JPH0740633B2 - 絶縁層用組成物 - Google Patents
絶縁層用組成物Info
- Publication number
- JPH0740633B2 JPH0740633B2 JP60277944A JP27794485A JPH0740633B2 JP H0740633 B2 JPH0740633 B2 JP H0740633B2 JP 60277944 A JP60277944 A JP 60277944A JP 27794485 A JP27794485 A JP 27794485A JP H0740633 B2 JPH0740633 B2 JP H0740633B2
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- Japan
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- insulating layer
- composition
- glass
- weight
- firing
- Prior art date
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、絶縁層用組成物に関する。
［従来の技術］ 厚膜法により基板上に導体を形成し、該導体上に絶縁層
を形成し、更に絶縁層上に導体を形成する電子部品が知
られている。かかる導体は銅ペースト、Ag−Pdペースト
を印刷し焼成することによって形成される。銅導体はAg
−Pd導体と比べると抵抗値及び電気的マイグレーション
が小さいこと、はんだ付けにより侵食され難いこと等の
利点がある。しかし銅は酸化され易くそれを防ぐため、
導体を形成するための焼成は、酸素濃度10ppm以下の窒
素雰囲気中で行なわれている。同様の目的で銅導体上に
形成する絶縁層の焼成も銅程度の雰囲気で行なわれる。
を形成し、更に絶縁層上に導体を形成する電子部品が知
られている。かかる導体は銅ペースト、Ag−Pdペースト
を印刷し焼成することによって形成される。銅導体はAg
−Pd導体と比べると抵抗値及び電気的マイグレーション
が小さいこと、はんだ付けにより侵食され難いこと等の
利点がある。しかし銅は酸化され易くそれを防ぐため、
導体を形成するための焼成は、酸素濃度10ppm以下の窒
素雰囲気中で行なわれている。同様の目的で銅導体上に
形成する絶縁層の焼成も銅程度の雰囲気で行なわれる。
しかしながら、従来の絶縁層用の組成物をかかる雰囲気
中で焼成すると、組成物中の有機バインダーの除去が不
十分で発泡したり黒化したりし絶縁破壊電圧が低いとい
う難点があった。
中で焼成すると、組成物中の有機バインダーの除去が不
十分で発泡したり黒化したりし絶縁破壊電圧が低いとい
う難点があった。
［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、上記低酸素濃度の雰囲気で焼成し上記難点を
生じることのない絶縁層用組成物の提供を目的とする。
生じることのない絶縁層用組成物の提供を目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明はSiO2−Al2O3−B2O3系のガラス粉末60〜95重量
％とアルミナ等の耐火物フィラー５〜40重量％とからな
るガラスセラミック組成物に有機バインダーを添加して
なる組成物において、前記ガラス粉末は、重量％表示で
実質的に SiO2 30 〜50 Al2O3 12.5〜20 MgO＋CaO＋SrO＋BaO ５ 〜40 PbO＋ZnO １ 〜25 B2O3 １ 〜 7 TiO2＋ZrO2 １ 〜 7 Li2O＋Na2O＋K2O ０ 〜 3 からなり、焼成によって該有機バインダーを酸化する酸
化剤を該組成物に添加した非酸化性雰囲気で焼成し絶縁
層を形成する絶縁層用組成物を提供する。
％とアルミナ等の耐火物フィラー５〜40重量％とからな
るガラスセラミック組成物に有機バインダーを添加して
なる組成物において、前記ガラス粉末は、重量％表示で
実質的に SiO2 30 〜50 Al2O3 12.5〜20 MgO＋CaO＋SrO＋BaO ５ 〜40 PbO＋ZnO １ 〜25 B2O3 １ 〜 7 TiO2＋ZrO2 １ 〜 7 Li2O＋Na2O＋K2O ０ 〜 3 からなり、焼成によって該有機バインダーを酸化する酸
化剤を該組成物に添加した非酸化性雰囲気で焼成し絶縁
層を形成する絶縁層用組成物を提供する。
本発明において添加する酸化剤は酸素濃度約10ppm以下
の非酸化性雰囲気で焼成し絶縁層を形成する際組成物中
の有機バインダーを酸化除去する作用があれば特に限定
されない。中でも取扱、入手が容易であることからMn
O2，TiO2，CeO2，V2O5，Cr2O3，Co2O3，MoO3，及びWO3
が特に望ましい。かかる酸化剤は単独で使用してもよ
く、２種以上併用してもよい。
の非酸化性雰囲気で焼成し絶縁層を形成する際組成物中
の有機バインダーを酸化除去する作用があれば特に限定
されない。中でも取扱、入手が容易であることからMn
O2，TiO2，CeO2，V2O5，Cr2O3，Co2O3，MoO3，及びWO3
が特に望ましい。かかる酸化剤は単独で使用してもよ
く、２種以上併用してもよい。
かかる酸化剤の添加量は、ガラス粉末及び耐火物フィラ
ーの総量であるガラスセラミック組成物に対し重量で0.
