JP3377898B2 - 低温焼成磁器組成物 - Google Patents
低温焼成磁器組成物Info
- Publication number
- JP3377898B2 JP3377898B2 JP33749595A JP33749595A JP3377898B2 JP 3377898 B2 JP3377898 B2 JP 3377898B2 JP 33749595 A JP33749595 A JP 33749595A JP 33749595 A JP33749595 A JP 33749595A JP 3377898 B2 JP3377898 B2 JP 3377898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- glass
- cordierite
- low
- crystal phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層回路基板用の
低温焼成磁器組成物に関するものであり、とりわけ半導
体素子や各種電子部品を搭載した多層に積層して成る複
合回路基板等に適用される銅配線可能な高周波用の低温
焼成磁器組成物に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、高度情報化時代を迎え、情報伝達
はより高速化、高周波化が進み、搭載される半導体素子
もより高速化、高集積化され、更に実装のより高密度化
が要求されるようになり、従来より多用されてきたアル
ミナ製の各種回路基板では、比誘電率が３ＧＨｚで９〜
９．５とかなり誘電率が大きいことから、昨今の高周波
用の回路基板等には不適当であると言われている。 【０００３】即ち、信号を高速で伝搬させるためには基
板材料には、より低い誘電率が要求されており、更に、
多層回路基板に種々の電子部品や入出力端子等を接続す
る工程で該基板に加わる応力から基板自体が破壊した
り、欠けを生じたりすることを防止するために、機械的
強度がより高いことも要求されている。 【０００４】そこで前記要求を満足させるために、例え
ば、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯを主成分とするガラ
ス組成物から成るガラス焼結体が提案されているが、か
かる提案のガラス焼結体では誘電率が低いという特性を
奏するというものの、機械的強度が低いという問題が残
り、完全に前記要求を満足するものではなく、そのため
に係る問題を解消せんとして種々の研究開発が進められ
ている。 【０００５】その結果、低誘電率でかつ高強度を有する
組成物として、例えば、熱処理によりムライトとコーデ
ィエライトを主たる結晶相として析出するガラス組成物
が提案されている（特開平０５−２９８９１９号公報参
照）。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案のガラス組成物から成る多層回路基板は、とりわけ高
周波用の回路基板として要求される誘電率や誘電正接、
及び機械的強度等の諸特性全てを必ずしも満足するもの
ではないという課題があった。 【０００７】 【発明の目的】本発明は、前記課題を解消せんとして成
されたもので、その目的は、多層回路基板として十分な
機械的強度を有し、かつ高周波領域における比誘電率が
低く、誘電正接も低いという特性を併せ持ち、金（Ａ
ｕ）や銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）を配線導体とした多層化
が可能となる８００〜１０００℃という低温での焼成が
実現できる高周波用の低温焼成磁器組成物を提供するこ
とにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を鋭意検討した結果、ガラスの軟化流動を利用して８０
０〜１０００℃で焼成することにより、配線導体として
Ａｕ、Ａｇ及びＣｕを用いて多層化、及び微細配線化が
可能であること、またコーディエライトと特定のガラス
を組み合わせることによって、結晶相としてコーディエ
ライト結晶相と、ガーナイト結晶相を析出させることに
より比誘電率を低く、誘電正接も低くすることが可能と
なり、とりわけスピネル型結晶相であるガーナイト結晶
相を析出させることにより、高強度化が可能であること
を見いだした。 【０００９】即ち、本発明の低温焼成磁器組成物は、シ
リカ（ＳｉＯ 2 ）を４０〜５０重量％、アルミナ（Ａｌ 2
Ｏ 3 ）を２５〜３０重量％、マグネシア（ＭｇＯ）を８
〜１２重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を７〜９重量％、及
び酸化硼素（Ｂ 2 Ｏ 3 ）を８〜１１重量％の割合で含むガ
ラスを８０〜９９．９重量％と、コーディエライト（Ｍ
ｇ 2 Ａｌ 4 Ｓｉ 5 Ｏ 18 ）を０．１〜２０重量％の割合で含
む混合粉末から成る成形体を、窒素（Ｎ 2 ）、アルゴン
（Ａｒ）等の非酸化性雰囲気中、８００〜１０００℃の
温度で焼成して得られた焼結体であって、コーディエラ
イト結晶相と、ガーナイト結晶相と、ガラス相とを含む
ことを特徴とするものである。 【００１０】 【作用】本発明の低温焼成磁器組成物によれば、フィラ
ー成分としてコーディエライトを含むことから、低い誘
電率と低い誘電正接を示すコーディエライト結晶相とガ
ーナイト結晶相を析出させるとともに、ガラス相より低
い誘電率と小さな誘電正接を示すコーディエライト結晶
相を析出させることにより、誘電率をより低くかつ誘電
正接もより低くすることが可能となる。 【００１１】また、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとともにフィラー成分としてコ
ーディエライトを配合し、このガラス成分よりスピネル
型結晶層を析出させることにより、得られた焼結体の抗
折強度は高くなる。 【００１２】更に、本発明の低温焼成磁器組成物は、８
００〜１０００℃の低温度でＡｕ、ＡｇあるいはＣｕの
内部配線層と同時に焼成することができることから、こ
れらの配線導体を具備する多層回路基板や半導体素子収
納用パッケージの微細配線化が容易に達成できる。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の低温焼成磁器組成物につ
いて以下詳細に述べる。 【００１４】本発明の低温焼成磁器組成物によれば、少
なくともＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｎＯ付にＢ
2 Ｏ3 を含むガラス量が８０重量％より少ないか、言い
換えればコーディエライトの量が２０重量％より多い
と、８００〜１０００℃の温度では磁器は十分に緻密化
することができない。 【００１５】逆に、前記ガラス量が９９．９重量％より
多いか、言い換えればＺｎの酸化物換算による量が０．
１重量％より少ないと誘電率が５より高く、また誘電正
接が１２×１０-4より大となる。 【００１６】従って、前記ガラスの含有量は８０〜９
９．９重量％に特定され、より望ましくは８５〜９９重
量％の範囲となる。 【００１７】かかる磁器組成物は、Ｎ2 あるいはＡｒ等
の非酸化性雰囲気中、８００〜１０００℃の温度で焼成
することができ、図１に得られた焼結体の組織の概略図
を示す。 【００１８】図１に示すように、本発明の低温焼成磁器
組成物は、コーディエライト結晶相１と、ガーナイト結
晶相２と、ガラス相３とから構成されており、コーディ
エライト結晶相１は焼結体中における主結晶として存在
する。 【００１９】このように本発明によれば、焼結体中にコ
ーディエライト結晶相を存在させ、同時にガーナイト結
晶相を存在させたりすることにより、低い比誘電率と低
い誘電正接を得ることができる。 【００２０】また、焼成温度を調整することにより、焼
結体中にスピネル型結晶相（ガーナイト相）を析出させ
ることも可能である。 【００２１】前記これらの結晶相は、各結晶相のネット
ワークを補強する形態で存在するため、機械的強度の高
い焼結体を得ることができる。 【００２２】次に、本発明の低温焼成磁器組成物を製造
する具体的な方法としては、出発原料として、ＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスを８
０〜９９．９重量％、特に望ましくは８５〜９９重量％
と、フィラー成分としてコーディエライトを０．１〜２
０重量％、特にコーディエライトを全量中１〜１５重量
％の割合になるように混合する。 【００２３】このフィラー成分であるコーディエライト
が核となり、ガラス成分のコーディエライト結晶相への
結晶化を促進するが、ガラスを結晶化しコーディエライ
ト結晶相を均一に析出させることが肝要であり、係る観
点からは前記コーディエライトの粉末は、１．５μｍ以
下、特に１．０μｍ以下の微粉末であることが望まし
い。 【００２４】更に、出発原料として、ＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスを用いるの
は、この系のガラスを用いることによりスピネル型結晶
相が析出し、この結晶相はガラスのネットワークを補強
する形態で存在し、高強度の焼結体を得ることができる
からである。 【００２５】また、このような系のガラスを８０〜９
９．９重量％の範囲で添加したのは、ガラス量が８０重
量％より少ない場合には、焼結体の緻密化温度が１００
０℃より高くなり金、銀、銅の導体を用いることができ
ず、ガラス量が９９．９重量％より多いと磁器の抗折強
度が低下するためである。 【００２６】一方、前記ガラスのより具体的な組成とし
てはＳｉＯ2 が４０〜４５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 が２５〜
３０重量％、ＭｇＯが８〜１２重量％、ＺｎＯが６〜９
重量％、Ｂ2 Ｏ3 が８〜１１重量％が望ましい。 【００２７】上記のような割合で添加混合した混合粉末
に適宜バインダ−を添加した後、所定形状に成形し、Ｎ
