JPH01501466A

JPH01501466A - 低温において耐熱性メタライジング部分（２）と一体焼結するアルミナ物質

Info

Publication number: JPH01501466A
Application number: JP63500334A
Authority: JP
Inventors: バーリンガー、エリック・エイ; リンド、ロジャー・エス; スワイン、チャールズ・イー; ポーメイ、エレン・エス
Original assignee: セラミックス・プロセス・システムズ・コーポレーション
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1989-05-25
Also published as: US4769294A; WO1988003917A1; EP0290579A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】低温において耐熱性メタライジング部分（ＩＩ）と一体焼結するアルミナ物質記　載本発明は集積回路用セラミックパッケージに関する。

特に未焼成時（ｇｒｅｅｎ）の結晶粒または粒子の大きさ分布が狭く、熱伝導率の点ですぐれており、収縮変動性が少なく、表面が平滑であり、そして低温において金属ペーストと一体焼結できるセラミックに関する。

技術的背景セラミックは集積回路パッケージの基板として電子産業において広く用いられている。このようなノくツケージは一般にメタライジングされた回路パターンをセラミ・ツクの基板に付着して、そしてセラミックとメタライジング部分とを一体焼結して基板と回路の一体物とすることによって製造される。多層回路パッケージを造るにはまずセラミック粒子と有機結合剤を組み合わせて未焼成の、すなわち「グリーン」のテープにする。それから、層を積み重ねて処理した後に異なる層上の回路間の電気的インターコネクシジンを形成するために、テープ層に層間の伝導性通路（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｐａｔｈｓ）いわゆる「Ｉ（イアス」を造る。その後メタライジングされた回路パターンが印刷される。一般にテープ層の厚さは５乃至２５ミルである。

層には穴と切り欠きが必要に応じ造られる。印刷されたテープの層が多数重ねられ、それから加圧して積層される。そしてセラミックとメタライジングされた）くターンは共に焼結され、３次元の回路をもつ一体構造を形成する。

一般的に、基板は約９０乃至９４％の大きさ分布の広いアルミナと６乃至１０％のシリコン系ガラスから造られる。

タングステン系またはモリブデン／マンガン系のペーストがメタライジングされた伝導性パターンおよびノ（イアスを形成するのに用いられる。メタライジング部のアルミナへの結合を強固にし、アルミナの焼結が９８十％アルミナの時よりも低い温度で実施できるようにするためにガラスがアルミナに加えられる。アルミナとペーストの一体焼成時に、ガラス成分がアルミナ層からペースト届書こ移動し、そのためペースト成分と基板間の界面接着をもたらし、そしてまた結合を強固にする。

基板は一般的に大きさ分布の広い粒子から造られている。上述の多層パッケージに用いられる厚膜技術に関する従来技術によると、大きさ分布の広い粒子の混合物から高密度充填物体が製造される。微少粒子が大粒子間の隙間を満たし、それによって粒子が最密充填となるのζ；、大粒子と小粒子の混合物が必要であると考えられていた。

このような従来技術の配合物から製造される回路）くツケージは一般に、誘電率は約９乃至９．５であり、熱伝導率は２０℃において約０．４５ｃａｌ−ａｍ／ｃシ・ｓｅｅ　＊　’Ｃ（’３９．５％アルミナに対する０、０８５ｃａｌ−ＣＩｌ　／　ｃｊ−ｓｅｅ　・℃に比較される）であり収縮変動性は１．０％（現在では０．５％が考え得る最良値であるが）であって２５ミクロインチより大きい表面仕上である。これらの基板特性は従来の半導体パッケージには許容されてきたが高性能の大規模集積の用途およびその他の特殊な用途には適切でない。以下に述べるように表面仕上が悪いので、これらをさらに薄膜メタライジングに用いるのはなおさら不適切である。

