JPS6054965A - セラミツク粉体の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は緻密で焼結密度が大きく、焼成収縮率が安定し
、かつ表面平滑性の向上したセラミック基板を提供する
　セラミック粉 体の製造方法に関する。

電子機器の分野においては、プリント回路基板による方
法が採用され、小型化、低価格化及び信頼性の向上を可
能にしてきている。その中で特に厚膜印刷による配線板
用基板としては、セラミックグリーンシート（以下グリ
ーンシートという）を焼結１〜たセラミック基板が広く
用いられるようになってきている。このようなセラミッ
ク基板の製造方法としては１例えば次に示すようなプロ
セスが従来から採用されていた。すなわち微細なアルミ
ナ粉と焼結助剤としてのセラミック微粉９例えばマグネ
シア、シリカを重量比にしてほぼ９６：４の割合でボー
ルミルで十分均一に混合し、これに有機結合剤、可塑剤
、溶剤などを適量加え更に混合しセラミック混合スリッ
プ（以下スリップという）を作る。このスリップをドク
ターブレード法等で０．２〜１．４０程度の厚さの板状
としグリーンシートを得る。こうして得たグリーンシー
トを所望の形状に切断した後所定の温度で焼結してセラ
ミック基板とするが、従来は以下のような問題点があっ
た。

通常スリップはアルミナを水と共にポールミル等で湿式
粉砕し、水分を乾燥して除去ｌ〜だ後これに有機結合剤
＋　ＯＪ−塑剤、溶剤を加えてボールミル等で均一に混
合して得ている。１〜かしこの方法によるとセラミック
原石の粉砕混合後の乾燥工程において１欠粒イが再凝集
をおこす。またかりに乾式粉砕であっても粉砕し走１次
粒子が小さいほど凝集しやすく、凝集したセラミック原
料に有機結合剤、可塑剤、溶剤を加え混合しても１次粒
子の状態で均一に分散さぜることｔよ極めて困難である
。

したがって通常は部分的に弱い凝集を起こｌ−た甘まグ
リーンシートをりくり焼成している。したがって得られ
るセラミック基板の焼結密度が小さく。

焼成収縮率が不安定、−！九表面粗さが粗くなるという
欠点があった。

本発明の目的は上記した従来技術の欠点を解消し　−　
°セラミック原オ」を１次粒 子に１で十分に解粒１．たーヒラミツク粉体の製造方法
を提供するものである。

本発明者らはセラミック原石の粒子表面は親水性があり
、水やアルコール系に６非常に濡れやす〈トリクロール
エチレン、トルエン等には濡れに〈〈、捷た一般的にグ
リーンシートに使用される有機結合剤であるブチラール
樹脂にはアルコール系溶剤は良溶媒であることを見い出
し、溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミック
原料粉末の解粒を妨げない程度以下となる量でかつ解粒
［７た粒子が直接接触するのを妨げる量の有機結合剤を
添加、混合１．てセラミック原料粉末が単一粒子に々る
まで解粒し、その後溶剤を除去１７たセラミック粉体を
用いてセラミック基板を製造【７たところ」−記の欠点
が解消されることを確認した。

製造方法において、溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘
度がセラシック原料粉末の解粒を妨げない程度以下とな
る量でかつ解粒した粒子が直接接触するのを妨げる量の
有機結合剤を添加、混合してセラミック原料粉末が単一
粒子になるまで解粒し。

その後溶剤を除去してセラミック原料粉末の表面を有機
結合剤で被覆するセラミック粉体の製造方法に関する。

なお本発明においてセラミック原石粉末にはアルミナ、
ガラスフリット等が用いられ、必要に応じこの他にマグ
ネシア、カルンア、シリカ、ジルコニア等が用いられる
。有機結合剤にはブチラール樹脂、アクリル樹脂、酢酸
ビニルの共重合体。

ポリビニルアルコール、塩化ビニル、メタアクリレート
等が用いられる。可塑剤にはＤＯＰ、ＤＢＰ等のフタル
酸エステル、トリエチレングリコール。

ポリアルキ１７／グリコール等のグリコールエステルが
用いられる。溶剤にはトリクロールエチレン。

ブタノール、エチルアルコール、メチルアルコール等が
用いられる。

溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度は最大２０Ｐ（ボ
イズ）であることが好ましく、ＩＰ〜３Ｐの範凹でめれ
ばさらに好ましい。また有機結合剤の添加量はセラミッ
ク原料粉末１００重量部に対し０．５〜２．０重１部で
あることが好ましく、０．８〜１．８重１部であればさ
らに好ましい。

以下実施例により本発明を説明する。

５− 平均粒径１．２μｍのアルミナ粉末と平均粒径１．０μ
ｍのマグネシア粉末及びシリカ粉末をそれぞれ９６重量
％、１．５重量％、２．５重量％になるように秤量した
セラミック原料粉末１００重量部に対し有機結合剤とし
てブチラール樹脂１．２１ｉ量部。

溶剤としてエタノールを４０重量部秤量し、これらをボ
ールミルにて１２時間混合してセラミック原料粉末を単
一粒子まで十分解粒した混合スリップ（Ａ）を得た。次
に前記混合スリップ（Ａ）から溶剤を乾燥して除去し、
有機結合剤によって被覆された脂４．８重量部、可塑剤
としてブチルベンジルフタレート３．０重量部、溶剤と
してエタノールとトリクロールエチレンとの共沸混合物
４０，０重量部を加え、ボールミルにて１２時間混合を
行ない混合スリップ（Ｂ）を得た。その後前記混合スリ
ップ（Ｂ）をドクターブレード法によるキャスティング
装置を用い、０．９５ｎｎｎの厚さにシート化しグリー
ンシートを得た。次にこのグリーンシー）’ｔ＝９５Ｘ
９５６− ■の寸法に切断しアルミナ質耐火物セツタ・−上にのせ
電気炉で水素雰囲気中、温度１５５０℃で１時間焼成１
．白色の高アルミナセラミック基板を得た。得られたセ
ラミック基板は焼結密度は３，８３ｇ　７ｃｍ３．焼成
収縮率は１５，５士ｏ、　１　’％　、表面粗さは１゜
２μｍＲｚであった。

これに対し比較例として前記実施例で使用したものと同
じセラミック原料粉末１００重量部に対し結合剤として
ブチラール樹脂６．０重量部、可塑剤トシてブチルベン
ジルフタレート３重量部、溶り 剤としてエタノール７トリクロールエチレンとの共沸混
合物４０重量部を加えボールミルにて２４時時間分を行
ない前記実施例と同様の工程を経てセラミック基板を作
成したものは、焼結密度３，７８ｇ　／ａｍ”　で焼成
収縮率は１６．２±０．３チであり。

表面粗さは１．５μｍ　ｎ　ｚであった。

なお本発明の実施例ではボールミルにて混合ｌ〜たもの
について説明したが摺潰機その他の混合法等によっても
同様の効果が得られる。

本発明は溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミ
ック原料粉末の解粒を妨げない程度以下となる量でかつ
解粒した粒子が直接接触するのを妨げる量の有機結合剤
を添加、混合してセラミック原料粉末が単一粒子になる
まで解粒し、その後溶剤を除去してセラミック原料粉末
の表面を有機結合剤で被覆するので、緻密で焼結密度が
大きく。

焼成収縮率が安定し、かつ表面平滑性の向上したセラミ
ック基板を提供する　セ ラミック粉体を製造することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミック原料粉末、有機結合剤、溶剤及び可塑剤
   を混合するセラミック粉体の製造方法において、溶剤に
   有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラεツク原料粉末の
   解粒を妨げない程度以下となる量でかつ解粒した粒子が
   直接接触するのを妨げる量の有機結合剤を添加、混合し
   てセラミック原料粉末が単一粒子になるまで解粒し、そ
   の後溶剤を除去してセラミック原料粉末の表面を有機結
   合剤で被覆することを特徴とするセラミック粉体の製造
   方法。