JPS6021854A - アルミナ焼結基板の製造方法 - Google Patents
アルミナ焼結基板の製造方法Info
- Publication number
- JPS6021854A JPS6021854A JP58129701A JP12970183A JPS6021854A JP S6021854 A JPS6021854 A JP S6021854A JP 58129701 A JP58129701 A JP 58129701A JP 12970183 A JP12970183 A JP 12970183A JP S6021854 A JPS6021854 A JP S6021854A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina sintered
- substrate
- amount
- sintered substrate
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
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
本発明は焼結アルミナ基板の製造方法に関するもので、
特に表面が平滑なアルミナ焼結基板の製造方法を提供す
るものである。本発明で得られるアルミナ焼結基板は、
蒸着膜、スパッタ膜等の薄膜用基板として有用なもので
ある。
特に表面が平滑なアルミナ焼結基板の製造方法を提供す
るものである。本発明で得られるアルミナ焼結基板は、
蒸着膜、スパッタ膜等の薄膜用基板として有用なもので
ある。
従来例の構成とその問題点
エレクトロニクス機器の小型化高性能化に伴い用いられ
る回路素子の薄膜化が試みられ、いくつかの薄膜素子が
実用化されている。これらの薄膜素子の形成に不可欠な
薄膜用基板としては、一般にガラス基板が用いられてい
るが、ガラス基板は耐熱性に劣り、１０００℃以上の高
温での薄膜形成を必要とする例えばチタン酸バリウム、
チタン酸鉛等の薄膜形成には不適当である。これはグレ
ーズ処理により表面を平滑化したアルミナ焼結基板にも
共通した欠点である。
る回路素子の薄膜化が試みられ、いくつかの薄膜素子が
実用化されている。これらの薄膜素子の形成に不可欠な
薄膜用基板としては、一般にガラス基板が用いられてい
るが、ガラス基板は耐熱性に劣り、１０００℃以上の高
温での薄膜形成を必要とする例えばチタン酸バリウム、
チタン酸鉛等の薄膜形成には不適当である。これはグレ
ーズ処理により表面を平滑化したアルミナ焼結基板にも
共通した欠点である。
従来１０００℃以上の高耐熱性を有する薄膜用基板とし
ては、アルミナ焼結基板が用いられており、電気絶縁性
に優れ、機械的強度の大きい基板月相である。しかしな
がら、アルミナ純度９６チ程度のアルミナ焼結基板では
表面平滑性が中心線平均粗さで０．５〜１．０μｍであ
って、１μｍ以下の厚みの薄膜を形成する基板としては
用いられない。高耐熱性を有し、表面平滑性の優れた基
板材料としてはサファイア基板や表面研摩処理を施した
アルミナ焼結基板があるがコストの高い基板材料である
。
ては、アルミナ焼結基板が用いられており、電気絶縁性
に優れ、機械的強度の大きい基板月相である。しかしな
がら、アルミナ純度９６チ程度のアルミナ焼結基板では
表面平滑性が中心線平均粗さで０．５〜１．０μｍであ
って、１μｍ以下の厚みの薄膜を形成する基板としては
用いられない。高耐熱性を有し、表面平滑性の優れた基
板材料としてはサファイア基板や表面研摩処理を施した
アルミナ焼結基板があるがコストの高い基板材料である
。
発明の目的
本発明はアルミナ焼結基板の表面にグレーズ処理や研摩
処理を施すことなく表面平滑性の優れたアルミナ焼結基
板を安価に製造する方法を提供することを目的とする。
処理を施すことなく表面平滑性の優れたアルミナ焼結基
板を安価に製造する方法を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明によれば、９８．６〜９９．８９ｍｏＡチのＡｔ
２０３粉末に対して、Ｍ（ＪＯを。、 １〜１ 、 Ｏ
ｍｏ１％、Ｌｉ２Ｃｏ３．Ｇａ２ｏ３捷たはＬ ａ ２
０ ｓ のうち一種又は二種以上を合計ｏ、０１〜０．
５ｍｏＬ％添加した原料粉末を、有機バインダーと混練
してスラリーを調製し、これをシート状に成形し、空気
中圧おいて１５ｏＯ〜１６００℃の範囲の温度で加熱焼
成する。
２０３粉末に対して、Ｍ（ＪＯを。、 １〜１ 、 Ｏ
ｍｏ１％、Ｌｉ２Ｃｏ３．Ｇａ２ｏ３捷たはＬ ａ ２
０ ｓ のうち一種又は二種以上を合計ｏ、０１〜０．
５ｍｏＬ％添加した原料粉末を、有機バインダーと混練
してスラリーを調製し、これをシート状に成形し、空気
中圧おいて１５ｏＯ〜１６００℃の範囲の温度で加熱焼
成する。
このようにして作成されたアルミナ焼結基板は、添加物
の作用にもとづく均一でち密な粒成長により、平滑性の
優れた表面を有する。
の作用にもとづく均一でち密な粒成長により、平滑性の
優れた表面を有する。
実施例の説明
焼結アルミナ基板の製造においては、純度９９．９係の
アルミナ原料粉末を用いて有機溶剤、有機バインダーを
混合したスラリーを調整した後、これをポリエステルフ
ィルム上にシート状ニ塗布して成形する。そのようにし
て作成されたアルミナグリーンシートを１０００℃以上
で加熱焼成しアルミナ焼結体を製造するに際して、表面
平滑性のみに着目すれば可及的に低い温度で焼成するこ
とが望ましい。しかしながら、低温の焼成では、焼結体
の機械的強度が小さく電気絶縁性も悪くなるので用いら
れていない。グリーンシートの焼成を高い温度で行なえ
ば表面平滑性が悪くなるが、これを水素雰囲気中で行な
ったシ、真空中で焼成することにより表面平滑性を向上
させることが行なわれている。
アルミナ原料粉末を用いて有機溶剤、有機バインダーを
混合したスラリーを調整した後、これをポリエステルフ
ィルム上にシート状ニ塗布して成形する。そのようにし
て作成されたアルミナグリーンシートを１０００℃以上
で加熱焼成しアルミナ焼結体を製造するに際して、表面
平滑性のみに着目すれば可及的に低い温度で焼成するこ
とが望ましい。しかしながら、低温の焼成では、焼結体
の機械的強度が小さく電気絶縁性も悪くなるので用いら
れていない。グリーンシートの焼成を高い温度で行なえ
ば表面平滑性が悪くなるが、これを水素雰囲気中で行な
ったシ、真空中で焼成することにより表面平滑性を向上
させることが行なわれている。
本発明による表面平滑性の優れたアルミナ焼結基板は、
アルミナグリーンシートのカ鳴焼成や際の均一でち密な
粒成長により実現されたものである。この粒成長は微量
添加物によって左右され、特に、Ｌｉ２ＣＯ３，Ｇａ２
ｏ３．Ｌａ２ｏ３のうち一種又は二種以上を０．０１〜
０．５ｍｏｔ％添加することにより均一でち密な粒成長
が進行するのである。
アルミナグリーンシートのカ鳴焼成や際の均一でち密な
粒成長により実現されたものである。この粒成長は微量
添加物によって左右され、特に、Ｌｉ２ＣＯ３，Ｇａ２
ｏ３．Ｌａ２ｏ３のうち一種又は二種以上を０．０１〜
０．５ｍｏｔ％添加することにより均一でち密な粒成長
が進行するのである。
以下本発明の内容を実施例により具体的に説明する。
純度９９．９％、平均粒径０．４μのアルミナ原料粉末
に対して、純度９９．９％のＭｇ Ｏ、Ｌ ｉ２ ＣＯ
３゜Ｇａ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ３を種々の割合で添加した原
料粉末を準備した。それぞれの原料粉末１０００グにｎ
−ブタノールとメタノールの１〜１混合液を４００７加
え、ジブチルフタレート８ｏ２、ポリビニルブチラール
樹脂１２０９を添加しテフロンポット中で９６ ｈｒの
混合を行なった。このようにして得られたそれぞれのス
ラリーを、１８８μ厚のポリエステルフィルム上にドク
タープレイドを用いて塗布することにょシ、ｏ、３６■
の厚みのグリーンシートを形成した。それぞれのアルミ
ナグリーンシートを３６ Ｘ ３６ ｍｍの形状に切断
して電気炉中に保持し、空気中２００℃／ｈｒの昇温速
度で１５５０℃まで昇温し、その温度に２ｈｒ保持した
後５００℃まで３００ ℃／ｈ ｒで降温した後炉冷し
た。
に対して、純度９９．９％のＭｇ Ｏ、Ｌ ｉ２ ＣＯ
３゜Ｇａ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ３を種々の割合で添加した原
料粉末を準備した。それぞれの原料粉末１０００グにｎ
−ブタノールとメタノールの１〜１混合液を４００７加
え、ジブチルフタレート８ｏ２、ポリビニルブチラール
樹脂１２０９を添加しテフロンポット中で９６ ｈｒの
混合を行なった。このようにして得られたそれぞれのス
ラリーを、１８８μ厚のポリエステルフィルム上にドク
タープレイドを用いて塗布することにょシ、ｏ、３６■
の厚みのグリーンシートを形成した。それぞれのアルミ
ナグリーンシートを３６ Ｘ ３６ ｍｍの形状に切断
して電気炉中に保持し、空気中２００℃／ｈｒの昇温速
度で１５５０℃まで昇温し、その温度に２ｈｒ保持した
後５００℃まで３００ ℃／ｈ ｒで降温した後炉冷し
た。
得られた焼結基板表面の中心線平均粗さくＲａ）を、そ
れぞれの添加物の添加量に対してプロットしたものを第
１図〜第３図に示す。
れぞれの添加物の添加量に対してプロットしたものを第
１図〜第３図に示す。
第１図は、Ｍ（ＪＯの添加量をパラメーターとしてＬ
ｉ ２ ＣＯｓ の添加量に対してプロットしたもので
ある。第２図は、Ｍ（１０の添加量をパラメーターとし
て、Ｇａ２Ｏ３の添加量に対してプロットしたものであ
る。第３図は、Ｍｑｏの添加量をパラメーターとして、
Ｌａ２Ｏ３の添加量に対してプロットしたものである。
ｉ ２ ＣＯｓ の添加量に対してプロットしたもので
ある。第２図は、Ｍ（１０の添加量をパラメーターとし
て、Ｇａ２Ｏ３の添加量に対してプロットしたものであ
る。第３図は、Ｍｑｏの添加量をパラメーターとして、
Ｌａ２Ｏ３の添加量に対してプロットしたものである。
第１図〜第３図から明らかなように、ＭｑＯの添加量が
０．１〜１．０ｍｏｔ％の範囲で、Ｌ １２ ＣＯ３＋
Ｇ ａ ２ Ｏｓ ｒ Ｌ ＆ ２０ｓのどの添加物に
ついても添加量が０．０１〜０．６ｍｏＬ％の場合に中
心線平均粗さくＲ，ａ）が０，０４μｍ以下となってい
る。特にＭ（ＪＯの添加量が０．６ｍｏｔで、Ｌｉ２Ｃ
Ｏ３，Ｇａ２ｏ３゜Ｌａ２Ｏ３の添加量が０．１ｍｏｔ
％の場合には、中心線平均粗さくＲａ）が０．０３μ以
下となっている。
０．１〜１．０ｍｏｔ％の範囲で、Ｌ １２ ＣＯ３＋
Ｇ ａ ２ Ｏｓ ｒ Ｌ ＆ ２０ｓのどの添加物に
ついても添加量が０．０１〜０．６ｍｏＬ％の場合に中
心線平均粗さくＲ，ａ）が０，０４μｍ以下となってい
る。特にＭ（ＪＯの添加量が０．６ｍｏｔで、Ｌｉ２Ｃ
Ｏ３，Ｇａ２ｏ３゜Ｌａ２Ｏ３の添加量が０．１ｍｏｔ
％の場合には、中心線平均粗さくＲａ）が０．０３μ以
下となっている。
次にＬｉ２Ｃｏ３．Ｇａ２０３ＩＬａ２０３のうち二種
以上を、ＭｑＯと伴に添加した場合のそれぞれの添加量
とそれぞれの基板表面の中心線平均粗さくＲａ）の関係
を第１表に示す。
以上を、ＭｑＯと伴に添加した場合のそれぞれの添加量
とそれぞれの基板表面の中心線平均粗さくＲａ）の関係
を第１表に示す。
第 １ 表
第１表から明らかなように、Ｌｉ２ＣＯ３，Ｇａ２Ｏ３
゜Ｌａ２Ｏ３のうち二種以上を合計してｏ、０１〜０．
６ｍｏ？％、ＭｇＯと伴に添加した場合にも、それぞれ
の基板表面の中心線平均粗さくＲａ）は、０．０４μｍ
以下に改善されている。
゜Ｌａ２Ｏ３のうち二種以上を合計してｏ、０１〜０．
６ｍｏ？％、ＭｇＯと伴に添加した場合にも、それぞれ
の基板表面の中心線平均粗さくＲａ）は、０．０４μｍ
以下に改善されている。
上記実施例においては、Ｌｉ２ＣＯ３，Ｇａ２Ｏ３゜Ｌ
ａ ２０３の添加について記載したがＬｉ、Ｇａ、Ｌ
ａのこれら以外の塩類でも同じ効果が得られる。
ａ ２０３の添加について記載したがＬｉ、Ｇａ、Ｌ
ａのこれら以外の塩類でも同じ効果が得られる。
発明の効果
本発明の方法によれば、Ｍ（ＪＯとともにＬ １２αる
。
。
Ｇ ａ ２０３、もしくはＬａ２Ｏ３を添加することに
よって、表面平滑性の優れたアルミナ焼結基板を容易に
製造することができる。本製造法によるアルミナ焼結基
板は、薄膜回路及び薄膜素子の基板として有用なもので
あり、高周波回路用基板への応用が考えられ、その工業
的価値は大なるものがある。
よって、表面平滑性の優れたアルミナ焼結基板を容易に
製造することができる。本製造法によるアルミナ焼結基
板は、薄膜回路及び薄膜素子の基板として有用なもので
あり、高周波回路用基板への応用が考えられ、その工業
的価値は大なるものがある。
第１図は、Ｍ（ＪＯの添加量をパラメーターとしてＬ
１２ ＣＯｓの添加量に対するアルミナ焼結基板表面の
中心線平均粗さくＲａ ）の変化を示した夛ラフ、第２
図は、同様にＧａ２Ｏ３の添加量に対するアルミナ焼結
基板表面の中心線平均粗さくＲａ）のの変化を示したグ
ラフ、第３図は同様に、Ｌ ８２０ｓの添加量に対する
アルミナ焼結基板表面の中心線平均粗さくＲａ ）の変
化を示したグラフである。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 θａ１０３ｔり漆力０ 量 （ｍａｌツＬ、）第３図
１２ ＣＯｓの添加量に対するアルミナ焼結基板表面の
中心線平均粗さくＲａ ）の変化を示した夛ラフ、第２
図は、同様にＧａ２Ｏ３の添加量に対するアルミナ焼結
基板表面の中心線平均粗さくＲａ）のの変化を示したグ
ラフ、第３図は同様に、Ｌ ８２０ｓの添加量に対する
アルミナ焼結基板表面の中心線平均粗さくＲａ ）の変
化を示したグラフである。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 θａ１０３ｔり漆力０ 量 （ｍａｌツＬ、）第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ａｔ２０３粉末を９８．５〜９９．８９ｍｏｔ％ と、
ＭｑＯを０．１〜１．０ｍｏＡ％と、Ｌｉ２ＣＯ３，Ｇ
ａ２Ｏ３゜Ｌａ２Ｏ３のうち一種又は二種以上を合計し
て０．０１総。 〜０．５ｍｏｔ％ とを銃計して１００ｍｏｔ係とした
原料を有機バインダーと混練して成るスラリーをシート
状に成形し、空気中１５００〜１６ｏＯ℃の範囲内の温
度で加熱焼成することを特徴とするアルミナ焼結基板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129701A JPS6021854A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ焼結基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129701A JPS6021854A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ焼結基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021854A true JPS6021854A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15016056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58129701A Pending JPS6021854A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ焼結基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021854A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132765A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | 株式会社デンソー | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
| EP0972755A1 (en) * | 1998-07-14 | 2000-01-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Alumina-based sintered material and process for producing the same |
| US6258462B1 (en) * | 1998-04-13 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and device for communication apparatus using the same |
| US6579817B2 (en) | 2000-04-26 | 2003-06-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and method for producing the same, and device for communication apparatus using the same |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP58129701A patent/JPS6021854A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132765A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | 株式会社デンソー | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
| US6258462B1 (en) * | 1998-04-13 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and device for communication apparatus using the same |
| EP0972755A1 (en) * | 1998-07-14 | 2000-01-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Alumina-based sintered material and process for producing the same |
| US6069105A (en) * | 1998-07-14 | 2000-05-30 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Alumina-based sintered materials and process for producing the same |
| US6579817B2 (en) | 2000-04-26 | 2003-06-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and method for producing the same, and device for communication apparatus using the same |
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