JPH10316475A - セラミック基板の製造方法 - Google Patents

セラミック基板の製造方法

Info

Publication number
JPH10316475A
JPH10316475A JP9125151A JP12515197A JPH10316475A JP H10316475 A JPH10316475 A JP H10316475A JP 9125151 A JP9125151 A JP 9125151A JP 12515197 A JP12515197 A JP 12515197A JP H10316475 A JPH10316475 A JP H10316475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
ceramic
dummy
green sheet
green
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9125151A
Other languages
English (en)
Inventor
伸志 ▲椢▼原
Nobuyuki Kunihara
Satoshi Adachi
聡 足立
Junzo Fukuda
順三 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Original Assignee
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc filed Critical Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority to JP9125151A priority Critical patent/JPH10316475A/ja
Publication of JPH10316475A publication Critical patent/JPH10316475A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック基板の拘束焼成に用いるダミーグ
リーンシートの有機バインダーの配合量を適正化して、
基板の焼成収縮や基板反りを少なくする。 【解決手段】 低温焼成セラミック生基板11の両面に
ダミーグリーンシート12を積層圧着して、800〜1
000℃で拘束焼成する。この際、ダミーグリーンシー
ト12の上から低温焼成セラミック生基板11を加圧し
ながら焼成しても良いし、加圧せずに焼成しても良い。
ダミーグリーンシート12は、低温焼成セラミック生基
板11の焼成温度では焼結しないセラミック粉末(例え
ばアルミナ粉末)を用い、このセラミック粉末に有機バ
インダー等を配合したスラリーを用いてテープ成形した
ものである。このダミーグリーンシート12は、セラミ
ック粉末と有機バインダーとの配合比がセラミック粉末
100体積部に対して有機バインダー10〜100体積
部となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダミーグリーンシ
ートを用いてセラミック基板の面方向の焼成収縮を小さ
くす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】近年、セラミック基板の面方向の焼成収
縮を小さくして基板寸法精度を向上させるために、特表
平5−503498号公報に示すようにセラミック生基
板(グリーンシート)の表裏両面に、当該セラミック生
基板の焼成温度では焼結しないダミーグリーンシートを
積層し、その上から加圧しながらセラミック生基板を焼
成した後、その焼成基板の両面に付着した未焼結のダミ
ーグリーンシートを除去してセラミック基板を製造する
方法(加圧焼成法)が提案されている。また、本出願人
は、セラミック基板の面方向の焼成収縮を小さくするた
めに、特願平8−55645号の明細書に示すように、
セラミック生基板の表裏両面にダミーグリーンシートを
積層圧着した状態で、加圧せずに焼成し、その焼成基板
の両面に付着した未焼結のダミーグリーンシートを除去
してセラミック基板を製造する方法(無加圧焼成法)を
提案している。以下、これらの焼成法を総称して拘束焼
成法と呼ぶ。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ダミーグリ
ーンシートの製法は、通常のグリーンシートの製法と同
じく、セラミック粉末に有機バインダーと溶剤等を配合
してスラリーを作り、これをドクターブレード法等によ
りテープ成形してダミーグリーンシートを作製する。こ
のダミーグリーンシートは、焼成時に有機バインダーが
熱分解して飛散し(脱バインダー)、焼成基板の両面に
はダミーグリーンシートのセラミック粉末のみが残り、
このセラミック粉末のシート状の固まりによって焼成基
板の面方向の焼成収縮が抑えられる。
【0004】このような拘束焼成法では、ダミーグリー
ンシートのセラミック粉末の充填状態が重要である。つ
まり、セラミック粉末の充填状態が悪くなると、焼成時
に脱バインダーによりダミーグリーンシートが収縮して
しまい、焼成基板の焼成収縮を十分に抑えることができ
ず、基板寸法精度が劣化したり、基板反りが発生してし
まう。セラミック粉末の充填状態は有機バインダーの配
合量によって変化し、有機バインダーの配合量が多すぎ
ると、セラミック粉末の充填状態が粗になり、脱バイン
ダーによるダミーグリーンシートの収縮量が大きくな
る。また、有機バインダーは、セラミック粉末の接着剤
として働くため、有機バインダーの配合量が少なすぎる
と、セラミック粉末の接着性が不足してテープ成形性が
悪くなり、脆弱なダミーグリーンシートが出来てしま
い、やはり、セラミック基板の焼成収縮や基板反りを十
分に抑えることができない。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、セラミック基板の拘
束焼成に用いるダミーグリーンシートの有機バインダー
の配合量を適正化できて、良質のダミーグリーンシート
によりセラミック基板の焼成収縮や基板反りを十分に抑
えることができ、基板品質を向上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にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1のセラミック基板の製造方法は、
ダミーグリーンシートとして、セラミック粉末と有機バ
インダーとの配合比をセラミック粉末100体積部に対
して有機バインダー10〜100体積部としたグリーン
シートを用い、このダミーグリーンシートをセラミック
生基板の表裏両面に積層圧着し、この状態で、該セラミ
ック生基板を焼成した後、この焼成基板の両面に付着し
た未焼結のダミーグリーンシートを除去してセラミック
基板を製造するものである。
【0007】後述する試験結果から明らかなように、ダ
ミーグリーンシートは、セラミック粉末100体積部に
対して有機バインダー10〜100体積部の範囲内であ
れば、セラミック粉末の充填状態が良好となり、脱バイ
ンダーによるダミーグリーンシートの収縮量が少なく、
セラミック基板の焼成収縮や基板反りが十分に抑えられ
る。有機バインダーの配合量が100体積部を越える
と、セラミック粉末の充填状態が粗になりすぎ、脱バイ
ンダーによるダミーグリーンシートの収縮量が大きくな
り、セラミック基板の焼成収縮や基板反りを十分に抑え
ることができない。また、有機バインダーの配合量が1
0体積部よりも少ないと、セラミック粉末の接着性が不
足してテープ成形性が悪くなり、良質なダミーグリーン
シートを成形できない。
【0008】この場合、請求項2のように、焼成時に、
ダミーグリーンシートの上からセラミック生基板を加圧
しながら焼成するようにしても良い。このようにすれ
ば、加圧力とダミーグリーンシートによる拘束力との相
乗効果によってセラミック基板の焼成収縮や基板反りを
更に効果的に防ぐことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を低温焼成セラミッ
ク基板の製造方法に適用した一実施形態を図1に基づい
て説明する。
【0010】焼成時には、低温焼成セラミック生基板1
1の両面にダミーグリーンシート12を積層圧着して、
800〜1000℃で拘束焼成する。この際、ダミーグ
リーンシート12の上から低温焼成セラミック生基板1
1を加圧しながら焼成しても良いし、加圧せずに焼成し
ても良い。
【0011】低温焼成セラミック生基板11は単層基板
でも良いが、グリーンシート積層法により複数枚のグリ
ーンシートを積層した多層基板でも良い。低温焼成セラ
ミック生基板11の材料としては、CaO−SiO2
Al2 3 −B2 3 系ガラス50〜65重量%(好ま
しくは60重量%)とアルミナ50〜35重量%(好ま
しくは40重量%)との混合物を用いる。この他、Mg
O−SiO2 −Al23 −B2 3 系ガラスとアルミ
ナ粉末との混合物、SiO2 −B2 3 系ガラスとアル
ミナとの混合物、PbO−SiO2 −B2 3 系ガラス
とアルミナとの混合物、コージェライト系結晶化ガラス
等の800〜1000℃で焼成できる低温焼成セラミッ
ク材料を用いても良い。
【0012】低温焼成セラミック生基板11が多層基板
の場合には、各層のグリーンシートを積層する前に、各
層のグリーンシートにパンチング加工されたビアホール
に、Ag、Ag/Pd、Au、Ag/Pt、Cu等の導
体ペーストを充填し、内層に積層されるグリーンシート
には、同じ低融点金属の導体ペーストを使用して内層導
体パターンをスクリーン印刷する。更に、表層のグリー
ンシートには、表層導体パターンをAg、Ag/Pd、
Au、Ag/Pt、Cu等の低融点金属の導体ペースト
を用いて印刷する。この印刷工程後に、各層のグリーン
シートを積層して加熱圧着して一体化する。尚、表層導
体パターンの印刷は、加圧焼成後に行っても良い。
【0013】一方、ダミーグリーンシート12は、低温
焼成セラミック生基板11の焼成温度(800〜100
0℃)では焼結しないセラミック粉末(例えばアルミナ
粉末)を用い、このセラミック粉末に有機バインダー
(例えばポリビニルブチラール、アクリル系、ニトロセ
ルロース系等の樹脂)、溶剤(例えばトルエン、キシレ
ン、ブタノール等)及び可塑剤を配合して、十分に攪拌
混合してスラリーを作製し、このスラリーを用いてドク
ターブレード法等でダミーグリーンシート12をテープ
成形したものである。このダミーグリーンシート12
は、セラミック粉末と有機バインダーとの配合比がセラ
ミック粉末100体積部に対して有機バインダー10〜
100体積部となっている。
【0014】このダミーグリーンシート12を用いて低
温焼成セラミック生基板11を拘束焼成する場合には、
図1に示すように、低温焼成セラミック生基板11の表
裏両面にダミーグリーンシート12を積層し、この積層
体を例えば80〜150℃、50〜250kgf/cm
2 の条件で熱圧着する。この後は、次の2通りの焼成法
のいずれかで焼成する。
【0015】[無加圧焼成法]低温焼成セラミック生基
板11とダミーグリーンシート12との圧着体を加圧せ
ずに低温焼成セラミック生基板11の焼成温度である8
00〜1000℃で焼成する。
【0016】[加圧焼成法]低温焼成セラミック生基板
11とダミーグリーンシート12との圧着体を2〜20
kgf/cm2 の圧力で加圧しながら、低温焼成セラミ
ック生基板11の焼成温度である800〜1000℃で
焼成する。
【0017】無加圧焼成法、加圧焼成法のいずれの場合
も、低温焼成セラミック生基板11両面に積層されたダ
ミーグリーンシート12(アルミナ等)は、1500℃
以上に加熱しないと焼結しないので、800〜1000
℃で焼成すれば、ダミーグリーンシート12は未焼結の
まま残される。但し、焼成の過程で、ダミーグリーンシ
ート12中の樹脂バインダが熱分解して飛散してセラミ
ック粉体として残る。
【0018】焼成後、焼成基板の両面に付着したダミー
グリーンシート12(セラミック粉体)を湿式ブラスト
(ウォータジェット)、バフ研磨等により除去する。こ
れにより、低温焼成セラミック基板が出来上がる。
【0019】
【実施例】本発明者は、ダミーグリーンシート12のセ
ラミック粉末と有機バインダーとの配合比と焼成基板の
収縮率との関係を考察する試験を行ったので、その試験
結果を次の表1〜表3に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】これらの試験では、いずれも、890℃で
焼結する厚み0.3mmの低温焼成セラミック生基板を
サンプルとし、ダミーグリーンシートは、平均粒径が
0.7μmのアルミナ粉末を有機バインダー等と混合し
て作ったスラリーをドクターブレード法で0.3mm厚
にテープ成形したものを用いた。この際、アルミナ粉末
は3種類の異なる粒度分布のものを用いると共に、各粒
度分布のアルミナ粉末100体積部に対する有機バイン
ダーの配合量を10体積部から150体積部までの範囲
で変えたダミーグリーンシート〜を作製した。
【0024】これらのダミーグリーンシート〜をサ
ンプル基板の表裏両面に積層圧着し、前述した無加圧焼
成法と加圧焼成法で焼成し、その焼成基板の収縮率を測
定したところ、前掲した表1〜表3に示す結果が得られ
た。
【0025】この試験結果から見て、焼成基板の収縮率
に影響を及ぼすファクターは、ダミーグリーンシートの
有機バインダーの体積配合比とアルミナ粉末の粒度分布
と焼成法である。加圧焼成法は、無加圧焼成法と比較し
て、焼成時に加圧力により基板収縮を抑止できる分、焼
成基板の収縮率が小さくなるが、無加圧焼成法でも、ダ
ミーグリーンシートの有機バインダーの体積配合比を適
正範囲にすることで、ダミーグリーンシートによる拘束
力により焼成基板の収縮率を十分に小さくできる。有機
バインダーの体積配合比とアルミナ粉末の粒度分布は、
いずれもアルミナ粉末の充填性に影響を与えるファクタ
ーであり、充填性が良くなるほど、焼成基板の収縮率を
小さくできる。アルミナ粉末の粒度分布は、シャープな
粒度分布よりも適度な広がりがあった方が充填性が良く
なる傾向があり、今回のサンプルでは、表1(ダミーグ
リーンシート)で用いたものが最も好ましい粒度分布
であった。
【0026】表1の試験結果では、アルミナ粉末100
体積部に対して有機バインダーの配合量を10〜100
体積部とすれば、無加圧焼成法、加圧焼成法のいずれで
も焼成基板の収縮率を十分に小さくできる。無加圧焼成
法の場合、より好ましい有機バインダーの配合量は10
〜66体積部であり、これにより、焼成基板の収縮率を
0.2%に抑えることができる。
【0027】表2(ダミーグリーンシート)、表3
(ダミーグリーンシート)の試験結果でも、アルミナ
粉末100体積部に対して有機バインダーの配合量を1
0〜100体積部とすれば、無加圧焼成法、加圧焼成法
で焼成基板の収縮率を小さくできることが判明したが、
アルミナ粉末の粒度分布の相違により表1(ダミーグリ
ーンシート)のものよりアルミナ粉末の充填性が若干
低下しているため、有機バインダーの配合量が多くなる
と、無加圧焼成法では焼成基板の収縮率が若干大きくな
る傾向がある。この表2、表3の試験結果では、無加圧
焼成法の場合、より好ましい有機バインダーの配合量は
10〜43体積部(表2)、更に好ましくは10〜25
体積部(表3)であり、これにより、焼成基板の収縮率
を0.2%に抑えることができる。加圧焼成法では、焼
成時に加圧力とダミーグリーンシートによる拘束力との
相乗効果によって基板収縮を抑止できるため、有機バイ
ンダーの配合量を10〜100体積部とすれば、焼成基
板の収縮率を0.3%以下に抑えることができる。
【0028】尚、上記実施形態では、ダミーグリーンシ
ートのセラミック粉末としてアルミナ粉末を用いたが、
MgO粉末、ZrO2 粉末等、他のセラミック粉末を用
いても良い。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項1によれば、セラミック基板の拘束焼成に用い
るダミーグリーンシートとして、セラミック粉末100
体積部に対して有機バインダー10〜100体積部とし
たものを用いるようにしたので、ダミーグリーンシート
の有機バインダーの配合量を適正化できて、良質のダミ
ーグリーンシートによりセラミック基板の焼成収縮や基
板反りを十分に抑えることができ、基板品質を向上する
ことができる。
【0030】更に、請求項2では、焼成時に、ダミーグ
リーンシートの上からセラミック生基板を加圧しながら
焼成するようにしたので、加圧力とダミーグリーンシー
トによる拘束力との相乗効果によってセラミック基板の
焼成収縮や基板反りをより一層効果的に防ぐことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における低温焼成セラミッ
ク生基板とダミーグリーンシートとの積層状態を示す縦
断面図
【符号の説明】
11…低温焼成セラミック生基板、12…ダミーグリー
ンシート。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック生基板の表裏両面に、該セラ
    ミック生基板の焼成温度では焼結しないダミーグリーン
    シートを積層圧着し、この状態で、該セラミック生基板
    を焼成した後、この焼成基板の両面に付着した未焼結の
    ダミーグリーンシートを除去してセラミック基板を製造
    する方法において、 前記ダミーグリーンシートとして、セラミック粉末と有
    機バインダーとの配合比をセラミック粉末100体積部
    に対して有機バインダー10〜100体積部としたグリ
    ーンシートを用いることを特徴とするセラミック基板の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 焼成時に、前記ダミーグリーンシートの
    上から前記セラミック生基板を加圧しながら焼成するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のセラミック基板の製造
    方法。
JP9125151A 1997-05-15 1997-05-15 セラミック基板の製造方法 Pending JPH10316475A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9125151A JPH10316475A (ja) 1997-05-15 1997-05-15 セラミック基板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9125151A JPH10316475A (ja) 1997-05-15 1997-05-15 セラミック基板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10316475A true JPH10316475A (ja) 1998-12-02

Family

ID=14903142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9125151A Pending JPH10316475A (ja) 1997-05-15 1997-05-15 セラミック基板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10316475A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098325A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Ngk Spark Plug Co Ltd 多層セラミック基板の製造方法
CN114634366A (zh) * 2022-02-17 2022-06-17 福建闽航电子有限公司 一种基于纤维氧化铝的陶瓷管壳制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098325A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Ngk Spark Plug Co Ltd 多層セラミック基板の製造方法
CN114634366A (zh) * 2022-02-17 2022-06-17 福建闽航电子有限公司 一种基于纤维氧化铝的陶瓷管壳制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3716783B2 (ja) セラミック多層基板の製造方法及び半導体装置
JP4770059B2 (ja) セラミック多層基板の製造方法
JP2004323306A (ja) 焼失性シートおよびそれを用いたセラミック積層体の製造方法
JPH08274433A (ja) 銀系導電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板
US8016967B2 (en) Multilayer ceramic substrate, method for manufacturing the same, and method for reducing substrate warping
JPH10316475A (ja) セラミック基板の製造方法
US5932326A (en) Ceramic wiring boards and method for their manufacture
JPH06329476A (ja) セラミックス基板の製造方法
JPH06143239A (ja) セラミックス基板の製造方法
JP3193626B2 (ja) セラミック多層基板の製造方法
CN210481218U (zh) 多层陶瓷及电子器件
JP3956148B2 (ja) セラミック多層基板の製造方法及び半導体装置
JP2003095755A (ja) 低温焼成セラミック回路基板の製造方法
JP4029207B2 (ja) セラミック多層基板の製造方法
JP3053949B2 (ja) 窒化アルミニウム多層基板の製造方法
JPH10167842A (ja) 拘束層用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法
JPH03284896A (ja) 多層配線回路基板の製造方法
JP2001342073A (ja) ガラスセラミック基板の製造方法
JP4552367B2 (ja) 低温焼成セラミック基板の製造方法
JP3229540B2 (ja) セラミック多層基板の製造方法
JP2681328B2 (ja) 回路基板の製造方法
JP2003023122A (ja) 低温焼成セラミック基板の製造方法
JP3811381B2 (ja) ガラスセラミック基板の製造方法
JP2003002750A (ja) 低温焼成セラミック基板の製造方法
JP2005191114A (ja) セラミックグリーンシート並びにその製造方法