JPS6233682B2

JPS6233682B2 -

Info

Publication number: JPS6233682B2
Application number: JP5994379A
Authority: JP
Inventors: Masanori Suzuki
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1987-07-22
Also published as: JPS55151707A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は多層厚膜回路形成等に用いられる絶縁
層焼成ペースト用粉末状無機組成物に関するもの
である。

従来多層厚膜回路等を製造する最も一般的な方
法は、アルミナ等のセラミツクス基板に金
（Au），銀（Ag），白金（Pt），パラジウム
（Pd），タングステン（Ｗ），モリブデン（Mo）
およびこれらの合金からなる導体層焼成ペースト
を用いて導体回路を印刷し、これを炉に入れて焼
成し導体回路を形成したり、あるいはまたメツキ
法により導体回路を形成し、次にこれら導体回路
と第２層導体回路とを絶縁する絶縁層を形成する
ために絶縁層焼成ペーストを塗布し炉に入れて焼
成して絶縁層を積層する方法を用いている。この
場合、絶縁層焼成ペーストの塗布に際しては、第
１層導体回路と第２層導体回路を結ぶ接続孔を残
す必要がある。そして塗布した絶縁層焼成ペース
トの層は再び炉に入れて焼成して固着させ塗布に
際して期待したとおりの形状を有する絶縁層を形
成する。次にこの絶縁層面の接続孔に導体層焼成
ペーストがつまるように第２層導体回路を形成し
焼成固着させる。このようにして必要に応じて第
３相，第４層の導体回路を同じ方法で形成し、用
途に応じ最上部層にIC，あるいはLSIを接続する
などして所望の多層電子回路を実装していた。

これら多層回路形成に必要な絶縁層は、比較的
低温度で緻密に焼結でき、ピンホールが少ないこ
と、耐酸性、（導体回路をメツキ法で形成する場
合特に要求される），高耐電圧，低熱抵抗，低誘
電率，等々の要求を兼ね備えていることが強く要
望されている。従来こうして目的に用いられてき
た絶縁層焼成ペーストは、一般的に無機物として
結晶化ガラスが用いられ、この結晶化ガラスを粉
末化したガラス粉末をバインダー例えばエチルセ
ルローズ，ポリビニルブチラール等を溶剤例えば
ブチルカルビトールアセテート，テルピネオール
に溶解させたビヒクル中に分散混練したものであ
つた。しかし、結晶化ガラスのみを用いた従来の
絶縁層焼成ペーストは再加熱によつて結晶化して
絶縁層を形成するはずなのであるが、十分な結晶
化が得られないことも多く、かかるときは耐酸性
に乏しく緻密化も不充分である。また熱抵抗値が
アルミナ（Al₂O₃），スピネル（MgO・Al₂O₃）等
に比較して大きい等々の欠点があつた。

本発明の目的は、これらの欠点を除去したすな
わち、緻密化に優れ、ピンホールが少なく，熱抵
抗が小さく，耐電圧、及び耐酸性にすぐれた絶縁
層焼成ペースト用の粉末状無機組成物を提供する
ことにある。

本発明によれば、１〜８m²／ｇの比表面積を有
する粉末状のガラス（以下簡単の為ガラス粉末と
いう）を30〜70重量部及び合算して100重量部と
なす残部を0.8〜9.5m²／ｇの比表面積を有する粉
末状のセラミツクス（以下簡単の為セラミツクス
粉末という）として混合したものであり、ビヒク
ル中に分散させてペースト状となし塗布，焼成を
経て絶縁層を形成するための粉末無機組成物であ
つて、前記ガラス粉末がその原料組成を酸化物に
換算表記したときSiO₂10〜80重量％，PbO2〜55
重量％，B₂O₃3〜35重量％，CaO0.2〜12重量％，
MgO0.2〜12重量％，BaO0.1〜10重量％，Al₂O₃0
〜20重量％，Li₂O0.1〜５重量％，NaO0.1〜５重
量％，K₂O0.1〜５重量％，TiO₂0.1〜５重量％，
ZrO₂0.1〜５重量％，ZnO0.1〜５重量％の範囲の
無機酸化物をその原料組成とし且つ前記無機酸化
物中の少なくともSiO₂B₂O₃，PbO，Na₂Oの４種
は必須構成組成として含むものであり、前記セラ
ミツクス粉末がその原料組成を酸化物に換算表記
したときAl₂O₃，MgO・Al₂O₃，Al₂O₃・SiO₂，
3Al₂O₃・SiO₂，MgO・SiO₂，ZnO・Al₂O₃と表わ
せる各組成の組から選ばれた少くとも１組以上の
無機酸化物の組を原料組成として含むものである
こと、特徴とする絶縁層焼成ペースト用粉末状無
機組成物を得る。

このような本発明の絶縁層焼成ペースト用粉末
状無機組成物は、例えば次のような材料及び方法
によつて製造し得る。即ちガラス粉末は、各種の
原料粉末を所望の組成となるように配合し一旦熔
融してガラス状になしたものを、例えばアルミナ
製ボールミルでアルコールを分散媒として湿式粉
砕し所望の粒度に調整したものが適当である。

又セラミツクス粉末は、各種の原料粉末を所望
の組成となるように均質に配合し予焼して固相反
応させてセラミツクス化した粉末もしくはこのよ
うにして得たセラミツク粉末の比表面積が大き過
ぎるときはこれを粉砕して所望の比表面積となる
ように調整したものが適当である。そしてこれら
のガラス粉末及びセラミツクス粉末を所望の配合
比となるように秤量し、例えばアルコールを分散
媒として湿式混合するなどして均質なガラス粉末
とセラミツクス粉末との混合粉末即ち本発明の絶
縁層焼成ペースト用粉末状無機組成物を得る。な
おこの際用いられる原料粉末は明確化のため酸化
物に換算表記したが、鉱物，酸化物，炭酸塩，水
酸化物等々の形で通常の方法により使用されるの
は勿論である。

かくして得られた本発明の粉末状無機組成物に
ビヒクルを添加して例えば三本ロールまたはメノ
ウ製擂潰機等を用いて充分に混練し、均一に分散
させて所望の絶縁層焼成ペーストを得る。なお本
発明においてピヒクルの成分については何ら限定
を要しない。バインダーとしてはエチルセルロー
ス，ポリビニルブチラール等々の通常用いられて
いるもので充分であり、溶媒を用いて５〜15重量
％溶液とすると好都合である。溶媒としては、β
またはαテルピネオール、ｎ―ブチルカルビトー
ル、ブチルカルビトールアセテート、エチルカル
ビトールアセテート等々を単独または２種以上混
合して用いるとよい。

次に本発明において絶縁層焼成ペースト用粉末
状無機組成物のガラス粉末とセラミツクス粉末と
の配合比，ガラス粉末及びセラミツクス粉末の比
表面積（粒度），更にはガラス粉末及びセラミツ
クス粉末の原料組成について各々の範囲を特許請
求の範囲に記した如く限定した理由について述べ
る。

まず、本発明に係る絶縁層焼成ペースト用粉末
状無機組成物の主成分の一つであるガラス粉末の
組成について述べれば、 (1) SiO₂10〜80重量％，B₂O₃3〜35重量％，
PbO2〜55重量％，Na₂O0.1〜５重量％は必須
の主成分でその組成比がガラスの性質を大きく
左右する。しかし限定範囲内に納まるように組
成比を選ぶことで、ガラスの軟化温度，熱膨脹
係数，誘電率，耐酸性等の諸特性を満足すべき
調和をもつて実現することが可能となり、結果
として絶縁層焼成ペーストとして優れたものが
得られる。限定範囲外の組成を選ぶときは、例
えばPbO，B₂O₃の組成を増加させ過ぎると軟
化温度は大幅に低下し耐酸性も低下するので好
ましくない。

(2) Al₂O₃を０〜20重量％添加する効果は耐酸
性，耐水性が向上し塗布，焼成過程における形
状保持特性が向上することである。しかし限定
範囲を超えれば粘度が増加し過ぎ、又ガラス化
が困難となる。

(3) Li₂O0.1〜５重量％，Na₂O0.1〜５重量％，
K₂O0.1〜５重量％重量％等のアルカリ金属酸
化物は限定範囲内にあればガラスの軟化点を適
度に制御するが、限定範囲を超えれば耐酸性が
劣化し好ましくない。

(4) MgO0.2〜12重量％，CaO0.2〜12重量％，
BaO0.1〜10重量％，のアルカリ金属酸化物
や、その余のTiO₂0.1〜５重量％，ZrO₂0.1〜５
重量％，ZnO0.1〜５重量％は、絶縁層形成の
際の再加熱によつてガラスの一部を結晶化させ
るのに寄与し、また緻密化に効果がある。しか
し限定範囲外では粘度が高くなり過ぎたり、緻
密化を阻害したりする。

絶縁層焼成ペースト用粉末状無機組成物のも
う一つの主成分であるセラミツク２粉末につい
て述べれば、 (5) セラミツクスの組成として、その原料組成を
酸化物に換算表記したときAl₂O₃，MgO・
Al₂O₃，Al₂O₃・SiO₂，3Al₂O₃・SiO₂，MgO・
SiO₂，ZnO・Al₂O₃と表わせる各組成の組から
選んだ少くとも１組以上の無機酸化物の組を原
料組成として含むべきである。もしこれら各組
以外の組成の組を選ぶときは、熱抵抗がより大
きくなつたり、誘電体損失が大きくなつたり、
緻密な絶縁層が得られなかつたり、所望する各
特性間のバランスが崩れたりする。

更にガラス粉末とセラミツクス粉末との配合
については、 (6) ガラス粉末を30〜70重量部として合算して
100重量部となす残部をセラミツクス粉末とす
る本発明の限定範囲内で適宜に選ぶことにより
緻密性があり、熱抵抗はより小さく，耐電圧，
耐酸性，誘電率等々の絶縁層として優れたもの
が得られる。しかしセラミツク粉末が限定範囲
を超えれば、800〜1000℃の比較的低い温度で
は緻密な絶縁層は得られず、ピンホールが増加
したり，耐酸性が劣化したりする。また限定範
囲未満では絶縁層は緻密ではあるが、表面は発
泡し易くなつたり，導体との密着性が低下した
り，熱抵抗がより大きくなつたりして好ましく
ない。

更に又、ガラス粉末及びセラミツクス粉末の
粒度についていえば (7) セラミツクス粉末の比表面積は0.8〜9.5m²／
grの範囲が、又ガラス粉末の比表面積は1.0〜
8.0m²／grの範囲がそれぞれ適当であり、この
範囲の粉末粒度のものを適宜に選んで組合せる
ことにより緻密なピンホールのより少なく導体
との密着強度の大きい絶縁層として好適なもの
が得られる。しかし、限定範囲外では絶縁層の
ピンホールが増加したり、表面粗度が大きくな
つたり、800〜1000℃での焼結が不十分となつ
たりして好ましくない。

以上、本発明に付した各種の限定事由について
説明をしたが、その限定範囲もその境界において
それのもたらす効果が飛躍的に変化するという性
質のものではない。当然ながら相対的なものであ
り、製造技術上の容易さや原材料の純度と価格と
のバランス等々、本発明を実施するときの情勢の
変化に伴つて適宜ゆらぐ部分があることは致し方
のないことである。例えば、Al₂O₃という表現で
流通する原材料をとつてみても、その純度や形態
には様々のものがある。本発明者が種々のAl₂O₃
を用いて本発明を実施したが、真に結果の良いも
のもあれば一方ではあまり感心できないものもあ
るというのが実情である。これらのAl₂O₃の中で
セラミツクスの原料に用いて充分満足すべき結果
を得たものについて精密に分析してみたところ、
若干の不純物を含んでいた。その一例を揚げてみ
れば、SiO₂0.03〜1.0重量％，MgO0.03〜1.0重量
％，CaO0.03〜0.5重量％，Fe₂O₃0.01〜0.1重量
％，Na₂O0.01〜0.5重量％であつた。これら微量
の不純物は、焼結を低い温度で良好に行うのに有
効のようである。本発明の構成原材料中、かなり
多量に使用するものについてはこうした不純物を
考慮してそれらの配合比を決定する必要が出てく
る。しかしこれらの不純物を含有する構成元素そ
のものが全体にとつては微量にしか添加する必要
のないものであるときには、その絶対量は微量の
自乗の桁程度に極く極く微量になり大した問題に
はならない。こうした実情に対処するため、本発
明においてはこれらの微量の不純物については一
応Al₂O₃などという表現の中にゆらぎとして含ま
せて表現してある。他の原材料についても同様で
ある。従つて、本発明において特に微量添加する
ことを要求している原材料の算定にあたつては、
一応他の原材料中に不純物としてどの程度含まれ
ているかを知つた上で算出し、実施して欲しい。

本発明の実施態様は広く、その全てを説明し尽
くことは困難であるので、以下代表的な実施の一
例を具体的に挙げ、それに基い本発明の一端を詳
細に説明する。

実施例１ SiO₂64.9重量％，B₂O₃6.8重量％，PbO16.6重
量％，Na₂O2.7重量％，K₂O2.17重量％，
MgO0.41重量％，CaO5.38重量％，BaO0.1重量
％，TiO₂0.21重量％，ZrO₂0.93重量％の組成を有
するガラス粉末を通常の方法で作製し、更にアル
ミナボールミルを用いアルコールを分散媒として
16時間湿式粉砕した。

これを篩で整粒した後アルコールを乾燥させ比
表面積2.68m²／grの粒度を持つガラス粉末を得
た。セラミツクス粉末はSiO₂0.28重量％，
NaO0.05重量％，MgO0.3重量％，CaO0.03重量
％，Fe₂O₃0.05重量％の不純物を含む純度99.69％
のAl₂O₃で比表面積2.58m²／grの粒度の粉末を用
いた。ガラス粉末とセラミツクス粉末との配合比
率はガラス粉末54重量部，セラミツクス粉末46重
量部とした。各々の粉末を所定量秤量し、アルミ
ナボールミルで分散媒としてアルコールを用い３
時間混合した後、アルコールを乾燥させ均質なガ
ラスセラミツク混合粉末を得た。ビヒクルは、エ
チルセルロース15重量％溶液とし溶媒にブチルカ
ルビトールアセテートを用いた。ヒビクル30重量
部，ガラスセラミツク混合粉末70重量部を三本ロ
ールを用いて混練し粉末をビヒクルに均一に分散
させペースト化した。得られた絶縁ペーストの評
価には、Al₂O₃96％基板にAuをメタライズして下
部電極とし、この上に本発明に調製した絶縁層焼
成ペーストをスクリーンで塗布乾燥した後、930
℃で10分間電気炉で焼結したものを用いた。焼結
時の雰囲気は空気中で、焼結サイクル（昇温ピー
ク温度，降温，炉外取り外し）は60分であつた。
絶縁層焼成ペーストの塗布乾燥，焼結を２度繰り
返し膜厚40μｍの絶縁層を得た。

得られた絶縁層の表面にAuペーストを塗布乾
燥し930℃で８分間焼成して上部電極とした。こ
れを1MHzで測定した。誘電率は7.8，誘電損失は
0.0025，絶縁抵抗は2.3×10¹²Ωcm（at100VDC）
であつた。ピンホールの測定は、絶縁層中を流れ
る微弱なリーク電流を測定するとピンホールの多
い場合リーク電流が増加し、逆にピンホールが少
ない場合リーク電流は減少することを利用した。
方法は先ず、前記した本実施例と同じ条件で
Al₂O₃基板上に導体（Au，Ag／Pb，Ag／Pt等）
をメタライズしその上に絶縁層の膜厚40μｍを形
成し、メタライズの一部を電極とする。これを
NaC15重量％水溶液（電解液）にも浸漬し、もう
片方の電極は銅板にし同水溶液に浸しDC10Vを
印加してリーク電流を測定した。リーク電流は
240μＡであつた。

ビヒクルの入らないガラスセラミツクス粉末を
800Kg／cm²で加圧成形しこれを電気炉で930℃―10
分間焼結して直径20mm厚さ１mmの焼結体を得た。
これを測定し、熱伝導率0.02cal／cm・℃・secの
値を得た。またこうして導体上に形成した絶縁層
のの表面粗度は５μｍと小さかつたが、導体との
密着強度は十分であつた。

実施例２ SiO₂59.3重量％，B₂O₃6.2重量％，PbO15.3重
量％，Al₂O₃8.4重量％，Na₂O2.2重量％，K₂O2.0
重量％，MgO0.34重量％，CaO4.7重量％，
BaO0.17重量％，Fe₂O₃0.29重量％，TiO₂0.17重
量％，ZrO₂0.84重量％，ZnO0.09重量％組成比の
ガラスを比表面積2.54m²／grの状態に調製したも
のを50重量部と、SiO₂0.1重量％，Na₂O0.05重量
％，MgO0.25重量％，CaO0.01重量％，
Fe₂O₃0.08重量％の不純物を含んだ純度99.51％の
Al₂O₃を比表面積が1.95m²／ｇになるように粉末
化したセラミツクス粉末50重量部とを、実施例―
１と同じ方法，条件で混合，乾燥，ペースト化
し、絶縁層を形成して諸特性を測定した。その結
果、誘電率8.0，誘電損失0.0015，絶縁抵抗1.5×
10¹³Ωcm（at100VDC），リーク電流150μＡ，熱
伝導率0.018cal／cm・℃・secであつた。また絶
縁層の表面粗度は最大4.5μｍで導体との密着強
度も良好であつた。

実施例３ SiO₂54.7重量％，B₂O₃5.8重量％，PbO14.0重
量％，Al₂O₃15.6重量％，Na₂O2.0重量％，
K₂O1.9重量％，MgO0.31重量％，CaO4.4重量
％，BaO0.16重量％，ZnO0.08重量％，TiO₂0.16
重量％，Fe₂O₃0.26重量％，ZrO₂0.78重量％の組
成比のガラスを通常の方法で作製し、更にアルミ
ナボールミルを用いアルコールを分散媒として
24H湿式粉砕した。これを篩で整粒した後アルコ
ールを乾燥させ比表面積3.4m²／grのガラス粉末
に調製した。セラミツクス粉末はSiO₂1.25重量
％，Na₂O0.02重量％，MgO1.18重量％，CaO0.68
重量％，Fe₂O₃0.03重量％の不純物を含む純度
96.84％Al₂O₃粉末をガラス粉末のときと同じよう
にして作製し、比表面積2.56m²／ｇのセラミツク
ス粉末を得た。このガラス粉末55重量部とセラミ
ツクス粉末45重量部とを配合し、これを実施例―
１と同じ方法，条件で混合，乾燥，ペースト化し
て、絶縁層の形成を行い諸特性を測定した。その
結果、誘電率8.3，誘電損失0.0017，絶縁抵抗3.5
×10¹⁵Ωcm（at100VDC），リーク電流210μＡ，
熱伝導率0.0096cal／cm・℃・secであつた。また
絶縁層の表面粗度も小さく導体との密着性も良好
であつた。

実施例４ガラス粉末およびセラミツクス粉末組成および
組成比，比表面積等の諸条件を実施例―１と同様
になるように作製した。ガラス粉末とセラミツク
ス粉末との配合比率はセラミツクス粉末の量を35
重量部，40重量部，50重量部，60重量部と変化さ
せ、残部ガラス粉末として総計を100重量部にな
るように、実施例―１の方法，条件で調製した。
ビビクルは、バインダーとしてエチルセルロース
15重量％を用い溶媒β―テルピネオールに溶解し
たものを用いた。そして前記混合粉末70重量部を
ビヒクル30重量部に分散させ、三本ロールで十分
混練してペースト化した。

得られたペーストを既にAuメタライズされた
Al₂O₃基板上にスクリーン印刷し、乾燥後930℃
のピーク温度で10分間空気中で焼結して膜厚45μ
ｍの絶縁層を得た。更にこの絶縁層の表面にAu
ペーストを塗布，焼成しメタライズした。このよ
うにして得られた４種のサンプルを実施例―１と
同様の方法で諸特性を測定した。結果は誘電率
7.5〜8.9でセラミツク粉末の配合比率が大きくな
ると誘電率も大きくなる傾向を示した。誘電損失
は0.0012〜0.0025、絶縁抵抗は1.4×10¹¹〜3.2×
10¹¹Ωcmで大差なかつた。リーク電流，熱伝導率
の測定用サンプルは実施例―１の方法、条件で作
製した。測定した結果、リーク電流は130〜890μ
Ａでセラミツクス粉末の配合比率に比例して大き
くなる傾向を示した。熱伝導率は0.0056〜
0.028cal／cm・℃・secでセラミツクス粉末の配
合比率の増大に伴い大きくなつている。また絶縁
層の表面粗度は小さく、導体との密着強度も十分
であつた。

実施例５ SiO₂64.9重量％，B₂O₃6.8重量％，PbO16.6重
量％，Na₂O2.7重量％，K₂O2.17重量％，
MgO0.41重量％，CaO5.38重量％，BaO0.1重量
％，TiO₂0.21重量％，ZrO₂0.93重量％の組成比の
ガラスをアルコールを分散媒としてアルミナボー
ルミルで46H粉砕した。これを篩で整粒した後ア
ルコールを乾燥し比表面積6.4m²／ｇのガラス粉
末を得た。セラミツクス粉末としては、MgO・
Al₂O₃粉末を用い、比表面積3.5m²／grに調製して
用いた。ガラス粉末とセラミツクス粉末との配合
比率はセラミツクス粉末40重量部，45重量部，50
重量部と変化させ、残部をガラス粉末として総計
100重量部のガラスセラミツクス混合粉末を得
た。

粉末の混合，使用ビヒクル，ペースト化，塗
布，乾燥，焼結，絶縁層の形成，諸特性の測定等
は実施例―１と同様な方法，条件で実施した。そ
の結果は、誘電率7.6〜8.5，誘電損失0.0021〜
0.0032，絶縁抵抗1.6×10¹²〜4.5×10¹¹Ωcm，リー
ク電流350〜580μＡ，熱伝導率0.0067〜
0.012cal／cm・℃・secであつた。また導体との
密着性も良好であつた。

実施例６ガラス粉末は、SiO₂55重量％，B₂O₃6.8重量
％，PbO26.5重量％，NaO2.7重量％，K₂O2.17重
量％，MgO0.41重量％，CaO5.38重量％，
BaO0.1重量％，TiO₂0.21重量％，ZrO₂0.93重量
％の組成比のガラスを作製し、アルミナボールミ
ルを用いアルコールを分散媒に32H粉砕し篩で整
粒した後アルコールを乾燥し比表面積4.7m²／ｇ
のものを調製した。セラミツクス粉末としては
Al₂O₃・SiO₂，3Al₂O₃・SiO₂，MgO，SiO₂，
ZnO・Al₂O₃の４通りとし、それぞれを比表面積
3.1〜3.6m²／ｇの粒度に調製して用いた。ガラス
粉末とセラミツクス粉末との配合比率は何れもセ
ラミツク粉末45重量部，残部ガラス粉末の混合粉
末とした。粉末の混合，使用ビヒクル，ペースト
化，塗布，乾燥，焼結，絶縁層の形成，諸特性の
測定等は実施例―１と同じような方法，条件で行
なつた。その結果、誘電率はAl₂O₃・SiO₂を用い
たものでは7.8前後，3Al₂O₃・SiO₂を用いたもの
では8.5前後，MgO・SiO₂を用いたものでは6.7前
後，ZnO・Al₂O₃を用いたものでは7.5前後であつ
た。誘電損失はそれぞれ0.0051，0.0034，
0.0048，0.0073、絶縁抵抗は同様に２×10¹¹Ω
cm，2.6×10¹²Ωcm，1.4×10¹⁰Ωcm，3.7×10¹¹Ω
cm、リーク電流は同様に230μＡ，370μＡ，190
μＡ，250μＡであつた。絶縁層の表面状態，導
体との密着強度等は良好であつた。

実施例７ SiO₂64.9重量％，B₂O₃6.8重量％，PbO16.6重
量％，Na₂O2.7重量％，K₂O2.17重量％，
MgO0.41重量％，CaO5.38重量％，BaO0.1重量
％，TiO₂0.21重量％，ZrO₂0.93重量％組成比で粉
末比表面積1.96m²／grのガラス粉末と、SiO₂0.3
重量％，Na₂O0.04重量％％，MgO0.34重量％，
CaO0.02重量％，Fe₂O₃0.03重量％の不純物を含
む純度99.29％のAl₂O₃からなる比表面積が(1)1.72
m²／ｇ，(2)2.58m²／ｇ，(3)6.6m²／ｇの各粒度を
持つセラミツクス粉末を用いた。ガラス粉末とセ
ラミツクス粉末の配合比率は、何れもセラミツク
ス粉末46重量部で残部はガラス粉末のガラス・セ
ラミツクス混合粉末とした。これら粉末の混合，
ビヒクル，ペースト化，塗布，乾燥，焼結絶縁層
の形成，諸特性の測定等は実施例―１と同じ方
法，条件で行なつた。その結果それぞれの組み合
せについて、誘電率は7.6〜8.5，誘電損失0.0011
〜0.0043，絶縁抵抗1.6×10¹¹〜2.4×10¹¹Ωcm，リ
ーク電流160〜580μＡであつた。絶縁層の表面粗
度は最大5.5〜9.3μｍで、セラミツクス粉末の比
表面積が大きい程表面粗度は小さくなつている。
導体との密着強度は大差なく十分であつた。

実施例８ガラス粉末の組成および組成比は実施例―７と
同じで粉末の比表面積3.47m²／grのガラス粉末，
セラミツクス粉末はAl₂O₃で粉末比表面積，不純
物の量，純度は実施例―７と同じとした。ガラス
粉末とセラミツクス粉末の配合比率は、ガラス粉
末85％，セラミツク粉末15％として混合しペース
ト化して、アルミナ基板に塗布，乾燥，焼結して
絶縁層を形成し、諸特性の測定等を実施例―１と
同じ方法，条件で行なつた。その結果は誘電率は
4.6，誘電損失0.0012，絶縁抵抗5.8×10¹¹Ωcm，
リーク電流210〜490μＡ，熱伝導率0.009cal／
cm・℃・secであつた。絶縁層の表面粗度，導体
との密着性も良好であつた。

実施例９ SiO₂59.3重量％，B₂O₃6.2重量％，PbO15.3重
量％，Al₂O₃8.4重量％，Na₂O2.2重量％，K₂O2.0
重量％，MgO0.34重量％，CaO4.7重量％，
BaO0.17重量％，Fe₂O₃0.29重量％，TiO₂0.17重
量％，ZrO₂0.84重量％，ZnO0.09重量％組成比の
ガラスを比表面積が2.54m²／ｇになるように調製
したガラス粉末15重量部とセラミツク粉末として
SiO₂，Na₂O，MgO，CaO，FeO₃の不純物を微量
に含む純度99.7％のAl₂O₃で粉末比表面積2.6m²／
grのセラミツクス粉末85重量部とからなるガラ
ス・セラミツクス混合粉末を、実施例―１と同じ
方法，条件で作製して絶縁ペースト化し、導体回
路形成されたアルミナ基板上に塗布し乾燥，焼結
し絶縁層を形成し諸特性を測定した。その結果、
誘電率は9.2，誘電損失は0.0009絶縁抵抗は6.2×
10¹²Ωcm，リーク電流は210μＡであつた。絶縁
層の表面粗度導体，および基板との密着性，およ
びピンホールの少ない絶縁層が得られた。

実施例 10 SiO₂，10.5重量％B₂O₃24.0重量％，ZnO58重量
％，Al₂O₃2.0重量％，BaO2.0重量％，BaO2.0重
量％，PbO2.4重量％，ZrO₂0.6重量％，TiO₂0.2
重量％，Na₂O0.1重量％，K₂O0.2重量％の組成を
有する3.1m²／ｇの比表面積を有するガラス粉末
９重量部と、実施例―１に用いたと同じガラス粉
末41重量部と、セラミツク粉末とし溶融アルミナ
のを50重量部と、をボールミル混合し、その後実
施例―１と同じ方法でペースト化し絶縁ペースト
とした。これを導体回路が形成されたアルミナ基
板に塗布，乾燥，焼結し絶縁層を形成した。実施
例―１と同じ方法で諸特性の測定を行つた。その
結果、誘電率は7.5，誘電損失は0.0020，絶縁抵
抗1.1×10¹²Ωcm，リーク電流305μＡ，熱伝導率
0.025cal／cm・℃・secであつた。絶縁層の表面
粗度は平均３μｍ，導体およびセラミツク基板と
の密着性も良好であつた。

比較例Ａ従来、厚膜積層用絶縁ペーストは無機物に結晶
化ガラスが用いられていた。例えばSiO₂53重量
％，Al₂O₃3重量％，Li₂O11.7重量％，MgO12重
量％，ZrO₂8.4重量％，P₂O₅11.9重量％の組成比
のガラス粉末のみを用い、実施例―１の方法，条
件でペースト化し、塗布，焼結して絶縁層を形成
し、諸特性を測定した。その結果、絶縁抵抗３×
10⁹Ωcm，熱伝導率0.0048cal／cm・℃・sec，リー
ク電流1680μＡ等で、本発明を実施して得た上述
されているものに比べて明らかに劣つていた。

比較例Ｂ SiO₂30重量％，Al₂O₃10重量％，BaO26重量
％，ZnO10重量％，CaO6重量％，B₂O₃8重量
％，TiO₂8重量％，MaO2重量％組成比の一部結
晶化するガラス粉末のみを用い、実施例―１の方
法，条件で絶縁層を形成し、諸特性を測定した。
その結果，絶縁抵抗1.6×10¹⁰Ωcm，熱伝導率
0.0046cal／cm・℃・sec，リーク電流1300μＡで
あつた。

以上説明したように本発明の絶縁層焼成ペース
ト用粉末状無機組成物を用いた結果は、従来の結
晶化ガラス系の絶縁ペーストに比べ、絶縁層の緻
密性熱伝導率が優れ、また導体との密着強度の大
きい絶縁ペーストの提供が可能となり、厚膜多層
電子回路の実装の高密度化，信頼性の向上に寄与
することができる。

本発明で用いるセラミツクス粉末としては実施
例記載のもの以外にも、例えば塩基性耐火物材料
であるCaO・Al₂O₃・2SiO₂，或いはCaO・
SiO₂，複珪酸塩，等も有効であり、またこれら
の複合組合せにおいても有効であることは勿論で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１１〜８m²／ｇの比表面積を有する粉末状のガ
ラスを30〜70重量部及び合算して100重量部とな
す残部を0.8〜9.5m²／ｇの比表面積を有する粉末
状のセラミツクスとして混合したものであり、ビ
ヒクル中に分散させてペースト状となし塗布，焼
成を経て絶縁層を形成するための粉末状無機組成
物であつて、前記粉末状のガラスの組成がその原
料組成を酸化物に換算表記したときSiO₂10〜80
重量％， PbO₂〜55重量％，B₂O₃3〜35重量％， CaO0.2〜12重量％，MgO0.2〜12重量％， BaO0.1〜10重量％，Al₂O₃0〜20重量％， Li₂O0.1〜５重量％，Na₂O0.1〜５重量％， K₂O0.1〜５重量％，TiO₂0.1〜５重量％， ZrO₂0.1〜５重量％，ZnO0.1〜５重量％の範囲
の無機酸化物をその原料組成とし且つ前記無機酸
化物中の少なくともSiO₂，B₂O₃，PbO，Na₂Oの
４種は必須構成組成として含むものであり、前記
粉末状のセラミツクスの組成がその原料組成を酸
化物に換算表記したときAl₂O₃，MgO・Al₂O₃，
Al₂O₃・SiO₂，3Al₂O₃・SiO₂，MgO・SiO₂，
ZnO・Al₂O₃と表わせる各組成の組から選ばれた
少くとも１組以上の無機酸化物の組を原料組成と
して含むものであること、を特徴とする絶縁層焼
成ペースト用粉末状無機組成物。