2 、Ａｒ等の非酸化性雰囲気中において８００〜１００
０℃の温度で０．１〜５時間焼成する。この時の焼成温
度が８００℃より低いと、磁器が十分に緻密化せず、１
０００℃を越えると金、銀、銅の導体を用いることがで
きなくなる。 【００２８】また、かかる低温焼成磁器組成物を用いて
配線基板を作製する場合には、例えば、上記のようにし
て調合した混合粉末を公知のテープ成形法、例えばドク
ターブレード法、圧延法等に従い、絶縁層形成用のグリ
ーンシートを成形した後、そのシートの表面に配線層用
のメタライズとして、Ａｕ、ＡｇやＣｕの粉末、特にＣ
ｕ粉末を含む金属ペーストを用いて、シート表面に配線
パターンをスクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット
印刷等の手段により形成し、場合によってはシートにス
ルーホールを形成してホール内に上記ペーストを充填す
る。その後、複数のシートを積層圧着した後、上述した
条件で焼成することにより、配線層と絶縁層とを同時に
焼成することができる。 【００２９】 【実施例】以下、本発明の低温焼成磁器組成物について
具体的に詳述する。先ず、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｍｇ
Ｏ−ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系結晶性ガラスとして、 結晶性ガラスＡ：ＳｉＯ2 ４４重量％−Ａｌ2 Ｏ3 ２９重量％ −ＭｇＯ１１重量％ −ＺｎＯ７重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ９重量％ 結晶性ガラスＢ：ＳｉＯ2 ５０重量％−Ａｌ2 Ｏ3 ２５重量％ −ＭｇＯ９重量％ −ＺｎＯ８重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ８重量％ の２種のガラスと、平均粒径が１μｍ以下のコーディエ
ライトを表１の組成に従って混合した。 【００３０】そして、この混合物に有機バインダー、可
塑剤、トルエンを添加し、ドクターブレード法により厚
さ３００μｍのグリーンシートを作製した。その後、こ
のグリーンシートを５枚積層し、５０℃の温度で１００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を加えて熱圧着した。得られた積層
体を水蒸気含有／窒素雰囲気中、７００℃の温度で脱バ
インダーした後、乾燥窒素中、表１の条件で焼成して焼
結体を得た。 【００３１】得られた焼結体について誘電率、誘電正
接、抗折強度を以下の方法で評価した。 【００３２】誘電率、誘電正接は、前記焼結体から直径
５０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試料を切り出し、３．０ＧＨｚ
にてネットワークアナライザー、シンセサイズドスイー
パーを用いて空洞共振器法により測定した。測定では、
サファイヤを充填した円筒空洞共振器の間に試料の誘電
体基板を挟んで測定した。共振器のＴＥ011 モードの共
振特性より、誘電率、誘電正接を算出した。 【００３３】抗折強度は、前記焼結体から長さ７０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍ、幅４ｍｍの測定試料を作製し、ＪＩＳ
−Ｃ−２１４１の規定に準じて３点曲げ試験を行った。 【００３４】また、比較例として、フィラー成分をコー
ディエライトに代えて、フォルステライト、ＳｉＯ2 を
用い、前記同様に焼結体を作製し評価した。 【００３５】更に、前記結晶性ガラスに代わり、 結晶性ガラスＣ：ＳｉＯ2 ５５．２重量％−Ａｌ2 Ｏ3 １２重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ４．４重量％ −ＢａＯ２０重量％ −ＺｎＯ６．７重量％ −Ｎａ2 Ｏ１．６重量％ −ＺｒＯ2 ０．１重量％ 結晶性ガラスＤ：ＳｉＯ2 ６０．７重量％−Ａｌ2 Ｏ3 ９．３重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ５重量％ −ＳｒＯ１５．４重量％ −ＺｎＯ８．６重量％ −Ｋ2 Ｏ１重量％ の２種のガラスを用いて、フィラーとして平均粒径が
１．０μｍのコーディエライトを用いて同様に評価し
た。 【００３６】 【表１】 【００３７】表１の結果から明らかなように、結晶相と
してコーディエライト結晶相とガーナイト結晶相が析出
した本発明は、いずれも誘電率が５未満、誘電正接が１
１×１０-4以下、強度が２５ｋｇ／ｍｍ2 以上と高い値
を示し、これらの中でも焼成温度が８５０〜９００℃の
ものは、誘電率が５．４以下、誘電正接は９×１０-4以
下とより誘電特性に優れている。 【００３８】これに対して、ガラス量が８０重量％未満
である試料番号１では、焼成温度を１４００℃まで高め
ないと緻密化することができず、誘電正接も３１×１０
-4と高く、ガラス量が９９．９重量％を越えると十分な
強度を確保できない。 【００３９】また、比較例として、フォルステライトを
フィラーに用いた試料番号２０は誘電率が５．９と大
で、同じくＳｉＯ2 を用いた試料番号２１では、誘電正
接が３５×１０-4とかなり高くなった。 【００４０】また、結晶化ガラスＣおよびＤを用いた比
較例の試料番号１４〜１９では、ＢａＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8
やＳｒＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8 が生成し、これらは誘電率が７
〜８と高いため、磁器全体の誘電率が５．６以上と高く
なり、誘電正接も１５×１０-4以上と大きくなってい
る。 【００４１】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の低温焼成磁
器組成物は、誘電率が低く誘電正接が小さいので、マイ
クロ波用回路素子等において最適で小型化も可能であ
り、更に、基板材料の高強度化により入出力端子部に施
すリードの接合や、実装における基板の信頼性を向上で
きる上、８００〜１０００℃の低温度で焼成可能なた
め、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等による配線を同時焼成により形
成することができ、各種高周波用の多層配線基板や半導
体素子収納用パッケージ用の基板として適用することが
できる。
低温焼成磁器組成物に関するものであり、とりわけ半導
体素子や各種電子部品を搭載した多層に積層して成る複
合回路基板等に適用される銅配線可能な高周波用の低温
焼成磁器組成物に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、高度情報化時代を迎え、情報伝達
はより高速化、高周波化が進み、搭載される半導体素子
もより高速化、高集積化され、更に実装のより高密度化
が要求されるようになり、従来より多用されてきたアル
ミナ製の各種回路基板では、比誘電率が３ＧＨｚで９〜
９．５とかなり誘電率が大きいことから、昨今の高周波
用の回路基板等には不適当であると言われている。 【０００３】即ち、信号を高速で伝搬させるためには基
板材料には、より低い誘電率が要求されており、更に、
多層回路基板に種々の電子部品や入出力端子等を接続す
る工程で該基板に加わる応力から基板自体が破壊した
り、欠けを生じたりすることを防止するために、機械的
強度がより高いことも要求されている。 【０００４】そこで前記要求を満足させるために、例え
ば、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯを主成分とするガラ
ス組成物から成るガラス焼結体が提案されているが、か
かる提案のガラス焼結体では誘電率が低いという特性を
奏するというものの、機械的強度が低いという問題が残
り、完全に前記要求を満足するものではなく、そのため
に係る問題を解消せんとして種々の研究開発が進められ
ている。 【０００５】その結果、低誘電率でかつ高強度を有する
組成物として、例えば、熱処理によりムライトとコーデ
ィエライトを主たる結晶相として析出するガラス組成物
が提案されている（特開平０５−２９８９１９号公報参
照）。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案のガラス組成物から成る多層回路基板は、とりわけ高
周波用の回路基板として要求される誘電率や誘電正接、
及び機械的強度等の諸特性全てを必ずしも満足するもの
ではないという課題があった。 【０００７】 【発明の目的】本発明は、前記課題を解消せんとして成
されたもので、その目的は、多層回路基板として十分な
機械的強度を有し、かつ高周波領域における比誘電率が
低く、誘電正接も低いという特性を併せ持ち、金（Ａ
ｕ）や銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）を配線導体とした多層化
が可能となる８００〜１０００℃という低温での焼成が
実現できる高周波用の低温焼成磁器組成物を提供するこ
とにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を鋭意検討した結果、ガラスの軟化流動を利用して８０
０〜１０００℃で焼成することにより、配線導体として
Ａｕ、Ａｇ及びＣｕを用いて多層化、及び微細配線化が
可能であること、またコーディエライトと特定のガラス
を組み合わせることによって、結晶相としてコーディエ
ライト結晶相と、ガーナイト結晶相を析出させることに
より比誘電率を低く、誘電正接も低くすることが可能と
なり、とりわけスピネル型結晶相であるガーナイト結晶
相を析出させることにより、高強度化が可能であること
を見いだした。 【０００９】即ち、本発明の低温焼成磁器組成物は、シ
リカ（ＳｉＯ 2 ）を４０〜５０重量％、アルミナ（Ａｌ 2
Ｏ 3 ）を２５〜３０重量％、マグネシア（ＭｇＯ）を８
〜１２重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を７〜９重量％、及
び酸化硼素（Ｂ 2 Ｏ 3 ）を８〜１１重量％の割合で含むガ
ラスを８０〜９９．９重量％と、コーディエライト（Ｍ
ｇ 2 Ａｌ 4 Ｓｉ 5 Ｏ 18 ）を０．１〜２０重量％の割合で含
む混合粉末から成る成形体を、窒素（Ｎ 2 ）、アルゴン
（Ａｒ）等の非酸化性雰囲気中、８００〜１０００℃の
温度で焼成して得られた焼結体であって、コーディエラ
イト結晶相と、ガーナイト結晶相と、ガラス相とを含む
ことを特徴とするものである。 【００１０】 【作用】本発明の低温焼成磁器組成物によれば、フィラ
ー成分としてコーディエライトを含むことから、低い誘
電率と低い誘電正接を示すコーディエライト結晶相とガ
ーナイト結晶相を析出させるとともに、ガラス相より低
い誘電率と小さな誘電正接を示すコーディエライト結晶
相を析出させることにより、誘電率をより低くかつ誘電
正接もより低くすることが可能となる。 【００１１】また、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとともにフィラー成分としてコ
ーディエライトを配合し、このガラス成分よりスピネル
型結晶層を析出させることにより、得られた焼結体の抗
折強度は高くなる。 【００１２】更に、本発明の低温焼成磁器組成物は、８
００〜１０００℃の低温度でＡｕ、ＡｇあるいはＣｕの
内部配線層と同時に焼成することができることから、こ
れらの配線導体を具備する多層回路基板や半導体素子収
納用パッケージの微細配線化が容易に達成できる。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の低温焼成磁器組成物につ
いて以下詳細に述べる。 【００１４】本発明の低温焼成磁器組成物によれば、少
なくともＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｎＯ付にＢ
2 Ｏ3 を含むガラス量が８０重量％より少ないか、言い
換えればコーディエライトの量が２０重量％より多い
と、８００〜１０００℃の温度では磁器は十分に緻密化
することができない。 【００１５】逆に、前記ガラス量が９９．９重量％より
多いか、言い換えればＺｎの酸化物換算による量が０．
１重量％より少ないと誘電率が５より高く、また誘電正
接が１２×１０-4より大となる。 【００１６】従って、前記ガラスの含有量は８０〜９
９．９重量％に特定され、より望ましくは８５〜９９重
量％の範囲となる。 【００１７】かかる磁器組成物は、Ｎ2 あるいはＡｒ等
の非酸化性雰囲気中、８００〜１０００℃の温度で焼成
することができ、図１に得られた焼結体の組織の概略図
を示す。 【００１８】図１に示すように、本発明の低温焼成磁器
組成物は、コーディエライト結晶相１と、ガーナイト結
晶相２と、ガラス相３とから構成されており、コーディ
エライト結晶相１は焼結体中における主結晶として存在
する。 【００１９】このように本発明によれば、焼結体中にコ
ーディエライト結晶相を存在させ、同時にガーナイト結
晶相を存在させたりすることにより、低い比誘電率と低
い誘電正接を得ることができる。 【００２０】また、焼成温度を調整することにより、焼
結体中にスピネル型結晶相（ガーナイト相）を析出させ
ることも可能である。 【００２１】前記これらの結晶相は、各結晶相のネット
ワークを補強する形態で存在するため、機械的強度の高
い焼結体を得ることができる。 【００２２】次に、本発明の低温焼成磁器組成物を製造
する具体的な方法としては、出発原料として、ＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスを８
０〜９９．９重量％、特に望ましくは８５〜９９重量％
と、フィラー成分としてコーディエライトを０．１〜２
０重量％、特にコーディエライトを全量中１〜１５重量
％の割合になるように混合する。 【００２３】このフィラー成分であるコーディエライト
が核となり、ガラス成分のコーディエライト結晶相への
結晶化を促進するが、ガラスを結晶化しコーディエライ
ト結晶相を均一に析出させることが肝要であり、係る観
点からは前記コーディエライトの粉末は、１．５μｍ以
下、特に１．０μｍ以下の微粉末であることが望まし
い。 【００２４】更に、出発原料として、ＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラスを用いるの
は、この系のガラスを用いることによりスピネル型結晶
相が析出し、この結晶相はガラスのネットワークを補強
する形態で存在し、高強度の焼結体を得ることができる
からである。 【００２５】また、このような系のガラスを８０〜９
９．９重量％の範囲で添加したのは、ガラス量が８０重
量％より少ない場合には、焼結体の緻密化温度が１００
０℃より高くなり金、銀、銅の導体を用いることができ
ず、ガラス量が９９．９重量％より多いと磁器の抗折強
度が低下するためである。 【００２６】一方、前記ガラスのより具体的な組成とし
てはＳｉＯ2 が４０〜４５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 が２５〜
３０重量％、ＭｇＯが８〜１２重量％、ＺｎＯが６〜９
重量％、Ｂ2 Ｏ3 が８〜１１重量％が望ましい。 【００２７】上記のような割合で添加混合した混合粉末
に適宜バインダ−を添加した後、所定形状に成形し、Ｎ
2 、Ａｒ等の非酸化性雰囲気中において８００〜１００
０℃の温度で０．１〜５時間焼成する。この時の焼成温
度が８００℃より低いと、磁器が十分に緻密化せず、１
０００℃を越えると金、銀、銅の導体を用いることがで
きなくなる。 【００２８】また、かかる低温焼成磁器組成物を用いて
配線基板を作製する場合には、例えば、上記のようにし
て調合した混合粉末を公知のテープ成形法、例えばドク
ターブレード法、圧延法等に従い、絶縁層形成用のグリ
ーンシートを成形した後、そのシートの表面に配線層用
のメタライズとして、Ａｕ、ＡｇやＣｕの粉末、特にＣ
ｕ粉末を含む金属ペーストを用いて、シート表面に配線
パターンをスクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット
印刷等の手段により形成し、場合によってはシートにス
ルーホールを形成してホール内に上記ペーストを充填す
る。その後、複数のシートを積層圧着した後、上述した
条件で焼成することにより、配線層と絶縁層とを同時に
焼成することができる。 【００２９】 【実施例】以下、本発明の低温焼成磁器組成物について
具体的に詳述する。先ず、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｍｇ
Ｏ−ＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 系結晶性ガラスとして、 結晶性ガラスＡ：ＳｉＯ2 ４４重量％−Ａｌ2 Ｏ3 ２９重量％ −ＭｇＯ１１重量％ −ＺｎＯ７重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ９重量％ 結晶性ガラスＢ：ＳｉＯ2 ５０重量％−Ａｌ2 Ｏ3 ２５重量％ −ＭｇＯ９重量％ −ＺｎＯ８重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ８重量％ の２種のガラスと、平均粒径が１μｍ以下のコーディエ
ライトを表１の組成に従って混合した。 【００３０】そして、この混合物に有機バインダー、可
塑剤、トルエンを添加し、ドクターブレード法により厚
さ３００μｍのグリーンシートを作製した。その後、こ
のグリーンシートを５枚積層し、５０℃の温度で１００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を加えて熱圧着した。得られた積層
体を水蒸気含有／窒素雰囲気中、７００℃の温度で脱バ
インダーした後、乾燥窒素中、表１の条件で焼成して焼
結体を得た。 【００３１】得られた焼結体について誘電率、誘電正
接、抗折強度を以下の方法で評価した。 【００３２】誘電率、誘電正接は、前記焼結体から直径
５０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試料を切り出し、３．０ＧＨｚ
にてネットワークアナライザー、シンセサイズドスイー
パーを用いて空洞共振器法により測定した。測定では、
サファイヤを充填した円筒空洞共振器の間に試料の誘電
体基板を挟んで測定した。共振器のＴＥ011 モードの共
振特性より、誘電率、誘電正接を算出した。 【００３３】抗折強度は、前記焼結体から長さ７０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍ、幅４ｍｍの測定試料を作製し、ＪＩＳ
−Ｃ−２１４１の規定に準じて３点曲げ試験を行った。 【００３４】また、比較例として、フィラー成分をコー
ディエライトに代えて、フォルステライト、ＳｉＯ2 を
用い、前記同様に焼結体を作製し評価した。 【００３５】更に、前記結晶性ガラスに代わり、 結晶性ガラスＣ：ＳｉＯ2 ５５．２重量％−Ａｌ2 Ｏ3 １２重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ４．４重量％ −ＢａＯ２０重量％ −ＺｎＯ６．７重量％ −Ｎａ2 Ｏ１．６重量％ −ＺｒＯ2 ０．１重量％ 結晶性ガラスＤ：ＳｉＯ2 ６０．７重量％−Ａｌ2 Ｏ3 ９．３重量％ −Ｂ2 Ｏ3 ５重量％ −ＳｒＯ１５．４重量％ −ＺｎＯ８．６重量％ −Ｋ2 Ｏ１重量％ の２種のガラスを用いて、フィラーとして平均粒径が
１．０μｍのコーディエライトを用いて同様に評価し
た。 【００３６】 【表１】 【００３７】表１の結果から明らかなように、結晶相と
してコーディエライト結晶相とガーナイト結晶相が析出
した本発明は、いずれも誘電率が５未満、誘電正接が１
１×１０-4以下、強度が２５ｋｇ／ｍｍ2 以上と高い値
を示し、これらの中でも焼成温度が８５０〜９００℃の
ものは、誘電率が５．４以下、誘電正接は９×１０-4以
下とより誘電特性に優れている。 【００３８】これに対して、ガラス量が８０重量％未満
である試料番号１では、焼成温度を１４００℃まで高め
ないと緻密化することができず、誘電正接も３１×１０
-4と高く、ガラス量が９９．９重量％を越えると十分な
強度を確保できない。 【００３９】また、比較例として、フォルステライトを
フィラーに用いた試料番号２０は誘電率が５．９と大
で、同じくＳｉＯ2 を用いた試料番号２１では、誘電正
接が３５×１０-4とかなり高くなった。 【００４０】また、結晶化ガラスＣおよびＤを用いた比
較例の試料番号１４〜１９では、ＢａＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8
やＳｒＡｌ2 Ｓｉ2 Ｏ8 が生成し、これらは誘電率が７
〜８と高いため、磁器全体の誘電率が５．６以上と高く
なり、誘電正接も１５×１０-4以上と大きくなってい
る。 【００４１】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の低温焼成磁
器組成物は、誘電率が低く誘電正接が小さいので、マイ
クロ波用回路素子等において最適で小型化も可能であ
り、更に、基板材料の高強度化により入出力端子部に施
すリードの接合や、実装における基板の信頼性を向上で
きる上、８００〜１０００℃の低温度で焼成可能なた
め、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等による配線を同時焼成により形
成することができ、各種高周波用の多層配線基板や半導
体素子収納用パッケージ用の基板として適用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の低温焼成磁器組成物の組織の概略図で
ある。 【符号の説明】 １ コーディエライト結晶相 ２ ガーナイト結晶相 ３ ガラス相
ある。 【符号の説明】 １ コーディエライト結晶相 ２ ガーナイト結晶相 ３ ガラス相
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】シリカ（ＳｉＯ 2 ）を４０〜５０重量％、
アルミナ（Ａｌ 2 Ｏ 3 ）を２５〜３０重量％、マグネシア
（ＭｇＯ）を８〜１２重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を７
〜９重量％、及び酸化硼素（Ｂ 2 Ｏ 3 ）を８〜１１重量％
の割合で含むガラスを８０〜９９．９重量％と、コーデ
ィエライト（Ｍｇ2Ａｌ4Ｓｉ5Ｏ18）を０．１〜２０重
量％の割合で含む混合粉末から成る成形体を、窒素（Ｎ
2）、アルゴン（Ａｒ）等の非酸化性雰囲気中、８００
〜１０００℃の温度で焼成して得られた焼結体であっ
て、コーディエライト結晶相と、ガーナイト結晶相と、
ガラス相とを含むことを特徴とする低温焼成磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33749595A JP3377898B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 低温焼成磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33749595A JP3377898B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 低温焼成磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09175853A JPH09175853A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3377898B2 true JP3377898B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=18309196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33749595A Expired - Fee Related JP3377898B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 低温焼成磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377898B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030170436A1 (en) | 2001-12-25 | 2003-09-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Dielectric material and dielectric sintered body, and wiring board using the same |
| JP4549029B2 (ja) * | 2003-02-25 | 2010-09-22 | 京セラ株式会社 | ガラスセラミック組成物、ガラスセラミック焼結体、ガラスセラミック焼結体の製造方法、および配線基板 |
| US6953756B2 (en) * | 2002-10-25 | 2005-10-11 | Kyocera Corporation | Glass ceramic sintered body and wiring board using the sintered body |
| JP4383113B2 (ja) * | 2003-07-29 | 2009-12-16 | 京セラ株式会社 | 積層型配線基板の製造方法 |
| JP2020161377A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 京セラ株式会社 | 発熱体および発熱部材 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33749595A patent/JP3377898B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09175853A (ja) | 1997-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3297569B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物 | |
| JP3793560B2 (ja) | 低温焼成磁器およびその製造方法 | |
| JP3121990B2 (ja) | ガラス−セラミック基板 | |
| JP3377898B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物 | |
| JP3588224B2 (ja) | 高周波用配線基板 | |
| JP3363299B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物 | |
| JP3793559B2 (ja) | 高周波用磁器組成物および高周波用磁器 | |
| JP3550270B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器の製造方法 | |
| JP3314130B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物 | |
| JP3363297B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物 | |
| JP4202117B2 (ja) | 高周波用低温焼成磁器組成物及びその製造方法 | |
| JP3527818B2 (ja) | 低温焼成磁器およびその製造方法 | |
| JP3441924B2 (ja) | 配線基板およびその実装構造 | |
| JP3865967B2 (ja) | 磁器およびそれを用いた配線基板 | |
| JP3441941B2 (ja) | 配線基板およびその実装構造 | |
| JP4540297B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器並びに配線基板 | |
| JP3556475B2 (ja) | 高周波用磁器組成物および高周波用磁器の製造方法 | |
| JP3441950B2 (ja) | 配線基板およびその実装構造 | |
| JP3401147B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物 | |
| JP2005015284A (ja) | 低温焼成磁器およびその製造方法、並びに配線基板 | |
| JP4395320B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器並びに配線基板 | |
| JP3793558B2 (ja) | 高周波用磁器 | |
| JP3628146B2 (ja) | 低温焼成磁器組成物および低温焼成磁器 | |
| JP2002362974A (ja) | 低温焼成焼結体 | |
| JP2005101095A (ja) | 磁器用組成物及び磁器、並びに磁器の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121206 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121206 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131206 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |