JPH024549B2 - - Google Patents
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- JPH024549B2 JPH024549B2 JP59242031A JP24203184A JPH024549B2 JP H024549 B2 JPH024549 B2 JP H024549B2 JP 59242031 A JP59242031 A JP 59242031A JP 24203184 A JP24203184 A JP 24203184A JP H024549 B2 JPH024549 B2 JP H024549B2
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多層配線基板等の材料として使用さ
れる絶縁性磁器組成物に関する。 〔従来の技術〕 アルミナ磁器は、Mo，Ｗ等を内部導体とした
多層回路基板として用いられている。 この種の多層回路基板は、次ぎの方法によつて
製作する。まず、Al2O3粉末が96％と、残部が
SiO2，MgO，CaO等の粉末からなる磁器原料と、
ポリビニルブチラール等からなるバインダを混練
してスラリ状にする。これからドクターブレード
法等により、長尺の未焼成磁器シートを作製す
る。これを所定の寸法に切断し、その表面に
Mo，Ｗ等の導電ペーストを用いて配線パターン
をスクリーン印刷する。これを複数枚積層し、圧
着したものを、還元雰囲気中に於いて、1500〜
1600℃の温度で焼成してアルミナ磁器多層回路基
板を得る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 多層回路基板に使用される従来のアルミナ磁器
は、熱膨張係数が7.5×10-6／℃と大きく、熱衝
撃に弱いという問題があつた。従つて、従来の磁
器から作られた多層回路基板に数十度の温度差の
熱衝撃を与えるとクラツクが発生する。 このため、多層配線基板に電子部品を半田付け
する際には、同基板を半田の溶けている温度と
ほゞ同等の温度まで、ゆつくり時間をかけて加熱
していく予熱工程を必要とした。 本発明の目的は、熱膨張係数が7.5×10-6／℃
より小さな絶縁性磁器組成物を提供することによ
つて、上記のような問題を解決することである。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の絶縁性磁器組成物は、Al2O3を25〜60
重量％と、SiO2を10〜40重量％と、CaO，SrO，
BaOの１種以上からなる成分を１〜20重量％と、
MgOを１〜15重量％と、B2O3を３〜30重量％
と、Li2Oを0.1〜３重量％とからなるものである。 〔実施例〕 次ぎに本発明の実施例について説明する。まず
Al2O3粉末180ｇと、SiO2粉末30ｇと、CaO3粉末
53.55ｇと、MgO粉末15ｇと、Li2CO3粉末0.75ｇ
と、B2O3粉末44.7ｇとを、磁器製ボールミルポ
ツトに入れ15時間混合した。これを空気中におい
て800℃で仮焼成し、再び上記ポツトで15時間粉
砕して混合粉末を得た。この粉末200ｇにアクリ
ル樹脂24ｇと、アリルスルホン酸１ｇと、水60ｇ
とを加えて、10時間混合してスラリーを得た。こ
のスラリーからドクターブレード法により、厚さ
0.27mmの未焼成磁器シートを作製し、これを10cm
角に切断した。 そしてこのシートから次ぎの３種類の未焼成試
料を作つた。一つは上記シートから直径16mmの円
形に打ち抜いた円板形のものである。他の一つは
上記シートを17枚重ねて圧着したものを、長さ36
mm、幅４mm、厚さ４mmの寸法に切断した角形のも
のである。そしてもう一つは上記シートNiを主
成分とする導電ペーストを用いて配線パターンを
印刷し、これを６枚重ね、さらにその上に印刷し
ないシートを１枚重ねて、これを圧着し、15×30
×1.5mmの寸法に切断した積層体である。 これらを空気中で毎時100℃の割合で600℃まで
昇温し、この温度のまゝ、炉内の雰囲気をN297
容量％とH23容量％のガスで置換した。続いて
950℃の温度で３時間焼成した後、この雰囲気の
まゝ常温まで冷却した。 こうして焼成された試料の内、まず円板形の試
料には、両主面にIn−Gaの合金を直径10mmに塗
布して電極を設けた。そしてこれについて25℃の
温度で1MHzの周波数における静電容量Ｃを測定
し、その値から比誘電率εを求めた。その結果、
比誘電率εは6.9であつた。また、同じ条件で測
定したクオリテイーフアクタＱは、1800であつ
た。さらに上記電極間に500Vの直流を印加し、
印加直後から60秒後の絶縁抵抗値を測定し、その
値から抵抗率ρを求めた。その結果、抵抗率ρは
８×1014Ωcmであつた。 次ぎに角形の試料を使用して、20〜500℃の温
度間に於ける線膨張係数αの測定を行つた。その
結果、線膨張係数αは5.9×106／℃であつた。 また、積層体の試料については、これを予熱せ
ずに常温から250℃の溶融半田槽中に３秒間浸漬
した後引き上げ、続いて常温まで自然冷却し、こ
れによつてクラツク等が発生したか否かを見た。
この結果、クラツク等の発生は認められなかつ
た。 なお、これらの試験結果を別表の試料No.１の欄
に示す。 以下別表の試料No.２〜56についても、上記試料
No.１と同じ方法と条件で各欄に記載された組成を
有する絶縁磁器組成物から３種類の試料を作り、
これらについてそれぞれ同様の試験を実施した。
但し、焼成温度は各試料毎に異なり、それぞれ各
欄に示す温度で行つた。また、これら試料の内、
No.２〜56は、上記試料No.１と同じ非酸化雰囲気中
で焼成したが、試料No.1b，5b，10b，15b，20b，
25b，30b，35b，40b，45b，50b，55bについて
は、それぞれ試料１，５，10，15，20，25，30，
35，40，45，50，55と同じ組成比のものを、空気
中で焼成した。なお、後者の試料には、配線パタ
ーン用の導電ペーストとしてPdを主な導電成分
としたものを使用した。 この結果、上記試料１〜56は、何れも比誘電率
εが５〜８、Ｑが1000〜2000、抵抗率ρが１×
1014〜３×1015Ωcmであつた。これらの具体的な
数値の掲載は省略する。 〔比較例〕 上記実施例と比較のため、同じ方法と条件で本
発明の組成要件を満たさない磁器組成物から３種
の試料を作つた。そしてそれぞれについて同様の
試験を実施し、この結果を別表の試料No.57〜67の
欄に示した。なお、これらは何れも上記試料No.１
と同じ非酸化雰囲気中において、それぞれ別表各
欄に示す温度で焼成した。 〔作用〕 本発明による磁器組成物の成分を上記のように
限定した理由を、上記実施例と比較例の結果を参
照しながら説明する。 (1) SiO2の含有量が10〜40重量％の範囲にある
ものは、これを850℃〜1000℃の温度で焼成す
ることにより、比誘電率ε、Ｑ，抵抗率ρ等に
ついて、それそれ前掲の値が得られた。また、
線膨張係数αは7.5×10-6／℃より小さかつた。 一方、これよりSiO2の含有量が少ない試料、
例えば５重量％の試料57では抗折強度やＱが上
記のものより小さかつた。また、この含有量が
多い試料、例えば45重量％の試料58も抗折強度
と抵抗率ρが上記のものよりも小さかつた。 (2) CaO，SrO，BaOの１種以上からなる成分が
１〜20重量％の範囲にあるものは、これを850
〜1000℃の温度で焼成することにより、比誘電
率ε，Ｑ，抵抗率ρ等について、それぞれ前掲
の値が得られた。また、線膨張係数αが3.0〜
6.0×10-6％℃と小さかつた。 これら成分の含有量がこれより少ない試料、
例えば0.5重量％の試料66と、逆に多い試料、
例えば25重量％の試料67とは、抗折強度と抵抗
率ρが上記の値より小さかつた。 (3) Al2O3の含有量が25〜60重量％の範囲にある
ものは、これを850〜1000℃の温度で焼成する
ことにより、比誘電率ε，Ｑ，抵抗率ρ等につ
いて、それぞれ前掲の値が得られた。また、線
膨張係数αが3.0〜6.0×10-6／℃と小さかつた。 一方、この成分の含有量がこれより少ない試
料、例えば15重量％の試料59は、抗折強度が上
記のものより低くかつた。これとは逆に、含有
量の多い例えば70重量％の試料60は比誘電率ε
と線膨張係数αが上記のものより大きかつた。 (4) B2O3の含有量が３〜30重量％のものは、こ
れを850〜1000℃の温度で焼成することにより、
比誘電率ε，Ｑ，抵抗率ρ等について、それぞ
れ前掲の値が得られた。また、線膨張係数αが
小さかつた。 この成分の含有量がそれより少ない試料、例
えば１重量％の試料61は、抵抗率ρやＱが上記
のものより小さかつた。これとは逆にこの成分
の多い40重量％の試料62は気泡が生じ、基板用
の材料として不適当であつた。 (5) Li2Oの含有率が0.1〜３重量％の範囲にある
ものは、抵抗率ρが、1014Ωcm以上を示し、線
膨張係数が3.0〜6.0×10-6／℃と小さかつた。 しかし、Li2Oの成分の含有量がこれより少
ないものは線膨張係数αが上記のものより大き
い。また、３重量％を越える試料63では、線膨
張係数αが3.0〜6.0×10-6／℃と小さかつたが、
抵抗率ρが1013Ωcm以下と低かつた。 (6) MgOの含有量が１〜15重量％の範囲にある
ものは、これを850〜1000℃の温度で焼成する
ことにより、比誘電率ε，Ｑ，抵抗率ρ等がそ
れぞれ前掲の値を示した。また、線膨張係数α
が3.0×10-6／℃と小さかつた。 一方、この成分の含有量がこれより少ないも
のは気泡があり抗折強度が上記のものより弱か
つた。これとは逆に含有量が多いもの、例えば
20重量％の試料65は、Ｑと抵抗率ρが上記のも
のより低かつた。 〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明の絶縁磁器組成物に
よれば、3.0〜6.0×10-6／℃と小さい線膨張係数
αが得られる。従つてこの磁器組成物を用いた多
層回路基板等は、230℃程度の温度差による熱衝
撃を受けてもクラツク等が発生しない。よつて、
上記基板等に230℃の温度で半田付けする際に、
常温から基板をゆつくりこの温度まで加熱する予
熱工程を省略することができる。
れる絶縁性磁器組成物に関する。 〔従来の技術〕 アルミナ磁器は、Mo，Ｗ等を内部導体とした
多層回路基板として用いられている。 この種の多層回路基板は、次ぎの方法によつて
製作する。まず、Al2O3粉末が96％と、残部が
SiO2，MgO，CaO等の粉末からなる磁器原料と、
ポリビニルブチラール等からなるバインダを混練
してスラリ状にする。これからドクターブレード
法等により、長尺の未焼成磁器シートを作製す
る。これを所定の寸法に切断し、その表面に
Mo，Ｗ等の導電ペーストを用いて配線パターン
をスクリーン印刷する。これを複数枚積層し、圧
着したものを、還元雰囲気中に於いて、1500〜
1600℃の温度で焼成してアルミナ磁器多層回路基
板を得る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 多層回路基板に使用される従来のアルミナ磁器
は、熱膨張係数が7.5×10-6／℃と大きく、熱衝
撃に弱いという問題があつた。従つて、従来の磁
器から作られた多層回路基板に数十度の温度差の
熱衝撃を与えるとクラツクが発生する。 このため、多層配線基板に電子部品を半田付け
する際には、同基板を半田の溶けている温度と
ほゞ同等の温度まで、ゆつくり時間をかけて加熱
していく予熱工程を必要とした。 本発明の目的は、熱膨張係数が7.5×10-6／℃
より小さな絶縁性磁器組成物を提供することによ
つて、上記のような問題を解決することである。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の絶縁性磁器組成物は、Al2O3を25〜60
重量％と、SiO2を10〜40重量％と、CaO，SrO，
BaOの１種以上からなる成分を１〜20重量％と、
MgOを１〜15重量％と、B2O3を３〜30重量％
と、Li2Oを0.1〜３重量％とからなるものである。 〔実施例〕 次ぎに本発明の実施例について説明する。まず
Al2O3粉末180ｇと、SiO2粉末30ｇと、CaO3粉末
53.55ｇと、MgO粉末15ｇと、Li2CO3粉末0.75ｇ
と、B2O3粉末44.7ｇとを、磁器製ボールミルポ
ツトに入れ15時間混合した。これを空気中におい
て800℃で仮焼成し、再び上記ポツトで15時間粉
砕して混合粉末を得た。この粉末200ｇにアクリ
ル樹脂24ｇと、アリルスルホン酸１ｇと、水60ｇ
とを加えて、10時間混合してスラリーを得た。こ
のスラリーからドクターブレード法により、厚さ
0.27mmの未焼成磁器シートを作製し、これを10cm
角に切断した。 そしてこのシートから次ぎの３種類の未焼成試
料を作つた。一つは上記シートから直径16mmの円
形に打ち抜いた円板形のものである。他の一つは
上記シートを17枚重ねて圧着したものを、長さ36
mm、幅４mm、厚さ４mmの寸法に切断した角形のも
のである。そしてもう一つは上記シートNiを主
成分とする導電ペーストを用いて配線パターンを
印刷し、これを６枚重ね、さらにその上に印刷し
ないシートを１枚重ねて、これを圧着し、15×30
×1.5mmの寸法に切断した積層体である。 これらを空気中で毎時100℃の割合で600℃まで
昇温し、この温度のまゝ、炉内の雰囲気をN297
容量％とH23容量％のガスで置換した。続いて
950℃の温度で３時間焼成した後、この雰囲気の
まゝ常温まで冷却した。 こうして焼成された試料の内、まず円板形の試
料には、両主面にIn−Gaの合金を直径10mmに塗
布して電極を設けた。そしてこれについて25℃の
温度で1MHzの周波数における静電容量Ｃを測定
し、その値から比誘電率εを求めた。その結果、
比誘電率εは6.9であつた。また、同じ条件で測
定したクオリテイーフアクタＱは、1800であつ
た。さらに上記電極間に500Vの直流を印加し、
印加直後から60秒後の絶縁抵抗値を測定し、その
値から抵抗率ρを求めた。その結果、抵抗率ρは
８×1014Ωcmであつた。 次ぎに角形の試料を使用して、20〜500℃の温
度間に於ける線膨張係数αの測定を行つた。その
結果、線膨張係数αは5.9×106／℃であつた。 また、積層体の試料については、これを予熱せ
ずに常温から250℃の溶融半田槽中に３秒間浸漬
した後引き上げ、続いて常温まで自然冷却し、こ
れによつてクラツク等が発生したか否かを見た。
この結果、クラツク等の発生は認められなかつ
た。 なお、これらの試験結果を別表の試料No.１の欄
に示す。 以下別表の試料No.２〜56についても、上記試料
No.１と同じ方法と条件で各欄に記載された組成を
有する絶縁磁器組成物から３種類の試料を作り、
これらについてそれぞれ同様の試験を実施した。
但し、焼成温度は各試料毎に異なり、それぞれ各
欄に示す温度で行つた。また、これら試料の内、
No.２〜56は、上記試料No.１と同じ非酸化雰囲気中
で焼成したが、試料No.1b，5b，10b，15b，20b，
25b，30b，35b，40b，45b，50b，55bについて
は、それぞれ試料１，５，10，15，20，25，30，
35，40，45，50，55と同じ組成比のものを、空気
中で焼成した。なお、後者の試料には、配線パタ
ーン用の導電ペーストとしてPdを主な導電成分
としたものを使用した。 この結果、上記試料１〜56は、何れも比誘電率
εが５〜８、Ｑが1000〜2000、抵抗率ρが１×
1014〜３×1015Ωcmであつた。これらの具体的な
数値の掲載は省略する。 〔比較例〕 上記実施例と比較のため、同じ方法と条件で本
発明の組成要件を満たさない磁器組成物から３種
の試料を作つた。そしてそれぞれについて同様の
試験を実施し、この結果を別表の試料No.57〜67の
欄に示した。なお、これらは何れも上記試料No.１
と同じ非酸化雰囲気中において、それぞれ別表各
欄に示す温度で焼成した。 〔作用〕 本発明による磁器組成物の成分を上記のように
限定した理由を、上記実施例と比較例の結果を参
照しながら説明する。 (1) SiO2の含有量が10〜40重量％の範囲にある
ものは、これを850℃〜1000℃の温度で焼成す
ることにより、比誘電率ε、Ｑ，抵抗率ρ等に
ついて、それそれ前掲の値が得られた。また、
線膨張係数αは7.5×10-6／℃より小さかつた。 一方、これよりSiO2の含有量が少ない試料、
例えば５重量％の試料57では抗折強度やＱが上
記のものより小さかつた。また、この含有量が
多い試料、例えば45重量％の試料58も抗折強度
と抵抗率ρが上記のものよりも小さかつた。 (2) CaO，SrO，BaOの１種以上からなる成分が
１〜20重量％の範囲にあるものは、これを850
〜1000℃の温度で焼成することにより、比誘電
率ε，Ｑ，抵抗率ρ等について、それぞれ前掲
の値が得られた。また、線膨張係数αが3.0〜
6.0×10-6％℃と小さかつた。 これら成分の含有量がこれより少ない試料、
例えば0.5重量％の試料66と、逆に多い試料、
例えば25重量％の試料67とは、抗折強度と抵抗
率ρが上記の値より小さかつた。 (3) Al2O3の含有量が25〜60重量％の範囲にある
ものは、これを850〜1000℃の温度で焼成する
ことにより、比誘電率ε，Ｑ，抵抗率ρ等につ
いて、それぞれ前掲の値が得られた。また、線
膨張係数αが3.0〜6.0×10-6／℃と小さかつた。 一方、この成分の含有量がこれより少ない試
料、例えば15重量％の試料59は、抗折強度が上
記のものより低くかつた。これとは逆に、含有
量の多い例えば70重量％の試料60は比誘電率ε
と線膨張係数αが上記のものより大きかつた。 (4) B2O3の含有量が３〜30重量％のものは、こ
れを850〜1000℃の温度で焼成することにより、
比誘電率ε，Ｑ，抵抗率ρ等について、それぞ
れ前掲の値が得られた。また、線膨張係数αが
小さかつた。 この成分の含有量がそれより少ない試料、例
えば１重量％の試料61は、抵抗率ρやＱが上記
のものより小さかつた。これとは逆にこの成分
の多い40重量％の試料62は気泡が生じ、基板用
の材料として不適当であつた。 (5) Li2Oの含有率が0.1〜３重量％の範囲にある
ものは、抵抗率ρが、1014Ωcm以上を示し、線
膨張係数が3.0〜6.0×10-6／℃と小さかつた。 しかし、Li2Oの成分の含有量がこれより少
ないものは線膨張係数αが上記のものより大き
い。また、３重量％を越える試料63では、線膨
張係数αが3.0〜6.0×10-6／℃と小さかつたが、
抵抗率ρが1013Ωcm以下と低かつた。 (6) MgOの含有量が１〜15重量％の範囲にある
ものは、これを850〜1000℃の温度で焼成する
ことにより、比誘電率ε，Ｑ，抵抗率ρ等がそ
れぞれ前掲の値を示した。また、線膨張係数α
が3.0×10-6／℃と小さかつた。 一方、この成分の含有量がこれより少ないも
のは気泡があり抗折強度が上記のものより弱か
つた。これとは逆に含有量が多いもの、例えば
20重量％の試料65は、Ｑと抵抗率ρが上記のも
のより低かつた。 〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明の絶縁磁器組成物に
よれば、3.0〜6.0×10-6／℃と小さい線膨張係数
αが得られる。従つてこの磁器組成物を用いた多
層回路基板等は、230℃程度の温度差による熱衝
撃を受けてもクラツク等が発生しない。よつて、
上記基板等に230℃の温度で半田付けする際に、
常温から基板をゆつくりこの温度まで加熱する予
熱工程を省略することができる。
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- １ Al2O3を25〜60重量％と、SiO2を10〜40重量
％と、CaO，SrO，BaOの１種以上からなるもの
を１〜20重量％と、MgOを１〜15重量％と、
B2O3を３〜30重量％と、Li2Oを0.1〜３重量％と
からなることを特徴とする絶縁性磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59242031A JPS61122159A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 絶縁性磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59242031A JPS61122159A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 絶縁性磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122159A JPS61122159A (ja) | 1986-06-10 |
| JPH024549B2 true JPH024549B2 (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=17083238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59242031A Granted JPS61122159A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 絶縁性磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122159A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03119359U (ja) * | 1990-03-13 | 1991-12-09 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247196A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | 松下電器産業株式会社 | セラミツク多層基板 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59242031A patent/JPS61122159A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03119359U (ja) * | 1990-03-13 | 1991-12-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122159A (ja) | 1986-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |