JPH04144959A - 低温焼成セラミック材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は電子工業用部品に適し、特に約１０００°Ｃ以
下の低温で焼成可能な低誘電率セラミック基板材料に関
する。

〔従来の技術〕

従来のセラミック多層基板は、絶縁層にアルミナを用い
、導体に高融点金属であるタングステンあるいはモリブ
デンを用いて、１６００°Ｃ程度の温度で焼成して製作
されていた。しかし導体としてタングステンやモリブデ
ンを使用するため水素炉などを用いて還元性雰囲気で処
理する必要があり、省エネルギーの観点から好ましくな
く、しかもタングステンやモリブデンなどの導体は導体
抵抗が大きく、配線幅を細くし、実装密度を上げること
が困難であった。さらに絶縁層の誘電率が１０程度と大
きく、信号伝播速度が遅れる原因になっていた。

これに対して、近年では絶縁層に、１０００°Ｃ以下で
焼結する低温焼成セラミック材料を基体として用い、導
体材料としては導体抵抗の低い銀、銀／パラジウム、金
、銅等が用いられた多層基板が開発されつつあるが、誘
電率が７前後と充分ではない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、極めて低い誘電率の絶縁材料を用いることにより
、信号伝播の遅延速度に充分対応でき、高周波回路に適
するセラミック材料を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明のセラミ
ック基板材料は、酸化物に換算して表される組成がＳｉ
０□４０〜７０重量％、Ａ　ｆ　ｚａｚＯ〜３０重量％
、ａ、ｏ、　５〜２０重量％、５ｒＯ１０〜３５重量％
であるガラス粉末５０〜６５重量％と、ＡＩ！、ｚＯ：
＋粉末３５〜５０重量％とからなる低温焼成セラミック
材料である。

各成分については上記の組成範囲より外れるとそれぞれ
以下に述べるような傾向が現われる。すなわちガラス成
分の５ｉ（ｈにあっては少な過ぎる場合には仮焼時に匣
鉢中で溶融し、ガラスフリット化が困難になり、多過ぎ
る場合には体積抵抗率、抗折強度の低下を招く。５ｉｎ
２は上記範囲中４０〜７０重量％の範囲が好ましい。

ガラス成分のＡ　１２０３にあっては、３０重量％より
多くなると１０００″Ｃ以下での焼結が困難となるため
３０重重重以下が好ましい。

ガラス成分の８２０３にあっては、少な過ぎる場合には
ガラス化が困難になり基板は焼結せず、多過ぎる場合に
は、仮焼時に匣鉢中で溶融し、ガラスフリット化が困難
になる。Ｂ２０．は上記範囲中５〜２０重量％の範囲が
好ましい。

ガラス成分のＳｒＯにあっては少な過ぎる場合に体積抵
抗率及び抗折強度の低下を招き、多過ぎる場合には誘電
率の増大を招く。ＳｒＯは上記範囲中１０〜３５重量％
の範囲が好ましい。

本発明のセラミック材料で使用するガラス粉末は上記の
成分組成を与える所定量の各原料（原料の形態は炭酸塩
、炭化物、酸化物、その他化合物などでよい。）を秤量
し、混合した後、空気中において７００°Ｃ程度の温度
で仮焼して得られる一部結晶相の混在したガラス粉末で
ある。

また本発明のセラミック材料で使用するＡｌｔｏｓは通
常の回路基板材料に用いられているＡ／２２０３と同等
のものであり、ガラス原料で使用したＡ　ｌ　ｚｏｚと
同等のものである。好ましくは純度９６％以上のものを
使用し、より好ましいＡｌｚＯｘ純度は９９％以上であ
る。

本発明のセラミック材料においてはガラス／アルミナの
比を好ましくは５０１５０から６５／３５にする。

５０１５０のガラス／アルミナ比よりもガラスが少ない
と、１０００″Ｃ以下での焼成が困難となり、６５／３
５のガラス／アルミナ比よりガラスが多いと、焼成時に
基板の軟化が著しくなり良好な基板を得ることができな
くなる。ガラス／アルミナの配合比は上記範囲中５０１
５０から６５／３５が好ましい。

本発明のセラミック材料を使って基板を製作する際には
、各原料をバインダー、溶剤と共に混合してスラリーを
つくり、このスラリーから通常の成形法でグリーンシー
トを作製し、これに導体ペーストを印刷し、約１０００
℃以下、さらには９００℃以下の低温で焼成することが
できる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。

ス１１殊１ ガラス原料組成物を酸化物に換算してＳｉ０□５５重量
％、Ａｆｚｏ：＋１８重量％、８２０３９重量％、５ｒ
０１８重量％になるように各原料（原料の形態は炭酸塩
、炭化物、酸化部、その他化合物）を所定量秤量、混合
後に空気中で約７００℃で仮焼し、粉末状に粉砕しガラ
ス粉末を得た。ガラス／アルミナの比が５０１５０から
６５／３５になるようにガラス粉末と八２□０３を混合
し、試料Ｎα１〜３を調整した。これらの粉末試料１０
０重量部にポリビニルブチラール９重量部、及びテルピ
ネオール、イソホロン等からなる溶剤９０重量部とを混
合してスラリー化し、ドクターブレード法によりテープ
状に成形し、５２０℃で有機物を除去した後、８５０〜
９００　’Ｃで焼成して基板を製作した。

得られた基板の特性を表１．Ｎα１〜３に示す。

几較■土 ガラス原料組成が随１〜３と同じであり、ガラス／アル
ミナの比が上記範囲外の試料Ｎα９，１０の基板を同様
に製作した。

実施例１及び比較例１より、ガラス／アルミナの比が上
記範囲中で、８００〜９００°Ｃで焼成でき、特性良好
な基板が得られることが分る。

実施１− ガラス原料組成が上記範囲中で表１．Ｎα４〜８のガラ
ス粉末を実施例１と同様に調整し、ガラス／アルミナの
比が６０／４０の基板を製作した。

得られた基板の特性を表１．Ｎα４〜８に示す。

ル較炭叉 ガラス原料組成が上記範囲外のガラス粉末を同様に調整
し、ガラス／アルミナの比が６０／４０の基板を同様に
製作した。

得られた基板の特性を表１、比較例Ｎα１１〜１７に示
す。

実施例２及び比較例２より、ガラス原料組成が上記範囲
中でのみ、誘電率が低く、体積抵抗率及び抗折強度の優
れた基板が得られることが分る。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によると、焼成温度が１０００℃以
下の低温焼成可能セラミック材料が提供され、焼成のコ
ストダウンができ、かつ銀、銀／パラジウム、金、銅等
の低抵抗導体と同時焼成が可能となる。しかも、このセ
ラミック材料は誘電率が５．５以下（Ｉ　ＭＨｚ）と小
さいので、信号伝播速度を早めることができ、高周波回
路に適するという利点がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）酸化物に換算して ＳｉＯ＿２４０〜７０重量％ Ｂ＿２Ｏ＿３５〜２０重量％ ＳｒＯ１０〜３５重量％ からなる組成のガラス粉末５０〜６５重量％と（ｂ）Ａ
   ｌ＿２Ｏ＿３粉末３５〜５０重量％とから成る低温焼成
   セラミック材料。