JPS6385044A - 絶縁基板 - Google Patents
絶縁基板Info
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- JPS6385044A JPS6385044A JP61226217A JP22621786A JPS6385044A JP S6385044 A JPS6385044 A JP S6385044A JP 61226217 A JP61226217 A JP 61226217A JP 22621786 A JP22621786 A JP 22621786A JP S6385044 A JPS6385044 A JP S6385044A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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IC等の絶縁基板に関する。
[従来の技術]
従来、電子部品であるハイブリッドIC等に使用されて
いる絶縁基板は、その殆どがAl2O3基板である。
いる絶縁基板は、その殆どがAl2O3基板である。
しかしながら一般的なAl2O3基板(98%)は熱伝
導率が比較的小さいので放熱性が悪く高密度の電子部品
の実装用基板としては不充分であり、また、誘電正接が
大きいので高周波域での信号伝播特性が低いという難点
があった。
導率が比較的小さいので放熱性が悪く高密度の電子部品
の実装用基板としては不充分であり、また、誘電正接が
大きいので高周波域での信号伝播特性が低いという難点
があった。
これに対してMgO基板は高温での電気絶縁性が良好で
あり、高周波特性や熱伝導率などもAl2O3基板より
優れているので、この種の集積回路基板材料として期待
されているが、材質的に水和性が大きく、強度的にも十
分なものが得られないという難点がある。
あり、高周波特性や熱伝導率などもAl2O3基板より
優れているので、この種の集積回路基板材料として期待
されているが、材質的に水和性が大きく、強度的にも十
分なものが得られないという難点がある。
従来からマグネシア磁器の耐水和性を改善する目的とし
て種々の試みが報告されている0例えば、マグネシア磁
器表面に2MgO−5 i07のセラミック被覆層を形
成させたもの(特開昭58−217480)、SiO2
として溶液状の珪素化合物、珪酸ナトリウム、珪酸カリ
ウムなどを用い焼結性の向上をはかったもの(#開閉5
8−181784)など提案されているが、前者におい
ては2MgO−9iOzが大部分磁器表面にかたまって
存在するため、集積回路基板として使用する際のラップ
、切断、穴あけなどの加工に制約があり、実用上問題点
が多い、後者の場合、目的とする焼結体が透光性磁器で
あり、珪素化合物の添加量も少なく、十分な耐水和性が
達成されていない。
て種々の試みが報告されている0例えば、マグネシア磁
器表面に2MgO−5 i07のセラミック被覆層を形
成させたもの(特開昭58−217480)、SiO2
として溶液状の珪素化合物、珪酸ナトリウム、珪酸カリ
ウムなどを用い焼結性の向上をはかったもの(#開閉5
8−181784)など提案されているが、前者におい
ては2MgO−9iOzが大部分磁器表面にかたまって
存在するため、集積回路基板として使用する際のラップ
、切断、穴あけなどの加工に制約があり、実用上問題点
が多い、後者の場合、目的とする焼結体が透光性磁器で
あり、珪素化合物の添加量も少なく、十分な耐水和性が
達成されていない。
[発明の解決しようとする問題点]
本発明は、マグネシア磁器のもつ優れた熱伝導性、電気
絶縁性を損なうことなく、前述の如き水和性などの欠点
を改良せしめた絶縁基板を提供せんとするものである。
絶縁性を損なうことなく、前述の如き水和性などの欠点
を改良せしめた絶縁基板を提供せんとするものである。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、化学分析値が重量%表示でMg075〜80
%、TiO210〜25%、1480÷TiO299%
以上からなり、TiO2の大部分は2MgO・T i0
2結晶であり、残部のMgOは大部分ペリクレース結晶
である絶縁基板を提供するものである。
%、TiO210〜25%、1480÷TiO299%
以上からなり、TiO2の大部分は2MgO・T i0
2結晶であり、残部のMgOは大部分ペリクレース結晶
である絶縁基板を提供するものである。
本発明における限定理由は下記のとおりである。 Ti
O2が10%より少ないと十分な耐水和性が得られず、
25%をこえると熱伝導率が低下し、いずれも好ましく
ない、 )EgoとTiO2の含量がs9%より少な
いと誘電損失の増加と熱伝導率の低下があられれるので
好ましくない。
O2が10%より少ないと十分な耐水和性が得られず、
25%をこえると熱伝導率が低下し、いずれも好ましく
ない、 )EgoとTiO2の含量がs9%より少な
いと誘電損失の増加と熱伝導率の低下があられれるので
好ましくない。
上記範囲中より好ましい範囲は、T 1(12は15〜
20%、にgOは80〜85%であり、にgO◆T i
o2は99.5%以上である。
20%、にgOは80〜85%であり、にgO◆T i
o2は99.5%以上である。
本発明においては、 TiG2は大部分が化学式2Mg
O・TiQで示される結晶になっている。この結晶は立
方晶系の結晶であり、T i02、MgOを上記範囲に
混合しそれが焼結するような温度約1200〜1500
℃に加熱することにより析出する。
O・TiQで示される結晶になっている。この結晶は立
方晶系の結晶であり、T i02、MgOを上記範囲に
混合しそれが焼結するような温度約1200〜1500
℃に加熱することにより析出する。
一方、絶縁基板中のペリクレース結晶は立方晶系の結晶
であり、 2MgO・TiO2結晶以外のMgO大部分
当該結晶になっている。か〜る結晶の析出に当っては、
事前にMg(OH)2を800〜1200℃程度の温度
で仮焼し、ペリクレース結晶となったMgO粉末を原料
として使用することにより2M80・TiO2結晶を構
成する以外のMgOはペリクレース結晶として焼結され
る。また、原料として塩基性炭酸マグネシウム、シラ酸
マグネシウムなどを仮焼することにより、水酸化マグネ
シウムの場合と同様にペリクレース粉末結晶を析出する
ことができる。
であり、 2MgO・TiO2結晶以外のMgO大部分
当該結晶になっている。か〜る結晶の析出に当っては、
事前にMg(OH)2を800〜1200℃程度の温度
で仮焼し、ペリクレース結晶となったMgO粉末を原料
として使用することにより2M80・TiO2結晶を構
成する以外のMgOはペリクレース結晶として焼結され
る。また、原料として塩基性炭酸マグネシウム、シラ酸
マグネシウムなどを仮焼することにより、水酸化マグネ
シウムの場合と同様にペリクレース粉末結晶を析出する
ことができる。
また、基板中の2MgO・TiO+結晶、ペリクレース
結晶の粒子はいずれも5JL脂以下の大きさであり、は
ぼ均一に分布、介在し、緻密な焼結体となっている。
結晶の粒子はいずれも5JL脂以下の大きさであり、は
ぼ均一に分布、介在し、緻密な焼結体となっている。
かかる基板は、例えば次のようにして製造することがで
きる。
きる。
Mg(OH)2を仮焼してMgO粉末を製造し、これと
TiO2粉末とを目標組成となるように配合する0次い
でこれをアルコール中で湿式混合し乾燥させた後、圧力
i、ooo〜2.000kg/c■2で所定の形状にプ
レス成形する1次いでこれを1200〜1500℃、2
〜8時間の条件で焼成することにより基板が・得られる
。
TiO2粉末とを目標組成となるように配合する0次い
でこれをアルコール中で湿式混合し乾燥させた後、圧力
i、ooo〜2.000kg/c■2で所定の形状にプ
レス成形する1次いでこれを1200〜1500℃、2
〜8時間の条件で焼成することにより基板が・得られる
。
[実施例]
MgO成分として98.5%の高純度Mg(O)り2を
1000℃で2時間仮焼した粉末を、T i02成分と
して市販の試薬特級T i02粉末を使用した。これら
の粉末を第1表に示す組成比率になるように配合し、エ
チルアルコール中で湿式混合した後、乾燥させてから、
金型を用いて、成形圧1,000kg/c+s2で成形
プレスした。これらの成形物を第1表に示す温度で2時
間保ち、焼成を行ない、得られた磁器について嵩密度、
曲げ強度、熱伝導率、水和率、絶縁抵抗を測定した。
1000℃で2時間仮焼した粉末を、T i02成分と
して市販の試薬特級T i02粉末を使用した。これら
の粉末を第1表に示す組成比率になるように配合し、エ
チルアルコール中で湿式混合した後、乾燥させてから、
金型を用いて、成形圧1,000kg/c+s2で成形
プレスした。これらの成形物を第1表に示す温度で2時
間保ち、焼成を行ない、得られた磁器について嵩密度、
曲げ強度、熱伝導率、水和率、絶縁抵抗を測定した。
なお、水和率の測定はほぼ50.8X 50.8X O
,8■3の基板状の試料をプレッシャークツカー中12
1 ”O12気圧の水蒸気雰囲気に200時間保持する
という方法において、MgOがMg(O)I)2に変化
することによる重量増加率として次式より求めた。
,8■3の基板状の試料をプレッシャークツカー中12
1 ”O12気圧の水蒸気雰囲気に200時間保持する
という方法において、MgOがMg(O)I)2に変化
することによる重量増加率として次式より求めた。
A:プレッシャークツカー前の重量
B:プレッシャークッカー後、 110℃、2時間乾燥
後の重量 又、絶縁抵抗の測定は、基板の両面に真空蒸着により金
電極を形成し、 300 ’C!での温度で行なった。
後の重量 又、絶縁抵抗の測定は、基板の両面に真空蒸着により金
電極を形成し、 300 ’C!での温度で行なった。
その得られた結果を表1に示す、なお、同表において試
料1,2,7.8は比較例である。
料1,2,7.8は比較例である。
試料1.2では2MgO・T i02結晶が少ないため
良好な熱伝導性が得られるが、耐水和性はよくなかった
。特に試料1ではプレッシャークツカーテスト後Mg(
OH)zの形成により表面がもろくなっていた。又、試
料7では2MgO・T i02結晶が多く、熱伝導性が
損なわれる結果となった。
良好な熱伝導性が得られるが、耐水和性はよくなかった
。特に試料1ではプレッシャークツカーテスト後Mg(
OH)zの形成により表面がもろくなっていた。又、試
料7では2MgO・T i02結晶が多く、熱伝導性が
損なわれる結果となった。
本発明の範囲内の試料3〜6では水和率が著しく改善さ
れており、熱伝導率は0.084〜0.112cal/
cm−sec−にの値をもっており、市販されているA
l2O3基板(96%)である試料8に比べほぼ2倍の
値を有していた。
れており、熱伝導率は0.084〜0.112cal/
cm−sec−にの値をもっており、市販されているA
l2O3基板(96%)である試料8に比べほぼ2倍の
値を有していた。
なお、試料5について誘電体円柱共振器法を用い10G
Hzでの誘電測定を行なったところtanδ(・110
)が8.3X 10−5と極めて小さいことを確認した
。
Hzでの誘電測定を行なったところtanδ(・110
)が8.3X 10−5と極めて小さいことを確認した
。
なお、各試料について2MgO・TiO2結晶及びペリ
クレース結晶の量を表1に全て併記した。X線回折の結
果T i02は2MgO・TiO2結晶になっているこ
とが確認されたので、これらの結晶の量は調合原料より
計算で求めた。
クレース結晶の量を表1に全て併記した。X線回折の結
果T i02は2MgO・TiO2結晶になっているこ
とが確認されたので、これらの結晶の量は調合原料より
計算で求めた。
[発明の効果]
本発明は、このように優れた耐水和性を有し、かつ材質
的に優れた電気特性と高熱伝導性を損な、うことなく
MgOの電気絶縁材としての実用化を可能とするもの
でIC基板の高機能化にとって極めて有効なものであっ
て、その工業的価値は多大である。
的に優れた電気特性と高熱伝導性を損な、うことなく
MgOの電気絶縁材としての実用化を可能とするもの
でIC基板の高機能化にとって極めて有効なものであっ
て、その工業的価値は多大である。
又、本発明のMgO電気絶縁材は1280’l::と、
従来に比べ、極めて低い温度で焼結可能であり、例えば
市販されているPd−Agペーストを内部導体として用
いた多層配線基板やニクロム線ヒータ(融点は約135
0’O)を磁器中に埋込み一体焼結させたシーズヒータ
など、広範囲の応用が可能である。
従来に比べ、極めて低い温度で焼結可能であり、例えば
市販されているPd−Agペーストを内部導体として用
いた多層配線基板やニクロム線ヒータ(融点は約135
0’O)を磁器中に埋込み一体焼結させたシーズヒータ
など、広範囲の応用が可能である。
Claims (2)
- (1)化学分析値が重量%表示でMgO75〜80%、
TiO_210〜25%、MgO+TiO_299%以
上からなり、TiO_2の大部分は2MgO・TiO_
2結晶であり、残部のMgOは大部分ペリクレース結晶
である絶縁基板。 - (2)化学分析値が重量%表示でTiO_215〜20
%、MgO80〜85%である特許請求の範囲第1項記
載の絶縁基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61226217A JPS6385044A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 絶縁基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61226217A JPS6385044A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 絶縁基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6385044A true JPS6385044A (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=16841729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61226217A Pending JPS6385044A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 絶縁基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6385044A (ja) |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61226217A patent/JPS6385044A/ja active Pending
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