JPH0585498B2

JPH0585498B2 -

Info

Publication number: JPH0585498B2
Application number: JP60187714A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hoshi; Shoichi Tosaka; Takashi Yoshimi
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1985-08-26
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1993-12-07
Also published as: JPS6246954A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は、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〕従来、多層回路基板の材料には、主として絶縁
性に優れたアルミナ系磁器組成物が使用されてい
た。この磁器組成物は約96％のAl₂O₃粉末と、
SiO₂，MgO，CaO等の粉末からなる磁器原料を
還元雰囲気において、1500〜1600℃の温度で焼成
することにより得られる。また、基板内部の導体
の印刷にはMoやＷを主体とした導電ペーストが
使用されている。〔発明が解決しようとする問題点〕上記従来のアルミナ磁器組成物は、熱膨張係数
が7.5×10^-6／℃（線膨張係数）以上と大きいた
め、熱衝撃に弱く、これから作られた多層回路基
板に数十度以上の温度差の熱衝撃を与えると、ク
ラツクが発生するという欠点があつた。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、同基板を予め半田の溶融温度に近い温度ま
で、ゆつくり時間をかけて加熱していく、いわゆ
る予熱工程を必要とした。この発明は、従来のアルミナ系絶縁性磁器組成
物における上記の問題を解決すべくなされたもの
で、従来の磁器組成物に比べて熱膨張係数が小さ
く、電気部品の半田付け等に伴う熱衝撃によつ
て、多層配線基板にクラツク等の損傷が生じにく
い絶縁性磁器組成物を提供することを目的とす
る。〔問題を解決するための手段〕この発明の絶縁性磁器組成物は、SiO₂を12.8〜
65.6モル％と、Al₂O₃を１〜40モル％と、MgOを
１〜40.7モル％と、ZrO₂を１〜30.3モル％と、
Li₂Ｏを0.5〜10モル％と、CaO，SrO，BaO，
ZnOのグループから選ばれた一種以上を５〜45モ
ル％と、Mn₃O₄，Co₃O₄，NiO，CuOのグループ
から選ばれた１種以上を0.3〜７モル％の比率で
混合したものを、酸化雰囲気で焼成してなるもの
である。〔実施例〕以下、この発明の実施例ついて説明する。まず下表に掲げる各試料の製作方法と条件につ
いて、試料１を例にとつて説明すると、SiO₂粉
末を50.3ｇ、Al₂O₃粉末を5.9ｇ、MgO粉末を3.0
ｇ、ZrO₂粉末を7.0ｇ、Li₂CO₃粉末を10.3ｇ、
CaCO₃粉末を24.5ｇ、及びMn₃O₄粉末を4.3ｇず
つ秤量した。なお、上記Ca，Liの炭酸塩粉末は、
何れも空気中で安定なものを使用した。上記粉末をボールミルに入れ、約15時間ボール
ミリングすることにより、これらを湿式混合し
た。次に、上記混合粉末に対して、ポリビニルブチ
ラール樹脂を８重量％、ジブチルフタレートを８
重量％、アセトンを40重量％、オレイン酸を0.5
重量％ずつ加えて攪拌し、スラリーを作つた。次
で、このスラリーをドクターブレード法によつて
延伸し、厚さ0.25mmの長尺な未焼結磁器シートを
作り、これを10cm角に切断した。そして切断された未焼結磁器シートから次の３
種類のテストピースを作つた。第一のテストピー
スは、上記シートを直径16mmの円板形に打ち抜い
たものである。第二のテストピースは、上記シー
トを17枚重ねて圧着したものを、長さ36mm、幅４
mmの寸法に切断したもので、その厚さは約４mmで
ある。第三のテストピースは、上記シートにPd
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枚重ねて圧着し、長さ30
mm、幅15mmに切断したもので、厚さは約1.5mmで
ある。これらテストピースを、空気中で毎時100℃の
割合で1000℃まで昇温させ、この温度を２時間維
持した後、常温まで毎時200℃の割合で冷却する
というプロフアイルで焼成した。続いて、焼成後のテストピースについて、それ
ぞれ次の方法で試験を行つた。第一の円板形のテストピースについては、その
両主面にIn−Ga合金を塗布して、直径10mmの電
極を設け、比誘電率ε、クオリテイフアクタＱ及
び抵抗率ρ（Ωcm）を測定した。比誘電率εは、
25℃の温度下において1MHzの周波数で測定した
静電容量により算出し、Ｑは、上記静電容量と同
様の条件で測定した。また抵抗率ρは、500Vの
直流電圧を印加し、印加開始から60秒後の絶縁抵
抗値から算出した。 17枚の磁器シートを積層して作られた第二のテ
ストピースについては、温度20〜500℃における
線膨張係数α（／℃）を測定した。 Pdの配線パターンが印刷された第三のテスト
ピースについては、予熱せずに常温から250℃の
溶融半田に３秒間浸漬した後、引き上げ、常温ま
で自然冷却させて、クラツク等の発生の有無を調
べた。また、このテストピースを使用し、内部の
配線パターンが肉眼で透けて見えるか否かで遮光
性を調べた。そして、透けて見えないものを遮光
性良好とし、透けて見えるものを遮光性不良とし
た。以下、試料２〜78についても、下表の各欄に示
すような組成を有する磁器組成物から、３種類の
テストピースを作り、それぞれ試料１と同様の方
法と条件で試験を行つた。但し、焼成温度FTは、
各々異なり、別表各欄に示す温度で実施した。下表から明らかな通り、これら１〜78までの試
料は、焼成温度FTが950〜1250℃、線膨張係数α
が3.5〜6.5×10^-6／℃であつた。また、何れも溶
融半田への浸漬試験においてクラツク等の発生は
認められず、遮光性も良好であつた。なお、下表
に具体的な数値の掲載を省略したが、これら試料
の非誘電率εは６〜９、Ｑは500〜2000、抵抗率
ρは１×10¹³〜５×10¹⁴Ωcmであつた。また、上記実施例との比較のため、次の表の試
料No.79〜92のように、本発明の組成要件を満たさ
ない磁器組成物から、３種類のテストピースを作
つた。そして、それらのそれぞれについて、試料
No.１〜78と同様の方法と条件で試験を行い、その
結果を焼成温度FTと共に表の試料No.79〜92の欄
に示した。

【表】

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明の絶縁磁器組成物
では、3.5〜6.5×10^-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から作られた
多層回路基板は、電子部品の半田付け工程で通常
受ける230℃程度の温度差による熱衝撃によつて、
クラツクが発生しない。これにより、多層配線基
板に電子部品を半田付けする際に、従来必要とさ
れていた予熱工程を省くことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１ SiO₂を12.8〜65.6モル％と、Al₂O₃を１〜40
モル％と、MgOを１〜40.7モル％と、ZrO₂を１
〜30.3モル％と、Li₂Ｏを0.5〜10モル％と、CaO，
SrO，BaO，ZnOのグループから選ばれた一種以
上を５〜45モル％と、Mn₃O₄，Co₃O₄，NiO，
CuOのグループから選ばれた１種以上を0.3〜７
モル％の比率で混合したものを、酸化雰囲気で焼
成してなる絶縁性磁器組成物。