玻璃陶瓷材料、层叠体以及电子部件制造技术

玻璃陶瓷材料含有包含SiO2、B2O3和M2O(M为碱金属)的玻璃、包含石英的填料以及选自MnO、NiO、CuO和ZnO中的至少1种金属氧化物，上述金属氧化物的含量相对于上述玻璃和上述填料的合计100重量份为0.05重量份～2重量份。合计100重量份为0.05重量份～2重量份。合计100重量份为0.05重量份～2重量份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃陶瓷材料、层叠体以及电子部件


[0001]本专利技术涉及一种玻璃陶瓷材料、层叠体以及电子部件。

技术介绍

[0002]近年来，能够在1000℃以下的温度与导体材料共烧的电介质材料的烧结体用于多层陶瓷基板。例如专利文献1中公开了一种玻璃陶瓷复合材料，其特征在于，由硼硅酸玻璃50～90％和选自α－石英、α－方石英、β－鳞石英中的1种以上的SiO2填料10～50％构成，所述硼硅酸玻璃由SiO270～85％、B2O310～25％、K2O0.5～5％、Al2O30.01～1％构成。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2002－187768号公报

技术实现思路

[0006]在玻璃陶瓷复合材料(以下也称为玻璃陶瓷材料)烧成时，在保持最高温度期间，因玻璃的粘性流动使其致密化。在将一定量的烧成对象物投入到烧成炉内的情况下，在烧成对象物间在到达最高温度的时刻产生偏差。因此，需要将保持时间调整为较长，以延迟达到最高温度的烧成对象物的致密化充分进行。
[0007]然而，如果烧成时的最高温度的保持时间变长，则致密化快速进行的部分中，微量残留的碳成分气化而产生气孔。在烧成后得到的烧结体中气孔被关闭，没有排除到外部而作为空隙残留，因此烧结体的致密度降低，产生绝缘性降低的问题。特别是如专利文献1那样在包含大量SiO2成分的玻璃陶瓷材料中，烧成时的最高温度下的玻璃粘度比较高。因此，需要延长烧成时的最高温度的保持时间，上述问题变得显著。
[0008]本专利技术为了解决上述问题而完成，目的在于提供一种烧成时即使延长最高温度的保持时间的情况下也能够得到致密的烧结体的玻璃陶瓷材料、层叠多个作为上述玻璃陶瓷材料的烧结体的玻璃陶瓷层而成的层叠体以及具备上述层叠体的电子部件。
[0009]本专利技术的玻璃陶瓷材料的特征在于含有包含SiO2、B2O3和M2O(M为碱金属)的玻璃、包含石英的填料以及选自MnO、NiO、CuO以及ZnO中的至少1种金属氧化物，上述金属氧化物的含量相对于上述玻璃和上述填料的合计100重量份为0.05重量份～2重量份。
[0010]本专利技术的层叠体的特征在于层叠多个作为上述玻璃陶瓷材料的烧结体的玻璃陶瓷层而成。
[0011]本专利技术的电子部件的特征在于具备上述层叠体。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术，可以提供一种烧成时即使延长最高温度的保持时间的情况下也能够得到致密的烧结体的玻璃陶瓷材料、层叠多个作为上述玻璃陶瓷材料的烧结体的玻璃陶瓷层而成的层叠体以及具备上述层叠体的电子部件。
附图说明
[0014]图1是表示本专利技术的层叠体的一个例子的截面示意图。
[0015]图2是表示本专利技术的电子部件的一个例子的截面示意图。
具体实施方式
[0016]以下，对于本专利技术的玻璃陶瓷材料、层叠体以及电子部件进行说明。应予说明，本专利技术并不限于以下的结构，也可以在不脱离本专利技术的主旨的范围适当地变更。另外，组合多个以下记载的各个优选的构成也属于本专利技术。
[0017]本专利技术的玻璃陶瓷材料是低温共烧陶瓷(LTCC)材料。本说明书中，“低温共烧陶瓷材料”是指能够以1000℃以下的烧成温度烧结的玻璃陶瓷材料。
[0018][玻璃陶瓷材料][0019]本专利技术的玻璃陶瓷材料的特征在于，含有包含SiO2、B2O3和M2O(M为碱金属)的玻璃、包含石英的填料以及选自MnO、NiO、CuO以及ZnO中的至少1种金属氧化物，上述金属氧化物的含量相对于上述玻璃和上述填料的合计100重量份为0.05重量份～2重量份。
[0020]本专利技术的玻璃陶瓷材料通过含有特定量的上述的金属氧化物，即使在烧成时延长最高温度的保持时间的情况下，致密化也均匀地进行，因此能够得到致密的烧结体。
[0021]＜玻璃＞
[0022]在本专利技术的玻璃陶瓷材料中，玻璃包含SiO2、B2O3和M2O(M为碱金属)。
[0023]玻璃中的SiO2在玻璃陶瓷材料被烧成时，有助于介电常数的降低。其结果是伴随着电信号的高频化的杂散电容等受到抑制。
[0024]玻璃中的B2O3有助于玻璃粘度的降低。因此，玻璃陶瓷材料的烧结体变得致密。
[0025]玻璃中的M2O有助于玻璃粘度的降低。因此，玻璃陶瓷材料的烧结体变得致密。作为M2O，只要为碱金属氧化物则没有特别限定，优选为Li2O、K2O或者Na2O，更优选为K2O。作为M2O，可使用1种，也可使用多种。
[0026]上述玻璃中的SiO2的含量换算为氧化物，优选为65重量％～90重量％。更优选为70重量％～85重量％。
[0027]上述玻璃中的B2O3的含量换算为氧化物，优选为5重量％～30重量％。更优选为10重量％～25重量％。
[0028]上述玻璃中的M2O的含量换算为氧化物，优选为1重量％～5重量％。更优选为1.5重量％～4.5重量％。在作为M2O使用了多种碱金属氧化物的情况下，将它们的合计量设为M2O的含量。
[0029]上述玻璃可以进一步包含Al2O3。玻璃中的Al2O3有助于玻璃的化学稳定性的提高。
[0030]在上述玻璃包含Al2O3的情况下，上述玻璃中的Al2O3的含量换算为氧化物优选为0.1重量％～2重量％。更优选为0.5重量％～1重量％。
[0031]上述玻璃可以进一步包含CaO等碱土类金属氧化物。然而，从增加玻璃中的SiO2的含量而降低介电常数和介电损耗的观点考虑，玻璃优选不包含碱土类金属氧化物，在包含碱土类金属氧化物的情况下，该含量优选在玻璃中小于15重量％，更优选为小于5重量％，进一步优选为小于1重量％。
[0032]玻璃除了上述成分以外可以包含杂质。玻璃中的杂质的含量优选小于5重量％，更
优选为小于1重量％。
[0033]＜填料＞
[0034]在本专利技术的玻璃陶瓷材料中，填料包含石英。在玻璃陶瓷材料烧成时，填料有助于机械强度的提高。在本说明书中，“填料”是指没有包含于玻璃的无机添加剂。
[0035]填料中的石英在玻璃陶瓷材料被烧成时，有助于增大热膨胀系数。相对于玻璃的热膨胀系数约为6ppm/K，石英的热膨胀系数约为15ppm/K，所以通过使玻璃陶瓷材料含有石英，在烧成时可得到高热膨胀系数。因此，在烧成后的冷却过程，产生压缩应力，机械强度(例如抗折强度)提高。另外，提高向安装基板(例如树脂基板)安装时的可靠性。
[0036]上述填料可以仅包含石英，但也可以进一步包含石英以外的SiO2。另外，上述填料可以进一步包含Al2O3和/或ZrO2。
[0037]玻璃陶瓷材料通过作为填料含有Al2O3和ZrO2，由此在被烧成时防止方石英结晶的析出。方石英结晶是SiO2结晶中的一种，但由于在约280℃下发生相转移，所以在玻璃陶瓷材料的烧成过程中方石英结晶析出，这时，在高温环境下体积大幅度变化，可靠性降低。另外，玻璃陶瓷材料烧成时，填料中的Al2O3和ZrO2也有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃陶瓷材料，其特征在于，含有：包含SiO2、B2O3以及M2O的玻璃，其中，M为碱金属，包含石英的填料，以及选自MnO、NiO、CuO以及ZnO中的至少1种金属氧化物；相对于所述玻璃和所述填料的合计100重量份，所述金属氧化物的含量为0.05重量份～2重量份。2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷材料，其中，所述玻璃换算为氧化物包含70重量％～85重量％的SiO2。3.根据权利要求1或2所述的玻璃陶瓷材料，其中，相对于所述玻璃和所述填料的合计100重量份，包含50重量份～90重量份...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本祯章，千秋裕，足立大树，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：