JPS63307141A - 絶縁層用ガラス組成物 - Google Patents
絶縁層用ガラス組成物Info
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- JPS63307141A JPS63307141A JP14225787A JP14225787A JPS63307141A JP S63307141 A JPS63307141 A JP S63307141A JP 14225787 A JP14225787 A JP 14225787A JP 14225787 A JP14225787 A JP 14225787A JP S63307141 A JPS63307141 A JP S63307141A
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Classifications
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- 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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- C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
- C03C2214/04—Particles; Flakes
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- Organic Chemistry (AREA)
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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、非酸化性雰囲気中で焼成することにより電気
絶縁層を形成するためのガラス組成物に関する。
絶縁層を形成するためのガラス組成物に関する。
(従来の技術)
厚膜回路において、銅導体はAg−Pd銅体に比べ抵抗
値が低く、電気的マイグレションが少なく、ハンダの喰
われが少ない等の利点を有するため研究が盛に行われて
いる。
値が低く、電気的マイグレションが少なく、ハンダの喰
われが少ない等の利点を有するため研究が盛に行われて
いる。
かかる銅導体は、絶縁層を介して1層又は2層以上形成
し焼成される。この焼成は、銅の酸化を防ぐため通常1
0ppm以下の窒素雰囲気で行なわれるので、絶縁層用
組成物としては、かかる焼成条件により電気絶縁性に優
れた絶縁層が形成されるものが要求される。
し焼成される。この焼成は、銅の酸化を防ぐため通常1
0ppm以下の窒素雰囲気で行なわれるので、絶縁層用
組成物としては、かかる焼成条件により電気絶縁性に優
れた絶縁層が形成されるものが要求される。
従来提案されているかかる絶縁層用組成物は、組成物に
含有される有機バインダーが焼成により充分に除去でき
ず、カーボンが残留し絶縁性が損われるという問題点が
あった。また、カーボンによる発泡を生し多孔質化しそ
の結果として絶縁性か損われるという問題点かあった。
含有される有機バインダーが焼成により充分に除去でき
ず、カーボンが残留し絶縁性が損われるという問題点が
あった。また、カーボンによる発泡を生し多孔質化しそ
の結果として絶縁性か損われるという問題点かあった。
(発明か解決しようとする問題点)
本発明は、酸素濃度10ppm以下の非酸化性雰囲気で
焼成し有機パインターか充分除去てき、絶縁性に優れた
絶縁層の形成できるガラス組成物の提供を目的とする。
焼成し有機パインターか充分除去てき、絶縁性に優れた
絶縁層の形成できるガラス組成物の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明は(特許請求の範囲第1項)を提供するものであ
る。
る。
本発明の組成物は、焼成によりガラスの一部が結晶化す
る。
る。
本発明において、ガラス粉末の含有量が44重量%より
少ないと緻密な絶縁層か形成されず電気特性が低下する
ので好ましくない。
少ないと緻密な絶縁層か形成されず電気特性が低下する
ので好ましくない。
一方、ガラス粉末の含有量か59重量%より多いと、焼
成により有機バインダーか充分に除去されずツリスター
(微小気泡)が残存し多孔質化して絶縁特性が低下する
。また、銅導体との反応性か大きくなり、銅導体のバン
ク濡れ性を損なうのて好ましくない。ガラス粉末は上記
範囲の46〜57重量%が好ましい。なお、耐火物フィ
ラーは実質的にガラス粉末の残部であるのでその限定理
由はガラス粉末のそれに準する。かかる耐火物フィラー
としてはアルミナ(a −An 203)、ジルコン(
ZrSiO4)、α−石英(α−3iO2)あるいはコ
ージエライト(2MgO−2Alz03・5Si02)
を単独または併用て用いることが好ましい。これらのフ
ィラーはいずれも銅導体との反応性は小さく且つガラス
とはなじみ易く緻密な絶縁層か得られ、さらに入手し易
いという特徴を持っている。
成により有機バインダーか充分に除去されずツリスター
(微小気泡)が残存し多孔質化して絶縁特性が低下する
。また、銅導体との反応性か大きくなり、銅導体のバン
ク濡れ性を損なうのて好ましくない。ガラス粉末は上記
範囲の46〜57重量%が好ましい。なお、耐火物フィ
ラーは実質的にガラス粉末の残部であるのでその限定理
由はガラス粉末のそれに準する。かかる耐火物フィラー
としてはアルミナ(a −An 203)、ジルコン(
ZrSiO4)、α−石英(α−3iO2)あるいはコ
ージエライト(2MgO−2Alz03・5Si02)
を単独または併用て用いることが好ましい。これらのフ
ィラーはいずれも銅導体との反応性は小さく且つガラス
とはなじみ易く緻密な絶縁層か得られ、さらに入手し易
いという特徴を持っている。
上記ガラス粉末の組成の限定理由は次のとおりである。
SiO2ニガラスのネットワークフォーマ−てあり、焼
成により析出結晶(カルシウムアルミニウムミリケート
)の主成分である。SiO2が40%より少ないとガラ
ス軟化温度が低くなり過ぎ、銅導体との反応性が大とな
り好ましくない。一方50%より多いとガラスか硬くな
り過ぎ緻密な絶縁層か得られず好ましくない。望ましく
は44〜56重量%である。
成により析出結晶(カルシウムアルミニウムミリケート
)の主成分である。SiO2が40%より少ないとガラ
ス軟化温度が低くなり過ぎ、銅導体との反応性が大とな
り好ましくない。一方50%より多いとガラスか硬くな
り過ぎ緻密な絶縁層か得られず好ましくない。望ましく
は44〜56重量%である。
AfL20:+:焼成過程て析出する結晶の生成分てあ
り必須である。5%より少ないと結晶化不十分となり好
ましくない。19%を越えるとガラス溶解中に失透か生
成し好ましくない。望ましくは7〜17重量%である。
り必須である。5%より少ないと結晶化不十分となり好
ましくない。19%を越えるとガラス溶解中に失透か生
成し好ましくない。望ましくは7〜17重量%である。
RO(MgO,CaO,SrO,Ba0) :結晶化度
調整、熱膨張係数の調整および溶解性調整剤として少な
くとも1種含有する。これらの成分が含量として5%よ
り少ないと溶解性か低下すると共に結晶化か不十分とな
り好ましくない。一方25%より多いと熱膨張係数か通
常使用されるアルミナ基板に比し大きくなり過ぎ好まし
くない。望ましくは8〜22重量%である。
調整、熱膨張係数の調整および溶解性調整剤として少な
くとも1種含有する。これらの成分が含量として5%よ
り少ないと溶解性か低下すると共に結晶化か不十分とな
り好ましくない。一方25%より多いと熱膨張係数か通
常使用されるアルミナ基板に比し大きくなり過ぎ好まし
くない。望ましくは8〜22重量%である。
PbO+znO:フラックス成分として用いる。合量て
1%より少ないとその効果なく好ましくない。一方25
%より多いとガラス軟化温度か低くなり過ぎ好ましくな
い。望ましくは3〜22重量%である。
1%より少ないとその効果なく好ましくない。一方25
%より多いとガラス軟化温度か低くなり過ぎ好ましくな
い。望ましくは3〜22重量%である。
820:l :フラックス成分として用いる。1%より
少ないと効果かない。7%より多いと有機バインダーと
反応し、有機バインターの除去が不十分となり黒化する
ので好ましくない。望ましくは2〜5重量%である。
少ないと効果かない。7%より多いと有機バインダーと
反応し、有機バインターの除去が不十分となり黒化する
ので好ましくない。望ましくは2〜5重量%である。
TiO2+ZrO2:結晶化調整剤として用いることが
できる。7%より多いとガラスの軟化温度が高くなり過
ぎ好ましくない。望ましくは5重量%未満である。
できる。7%より多いとガラスの軟化温度が高くなり過
ぎ好ましくない。望ましくは5重量%未満である。
R20(Li20.Na2O,に20) ニガラスの
溶解性の改善の目的て使用できる。7%より多いと銅導
体との反応、電気的マイクレージョンが増加するのて好
ましくない。望ましくは5重量%未満である。
溶解性の改善の目的て使用できる。7%より多いと銅導
体との反応、電気的マイクレージョンが増加するのて好
ましくない。望ましくは5重量%未満である。
[実施例]
目標組成となるように各原料を調合し、白金坩堝にて1
