JPS59132194A - セラミツクの製造法 - Google Patents

セラミツクの製造法

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JPS59132194A
JPS59132194A JP612983A JP612983A JPS59132194A JP S59132194 A JPS59132194 A JP S59132194A JP 612983 A JP612983 A JP 612983A JP 612983 A JP612983 A JP 612983A JP S59132194 A JPS59132194 A JP S59132194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
temperature
heat
metal
particle size
Prior art date
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Pending
Application number
JP612983A
Other languages
English (en)
Inventor
「くわ」島 秀次
上山 守
隆男 山田
章三 山名
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.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP612983A priority Critical patent/JPS59132194A/ja
Publication of JPS59132194A publication Critical patent/JPS59132194A/ja
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  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

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】 本発明はセラミックグリーンシートの表面に金属化層を
形成し、金属との接着力を任意に制御したセラミックの
製造法に関する。
従来セラミックと金属との接着法としては。
焼結したセラミック基板上にガラス成分を含有する金属
ペーストを印刷後、焼成する方法が一般的に知られてお
シ、いわゆる厚膜配線板の導体形成方法として実用化さ
れている。しかしこの方法では強固な接着力が得られな
いと共にセラミックと金属との接着力を任意に制御する
ことが困難であるという欠点があった。
また上記の他にセラミックグリーンシート(以下グリー
ンシートという)上に耐熱金属粒子を含有する金属ペー
ストを印刷し、グリーンシートと耐熱金属粒子とを同時
焼成する方法があるが、この方法においても接着の機構
が解明されておらず強固な接着力が得られないと共に接
着力を任意に制御することは困難であった。
本発明はかかる欠点のないセラミックの製造法を提供す
ることを目的とするものである。
本発明者らは上記の欠点について種々検討した結果金属
ペーストに含有される耐熱金属粒子の焼結性がその粒径
により支配されることをつきとめ、さらにセラミックと
金属との接着力がこの焼結性と密接に関係することを見
い出した。
詳しくは耐熱金属粒子はその材質と粒径に応じた温度で
焼結を開、始する。その初期においては、耐熱金属粒子
の接触している部分が融着してルーズな耐熱金属粒子同
士のネットワークを形成し、さらに温度が上昇又は時間
が経過するとその接触部分は増大する。このルーズなネ
ットワークにグリーンシートの焼結したセラミックから
融剤が浸透し、その状態で冷却されれば耐熱金属粒子の
ルーズなネットワークとセラミックは物理的にかみ合っ
た状態で強固な接着力を呈する。しかし、ルーズなネッ
トワークを形成した後、さらに温度が上昇すると耐熱金
属粒子は焼結が進行し金属板状になる。(ただしある温
度に達すると耐熱金属粒子の焼結は停止する。)このた
めセラミック上から浸透していた融剤は排除され接着力
は著しく低下する。またルーズなネットワークを形成す
る以前では接着力が低くなる。
したがって同時焼成する温度はいいかえればルーズなネ
ットワークを形成する温度は耐熱金属粒子の材質及び粒
径と密接に関わり9例えばタングステン粉末の粒子が3
μmでは約1700℃、1μmでは約1500℃で焼成
することによシ強固な接着力を得ることができる。この
ようにタングステン粉末の粒子を使い分けることによシ
セラミックと金属との接着力を任意に制御することがで
きる。すなわち本発明者らの実験によシ第1図の斜線の
部分が強固な接着力の範囲であることを発見した。
本発明は金属ペーストをグリーンシートの表面に印刷し
、かつ焼成して金属ペーストを焼付は金属化層を形成す
るセラミックの製造法において、金属ペーストに含有さ
れる耐熱金属粒子の粒径が1μmのときは1450〜1
550℃、2μmのときは1550〜1650℃、3μ
mのときは1650〜1750℃の温度でかつこれらの
温度を直線で結んだ範囲内(ただし耐熱金属粒子の粒径
が0μmのものは含まない)の温度。
また3μmを越えるときは1650〜1750℃の範囲
内の温度で焼成するセラミックの製造法に関する。
本発明においてグリーン7−トとはアルミナなどのセラ
ミック質粉体、カルシア、マグネシアなどを含有する融
剤成分粉体、それに必要に応じて有機質結合剤、可塑剤
などとともに溶剤の存在下に混合し、キャスティング法
、押出法などによシ賦形させた生のセラミックシートを
指し、その組成については何ら制限はない。
金属ペーストに含有される耐熱金属の種類も制限はなく
1例えばタングステン、モリブデン・、などが使用され
る。また金属ペーストは耐熱金属粒子以外に有機質の結
合剤や溶剤さらには無機質の融剤を含有しても差しつか
えない。
本発明において、金属ペーストに含有される耐熱金属粒
子の粒径が1μmのときは1450〜1550°C12
μmのときは15.50−1650℃、3μmのときは
1650〜1750℃の温度でかつこれらの温度を直線
で結んだ範囲内(ただし耐熱金属粒子の粒径が0μmの
ものは含まない)の温度、また3μmを越えるときは1
650〜1750℃の範囲内の温度で焼成することが必
要であり、この範囲外の温度で焼成すると常に強固な接
着力を有するセラミックを製造することができない。従
ってセラミックと金属との接着力を任意に制御すること
ができない。
焼成する雰囲気は耐熱金属粒子が酸化されない雰囲気で
焼成することが好ましい。
以下実施例により本発明を説明する。
実施例1 平均粒径2μmの高純度アルミナ(アルミナ純度99.
5 %以上)96重量部に第1表に示す融剤1を4重量
部添加し均一に混合させて原料粉とした。
この原料粉100重量部にポリビニルブチラール樹脂8
重量部、フタル酸エステル4重量部、ブタノール20重
量部、トリクロルエチレン50重量部を添加し、ボール
ミルにて50時間均一に混合してセラミックスリップと
した後、テープキャスティング法により厚さo、 s 
′21mのグリーンシートを得た。
上記とは別に平均粒径3μmの高純度タングステン粒子
(タングステン純度99.5%以上)95重量部にポリ
ビニルブチラール樹脂5重量部、ブタノール30重量部
を混合し、らいかい機にて200時間さらに3本ロール
ミルにて20回混合し、金属ペースト1を得た。
次に前述のグリーンシート上に金属ペーストド、を印刷
後、窒素3.水素1(体積比)の混合雰囲気中で500
℃までは20℃/時間、5oO℃からは25℃/時間の
昇温速度で1680℃まで昇温しで焼成し、金属化層を
形成したセラミックを得た。得られたセラミックの金属
層にニッケルメッキを施し、銀ロー付を行なった後接着
強度試験を行なった。なお接着力は厚さ0.4faのコ
バール板を弱還元性雰囲気中で850℃に加熱して銀ロ
ー付を行ない、接着後コバール板を90度方向に引きは
がしたときの値である。得られたセラミックと金属との
接着力は41’4/rrm2以上であった。
比較例1 実施例1で得たグリーンシート上に金属ペースト1を印
刷後、実施例1と同様の焼成方法により1600℃まで
昇温して焼成し、セラミックを得之。得られたセラミッ
クと金属との接着力は0.6に9/rrva2であった
。なお接着強度試験は実施例1と同じ方法で行なった。
以下試験方法は同一の方法で行なった。
比較例2 実施例1で得たグリーンシート上に金属ペースト1を印
刷後、実施例1と同様の焼成方法により1800℃まで
昇温しで焼成し、セラミックを得た。得られたセラミッ
クと金属との接着力は0.3Kf/ran2であった。
なお接着強度試験は実施例1と同じ方法で行なった。
実施例2 平均粒径1μmの高純度タングステン粒子(タングステ
ン純度99.5%以上)95重量部にポリビニルブチラ
ール樹脂5重量部、ブタノール30重量部を混合し、ら
いかい機にて200時間さらに3本ロールミルにて20
回混合し、金属ペースト2を得た。
次に実施例1で得たグリーンシート上に前述の金属ペー
スト2を印刷し、以下実施例1と同様の焼成方法により
1520℃まで昇温して焼成し。
セラミックを得た。得られたセラミックと金属との接着
力は4.5にり/rrrm2であった。
比較例3 実施例1で得たグリーンシート上に実施例2で得た金属
ペースト2を印刷後、実施例1と同様の焼成方法により
1400℃まで昇温しで焼成し。
セラミックを得た。得られたセラミックと金属との接着
力は0.8Ky/rrrrn2でアラた。
比較列4 実施例1で得たグリーンシート上に実施例2で得た金属
ペースト2を印刷後、実施例1と同様の焼成方法によf
i1600°Cまで昇温して焼成し。
セラミックを得た。得られたセラミックと金属との接着
力は1.1 Kg/■2であった。
以上の実施例および比較例に示すように同じ粒径の耐熱
金属粒子を用いても接着強度は焼成温度により変化する
ことがわかる。従ってセラミック配線板等において9例
えば回路と端子とを粒径の相違する耐熱金属粒子を用い
た金属ペーストを印刷し、一方の粒子に合った温度で焼
成すれば接着強度が弱い箇所(例えばメッキ後剥離する
必要がある箇所)と接着強度が強い箇所とが得られるこ
とになる。
本発明は金属ペーストに含有される耐熱金属粒子の粒径
が1 μmのときは1450〜1550°C92μmの
ときは1550〜1650°C93μmのときは165
0〜1750℃の温度でかつこれらの温度を直線で結ん
だ範囲内(ただし耐熱金属粒子の粒径が0μmのものは
含まない)の温度、また3μmを越えるときは1650
〜1750℃の範囲内の温度で焼成するので、常に強固
な接着力を得るセラミックを製造することができる。従
ってセラミックと金属との接着力を任意に制御すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は耐熱金属粒子の粒径と焼成温度との関係を示す
グラフである。 第 1 目 虻1粒−)−私怪

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、金属ペーストをセラミックグリーンシートの表面に
    印刷し、かつ焼成して金属ペーストを焼付は金属化層を
    形成するセラミックの製造法において、金属ペーストに
    含有される耐熱金属粒子の粒径が1μmのときは145
    0〜1550℃、2μmのときは1550〜1650℃
    、3μmのときは1650〜1750℃の温度でかつこ
    れらの温度を直線で結んだ範囲内(ただし耐熱金属粒子
    の粒径が0μmのものキtd16 s o〜1750 
    ’Cの範囲内の温度で焼成することを特徴とするセラミ
    ックの製造法。
JP612983A 1983-01-18 1983-01-18 セラミツクの製造法 Pending JPS59132194A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP612983A JPS59132194A (ja) 1983-01-18 1983-01-18 セラミツクの製造法

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JP612983A JPS59132194A (ja) 1983-01-18 1983-01-18 セラミツクの製造法

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Publication Number Publication Date
JPS59132194A true JPS59132194A (ja) 1984-07-30

Family

ID=11629887

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP612983A Pending JPS59132194A (ja) 1983-01-18 1983-01-18 セラミツクの製造法

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JP (1) JPS59132194A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6386598A (ja) * 1986-09-30 1988-04-16 株式会社住友金属エレクトロデバイス 高熱伝導性回路基板の製法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6386598A (ja) * 1986-09-30 1988-04-16 株式会社住友金属エレクトロデバイス 高熱伝導性回路基板の製法

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