JPS5936364B2 - 電子部品用セラミツク組成物 - Google Patents
電子部品用セラミツク組成物Info
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- JPS5936364B2 JPS5936364B2 JP52003381A JP338177A JPS5936364B2 JP S5936364 B2 JPS5936364 B2 JP S5936364B2 JP 52003381 A JP52003381 A JP 52003381A JP 338177 A JP338177 A JP 338177A JP S5936364 B2 JPS5936364 B2 JP S5936364B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子部品用セラミック組成物に関するものであ
り、特に絶縁材料として必要とされる性質をもち、かつ
耐熱性に優れたセラミックスを構成することのできる組
成物を提供しようとするものである。
り、特に絶縁材料として必要とされる性質をもち、かつ
耐熱性に優れたセラミックスを構成することのできる組
成物を提供しようとするものである。
集積回路などの支持基体や封止用部材に、セラミックス
が広く使用されている。
が広く使用されている。
これらには耐熱性を必要とされることが多い。周知のよ
うに、耐熱性セラミック材料として、ＢｅＯやＡｌ２Ｏ
３、フォルステライト、ステアタイト、ムライトなどが
ある。
うに、耐熱性セラミック材料として、ＢｅＯやＡｌ２Ｏ
３、フォルステライト、ステアタイト、ムライトなどが
ある。
ところが、ＢｅＯは毒性があるため、その用途がきわめ
て限られている。他の材料についても一長一短があり、
特に耐熱性があまりよくないという欠点があつた。本発
明はこのような欠点を除去したセラミック組成物を提供
するものであり、さらに絶縁抵抗や高周波領域での誘電
体損失についても優れているセラミックスを実現するこ
とができるものである。本発明にかかるセラミック組成
物は、シラス成分１．５〜１２重量％、Ａｌ２Ｏ３成分
もしくはＡＩＯＯＨ成分７５〜９４重量％、ＭＩＯ成分
０．８〜３重量％、ＴｉＯ２成分２．７〜７重量弊、お
よび陶石成分１〜３重量％からなることを特徴とする。
無論、セラミックスの特性をさらに改善するために、他
の成分を追加導入してもよい。これは、その主たる成分
のひとつとして、シラスを使用している。シラスは、周
知のように、南九州を中心にして広く分布する酸化火山
噴出物の１種で、灰白色の堆積物である。その推定理蔵
量は約６×１０１０トンであり、資源としてきわめて豊
富であり、また安価なものである。一般に、シラス成分
はほぼＳｉＯ２が７．５重量％、Ａｌ２Ｏ３成分が１４
重量％、Ｎａ２Ｏが３重量％、に２Ｏが２重量％、水分
３．５重量％、ＣａＯが１．５重量％、およびＦｅ２Ｏ
３が１重量％とされている。これまで、シラスは中空微
小球体（バルーン）や研摩材、タイル用陶器などに応用
されてきている。発明者らは、シラスを電子部品用セラ
ミツク材料として使用することについて、研究を進めて
来た結果、上述の無機化合物と金属酸化物と混合し、焼
成すると、耐熱性にいちぢるしく優れ、絶縁性と誘電体
損失の良好なセラミツクスが得られることを見出した。
そして、従来のアルミナ磁器に比べて、焼結温度が低く
、セラミツクスを量差する上で非常に有利なものである
。ところで、本発明のセラミツク組成物における成分の
組成比率を、上述のように特定した理由は、次のとおり
である。
て限られている。他の材料についても一長一短があり、
特に耐熱性があまりよくないという欠点があつた。本発
明はこのような欠点を除去したセラミック組成物を提供
するものであり、さらに絶縁抵抗や高周波領域での誘電
体損失についても優れているセラミックスを実現するこ
とができるものである。本発明にかかるセラミック組成
物は、シラス成分１．５〜１２重量％、Ａｌ２Ｏ３成分
もしくはＡＩＯＯＨ成分７５〜９４重量％、ＭＩＯ成分
０．８〜３重量％、ＴｉＯ２成分２．７〜７重量弊、お
よび陶石成分１〜３重量％からなることを特徴とする。
無論、セラミックスの特性をさらに改善するために、他
の成分を追加導入してもよい。これは、その主たる成分
のひとつとして、シラスを使用している。シラスは、周
知のように、南九州を中心にして広く分布する酸化火山
噴出物の１種で、灰白色の堆積物である。その推定理蔵
量は約６×１０１０トンであり、資源としてきわめて豊
富であり、また安価なものである。一般に、シラス成分
はほぼＳｉＯ２が７．５重量％、Ａｌ２Ｏ３成分が１４
重量％、Ｎａ２Ｏが３重量％、に２Ｏが２重量％、水分
３．５重量％、ＣａＯが１．５重量％、およびＦｅ２Ｏ
３が１重量％とされている。これまで、シラスは中空微
小球体（バルーン）や研摩材、タイル用陶器などに応用
されてきている。発明者らは、シラスを電子部品用セラ
ミツク材料として使用することについて、研究を進めて
来た結果、上述の無機化合物と金属酸化物と混合し、焼
成すると、耐熱性にいちぢるしく優れ、絶縁性と誘電体
損失の良好なセラミツクスが得られることを見出した。
そして、従来のアルミナ磁器に比べて、焼結温度が低く
、セラミツクスを量差する上で非常に有利なものである
。ところで、本発明のセラミツク組成物における成分の
組成比率を、上述のように特定した理由は、次のとおり
である。
シラス成分が１．５重量弊より少ないと、焼成温度が１
５００℃以上になり、セラミツクスの量産化に適したも
のとは言えなくなる。
５００℃以上になり、セラミツクスの量産化に適したも
のとは言えなくなる。
これが１２重量％より多くなると、焼成温度は低くても
よいが、焼成によつてガラス化しやすくなり、熱伝導性
がよく、緻密なセラミツクスを得ることが困難になる。
Ａｌ２Ｏ３成分が７５重量％より少なくなると、高周波
領域での誘電体損失が増大し、機械的強度も低下するた
め、好ましくない。
よいが、焼成によつてガラス化しやすくなり、熱伝導性
がよく、緻密なセラミツクスを得ることが困難になる。
Ａｌ２Ｏ３成分が７５重量％より少なくなると、高周波
領域での誘電体損失が増大し、機械的強度も低下するた
め、好ましくない。
また、それが９４重量％より多くなると、焼成温度が１
４００℃以上になつて焼結が困難になるばかりでなく、
誘電特性をはじめとする諸特性が低下してしまう。Ｍ９
Ｏ成分が０．８重量％より少ないと、高周波領域での誘
電体損失が低下するばかりでなく、耐熱特性も悪くなる
。それが３．０重量％より多くなると、緻密なセラミツ
クスが得られなくなり、吸水性が大きくなる。ＴｉＯ２
成分が２．７重量％より少なくなると、誘電体損失が大
きくなり、また７重量％より多くなると、耐熱特性が劣
化する。
４００℃以上になつて焼結が困難になるばかりでなく、
誘電特性をはじめとする諸特性が低下してしまう。Ｍ９
Ｏ成分が０．８重量％より少ないと、高周波領域での誘
電体損失が低下するばかりでなく、耐熱特性も悪くなる
。それが３．０重量％より多くなると、緻密なセラミツ
クスが得られなくなり、吸水性が大きくなる。ＴｉＯ２
成分が２．７重量％より少なくなると、誘電体損失が大
きくなり、また７重量％より多くなると、耐熱特性が劣
化する。
陶石成分が１重量％より少ないと、焼結温度を低下させ
る効果が乏しくなり、また３重量弊より多いと、誘電体
損失が増大するばかりでなく、耐熱特性も劣化する。
る効果が乏しくなり、また３重量弊より多いと、誘電体
損失が増大するばかりでなく、耐熱特性も劣化する。
以下、その実施例をあげて、具体的に説明する。
まず、粒径１〜３μ前後のシラス粉末と、Ａｌ２Ｏ３も
しくはＡＩＯＯＨ，ＴｉＯ２，ＭｆＩＯ，陶石の粉末を
準備し、第１表に示す組成比率になるよう調合した。
しくはＡＩＯＯＨ，ＴｉＯ２，ＭｆＩＯ，陶石の粉末を
準備し、第１表に示す組成比率になるよう調合した。
上記各配合物を、それぞれウレタン内張りポツトミルを
用いて、湿式混合し、水分を蒸発させてから、長さ４０
ｎ）巾２０ｎ）厚さ３ｍｍの角板状に成型した。
用いて、湿式混合し、水分を蒸発させてから、長さ４０
ｎ）巾２０ｎ）厚さ３ｍｍの角板状に成型した。
成型のための圧力は、約７００〜１０００ｋｇ／Ｃｄと
した。各成型体をＳｉＣ発熱体をそなえた電気炉に入れ
、昇温速度１５０℃／時間で１３００〜１４００℃の範
囲内の温度まで高め、２時間保持して、焼成した。なお
、試料１７については、焼成温度をそれより２０〜３０
℃低い温度とした。得られたセラミツクスに、一般に行
なわれている方法で、それぞれ銀電極を焼付けた。この
ようにして作つた試料それぞれについて、諸特性を調べ
、その結果を第２表に示す。
した。各成型体をＳｉＣ発熱体をそなえた電気炉に入れ
、昇温速度１５０℃／時間で１３００〜１４００℃の範
囲内の温度まで高め、２時間保持して、焼成した。なお
、試料１７については、焼成温度をそれより２０〜３０
℃低い温度とした。得られたセラミツクスに、一般に行
なわれている方法で、それぞれ銀電極を焼付けた。この
ようにして作つた試料それぞれについて、諸特性を調べ
、その結果を第２表に示す。
誘電特性を調べ、その結果を第２表に示す。誘電特性と
して、１ＭＨｚで誘電率（ε）、誘電体損失（Ｔａｎδ
）を測定した。絶縁抵抗値については、５００℃で直流
５００Ｖを印加して測定した。耐熱衝撃性については、
５００℃の溶融はんだに浸漬し、それから取出して厚さ
３ｎのアルミニウム板上に高さ４０ｃｒｎより落下させ
、各１０個あたりの破損数で評価した。表中、たとえぱ
３／ＩＯとは、１０個のうち３個破損したことを表わし
ている。上表から明らかなように、本発明にかかる組成
物によれば、得られたセラミツクスの耐熱衝撃性はきわ
めてよく、５００℃の溶融はんだに浸漬して急熱してか
ら、室温に保たれたアルミニウム板上に落下させても、
なんら破損を生じなかつた。
して、１ＭＨｚで誘電率（ε）、誘電体損失（Ｔａｎδ
）を測定した。絶縁抵抗値については、５００℃で直流
５００Ｖを印加して測定した。耐熱衝撃性については、
５００℃の溶融はんだに浸漬し、それから取出して厚さ
３ｎのアルミニウム板上に高さ４０ｃｒｎより落下させ
、各１０個あたりの破損数で評価した。表中、たとえぱ
３／ＩＯとは、１０個のうち３個破損したことを表わし
ている。上表から明らかなように、本発明にかかる組成
物によれば、得られたセラミツクスの耐熱衝撃性はきわ
めてよく、５００℃の溶融はんだに浸漬して急熱してか
ら、室温に保たれたアルミニウム板上に落下させても、
なんら破損を生じなかつた。
ところが、本発明の範囲外の組成物によれば、耐熱衝撃
性があまりよくない。さらに、本発明の組成物によれば
、１ＭＨｚでの誘電特性がεで７．０〜 ８．４，ｔａ
ｎδで０．７〜 ５．０であり、曲げ強度が１７５０〜
２４２０ｋｇ／Ｃｄ）絶縁抵抗値が４．７×１０９〜
７．０×１０１／Ω一儂である。これからも、電子部
品用セラミツクスとして優れた電気的特性を保有するも
のであることがわかる。また、試料１７のように、アル
ミナ成分としてＡＩＯＯＨを用いると、諸特性が良好で
ある上に、焼結温度をＡｌ２Ｏ３を使用したときよりも
さらに２０〜３０℃低下させることができ、量産する上
でＡＩＯＯＨを使用することは非常に有効である。
性があまりよくない。さらに、本発明の組成物によれば
、１ＭＨｚでの誘電特性がεで７．０〜 ８．４，ｔａ
ｎδで０．７〜 ５．０であり、曲げ強度が１７５０〜
２４２０ｋｇ／Ｃｄ）絶縁抵抗値が４．７×１０９〜
７．０×１０１／Ω一儂である。これからも、電子部
品用セラミツクスとして優れた電気的特性を保有するも
のであることがわかる。また、試料１７のように、アル
ミナ成分としてＡＩＯＯＨを用いると、諸特性が良好で
ある上に、焼結温度をＡｌ２Ｏ３を使用したときよりも
さらに２０〜３０℃低下させることができ、量産する上
でＡＩＯＯＨを使用することは非常に有効である。
Claims (1)
- １ シラス成分１．５〜１２重量％、Ａｌ＿２Ｏ＿３成
分もしくはＡｌＯＯＨ成分７５〜９４重量％、ＭｇＯ成
分０．８〜３重量％、ＴｉＯ＿２成分２．７〜７重量％
、および陶石成分１〜３重量％からなることを特徴とす
る電子部品用セラミック組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52003381A JPS5936364B2 (ja) | 1977-01-13 | 1977-01-13 | 電子部品用セラミツク組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52003381A JPS5936364B2 (ja) | 1977-01-13 | 1977-01-13 | 電子部品用セラミツク組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5388200A JPS5388200A (en) | 1978-08-03 |
| JPS5936364B2 true JPS5936364B2 (ja) | 1984-09-03 |
Family
ID=11555764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52003381A Expired JPS5936364B2 (ja) | 1977-01-13 | 1977-01-13 | 電子部品用セラミツク組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5936364B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61276350A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-06 | クセラム | 電子コンポ−ネント用アルミナ相互接続基板および製造法 |
-
1977
- 1977-01-13 JP JP52003381A patent/JPS5936364B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5388200A (en) | 1978-08-03 |
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