400−1500°Cて3〜4時間攪拌溶解しガラス化
する。次いてガラスを水砕またはフレーク状としボール
ミル等によりフィラーと共に粉砕兼混合する。粉砕品の
粒度は絶縁ペーストの場合にはスクリーン印刷に適する
粒度、一般的には1.5〜3JLIaとなるよう調整し
た。作製量の代表例を表・lに示す。同表において、ガ
ラス粉末及びフィラーの単位は全て重量%であり、フィ
ラーの総量及びガラス粉末の量かく〉内に示される。上
記粉末をペースト状とする場合は、有機樹脂バインダー
を溶剤に溶かしたビヒクルを用い混練し、スクリーン印
刷の作業性より粘度は15〜20万cps(25℃、1
0rpm )に調整した。ここで用いたビヒクルはエチ
ルセルロースをα−テルピネオールで溶かしたものを用
いた。
400−1500°Cて3〜4時間攪拌溶解しガラス化
する。次いてガラスを水砕またはフレーク状としボール
ミル等によりフィラーと共に粉砕兼混合する。粉砕品の
粒度は絶縁ペーストの場合にはスクリーン印刷に適する
粒度、一般的には1.5〜3JLIaとなるよう調整し
た。作製量の代表例を表・lに示す。同表において、ガ
ラス粉末及びフィラーの単位は全て重量%であり、フィ
ラーの総量及びガラス粉末の量かく〉内に示される。上
記粉末をペースト状とする場合は、有機樹脂バインダー
を溶剤に溶かしたビヒクルを用い混練し、スクリーン印
刷の作業性より粘度は15〜20万cps(25℃、1
0rpm )に調整した。ここで用いたビヒクルはエチ
ルセルロースをα−テルピネオールで溶かしたものを用
いた。
印刷は上記方法で得たペーストを用い、予め銅導体の形
成されたアルミナ基板上に200メツシユのスクリーン
版(総厚105 Jj、m)にて印刷し、焼成し絶縁層
を形成した。次いでこの絶縁層上に銅導体を形成した。
成されたアルミナ基板上に200メツシユのスクリーン
版(総厚105 Jj、m)にて印刷し、焼成し絶縁層
を形成した。次いでこの絶縁層上に銅導体を形成した。
この絶縁層の電気特性およびブリスター並びに絶縁層上
に形成された銅導体のハンダ濡れ性について評価した。
に形成された銅導体のハンダ濡れ性について評価した。
ここで上部および下部導体はデュポン者の19153(
もしくは191133)の銅ペーストにより形成した。
もしくは191133)の銅ペーストにより形成した。
絶縁層の焼成条件は55〜b
温し、900℃、10分、酸素濃度は4〜l1iPPf
fl(7)条件にて行なった。焼成後の絶縁層厚みは4
o±2pmとした。
fl(7)条件にて行なった。焼成後の絶縁層厚みは4
o±2pmとした。
表・1より明らかな如く、本発明による組成物は電気特
性に優れ、且つハンダ濡れおよびブリスター発生も防止
し得ることが判る。比較例として本発明による組成物以
外のものについても同様の評価を行なったので併せて表
・1に示す。なお各特性の評価方法は下記のとおりであ
る。
性に優れ、且つハンダ濡れおよびブリスター発生も防止
し得ることが判る。比較例として本発明による組成物以
外のものについても同様の評価を行なったので併せて表
・1に示す。なお各特性の評価方法は下記のとおりであ
る。
(特性評価法)
・絶縁抵抗:タケダ理研製振動容量型微小電流電位計に
より、100V印刷時の絶 縁抵抗を測定、1分値、温度25℃ ±1 ’O1湿度4.5±2% 番誘電率・誘電正接: YHP製LCRメータにて、I
KHzの特性を測定し評価。
より、100V印刷時の絶 縁抵抗を測定、1分値、温度25℃ ±1 ’O1湿度4.5±2% 番誘電率・誘電正接: YHP製LCRメータにて、I
KHzの特性を測定し評価。
・絶縁破壊電圧: 100 V毎にステップアップし、
各電圧で1分間保持し、リー ク電流が0 、5mAを超えるものを不良発生とし破壊
電圧とした。
各電圧で1分間保持し、リー ク電流が0 、5mAを超えるものを不良発生とし破壊
電圧とした。
・ハンダ濡れ性ニガラス上に形成した銅導体のハンダ濡
れ性について、タムラ化 研XA−100フラッグスを用いて230±5℃Pb−
9n共晶ハンダバス中に 5秒間ディップし、その濡れ面積 をCuパッド面積に対する割合いで 示した。
れ性について、タムラ化 研XA−100フラッグスを用いて230±5℃Pb−
9n共晶ハンダバス中に 5秒間ディップし、その濡れ面積 をCuパッド面積に対する割合いで 示した。
・ブリスター発生頻度ニガラス上に形成された銅導体上
に生成されるブリスター について40倍の実体顕微鏡下にて 計数した。銅導体面積は15mm口で 行なった。
に生成されるブリスター について40倍の実体顕微鏡下にて 計数した。銅導体面積は15mm口で 行なった。
・計数対象=50pm以上のサイズの個数715mmガ
ラス粉末は以上の成分の総量か98%以上てあればよく
