JPS6246952A - 絶縁性磁器組成物 - 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、多層配線基板等の材料として使用される絶
縁性磁器組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、多層回路基板の材料には、主として絶縁性に優れ
たアルミナ系磁器組成物が使用されていた。この磁器組
成物は約９６％のＡｌ２Ｏ３粉末と、５ｉ０２．ＭｇＯ
，ＣａＯ等の粉末からなる磁器原料を還元雰囲気におい
て、　１５００〜１６００℃の温度で焼成することによ
り得られる。

また、基板内部の導体の印刷にはＭｏやＷを主体とした
導電ペーストが使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のアルミナ磁器組成物は、熱膨張係数が７．５
ｘｌＯ’／’Ｃ（線膨張係数）以上と大きいため、熱衝
撃に弱く、これから作られた多層回路基板に数十度以上
の温度差の熱（ｊ１撃を与えると、クラックが発生する
という欠点があった。

このため、多層配線基板に電子部品を半田付けする際に
は、同基板を予め半田の溶融温度に近い温度まで、ゆっ
くり時間をかけて加熱していく、いわゆる予熱工程を必
要とした。

この発明は、従来のアルミナ系絶縁性磁器組成物におけ
る上記の問題を解決すべくなされたもので、従来の磁器
組成物に比べて熱膨張係数が小さく、電気部品の半田付
は等に伴う熱（ｈ撃によって、多層配線基板にクランク
等のｍ　（Ｋが生じにくい絶縁性磁器組成物を提供する
ことを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この発明の絶縁性磁器組成物は＋　Ａ　１２０３を２０
〜７０重量％と、５ｉ０２を１０〜５５重量％と。

Ｂ２０３を３〜３０重量％と、Ｌｉ２Ｏを０．１〜３重
量％と、Ｃａｂ、ＳｒＯ，Ｂａｄ、ＺｎＯのグループか
ら選ばれた一種以上を１〜４０Ｍ量％と＋　　Ｍ　ｎ　
３０　ａ　ｒ　　Ｃｏ　３０　ｔ　＋　　Ｎ　ｔ　Ｏｒ
　　ＣｕＯのグループから選ばれた一種以上を０．５〜
１０重量％の比率で混合したものを、酸化雰囲気で焼成
してなるものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例ついて説明する。

まず下表に掲げる各試料の製作方法と条件について、試
料１を例にとって説明すると、Ａｌ２Ｏ３粉末を４０．
０ｇ、　Ｓ　ｉ　Ｏ２粉末を１０．０ｇ、　Ｂ　２０３
粉末を３０．０ｇ＋　Ｌ　ｉ２　ＣＯ３粉末を０．２５
ｇ、　Ｃａ　Ｃ０３粉末を１７．８ｇ、　Ｂ　ａ　ＣＯ
３粉末を　６．３２ｇ＋及びＭｎ３Ｏ４粉末を５．Ｏｇ
ずつ秤量した。なお。

上記Ｌｉ、Ｃａ、３ａの炭酸塩粉末は、何れも空気中で
安定なものを使用した。

上記粉末をボールミルに入れ、約１５時間ボールミリン
グすることにより、これらを湿式混合した。

次に、上記混合粉末に対して、ポリビニルブチラール樹
脂を８重量％、ジブチルフタレートを８重量％、アセト
ンを４０重量％、オレイン酸を０．５重量％ずつ加えて
攪拌し、スラリーを作った。次で、このスラリーをドク
ターブレード法によって延伸し、ＦＸさ０．２５ｍ＋ｅ
の長尺な未焼結磁器シートを作り、これを１０ｃｍ角に
切断した。

そして切断された未焼結磁器シートから次の３種類のテ
ストピースを作った。第一のテストピースは、上記シー
トを直径１６龍の円板形に打ち抜いたものである。第二
のテストピースは。

上記シートを１７枚重ねて圧着したものを、長さ３６龍
１幅４龍の寸法に切断したもので、その厚さは約４鶴で
ある。第三のテストピースは、上記シートにＰｄを主成
分とする導電ペーストを用いて配線パターンを印刷し、
これを６枚重ねて圧着し、長さ３０＋ｕ、幅１５龍に切
断したもので。

厚さは約１．５鶴である。

これらテストピースを、空気中で毎時１００℃の割合で
１１５０℃まで昇温させ、この温度を２時間維持した後
、常温まで毎時２００℃の割合で冷却するというプロフ
ァイルで焼成した。

続いて、焼成後のテストピースについて、それぞれ次の
方法で試験を行った。

第一の円ｔ＆形のテストピースについては、その両生面
にＩｎ−Ｇａ合金を塗布して、直径１０關の電極を設け
、比誘電率ε、クォリティファクタＱ及び抵抗率ρ（０
ｃｍ）を測定した。比誘電率εは、２５℃の温度下にお
いてＩＭＩｌｚの周波数で測定した静電容量により算出
し、Ｑは、上記静電容量と同様の条件で測定した。また
抵抗率ρは、　５００　Ｖの直流電圧を印加し、印加開
始から６０秒後の絶縁抵抗値から算出した。

１７枚の磁器シートを積層して作られた第二のテストピ
ースについては、温度２０〜５００°Ｃにおける線膨張
係数α（７℃）を測定した。

Ｐｄの配線パターンが印刷された第三のテストピースに
ついては、予熱せずに常温から２５０℃の熔融半田に３
・秒間浸漬した後、引き上げ。

常温まで自然冷却させて、クラック等の発生の有無を閲
べた。また、このテストピースを使用し、内部の配線パ
ターンが肉眼で透けて見えるか否かで遮光性を調べた。

そして、透けて見えないものを遮光性良好とし、透けて
見えるものを遮光性不良とした。

以下、試料２〜５３についても、下表の各欄に示すよう
な組成を有する磁器組成物から、３種類のテストピース
を作り、それぞれ試料１と同様の方法と条件で試験を行
った。但し１．焼成温度ＦＴは、各々異なり、別表各欄
に示す温度で実施した。

下表から明らかな通り、これら１〜５３までの試料は、
焼成温度ＦＴが９５０〜１２５０℃、線膨張係数αが３
．０〜６．０Ｘ１０−６／’Ｃであった。また。

何れも熔融半田への浸漬試験においてクランク等の発生
は認められず、遮光性も良好であった。

なお、下表に具体的な数値の掲載を省略したが。

これら試料の非誘電率εは６〜９．Ｑは５００〜２００
０、抵抗率ρはｌＸ１０１３〜５Ｘ１０１４Ω■であっ
た。

この発明による磁器組成物の各成分の組成比は、上記実
施例を含めた多くの実験等により決定されたものである
が、これを上記のように限定した理由の概要は次の通り
である。

（１）　　Ａ　１２０３含有量が２０重量％未満のもの
では、磁器の中に気泡が発生し、また、７０重量％を越
えるものでは、抵抗率ρが上記実施例に比べて低く、多
層配線基板として好ましくない。

（２）ＳｉＯ２の含有量が１０重量％未滴のものや。

５５重量％を越えるものでは、何れも抵抗率ρが上記実
施例に比べて低く、多層配線基板用材料として好ましく
ない。

（３１Ｂ２０３の含有量が３Ｍ量％未溝のものでは、抵
抗率ρが上記実施１舛に比べて低く−１また。

３０重量％を越えるものでは、磁器の中に気泡が発生し
、多層配線基板として好ましくない。

（４）Ｌｉ２０の含有量が０．１ｆｆｉｆｔ％未満のも
のでは、線膨張係数αが上記実施例に比べて大きく、ま
た、３重量％を越えるものでは２抵抗率ρが上記実施例
に比べて低く、多層配線基板として好ましくない。

（５）Ｃａｂ、ＳｒＯ，Ｂａｄ、ＺｎＯのグループから
選ばれた１種以上からなる成分の含有量が１重量％未満
のものや、４０Ｍ量％を越えるものでは、抵抗率ρが上
記実施例に比べて低く。

多層配線基板として好ましくない。

（６）　　Ｍ　ｎ　３０４　、Ｃｏ　３０４１　Ｎ　ｔ
　Ｏ＋　　Ｃｕ　Ｏのグループから選ばれた１種以上か
らなる成分の含有量が０．５重量％未満のものでは、内
部の配線パターンが透けて見え、パターンワークの機密
保護の観点から好ましくない。また、１０重量％を越え
るものでは、抵抗率ρが上記実施例に比べて低く、多層
配線基板として好ましくない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明の絶縁磁器組成物では、３
．０〜６．０Ｘ１０’／ｌと小さい線膨張係数αが得ら
れる。従ってこの磁器組成物がら作られた多層回路基板
は、電子部品の半田付は工程で通常受ける２３０℃程度
の温度差による熱衝撃によって、クラックが発生しない
。これにより、多層配線基板に電子部品を半田付けする
際に、従来必要とされていた予熱工程を省くことができ
る。

発明者　星　健− 同　上登板　正− 同　上吉見　尚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ａｌ＿２Ｏ＿３を２０〜７０重量％と、ＳｉＯ＿２を１
   ０〜５５重量％と、Ｂ＿２Ｏ＿３を３〜３０重量％と、
   Ｌｉ＿２Ｏを０．１〜３重量％と、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂ
   ａＯ、ＺｎＯのグループから選ばれた一種以上を１〜４
   ０重量％と、Ｍｎ＿３Ｏ＿４、Ｃｏ＿３Ｏ＿４、ＮｉＯ
   、ＣｕＯのグループから選ばれた一種以上を０．５〜１
   ０重量％の比率で混合したものを、酸化雰囲気で焼成し
   てなる絶縁性磁器組成物。