JP2784527B2 - ガラスセラミックス基板の製造方法 - Google Patents
ガラスセラミックス基板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，表面に導体パターン，
抵抗体等の外層回路を有するガラスセラミックス基板の
製造方法に関する。
抵抗体等の外層回路を有するガラスセラミックス基板の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】セラミックス基板は，機械的強度，絶縁抵
抗が強く，温度，湿度等の環境にも強いセラミックス特
有の優れた性質を有する。この性質を利用して，セラミ
ックス基板は，従来より，電子部品を実装するための基
板として用いられている。そして，例えば，上記セラミ
ックス基板の表面に，導体パターン，抵抗体，コンデン
サ等の外層回路を形成したものがある。
抗が強く，温度，湿度等の環境にも強いセラミックス特
有の優れた性質を有する。この性質を利用して，セラミ
ックス基板は，従来より，電子部品を実装するための基
板として用いられている。そして，例えば，上記セラミ
ックス基板の表面に，導体パターン，抵抗体，コンデン
サ等の外層回路を形成したものがある。
【０００３】上記セラミックス基板を製造する際には，
セラミックス基板形成用のグリーンシートの焼成時に，
グリーンシートが縦，横，厚さの３方向に収縮し，縦と
横は各々０．３〜０．５％程度の寸法誤差を伴う。この
寸法誤差は，セラミックス基板に形成された外層回路の
形成位置がずれるという問題を発生させる。
セラミックス基板形成用のグリーンシートの焼成時に，
グリーンシートが縦，横，厚さの３方向に収縮し，縦と
横は各々０．３〜０．５％程度の寸法誤差を伴う。この
寸法誤差は，セラミックス基板に形成された外層回路の
形成位置がずれるという問題を発生させる。
【０００４】そこで，出願人は，この収縮率を一定にす
るために，上記焼成の際に，グリーンシートの上下に，
未焼結シートを載置し，これらを圧着して圧着体とし，
該圧着体を焼成して，その後未焼結シートを除去する方
法につき，先に出願した（特願平４−２２３１９０
号）。
るために，上記焼成の際に，グリーンシートの上下に，
未焼結シートを載置し，これらを圧着して圧着体とし，
該圧着体を焼成して，その後未焼結シートを除去する方
法につき，先に出願した（特願平４−２２３１９０
号）。
【０００５】上記セラミックス基板は，例えば，低温焼
成基板材料であるグリーンシートを焼結させたものであ
る。また，未焼結シートは，アルミナ材料よりなり，上
記グリーンシートの焼結温度では焼結しないものであ
る。この方法によれば，グリーンシートは，上下から未
焼結シートで拘束された状態で焼成されるので，収縮に
伴う寸法誤差は０．１％以下となる。
成基板材料であるグリーンシートを焼結させたものであ
る。また，未焼結シートは，アルミナ材料よりなり，上
記グリーンシートの焼結温度では焼結しないものであ
る。この方法によれば，グリーンシートは，上下から未
焼結シートで拘束された状態で焼成されるので，収縮に
伴う寸法誤差は０．１％以下となる。
【０００６】
【解決しようとする課題】しかしながら，未焼結シート
を除去した後には，図５に示すごとく，未焼結シートの
残留粒子６０，６０１がセラミックス基板９の表面に付
着してしまう。この残留粒子の内，セラミックス基板９
に焼きついていない残留粒子６０は，超音波洗浄により
除去することができる。
を除去した後には，図５に示すごとく，未焼結シートの
残留粒子６０，６０１がセラミックス基板９の表面に付
着してしまう。この残留粒子の内，セラミックス基板９
に焼きついていない残留粒子６０は，超音波洗浄により
除去することができる。
【０００７】一方，セラミックス基板９と接触している
残留粒子６０１は，セラミックス基板９に焼きつき，超
音波洗浄程度では，除去することができない。従って，
図６に示すごとく，セラミックス基板９の表面には，焼
きついた未焼結シートの残留粒子６０１が不均一に存在
することになる。
残留粒子６０１は，セラミックス基板９に焼きつき，超
音波洗浄程度では，除去することができない。従って，
図６に示すごとく，セラミックス基板９の表面には，焼
きついた未焼結シートの残留粒子６０１が不均一に存在
することになる。
【０００８】図７に示すごとく，この状態で，セラミッ
クス基板９の表面に，導体，抵抗体等の外層回路５１を
形成する場合には，以下の問題が生じる。 即ち，例え
ば，セラミックス基板９の組成に合わせて調合した材料
を外層回路５１に用いた場合，上記残留粒子６０１によ
り，セラミックス基板９との間のガラスの相互移動が妨
げられ，外層回路５１とセラミックス基板９との接合安
定性が低下する。また，外層回路５１が抵抗体である場
合には，抵抗値の安定性が悪化する。
クス基板９の表面に，導体，抵抗体等の外層回路５１を
形成する場合には，以下の問題が生じる。 即ち，例え
ば，セラミックス基板９の組成に合わせて調合した材料
を外層回路５１に用いた場合，上記残留粒子６０１によ
り，セラミックス基板９との間のガラスの相互移動が妨
げられ，外層回路５１とセラミックス基板９との接合安
定性が低下する。また，外層回路５１が抵抗体である場
合には，抵抗値の安定性が悪化する。
【０００９】そこで，逆に，外層回路５１を未焼結シー
トに合わせて調合した材料を用いて形成することが考え
られるが，セラミックス基板９の表面には，残留粒子６
０１が焼きついているだけである。そのため，外層回路
５１はセラミックス基板９の熱膨張係数と合わず，接着
強度が劣る。また，外層回路５１が抵抗体である場合に
は，クラックが発生することもある。
トに合わせて調合した材料を用いて形成することが考え
られるが，セラミックス基板９の表面には，残留粒子６
０１が焼きついているだけである。そのため，外層回路
５１はセラミックス基板９の熱膨張係数と合わず，接着
強度が劣る。また，外層回路５１が抵抗体である場合に
は，クラックが発生することもある。
【００１０】また，図８に示すごとく，上記圧着体８に
おいては，グリーンシート７と未焼結シート６との間に
空気が入り込み，ポアー３が発生することがある。この
状態で上記圧着体８を焼成し，未焼結シート６を除去す
ると，セラミックス基板９の表面におけるポアー３のあ
る部分にだけ，未焼結シートの残留粒子６０，６０１が
付着していないことになる。
おいては，グリーンシート７と未焼結シート６との間に
空気が入り込み，ポアー３が発生することがある。この
状態で上記圧着体８を焼成し，未焼結シート６を除去す
ると，セラミックス基板９の表面におけるポアー３のあ
る部分にだけ，未焼結シートの残留粒子６０，６０１が
付着していないことになる。
【００１１】そのために，セラミックス基板の表面状態
が不均一となり，外層回路５１の接着強度のばらつきや
抵抗値のばらつきが大きくなることが予想される。本発
明はかかる問題点に鑑み，セラミックス基板と外層回路
との接着強度，接合安定性に優れ，外層回路にクラック
が発生しないガラスセラミックス基板の製造方法を提供
しようとするものである。
が不均一となり，外層回路５１の接着強度のばらつきや
抵抗値のばらつきが大きくなることが予想される。本発
明はかかる問題点に鑑み，セラミックス基板と外層回路
との接着強度，接合安定性に優れ，外層回路にクラック
が発生しないガラスセラミックス基板の製造方法を提供
しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】本発明は，８００〜１０００℃で焼
結可能なガラスセラミックス基板を形成するためのグリ
ーンシートと，該グリーンシートの焼結温度では焼結し
ない未焼結シートとを準備する第１工程と，上記グリー
ンシートの上下に，上記未焼結シートを載置し，圧着す
ることにより圧着体を得る第２工程と，上記グリーンシ
ートの焼結温度で上記圧着体を焼成して焼成体を得る第
３工程と，上記焼成体から上記未焼結シートを剥離する
第４工程と，上記未焼結シートを剥離した後，上記ガラ
スセラミックス基板の表面を研磨して未焼結シートの残
留粒子を除去して該研磨後におけるガラスセラミックス
基板の表面粗さを１μＲａ以下とする第５工程と，上記
ガラスセラミックス基板の表面を研磨した後，上記グリ
ーンシートの焼結温度以下でガラスガラスセラミックス
基板を加熱する第６工程と，上記ガラスセラミックス基
板の表面に，外層回路を形成する第７工程とよりなるこ
とを特徴とするガラスセラミックス基板の製造方法にあ
る。
結可能なガラスセラミックス基板を形成するためのグリ
ーンシートと，該グリーンシートの焼結温度では焼結し
ない未焼結シートとを準備する第１工程と，上記グリー
ンシートの上下に，上記未焼結シートを載置し，圧着す
ることにより圧着体を得る第２工程と，上記グリーンシ
ートの焼結温度で上記圧着体を焼成して焼成体を得る第
３工程と，上記焼成体から上記未焼結シートを剥離する
第４工程と，上記未焼結シートを剥離した後，上記ガラ
スセラミックス基板の表面を研磨して未焼結シートの残
留粒子を除去して該研磨後におけるガラスセラミックス
基板の表面粗さを１μＲａ以下とする第５工程と，上記
ガラスセラミックス基板の表面を研磨した後，上記グリ
ーンシートの焼結温度以下でガラスガラスセラミックス
基板を加熱する第６工程と，上記ガラスセラミックス基
板の表面に，外層回路を形成する第７工程とよりなるこ
とを特徴とするガラスセラミックス基板の製造方法にあ
る。
【００１３】本発明において最も注目すべきことは，第
５工程において，ガラスセラミックス基板の表面を研磨
していることである。上記研磨は，機械的手段，又は化
学的手段等により行うことができる。上記機械的手段
は，湿式法と乾式法とがあり，バフ，バレル，サンドブ
ラスト，サンダーベルト，ラップ等の種々の方法があ
る。
５工程において，ガラスセラミックス基板の表面を研磨
していることである。上記研磨は，機械的手段，又は化
学的手段等により行うことができる。上記機械的手段
は，湿式法と乾式法とがあり，バフ，バレル，サンドブ
ラスト，サンダーベルト，ラップ等の種々の方法があ
る。
【００１４】上記湿式法としては，バレル，ラップ，バ
フ等がある。バレル（ボルトン）は，アルミナ球体，水
等の入ったバレルタンク内にガラスガラスセラミックス
基板を入れて，バレルタンクをその軸のまわりにゆっく
り回転させ，ガラスセラミックス基板の表面を研磨する
方法である。
フ等がある。バレル（ボルトン）は，アルミナ球体，水
等の入ったバレルタンク内にガラスガラスセラミックス
基板を入れて，バレルタンクをその軸のまわりにゆっく
り回転させ，ガラスセラミックス基板の表面を研磨する
方法である。
【００１５】ラップは，表面に砥粒が形成された金属円
板を水で濡らしながら回転させて，その上にガラスセラ
ミックス基板を押しつけることにより，ガラスセラミッ
クス基板の表面を研磨する方法である。バフは，表面に
ブラシや砥粒等が施された円筒を回転させて，円筒の砥
面にガラスセラミックス基板を接触させることにより，
ガラスセラミックス基板を研磨する方法である。
板を水で濡らしながら回転させて，その上にガラスセラ
ミックス基板を押しつけることにより，ガラスセラミッ
クス基板の表面を研磨する方法である。バフは，表面に
ブラシや砥粒等が施された円筒を回転させて，円筒の砥
面にガラスセラミックス基板を接触させることにより，
ガラスセラミックス基板を研磨する方法である。
【００１６】乾式法としては，サンドブラスト，サンダ
ーベルト等がある。サンドブラストは，アルミナ等の粒
子をガラスセラミックス基板の上に吹きつけることによ
り，ガラスセラミックス基板の表面を研磨する方法であ
る。サンダーベルトは，ベルト状のサンドペーパーをロ
ーラーにより回転させて，その表面にガラスセラミック
ス基板を接触させることにより，ガラスセラミックス基
板の表面を研磨する方法である。
ーベルト等がある。サンドブラストは，アルミナ等の粒
子をガラスセラミックス基板の上に吹きつけることによ
り，ガラスセラミックス基板の表面を研磨する方法であ
る。サンダーベルトは，ベルト状のサンドペーパーをロ
ーラーにより回転させて，その表面にガラスセラミック
ス基板を接触させることにより，ガラスセラミックス基
板の表面を研磨する方法である。
【００１７】また，上記化学的手段としては，ガラスセ
ラミックス基板の表面にフッ化水素酸，又は水酸化ナト
リウム溶液等のアルカリ溶液を接触させる方法がある。
また，上記ガラスセラミックス基板の表面を研磨した
後，グリーンシートの焼結温度以下でガラスセラミック
ス基板を加熱する。これにより，ガラスセラミックス基
板に残留する該セラミックスの微粒子がガラスセラミッ
クス基板に溶着して一体化する。また，研磨時に生じた
微細なクラックが消滅する。また，上記湿式法による機
械的手段を用いた場合には，上記加熱により水に含まれ
る不純物がガラスセラミックス基板の表面から飛散す
る。これにより，外層回路の溶着強度や抵抗値が安定化
する。
ラミックス基板の表面にフッ化水素酸，又は水酸化ナト
リウム溶液等のアルカリ溶液を接触させる方法がある。
また，上記ガラスセラミックス基板の表面を研磨した
後，グリーンシートの焼結温度以下でガラスセラミック
ス基板を加熱する。これにより，ガラスセラミックス基
板に残留する該セラミックスの微粒子がガラスセラミッ
クス基板に溶着して一体化する。また，研磨時に生じた
微細なクラックが消滅する。また，上記湿式法による機
械的手段を用いた場合には，上記加熱により水に含まれ
る不純物がガラスセラミックス基板の表面から飛散す
る。これにより，外層回路の溶着強度や抵抗値が安定化
する。
【００１８】研磨後のガラスセラミックス基板の表面粗
さは１μＲａ以下である。１μＲａを越える場合には，
研磨後の表面が粗く，その上に外層回路を形成する場合
には印刷解像度が低下するおそれがある。上記外層回路
の熱膨張係数は，ガラスセラミックス基板の熱膨張係数
と近似させることが好ましい。これにより，焼成による
外層回路とガラスセラミックス基板との膨張，収縮の差
が殆どなくなり，クラックの発生を防止することができ
る。
さは１μＲａ以下である。１μＲａを越える場合には，
研磨後の表面が粗く，その上に外層回路を形成する場合
には印刷解像度が低下するおそれがある。上記外層回路
の熱膨張係数は，ガラスセラミックス基板の熱膨張係数
と近似させることが好ましい。これにより，焼成による
外層回路とガラスセラミックス基板との膨張，収縮の差
が殆どなくなり，クラックの発生を防止することができ
る。
【００１９】上記ガラスセラミックス基板形成用のグリ
ーンシートは，８００〜１０００℃の温度で焼結する低
温焼成基板材料を用いる。上記未焼結シートは，上記ガ
ラスセラミックス基板の焼結温度では焼結しないもので
あり，アルミナ，ジルコニア等を用いる。上記グリーン
シートを複数枚積層して焼成した場合には，ガラスセラ
ミックス基板の多層体を形成することができる。また，
多層体の内部には，内層回路を形成しておくことができ
る。
ーンシートは，８００〜１０００℃の温度で焼結する低
温焼成基板材料を用いる。上記未焼結シートは，上記ガ
ラスセラミックス基板の焼結温度では焼結しないもので
あり，アルミナ，ジルコニア等を用いる。上記グリーン
シートを複数枚積層して焼成した場合には，ガラスセラ
ミックス基板の多層体を形成することができる。また，
多層体の内部には，内層回路を形成しておくことができ
る。
【００２０】
【作用及び効果】本発明においては，焼結体から未焼結
シートを剥離した後の第５工程において，ガラスセラミ
ックス基板の表面を研磨している。そのため，ガラスセ
ラミックス基板の表面に付着した未焼結シートの残留粒
子を完全に除去することができる。また，その表面に焼
きついた残留粒子も除去することができる。
シートを剥離した後の第５工程において，ガラスセラミ
ックス基板の表面を研磨している。そのため，ガラスセ
ラミックス基板の表面に付着した未焼結シートの残留粒
子を完全に除去することができる。また，その表面に焼
きついた残留粒子も除去することができる。
【００２１】それ故，上記ガラスセラミックス基板の表
面に外層回路を塗布して焼き付けたとき，ガラスセラミ
ックス基板と外層回路との間に何の異物もなく，ガラス
セラミックス基板のガラス成分がスムーズに外層回路へ
浮上する。従って，外層回路をガラスセラミックス基板
の表面に密着させることができ，外層回路の接合安定性
が向上する。
面に外層回路を塗布して焼き付けたとき，ガラスセラミ
ックス基板と外層回路との間に何の異物もなく，ガラス
セラミックス基板のガラス成分がスムーズに外層回路へ
浮上する。従って，外層回路をガラスセラミックス基板
の表面に密着させることができ，外層回路の接合安定性
が向上する。
【００２２】また，ガラスセラミックス基板と未焼結シ
ートとの間にポアーが形成された場合にも，ポアー以外
の部分に残存した上記残留粒子が除去されると共に，ポ
アーにより生じた窪みも研磨によって消失する。そのた
めガラスセラミックス基板の表面を平坦かつ均一に仕上
げることができる。更に，研磨後に，グリーンシートの
焼結温度以下の温度でガラスセラミックス基板を加熱し
ている。そのため，ガラスセラミックス基板に残留する
未焼結シートの微粒子がガラスセラミックス基板に溶着
して一体化し，研磨時に生じた微細なクラックが消滅す
る。
ートとの間にポアーが形成された場合にも，ポアー以外
の部分に残存した上記残留粒子が除去されると共に，ポ
アーにより生じた窪みも研磨によって消失する。そのた
めガラスセラミックス基板の表面を平坦かつ均一に仕上
げることができる。更に，研磨後に，グリーンシートの
焼結温度以下の温度でガラスセラミックス基板を加熱し
ている。そのため，ガラスセラミックス基板に残留する
未焼結シートの微粒子がガラスセラミックス基板に溶着
して一体化し，研磨時に生じた微細なクラックが消滅す
る。
【００２３】従って，ガラスセラミックス基板と外層回
路との接合強度に優れた外層回路を形成することができ
る。以上のごとく，本発明によれば，ガラスセラミック
ス基板と外層回路との接着強度，接合安定性に優れ，外
層回路にクラックが発生しないガラスセラミックス基板
の製造方法を提供することができる。
路との接合強度に優れた外層回路を形成することができ
る。以上のごとく，本発明によれば，ガラスセラミック
ス基板と外層回路との接着強度，接合安定性に優れ，外
層回路にクラックが発生しないガラスセラミックス基板
の製造方法を提供することができる。
【００２４】
【実施例】実施例１ 本発明にかかる実施例につき，図１〜図４を用いて説明
する。本例は，表面に導体，抵抗体等の外層回路を有す
る多層ガラスセラミックス基板の製造方法である。図１
に示すごとく，本例の方法により得られる多層ガラスセ
ラミックス基板８４は，積層焼結したガラスセラミック
ス基板９１〜９９よりなり，その最外層には外層回路５
１が形成されている。
する。本例は，表面に導体，抵抗体等の外層回路を有す
る多層ガラスセラミックス基板の製造方法である。図１
に示すごとく，本例の方法により得られる多層ガラスセ
ラミックス基板８４は，積層焼結したガラスセラミック
ス基板９１〜９９よりなり，その最外層には外層回路５
１が形成されている。
【００２５】上記各ガラスセラミックス基板の間には内
層回路５９が形成されている。また，各ガラスセラミッ
クス基板９１〜９９はビアホール導体を充填したビアホ
ール９０を有する。また，ガラスセラミックス基板９１
〜９９の熱膨張係数は，５．５×１０−６／Ｋである。
抵抗体の熱膨張係数は６．０×１０−６／Ｋである。
層回路５９が形成されている。また，各ガラスセラミッ
クス基板９１〜９９はビアホール導体を充填したビアホ
ール９０を有する。また，ガラスセラミックス基板９１
〜９９の熱膨張係数は，５．５×１０−６／Ｋである。
抵抗体の熱膨張係数は６．０×１０−６／Ｋである。
【００２６】次に，本例のガラスセラミックス基板の製
造方法について説明する。まず，第１工程において，８
００℃〜１０００℃にて焼結可能なガラスセラミックス
基板９１形成用のグリーンシートを準備する。グリーン
シートは，セラミックス粉とバインダーと溶剤とを混合
し，ドクターブレード法によりシート状にすることによ
り得られる。グリーンシートの厚さは０．３ｍｍであ
る。上記セラミックス粉としては，ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３
−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラス６０重量％とＡｌ２Ｏ３
（アルミナ）４０重量％とよりなる混合物である。
造方法について説明する。まず，第１工程において，８
００℃〜１０００℃にて焼結可能なガラスセラミックス
基板９１形成用のグリーンシートを準備する。グリーン
シートは，セラミックス粉とバインダーと溶剤とを混合
し，ドクターブレード法によりシート状にすることによ
り得られる。グリーンシートの厚さは０．３ｍｍであ
る。上記セラミックス粉としては，ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３
−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系ガラス６０重量％とＡｌ２Ｏ３
（アルミナ）４０重量％とよりなる混合物である。
【００２７】また，厚さ０．３ｍｍの未焼結シートを準
備する。該未焼結シートは，１０００℃以上で焼結する
アルミナを用いる。次に，図２に示すごとく，金型を用
いて上記グリーンシート７１〜７９にビアホール９０を
穿設し，スクリーン印刷によりビアホール９０内にＡｇ
系導体を充填する。また，グリーンシート７１〜７９の
表面に，Ａｇ系導体よりなる内層回路５９を形成する。
備する。該未焼結シートは，１０００℃以上で焼結する
アルミナを用いる。次に，図２に示すごとく，金型を用
いて上記グリーンシート７１〜７９にビアホール９０を
穿設し，スクリーン印刷によりビアホール９０内にＡｇ
系導体を充填する。また，グリーンシート７１〜７９の
表面に，Ａｇ系導体よりなる内層回路５９を形成する。
【００２８】次に，第２工程において，上記グリーンシ
ート７１〜７９を下から順に積層し，その上下に，該グ
リーンシートの焼結温度では焼結しない上記未焼結シー
ト６１，６９を載置する。次に，これらを温度１００
℃，圧力５０Ｋｇ／ｃｍ２，２０秒間圧着することによ
り圧着体８１を得る。
ート７１〜７９を下から順に積層し，その上下に，該グ
リーンシートの焼結温度では焼結しない上記未焼結シー
ト６１，６９を載置する。次に，これらを温度１００
℃，圧力５０Ｋｇ／ｃｍ２，２０秒間圧着することによ
り圧着体８１を得る。
【００２９】次に，図３に示すごとく，第３工程におい
て，上記圧着体を最高温度９００℃で２０分間焼成す
る。これにより，上記グリーンシートが焼結したガラス
セラミックス基板９１〜９９と，未焼結シート６１，６
９とからなる焼成体８２を得る。次に，図４に示すごと
く，第４工程において，上記焼成体８２から上記未焼結
シート６１，６９を剥離する。
て，上記圧着体を最高温度９００℃で２０分間焼成す
る。これにより，上記グリーンシートが焼結したガラス
セラミックス基板９１〜９９と，未焼結シート６１，６
９とからなる焼成体８２を得る。次に，図４に示すごと
く，第４工程において，上記焼成体８２から上記未焼結
シート６１，６９を剥離する。
【００３０】次に，第５工程において，上記ガラスセラ
ミックス基板９１〜９９の最外層を研磨して未焼結シー
トの残留粒子を除去し，空気中で加熱処理を行う。加熱
処理の温度は，ガラスセラミックス基板中のガラスの軟
化点以上かつ上記焼成温度以下である。その後，第６工
程において，ガラスセラミックス基板９１〜９９の最外
層に，導体，抵抗体等の外層回路５１を形成する。これ
により，図１に示したガラスセラミックス基板９１〜９
９からなる多層ガラスセラミックス基板８４が得られ
る。
ミックス基板９１〜９９の最外層を研磨して未焼結シー
トの残留粒子を除去し，空気中で加熱処理を行う。加熱
処理の温度は，ガラスセラミックス基板中のガラスの軟
化点以上かつ上記焼成温度以下である。その後，第６工
程において，ガラスセラミックス基板９１〜９９の最外
層に，導体，抵抗体等の外層回路５１を形成する。これ
により，図１に示したガラスセラミックス基板９１〜９
９からなる多層ガラスセラミックス基板８４が得られ
る。
【００３１】次に，本例の作用効果について説明する。
本例においては，焼成体８２から未焼結シート６１，６
９を剥離した後に，ガラスセラミックス基板９１，９９
の表面を研磨している。そのため，ガラスセラミックス
基板の表面に付着した未焼結シート６１，６９の残留粒
子を完全に除去することができ，また表面に焼きついた
残留粒子も完全に除去することができる。
本例においては，焼成体８２から未焼結シート６１，６
９を剥離した後に，ガラスセラミックス基板９１，９９
の表面を研磨している。そのため，ガラスセラミックス
基板の表面に付着した未焼結シート６１，６９の残留粒
子を完全に除去することができ，また表面に焼きついた
残留粒子も完全に除去することができる。
【００３２】それ故，上記ガラスセラミックス基板９
１，９９と該ガラスセラミックス基板９１，９９の表面
に形成された外層回路５１との間に異物がなく，ガラス
セラミックス基板のガラス成分がスムーズに外層回路へ
浮上する。従って，外層回路５１をガラスセラミックス
基板９１，９９の表面に密着させることができ，外層回
路の接合安定性が向上する。
１，９９と該ガラスセラミックス基板９１，９９の表面
に形成された外層回路５１との間に異物がなく，ガラス
セラミックス基板のガラス成分がスムーズに外層回路へ
浮上する。従って，外層回路５１をガラスセラミックス
基板９１，９９の表面に密着させることができ，外層回
路の接合安定性が向上する。
【００３３】また，ガラスセラミックス基板５１，５９
と未焼結シート６１，６９との間にポアーが形成された
場合にも，ポアー以外の部分に形成された上記残留粒子
が除去されると共に，ポアーにより生じた窪みも研磨に
よって消失する。そのため，ガラスセラミックス基板の
表面を平坦かつ均一に仕上げることができる。また，外
層回路５１が抵抗体の場合，ガラスセラミックス基板９
１〜９９の熱膨張係数と近似しているので，外層回路５
１にクラックの発生がない。そのため，信頼性の高い抵
抗体を形成することができる。
と未焼結シート６１，６９との間にポアーが形成された
場合にも，ポアー以外の部分に形成された上記残留粒子
が除去されると共に，ポアーにより生じた窪みも研磨に
よって消失する。そのため，ガラスセラミックス基板の
表面を平坦かつ均一に仕上げることができる。また，外
層回路５１が抵抗体の場合，ガラスセラミックス基板９
１〜９９の熱膨張係数と近似しているので，外層回路５
１にクラックの発生がない。そのため，信頼性の高い抵
抗体を形成することができる。
【００３４】実施例２ 本例においては，表１に示すごとく，種々の方法により
ガラスセラミックス基板の表面を研磨した。上記研磨
は，バフ，サンドブラスト，ラップ，フッ化水素酸のい
ずれかの機械的手段，又は化学的手段等により行った。
ガラスセラミックス基板の表面を研磨した。上記研磨
は，バフ，サンドブラスト，ラップ，フッ化水素酸のい
ずれかの機械的手段，又は化学的手段等により行った。
【００３５】バフでは，表面に炭化珪素（ＳｉＣ）又は
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の砥粒が施されたブラシを１５
００回転／分の条件で回転させて，ガラスセラミックス
基板を研磨する方法を用いた。ラップでは，表面にダイ
ヤモンドの砥粒が形成された金属円板を水で濡らしなが
ら回転させて，１８０回転／分の条件下でガラスセラミ
ックス基板の表面を研磨する方法を用いた。
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の砥粒が施されたブラシを１５
００回転／分の条件で回転させて，ガラスセラミックス
基板を研磨する方法を用いた。ラップでは，表面にダイ
ヤモンドの砥粒が形成された金属円板を水で濡らしなが
ら回転させて，１８０回転／分の条件下でガラスセラミ
ックス基板の表面を研磨する方法を用いた。
【００３６】サンドブラストでは，アルミナ粒子をガラ
スセラミックス基板の上に，２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で吹
きつけることにより，研磨する方法を用いた。また，上
記化学的手段では，ガラスセラミックス基板の表面に３
％フッ化水素酸溶液を２５℃の条件下で接触させる方法
を用いた。
スセラミックス基板の上に，２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で吹
きつけることにより，研磨する方法を用いた。また，上
記化学的手段では，ガラスセラミックス基板の表面に３
％フッ化水素酸溶液を２５℃の条件下で接触させる方法
を用いた。
【００３７】また，研磨後のガラスセラミックス基板の
表面に種々の外層回路を形成した。該外層回路として
は，Ａｇ系導体，抵抗体，Ｃｕ導体を用いた。Ａｇ系導
体，抵抗体では，ガラスセラミックス基板の表面に印刷
した後，空気中で９００℃加熱した。一方，Ｃｕ導体で
は，印刷後，窒素中で７５０℃加熱した。このようにし
て得られた各種のガラスセラミックス基板を，表１に示
すごとく，試料１〜８とした。
表面に種々の外層回路を形成した。該外層回路として
は，Ａｇ系導体，抵抗体，Ｃｕ導体を用いた。Ａｇ系導
体，抵抗体では，ガラスセラミックス基板の表面に印刷
した後，空気中で９００℃加熱した。一方，Ｃｕ導体で
は，印刷後，窒素中で７５０℃加熱した。このようにし
て得られた各種のガラスセラミックス基板を，表１に示
すごとく，試料１〜８とした。
【００３８】また，比較のために，以下に説明する点が
実施例１と異なる方法によりガラスセラミックス基板
（試料Ｃ１〜Ｃ４）を作製して，測定に供した。即ち，
試料Ｃ１は，未焼結シートを用いず，また研磨処理，加
熱処理を行わなかった。試料Ｃ２は，研磨処理，加熱処
理を行わなかった。試料Ｃ３は，研磨後のガラスセラミ
ックス基板の表面粗さは１．０μＲａである。試料Ｃ４
は，加熱処理を行わなかった。
実施例１と異なる方法によりガラスセラミックス基板
（試料Ｃ１〜Ｃ４）を作製して，測定に供した。即ち，
試料Ｃ１は，未焼結シートを用いず，また研磨処理，加
熱処理を行わなかった。試料Ｃ２は，研磨処理，加熱処
理を行わなかった。試料Ｃ３は，研磨後のガラスセラミ
ックス基板の表面粗さは１．０μＲａである。試料Ｃ４
は，加熱処理を行わなかった。
【００３９】そして，試料１〜８，Ｃ１〜Ｃ４につい
て，導体接着強度，抵抗体ハンダドリフト，及び基板寸
法精度について測定した。導体接着強度は，ガラスセラ
ミックス基板と外層回路との接着強度を示し，２ｍｍ角
パターンに幅０．６ｍｍＳｎメッキＣｕ線をハンダ付け
して，外層回路を引っ張る方法により測定した。
て，導体接着強度，抵抗体ハンダドリフト，及び基板寸
法精度について測定した。導体接着強度は，ガラスセラ
ミックス基板と外層回路との接着強度を示し，２ｍｍ角
パターンに幅０．６ｍｍＳｎメッキＣｕ線をハンダ付け
して，外層回路を引っ張る方法により測定した。
【００４０】抵抗体ハンダドリフトは，ガラスセラミッ
クス基板を２３０℃のハンダ中に浸漬した場合の前後に
おける，抵抗体の抵抗値の変化率を示す。基板寸法精度
は，焼成後における，ガラスセラミックス基板の上の２
点間の距離のバラツキ（％）を示す。上記各測定は，各
々２０個のセラミックス回路基板を作製して評価した。
クス基板を２３０℃のハンダ中に浸漬した場合の前後に
おける，抵抗体の抵抗値の変化率を示す。基板寸法精度
は，焼成後における，ガラスセラミックス基板の上の２
点間の距離のバラツキ（％）を示す。上記各測定は，各
々２０個のセラミックス回路基板を作製して評価した。
【００４１】表１より知られるごとく，未焼結シートを
用いた場合（試料１〜８，Ｃ２〜Ｃ４）には基板寸法精
度が０．１％以下であったが，未焼結シートを用いなか
った場合（試料Ｃ１）には０．３％であった。また，導
体接着強度は，試料１〜８，及び試料Ｃ１については
０．５ｋｇ／ｍｍ２以上であり，その他の試料Ｃ２，Ｃ
４は０．３ｋｇ／ｍｍ２以下であった。また，試料Ｃ３
では，外層回路を印刷する際に，にじみが生じた。ま
た，抵抗体ハンダドリフトは，試料Ｃ２を除いて良好な
結果が得られた。
用いた場合（試料１〜８，Ｃ２〜Ｃ４）には基板寸法精
度が０．１％以下であったが，未焼結シートを用いなか
った場合（試料Ｃ１）には０．３％であった。また，導
体接着強度は，試料１〜８，及び試料Ｃ１については
０．５ｋｇ／ｍｍ２以上であり，その他の試料Ｃ２，Ｃ
４は０．３ｋｇ／ｍｍ２以下であった。また，試料Ｃ３
では，外層回路を印刷する際に，にじみが生じた。ま
た，抵抗体ハンダドリフトは，試料Ｃ２を除いて良好な
結果が得られた。
【００４２】このように，試料１〜８は，上記測定項目
のいずれについても良好な結果を示した。一方，比較例
Ｃ２は，導体接着強度が低い。これは，未焼結シート
（アルミナ）の残留粒子が基板表面に固着しているた
め，基板側のガラス成分がＡｇ系導体の粒子間に浮上し
てこないからであると思われる。比較例Ｃ２における抵
抗体のハンダドリフトの値が大きいのは，上記Ａｇ系導
体の場合と同じ理由による。尚，表面を研磨した試料１
〜８では，このような問題は発生しない。
のいずれについても良好な結果を示した。一方，比較例
Ｃ２は，導体接着強度が低い。これは，未焼結シート
（アルミナ）の残留粒子が基板表面に固着しているた
め，基板側のガラス成分がＡｇ系導体の粒子間に浮上し