、残部2%についてはSnO2,CeO2゜BI20:
IIを含有することかできる。
ラス粉末は以上の成分の総量か98%以上てあればよく
、残部2%についてはSnO2,CeO2゜BI20:
IIを含有することかできる。
また、本発明の組成物においては、無機成分として上記
ガラス粉末及び耐火物フィラーの含量が95%以上であ
れば本発明の効果を充分に奏することかてき、残部5%
については着色剤、酸化剤を含有することかできる。
ガラス粉末及び耐火物フィラーの含量が95%以上であ
れば本発明の効果を充分に奏することかてき、残部5%
については着色剤、酸化剤を含有することかできる。
着色剤としては、クロムの酸化物、コバルトの酸化物、
鉄−マンガン−クロムの酸化物か例示され、酸化剤とし
ては、CeO2,TiO□、SnO2が例示される。
鉄−マンガン−クロムの酸化物か例示され、酸化剤とし
ては、CeO2,TiO□、SnO2が例示される。
本発明の組成物は、通常、有機バインダーを溶剤に溶か
したビヒクルを上記無機成分に添加し所定粘度のペース
トに調整して使用される。
したビヒクルを上記無機成分に添加し所定粘度のペース
トに調整して使用される。
かかる有機バインターとしては特に限定されず広範囲の
ものが使用される。
ものが使用される。
(発明の効果)
本発明によれば、酸素濃度10ppm以下の非酸化性雰
囲気により電気絶縁性に優れた絶縁層を形成することが
できる。また、この絶縁層は銅導体と反応しないために
該絶縁層上に形成された銅導体はハンダ濡れ性に優れる
。従って、本発明による組成物は特に銅導体を使用する
回路の絶縁層に適している。
囲気により電気絶縁性に優れた絶縁層を形成することが
できる。また、この絶縁層は銅導体と反応しないために
該絶縁層上に形成された銅導体はハンダ濡れ性に優れる
。従って、本発明による組成物は特に銅導体を使用する
回路の絶縁層に適している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、無機成分が重量%表示で本質的にガラス粉末44〜
59%と耐火物フィラー41〜56%とからなり、該ガ
ラス粉末は重量%表示で本質的に SiO_2 40〜60 Al_2O_3 5〜19 MgO+CaO+SrO+BaO 5〜25 PbO+ZnO 1〜25 B_2O_3 1〜7 TiO_2+ZrO_2 0〜7 Li_2O+Na_2O+K_2O 0〜7 からなる絶縁層用ガラス組成物。 2、前記耐火物フィラーは、α−アルミナ、ジルコン、
α−石英及びコージュライトから選らばれた少なくとも
1種である特許請求の範囲第1項記載のガラス組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62142257A JP2713376B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 絶縁層用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62142257A JP2713376B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 絶縁層用ガラス組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63307141A true JPS63307141A (ja) | 1988-12-14 |
JP2713376B2 JP2713376B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=15311118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62142257A Expired - Fee Related JP2713376B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 絶縁層用ガラス組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2713376B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1987
- 1987-06-09 JP JP62142257A patent/JP2713376B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2713376B2 (ja) | 1998-02-16 |
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