05〜５％添加するのが好ましい。酸化剤の添加量が0.05
％未満では添加による効果が少なく、他方５％を越える
と絶縁層が緻密にならず、耐電圧特性が低下するので好
ましくない。酸化剤の添加量は上記範囲中0.01〜３％の
範囲がより望ましい。
ーの総量であるガラスセラミック組成物に対し重量で0.
05〜５％添加するのが好ましい。酸化剤の添加量が0.05
％未満では添加による効果が少なく、他方５％を越える
と絶縁層が緻密にならず、耐電圧特性が低下するので好
ましくない。酸化剤の添加量は上記範囲中0.01〜３％の
範囲がより望ましい。
本発明によるガラス粉末としては銅導体との反応を抑制
するため一部結晶化する特性を有するSiO2−Al2O3−B2O
3系のものである。
するため一部結晶化する特性を有するSiO2−Al2O3−B2O
3系のものである。
この系のガラス粉末の含有量は60％より少ないと充分な
緻密焼結層ができず電気特性が低下する。一方、95％よ
り多いと銅導体との反応性が大きくなり、銅導体のハン
ダ濡れ性を損なうガラス粉末は上記範囲中65〜93％の範
囲が好ましい。
緻密焼結層ができず電気特性が低下する。一方、95％よ
り多いと銅導体との反応性が大きくなり、銅導体のハン
ダ濡れ性を損なうガラス粉末は上記範囲中65〜93％の範
囲が好ましい。
一方、耐火物フィラーとしては、アルミナ（Al2O3），
ジルコン（ZrSiO4），コージエライト（2MgO・2Al2O3・
5SiO2）が単独または併用で用いることができるが、こ
れらのフィラーはいずれも銅導体との反応性が小さく且
つ、ガラスとはなじみ易く緻密な焼結層が得られ、さら
に入手し易いという特徴を持っている。
ジルコン（ZrSiO4），コージエライト（2MgO・2Al2O3・
5SiO2）が単独または併用で用いることができるが、こ
れらのフィラーはいずれも銅導体との反応性が小さく且
つ、ガラスとはなじみ易く緻密な焼結層が得られ、さら
に入手し易いという特徴を持っている。
本発明におけるガラス粉末としては、重量％表示で実質
的に SiO2 30 〜50 Al2O3 12.5〜20 MgO＋CaO＋SrO＋BaO ５ 〜40 PbO＋ZnO １ 〜25 B2O3 １ 〜 7 TiO2＋ZrO2 １ 〜 7 Li2O＋Na2O＋K2O ０ 〜 3 からなる組成のものである。その理由は次の通りであ
る。
的に SiO2 30 〜50 Al2O3 12.5〜20 MgO＋CaO＋SrO＋BaO ５ 〜40 PbO＋ZnO １ 〜25 B2O3 １ 〜 7 TiO2＋ZrO2 １ 〜 7 Li2O＋Na2O＋K2O ０ 〜 3 からなる組成のものである。その理由は次の通りであ
る。
SiO2はガラスのネットワークホーマーであり、焼成によ
って析出する主結晶（バリウムアルミニウムシリケー
ト）の成分である。SiO2が30％より少ないとガラス軟化
温度が低くなり過ぎ、銅導体との反応性が大となる。一
方、50％より多いとガラスが硬くなり過ぎ、緻密な焼結
層が得られない。望ましい範囲は33〜47重量％である。
って析出する主結晶（バリウムアルミニウムシリケー
ト）の成分である。SiO2が30％より少ないとガラス軟化
温度が低くなり過ぎ、銅導体との反応性が大となる。一
方、50％より多いとガラスが硬くなり過ぎ、緻密な焼結
層が得られない。望ましい範囲は33〜47重量％である。
Al2O3は、析出する結晶成分である。12.5％より少ない
と結晶化不十分となる。一方、20％を越えるとガラス溶
解中に失透が生成しする。望ましくは14〜18％である。
と結晶化不十分となる。一方、20％を越えるとガラス溶
解中に失透が生成しする。望ましくは14〜18％である。
MgO＋CaO＋SrO＋BaOは、結晶化調整、膨張係数調整およ
び溶解調整成分で、合量として５％より少ないと結晶化
不十分となる。一方、40％より多いと熱膨張係数が大き
くなり過ぎる。望ましくは８〜38％である。
び溶解調整成分で、合量として５％より少ないと結晶化
不十分となる。一方、40％より多いと熱膨張係数が大き
くなり過ぎる。望ましくは８〜38％である。
PbO＋ZnOはフラックス成分として用いる合量で１％より
少ないとその効果はなく、一方、25％より多いとガラス
軟化温度が低くなり過ぎる。望ましくは２〜23％であ
る。
少ないとその効果はなく、一方、25％より多いとガラス
軟化温度が低くなり過ぎる。望ましくは２〜23％であ
る。
B2O3はフラックス成分として用いるが、１％より少ない
と効果がない。７％より多いと有機バインダーと反応
し、ガラスが一部還元され、電気特性が低下する。望ま
しくは２〜５％である。
と効果がない。７％より多いと有機バインダーと反応
し、ガラスが一部還元され、電気特性が低下する。望ま
しくは２〜５％である。
TiO2＋ZrO2は結晶化調整剤として用いる。１％よる少な
いと効果がない。一方、７％を越えるとガラスの軟化温
度が高くなり過ぎる。望ましくは合量で２〜５％であ
る。
いと効果がない。一方、７％を越えるとガラスの軟化温
度が高くなり過ぎる。望ましくは合量で２〜５％であ
る。
Li2O＋Na2O＋K2Oはガラス溶解性の改善目的で使用し得
るが、電気的マイグレーション面より、３％未満であ
る。
るが、電気的マイグレーション面より、３％未満であ
る。
耐火物フィラーとしては、アルミナ（Al2O3），ジルコ
ン（ZrSiO4），コージエライト（2MgO・2Al2O3・5Si
O2）を単独あるいは併用で前記ガラス粉末と混合して用
いる。合量で40％を越えると、緻密な焼結層が得られな
い。一方、５％より少ないとガラスと銅導体の反応が大
となり、銅導体のハンダ濡れが損なわれる。望ましくは
７〜35重量％である。
ン（ZrSiO4），コージエライト（2MgO・2Al2O3・5Si
O2）を単独あるいは併用で前記ガラス粉末と混合して用
いる。合量で40％を越えると、緻密な焼結層が得られな
い。一方、５％より少ないとガラスと銅導体の反応が大
となり、銅導体のハンダ濡れが損なわれる。望ましくは
７〜35重量％である。
本発明において使用される有機バインダーとしては特に
限定されず、例えばエチルセルロース、ニトロセルロー
ス、アクリル樹脂をα−テルピネオールら溶解したもの
が使用される。
限定されず、例えばエチルセルロース、ニトロセルロー
ス、アクリル樹脂をα−テルピネオールら溶解したもの
が使用される。
［実施例］ 目標組成となるように各原料を調合し、白金坩堝に入
れ、1400〜1500℃で３〜４時間、加熱攪拌溶解した。次
いで、これを水砕し、更に粉砕装置により耐火物フィラ
ーとガラス粉末とが所定の割合になるように粉砕兼混合
した粉砕後の粉末の平均粒径はスクリーン印刷用として
用いるため、1.5〜2.5μｍとなるように調製した。
れ、1400〜1500℃で３〜４時間、加熱攪拌溶解した。次
いで、これを水砕し、更に粉砕装置により耐火物フィラ
ーとガラス粉末とが所定の割合になるように粉砕兼混合
した粉砕後の粉末の平均粒径はスクリーン印刷用として
用いるため、1.5〜2.5μｍとなるように調製した。
次いで、これらの粉末とビヒクルを混合しペースト状と
したが、ここでは一般的に用いられているエチルセルロ
ースとα−テルピネオール系のビヒクルを使用した。さ
らに、これに酸化剤を添加しライカイ機および３本ロー
ラーにより混練しペーストを得た。耐火物フィラー、酸
化剤、ガラス粉末の組成及びこれらの混合割合を表１に
示した。
したが、ここでは一般的に用いられているエチルセルロ
ースとα−テルピネオール系のビヒクルを使用した。さ
らに、これに酸化剤を添加しライカイ機および３本ロー
ラーにより混練しペーストを得た。耐火物フィラー、酸
化剤、ガラス粉末の組成及びこれらの混合割合を表１に
示した。
次いで、これらペーストを用い、200メッシュ総厚105μ
ｍのスクリーンを用い印刷しコンデンサパターンにより
電気的絶縁特性および銅導体のハンダ濡れ性について評
価した。ここで、上部および下部導体として使用した材
料は、デュポン社・コード番号9922および9923であり、
焼成はO2濃度5ppmで900℃10分間Ｍ行なった。絶縁層の
厚みは40±２μｍであった。表１より明らかな如く、本
発明による組成物は、電気特性に優れ、且つハンダの濡
れも良好である。比較例として本発明による組成物以外
のものについても同様のテストを行なったので、併せて
表１に示す。なお、各特性の評価方法は次のとおりであ
る。
ｍのスクリーンを用い印刷しコンデンサパターンにより
電気的絶縁特性および銅導体のハンダ濡れ性について評
価した。ここで、上部および下部導体として使用した材
料は、デュポン社・コード番号9922および9923であり、
焼成はO2濃度5ppmで900℃10分間Ｍ行なった。絶縁層の
厚みは40±２μｍであった。表１より明らかな如く、本
発明による組成物は、電気特性に優れ、且つハンダの濡
れも良好である。比較例として本発明による組成物以外
のものについても同様のテストを行なったので、併せて
表１に示す。なお、各特性の評価方法は次のとおりであ
る。
特性評価法 絶縁抵抗 タケダ理研製振動容量型微れ電流電 位計により100V印加時の絶縁抵抗を 測定した。温度25±１℃、湿度45± １％、絶縁層厚み:40±２μｍ。
絶縁破壊電圧 100V如にStep upし、各電圧で１分間保持し、破壊電圧
値を示す温度25±１℃、湿度45±１％。
値を示す温度25±１℃、湿度45±１％。
ハンダ濡れ性 タムラ化研XA−100フラックスを塗布した後、230±５℃
のPb−Sn共晶ハンダバス中に5sec dispし引上げた。Cu
パッド面積に対するハンダが乗った面積で表示した。
のPb−Sn共晶ハンダバス中に5sec dispし引上げた。Cu
パッド面積に対するハンダが乗った面積で表示した。
［発明の効果］ 本発明によれば、銅の酸化を生じない酸素濃度の低い雰
囲気中で焼成し、絶縁破壊電圧、ハンダ濡れ性に優れた
絶縁層を形成することができる。
囲気中で焼成し、絶縁破壊電圧、ハンダ濡れ性に優れた
絶縁層を形成することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】SiO2−Al2O3−B2O3系のガラス粉末60〜95
重量％とアルミナ等の耐火物フィラー５〜40重量％とか
らなるガラスセラミック組成物に有機バインダーを添加
してなる組成物において、前記ガラス粉末は、重量％表
示で実質的に SiO2 30 〜50 Al2O3 12.5〜20 MgO＋CaO＋SrO＋BaO ５ 〜40 PbO＋ZnO １ 〜25 B2O3 １ 〜 7 TiO2＋ZrO2 １ 〜 7 Li2O＋Na2O＋K2O ０ 〜 3 からなり、焼成によって該有機バインダーを酸化する酸
化剤を該組成物に添加した非酸化性雰囲気で焼成し絶縁
層を形成する絶縁層用組成物。 - 【請求項２】前記酸化剤は、ガラスセラミック組成物に
対し、0.05〜５重量％添加されている特許請求の範囲第
１項記載の絶縁層用組成物。 - 【請求項３】前記酸化剤は、MnO2，TiO2，CeO2，V2O5，
Cr2O3，Co2O3，MoO3，又はWO3から選ばれた少なくとも
１者である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の絶縁
層用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60277944A JPH0740633B2 (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 絶縁層用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60277944A JPH0740633B2 (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 絶縁層用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137897A JPS62137897A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH0740633B2 true JPH0740633B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=17590450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60277944A Expired - Fee Related JPH0740633B2 (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 絶縁層用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740633B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0717404B2 (ja) * | 1986-05-02 | 1995-03-01 | 旭硝子株式会社 | 封着用組成物 |
| 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 |
| JP2510136B2 (ja) * | 1987-08-27 | 1996-06-26 | 日本電気硝子株式会社 | 絶縁層用ガラス組成物 |
| JPH0288232A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-28 | Asahi Glass Co Ltd | 低温焼成多層基板とその組成物 |
| JP2812336B2 (ja) * | 1988-11-01 | 1998-10-22 | 旭硝子株式会社 | ペースト組成物 |
| JP3647130B2 (ja) * | 1996-02-06 | 2005-05-11 | 昭栄化学工業株式会社 | 絶縁体ガラス組成物とこれを用いた厚膜多層回路絶縁層用ガラス組成物 |
| EP1828068B1 (en) * | 2004-11-23 | 2010-04-21 | Ferro Techniek Holding B.V. | Heating element and method for detecting temperature changes |
| NL1027571C2 (nl) * | 2004-11-23 | 2006-05-24 | Ferro Techniek Holding Bv | Emailsamenstelling voor toepassing als dielektricum, en gebruik van een dergelijke emailsamenstelling. |
| JP5532505B2 (ja) * | 2009-07-23 | 2014-06-25 | 日本電気硝子株式会社 | コンデンサー用ガラスフィルム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6185709A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-01 | 株式会社フジクラ | 無機絶縁電線 |
| JPS6278145A (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-10 | 日本碍子株式会社 | 電気絶縁体用セラミツク組成物 |
| JPH069320B2 (ja) * | 1985-11-16 | 1994-02-02 | 株式会社住友金属セラミックス | 低温焼成セラミツクス多層配線基板 |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP60277944A patent/JPH0740633B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62137897A (ja) | 1987-06-20 |
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| JPH0362286B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |