JPS6328862B2 - - Google Patents
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- JPS6328862B2 JPS6328862B2 JP55103095A JP10309580A JPS6328862B2 JP S6328862 B2 JPS6328862 B2 JP S6328862B2 JP 55103095 A JP55103095 A JP 55103095A JP 10309580 A JP10309580 A JP 10309580A JP S6328862 B2 JPS6328862 B2 JP S6328862B2
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミナ等のセラミツク基板を用いる
厚膜回路のクロスオーバー用の電気絶縁層の形成
のため、あるいは導体又は抵抗体の保護のための
カバーコートの形成のために用いる誘電体ガラス
組成物の改良に関する。 クロスオーバー用の誘電体ガラス組成物は、通
常、厚膜回路の多層配線用の絶縁層として使用さ
れ、回路の下部導体層と上部導体層との間に形成
され、両者を絶縁する。クロスオバー絶縁層の形
成に当つては、通常、基板上に下部導体の形成の
ため、導体ペーストを印刷し、焼成した後、クロ
スオーバー用の誘電体ガラスのペーストを印刷
し、焼成し、次に、上部導体ペーストを印刷し、
焼成する。即ち、誘電体と上部導体とはそれぞれ
個別に焼成される。 最近、作業の簡略化のため及び省エネルギーの
ため、印刷された誘電体ガラス層の上に上部導体
層を印刷し両者を同時に焼成することが要請され
ている。しかしながら、従来の誘電体ガラス組成
物を用いる場合には、同時焼成を行なうと、上部
導体が剥離したりあるいは誘電体ガラス層に上部
導体の周辺に沿つて溝が発生し、これが原因とな
つて上部及び下部導体がシヨートしてしまう難点
があつた。 本発明においては、誘電体ガラス粉末に対し
て、モンモリロナイト族粘土鉱物又はこれを主体
とする粘土を混合した組成物を用いることによ
り、前記難点が解消され、誘電体ガラス組成物層
と上部導体層との同時焼成が可能となつた。 モンモリロナイト族粘土鉱物は一般式
Al2Si4O10（OH）2・nH2Oで示される含水ケイ酸塩
であつて、若干のアルカリを含み、Al、Mg、Fe
イオンを異にするモンモリロナイト、バイデライ
ト、ノントロナイト、サポナイトの４結晶がある
が、実用的にはモンモリロナイトが用いられる。
これらの粘土鉱物を主体とする天然の粘土として
は、ベントナイト、酸性白土あるいはフーラー土
が知られているが、通常ベントナイトが用いられ
る。尚、モンモリロナイトは鉱物学上の鉱物結晶
名であり、工業上一般にベントナイトと呼ばれる
天然産の粘土はその約90％がモンモリロナイトよ
りなる。 モンモリロナイトを代表例とするモンモリロナ
イト族粘土鉱物として本発明に用いられる添加物
質については、純粋に無機物質からなり、天然の
粘土より精製されたものと、これらのうち特にモ
ンモリロナイトにアミン等の有機塩基を添加し又
は無機塩基と置換して結合させた有機系モンモリ
ロナイトと呼ばれる添加物質とがある。 本発明においては、これらの無機系モンモリロ
ナイト、有機系モンモリロナイトのいずれも使用
されるが、後者は少量であつても効果がある。こ
の外に、モンモリロナイト等を主成分とするベン
トナイト酸性白土、フーラー土と呼ばれる粘土も
又使用できるが、不純物を含んでいるので、その
添加の効果は純粋のモンモリロナイト族鉱物に比
較すると劣る。 これらの添加成分は一般に水分又は有機溶媒の
存在の下で膨潤性、懸濁力、増粘力を有し、ガラ
ス粉末と混合してペースト状とした場合には、粒
子の分散性及びペーストのチキソトロピー力を向
上させる。従来品のペースト即ち誘電体ガラス粉
末と溶剤及び高分子増粘剤とからなるビヒクルと
から混練して調製された誘電体ペーストにおいて
ガラス粉末の基板又は下部導体等の基体に対する
固着力は、焼成時、ビヒクル中の高分子増粘剤が
存在する約400℃前後までしか認められない。従
つて約400℃を越えると、誘電体ガラス粉末が軟
化し始める温度例えば800〜900℃の温度付近まで
の間では、ガラス粉末の基体への固着力は殆んど
無い。このような状態で、ガラス粉末層に外的応
力が加わると、ガラス粉末は容易に動いてしまい
印刷されたパターンのずれが生ずる。誘電体ガラ
ス粉末ペースト層の印刷後乾燥して溶媒を揮散さ
せた後その上に上部導体ペーストを印刷し同時に
焼成する場合には、導体層の熱収縮が導体組成物
中のバインダーガラスの軟化熔解に伴なつて起
き、その結果、上部導体層の周辺が誘電体ガラス
と共に上方に反つて来て剥離し上部導体層が脱落
する最悪の現象をもたらす。そこまで行かない場
合であつても、誘電体ガラス層に固着力がないた
め、焼成過程で導体層の収縮に伴なつてガラス層
も又一緒にずれ動き、誘電体ガラス層の断面に上
部導体層の周辺に沿つて亀裂が発生し、上下導体
間に導通が起つてしまう。 本発明において前述の有機系モンモリロナイト
を含むモンモリロナイト族粘土鉱物、あるいはこ
れらを主成分とする粘土からなる添加物質をガラ
ス粉末とビヒクルからなるペーストに添加する
と、ガラス層の焼成時、高分子増粘剤の消失後で
あつても粘土鉱物の特性によりガラスの軟化開始
温度までの間ある程度の固着力をガラス層に与え
ることが判つた。 モンモリロナイト族等の添加物質の添加量は、
ガラス誘電体粉末100重量部に対して0.1％より少
ないと固着力の向上は認められない。その反面10
％を越えると固着力の点では問題はないが、添加
物質中の不純物特にアルカリ金属の影響あるいは
添加物質の全体の成分の影響が誘電体ガラスの特
性特に電気的特性、結晶化特性を損なう恐れが出
て来る。 有機系モンモリロナイトの場合最も効果があ
り、好ましくは0.3〜5wt％（添加）であり、無機
系モンモリロナイトあるいはベントナイトの場合
には１〜10wt％（添加）である。 本発明に用いられる誘電体ガラスの組成は特に
限定されるものではないが、クロスオーバー用絶
縁層を形成するために用いる場合には、焼成時ピ
ンホールの発生のない緻密な結晶化ガラス層を与
え電気特性的に無アルカリガラスが好ましい。通
常、SiO2−Al2O3−RO−TiO2系結晶性ガラス
（ROはCaO、SrO、ZnO、BaO）が用いられる。
例えば、特願昭54−19089号に示される）SiO220
−45％、Al2O35〜25％、TiO25〜20％、CaO5〜
25％、ZnO15.5〜30％、Sb2O30〜３％、B2O31〜
８％、BaO0〜10％、SnO20〜３％、SrO0〜10
％、Bi2O30〜３％の組成のガラスが用いられる。 誘電体ガラス粉末とモンモリロナイト族添加物
質と混合に当つては、両者を乾式法による混合例
えば乳鉢混合、Ｖ型ミキサーによつて混合する。
また有機系モンモリロナイトを添加する場合には
水を用いる湿式混合も可能である。またペースト
調製時に、誘電体ガラス粉末とモンモリロナイト
族添加物質をビヒクルと一緒に混練してもよい。
ビヒクルとしては、高分子増粘剤例えば少量のエ
チルセルローズ、ニトロセルローズ、とエチルア
ルコール、テルピネオール、水、アミルアルコー
ル、プロピルアルコール等の有機溶媒との混合液
体が用いられる。 以上、本発明の誘電体ガラス組成物をクロスオ
ーバー絶縁層の形成のために使用する場合につい
て説明したが、この組成物は厚膜回路の抵抗体又
は導体を周囲の還境から保護するいわゆるカバー
コートとしても使用される。この場合においても
モンモリロナイト等の添加物質の高温における固
着力により、焼成時の作業性を高め得る。 実施例 下記組成の誘電体ガラス100重量部に対して表
に示す割合で無機系モンモリロナイト、有機系モ
ンモリロナイト、ベントナイトを添加し、乾式混
合した後、92β−テルピネオールで８％エチルア
ルコールとからなるビヒクルと混練してペースト
化した。 無機系モンモリロナイトとしては、株式会社豊
順洋行より市販されている商品名「ベンゲル」、
有機系モンモリロナイトとしては同社より市販さ
れている商品名「エスベン」が用いられ、ベント
ナイトとしては通常の市販品が用いられた。 誘電体ガラスの組成は次の通り（重量％）。 SiO2 30％ Al2O3 12％ CaO 20％ ZnO 23％ B2O3 ４％ TiO2 11％ アルミナ基板上に市販のAg−Pd系導体ペース
ト（du Pont社製＃9061）をスクリーン印刷し、
焼成した。この下部導体の上に前記の誘電体ガラ
スペーストをスクリーン印刷し、150℃で15分間
乾燥した後、上部導体として、前記Ag−Pd導体
ペーストをスクリーン印刷した後、500〜900℃の
温度で10分間加熱し、誘電体ガラス層及び上部導
体の両者を同時に焼成し上部導体の剥離の有無、
誘電体層における導体周辺の溝の発生の有無、上
部導体の発泡の有無、上部導体と下部導体間の導
通の有無、誘電体層の絶縁抵抗、上部導体の半田
濡れ性を観察又は測定した。 結果は、表に示されるが、本発明の添加物質を
所定範囲に含む実施例１〜４はいずれも好結果を
示し、誘電体と上部導体との同時焼成を可能とす
る。 これに対し、添加物質を含まない参考例１の場
合には、上部導体が剥離し、また誘電体層に溝が
発生してしまい、上部導体と下部導体とが導通し
てしまつた。従つて誘電体の絶縁抵抗の測定はで
きず、また上部導体の剥離のため半田付テストを
行なうことができなかつた。参考例２の場合に
は、上部導体に発泡現象が認められ、表面凹凸が
激しく半田付けテストを行なつたが半田は上部導
体に充分濡れなかつた。 【表】
厚膜回路のクロスオーバー用の電気絶縁層の形成
のため、あるいは導体又は抵抗体の保護のための
カバーコートの形成のために用いる誘電体ガラス
組成物の改良に関する。 クロスオーバー用の誘電体ガラス組成物は、通
常、厚膜回路の多層配線用の絶縁層として使用さ
れ、回路の下部導体層と上部導体層との間に形成
され、両者を絶縁する。クロスオバー絶縁層の形
成に当つては、通常、基板上に下部導体の形成の
ため、導体ペーストを印刷し、焼成した後、クロ
スオーバー用の誘電体ガラスのペーストを印刷
し、焼成し、次に、上部導体ペーストを印刷し、
焼成する。即ち、誘電体と上部導体とはそれぞれ
個別に焼成される。 最近、作業の簡略化のため及び省エネルギーの
ため、印刷された誘電体ガラス層の上に上部導体
層を印刷し両者を同時に焼成することが要請され
ている。しかしながら、従来の誘電体ガラス組成
物を用いる場合には、同時焼成を行なうと、上部
導体が剥離したりあるいは誘電体ガラス層に上部
導体の周辺に沿つて溝が発生し、これが原因とな
つて上部及び下部導体がシヨートしてしまう難点
があつた。 本発明においては、誘電体ガラス粉末に対し
て、モンモリロナイト族粘土鉱物又はこれを主体
とする粘土を混合した組成物を用いることによ
り、前記難点が解消され、誘電体ガラス組成物層
と上部導体層との同時焼成が可能となつた。 モンモリロナイト族粘土鉱物は一般式
Al2Si4O10（OH）2・nH2Oで示される含水ケイ酸塩
であつて、若干のアルカリを含み、Al、Mg、Fe
イオンを異にするモンモリロナイト、バイデライ
ト、ノントロナイト、サポナイトの４結晶がある
が、実用的にはモンモリロナイトが用いられる。
これらの粘土鉱物を主体とする天然の粘土として
は、ベントナイト、酸性白土あるいはフーラー土
が知られているが、通常ベントナイトが用いられ
る。尚、モンモリロナイトは鉱物学上の鉱物結晶
名であり、工業上一般にベントナイトと呼ばれる
天然産の粘土はその約90％がモンモリロナイトよ
りなる。 モンモリロナイトを代表例とするモンモリロナ
イト族粘土鉱物として本発明に用いられる添加物
質については、純粋に無機物質からなり、天然の
粘土より精製されたものと、これらのうち特にモ
ンモリロナイトにアミン等の有機塩基を添加し又
は無機塩基と置換して結合させた有機系モンモリ
ロナイトと呼ばれる添加物質とがある。 本発明においては、これらの無機系モンモリロ
ナイト、有機系モンモリロナイトのいずれも使用
されるが、後者は少量であつても効果がある。こ
の外に、モンモリロナイト等を主成分とするベン
トナイト酸性白土、フーラー土と呼ばれる粘土も
又使用できるが、不純物を含んでいるので、その
添加の効果は純粋のモンモリロナイト族鉱物に比
較すると劣る。 これらの添加成分は一般に水分又は有機溶媒の
存在の下で膨潤性、懸濁力、増粘力を有し、ガラ
ス粉末と混合してペースト状とした場合には、粒
子の分散性及びペーストのチキソトロピー力を向
上させる。従来品のペースト即ち誘電体ガラス粉
末と溶剤及び高分子増粘剤とからなるビヒクルと
から混練して調製された誘電体ペーストにおいて
ガラス粉末の基板又は下部導体等の基体に対する
固着力は、焼成時、ビヒクル中の高分子増粘剤が
存在する約400℃前後までしか認められない。従
つて約400℃を越えると、誘電体ガラス粉末が軟
化し始める温度例えば800〜900℃の温度付近まで
の間では、ガラス粉末の基体への固着力は殆んど
無い。このような状態で、ガラス粉末層に外的応
力が加わると、ガラス粉末は容易に動いてしまい
印刷されたパターンのずれが生ずる。誘電体ガラ
ス粉末ペースト層の印刷後乾燥して溶媒を揮散さ
せた後その上に上部導体ペーストを印刷し同時に
焼成する場合には、導体層の熱収縮が導体組成物
中のバインダーガラスの軟化熔解に伴なつて起
き、その結果、上部導体層の周辺が誘電体ガラス
と共に上方に反つて来て剥離し上部導体層が脱落
する最悪の現象をもたらす。そこまで行かない場
合であつても、誘電体ガラス層に固着力がないた
め、焼成過程で導体層の収縮に伴なつてガラス層
も又一緒にずれ動き、誘電体ガラス層の断面に上
部導体層の周辺に沿つて亀裂が発生し、上下導体
間に導通が起つてしまう。 本発明において前述の有機系モンモリロナイト
を含むモンモリロナイト族粘土鉱物、あるいはこ
れらを主成分とする粘土からなる添加物質をガラ
ス粉末とビヒクルからなるペーストに添加する
と、ガラス層の焼成時、高分子増粘剤の消失後で
あつても粘土鉱物の特性によりガラスの軟化開始
温度までの間ある程度の固着力をガラス層に与え
ることが判つた。 モンモリロナイト族等の添加物質の添加量は、
ガラス誘電体粉末100重量部に対して0.1％より少
ないと固着力の向上は認められない。その反面10
％を越えると固着力の点では問題はないが、添加
物質中の不純物特にアルカリ金属の影響あるいは
添加物質の全体の成分の影響が誘電体ガラスの特
性特に電気的特性、結晶化特性を損なう恐れが出
て来る。 有機系モンモリロナイトの場合最も効果があ
り、好ましくは0.3〜5wt％（添加）であり、無機
系モンモリロナイトあるいはベントナイトの場合
には１〜10wt％（添加）である。 本発明に用いられる誘電体ガラスの組成は特に
限定されるものではないが、クロスオーバー用絶
縁層を形成するために用いる場合には、焼成時ピ
ンホールの発生のない緻密な結晶化ガラス層を与
え電気特性的に無アルカリガラスが好ましい。通
常、SiO2−Al2O3−RO−TiO2系結晶性ガラス
（ROはCaO、SrO、ZnO、BaO）が用いられる。
例えば、特願昭54−19089号に示される）SiO220
−45％、Al2O35〜25％、TiO25〜20％、CaO5〜
25％、ZnO15.5〜30％、Sb2O30〜３％、B2O31〜
８％、BaO0〜10％、SnO20〜３％、SrO0〜10
％、Bi2O30〜３％の組成のガラスが用いられる。 誘電体ガラス粉末とモンモリロナイト族添加物
質と混合に当つては、両者を乾式法による混合例
えば乳鉢混合、Ｖ型ミキサーによつて混合する。
また有機系モンモリロナイトを添加する場合には
水を用いる湿式混合も可能である。またペースト
調製時に、誘電体ガラス粉末とモンモリロナイト
族添加物質をビヒクルと一緒に混練してもよい。
ビヒクルとしては、高分子増粘剤例えば少量のエ
チルセルローズ、ニトロセルローズ、とエチルア
ルコール、テルピネオール、水、アミルアルコー
ル、プロピルアルコール等の有機溶媒との混合液
体が用いられる。 以上、本発明の誘電体ガラス組成物をクロスオ
ーバー絶縁層の形成のために使用する場合につい
て説明したが、この組成物は厚膜回路の抵抗体又
は導体を周囲の還境から保護するいわゆるカバー
コートとしても使用される。この場合においても
モンモリロナイト等の添加物質の高温における固
着力により、焼成時の作業性を高め得る。 実施例 下記組成の誘電体ガラス100重量部に対して表
に示す割合で無機系モンモリロナイト、有機系モ
ンモリロナイト、ベントナイトを添加し、乾式混
合した後、92β−テルピネオールで８％エチルア
ルコールとからなるビヒクルと混練してペースト
化した。 無機系モンモリロナイトとしては、株式会社豊
順洋行より市販されている商品名「ベンゲル」、
有機系モンモリロナイトとしては同社より市販さ
れている商品名「エスベン」が用いられ、ベント
ナイトとしては通常の市販品が用いられた。 誘電体ガラスの組成は次の通り（重量％）。 SiO2 30％ Al2O3 12％ CaO 20％ ZnO 23％ B2O3 ４％ TiO2 11％ アルミナ基板上に市販のAg−Pd系導体ペース
ト（du Pont社製＃9061）をスクリーン印刷し、
焼成した。この下部導体の上に前記の誘電体ガラ
スペーストをスクリーン印刷し、150℃で15分間
乾燥した後、上部導体として、前記Ag−Pd導体
ペーストをスクリーン印刷した後、500〜900℃の
温度で10分間加熱し、誘電体ガラス層及び上部導
体の両者を同時に焼成し上部導体の剥離の有無、
誘電体層における導体周辺の溝の発生の有無、上
部導体の発泡の有無、上部導体と下部導体間の導
通の有無、誘電体層の絶縁抵抗、上部導体の半田
濡れ性を観察又は測定した。 結果は、表に示されるが、本発明の添加物質を
所定範囲に含む実施例１〜４はいずれも好結果を
示し、誘電体と上部導体との同時焼成を可能とす
る。 これに対し、添加物質を含まない参考例１の場
合には、上部導体が剥離し、また誘電体層に溝が
