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

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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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JP
Japan
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ceramic
green sheet
sheet
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green
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JP1124303A
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English (en)
Inventor
Shosaku Ishihara
昌作 石原
Takeshi Fujita
毅 藤田
Takashi Kuroki
喬 黒木
Nobuyuki Ushifusa
牛房 信行
Kozo Sakamoto
坂元 耕三
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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。

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。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 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. 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. 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. 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. 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。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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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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