JPH04193761A - セラミック基板形成用原料粉末および該原料粉末を使ったセラミック基板の製造方法 - Google Patents
セラミック基板形成用原料粉末および該原料粉末を使ったセラミック基板の製造方法Info
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- JPH04193761A JPH04193761A JP2323756A JP32375690A JPH04193761A JP H04193761 A JPH04193761 A JP H04193761A JP 2323756 A JP2323756 A JP 2323756A JP 32375690 A JP32375690 A JP 32375690A JP H04193761 A JPH04193761 A JP H04193761A
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- Japan
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- powder
- ceramic substrate
- raw material
- green 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］
本発明はセラミック基板に関し、例えは、ハイブリッド
回路の集積される酸化アルミニウム／カラス複合基板に
関する。
回路の集積される酸化アルミニウム／カラス複合基板に
関する。
［従来の技術］
この酸化アルミニウム／ガラス複合基板は以下のように
して製造される。まず、酸化アルミニウムの粉末にほう
けい酸ガラスを混合して混合粉末を作り、この混合粉末
に有機バインダーを加えてペーストとする。次に、この
ペーストでグリーンシートを形成し、グリーンシート上
に導体ペーストでパターンをスクリーン印刷する。この
ようにして導体ペーストパターンの印刷されたグリーン
シートは、摂氏９００度の高温中に置かれ、グリーンシ
ートと導体ペーストパターンは同時焼成される。
して製造される。まず、酸化アルミニウムの粉末にほう
けい酸ガラスを混合して混合粉末を作り、この混合粉末
に有機バインダーを加えてペーストとする。次に、この
ペーストでグリーンシートを形成し、グリーンシート上
に導体ペーストでパターンをスクリーン印刷する。この
ようにして導体ペーストパターンの印刷されたグリーン
シートは、摂氏９００度の高温中に置かれ、グリーンシ
ートと導体ペーストパターンは同時焼成される。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上述の酸化アルミニウム／ガラス複合基
板は、汎用的なセラミックス基板であるアルミナ基板に
比較して強度が低いという問題があった。
板は、汎用的なセラミックス基板であるアルミナ基板に
比較して強度が低いという問題があった。
［問題点を解決するための手段］
本願発明者は上記問題点の解決を図るべく研究を重ね、
その原因が混合粉末からペーストを作るときに発生ずる
気泡にあることを発見した。
その原因が混合粉末からペーストを作るときに発生ずる
気泡にあることを発見した。
以下詳述する。ペーストは酸化アルミニウムの粉末とほ
うけい酸ガラスの粉末に有機バインダーを加えて溶剤中
て攪はんすると得られる。ところが、ほうけい酸ガラス
のめれ性は酸化アルミニウムに対して低く、酸化アルミ
ニウム粒子の表面は全面的にほうけい酸ガラスで被われ
ることなく、所々で気泡と接触している。かかる状態の
ペーストでグリーンシートを形成し、これを導体ペース
トパターンと同時焼成すると、気泡の抜けた後に多数の
気孔が発生する。これらの気孔はセラミックの密度を低
下させ、低密度のセラミック基板は脆く、わずかな外力
で破損していた。
うけい酸ガラスの粉末に有機バインダーを加えて溶剤中
て攪はんすると得られる。ところが、ほうけい酸ガラス
のめれ性は酸化アルミニウムに対して低く、酸化アルミ
ニウム粒子の表面は全面的にほうけい酸ガラスで被われ
ることなく、所々で気泡と接触している。かかる状態の
ペーストでグリーンシートを形成し、これを導体ペース
トパターンと同時焼成すると、気泡の抜けた後に多数の
気孔が発生する。これらの気孔はセラミックの密度を低
下させ、低密度のセラミック基板は脆く、わずかな外力
で破損していた。
そこで本願発明者は、ほうけい酸カラスのぬれ性を改善
すべく研究を続け、酸化アルミニウムの表面をほうけい
酸ガラスの構成要素であるシリコン酸化膜または酸化ほ
う素膜で被うと、ほうけい酸ガラスのめれ性が改善され
ること知るに至った。
すべく研究を続け、酸化アルミニウムの表面をほうけい
酸ガラスの構成要素であるシリコン酸化膜または酸化ほ
う素膜で被うと、ほうけい酸ガラスのめれ性が改善され
ること知るに至った。
したがって、本願第１発明の要旨は、シリコン酸化物で
被覆された酸化アルミニウムの粒子て構成された第１粉
末と、第１粉末と混合されたほうけい酸ガラスの第２粉
末とを含むセラミック基板形成用原料粉末であり、第２
発明の要旨は、酸化ほう素で被覆された酸化アルミニウ
ムの粒子で構成された第１粉末と、第１粉末と混合され
たほうけい酸ガラスの第２粉末とを含むセラミック基板
形成用原料粉末である。
被覆された酸化アルミニウムの粒子て構成された第１粉
末と、第１粉末と混合されたほうけい酸ガラスの第２粉
末とを含むセラミック基板形成用原料粉末であり、第２
発明の要旨は、酸化ほう素で被覆された酸化アルミニウ
ムの粒子で構成された第１粉末と、第１粉末と混合され
たほうけい酸ガラスの第２粉末とを含むセラミック基板
形成用原料粉末である。
また、かかる原料粉末を使用した本願第３発明のセラミ
ック基板の製造方法は、酸化アルミニウムの粉末を準備
する工程と、酸化アルミニウムの各粒子をシリコン酸化
物で被覆し第１粉末を形成する工程と、該第１粉末をほ
うけい酸ガラスの第２粉末と混合した原料粉末に有機バ
インダーと溶剤を加えたペーストでクリーンシートを形
成する工程と、グリーンシートを焼成してセラミック基
板を形成する工程とを含んでおり、本願第４発明に係る
セラミック基板の製造方法は、酸化アルミニウムの粉末
を準備する工程と、酸化アルミニウムの各粒子を酸化ほ
う素で被覆し第１粉末を形成ずろ工程と、該第１粉末を
ほうけい酸ガラスの第２粉末と混合した原料粉末に有機
バインダーと溶剤を加えたペーストでグリーンシートを
形成する工程と、グ１，１−ンシートを焼成してセラミ
ック基板を形成する工程とを含んでいる。
ック基板の製造方法は、酸化アルミニウムの粉末を準備
する工程と、酸化アルミニウムの各粒子をシリコン酸化
物で被覆し第１粉末を形成する工程と、該第１粉末をほ
うけい酸ガラスの第２粉末と混合した原料粉末に有機バ
インダーと溶剤を加えたペーストでクリーンシートを形
成する工程と、グリーンシートを焼成してセラミック基
板を形成する工程とを含んでおり、本願第４発明に係る
セラミック基板の製造方法は、酸化アルミニウムの粉末
を準備する工程と、酸化アルミニウムの各粒子を酸化ほ
う素で被覆し第１粉末を形成ずろ工程と、該第１粉末を
ほうけい酸ガラスの第２粉末と混合した原料粉末に有機
バインダーと溶剤を加えたペーストでグリーンシートを
形成する工程と、グ１，１−ンシートを焼成してセラミ
ック基板を形成する工程とを含んでいる。
なお、原料粉末は有機バインダー等を更に含んでいても
よく、グリーンシートを形成する工程と焼成する工程と
の間に、導体ペーストでパターンをグリーンシート上に
印刷する工程を介在させてもよい。
よく、グリーンシートを形成する工程と焼成する工程と
の間に、導体ペーストでパターンをグリーンシート上に
印刷する工程を介在させてもよい。
［発明の作用および効果］
上記原料粉末は、酸化アルミニウム粒子の表面をシリコ
ン酸化膜、または酸化ほう素膜で被覆しているので、ほ
うけい酸ガラスの粉末と共に溶剤中で攪はんすると、シ
リコン酸化膜、または酸化ほう素膜はほうけい酸ガラス
で完全に被われることになる。したがって、ペーストは
わずかな気泡しか含んでおらず、かかるペーストで形成
されたグリーンシートを焼成しても、気孔の少ない、緻
密なセラミック基板が得られる。このような緻密なセラ
ミック基板は剛性が高く、外力により破損しにくい。
ン酸化膜、または酸化ほう素膜で被覆しているので、ほ
うけい酸ガラスの粉末と共に溶剤中で攪はんすると、シ
リコン酸化膜、または酸化ほう素膜はほうけい酸ガラス
で完全に被われることになる。したがって、ペーストは
わずかな気泡しか含んでおらず、かかるペーストで形成
されたグリーンシートを焼成しても、気孔の少ない、緻
密なセラミック基板が得られる。このような緻密なセラ
ミック基板は剛性が高く、外力により破損しにくい。
［実施例］
以下、本願発明の詳細な説明する。
策上夾上胴
