JP2002080240A - 低誘電率無アルカリガラス - Google Patents
低誘電率無アルカリガラスInfo
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- JP2002080240A JP2002080240A JP2000273780A JP2000273780A JP2002080240A JP 2002080240 A JP2002080240 A JP 2002080240A JP 2000273780 A JP2000273780 A JP 2000273780A JP 2000273780 A JP2000273780 A JP 2000273780A JP 2002080240 A JP2002080240 A JP 2002080240A
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- 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
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- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】銀電極との同時焼成が可能であり電子回路基板
の絶縁性を低下させない電子回路基板用グリーンシート
に適用できる低誘電率無アルカリガラスの提供。 【解決手段】モル％で、ＳｉＯ2：６０〜８０、Ｂ
2Ｏ3：１２〜２５、ＰｂＯ：０．５〜８、Ａｌ2Ｏ3：０
〜９、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ：０〜７％から実質的に
なる低誘電率無アルカリガラス。
の絶縁性を低下させない電子回路基板用グリーンシート
に適用できる低誘電率無アルカリガラスの提供。 【解決手段】モル％で、ＳｉＯ2：６０〜８０、Ｂ
2Ｏ3：１２〜２５、ＰｂＯ：０．５〜８、Ａｌ2Ｏ3：０
〜９、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ：０〜７％から実質的に
なる低誘電率無アルカリガラス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板用グ
リーンシートに好適な低誘電率無アルカリガラスに関す
る。
リーンシートに好適な低誘電率無アルカリガラスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子回路基板として、アルミ
ナ粉末を焼結して作製されるアルミナ基板が広く使用さ
れている。しかし、アルミナ粉末の焼結温度が約１６０
０℃と高いために、アルミナ基板作製と同時に焼成する
電極の材料としてはタングステン（融点：３４００
℃）、モリブデン（融点：２６２０℃）等の高融点金属
しか使用できなかった。すなわち、アルミナ基板には、
これら高融点金属よりも比抵抗の小さい銀（融点：９６
２℃）等の金属を基板作製と同時に焼成する電極材料と
して使用できない問題があった。
ナ粉末を焼結して作製されるアルミナ基板が広く使用さ
れている。しかし、アルミナ粉末の焼結温度が約１６０
０℃と高いために、アルミナ基板作製と同時に焼成する
電極の材料としてはタングステン（融点：３４００
℃）、モリブデン（融点：２６２０℃）等の高融点金属
しか使用できなかった。すなわち、アルミナ基板には、
これら高融点金属よりも比抵抗の小さい銀（融点：９６
２℃）等の金属を基板作製と同時に焼成する電極材料と
して使用できない問題があった。
【０００３】この問題を解決するために、誘電率および
誘電損失のいずれもが低いアルカリホウケイ酸ガラスの
粉末をグリーンシート化し、これを焼成して電子回路基
板とする方法が開発されている。該方法における焼成温
度は典型的には９００℃以下であり、基板作製と同時に
焼成する電極の材料としてたとえば銀を使用できる。
誘電損失のいずれもが低いアルカリホウケイ酸ガラスの
粉末をグリーンシート化し、これを焼成して電子回路基
板とする方法が開発されている。該方法における焼成温
度は典型的には９００℃以下であり、基板作製と同時に
焼成する電極の材料としてたとえば銀を使用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記グリーンシートに
使用されている従来のアルカリホウケイ酸ガラスには次
のような問題があった。すなわち、アルカリホウケイ酸
ガラスを使用したグリーンシートを焼成して作製された
電子回路基板には、銀電極との同時焼成によって銀が該
電子回路基板に拡散し、電子回路基板の絶縁性を低下さ
せる問題があった。本発明は、以上の課題を解決する低
誘電率無アルカリガラスの提供を目的とする。
使用されている従来のアルカリホウケイ酸ガラスには次
のような問題があった。すなわち、アルカリホウケイ酸
ガラスを使用したグリーンシートを焼成して作製された
電子回路基板には、銀電極との同時焼成によって銀が該
電子回路基板に拡散し、電子回路基板の絶縁性を低下さ
せる問題があった。本発明は、以上の課題を解決する低
誘電率無アルカリガラスの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記酸化物基
準のモル％表示で、 ＳｉＯ2 ６０〜８０％、 Ｂ2Ｏ3 １２〜２５％、 ＰｂＯ ０．５〜８％、 Ａｌ2Ｏ3 ０〜９％、 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ ０〜７％、 から実質的になる低誘電率無アルカリガラスを提供す
る。
準のモル％表示で、 ＳｉＯ2 ６０〜８０％、 Ｂ2Ｏ3 １２〜２５％、 ＰｂＯ ０．５〜８％、 Ａｌ2Ｏ3 ０〜９％、 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ ０〜７％、 から実質的になる低誘電率無アルカリガラスを提供す
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の低誘電率無アルカリガラ
ス（以下単に本発明のガラスという。）は通常、粉末化
してガラス粉末とされる。このガラス粉末を電子回路基
板作製に用いる場合、通常、グリーンシート化して使用
される。すなわち、該ガラス粉末は樹脂と混合される。
該混合に際しては必要に応じて、セラミックスフィラー
等の無機粉末、可塑剤等が添加される。次に、溶剤等を
添加してスラリーとし、ポリエチレンテレフタレート等
のフィルム上にドクターブレード法等によってこのスラ
リーをシート状に成形する。最後に乾燥して溶剤等を除
去しグリーンシートとされる。
ス（以下単に本発明のガラスという。）は通常、粉末化
してガラス粉末とされる。このガラス粉末を電子回路基
板作製に用いる場合、通常、グリーンシート化して使用
される。すなわち、該ガラス粉末は樹脂と混合される。
該混合に際しては必要に応じて、セラミックスフィラー
等の無機粉末、可塑剤等が添加される。次に、溶剤等を
添加してスラリーとし、ポリエチレンテレフタレート等
のフィルム上にドクターブレード法等によってこのスラ
リーをシート状に成形する。最後に乾燥して溶剤等を除
去しグリーンシートとされる。
【０００７】前記樹脂として、ポリビニルブチラール、
アクリル樹脂等が、前記セラミックスフィラーとして、
α−石英、非晶質シリカ、アルミナ、マグネシア、フォ
ルステライト、コージエライト、ムライト、ジルコン、
ジルコニア等の粉末が、前記可塑剤として、フタル酸ジ
ブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル
等が、それぞれ例示される。
アクリル樹脂等が、前記セラミックスフィラーとして、
α−石英、非晶質シリカ、アルミナ、マグネシア、フォ
ルステライト、コージエライト、ムライト、ジルコン、
ジルコニア等の粉末が、前記可塑剤として、フタル酸ジ
ブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル
等が、それぞれ例示される。
【０００８】本発明のガラスの焼成可能な温度ＴBは９
５０℃以下であることが好ましい。９５０℃超では銀電
極との同時焼成が困難になる。より好ましくは９００℃
以下である。ここでいう「焼成可能」とは次のようなも
のである。すなわち、平均粒径が１〜５μｍの範囲にあ
るガラス粉末２０ｇを直径１２．７ｍｍの円柱状に加圧
成形し、これを温度Ｔまで加熱し３０分間保持する焼成
を行った後冷却し、得られた焼成体を赤色浸透液（赤色
インク）に浸漬後取り出して水洗し、該焼成体に着色が
認められない場合を「焼成可能」という。前記Ｔが９５
０℃のとき焼成可能であればＴBは９５０℃以下であ
る。
５０℃以下であることが好ましい。９５０℃超では銀電
極との同時焼成が困難になる。より好ましくは９００℃
以下である。ここでいう「焼成可能」とは次のようなも
のである。すなわち、平均粒径が１〜５μｍの範囲にあ
るガラス粉末２０ｇを直径１２．７ｍｍの円柱状に加圧
成形し、これを温度Ｔまで加熱し３０分間保持する焼成
を行った後冷却し、得られた焼成体を赤色浸透液（赤色
インク）に浸漬後取り出して水洗し、該焼成体に着色が
認められない場合を「焼成可能」という。前記Ｔが９５
０℃のとき焼成可能であればＴBは９５０℃以下であ
る。
【０００９】本発明のガラスの２０℃での１ＭＨｚにお
ける誘電率εは５．４以下であることが好ましい。５．
４超では電子回路基板用グリーンシートへの適用が困難
になるおそれがある。より好ましくは４．９以下、特に
好ましくは４．４以下である。
ける誘電率εは５．４以下であることが好ましい。５．
４超では電子回路基板用グリーンシートへの適用が困難
になるおそれがある。より好ましくは４．９以下、特に
好ましくは４．４以下である。
【００１０】本発明のガラスの２０℃での１ＭＨｚにお
ける誘電損失ｔａｎδは０．００１０以下であることが
好ましい。０．００１超では電子回路基板用グリーンシ
ートへの適用が困難になるおそれがある。より好ましく
は０．０００８以下、特に好ましくは０．０００６以下
である。
ける誘電損失ｔａｎδは０．００１０以下であることが
好ましい。０．００１超では電子回路基板用グリーンシ
ートへの適用が困難になるおそれがある。より好ましく
は０．０００８以下、特に好ましくは０．０００６以下
である。
【００１１】次に、本発明のガラスの組成について、モ
ル％を単に％と記して以下に説明する。ＳｉＯ2はネッ
トワークフォーマであり、またεを低下させる成分であ
り、必須である。６０％未満では化学的耐久性が低下す
る、またはεが高くなる。好ましくは６５％以上であ
る。８０％超ではガラス溶融温度が高くなりすぎる、ま
たは、軟化点が高くなりすぎてＴBが９５０℃超となる
おそれがある。好ましくは７７％以下である。
ル％を単に％と記して以下に説明する。ＳｉＯ2はネッ
トワークフォーマであり、またεを低下させる成分であ
り、必須である。６０％未満では化学的耐久性が低下す
る、またはεが高くなる。好ましくは６５％以上であ
る。８０％超ではガラス溶融温度が高くなりすぎる、ま
たは、軟化点が高くなりすぎてＴBが９５０℃超となる
おそれがある。好ましくは７７％以下である。
【００１２】Ｂ2Ｏ3はネットワークフォーマであり、必
須である。１２％未満ではガラス溶融温度が高くなりす
ぎ、ガラス化が困難になる。好ましくは１６％以上であ
る。２５％超では化学的耐久性が低下する。好ましくは
２３％以下である。
須である。１２％未満ではガラス溶融温度が高くなりす
ぎ、ガラス化が困難になる。好ましくは１６％以上であ
る。２５％超では化学的耐久性が低下する。好ましくは
２３％以下である。
【００１３】ＰｂＯはＴBを下げる成分、またはｔａｎ
δを低下させる成分であり、必須である。０．５％未満
ではＴBが高くなる。好ましくは２％以上である。８％
超ではεが高くなる。好ましくは７％以下、好ましくは
６％以下である。
δを低下させる成分であり、必須である。０．５％未満
ではＴBが高くなる。好ましくは２％以上である。８％
超ではεが高くなる。好ましくは７％以下、好ましくは
６％以下である。
【００１４】Ａｌ2Ｏ3は必須ではないが、ガラスを安定
化し、または分相を抑制するために９％まで含有しても
よい。９％超ではガラス溶融温度が高くなりすぎるおそ
れがある、またはεが高くなりすぎるおそれがある。
化し、または分相を抑制するために９％まで含有しても
よい。９％超ではガラス溶融温度が高くなりすぎるおそ
れがある、またはεが高くなりすぎるおそれがある。
【００１５】ＭｇＯ、ＣａＯおよびＺｎＯはいずれも必
須ではないが、ガラス溶融温度を低下させるためにこれ
ら３成分の含有量の合計が７％までの範囲で含有しても
よい。７％超ではガラスが失透するおそれがある。好ま
しくは６％以下である。
須ではないが、ガラス溶融温度を低下させるためにこれ
ら３成分の含有量の合計が７％までの範囲で含有しても
よい。７％超ではガラスが失透するおそれがある。好ま
しくは６％以下である。
【００１６】本発明のガラスは実質的に上記成分からな
るが、他の成分を本発明の目的を損なわない範囲で含有
してもよい。該「他の成分」の含有量の合計は、好まし
くは７％以下である。７％超ではガラスが失透するおそ
れがある。より好ましくは５％以下である。
るが、他の成分を本発明の目的を損なわない範囲で含有
してもよい。該「他の成分」の含有量の合計は、好まし
くは７％以下である。７％超ではガラスが失透するおそ
れがある。より好ましくは５％以下である。
【００１７】前記「他の成分」として次のようなものが
例示される。すなわち、ガラス溶融温度を低下させるた
めに、またはＴBを低下させるためにＴｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂｉ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5を含有しても
よい。また、ガラスを着色するために、Ｆｅ2Ｏ3、Ｍｎ
Ｏ、ＣｕＯ、ＣｏＯ、Ｖ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3等着色成分を含
有してもよい。
例示される。すなわち、ガラス溶融温度を低下させるた
めに、またはＴBを低下させるためにＴｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂｉ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5を含有しても
よい。また、ガラスを着色するために、Ｆｅ2Ｏ3、Ｍｎ
Ｏ、ＣｕＯ、ＣｏＯ、Ｖ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3等着色成分を含
有してもよい。
【００１８】本発明のガラスはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2
Ｏ等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有せず、これら
アルカリ金属酸化物の含有量の合計は典型的には０．５
％以下である。
Ｏ等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有せず、これら
アルカリ金属酸化物の含有量の合計は典型的には０．５
％以下である。
【００１９】
【実施例】表のＳｉＯ2〜Ｋ2Ｏの欄にモル％表示で示し
た組成となるように原料を調合、混合し、該混合された
原料を白金ルツボに入れて１６５０℃で１２０分間溶融
後、溶融ガラスを流し出した。得られたガラスの一部を
アルミナ製ボールミルで１０時間粉砕してガラス粉末と
した。残りのガラスは塊の状態でガラス転移点Ｔg付近
の温度で徐冷した。例１〜５は実施例、例６は比較例で
ある。
た組成となるように原料を調合、混合し、該混合された
原料を白金ルツボに入れて１６５０℃で１２０分間溶融
後、溶融ガラスを流し出した。得られたガラスの一部を
アルミナ製ボールミルで１０時間粉砕してガラス粉末と
した。残りのガラスは塊の状態でガラス転移点Ｔg付近
の温度で徐冷した。例１〜５は実施例、例６は比較例で
ある。
【００２０】例１〜６のガラスについて、Ｔg（単位：
℃）、焼成状況、ε、ｔａｎδを測定または評価した。
結果を表に示す。 Ｔg：ガラス粉末を試料として示差熱分析により昇温速
度１０℃／分で室温から１０００℃までの範囲で測定し
た。なお、アルミナ粉末を標準物質とした。
℃）、焼成状況、ε、ｔａｎδを測定または評価した。
結果を表に示す。 Ｔg：ガラス粉末を試料として示差熱分析により昇温速
度１０℃／分で室温から１０００℃までの範囲で測定し
た。なお、アルミナ粉末を標準物質とした。
【００２１】焼成状況：ガラス粉末２ｇを直径１２．７
ｍｍの円柱状に加圧成形したものを試料とした。この試
料を９００℃または９５０℃に３０分間保持して得た焼
成体を赤色浸透液（マーテック社製、スーパーチェック
ＵＰ−Ｇ３）に浸漬して取り出し水洗した。９００℃の
焼成体に着色が認められなかったもの（ＴB≦９００
℃）を○、９００℃の焼成体には着色が認められたが９
５０℃の焼成体には着色が認められなかったもの（９０
０℃＜ＴB≦９５０℃）を△、９５０℃の焼成体に着色
が認められたもの（９５０℃＜ＴB）を×とした。
ｍｍの円柱状に加圧成形したものを試料とした。この試
料を９００℃または９５０℃に３０分間保持して得た焼
成体を赤色浸透液（マーテック社製、スーパーチェック
ＵＰ−Ｇ３）に浸漬して取り出し水洗した。９００℃の
焼成体に着色が認められなかったもの（ＴB≦９００
℃）を○、９００℃の焼成体には着色が認められたが９
５０℃の焼成体には着色が認められなかったもの（９０
０℃＜ＴB≦９５０℃）を△、９５０℃の焼成体に着色
が認められたもの（９５０℃＜ＴB）を×とした。
【００２２】ε、ｔａｎδ：ガラス粉末４０ｇを６０ｍ
ｍ×６０ｍｍの金型に入れて加圧成形したものを、９０
０℃で３０分間焼成した。得られた焼成体を５０ｍｍ×
５０ｍｍ×３ｍｍに加工し、ＬＣＲメーターを使用し
て、２０℃で１ＭＨｚにおける誘電率と誘電損失を測定
した。
ｍ×６０ｍｍの金型に入れて加圧成形したものを、９０
０℃で３０分間焼成した。得られた焼成体を５０ｍｍ×
５０ｍｍ×３ｍｍに加工し、ＬＣＲメーターを使用し
て、２０℃で１ＭＨｚにおける誘電率と誘電損失を測定
した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明のガラスを電子回路基板用グリー
ンシートに用いることにより、銅（融点：１０８３
℃）、銀等からなる電極を同時に焼成できるとともに、
該グリーンシートを用いて作製された電子回路基板の絶
縁性を高くできる。
ンシートに用いることにより、銅（融点：１０８３
℃）、銀等からなる電極を同時に焼成できるとともに、
該グリーンシートを用いて作製された電子回路基板の絶
縁性を高くできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根岸 祐美 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4G062 AA10 AA18 BB05 CC10 DA06 DA07 DB01 DB02 DB03 DC04 DD01 DE01 DE02 DE03 DF02 DF03 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM27
Claims (3)
- 【請求項１】下記酸化物基準のモル％表示で、 ＳｉＯ2 ６０〜８０％、 Ｂ2Ｏ3 １２〜２５％、 ＰｂＯ ０．５〜８％、 Ａｌ2Ｏ3 ０〜９％、 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ ０〜７％、 から実質的になる低誘電率無アルカリガラス。
- 【請求項２】２０℃での１ＭＨｚにおける誘電率が５．
４以下である請求項１に記載の低誘電率無アルカリガラ
ス。 - 【請求項３】２０℃での１ＭＨｚにおける誘電損失が
０．００１０以下である請求項１または２に記載の低誘
電率無アルカリガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273780A JP2002080240A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 低誘電率無アルカリガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273780A JP2002080240A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 低誘電率無アルカリガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002080240A true JP2002080240A (ja) | 2002-03-19 |
Family
ID=18759654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000273780A Pending JP2002080240A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 低誘電率無アルカリガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002080240A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7829490B2 (en) | 2006-12-14 | 2010-11-09 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Low dielectric glass and fiber glass for electronic applications |
| US8697591B2 (en) | 2006-12-14 | 2014-04-15 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Low dielectric glass and fiber glass |
| US9056786B2 (en) | 2006-12-14 | 2015-06-16 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Low density and high strength fiber glass for ballistic applications |
| US9156728B2 (en) | 2006-12-14 | 2015-10-13 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Low density and high strength fiber glass for ballistic applications |
| US9394196B2 (en) | 2006-12-14 | 2016-07-19 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Low density and high strength fiber glass for reinforcement applications |
| JPWO2020184175A1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | ||
| US20230015444A1 (en) * | 2014-10-08 | 2023-01-19 | Corning Incorporated | Glasses and glass ceramics including a metal oxide concentration gradient |
-
2000
- 2000-09-08 JP JP2000273780A patent/JP2002080240A/ja active Pending
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