JP2000327405A - 着色アルミナ質焼結体 - Google Patents
着色アルミナ質焼結体Info
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Abstract
結体が有する優れた特性をもちあわせた着色アルミナ質
焼結体を提供する。 【解決手段】 着色アルミナ質焼結体は、Tiを酸化物
換算で0.5〜5重量%と、Crを酸化物換算で5〜1
5重量%の割合で含有し、残部が主成分Al2O3並びに
焼結助剤成分CaO、SiO2及びMgOから成り、還
元性雰囲気中で焼成される。このため、黒色系の識別容
易な色を呈するとともに、顔料成分であるTi、Crを
比較的多量に添加した場合であっても従来のAl2O3焼
結体の絶縁性に近い優れた絶縁性を有し、またAl2O3
と実質的に同等の強度を実現する。
Description
子を収容する半導体素子収納用パッケージ、半導体集積
回路素子を搭載する多層配線基板等の絶縁基体に用いる
着色アルミナ質焼結体に関するものである。
特性として、耐熱性等の熱的性質、強度等の機械的性
質、耐食性等の化学的性質、導電性等の電磁気的性質が
挙げられている。係る特性から各種配線基板や半導体素
子収納用パッケージ等における絶縁基体として、Al2
O3を主成分とし、焼結助剤成分としてMgO、Si
O2、CaO等を適量添加して焼結したアルミナ質焼結
体が多用されてきた。
量の増加により、高周波領域での損失が少ない基体材料
が求められており、このような用途には従来から高純度
アルミナ材料が用いられている。高純度アルミナ材料
は、添加物が少ないことからAl2O3が有する優れた特
性をそのまま活かすことができる。
ミナ質焼結体は白色を呈している。しかし、電子部品、
半導体製造用部品、各種測定装置等においては、黒色系
の着色アルミナ質焼結体が要求されている。なぜなら
ば、わずかな塵埃がこれらの部品の精度や性能に大きく
影響するため、着色された焼結体の場合にはこれらの塵
埃の存在をいち早く見出すことができ、また、部品の摩
耗や破損の場合には、その部分を容易に識別できるとい
う利点があるからである。
造時には、光学的にワイヤーボンディング位置を見分け
るためにコントラストが必要であり、白色のアルミナ質
焼結体より着色されたアルミナ質焼結体の方が好適であ
る。
は、Al2O3を主成分とし、SiO2、TiO2、Cu
O、NiO、Fe2O3等の顔料を添加した原料から成る
成形体を1300℃以上の温度で焼成することにより着
色されていた。
着色アルミナ質焼結体では、良好な着色性を得るために
顔料を多量に添加することによって、電気絶縁性、高温
物性等の低下を招き、アルミナ質焼結体特有の電気的、
機械的、熱的特性を損なってしまうという問題があっ
た。
用いられる絶縁基板等のセラミック製品を製造する工程
では、搬送中に焼結体が相互に衝突したり、他の部材と
衝突したりすることがあり、この場合には焼結体の角が
損傷しやすく製品不良が多くなるという問題があった。
されたものであって、黒色系の識別容易な色を呈し、ア
ルミナ質焼結体が有する優れた特性をもちあわせた着色
アルミナ質焼結体を得ることを目的とする。また、本発
明の別の目的は、焼結体の破損を防止するアルミナ質焼
結体を得ることにある。
着色アルミナ質焼結体は、Tiを酸化物換算で0.5〜
5重量%と、Crを酸化物換算で5〜15重量%の割合
で含有し、残部が主成分Al2O3並びに焼結助剤成分C
aO、SiO2及びMgOから成り、還元性雰囲気中で
焼成されるものである。
量%としたのは、Tiの含有量が酸化物換算で0.5重
量%より少ない場合、黒色に近づける着色効果が低下
し、焼成温度が上昇し、欠け易くなるという傾向にある
一方、Tiの含有量が5重量%より多い場合、絶縁抵抗
が低下し、絶縁基板としての用途に適さなくなるためで
ある。
%としたのは、Crの含有量が酸化物換算で5重量%よ
り少ない場合、焼成温度が上昇するとともに色彩が薄く
なる一方、15重量%より多い場合、絶縁抵抗が低下し
欠け易くなるためである。
O2、Cr2O3、Tio2の混合物をプレス成形、押し出
し成形、ドクターブレード法等の周知の成形手段により
成形した後、N2、H2等を含有する還元性雰囲気中にお
いて1350〜1650℃の温度で1〜5時間焼成する
ことにより、Al2O3の粒成長が抑制され、緻密質な焼
結体を得ることができる。また、還元焼成により、グリ
ーンシートにビアやパターンを形成し同時焼成を行って
もビアやパターンが酸化することはなく、配線の電気抵
抗率が増大するのを防止することができる。
結体によると、黒色系の識別容易な色を呈するととも
に、顔料成分であるTi、Crを比較的多量に添加した
場合であっても従来のAl2O3焼結体の絶縁性に近い優
れた絶縁性を有し、またAl2O3と実質的に同等の強度
を実現する。
結体は、Tiを酸化物換算で0.5〜5重量%と、Cr
を酸化物換算で5〜15重量%と、Moを酸化物換算で
0.1〜1.0重量%の割合で含有し、残部が主成分A
l2O3並びに焼結助剤成分CaO、SiO2及びMgO
から成り、還元性雰囲気中で焼成されるものである。
量%としたのは、Tiの含有量が酸化物換算で0.5重
量%より少ない場合、黒色に近づける着色効果が低下
し、焼成温度が上昇し、欠け易くなるという傾向にある
一方、Tiの含有量が5重量%より多い場合、絶縁抵抗
が低下し、絶縁基板としての用途に適さなくなるためで
ある。
%としたのは、Crの含有量が酸化物換算で5重量%よ
り少ない場合、焼成温度が上昇するとともに色彩が薄く
なる一方、15重量%より多い場合、絶縁抵抗が低下し
欠け易くなるためである。
量%としたのは、Moの含有量が0.1重量%より少な
い場合、内部ポアが多く強度が低下し、1重量%より多
い場合、絶縁抵抗が低下することを考慮したものであ
る。このような適正量のMoを含有しているため、焼結
体に良好な黒色を付与するとともに焼結体の脱脂性及び
脱炭性を向上させ、内部ポアを減少させることができ
る。
O2、Cr2O3、Tio2の混合物をプレス成形、押し出
し成形、ドクターブレード法等の周知の成形手段により
成形した後、N2、H2等を含有する還元性雰囲気中にお
いて1350〜1650℃の温度で1〜5時間焼成する
ことにより、Al2O3の粒成長が抑制され、緻密質な焼
結体を得ることができる。また、還元焼成により、グリ
ーンシートにビアやパターンを形成し同時焼成を行って
もビアやパターンが酸化することはなく、配線の電気抵
抗率が増大するのを防止することができる。
結体によると、黒色系の識別容易な色を呈するととも
に、顔料成分であるTi、Crを比較的多量に添加した
場合であっても従来のAl2O3焼結体の絶縁性に近い優
れた絶縁性を有し、またAl2O3と実質的に同等の強度
を実現する。
複数の実施例について説明する。 (第1実施例)本発明の第1実施例による着色アルミナ
質焼結体は、Tiを酸化物換算で0.5〜5重量%と、
Crを酸化物換算で5〜15重量%の割合で含有し、残
部が主成分Al2O3並びに焼結助剤成分CaO、SiO
2及びMgOから成り、還元性雰囲気中で焼成されるも
のである。
のAl2O3と、CaO、MgO及びSiO2からなる助
剤成分と、Cr2O3と、TiO2の各粉末を表1に示す
割合になるように秤量後、水と混合しボールミルによっ
て粉砕混合し、粉砕混合されたスラリーを乾燥、解砕し
一次原料とする。一次原料にアクリル樹脂やブチラール
樹脂のバインダと、トルエン、キシレン、アルコール類
等の溶剤を混入しボールミルにて混合して粘度2000
〜40000cpsのスラリを作製した後、ドクターブ
レード法によってグリーンシートを作製し、このグリー
ンシートを還元焼成炉にてN2−H2混合ガス雰囲気中で
1350〜1650℃の温度で焼成した。
アルミナ質焼結体の特性を示す。表1に示す強度は、焼
結体より抗折試験片を切り出しJISR1601による
3点曲げ抗折強度を測定した結果である。また絶縁抵抗
は、JISC2141に基づいて測定した結果である。
試料11〜14は比較例として生成された着色アルミナ
質焼結体である。
る組成範囲を逸脱する試料11〜14では、色彩、強
度、絶縁抵抗において望ましい結果は得られなかった。
一方、第1実施例の組成範囲内にある試料1〜10は、
いずれも良好な黒色系の色彩を呈し、強度、絶縁抵抗と
もに良好であり、顔料を含有しないアルミナと同等の優
れた機械的、電気的特性を実現している。すなわち、第
1実施例による着色アルミナ質焼結体は、黒色系の識別
容易な色を呈するとともに、顔料成分であるTi、Cr
を比較的多量に添加した場合であっても従来のAl2O3
焼結体の絶縁性に近い優れた絶縁性を有し、またAl2
O3と実質的に同等の強度を実現している。
着色アルミナ質焼結体は、Tiを酸化物換算で0.5〜
5重量%と、Crを酸化物換算で5〜15重量%と、M
oを酸化物換算で0.1〜1.0重量%の割合で含有
し、残部が主成分Al2O3並びに焼結助剤成分CaO、
SiO2及びMgOから成り、還元性雰囲気中で焼成さ
れるものである。
のAl2O3と、CaO、MgO及びSiO2からなる助
剤成分と、Cr2O3と、TiO2と、MoO3の各粉末を
表2に示す割合になるように秤量後、水と混合しボール
ミルによって粉破混合し、粉破混合されたスラリーを乾
燥、解砕し一次原料とする。一次原料にバインダーと溶
剤を混入しボールミルにて混合後、ドクターブレード法
によってグリーンシートを作製し、グリーンシートを還
元焼成炉にて1350〜1650℃の温度で焼成した。
アルミナ質焼結体の特性を示す。表2に示す強度は、焼
結体より抗折試験片を切り出しJISR1601による
3点曲げ抗折強度を測定した結果である。また絶縁抵抗
は、JISC2141に基づいて測定した結果である。
る組成範囲内にある試料21〜30は、表1に示される
MoO3を含有しない試料11〜14に比較して色彩が
より黒色に近く強度がより高いという特性を示してい
る。すなわち、第2実施例による着色アルミナ質焼結体
は、黒色系の識別容易な色を呈するとともに、顔料成分
であるTi、Crを比較的多量に添加した場合であって
も従来のAl2O3焼結体の絶縁性に近い優れた絶縁性を
有し、またAl2O3と実質的に同等の強度を実現してい
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 Tiを酸化物換算で0.5〜5重量%
と、Crを酸化物換算で5〜15重量%の割合で含有
し、残部が主成分Al2O3と、焼結助剤成分CaO、S
iO2及びMgOとから成り、還元性雰囲気中で焼成さ
れたことを特徴とする着色アルミナ質焼結体。 - 【請求項2】 Tiを酸化物換算で0.5〜5重量%
と、Crを酸化物換算で5〜15重量%と、Moを酸化
物換算で0.1〜1.0重量%の割合で含有し、残部が
主成分Al2O3と、焼結助剤成分CaO、SiO2及び
MgOとから成り、還元性雰囲気中で焼成されたことを
特徴とする着色アルミナ質焼結体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11130066A JP2000327405A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 着色アルミナ質焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11130066A JP2000327405A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 着色アルミナ質焼結体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000327405A true JP2000327405A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15025205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11130066A Pending JP2000327405A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 着色アルミナ質焼結体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000327405A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006131437A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 積層パッケージ用着色セラミック焼結体 |
JP2014111524A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-06-19 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体および耐電圧部材ならびにマイクロ波透過窓 |
WO2020032035A1 (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 京セラ株式会社 | 基板 |
WO2020032036A1 (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 京セラ株式会社 | 筐体 |
WO2020032037A1 (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 京セラ株式会社 | 光学品の保持部材 |
WO2020032034A1 (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 京セラ株式会社 | 遮光部材 |
WO2022075028A1 (ja) | 2020-10-07 | 2022-04-14 | 東ソ-・エスジ-エム株式会社 | 黒色石英ガラスおよびその製造方法 |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP11130066A patent/JP2000327405A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20230079076A (ko) | 2020-10-07 | 2023-06-05 | 토소 에스지엠 가부시키가이샤 | 흑색 석영 유리 및 그 제조 방법 |
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