JPH054855A - セラミツク基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック基板のポアの発生を低減し、セラ
ミック基板への微細回路の形成の歩留まりを高める。 【構成】 メチルセルロースを溶解したメチルセルロー
ス溶液にセラミック粉体を加えて混合した後に乾燥し
て、セラミック粉体の粒子をメチルセルロースで被覆し
た被覆粉体を調製する。この被覆粉体を液体バインダー
と混練して坏土を作成し、この坏土を成形して焼成する
ことによってセラミック基板を製造する。メチルセルロ
ースはセラミック粉体の表面に被覆された状態で偏在す
ることなく均一に分散して混練されることになり、メチ
ルセルロースの偏在に起因するセラミック基板のポアの
発生を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板などに
加工して使用されるセラミック基板の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板の基板や各種電子素子の
搭載基板などとして、セラミック基板が提供されてい
る。このセラミック基板は電気的特性や耐熱特性などに
おいて優れた性能を有するために、広く使用されつつあ
る。そしてこのようなセラミック基板は、アルミナ等の
セラミック粉体に焼結助剤や有機バインダーとしてのメ
チルセルロース粉体を配合すると共にさらに水等を添加
し、これをロールミルなどで混練することによって坏土
を作成し、次にこの坏土を真空成形押出機等で押し出し
てシート状に成形し、これを乾燥した後に焼結すること
によって製造がおこなわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のようにし
て製造されるセラミック基板にあって、セラミック基板
の表面に直径が１０〜１００μｍ、深さが１０〜１００
μｍの「ポア」と称される泡跡が発生し、多い場合には
１０ｃｍ四方内に１００個程度ものポアが発生してい
た。このポアの発生原因は有機バインダーとして配合す
るメチルセルロースの偏在にあると考えられている。す
なわち、セラミック粉体とメチルセルロースを混練する
際にメチルセルロースが均一に分散していないで偏在し
ていると、焼成時にメチルセルロースが消失する際にメ
チルセルロースの偏在跡がポアとして泡跡になるのであ
る。

【０００４】そしてこのように大きなポアが多数発生す
るとセラミック基板の表面の凹凸が大きくなるために、
セラミック基板の表面にメッキ等で印刷回路を形成する
にあたって、微細な回路を設ける場合の断線やショート
等の不良が多発し、回路印刷の歩留まりが悪くなるとい
う問題が発生するものであった。本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、ポアの発生を低減することが
できるセラミック基板の製造方法を提供することを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るセラミック
基板の製造方法は、メチルセルロースを溶解したメチル
セルロース溶液にセラミック粉体を加えて混合した後に
乾燥して、セラミック粉体の粒子をメチルセルロースで
被覆した被覆粉体を調製し、この被覆粉体を液体バイン
ダーと混練して坏土を作成し、この坏土を成形して焼成
することを特徴とするものである。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。まず有機
バインダーとして使用するメチルセルロースの粉体を水
若しくは熱水に溶解させ、１〜５重量％程度の濃度のメ
チルセルロース溶液を調製する。そしてこのメチルセル
ロース溶液を１〜３日程度放置した後、濾過して未溶解
分を取り除く。濾過は、例えば目開き５〜１００μ程度
の濾紙を用いた濾過器でおこなうことができる。このよ
うにしてメチルセルロースが完全に溶解したメチルセル
ロース溶液を調製した後、これにセラミック粉体や焼結
助剤などを加え、ミキサーやボールミル等で混合する。

【０００７】ここでセラミック粉体としては、例えばア
ルミナやフェライト、ジルコニア、チタン酸バリウムな
どの粉体を用いることができる。また焼結助剤としては
マグネシア（ＭｇＯ）、カルシア（ＣａＯ）、シリカ
（ＳｉＯ2 ）、タルクなどの粉体を用いることができ
る。セラミック粉体と焼結助剤との配合割合は、重量比
で１００：２〜１０程度の範囲が好ましく、またこのセ
ラミック粉体と焼結助剤の合計量に対してメチルセルロ
ースの固形分の配合割合が重量比で１００：１〜５程度
の範囲になるように、メチルセルロース溶液にセラミッ
ク粉体と焼結助剤を加えるようにするのが好ましい。

【０００８】このようにしてメチルセルロース溶液にセ
ラミック粉体と焼結助剤を加えて混合することによって
スラリーを調製した後、これをドラムドライヤーやスプ
レードライヤー等の乾燥機に通して加熱脱水して乾燥
し、水分が１重量％以下の粉体を作成する。この粉体は
セラミック粉体の粒子の表面がメチルセルロースで被覆
されたものである。

【０００９】次ぎに、このセラミック粉体をメチルセル
ロースで被覆して得た被覆粉体に水やグリセリン等の液
体バインダーを加えてミキサー等で混合し、さらにロー
ルやニーダー等の混練機で混練することによって坏土を
作成する。そしてこの坏土を押出成形機などで所定厚さ
に押し出し成形し、乾燥して所定寸法に打ち抜いた後に
焼成をおこなうことによって、セラミック基板を得るこ
とができるものである。焼成条件は特に限定されるもの
ではないが、昇温速度を１００〜２００℃／ｈに設定
し、１５５０〜１６５０℃程度の温度で１〜４時間焼成
をおこなうようにするのが好ましい。

【００１０】

【作用】メチルセルロース溶液にセラミック粉体を加え
て混合した後に乾燥することによって、セラミック粉体
の粒子をメチルセルロースで被覆した被覆粉体を調製
し、この被覆を液体バインダーと混練して坏土を作成す
るようにしているために、メチルセルロースはセラミッ
ク粉体の表面に被覆された状態で偏在することなく均一
に分散して混練されることになり、メチルセルロースの
偏在に起因するセラミック基板のポアの発生を低減する
ことができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。実施例 ８０℃の熱水にメチルセルロース粉体を溶解して２
重量％濃度のメチルセルロース溶液を調製し、これを１
昼夜放置した。次に目開き径が５０μｍの濾紙をセット
した加圧濾過器（フィルタープレス）を用い、加圧圧力
３ｋｇ／ｃｍ² でこのメチルセルロース溶液を濾過する
ことによって未溶解分を除去した。 このメチルセル
ロース溶液１００重量部に対して粒径が２．０μｍのア
ルミナ粉体を９６重量部、焼結助剤としてマグネシア粉
体を４重量部加え、ボールミルで混合することによって
スラリーを調製した。 次ぎにスプレードライヤーを
用いてこのスラリー脱水し、含水率が０．５重量％にな
るように乾燥し、平均粒径が５０μｍの粉体を得た。
この粉体１００重量部に水２０重量部とグリセリン５
重量部を加えてミキサーで混合し、これを三本ロールミ
ルを用いて混練することによって坏土を作成した。
そしてこの杯土を真空成形押出成形機で押し出し成形し
て厚み１．０ｍｍのシートを成形し、このように成形し
たシートを１６００℃で２時間焼成することによって、
セラミック基板を得た。

【００１２】比較例 アルミナ粉体９６重量部、マグネシア粉体４重量
部、メチルセルロース粉体７重量部をボールミルで乾式
混合した。 この混合粉体１００重量部に水２０重量
部とグリセリン５重量部を加えてミキサーで混合し、こ
れを三本ロールミルを用いて混練することによって坏土
を作成した。あとは実施例のと同様に成形及び焼成を
おこなってセラミック基板を得た。

【００１３】上記のようにして作成したセラミック基板
について、その表面のポアの有無を顕微鏡で観察した。
その結果、実施例のものではポアの発生は１０ｃｍ四方
当たり０〜１個であるのに対して、比較例のものでは１
０ｃｍ四方当たり１００個のポアが発生するものであっ
た。また実施例及び比較例で得られたセラミック基板の
表面に銅メッキで回路間隔１００μｍの高微細回路を形
成したところ、実施例のものでは回路の良品率は８８
％、比較例のものでは５２％であった。

【００１４】

【発明の効果】上述のように本発明は、メチルセルロー
スを溶解したメチルセルロース溶液にセラミック粉体を
加えて混合した後に乾燥して、セラミック粉体の粒子を
メチルセルロースで被覆した被覆粉体を調製し、この被
覆粉体を液体バインダーと混練して坏土を作成するよう
にしたので、メチルセルロースはセラミック粉体の表面
に被覆された状態で偏在することなく均一に分散して混
練されることになり、メチルセルロースの偏在に起因す
るセラミック基板のポアの発生を低減することができる
ものであり、従ってセラミック基板への微細回路の形成
の歩留まりを高くすることができるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 メチルセルロースを溶解したメチルセル
   ロース溶液にセラミック粉体を加えて混合した後に乾燥
   して、セラミック粉体の粒子をメチルセルロースで被覆
   した被覆粉体を調製し、この被覆粉体を液体バインダー
   と混練して坏土を作成し、この坏土を成形して焼成する
   ことを特徴とするセラミック基板の製造方法。