JPH03150258A

JPH03150258A - 焼成用セッター

Info

Publication number: JPH03150258A
Application number: JP1286736A
Authority: JP
Inventors: Shirohito Matsuyama; 城仁松山; Susumu Nishigaki; 進西垣
Original assignee: Narumi China Corp
Current assignee: Narumi China Corp
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-06-26
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JP2688636B2

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】イ、発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、セラミック配線基板の焼成用に使用されるセ
ッター（敷板）の改良に間する。

［従来の技術］セラミック配線基板の製造法に、グリーンシート積層法
がある。この方法は、９２〜９６ｗｔ％のアルミナから
なるグリーンシートに、Ｗまたは、Ｗ／Ｍｏ導体ペース
トを印刷し、♂れらを積層し１５５０℃前後で同時焼成
するものである。低温同時焼成基板は、このグリーンシ
ート積層法を高度化したものであり、シートはアルミナ
やムライトの骨材粒子を４０〜６０ｗｔ％含み焼結促進
材として、ガラス質または、アモルファス質（原料を一
度仮焼して活性化したもの）を６０〜４０ｗｔ添加して
製造される。この低温焼成用グリーンシートにＡｇ等の
導体ペーストを印刷し、積層した後８００〜ｔｏｏｏ℃
（通常９００℃付近）で焼成する。この方法は、導体の
低抵抗化、低誘電率化、低熱膨張化等に優れた効果があ
る。

低温焼成配線基板は、ガラス質成分が多量に含まれてい
るため、９００℃付近という低温で、セラミックスを緻
密な磁器にさせるドライビングフォ、−スとなっている
。焼成時この基板を支える焼成用セッター（以下セッタ
ーという）の材質が、通常使用される市販のアルミナ質
やムライト質の場合、低温焼成配線基板とほとんど接着
する。

低温焼成配線基板は、基板内と、表層に、Ａｇ、Ａｇ／
Ｐｄ、Ｃｕ％Ｃｕ／Ａｇ等の貴金属系、卑金属系、併用
系の導体材料よりなる導体配線を有していることが重要
である。表層導体が、片面だけ配線されている場合は、
よいが、両面に配線されている場合、セッターは、グリ
ーンシートと導体に接触せざるを得ない。

導体には導体金属単味の時もあるが、導体に少ｉｔ（０
，５〜５ｗｔ）のガラスを含む場合が多い。この場合、
例えば、代表的なＡｇペーストで説明すると、Ａｇ（ま
たは、Ａｇイオン）の拡散力の強さとも相乗して、焼成
時セッターに導体が接着し易い。接着しない場合でも、
はとんどのセッターでは、Ａｇ（または、Ａｇイオン）
が、セッターへしみ込み（拡散）、次に焼成を行うと、
セッターから基板に逆にしみ込み（転写）を起こし基板
に色むら（色としては、黄色から茶系統に着色する。）
、汚れという致命的な外観欠陥を発生するという問題を
解決しなければならない。

その他、低温焼成配線基板は、焼成時軟化し易いため、
焼成後気相に相対している面は極めて滑らかであるが、
セッターと接している面は、セッターの面粗度に倣うと
いう特徴があり、後付けで抵抗等を表裏面に印刷するた
めにも、基板面は滑らかな方が良い。一方、セッターが
滑らかな程基板との接触面積が多く、反応による欠点が
増加するというジレンマがあった。

［発明が解決しようとする課題］以上述べたように、本発明は、低温焼成配線基板の焼成
用セッターの次の課題を解決するのを目的としている。

（１）焼成時、低温焼成配線基板のセラミック部が、セ
ッターと反応せず、接着、割れ、異物付着等の欠点が発
生しないこと。

（２）基板の表裏にＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ等の導体が印刷さ
れたものを同時焼成する際、導体がセラミックと反応を
起こさないこと。かつＡｇ、または八８イオン（ＡｇＯ
の場合もある）等の導体成分の拡散により、次に低温焼
成配線基板を焼成する際、前のＡ　ｇ表層導体の痕跡が
転写されて色むら、色汚れのないことである。

口、発明の構成［課題を解決するための手段］本発明の要旨は、第１の発明は低温焼成配線基板の焼成
において、Ｓ　！　０２５０〜９０ＷｔＸ、Ａ　１２０
３５〜３０ｗｔ％、に２０５〜４０ｗｔ％、Ｎａ２００
〜ｌＯｗｔ％の結合材５〜７０ｖｔ＄と残部が骨材粒子
からなることを特徴とする焼成用セッターである。また
、第２の発明は低温焼成配線基板の焼成において、耐火
物上にＳ　ｉ　０２５０〜９０ｗｔ％、Ａ　１２０３５
〜３０ｗｔ％、　Ｋ　２０５〜４０ｗｔＬＮａ２００〜
１０ｗｔ％の結合材層を形成することを特徴とする焼成
用セッターである。

［作用］本発明の低温焼成配線基板とは、骨材粒子として、アル
ミナ、ムライト、フォルステライト、スピネル、シリ力
、ジルコン等工業的に通常人手し得る原料を用いる。一
方結合材のガラス部組成に、アルカリ金属酸化物、アル
カリ土類酸化物およびＭｇＯ（Ｃａｂ、ＳｒＯ，Ｂａｄ
、ＭｇＯ）の１種または２種以上とＡ１２０３−５１０
２−８２０３を用いる。その他面材としてＰｂＯ、Ｙ２
Ｏ２，Ｔｉ０２゜Ｚｒ０２．ＺｎＯ，Ｓｎ０２．Ｐ２，
０５の１種または２種以上を用いる。以上の骨材、結合
材、副材を用いたグリーンシートに、必要な導体配線を
し、積層して約８００〜１０００℃で焼成して低温焼成
配線基板とする。

第１図に本発明の焼成用セッターを用いて低温焼成配線
基板を焼成するモデル的説明図（断面図）を示した。図
において、ｌは焼成用セッターであり、結合材２と骨材
３および３”からなる。４は低温焼成配線基板デアリ、
グリーンシート５に導体６が配線されている。

本第１発明のセッターの構成の、結合材の組成は、Ｋ２
Ｏ（Ｎａ２０）　　Ａ１２０３　５１０２系の組成物か
らなり、ガラス状または無定形の状態で屈伏点が低温焼
成配線基板の焼成温度より５℃以上高いことが重要であ
る。通常９００℃での焼成には、９１０℃程度の屈伏点
とする。

次に結合材の組成限定理由を説明する。ＳｉＯ２５０ｖ
　ｔｌ未満でに２０が多い場合、低融化するため、屈伏
点が９００℃以下となり、Ｓ　ｉ　０２９０ｗｔ％１を
超えると焼結性が悪くなり、また導体と反応する。

Ａ　１２０３５ｗｔ：未満チバ、融点カ９００℃以下の
領域が多く耐熱性がなく、３０讐ｔＸを超えると溶けに
くく、焼結助材としての効果がなくなる。Ｋ２Ｏは、５
ｗｔ％未満および４０ｗｔ％を超えると屈伏点９００℃
のガラス相を形成しない。Ｎａ２０は、基本的に０でも
良いが、実際のセッターを製造する際には、天然原料の
長石を使用することが経済的のため、長石に含まれるＮ
ａ２０が存在しても１０ｖｔ＄迄は焼成用セッターとし
ての反応に問題は生じない、なお、本発明の結合材は本
発明の効果を損わない不純物は、ｌＯ％ｊｔＩ以内含有
しても良い。

セッターの構成中、結合材を５〜７０ｗｔχと限定した
のは、５ｗｔ％より少ないと骨材が多くなるため、低温
焼成基板と骨材とが反応してしまい、７０ｗｔ％を超え
るとガラス相が多くなりすぎ、−Ａ３、−Ａｇ／Ｐｄ等
の導体と接着するからである。

骨材粒子は、９００℃以下で結晶転移等の物理的相変態
を起こさないものならなんでも良い。例を挙げる、アル
ミナ、ムライト、アノーサイト、フォルステライト、ジ
ルコニア、、ジルコン、ステアタイト、セルジアン、ス
ピネル、ウィレマイト等である。

セッターの製造法は、結合材用の原料を加熱溶融または
、天然原料から作製し、上述の骨材の粒子と混合し、成
形、焼成してセッターとする。

第２発明は第１発明の結合材をアルミナ、ムライト、ア
ノーサイト、フォルステライト、ジルコニア、ジルコン
、ステアタイト、セルシアン、スピネル、ウィレマイト
等の１種または２種以上の材質からなる耐火物上に形成
したものである。

［実施例］以下で実施例を説明する。

［実施例１］第１表のＮａ　１−Ｎａ　９の結合材組成割合となるよ
うに工業原料（珪砂、α−アルミナ、炭酸カリウム、炭
酸ナトリウム）を配合し、１３００℃、１時間仮焼し、
白色状から、半透明状態の結合材の仮焼物を得た。これ
を、粉砕して平均粒径３〜５μｍの粉とした。骨材とし
てアルミナやムライトを３０〜９５　ｗｔ％添加Ｌ／テ
１１００℃〜１５００℃、３０〜１２０分間焼成して板
状のセッターを作製した。

緻密化したものは、第１表のＮｏ、ｌ　、２．３．８．
９であり、多孔質のものは、Ｎｏ４．５．６．７であっ
た。これらの板上でＡｇ、　Ａｇ／　Ｐｄ％Ｃｕ、また
はＣｕ／Ａ　ｇの表層導体が印刷された低温焼成配線基
板を９００℃、２０分間焼成したが、セッターと全く反
応せず、さらに次回使用した場合でも焼成物にも色ムラ
、色汚れは発生しなかった。その後１００回繰返し焼成
を行ったが９００℃という低温であり、セッターの変形
、反りは発生せず反応ムラも起らなかった。

（以下余白）［実施例２］第１衷のＮａｌ−Ｎａ９の結合材組成割合になるように
原料を配合した。実施例１と同様の方法で作成した結合
材２を第２図のように９０〜１００ｗｔ％のアルミナ板
（耐火物）７上にコー）Ｌｒ１４５０〜１６００℃、３
０〜１２０分間焼成して結合材層を形成した。この結合
材の屈伏点は、９００〜９５０℃であった。こうして得
た板状のセッターで、表層導体のない低温焼成配線基板
を９００℃、３０分間焼成したところ結合材面２とは全
く反応せず、平滑な面をもつ低温焼成配線基板が得られ
た。セッターと接触する面が表層導体のない低温焼成配
線基板のグリーンシート面のみを、焼成する場合は、本
発明の結合材のみの組成をもつ、表面の平滑なグレーズ
面となるセッターを用いれば良い。

しかし表層導体のあるグリーンシートでは、結合材層上
で導体と反応し接着した。

［比較例］本発明のに２０　（Ｎ　ａ２０）　　Ａ１２０３　５１
０２系の代りに比較例ＮｍｌＯではＣａ０−Ａ１２０３
−５１０２系、比較例ＮａｌｌではＭｇＯＡｈＯ：＊　
　５１０２系、比較例Ｎａ１２はＢａＯＡ　１２０３　
　Ｓ　！０２系で行ったが、以上のいずれも導体と反応
した。

ハ、発明の効果以上述べたように、低温焼成配線基板によって起こる、
セッターの種々の問題をに２０　（Ｎａ２０）−ＡＩ□
０３−ＳｉＯ２系を結合材を用いることによって解決す
ることができ、低温焼成配線基板の量産化に寄与するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の焼成用セッターを用いて低温焼成配
線基板の焼成をモデル的説明図（断面図）である。　第
２図は、本発明の結合材を耐火物上に形成した断面図で
ある。 ■・・・焼成用セッター、２・−・結合材、３および３
′−・・骨材、４・・・低温焼成配線基板、５・・・グ
リーンシート、６・・・導体、７・・・耐火物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　低温焼成配線基板の焼成において、ＳｉＯ＿２
５０〜９０Ｗｔ％、Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜３０ｗｔ％、Ｋ
＿２Ｏ５〜４０ｗｔ％、Ｎａ＿２Ｏ０〜１０ｗｔ％の結
合材５〜７０ｗｔ％と残部が骨材粒子からなることを特
徴とする焼成用セッター。
（２）　低温焼成配線基板の焼成において、耐火物上に
ＳｉＯ＿２５０〜９０ｗｔ％、Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜３０
ｗｔ％、Ｋ＿２Ｏ５〜４０ｗｔ％、Ｎａ＿２０〜１０ｗ
ｔ％の結合材層を形成することを特徴とする焼成用セッ
ター。