TWI278441B - High thermal expansion glass and tape composition - Google Patents
High thermal expansion glass and tape composition Download PDFInfo
- Publication number
- TWI278441B TWI278441B TW092109223A TW92109223A TWI278441B TW I278441 B TWI278441 B TW I278441B TW 092109223 A TW092109223 A TW 092109223A TW 92109223 A TW92109223 A TW 92109223A TW I278441 B TWI278441 B TW I278441B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- tape
- composition
- glass
- group
- castable
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 2
- 239000007962 solid dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 11
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- -1 eliminators Substances 0.000 description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 14
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 12
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- IMSVBNQVZVQSND-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(sulfanyl)pentan-3-one Chemical compound SCCC(=O)CCS IMSVBNQVZVQSND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Polymers OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017682 MgTi Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOIHABYNKOEWFG-UHFFFAOYSA-N [Sr].[Ba] Chemical compound [Sr].[Ba] WOIHABYNKOEWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000010344 co-firing Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229940117841 methacrylic acid copolymer Drugs 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- GNLCAVBZUNZENF-UHFFFAOYSA-N platinum silver Chemical compound [Ag].[Ag].[Ag].[Pt] GNLCAVBZUNZENF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 229910052917 strontium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021489 α-quartz Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
-
- 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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
-
- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
-
- 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
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/08—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus
-
- 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
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
1278441 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種高熱膨脹玻璃組合物,用於可鑄膠帶 組合物中,用來製造球閘陣列封裝(ball grid array, BGA)用 途的多層電路。 【先前技術】 關於陶瓷材料的新近封裝技術已需要較高的封裝密度、 較妤的表現及較低的成本。低溫共燒陶瓷膠帶(LTCC)技·術 已被認為是關键的解決之道,其可符合所有的這些需求。 LTCC是已熟知的技術,用來組合高導電金屬化(銀及金)與 可靠陶瓷介電層,用於1C電路的密集封裝。一般,LTCC基 材由玻璃及陶瓷所組成。玻璃容許在低於900°C下烺燒,而 陶瓷(做為填充劑)給予高機械強度及方向穩定性,為與玻璃 某些交互作用的結果。在大部份的情況下,玻璃的設計比 陶瓷材料的選擇更重要,特別是需要特定功能時。玻璃的 選擇決定了所得基材與如導體及被動元件之其他接觸材料 的相容性。 LT C C材料也已被小心地設計用於B G A的用途’其中具有 高 TCE (膨脹溫度係數,Temperature Coefficient of Expansion) 12-20 ppmtT1的PWB材質,與LTCC材質經由焊接點整合。 做為在不相似材質之間達到較佳整合性的可能解決方法, 已經需要一種具有高於9 pprn^tr1的高TCE新陶瓷基材。高 TCE LTCC會在焊接點上減少熱壓力,導致較佳熱循環行 為,而無大裂缝或介電故障。 84719 1278441 本發明藉著提供新的玻璃組合物而填補了此需要,該玻 璃、。物顯示向熱膨服。在懷燒之後所得的玻璃-陶瓷體顯 不艮好的強度及與銀的相容性。另外,新的玻璃容許低溫 烺燒’即:低於銀的熔點,其加寬了現有系統的加工自由 度0 【發明内容】 本發明係關於-種含驗金屬的硼♦酸鎂玻璃組合物,以 莫耳%計’包含、1〇_25%的β2〇3、5_1〇%-的
BaO> 40-65〇/〇^Mg〇>〇.5-3〇/〇^ Zr02.〇.3.3〇/O^p2〇5^〇.2.5〇/〇 的Μ2〇,其中岐選自驗金屬元素及其混合物的族群。較佳 的驗金屬元素為Li、Na及K。 本發明係進-步關於-種可铸介電組合物,包含經微細 分割固體之分散物,以固體為基礎:⑷50_90重量%的上述 玻璃組合物;(b) i(M0重量%的陶受填充劑;兩纟分散於⑷ 有機聚合黏合劑的溶液中;及(d)揮發性有機溶劑。 本發明仍進-步關於-種上述的可缚介電組合物,用於 形成南TCE LTCC綠色膠帶的方法中,县益— 疋精耆澆麵可鑄分散 物的薄層到彈性基材上,並且加熱該德生 茨鱗迈層,以移除該揮 發性有機溶劑。 【實施方式】 組成本發明之波璃及陶资膠帶的電路姑抵 母 %竹,疋沒有如Pb 及Cd的元素,其是在EPA的危險廢棄物么留 、 4早上。本發明是 以發現顯TFifjTCE的陶资膠帶可以纟且人冬 口令驗金屬之硼矽酸 鎂玻璃組合物及陶瓷填充劑而製成。 84719 1278441 玻璃 在此揭示一種新穎的硼矽酸鍰玻璃,其顯示是高TCE。 用语”向TCE”被定義為在25°C至300°C的溫度下,高溫膨脹 係數高於9 ρριη/Ί1的。 本發明之含鹼金屬的硼矽酸鎂玻璃組合物是新穎的,並 且不同於一般的硼矽酸鹽玻璃,其中以本發明之玻璃有或 無填充劑製成的陶瓷組合物,具有高TCE值。該玻璃的組 份是以莫耳%為基礎:1〇-25%的3丨〇2'10-25%的1〇3、5_10% 的 Ba〇、40-65% 的 Mg〇、0.5-3% 的 Zr〇2、0,3-3% 的 P2〇5 及 0.2-5%的鹼金屬,例如:Li、Na及K。在玻璃中大份量的鎂 被相信會提供高TCE值。取決於在玻璃中的氧化鎂含量, 該TCE值會變化。特別地,藉著控制所得膠帶的緻密度 (denSiflcati〇n)及結晶行為,鹼金屬氧化物的存在改進了玻 璃對加熱條件的敏感度。鹼金屬添加的決定性角色是在所 要的鍛燒溫度下’提供膠帶所需的流動及緻密化特性。添 加叙到玻璃中提供在所需熱加工條件下,基質玻璃之開始 燒結及元成結晶的有效方式。其表現玻璃黏度減少的功 能,而不影響膠帶所需的物理及介電表現。用於本發明之 可鑄介電組合物中的硼矽酸鎂玻璃組合物可包含幾個其他 的氧化物組份,如:Zr〇2、BaO及P2〇5。 在此敘述的玻璃是以習用的玻璃製造技術產生的。該破 璃以500-1000克的份量製備。一般原料被稱重,然後以所 要的比例混合,並且在底部進料的熔爐中加熱,在鉑合金 爐紅中形成溶融物。如此藝中已熟知的,加熱進行到尖學 1278441 溫度(1400-1600。〇,並且時間是使得烷點私4入、丄 & 1文侍落融物冤全變成液體 且均相。然後玻祕融物以順時鐘轉動残鋼滾筒中止反 應,形成10-20密爾(_的玫璃厚鍵。所得之破璃鍵然後被 研磨,形成其50%體積分佈設定在丨_5微米的粉末。該玻璃 粉末然後與填充劑及介質如下詳述地調配。 在此所述的玻璃是與共燒銀導體相容的。在烺燒時該玻 璃不過度流動。此排除了與銀的混合並且容許焊接潤濕 (solder wettmg)。焊接潤濕是容許陶瓷電路連接到如在印.刷 電路板上之外部線路的重要特性。 綠色膠帶纟且合物 綠色膠帶組合物是一種可鑄介電組合物,其形成膠帶。 來自上面的玻璃是該組合物的一個組份。在煅燒期間其藉 著形成結晶相而形成玻璃•陶瓷結構,其導致高TCE及足夠 的機械強度。然而,如· Al2〇3、Zr〇2、Ti〇2、BaTi03及其 混合物的陶瓷氧化物填充劑,一般被添加到可鑄介電組合 物的份量為10-50重量%,以固體為基礎。在所給溫度及頻 率範圍内’填充劑控制膠帶的物理、熱及介電性質。
Al2〇3是所選的陶瓷填充劑,因為其部份與玻璃反應,形 成含A1的結晶相,或改質膠帶的燒結行為。Al2〇3在提供高 機械強度及對有害化學反應的惰性上是非常有效。該陶资 填充劑的另一個功能是在烺燒期間整個系統的流變控制。 陶瓷顆粒是藉著做為物理障礙來限制玻璃的流動。其也抑 制玻璃的燒結,並且因此加速較佳燒盡有機物。其他的填 充劑、α石英、CaZr〇3、莫來石(mullite)、堇青石、鎂橄欖 1278441 石(forsterite)、锆石、氧化結、氧化釔或鈣穩定之氧化結、 CaTi〇3、MgTi〇3、Si〇2及無結晶性氧化矽,藉著其自身或 其混合物,可用來改質膠帶的表現及特性。 在膠帶組合物的調配物中,相對於陶瓷材質份量的玻璃 份量是相當重要的。以固體為基礎之15_3〇重量%的陶资填 充劑範圍,被認為較佳,其中達到足夠的緻密化及導體相 容性。一般,若填充劑濃度超過5〇重量%,經烺燒的結構不 夠緻密化,並且太多孔。在理想的玻璃/填充劑比率内〆明 確的是:在烺燒期間液態玻璃變成以填充劑材料飽和。 為了在烺燒期間獲得較高緻密化組合物的目的,重要的 疋供機固體具有小的顆粒尺寸。特別地,幾乎沒有的顆粒 必須不超過15微米,並且較佳地不超過1〇微米。對於這些 最大尺寸的限制,較佳的是玻璃及陶瓷兩者的至少5〇%顆粒 是大於1微米,並且較佳是在2-5微米的範圍。 除了填充劑,可添加如·· Cu2〇、Cu〇、Fe2〇3及c〇〇的色 料劑,以幫助膠帶與銀為基礎之導體的相容性。在玻璃中 加入CuO避免從印刷導體型態中的大量銀擴散到膠帶。仏+1 與Ag+1相同的離子電荷相信對避免Ag擴散有貢獻。兩個色 料劑的組合可為有利的。例如:對可鑄組合物為小量的
Cu20、Fe203或其混合物在減少可能々擴散及;于染問題上非 常有效。 玻璃及陶资無機固體分散於其中的有機介質,包含溶解 在揮發性有機溶劑中的聚合黏合劑、及視情況的其他被溶 解物質,如:可塑劑、釋出劑、分散劑、汽提劑、抗泡劑、 84719 -10- 1278441 穩定劑及濕潤劑。 為了獲得較佳的黏合效率,較佳地對9 〇重量❶/〇的固體使用 至少5重量%的聚合物黏合劑,其包括玻璃及陶瓷填充劑, 以所有組合物為基礎。然而,更佳的是在8 0重量%的固體中 使用不超過20重量%的聚合物黏合劑,以總組合物為基礎。 在這些限制内,理想的是使用對固體至少可能份量的黏合 劑,以減少必須以熱解移除的有機物份量,並且獲得在烺 燒時產生縮小減少的較佳顆粒裝填(packing)。 · 在過去,不同的聚合材質已被用做綠色膠帶的黏合劑, 例如:聚(乙烯基丁醛)、聚(醋酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、纖 維素聚合物,如:甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維 素、甲羥基乙基纖維素;雜態(atactic)聚丙烯、聚乙稀;矽 聚合物,如:聚(甲基矽氧烷)、聚(甲苯基矽氧烷);聚苯乙 晞、丁烯/苯乙烯共聚物、聚苯乙婦、聚(乙烯基四氫吡咯 酮)、聚醯胺、高分子量聚醚、環氧乙烷及環氧丙烷共聚物、 聚丙婦基醯胺;及不同丙婦系聚合物,如:聚丙婦酸麵、 聚(丙烯酸低碳烷基酯)、聚(甲基丙烯酸低碳烷基酯);及丙 烯酸及甲基丙烯酸低碳烷基酯的不同共聚物及多聚物。甲 基丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯的共聚物;及丙烯酸乙酯、甲 基丙缔酸甲酯及甲基丙婦酸的三聚物,以前已被用於片狀 澆鑄物質做為黏合劑。 1985年8月20曰頒發給烏薩拉(Usala)的美國專利 4,536,535號揭示一種有機黏合劑,其為〇-1⑼重量%甲基丙 烯酸Cu8燒基酯、1〇〇_0重量%丙烯酸Ci-8燒基酯及〇-5重量% 84719 -11- 1278441 胺之乙缔系不飽和羧酸的相容多聚物混合物。因為該聚合 物容許使用最小量的黏合劑及最大量的固體,其較佳地是 與本發明的介電組合物使用。為此理由,上述烏薩拉申請 書的揭示在此併於本文為參考。 ·. 經常地,聚合黏合劑也包含相對於聚合黏合劑的小量可 % 塑劑’其當做降低聚合黏合劑的玻璃轉移溫度(Tg)。當然, 可塑劑的選擇主要是以需要被改質之聚合物來決定。已被 用於不同黏合劑系統中的可塑劑為:鄰苯二甲酸二乙酿-、 鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸丁基鲁 苄酯、磷酸烷基酯、聚烷二醇、甘油、聚(環氧乙烷)、羥乙 基化:ki基紛、一坑基二硫基麟酸g旨及聚(異丁烯)。這些當 中’鄰苯二甲酸丁基苄酷為最經常使用於丙烯系聚合物系 統中,因為其可以相當小的濃度有效使用。 洗鑄溶液之溶劑組份的選擇是使得獲得該聚合物的完全 溶液及足夠的高揮發性,以使溶劑能夠從分散物中藉著在 大氣壓下使用相當低量的熱而蒸發。另外,該溶劑必須在 低於滞點及包含於有機介質中之任何其他添加物的分解點 下良好地沸騰。因此,最經常使用具有大氣壓沸點低於15〇 °c的溶劑。此類溶劑包括丙酮、二甲苯、甲醇、乙醇、異 丙醇、曱基乙基酮、醋酸乙酯、^-三氯乙垸、四氯乙缔、 醋酸戊酿、2,2,4-三乙基戊二醇-1,3-單異丁酸酯、甲苯、二 氯甲烷及氟碳類。要了解··溶劑的各別組份可能不是對黏 合劑聚合物的完全溶劑。而當與其他溶劑組份挽合時,其 做為溶劑的功能。 84719 •12- 1278441 特佳的溶劑為醋酸乙酯,因為其避免對環境危害之氯碳 類的使用。 ^ 除了溶劑及聚合物之外,使用可塑劑增加在切割成薄片 的可使用性。較佳的可塑劑為苯柔福雷斯(BENZQFLE細 400,其為二苯甲酸聚丙二酯。 塗覆 用於多層電容工業中所用的那些 路的一部份。 綠色膠帶是藉著㈣—薄層之上述玻璃、聚合黏合劑及 溶劑的於漿分散物卿性基材上,加熱該料層以移除揮 發性溶劑,並且然後從基材分離無溶劑層而形成。該綠色 膠帶=要被料多層電路中做為介電或絕緣物質…捲綠 ,膠帶在各角落以標記(reglstrati()n)孔洞空出比電路之真 身尺寸較大-些的尺寸。為了連接多層電路的不同層,在 綠色膠帶上形成通孔。一般是以機械打洞來完成 '然而, 可使用強烈集中的雷射來揮發該綠色膠帶…般通孔尺寸 範圍是從0.嶋·,至0.25、在層之間的互連是藉著通孔以厚 膜導電墨水填充而形水通常以標準篩網印刷技術 塗覆。電路的各層是以篩網印刷導電軌完成。電阻墨水或 高介電電容墨水也可被印刷在各層上,以形成電阻性或電 容性的電路7〇件。特別調配的高介電常數綠色膠帶類似於 也可被加入做為多層電 在電路之各層完成之後’各別層被堆疊並且薄片化。限 制壓印孔被用來確保各層之間的㈣料。薄片以散階段 切刻器修邊。_在標準厚膜運輸㈣爐或箱㈣爐中進 84719 -13 - 1278441 行’以程序控制的加熱循環形成烺燒物件。 如在此所用的,用語”烺燒,,意為在如空氣的氧化氣麼 , 下’加熱該物件到揮發(燒掉)裝置各層中之有機物質的溫度 ' 及足夠時間,以燒結在層中任何玻璃、金屬或介電物質, 並且因此緻密化該介電層。對於LTCC塗覆,燒結通常在9〇〇 °C以下、在低於4小時的相當短加熱型態内發生。 習知此藝者了解的是:在各薄層化步驟中,該層必須精 確地標記,使得小孔被適當地連接到鄰近功能層的適當接 · 觸點。 用語”功能層”意指印刷在陶瓷綠色膠帶上的各層,其具 有導電、電阻或電容的功能性。因此,如上述地,一般的 綠色膠帶層可被印刷在一或多個電阻電路及/或電容、和導 電電路上。 本發明以給予實際實例更詳細地被敘述。然而,本發明 之範疇不以任何方式被這些實際實例所限制。 實例 _ 實例1-14 製備一系列之含驗金屬的高熱膨脹调麥酸鍰玻璃,如在 表1中的玻璃組合物所見。各玻璃組份的氧化物及碳酸鹽係 做為原料。所有的玻璃是藉著混合原料並且在鉑坩鍋中、 15 5 0 °C下烺燒來加工。溶融物被混合並且在水中中止反 -應。其在小量異丙醇存在下被乾磨,以避免粉末壓緊,並 且在熱空氣中乾燥。所得玻璃溶塊的平均顆粒尺寸為6微 米0 84719 -14- 1278441 在實例9-12中,在玻璃中的Li2〇含量被改變。玻璃熔融物 不論LhO含量皆為均相。根據熱微分分析,添加不同份量 之LhO已大大地改變緻密度及結晶行為。高Li2〇含量造成 結晶溫度之降低,如下表中說明地。
玻璃# 玻璃中的Li2〇含量(莫耳%) 結晶尖峰溫度 實例1 0.5 776〇C 實例10 1.6 772〇C . 實例11 2.7 765〇C 實例12 3.8 755〇C 藉著LhO含量的緻密度及結晶控制,對需要低於9〇〇。〇之 堅固基材的LTCC堂覆上是非常有用的。 雖然在實例13及14的Na20及K20,不如Li20對緻密度及結 晶帶來重大的衝擊,鹼金屬的_添加,已經被認為在控制所 得之高TCE陶瓷基材的整體表現上,為一個重要的因素。 15- 84719 1278441 g-5 to ^ I— toooto^〇\>— ΙΛ ^ r Ο Ο O ON ON Ιλ on ^ <
Ln K) I^J K) to —|U> UJ Ln l/· s^$ , Ki b 〇 〇 — 〇\ —u on c〇 y' U> 〇\ j-jl •o
〇 〇 — t/l 〇\ — in ^ 〇s v〇 y* U) ON IO\ O tO Ln Os ·— U ^ ON ^ < O to — Ov 〇\ _ k 二 & Μ ^ ϋ» o ro to u» σ\ — U> 二 k> 00 < loo bo s,vo •私 N— ►—A |>—* 〇〇 ^ lo >—bO L/l t〇 j^— C〇 W ON P I-
〇j mi j〇 La to ►— » bo bo U. r r° ^lto to O p 5; K) to M ON ·— ·— I— >—N-) L/i t/ι —c〇 ^ y» b〇 ?° ►—» I·— ^ 1-^ 84719 -16- 1278441 表2 玻璃組合物,莫耳% 實例# 15 Si02 14.5 B2O3 16.5 BaO 5.8 MgO 55.2 Zr02 2.5 P2〇5 2 Li2〇 0.5 Ti02 3 JL6 11 15 15 17 17 6 6 51 48 2.5 2.5 2 2 0.5 0.5 6 9
84719 -17- 1278441 TCE (ppmrc) 今鰣碑犛 洚鎵 x,y.#H%) 畸1 秣崧畸令J# 鲜淼 >203 CU20 Fe203 11.0 10.6 9.7 11.3 11CJ11.1 11.4 11.0 , · 丨 8·2 8077 8.4 8.3 8.2 8.7 8.1 808.3 8.2 14.3 13.6 7.4 14.5 15.7 - 22.3 , 15.9 15.4 14.6 Ρ3Ρ3 Ρ3Ρ3 δ0.3ο·3 0·3 23 2私 20126 27 28 β^ι — — —ϋϋ nn --- - · 1 — — — — — ^lolzlonfc 81.3 72.4 49.6 89.3 79.6 89.6 94.5 78.4 81 ·3 81.3 81.3 17.9 260049.6 9.9 19.9 9.9 5019·6 17.9 17.9 17.9 001οσι001001ocnοϋιpcnr^cn001ραιobl 18 19 20 21 IK 3 84719 -18- 1278441 實例15-17 顯示於表2中的實例15-17代表本發明之玻璃組合物,其 在玻璃中特別地包含Ti〇2。根據如表1中玻璃敘述的相同坡 璃製造技術製備玻璃。加入Ti〇2相信會給予高介電常數, ' 其對BGA用途在高頻率下操作為理想的。高介電常數對更 · 小的裝置或模組尺寸有貢獻。 實例18-28 表3說明在表1中包含玻璃之膠帶組合物的一些實例。膠 帶的製備是使用不同比率之玻璃/氧化鋁填充劑,直到達到鲁 完全緻密化點,而無過量的玻璃,以保持在25。〇至3〇〇它溫 度範圍内TCE合理的鬲。膠帶是藉著分散破璃及氧化鋁粉 末在醋酸乙酯溶劑中,與甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸共 聚物黏合劑及可塑劑而製備。另外,可添加如:Fq〇3及/ 或CuA的色料劑到膠帶淤漿。特別地,aw做為擴散障礙。 阻止從Ag為基礎之導體的銀移動。 該片狀物在美拉(Mylar)片上被燒鑄,並且乾燥形成膠鲁 帶。孩膠帶被切割、成薄片、以厚膜銀印刷,並且以習知 型態、85G°C/1G分鐘尖峰娘燒。㈣經娘燒變密而有約高χ,γ 縮小’並且顯示無共燒銀的汙染。共燒的銀及鉑·銀顯示習 用焊料的良好濕潤性。最終膠帶也顯示良好尺寸穩定性, 並且共燒Ag或Pd/Ag的型態上無扭曲或裂痕。此為可用於單 獨LT C C用途的重大優點。 表3也顯示在85代下、運輸帶熔爐3〇分鐘中之所得膠帶 的特性。膨脹溫度係數取決於破璃组合物及氧化铭填充劑 84719 -19- 1278441 含量。TCE值是在9及12 ppmf1之間,無關於表3中的所給 組合物。低頻率介電特性使用阻抗分析儀[惠普(Hewlett Packard) 4192A]、在1千赫茲至13百萬赫茲的頻率範圍内評 估。在表3中、於1百萬赫茲下測量介電常數。在介電常數 中沒有觀察到重大的變化,雖然根據本發明之玻璃組合物 及氧化鋁含量的值稍微有變化。 在表3中所見之經烺燒膠帶的縮小值指出所給膠帶組合 物的燒結能力。對較佳的機械強度及煉金度,需要足夠-的 緻密度。過量添加氧化鋁填充劑被發現是有害於最終膠帶 緻密度。多於30重量%的氧化鋁填充劑對足夠的緻密度是必 須避免的。 實例29-31 在實例29-3 1中,陶瓷綠色膠帶與實例!中的玻璃、及如: Τι〇2及Zr〇2的其他填充劑混合而製備。所有的膠帶在85(rc 之相同炫爐中懷燒。所有的膠帶組合物顯示良好的可焊性 及與共燒Pd/Ag導體的相容性。介電常數趨向於隨著增加 _ Ti〇2填充劑而增加,而在Zr〇2填充劑觀察無介電常數的重 大增加。以Ti〇2增加的介電常數是由於Ti〇2本身的高介電常 數0 84719 -20- 1278441 實例# 29 3〇 ϋ 玻璃實例# I 1 I 玻璃 81.4 8I.4 77.4 A1203 14.9 8.9 17.9 Ti02 3.0 8.9 Zr〇2 - 4.0 Cu20 0.4 0.5 0.4 Fe203 0.3 0.3 0.3 TCE (ppm/°C ) 11.1 10.9 10.7 介電常數 9.3 10.7 8 4 鍛燒x3y縮小(%) 14.0 11.4 14.9 實例32-34 。膠帶在850°C下 膠帶悬以表2中包含Ti〇2之玻璃來製備 娘燒。結果顯示在玻璃中加入Ti〇2増加介電常數β加入 到玻璃中也輔助緻密化,如增加X,y縮小值所指出的。建議 添加TiCh到玻璃中而非膠帶組合物中做為填充劑,可在85〇 °C的烺燒溫度下對幫助緻密度更有效。 84719 -21- 1278441 實例# 31 33 34 玻璃實例# 15 16 17. 玻璃 81.4 81.4 81.4 A!2〇3 17.8 17.8 17.8 Cu20 0.5 0.5 0.5 Fe2〇3 0.3 0.3 0.3 TCE (ppm/°C ) 10.6 10.7 10.9 介電常數 8.8 9.2 9.9 鍛燒x,y縮小(%) 15.6 15.2 15.1 84719 -22
Claims (1)
1278441 拾、申請專利範圍: 1. 一種玻璃組合物,其包含以莫耳%計之10-25%的Si〇2、 10-25%的 B2〇3、5-10%的 BaO、40-65%的 Mg〇、0.5-3% 的21*02、0.3-3%的?2〇5及〇.2-5%的1^20,其中]^1是選自 鹼金屬元素及其混合物的族群。 2. 如申請專利範圍第1項的組合物,其中鹼金屬元素是選 自 Li、Na及 K。 3. 如申請專利範圍第1項的組合物,進一步包含顯示高於9 ppm°Cel的丁CE的玻璃。 4. 一種澆鑄介電組合物,其包含經微細分割固體之分散 物,以固體為基礎,包含 (a) 50-90重量%的如申請專利範圍第1項之玻璃組合 物; (b) 10-50重量%的陶瓷填充劑; (c) 有機聚合黏合劑;及 (d) 揮發性有機溶劑。 5 ·如申請專利範圍第4項的可澆鑄介電組合物,其中該陶 瓷氧化物是選自Al2〇3、Zr02、Ti02、BaTi〇3及其混合物 的族群。 6.如申請專利範圍第4項的可澆鏵介電組合物,其中至少 50%的玻璃及陶瓷氧化物顆粒是大於1微米。 7 ·如申請專利範圍第4項的可澆鑄介電組合物,進一步包 含色料劑。 8·如申請專利範圍第7項的可澆鑄介電組合物,其中該色 84719 1278441 料劑是0.2-3重量%的組合物。 9 ·如申請專利範圍第8項的可澆铸介電組合物,其中該色 料劑是選自ChO、FeiO及其混合物。 10· —種膠帶,其製成是藉著澆鑄申請專利範圍第4項之分 散物的薄層到彈性基材上、加熱該鑄造層,以移除該揮 發性有機溶劑。 U.如申請專利範圍第10項之膠帶,其中該無溶劑層是與基 材分離的。 - 12.如申請專利範圍第1〇項之膠帶,其中導體組合物被沉 積在膠帶上。 如申Μ專利範圍第丨丨項之膠帶,其中八^導體組合物被沉 積在膠帶上。 申明專利範圍第1〇項之膠帶,用於多層微電路的用 途。 言月專利範圍第11项之膠帶,用於設計多層微電路的 用途。 種包含申請專利範圍第丨0項之膠帶的物件,其中該膠 17帶被加工,揮發有機黏合劑並燒結玻璃組合物。 *種包含申請專利範圍第11項之膠帶的物件,其中該膠 被加工,揮發有機黏合劑並燒結玻璃組合物。 84719
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38570102P | 2002-06-04 | 2002-06-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200307653A TW200307653A (en) | 2003-12-16 |
| TWI278441B true TWI278441B (en) | 2007-04-11 |
Family
ID=29550203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW092109223A TWI278441B (en) | 2002-06-04 | 2003-04-21 | High thermal expansion glass and tape composition |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6835682B2 (zh) |
| EP (1) | EP1369397B1 (zh) |
| JP (1) | JP3890321B2 (zh) |
| KR (1) | KR100517845B1 (zh) |
| CN (1) | CN1332902C (zh) |
| DE (1) | DE60334049D1 (zh) |
| TW (1) | TWI278441B (zh) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1353542B1 (en) * | 2001-12-25 | 2018-05-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Process for production of multilayered wiring board |
| US7438829B2 (en) * | 2003-11-13 | 2008-10-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Thick film getter paste compositions for use in moisture control |
| US7611645B2 (en) * | 2005-04-25 | 2009-11-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thick film conductor compositions and the use thereof in LTCC circuits and devices |
| US20070013305A1 (en) * | 2005-07-18 | 2007-01-18 | Wang Carl B | Thick film getter paste compositions with pre-hydrated desiccant for use in atmosphere control |
| US7550319B2 (en) * | 2005-09-01 | 2009-06-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low temperature co-fired ceramic (LTCC) tape compositions, light emitting diode (LED) modules, lighting devices and method of forming thereof |
| US7687417B2 (en) * | 2005-11-16 | 2010-03-30 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Lead free glass(es), thick film paste(s), tape composition(s) and low temperature cofired ceramic devices made therefrom |
| TW200732270A (en) * | 2006-02-17 | 2007-09-01 | Delta Electronics Inc | Dielectric glass-ceramic composition, dielectric glass-ceramic substrate and manufacturing method thereof |
| DE102007038514A1 (de) * | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Schaltungsanordnung und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltungsanordnung |
| JP5263112B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2013-08-14 | 旭硝子株式会社 | セラミックス原料組成物 |
| KR101037798B1 (ko) * | 2010-09-07 | 2011-05-27 | 케이알텍 주식회사 | 고속철도 차량용 공기정화장치 |
| KR101159063B1 (ko) | 2011-02-08 | 2012-06-22 | 한국과학기술연구원 | 밀리미터파용 저손실 저온소성 유전체 세라믹 조성물 |
| KR20140063716A (ko) * | 2011-08-26 | 2014-05-27 | 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 | SiNx 및 더 양호한 BSF 형성을 위한 파이어 스루 알루미늄 페이스트 |
| JP6032014B2 (ja) | 2012-04-24 | 2016-11-24 | 日本電気硝子株式会社 | 結晶性ガラス組成物 |
| JP6103051B2 (ja) * | 2013-06-05 | 2017-03-29 | 株式会社村田製作所 | セラミック基板用組成物およびセラミック回路部品 |
| CN103482985B (zh) * | 2013-09-16 | 2015-02-04 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种低温共烧陶瓷生带材料及其制备方法和应用 |
| TW201641461A (zh) | 2015-04-28 | 2016-12-01 | 賀利氏貴金屬北美康舍霍肯有限責任公司 | 介電物帶組合物 |
| JP6260731B1 (ja) * | 2017-02-15 | 2018-01-17 | Tdk株式会社 | ガラスセラミックス焼結体およびコイル電子部品 |
| CN107473717B (zh) * | 2017-07-26 | 2019-12-20 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 硼铝硅酸盐矿物材料、低温共烧陶瓷复合材料、低温共烧陶瓷、复合基板及其制备方法 |
| CN107522407B (zh) * | 2017-09-06 | 2020-10-13 | 嘉兴佳利电子有限公司 | 一种防静电低温共烧陶瓷材料及其制备方法和应用 |
| CN109467426A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-15 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 一种低温共烧陶瓷基板材料及其制备方法 |
| CN113045204B (zh) * | 2021-03-10 | 2023-01-24 | 安徽华封电子科技有限公司 | 一种低损耗低温共烧陶瓷生瓷带及其制备方法 |
| CN114380509B (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-08 | 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 | 一种高耐腐蚀性介质浆料 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4256796A (en) | 1979-11-05 | 1981-03-17 | Rca Corporation | Partially devitrified porcelain composition and articles prepared with same |
| US4385127A (en) | 1981-11-23 | 1983-05-24 | Corning Glass Works | Glass-ceramic coatings for use on metal substrates |
| US4358541A (en) | 1981-11-23 | 1982-11-09 | Corning Glass Works | Glass-ceramic coatings for use on metal substrates |
| US4536535A (en) | 1983-06-07 | 1985-08-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Castable ceramic compositions |
| JPS60172102A (ja) | 1984-02-16 | 1985-09-05 | 株式会社フジクラ | 鋼板被覆用結晶化ガラス組成物 |
| US4830988A (en) * | 1986-10-02 | 1989-05-16 | General Electric Company | Dielectric inks for multilayer copper circuits |
| US5002903A (en) | 1988-12-01 | 1991-03-26 | Ferro Corporation | Porcelain enameled metal substrates |
| WO1996022949A1 (en) * | 1995-01-27 | 1996-08-01 | Sarnoff Corporation | Low dielectric loss glasses |
| JPH10245263A (ja) | 1997-03-04 | 1998-09-14 | Murata Mfg Co Ltd | 低温焼結磁器組成物 |
| CN1099388C (zh) * | 1998-02-10 | 2003-01-22 | 株式会社小原 | 具有负向反常色散的光学玻璃 |
| JP2000203878A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-25 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスセラミックス組成物 |
| US6589894B1 (en) * | 2000-09-11 | 2003-07-08 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Composition containing lead-oxide free glass powder of low softening point useful for barrier rib in PDP |
-
2003
- 2003-03-17 US US10/390,108 patent/US6835682B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-02 EP EP03007580A patent/EP1369397B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-02 DE DE60334049T patent/DE60334049D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-21 TW TW092109223A patent/TWI278441B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-05-12 CN CNB031307604A patent/CN1332902C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-23 JP JP2003146966A patent/JP3890321B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-03 KR KR10-2003-0035532A patent/KR100517845B1/ko not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK1060722A1 (zh) | 2004-08-20 |
| KR20030094095A (ko) | 2003-12-11 |
| DE60334049D1 (de) | 2010-10-21 |
| CN1467167A (zh) | 2004-01-14 |
| TW200307653A (en) | 2003-12-16 |
| KR100517845B1 (ko) | 2005-09-30 |
| EP1369397A1 (en) | 2003-12-10 |
| JP2004043297A (ja) | 2004-02-12 |
| EP1369397B1 (en) | 2010-09-08 |
| US6835682B2 (en) | 2004-12-28 |
| JP3890321B2 (ja) | 2007-03-07 |
| US20030224923A1 (en) | 2003-12-04 |
| CN1332902C (zh) | 2007-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI278441B (en) | High thermal expansion glass and tape composition | |
| JP3277169B2 (ja) | ガラス組成物、誘電性組成物、およびグリーン・テープの形成方法 | |
| US7147736B2 (en) | Tape composition and process for internally constrained sintering of low temperature co-fired ceramic | |
| JPS5927119B2 (ja) | クロスオ−バ誘電性インク | |
| US7030048B2 (en) | Thick film dielectric compositions for use on aluminum nitride substrates | |
| US20060162844A1 (en) | Multi-component LTCC substrate with a core of high dielectric constant ceramic material and processes for the development thereof | |
| JP5459926B2 (ja) | 擬似対称に構成された低温共焼成セラミック構造体の強制焼結法 | |
| TW593194B (en) | High K glass and tape composition for use at high frequency | |
| CN103748048B (zh) | 用于低k、低温共烧复合材料(ltcc)带材的组合物以及由此形成的低收缩、多层ltcc结构 | |
| US20060163768A1 (en) | Multi-component LTCC substrate with a core of high dielectric constant ceramic material and processes for the development thereof | |
| WO2003101902A1 (en) | Ltcc tape composition | |
| HK1060722B (zh) | 高熱膨脹玻璃和帶子組合物 | |
| HK1060872B (zh) | 高k值玻璃和在高頻下使用的帶子組合物 | |
| JPS62229901A (ja) | 酸化物抵抗体材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |