JP4996045B2 - 光電気変換素子実装用アルミナ基板の製造方法 - Google Patents
光電気変換素子実装用アルミナ基板の製造方法 Download PDFInfo
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Description
[成形材料]
以下の材料を質量比が粉末原料:バインダ=100:20となるように加圧ニーダーに入れて混練し、ペレットを作成した。粉末原料の質量比をアルミナ粉末:硫酸バリウム粉末=100:0〜92:8の間で変化させ、複数のペレットを作成した。
粉末原料
アルミナ粉末(AES−11、住友化学製、平均粒径Φ0.5μm)
硫酸バリウム粉末(キシダ化学製)
バインダ
ポリスチレン…60wt%
パラフィンワックス…20wt%
ステアリン酸…20wt%
[成形工程]
射出成形機(ROBOSHOT−α50iAp,FANUC製)を用い、樹脂温度180℃、金型温度20℃、射出率40cc/sの成形条件で成形することにより、上記のペレットから40mm×30mm×2mmの矩形状の成形体を得た。
[脱脂工程]
脱脂炉の炉内温度を室温から550℃まで72時間かけて昇温させることで、上記成形体を脱脂し、脱脂体を得た。
[焼結工程]
焼結炉の炉内温度を室温から1600℃まで10時間かけて昇温させ、その後、1600℃で1時間保持することにより上記脱脂体を焼結し、焼結体を得た。
[焼結体の作成]
実施例1と同様にして焼結体を得た。但し、原料粉末の質量比は、アルミナ:硫酸バリウム=96:4の1種類のみとした。
[溶剤処理工程]
上記焼結体を濃硫酸溶液に浸漬し、表層部の硫酸バリウムを溶出させることで、焼結体に高純度アルミナ層である表層を形成した。この時、濃硫酸溶液の濃度や浸漬時間を変えることで、表層の厚みの異なるサンプルを作成した。
[加熱処理工程]
各サンプルを温度1000℃、保持時間1時間の条件で加熱処理して表面を清浄化した。
[導電性薄膜の形成]
上記清浄化したサンプル(表層を有する焼結体)をプラズマ処理し、さらにDCマグネトロンスパッタリング装置を使用して導電性薄膜を表層の表面に形成した。プラズマ処理は、まず、サンプルをプラズマ処理装置のチャンバ内にセットし、チャンバ内を10−4Pa程度に減圧した後、150℃で3分間、サンプルを予備加熱した。その後、チャンバ内に酸素ガスを流通させると共に、チャンバ内のガス圧を10Pa程度に制御する。そして、電極間に1kWの高周波電力(RF:13.56MHz)を300秒間印加することによって、プラズマ処理を行なった。次に、チャンバ内の圧力を10−4Pa以下にし、この状態でチャンバ内にアルゴンガスを0.6Paのガス圧になるように導入した後、さらに500Vの直流電圧を印加することによって、銅ターゲットをボンバートし、サンプルの表層の表面に300nm程度の膜厚の銅による導電性薄膜を形成した。
[回路パターンの形成]
大気中でYAGレーザーの第3高調波(THG−YAGレーザ)を使用し、平均出力6W、スポット径40μm、走査速度毎秒200mmで、上記のサンプルの表面の導電性薄膜に5mm間隔で平行にレーザーを走査して回路パターンを形成した。
[めっき]
上記のようにしてレーザで回路パターンを形成した後、この回路パターンの表面に電解めっきにより銅めっきを施して厚さ約15μmの金属層(金属膜)を形成した。
(実施例3)
実施例1と同様にして焼結体を得た。但し、原料粉末の質量比は、アルミナ:硫酸バリウム=96:4の1種類のみとした。また、原料アルミナ粉末として、平均粒径の異なる各種のものを用いて各種の成形材料を調製した。
(実施例4)
実施例2と同様にして焼結体を得た。但し、焼結体を濃度15%の濃硫酸溶液に浸漬することにより、厚み10μmの表層(高純度アルミナ層)を形成した。この表層の硫酸バリウムの含有率は他の部分の含有率の1/5であった。
2 金属層
3 他の部位
14 成形体
18 成形材料
A 光電気変換素子実装用アルミナ基板
Claims (4)
- 粒径が0.3〜1μmのアルミナ粉末と硫酸バリウム粉末とを質量比94:6〜98:2の割合でバインダを配合しながら混練する混練工程と、射出成形機を用いて前記混練工程で得られた成形材料を所定の型内に射出成形して成形体を成形する成形工程と、前記成形体を焼結炉内で前記アルミナ粉末の焼結温度で加熱する焼結工程とを備えることを特徴とする光電気変換素子実装用アルミナ基板の製造方法。
- 前記焼結工程で得られた焼結体の表面を清浄化するための加熱処理工程を備え、この加熱処理工程時の加熱温度を硫酸バリウムの分解温度以下にすることを特徴とする請求項1に記載の光電気変換素子実装用アルミナ基板の製造方法。
- 物理蒸着法により金属層を形成するための表層を前記焼結体に形成するにあたって、前記焼結工程で得られた焼結体の表面の硫酸バリウムを除去するために強酸性溶液にて溶剤処理する溶剤処理工程を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光電気変換素子実装用アルミナ基板の製造方法。
- 物理蒸着法により金属層を形成するための表層を前記焼結体に形成するにあたって、前記表層の厚みを1〜300μmにすると共に前記表層の硫酸バリウムの含有率を他の部位よりも小さくすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光電気変換素子実装用アルミナ基板の製造方法。
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