JP3420437B2 - 低温焼成磁器組成物 - Google Patents
低温焼成磁器組成物Info
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- JP3420437B2 JP3420437B2 JP20696396A JP20696396A JP3420437B2 JP 3420437 B2 JP3420437 B2 JP 3420437B2 JP 20696396 A JP20696396 A JP 20696396A JP 20696396 A JP20696396 A JP 20696396A JP 3420437 B2 JP3420437 B2 JP 3420437B2
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- 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
-
- 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
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は低温焼成磁器組成物
に関するもので、特に比誘電率が大で、誘電正接が小さ
く、導体抵抗の小さい銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）、金（Ａ
ｕ）等を同時焼成して配線導体を形成することが可能な
高周波領域で使用されるコンデンサ内蔵多層配線基板や
フィルタ内蔵多層配線基板等に好適な低温焼成磁器組成
物に関するものである。
に関するもので、特に比誘電率が大で、誘電正接が小さ
く、導体抵抗の小さい銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）、金（Ａ
ｕ）等を同時焼成して配線導体を形成することが可能な
高周波領域で使用されるコンデンサ内蔵多層配線基板や
フィルタ内蔵多層配線基板等に好適な低温焼成磁器組成
物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の高度情報化時代にあっては、情報
伝達の高速化、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、実装のより高密度化が要
求されることから、配線基板中にコンデンサやフィルタ
を内蔵することが広く採用されている。
伝達の高速化、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、実装のより高密度化が要
求されることから、配線基板中にコンデンサやフィルタ
を内蔵することが広く採用されている。
【０００３】一般に、コンデンサを配線基板中に内蔵す
るには、低誘電率の誘電体基板中に高誘電率の誘電体を
埋め込み、該高誘電率の誘電体の両端に電極を設けてコ
ンデンサ部を形成したり、高誘電率の誘電体シートの両
端に電極を印刷し、低誘電率の誘電体シートで前記高誘
電率の誘電体シートを挟み、積層して同時焼成によりコ
ンデンサ部を形成する等の方法が行われていた。
るには、低誘電率の誘電体基板中に高誘電率の誘電体を
埋め込み、該高誘電率の誘電体の両端に電極を設けてコ
ンデンサ部を形成したり、高誘電率の誘電体シートの両
端に電極を印刷し、低誘電率の誘電体シートで前記高誘
電率の誘電体シートを挟み、積層して同時焼成によりコ
ンデンサ部を形成する等の方法が行われていた。
【０００４】しかしながら、前記方法では誘電率の異な
る誘電体を焼成一体化することから互いに反応し易く、
所望の比誘電率やＱ値が得られないという問題があっ
た。
る誘電体を焼成一体化することから互いに反応し易く、
所望の比誘電率やＱ値が得られないという問題があっ
た。
【０００５】また、前記誘電体を全て高誘電率の強誘電
体で形成しようとすると、焼成温度が１３００〜１６０
０℃程度と高温となり、同時焼成可能な配線導体として
は導体抵抗の大きなタングステン（Ｗ）やモリブデン
（Ｍｏ）等の高融点金属しか適用できず、それ故に基板
内の伝送線路の導体損による信号の伝送損失が大とな
り、昨今の高周波用の配線基板材料としては不適当であ
るという問題があった。
体で形成しようとすると、焼成温度が１３００〜１６０
０℃程度と高温となり、同時焼成可能な配線導体として
は導体抵抗の大きなタングステン（Ｗ）やモリブデン
（Ｍｏ）等の高融点金属しか適用できず、それ故に基板
内の伝送線路の導体損による信号の伝送損失が大とな
り、昨今の高周波用の配線基板材料としては不適当であ
るという問題があった。
【０００６】一方、配線基板中にフィルタを内蔵させる
には、配線導体と誘電体とによりインダクタンスＬ、キ
ャパシタンスＣ及び抵抗Ｒを設け、それらを組み合わせ
て形成することが行われている。
には、配線導体と誘電体とによりインダクタンスＬ、キ
ャパシタンスＣ及び抵抗Ｒを設け、それらを組み合わせ
て形成することが行われている。
【０００７】前記キャパシタンスＣは、誘電体の誘電率
が大であるほど小さなスペースで形成することが可能で
あり、従って高誘電率の誘電体を用いるほど内蔵するフ
ィルタを小型化することができる。
が大であるほど小さなスペースで形成することが可能で
あり、従って高誘電率の誘電体を用いるほど内蔵するフ
ィルタを小型化することができる。
【０００８】しかしながら、隣接する配線間が接近し過
ぎると信号の相互干渉によりノイズを生じるため誘電率
を大きくするにも限度があり、その上、容量形成部のみ
を高誘電率の誘電体で形成せんとすれば、前記コンデン
サの場合と同様、伝送線路の導体損による信号の伝送損
失が問題となる。
ぎると信号の相互干渉によりノイズを生じるため誘電率
を大きくするにも限度があり、その上、容量形成部のみ
を高誘電率の誘電体で形成せんとすれば、前記コンデン
サの場合と同様、伝送線路の導体損による信号の伝送損
失が問題となる。
【０００９】そこで、先ず、基板内の伝送線路の導体損
を小さくするために、導体抵抗の小さいＣｕやＡｇ、Ａ
ｕ等を同時焼成できる配線基板材料として、ガラスとセ
ラミックスの混合物を低温で焼成したガラスセラミック
スを用いることが提案されている。
を小さくするために、導体抵抗の小さいＣｕやＡｇ、Ａ
ｕ等を同時焼成できる配線基板材料として、ガラスとセ
ラミックスの混合物を低温で焼成したガラスセラミック
スを用いることが提案されている。
【００１０】現在、高周波回路技術の進歩により、種々
のガラスセラミックスから成る配線基板を用いて、高周
波用の伝送線路及びその線路波長を利用した共振器、カ
プラ、フィルター等の高周波回路素子が普及しつつある
が、要求される特性として、小型化に対しては、比誘電
率が大で、高周波での誘電損失が小、言い換えればＱ値
が大であることや、共振周波数の温度に対する変化が小
であること等が挙げられ、信頼性に対しては、化学的に
安定であること、及び機械的強度が高いこと等が挙げら
れる。
のガラスセラミックスから成る配線基板を用いて、高周
波用の伝送線路及びその線路波長を利用した共振器、カ
プラ、フィルター等の高周波回路素子が普及しつつある
が、要求される特性として、小型化に対しては、比誘電
率が大で、高周波での誘電損失が小、言い換えればＱ値
が大であることや、共振周波数の温度に対する変化が小
であること等が挙げられ、信頼性に対しては、化学的に
安定であること、及び機械的強度が高いこと等が挙げら
れる。
【００１１】かかる諸特性を満足せんとして、例えば、
ＢａＯ−ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−希土類元素酸化物−
ＴｉＯ2 系材料等が知られており、特に、高誘電率、低
誘電正接の特性を有し、マイクロ波用回路基板等に用い
られているＣａＴｉＯ3 ・Ｌａ2 Ｔｉ2 Ｏ7 ・Ｎｄ（Ｍ
ｇ0.5 Ｔｉ0.5 ）Ｏ3 ・ＭｇＴｉＯ3 ・ＺｎＯ等が提案
されている（特公平３−３６２８号公報参照）。
ＢａＯ−ＴｉＯ2 系材料、ＢａＯ−希土類元素酸化物−
ＴｉＯ2 系材料等が知られており、特に、高誘電率、低
誘電正接の特性を有し、マイクロ波用回路基板等に用い
られているＣａＴｉＯ3 ・Ｌａ2 Ｔｉ2 Ｏ7 ・Ｎｄ（Ｍ
ｇ0.5 Ｔｉ0.5 ）Ｏ3 ・ＭｇＴｉＯ3 ・ＺｎＯ等が提案
されている（特公平３−３６２８号公報参照）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案のＣａＴｉＯ3 ・Ｌａ2 Ｔｉ2 Ｏ7 ・Ｎｄ（Ｍｇ0.5
Ｔｉ0.5 ）Ｏ3 ・ＭｇＴｉＯ3 ・ＺｎＯは、単体で緻密
に焼結させるにはやはり１２００〜１５００℃の高温で
焼成することが必要であり、この材料と同時焼成可能な
配線導体としては前述の如く導体抵抗の大きなタングス
テン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属に限定
されてしまい、その結果、前記従来技術と同様、高周波
領域においては大きな導体抵抗が信号の伝送損失を大と
してしまい高周波領域で使用され、更なる小型化が要求
されるコンデンサ内蔵多層配線基板やフィルタ内蔵多層
配線基板等には適用できないという課題があった。
案のＣａＴｉＯ3 ・Ｌａ2 Ｔｉ2 Ｏ7 ・Ｎｄ（Ｍｇ0.5
Ｔｉ0.5 ）Ｏ3 ・ＭｇＴｉＯ3 ・ＺｎＯは、単体で緻密
に焼結させるにはやはり１２００〜１５００℃の高温で
焼成することが必要であり、この材料と同時焼成可能な
配線導体としては前述の如く導体抵抗の大きなタングス
テン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属に限定
されてしまい、その結果、前記従来技術と同様、高周波
領域においては大きな導体抵抗が信号の伝送損失を大と
してしまい高周波領域で使用され、更なる小型化が要求
されるコンデンサ内蔵多層配線基板やフィルタ内蔵多層
配線基板等には適用できないという課題があった。
【００１３】
【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、高い誘電率と低い誘電正接
を有し、誘電体共振器等に採用されているＮｄＡｌＯ3
・ＣａＴｉＯ3 系材料を利用することにより、少なくと
も２０を越える比誘電率と、高周波領域で低い誘電正接
を示すという特性を有し、かつ１０００℃以下の焼成温
度で緻密な焼結体が得られるとともに、同時焼成でＣ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ等を配線導体とした多層化が可能な、よ
