JPH0449497B2 - - Google Patents
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- JPH0449497B2 JPH0449497B2 JP16558685A JP16558685A JPH0449497B2 JP H0449497 B2 JPH0449497 B2 JP H0449497B2 JP 16558685 A JP16558685 A JP 16558685A JP 16558685 A JP16558685 A JP 16558685A JP H0449497 B2 JPH0449497 B2 JP H0449497B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
- C03C14/004—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
- C03C2214/04—Particles; Flakes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はガラスセラミツク複合材、より具体的
にはエレクトロニクスにおける回路形成用絶縁
材、パツケージング材、基板材等として広範な用
途が期待されるガラスセラミツク複合材に関する
ものである。 従来技術 従来より回路形成用絶縁材、パツケージング材
及び基板材としてはアルミナセラミツク、プラス
チツク、ガラス等が主に用いられている。しかし
ながらアルミナセラミツクは強度、熱伝導性、機
密性に優れているものの必要な特定形状にするた
めには1600℃以上の高温で焼成しなければならず
生産コストが高くなりがちである。またプラスチ
ツクもしくはこれに無機物粒子をフイラーとして
添加した複合材は、低い焼成温度で必要な特定形
状に成形しやすいが、セラミツクやガラスに比べ
気密性に劣り、高い信頼性が要求される用途には
適さない。更にガラスは、特定形状の成形しやす
く気密性にも優れ、金属やセラミツク等に融着さ
せることができるが、その曲げ強度はたかだか
1000Kg／cm2で機械的強度が低いという問題があ
る。 発明の目的 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、
1000℃以下の低温焼成で必要な特定形状に成形で
きるため生産コストが安価で且つ高強度を有する
ガラスセラミツク複合材を提供することを目的と
するものである。 発明の構成 本発明のガラスセラミツク複合材は重量百分率
で、SiO2 40〜65％、CaO ５〜15％、PbO 10
〜25％、MgO 0.5〜10％、Na2Ｏ １〜10％、
K2Ｏ １〜10％、Al2O3 ０〜20％、B2O3 ０
〜10％、ZnO ０〜５％の組成を有するガラス粉
末35〜60％と、アルミナ粉末40〜65％からなるこ
とを特徴とする。 本発明のガラスセラミツク複合材を構成するガ
ラス粉末、アルミナ粉末について組成範囲を上記
のように限定したのは次の理由による。 本発明の複合材の強度を高くするには、ガラス
を結晶化させる方が好ましいが、SiO2の含量が
40％以下の場合は、ガラスの析出結晶量が少なく
なり、充分な強度の材料が得られない。65％以上
の場合は、ガラスの溶融性が悪くなると共に、軟
化点が高くなり、低温焼成が困難になる。CaO
は、フラツクス剤として含有され、その含量が５
％以下の場合はガラス化が困難になり、15％以上
の場合は、結晶化が強くなりすぎて緻密な材料が
得られない。PbO含量は、フラツクス剤として含
有され、その含量が10％以下の場合は、ガラス化
が困難になり、25％以上の場合、軟化点が低くな
りすぎる。MgO含量が0.5％以下の場合は、緻密
な材料が得られず、10％以上の場合はガラスの溶
融性が悪くなる。Na2Ｏは、フラツクス剤として
含有され、その含量が１％以下の場合は、焼成時
にガラスの軟化温度が高くなつて成形が困難にな
り、10％以上の場合は、製造した材料の絶縁性が
低下する。K2Ｏは、フラツクス剤として含有さ
れ、その含量が１％以下の場合は、ガラス化が困
難になり、10％以上の場合は、ガラスの結晶化を
抑制する。Al2O3含量が20％以上の場合は、ガラ
スの溶融性が困難になると共に焼成時にガラスの
軟化温度が高くなる。B2O3含量が10％以上の場
合は、焼成時にB2O3が溶出し、回路材料として
使用する場合、導体や抵抗体等と反応するので好
ましくない。ZnOは、ガラスの軟化温度を調整す
る効果を有するが、その含量が５％以上の場合
は、ガラスの結晶化を抑制する。 本発明のガラスセラミツク複合材においては、
先記ガラス粉末の35〜60％に対し、アルミナ粉末
を40〜65％混合することを特徴とするが、アルミ
ナ粉末が40％以下の場合は充分な強度が得られな
くなり、65％以上の場合は緻密な材料が得られず
強度が低下する。 また本発明のガラスセラミツク複合材における
ガラス粉末及びアルミナ粉末の粒度は、20μ以下
であることが好ましい。すなわち両者の粒度が
20μ以上である場合は、軟化温度が高くなると共
に両者の融着性が悪くなり、緻密な焼結体が得ら
れず強度が低下する。 実施例 次に本発明のガラスセラミツク複合材の実施例
を示す。次の表は本発明のガラス粉末組成、ガラ
ス粉末とアルミナ粉末の割合、焼成温度、抗折強
度を示したものである。
にはエレクトロニクスにおける回路形成用絶縁
材、パツケージング材、基板材等として広範な用
途が期待されるガラスセラミツク複合材に関する
ものである。 従来技術 従来より回路形成用絶縁材、パツケージング材
及び基板材としてはアルミナセラミツク、プラス
チツク、ガラス等が主に用いられている。しかし
ながらアルミナセラミツクは強度、熱伝導性、機
密性に優れているものの必要な特定形状にするた
めには1600℃以上の高温で焼成しなければならず
生産コストが高くなりがちである。またプラスチ
ツクもしくはこれに無機物粒子をフイラーとして
添加した複合材は、低い焼成温度で必要な特定形
状に成形しやすいが、セラミツクやガラスに比べ
気密性に劣り、高い信頼性が要求される用途には
適さない。更にガラスは、特定形状の成形しやす
く気密性にも優れ、金属やセラミツク等に融着さ
せることができるが、その曲げ強度はたかだか
1000Kg／cm2で機械的強度が低いという問題があ
る。 発明の目的 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、
1000℃以下の低温焼成で必要な特定形状に成形で
きるため生産コストが安価で且つ高強度を有する
ガラスセラミツク複合材を提供することを目的と
するものである。 発明の構成 本発明のガラスセラミツク複合材は重量百分率
で、SiO2 40〜65％、CaO ５〜15％、PbO 10
〜25％、MgO 0.5〜10％、Na2Ｏ １〜10％、
K2Ｏ １〜10％、Al2O3 ０〜20％、B2O3 ０
〜10％、ZnO ０〜５％の組成を有するガラス粉
末35〜60％と、アルミナ粉末40〜65％からなるこ
とを特徴とする。 本発明のガラスセラミツク複合材を構成するガ
ラス粉末、アルミナ粉末について組成範囲を上記
のように限定したのは次の理由による。 本発明の複合材の強度を高くするには、ガラス
を結晶化させる方が好ましいが、SiO2の含量が
40％以下の場合は、ガラスの析出結晶量が少なく
なり、充分な強度の材料が得られない。65％以上
の場合は、ガラスの溶融性が悪くなると共に、軟
化点が高くなり、低温焼成が困難になる。CaO
は、フラツクス剤として含有され、その含量が５
％以下の場合はガラス化が困難になり、15％以上
の場合は、結晶化が強くなりすぎて緻密な材料が
得られない。PbO含量は、フラツクス剤として含
有され、その含量が10％以下の場合は、ガラス化
が困難になり、25％以上の場合、軟化点が低くな
りすぎる。MgO含量が0.5％以下の場合は、緻密
な材料が得られず、10％以上の場合はガラスの溶
融性が悪くなる。Na2Ｏは、フラツクス剤として
含有され、その含量が１％以下の場合は、焼成時
にガラスの軟化温度が高くなつて成形が困難にな
り、10％以上の場合は、製造した材料の絶縁性が
低下する。K2Ｏは、フラツクス剤として含有さ
れ、その含量が１％以下の場合は、ガラス化が困
難になり、10％以上の場合は、ガラスの結晶化を
抑制する。Al2O3含量が20％以上の場合は、ガラ
スの溶融性が困難になると共に焼成時にガラスの
軟化温度が高くなる。B2O3含量が10％以上の場
合は、焼成時にB2O3が溶出し、回路材料として
使用する場合、導体や抵抗体等と反応するので好
ましくない。ZnOは、ガラスの軟化温度を調整す
る効果を有するが、その含量が５％以上の場合
は、ガラスの結晶化を抑制する。 本発明のガラスセラミツク複合材においては、
先記ガラス粉末の35〜60％に対し、アルミナ粉末
を40〜65％混合することを特徴とするが、アルミ
ナ粉末が40％以下の場合は充分な強度が得られな
くなり、65％以上の場合は緻密な材料が得られず
強度が低下する。 また本発明のガラスセラミツク複合材における
ガラス粉末及びアルミナ粉末の粒度は、20μ以下
であることが好ましい。すなわち両者の粒度が
20μ以上である場合は、軟化温度が高くなると共
に両者の融着性が悪くなり、緻密な焼結体が得ら
れず強度が低下する。 実施例 次に本発明のガラスセラミツク複合材の実施例
を示す。次の表は本発明のガラス粉末組成、ガラ
ス粉末とアルミナ粉末の割合、焼成温度、抗折強
度を示したものである。
【表】
表のNo.１〜８の試料は次のように調製した。
試料No.１〜８の各ガラス組成になるように調合
した原料バツチを白金ルツボに入れ1500〜1600℃
で２〜３時間溶融、水砕し、さらにアルミナボー
ルミルで粉砕する。次に分級して適当な粒径に
し、それをアルミナ粉末と混合した後、金型に入
れ、５×５×50mmの棒状にプレス成形する。その
