JP3163515B2 - Ceramics green sheet - Google Patents

Ceramics green sheet

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JP3163515B2
JP3163515B2 JP20585292A JP20585292A JP3163515B2 JP 3163515 B2 JP3163515 B2 JP 3163515B2 JP 20585292 A JP20585292 A JP 20585292A JP 20585292 A JP20585292 A JP 20585292A JP 3163515 B2 JP3163515 B2 JP 3163515B2
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green sheet
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、焼成セラミックス基板
などの形成に好適に用いられるセラミックス・グリーン
シートに関するものであり、さらに詳しくは半導体素子
を搭載し、かつそれらを相互に配線した高密度実装など
に好適に用いられる焼成セラミックス基板、特に多層セ
ラミック基板に好適に用いられるセラミックで作製した
グリーンシートに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic green sheet suitably used for forming a fired ceramic substrate and the like, and more particularly, to a high-density mounting in which semiconductor elements are mounted and they are interconnected. The present invention relates to a fired ceramic substrate preferably used for a ceramic substrate, and more particularly to a green sheet made of ceramics suitably used for a multilayer ceramic substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】多層セラミック基板には大別すると、厚
膜印刷積層法とグリーンシート法によるものがある。さ
らにグリーンシート法には積層法と印刷法がある。グリ
ーンシート印刷法はグリーンシート上に導電ペーストと
絶縁ペーストを交互に印刷積層し、多層化するもので、
印刷、乾燥を繰り返し行なった後に一回で焼成を完了す
るものである。グリーンシート積層法は、グリーンシー
ト印刷法とほぼ同一の手法であるが、多層化するとき
に、導体を印刷し、ヴィアホール加工を済ませたグリー
ンシートを多数枚積層して熱圧着後、焼成して多層基板
とする方法である。
2. Description of the Related Art Multilayer ceramic substrates are roughly classified into a thick film printing lamination method and a green sheet method. Further, the green sheet method includes a lamination method and a printing method. The green sheet printing method is a method in which a conductive paste and an insulating paste are alternately printed and laminated on a green sheet to form a multilayer.
After repeating printing and drying, firing is completed once. The green sheet lamination method is almost the same as the green sheet printing method.However, when forming a multilayer, a conductor is printed, a large number of via-processed green sheets are laminated, thermocompression bonded, and then fired. This is a method of forming a multilayer substrate.

【0003】従来のセラミックス・グリーンシートは、
特開昭51−19009号、特公平3−5075号、特
公平3−53269号、特開平2−141458号、特
開平1−201063号や特開昭64−87549号公
報に記載のごとく、通常、セラミックス粉末、有機バイ
ンダー、可塑剤、溶媒および必要に応じて分散剤などを
適宜配合した後、混合してスラリーとしたのち、得られ
たスラリーをドクターブレード法などの公知の方法によ
ってシート化してつくられている。この場合有機バイン
ダーとしては後で詳述するが、ポリビニルブチラール、
ブチルメタアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレー
ト樹脂などが用いられている。
Conventional ceramic green sheets are:
As described in JP-A-51-19009, JP-B-3-5075, JP-B-3-53269, JP-A-2-141458, JP-A-1-201063 and JP-A-64-87549, ordinary After appropriately blending a ceramic powder, an organic binder, a plasticizer, a solvent, and a dispersant as necessary, mixing and forming a slurry, the obtained slurry is formed into a sheet by a known method such as a doctor blade method. It is made. In this case, as the organic binder, which will be described in detail later, polyvinyl butyral,
Butyl methacrylate resin, polymethyl methacrylate resin and the like are used.

【0004】近年、高周波・高速信号処理(デジタル化
時代への対応)、LSIの高密度実装化およびAV(オ
ーディオ・ヴィデオ)、パソコン、携帯電話などの小形
化により導体回路の低抵抗化のニーズが増大している。
そして導体回路の低抵抗に対して銅、タングステン、モ
リブデンなどの導体が低抵抗に加えてマイグレーション
(電極導体が微量の水分と反応し、イオン化して対抗す
る電極の方へ移動するため電極間の絶縁抵抗が低下する
現象)が少ないことから最も有望な導体として注目され
ている。グリーンシート積層法や印刷法の場合、上記銅
などの導体はセラミックス・グリーンシート多層基板の
内層および表層の導体の回路形成のために使用される
が、特に内層導体として使用する場合には導体とセラミ
ックス・グリーンシートを同時に一回で焼成する必要が
ある。しかもスーパコンピュータ、パソコン、AV、携
帯電話などの小形化、高密度実装の要求によってグリー
ンシートの層数も5〜150層と多層になっており、有
機バインダーも多量に含有している。
In recent years, there has been a need for lowering the resistance of conductor circuits by high-frequency / high-speed signal processing (corresponding to the age of digitalization), high-density mounting of LSIs, and downsizing of AV (audio / video), personal computers, cellular phones, and the like. Is increasing.
In addition to the low resistance of the conductor circuit, conductors such as copper, tungsten and molybdenum migrate in addition to low resistance (electrode conductor reacts with a small amount of moisture, ionizes and moves to the opposing electrode, It has attracted attention as the most promising conductor because it has little occurrence of the phenomenon of lowering the insulation resistance. In the case of the green sheet laminating method or the printing method, the conductor such as copper is used for forming the circuit of the inner layer and the surface layer of the ceramic / green sheet multilayer board. It is necessary to simultaneously fire ceramic green sheets in a single operation. In addition, the number of layers of the green sheet is multi-layered to 5 to 150 layers due to the demand for miniaturization and high-density mounting of supercomputers, personal computers, AVs, mobile phones, and the like, and contains a large amount of an organic binder.

【0005】しかし銅などの導体は酸化性雰囲気中で焼
成すると銅などが酸化されるので非酸化性雰囲気中で焼
成する必要がある。このため銅などの導体と同時にグリ
ーンシートも非酸化性雰囲気中で焼成する必要があり、
そのためにはグリーンシートを成形する際に使用される
有機バインダーは、非酸化性雰囲気中での焼成によって
除去されなければならない。
[0005] However, when a conductor such as copper is fired in an oxidizing atmosphere, copper and the like are oxidized, so it is necessary to fire in a non-oxidizing atmosphere. Therefore, it is necessary to fire the green sheet in a non-oxidizing atmosphere at the same time as the conductor such as copper.
For that purpose, the organic binder used in forming the green sheet must be removed by firing in a non-oxidizing atmosphere.

【0006】前述の特開平1−201063号に記載の
アクリレート−メタクリレート共重合体や特開昭51−
19009号公報に記載のポリビニルブチラール樹脂な
どのバインダーは、酸化性雰囲気中で焼成した場合は酸
化除去されるが、非酸化性雰囲気中で焼成した場合には
有機バインダーの分解、飛散が不十分なため、焼成後の
セラミック多層基板中に炭素(カーボン)が多く残存
し、基板の絶縁不良を引き起こす問題があった。また従
来提案されている非酸化性雰囲気中で焼成可能な有機バ
インダーを含むグリーンシートの場合、グリーンシート
の強度が低く、取扱い性が悪いなどの問題があり、高強
度を有するグリーンシートが生産性を上げることからも
必要とされている。さらに従来のグリーンシートは多層
のグリーンシートとした際、脱バインダーするのに1〜
3週間かかるためコストが高くなる欠点があった。
The acrylate-methacrylate copolymer disclosed in the above-mentioned JP-A-1-201063 and JP-A-51-201063 are disclosed.
Binders such as polyvinyl butyral resin described in JP 19009 are oxidized and removed when baked in an oxidizing atmosphere, but when baked in a non-oxidizing atmosphere, decomposition and scattering of the organic binder are insufficient. Therefore, there is a problem that a large amount of carbon remains in the fired ceramic multilayer substrate, which causes insulation failure of the substrate. In the case of a conventionally proposed green sheet containing an organic binder that can be fired in a non-oxidizing atmosphere, there are problems such as low strength of the green sheet and poor handling properties. It is also needed from raising. Furthermore, when a conventional green sheet is formed into a multi-layer green sheet, it takes 1 to 1 to remove the binder.
There was a disadvantage that the cost increased because it took three weeks.

【0007】一方、セラミックス・グリーンシートに使
用されるセラミックス粉末としてはアルミナ(Al
)、ジルコニア(ZrO)、マグネシア(Mg
O)、ムライト(3Al・2SiO)、アノー
サイト(CaO・Al・2SiO)、フォルス
テライト(2MgO・SiO)、セルジアン(BaO
・Al・2SiO)、スピネル(MgO・Al
)、コーディライト(5SiO・2Al
・2MgO)、クリノエンスタタイト(MgO・SiO
)、シリカ(SiO)などの粉末、または低温焼成
セラミックス粉末たとえばSiO−B系からP
bO−SiO−Al−B系ガラス、Ca
O−SiO−Al−B系ガラスなどにA
、石英(SiO)、ZrO、コーディライ
トなどのセラミックス成分を加えたガラス−セラミック
複合系やMgO−Al−SiO系やLiO−
Al−SiO系の結晶化ガラスなどが使用され
る。結晶化ガラスはたとえばMgO−Al−Si
にBと核形成物質を加えて、900°〜10
00℃で焼成し、コーディライト結晶を析出させ高強度
化を図ることやLiO−Al−SiOにB
と核形成物質を加え、スポジュメンを析出させ、同
じく高強度化を図ったものも使用されている。
On the other hand, alumina (Al 2 O) is used as ceramic powder used for the ceramic green sheet.
3 ), zirconia (ZrO 2 ), magnesia (Mg
O), mullite (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ), anorthite (CaO · Al 2 O 3 · 2SiO 2), forsterite (2MgO · SiO 2), celsian (BaO
.Al 2 O 3 .2SiO 2 ), spinel (MgO.Al)
2 O 3 ), cordierite (5SiO 2 .2Al 2 O 3)
.2MgO), clinoenstatite (MgO.SiO)
2 ), a powder such as silica (SiO 2 ), or a low-temperature fired ceramic powder such as SiO 2 —B 2 O 3
bO-SiO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 based glass, Ca
O-SiO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 system, such as a glass A
l 2 O 3, quartz (SiO 2), ZrO 2, glass was added ceramic component such as cordierite - ceramic composite system or MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 system and Li 2 O-
Such as Al 2 O 3 -SiO 2 -based crystallized glass is used. The crystallized glass is, for example, MgO—Al 2 O 3 —Si
B 2 O 3 and a nucleating substance are added to O 2 , and 900 ° to 10 °
It is baked at 00 ° C. to precipitate cordierite crystals to increase the strength, and to add Li 2 O—Al 2 O 3 —SiO 2 to B 2
O 3 and a nucleating substance are added thereto to precipitate spodumene, and a material having high strength is also used.

【0008】従来の有機バインダーとしては、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エ
ステル重合体、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸
エステル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチル
スチレン重合体、ブチルメタクリレート樹脂などが使用
され、可塑剤として、ジブチルフタレート、ジオクチル
フタレート、ポリエチレングリコール、グリセリンなど
が用いられ、さらに、溶剤としてはアルコール、トルエ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、ブタノール、トリ
クロルエチレン、メチルイソブチルケトン、イソホロン
などが用いられている。
Conventional organic binders include polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, methacrylate polymer, acrylate polymer, acrylate-methacrylate copolymer, α-methylstyrene polymer, butyl methacrylate resin and the like. Is used, as a plasticizer, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, polyethylene glycol, glycerin and the like are used, and as a solvent, alcohol, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, butanol, trichloroethylene, methyl isobutyl ketone, isophorone and the like are used. ing.

【0009】得られたグリーンシートはカッターあるい
は打抜き型によって所望の形状に加工した後、さらにヴ
ィアホールやスルーホール(以下ヴィアホールで代表し
て説明する)を設けるためグリーンシートにポンチ・ダ
イによる金型やレーザーでの穴あけ加工を行なう。たと
えば、グリーンシート多層積層法による多層基板の製造
はグリーンシート原料であるスラリーをキャリアフィル
ム上に連続的に薄く延ばしてグリーンシートを形成した
後、このグリーンシートの裏面からキャリアフィルムを
剥離して除去し、グリーンシートを必要なワークサイズ
に打ちぬくと共にグリーンシートに穴あけ加工を施しヴ
ィアホールを形成し、グリーンシートに通常のスクリー
ン印刷法によってヴィアホール内に導電ペーストを充填
する。またグリーンシートの厚みが50μm以下で薄い
場合にはキャリアフィルムと一緒に穴あけ加工を施し、
ヴィアホールを形成していた。
The obtained green sheet is processed into a desired shape by a cutter or a punching die, and then a via hole or a through hole (hereinafter, typically described as a via hole) is formed on the green sheet by a punch die to form a hole. Drilling with a mold or laser. For example, in the production of a multilayer substrate by a green sheet multilayer laminating method, a slurry as a green sheet raw material is continuously thinly spread on a carrier film to form a green sheet, and the carrier film is peeled off from the back surface of the green sheet and removed. Then, the green sheet is punched out to a required work size, and the green sheet is punched to form a via hole, and the green sheet is filled with a conductive paste by a normal screen printing method. If the thickness of the green sheet is less than 50 μm, it is perforated together with the carrier film,
A via hole was formed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の中で銅などの導体をグリーンシートの内層に使用
し、非酸化性雰囲気中で焼成するセラミックス・グリー
ンシートの諸欠点に鑑み創案されたもので、その目的と
するところは従来のセラミックス・グリーンシートが有
する欠点を解消し、新規な有機バインダーを含有するセ
ラミックス・グリーンシートを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the drawbacks of ceramic green sheets which use a conductor such as copper for the inner layer of the green sheet and fire in a non-oxidizing atmosphere. An object of the present invention is to provide a ceramic green sheet containing a novel organic binder, while eliminating the drawbacks of the conventional ceramic green sheet.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
粒子径が0.05〜4μmで比表面積が5〜20m 2
gのセラミックス粉末とブチルメタクリレート、β位に
アルキル側鎖を有する炭素数8以上のメタクリレート、
ヒドロキシル基含有メタクリレートおよびシクロアルキ
ル基含有メタクリレートからなる群から選ばれたメタク
リレート単位が80重量%以上を占めると共に、該ブチ
ルメタクリレート単位の含有量が50重量%以上である
メタクリレート系共重合体を含有することを特徴とする
セラミックス・グリーンシートによって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is as follows.
The particle size is 0.05-4 μm and the specific surface area is 5-20 m 2 /
g ceramic powder and butyl methacrylate, a methacrylate having 8 or more carbon atoms having an alkyl side chain at the β-position,
A methacrylate unit selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing methacrylate and a cycloalkyl group-containing methacrylate occupies 80% by weight or more, and contains a methacrylate-based copolymer in which the content of the butyl methacrylate unit is 50% by weight or more. This is achieved by a ceramic green sheet.

【0012】また上記においてセラミックス粉末がアル
ミナ、ジルコニア、マグネシア、ベリリア、ムライト、
コーディライト、スピネル、フォルステライト、アノー
サイト、セルジアン、クリノエンスタタイトおよびシリ
カからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有するセ
ラミックス・グリーンシートによってより好ましく達成
される。
In the above, the ceramic powder is alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite,
It is more preferably achieved by a ceramic green sheet containing at least one selected from the group consisting of cordierite, spinel, forsterite, anorthite, serdian, clinoenstatite and silica.

【0013】また上記においてセラミックス粉末が酸化
物換算表記で SiO 30〜70重量% Al 6〜25重量% CaO 5〜25重量% MgO 1〜10重量% B 3〜50重量% TiO 1〜15重量% の組成範囲で、総量が95重量%以上となるガラス組成
粉末40〜60重量%と、アルミナ、ジルコニア、マグ
ネシア、ベリリア、ムライト、コーディライト、フォル
ステライト、スピネル、アノーサイト、セルジアン、ク
リノエンスタタイトおよびシリカの群から選ばれる少な
くとも一種の無機フィラー粉末60〜40重量%との原
料混合物のいずれかであることを特徴とするセラミック
ス・グリーンシートによりより好ましく達成される。
[0013] SiO 2 30 to 70 weight ceramic powder in terms of oxide title% Al 2 O 3 6~25 wt% CaO 5 to 25 wt% MgO 1 to 10 wt% B 2 O 3 3~50 weight in the % TiO 2 in a composition range of 1 to 15% by weight, and 40 to 60% by weight of a glass composition powder having a total amount of 95% by weight or more, and alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite, cordierite, forsterite, spinel, and Annault. This is more preferably achieved by a ceramic green sheet characterized by being a raw material mixture with 60 to 40% by weight of at least one inorganic filler powder selected from the group consisting of site, Celsian, clinoenstatite and silica.

【0014】本発明のセラミックス・グリーンシートに
使用されるバインダーは、グリーンシート成形性、強
度、熱分解性、特に非酸化性雰囲気の焼成・焼結条件下
においても容易に分解・飛散し、セラミックスシート中
に未分解の炭化物として残存することの少ないものであ
り、メタクリレートが、ブチルメタクリレート、β位に
アルキル側鎖を有する炭素数8以上のメタクリレート、
ヒドロキシル基含有メタクリレートおよびシクロアルキ
ル基含有メタクリレートから選択されるメタクリレート
単位が80重量%以上を占めると共に、該ブチルメタク
リレート単位の含有量が50重量%以上であるメタクリ
レート系共重合体からなることを特徴とする。ここで共
重合体とは云うまでもなくモノマー成分が2種以上存在
する重合体であり、具体的には2種以上のブチルメタク
リレートをコモノマー成分とするかブチルメタクリレー
トの少なくとも1つとブチルメタクリレート以外の上記
のメタクリレートとをコモノマー成分として含有するも
のである。
The binder used in the ceramic green sheet of the present invention is easily decomposed and scattered under green sheet moldability, strength, and thermal decomposability, particularly under firing and sintering conditions in a non-oxidizing atmosphere. Methacrylate, butyl methacrylate, a methacrylate having 8 or more carbon atoms having an alkyl side chain at the β-position, which is less likely to remain as undecomposed carbide in the sheet,
A methacrylate unit selected from a hydroxyl group-containing methacrylate and a cycloalkyl group-containing methacrylate occupies 80% by weight or more, and a methacrylate-based copolymer in which the content of the butyl methacrylate unit is 50% by weight or more. I do. Needless to say, a copolymer is a polymer having two or more monomer components, not to mention a copolymer. Specifically, two or more butyl methacrylates are used as comonomer components, or at least one of butyl methacrylate and other than butyl methacrylate. The above methacrylate is contained as a comonomer component.

【0015】メタクリレート系共重合体の主たるモノマ
ー単位としてブチルメタクリレート、β位にアルキル側
鎖を有する炭素数8以上のメタクリレート、ヒドロキシ
ル基含有メタクリレートおよびシクロアルキル基含有メ
タクリレートを選択した理由は、これらをモノマー単位
として含む重合体は解重合を起こしやすく、非酸化性雰
囲気中で加熱したときでも容易に解重合して分解・飛散
し、これらモノマー単位が80重量%以上占めたときに
グリーンシート成形性、強度、取扱い性および熱分解性
に優れるとともに、解重合性にすぐれているブチルメタ
クリレート単位の含有量が50重量%以上である場合に
特に熱分解性が良好となるためである。
The reason why butyl methacrylate, methacrylate having 8 or more carbon atoms having an alkyl side chain at the β-position, methacrylate having a hydroxyl group and methacrylate having a cycloalkyl group were selected as the main monomer units of the methacrylate copolymer is as follows. The polymer contained as a unit easily undergoes depolymerization, and is easily depolymerized and decomposed and scattered even when heated in a non-oxidizing atmosphere. When these monomer units account for 80% by weight or more, green sheet moldability, This is because, when the content of the butyl methacrylate unit having excellent strength, handleability and thermal decomposability and excellent depolymerizability is 50% by weight or more, the thermal decomposability becomes particularly good.

【0016】本発明では共重合体中のモノマー単位の含
有量を重量%で示してあるが、これは使用モノマーに換
算した重量%である。本発明のメタクリレート系共重合
体は、ブチルメタクリレート、ヒドロキシル基含有メタ
クリレート、β位にアルキル側鎖を有する炭素数8以上
のメタクリレートおよびシクロアルキル基含有メタクリ
レートの合計含有量が80重量%以上、好ましくは90
重量%以上で、ブチルメタクリレートの合計含有量が5
0重量%以上、好ましくは60重量%以上であることを
要し、それにより共重合体が解重合を起こし易く、酸化
性雰囲気中では勿論のこと非酸化性雰囲気中で加熱した
ときでも容易に解重合して分解・飛散し炭化物として残
存しにくくなるという効果が得られる。
In the present invention, the content of the monomer unit in the copolymer is shown in% by weight, but this is a% by weight in terms of the monomer used. The methacrylate copolymer of the present invention has a total content of butyl methacrylate, hydroxyl group-containing methacrylate, methacrylate having 8 or more carbon atoms having an alkyl side chain at the β-position and cycloalkyl group-containing methacrylate of 80% by weight or more, preferably 90
Weight% or more, and the total content of butyl methacrylate is 5
It is required to be 0% by weight or more, preferably 60% by weight or more, whereby the copolymer is liable to depolymerize and easily when heated not only in an oxidizing atmosphere but also in a non-oxidizing atmosphere. An effect is obtained in that it is depolymerized, decomposed and scattered, and hardly remains as a carbide.

【0017】ここでブチルメタクリレートとしてはn−
ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、s
ec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタク
リレートが挙げられ、このうちイソブチルメタクリレー
トが熱分解性に優れブチルメタクリレートモノマー単位
として50重量%以上含有されることが好ましい。イソ
ブチルメタクリレートがモノマー単位として50重量%
を下回ると、特にきびしい非酸化性雰囲気の条件では良
好な熱分解性が得られなくなる。
Here, butyl methacrylate is n-
Butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, s
Examples thereof include ec-butyl methacrylate and tert-butyl methacrylate. Among them, it is preferable that isobutyl methacrylate is excellent in thermal decomposability and contained at least 50% by weight as a butyl methacrylate monomer unit. Isobutyl methacrylate is 50% by weight as a monomer unit
If it is lower than the above value, good thermal decomposability cannot be obtained particularly under severe conditions of a non-oxidizing atmosphere.

【0018】また、β位にアルキル側鎖を有する炭素数
8以上のメタクリレートの具体例としては2−メチルブ
チルメタクリレート、2−メチルペンチルメタクリレー
ト、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソオクチル
メタクリレート、イソデシルメタクリレート、イソラウ
リルメタクリレート、イソステアリルメタクリレート等
が挙げられるが、これらの中で特に好ましいのは2−エ
チルヘキシルメタクリレートである。
Specific examples of the methacrylate having an alkyl side chain at the β-position and having 8 or more carbon atoms include 2-methylbutyl methacrylate, 2-methylpentyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isooctyl methacrylate, isodecyl methacrylate, and isodecyl methacrylate. Examples thereof include lauryl methacrylate and isostearyl methacrylate, and among them, 2-ethylhexyl methacrylate is particularly preferred.

【0019】ヒドロキシル基含有メタクリレートの具体
例としては2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−
ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリ
レート、グリセロールモノメタクリレート、トリメチロ
ールプロパンモノメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノメタクリレート等が挙げられるが、これらの中で特に
好ましいのは2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2
−ヒドロキシプロピルメタクリレートである。シクロア
ルキル基含有メタクリレートの具体例としてはシクロヘ
キシルメタクリレート、シクロヘプチルメタクリレー
ト、シクロオクチルメタクリレート等が挙げられるが、
これらの中で特に好ましいのはシクロヘキシルメタクリ
レートである。本発明のメタクリレート系共重合体は上
記以外のモノマー成分も含有しうる。これらの上記以外
のコモノマー成分としては共重合性不飽和カルボン酸、
アクリレート系モノマー、および/またはスチレン系モ
ノマーがグリーンシート成形性、強度、取扱い性の上か
ら好ましい。
Specific examples of the hydroxyl group-containing methacrylate include 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
Hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, glycerol monomethacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate and the like, among which particularly preferred are 2 -Hydroxyethyl methacrylate, 2
-Hydroxypropyl methacrylate. Specific examples of cycloalkyl group-containing methacrylate include cyclohexyl methacrylate, cycloheptyl methacrylate, cyclooctyl methacrylate, and the like.
Of these, cyclohexyl methacrylate is particularly preferred. The methacrylate copolymer of the present invention may also contain other monomer components. These other comonomer components other than the above include copolymerizable unsaturated carboxylic acids,
Acrylate-based monomers and / or styrene-based monomers are preferred in view of green sheet moldability, strength, and handleability.

【0020】不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、
マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸半エステル
等が、アクリレートモノマーとしてはエチルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−エチル
ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、
ジメチルアミノアクリレート等が、またスチレン系モノ
マーとしてはスチレン、α−メチルスチレン、β−メチ
ルスチレン、α−エチルスチレン、β−エチルスチレ
ン、ビニルスチレン等が例示される。これら以外のコモ
ノマー成分も含有しうる。これらの例としては上記以外
のメタクリレートやメタクリロニトリル、アクリルアミ
ド、酢酸ビニル、塩化ビニル等が例示される。上記以外
のメタクリレートの具体例としてはメチルメタクリレー
ト、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
2−メトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチ
ルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ラウリル
メタクリレート、ステアリルメタクリレート、ジメチル
アミノエチルメタクリレート等がある。
The unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid,
Maleic acid half-esters such as monoisopropyl maleate and the like, acrylate monomers such as ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate,
Examples include dimethylaminoacrylate and the like, and styrene-based monomers include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, α-ethylstyrene, β-ethylstyrene, vinylstyrene and the like. Comonomer components other than these may also be included. Examples of these include methacrylate, methacrylonitrile, acrylamide, vinyl acetate, and vinyl chloride other than those described above. Specific examples of the methacrylate other than the above, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate,
Examples include 2-methoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, octyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate and the like.

【0021】これらの任意成分としてのコモノマーを用
いる場合メタクリレート系共重合体中の含有量が20重
量%以上になると熱分解性あるいは共重合性を妨げるの
でその含有量を20重量%より少なく抑える必要があ
る。これらコモノマー成分のうち、不飽和カルボン酸は
メタクリレート系共重合体に適度の酸価を与えてセラミ
ックス粉末の分散性および分散安定性を高める作用があ
り、グリーンシート成形性、強度、取扱い性の向上の目
的として、好ましくは10重量%以下、より好ましくは
0.1〜5重量%併用することが望ましい。特に好まし
いのはメタクリル酸である。なお共重合体の好ましい酸
価は使用されるセラミックス粉末の種類、極性、酸性
度、塩基性度、酸量等によって変わってくるので、それ
らに応じて最適の値を選択することが望まれるが、酸価
が高くなり過ぎると脱バインダー時における分解・飛散
性が悪くなる傾向があるので、酸価は0.1〜20、好
ましくは1〜10の範囲に調整するのがよい。またスチ
レン系モノマーは解重合性が優れ、メタクリレート系共
重合体組成物の分解温度を下げる効果があり20重量%
まで添加することも可能である。特に好ましいのはα−
メチルスチレンである。ブロピルアクリレート、ブチル
アクリレートや、2−エチルヘキシルアクリレート等の
アクリレート系モノマーはガラス転移温度調整などグリ
ーンシート成形性、取扱い性の向上を目的として少量併
用しうるが、アクリレート系モノマーの共重合体はメタ
クリレート系モノマーの共重合体に比べ解重合性が劣る
ので、その添加量は10重量%以下、好ましくは5重量
%以下に抑えることが望ましい。
When a comonomer as an optional component is used, if the content in the methacrylate-based copolymer is 20% by weight or more, thermal decomposability or copolymerizability is hindered, so the content must be suppressed to less than 20% by weight. There is. Among these comonomer components, unsaturated carboxylic acids have the effect of imparting an appropriate acid value to the methacrylate-based copolymer to increase the dispersibility and dispersion stability of the ceramic powder, and improve green sheet moldability, strength, and handleability. For the purpose of the above, it is desirable to use 10% by weight or less, more preferably 0.1 to 5% by weight. Particularly preferred is methacrylic acid. Since the preferred acid value of the copolymer varies depending on the type, polarity, acidity, basicity, amount of acid, and the like of the ceramic powder used, it is desirable to select an optimum value according to them. If the acid value is too high, the decomposition / dispersibility at the time of debinding tends to deteriorate, so the acid value is preferably adjusted to 0.1 to 20, preferably 1 to 10. Styrene-based monomers have excellent depolymerizability and have the effect of lowering the decomposition temperature of the methacrylate-based copolymer composition.
It is also possible to add up to. Particularly preferred is α-
It is methylstyrene. Acrylate-based monomers such as propyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate can be used in small amounts for the purpose of improving the green sheet moldability and handleability such as adjusting the glass transition temperature, but the copolymer of the acrylate-based monomer is methacrylate. Since the depolymerization property is inferior to that of the copolymer of the system monomer, it is desirable that the addition amount be 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less.

【0022】本発明のメタクリレート系共重合体を得る
ための重合方法は一切制限されないが、最も一般的な方
法はパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、アゾイ
ソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤の存在下に懸
濁重合、溶液重合、乳化重合等の通常の重合法を採用し
通常−10〜150℃で数分間乃至数時間反応させる方
法である。この場合、必要によっては重合反応中にさら
に連鎖移動剤を添加することもでき、また、触媒量、モ
ノマー濃度等により分子量を調整することが好ましい。
The polymerization method for obtaining the methacrylate-based copolymer of the present invention is not limited at all, but the most common method is the method in the presence of a radical polymerization initiator such as peroxide, hydroperoxide or azoisobutyronitrile. This is a method in which a normal polymerization method such as suspension polymerization, solution polymerization, or emulsion polymerization is employed, and the reaction is usually performed at -10 to 150 ° C for several minutes to several hours. In this case, if necessary, a chain transfer agent can be further added during the polymerization reaction, and the molecular weight is preferably adjusted by the amount of the catalyst, the monomer concentration and the like.

【0023】本発明に使用されるメタクリレート系共重
合体は、分子量によってその効果が異なる。最適分子量
はセラミックス粉末の比表面積、粒子径、粒度分布等に
よって変わってくるので、それらに応じて選択すること
が望まれるが、一般的には下記の方法によって求められ
る分子量が1000〜100万の範囲内の共重合体の含
有率が80%以上、好ましくは90%以上、より好まし
くは95%以上を占めると共に、該分子量範囲における
5万〜20万の最適な基準値に対してそれ以下の分子量
の共重合体と基準値を越える分子量の共重合体との含有
比率が1/1〜9/1、好ましくは2/1〜5/1の範
囲に収まるものである。基準分子量として選択される好
ましい値は15万である。上記分子量範囲外の低分子量
物および高分子量物の占める比率が10重量%を越える
と、低分子量物が多過ぎる場合はバインダーとしての性
能が不十分となって満足なグリーンシート成形性が得ら
れ難くなり、一方高分子量物が多過ぎる場合は脱バイン
ダー時における分解・焼失性が悪くなり、セラミックス
シート中に残存する炭化物の量が無視できなくなるほど
多くなる。また上記好適分子量範囲内の含有比率が上記
要件を満たすものであっても、5万〜20万の最適な基
準値分子量に対して低分子量側の共重合体との含有比率
が上記範囲を越える場合はグリーンシート成形性が悪く
なり、一方高分子量側の共重合体との含有比率が上記範
囲を越える場合はセラミックスシート中の炭化物として
の残存量が多くなる。
The effect of the methacrylate copolymer used in the present invention differs depending on the molecular weight. Since the optimum molecular weight varies depending on the specific surface area, particle size, particle size distribution, etc. of the ceramic powder, it is desirable to select an appropriate molecular weight according to the specific surface area, particle size, particle size distribution, and the like. The content of the copolymer in the range occupies 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and is lower than the optimal reference value of 50,000 to 200,000 in the molecular weight range. The content ratio of the copolymer having a molecular weight to the copolymer having a molecular weight exceeding the reference value falls within the range of 1/1 to 9/1, preferably 2/1 to 5/1. A preferred value selected as the reference molecular weight is 150,000. When the ratio of the low molecular weight compound and the high molecular weight compound outside the above-mentioned molecular weight range exceeds 10% by weight, if the low molecular weight compound is too large, the performance as a binder becomes insufficient and satisfactory green sheet moldability is obtained. On the other hand, when the amount of the high molecular weight substance is too large, the decomposition and burning properties at the time of debinding are deteriorated, and the amount of carbide remaining in the ceramic sheet becomes so large that it cannot be ignored. Further, even if the content ratio within the above preferable molecular weight range satisfies the above requirements, the content ratio with the low molecular weight side copolymer exceeds the above range with respect to the optimal reference molecular weight of 50,000 to 200,000. In this case, the green sheet moldability deteriorates, while when the content ratio with the high molecular weight copolymer exceeds the above range, the amount of carbide remaining in the ceramic sheet increases.

【0024】本発明に使用されるメタクリレート系共重
合体は、上記の選択されたモノマー、モノマー単位の含
有率、分子量等の要件を満たすものであれば他の要件に
関係なくその目的を果たすことができるが、グリーンシ
ート成形性、保形性や取扱い性と脱バインダー時の易分
解性をいっそう優れたものとするには数平均分子量が5
000〜10万、好ましくは1万〜6万の範囲であり、
かつガラス転移温度が0〜80℃、好ましくは20〜6
0℃であることが望まれる。
The methacrylate copolymer used in the present invention fulfills its purpose irrespective of other requirements as long as it satisfies the requirements of the above-mentioned selected monomer, monomer unit content, molecular weight and the like. However, in order to further improve the green sheet moldability, shape retention, handleability, and easy decomposability upon debinding, a number average molecular weight of 5 is required.
000 to 100,000, preferably 10,000 to 60,000,
And a glass transition temperature of 0 to 80C, preferably 20 to 6C.
Desirably, it is 0 ° C.

【0025】本発明において使用されるセラミックス粉
の化学成分は特に限定されず、低温焼成用など公知の
セラミック絶縁材料を適宜用いうるが、本発明において
より効果的なセラミックス粉末はアルミナ、ジルコニ
ア、マグネシア、ベリリア、ムライト、コーディライ
ト、スピネル、フォルステライト、アノーサイト、セル
ジアン、クリノエンスタタイトおよびシリカの群から選
ばれた少なくとも一種である。
The chemical composition of the ceramic powder used in the present invention is not particularly limited, and a known ceramic insulating material such as for low-temperature firing can be used as appropriate. In the present invention, the more effective ceramic powder is alumina, zirconia, magnesia, or the like. , Beryllia, mullite, cordierite, spinel, forsterite, anorthite, Celsian, clinoenstatite and silica.

【0026】本発明において使用されるより好ましいセ
ラミックス粉末としては、例えばSiO、Al
、CaO、Bおよび必要に応じてMgOお
よびTiOを含むガラス組成粉末と、アルミナ、ジル
コニア、マグネシア、ベリリア、ムライト、コーディラ
イト、フォルステライト、スピネル、アノーサイト、セ
ルジアンおよびクリノエンスタタイトシリカの群から選
ばれる少なくとも一種の無機フィラー粉末との原料混合
物を使用してなるものである。さらに好ましくはセラミ
ックス粉末が酸化物換算表記で SiO 30〜70重量% Al 6〜25重量% CaO 5〜25重量% MgO 1〜10重量% B 3〜50重量% TiO 1〜15重量% の組成範囲で、総量が95重量%以上となるガラス組成
粉末40〜60重量%と、アルミナ、ジルコニア、マグ
ネシア、ベリリア、ムライト、コーディライト、フォル
ステライト、スピネル、アノーサイト、セルジアン、ク
リノエンスタタイトおよびシリカの群から選ばれる少な
くとも一種の無機フィラー粉末60〜40重量%との原
料混合物を使用してなるものである。
More preferred ceramic powders used in the present invention include, for example, SiO 2 , Al
A glass composition powder containing 2 O 3 , CaO, B 2 O 3 and, if necessary, MgO and TiO 2 , alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite, cordierite, forsterite, spinel, anorthite, celzian and clino It is obtained by using a raw material mixture with at least one kind of inorganic filler powder selected from the group of enstatite silica. More preferably, the ceramic powder is expressed in terms of oxide as SiO 2 30 to 70% by weight Al 2 O 3 6 to 25% by weight CaO 5 to 25% by weight MgO 1 to 10% by weight B 2 O 3 3 to 50% by weight TiO 2 40 to 60% by weight of a glass composition powder having a total amount of 95% by weight or more in a composition range of 1 to 15% by weight, alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite, cordierite, forsterite, spinel, anorthite, and Celsian , A raw material mixture of at least one inorganic filler powder selected from the group consisting of silica, clinoenstatite and silica at 60 to 40% by weight.

【0027】無機フィラーは基板の機械的強度の向上や
熱膨張係数を制御するのに有効であり、とくにアルミ
ナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、アノーサ
イトはその効果が優れている。無機フィラーの割合が6
0重量%を越えると焼結しにくくなり、1000℃以下
で焼結することができなくなる。また40重量%未満で
は、熱膨張係数の制御や低誘電率の基板が得られなくな
る。また、ガラスの組成範囲はSiOが30〜70重
量%の範囲であることが好ましく、30重量%未満の場
合はガラス層の強度や安定性が低下し、また誘電率や熱
膨張係数が高くなり所望の値から外れる。また70重量
%より多くなると焼成基板の熱膨張係数が高くなり、ま
た1000℃以下の焼成が困難となる。さらにAl
は6〜25重量%の範囲で配合することが好ましい。
6重量%未満ではガラス相中の強度が低下するうえ、1
000℃以下での焼成が困難となる。25重量%を越え
るとガラス組成をフリット化する温度が高くなり過ぎ
る。CaOは5〜25重量%の範囲で配合するのが好ま
しい。5重量%より少なくなると所望の熱膨張係数が得
られなくなり、また1000℃以下での焼成が困難とな
り、25重量%を越えると誘電率や熱膨張係数が大きく
なる。MgOは1〜10重量%の範囲で配合することが
好ましく、これによりガラスの溶融温度の制御が容易に
なる。10重量%を越えると得られる基板の熱膨張係数
が高くなる。Bはガラスフリットを1300〜1
450℃付近の温度で溶解するためとセラミックスの焼
成温度をAlが多い場合でも誘電率、強度、熱膨
張係数、焼結密度などの電気、機械および熱的特性を損
なうことのないように焼成温度を800〜1000℃の
範囲に制御するために配合することが好ましく、配合量
としては3〜50重量%の範囲が好ましい。3重量%未
満ではBが多すぎるとセラミックスの強度が低下
しやすく、また50%を越えるとガラスの安定性が低下
し、無機フィラー(結晶)とガラスとの反応による再結
晶化が速くなる。50重量%を越えると多層基板とした
場合にガラス相が滲み出る現象が起こりやすくなる。
The inorganic filler is effective for improving the mechanical strength of the substrate and for controlling the coefficient of thermal expansion. In particular, alumina, zirconia, mullite, cordierite and anorthite have excellent effects. The ratio of inorganic filler is 6
If it exceeds 0% by weight, sintering becomes difficult, and sintering at 1000 ° C. or lower becomes impossible. If it is less than 40% by weight, it becomes impossible to control the thermal expansion coefficient and obtain a substrate having a low dielectric constant. Further, the composition range of the glass is preferably such that SiO 2 is in the range of 30 to 70% by weight. Deviates from a desired value. On the other hand, if it exceeds 70% by weight, the thermal expansion coefficient of the fired substrate becomes high, and it becomes difficult to fire at 1000 ° C. or lower. Furthermore, Al 2 O
3 is preferably blended in the range of 6 to 25% by weight.
If the content is less than 6% by weight, the strength in the glass phase decreases, and
Baking at 000 ° C. or lower becomes difficult. If it exceeds 25% by weight, the temperature at which the glass composition is fritted becomes too high. CaO is preferably blended in the range of 5 to 25% by weight. If it is less than 5% by weight, a desired coefficient of thermal expansion cannot be obtained, and firing at 1000 ° C. or less becomes difficult. If it exceeds 25% by weight, the dielectric constant and the coefficient of thermal expansion become large. MgO is preferably blended in the range of 1 to 10% by weight, which makes it easy to control the melting temperature of the glass. If it exceeds 10% by weight, the obtained substrate has a high coefficient of thermal expansion. B 2 O 3 has a glass frit of 1300 to 1
In order to melt at a temperature of around 450 ° C. and to set the firing temperature of the ceramics to a value higher than Al 2 O 3 , the electrical, mechanical and thermal properties such as the dielectric constant, strength, coefficient of thermal expansion and sintered density are not impaired. In order to control the sintering temperature in the range of 800 to 1000 ° C., it is preferable that the amount is 3 to 50% by weight. If the content is less than 3% by weight, the strength of the ceramic tends to decrease if the content of B 2 O 3 is too large, and if the content exceeds 50%, the stability of the glass decreases, and the recrystallization due to the reaction between the inorganic filler (crystal) and the glass may occur. Be faster. If the content exceeds 50% by weight, the phenomenon of oozing out of the glass phase when a multilayer substrate is formed is likely to occur.

【0028】TiOは1〜15重量%の範囲で配合す
ることが好ましい。本発明の低温焼成セラミックス基板
は焼成前には非晶質ガラスと無機フィラーとの混合物で
あるが、フィラーの種類によっては非晶質ガラスとセラ
ミックスと結晶化ガラスの部分結晶化セラミックスとな
っていると推定される。TiOは結晶化ガラスの生成
において有効な核形成物質として作用し、上記範囲で特
に効果が顕著である。
It is preferable that TiO 2 is blended in a range of 1 to 15% by weight. The low-temperature fired ceramic substrate of the present invention is a mixture of amorphous glass and an inorganic filler before firing, but depending on the type of filler, is a partially crystallized ceramic of amorphous glass, ceramic, and crystallized glass. It is estimated to be. TiO 2 acts as an effective nucleating substance in the production of crystallized glass, and the effect is particularly remarkable in the above range.

【0029】ガラス粉末40〜60重量%に対してアル
ミナ、ジルコニア、マグネシア、ベリリア、ムライト、
コージェライト、フォルステライト、スピネル、アノー
サイト、セルジアン、クリノエンスタタイトおよびシリ
カから選ばれた少なくとも一種の無機フィラー粉末を6
0〜40重量%添加した原料混合物が好ましいことは前
記したが、無機フィラー粉末の量をこの範囲とすること
によりセラミックスの焼成温度を800〜1000℃と
し、強度、誘電率、熱膨張係数、焼結密度、体積固有抵
抗、収縮率を所望の特性とすることができる。
Alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite,
At least one inorganic filler powder selected from cordierite, forsterite, spinel, anorthite, serdian, clinoenstatite and silica;
As described above, a raw material mixture added with 0 to 40% by weight is preferable. However, by setting the amount of the inorganic filler powder in this range, the firing temperature of the ceramic is set to 800 to 1000 ° C., and the strength, dielectric constant, coefficient of thermal expansion, It is possible to obtain desired characteristics such as a consolidated density, a volume specific resistance, and a shrinkage ratio.

【0030】無機フィラーと組合せるガラス粉末は不純
物として、通常0〜5重量%までのNaO、KO、
BaO、PbO、Fe、Mn酸化物、Cr酸化
物、NiO、Co酸化物を含有することができる。また
ガラス粉末と組合せる無機フィラー粉末も上記ガラス粉
末と同様の不純物を5重量%まで含有しうる。ガラスの
作製法の典型例は原料であるSiO、Al、C
aO、MgO、B、TiOを所定の配合組成と
なるように混合し、1250〜1450℃で溶融後、急
冷し、ガラスフリットにしてから粉砕して0.5〜3μ
mの微細な粉末にする方法である。原料は高純度の炭酸
塩、酸化物、水酸化物などを使用できる。またガラス粉
末の種類や組成によっては99.99%以上の超高純度
なアルコキシドや有機金属の溶液原料を使用し、ゾル・
ゲル法で均質に作製した粉末を使用すると低誘電率で、
緻密で、高強度なセラミックス基板が得られるので好ま
しい。
The glass powder used in combination with the inorganic filler usually contains, as impurities, 0 to 5% by weight of Na 2 O, K 2 O,
BaO, PbO, Fe 2 O 3 , Mn oxide, Cr oxide, NiO, Co oxide can be contained. Further, the inorganic filler powder used in combination with the glass powder may also contain up to 5% by weight of the same impurities as in the above glass powder. Typical examples of the method for producing glass are raw materials such as SiO 2 , Al 2 O 3 and C
aO, MgO, B 2 O 3 , and TiO 2 are mixed so as to have a predetermined composition, melted at 1250 to 1450 ° C., rapidly cooled, made into a glass frit, and then pulverized to 0.5 to 3 μm.
This is a method for making a fine powder of m. As a raw material, a high-purity carbonate, oxide, hydroxide, or the like can be used. Also, depending on the type and composition of the glass powder, a solution raw material of an ultra-high purity alkoxide or an organic metal of 99.99% or more is used.
Using a powder made homogeneously by the gel method results in a low dielectric constant,
It is preferable because a dense and high-strength ceramic substrate can be obtained.

【0031】本発明で使用するセラミックス粉末は粒子
径が0.05〜4μm、比表面積が5〜20m2 /gの
範囲のものを選択することを要する。より好ましい粒子
径の範囲は0.5から2μmである。余り細かすぎると
焼成後の収縮率が大きくなり高精度のグリーンシートが
得られない。比表面積がこの範囲にあるとグリーンシー
トの成形性が良く、焼成後の収縮率が小さくなるので好
ましい。
The ceramic powder used in the present invention must have a particle size of 0.05 to 4 μm and a specific surface area of 5 to 20 m 2 / g . More preferred particles
The diameter range is from 0.5 to 2 μm. If it is too fine, the shrinkage after firing becomes large, and a high-precision green sheet cannot be obtained. When the specific surface area is in this range, the green sheet has good moldability and the shrinkage after firing is small, which is preferable.

【0032】本発明のグリーンシート用のスラリーは、
メタクリレート系共重合体が、ブチルメタクリレート、
β位にアルキル側鎖を有する炭素数8以上のメタクリレ
ート、ヒドロキシル基含有メタクリレートおよびシクロ
アルキル基含有メタクリレートから選択されるメタクリ
レート単位が80重量%以上を占めると共に、該ブチル
メタクリレート単位の含有量が50重量%以上であるメ
タクリレート系共重合体を、バインダーとして溶媒に溶
解し、この溶液にセラミックス粉末を分散させることに
よって製造することができる。溶媒は水溶性或いは有機
系の溶媒が使用できる。バインダーによっては水溶性の
溶液に有機溶媒を加えてもよい。この時使用される有機
溶媒はバインダーや可塑剤が溶解しうるものであればよ
い。たとえばメチルセルソルブ、エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ、メチルエチルケトン、ジオキサン、ア
セトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、イソブ
チルアルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒド
ロフラン、ジメチルスルフォキシド、γ−ブチロラクト
ン、トルエンなどやこれらのうちの1種以上を含有する
有機溶媒混合物が用いられる。
The slurry for the green sheet of the present invention comprises:
Methacrylate copolymer, butyl methacrylate,
A methacrylate unit selected from a methacrylate having 8 or more carbon atoms having an alkyl side chain at the β-position, a hydroxyl group-containing methacrylate and a cycloalkyl group-containing methacrylate accounts for 80% by weight or more, and the content of the butyl methacrylate unit is 50% by weight. % Of the methacrylate-based copolymer is dissolved in a solvent as a binder, and a ceramic powder is dispersed in the solution. As the solvent, a water-soluble or organic solvent can be used. Depending on the binder, an organic solvent may be added to a water-soluble solution. The organic solvent used at this time may be any one in which the binder and the plasticizer can be dissolved. For example, methylcellosolve, ethylcellosolve, butylcellosolve, methylethylketone, dioxane, acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, toluene, and one or more of these. An organic solvent mixture is used.

【0033】本発明のグリーンシート形成用のスラリー
の組成物としては、次の範囲で選択するのが好ましい。 (a)セラミックス粉末 ;70〜96重量% (b)メタクリレート系共重合体;30〜4重量% (c)溶媒 ;上記セラミックス粉
末とメタクリレート系共重合体成分の和に対して30〜
80重量%。
The composition of the slurry for forming a green sheet of the present invention is preferably selected in the following range. (A) ceramic powder; 70 to 96% by weight (b) methacrylate-based copolymer; 30 to 4% by weight (c) solvent: 30 to 90% based on the sum of the above-mentioned ceramic powder and methacrylate-based copolymer component
80% by weight.

【0034】上記以外に必要に応じて可塑剤、分散剤、
沈澱防止剤、焼結助剤等を含有させうる。上記において
より好ましくは、セラミックス粉末とメタクリレート系
共重合体の組成をそれぞれ75〜85重量%、25〜1
5重量%の範囲に選択するのがよい。メタクリレート系
共重合体成分が30重量%を越えると焼成時に反り、う
ねりやクラックが発生したり、グリーンシート積層時の
回路のずれが起こりやすくなるとともに、焼成時の脱バ
インダーが困難となる。また4重量%未満ではバインダ
ーとしての結合力が弱くなってグリーンシート成型性が
劣り、ひびや割れが生じやすくなる。また、溶媒が80
重量%を越えるとスラリー粘度が低くポリエステルフィ
ルム上への成形が困難となるとともに、乾燥に時間を要
する。30重量%未満ではスラリー粘度が高く成形が困
難になる。
In addition to the above, if necessary, a plasticizer, a dispersant,
An anti-settling agent, a sintering aid and the like may be contained. More preferably, the composition of the ceramic powder and the methacrylate-based copolymer is 75 to 85% by weight,
It is better to select in the range of 5% by weight. If the methacrylate-based copolymer component exceeds 30% by weight, warping and swelling and cracking occur during firing, circuit misalignment during green sheet lamination tends to occur, and binder removal during firing becomes difficult. If the content is less than 4% by weight, the bonding strength as a binder is weakened, so that the green sheet moldability is poor, and cracks and cracks are liable to occur. When the solvent is 80
If the amount is more than 10% by weight, the viscosity of the slurry is so low that molding on a polyester film becomes difficult and drying takes time. If it is less than 30% by weight, the slurry viscosity is so high that molding becomes difficult.

【0035】上記組成の混合物をボールミルやアトライ
ターでたとえば20〜48時間粉砕・混合し、スラリー
を作製する。またスラリーの粘度を調整するために必要
に応じて上記の溶媒を添加する。さらに、必要に応じて
可塑剤として、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート、ポリエチレングリコール、グリセリンなどを分散
剤としてソルビタン酸エステル、アルキレングリコー
ル、ポリカルボン酸類などを添加することができる。こ
のようにして得られたスラリーはドクタブレードを用い
てポリエステルなどの高分子フィルム上に連続的に厚さ
0.01mm〜0.5mmに成形する。次いで80〜1
20℃の温度で加熱して溶媒類を蒸発させ、セラミック
ス・グリーンシートにする。
The mixture having the above composition is ground and mixed with a ball mill or an attritor for, for example, 20 to 48 hours to prepare a slurry. Further, the above-mentioned solvent is added as needed to adjust the viscosity of the slurry. Further, if necessary, sorbitan acid esters, alkylene glycols, polycarboxylic acids and the like can be added as dispersing agents such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, polyethylene glycol and glycerin as plasticizers. The slurry thus obtained is continuously formed on a polymer film such as polyester using a doctor blade to a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm. Then 80-1
The mixture is heated at a temperature of 20 ° C. to evaporate the solvents and form a ceramic green sheet.

【0036】本発明のセラミックス・グリーンシートの
厚みは0.01〜0.5mmの範囲であり、好ましくは
0.05〜0.2mmである。厚さが0.5mmを越え
ると、グリーンシートを積層して多層配線基板を形成し
たとき基板が厚くなり、一方0.01mm未満の薄さで
はハンドリングに問題が生じ好ましくない。かくして得
られたセラミックス・グリーンシートは使用された粉
体、バインダーとしてのメタクリレート系共重合体や可
塑剤等の種類、含有量等によって異なるが、5〜50k
g/cmの引張り強度を有しており取扱いにも充分耐
えるものである。
The thickness of the ceramic green sheet of the present invention is in the range of 0.01 to 0.5 mm, preferably 0.05 to 0.2 mm. When the thickness exceeds 0.5 mm, the substrate becomes thick when green sheets are laminated to form a multilayer wiring board. On the other hand, when the thickness is less than 0.01 mm, there is a problem in handling, which is not preferable. The ceramic green sheet thus obtained varies depending on the powder used, the type and content of the methacrylate-based copolymer and the plasticizer as the binder, and the content is 5 to 50 k.
It has a tensile strength of g / cm 2 and is sufficiently resistant to handling.

【0037】続いて、得られたセラミックス・グリーン
シートは、そのヴィアホール部に印刷、スキージ、ディ
スペンサあるいはローラなどの埋め込み法によってタン
グステン、モリブデン、銅、銀、銀−パラジウムまたは
金などの導体ペーストを充填してヴィアホール内に配線
の層間隔接続用の導体を形成する。本発明の樹脂バイン
ダを使用することによって導体の焼成時に脱バインダが
容易にしかも短時間に可能であるので銅、タングステ
ン、モリブデンを主体とする導体が好ましく使用でき
る。
Subsequently, the obtained ceramic green sheet is coated with a conductive paste such as tungsten, molybdenum, copper, silver, silver-palladium or gold in the via hole by printing, squeegee, dispenser or roller. Filling is performed to form a conductor for connection between wiring layers in the via hole. By using the resin binder of the present invention, the binder can be easily removed in a short time when the conductor is fired, so that a conductor mainly composed of copper, tungsten, and molybdenum can be preferably used.

【0038】また必要に応じてシート表面に所定の導
体、絶縁体または抵抗体パターンを印刷する。またヴィ
アホールを形成するのと同様の方法でガイド穴をあけ
る。次に必要な枚数のシートをガイド孔を用いて積み重
ね、90〜130℃の温度で50〜200kg/cm
の圧力で接着し、多層基板からなるシートを作製する。
セラミックス・グリーンシートの焼成雰囲気は導体の種
類によって異なるが、銅、ニッケル、タングステン、モ
リブテンなどの金属の場合は、水蒸気を含む不活性雰囲
気中でバインダーを分解、蒸発させる。次に酸素を3か
ら100ppmの範囲含有し、残部が窒素またはアルゴ
ンなどの中性ガスあるいは水蒸気で制御した雰囲気中で
焼成できる。
As required, a predetermined conductor, insulator or resistor pattern is printed on the sheet surface. Also, a guide hole is formed in the same manner as in forming a via hole. Next, the necessary number of sheets are stacked using the guide holes, and the temperature is set to 90 to 130 ° C. and 50 to 200 kg / cm 2.
To produce a sheet composed of a multilayer substrate.
The firing atmosphere of the ceramic green sheet varies depending on the type of the conductor. In the case of metals such as copper, nickel, tungsten, and molybdenum, the binder is decomposed and evaporated in an inert atmosphere containing water vapor. Next, it can be fired in an atmosphere containing oxygen in the range of 3 to 100 ppm and the balance being controlled by a neutral gas such as nitrogen or argon or steam.

【0039】特に焼成は有機バインダを蒸発させる温度
として300〜500℃の温度を用い30分から数時間
保持してバインダーを分解させ、蒸発させると好まし
い。特に低温焼成用セラミック多層基板の場合の焼結温
度は800〜1000℃が好ましい。こうして焼成セラ
ミック多層基板を得る。セラミックス・グリーンシート
焼成後の多層基板中に残存する炭素量は250ppm以
下であるべきである。そうでないと焼成後の基板の強度
低下、気孔率の増加、誘電率の増加、誘電損失(tan
δ)の増加または絶縁抵抗の低下などの問題を生じ、多
層基板として使用できなくなる。また残留炭素の量は1
00ppm以下、より好ましくは50ppm以下である
ことが好ましい。
In particular, the firing is preferably performed by using a temperature of 300 to 500 ° C. as a temperature for evaporating the organic binder, maintaining the binder for 30 minutes to several hours to decompose and evaporate the binder. In particular, the sintering temperature in the case of a ceramic multilayer substrate for low-temperature firing is preferably 800 to 1000 ° C. Thus, a fired ceramic multilayer substrate is obtained. The amount of carbon remaining in the multilayer substrate after firing the ceramic green sheet should be 250 ppm or less. Otherwise, the strength of the substrate after firing decreases, the porosity increases, the dielectric constant increases, and the dielectric loss (tan) increases.
This causes problems such as an increase in δ) or a decrease in insulation resistance, which makes it impossible to use the multilayer substrate. The amount of residual carbon is 1
It is preferably at most 00 ppm, more preferably at most 50 ppm.

【0040】本発明においてグリーンシートを積層して
多層化する場合標準的には4〜50層であるが、好まし
い層数は5〜15である。この範囲にあるとバインダー
の分解、蒸発が短時間に可能になり残留炭素量も50p
pm以下となる。本発明のメタクリレート系共重合体の
分解機構は明確でないが、メタクリレート系共重合体は
メタクリレート単位のメチレン基骨格のα位に水素を持
たないので熱によってC−C主鎖が切断されてモノマー
単位に分解し、このモノマー単位がガス化、飛散するこ
とよってメタクリレート系共重合体の分解が起こるもの
と予想される。
In the present invention, when the green sheets are laminated to form a multilayer, the number is typically 4 to 50, but the preferred number is 5 to 15. Within this range, the binder can be decomposed and evaporated in a short time, and the residual carbon content is 50 p.
pm or less. Although the decomposition mechanism of the methacrylate-based copolymer of the present invention is not clear, the methacrylate-based copolymer has no hydrogen at the α-position of the methylene group skeleton of the methacrylate unit. It is expected that this monomer unit will be gasified and scattered to cause the decomposition of the methacrylate copolymer.

【0041】本発明のメタクリレート系共重合体バイン
ダーを使用するとおよそ300℃の低温度でバインダー
の分解が起こり始め、500℃の温度でほぼ完了するの
でガラス−セラミックスの組成を用いてなるグリーンシ
ートの場合では、ガラスの焼結が開始する600℃より
低い温度でバインダーが分解・蒸発するので好都合であ
る。
When the methacrylate copolymer binder of the present invention is used, the decomposition of the binder starts to occur at a low temperature of about 300 ° C., and almost completes at a temperature of 500 ° C. Therefore, the green sheet using the glass-ceramic composition is used. In some cases, it is advantageous because the binder decomposes and evaporates at a temperature lower than 600 ° C., at which sintering of the glass begins.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受
けるものではなく、明細な記載の趣旨に沿って、変更し
て実施する態様はすべて本発明に含まれる。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be modified and implemented in accordance with the spirit of the specification. All aspects are included in the present invention.

【0043】[0043]

【参考例】以下の参考例では濃度、組成はすべて重量%
で表わす。分子量の測定は下記によって行なった。 測定装置:WATERS社製のゲルパーミレーションク
ロマトグラフィー「M−410」 検出器:示差屈折計 使用カラム:WATERS社製のウルトラスタイラジェ
ル(7.8mmφ×300mmL)×4本 標準物質:ポリスチレン 測定条件:流量 1cc/min(THF) 温度 40℃
[Reference example] In the following reference examples, the concentration and composition are all% by weight.
Expressed by The molecular weight was measured as follows. Measuring apparatus: Gel permeation chromatography "M-410" manufactured by WATERS Detector: Differential refractometer Column used: Ultra Styragel gel (7.8 mmφ × 300 mmL) manufactured by WATERS × 4 Standard substance: polystyrene Measurement conditions: Flow rate 1cc / min (THF) Temperature 40 ° C

【0044】<バインダー合成> 参考例1 攪拌機、温度計、窒素導入管、モノマー滴下ロートおよ
び重合開始剤滴下ロートを備えたセパラブルフラスコ
に、溶剤としてトルエン80重量部をいれ、窒素導入管
から窒素を吹き込んでフラスコ内に窒素置換する。また
モノマー滴下ロートにはイソブチルメタクリレート90
重量部、n−ブチルメタクリレート9重量%、メタクリ
ル酸1重量部よりなるモノマー混合物100重量部を、
重合開始剤滴下ロートにはトルエン30重量部にアゾビ
スイソブチロニトリル1.8重量部を溶かした溶液を仕
込んでおく。次いでフラスコを60℃に昇温し、同温度
に保って攪拌しながらモノマーと重合開始剤を2時間か
けて滴下し、同温度でさらに2時間攪拌を続けた後、内
温を80℃まで高めてさらに2時間加熱攪拌してから冷
却降温しメタクリレート系共重合体(I)を得た。得ら
れた共重合体(I)の分子量分布を前述の方法で測定
し、数平均分子量を求めると共に、ガラス転移温度(T
g)および酸価を求め、また共重合体(I)を白金るつ
ぼに所定量入れて窒素気流中で600℃まで昇温し、同
温度で2時間保持したときの残存炭化物量を測定した。
その結果は、分子量1000〜100万の含有率91
%、分子量1000〜15万/15万〜100万(重量
比)は3/1、数平均分子量2万、Tg46℃、残存炭
化物量は70ppmであった。
<Synthesis of Binder> Reference Example 1 A separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, a monomer dropping funnel and a polymerization initiator dropping funnel was charged with 80 parts by weight of toluene as a solvent. To replace the atmosphere in the flask with nitrogen. In addition, isobutyl methacrylate 90 is added to the monomer dropping funnel.
100 parts by weight of a monomer mixture consisting of 9 parts by weight of n-butyl methacrylate, 1 part by weight of methacrylic acid,
A solution prepared by dissolving 1.8 parts by weight of azobisisobutyronitrile in 30 parts by weight of toluene is charged into the polymerization initiator dropping funnel. Then, the temperature of the flask was raised to 60 ° C., and the monomer and the polymerization initiator were added dropwise over 2 hours while stirring at the same temperature. After continuing stirring at the same temperature for another 2 hours, the internal temperature was raised to 80 ° C. After further heating and stirring for 2 hours, the mixture was cooled and cooled to obtain a methacrylate copolymer (I). The molecular weight distribution of the obtained copolymer (I) was measured by the above-described method, and the number average molecular weight was determined, and the glass transition temperature (T
g) and acid value were determined, and a predetermined amount of the copolymer (I) was placed in a platinum crucible, heated to 600 ° C. in a nitrogen stream, and the amount of residual carbide was measured when the temperature was maintained at the same temperature for 2 hours.
As a result, it was found that the content was 91
%, Molecular weight of 1,000 to 150,000 / 150,000 to 1,000,000 (weight ratio) was 3/1, number average molecular weight was 20,000, Tg was 46 ° C., and residual carbon amount was 70 ppm.

【0045】参考例2 モノマーをイソブチルメタクリレート40重量部、n−
ブチルメタクリレート40重量部、2−エチルヘキシル
メタクリレート17.5重量部、メタクリル酸2.5重
量部よりなる組成にした以外は参考例1と同様にしてメ
タクリレート系共重合体(V)を得た。参考例1と同様
に測定した結果は、分子量1000〜100万の含有率
94%、分子量1000〜15万/15万〜100万
(重量比)は5/1、数平均分子量4.5万、Tg27
℃、残存炭化物量は90ppmであった。
REFERENCE EXAMPLE 2 A monomer was composed of 40 parts by weight of isobutyl methacrylate and n-
A methacrylate copolymer (V) was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that the composition was composed of 40 parts by weight of butyl methacrylate, 17.5 parts by weight of 2-ethylhexyl methacrylate, and 2.5 parts by weight of methacrylic acid. As a result of measurement in the same manner as in Reference Example 1, the content was 94% with a molecular weight of 1,000 to 1,000,000, the molecular weight was 1,000 to 150,000 / 150,000 to 1,000,000 (weight ratio) was 5/1, and the number average molecular weight was 45,000. Tg27
° C and the amount of residual carbide was 90 ppm.

【0046】参考例3〜8 以下、同様にしてメタクリレート系共重合体(II)〜
(IV)および(VI)〜(VIII)を得た。モノマ
ー組成の濃度はすべて重量%で表わす。 A.バインダー 下記のメタクリレート系共重合体をバインダーとして使
用した。 メタクリレート系共重合体(I) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート90% n−ブチルメタクリレート9% ビニルポリマー成分;メタクリル酸1% メタクリレート系共重合体(II) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート81% n−ブチルメタクリレート9% 2−ヒドロキシエチルメタクリレート9% ビニルポリマー成分;メタクリル酸1% メタクリレート系共重合体(III) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート81% n−ブチルメタクリレート9% 2−ヒドロキシルプロピルメタクリレート9% ビニルポリマー成分;メタクリル酸1% メタクリレート系共重合体(IV) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート81% n−ブチルメタクリレート9% シクロヘキシルメタクリレート9% ビニルポリマー成分;メタクリル酸1% メタクリレート系共重合体(V) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート40% n−ブチルメタクリレート40% 2−エチルヘキシルメタクリレート17.5% ビニルポリマー成分;メタクリル酸2.5% メタクリレート系共重合体(VI) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート40% n−ブチルメタクリレート40% 2−ヒドロキシエチルメタクリレート17.5% ビニルポリマー成分;メタクリル酸2.5% メタクリレート系共重合体(VII) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート40% n−ブチルメタクリレート40% 2−ヒドロキシプロピルメタクリレート17.5% ビニルポリマー成分;メタクリル酸2.5% メタクリレート系共重合体(VIII) メタクリレート成分;イソブチルメタクリレート40% n−ブチルメタクリレート40% ビニルポリマー成分;メタクリル酸2.5 α−メチルスチレン17.5%
Reference Examples 3 to 8 Hereinafter, methacrylate copolymers (II) to
(IV) and (VI) to (VIII) were obtained. All monomer composition concentrations are expressed in weight percent. A. Binder The following methacrylate copolymer was used as a binder. Methacrylate copolymer (I) Methacrylate component; isobutyl methacrylate 90% n-butyl methacrylate 9% Vinyl polymer component; methacrylic acid 1% Methacrylate copolymer (II) Methacrylate component; isobutyl methacrylate 81% n-butyl methacrylate 9% 2-hydroxyethyl methacrylate 9% vinyl polymer component; methacrylic acid 1% methacrylate-based copolymer (III) methacrylate component; isobutyl methacrylate 81% n-butyl methacrylate 9% 2-hydroxypropyl methacrylate 9% vinyl polymer component; methacrylic acid 1 % Methacrylate-based copolymer (IV) methacrylate component: isobutyl methacrylate 81% n-butyl methacrylate 9% cyclohexyl methacrylate 9% vinyl polymer component; methacrylic acid 1% methacrylate copolymer (V) methacrylate component; isobutyl methacrylate 40% n-butyl methacrylate 40% 2-ethylhexyl methacrylate 17.5% vinyl polymer component; methacrylic acid 2.5% methacrylate Methacrylate component; isobutyl methacrylate 40% n-butyl methacrylate 40% 2-hydroxyethyl methacrylate 17.5% vinyl polymer component; methacrylic acid 2.5% methacrylate copolymer (VII) methacrylate component; Isobutyl methacrylate 40% n-butyl methacrylate 40% 2-hydroxypropyl methacrylate 17.5% vinyl polymer component; methacrylic acid 2.5% methacrylate copolymer ( III) methacrylate component; isobutyl methacrylate 40% 40% n-butyl methacrylate polymer component; methacrylate 2.5 alpha-methylstyrene 17.5%

【0047】B.溶媒 トルエン、メチルエチルケトンの混合溶媒 C.可塑剤 ジオクチルフタレート E.セラミックス成分 アルミナ粉末 平均粒径 0.8μm コージェライト粉末 平均粒径 1.0μm ガラス−セラミックス粉末においてアルミナ(無機
フィラー)粉末を50%、ガラス粉末50%、ガラス組
成はSiO;60,CaO;15,Al;1
3,MgO;5,B;4,TiO;3である。
ガラス粉末は予めアトライターにて微粉砕し、粉末の平
均粒径2.2μm、比表面積5.0m/gのものを使
用した。 ガラス−セラミックス粉末においてセラミックス
(無機フィラー)粉末は50%で、ムライト粉末を25
%、スピネル5%、シリカ20%を含む。ガラス粉末は
50%で、ガラス組成はSiO;54,CaO;2
0,Al;13,MgO;2,B;8,T
iO;3である。ガラス粉末は予めアトライターにて
微粉砕し、粉末の平均粒径1.5μm、比表面積5.2
/gのものを使用した。
B. Solvent Mixed solvent of toluene and methyl ethyl ketone Plasticizer dioctyl phthalate E. Ceramic component Alumina powder Average particle diameter 0.8 μm Cordierite powder Average particle diameter 1.0 μm In glass-ceramic powder, 50% alumina (inorganic filler) powder, 50% glass powder, glass composition: SiO 2 ; 60, CaO; , Al 2 O 3 ; 1
3, MgO; 5, B 2 O 3 ; 4, TiO 2 ;
The glass powder was finely pulverized with an attritor in advance, and a powder having an average particle size of 2.2 μm and a specific surface area of 5.0 m 2 / g was used. In the glass-ceramic powder, 50% of ceramic (inorganic filler) powder and 25% of mullite powder are used.
%, 5% spinel and 20% silica. Glass powder is 50%, glass composition is SiO 2 ; 54, CaO; 2
0, Al 2 O 3 ; 13, MgO; 2, B 2 O 3 ; 8, T
iO 2 ; The glass powder was finely pulverized with an attritor in advance, and the average particle size of the powder was 1.5 μm and the specific surface area was 5.2.
m 2 / g was used.

【0048】[0048]

【実施例】【Example】

実施例1〜12 <グリーンシートの製造> A.スラリーの調製 上記セラミックス粉末〜85%に上記メタクリレー
ト系共重合体(I)〜(VIII)をバインダーとして
15%、およびこれらのセラミックス粉末とバインダー
の和に対して分散媒としてトルエン/メチルエチルケト
ン(1/1)混合溶媒40%、可塑剤としてジオクチル
フタレートをアトライターで混合してスラリーとした。
調製した組成を表1に示す。 B.グリーンシートの作製 成形はドクターブレード法によって行った。得られたグ
リーンシート(A〜L)の膜厚を表1に示した。 <多層基板の製造> C.印刷、積層 得られたグリーンシート(A〜L)を金型によるパンチ
ブレスにてヴィアホール径200μmの穴を2000本
加工した。そしてスクリーン印刷法でB、C、E、Fに
ついては銅の厚膜ペースト(粘度1万〜2万cp)、
A、D、G〜Lについてはタングステンの厚膜ペースト
(粘度1万〜2万cp)を埋め込み、配線の層間接続用
の導体を形成する。またグリーンシートの表面に上記と
同じ金属組成であるが、粘度を低目に調整(5千〜1万
5千cp)した膜厚ペーストを用いて所定の回路パター
ンを印刷する。銅またはタングステンを印刷された6枚
のグリーンシートをガイド穴を用いて積み重ね、120
℃で、150kg/cmめ圧力で熱圧着し6層からな
る多層セラミックス・グリーンシートを作製した。 D.脱バインダー 得られた6層からなる多層セラミックス・グリーンシー
トを酸素3〜5ppm含有する窒素気流中で550℃ま
で300℃/時間で昇温し、同温度で2時間保持して脱
バインダーを行った。 E.焼結 脱バインダーしたグリーンシートA,D,G〜Lは16
00℃で、グリーンシートB,Eは1000℃で、グリ
ーンシートC,Fは900℃でそれぞれ0.5時間保持
して焼結し、セラミックス多層基板を得た。また、回路
パターンを印刷していないグリーンシートも同様に積
層、脱バインダー、焼結して焼結基板を得、その特性を
表1に示した。
Examples 1 to 12 <Production of Green Sheet> Preparation of Slurry 15% of the above methacrylate-based copolymer (I) to (VIII) as a binder in 85% of the above ceramic powder, and toluene / methyl ethyl ketone (1/1) as a dispersion medium with respect to the sum of these ceramic powder and the binder. 1) 40% of a mixed solvent and dioctyl phthalate as a plasticizer were mixed with an attritor to form a slurry.
Table 1 shows the prepared compositions. B. Preparation of Green Sheet Molding was performed by a doctor blade method. Table 1 shows the film thicknesses of the obtained green sheets (A to L). <Manufacture of multilayer substrate> Printing and Laminating The obtained green sheets (A to L) were punch-pressed with a mold to form 2,000 holes having a via hole diameter of 200 μm. And, for B, C, E and F by the screen printing method, a copper thick film paste (viscosity of 10,000 to 20,000 cp),
For A, D, and G to L, a thick film paste of tungsten (viscosity of 10,000 to 20,000 cp) is embedded to form a conductor for interlayer connection of wiring. Also, a predetermined circuit pattern is printed on the surface of the green sheet using a film thickness paste having the same metal composition as described above, but having a lower viscosity (5,000 to 15,000 cp). Six green sheets printed with copper or tungsten are stacked using guide holes, and 120
Thermocompression bonding was performed at 150 ° C. at a second pressure of 150 kg / cm 2 to produce a multilayer ceramic green sheet composed of six layers. D. Debinding The resulting multilayer ceramic green sheet composed of six layers was heated to 550 ° C in a nitrogen stream containing 3 to 5 ppm of oxygen at 300 ° C / hour, and kept at the same temperature for 2 hours to remove binder. . E. FIG. Sintering Debinding green sheets A, D, GL are 16
The green sheets B and E were held at 1000 ° C. at 00 ° C., and the green sheets C and F were held at 900 ° C. for 0.5 hour and sintered, respectively, to obtain a ceramic multilayer substrate. Green sheets without printed circuit patterns were similarly laminated, debindered, and sintered to obtain sintered substrates. The characteristics of the substrates were shown in Table 1.

【0049】実施例13および14 上記のセラミックス粉末のうちのコーデェライト粉末
およびのガラスーセラミックス粉末、バインダーとし
てメタクリレート系共重合体(I)を用い、実施例1〜
12と同様の条件でグリーンシートを作製した。導体は
上記の実施例と異なり銅の代わりに銀−パラジウム合金
の厚膜ペーストを用いて所定の回路を印刷した。得られ
た10枚のグリーンシートをガイド穴を用いて積み重ね
120℃、150kg/cmの圧力で熱圧着し10層
からなる多層セラミックスグリーンシートを得た。得ら
れた10層の多層セラミックス・グリーンシートを大気
中雰囲気で500℃/時間で昇温し、脱バインダーを行
い、同温度で1時間保持して脱バインダを行った。さら
に同じ速度で昇温し、それぞれ1000℃と900℃、
15分で焼結してセラミックス多層基板を得た。また回
路パターンを印刷していないグリーンシートも同様に積
層、脱出バインダー、焼結して焼結基板を得、その特性
を表1に示した。
Examples 13 and 14 The cordierite powder and the glass-ceramic powder of the above-mentioned ceramic powders, and the methacrylate copolymer (I) as a binder were used.
A green sheet was produced under the same conditions as in Example 12. As for the conductor, a predetermined circuit was printed by using a thick film paste of a silver-palladium alloy instead of copper unlike the above-described embodiment. The obtained ten green sheets were stacked using guide holes and thermocompression-bonded at 120 ° C. and a pressure of 150 kg / cm 2 to obtain a multilayer ceramic green sheet having ten layers. The resulting multilayer ceramic green sheet of 10 layers was heated at a temperature of 500 ° C./hour in the atmosphere in the air to remove the binder, and held at the same temperature for 1 hour to remove the binder. Further, the temperature is raised at the same rate, and 1000 ° C and 900 ° C,
Sintering was performed for 15 minutes to obtain a ceramic multilayer substrate. Green sheets on which no circuit pattern was printed were similarly laminated, escaped from the binder, and sintered to obtain a sintered substrate.

【0050】[0050]

【比較例】[Comparative example]

比較例1〜3 上記のセラミックス粉末〜と、バインダーとしてメ
タクリレート系共重合体の代わりにポリメチルメタクリ
レート樹脂を用いる以外は実施例と同様の条件でグリー
ンシートを作製し、脱バインダー、焼結を行いセラミッ
クス基板を得た。作製したセラミックス多層基板は脱バ
インダーが不十分なため、残留炭素量がそれぞれ200
0、2400、3100ppmであった。また抗折強
度、絶縁抵抗もそれぞれ低く、多層基板として用いるこ
とができなかった。焼結基板の特性を表2に示した。
Comparative Examples 1 to 3 above, and a green sheet was prepared under the same conditions as in the example except that a polymethyl methacrylate resin was used instead of the methacrylate copolymer as the binder, and the binder was removed and sintered. A ceramic substrate was obtained. The produced ceramic multilayer substrate has insufficient residual carbon content due to insufficient binder removal.
0, 2400, and 3100 ppm. In addition, the bending strength and the insulation resistance were each low and could not be used as a multilayer substrate. Table 2 shows the characteristics of the sintered substrate.

【0051】比較例4 上記のセラミックス粉末のうちのコーデェライト粉末
と、バインダーとしてメタクリレート系共重合体の代わ
りにポリメチルメタクリレート樹脂を用いる以外は実施
例13〜14と同様の条件でグリーンシートを作製し
た。スクリーン印刷法で銀−パラジウム合金の厚膜ペー
ストで所定の回路を作製した。得られた10枚のグリー
ンシートをガイド穴を用いて積み重ね120℃、150
kg/cmの圧力で熱圧着し10層からなる多層セラ
ミックスグリーンシートを得た。得られた10層のセラ
ミックス・グリーンシートを大気中で500℃/時間で
昇温し脱バインダーを行い、同温度で1時間保持し、8
00℃、15分で焼結しセラミックス多層基板を得た。
作製したセラミックス基板は脱バインダーが不十分なた
め、残留炭素量は300ppm特に内部は1000pp
mであった。
Comparative Example 4 A green sheet was prepared under the same conditions as in Examples 13 and 14 except that cordierite powder among the above ceramic powders and polymethyl methacrylate resin were used as the binder instead of the methacrylate copolymer. did. A predetermined circuit was prepared by a screen printing method using a silver-palladium alloy thick film paste. The obtained 10 green sheets are stacked using guide holes, and are stacked at 120 ° C. and 150 ° C.
Thermocompression bonding was performed at a pressure of kg / cm 2 to obtain a multilayer ceramic green sheet including 10 layers. The resulting 10-layer ceramic green sheet was heated at a temperature of 500 ° C./hour in the air to remove the binder, and kept at the same temperature for 1 hour.
Sintering was performed at 00 ° C. for 15 minutes to obtain a ceramic multilayer substrate.
Since the produced ceramics substrate has insufficient binder removal, the residual carbon content is 300 ppm, especially 1000 pp inside.
m.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明のセラミックス・グリーンシート
は以上のように構成されており、強度や取扱い性に優れ
ると共に酸化性雰囲気下での脱バインダーはもとより、
非酸化性雰囲気下で加熱した場合でもバインダーが炭化
することなく容易に分解・飛散する特性を有している。
また焼結後のセラミックスシートは外観上、反りや曲り
もなく、炭化物が残存しているような黒灰色の外観を呈
しておらず、残留炭素量は250ppm以下、体積固有
抵抗値も1013Ωcm以上であり、充分な絶縁性を有
している。
The ceramic green sheet of the present invention is constituted as described above, and has excellent strength and handleability, as well as debinding in an oxidizing atmosphere,
Even when heated in a non-oxidizing atmosphere, the binder easily decomposes and scatters without carbonization.
In addition, the ceramic sheet after sintering does not have any warp or bend in appearance, does not have a black-gray appearance in which carbide remains, has a residual carbon content of 250 ppm or less, and has a volume resistivity of 10 13 Ωcm. As described above, it has a sufficient insulating property.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 亜紀子 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ 株式会社滋賀事業場内 (72)発明者 大坂 重美 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒 触媒研究所内 (72)発明者 秦 和男 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒 触媒研究所内 (72)発明者 相川 規一 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒 触媒研究所内 (56)参考文献 特開 平5−213663(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 35/622 - 35/636 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Akiko Yoshimura 1-1-1, Sonoyama, Otsu-shi, Shiga Toray Co., Ltd. Shiga Plant (72) Inventor Shigemi Osaka 992, Nishioki, Akihama-ku, Abashi-ku, Himeji-shi, Hyogo Nippon Shokubai Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Hata 992, Nishioki, Okihama-shi, Abashi-ku, Himeji, Hyogo Japan 1 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst Research Laboratory (56) References JP-A-5-213663 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C04B 35/622-35/636

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 粒子径が0.05〜4μmで比表面積が
5〜20m 2 /gのセラミックス粉末とブチルメタクリ
レート、β位にアルキル側鎖を有する炭素数8以上のメ
タクリレート、ヒドロキシル基含有メタクリレートおよ
びシクロアルキル基含有メタクリレートからなる群から
選ばれたメタクリレート単位が80重量%以上を占める
と共に、該ブチルメタクリレート単位の含有量が50重
量%以上であるメタクリレート系共重合体を含有するこ
とを特徴とするセラミックス・グリーンシート。
(1) a particle diameter of 0.05 to 4 μm and a specific surface area of
A methacrylate unit selected from the group consisting of a ceramic powder of 5 to 20 m 2 / g, butyl methacrylate, a methacrylate having an alkyl side chain at the β-position and having 8 or more carbon atoms, a methacrylate having a hydroxyl group and a methacrylate having a cycloalkyl group has a weight of 80 wt. % Of the butyl methacrylate unit and 50% by weight or more of a methacrylate-based copolymer.
【請求項2】 請求項1においてメタクリレート系共重
合体が不飽和カルボン酸、アクリレートおよびスチレン
類から選択されるモノマー単位を含んでなるメタクリレ
ート系共重合体であることを特徴とするセラミックス・
グリーンシート。
2. The ceramic material according to claim 1, wherein the methacrylate-based copolymer is a methacrylate-based copolymer containing a monomer unit selected from unsaturated carboxylic acids, acrylates and styrenes.
Green sheet.
【請求項3】 セラミックス粉末がアルミナ、ジルコニ
ア、マグネシア、ベリリア、ムライト、コーディライ
ト、スピネル、フォルステライト、アノーサイト、セル
ジアン、クリノエンスタタイトおよびシリカからなる群
から選ばれた少なくとも一種を含有する請求項1または
2記載のセラミックス・グリーンシート。
3. The ceramic powder contains at least one selected from the group consisting of alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite, cordierite, spinel, forsterite, anorthite, cellian, clinoenstatite and silica. 3. The ceramic green sheet according to 1 or 2.
【請求項4】 セラミックス粉末が酸化物換算表記で SiO2 30〜70重量% Al23 6〜25重量% CaO 5〜25重量% MgO 1〜10重量% B23 3〜50重量% TiO2 1〜15重量% の組成範囲で、総量が95重量%以上となるガラス組成
粉末40〜60重量%と、アルミナ、ジルコニア、マグ
ネシア、ベリリア、ムライト、コーディライト、フォル
ステライト、スピネル、アノーサイト、セルジアン、ク
リノエンスタタイトおよびシリカからなる群から選ばれ
る少なくとも一種の無機フィラー粉末60〜40重量%
との原料混合物を使用してなるものである請求項1〜3
のいずれか1項記載のセラミックス・グリーンシート。
4. The ceramic powder is expressed in terms of oxide as SiO 2 30 to 70% by weight Al 2 O 3 6 to 25% by weight CaO 5 to 25% by weight MgO 1 to 10% by weight B 2 O 3 3 to 50% by weight in the composition range of TiO 2 1 to 15% by weight, and 40 to 60% by weight glass composition powders total becomes 95 wt% or more of alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite, cordierite, forsterite, spinel, anorthite , At least one inorganic filler powder selected from the group consisting of Celsian, clinoenstatite and silica, 60 to 40% by weight
4. A raw material mixture comprising:
The ceramic green sheet according to any one of the above.
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