り小型化された高周波用のコンデンサ内蔵多層配線基板
やフィルタ内蔵多層配線基板等の配線基板材料に好適な
低温焼成磁器組成物を提供することにある。
されたもので、その目的は、高い誘電率と低い誘電正接
を有し、誘電体共振器等に採用されているＮｄＡｌＯ3
・ＣａＴｉＯ3 系材料を利用することにより、少なくと
も２０を越える比誘電率と、高周波領域で低い誘電正接
を示すという特性を有し、かつ１０００℃以下の焼成温
度で緻密な焼結体が得られるとともに、同時焼成でＣ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ等を配線導体とした多層化が可能な、よ
り小型化された高周波用のコンデンサ内蔵多層配線基板
やフィルタ内蔵多層配線基板等の配線基板材料に好適な
低温焼成磁器組成物を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を鋭意検討した結果、比誘電率が２０を越える緻密なガ
ラスセラミック焼結体を得るためには、高い誘電率と低
い誘電正接を有するＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 系材料
をフィラーとしてガラスと混合し、該ガラスに対するフ
ィラーの量比を大きくすべく、ガラスの流動性とフィラ
ーに対するガラスの濡れ性に着目した結果、両特性に重
要な影響を及ぼすものとしてガラスの軟化点が低い程、
低温で流動性と濡れ性が優れ、かつフィラーの量比も増
加させることができることを知見して本発明に至った。
を鋭意検討した結果、比誘電率が２０を越える緻密なガ
ラスセラミック焼結体を得るためには、高い誘電率と低
い誘電正接を有するＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 系材料
をフィラーとしてガラスと混合し、該ガラスに対するフ
ィラーの量比を大きくすべく、ガラスの流動性とフィラ
ーに対するガラスの濡れ性に着目した結果、両特性に重
要な影響を及ぼすものとしてガラスの軟化点が低い程、
低温で流動性と濡れ性が優れ、かつフィラーの量比も増
加させることができることを知見して本発明に至った。
【００１５】即ち、本発明の低温焼成磁器組成物は、９
００〜１０００℃の焼成温度で緻密化する焼結体で、そ
の組成が１０〜３０重量％の軟化点が約５６０℃である
Ｂ2Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系
ガラスと、酸化物換算で１〜１０重量％のＬｉと、６６
〜８６重量％のＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 から成り、
得られた焼結体が２０を越える誘電率と、２００ＭＰａ
以上の抗折強度を示すことを特徴とするものである。
００〜１０００℃の焼成温度で緻密化する焼結体で、そ
の組成が１０〜３０重量％の軟化点が約５６０℃である
Ｂ2Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系
ガラスと、酸化物換算で１〜１０重量％のＬｉと、６６
〜８６重量％のＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 から成り、
得られた焼結体が２０を越える誘電率と、２００ＭＰａ
以上の抗折強度を示すことを特徴とするものである。
【００１６】また、前記Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −
Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスが１５〜２５重量％と、
Ｌｉが酸化物換算で２〜７重量％と、ＮｄＡｌＯ3 ・Ｃ
ａＴｉＯ3 が７０〜８０重量％から成るものがより望ま
しい。
Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスが１５〜２５重量％と、
Ｌｉが酸化物換算で２〜７重量％と、ＮｄＡｌＯ3 ・Ｃ
ａＴｉＯ3 が７０〜８０重量％から成るものがより望ま
しい。
【００１７】
【作用】本発明の低温焼成磁器組成物によれば、Ｂ2 Ｏ
3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｎａ2Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラス
は、非鉛系ガラス中、最も低い約５６０℃の軟化点を有
することから該ガラスをフィラー粒子中に分散させて加
熱すると、低温で流動してフィラーを濡らし、小量でフ
ィラー間の空隙を充填することになる。
3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｎａ2Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラス
は、非鉛系ガラス中、最も低い約５６０℃の軟化点を有
することから該ガラスをフィラー粒子中に分散させて加
熱すると、低温で流動してフィラーを濡らし、小量でフ
ィラー間の空隙を充填することになる。
【００１８】また、フィラーとしてＬｉを用いると、ガ
ラスの軟化点を更に低下させ、前記ガラスの作用をより
促進させる。
ラスの軟化点を更に低下させ、前記ガラスの作用をより
促進させる。
【００１９】一方、フィラーとして用いるＮｄＡｌＯ3
・ＣａＴｉＯ3 は、それ自体が４０〜５０の比誘電率
と、約２×１０-4の誘電正接を有し、前記ガラスの比誘
電率が約５程度であっても、両者の組成比を選択すると
ともに、ＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 の反応による分解
を抑制すれば、前記ガラスとＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ
3 から成るガラスセラミックスの比誘電率が２０を越
え、誘電正接も小さくすることが可能となる。
・ＣａＴｉＯ3 は、それ自体が４０〜５０の比誘電率
と、約２×１０-4の誘電正接を有し、前記ガラスの比誘
電率が約５程度であっても、両者の組成比を選択すると
ともに、ＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 の反応による分解
を抑制すれば、前記ガラスとＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ
3 から成るガラスセラミックスの比誘電率が２０を越
え、誘電正接も小さくすることが可能となる。
【００２０】従って、従来の比誘電率が約１０程度のガ
ラスセラミック配線基板と比較すると、配線長は比誘電
率の平方根に、配線面積は比誘電率にそれぞれ反比例す
ることから、前述のように比誘電率が２０以上になると
配線長で約２／３以下、配線面積で約１／２以下とする
ことが可能となり小型化が実現できることになる。
ラスセラミック配線基板と比較すると、配線長は比誘電
率の平方根に、配線面積は比誘電率にそれぞれ反比例す
ることから、前述のように比誘電率が２０以上になると
配線長で約２／３以下、配線面積で約１／２以下とする
ことが可能となり小型化が実現できることになる。
【００２１】更に、前記ガラスとＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴ
ｉＯ3 のみを焼成した場合には、緻密な焼結体が得られ
ないが、前述のようにフィラーとして添加するＬｉがガ
ラスの軟化点を下げる作用をし、緻密化を促進して低温
で緻密な焼結体が得られることになり、その結果、９０
０〜１０００℃の低温度でＣｕ、Ａｇ、Ａｕの導体材３
とも同時に焼成できることから、これらの配線導体を具
備した多層配線基板等の微細配線化が容易に達成でき、
基板のより小型化が実現できることになる。
ｉＯ3 のみを焼成した場合には、緻密な焼結体が得られ
ないが、前述のようにフィラーとして添加するＬｉがガ
ラスの軟化点を下げる作用をし、緻密化を促進して低温
で緻密な焼結体が得られることになり、その結果、９０
０〜１０００℃の低温度でＣｕ、Ａｇ、Ａｕの導体材３
とも同時に焼成できることから、これらの配線導体を具
備した多層配線基板等の微細配線化が容易に達成でき、
基板のより小型化が実現できることになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の低温焼成磁器組成物にお
いて、軟化点が約５６０℃のＢ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ
2 −Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスが１０重量％未満の
場合、他の成分が所定範囲内であっても、前記フィラー
粒子間の空隙を該ガラスで充填できないため焼結不良と
なり、緻密な焼結体が得られず、逆に３０重量％を越え
ると過焼結となり、ボイドが発生してこれも緻密な焼結
体とはならない。
いて、軟化点が約５６０℃のＢ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ
2 −Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスが１０重量％未満の
場合、他の成分が所定範囲内であっても、前記フィラー
粒子間の空隙を該ガラスで充填できないため焼結不良と
なり、緻密な焼結体が得られず、逆に３０重量％を越え
ると過焼結となり、ボイドが発生してこれも緻密な焼結
体とはならない。
【００２３】従って、前記ガラスの量は１０〜３０重量
％に特定され、特に焼結性の点からは１５〜２５重量％
がより望ましい。
％に特定され、特に焼結性の点からは１５〜２５重量％
がより望ましい。
【００２４】また、前記ガラスとＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴ
ｉＯ3 の量はそれぞれ所定範囲内であってもＬｉを含有
しない場合、ガラスの軟化点は低下せず、少ないガラス
量でフィラー粒子間の空隙を充填できず、１０重量％を
越えると過焼結となりボイドが発生し、いずれも焼結体
は緻密化しない。
ｉＯ3 の量はそれぞれ所定範囲内であってもＬｉを含有
しない場合、ガラスの軟化点は低下せず、少ないガラス
量でフィラー粒子間の空隙を充填できず、１０重量％を
越えると過焼結となりボイドが発生し、いずれも焼結体
は緻密化しない。
【００２５】従って、前記Ｌｉの量は酸化物換算で１〜
１０重量％となり、より望ましくは２〜７重量％とな
る。
１０重量％となり、より望ましくは２〜７重量％とな
る。
【００２６】一方、ＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 の量が
６６重量％未満の場合、比誘電率が２０より低くなると
ともに、ガラス量が多過ぎるために過焼結となり、８６
重量％を越えるとガラス量が少な過ぎるために焼結不良
となり、いずれの場合も誘電正接が大となる。
６６重量％未満の場合、比誘電率が２０より低くなると
ともに、ガラス量が多過ぎるために過焼結となり、８６
重量％を越えるとガラス量が少な過ぎるために焼結不良
となり、いずれの場合も誘電正接が大となる。
【００２７】従って、前記ＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3
の量は、６６〜８６重量％に特定され、誘電特性及び緻
密化の点からは、７０〜８０重量％がより好適である。
の量は、６６〜８６重量％に特定され、誘電特性及び緻
密化の点からは、７０〜８０重量％がより好適である。
【００２８】次に、焼成温度が９００℃未満の場合に
は、原料の配合量がそれぞれ所定量であっても焼結不良
となり、逆に１０００℃を越えると過焼結となり易く、
その上、いずれの場合も比誘電率が小さく誘電正接が大
となる他、ＣｕやＡｇ、Ａｕの導体材料を用いて同時焼
成することができなくなる。
は、原料の配合量がそれぞれ所定量であっても焼結不良
となり、逆に１０００℃を越えると過焼結となり易く、
その上、いずれの場合も比誘電率が小さく誘電正接が大
となる他、ＣｕやＡｇ、Ａｕの導体材料を用いて同時焼
成することができなくなる。
【００２９】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、原料粉末の混合
物を公知のテープ成形法、即ちドクターブレード法や圧
延法等に従い、絶縁層形成用のグリーンシートを成形す
る。
配線基板を作製する場合には、例えば、原料粉末の混合
物を公知のテープ成形法、即ちドクターブレード法や圧
延法等に従い、絶縁層形成用のグリーンシートを成形す
る。
【００３０】次に、前記グリーンシート表面に配線層用
のメタライズとして、ＣｕやＡｇ、Ａｕの粉末、特にＣ
ｕ粉末を含む金属ペーストを用いて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
より形成するとともに、必要に応じて前記グリーンシー
トにスルーホールを形成して該スルーホール内に前記ペ
ーストを充填し、次いで複数のグリーンシートを積層圧
着した後、Ｎ2 やＡｒガス等の非酸化性雰囲気中、前記
焼成温度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。
のメタライズとして、ＣｕやＡｇ、Ａｕの粉末、特にＣ
ｕ粉末を含む金属ペーストを用いて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
より形成するとともに、必要に応じて前記グリーンシー
トにスルーホールを形成して該スルーホール内に前記ペ
ーストを充填し、次いで複数のグリーンシートを積層圧
着した後、Ｎ2 やＡｒガス等の非酸化性雰囲気中、前記
焼成温度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。
【００３１】
【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、平均粒径が５μｍ以下の軟化
点が約５６０℃であるＢ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｎ
ａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスと、平均粒径が１０μｍ以
下のＬｉの炭酸塩、及び６０容量％のＮｄＡｌＯ3 と４
０容量％のＣａＴｉＯ3 を湿式混合した後、乾燥し、次
いで１３００〜１４００℃で仮焼した後、再度湿式粉砕
して得た平均粒径が５μｍ以下のＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴ
ｉＯ3 の各原料粉末を表１の組成に従って混合した。
具体的に詳述する。先ず、平均粒径が５μｍ以下の軟化
点が約５６０℃であるＢ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｎ
ａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスと、平均粒径が１０μｍ以
下のＬｉの炭酸塩、及び６０容量％のＮｄＡｌＯ3 と４
０容量％のＣａＴｉＯ3 を湿式混合した後、乾燥し、次
いで１３００〜１４００℃で仮焼した後、再度湿式粉砕
して得た平均粒径が５μｍ以下のＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴ
ｉＯ3 の各原料粉末を表１の組成に従って混合した。
【００３２】そして、前記混合物に有機バインダー、可
塑剤、有機溶媒を添加して泥漿を調製し、該泥漿を乾燥
してメッシュパスすることにより、成形用粉末を作製し
た後、該成形用粉末をプレス成形して厚さ約６．５ｍｍ
の円柱状及び平板状の２種類の成形体を得た。
塑剤、有機溶媒を添加して泥漿を調製し、該泥漿を乾燥
してメッシュパスすることにより、成形用粉末を作製し
た後、該成形用粉末をプレス成形して厚さ約６．５ｍｍ
の円柱状及び平板状の２種類の成形体を得た。
【００３３】かくして得られた成形体を、大気中、４５
０℃の温度にて脱バインダーした後、表１に示す条件に
て焼成して低温焼成磁器組成物の焼結体を得た。
０℃の温度にて脱バインダーした後、表１に示す条件に
て焼成して低温焼成磁器組成物の焼結体を得た。
【００３４】
【表１】
【００３５】前記評価用の焼結体を用いて焼結性及び比
誘電率、誘電正接をそれぞれ以下の方法で測定評価し
た。
誘電率、誘電正接をそれぞれ以下の方法で測定評価し
た。
【００３６】先ず、焼結性は浸透探傷液に浸漬して該液
の浸透の有無を目視検査し、浸透が全く認められなかっ
たものを焼結性良と判定した。
の浸透の有無を目視検査し、浸透が全く認められなかっ
たものを焼結性良と判定した。
【００３７】一方、比誘電率及び誘電正接は、前記焼結
体から直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの試料を切り出し、５
〜１０ＧＨｚ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円柱共振器法により測定し
た。
体から直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの試料を切り出し、５
〜１０ＧＨｚ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円柱共振器法により測定し
た。
【００３８】具体的には、直径５０ｍｍの銅板治具の間
に試料の誘電体基板を挟んで測定し、共振器のＴＥ０１
１モードの共振特性から比誘電率、誘電正接を算出し
た。
に試料の誘電体基板を挟んで測定し、共振器のＴＥ０１
１モードの共振特性から比誘電率、誘電正接を算出し
た。
【００３９】また、抗折強度はＪＩＳＲ１６０１の規格
に準じて前記平板状焼結体から長さ３８ｍｍ、幅４ｍ
ｍ、高さ３ｍｍの４点曲げ抗折試験片を切り出し、上ス
パン１０ｍｍ、下スパン３０ｍｍの４点曲げ試験から求
めた。
に準じて前記平板状焼結体から長さ３８ｍｍ、幅４ｍ
ｍ、高さ３ｍｍの４点曲げ抗折試験片を切り出し、上ス
パン１０ｍｍ、下スパン３０ｍｍの４点曲げ試験から求
めた。
【００４０】
【表２】
【００４１】表の結果から明らかなように、本発明の請
求範囲外である試料番号１、８、９、１４、１５、１
９、２０はいずれも９００〜１０００℃の焼成温度では
焼結性が悪く、強度も２００ＭＰａ未満と低く、特に試
料番号１、８、１９では誘電特性を測定することができ
ず、また、試料番号２３は焼結性は満足できるものの強
度が２００ＭＰａ未満と不十分であり、試料番号１５で
は比誘電率が２０未満となり所期の目的を達成しない。
求範囲外である試料番号１、８、９、１４、１５、１
９、２０はいずれも９００〜１０００℃の焼成温度では
焼結性が悪く、強度も２００ＭＰａ未満と低く、特に試
料番号１、８、１９では誘電特性を測定することができ
ず、また、試料番号２３は焼結性は満足できるものの強
度が２００ＭＰａ未満と不十分であり、試料番号１５で
は比誘電率が２０未満となり所期の目的を達成しない。
【００４２】それに対して、本発明ではいずれも９００
〜１０００℃の焼成温度で充分、焼結しており、強度も
２００ＭＰａ以上と高く、比誘電率も２０．７以上を示
している。
〜１０００℃の焼成温度で充分、焼結しており、強度も
２００ＭＰａ以上と高く、比誘電率も２０．７以上を示
している。
【００４３】
【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、比誘電率が２０以上であり、高周波領域で
誘電正接が小さい緻密な焼結体が得られるので、各種配
線基板として微細な配線が可能となり、また、該焼結体
は高強度であるためチップ抵抗や半導体素子等を実装す
る際の各種作業に対しても何ら問題なく、特別な補強を
要することなく単体でも使用することができ、その上、
９００〜１０００℃の低温度で焼成可能なため、導体抵
抗の小さいＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等による配線を同時焼成に
より形成することができ、多層化が可能な、より小型化
された高周波用のコンデンサ内蔵多層配線基板やフィル
タ内蔵多層配線基板等の配線基板材料として好適な低温
焼成磁器組成物が得られる。
器組成物は、比誘電率が２０以上であり、高周波領域で
誘電正接が小さい緻密な焼結体が得られるので、各種配
線基板として微細な配線が可能となり、また、該焼結体
は高強度であるためチップ抵抗や半導体素子等を実装す
る際の各種作業に対しても何ら問題なく、特別な補強を
要することなく単体でも使用することができ、その上、
９００〜１０００℃の低温度で焼成可能なため、導体抵
抗の小さいＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等による配線を同時焼成に
より形成することができ、多層化が可能な、より小型化
された高周波用のコンデンサ内蔵多層配線基板やフィル
タ内蔵多層配線基板等の配線基板材料として好適な低温
焼成磁器組成物が得られる。
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−77829（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−182922（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−45556（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−76633（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/42 - 35/50
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】ホウケイ酸亜鉛系（Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−Ｓ
ｉＯ2 −Ｎａ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系）ガラスが１０〜３０
重量％と、リチウム（Ｌｉ）が酸化物換算で１〜１０重
量％と、アルミン酸ネオジウムとチタン酸カルシウムの
複合酸化物（ＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 ）が６６〜８
６重量％から成り、９００〜１０００℃の焼成温度で緻
密化する焼結体であって、該焼結体の比誘電率が２０を
越え、抗折強度が２００ＭＰａ以上であることを特徴と
する低温焼成磁器組成物。 - 【請求項２】前記ホウケイ酸亜鉛系（Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ
−ＳｉＯ2 −Ｎａ2Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系）ガラスが１５〜
２５重量％と、リチウム（Ｌｉ）が酸化物換算で２〜７
重量％と、アルミン酸ネオジウムとチタン酸カルシウム
の複合酸化物（ＮｄＡｌＯ3 ・ＣａＴｉＯ3 ）が７０〜
８０重量％から成ることを特徴とする請求項１記載の低
温焼成磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20696396A JP3420437B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 低温焼成磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20696396A JP3420437B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 低温焼成磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053461A JPH1053461A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3420437B2 true JP3420437B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=16531909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20696396A Expired - Fee Related JP3420437B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 低温焼成磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420437B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424988B1 (ko) * | 2001-02-27 | 2004-03-27 | 주식회사 아모텍 | 유전체 세라믹스의 조성물 |
| JP5628470B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2014-11-19 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエルＰＳ４ Ｌｕｘｃｏ Ｓ．ａ．ｒ．ｌ． | 半導体装置 |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP20696396A patent/JP3420437B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1053461A (ja) | 1998-02-24 |
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|---|---|---|---|
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