後850〜950℃で２時間焼成し、棒状焼成物を作製
し、各々抗折強度について測定した。 この結果、本発明品が850〜950℃の低温で焼成
でき抗折強度も2250〜3000Kg／cm2と高強度である
ことがわかる。 尚、本発明における抗折強度は、棒状焼成物を
周知の三点荷重方式によつて測定した。 発明の効果 以上のように本発明のガラスセラミツク複合材
は、焼成温度が1000℃以下と低いため生産コスト
を安くすることができ、且つ高い強度を有するた
め、回路形成用絶縁材、パツケージング材、基板
材等として各種広範な用途に利用できる。
した原料バツチを白金ルツボに入れ1500〜1600℃
で２〜３時間溶融、水砕し、さらにアルミナボー
ルミルで粉砕する。次に分級して適当な粒径に
し、それをアルミナ粉末と混合した後、金型に入
れ、５×５×50mmの棒状にプレス成形する。その
後850〜950℃で２時間焼成し、棒状焼成物を作製
し、各々抗折強度について測定した。 この結果、本発明品が850〜950℃の低温で焼成
でき抗折強度も2250〜3000Kg／cm2と高強度である
ことがわかる。 尚、本発明における抗折強度は、棒状焼成物を
周知の三点荷重方式によつて測定した。 発明の効果 以上のように本発明のガラスセラミツク複合材
は、焼成温度が1000℃以下と低いため生産コスト
を安くすることができ、且つ高い強度を有するた
め、回路形成用絶縁材、パツケージング材、基板
材等として各種広範な用途に利用できる。
Claims (1)
- １ 重量百分率で、SiO2 40〜65％、CaO ５〜
15％、PbO 10〜25％、MgO 0.5〜10％、Na2Ｏ
１〜10％、K2Ｏ １〜10％、Al2O3 ０〜20
％、B2O3 ０〜10％、ZnO ０〜５％の組成を有
するガラス粉末35〜60％と、アルミナ粉末40〜65
％からなるガラスセラミツク複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16558685A JPS6227353A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | ガラスセラミツク複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16558685A JPS6227353A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | ガラスセラミツク複合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227353A JPS6227353A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0449497B2 true JPH0449497B2 (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=15815169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16558685A Granted JPS6227353A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | ガラスセラミツク複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227353A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2713376B2 (ja) * | 1987-06-09 | 1998-02-16 | 旭硝子株式会社 | 絶縁層用ガラス組成物 |
| JP2800176B2 (ja) * | 1987-08-18 | 1998-09-21 | 旭硝子株式会社 | ガラスセラミックス組成物 |
| JPH05299916A (ja) * | 1992-04-21 | 1993-11-12 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | ストリップライン共振器 |
| JP3860336B2 (ja) * | 1998-04-28 | 2006-12-20 | 日本特殊陶業株式会社 | ガラスセラミック複合体 |
| CN102515539B (zh) * | 2011-12-24 | 2013-12-04 | 杭州诺贝尔集团有限公司 | 一种微晶玻璃陶瓷复合砖及其生产方法 |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP16558685A patent/JPS6227353A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227353A (ja) | 1987-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |