の後るつぼ内で溶融した。ガラスを600℃で1時間予
熱し、次に別の炉へ移し、ここで2〜4時間の間通常で
1400℃〜1600℃の範囲内の温度で溶融した。溶
融温度で炉から溶融状態の材料を取り出し、脱イオン水
で満たされたステンレス鋼のバケツへ注入した(フリッ
ト化した)、溶融流が水と接触する際、急速な凝固およ
びガラス塊(寸法は熱ひずみにより定まる)への解砕が
生じた。脱イオン水をデカントレ、アルミナ円筒体粉砕
具を備えたセラミック製ジャーミル内に入れ、イソプロ
ピルアルコール媒体も入れた。ガラスを72時間の間ミ
ル粉砕し、次に74ミクロン(200メツシユ)スクリ
ーンを通して湿式ふるい作業を行なった。室温の対流式
防爆オーブン内で乾燥した後、粉末は特性化および誘電
体ペーストへの混入の準備ができた。
製した。ガラス組成物を配合するとき、個々の成分を秤
Iし、■−ブレンダ内で1時間均一にした (この作業
は乾式混合作業である)。混合が完了した後、均一にさ
れた粉末をアルミナ製のるつぼに入れ、これら粉末はそ
の後るつぼ内で溶融した。ガラスを600℃で1時間予
熱し、次に別の炉へ移し、ここで2〜4時間の間通常で
1400℃〜1600℃の範囲内の温度で溶融した。溶
融温度で炉から溶融状態の材料を取り出し、脱イオン水
で満たされたステンレス鋼のバケツへ注入した(フリッ
ト化した)、溶融流が水と接触する際、急速な凝固およ
びガラス塊(寸法は熱ひずみにより定まる)への解砕が
生じた。脱イオン水をデカントレ、アルミナ円筒体粉砕
具を備えたセラミック製ジャーミル内に入れ、イソプロ
ピルアルコール媒体も入れた。ガラスを72時間の間ミ
ル粉砕し、次に74ミクロン(200メツシユ)スクリ
ーンを通して湿式ふるい作業を行なった。室温の対流式
防爆オーブン内で乾燥した後、粉末は特性化および誘電
体ペーストへの混入の準備ができた。
上記手法に従って、次のガラス組成物を調製した。下記
の第4表中の数字は、重量%を示す。
の第4表中の数字は、重量%を示す。
例20〜26
所望のペースト配合物を調製するようにそれぞれのガラ
ス、酸化物成分および有機ビヒクル(ある場合には染料
)を秤量した。10μlより細がい粉末度となるまでペ
ーストを3本ロールミルで粉砕した。
ス、酸化物成分および有機ビヒクル(ある場合には染料
)を秤量した。10μlより細がい粉末度となるまでペ
ーストを3本ロールミルで粉砕した。
次のプリント厚さに誘電体テストパターンをスクリーン
プリントしな、湿潤時30〜40μ履;焼成後15〜2
0μ履0次に0.5 ミルのエマルジョンにより74
〜44ミクロン(200〜325メツシユ)スクリーン
を通してプリントした。焼成前に湿ったプリントを20
分間125℃で乾燥した。
プリントしな、湿潤時30〜40μ履;焼成後15〜2
0μ履0次に0.5 ミルのエマルジョンにより74
〜44ミクロン(200〜325メツシユ)スクリーン
を通してプリントした。焼成前に湿ったプリントを20
分間125℃で乾燥した。
下記の第5表(表中の数字は重量%である)に要約する
ように上記ガラスの種々の組合わせを酸化物成分および
有機ビヒクルと組合わせた(表中の数値は重量%を示す
)、第5表中の「ガラス1」は例1のガラスである。同
様に第5表中の「ガラス8」は例8のガラスであり、「
ガラス13」は例13のガラスである。
ように上記ガラスの種々の組合わせを酸化物成分および
有機ビヒクルと組合わせた(表中の数値は重量%を示す
)、第5表中の「ガラス1」は例1のガラスである。同
様に第5表中の「ガラス8」は例8のガラスであり、「
ガラス13」は例13のガラスである。
例20〜25は窒素焼成誘電体に関し、例26は、空気
焼成誘電体に関する。
焼成誘電体に関する。
有機ビヒクルは、例20〜25ではポリブチルメタクリ
レートまたはアクリロイドで、例26ではエチルセルロ
ースである。ある場合には、ビヒクルは「テキサノール
(TEXANOL)J 、テルピネオールまたはBC^
(ブチルカルピトールアセテート)のような溶剤をも含
む。
レートまたはアクリロイドで、例26ではエチルセルロ
ースである。ある場合には、ビヒクルは「テキサノール
(TEXANOL)J 、テルピネオールまたはBC^
(ブチルカルピトールアセテート)のような溶剤をも含
む。
第5表に報告したZrO2はY2O3で安定されたZ「
02である。
02である。
結−一一釆一
本発明の空気および窒素焼成誘電体は、回路速度を最大
にし、信号の損失を最小にするため可能な最小の誘電率
および損失係数を有するよう選定できる。選定されたプ
リント厚みでは、両誘電体系、すなわち空気および窒素
焼成誘電体系は、厚膜多層用の優れた絶縁抵抗および破
壊電圧を与える。いずれの誘電体系でも理路は見出され
なかった。このことはプリント中にピンホールが生じな
いことを示している。下記の第6表および第7表に空気
焼成誘電体(例26)および窒素焼成誘電体の双方の電
気的性能を要約した。
にし、信号の損失を最小にするため可能な最小の誘電率
および損失係数を有するよう選定できる。選定されたプ
リント厚みでは、両誘電体系、すなわち空気および窒素
焼成誘電体系は、厚膜多層用の優れた絶縁抵抗および破
壊電圧を与える。いずれの誘電体系でも理路は見出され
なかった。このことはプリント中にピンホールが生じな
いことを示している。下記の第6表および第7表に空気
焼成誘電体(例26)および窒素焼成誘電体の双方の電
気的性能を要約した。
損失係数 絶縁抵抗
バー 口jLL (ト)ト促性」え■ 111囲7.8
0.5% 1×10′3オーム 500V/25
.4μl第一−L−j引 損失係数 絶縁抵抗 ブレーク L 口」」」−□□□牡1性11吐f広乙U例249
〜100.5% 1xlO” 500V/25.
41uz例259〜100.5% I X 10”
500V/25.4μx窒素焼成誘電体については
7.5zzX7.5zmのコンデンサパターンを使用し
、空気焼成誘電体については5xzX5zzのコンデン
サパターンを使用することにより容量、損失係数および
絶縁抵抗をテストした(第2図参照)、15μ麓の厚み
の焼成膜に導電層をプリントし、プリント−乾燥−焼成
、プリント−乾燥−焼成技術を利用して30〜35μl
の厚さの焼成済フィルムに誘電体層をプリントした。
ESI2110ビデオブリッジを使用して1 kHzの
周波数で容量および損失係数を測定した。
0.5% 1×10′3オーム 500V/25
.4μl第一−L−j引 損失係数 絶縁抵抗 ブレーク L 口」」」−□□□牡1性11吐f広乙U例249
〜100.5% 1xlO” 500V/25.
41uz例259〜100.5% I X 10”
500V/25.4μx窒素焼成誘電体については
7.5zzX7.5zmのコンデンサパターンを使用し
、空気焼成誘電体については5xzX5zzのコンデン
サパターンを使用することにより容量、損失係数および
絶縁抵抗をテストした(第2図参照)、15μ麓の厚み
の焼成膜に導電層をプリントし、プリント−乾燥−焼成
、プリント−乾燥−焼成技術を利用して30〜35μl
の厚さの焼成済フィルムに誘電体層をプリントした。
ESI2110ビデオブリッジを使用して1 kHzの
周波数で容量および損失係数を測定した。
50〜1000ボルト (直流)の範囲でヒユーレット
パラカード (Hewlett−Packard) 4
329^高抵抗メータにより絶縁抵抗を測定した。
パラカード (Hewlett−Packard) 4
329^高抵抗メータにより絶縁抵抗を測定した。
パラジウム/銀および銅クロスオーバの信頼性は誘電体
機am造体の多孔度に直接関連する。高い湿度条件にあ
る多孔性誘電体については、誘電体を通る銀の移行が生
じ、2つの導電体の層の間にブリッジが形成されること
がある。明瞭には理解されていないが、同じように銅の
移動も生じ得ると解される。
機am造体の多孔度に直接関連する。高い湿度条件にあ
る多孔性誘電体については、誘電体を通る銀の移行が生
じ、2つの導電体の層の間にブリッジが形成されること
がある。明瞭には理解されていないが、同じように銅の
移動も生じ得ると解される。
電解液浸漬テストを利用することにより、誘電体微細構
造中の連続孔は、バイアス電圧をかけて計量できる。多
孔度を測定するための別の簡単な方法は、水落下テスト
における絶縁抵抗変化を測定することである。下記の第
8表おける第9表に双方の誘電体系の密封特性を要約し
た。
造中の連続孔は、バイアス電圧をかけて計量できる。多
孔度を測定するための別の簡単な方法は、水落下テスト
における絶縁抵抗変化を測定することである。下記の第
8表おける第9表に双方の誘電体系の密封特性を要約し
た。
2つの方法、すなわち(1)水落下テストおよび(2)
漏れ電流テストにより密封性をテストした。
漏れ電流テストにより密封性をテストした。
この水落下テストは、7.5mzX7.5imの正方形
のテストパターンを使用して行った。25V(直流)で
絶縁抵抗を測定し、誘電体上に脱イオン水の小滴を載せ
、再び25v(直流)で絶縁抵抗を測定した。ケイトレ
ー(Keithley)617エレクトロメータを用い
て漏れ電流を測定した。誘電体を40〜50μsの厚さ
にプリントした。このプリントされた導電体は、誘電体
の層の下に埋設された陰極として働き、白金メッキされ
たスクリーンは陽極として働いた。最終誘電体焼成後の
24時間の間に電解液としてI N NaC1を含む電
解槽にテスト部品と陽極を入れた。電解槽にl0V(直
流)の電圧をかけた。5分の浸漬時間の後に電解槽内を
流れる電流を測定した。
のテストパターンを使用して行った。25V(直流)で
絶縁抵抗を測定し、誘電体上に脱イオン水の小滴を載せ
、再び25v(直流)で絶縁抵抗を測定した。ケイトレ
ー(Keithley)617エレクトロメータを用い
て漏れ電流を測定した。誘電体を40〜50μsの厚さ
にプリントした。このプリントされた導電体は、誘電体
の層の下に埋設された陰極として働き、白金メッキされ
たスクリーンは陽極として働いた。最終誘電体焼成後の
24時間の間に電解液としてI N NaC1を含む電
解槽にテスト部品と陽極を入れた。電解槽にl0V(直
流)の電圧をかけた。5分の浸漬時間の後に電解槽内を
流れる電流を測定した。
金 3.5X10−”Pd/^9
9.0XIO−12空気焼成誘電体は金お
よびパラジウム/銀導電体の双方に対しl0V(直流)
でわずかな漏れ電流を示したが、このことはパラジウム
/銀導電体は測定可能な移行を呈しないことを意味する
。
9.0XIO−12空気焼成誘電体は金お
よびパラジウム/銀導電体の双方に対しl0V(直流)
でわずかな漏れ電流を示したが、このことはパラジウム
/銀導電体は測定可能な移行を呈しないことを意味する
。
密封性窒素焼成誘電体(例24)も極めて少量の漏れ電
流を示すが、TCEマツチングされた誘電体(例25)
は、10v(直流)で比較的少量の漏れ電流を示した。
流を示すが、TCEマツチングされた誘電体(例25)
は、10v(直流)で比較的少量の漏れ電流を示した。
これら誘電体の漏れ電流は、20μ^/clI2の業界
の規格より充分低いものである。
の規格より充分低いものである。
更に、双方の窒素焼成誘電体(例24および25)は水
落下テスト中に絶縁抵抗の同様な小さな低下を示した。
落下テスト中に絶縁抵抗の同様な小さな低下を示した。
例24 1XIO−10例25
5xlO−6 水nテノート 例24 1xlO111xlO” 例25 1xlO” 1xlOI2プリン
ト−乾燥−プリント−乾燥−焼成技術を利用してクール
(Coors)の96%アルミナ基体上に例25の窒素
焼成誘電体ペーストをプリントした。処理の章で述べた
ように誘電体を乾燥して焼成した。各焼成後接眼アイピ
ースを使用した光学的顕微鏡により曲がりを測定しな、
マイクロメータを用いて誘電体の厚さを測定した。
5xlO−6 水nテノート 例24 1xlO111xlO” 例25 1xlO” 1xlOI2プリン
ト−乾燥−プリント−乾燥−焼成技術を利用してクール
(Coors)の96%アルミナ基体上に例25の窒素
焼成誘電体ペーストをプリントした。処理の章で述べた
ように誘電体を乾燥して焼成した。各焼成後接眼アイピ
ースを使用した光学的顕微鏡により曲がりを測定しな、
マイクロメータを用いて誘電体の厚さを測定した。
曲がりは誘電体と基体との間のTCHの不整合の尺度で
ある一平坦な表面に載いた時の正の曲がりは、基体の中
心部がエツジよりも高くなったとき見られる反りとして
定義され、負の曲がりはエツジが中心部よりも高くなっ
たときに見られる反りとして定義される。誘電体材料が
アルミナのTCEよりも小さいTCEを有すると、冷却
時の収縮差は正の曲がりを生じ、その逆の場合には逆の
曲がりを生じさせることが多い。
ある一平坦な表面に載いた時の正の曲がりは、基体の中
心部がエツジよりも高くなったとき見られる反りとして
定義され、負の曲がりはエツジが中心部よりも高くなっ
たときに見られる反りとして定義される。誘電体材料が
アルミナのTCEよりも小さいTCEを有すると、冷却
時の収縮差は正の曲がりを生じ、その逆の場合には逆の
曲がりを生じさせることが多い。
誘電体上で25回焼成した後は、第3図に示すように一
25μ肩の反りが生じただけであった。
25μ肩の反りが生じただけであった。
この値は、96%アルミナに対するTCHの優れた整合
値である。光学的な測定からの実験的誤差を考慮すると
、曲がりはゼロと言える。
値である。光学的な測定からの実験的誤差を考慮すると
、曲がりはゼロと言える。
上記エクト、ヘイデュークおよびフィッシャーによる先
の実験は、窒素に添加したガス配合物は系の電気的改善
により証明されるようにビヒクルの焼却を助けることを
示した。
の実験は、窒素に添加したガス配合物は系の電気的改善
により証明されるようにビヒクルの焼却を助けることを
示した。
各ゾーンにおいて窒素にガス配合物を添加した。
この配合物は、高温ゾーンでは一定に保持され、焼却ゾ
ーン内では変えた。750pp+sの濃度のガス配合物
を高温ゾーンへ添加し、2000pp−および3000
ppmのガス配合物を焼却ゾーンへ添加した。
ーン内では変えた。750pp+sの濃度のガス配合物
を高温ゾーンへ添加し、2000pp−および3000
ppmのガス配合物を焼却ゾーンへ添加した。
部品は半装填状態にて焼成した。これら部品はSiO.
8cxの長さの部品であり、誘電体で完全に被覆され、
テスト部品の前方および後方に装填されたベルトを完全
にカバーしたものであった。更に誘電体の2つの層をテ
スト部品上で同時に焼成した。
8cxの長さの部品であり、誘電体で完全に被覆され、
テスト部品の前方および後方に装填されたベルトを完全
にカバーしたものであった。更に誘電体の2つの層をテ
スト部品上で同時に焼成した。
レコ(Leco)技術による残留炭素分析(第10表)
は、ガス配合物の濃度が増大すると共に炭素が減少する
ことを示した。これら部品は、窒素のみの中で焼成され
た部品および空気焼成誘電体部品と比較する。窒素中で
焼成された部品は、最も高い残留炭素値(81ppm/
fF)を示した。焼却ゾーン内で3000ppmで焼成
された部品は空気焼成誘電体に匹敵する結果を示した(
27 ppm/ iF)。
は、ガス配合物の濃度が増大すると共に炭素が減少する
ことを示した。これら部品は、窒素のみの中で焼成され
た部品および空気焼成誘電体部品と比較する。窒素中で
焼成された部品は、最も高い残留炭素値(81ppm/
fF)を示した。焼却ゾーン内で3000ppmで焼成
された部品は空気焼成誘電体に匹敵する結果を示した(
27 ppm/ iF)。
SEN微、iatm造分析は、ガス配合物窒素焼成物お
よび空気焼成物と比較して純粋な空気焼成物の微細構造
の多孔度の方が大きいことを示す、誘電体は、ガス配合
物の濃度が増加すると共により密になる。微細構造の密
度の増加は、多孔度と残留炭素濃度との間に相関性があ
ることを示している。
よび空気焼成物と比較して純粋な空気焼成物の微細構造
の多孔度の方が大きいことを示す、誘電体は、ガス配合
物の濃度が増加すると共により密になる。微細構造の密
度の増加は、多孔度と残留炭素濃度との間に相関性があ
ることを示している。
第一二り立−j!
2 A、 ’支 炭素濃度
λl木 1厭ムニ乙 mユ乙 並↓ムσ例24 N2
0 0 81例25 N2
0 0 81例24822000
750 47例25N2 3000
750 27例26空気 0027 密封窒素焼成誘電体の微細構造は、空気焼成誘電体と密
度と同じような密度を示す。これは焼成後の残留炭素量
が同じような量であることにより説明できる。従って、
最高な窒素焼成条件の結果、最少の残留炭素濃度および
より密な微細構造が生じる。
0 0 81例25 N2
0 0 81例24822000
750 47例25N2 3000
750 27例26空気 0027 密封窒素焼成誘電体の微細構造は、空気焼成誘電体と密
度と同じような密度を示す。これは焼成後の残留炭素量
が同じような量であることにより説明できる。従って、
最高な窒素焼成条件の結果、最少の残留炭素濃度および
より密な微細構造が生じる。
双方(例24および例25)の窒素焼成誘電体に対して
ガス配合物濃度を増加すると、損失係数が低下する傾向
があった。この現象も、より高いガス配合物濃度から生
じるより少ない残留カーボンによって説明できる (第
4図参照)。
ガス配合物濃度を増加すると、損失係数が低下する傾向
があった。この現象も、より高いガス配合物濃度から生
じるより少ない残留カーボンによって説明できる (第
4図参照)。
本発明の誘電体は改善されたハンダ付は性および付着特
性も有する。更に改善された金ワイヤー接合強度も得ら
れる。
性も有する。更に改善された金ワイヤー接合強度も得ら
れる。
本明細書および特許請求の範囲は、実例として記載した
ものであり、限定的なものではなく、また本発明の精神
および範囲から逸脱することなく種々の変形と変更が可
能であることを理解されたい。
ものであり、限定的なものではなく、また本発明の精神
および範囲から逸脱することなく種々の変形と変更が可
能であることを理解されたい。
第1図は本発明に係る窒素焼成誘電体組成物の焼成曲線
を示す図、第2図は本発明に係る空気焼成誘電体組成物
の焼成曲線を示す図、第3図は本発明に係る窒素焼成誘
電体組成物の曲がりを示すグラフ、第4図は本発明の2
つの窒素焼成誘電体(例24および例25)の損失係数
に対するガス配合物濃度の効果を示す曲線を示す図、第
5図は基体上の多層スクリーンプリントされた構造体の
断面図である0図中: 1・・・基体、2・・・パターン、3.4.5・・・(
下方)導電体、6・・・(上方)導電体、7・・・凹部
。 FIG、1 ピー’)’rJ900’Cx5〜70 ! 時間(亦) FIG、2 0存 間 (タテう FIG、3 厚さくミクロシ) FIG、 4 ガス配名物w(1)pm x IQ−3)FIG、 5 手続補正書
を示す図、第2図は本発明に係る空気焼成誘電体組成物
の焼成曲線を示す図、第3図は本発明に係る窒素焼成誘
電体組成物の曲がりを示すグラフ、第4図は本発明の2
つの窒素焼成誘電体(例24および例25)の損失係数
に対するガス配合物濃度の効果を示す曲線を示す図、第
5図は基体上の多層スクリーンプリントされた構造体の
断面図である0図中: 1・・・基体、2・・・パターン、3.4.5・・・(
下方)導電体、6・・・(上方)導電体、7・・・凹部
。 FIG、1 ピー’)’rJ900’Cx5〜70 ! 時間(亦) FIG、2 0存 間 (タテう FIG、3 厚さくミクロシ) FIG、 4 ガス配名物w(1)pm x IQ−3)FIG、 5 手続補正書
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(イ)ガラスの重量を基準として10〜55重量%
のBaOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
_2O_3と、 (ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%のS
iO_2と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB_
2Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMg
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (リ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のTi
O_2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK_
2Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
_2Oと、 (カ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O_2とからなる、全組成物を基準として35〜60重
量%のガラス(a)と、 (イ)酸化物の重量を基準として0〜20重量%のCa
ZrO_3と、 (ロ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のAl
_2O_3と、 (ハ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のTi
O_2と、 (ニ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のSi
O_2と、 (ホ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のZr
O_2とからなる、全組成物を基準として5〜40重量
%の酸化物配合物(b)と、 全組成物を基準として10〜30重量%の有機ビヒクル
(c)とを含有してなる窒素焼成誘電体組成物。 2、ガラスの重量%が35〜60%である特許請求の範
囲第1項記載の窒素焼成組成物。 3、ガラスの重量%が40〜55%である特許請求の範
囲第1項記載の窒素焼成組成物。 4、酸化物配合物の重量%が10〜35%である特許請
求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 5、酸化物配合物の重量%が15〜30%である特許請
求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 6、有機ビヒクルの重量%が10〜35%である特許請
求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 7、有機ビヒクルの重量%は15〜30%である特許請
求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 8、15重量%までの染料を更に含む特許請求の範囲第
1項記載の窒素焼成組成物。 9、染料はコバルト−アルミニウム−亜鉛−シリケート
およびコバルト−アルミネートからなる群から選択され
る特許請求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 10、1重量%までの分散剤を更に含む特許請求の範囲
第1項記載の窒素焼成組成物。 11、ガラス組成物が、 BaO15〜50重量% Al_2O_30〜15重量% SiO_240〜60重量% PbO0〜5重量% B_2O_30〜5重量% CaO0〜15重量% MgO0〜15重量% SrO0〜15重量% TiO_20〜5重量% ZnO0〜5重量% K_2O0〜8重量% Na_2O0〜8重量% ZrO_20〜5重量% からなる特許請求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 12、ガラス組成物が、 BaO20〜45重量% Al_2O_30〜10重量% SiO_245〜55重量% PbO0〜3重量% B_2O_30〜3重量% CaO0〜10重量% MgO0〜10重量% SrO0〜10重量% TiO_20〜3重量% ZnO0〜3重量% K_2O0〜5重量% Na_2O0〜5重量% ZrO_20〜3重量% からなる特許請求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 13、酸化物配合物が、 CaZrO_30〜18重量% Al_2O_30〜13重量% TiO_20〜13重量% SiO_20〜13重量% ZrO_20〜13重量% からなる特許請求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 14、酸化物組成物が、 CaZrO_30〜15重量% Al_2O_30〜10重量% TiO_20〜10重量% SiO_20〜10重量% ZrO_20〜10重量% からなる特許請求の範囲第1項記載の窒素焼成。 成物。 15、ZrO_2はYO_3で安定化されたZrO_2
である特許請求の範囲第1項記載の窒素焼成組成物。 16、(イ)ガラスの重量を基準として10〜55重量
%のBaOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
_2O_3と、 (ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%のS
iO_2と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB_
2Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMg
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (リ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のTi
O_2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK_
2Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
_2Oと、 (カ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O_2とからなる全組成物を基準として35〜60重量
%のガラス(a)と、 (イ)酸化物の重量を基準として0〜20重量%のCa
ZrO_3と、 (ロ)酸化物の重量を基準として0〜25重量%のAl
_2O_3と、 (ハ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のTi
O_2と、 (ニ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のSi
O_2と、 (ホ)酸化物の重量を基準として0〜15重量%のZr
O_2とからなる、全組成物を基準として5〜40重量
%の酸化物配合物(b)と、 全組成物を基準として10〜30重量%の有機ビヒクル
(c)とを含有してなる空気焼成誘電体組成物。 17、ガラスの重量%が35〜60%である特許請求の
範囲第16項記載の空気焼成組成物。 18、ガラスの重量%が40〜55%である特許請求の
範囲第16項記載の空気焼成組成物。 19、酸化物配合物の重量%が10〜35%である特許
請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物。 20、酸化物配合物の重量%が15〜30%である特許
請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物。 21、有機ビヒクルの重量%が10〜35%である特許
請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物。 22、有機ビヒクルの重量%は15〜30%である特許
請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物。 23、15重量%までの染料を更に含む特許請求の範囲
第16項記載の空気焼成組成物。 24、染料はコバルト−アルミニウム−亜鉛−シリケー
トおよびコバルト−アルミネートからなる群から選択さ
れる特許請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物。 25、1重量%までの分散剤を更に含む特許請求の範囲
第16項記載の空気焼成組成物。 26、ガラス組成物が、 BaO15〜50重量% Al_20〜15重量% SiO_240〜60重量% PbO0〜5重量% B_2O_30〜5重量% CaO0〜15重量% MgO0〜15重量% SrO0〜15重量% TiO_20〜5重量% ZnO0〜5重量% K_2O0〜8重量% Na_2O0〜8重量% ZrO_20〜5重量% からなる特許請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物
。 27、ガラス組成物が、 BaO20〜45重量% Al_2O_30〜10重量% SiO_245〜55重量% PbO0〜3重量% B_2O_30〜3重量% CaO0〜10重量% MgO0〜10重量% SrO0〜10重量% TiO_20〜3重量% ZnO0〜3重量% K_2O0〜5重量% Na_2O0〜5重量% ZrO_20〜3重量% からなる特許請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物
。 28、酸化物配合物が、 CaZrO_30〜18重量% Al_2O_30〜20重量% TiO_20〜13重量% SiO_20〜13重量% ZrO_20〜13重量% からなる特許請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物
。 29、酸化物組成物が、 CaZrO_30〜15重量% Al_2O_30〜15重量% TiO_20〜10重量% SiO_20〜10重量% ZrO0〜10重量% からなる特許請求の範囲第16項記載の空気焼成組成物
。 30、ZrO_2がY_2O_3で安定化されたZrO
_2である特許請求の範囲第16項記載の空気焼成組成
物。 31、(イ)ガラスの重量を基準として10〜55重量
%のBaOと、 (ロ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のAl
_2O_3と、 (ハ)ガラスの重量を基準として35〜65重量%のS
iO_2と、 (ニ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のPb
Oと、 (ホ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のB_
2Oと、 (へ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のCa
Oと、 (ト)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のMg
Oと、 (チ)ガラスの重量を基準として0〜20重量%のSr
Oと、 (リ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のTi
O_2と、 (ヌ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZn
Oと、 (ル)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のK_
2Oと、 (ワ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のNa
_2Oと、 (カ)ガラスの重量を基準として0〜10重量%のZr
O_2とからなる、空気または窒素焼成誘電体組成物用
ガラス組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82937186A | 1986-02-13 | 1986-02-13 | |
US829371 | 1986-02-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62191441A true JPS62191441A (ja) | 1987-08-21 |
Family
ID=25254352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62029950A Pending JPS62191441A (ja) | 1986-02-13 | 1987-02-13 | 窒素および空気焼成誘電体組成物 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0234338A1 (ja) |
JP (1) | JPS62191441A (ja) |
KR (1) | KR870008338A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010524257A (ja) * | 2007-04-12 | 2010-07-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 厚膜伝導性組成物、および半導体デバイスの製造における使用方法 |
CN115745398A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-07 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃组合物 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU6345990A (en) * | 1989-08-04 | 1991-03-11 | Ferro Corporation | Porous dielectric compositions |
US5071794A (en) * | 1989-08-04 | 1991-12-10 | Ferro Corporation | Porous dielectric compositions |
DE19500235A1 (de) * | 1995-01-05 | 1996-07-11 | Roth Technik Gmbh | Abdeckschicht für elektrische Leiter oder Halbleiter |
US6776861B2 (en) † | 2002-06-04 | 2004-08-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tape composition and process for internally constrained sintering of low temperature co-fired ceramic |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3785837A (en) * | 1972-06-14 | 1974-01-15 | Du Pont | Partially crystallizable glasses for producing low-k crossover dielectrics |
US4089038A (en) * | 1976-03-30 | 1978-05-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Co. | Dielectric compositions of zirconates and/or aluminates and devices thereof |
US4071881A (en) * | 1976-03-30 | 1978-01-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Dielectric compositions of magnesium titanate and devices thereof |
-
1987
- 1987-02-02 EP EP87101392A patent/EP0234338A1/de not_active Withdrawn
- 1987-02-12 KR KR870001176A patent/KR870008338A/ko not_active Application Discontinuation
- 1987-02-13 JP JP62029950A patent/JPS62191441A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010524257A (ja) * | 2007-04-12 | 2010-07-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 厚膜伝導性組成物、および半導体デバイスの製造における使用方法 |
CN115745398A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-07 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃组合物 |
CN115745398B (zh) * | 2022-11-30 | 2024-07-26 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0234338A1 (de) | 1987-09-02 |
KR870008338A (ko) | 1987-09-25 |
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