まず、平均粒径１ミクロンの酸化アルミニウムの粉末と
エチルシリケートのエタノール溶液を準備する。酸化ア
ルミニウムの粉末とエチルシリケートのエタノール溶液
は第１表に示された分量づつ濱合され、濾紙で沈澱物が
取り出される。沈澱物は大気中で約１時間乾燥され、摂
氏５００度の大気中で仮焼される。仮焼により酸化アル
ミニウム粒子はシリコン酸化物（Ｓ ｉ ０２）で被わ
れることになる。
エチルシリケートのエタノール溶液を準備する。酸化ア
ルミニウムの粉末とエチルシリケートのエタノール溶液
は第１表に示された分量づつ濱合され、濾紙で沈澱物が
取り出される。沈澱物は大気中で約１時間乾燥され、摂
氏５００度の大気中で仮焼される。仮焼により酸化アル
ミニウム粒子はシリコン酸化物（Ｓ ｉ ０２）で被わ
れることになる。
（以下余白）
番 Ａｌ２Ｏ３エタノール溶液
−モル％ 重゛ １尤
次ζこ、仮焼後の重量が測定される。混合前の酸化アル
ミニウムの重量と仮焼後の粉末の重量との差は、酸化ア
ルミニウム粒子の表面を被うシリコン酸化物の重量を示
しており、これを酸化アルミニウムの合計表面積で除す
ると、酸化アルミニウム粒子の表面を被うシリコン酸化
物の平均膜厚が得られる。番号１．２．３．４．５の付
された粉末の平均膜厚は、０．００５ミクロン、 ０
． ００７ミクロン、０．００９ミクロン、０．３ミク
ロン、１．０ミクロンである。
ミニウムの重量と仮焼後の粉末の重量との差は、酸化ア
ルミニウム粒子の表面を被うシリコン酸化物の重量を示
しており、これを酸化アルミニウムの合計表面積で除す
ると、酸化アルミニウム粒子の表面を被うシリコン酸化
物の平均膜厚が得られる。番号１．２．３．４．５の付
された粉末の平均膜厚は、０．００５ミクロン、 ０
． ００７ミクロン、０．００９ミクロン、０．３ミク
ロン、１．０ミクロンである。
表面をシリコン酸化物で被われた酸化アルミニウム粒子
の粉末（以下、第１粉末という）を表２−１〜表２−２
に示された分量づつ、ほうけい酸ガラスの粉末（以下、
第２粉末という）とシリコン酸化物で被われていない酸
化アルミニウムの粉末（以下、第３粉末という）と有機
バインダー（以下、第４粉末という）とともに溶剤中に
攪はんし、ペーストを作る。本実施例では、有機バイン
ダーとしてポリビニールブムラールを使用しており、ト
ルエン、エタノールを溶剤としている。
の粉末（以下、第１粉末という）を表２−１〜表２−２
に示された分量づつ、ほうけい酸ガラスの粉末（以下、
第２粉末という）とシリコン酸化物で被われていない酸
化アルミニウムの粉末（以下、第３粉末という）と有機
バインダー（以下、第４粉末という）とともに溶剤中に
攪はんし、ペーストを作る。本実施例では、有機バイン
ダーとしてポリビニールブムラールを使用しており、ト
ルエン、エタノールを溶剤としている。
なお、第２表の番号中、最初の数字は第１表中、同一の
番号で示された第１粉末を使用したことを示している。
番号で示された第１粉末を使用したことを示している。
また、第１粉末を含まないペースト（番号６−１〜６−
２）は従来の製造方法で使用されたペーストである。
２）は従来の製造方法で使用されたペーストである。
（以下、余白）
番 第１粉末 第２粉末 第３粉末 第４粉末′：′
（重量％ ″″員％ 重量％ 重量％＝１０＝ 番 第１粉末 第２粉末 第３粉末 第４粉末＝
”童％） ”、４１％ （”ｆｔ％ 」−塞１ｘｙ
５−３ ４．５ ４．５ １０Ｌ
足−５０−リ） 、、、−−ｍ−〜−１０−旺２− −
−−−、−−テＱ−−−Ａ〜リー−−１０このようにし
て得られたベース１−（１−１〜６−２）をドクターブ
レード法でグリーンシートに形成し、その表面に銀−パ
ラジウム系の導体ペーストで回路パターンをスクリーン
印刷する。グリーンシートは、中昌５０ミリメートル、
長さ５０ミリメートル、厚さ的 ５ミリメートルである
。また、回路パターンは、幅０．３ミリメートル、長さ
２５ミリメートル、厚さ１０ミクロンである。
（重量％ ″″員％ 重量％ 重量％＝１０＝ 番 第１粉末 第２粉末 第３粉末 第４粉末＝
”童％） ”、４１％ （”ｆｔ％ 」−塞１ｘｙ
５−３ ４．５ ４．５ １０Ｌ
足−５０−リ） 、、、−−ｍ−〜−１０−旺２− −
−−−、−−テＱ−−−Ａ〜リー−−１０このようにし
て得られたベース１−（１−１〜６−２）をドクターブ
レード法でグリーンシートに形成し、その表面に銀−パ
ラジウム系の導体ペーストで回路パターンをスクリーン
印刷する。グリーンシートは、中昌５０ミリメートル、
長さ５０ミリメートル、厚さ的 ５ミリメートルである
。また、回路パターンは、幅０．３ミリメートル、長さ
２５ミリメートル、厚さ１０ミクロンである。
このようにして回路パターンの印刷されたクリーンシー
トは、■氏９００度の大気中で３０分焼成し、セラミッ
ク基板１−１〜６−２が得られる。
トは、■氏９００度の大気中で３０分焼成し、セラミッ
ク基板１−１〜６−２が得られる。
セラミック基板に付された番号は同一の願号の付された
ペーストを焼成したものであることを示している。
ペーストを焼成したものであることを示している。
次に、セラミック基板１−１〜−２を添付図に示す装置
で強度を測定する。添付図中、支点問罪ＭＬは３０ミリ
メートルである。荷重Ｗはセラミック基板１−１〜６−
２が破壊した時乙こ加えられていた荷重を示している。
で強度を測定する。添付図中、支点問罪ＭＬは３０ミリ
メートルである。荷重Ｗはセラミック基板１−１〜６−
２が破壊した時乙こ加えられていた荷重を示している。
セラミック基板１−１〜６−２の強度は表３−１〜３−
２に示す。
２に示す。
（以下余白）
一−−−−−表−３−１−
番号 強度
一一一■上」を亘、
１−］ １０
］−２１２
４−５−一−−旦五−
番号 強度
〈Ｋ ２７ｍｍ２
６−２ ８．−−一一一−−−表３−
１〜３−２から明かなとうり、シリコン酸化物の平均膜
厚が０．０１ミクロン以下では、強度は従来例と変わら
ない場合もある。したかって、シリコン酸化物の平均膜
厚は０．０１ミクロン以上必要である。また、第１粉末
と第２粉末との最適配合割合は、シリコン酸化物の膜厚
の違いで若干異なるものの、概ね、第１粉末が第２粉末
より多いほうが強度は向上する。
１〜３−２から明かなとうり、シリコン酸化物の平均膜
厚が０．０１ミクロン以下では、強度は従来例と変わら
ない場合もある。したかって、シリコン酸化物の平均膜
厚は０．０１ミクロン以上必要である。また、第１粉末
と第２粉末との最適配合割合は、シリコン酸化物の膜厚
の違いで若干異なるものの、概ね、第１粉末が第２粉末
より多いほうが強度は向上する。
策λ去差−例
第２実施例では、酸化アルミニウムの粒子を酸化ほう素
（Ｂ２０３）で被覆する。酸化ほう素の被覆は、以下の
ようにしてなされる。
（Ｂ２０３）で被覆する。酸化ほう素の被覆は、以下の
ようにしてなされる。
番号７．８．９．１０．１１の付された粉末の酸化ほう
素膜は平均で０．００２ミクロン、０゜００４ミクロン
、０．００８ミクロン、０．２ミクロン、０．９ミクロ
ンである。
素膜は平均で０．００２ミクロン、０゜００４ミクロン
、０．００８ミクロン、０．２ミクロン、０．９ミクロ
ンである。
以後の、工程は第１実施例と同様なので、表２−１〜表
３−２に対応する表４−１〜表５−２のみ示して詳細な
説明を省略する。なお、第１粉末は酸化ほう素で被覆さ
れた酸化アルミニウムの粉末を示し、第３粉末は被覆の
無い酸化アルミニウムの粉末を示している。
３−２に対応する表４−１〜表５−２のみ示して詳細な
説明を省略する。なお、第１粉末は酸化ほう素で被覆さ
れた酸化アルミニウムの粉末を示し、第３粉末は被覆の
無い酸化アルミニウムの粉末を示している。
番 第１粉末 第２粉末 第３粉末 第４粉末号 ″
″量％ 容量％ ０量％ 容量％番 第１粉末 第
２粉末 第３粉末 第４粉末号 ″″量％ 容量％
″′５量％ ″′量％番号
強度 Ｋ Ｆ／ｍｍ２ −１８＝ 番号 強度 Ｋ Ｆ／ｍｍ２ 表５−１〜５−２から明かなとうり、酸化ほう素の平均
膜厚が０．０１ミクロン以下では、強度は従来例と変わ
らない場合もある。したがって、酸化ほう素の平均膜厚
は０．０１ミクロン以上必要である。また、第１粉末と
第２粉末との最適配合割合は、酸化ほう素の膜厚の違い
で若干具なるものの、概ね、第１粉末が第２粉末のより
多い方が強度は向上する。
″量％ 容量％ ０量％ 容量％番 第１粉末 第
２粉末 第３粉末 第４粉末号 ″″量％ 容量％
″′５量％ ″′量％番号
強度 Ｋ Ｆ／ｍｍ２ −１８＝ 番号 強度 Ｋ Ｆ／ｍｍ２ 表５−１〜５−２から明かなとうり、酸化ほう素の平均
膜厚が０．０１ミクロン以下では、強度は従来例と変わ
らない場合もある。したがって、酸化ほう素の平均膜厚
は０．０１ミクロン以上必要である。また、第１粉末と
第２粉末との最適配合割合は、酸化ほう素の膜厚の違い
で若干具なるものの、概ね、第１粉末が第２粉末のより
多い方が強度は向上する。
添付図はセラミック基板の強度測定方法を模式％式％
１−１〜６−２．、、セラミック基板、Ｗ、、、、、、
、、、荷重、 Ｌ、、、、、、、、、支点間距離。 特許出願人 三菱金属株式会社
、、、荷重、 Ｌ、、、、、、、、、支点間距離。 特許出願人 三菱金属株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）シリコン酸化物で被覆された酸化アルミニウムの粒
子で構成された第１粉末と、第１粉末と混合されたほう
けい酸ガラスの第２粉末とを含むセラミック基板形成用
原料粉末。 ２）酸化ほう素で被覆された酸化アルミニウムの粒子で
構成された第１粉末と、第１粉末と混合されたほうけい
酸ガラスの第２粉末とを含むセラミック基板形成用原料
粉末。 ３）酸化アルミニウムの粉末を準備する工程と、酸化ア
ルミニウムの各粒子をシリコン酸化物で被覆し第１粉末
を形成する工程と、 該第１粉末をほうけい酸ガラスの第２粉末と混合した原
料粉末に有機バインダーと溶剤を加えたペーストでグリ
ーンシートを形成する工程と、グリーンシートを焼成し
てセラミック基板を形成する工程とを含むセラミック基
板の製造方法。 ４）酸化アルミニウムの粉末を準備する工程と、酸化ア
ルミニウムの各粒子を酸化ほう素で被覆し第１粉末を形
成する工程と、 該第１粉末をほうけい酸ガラスの第２粉末と混合した原
料粉末に有機バインダーと溶剤を加えたペーストでグリ
ーンシートを形成する工程と、グリーンシートを焼成し
てセラミック基板を形成する工程とを含むセラミック基
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2323756A JP2956207B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | セラミック基板形成用原料粉末および該原料粉末を使ったセラミック基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2323756A JP2956207B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | セラミック基板形成用原料粉末および該原料粉末を使ったセラミック基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04193761A true JPH04193761A (ja) | 1992-07-13 |
| JP2956207B2 JP2956207B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=18158278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2323756A Expired - Lifetime JP2956207B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | セラミック基板形成用原料粉末および該原料粉末を使ったセラミック基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956207B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004110956A1 (ja) * | 2003-06-11 | 2004-12-23 | Mitsubishi Materials Corporation | 無鉛系ガラス組成物及びそれを用いたｐｄｐバリアリブ |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2323756A patent/JP2956207B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004110956A1 (ja) * | 2003-06-11 | 2004-12-23 | Mitsubishi Materials Corporation | 無鉛系ガラス組成物及びそれを用いたｐｄｐバリアリブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2956207B2 (ja) | 1999-10-04 |
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