JPS62182157A - 電気回路基板用磁器組成物 - Google Patents
電気回路基板用磁器組成物Info
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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。
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、電気回路基板用磁器組成物、特に、複数のシ
ート状磁器を積層し、磁器間に回路を形成してなる多層
電気回路基板に適した・磁器組成物に関する。
ート状磁器を積層し、磁器間に回路を形成してなる多層
電気回路基板に適した・磁器組成物に関する。
（従来の技術）
一般に、電子機器の小型化に伴い、電気回路を構成する
各種電子部品を実装するのに磁器基板が汎用され、最近
では、実装密度をさらに高めるため、表面に導電材料で
電気回路を形成してなる磁器シートを複数枚積層してな
る多層磁器基板が開発されている。この種の多層磁器基
板の磁器材料としては、アルミナが採用されているが、
焼結温度が１５００〜１６００℃と高温であることに起
因して、種々の問題があった。即ち、焼結に多大のエネ
ルギーを要し、多層基板の製造コストが高くなる他、基
板内部に形成される内部回路等の導電材料がアルミナの
焼結温度にまで加熱されるため、内部導電材料として高
融点材料、例えば、タングステンやモリブデン等を用い
なければならず、必然的に、内部回路等の抵抗そのもの
が大きくなるという問題がある。
各種電子部品を実装するのに磁器基板が汎用され、最近
では、実装密度をさらに高めるため、表面に導電材料で
電気回路を形成してなる磁器シートを複数枚積層してな
る多層磁器基板が開発されている。この種の多層磁器基
板の磁器材料としては、アルミナが採用されているが、
焼結温度が１５００〜１６００℃と高温であることに起
因して、種々の問題があった。即ち、焼結に多大のエネ
ルギーを要し、多層基板の製造コストが高くなる他、基
板内部に形成される内部回路等の導電材料がアルミナの
焼結温度にまで加熱されるため、内部導電材料として高
融点材料、例えば、タングステンやモリブデン等を用い
なければならず、必然的に、内部回路等の抵抗そのもの
が大きくなるという問題がある。
これらの問題を解決するため、低温で焼結させることが
できる基板用磁器材料として、アルミナに多量の結晶化
ガラス成分を添加したもの、あるいはＢａＳｎＯ３にホ
ウ素を多ｍに添加したものなどが提案されている（例え
ば、特開昭５７−１８４２８９号）。
できる基板用磁器材料として、アルミナに多量の結晶化
ガラス成分を添加したもの、あるいはＢａＳｎＯ３にホ
ウ素を多ｍに添加したものなどが提案されている（例え
ば、特開昭５７−１８４２８９号）。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、アルミナに多重の結晶化ガラス成分を添
加した前者のものでは、得られた磁器に空孔が多数存在
し、空孔を介して導体路間のマイグレーションか発生す
るという問題があり、また、後者のらのでは仮焼物がガ
ラス状となり、仮焼物の粉砕が困難となるばかりでなく
、ホウ素の蒸発が激しく、焼成時に導電材料と反応した
り炉の材料に損傷を与えるという問題がある。
加した前者のものでは、得られた磁器に空孔が多数存在
し、空孔を介して導体路間のマイグレーションか発生す
るという問題があり、また、後者のらのでは仮焼物がガ
ラス状となり、仮焼物の粉砕が困難となるばかりでなく
、ホウ素の蒸発が激しく、焼成時に導電材料と反応した
り炉の材料に損傷を与えるという問題がある。
従って、本発明は、低融点で低抵抗の導電材料を内部導
電材料として使用できるように、より低い温度で焼成で
きると同時に、高比抵抗かつ低誘電率で、誘電体損失の
少ない多層磁器基板を得ることができる磁気組成物を提
供することを目的とする。
電材料として使用できるように、より低い温度で焼成で
きると同時に、高比抵抗かつ低誘電率で、誘電体損失の
少ない多層磁器基板を得ることができる磁気組成物を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、前記問題を解決する手段として、Ｓ＋０ｔ２
５〜７０重徂％、Ａｌｔｏ３１〜３０重量％、ＢａＯ３
１，５〜５重量％、および５ｒＯ２５〜６０重量％また
はＳｒＯとＢａＯ２５〜７０重爪％からなることを特徴
とする電気回路基板用磁器組成物を提供するものである
。なお、散型添加物としてＬＬＯｌＫ、Ｏ及びＮａ、Ｏ
などのアルカリ金属酸化物の少なくとも一種を１．０重
重％以下添加するようにしても良い。
５〜７０重徂％、Ａｌｔｏ３１〜３０重量％、ＢａＯ３
１，５〜５重量％、および５ｒＯ２５〜６０重量％また
はＳｒＯとＢａＯ２５〜７０重爪％からなることを特徴
とする電気回路基板用磁器組成物を提供するものである
。なお、散型添加物としてＬＬＯｌＫ、Ｏ及びＮａ、Ｏ
などのアルカリ金属酸化物の少なくとも一種を１．０重
重％以下添加するようにしても良い。
本発明に係る電気回路基板用磁器組成物を用いて電気回
路基板を製造する場合、例えば、Ｓｉ、ＡＩ、Ｉ３およ
びＳｒまたはＳｒおよびＢａの酸化物らしくは焼成時に
分解して酸化物となる化合物の粉末を秤量、調合し、そ
の原料混合物を８５０〜９５０℃で仮焼した後、粉砕し
、その粉末をバインダーと混練してからシート状に成形
し、次いで、得られたグリーンシートを酸化性雰囲気あ
るいは非酸化性もしくは還元性雰囲気中、８５０〜２Ｏ
００℃で焼成すれば良い。また、多層電気回路基板を製
造する場合、グリーンシート上にＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃ
ｕ、Ｎｉなどの導電材料を含有する導電性ペーストで回
路を印刷し、それらを複数積層してから、導電性ペース
トを構成する導電材料に応じた雰囲気中で焼成すれば良
い。内部導電材料としてＣｕやＮｉなどの卑金属を使用
する場合、それらの酸化を防止するため、非酸化性らし
くは還元性の雰囲気中で焼成するのが好ましい。例えば
、窒素をキャリアガスとして水蒸気（７０℃）中を通過
させ、酸素及び水素の含有量を微量含有させた窒素−水
蒸気雰囲気（通常、Ｎ、９９．７〜９９．８％）中、８
５０〜２Ｏ００℃で焼成するのが好ましい。なお、酸素
を微量含有させるのは、グリーンシートの形成に使用す
るバインダーが仮焼しても、炭素として残存しているた
め、これを完全燃焼させて除去するためである。
路基板を製造する場合、例えば、Ｓｉ、ＡＩ、Ｉ３およ
びＳｒまたはＳｒおよびＢａの酸化物らしくは焼成時に
分解して酸化物となる化合物の粉末を秤量、調合し、そ
の原料混合物を８５０〜９５０℃で仮焼した後、粉砕し
、その粉末をバインダーと混練してからシート状に成形
し、次いで、得られたグリーンシートを酸化性雰囲気あ
るいは非酸化性もしくは還元性雰囲気中、８５０〜２Ｏ
００℃で焼成すれば良い。また、多層電気回路基板を製
造する場合、グリーンシート上にＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃ
ｕ、Ｎｉなどの導電材料を含有する導電性ペーストで回
路を印刷し、それらを複数積層してから、導電性ペース
トを構成する導電材料に応じた雰囲気中で焼成すれば良
い。内部導電材料としてＣｕやＮｉなどの卑金属を使用
する場合、それらの酸化を防止するため、非酸化性らし
くは還元性の雰囲気中で焼成するのが好ましい。例えば
、窒素をキャリアガスとして水蒸気（７０℃）中を通過
させ、酸素及び水素の含有量を微量含有させた窒素−水
蒸気雰囲気（通常、Ｎ、９９．７〜９９．８％）中、８
５０〜２Ｏ００℃で焼成するのが好ましい。なお、酸素
を微量含有させるのは、グリーンシートの形成に使用す
るバインダーが仮焼しても、炭素として残存しているた
め、これを完全燃焼させて除去するためである。
本発明に係る電気回路基板用磁器組成物の組成を前記範
囲に限定したのは次の理由による。
囲に限定したのは次の理由による。
即ち、５ｉＯｚを２５〜７０重量％とじたのは、５ｉＯ
１が２５重量％未満では誘電率が２Ｏよりも高くなって
使用周波数が高い場合に電子機器の特性の低下を招き、
７０重量％を越えると抗折強度が実用可能な下限値、即
ち、１５００ ｋｇｌ’／ｃｍ２より小さくなると同時
に、焼結温度が２Ｏ００°Ｃ以上になって内部導電材料
としてＡｇ−ＰｄやＣｕ等を使用できなくなり本発明の
目的を達成し難いからである。
１が２５重量％未満では誘電率が２Ｏよりも高くなって
使用周波数が高い場合に電子機器の特性の低下を招き、
７０重量％を越えると抗折強度が実用可能な下限値、即
ち、１５００ ｋｇｌ’／ｃｍ２より小さくなると同時
に、焼結温度が２Ｏ００°Ｃ以上になって内部導電材料
としてＡｇ−ＰｄやＣｕ等を使用できなくなり本発明の
目的を達成し難いからである。
Ａ ｌ ｔ ＯＳは焼結温度及び誘電率を低下させる効
果があるが、その含有量が１重量％未満では、添加効果
があまり認められず焼結温度が２Ｏ００℃よりも高くな
り、また３０重量％を越えると、誘電体損失が０．２％
を越えて大きくなるので１〜３０重量％以下とした。
果があるが、その含有量が１重量％未満では、添加効果
があまり認められず焼結温度が２Ｏ００℃よりも高くな
り、また３０重量％を越えると、誘電体損失が０．２％
を越えて大きくなるので１〜３０重量％以下とした。
また、Ｂ、０１を１．５〜５重量％をしたのは、１６５
重量％未満では焼結温度が２Ｏ００℃よりも高くなり、
５重量％を越えると抗折強度が１５００ ｋｇｆ／ｃ＋
＋＋’より小さくなるからである。
重量％未満では焼結温度が２Ｏ００℃よりも高くなり、
５重量％を越えると抗折強度が１５００ ｋｇｆ／ｃ＋
＋＋’より小さくなるからである。
ＳｒＯ単独の場合、その含有量を２５〜６０重爪％とじ
たのは、その含有量か２５重量％未満では焼結温度がｔ
ｏｏｏ℃を越え、６０重量％を越えると、誘電率り月０
を越えて増大するからである。
たのは、その含有量か２５重量％未満では焼結温度がｔ
ｏｏｏ℃を越え、６０重量％を越えると、誘電率り月０
を越えて増大するからである。
ＢａＯはＳｒＯと併添加されることにより抗折強度を向
上させるが、ＳｒＯとＢａＯの合計の含Ｋｍが、２５重
量％未満では抗折強度が実用可能なＩ５００ ｋｇｆ／
ｃｎ＋”より小さくなると共に焼結温度が２Ｏ００℃
を越え、また７０重量％を越えると、誘電率がＩＯより
大きくなるので２５〜７０重量％の範囲とした。
上させるが、ＳｒＯとＢａＯの合計の含Ｋｍが、２５重
量％未満では抗折強度が実用可能なＩ５００ ｋｇｆ／
ｃｎ＋”より小さくなると共に焼結温度が２Ｏ００℃
を越え、また７０重量％を越えると、誘電率がＩＯより
大きくなるので２５〜７０重量％の範囲とした。
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
原料として、５ｉＯａ、Ａ ！ ｔ Ｏ３、ｌ３ｔＯ３
またはＢＮもしくはＢ、Ｃ，５ｒＣＯｓまたはＳｒＯ，
およびＢ ａ ＣＯ３またはＢａＯを用い、これらの原
料を第１表に示す組成比率の磁器が得られるように秤量
、調合した。得られた各原料混合物を８５０〜９５０℃
で仮焼し、粉砕した後、有機バインダーを加えて混練し
、ドクターブレード法にて厚さｌ＋ｎｍのソート状に成
形した。得られたグリーンシートを３０ＸＩＯｍｍの角
板状にカットし、これを空気中８５０〜Ｉ ０５０℃で
１時間焼成して磁器を得、試験片とした。各試験片につ
いて比抵抗、誘電率、誘電体損失及び抗折強度を測定し
た。
またはＢＮもしくはＢ、Ｃ，５ｒＣＯｓまたはＳｒＯ，
およびＢ ａ ＣＯ３またはＢａＯを用い、これらの原
料を第１表に示す組成比率の磁器が得られるように秤量
、調合した。得られた各原料混合物を８５０〜９５０℃
で仮焼し、粉砕した後、有機バインダーを加えて混練し
、ドクターブレード法にて厚さｌ＋ｎｍのソート状に成
形した。得られたグリーンシートを３０ＸＩＯｍｍの角
板状にカットし、これを空気中８５０〜Ｉ ０５０℃で
１時間焼成して磁器を得、試験片とした。各試験片につ
いて比抵抗、誘電率、誘電体損失及び抗折強度を測定し
た。
得られた結果を第１表に示す。
第１表中の値は、それぞれ試験片２Ｏ９Ｉについての平
均値であり、各特性の測定条件は次の通りである。
均値であり、各特性の測定条件は次の通りである。
比抵抗： 直流 ＋００Ｖ
誘電率： ｌ ＭＨｚ
誘電体損失： ＩＭＩ−１ｚ
また、抗折強度は次式により求めた。
式中、Ｐは試験片が折断したときの荷重（ｋｇ）、Ｑは
支点間距離（ｃｍ）、ｂは試験片の幅（ｃｍ）、ｄは試
験片の厚さくｃｍ）である。
支点間距離（ｃｍ）、ｂは試験片の幅（ｃｍ）、ｄは試
験片の厚さくｃｍ）である。
第１表の結果から明らかなように、本発明に係る多層基
板用磁器は、高い比抵抗と低い誘電率を有し、誘電体損
失も小さいなど優れた電気的特性を示すだけでなく、抗
折強度が大きいなど優れた機械的特性を示す。
板用磁器は、高い比抵抗と低い誘電率を有し、誘電体損
失も小さいなど優れた電気的特性を示すだけでなく、抗
折強度が大きいなど優れた機械的特性を示す。
また、これとは別に厚さ０．３〜０．４ｍｍのグリーン
シートを成形する一方、粒径５μｍ以下のＡｇまたはＡ
ｇ−Ｐｄの導電材料粉末と有機質ビヒクルとを重量比８
０：２０の割合で混合して導電性ベーストを調製し、前
記グリーンシートの表面に各導電性ペーストを全面に印
刷し、これを３枚情層して熱圧着し、空気中８５０〜２
Ｏ００℃で焼成した。なお、有機質ビヒクルは、エチル
セルロースをα−テレピネオールで２Ｏ倍に希釈したも
のを使用した。
シートを成形する一方、粒径５μｍ以下のＡｇまたはＡ
ｇ−Ｐｄの導電材料粉末と有機質ビヒクルとを重量比８
０：２０の割合で混合して導電性ベーストを調製し、前
記グリーンシートの表面に各導電性ペーストを全面に印
刷し、これを３枚情層して熱圧着し、空気中８５０〜２
Ｏ００℃で焼成した。なお、有機質ビヒクルは、エチル
セルロースをα−テレピネオールで２Ｏ倍に希釈したも
のを使用した。
得られた多層磁器基板について、磁器とＡｇまたはＡｇ
−Ｐｄとの反応を分析したところ、両者間での反応は見
られず、ＡｇおよびＡｇ−Ｐｄはいずれも良好な導電性
を示し、Ａｇの面積抵抗は２ｍΩ／口で、Ａｇ−Ｐｄの
面積抵抗は２０ｍΩ／口であっ（実施例２） 実施例Ｉで作成した１ｍｍ厚のグリーンシートを用い、
３０Ｘ２Ｏｍｍの角板状にカットし、これを６００℃に
加熱してバインダーを予備燃焼させた後、９００℃で完
全燃焼させ、次いで水蒸気（７０°Ｃ）中に通過させた
窒素をキャリヤガスとする窒素−水蒸気の還元性もしく
は非酸化性雰囲気中、９５０〜２Ｏ００℃で１時間焼成
して磁器を得、試験片とした。実施例１と同様にして各
試験片について比抵抗、誘電率、誘電体損失及び抗折強
度を測定した。得られた結果を第２表に示す。
−Ｐｄとの反応を分析したところ、両者間での反応は見
られず、ＡｇおよびＡｇ−Ｐｄはいずれも良好な導電性
を示し、Ａｇの面積抵抗は２ｍΩ／口で、Ａｇ−Ｐｄの
面積抵抗は２０ｍΩ／口であっ（実施例２） 実施例Ｉで作成した１ｍｍ厚のグリーンシートを用い、
３０Ｘ２Ｏｍｍの角板状にカットし、これを６００℃に
加熱してバインダーを予備燃焼させた後、９００℃で完
全燃焼させ、次いで水蒸気（７０°Ｃ）中に通過させた
窒素をキャリヤガスとする窒素−水蒸気の還元性もしく
は非酸化性雰囲気中、９５０〜２Ｏ００℃で１時間焼成
して磁器を得、試験片とした。実施例１と同様にして各
試験片について比抵抗、誘電率、誘電体損失及び抗折強
度を測定した。得られた結果を第２表に示す。
第２表の結果から明らかなように、本発明に係る基板用
磁器は、非酸化性雰囲気中で焼成しても、特性の変化が
無く、酸化性雰囲気中で焼成した場合と同様、高い比抵
抗と低い誘電率とを有し、誘電体損失が小さいだけでな
く、高い抗折強度を示す。
磁器は、非酸化性雰囲気中で焼成しても、特性の変化が
無く、酸化性雰囲気中で焼成した場合と同様、高い比抵
抗と低い誘電率とを有し、誘電体損失が小さいだけでな
く、高い抗折強度を示す。
また、実施例Ｉで作成した０、３〜０．４ｍｍ厚のグリ
ーンシートを用い、実施例１と同様にして、その表面上
に粒径５μｍ以下の銅粉末と有機質ビヒクルとを重量比
８０：２０の割合で混合した銅ペーストを印刷し、これ
を３枚積み重ねて熱圧着し、前記の場合と同じ窒素−水
蒸気中、９５０〜２Ｏ００℃で焼成した。
ーンシートを用い、実施例１と同様にして、その表面上
に粒径５μｍ以下の銅粉末と有機質ビヒクルとを重量比
８０：２０の割合で混合した銅ペーストを印刷し、これ
を３枚積み重ねて熱圧着し、前記の場合と同じ窒素−水
蒸気中、９５０〜２Ｏ００℃で焼成した。
得られた多層磁器基板のＣｕ導体は酸化されていす、良
好な導電性を示し、その面積抵抗は２ｍΩ／口であった
。
好な導電性を示し、その面積抵抗は２ｍΩ／口であった
。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２Ｏ
００℃以下の温度で焼成でき、高比抵抗、かつ低誘電率
で、誘電体損失の少ない多層磁器基板を得ることができ
る。また、製造過程において、仮焼後の粉砕等の処理か
行い易く、しから酸化性雰囲気あるいは非酸化性雰囲気
のいずれの雰囲気中で焼成しても、比抵抗などの電気的
特性、抗折強度などの機械的特性、さらには熱的特性の
変化が無く、内部導体との反応ら見られないので、Ａｇ
やＡｇ−Ｐｄなどの他、ＣｕやＮｉなどの卑金属も使用
することができ、多層基板のコストダウンを図ることも
できる。さらに、導体としてサーメット抵抗材料などを
印刷して、抵抗体をも形成ずろことができるなど、優れ
た効果が得られる。
００℃以下の温度で焼成でき、高比抵抗、かつ低誘電率
で、誘電体損失の少ない多層磁器基板を得ることができ
る。また、製造過程において、仮焼後の粉砕等の処理か
行い易く、しから酸化性雰囲気あるいは非酸化性雰囲気
のいずれの雰囲気中で焼成しても、比抵抗などの電気的
特性、抗折強度などの機械的特性、さらには熱的特性の
変化が無く、内部導体との反応ら見られないので、Ａｇ
やＡｇ−Ｐｄなどの他、ＣｕやＮｉなどの卑金属も使用
することができ、多層基板のコストダウンを図ることも
できる。さらに、導体としてサーメット抵抗材料などを
印刷して、抵抗体をも形成ずろことができるなど、優れ
た効果が得られる。
Claims (2)
- （１）ＳｉＯ＿２２５〜７０重量％、Ａｌ＿２Ｏ＿３１
〜３０重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３１．５〜５重量％、および
ＳｒＯ２５〜６０重量％またはＳｒＯとＢａＯ２５〜７
０重量％からなることを特徴とする電気回路基板用磁器
組成物。 - （２）アルカリ金属酸化物の少なくとも一種を１．０重
量％以下含有する特許請求の範囲第１項記載の電気回路
基板用磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61024990A JPH0674168B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 電気回路基板用磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61024990A JPH0674168B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 電気回路基板用磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182157A true JPS62182157A (ja) | 1987-08-10 |
| JPH0674168B2 JPH0674168B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=12153416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61024990A Expired - Lifetime JPH0674168B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 電気回路基板用磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674168B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016185921A1 (ja) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | 株式会社村田製作所 | 低温焼結セラミック材料、セラミック焼結体およびセラミック電子部品 |
-
1986
- 1986-02-06 JP JP61024990A patent/JPH0674168B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016185921A1 (ja) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | 株式会社村田製作所 | 低温焼結セラミック材料、セラミック焼結体およびセラミック電子部品 |
| JPWO2016185921A1 (ja) * | 2015-05-15 | 2018-01-18 | 株式会社村田製作所 | 低温焼結セラミック材料、セラミック焼結体およびセラミック電子部品 |
| US10906839B2 (en) | 2015-05-15 | 2021-02-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Low temperature cofired ceramic material, ceramic sintered body, and ceramic electronic component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674168B2 (ja) | 1994-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |