JPH02267157A - グリーンシートの製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミック回路基板を製造するためのアルミナ
を主成分としたセラミックグリーンシートに関し、−層
詳細には、アクリル系樹脂を有機バインダーとして含有
するアルミナグリーンシートに関する。

［従来の技術］ セラミック回路基板は、セラミック粉末と有機バインダ
ーと界面活性剤と可塑剤とからなる素地をドクターブレ
ード法等によってグリーンシートに成形し、次いでこの
グリーンシート上へ導体ペーストをスクリーン印刷等の
手法により印刷し、積層し且つ焼成することによって製
造されることが従来知られている。またグリーンシート
を作成するためのセラミック粉末としてアルミナ、ジル
コニア、炭化珪素、窒化アルミニウム等各種のセラミッ
ク材料が用いられることも従来知られている。さらに、
有機バインダーとしてはエチルセルロース等のセルロー
ス系樹脂、ポリビニルブチラール等のブチラール系樹脂
、あるいはプチルメタクリレート等のアクリル系樹脂が
用いられることも当業界で知られている。

本発明は、前記したように、アルミナを主成分とするセ
ラミック粉末を用い且つ有機バインダーとしてアクリル
系樹脂を用いるアルミナグリーンシートに関するもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、この種の有機パインターを用いたグリーンシート
は乾燥時に亀裂が生じ易く、また、焼成時の収縮が大き
い等の欠点を有することが知られている。これらの欠点
を解消すべく、当業界では適切な有機バインダーを探求
する多くの努力がなされている。例えば、特開昭第６２
２４６８５７号公報には前記有機バインダーとして特定
のアクリル酸エステルと特定のメタクリル酸エステルと
の共重合体を用いる技術的思想が開示されており、また
、特開昭第６２−２８３８５８号公報にはアクリル酸エ
ステル若しくはメタクリル酸エステルと界面活性機能を
有するモノマーとの共重合体を有機バインダーとする技
術的思想が開示されている。

然しなから、いずれの技術的思想においても特定の共重
合体を選択すべく試みているが、特定のモノマーに着目
してその官能基をコントロールすることにより従来の欠
点を解消することについては何ら教示されていない。

そこで、本発明者等は、特定のモノマーを選択すると共
にその官能基をコントロールすることにより、従来技術
の欠点を克服し且つ成形ロットのばらつきを少なくし、
製品形状や肉厚差とは無関係に均一な低収縮率を得るこ
とが出来、セラミックパッケージの高機能化および微細
化を達成し得ることを突き止めた。

従って、本発明の課題は、製品形状や肉厚差によらずに
均一な低収縮率を示すと共に成形ロットのばらつきが少
なく且つ脱バインダー性が良好であって、セラミックパ
ッケージの高機能および微細化を達成し得るアルミナグ
リーンシートを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明はメタクリル酸ｎ−
ブチルを主体とするアクリル系樹脂を有機バインダーと
して含有するアルミナグリーンシートにおいて、樹脂１
ｋｇ当りＯ３旧〜０．１モルのカルボキシル基を有する
前記メタクリル酸ｎ−ブチルを主体とするアクリル系樹
脂を３〜２５重量％の量で含有することを特徴とする。

［好適具体例の説明］ 本発明においては、アクリル系樹脂のモノマーとして極
めて多くの種類が存在する中から、特にメタクリル酸ｎ
−ブチルを選択する。その理由は、生モノマーの選択に
より肉厚依存性が可変であって、メタクリル酸ｎ−ブチ
ルを選択すれば、例えば、メチルメタクリレートとエチ
ルアクリレート共重合体等と対比して最良の結果が得ら
れるからである。

さらに、メタクリル酸ｎ−ブチルを主体とするアクリル
樹脂に関し、本発明においては官能基としてカルボキシ
ル基を選択することが必須である。何故なら、例えば、
アミン基やヒドロキシル基と比較して焼成時の収縮率だ
けでなく収縮変動幅も最小となるからである。

カルボキシル基を官能基として選択した場合、本発明に
おいて臨界的なファクターはアクリル樹脂に対するカル
ボキシル基の含有量である。

この含有量はアルミナグリーンシートを焼成する際の収
縮率に著しい影響を及ぼすことが判明し、樹脂１ｋｇ当
り０．０１〜０．１モルのカルボキシル基にて収縮率が
最小且つ均一となることを突き止めた。このような特定
のアクリル樹脂は、メタクリル酸ｎ−ブチルとメタクリ
ル酸とトルエンと酢酸エチルとから、例えば、過酸化ベ
ンゾイル等の重合開始剤を用いて製造することが出来る
。

本発明によれば、上記の特定アクリル樹脂を３〜２５重
量％の量でアルミナグリーンシートに含有させる。３％
以下ではグリーンシート乾燥時に亀裂を発生する一方、
２５％以上ではグリーンシート乾燥時に溶剤が蒸発し難
くなると同時にボイドが発生し易くなるという欠点を有
するからである。

［作　用］ メタクリル酸ｎ−ブチルを主体とし且つ１ｋｇ当り０．
０１〜０．１モルのカルボキシル基を有するアクリル樹
脂を有機バインダーとして３〜２５重量％の量で含有さ
せることにより、ハインダーとしての機能を果すことは
勿論のこき、さらに、成形ロフトのばらつきを少なくし
得ると共に焼成時のアルミナクリーンシートの収縮率の
みならず収縮変動幅も著しく減少させることが出来る。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明する。

実施例１ この実施例は、本発明のアルミナグリーンシトの作成に
用いる有機バインダーとしてのアクリル樹脂の製造例を
示す。

メタクリル酸ｎ−ブチル４９．９重量部とメタクリル酸
０．１重量部とトルエン２５０重量部と酢酸エチル２５
．０重量部とを調合し、これに重合開始剤として適量の
過酸化ベンソイルを用いることにより常法で重合反応を
行ない、メタクリル酸に基づくカルボキシル基の含有量
が０．０１２ｍｏｌ　／樹脂１ｋｇであるアクリル樹脂
を得た。

メタクリル酸とメタクリル酸ｎ−ブチルとの比率を変化
させる以外は、同様にして、カルボ・）・シル含有量が
０．０１〜０．１ｍｏｌ／樹脂１ｋｇの範囲内にあるメ
タクリル酸丁〕−フヂルを主体とするアクリル樹脂を摺
ることが出来る。

実施例２ 平均粒径約３．０μｍのアルミナ粉末９０重量部と、フ
ラックス１０重量部と顔料４重量部とを乾式混合し、こ
れにトルエン２８部およびプロピルアルコール３部を有
機溶剤として添加し、さらにＤＯＰを１重量部と実施例
１で作成したアクリル樹脂バインダー７重量部とを添加
してポルミルで混合した後、減圧脱泡し、次いて得られ
た材料をドクターブレードによりシートに成形して厚さ
０．６ｍｍのアルミナグリーンシートを得た。

同様にして、種々異なるカルボキシル含有量を有するア
クリル樹脂をバインダーとして用いることにより、アル
ミナグリーンシートを作成した。

次いで、各アルミナグリーンシートについ−Ｃ常法に従
って１−１抜、印刷、ｆＩ１１層および切断の各処理を
行なった後、通常の条件下で焼成を行なった。その結果
を第１図に示す。

この図から諒解されるように、メタクリル酸ｎ−ブチル
を主体とするアクリル樹脂バインダーに関し、カルボキ
シル基の含有量が樹脂１ｋｇ当り０．０１〜０．１モル
の範囲にあれば収縮率が最小を示すと共に、収縮率が１
３〜１４％の範囲にて略一定化する。

実施例３および比較実験 実施例２と同様にして所定厚さのグリーンシートを作成
する一方、官能基としてアミノ基若しくはヒドロキシル
基を有ずろアクリル樹脂または官能基を持たないアクリ
ル樹脂またはＰＶＢをバインダーとして用いることによ
り、比較の「］的で同様に同し厚さのクリーンシートを
作成した。

次いで各グリーンシートにつき、実施例２と同様に焼成
を行なって下記第１表および添伺第２図に示す結果を得
た。

第　　１　　表 第１表および第２図から諒解されるように、メタクリル
酸ｎ−ブチルを主体とし、カルボキシル基を官能基とす
るアクリル樹脂をバインダーとして使用すれば、焼成時
の収縮冷が最小となる。さらに、第２図から、カルボ・
トシル基の場合に収縮変動幅も最小となることが諒解さ
れる。なお、変動幅は枕？）１偏差の３倍、ずなわし、
３部幅に選択されている。

実施例２およびその比較実験と同様にして焼成時の収縮
率を対比し、第３図に示す結果を得た。

この図からは、カルボキシル基を官能基として所定量含
有させれば、グリーンシートの厚さとは無関係に焼成時
の収縮率が最小となるだけでなく、収縮変動幅も最小と
なることが判る。

「発明の効果１ 以上のように、本発明によれば、肉厚差や製品形状によ
り左右されずに焼成時の均一な低収縮率が達成されると
共に、成形ロットのばらつきの少ない製品が得られ、セ
ラミックパッケージの高機能化および微細化に資すると
ころ人である。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なこ七は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はメタクリル酸ｎ−ブヂルを主体とするアクリル
樹脂に関するそのカルボキシル基含有量とアルミナグリ
ーンシートの焼成収縮イ、との関係を示す特性図、 第２図はアクリル１☆（脂における官能基の種類と焼成
収縮率との関係を示す特性図、 第３図は官能基の種類とグリーンシートの厚さと焼成収
縮率との関係を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メタクリル酸ｎ−ブチルを主体とするアクリル系
   樹脂を有機バインダーとして含有するアルミナグリーン
   シートにおいて、樹脂１ｋｇ当り０．０１〜０．１モル
   のカルボキシル基を有する前記メタクリル酸ｎ−ブチル
   を主体とするアクリル樹脂を３〜２５重量％の量で含有
   することを特徴とするアルミナグリーンシート。