JP2019046966A - Substrate manufacturing method - Google Patents

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一輝 堀内
達哉 加藤
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達哉 加藤
正憲 伊東
Masanori Ito
正憲 伊東
達哉 澤井
Tatsuya Sawai
達哉 澤井
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Abstract

To provide a substrate manufacturing method capable of easily forming a groove or space having a desired shape even when firing is performed at a high temperature.SOLUTION: When a ceramic substrate 1 is manufactured, a boron nitride paste containing boron nitride is used as a disappearance material, and a borosilicate glass having a softening temperature of 800°C or higher is used as a part of the material of the ceramic substrate 1. Then, co-firing is performed under a firing condition of firing at 950°C or higher in an oxidizing atmosphere to manufacture the ceramic substrate 1 having a groove 3. Since the ceramic substrate 1 is manufactured by such a manufacturing method, the groove 3 having a desired shape can be easily formed even when firing is performed at a high temperature of 950°C or higher.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、電子部品のパッケージ、無線通信モジュール基板、制御回路用基板、半導体検査装置などに用いられるセラミック基板等の基板の製造方法に関するものである。   The present disclosure relates to a method of manufacturing a substrate such as a package of an electronic component, a wireless communication module substrate, a substrate for a control circuit, a ceramic substrate used for a semiconductor inspection device, and the like.

従来、例えば、セラミック基板に流路や空路等となる凹凸や空間を形成する方法として、グリーンシート内に脱脂や焼成により消失する樹脂やカーボン等の消失材料を埋め込み、グリーンシートを焼成する際に消失材料を消失させて、セラミック基板に凹凸や空間を形成する方法が知られている。   Conventionally, for example, as a method of forming irregularities or spaces serving as flow paths or air passages in a ceramic substrate, a green sheet is filled with a disappearing material such as a resin or carbon which disappears by degreasing or firing, and the green sheet is fired. There is known a method of forming irregularities and spaces on a ceramic substrate by extinguishing the extinguishing material.

例えば、特許文献1には、固体電解質形燃料電池の製造方法において、樹脂製のフィルムを用いたり、800℃未満の温度で焼成することで消失する材料を用いて、流路を形成する方法が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a method of forming a flow path using a resin film or a material that disappears by firing at a temperature of less than 800 ° C. in a method of manufacturing a solid electrolyte fuel cell. It is disclosed.

また、特許文献2には、積層セラミック電子部品の製造方法において、有機バインダを主成分とし、セラミック粉末を含有していない熱消失シートを用いる技術が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a technique of using a heat dissipating sheet which contains an organic binder as a main component and does not contain a ceramic powder in a method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component.

さらに、特許文献3には、放電表示装置の粉末状隔壁焼成材において、ペースト状の樹脂製の消失材を充填するのではなく、粉末状で充填する技術が開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses a technique for filling, in a powder form, a filling material made of a paste-like resin, not a filling material made of a paste-like resin, in a powdery partition-wall fired material of a discharge display device.

特開2005−128024号公報JP 2005-128024 A 特開2016−201503号公報JP, 2016-201503, A 特開2001−34390号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-34390

ところで、上述した従来技術では、下記のような問題があり、その改善が求められていた。
例えば、消失材としてカーボンを用いる場合には、カーボンは効率よく消失しないので、焼成後に、セラミック基板にカーボンの残渣が残ることがあった。
By the way, in the above-mentioned prior art, there are the following problems, and their improvement has been demanded.
For example, when carbon is used as the extinguishing material, carbon is not efficiently extinguished, so that a carbon residue may remain on the ceramic substrate after firing.

この対策として、カーボンを効率良く消失させるために、特別な焼成プロファイルを設定すると、焼成時間が長期化することがあった。
また、残渣がセラミック基板内やセラミック基板に設けられた電極内に残存する場合には、欠陥、クラック、ボイド等の原因となることが知られている。
As a countermeasure for this, when a special firing profile is set to efficiently dissipate carbon, the firing time may be prolonged.
Further, it is known that when the residue remains in the ceramic substrate or in the electrode provided on the ceramic substrate, it causes defects, cracks, voids and the like.

さらに、カーボンを用いるときには、800℃未満の温度域より消失が始まるため、それより高温でセラミック基板内のガラス等の成分が軟化流動する場合には、流路形成が妨げられる(例えば流路が塞がる)等の不具合が発生することがあった。   Furthermore, when carbon is used, it starts to disappear from a temperature range of less than 800 ° C., and therefore, if a component such as glass in the ceramic substrate softens and flows at a higher temperature, the flow path formation is hindered (for example, the flow path Problems such as blocking) may occur.

一方、樹脂を用いる場合には、多くの樹脂は350℃未満の低温域で消失するため、それより高温でセラミック基板内のガラス等の成分が軟化流動する場合には、カーボンを用いる場合と同様に、流路形成が妨げられる等の不具合が発生することがあった。   On the other hand, when a resin is used, most of the resin disappears in a low temperature range of less than 350 ° C. Therefore, when components such as glass in the ceramic substrate soften and flow at a higher temperature, similar to the case of using carbon. In some cases, problems such as the formation of the flow path being disturbed may occur.

つまり、上述した従来技術では、高温で焼成を行ってセラミック基板等の基板を製造する場合に、基板に所望の形状の流路などを形成することは容易ではなかった。
本開示は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い温度で焼成する場合でも、所望の形状の溝部や空間部を容易に形成することができる基板の製造方法を提供することにある。
That is, in the above-mentioned prior art, when manufacturing substrates, such as a ceramic substrate, by baking at high temperature, it was not easy to form a channel etc. of a desired shape in a substrate.
The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a substrate capable of easily forming a groove portion or a space portion having a desired shape even when firing is performed at high temperature. It is.

(1)本開示の第1局面は、基板材料から形成された基板シートに、焼成時に消失する消失材料を用いて消失パターンを形成し、基板シートと消失パターンと同時焼成することにより、溝部又は空間部を有する基板を製造する基板の製造方法に関するものである。   (1) According to a first aspect of the present disclosure, a groove portion or a groove portion is formed by forming a vanishing pattern on a substrate sheet formed of a substrate material using a vanishing material that vanishes during firing and co-firing the substrate sheet and the vanishing pattern. The present invention relates to a method of manufacturing a substrate having a space portion.

この基板の製造方法では、消失材料として窒化ホウ素を含む材料を用いるとともに、基板材料の一部に軟化温度が800℃以上の材料を用い、酸化雰囲気中にて950℃以上で焼成する焼成条件、又は、不活性雰囲気中にて1800℃以上で焼成する焼成条件にて、同時焼成を行って、溝部又は空間部を有する基板を製造する。   In this method of manufacturing a substrate, a material containing boron nitride is used as the disappearance material, and a material having a softening temperature of 800 ° C. or more is used as part of the substrate material, and firing conditions are fired at 950 ° C. or more in an oxidizing atmosphere. Alternatively, co-firing is performed under a firing condition of firing at a temperature of 1800 ° C. or more in an inert atmosphere to manufacture a substrate having a groove portion or a space portion.

本第1局面では、上述した条件にて基板を製造するので、950℃以上の高い温度で焼成した場合でも、所望の形状の溝部や空間部を容易に形成することができる。
ここで、本開示の原理について説明する。
In the first aspect, since the substrate is manufactured under the conditions described above, even when firing is performed at a high temperature of 950 ° C. or higher, it is possible to easily form a groove or a space with a desired shape.
Here, the principle of the present disclosure will be described.

窒化ホウ素は、大気等の酸化雰囲気中で、950℃以上の温度で焼成を行うと、窒化酸化物(NOx)とホウ酸とになる性質がある。同様に、不活性雰囲気中で、1800℃以上の温度で焼成を行うと、窒化酸化物とホウ酸とになる性質がある。しかも、上記温度では、窒素酸化物はガスとして消失し、ホウ酸の沸点は300℃であるので、ホウ酸も消失する。   Boron nitride has the property of becoming nitrided oxide (NOx) and boric acid when fired at a temperature of 950 ° C. or higher in an oxidizing atmosphere such as the air. Similarly, when firing is performed at a temperature of 1800 ° C. or higher in an inert atmosphere, it has the property of becoming nitrided oxide and boric acid. Moreover, at the above temperature, nitrogen oxides disappear as gas, and since the boiling point of boric acid is 300 ° C., boric acid also disappears.

従って、消失材料として窒化ホウ素を含む材料(例えば窒化ホウ素ペースト)を用いて、基板シートに消失パターンを形成して、同時焼成することにより、消失パターンの窒化ホウ素を効率良く消失させることができる。そのため、所望の形状の溝部や空間部を容易に形成できる。   Therefore, by using a material (for example, boron nitride paste) containing boron nitride as the dissipating material to form a dissipating pattern on the substrate sheet and co-firing, it is possible to efficiently dissipate the boron nitride having the dissipating pattern. Therefore, a groove or space having a desired shape can be easily formed.

このように、本第1局面では、上述した製造方法によって、950℃以上の高温で焼成した場合でも、カーボンや樹脂を使用した場合のような流路の変形や閉塞等の不具合の発生を抑制して、基板の表面や内部に、目的とする形状の溝部や空間部を容易に形成することができる。   As described above, in the first aspect, by the above-described manufacturing method, even when firing at a high temperature of 950 ° C. or higher, the occurrence of defects such as deformation or blockage of the flow path as in the case of using carbon or resin is suppressed Thus, it is possible to easily form a groove or space of a desired shape on the surface or inside of the substrate.

また、上述した消失材料を用いて、例えばスクリーン印刷によって消失パターンを形成する等の方法によって、微細な溝部や空間部を精度良く形成することができる。
さらに、カーボンを使用しなくても、溝部や空間部を形成できるので、カーボンを使用することによる不具合、例えば基板に、欠陥、クラック、ボイド等の不具合が発生することを抑制できる。
In addition, it is possible to precisely form fine grooves and spaces by a method such as forming a vanishing pattern by screen printing using the above-described vanishing material.
Further, since the groove and the space can be formed without using carbon, it is possible to suppress the occurrence of a defect due to the use of carbon, for example, a defect such as a defect, a crack, or a void in a substrate.

(2)本開示の第2局面では、消失材料として、窒化ホウ素を含む窒化ホウ素ペーストを用いてもよい。
窒化ホウ素ペーストを用いて、例えばスクリーン印刷によって消失パターンを形成することにより、微細な溝部や空間部を精度良く形成することができる。
(2) In the second aspect of the present disclosure, a boron nitride paste containing boron nitride may be used as the extinguishing material.
A minute groove or space can be formed with high accuracy by forming a vanishing pattern by screen printing, for example, using a boron nitride paste.

(3)本開示の第3局面では、消失材料としては、窒化ホウ素を含む固体材料を用いてもよい。
例えば樹脂材料中に窒化ホウ素を添加した消失材料(例えばフィルム等)を、基板シー
トの溝部や空間部を形成したい箇所に配置して同時焼成することにより、溝部や空間部を容易に形成することができる。
(3) In the third aspect of the present disclosure, a solid material containing boron nitride may be used as the extinguishing material.
For example, a groove or a space can be easily formed by disposing a vanishing material (eg, a film or the like) obtained by adding boron nitride to a resin material at a location where the groove or space of the substrate sheet is desired to be formed. Can.

(4)本開示の第4局面では、基板材料は、セラミックを主成分とするセラミック材料であってもよく、基板はセラミックを主成分とするセラミック基板であってもよい。
本第4局面は、好ましい基板材料や基板を例示したものである。
(4) In the fourth aspect of the present disclosure, the substrate material may be a ceramic material containing ceramic as a main component, and the substrate may be a ceramic substrate containing ceramic as a main component.
The fourth aspect exemplifies preferable substrate materials and substrates.

<以下に、本開示の各構成等について説明する>
・基板シートとしては、1層のシートからなる基板シート又は複数のシートを積層した基板シートが挙げられる。
<The following describes each configuration and the like of the present disclosure>
-As a board | substrate sheet, the board | substrate sheet which consists of a sheet | seat of 1 layer, or the board | substrate sheet which laminated | stacked several sheets is mentioned.

・シートとしては、未焼成のシートであるセラミックグリーンシートが挙げられる。なお、セラミックグリーンシートとは、固体成分としてセラミックを主成分とするシートである。なお、主成分とは、各成分中で最も多い成分(例えば50体積%以上)である。   -As a sheet | seat, the ceramic green sheet which is a non-baked sheet | seat is mentioned. In addition, a ceramic green sheet is a sheet which has a ceramic as a solid component as a main component. In addition, a main component is the component (for example, 50 volume% or more) most among each component.

・溝部とは、基板の表面に形成された凹部であり、空間部とは、基板内部に形成された流路等の空間である。
・消失材料としては、窒化ホウ素以外に、樹脂成分が含まれていてもよい。
The groove portion is a recessed portion formed on the surface of the substrate, and the space portion is a space such as a flow path formed inside the substrate.
In addition to boron nitride, a resin component may be contained as the disappearance material.

・酸化雰囲気としては、大気雰囲気が挙げられる。不活性雰囲気としては、窒素雰囲気等の非酸化雰囲気が挙げられる。
・窒化ホウ素ペーストとしては、窒化ホウ素以外に、ペースト化用の成分、例えばバインダや溶剤が含まれていてもよい。
As the oxidizing atmosphere, an atmospheric atmosphere can be mentioned. As inert atmosphere, non-oxidizing atmospheres, such as nitrogen atmosphere, are mentioned.
The boron nitride paste may contain, in addition to boron nitride, a component for paste formation, such as a binder and a solvent.

・軟化温度が800℃以上の材料としては、例えばホウ珪酸系ガラス、アルミノ珪酸系ガラス、石英ガラス等が挙げられる。
・セラミックとしては、例えばアルミナ、ムライト、コージェライト等を採用できる。また、セラミック以外には、例えばガラスや金属酸化物等の焼結助剤を含んでいてもよい。
Examples of the material having a softening temperature of 800 ° C. or higher include borosilicate glass, aluminosilicate glass, quartz glass and the like.
As the ceramic, for example, alumina, mullite, cordierite or the like can be adopted. In addition to the ceramic, for example, a sintering aid such as glass or metal oxide may be contained.

第1実施形態のセラミック基板を厚み方向に破断した断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section which fractured | ruptured the ceramic substrate of 1st Embodiment in the thickness direction. 第1実施形態のセラミック基板の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the ceramic substrate of 1st Embodiment. 第2実施形態のセラミック基板の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the ceramic substrate of 2nd Embodiment. 実験例1の実験結果を示し、実施例の窒化ホウ素と比較例のカーボンとを用いた場合の消失パターンのプレス前後の高さを示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of Experimental example 1, and shows the height before and behind a press of the disappearance pattern at the time of using boron nitride of an example, and carbon of a comparative example. 実験例2に用いるセラミック基板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ceramic substrate used for Experimental example 2. 実験例2において拡大鏡を用いて撮影した実施例及び比較例の基板シートの空間部対応部分を示す写真である。It is a photograph which shows the space part corresponding | compatible part of the board | substrate sheet of the Example and comparative example which image | photographed using the magnifying glass in Experimental example 2. FIG. 実験例2において拡大鏡を用いて撮影した実施例及び比較例のセラミック基板の空間部対応部分を示す写真である。It is a photograph which shows the space part corresponding | compatible part of the ceramic substrate of the Example and comparative example which image | photographed using the magnifying glass in Experimental example 2. FIG. 実験例3において走査型電子顕微鏡を用いて撮影した実施例及び比較例のセラミック基板の空間部対応部分を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the space part corresponding | compatible part of the ceramic substrate of the Example and comparative example which image | photographed using the scanning electron microscope in Experimental example 3. FIG. 実験例4において拡大鏡を用いて撮影した実施例及び比較例の消失パターンの形状を示す写真である。It is a photograph which shows the shape of the disappearance pattern of the example and comparative example which photoed using a magnifying glass in example 4 of an experiment. 実験例5において拡大鏡を用いて撮影した実施例及び比較例の溝部の形状を示す写真である。It is a photograph which shows the shape of the groove part of the Example and comparative example which image | photographed using the magnifying glass in Experimental example 5. FIG. 実験例6における実施例及び比較例の拡大鏡による写真と高速高精度形状測定システムによる3D画像とを示している。The photograph by the magnifying glass of the Example in experiment example 6 and a comparative example and the 3D image by high-speed high-precision shape measurement system are shown.

次に、本開示の基板の製造方法の実施形態について説明する。
[1.第1実施形態]
ここでは、基板として、セラミック基板を例に挙げて説明する。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a substrate of the present disclosure will be described.
[1. First embodiment]
Here, a ceramic substrate will be described as an example of the substrate.

[1−1.セラミック基板の構成]
まず、第1実施形態の製造方法によって製造されるセラミック基板について説明する。
図1に示す様に、本第1実施形態のセラミック基板1は、例えばアルミナとホウ珪酸系ガラスとを主成分とする平板形状の基板であり、その表面に凹部(キャビティ)である溝部3が形成されている。
[1-1. Configuration of ceramic substrate]
First, a ceramic substrate manufactured by the manufacturing method of the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the ceramic substrate 1 of the first embodiment is a flat substrate having, for example, alumina and borosilicate glass as main components, and a groove 3 as a recess (cavity) is formed on the surface thereof. It is formed.

このセラミック基板1の材料としては、焼成時に結晶化するアルミナ等のセラミック成分と、軟化温度が800℃以上のガラス成分が挙げられる。それ以外に、周知の焼結助剤成分が含まれていてもよい。   Examples of the material of the ceramic substrate 1 include a ceramic component such as alumina crystallized at the time of firing and a glass component having a softening temperature of 800 ° C. or higher. Other than that, known sintering aid components may be included.

なお、溝部3の形状としては、例えば平面視(図1の上方から見た場合)で、長手方向に延びる線状のものが挙げられるが、その幅には限定はなく、各種の凹状の構成を採用できる。   The shape of the groove 3 may be, for example, a linear shape extending in the longitudinal direction in a plan view (when viewed from the upper side in FIG. 1), but the width is not limited, and various concave configurations Can be adopted.

[1−2.セラミック基板の製造方法]
次に、第1実施形態のセラミック基板1の製造方法について説明する。
<グリーンシートの作製>
図2(a)に示すように、本第1実施形態では、上述したセラミック基板1の材料(基板材料)を用いて、グリーンシート5を作製した。
[1-2. Method of manufacturing ceramic substrate]
Next, a method of manufacturing the ceramic substrate 1 of the first embodiment will be described.
<Preparation of green sheet>
As shown in FIG. 2A, in the first embodiment, the green sheet 5 is manufactured using the above-described material of the ceramic substrate 1 (substrate material).

詳しくは、まず、セラミック原料粉末として、SiO、Al、Bを主成分とするホウ珪酸系ガラス粉末と、アルミナ粉末を用意した。なお、アルミナ粉末は、平均粒径2.0[μm]、比表面積3.0[m/g]のものを使用した。また、ホウ珪酸ガラスの軟化温度は、800℃以上(例えば950℃)である。 Specifically, first, a borosilicate glass powder containing SiO 2 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 as main components and an alumina powder were prepared as ceramic raw material powder. The alumina powder used had an average particle diameter of 2.0 μm and a specific surface area of 3.0 m 2 / g. In addition, the softening temperature of borosilicate glass is 800 ° C. or more (for example, 950 ° C.).

次に、シート成形時のバインダ成分(例えばアクリル樹脂からなるアクリル系バインダ)と、溶剤(例えばIPA・トルエン)と、可塑剤(例えばDOP:ジ・オクチル・フタレート)とを用意した。   Next, a binder component (for example, an acrylic binder made of an acrylic resin) at the time of sheet formation, a solvent (for example, IPA.toluene), and a plasticizer (for example, DOP: dioctyl phthalate) were prepared.

次に、アルミナ製のポットに、上記のホウ珪酸ガラス粉末とアルミナ粉末とを、重量比50:50、総量1kgとなるよう秤量して投入した。
これに、上記アクリル樹脂を120gと、適当なスラリー粘度とシート強度を持たせるのに必要な量の溶剤(IPA、トルエン)及び可塑剤(DOP)とを、上記と同じポットに投入し、5時間混合することによりセラミックスラリーを得た。
Next, the above-mentioned borosilicate glass powder and alumina powder were weighed into a pot made of alumina so as to have a total weight of 1 kg at a weight ratio of 50:50.
Add 120 g of the above acrylic resin, and the amount of solvent (IPA, toluene) and plasticizer (DOP) necessary to give adequate slurry viscosity and sheet strength to the same pot as above, 5 The ceramic slurry was obtained by time mixing.

得られたセラミックスラリーを用いて、ドクターブレード法により、例えば厚み0.25[mm]のグリーンシート5を得た。
<窒化ホウ素ペーストの作製>
また、焼成時に消失する消失材料として、窒化ホウ素を含む窒化ホウ素ペーストを作製した。
For example, a green sheet 5 having a thickness of 0.25 mm was obtained by a doctor blade method using the obtained ceramic slurry.
<Preparation of boron nitride paste>
Moreover, the boron nitride paste containing a boron nitride was produced as a lose | disappearance material which lose | disappears at the time of baking.

詳しくは、まず、主成分として、BN粉末を用意した。例えば、デンカ株式会社製/HCグレード/SP3−7のBN粉末を用意した。また、ペーストのワニス成分として、エチルセルロース樹脂とブチルカルビトール溶剤とを用意した。   Specifically, first, BN powder was prepared as a main component. For example, BN powder manufactured by Denka Co., Ltd./HC grade / SP3-7 was prepared. In addition, an ethyl cellulose resin and a butyl carbitol solvent were prepared as a varnish component of the paste.

そして、BN粉末とワニス成分とを、体積%で40:60の比率とし、これらを3本ロールミルにて混練して、窒化ホウ素ペーストを得た。
<積層体の形成>
次に、図2(b)に示すように、グリーンシート5を複数層積層して積層体(基板シート)7を作製した。例えばグリーンシートを4層積層することにより、厚み1mmの積層体である基板シート7を作製した。なお、基板シート7としては、グリーンシート単層であってもよい。
Then, the BN powder and the varnish component were made to have a ratio of 40:60 in volume%, and these were kneaded with a three-roll mill to obtain a boron nitride paste.
<Formation of laminate>
Next, as shown in FIG. 2 (b), a plurality of green sheets 5 were laminated to prepare a laminate (substrate sheet) 7. For example, the substrate sheet 7 which is a 1-mm-thick laminated body was produced by laminating | stacking four layers of green sheets. The substrate sheet 7 may be a green sheet single layer.

次に、図2(c)に示すように、基板シート7上に、窒化ホウ素ペースト用いて、例えばスクリーン印刷により、溝部3を形成したい場所に消失パターン9を形成した。
次に、図2(d)に示すように、基板シート7上の消失パターン9を表面側(同図上方)よりプレスして、消失パターン9を基板シート7内に埋め込んだ。
Next, as shown in FIG. 2C, a disappearing pattern 9 was formed on the substrate sheet 7 using boron nitride paste, for example, by screen printing, at the place where the groove 3 is desired to be formed.
Next, as shown in FIG. 2 (d), the missing pattern 9 on the substrate sheet 7 was pressed from the front side (upper side in the figure) to embed the missing pattern 9 in the substrate sheet 7.

<同時焼成>
次に、消失パターン9を埋め込んだ基板シート7を、脱脂した後に、所定の焼成温度にて同時焼成した。例えば、酸化雰囲気中(例えば大気中)にて同時焼成する場合には、焼成温度は950℃以上(例えば1000℃)とする。また、不活性雰囲気(例えば窒素)中にて同時焼成する場合には、焼成温度は1800℃以上(例えば1820℃)とする。
<Simultaneous firing>
Next, the substrate sheet 7 in which the disappearance pattern 9 was embedded was degreased and then co-fired at a predetermined firing temperature. For example, in the case of co-firing in an oxidizing atmosphere (for example, in the air), the firing temperature is set to 950 ° C. or more (for example, 1000 ° C.). In the case of co-firing in an inert atmosphere (for example, nitrogen), the firing temperature is set to 1800 ° C. or more (for example, 1820 ° C.).

詳しくは、消失パターン7を埋め込んだ基板シート7を、昇降温速度を2℃/minとし、脱脂温度250℃で5時間保持することにより、脱脂を行った。
その後、脱脂後の基板シート7を焼成した。詳しくは、酸化雰囲気中(例えば大気中)で、焼成温度を1000℃として1時間保持した。
Specifically, the substrate sheet 7 in which the disappearance pattern 7 was embedded was degreased by holding the degreasing temperature at 250 ° C. for 5 hours at a temperature rising / falling rate of 2 ° C./min.
Thereafter, the degreased substrate sheet 7 was fired. Specifically, the firing temperature was kept at 1000 ° C. for 1 hour in an oxidizing atmosphere (for example, in the air).

この焼成によって、図2(e)に示すように、表面に溝部3を有するセラミック基板1を得た。
[1−3.効果]
本第1実施形態では、消失材料として窒化ホウ素を含む窒化ホウ素ペーストを用いるとともに、セラミック基板1の材料の一部に軟化温度が800℃以上のホウ珪酸系ガラスを用いる。そして、酸化雰囲気中にて950℃以上で焼成する焼成条件にて、同時焼成を行って、溝部3を有するセラミック基板1を製造した。
By this baking, as shown in FIG. 2E, the ceramic substrate 1 having the groove 3 on the surface was obtained.
[1-3. effect]
In the first embodiment, a boron nitride paste containing boron nitride is used as the disappearance material, and a borosilicate glass having a softening temperature of 800 ° C. or higher is used as a part of the material of the ceramic substrate 1. Then, co-firing was performed under the firing conditions of firing at 950 ° C. or higher in an oxidizing atmosphere to produce the ceramic substrate 1 having the groove portion 3.

このような製造方法によってセラミック基板1を製造するので、950℃以上の高い温度で焼成した場合でも、所望の形状の溝部3を容易に形成することができる。
詳しくは、本第1実施形態では、上述した製造方法によって、950℃以上の高温で焼成した場合でも、カーボンや樹脂を使用した場合のような流路の変形や閉塞等の不具合の発生を抑制して、セラミック基板1の表面に、目的とする形状の溝部3を容易に形成することができる。
Since the ceramic substrate 1 is manufactured by such a manufacturing method, the groove 3 having a desired shape can be easily formed even when firing is performed at a high temperature of 950 ° C. or higher.
Specifically, in the first embodiment, even when firing at a high temperature of 950 ° C. or higher, the occurrence of defects such as deformation or blockage of the flow path as in the case of using carbon or resin is suppressed by the above-described manufacturing method Thus, the groove 3 having a target shape can be easily formed on the surface of the ceramic substrate 1.

また、本第1実施形態では、窒化ケイ素ペーストを用いて、スクリーン印刷によって消失パターン9を形成するので、微細な溝部3でも精度良く形成することができる。
さらに、本第1実施形態では、カーボンを使用しなくても、溝部3を形成できるので、カーボンを使用することによる不具合、例えばセラミック基板1に、欠陥、クラック、ボイド等の不具合が発生することを抑制できる。
Further, in the first embodiment, since the vanishing pattern 9 is formed by screen printing using a silicon nitride paste, even the minute grooves 3 can be formed with high accuracy.
Furthermore, in the first embodiment, since the groove 3 can be formed without using carbon, a defect due to the use of carbon, for example, a defect such as a defect, a crack, or a void occurs in the ceramic substrate 1. Can be suppressed.

[2.第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明するが、第1実施形態と同様な内容については、説明を省略又は簡略化する。
[2. Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described, but the description of the same contents as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

図3(d)に示す様に、本第2実施形態のセラミック基板11は、例えばアルミナとホウ珪酸系ガラスとを主成分とする平板形状の基板であり、その内部に気体や液体の流路となる空間部13が形成されている。なお、このセラミック基板11の材料は、前記第1実施形態と同様である。   As shown in FIG. 3 (d), the ceramic substrate 11 of the second embodiment is a flat substrate having, for example, alumina and borosilicate glass as main components, and a gas or liquid flow channel in the inside thereof. A space 13 is formed. The material of the ceramic substrate 11 is the same as that of the first embodiment.

次に、第2実施形態のセラミック基板11の製造方法について説明する。
図3(a)に示すように、本第2実施形態では、前記第1実施形態と同様な材料を用いて、グリーンシート15を作製した。
Next, a method of manufacturing the ceramic substrate 11 of the second embodiment will be described.
As shown in FIG. 3A, in the second embodiment, the green sheet 15 is manufactured using the same material as that of the first embodiment.

次に、図3(b)に示すように、所定のグリーンシート15aの上に、他のグリーンシート15bを積層した。なお、他のグリーンシート15bは、空間部13に対応する位置に空間17が形成してある、平面視が四角枠状の部材である。   Next, as shown in FIG. 3B, another green sheet 15b was laminated on a predetermined green sheet 15a. The other green sheet 15 b is a rectangular frame-shaped member in which the space 17 is formed at a position corresponding to the space portion 13.

その後、他のグリーンシート15bの空間17を埋めるように、第1実施形態と同様な窒化ホウ素ペーストを充填して、消失パターン19を形成した。
次に、図3(c)に示すように、前記所定のグリーンシート15a及び他のグリーンシート15bを挟むようにして、別のグリーンシートを積層して、5層構造の積層体である基板シート21を作製した。
Thereafter, a boron nitride paste similar to that of the first embodiment was filled to fill the spaces 17 of the other green sheets 15 b to form a disappearing pattern 19.
Next, as shown in FIG. 3 (c), another green sheet is laminated so as to sandwich the predetermined green sheet 15a and the other green sheets 15b, and the substrate sheet 21 which is a laminated body having a five-layer structure is obtained. Made.

次に、基板シート21と消失パターン19とを、第1実施形態と同様に、脱脂後に、所定の焼成温度にて同時焼成した。
この焼成によって、図3(d)に示すように、内部に空間部13を有するセラミック基板11を得た。
Next, after degreasing, the substrate sheet 21 and the disappearance pattern 19 were co-fired at a predetermined firing temperature as in the first embodiment.
By this baking, as shown in FIG. 3D, a ceramic substrate 11 having a space 13 inside was obtained.

本第2実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。特に本2実施形態では、セラミック基板11の内部に流路等に用いられる空間部13を形成することができる。
[3.実験例]
次に、本開示の効果を確認するために行った実験例について説明する。
The second embodiment exhibits the same effect as the first embodiment. In particular, in the second embodiment, the space portion 13 used for the flow passage or the like can be formed inside the ceramic substrate 11.
[3. Experimental example]
Next, experimental examples performed to confirm the effects of the present disclosure will be described.

本実験に用いる試料については、表面に溝部を有する試料の場合は、前記第1実施形態の製造方法を用いて作製した。また、内部に空間部を有する試料の場合は、前記第2実施形態の製造方法を用いて作製した。   About the sample used for this experiment, in the case of the sample which has a groove part on the surface, it produced using the manufacturing method of the said 1st Embodiment. Moreover, in the case of the sample which has a space part inside, it produced using the manufacturing method of the said 2nd Embodiment.

<実験例1>
実験例1では、本開示の範囲内の実施例として、第1実施形態と同様に、基板シートを作製し、その表面に窒化ホウ素ペーストを用いて消失パターンを形成した。そして、消失パターンのプレス前とプレス後とで、消失パターンの高さを測定した。
Experimental Example 1
In Experimental Example 1, as an example within the scope of the present disclosure, a substrate sheet was produced as in the first embodiment, and a vanishing pattern was formed on the surface using a boron nitride paste. And the height of the vanishing pattern was measured before and after pressing the vanishing pattern.

また、比較例として、カーボンペーストを用いて、窒化ホウ素ペーストと同様にして、基板シートの表面に消失パターンを形成した。そして、プレス前とプレス後とで、消失パターンの高さを測定した。なお、カーボンペーストは、カーボン粉末100体積%に、バインダ成分や溶剤を150外体積%加えてペースト化したものである。   In addition, as a comparative example, a carbon paste was used to form a disappearing pattern on the surface of the substrate sheet in the same manner as the boron nitride paste. And the height of the disappearance pattern was measured before and after pressing. The carbon paste is obtained by adding 150% by volume of a binder component and a solvent to 100% by volume of carbon powder to form a paste.

各消失パターンの基板シートの表面からの高さは、接触表面粗さ計を用いて測定した。詳しくは、「東京精密製 表面粗さ輪郭形状測定機 SURFCOM」を使用した。
その結果を、図4に記す。なお、図4の縦軸が表面(即ち0点)からの高さを示し、横軸が消失パターンの幅方向の位置を示している。また、図4において左側の「窒化ホウ素」の欄が実施例を示し、右側の「カーボン」の欄が比較例を示している。なお、図4の上側の「印刷後」の欄がプレス前の高さのグラフを示し、図4の下側の「プレス後」の欄がプレス後の高さのグラフを示している。
The height from the surface of the substrate sheet of each disappearance pattern was measured using a contact surface roughness meter. For details, we used “Tokyo Precision Surface Roughness Profiler SURFCOM”.
The results are shown in FIG. The vertical axis in FIG. 4 indicates the height from the surface (i.e., 0 point), and the horizontal axis indicates the position in the width direction of the disappearance pattern. Further, in FIG. 4, the column of “boron nitride” on the left side shows an example, and the column of “carbon” on the right side shows a comparative example. The upper column of "after printing" in FIG. 4 shows a graph of the height before pressing, and the lower column of "lowering" in FIG. 4 shows a graph of the height after pressing.

この図4から明らかなように、実施例及び比較例とも、プレスにより、消失パターンの高さ(例えば縦軸の0点を基準とした場合の高さ)が小さくなっていることが分かる。なお、比較例の方が、高さが低くなっていることが分かる。   As apparent from FIG. 4, it is understood that the height of the disappearance pattern (for example, the height based on the zero point of the vertical axis) is reduced by the press in both the example and the comparative example. In addition, it turns out that the height is lower in the comparative example.

<実験例2>
実験例2は、セラミック基板の焼成前後の外観観察を行ったものである。
観察対象の実施例の試料として、実験例1と同様な窒素ホウ素ペーストを用いて、第2実施形態と同様な製造方法にて、内部に消失ペーストを有する積層体(即ち基板シート)を作成し、その基板シートを脱脂後に焼成して図5に示すセラミック基板31を作製した。
<Experimental Example 2>
In Experimental Example 2, the appearance of the ceramic substrate was observed before and after firing.
Using the same boron nitride paste as in Experimental Example 1 as a sample of the example to be observed, a laminate (that is, a substrate sheet) having an elimination paste inside is prepared by the same manufacturing method as in the second embodiment. The substrate sheet was degreased and then fired to produce a ceramic substrate 31 shown in FIG.

このセラミック基板31の組成は、第1実施形態と同様であるが、第1実施形態とは形状が異なる。つまり、セラミック基板31は、厚み方向の一方の表面に平面視が長方形の凹部(キャビティ)33を有しており、この凹部33に、複数の空間部35が開口している。なお、空間部35は、セラミック基板31の内部にて、厚み方向と垂直方向に延びている。   The composition of the ceramic substrate 31 is the same as that of the first embodiment, but the shape is different from that of the first embodiment. That is, the ceramic substrate 31 has a concave portion (cavity) 33 having a rectangular plan view on one surface in the thickness direction, and a plurality of space portions 35 are opened in the concave portion 33. The space portion 35 extends in the direction perpendicular to the thickness direction inside the ceramic substrate 31.

また、比較例として、カーボンペーストを用いて、前記実施例と同様にして、基板シートを作製し、基板シートを脱脂した後に焼成して、同様な形状のセラミック基板を作製した。   As a comparative example, a carbon paste was used to prepare a substrate sheet in the same manner as in the above example, and the substrate sheet was degreased and then fired to prepare a ceramic substrate having a similar shape.

この実験例2では、焼成前の基板シートの試料を、図5のA−Aの位置にて厚み方向に破断し、そのA−A断面の垂直方向から見た外観、詳しくは空間部35の開口端に対応した部分及びその周囲(以下空間部対応部分と称する)の外観を、拡大鏡にて観察した。また、基板シートの焼成後にも、前記空間部対応部分の外観を、拡大鏡にて観察した。拡大鏡としては、「デジタルマイクロスコープKEYENCE VHX-500series」を用いた。   In this experimental example 2, the sample of the substrate sheet before firing is broken in the thickness direction at the position of A-A in FIG. 5, and the appearance viewed from the vertical direction of the A-A cross section, specifically, the space portion 35 The appearance of the portion corresponding to the opening end and the periphery thereof (hereinafter referred to as a space portion corresponding portion) was observed with a magnifying glass. Further, even after firing of the substrate sheet, the appearance of the space-corresponding portion was observed with a magnifying glass. As a magnifying glass, "Digital Microscope KEYENCE VHX-500 series" was used.

図6に拡大鏡による前記基板シートの空間部対応部分の写真を示す。図6において「窒化ホウ素」の欄が実施例を示し、「カーボン」の欄が比較例を示している。なお、図6の上側が100倍の倍率で撮影した写真を示し、図6の下側が300倍の倍率で撮影した写真を示している。なお、図6のpoint1、point2とは、図5のpoint1、point2の位置の写真であることを示している。   FIG. 6 shows a photograph of a space-corresponding portion of the substrate sheet by a magnifying glass. In FIG. 6, the column of "boron nitride" shows an example, and the column of "carbon" shows a comparative example. The upper side of FIG. 6 shows a photograph taken at a magnification of 100 times, and the lower side of FIG. 6 shows a photograph taken at a magnification of 300 times. Note that points 1 and 2 in FIG. 6 indicate that they are photographs of the positions of point 1 and point 2 in FIG.

この図6から明らかなように、実施例及び比較例とも、基板シートにおいては、空間部を形成する目的とする位置に、それぞれ消失パターンが形成されていることが分かる。
また、図7に拡大鏡による焼成後の基板シート(即ちセラミック基板)の空間部対応部分の写真を示す。図7において「窒化ホウ素」及び「カーボン」の意味や、倍率の意味は、図6と同様である。
As is clear from FIG. 6, in both the embodiment and the comparative example, it is understood that in the substrate sheet, vanishing patterns are respectively formed at intended positions for forming the space.
Further, FIG. 7 shows a photograph of a space corresponding portion of the substrate sheet (that is, the ceramic substrate) after firing by the magnifying glass. The meaning of "boron nitride" and "carbon" in FIG. 7 and the meaning of the magnification are the same as in FIG.

この図7から明らかなように、実施例では、空間部の形状が明瞭であり、十分な空間を有する空間部が形成されていることが分かる。それに対して、比較例では、空間部の形状が不明瞭で、一部潰れている箇所があり、十分な空間を有していないことが分かる。   As apparent from FIG. 7, in the embodiment, it is understood that the shape of the space is clear, and a space having a sufficient space is formed. On the other hand, in the comparative example, it can be seen that the shape of the space portion is unclear, and there is a portion that is partially crushed and does not have a sufficient space.

<実験例3>
実験例3は、セラミック基板の断面観察を行ったものである。
具体的には、前記実験例2のセラミック基板において、実施例及び比較例のpoint1の位置の開口端を、走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、SEM写真を得た。なお、SEMとしては、「JEOL JSM-6000series」を用いた。
<Experimental Example 3>
Experimental Example 3 is a cross-sectional observation of a ceramic substrate.
Specifically, in the ceramic substrate of Experimental Example 2, the open end at the position of point 1 in the example and the comparative example was observed by a scanning electron microscope (SEM) to obtain a SEM photograph. In addition, "JEOL JSM-6000 series" was used as SEM.

その結果を図8に示す。なお、図8において「窒化ホウ素」及び「カーボン」の意味や、倍率の意味は、図6と同様である(但し倍率はSEMによる倍率である)。
この図8から明らかなように、実施例では、空間部の形状が明瞭であり、十分な空間を有する空間部が形成されていることが分かる。例えば空間部(流路)の厚みは、平均で0.086mmである。それに対して、比較例では、空間部の形状が不明瞭で、一部潰れている箇所があり、十分な空間を有していないことが分かる。例えば空間部(流路)の厚みは、平均で0.016mmである。
The results are shown in FIG. In FIG. 8, the meanings of “boron nitride” and “carbon” and the meaning of magnification are the same as in FIG. 6 (however, the magnification is the magnification by SEM).
As apparent from FIG. 8, in the embodiment, the shape of the space is clear, and it can be seen that the space having a sufficient space is formed. For example, the thickness of the space portion (flow path) is 0.086 mm on average. On the other hand, in the comparative example, it can be seen that the shape of the space portion is unclear, and there is a portion that is partially crushed and does not have a sufficient space. For example, the thickness of the space portion (flow path) is 0.016 mm on average.

<実験例4>
実験例4は、基板シートの表面に微細な消失パターンを形成した状態を観察したものである。
<Experimental Example 4>
Experimental example 4 observes the state in which the fine disappearance pattern was formed on the surface of the substrate sheet.

具体的には、第1実施形態と同様な基板シート上に、実験例1と同様な実施例の窒化ホウ素ペースト又は比較例のカーボンペーストを用いて、スクリーン印刷によって、図9に示すように、線幅が図9の左右の各欄において右側から100μm、200μmの2種の微細な消失パターンを形成した。なお、消失パターンの形成後に、プレスして、基板シートの表面に消失パターンを埋め込んだ。   Specifically, as shown in FIG. 9 by screen printing using the boron nitride paste of the same example as the experimental example 1 or the carbon paste of the comparative example on the same substrate sheet as the first embodiment. Two kinds of fine disappearance patterns of 100 μm and 200 μm were formed from the right side in the right and left columns of FIG. In addition, after forming the disappearance pattern, it was pressed to embed the disappearance pattern on the surface of the substrate sheet.

その状態を図9に示す。なお、図9の「窒化ホウ素」の欄は、実施例の拡大鏡による倍率20倍の写真を示し、図9の「カーボン」の欄は、比較例の拡大鏡による倍率20倍の写真を示している。   The state is shown in FIG. In addition, the column of "boron nitride" of FIG. 9 shows the photograph of 20 times the magnification by the magnifying glass of an Example, and the column of "carbon" of FIG. 9 shows the photograph of the magnification 20 times by the magnifying glass of a comparative example. ing.

この図9から明らかなように、消失パターンを形成する段階では、実施例及び比較例の両方とも、微細な消失パターンを形成できることが分かる。
<実験例5>
実験例5は、Au電極を備えた又はAu電極を備えないセラミック基板の表面の溝部を観察したものである。
As apparent from FIG. 9, it is understood that both the example and the comparative example can form a fine disappearance pattern at the stage of forming the disappearance pattern.
Experimental Example 5
In the experimental example 5, the groove portion on the surface of the ceramic substrate provided with or without the Au electrode was observed.

(実施例)
実験例5では、第1実施形態と同様な基板シートの表面に、Auペーストを用いてAu電極パターンを形成し、そのAuパターンの表面に、実験例1と同様な窒化ホウ素ペーストを用いて、前記図9に示すような微細な線状の消失パターンを形成した。そして、プレスした後に、この基板シートを同時焼成して、表面に微細な溝部を有するAu電極を備えたセラミック基板を作製した。なお、Auペーストは、Au粉末100体積%に、バインダ成分や溶剤を20外体積%加えてペースト化したものである。
(Example)
In Experimental Example 5, an Au electrode pattern is formed on the surface of a substrate sheet similar to that of the first embodiment using Au paste, and on the surface of the Au pattern, a boron nitride paste similar to Experimental Example 1 is used. A fine linear vanishing pattern as shown in FIG. 9 was formed. Then, after pressing, the substrate sheet was co-fired to prepare a ceramic substrate provided with an Au electrode having fine grooves on the surface. The Au paste is obtained by adding 20% by volume of a binder component and a solvent to 100% by volume of Au powder to form a paste.

そして、このAu電極の表面を拡大鏡を用いて撮影した。その写真を、図10の「窒化ホウ素」の欄における「Au電極上配線パターン」の欄に示す。なお、図10において、低倍とは20倍を示し、高倍とは50倍を示す。   And the surface of this Au electrode was image | photographed using the magnifying glass. The photograph is shown in the "Au electrode on-electrode wiring pattern" column in the "boron nitride" column of FIG. In FIG. 10, low magnification indicates 20 times and high magnification indicates 50 times.

また、第1実施形態と同様な基板シートの表面に、前記Auペーストを用いてAu電極パターンを形成し、そのAuパターンの表面に、実験例1と同様な窒化ホウ素ペーストを用いて、平面視で2mm角の消失パターンを形成した。そして、プレスした後に、この基板シートを同時焼成して、表面に四角形の溝部を有するAu電極を備えたセラミック基板を作製した。   In addition, an Au electrode pattern is formed on the surface of the substrate sheet similar to that of the first embodiment using the Au paste, and a boron nitride paste similar to Experimental Example 1 is used on the surface of the Au pattern. Formed a 2 mm square disappearance pattern. Then, after pressing, the substrate sheet was co-fired to prepare a ceramic substrate provided with an Au electrode having square grooves on the surface.

そして、このAu電極の表面を拡大鏡を用いて撮影した。その写真を、図10の「窒化ホウ素」の欄における「Au電極上ベタパターン」の欄に示す。
さらに、前記「Au電極上配線パターン」及び「Au電極上ベタパターン」の例とは別に、Au電極を設けずに、各基板シートの表面に直接に、微細な線状の消失パターン又は
四角形の消失パターンを形成した。その後、焼成して、溝部を備えたセラミック基板をそれぞれ作製した。
And the surface of this Au electrode was image | photographed using the magnifying glass. The photograph is shown in the "solid pattern on Au electrode" column in the "boron nitride" column of FIG.
Furthermore, aside from the examples of the “Au electrode wiring pattern” and the “Au electrode solid pattern”, fine linear loss patterns or square patterns are directly formed on the surface of each substrate sheet without providing an Au electrode. A loss pattern was formed. Thereafter, the ceramic substrate was fired to prepare a ceramic substrate provided with a groove.

そして、Au電極を設けた場合と同様に、各セラミック基板の表面を拡大鏡を用いて撮影した。それらの写真を、図10の「窒化ホウ素」の欄における「セラ上配線パターン」の欄及び「セラ上ベタパターン」の欄に記す。   Then, as in the case of providing the Au electrode, the surface of each ceramic substrate was photographed using a magnifying glass. Those photographs are described in the column of "Serra upper wiring pattern" and the column of "Sera upper solid pattern" in the column of "boron nitride" in FIG.

(比較例)
一方、窒化ホウ素ペーストをカーボンペーストに変えた以外は、前記実施例と同様にして、溝部を備えた各セラミック基板の試料を作製した。
(Comparative example)
On the other hand, a sample of each ceramic substrate provided with grooves was produced in the same manner as in the above-described example except that the boron nitride paste was changed to a carbon paste.

詳しくは、カーボンペーストを用いて、Au電極上に線状又は四角形状の溝部を設けた試料や、セラミック基板上に、直接に線状又は四角形状の溝部を設けた試料を作製した。
これらの比較例の各試料の写真を、図10の「カーボン」の欄にまとめて示す。
Specifically, a carbon paste was used to prepare a sample in which a linear or rectangular groove was provided on an Au electrode, or a sample in which a linear or rectangular groove was directly provided on a ceramic substrate.
The photograph of each sample of these comparative examples is put together in the column of "carbon" of FIG.

この図10から明らかなように、倍率が50倍で観察した場合には、窒化ホウ素ペーストを用いた実施例でも、カーボンペーストを用いた比較例でも、ほぼ同様な形状の溝部を形成できることが分かる。   As apparent from FIG. 10, when observed at a magnification of 50 times, it can be seen that grooves having substantially the same shape can be formed in both the example using the boron nitride paste and the comparative example using the carbon paste. .

<実験例6>
実験例6は、溝部の立体形状を観察したものである。
この実験例6では、前記図9に示す窒化ホウ素ペーストを用いた実施例及びカーボンペーストを用いた比較例の各消失パターンを形成した各基板シートを焼成して、実施例及び比較例の各消失パターンに対応した溝部を有する各セラミック基板の試料を作製した。
Experimental Example 6
Experimental example 6 observes the three-dimensional shape of a groove part.
In this experimental example 6, each substrate sheet on which each elimination pattern of the example using the boron nitride paste shown in FIG. 9 and the comparative example using the carbon paste is formed is fired, and each elimination of the example and the comparative example is performed. Samples of each ceramic substrate having grooves corresponding to the patterns were produced.

そして、「KEYENCE 高速高精度形状測定システム KS-1100シリーズ」を用いて、各試料の溝部の立体形状を測定した。その結果を図11に示す。なお、各溝部の測定位置は、図9のS1、S2に対応する位置である。   Then, using the “KEYENCE high-speed high-accuracy shape measurement system KS-1100 series”, the three-dimensional shape of the groove of each sample was measured. The results are shown in FIG. The measurement position of each groove is a position corresponding to S1 and S2 in FIG.

図11の実施例の「窒化ホウ素」及び比較例の「カーボン」の各欄に対応した「外観」の欄は、デジタルマイクロスコープKEYENCE VHX-500seriesによる倍率200倍の写真を示している。   The "appearance" column corresponding to each column of "boron nitride" of the example of FIG. 11 and "carbon" of the comparative example shows a photograph with a magnification of 200 times by the digital microscope KEYENCE VHX-500 series.

また、図11の「窒化ホウ素」及び「カーボン」の各欄に対応した「3D」の欄は、前記高速高精度形状測定システムによる3D画像を示しており、色の黒い部分が溝が深いことを示している。なお、各欄の右下に、溝部を斜め方向から見た立体形状を示してある。   Further, the "3D" column corresponding to each column of "boron nitride" and "carbon" in FIG. 11 shows a 3D image by the high-speed high-accuracy shape measurement system, and the dark part of the color is deep in the groove Is shown. In addition, the three-dimensional shape which looked at the groove part from the diagonal direction is shown in the lower right of each column.

具体的には、実施例では、溝部の深さは、23.096μm、23.045μmであった。一方、比較例では、溝部の深さは、13.351μm、13.525μmであった。
この図11から明らかなように、実施例では、比較例に比べて、十分に深い溝部を形成できることが分かる。
Specifically, in the examples, the depths of the groove portions were 23.096 μm and 23.045 μm. On the other hand, in the comparative example, the depths of the groove portions were 13.351 μm and 13.525 μm.
As apparent from FIG. 11, it can be seen that, in the example, the groove can be formed sufficiently deep as compared with the comparative example.

[3.その他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[3. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, It is possible in the range which does not deviate from the gist of this indication to carry out in various modes.

(1)例えば、セラミック基板の材料については、前記実施形態の組成に限定されることなく、各種の組成を採用できる。
(2)消失材料としては、窒化ホウ素ペーストに限らず、窒化ホウ素を含むシート等の
固体材料を採用できる。
(1) For example, with respect to the material of the ceramic substrate, various compositions can be adopted without being limited to the composition of the above embodiment.
(2) Not only the boron nitride paste but also a solid material such as a sheet containing boron nitride can be adopted as the vanishing material.

(3)同時焼成の条件としては、酸化雰囲気以外に、不活性雰囲気を採用できる。
(4)なお、上記各実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(3) As conditions for simultaneous firing, an inert atmosphere can be adopted other than the oxidizing atmosphere.
(4) The function possessed by one component in each of the above embodiments may be shared by a plurality of components, or the function possessed by a plurality of components may be exhibited by one component. In addition, part of the configuration of each of the above embodiments may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of each of the above-described embodiments may be added to or replaced with the configuration of the other embodiments. In addition, all the aspects contained in the technical thought specified from the wording as described in a claim are an embodiment of this indication.

1、11…セラミック基板
3…溝部
9、19…消失パターン
13…空間部
1, 11 ... ceramic substrate 3 ... groove 9, 19 ... disappearance pattern 13 ... space

Claims (4)

基板材料から形成された基板シートに、焼成時に消失する消失材料を用いて消失パターンを形成し、前記基板シートと前記消失パターンと同時焼成することにより、溝部又は空間部を有する基板を製造する基板の製造方法において、
前記消失材料として窒化ホウ素を含む材料を用いるとともに、前記基板材料の一部に軟化温度が800℃以上の材料を用い、
酸化雰囲気中にて950℃以上で焼成する焼成条件、又は、不活性雰囲気中にて1800℃以上で焼成する焼成条件にて、前記同時焼成を行って、前記溝部又は空間部を有する基板を製造する、
基板の製造方法。
A substrate for manufacturing a substrate having a groove or a space portion by forming a vanishing pattern on a substrate sheet formed of a substrate material using a vanishing material that vanishes at the time of firing and co-firing the substrate sheet and the vanishing pattern In the manufacturing method of
A material containing boron nitride is used as the vanishing material, and a material having a softening temperature of 800 ° C. or more is used as part of the substrate material,
The co-firing is performed under a firing condition of firing at 950 ° C. or more in an oxidizing atmosphere, or a firing condition of firing at 1800 ° C. or more in an inert atmosphere, to manufacture a substrate having the groove portion or the space portion. Do,
Method of manufacturing a substrate
前記消失材料は、窒化ホウ素を含む窒化ホウ素ペーストである、
請求項1に記載の基板の製造方法。
The dissipation material is a boron nitride paste containing boron nitride,
A method of manufacturing a substrate according to claim 1.
前記消失材料は、窒化ホウ素を含む固体材料である、
請求項1に記載の基板の製造方法。
The fugitive material is a solid material containing boron nitride,
A method of manufacturing a substrate according to claim 1.
前記基板材料は、セラミックを主成分とするセラミック材料であり、前記基板はセラミックを主成分とするセラミック基板である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板の製造方法。
The substrate material is a ceramic material whose main component is ceramic, and the substrate is a ceramic substrate whose main component is ceramic.
The manufacturing method of the board | substrate of any one of Claims 1-3.
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