JPH02307859A - グリーンシートおよびセラミック基板の製造方法 - Google Patents
グリーンシートおよびセラミック基板の製造方法Info
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- JPH02307859A JPH02307859A JP1124303A JP12430389A JPH02307859A JP H02307859 A JPH02307859 A JP H02307859A JP 1124303 A JP1124303 A JP 1124303A JP 12430389 A JP12430389 A JP 12430389A JP H02307859 A JPH02307859 A JP H02307859A
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- ceramic
- green sheet
- sheet
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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】
【産業上の利用分野】
本発明は、グリーンシートおよびセラミック基板の製造
方法に関し、特に機械的性賀および加工時の寸法精度が
良好で、接着性が良く、かつ公害の発生および爆発の危
険性が生じないセ2々ツクの生シート(グリーンシート
)およびセラミック基板を製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 従来、セフイック基板の素材となるセラミックの生シー
ト(グリーンシート)は、セラミック粉末、樹脂、可塑
剤、溶剤を混合して調製したスラリを、キャリアフィル
ム上に所定の厚さで塗布した後、加熱乾燥する方法が採
用されてき次。その際、一般的に樹脂として、1’VB
(ポリビニルブチクール)が使用されるため、溶剤とし
ては、ケトン類、アルコール類、塩化炭素系の有機溶剤
が用いられてき九。 しかし、上記従来技術において用いられている種々の溶
剤は、人体に対する安全衛生の面での問題、および環境
汚染の問題、さらには爆発事故発生の危険性があった。 そこで、これらの問題を解決するtめに、特開昭55=
11ミロ1号公報、特開昭56−55408号公報にお
いて開示されているようK。 溶剤として水の使用が可能な、ウレタン樹脂系バインダ
やアクリル樹脂系バインダを用いるグリーンシートの製
造方法が提案されている。 C発明が解決しようとする課題〕 上述した従来技術にお−で、溶剤として水を用いるグリ
ーンシートの製造方法においては、人体く対する安全衛
生の問題、環境汚染の問題、あるいは爆発事故発生等の
問題などは解消することができるが、使用する樹脂の!
!#性を活かす点については十分な配慮がなく、そのた
め作製したグ17 +ンシートの特性が、PVBを用い
た場合のグリーンシートと比較して1例えば、引張り強
度、加工時の寸法精度および接着性の点において劣り、
十分に満足できる特性が得られないという問題かあり7
t、a 本発明の目的は、上記従来技術における安全衛生および
環境汚染の問題、爆発の危険性等の問題がなく、PVB
樹脂の特性を十分く活かし、機械的強度が大で、加工時
の寸法変化が小さく、かつ接着性が良好な、高性能のグ
リーンシートおよびそれを用いるセラ考ツク基板の製造
方法を提供することにある。 〔課題を解決する九めの手段〕 上記本発明の目的は、グリーンシートの作製に使用す;
b樹脂として、ポリビニルブチラールCPVB)t−含
む工マルジ冒ン組成物を用いることにより、達成される
。 本発明のグリーンシートの作製に用いるPvBのエマル
ジョン組成物は、PVBを適当な有機溶剤に溶解させ九
溶液を、溶媒である水に分散させることによって得られ
る。その時のエマルジョンの組成物としては、例えば、
PVB、可塑剤、有機溶剤、水および分散剤などを含む
ものである。 そして、グリーンシートとして必要な特性である機械的
強度が大で、加工時の寸法変化が小さく、良好な接着性
を得る危めには、pvno平均重合度は50(h200
0o範囲にあることが望まし10次に、本発明のグリー
ンシー)Of%製に用いろエマルジ■ン組成物の調製方
法の一例を示す。 P V B 100ifi部に対し、可塑剤としてブチ
ル7タリルプチルグリコレート(BPBG )を20−
60重量部、溶剤として、nブチルアルコールを100
〜500重量部加えて十分に混合し、PVBを溶解して
均質な混合溶液を調製する。続いて、上記混合溶液に、
イオン交換水1分散剤および消泡剤を、それぞれ適量加
えて振蕩することによりて、粘度(25℃)が200〜
5ooo (センチポアズ)、不揮発分1!:5〜40
w%%含むエマルジ璽ン組成物を得る。 ここでは、可塑剤としてBPBGを用い、溶剤として、
PVBの溶解性および安全性の面から、nブチルアル;
−ルを用埴る場合の例を示したが、特に、これらに限定
されるものではない。すなわち、PVBO溶剤としては
PVBを溶解し、また、グリーンシー1製時に上述した
ような安全衛生および環境汚染の問題あるいは爆発の危
険性が少ない溶剤であれば良く、2種以上の混合溶剤で
あっても良い。tた。可塑剤においてもPVBのガラス
転移温度を下げるものであれば好適に用いることができ
る。 なお、エマルジ四ン組成物中にnブチルアルコールが含
まれるが、沸点が117.7℃まt蒸気圧も低く、通常
のグリーンシート製造時における濃度も爆発限界以下で
あり問題は生じな−0〔実施例1 以下に本発明の実施例を挙げ、さらに詳細に説明する。 (実施例1) 平均粒子径が、数fiW1以下のアルミナ粉末90重量
部および焼結助剤粉末10重量部に対して、PVBが7
.i[fi部;BPBGが5重量部;nブチルアルコー
ルが20重量部;分散剤として縮合リン酸塩が12Jl
[置部;イオン交換水が40重量部からなるPVBの工
iルジ冒ン組成物および適量のイオン交換水、消泡剤を
加え合わせて、ボールミルにて十分に混合し、セラミッ
ク粉末とPVBが均一に分散混合したエラ1Jti14
[L!。統一で、撹伴しながら減圧雰囲気下で脱気し、
スラリ内の気泡を除去した後、ドクタープレイド型キャ
スティング装置を用いて、厚さがα25mm0薄板状O
グリーンシートを作製した。 (比較例1) 実施例1と同様のセラ電ツク粉末100重量部に対し、
水溶性アクリルポリマを樹脂分で9重量部、適量のイオ
ン交換水1分散剤および消泡剤金部えて、ボールミルで
混合し、以下実施例1と同様の手順でアクリル樹脂系の
グリーンシー)t−fir製した。tた。実施例1と同
様O−b:9tツク粉末100重量部に対し、ウレタン
エマルジョンを樹脂分で10重愈部、適量のイオン交換
水、分散剤、消泡剤を加えてボールミル混合を行い、実
施例1と同様0FFNでウレタン樹脂系のグリーンシー
トを作製した。さらに、実施例1と同様のセラミック粉
末100M量部に対し、PVBt−7重量部、可塑剤を
5重量部、nブチルアルコールおよび塩化次素系溶剤を
加えて、ボールミル混合を行い、実施例1と同様の手順
でPVB糸のグリーンシー)t−作製した〇なお、上記
5種類の比較例において各樹脂の添加量は、引張り強度
が実施例1とほぼ同様となるように調整した。 以上の実施例1および比較例1におiで作製したグリー
ンシートにクーで、その特性の評価1ff−)念。特性
として、グリーンシートの密度、引張り強度、破断伸び
、グリーンシートを積層接着した時の接着強度および表
面粗度についての測定全行った。その結果を第1表に示
す。 gg1表から明らかなごとく、実施例1において作製し
た本発明のグリーンシートは、比較例1のアクリル樹脂
系、ウレタン樹脂系のグリーンシートに比べ、破断伸び
、@M強度が大きく、比較例1のPVBのグリーンシー
トとほぼ同等OSを示して−る。ま九、表面粗さがPV
B系よりも平滑であるのは、実施例1においてはPVB
t−エマルジョンとして添加しているため、グリーンシ
ート中にPVBが均一に分散されているからであると考
えられる。なお、比較例のアクリル樹脂系、ウレタン樹
脂系でグリーンシートの密度が低いのは、同じ引張シ強
度を得る九めに樹脂の添加量を増加したためである。 (実施例2) 実施例1で作製したグリーンシートを用い、一般的な手
法によって多層七うンツク配線基板t−ftf製し危。 すなわち、グリーンシートに貫通孔(スルーホール)を
あけた後、タングステン導体ペースト管貫通孔に充填す
ると共に配線パターンを形成し几。続いて、これらの配
線パターンを形成したグリーンシートを積層し、接着し
た後、1600℃で焼成し、多層セラ建ツク配線基板を
作製し、配線のシ冒−ト、オープン、寸法精度、メタラ
イズ接着強度t−測定した。その結果を、第2表に示す
。 なお、上記と同様の手法で配線のないグリーンシ−)(
Dみを積層し接着し几後、焼成してセラミック白基板を
作製し、密度、抗折強度、表面粗度について測定した。 その結果を、第5表に示す。 (比較例2) 比較例1で作製した5種類のグリーンシートを用いて、
実施例2と同様の手法によって、多層セラミック配線基
板とセラミック白基板を作製し、実施例2と同様にその
特性を調べ九。その結果を第2表および第3表に示す。 のPYB系の多層セラミック配線基板は、比較例2のア
クリル樹脂系、ウレタン樹脂系のtのと比べ、オープン
不良が全く無い。そして、比較例2のアクリル樹脂系お
よびウレタン樹脂系において、オープン不良が発生する
のは、!!施例1にお−て述べ几ごとく、接着強度が小
さい九めである。ま几、実施例2と比較例2C)PYB
糸を比較すると、実施例2の方が寸法精度が良好である
ことが分かる。これは、実施例2においては、PYBが
グリーンシート中に均一に分散されているtめと考えら
れる。 第5表 次に、第3表に示されているセラミック白基板の特性を
比較すると、実施例2において作製したセラミック自基
板は、比較例2のPYB系のものと比べ抗折強度が大き
い。これは、実施例2の方が密度が両<、気孔が減少し
ている九めと考えられる。 なお、上記実施例1および2にお−て、セラミック粉末
として、アル建す粉末および焼結助剤粉末を用い九が、
その他のセラミック粉末に対しても、上記実施例と同様
のグリーンシートおよびセラミック基板の特性が得られ
ることを確認している。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したごとく、本発明のグリーンシートお
よびセラミック基板の製造方法によれば、人体に対する
安全衛生の面で全く問題がなく、また環境汚染や爆発事
故発生の危険性が無いと同時に、PVB樹脂の特性を活
かし几機械的強度が大で、加工時の寸法度化が小さく、
かつ接着性のよいグリーンシート管得ることができる。 を九1本発明のセラミックグリーンシートの製造方法に
よれは、PVB樹脂を均一に分散し混合することができ
るので、加工寸法精度が良く、抗折強度の大きい七ツ建
ツク焼結体エクなる高性能のセラミック基板t−作製す
ることが可能となる。
方法に関し、特に機械的性賀および加工時の寸法精度が
良好で、接着性が良く、かつ公害の発生および爆発の危
険性が生じないセ2々ツクの生シート(グリーンシート
)およびセラミック基板を製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 従来、セフイック基板の素材となるセラミックの生シー
ト(グリーンシート)は、セラミック粉末、樹脂、可塑
剤、溶剤を混合して調製したスラリを、キャリアフィル
ム上に所定の厚さで塗布した後、加熱乾燥する方法が採
用されてき次。その際、一般的に樹脂として、1’VB
(ポリビニルブチクール)が使用されるため、溶剤とし
ては、ケトン類、アルコール類、塩化炭素系の有機溶剤
が用いられてき九。 しかし、上記従来技術において用いられている種々の溶
剤は、人体に対する安全衛生の面での問題、および環境
汚染の問題、さらには爆発事故発生の危険性があった。 そこで、これらの問題を解決するtめに、特開昭55=
11ミロ1号公報、特開昭56−55408号公報にお
いて開示されているようK。 溶剤として水の使用が可能な、ウレタン樹脂系バインダ
やアクリル樹脂系バインダを用いるグリーンシートの製
造方法が提案されている。 C発明が解決しようとする課題〕 上述した従来技術にお−で、溶剤として水を用いるグリ
ーンシートの製造方法においては、人体く対する安全衛
生の問題、環境汚染の問題、あるいは爆発事故発生等の
問題などは解消することができるが、使用する樹脂の!
!#性を活かす点については十分な配慮がなく、そのた
め作製したグ17 +ンシートの特性が、PVBを用い
た場合のグリーンシートと比較して1例えば、引張り強
度、加工時の寸法精度および接着性の点において劣り、
十分に満足できる特性が得られないという問題かあり7
t、a 本発明の目的は、上記従来技術における安全衛生および
環境汚染の問題、爆発の危険性等の問題がなく、PVB
樹脂の特性を十分く活かし、機械的強度が大で、加工時
の寸法変化が小さく、かつ接着性が良好な、高性能のグ
リーンシートおよびそれを用いるセラ考ツク基板の製造
方法を提供することにある。 〔課題を解決する九めの手段〕 上記本発明の目的は、グリーンシートの作製に使用す;
b樹脂として、ポリビニルブチラールCPVB)t−含
む工マルジ冒ン組成物を用いることにより、達成される
。 本発明のグリーンシートの作製に用いるPvBのエマル
ジョン組成物は、PVBを適当な有機溶剤に溶解させ九
溶液を、溶媒である水に分散させることによって得られ
る。その時のエマルジョンの組成物としては、例えば、
PVB、可塑剤、有機溶剤、水および分散剤などを含む
ものである。 そして、グリーンシートとして必要な特性である機械的
強度が大で、加工時の寸法変化が小さく、良好な接着性
を得る危めには、pvno平均重合度は50(h200
0o範囲にあることが望まし10次に、本発明のグリー
ンシー)Of%製に用いろエマルジ■ン組成物の調製方
法の一例を示す。 P V B 100ifi部に対し、可塑剤としてブチ
ル7タリルプチルグリコレート(BPBG )を20−
60重量部、溶剤として、nブチルアルコールを100
〜500重量部加えて十分に混合し、PVBを溶解して
均質な混合溶液を調製する。続いて、上記混合溶液に、
イオン交換水1分散剤および消泡剤を、それぞれ適量加
えて振蕩することによりて、粘度(25℃)が200〜
5ooo (センチポアズ)、不揮発分1!:5〜40
w%%含むエマルジ璽ン組成物を得る。 ここでは、可塑剤としてBPBGを用い、溶剤として、
PVBの溶解性および安全性の面から、nブチルアル;
−ルを用埴る場合の例を示したが、特に、これらに限定
されるものではない。すなわち、PVBO溶剤としては