てこないからであると思われる。比較例Ｃ２における抵
抗体のハンダドリフトの値が大きいのは，上記Ａｇ系導
体の場合と同じ理由による。尚，表面を研磨した試料１
〜８では，このような問題は発生しない。
【００４３】比較例Ｃ３は，印刷時のにじみが大きい。
これは，研磨した表面が粗すぎるためである。比較例Ｃ
４は，導体接着強度が低い。これは，研磨時の残留粒子
がＣｕの窒素雰囲気焼成で還元作用をおこすためである
と思われる。また，研磨後に加熱処理を行わなかったた
めに，研磨したセラミックの残留粒子が，ガラスセラミ
ックス基板と一体化していないためであると思われる。
これは，研磨した表面が粗すぎるためである。比較例Ｃ
４は，導体接着強度が低い。これは，研磨時の残留粒子
がＣｕの窒素雰囲気焼成で還元作用をおこすためである
と思われる。また，研磨後に加熱処理を行わなかったた
めに，研磨したセラミックの残留粒子が，ガラスセラミ
ックス基板と一体化していないためであると思われる。
【００４４】
【表１】
【図１】実施例１のガラスセラミックス基板の断面図。
【図２】実施例１のガラスセラミックス基板の製造工程
説明図。
説明図。
【図３】図２に続く，製造工程説明図。
【図４】図３に続く，製造工程説明図。
【図５】従来例にかかる，未焼結シートの残留粒子がガ
ラスセラミックス基板の表面に付着し，焼きついた状態
を示す説明図。
ラスセラミックス基板の表面に付着し，焼きついた状態
を示す説明図。
【図６】従来例にかかる，未焼結シートの残留粒子がガ
ラスセラミックス基板の表面に焼きついた状態を示す説
明図。
ラスセラミックス基板の表面に焼きついた状態を示す説
明図。
【図７】図６に示すガラスセラミックス基板の表面に外
層回路を形成した状態を示す説明図。
層回路を形成した状態を示す説明図。
【図８】従来例にかかる，圧着体におけるグリーンシー
トの上に未焼結シートを積層した状態を示す説明図。
トの上に未焼結シートを積層した状態を示す説明図。
【図９】従来例にかかる，セラミックス基板の表面にお
けるポアーの周辺の状態を示す説明図。
けるポアーの周辺の状態を示す説明図。
【図１０】図９に示すセラミックス基板の表面に外層回
路を形成した状態を示す説明図。
路を形成した状態を示す説明図。
５１．．．外層回路， ６１，６９．．．未焼結シート， ７１〜７９．．．グリーンシート， ８１．．．圧着体， ８２．．．焼成体， ８４．．．多層ガラスセラミックス基板， ９０．．．ビアホール， ９１〜９９．．．ガラスセラミックス基板，
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−194490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−86183（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−23254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−63583（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／10630（ＷＯ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 1/03,3/10 - 3/24,3/38,3/46 C04B 35/00 - 35/22 C04B 35/64 - 35/65
Claims (4)
- 【請求項１】 ８００〜１０００℃で焼結可能なガラス
セラミックス基板を形成するためのグリーンシートと，
該グリーンシートの焼結温度では焼結しない未焼結シー
トとを準備する第１工程と， 上記グリーンシートの上下に，上記未焼結シートを載置
し，圧着することにより圧着体を得る第２工程と， 上記グリーンシートの焼結温度で上記圧着体を焼成して
焼成体を得る第３工程と， 上記焼成体から上記未焼結シートを剥離する第４工程
と， 上記未焼結シートを剥離した後，上記ガラスセラミック
ス基板の表面を研磨して未焼結シートの残留粒子を除去
して該研磨後におけるガラスセラミックス基板の表面粗
さを１μＲａ以下とする第５工程と，上記ガラスセラミックス基板の表面を研磨した後，上記
グリーンシートの焼結温度以下でガラスガラスセラミッ
クス基板を加熱する第６工程と， 上記ガラスセラミックス基板の表面に，外層回路を形成
する第７工程とよりなることを特徴とするガラスセラミ
ックス基板の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において，研磨は，機械的手
段，又は化学的手段であることを特徴とするガラスセラ
ミックス基板の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において，機械的手段は，バ
フ，バレル，サンドブラスト，サンダーベルト，ラップ
のいずれかであることを特徴とするガラスセラミックス
基板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２において，化学的手段は，ガラ
スセラミックス基板の表面にフッ化水素酸又はアルカリ
溶液を接触させる方法であることを特徴とするガラスセ
ラミックス基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4300531A JP2784527B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ガラスセラミックス基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4300531A JP2784527B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ガラスセラミックス基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125171A JPH06125171A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2784527B2 true JP2784527B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17885945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4300531A Expired - Lifetime JP2784527B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ガラスセラミックス基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784527B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001259548A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-25 | Honda Motor Co Ltd | ガラス基板の表面処理方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ID24350A (id) * | 1998-04-24 | 2000-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metoda untuk memproduksi suatu substrat keramik berlapis banyak |
| US6228196B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-05-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of producing a multi-layer ceramic substrate |
| JP3687484B2 (ja) * | 1999-06-16 | 2005-08-24 | 株式会社村田製作所 | セラミック基板の製造方法および未焼成セラミック基板 |
| JP3633435B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2005-03-30 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板、その製造方法および設計方法、ならびに電子装置 |
| JP5038565B2 (ja) * | 2000-09-22 | 2012-10-03 | 株式会社東芝 | セラミックス回路基板およびその製造方法 |
| KR100882100B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2009-02-06 | 삼성전기주식회사 | 변형 억제 시트를 이용한 다층 세라믹 기판의 제조 방법 |
| JP5255476B2 (ja) * | 2009-02-16 | 2013-08-07 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック配線基板の製造方法 |
| JP7073996B2 (ja) * | 2017-09-20 | 2022-05-24 | 株式会社村田製作所 | 多層セラミック基板の製造方法、及び、多層セラミック基板 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5586183A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-28 | Tokyo Shibaura Electric Co | Substrate |
| JP2505400B2 (ja) * | 1984-09-04 | 1996-06-05 | 日立化成工業株式会社 | セラミツクスに金属皮膜を形成させる方法 |
| JP2631118B2 (ja) * | 1988-01-29 | 1997-07-16 | 京セラ株式会社 | セラミック配線基板の製造方法 |
| JPH0323254A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-31 | Kyocera Corp | セラミック基板およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP4300531A patent/JP2784527B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001259548A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-25 | Honda Motor Co Ltd | ガラス基板の表面処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06125171A (ja) | 1994-05-06 |
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