JP2520323B2 - 低温焼成セラミック基板およびその製造方法 - Google Patents
低温焼成セラミック基板およびその製造方法Info
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- JP2520323B2 JP2520323B2 JP2213008A JP21300890A JP2520323B2 JP 2520323 B2 JP2520323 B2 JP 2520323B2 JP 2213008 A JP2213008 A JP 2213008A JP 21300890 A JP21300890 A JP 21300890A JP 2520323 B2 JP2520323 B2 JP 2520323B2
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- Japan
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- alumina
- chromium oxide
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セラミック多層配線基板に使用する低温焼
成セラミック基板に関し、特に外観の美しさ、電磁気特
性、物理、機械特性などが従来の高温焼成濃紫色アルミ
ナセラミックを用いた多層配線基板と同等な濃紫色セラ
ミック多層配線基板の製造を可能とする低温焼成セラミ
ック基板およびその製造法に関する。
成セラミック基板に関し、特に外観の美しさ、電磁気特
性、物理、機械特性などが従来の高温焼成濃紫色アルミ
ナセラミックを用いた多層配線基板と同等な濃紫色セラ
ミック多層配線基板の製造を可能とする低温焼成セラミ
ック基板およびその製造法に関する。
［従来の技術］ 従来、セラミック多層配線基板に用いられる材料とし
てアルミナセラミックが広く知られている。元来セラミ
ック多層板に求められる必要条件は外観の美しいことは
勿論であるが、配線回路の機密保持のため内部配線を見
えにくくすること、レーザー光線を良く吸収して切断し
易くするため暗い色に仕上げることである。これらの点
を満足するため、高温焼成型アルミナセラミックが使用
されて来ていた。
てアルミナセラミックが広く知られている。元来セラミ
ック多層板に求められる必要条件は外観の美しいことは
勿論であるが、配線回路の機密保持のため内部配線を見
えにくくすること、レーザー光線を良く吸収して切断し
易くするため暗い色に仕上げることである。これらの点
を満足するため、高温焼成型アルミナセラミックが使用
されて来ていた。
一方最近セラミック多層配線基板の内部配線の配線損
失を小さくするため導電性のよい銅や銀が使用されるよ
うになり、これら金属の融点より低い焼成温度で焼成で
きるアルミナ−ガラス系低温焼成型セラミックが一部の
特定物に使用されてきている。現在アルミナ−ガラス系
低温焼成型セラミックにおいてもアルミナセラミックと
同様な濃紫色着色セラミックの開発が進められている
が、これに関する研究報告、文献は未だ見当たらない。
失を小さくするため導電性のよい銅や銀が使用されるよ
うになり、これら金属の融点より低い焼成温度で焼成で
きるアルミナ−ガラス系低温焼成型セラミックが一部の
特定物に使用されてきている。現在アルミナ−ガラス系
低温焼成型セラミックにおいてもアルミナセラミックと
同様な濃紫色着色セラミックの開発が進められている
が、これに関する研究報告、文献は未だ見当たらない。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のアルミナ−ガラス系低温焼成型セラミックで
は、アルミナセラミックと同様な濃紫色には着色せず、
緑色または茶褐色となり内部配線の見えにくさ、レーザ
ースクライブによる切断性が劣る上に、特に外観の美し
さに関しては比較にならない程見劣りがするため、商品
価値の低下が甚だしい。したがって、1100℃以下の低温
焼成によって製造できる従来のアルミナセラミックと同
等のセラミック材の開発が課題となっていた。
は、アルミナセラミックと同様な濃紫色には着色せず、
緑色または茶褐色となり内部配線の見えにくさ、レーザ
ースクライブによる切断性が劣る上に、特に外観の美し
さに関しては比較にならない程見劣りがするため、商品
価値の低下が甚だしい。したがって、1100℃以下の低温
焼成によって製造できる従来のアルミナセラミックと同
等のセラミック材の開発が課題となっていた。
［課題を解決するための手段］ 本発明者は斯かる課題を解決するために鋭意研究を行
なった結果、アルミナ−ガラス系低温焼成セラミック材
の原料アルミナの代りにアルミナに酸化クロムを固溶さ
せた粉末を使用すれば、焼成温度が1100℃以下、あるい
はさらに1000℃以下の低温でも美しい濃紫色に着色した
セラミック材が得られることを見出したのである。すな
わち本発明の主眼は酸化クロム・アルミナ固溶体粉末に
セラミック用ガラス粉末を混合、成型して1100℃以下、
あるいはさらに1000℃以下の低温で焼成することを特徴
とする濃紫色セラミック多層配線基板およびその製造法
を提供することである。
なった結果、アルミナ−ガラス系低温焼成セラミック材
の原料アルミナの代りにアルミナに酸化クロムを固溶さ
せた粉末を使用すれば、焼成温度が1100℃以下、あるい
はさらに1000℃以下の低温でも美しい濃紫色に着色した
セラミック材が得られることを見出したのである。すな
わち本発明の主眼は酸化クロム・アルミナ固溶体粉末に
セラミック用ガラス粉末を混合、成型して1100℃以下、
あるいはさらに1000℃以下の低温で焼成することを特徴
とする濃紫色セラミック多層配線基板およびその製造法
を提供することである。
［作用］ 二元系状態図によれば、Al2O3‐Cr2O3系は完全固溶体
型である。すなわち酸化クロムにアルミナを固溶させて
得られる固溶体は１相のみであるため、該粉末は安定性
に富み、かつ後加工工程である焼成、レーザー切断など
の熱加工に対し同じく１相のみであるアルミナと同様な
挙動をとることが推察される。
型である。すなわち酸化クロムにアルミナを固溶させて
得られる固溶体は１相のみであるため、該粉末は安定性
に富み、かつ後加工工程である焼成、レーザー切断など
の熱加工に対し同じく１相のみであるアルミナと同様な
挙動をとることが推察される。
また本発明に使用される酸化クロム・アルミナ固溶体
は酸化クロム粉末にアルミナ粉末を混合仮焼して得られ
たものである。本発明者は酸化クロム0.5wt％をアルミ
ナ粉末に混合し、1300℃に１時間保持して仮焼したとこ
ろ、濃紫色の粉末が得られた。これをＸ線回折を行なっ
て、そのデータを同定した結果Cr2O3は完全にAl2O3に固
溶していることを確認した。
は酸化クロム粉末にアルミナ粉末を混合仮焼して得られ
たものである。本発明者は酸化クロム0.5wt％をアルミ
ナ粉末に混合し、1300℃に１時間保持して仮焼したとこ
ろ、濃紫色の粉末が得られた。これをＸ線回折を行なっ
て、そのデータを同定した結果Cr2O3は完全にAl2O3に固
溶していることを確認した。
アルミナセラミックにおける濃紫色の発色はアルミナ
に酸化クロムが固溶した固溶体に起因する。しかしなが
ら酸化クロムをアルミナに固溶させるには1200℃以上の
温度に１時間以上保持する必要がある。実際にアルミナ
セラミック基板はアルミナに酸化クロムを混合し、1450
℃〜1600℃に１時間以上保持して製造する。従って酸化
クロムは完全にアルミナに固溶するため濃紫色に着色す
るのである。
に酸化クロムが固溶した固溶体に起因する。しかしなが
ら酸化クロムをアルミナに固溶させるには1200℃以上の
温度に１時間以上保持する必要がある。実際にアルミナ
セラミック基板はアルミナに酸化クロムを混合し、1450
℃〜1600℃に１時間以上保持して製造する。従って酸化
クロムは完全にアルミナに固溶するため濃紫色に着色す
るのである。
一方アルミナ−ガラス系セラミックの場合の焼成温度
は1100℃以下であるため、酸化クロムを添加しても、こ
れが完全にアルミナに固溶せず、濃紫色の発色が現われ
ず、緑色となる。すなわち焼成温度が酸化クロム・アル
ミナ固溶体を形成する温度以下のため、酸化クロム（緑
色）とアルミナがそのまま混合焼結して緑色を呈する。
は1100℃以下であるため、酸化クロムを添加しても、こ
れが完全にアルミナに固溶せず、濃紫色の発色が現われ
ず、緑色となる。すなわち焼成温度が酸化クロム・アル
ミナ固溶体を形成する温度以下のため、酸化クロム（緑
色）とアルミナがそのまま混合焼結して緑色を呈する。
本発明の製造法は、これらの現象を十分考察して２工
程とした。最初の工程において酸化クロムをアルミナに
固溶させた濃紫色酸化クロム・アルミナ固溶体粉末を製
造し、次の工程では、これにセラミック用ガラス粉末を
混合し、低温焼成（1000℃以下）を行なう。かくして製
造されたセラミック基板は、美しい濃紫色を呈しアルミ
ナ高温焼成型セラミック基板と同等な特性を有してい
る。
程とした。最初の工程において酸化クロムをアルミナに
固溶させた濃紫色酸化クロム・アルミナ固溶体粉末を製
造し、次の工程では、これにセラミック用ガラス粉末を
混合し、低温焼成（1000℃以下）を行なう。かくして製
造されたセラミック基板は、美しい濃紫色を呈しアルミ
ナ高温焼成型セラミック基板と同等な特性を有してい
る。
本発明の製造法において酸化クロム・アルミナ固溶体
中の酸化クロムの混合割合が0.5wt％以下の場合に得ら
れた酸化クロム・アルミナ固溶体粉末の濃紫色着色が薄
く外観もやや劣り、焼成セラミック基板は実用上十分満
足できる製品ではなかった。
中の酸化クロムの混合割合が0.5wt％以下の場合に得ら
れた酸化クロム・アルミナ固溶体粉末の濃紫色着色が薄
く外観もやや劣り、焼成セラミック基板は実用上十分満
足できる製品ではなかった。
一方、上記酸化クロム混合割合が30wt％以上となる
と、濃紫色の着色は満足できるものであったが焼成が十
分に進行せず外観がやや劣るものとなった。このため、
酸化クロムの量を変えて同様の実験を繰り返すことによ
り、酸化クロム・アルミナ固溶体中の酸化クロムは0.5w
t％以上かつ30wt％以下とすることが好ましく、２〜20w
t％とすることがさらに好ましいことがわかった。
と、濃紫色の着色は満足できるものであったが焼成が十
分に進行せず外観がやや劣るものとなった。このため、
酸化クロムの量を変えて同様の実験を繰り返すことによ
り、酸化クロム・アルミナ固溶体中の酸化クロムは0.5w
t％以上かつ30wt％以下とすることが好ましく、２〜20w
t％とすることがさらに好ましいことがわかった。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］ Al2O3粉末950g、Cr2O3粉末50gをボールミルにより湿
式混合し、乾燥した後、電気炉中1300℃×１時間保持
（仮焼）して酸化クロム・アルミナ固溶体粉末を得た。
この粉末にSiO2‐B2O3‐BaO系ガラス粉末を等量（重量
比1:1）加え再び湿式混合し、乾燥した。次にこの混合
粉末に有機ビヒクルを加え再度ボールミルで混合してス
ラリーのままドクターブレード式塗工機で塗工してセラ
ミックグリーンシートに成形し、電気炉中920℃×１時
間保持（焼成）して濃紫色セラミック基板を得た。
式混合し、乾燥した後、電気炉中1300℃×１時間保持
（仮焼）して酸化クロム・アルミナ固溶体粉末を得た。
この粉末にSiO2‐B2O3‐BaO系ガラス粉末を等量（重量
比1:1）加え再び湿式混合し、乾燥した。次にこの混合
粉末に有機ビヒクルを加え再度ボールミルで混合してス
ラリーのままドクターブレード式塗工機で塗工してセラ
ミックグリーンシートに成形し、電気炉中920℃×１時
間保持（焼成）して濃紫色セラミック基板を得た。
以上の工程により作成された基板は現在実用化されて
いるアルミナセラミック基板と全く同様な美しい濃紫色
セラミック基板で、商品価値の高いものであった。なお
上記セラミックグリーシートに通常の加工方法を適用し
てセラミック多層基板を作成し得ることは云うまでもな
い。
いるアルミナセラミック基板と全く同様な美しい濃紫色
セラミック基板で、商品価値の高いものであった。なお
上記セラミックグリーシートに通常の加工方法を適用し
てセラミック多層基板を作成し得ることは云うまでもな
い。
［実施例２〜18］ 酸化クロム（Cr2O3）・アルミナ（Al2O3）固溶体中に
占める酸化クロムの重量百分率（表中Ａで表わす）、ガ
ラスの種類、および、固溶体：ガラスの重量比（表中Ｂ
で表わす）を第１表に示すようにした以外は実施例１と
同様にして低温焼成セラミック基板をつくり、これら
が、製品の外観、色彩に及ぼす影響を調べた。その結果
を同表中に示した。ただし焼成温度はそれぞれの組成に
適合させて850〜1050℃の範囲で変化させた。
占める酸化クロムの重量百分率（表中Ａで表わす）、ガ
ラスの種類、および、固溶体：ガラスの重量比（表中Ｂ
で表わす）を第１表に示すようにした以外は実施例１と
同様にして低温焼成セラミック基板をつくり、これら
が、製品の外観、色彩に及ぼす影響を調べた。その結果
を同表中に示した。ただし焼成温度はそれぞれの組成に
適合させて850〜1050℃の範囲で変化させた。
なお表中実施例７については1050℃においても焼成が
十分に進行しなかったため生成セラミックの外観は平滑
とはならなかった。
十分に進行しなかったため生成セラミックの外観は平滑
とはならなかった。
酸化クロム・アルミナ固溶体はアルミナ−ガラス系セ
ラミック用に使用されるすべてのセラミック用ガラス粉
末に適用できる。従って本発明に利用されるガラス粉末
は表中に記載したガラスのみに限定されない。
ラミック用に使用されるすべてのセラミック用ガラス粉
末に適用できる。従って本発明に利用されるガラス粉末
は表中に記載したガラスのみに限定されない。
［発明の効果］ 本発明は新規な濃紫色低温焼成セラミック基板および
その製造法を提供するもので、低温焼成品であってもア
ルミナセラミックと同等な美しい濃紫色の外観を有する
ため、多層配線基板にした場合に内部配線の見えにくい
商品価値の高いセラミック基板である。更に製造過程に
おいて、酸化クロム・アルミナ固溶体の生成には1200℃
〜1300℃の仮焼を必要とするが、焼成温度をアルミナセ
ラミックの場合の1500℃以上の高温からアルミナ−ガラ
ス系セラミックと同等の1100℃以下あるいはさらに1000
℃以下に降下することを可能にしたため、焼成装置の低
廉化、エネルギーコストの低下並びに作業環境の改善な
どが大いに期待できる。
その製造法を提供するもので、低温焼成品であってもア
ルミナセラミックと同等な美しい濃紫色の外観を有する
ため、多層配線基板にした場合に内部配線の見えにくい
商品価値の高いセラミック基板である。更に製造過程に
おいて、酸化クロム・アルミナ固溶体の生成には1200℃
〜1300℃の仮焼を必要とするが、焼成温度をアルミナセ
ラミックの場合の1500℃以上の高温からアルミナ−ガラ
ス系セラミックと同等の1100℃以下あるいはさらに1000
℃以下に降下することを可能にしたため、焼成装置の低
廉化、エネルギーコストの低下並びに作業環境の改善な
どが大いに期待できる。
Claims (6)
- 【請求項１】アルミナ微粒子中に酸化クロムが固溶して
いる酸化クロム・アルミナ固溶体−ガラス系焼成体から
なり、酸化クロム・アルミナ固溶体成分とガラス成分と
の重量比は3:7〜7:3であり、酸化クロム・アルミナ固溶
体中に含まれる酸化クロムの重量は0.5wt％以上かつ30w
t％未満であり、焼成体はアルミナセラミックと同等な
美しい濃紫色に着色していることを特徴とする低温焼成
セラミック基板。 - 【請求項２】前記酸化クロム・アルミナ固溶体中に含ま
れる酸化クロムの量が２〜20wt％である請求項１記載の
低温焼成セラミック基板。 - 【請求項３】アルミナ−ガラス系のセラミック材料を用
いる低温焼成セラミック基板の製造において、あらかじ
めアルミナに酸化クロムを固溶させた酸化クロム・アル
ミナ固溶体の粉末をアルミナ粉の代りに用い、これをガ
ラス粉に配合して低温焼成することにより、アルミナセ
ラミックと同等な美しい濃紫色に着色したセラミック基
板を得ることを特徴とする低温焼成セラミック基板の製
造方法。 - 【請求項４】前記酸化クロム・アルミナ固溶体中に含ま
れる酸化クロムの量が0.5wt％以上かつ30wt％未満であ
る請求項３記載の方法。 - 【請求項５】前記酸化クロム含有量が２〜20wt％である
請求項４記載の方法。 - 【請求項６】アルミナ粉と酸化クロム粉とを両者の合計
量に対する酸化クロムの割合が0.5wt％以上かつ30wt％
未満となるように配合した混合粉末を1200℃以上の温度
で仮焼して酸化クロムがアルミナ中に固溶した酸化クロ
ム・アルミナ固溶体の粉末をつくり、該固溶体粉末とガ
ラス粉末とを重量比で3:7〜7:3に配合した混合粉末から
セラミックグリーンシートをつくり、該グリーンシート
を1100℃以下の温度で焼成することを特徴とするアルミ
ナセラミックと同等な美しい濃紫色に着色した低温焼成
セラミック基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213008A JP2520323B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 低温焼成セラミック基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213008A JP2520323B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 低温焼成セラミック基板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0497941A JPH0497941A (ja) | 1992-03-30 |
| JP2520323B2 true JP2520323B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=16631965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2213008A Expired - Lifetime JP2520323B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 低温焼成セラミック基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2520323B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014035309A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 熱式空気流量計 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61274399A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 多層セラミック基板用組成物および多層セラミック基板の製造方法 |
| JPS6246953A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | 太陽誘電株式会社 | 絶縁性磁器組成物 |
| JPH08724B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-01-10 | 新光電気工業株式会社 | 着色セラミックの製造方法 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2213008A patent/JP2520323B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0497941A (ja) | 1992-03-30 |
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