大きさ分布の広い粒子を使用すると一般にセラミックテープ内の粒子の充填状態が不均一になりそのことはひいては一体焼成（焼結）操作中の収縮変動性をもたらす。

収縮の変動性は、導体膜を一体焼結する時に臨界寸法公差（ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓ）を満たさねばらないという問題を大きくする。収縮の変動性を減少させることはプロセス制御や各種の用途における製品の品質にとって非常に重要である。そして機構（ｆｅａｔｕｒｅ）の大きさの減少と共に特に重要となる。これは収縮の変動性が回路の通路（ｃｉｒｃｕｉｔ　ｐａｔｈｓ）　、バイアスおよび他のインターコネクションの正確な位置決めを妨げ、また内部のインターコネクション間の電気的断絶の理由で度々セラミック回路パッケージを拒絶する必要性をもたらすことがあり、また薄膜用の時は一体焼成メタライジング部分と後から造られた薄膜のメタライジング部分との間の断絶も生じる結果をもたらすからである。収縮の変動性が従来技術の１％の水準から減少することは製品の歩走りを増し、基板メーカーと基板消費者の両方の利益となる。

そして消費者は例えば薄膜メタライジングによって焼成後の信頼性のある回路を形成するためデバイスやインターコネクションの正確な位置決めを必要としている。

厚膜技術は一般に上述のインクから造られる比較的厚いメタライジングされた模様（ｔ　ｒａｃｅ）を存するセラミック基板に関するものである。これに反し、薄膜技術は大きさの極めて微小な、特に基板表面上の深さの極めて浅い導体の通路（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｐａｔｈｓ）すなわち模様（ｔｒａｃｅｓ）に関するものである。この点から考えると表面の仕上もまた機構（ｆｅａｔｕｒｅ）の大きさが減少する程ますます重要になる。薄膜メタライジング技術によって造られる超小形電子回路においては、導体の厚さは数ミクロン程度まで微小になる（１ミクロンは約４０マイクロインチである）。したがって、もし厚膜の用途に用いられる従来技術の９４二６のアルミナ：ガラスの基板に典型的な２５ミクロインチの表面仕上の基板であるならば導体の通路はその長さに沿って厚さが大きく異なってくる。あるいは断続的にさえなって、そのため性能の低下をきたす。故に、表面仕上の粗さは、焼成後の薄膜メタライジングによる回路形成を妨げる。

大きさ分布の広い粒子を用いることは比較的粗い表面の仕上をもたらしそのために薄膜析出に適した表面にするためみがきが必要になる。みがき技術はある程度表面仕上を改善できるが、みがきによってさらに改善することは不可能である、何故なら、みがき操作が、表面の大きな粒子をもぎ取り、その後に、くぼみおよび隙間を残しその結果気孔性を増大させるからである。その上、みがきは著しく生産コストを増大させる。

厚膜の用途に適したアルミナ−ガラス基板はまた前述の多層パッケージにも使用できる。しかし薄膜ハイブリッドパッケージ、すなわち厚膜メタライジング部と薄膜メタライジングに適した最上層を持つパッケージには不適である。何故ならばこのようなアルミナ−ガラス基板の表面仕上が悪いからである。

さらに焼成後（ａｓ−ｆ’１ｒｅｄ）の表面の気孔性は、特にそれが表面の粗さと結び付く時に、メッキ塩の滞留の問題を生ずる。メッキ塩が希望しない所に沈積するのを避けるためと、焼成時のふくれを避けるために強力な清浄化が必要である。もっと平滑であって、気孔がもつと少ないことは活性のより強い触媒の使用を可能とし、それが結局無電解メッキ操作の製品歩止まりを増す。

９Ｂ十％アルミナ基板はその表面仕上がより良好であるから、薄膜メタライジングは通常その上に行なわれるということを知っておくことは重要である。しかし薄膜メタライジング部分は一般の未焼成基板と一体焼結できない。

それは焼結時、メタライジング部分が基板と同じに収縮しないからである。そのためメタライジング部がゆがみそして不連続になり、不適切な製品を生ずる。

薄膜メタライジングに適した密度と表面仕上特性を持つ基板の製造に特に関係して、ステソン（Ｓｔｅｔｓｏｎ）等は、米国特許Ｌ８９ｇ、９２３号において、微細な粉末であるが厚膜基板に用いられるのと同様に大きさの範囲の分布の広いものを使用してみた。しかし得られた密度と表面仕上は薄膜に対して必ずしも適切でなかった。薄膜メタライジングに適した基板を目的とする業界におけるごく最近の開発は反対の方法に向かっており、基板を造るのに、大きさの分布の極めて狭い、殆んど均一な粒子を用いている。このような方法は、アガーワル（Ａｇａｒｗａｌ）等によって米国特許４，６７８．７６２号に開示されまたガラソー（Ｇａｔｔｕｓｏ）およボーエン（Ｂｏｗｅｎ）によって、アドノくンスズ　イン　セラミックス、（Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ）、第１０巻、６４４−６５５頁（１９８３年）の「プロセッシング　オブナロウ　サイズ　ディストリビューション　アルミナ」（−Ｐｒｏｃｅｓｓｌｎｇ　ｏｆ　Ｎａｒｒｏｗ　５ｉｚｅ　Ｄｉｓｔｒｌｂｕｔｉｏｎ　Ａｌｕｍｉｎａ−）に記載されている。

これらの参考資料中に述べられている方法には、表面仕上が約４０ｎｍ　（約１．５７マイクロインチ）未満であつて、結晶粒度が約０．４ミクロン未満である高密度基板を実現するために０．１乃至０．３ミクロンの大きさの範囲を持つセラミック粒子を使用することが含まれる。また、アガーワル（Ａｇａｒｖａｌ）等は次のことに注目している。すなわち同じ大きさの範囲、０．２ミクロンを用いても実際の粒子の大きさが０．５乃至０．７ミクロンであるならＬｆ、より粗い表面仕上（例えば８０ｎｍｓ約３．１５マイクロインチ）力（得られる。これらの結果は文献を調べても予測され、結晶粒の大きさと実際の表面仕上との関係を与える。ステッソン（Ｓｔｅｔｓｏｎ）　、ミスラー（Ｍｉｓｔｉｅｒ）およびギウルり（Ｇｙｕｒｉ）によるインド、Ｊ、ハイブリッド　マイクロエレク（Ｉｎｔ、　Ｊ、　）ｌｙｂｒｌｄ　Ｍｊｃｒｏｅｌｅｃ、）　、３７巻、１号、　８２１−６２４頁（１９８３年）の「ア　セオレティカル　ディスカッジョン　オブ　サーフイス　フィニツシユ　オブ　セラミック　サブストレートＪ　（ −Ａ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｒ　５ｕｒｆａｃｅ　Ｆｉｎｉｓｈ　ｏｒ　Ｃｅｒａ＋ｉｆｃ　５ｕｂｓｔｒａｔｅ−）を参照されたい。この論文は０．６ミクロンの結晶粒の大きさはアガーワル（Ａｇａｒｗａｌ）ほかが記述しているのと同様に４００１より悪くない表面仕上をもたらすことを予ＧＩ　している。

多層の用途に用いられる現在技術の９０乃至９４％のアルミナ基板は薄膜メタライジングには不適切である。さらに、薄膜用の市販９８十％アルミナ基板は内部メタライジング部（ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｍｅｔａｌｌｌｚａｔｌｏｎ）との一体焼結に成功していない。

したがって、収縮変動性が少なく焼成後の表面仕上が薄膜の被覆に適しており、すぐれた熱特性を有しそして特に耐熱金属との一体焼結に適した基板物質に対するニーズが存在している。

発明の開示我々は、９８％以上の、大きさの分布の狭いアルミナ粒子から成る基板を、選択された結合剤ガラス組成物が加えられているメタライジングペーストと共に組み合わせて用いることによって、回路パッケージが造られることを発見した。このメタライジングペーストはさらに、本出願人の係属中の出願、シリアルナンバー９３５．２８４号（１９８８年１１月２６日出願）にも説明されており、それは本明細書に参考として組み込まれている。バイアス用の好ましいインクの組成は係属中の出願、シリアルナンバーＣ１５３，３２３号（１９７８年５月２２日出願）に開示されており、それも本明細書に参考として組み込まれている。本発明に基づいて製造された回路パッケージはすぐれた熱伝導率、低い収縮変動性、薄膜メタライジングに適したより平滑でより均一な表面仕上を示し、かつ耐熱金属との一体焼結にも適している。大きさの範囲の狭いセラミック粉末を用いることは収縮と表面仕上の特質を向上させ、焼結温度を低下させる。本発明に関し、もっと詳細に発明の態様を以下に記載する。

特定の態様の説明本発明の好ましい態様は０．３乃至１．０ミクロンの範囲の平均粒度であり標準偏差が平均値の約１００％以下である、大きさの範囲の狭いアルミナ粒子を用いる。粒度の狭いアルミナ粒子の使用は低温における焼結を可能にする。

すなわち、市販の粉末においては一般的である広い大きさの範囲のアルミナ粒子の場合の１６００乃至１７００℃に対し、１５００乃至１５５０℃であるのが一般的である。（焼成されたセラミックでは出発時の粒子の大きさよりも若干結晶粒が大きくなっているから上記の大きさの範囲の狭い粉末から造られた未焼成（ｇｒｅｅｎ）の物体は焼成後それぞれ０．４乃至１．４ミクロンの範囲の平均大きさを持つ結晶粒を示すものと予想される。）さらに大きさの範囲の狭いアルミナの場合、このように焼結温度が低くなることは、ガラスおよび他の焼結助剤をアルミナ基板に加えなくても起こるが同時に熱伝導率の減少をきたす。我々は粒子の大きさの範囲全体を通して、９２％アルミナと９９．５％アルミナの熱伝導率はそれぞれ２０℃において０．０４５と０．０８５ｃａｌ−ｃＩｌ／　ｃｄ− ｓｅｃ　・”Ｃであることを見出している。

したがって本発明に基づいて製造されたアルミナ基板は従来の一体焼成アルミナ基板の熱伝導率の約２倍の熱伝導率を示す。大きさの範囲の狭いアルミナ粒子を使用すれば未焼成物の密度を一層均一にできる、そして９８十％比の時に薄膜の沈積に適したすぐれた表面仕上の焼成セラミックが製造できる。これに反して、大きさの範囲の広い９０乃至９４％アルミナと６乃至１０％のガラスから造られた一体焼成用の代表的な従来技術の基板はみがきを必要としこれはコストを増し、空隙を造る。

本発明における大きさの範囲の狭い粒子は上述の従来のものと異なる。前述の通り、従来の技術では、表面の仕上を少なくとも改良するという同じ目標に到達するために、広い粒度の範囲に頼っているもの［例えばステッソン（Ｓｔｅｔｓｏｎ）はか］および殆んど均一な粒度の範囲に頼っているもの［例えばアガーワル（Ａｇａｒｖａｌ）ほか］がある。これらの両方の従来方法とは異なって、我々は、従来技術の中で初めに提案されたものより狭く、かつ従来薄膜法に用いられる最高級のものと考えられているものよりも広い大きさ・の範囲の粒子が、現在達成されているものと同等以上の表面仕上を有する密度の高い基板となることを発見した。

本明細書で用いられる「狭い」大きさ分布には約０．３乃至１．０ミクロンの範囲の平均結晶粒度を有し平均値（すなわち平均粒度）の約１００％以下でありで、平均値の約２０％以上、好ましくは３０％以上の標準偏差を示す粒子が含まれる。焼結後に、基板は約０．４乃至１．４　ミクロンの範囲の平均結晶粒度から成りそしてまた平均結晶粒度の約２０％、好ましくは約３０％乃至約１００％の標準偏差を示す「狭い」大きさ分布のセラミック結晶粒を含む。本例においては、標準偏差が平均値の５０％から約１００％までの範囲であるのが特に好ましい。係属中のシリアルナンバー９３５，５１３号であって、本出願がそれの一部継続であるものに関して、我々はもっと広い大きさ分布の粒子でも必要な基板特性を達成できることを発見している。

本発明に適するセラミック物質は無定形粉末ではなく結晶性の粉末から造られる。さらに、これから本発明を主としてアルミナの使用に関し説明するが、本発明は例えばジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、およびそれらの複合物および混合物のような他のセラミック粉末から造られる基板にも同じく適用される。しかしこれらの例には限定されない。本発明はまた、粉末の状態の時に熱を加えることによって互に焼結または溶融させられる金属にも適用できる。このような物質には、アルミニウム、銅、ニッケル、および各々の合金類があるがこれに限定されない。

一般に、本発明の好ましい態様には、セラミックと有機成分の均一な混合物を含むスリップから９８十％の、大きさ分布の狭いアルミナ粒子の未焼成テープを造ることが含まれる。スリップは分散されたアルミナ粉末、溶媒および可盟化された結合剤を順次加え、所望の粘度になるまで３６乃至６０時間ボールミルにかけて造られる。脱気後、担体物質に移し、そこでナイフによって一定の厚さにならされる。そしてこれは溶媒の蒸発後計算された厚さにまで収縮する。

非常に多くの種類のスリップ組成から使用可能なテープが造られる。溶媒系の代表的なものは次のものの組み合わせから成る。シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メタノール、エタノール、ｎ−プロパツール、イソプロパツール、トルエンおよびキシレンである。好ましい結合剤はポリビニルブチラール樹脂（例えばセントルイス（ミズーリー州）のモンサンドから「ブトバー」（”Ｂｕｔｖａｒ”）樹脂として市販されている商品名Ｂ−７８，Ｂ−７９、Ｂ−９０およびＢ−９８で識別されるもの）およびメタクリレートポリマーおよびコポリマー、好ましくはα−置換メタクリレートエステル（例えばウィルミングトン（プラウエア州）のＥ、　１．デュボンデ　ネモウルス社、（Ｄｕｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　Ｃｏｒｐ、、）から市販されているエルバサイト（Ｅｌｖａｃｉｔｅ）−２０１４、−２０１１１ｉ、−２０２８、および−２０４６と称するもの、またはフィラデルフィア（ペンシルバニア州）のロームアンドハース社（Ｒｏｈａ　ａｎｄ　Ｈｅａｓ　Ｃｏ、）から市販されているアクリロイド（Ａｃｒｙｌｏｉｄ）の取引名で呼ばれているもの、）などである。効果的な可塑剤にはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、および混合フタレートがある（例えばピッツバーグ（ペンシルバニア州）のＵＳＳケミカルズ（Ｃｈｅｌｃａｌｓ）から市販されている取引名ｐｘ−３１８およびｐｘ−１２［１によって識別されるもの）がある。ジオクチルアジペート［Ｍｏｕｎｔａｉｎ　Ｌａｋｅｓ、　ＮＪマウンテン　レークスにュージャージー州）のヘキサノン　エンタープライズ、インク（Ｈｅｘａｎｏｎ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ、　Ｉｎｃ、、）から市販されている］のようなアジペート、ひまし油誘導体、またはポリアルキレングリコールおよびジエステル（例えばニューヨークにューヨーク州）のユニオンカーバイド社からニーコン（Ｕｃｏｎ）の名称で市販されているもの）を含む他の可塑剤も用いて有利である。これらのその他の可塑剤は単独で用いられるがフタレート系の可塑剤と組み合わせて用いるのが特に好ましい。水系は分散剤を含みその中には魚油、トリエタノールアミン、有機リン酸塩エステル［例えばウニインにュージャージー州）のＧＡＦ社から市販されているＧａｌ’ ａｃ　ＲＥ−６１０と呼ばれるものコまたは汎用表面活性剤（例えばウィルミントン（プラウエア州）のＩＣＩアメリカズから市販されているスパン（ｓｐａｎ）、例えば５ｐａｎ８５と呼ばれるもの）、エムコル（Ｅｍｃｏｌ）　ＣＣ５５［ベース　アンボイ（Ｐｅｒｔｈ　Ａ＋ｃｂｏｙ）ニューシャーシー州のライトコ　ケム社（Ｗｌｔｃｏ　Ｃｈｅｗ、　Ｃｏ、）から市販されている］または有機金属カップリング剤特にアルコキシモイエテイを含有するもの、あるいはこれらの混合物がある。結合剤の添加は３８から４４容量％までの範囲であって、可塑剤に対するポリマーの比は０．５：ｌから４：ｌまでの範囲であるが、これらは所望の積層、穴あけおよび収縮特性によって異なる。

一般にスリップは２段階の粉砕処理によって造られる。

第１段階ではセラミック粉末、溶媒および分散剤が混合される。第２段階でポリマーおよび可塑剤が加えられる。

別の好ましい態様においては、メタライジングされた回路パターンをセラミックテープに付けそのテープ層を組み合わせて多層回路パッケージが造られる。テープ層の厚さは一般的には５乃至３０ミル（１２５乃至７６５ミクロン）である。

層の間にバイアスが設けられ層には必要に応じ切り欠きが造られる。メタライジングインクが付けられ、層は圧力下積層されそして多層の積層物が一体焼結される。一般的な一体焼結操作は、積層物を１２００℃まで加熱し、この温度に１乃至３時間保持し、それからこの積層物を最大（ｐｅａｋ）の焼成温度（一般的に１５００乃至１５５０℃）まで加熱し、そしてこの温度を分解アンモニアと窒素（５０％Ｎ２と５０％Ｎ２　）および露点が１５乃至４５℃の水蒸気の雰囲気内に１／２乃至２時間保持する。−酸化マンガン（ＭｎＯ）　、二酸化モリブデン０４ｏ０３）　、酸化第ニクロム（Ｃｒ２０３）またはチタニア（ＴＩＯ：　）あるいはそれらの混合物のような着色剤を約２重Ｈ？ｔｉまでの量で加えて、本発明の有利な特性を保持しながら焼成セラミックを不透明にできるしかしもつと少量（例えば０．２５〜の二酸化モリブデン）で十分であることもある。

次の実施例により本発明を説明する。

以下の各実施例において、スリップは２４時間の操作を２回経由して粉砕される。第１の段階において、粉末、溶媒、および少量（重量で全体の約８乃至１５％）のポリマーを粉砕し液相中における粉末の良好な分散を確実なものとする。ポリマーの残りおよび可塑剤を加えて粉砕の第２の段階を行なう。

セラミック粉末　アルミナ（平均０．５ミクロン、標準’ＡＮ　０．１５）　５８ｔＳ　媒　メチルエチルケトン　ＩＢ溶　媒　トルエン　１６ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−７９０，７−１，１段階Ｈの粉砕：ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−７９５，９−６，３可塑剤　フタレー）　ｐｘ−３１８３実施例２セラミック粉末　アルミナ（平均０．５ミクロン、標準偏差０．１５）　５６溶媒　メチルエチルケトン　１７溶　媒　トルエン　１７ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−７９０４−１，２段階Ｈの粉砕：ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−７９８，ｆｉ−７，２可塑剤　フタレー）ｐｘ−３１６２セラミツク粉末　アルミナ（平均０．５ミクロン、標準偏差０．１５）　５５ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−９００，６−０，９段階Ｈの粉砕：結合剤　ポリビニルブチラールＢ−９０５，１−５，４可堕剤　ジブチルフタレート　６実施例４溶媒　メチルエチルケトン　１５．７ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−７９０，Ｇ分数剤　トリエタノールアミン　０．３段階Ｈの粉砕：ポリマー　ポリビニルブチラールＢ−７９Ｇ、９可塑剤　ジブチルフタレート　３．３これらのテープは一般に未焼成がら焼成の収縮変動性が、１５１０乃至１５４０ ”Ｃの焼成温度において±０．２５％未満であり、密度が理論値の９１％より大きい。

実施例５アルミナ粒子を遠心分級（係属中の出願、シリアルナンバー０２１１，７５７号および０２ＬＩｉ９１号（両方共１９８７年３月２３日出願）に記載されている通りであって両方の開示は本明細書に参考として組み込まれている）実際の粒度の測定０．７ミクロンより小さがった。実際の粒度の測定および分布のデータは次の通りであった。

グループ　１　２　３　４平均粒度（ミクロン）　０．４４　０．５２　０．５１　０．４６ａｔ準ｉ！：差　０．１８　０．２５　０．２３　０．１９平均値の％として　４１　４８　４５　４１これらの粒子を２段階粉砕と引き続く焼結を含め前述の通り処理した。その結果得られた基板は平均結晶粒度が０．５ミクロンであり、表面仕上が１．００乃至ｌ、７５マイクロインチであった。

実施例６アルミナ粒子を遠心分級すると０．５乃至０．８ミクロンの理論的大きさの範囲の粒子であった。そして測定データによれば実際の平均粒度の範囲は０．５乃至０．７　ミクロンであり、標準偏差は平均値の３０乃至３５％であった。さらに処理を行ない焼結を行なった後、基板は１ミクロン未満の平均結晶粒度と１．７５乃至２．００マイクロインチの表面仕上を示した。

実施例７アルミナ粒子を分級すると０．３乃至０．５ミクロンの理論的大きさの範囲となった。実際に測定された平均粒度の範囲は０．４５乃至０．５５ミクロンであって、標準偏差は平均値の約３０％（２５乃至３５％）であつた。これらのテープを約１４７５℃で焼成した。そして焼結基板は密度が理論値の９７％以上（９７＋％）であった。得られた基板の表面仕上は１．０乃至１．５マイクロインチであった。

実施例８アルミナ粒子を分級して、実際の粒度範囲が約０．３乃至１．２ミクロンとなった。これらの分級粒子のランダムサンプルの大きさ分布とその標準偏差を測定し次の結果が得られた。

サンプル　１　２　３平均粒度　０．５３　０．５４　０．４７標準偏差　０．４０　０．５１　０．４４平均値の％として　７５．５　９４．４　９３．にれらの分級粒子のランダムサンプルを上記の２段階粉砕によって処理し、テープに鋳込み、焼結させた。

各種の焼結テープの空気側の仕上（これは、高品質の担持体表面が用いられる時はテープ側の仕上より悪いのが通常である）は次の通りであった。

テープ　１２３４５表面仕上　２．０７　２．０５　１．８３　２．１８　２．５０（マイクロインチ）これまでの記載および実施例は説明のためのものであって何ら制限するものではない。開示された本発明の各種の変更は当業者には可能なことであり、そのようなものは次の請求の範囲によって定められる本発明の範囲と精神の中にあるものとする。