発生してしまい、上部導体と下部導体とが導通し
てしまつた。従つて誘電体の絶縁抵抗の測定はで
きず、また上部導体の剥離のため半田付テストを
行なうことができなかつた。参考例２の場合に
は、上部導体に発泡現象が認められ、表面凹凸が
激しく半田付けテストを行なつたが半田は上部導
体に充分濡れなかつた。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘電体ガラス粉末100重量部に対してモンモ
リロナイト族粘土鉱物又はこれを主体とする粘土
を0.1〜1.0重量部混合してなり、厚膜回路との同
時焼成によりクロスオーバー絶縁層又はカバーコ
ートを形成するための誘電体ガラス組成物。 ２ 前記モンモリロナイト族粘土鉱物は、モンモ
リロナイト、バイデライト、ノントロライト又は
サポナイトである特許請求の範囲第１項記載の組
成物。 ３ 前記モンモリロナイトは有機系モンモリロナ
イトである特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ４ 前記粘土はベントナイト、酸性白土又はフー
ラー土である特許請求の範囲第１項記載の組成
物。 ５ 前記誘電体ガラス粉末は、SiO2−Al2O3−
CaO−ZnO−TiO2−B2O3系結晶性ガラスからな
る特許請求の範囲第１項記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10309580A JPS5734046A (en) | 1980-07-29 | 1980-07-29 | Dielectric glass composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10309580A JPS5734046A (en) | 1980-07-29 | 1980-07-29 | Dielectric glass composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734046A JPS5734046A (en) | 1982-02-24 |
| JPS6328862B2 true JPS6328862B2 (ja) | 1988-06-10 |
Family
ID=14345068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10309580A Granted JPS5734046A (en) | 1980-07-29 | 1980-07-29 | Dielectric glass composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5734046A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695592B2 (ja) * | 1985-03-18 | 1994-11-24 | 株式会社日立製作所 | 厚膜混成集積回路の製造方法 |
| JPS61227940A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-11 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ガラスペ−スト |
| JPH07101774B2 (ja) * | 1988-09-21 | 1995-11-01 | 日本電装株式会社 | 集積回路装置 |
| JP4808763B2 (ja) * | 2008-12-12 | 2011-11-02 | ヤフー株式会社 | 音声情報収集装置、その方法およびそのプログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493816A (ja) * | 1972-05-04 | 1974-01-14 |
-
1980
- 1980-07-29 JP JP10309580A patent/JPS5734046A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493816A (ja) * | 1972-05-04 | 1974-01-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734046A (en) | 1982-02-24 |
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