JP2010037197A - ガラスセラミック基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ベース原料となるセラミック原料Aは、CaO−Al2 O3−SiO2−B2O3 系ガラス粉末とアルミナ粉末との混合物を用いる。このセラミック原料Aを800〜1000℃、好ましくは875〜925℃で仮焼成し、これを粉砕して仮焼成原料を作製する。このようにして得られた仮焼成原料には、アノーサイトの結晶が多量に析出している。この仮焼成原料を、仮焼成しない元のセラミック原料Aに添加して混合することで、混合原料の結晶化温度を調整する。この混合原料を用いてガラスセラミック基板を焼成する。
【選択図】図1
Description
硼珪酸系ガラス粉末とアルミナ粉末とを含むセラミック原料を用いてガラスセラミック基板を製造する方法において、
硼珪酸系ガラス粉末とアルミナ粉末とを含むセラミック原料を800〜1000℃で仮焼成し、これを粉砕して得られた原料(以下「仮焼成原料」という)を、仮焼成しない元のセラミック原料と混合することにより、混合原料の結晶化温度を調整すること
を特徴としている。
したがって、以下の実施の形態は、上述の見地から、本発明の実施の形態と捉えることができる。
まず、CaO:10〜55重量%、SiO2 :45〜70重量%、Al2O3:0〜30重量%、B2O3:5〜20重量%を含む混合物を例えば1450℃で溶融してガラス化した後、水中で急冷し、これを粉砕して、平均粒径が例えば3〜4μmのCaO−Al2O3−SiO2−B2O3 系ガラス粉末を作製する。このガラス粉末:50〜65重量%(好ましくは60重量%)と、平均粒径が例えば1〜2μmのアルミナ粉末:50〜35重量%(好ましくは40重量%)とを混合して、ベース原料となるセラミック原料Aを作製する。
セラミック原料Aに溶剤(例えばトルエン、キシレン)、有機バインダー(例えばアクリル樹脂)及び可塑剤(例えばDOA)を加え、充分混練してスラリーを作製し、通常のドクターブレード法を用いて例えば厚み0.3mmのグリーンシートを作製する。
セラミック原料Aのグリーンシートを切断し、これを800〜1000℃、好ましくは875〜925℃で仮焼成して、セラミック原料Aの仮焼成物を作製する。この仮焼成過程で、仮焼成物中のガラスとアルミナの界面にアノーサイトの結晶が析出する。CaO−Al2O3−SiO2−B2O3系のガラスセラミックの原料Aは、900℃前後でアノーサイトの結晶が多量に析出する特性があるため、セラミック原料Aのグリーンシートを875〜925℃で仮焼成すれば、比較的短時間の仮焼成で結晶核となるアノーサイトの結晶を多量に析出させることができる。
セラミック原料Aの仮焼成物を粉砕機で粉砕し、平均粒径が1〜5μm、好ましくは2〜3μmの仮焼成原料を作製する。このようにして作られた仮焼成原料には、アノーサイトの結晶が多量に含まれている。
仮焼成原料を、仮焼成しない元のセラミック原料Aに添加して混合することでセラミック原料Bを作製する。この際、仮焼成原料の添加量は、例えば0.04〜0.06重量%とすることが好ましい。仮焼成原料を添加したセラミック原料Bは、添加した仮焼成原料に含まれるアノーサイトが結晶析出の駆動力となる結晶核となり、元のセラミック原料Aよりも結晶化温度が低くなる。
仮焼成原料を添加したセラミック原料Bと、仮焼成原料を添加しない元のセラミック原料Aとを混合して混合原料を作製する。この混合原料は、仮焼成原料を添加したセラミック原料Bを混合することで、結晶核となるアノーサイトが含まれるようになるため、混合原料の結晶化温度は、元のセラミック原料Aよりも低くなる。この際、仮焼成原料を添加したセラミック原料Bの混合割合を多くするほど、混合原料中のアノーサイトの量が増えて、結晶化温度が低下する。
混合原料に溶剤(例えばトルエン、キシレン)、有機バインダー(例えばアクリル樹脂)及び可塑剤(例えばDOA)を加え、充分混練してスラリーを作製し、通常のドクターブレード法を用いて例えば厚み0.3mmのグリーンシートを作製する。尚、グリーンシートの作製後は、グリーンシートを所定寸法に切断し、ビアホールの形成、導体パターンの印刷、グリーンシートの積層等の工程を経て生基板を作製する。
生基板を800〜1000℃(好ましくは900℃前後)で焼成する。この場合、生基板には、仮焼成原料が含まれているので、仮焼成原料に含まれるアノーサイトが結晶析出の駆動力となる結晶核となり、元のセラミック原料Aよりも結晶化温度が低くなる。前述したように、仮焼成原料を添加したセラミック原料Bの混合割合を調整することで、生基板の結晶化温度を適正温度範囲内にコントロールすることができ、焼成するガラスセラミック基板を緻密化できると共に、ガラス相の流動性を適度に保つことができ、焼成寸法のコントロールが比較的容易である。
Claims (1)
- 硼珪酸系ガラス粉末とアルミナ粉末とを含むセラミック原料を用いてガラスセラミック基板を製造する方法において、
硼珪酸系ガラス粉末とアルミナ粉末とを含むセラミック原料を800〜1000℃で仮焼成し、これを粉砕して得られた原料(以下「仮焼成原料」という)を、仮焼成しない元のセラミック原料と混合することにより、混合原料の結晶化温度を調整すること
を特徴とするガラスセラミック基板の製造方法。
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