JPH01215778A - 低誘電率セラミックスの製造方法 - Google Patents
低誘電率セラミックスの製造方法Info
- Publication number
- JPH01215778A JPH01215778A JP4303588A JP4303588A JPH01215778A JP H01215778 A JPH01215778 A JP H01215778A JP 4303588 A JP4303588 A JP 4303588A JP 4303588 A JP4303588 A JP 4303588A JP H01215778 A JPH01215778 A JP H01215778A
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- JP
- Japan
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- ceramic
- dielectric constant
- dense layer
- low dielectric
- filler
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産粟上互且且分立
この発明は、例えば電子回路用基板、誘電体アンテナ等
に用いられる低誘電率セラミックスの製造方法に関する
。
に用いられる低誘電率セラミックスの製造方法に関する
。
従来皇肢歪
回路基板等に用いられるセラミックスは、−船釣にその
誘電率εが小さいことが要求される。これは、例えば光
速をＣとすると当該基板の伝搬遅延時間τがτ＝ ＪＴ
／ｃで表されるので、誘電率εが大きいとτが大きくな
り、コンピュータ等に用いる高速動作回路の実現等に支
障を来すようになるからである。
誘電率εが小さいことが要求される。これは、例えば光
速をＣとすると当該基板の伝搬遅延時間τがτ＝ ＪＴ
／ｃで表されるので、誘電率εが大きいとτが大きくな
り、コンピュータ等に用いる高速動作回路の実現等に支
障を来すようになるからである。
このため、セラミックス中に空孔を形成してより低い誘
電率を得た多孔質セラミックスがある。
電率を得た多孔質セラミックスがある。
しかしながら、この空孔に開空孔（表面につながる空孔
）のものがある多孔質セラミックスを、例えば湿度の高
い環境下で使用すると、水分（湿気）がセラミックス内
部あるいは表面に溜り易く、それによって絶縁抵抗の低
下等が招来される。
）のものがある多孔質セラミックスを、例えば湿度の高
い環境下で使用すると、水分（湿気）がセラミックス内
部あるいは表面に溜り易く、それによって絶縁抵抗の低
下等が招来される。
このため、多孔質セラミックスの空孔全体にわたって樹
脂を充填して空孔を塞ぐ方法が採られている。しかし、
樹脂はセラミックスよりもＱ値が低く、また電気的信頼
性も低いため、上記のように空孔を樹脂で塞ぐ方法では
、セラミックスが本来備えている高いＱ値と高い信頼性
を損なうという難点がある。
脂を充填して空孔を塞ぐ方法が採られている。しかし、
樹脂はセラミックスよりもＱ値が低く、また電気的信頼
性も低いため、上記のように空孔を樹脂で塞ぐ方法では
、セラミックスが本来備えている高いＱ値と高い信頼性
を損なうという難点がある。
そこで本願出願人は、セラミックスの持つ高いＱ値と高
い信頼性を維持し、開空孔が塞がれた多孔質からな゛る
低誘電率セラミックスを製造する方法（特願昭６３−３
００８号）を提案している。
い信頼性を維持し、開空孔が塞がれた多孔質からな゛る
低誘電率セラミックスを製造する方法（特願昭６３−３
００８号）を提案している。
この方法は、多孔質セラミックス焼成体を準備してその
所要の表面に、当該セラミックスと同一または類似の組
成のセラミ・ノクス粉末を含有するペーストを付与して
焼成し、それによって当該表面に緻密質セラミックスを
形成する方法である。
所要の表面に、当該セラミックスと同一または類似の組
成のセラミ・ノクス粉末を含有するペーストを付与して
焼成し、それによって当該表面に緻密質セラミックスを
形成する方法である。
■ （”° しよ゛と る”
しかしながら、上述の方法により製造したセラミックス
は、ペーストが開空孔に入り込むため、第２図に示す如
くセラミックス１０上の緻密質セラミックス１１表面に
凹凸が形成されている。従って、このようなセラミック
ス上に厚膜印刷、薄膜形成、素子搭載等（以下、これら
を厚膜印刷等という）を行なうと、パターン切れ等の接
続不良が生じるという問題点があった。
は、ペーストが開空孔に入り込むため、第２図に示す如
くセラミックス１０上の緻密質セラミックス１１表面に
凹凸が形成されている。従って、このようなセラミック
ス上に厚膜印刷、薄膜形成、素子搭載等（以下、これら
を厚膜印刷等という）を行なうと、パターン切れ等の接
続不良が生じるという問題点があった。
本発明はかかる問題点を解決すべくなされたものであり
、厚膜印刷等を行なっても接続不良の発生がない低誘電
率セラミックスの製造方法を提供することを目的とする
。
、厚膜印刷等を行なっても接続不良の発生がない低誘電
率セラミックスの製造方法を提供することを目的とする
。
ｍ るための ・
本発明に係る低誘電率セラミックスの製造方法は、多孔
質セラミックス焼成体を準備し、その上に充填剤を付与
して開空孔を塞ぐとともに、多孔質セラミックス焼成体
の表面に緻密質層を形成し、次いで、緻密質層の表面を
研磨することを特徴としている。
質セラミックス焼成体を準備し、その上に充填剤を付与
して開空孔を塞ぐとともに、多孔質セラミックス焼成体
の表面に緻密質層を形成し、次いで、緻密質層の表面を
研磨することを特徴としている。
化−一一里
本発明にあっては、多孔質セラミックスの上に緻密質層
を形成したものはその表面に凹凸があっても、表面を研
磨するので、最終的には緻密質層の表面は滑らかになる
。
を形成したものはその表面に凹凸があっても、表面を研
磨するので、最終的には緻密質層の表面は滑らかになる
。
災−膳一貫
第１図は本発明方法により製造した低誘電率セラミック
スを示す縦断面図である。図中１は、多数の空孔２を内
部に有し、低誘電率を示すセラミックス用材質、例えば
アルミナからなる多孔質セラミックス焼成体である。こ
の焼成体１の上にはこれと同−又は類似組成からなる開
空孔閉塞用の低誘電率材質、例えばアルミナからなり、
表面が研磨された緻密質層３が形成されている。
スを示す縦断面図である。図中１は、多数の空孔２を内
部に有し、低誘電率を示すセラミックス用材質、例えば
アルミナからなる多孔質セラミックス焼成体である。こ
の焼成体１の上にはこれと同−又は類似組成からなる開
空孔閉塞用の低誘電率材質、例えばアルミナからなり、
表面が研磨された緻密質層３が形成されている。
次に、本発明方法を説明する。純度９９．９％のアルミ
ナ粉末（平均粒径１μｌ１ｌ）とセルロース（平均粒径
３μｍ）の混合物（体積比；アルミナ／セルロース＝２
５／７５）に、アクリル系バインダーを当該混合物（１
００重量％）に対して１６重量％加えてプレス成形し、
１６００〜１７００℃で焼成することでアルミナからな
る多孔質セラミックス焼成体１を得た。多孔質となるの
は、上記焼成によってセルロースが焼失してその後に空
孔２が残るからである。
ナ粉末（平均粒径１μｌ１ｌ）とセルロース（平均粒径
３μｍ）の混合物（体積比；アルミナ／セルロース＝２
５／７５）に、アクリル系バインダーを当該混合物（１
００重量％）に対して１６重量％加えてプレス成形し、
１６００〜１７００℃で焼成することでアルミナからな
る多孔質セラミックス焼成体１を得た。多孔質となるの
は、上記焼成によってセルロースが焼失してその後に空
孔２が残るからである。
一方で、上記アルミナ粉末に、エチルセルロースを溶解
したα−テレピネオール溶液を加えて、粘度１０，００
０ｃｐｓ、アルミナ含有率８５重量％の開空孔閉塞用充
填剤を作製し、この充填剤を上記多孔質セラミックス焼
成体１の表面に印刷機を用いて塗布した。そして、全体
を１６００〜１７００℃にて焼成することにより、緻密
質層３を形成し、その表面が緻密質であって開空孔が無
く、しかも全体の空孔率が７０体積％であるアルミナ焼
成体を得た。
したα−テレピネオール溶液を加えて、粘度１０，００
０ｃｐｓ、アルミナ含有率８５重量％の開空孔閉塞用充
填剤を作製し、この充填剤を上記多孔質セラミックス焼
成体１の表面に印刷機を用いて塗布した。そして、全体
を１６００〜１７００℃にて焼成することにより、緻密
質層３を形成し、その表面が緻密質であって開空孔が無
く、しかも全体の空孔率が７０体積％であるアルミナ焼
成体を得た。
次いで、上記アルミナ焼成体の緻密質層３の表面を研摩
機を用いて研磨し、第１図に示す如く緻密質Ｎ３表面が
滑らかな低誘電率セラミックスを製造した。
機を用いて研磨し、第１図に示す如く緻密質Ｎ３表面が
滑らかな低誘電率セラミックスを製造した。
このようにして得られる緻密質層３表面は全くの平坦で
ある必要はなく、この表面上に厚膜印刷等を行なっても
接続不良が発生しない程度であればよい。このため、緻
密質層３の表面粗さＲは、例えばＲｍａｘ（粗さの最大
値）５０．５８ｍ以下とするのが好ましい。この理由は
、厚膜印刷等を行なって導体を厚さ数１０００人堆積さ
せると、接続不良とならずに十分に導通がとれるからで
ある。なお、参考として研磨を行わない場合のペースト
の表面粗さは、Ｒｍａ ｘ≦５μｍであった。
ある必要はなく、この表面上に厚膜印刷等を行なっても
接続不良が発生しない程度であればよい。このため、緻
密質層３の表面粗さＲは、例えばＲｍａｘ（粗さの最大
値）５０．５８ｍ以下とするのが好ましい。この理由は
、厚膜印刷等を行なって導体を厚さ数１０００人堆積さ
せると、接続不良とならずに十分に導通がとれるからで
ある。なお、参考として研磨を行わない場合のペースト
の表面粗さは、Ｒｍａ ｘ≦５μｍであった。
また、研磨のときに研磨粉を用いる場合、その研磨粉は
表面粗さの都合上、０．５μ鴨以下のものを使用する。
表面粗さの都合上、０．５μ鴨以下のものを使用する。
さて、上述の如くして製造された低誘電率セラミックス
の表面には研磨による粉体或いは素材用としてのセラミ
ックス粉末等が付着しているため、これらを除去すべく
、水洗等を行なっておくとよい。また、必要であれば乾
燥を行なって、次工程の厚膜印刷等に備えておくと便利
であると共に、導体の付着性向上に寄与することとなる
。
の表面には研磨による粉体或いは素材用としてのセラミ
ックス粉末等が付着しているため、これらを除去すべく
、水洗等を行なっておくとよい。また、必要であれば乾
燥を行なって、次工程の厚膜印刷等に備えておくと便利
であると共に、導体の付着性向上に寄与することとなる
。
ところで、製造した低誘電率セラミックスをＩＭＨｚ〜
１０ＧＨｚにて、その誘電率εとＱ値を測定したところ
、ε＝３．２、Ｑ≧３Ｘ１０’であった。ちなみに、緻
密質アルミナの誘電率は９〜１０程度である。また、絶
縁抵抗を測定したところ１０”Ω以上あり、絶縁体とし
て十分に機能することが分かった。
１０ＧＨｚにて、その誘電率εとＱ値を測定したところ
、ε＝３．２、Ｑ≧３Ｘ１０’であった。ちなみに、緻
密質アルミナの誘電率は９〜１０程度である。また、絶
縁抵抗を測定したところ１０”Ω以上あり、絶縁体とし
て十分に機能することが分かった。
なお、上記実施例では開空孔閉塞用の充填剤として低誘
電率材質のものを使用しているが、本発明はこれに限ら
ず、充填剤に樹脂を用いて開空孔を閉塞する構成のもの
にも適用可能である。
電率材質のものを使用しているが、本発明はこれに限ら
ず、充填剤に樹脂を用いて開空孔を閉塞する構成のもの
にも適用可能である。
また、多孔質セラミックス焼成体１を得る際に加えるも
のは、当該セラミックスの焼成温度よりも低い温度で焼
失する有機または無機材料であれば良く、従って上記セ
ルロース以外にカーボン等を用いることもできる。
のは、当該セラミックスの焼成温度よりも低い温度で焼
失する有機または無機材料であれば良く、従って上記セ
ルロース以外にカーボン等を用いることもできる。
光貝二四来
以上詳述した如く、本発明による場合は多孔質セラミ・
ノクス焼成体の上に形成した緻密質層の表面を研磨する
ので、厚膜印刷等を施す際には緻密質層表面が滑らかで
あり、緻密質層上に形成された導体等に接続不良が発生
することがないという優れた効果を奏する。
ノクス焼成体の上に形成した緻密質層の表面を研磨する
ので、厚膜印刷等を施す際には緻密質層表面が滑らかで
あり、緻密質層上に形成された導体等に接続不良が発生
することがないという優れた効果を奏する。
第１図は本発明方法により製造した低誘電率セラミック
スを示す縦断面図、第２図は従来品の縦断面図である。 １・・・多孔質セラミックス焼成体、２・・・空孔、３
・・・緻密質層。 特許出願人 株式会社 村田製作所
スを示す縦断面図、第２図は従来品の縦断面図である。 １・・・多孔質セラミックス焼成体、２・・・空孔、３
・・・緻密質層。 特許出願人 株式会社 村田製作所
Claims (1)
- （１）多孔質セラミックス焼成体を準備し、その上に充
填剤を付与して開空孔を塞ぐとともに、多孔質セラミッ
クス焼成体の表面に緻密質層を形成し、次いで、緻密質
層の表面を研磨することを特徴とする低誘電率セラミッ
クスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303588A JPH01215778A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 低誘電率セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303588A JPH01215778A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 低誘電率セラミックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215778A true JPH01215778A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12652665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4303588A Pending JPH01215778A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 低誘電率セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215778A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280694A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス基板の製造方法 |
| US6800360B2 (en) | 2001-02-08 | 2004-10-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Porous ceramics and method of preparing the same as well as microstrip substrate |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP4303588A patent/JPH01215778A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280694A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス基板の製造方法 |
| US6800360B2 (en) | 2001-02-08 | 2004-10-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Porous ceramics and method of preparing the same as well as microstrip substrate |
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