專利名稱：玻璃陶瓷組合物、玻璃陶瓷燒結(jié)體以及陶瓷多層基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及可在1000℃以下燒成的玻璃陶瓷組合物、將其燒成得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體以及使用其的陶瓷多層基板。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電子學(xué)領(lǐng)域中的電子部件的性能得到顯著提高，特別是在以支撐信息化社會(huì)的移動(dòng)通信終端、自用電子計(jì)算機(jī)等作代表的信息處理裝置中，信息處理速度在高速發(fā)展。因此，作為進(jìn)行高速信息處理的電子部件，將LSI等半導(dǎo)體裝置高密度地安裝在陶瓷多層基板上的所謂的多芯片組件(MCM)被實(shí)用化。
在這樣的組件中，為了處理微小的高速信號(hào)，希望各LSI之間的配線導(dǎo)體的比電阻盡可能低。作為比電阻低的導(dǎo)體，可以例舉銀或銅等，而作為基板用材料，要求與這些低熔點(diǎn)金屬可同時(shí)燒成的材料，具體而言要求可在1000℃以下燒成的材料，目前正廣泛地使用由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷組合物等。
另一方面，為了相應(yīng)陶瓷多層基板更進(jìn)一步的小型化、高頻化，探討了各種復(fù)合多層基板。例如在特開(kāi)平12-264724號(hào)公報(bào)中提出了將形成有配線或安裝有半導(dǎo)體的低介電常數(shù)層和構(gòu)成電容器或諧振器等的高介電常數(shù)層層疊而成的復(fù)合層疊陶瓷電子部件。
在這樣把高介電常數(shù)層和低介電常數(shù)層復(fù)合起來(lái)的多層基板中，需要通過(guò)使各介電常數(shù)層之間的熱膨脹系數(shù)的差別小，而抑制燒成時(shí)基板的出現(xiàn)裂紋或彎曲。但是，所述的由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷組合物的熱膨脹系數(shù)約為7～8ppmK-1、而以往的高介電常數(shù)材料的熱膨脹系數(shù)約為10ppmK-1，所以不能解決所述的基板的裂紋或彎曲。
另外，TiO2、SrTiO3、CaTiO3等以往的介電體材料雖然具有高介電常數(shù)、高Q值，但因?yàn)榻殡姵?shù)的溫度變化率為很大的負(fù)值，所以無(wú)法避免隨周圍的溫度變化產(chǎn)生的陶瓷多層板的特性變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可低溫?zé)?、介電常?shù)高、熱膨脹系數(shù)較小、介電常數(shù)的溫度變化率較小的玻璃陶瓷組合物以及玻璃陶瓷。
本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物的特征在于，含有TiO25～75重量％、CaTiSiO55～75重量％以及玻璃15～50重量％。
另外，所述玻璃陶瓷組合物含有TiO220～60重量％、CaTiSiO520～60重量％以及玻璃15～50重量％是理想的。
另外，所述玻璃陶瓷組合物作為補(bǔ)助組分還含有Ta2O5或Nb2O5中的至少一種是理想的。
另外，所述玻璃陶瓷組合物，相對(duì)于由TiO2、CaTiSiO5以及玻璃構(gòu)成的所述主要成分100重量份，含有4重量份以下的由Ta2O5或Nb2O5中的至少一種構(gòu)成的所述補(bǔ)助成分是理想的。
另外，在所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃，最好含有SiO2、B2O3以及ZnO。
另外，在所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃含有SiO25～50重量％、B2O35～60重量％以及ZnO5～65重量％是理想的。
另外，在所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃還含有堿土類氧化物是理想的。
另外，在所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃含有SiO25～50重量％、B2O35～60重量％以及ZnO5～65重量％、堿土類金屬氧化物5～50重量％是理想的。
本發(fā)明的玻璃陶瓷燒結(jié)體，其特征在于，析出有TiO2結(jié)晶和CaTiSiO5結(jié)晶。更具體而言，本發(fā)明的玻璃陶瓷燒結(jié)體，其特征在于，通過(guò)燒成含有TiO220～60重量％、CaTiSiO520～60重量％以及玻璃15～50重量％的玻璃陶瓷組合物而得，且析出有TiO2結(jié)晶和CaTiSiO5結(jié)晶。
本發(fā)明的陶瓷多層基板，其特征在于，是將由所述的玻璃陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成的第1陶瓷層和比所述第1陶瓷層介電常數(shù)低的第2陶瓷層層疊而成。
所述玻璃陶瓷組合物因?yàn)楹胁Ａ?，所以特別可在1000℃以下的低溫下燒成。另外，因?yàn)樗霾Ａ沾山M合物含有電容率為120的TiO2和電容率為45的CaTiSiO5，所以能夠得到介電常數(shù)高的玻璃陶瓷燒結(jié)體。
另外，相對(duì)于TiO2的介電常數(shù)的溫度變化率為很大的負(fù)值(約-900ppmK-1)，CaTiSiO5的介電常數(shù)的溫度變化率為很大的正值(約+1500ppmK-1)，所以在所得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體中，介電常數(shù)的溫度變化率相抵，使介電常數(shù)的溫度變化率變小。
另外，因?yàn)镃aTiSiO5的熱膨脹系數(shù)約為6ppmK-1，所以可使得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)與燒成例如由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷組合物得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)(約7～8ppmK-1)相近。
在玻璃陶瓷組合物中，當(dāng)TiO2的含量小于5重量％時(shí)，玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變得過(guò)小。因此，將得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體作為高介電常數(shù)層而將由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷燒結(jié)體作為低介電常數(shù)層，復(fù)合燒成高介電常數(shù)層和低介電常數(shù)層時(shí)，有時(shí)在燒結(jié)體產(chǎn)生裂紋。
另外，當(dāng)TiO2的含量大于75重量％時(shí)，玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變得過(guò)大。因此，將得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體作為高介電常數(shù)層，而將由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷燒結(jié)體作為低介電常數(shù)層，復(fù)合燒成高介電常數(shù)層和低介電常數(shù)層時(shí)，有時(shí)在燒結(jié)體產(chǎn)生裂紋。
另外，在所述玻璃陶瓷組合物中，當(dāng)CaTiSiO5的含量小于5重量％時(shí)，得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變得過(guò)大。因此，將該玻璃陶瓷燒結(jié)體作為高介電常數(shù)層，而將由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷燒結(jié)體作為低介電常數(shù)層，復(fù)合燒成高介電常數(shù)層和低介電常數(shù)層時(shí)，有時(shí)在燒結(jié)體上產(chǎn)生裂紋。
另外，當(dāng)CaTiSiO5的含量大于75重量％時(shí)，玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變得過(guò)小。因此，將該玻璃陶瓷燒結(jié)體作為高介電常數(shù)層，而將由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷燒結(jié)體作為低介電常數(shù)層，復(fù)合燒成高介電常數(shù)層和低介電常數(shù)層時(shí)，有時(shí)在燒結(jié)體產(chǎn)生裂紋。
另外，當(dāng)玻璃的含量小于15重量％時(shí)，在1000℃以下的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)性有時(shí)會(huì)降低。另外，當(dāng)玻璃含量超過(guò)50重量％時(shí)，得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)有時(shí)會(huì)降低。
另外，所述玻璃陶瓷組合物，理想的是含有TiO220～60重量％。如果TiO2的含量小于20重量％，則得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率有時(shí)會(huì)是很大的正值。另外，如果TiO2的含量超過(guò)60重量％，則玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率有時(shí)會(huì)是過(guò)大的負(fù)值。
另外，所述玻璃陶瓷組合物，理想的是含有CaTiSiO520～60重量％。如果CaTiSiO5的含量小于20重量％，則得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率有時(shí)會(huì)是很大的負(fù)值。另外，如果CaTiSiO5的含量超過(guò)60重量％，則玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率有時(shí)會(huì)是過(guò)大的正值。
另外，所述玻璃陶瓷組合物，理想的是作為補(bǔ)助組分還含有Ta2O5或Nb2O5中的至少一種。含有這些補(bǔ)助組分時(shí)，可使得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率的絕對(duì)值較小。這推測(cè)為燒成時(shí)，Ta2O5或Nb2O5的一部分向主成分?jǐn)U散、固溶，對(duì)玻璃陶瓷燒結(jié)體全體的介電常數(shù)的溫度變化率多少帶來(lái)影響。
另外，對(duì)于所述玻璃陶瓷組合物，特別理想的是相對(duì)于由TiO2、CaTiSiO5以及玻璃構(gòu)成的主要成份100重量分，使所述補(bǔ)助成分的含量在4重量份以下。這時(shí)，幾乎不會(huì)使得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)下降，且可將介電常數(shù)的溫度變化率調(diào)整得較小。但是，如果補(bǔ)助成分的含量超過(guò)4重量份，有時(shí)會(huì)使玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)下降。
另外，作為包含在所述玻璃陶瓷組合物中的玻璃，可以使用SiO2-B2O3系等的玻璃。其中，理想的是使用熱膨脹系數(shù)小的SiO2-B2O3-ZnO系玻璃。
在所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃以含有SiO25～50重量％的為理想。如果SiO2的含量小于5重量％，得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的耐濕性有時(shí)會(huì)降低。另外，如果SiO2的含量大于50重量％，玻璃的熔融溫度變高，有時(shí)會(huì)對(duì)玻璃的制作帶來(lái)困難。
所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃，理想的是含有B2O35～60重量％。如果B2O3的含量小于5重量％，則有時(shí)會(huì)使1000℃以下的玻璃陶瓷組合物的燒結(jié)性下降。另外，如果B2O3的含量超過(guò)60重量％，則得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的耐濕性有時(shí)會(huì)降低。
另外，所述玻璃組合物中含有的玻璃最好含有堿土類金屬氧化物。由于MgO、CaO、SrO等堿土類金屬氧化物的熱膨脹系數(shù)小，所以能夠使得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)小。
在所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃，以含有ZnO5～65重量％的為理想。如果ZnO的含量小于5重量％，不能很好地得到使所得玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變小的效果。另外，如果ZnO的含量大于65重量％，玻璃陶瓷燒結(jié)體的耐濕性有時(shí)會(huì)降低。
所述玻璃陶瓷組合物中含有的玻璃，理想的是含有堿土類金屬氧化物5～50重量％。如果堿土類金屬氧化物的含量小于5重量％，則不能很好地得到使所得玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變小的效果。另外，如果堿土類金屬氧化物的含量大于50重量％，玻璃陶瓷燒結(jié)體的耐濕性有時(shí)會(huì)降低。
另外，在本發(fā)明的玻璃陶瓷燒結(jié)體中，析出有TiO2結(jié)晶、CaTiSiO5結(jié)晶以及玻璃結(jié)晶。所述玻璃陶瓷例如可通過(guò)燒成所述玻璃陶瓷組合物而得到。該玻璃陶瓷與所述玻璃陶瓷組合物一樣，介電常數(shù)高，熱膨脹系數(shù)較小，介電常數(shù)的溫度變化率小。
另外，本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物可以含有公知的溶劑、粘合劑等。例如相對(duì)于玻璃陶瓷組合物100重量份，可加入1～30重量份的溶劑和3～30重量份的粘合劑。
下面，根據(jù)附

圖1說(shuō)明本發(fā)明的陶瓷多層基板。
圖1是本發(fā)明的陶瓷多層基板的一個(gè)實(shí)施例的示意截面圖。陶瓷多層基板10是由第1陶瓷層11和第2陶瓷層12層疊而成。在陶瓷多層基板10的主面上和各陶瓷層間形成有配線導(dǎo)體13。另外，在各陶瓷層形成有將配線導(dǎo)體之間相互立體連接的通路導(dǎo)體14。另外，配線導(dǎo)體13隔著第1陶瓷層11相對(duì)而形成電容器C。
第1陶瓷層11是燒成含有TiO220～60重量％、CaTiSiO520～60重量％以及玻璃15～50重量％的玻璃陶瓷組合物而得到，并且是由析出TiO2結(jié)晶以及CaTiSiO5結(jié)晶的玻璃陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成。該玻璃陶瓷燒結(jié)體因?yàn)楹琓iO2結(jié)晶，所以介電常數(shù)高。因此，在第1陶瓷層11能夠形成介電常數(shù)高的電容器。另外，因?yàn)樵摬Ａ沾蔁Y(jié)體，其介電常數(shù)的溫度變化率小，所以可抑制由周圍的溫度變化而產(chǎn)生的電容器C的特性偏差。另外，該玻璃陶瓷燒結(jié)體因?yàn)楹蠧aTiSiO5結(jié)晶，所以熱膨脹系數(shù)為6.5～8.5ppmK-1左右較小。
第2陶瓷層12是由含鋁和硼硅酸玻璃的玻璃陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成。因?yàn)樵摬Ａ沾蔁Y(jié)體的介電常數(shù)低，所以在第2陶瓷層12上形成的配線導(dǎo)體13或通路導(dǎo)體14中，可不滯后輸送信號(hào)的該玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)約為7～8ppmK-1，。這樣，與本發(fā)明的第1陶瓷層11匹配良好的第2陶瓷層12的熱膨脹系數(shù)與第1陶瓷層11幾乎相等，即是熱膨脹系數(shù)為6.5～8.5ppmK-1左右的玻璃陶瓷燒結(jié)體。
如上述，構(gòu)成第1陶瓷層11的玻璃陶瓷燒結(jié)體和構(gòu)成第2陶瓷層12的玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)近似。因此，在陶瓷多層基板10的制造工序中的燒成工序中，能夠防止由于兩者的熱膨脹系數(shù)的差異而在基板上產(chǎn)生裂紋或彎曲。
例如根據(jù)以下的方法制造陶瓷多層基板10。首先，準(zhǔn)備SiO2-B2O3-ZnO系的玻璃粉末、TiO2粉末以及CaTiSiO5粉末，并混合為給定的重量比。然后，向得到的混合粉末中加入適量的溶劑、粘合劑、增塑劑進(jìn)行混煉，制作漿料。然后利用刮刀法將該漿料成形為片狀，燒成后制得作為第1陶瓷層11的第1陶瓷生坯板。
接著，準(zhǔn)備SiO2-B2O3系的玻璃粉末和Al2O3粉末，并混合為給定的重量比。然后，向得到的混合粉末加入適量的溶劑、粘合劑、增塑劑進(jìn)行混煉，制作漿料。然后利用刮刀法將該漿料成形為片狀，燒成后制得作為第2陶瓷層12的第2陶瓷生坯板。
接著，制作由Cu粉末或Ag粉末等導(dǎo)電性粉末、適量的粘合劑、玻璃粉末、分散劑構(gòu)成的導(dǎo)體漿。然后通過(guò)絲網(wǎng)印刷，在第1、第2的陶瓷生坯板上印刷該導(dǎo)體漿料。并且在第1、第2的陶瓷生坯板上形成通孔，向該通孔內(nèi)填充所述導(dǎo)體漿料。
接著，層疊第1陶瓷生坯板和第2陶瓷生坯板，制作形成有配線導(dǎo)體以及通路導(dǎo)體的陶瓷層疊體。然后，利用壓力機(jī)，壓接陶瓷層疊體，在空氣等氧化性氣氛中，在780～1000℃、具體而言是900℃下燒成陶瓷層疊體。由此，制得圖1中所示的陶瓷多層基板10。
實(shí)施例下面，參照實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物以及玻璃陶瓷燒結(jié)體。
首先準(zhǔn)備SiO2、B2O3、ZnO、MgO、CaO、SrO、BaO、Li2O、Na2O、K2O、ZrO2、Al2O3的各氧化物粉末。然后向鉑坩堝加入以如下表1所示的組成比稱量、混合的各氧化物粉末，在1100～1500℃熔融30分鐘后，使得到的熔融物流出到急冷軋輥(roll)，做成玻璃碎片。然后，將該玻璃碎片粗粉碎，再加入乙醇，在內(nèi)有直徑為1～10mm的鋁球的球磨機(jī)中粉碎，得到中心粒徑約為1μm的玻璃粉末的樣品G1～G24。對(duì)于各樣品，將急冷的一部分玻璃碎片，放入500℃至室溫的退火爐中，充分地消除變形，將其切成3mm×15mm×1mm的棱柱體，利用膨脹計(jì)測(cè)定從室溫至500℃的平均膨脹系數(shù)α(ppmK-1)。在表1中表示出其結(jié)果。表1


接著，準(zhǔn)備CaO、TiO2、SiO2的各氧化物粉末，混合為摩爾比分別為l∶1∶1，在1250℃，煅燒1小時(shí)。接著粗粉碎所得的煅燒物，再加入乙醇，在內(nèi)有直徑為1～10mm的鋁球的球磨機(jī)中粉碎，制得CaTiSiO5粉末。
接著，準(zhǔn)備所述CaTiSiO5粉末以及此以外的TiO2、CaTiO3、SrTiO3、Ta2O5、Nb2O5、Al2O3的各氧化物粉末和上述G1～G24的玻璃粉末。接著，稱量、混合使成為下表2～5所示的重量比，制得樣品S1～S78。然后向得到的各樣品加入適量的溶劑、粘合劑、增塑劑進(jìn)行混煉，制作漿料。然后利用刮刀法將該漿料成形為厚度為50μm的陶瓷生坯板。
接著，在陶瓷生坯板之上利用絲網(wǎng)印刷印刷Ag漿，將該陶瓷生坯板切成10mm×10mm的方形。接著，層疊10個(gè)方形的陶瓷生坯板，并利用壓力機(jī)壓接，在空氣中900℃下燒成20分鐘。接著，在得到的燒結(jié)體的兩面上燒接由Ag構(gòu)成的外部電極，制得層疊電容器。接著，用LCR測(cè)定儀，測(cè)定層疊電容器在1MHz下的電容率εr。然后，將層疊電容器加入到恒溫槽中，用LCR測(cè)定儀測(cè)定-55℃～125℃范圍下介電常數(shù)的溫度變化率TCC(ppmK-1)。在表2～表5中表示了其結(jié)果。
另外，將含各樣品的上述厚度為50μm的陶瓷生坯板切成30mm×30mm的方形狀。接著，層疊40個(gè)方形的陶瓷生坯板，利用壓力機(jī)壓接，在空氣中900℃下燒成。接著，將得到的燒結(jié)體切斷為3mm×15mm×1mm的棱柱體，利用膨脹儀測(cè)定從室溫至500℃的平均膨脹系數(shù)α(ppmK-1)。在表2～表5中表示出其結(jié)果。
然后粉碎上述棱柱體做成玻璃陶瓷粉末，用XRD(X射線衍射法)分析該玻璃陶瓷粉末。其結(jié)果，除樣品S1、S14的玻璃陶瓷粉末，均析出TiO2、CaTiSiO5的各結(jié)晶。
另外，將含有各樣品的上述厚度為50μm的陶瓷生坯板切斷為100mm×100mm的方形。接著在含樣品S1～S77的各陶瓷生坯板之上和之下分別層疊1個(gè)和9個(gè)含有樣品S78的陶瓷生坯板，用壓力機(jī)壓接，制得層疊體。接著，將該層疊體在900℃下燒成，觀察得到的玻璃陶瓷燒結(jié)體是否有裂紋或彎曲。在表2～表5中表示出其結(jié)果。表2


*表示在本發(fā)明的權(quán)利要求之外表3


*表示在本發(fā)明的權(quán)利要求之外表4


表5


*表示在本發(fā)明的權(quán)利要求之外由表5所示的樣品S75～S77的評(píng)價(jià)結(jié)果可知將以往組成的玻璃陶瓷組合物燒成而成的玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率大。并且，可知，因?yàn)檫@些樣品的熱膨脹系數(shù)比樣品S78的熱膨脹系數(shù)還很大，所以如果將含有這些樣品的各陶瓷生坯板和含樣品S78的陶瓷生坯板層疊燒成，則在玻璃陶瓷燒結(jié)體產(chǎn)生裂紋。
另一方面，由表2和表3中所示的樣品S2～S13、S15～S20、S22～S44、S46～S74的評(píng)價(jià)結(jié)果可知，本發(fā)明的玻璃陶瓷，其介電常數(shù)的溫度變化率小。另外，因?yàn)檫@些樣品的熱膨脹系數(shù)近似于樣品S78的熱膨脹系數(shù)，所以如果將含有這些樣品的各陶瓷生坯板和含樣品S78的陶瓷生坯板層疊燒成，則能夠防止玻璃陶瓷燒結(jié)體的彎曲。
另外，因?yàn)闃悠稴1中，TiO2的含量超過(guò)75重量％(或者CaTiSiO5的含量小于5重量％)，所以燒成含樣品S78的陶瓷生坯板時(shí)，在玻璃陶瓷產(chǎn)生裂紋。另外，樣品S14，因?yàn)槠銽iO2的含量小于5重量％(或者CaTiSiO5的含量超過(guò)75重量％)，所以燒成含樣品S78的陶瓷生坯板時(shí)，在玻璃陶瓷中產(chǎn)生裂紋。
另外，樣品S14與樣品S1相比，具有近似于樣品S78的熱膨脹系數(shù)，但在玻璃陶瓷上產(chǎn)生裂紋。這是因?yàn)槿绫驹囼?yàn)例，用低介電常數(shù)層夾住高介電常數(shù)層的兩側(cè)時(shí)，如果高介電常數(shù)層的熱膨脹系數(shù)大于低介電常數(shù)層的熱膨脹系數(shù)，低介電常數(shù)層受到向平面方向收縮的力。相反，如果高介電常數(shù)層的熱膨脹系數(shù)大于低介電常數(shù)層的熱膨脹系數(shù)，低介電常數(shù)層受到向平面方向拉伸的力。因?yàn)樘沾赏ǔ＞哂袑?duì)于收縮力強(qiáng)而對(duì)拉伸力弱的強(qiáng)度特性，在樣品S14上產(chǎn)生裂紋。
另外，因?yàn)闃悠稴21中玻璃的含量小于15重量％，所以沒(méi)有燒結(jié)。樣品S45，因?yàn)槠洳ＡШ看笥?0重量％，所以介電常數(shù)過(guò)低。
另外，比較樣品S4和S5可知，如果TiO2的含量超過(guò)60重量％(或者CaTiSiO5的含量小于20重量％)，玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率是過(guò)大的負(fù)值。另外，比較樣品S10、S11的結(jié)果可知，如果TiO2的含量小于20重量％(或者CaTiSiO5的含量超過(guò)60重量％)，玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率是過(guò)大的正值。
另外，比較樣品S9和S10可知，含Ta2O5時(shí)玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率變得更小。同樣，比較樣品S9和S11可知含Nb2O5時(shí)玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)的溫度變化率變得更小。
另外，比較樣品S26～S32時(shí)可知，相對(duì)于主成分100重量份，Ta2O5的含量如果超過(guò)4重量份，玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)下降。同樣，比較樣品S33～S39時(shí)，相對(duì)于主成分100重量份，Nb2O5的含量如果超過(guò)4重量份，玻璃陶瓷燒結(jié)體的介電常數(shù)將下降。
另外，比較樣品S15和S25時(shí)，使用含ZnO的玻璃粉末G4的樣品S25比S15，玻璃陶瓷燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)變小。
本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物可低溫?zé)?、介電常?shù)高、熱膨脹系數(shù)較小，介電常數(shù)的溫度變化率小。
因此，使用本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物制造將低介電常數(shù)層和高介電常數(shù)層層疊的復(fù)合多層基板的高介電常數(shù)層時(shí)，可得到以下的效果。
首先，因?yàn)楸景l(fā)明的玻璃陶瓷組合物可低溫?zé)?，所以可與由銀或銅等比電阻低的金屬構(gòu)成的配線導(dǎo)體同時(shí)燒成。
另外，本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物，因?yàn)榻殡姵?shù)高，所以在高介電常數(shù)層中可形成靜電容量高的電容器。
另外，本發(fā)明的玻璃陶瓷組合物，熱膨脹系數(shù)較小，近似于由鋁和硼硅酸玻璃構(gòu)成的玻璃陶瓷組合物的熱膨脹系數(shù)。因此，即使用由高頻特性優(yōu)異的鋁和硼硅酸玻璃而成的玻璃陶瓷組合物來(lái)構(gòu)成低介電常數(shù)層，在燒成時(shí)也可防止裂紋或彎曲。
另外，因?yàn)楸景l(fā)明的玻璃陶瓷組合物的介電常數(shù)的溫度變化率小，所以可形成對(duì)周圍的溫度變化特性穩(wěn)定的電容器。
本發(fā)明的玻璃陶瓷，與上述玻璃陶瓷組合物同樣，介電常數(shù)高、熱膨脹系數(shù)較小、介電常數(shù)的溫度變化率小。因此，由該玻璃陶瓷構(gòu)成復(fù)合多層基板的高介電常數(shù)層時(shí)，可得到與上述同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種玻璃陶瓷組合物，其特征在于，含有TiO25～75重量％、CaTiSiO55～75重量％以及玻璃15～50重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，含有TiO220～60重量％、CaTiSiO520～60重量％以及玻璃15～50重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，作為補(bǔ)助組分還含有Ta2O5或Nb2O5中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，相對(duì)于由TiO2、CaTiSiO5以及玻璃構(gòu)成的所述主要成分100重量份，含有4重量份以下的由TA2O5或Nb2O5中的至少一種構(gòu)成的所述補(bǔ)助成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，所述玻璃含有SiO2、B2O3以及ZnO。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，所述玻璃含有SiO25～50重量％、B2O35～60重量％以及ZnO5～65重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，所述玻璃還含有堿土類氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的玻璃陶瓷組合物，其特征在于，所述玻璃含有SiO25～50重量％、B2O35～60重量％、ZnO5～65重量％、以及堿土類金屬氧化物5～50重量％。
9.一種玻璃陶瓷燒結(jié)體，其特征在于，析出有TiO2結(jié)晶和CaTiSiO5結(jié)晶。
10.一種玻璃陶瓷燒結(jié)體，其特征在于，通過(guò)燒成含有TiO220～60重量％、CaTiSiO520～60重量％以及玻璃15～50重量％的玻璃陶瓷組合物而得，且析出有TiO2結(jié)晶和CaTiSiO5結(jié)晶。
11.一種陶瓷多層基板，是將由權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的玻璃陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成的第1陶瓷層和比所述第1陶瓷層介電常數(shù)低的第2陶瓷層層疊而成。
全文摘要
一種玻璃陶瓷組合物，其特征在于，含有TiO
文檔編號(hào)C04B35/16GK1482097SQ0313780
公開(kāi)日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者坂本禎章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所