PVBを溶解し、また、グリーンシー1製時に上述した
ような安全衛生および環境汚染の問題あるいは爆発の危
険性が少ない溶剤であれば良く、2種以上の混合溶剤で
あっても良い。tた。可塑剤においてもPVBのガラス
転移温度を下げるものであれば好適に用いることができ
る。 なお、エマルジ四ン組成物中にnブチルアルコールが含
まれるが、沸点が117.7℃まt蒸気圧も低く、通常
のグリーンシート製造時における濃度も爆発限界以下で
あり問題は生じな−0〔実施例1 以下に本発明の実施例を挙げ、さらに詳細に説明する。 (実施例1) 平均粒子径が、数fiW1以下のアルミナ粉末90重量
部および焼結助剤粉末10重量部に対して、PVBが7
.i[fi部;BPBGが5重量部;nブチルアルコー
ルが20重量部;分散剤として縮合リン酸塩が12Jl
[置部;イオン交換水が40重量部からなるPVBの工
iルジ冒ン組成物および適量のイオン交換水、消泡剤を
加え合わせて、ボールミルにて十分に混合し、セラミッ
ク粉末とPVBが均一に分散混合したエラ1Jti14
[L!。統一で、撹伴しながら減圧雰囲気下で脱気し、
スラリ内の気泡を除去した後、ドクタープレイド型キャ
スティング装置を用いて、厚さがα25mm0薄板状O
グリーンシートを作製した。 (比較例1) 実施例1と同様のセラ電ツク粉末100重量部に対し、
水溶性アクリルポリマを樹脂分で9重量部、適量のイオ
ン交換水1分散剤および消泡剤金部えて、ボールミルで
混合し、以下実施例1と同様の手順でアクリル樹脂系の
グリーンシー)t−fir製した。tた。実施例1と同
様O−b:9tツク粉末100重量部に対し、ウレタン
エマルジョンを樹脂分で10重愈部、適量のイオン交換
水、分散剤、消泡剤を加えてボールミル混合を行い、実
施例1と同様0FFNでウレタン樹脂系のグリーンシー
トを作製した。さらに、実施例1と同様のセラミック粉
末100M量部に対し、PVBt−7重量部、可塑剤を
5重量部、nブチルアルコールおよび塩化次素系溶剤を
加えて、ボールミル混合を行い、実施例1と同様の手順
でPVB糸のグリーンシー)t−作製した〇なお、上記
5種類の比較例において各樹脂の添加量は、引張り強度
が実施例1とほぼ同様となるように調整した。 以上の実施例1および比較例1におiで作製したグリー
ンシートにクーで、その特性の評価1ff−)念。特性
として、グリーンシートの密度、引張り強度、破断伸び
、グリーンシートを積層接着した時の接着強度および表
面粗度についての測定全行った。その結果を第1表に示
す。 gg1表から明らかなごとく、実施例1において作製し
た本発明のグリーンシートは、比較例1のアクリル樹脂
系、ウレタン樹脂系のグリーンシートに比べ、破断伸び
、@M強度が大きく、比較例1のPVBのグリーンシー
トとほぼ同等OSを示して−る。ま九、表面粗さがPV
B系よりも平滑であるのは、実施例1においてはPVB
t−エマルジョンとして添加しているため、グリーンシ
ート中にPVBが均一に分散されているからであると考
えられる。なお、比較例のアクリル樹脂系、ウレタン樹
脂系でグリーンシートの密度が低いのは、同じ引張シ強
度を得る九めに樹脂の添加量を増加したためである。 (実施例2) 実施例1で作製したグリーンシートを用い、一般的な手
法によって多層七うンツク配線基板t−ftf製し危。 すなわち、グリーンシートに貫通孔(スルーホール)を
あけた後、タングステン導体ペースト管貫通孔に充填す
ると共に配線パターンを形成し几。続いて、これらの配
線パターンを形成したグリーンシートを積層し、接着し
た後、1600℃で焼成し、多層セラ建ツク配線基板を
作製し、配線のシ冒−ト、オープン、寸法精度、メタラ
イズ接着強度t−測定した。その結果を、第2表に示す
。 なお、上記と同様の手法で配線のないグリーンシ−)(
Dみを積層し接着し几後、焼成してセラミック白基板を
作製し、密度、抗折強度、表面粗度について測定した。 その結果を、第5表に示す。 (比較例2) 比較例1で作製した5種類のグリーンシートを用いて、
実施例2と同様の手法によって、多層セラミック配線基
板とセラミック白基板を作製し、実施例2と同様にその
特性を調べ九。その結果を第2表および第3表に示す。 のPYB系の多層セラミック配線基板は、比較例2のア
クリル樹脂系、ウレタン樹脂系のtのと比べ、オープン
不良が全く無い。そして、比較例2のアクリル樹脂系お
よびウレタン樹脂系において、オープン不良が発生する
のは、!!施例1にお−て述べ几ごとく、接着強度が小
さい九めである。ま几、実施例2と比較例2C)PYB
糸を比較すると、実施例2の方が寸法精度が良好である
ことが分かる。これは、実施例2においては、PYBが
グリーンシート中に均一に分散されているtめと考えら
れる。 第5表 次に、第3表に示されているセラミック白基板の特性を
比較すると、実施例2において作製したセラミック自基
板は、比較例2のPYB系のものと比べ抗折強度が大き
い。これは、実施例2の方が密度が両<、気孔が減少し
ている九めと考えられる。 なお、上記実施例1および2にお−て、セラミック粉末
として、アル建す粉末および焼結助剤粉末を用い九が、
その他のセラミック粉末に対しても、上記実施例と同様
のグリーンシートおよびセラミック基板の特性が得られ
ることを確認している。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したごとく、本発明のグリーンシートお
よびセラミック基板の製造方法によれば、人体に対する
安全衛生の面で全く問題がなく、また環境汚染や爆発事
故発生の危険性が無いと同時に、PVB樹脂の特性を活
かし几機械的強度が大で、加工時の寸法度化が小さく、
かつ接着性のよいグリーンシート管得ることができる。 を九1本発明のセラミックグリーンシートの製造方法に
よれは、PVB樹脂を均一に分散し混合することができ
るので、加工寸法精度が良く、抗折強度の大きい七ツ建
ツク焼結体エクなる高性能のセラミック基板t−作製す
ることが可能となる。
Claims (5)
- 1.セラミック微粉末と、ポリビニルブチラールのエマ
ルジョン組成物と、適量の水を加えて混練してグリーン
シートの原料組成物であるスラリを調合し、シート状に
成形した後、固化乾燥して、セラミックの生シートを作
製することを特徴とするグリーンシートの製造方法。 - 2.請求項1記載のグリーンシートの製造方法において
、グリーンシートの原料組成物であるスラリ中に、分散
剤を適量添加することを特徴とするグリーンシートの製
造方法。 - 3.請求項1または2記載のグリーンシートの製造方法
において、加えるポリビニルブチラールのエマルジョン
組成物、ポリビニルブチラール、可塑剤、有機溶剤、水
および分散剤を含むエマルジョン組成物であることを特
徴とするグリーンシートの製造方法。 - 4.請求項1、2または3記載のグリーンシートの製造
方法において,セラミック微粉末100重量部に対し、
ポリビニルブチラールのエマルジョン組成物を樹脂分換
算で3〜15重量部加えることを特徴とするグリーンシ
ートの製造方法。 - 5.セラミック微粉末と、ポリビニルブチラールのエマ
ルジョン組成物と、適量の水を加えて混練してグリーン
シートの原料組成物を調合するか、もしくは上記原料組
成物に、さらに適量の分散剤を添加してグリーンシート
の原料組成物を調合し、シート状に成形した後、固化乾
燥させて、セラッミクの生シートを作製する工程と、上
記セラミックの生シートを用い、所望するセラミック基
板に加工した後、焼結する工程を含むことを特徴とする
セラミック基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1124303A JPH02307859A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | グリーンシートおよびセラミック基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1124303A JPH02307859A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | グリーンシートおよびセラミック基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307859A true JPH02307859A (ja) | 1990-12-21 |
Family
ID=14881999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1124303A Pending JPH02307859A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | グリーンシートおよびセラミック基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02307859A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169050A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | セラミックスグリーンシート及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP1124303A patent/JPH02307859A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169050A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | セラミックスグリーンシート及びその製造方法 |
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