手続補正歯昭和６３年？月６日

Claims

【特許請求の範囲】

１．約０．４から１．４ミクロンまでの範囲の平均結晶粒度と平均値の約２０％から１００％までの範囲の標準偏差を有する、大きさの分布の狭いセラミック結晶粒から主として成り、かつ結晶性粉末から造られる、理論値の９７％以上の密度を有する焼成（ａｓ−ｆｉｒｅｄ）セラミック基板。
２．セラミックがアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、またはそれらの複合物あるいは混合物であることを特徴とする請求項１記載の基板。
３．表面仕上が約３．０マイクロインチ以下であることを特徴とする請求項１記載の基板。
４．表面仕上が約２．０マイクロインチ以下であることを特徴とする請求項１記載の基板。
５．標準偏差が平均値の約３０％乃至１００％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の基板。
６．標準偏差が平均値の約２０％乃至５０％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の基板。
７．標準偏差が平均値の約３０％乃至５０％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の基板。
８．標準偏差が平均値の約５０％乃至１００％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の基板。
９．各層が理論値の９７％以上の密度を有し、平均結晶粒度が約０．４乃至１．４ミクロンの範囲であり標準偏差が平均結晶粒度の約２０％乃至１００％の範囲である、大きさの分布の狭いセラミック結晶粒で主として成り、かつ結晶性粉末から造られる多層のセラミック基板、およびセラミック基板の層の間に散在する１種類以上の伝導性の層から成る焼成（ａｓ−ｆｉｒｅｄ）多層セラミック系同路パッケージ。
１０．セラミックがアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、またはそれらの複合物あるいは混合物であることを特徴とする請求項９記載の回路パッケージ。
１１．表面仕上が約３．０マイクロインチ以下であることを特徴とする請求項９記載の基板。
１２．表面の仕上が約２．０マイクロインチ以下であることを特徴とする請求項９記載の基板。
１３．平均粒度が約０．３乃至１．０ミクロンの範囲であり、標準偏差が平均粒度の約２０％乃至１００％の範囲である結晶性のセラミック粒子、溶媒系、結合剤樹脂、分散剤および可塑剤から主として成るスリップ。
１４．セラミックがアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、またはそれらの複合物あるいは混合物であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
１５．結合剤樹脂がポリビニルブチラールまたはメタクリレート系ポリマーであることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
１６．可塑剤がジアルキルフタレート、アジペート、ひまし油誘導体、ポリエチレングリコール、グリコールジエスチル、またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
１７．溶媒系がシクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、トルエンおよびキシレンから成る群から選択された成分の混合物であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
１８．分散剤が魚油、トリエタノールアミン、有機リン酸塩エステル、有機金属カップリング剤またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
１９．標準偏差が平均値の約３０％乃至１００％の範囲であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
２０．標準偏差が平均値の約２０％乃至５０％の範囲であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
２１．標準偏差が平均値の約３０％乃至５０％の範囲であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
２２．標準偏差が平均値の約５０％乃至１００％の範囲であることを特徴とする請求項１３記載のスリップ。
２３．ａ）平均粒度が約０．３乃至１．０ミクロンの範囲であり、標準偏差が平均粒度の約５０％乃至１００％の範囲である結晶性セラミック粒子、溶媒系、分散剤、結合剤樹脂および可塑剤により主として成るスリップを造ること；ｂ）このスリップからテープを造ること；ｃ）溶媒系を蒸発させてこのテープを乾燥させること、およびｄ）乾燥テープを焼結させることから成るセラミック基板製造方法。
２４．セラミックがアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、またはそれらの複合物あるいは混合物であることを特徴とする請求項２３記載のスリップ。
２５．結合剤樹脂がポリビニルブチラールまたはメタクリレート系ポリマーであることを特徴とする請求項２３記載のスリップ。
２６．可塑剤がジアルキルフタレート、アジペート、ひまし油誘導体、ポリアルキレングリコール、グリコールジエステル、またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項２３記載のスリップ。
２７．溶媒系がシクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、トルエンおよびキシレンから成る群から選択された成分の混合物であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
２８．分散剤が魚油、トリエタノールアミン、有機リン酸塩エステル、有機金属カップリング剤、またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項２３記載の方法。