JPH03112847A - セラミック焼結体の製造方法 - Google Patents

セラミック焼結体の製造方法

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JPH03112847A
JPH03112847A JP1249738A JP24973889A JPH03112847A JP H03112847 A JPH03112847 A JP H03112847A JP 1249738 A JP1249738 A JP 1249738A JP 24973889 A JP24973889 A JP 24973889A JP H03112847 A JPH03112847 A JP H03112847A
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JP
Japan
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powder
particle size
sintering
sintered
ceramic
Prior art date
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Pending
Application number
JP1249738A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Kimura
幸広 木村
Sumuto Ikemura
池村 澄人
Rokuro Kanbe
六郎 神戸
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

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、安定かつ高品質なセラミック焼結体を製造す
る方法に関し、特にセラミック配線基板の製造方法に関
する。本発明は、ICパッケージ厚膜若しくは薄膜用基
板又はグレーズ基板等緻密なセラミック焼結体を必要と
する分野で広く利用される。
〔従来の技術〕
従来からセラミック焼結体の製造において添加する焼結
助剤粉末;ま、その平均粒径のみを律して使用されてい
る。そして、それを小さくすることにより、焼結性を改
善する方法が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし焼結助剤粉末の平均粒径のみを規定しても、一般
に、この助剤粉末には大きなばらつきがあり、粗粒が相
当数存在することとなる。従って焼結体の内部又は表面
には、粒径15〜20μm程度を越えるような大きなボ
イドが、生じることがある。前記のような大きなボイド
が存在すれば、本来焼結体が有する電気的9機械的特性
等の安定性が阻害される。特に、配線基板の場合には、
基板に形成される等の薄膜の断線、抵抗値のバラツキが
生じ、更に熱衝撃特性の劣化、強度のバラツキにつなが
る。
本発明は、上記問題点を解消するものであり、セラミッ
ク基体粉末の焼結に際し、添加される焼結助剤粉末の粒
径分布、特に粗粒の分布状態が焼結体中のボイドに大き
く影響することを、新たに見出して完成したものである
。即ち本発明は、大きなボイドの発生を防止して、高品
質のセラミッり焼結体を製造する方法を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のセラミック焼結体の製造方法は、焼結助剤粉末
の粒度分布を、10μm以上の粉末が5重量%(以下、
単に%という。)以下であるように制御することを特徴
とする。
焼結助剤粉末の粒度分布を、前記のようにするのは、1
0μm以上の粉末が5%を越えると、焼結体に生じるボ
イド径が15μmを越えてしまうからである。例えば、
ICパッケージ、IC基板等に用いられる薄膜のピッチ
は30〜50μm程度であり、この幅の1/3〜1/2
程度以下のボイド径にしないと、この基板等の信頼性が
低下してしまうからである。即ち、15μmを越えるボ
イドを有すると薄膜の断線、抵抗値のバラツキ等を生じ
るからである。
前記、セラミック基本粒子、焼結助剤の種類は、目的、
用途により種々選択され、又助剤は使用されるセラミッ
ク基本粒子に応じて適宜選択される。更に、形成方法に
よっては、有機バインダ等も配合される。
〔作用〕
一般に焼結体の製造に際しては、まず焼結助剤が溶融し
、アルミナ粒子を濡らし、粒子の再配列により収縮を起
こす際に、焼結助剤粒子が占めていた体積は空孔となる
。更に焼成が進むと拡散により空孔は縮小していくが、
一般には初期に大きな空孔であった部分は、焼結完了後
にもボイドとして残ってしまう。
一方、本発明においては、焼結助剤粉末の粒度は、10
μm以上の粉末が5%以下というように粗粒子が極めて
少ない。従って、焼結完了後に15μmを越えるような
大きなボイドが生じることもない。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
まず、ガラスフリット(SiOh;75%、Cao;1
2.5%、MgO;12.5%)をボールミルで、表に
示すように、30〜150時間の各所定時間にて湿式粉
砕し、その後、溶媒(純水)を揮散させて試験粉末品N
α1〜Nα5をそれぞれ調製した。この各粉末品の粒度
分布、平均粒径及び10μm以下の粒子の割合を示した
表 尚、この粒度分布は、「マイクロトラック」 (商品名
、L E E D S & N ORT HRU P社
)を用いて、レーザー式粒度分布測定法により測定し、
平均粒径は累積数が50%の粒径値とした。同Nα2.
3における粒度分布の結果を図に示す。
次いで、Nα1〜Nα5の各粉末8重量部に、アルミナ
(平均粒径2,0μm)92重量部を混合し、これにバ
インダーとしてポリビニルブチラール樹脂8重量部、可
塑剤としてフタル酸エステル4重量部、溶剤としてメチ
ルエチルケトン、トルエンを加えて均一に混合してセラ
ミック・スリップを調製した。更に、これを用いてドク
ターブレード法により厚さ0.6mmのグリーンシート
を作成し、このグリーンシートを5層圧着した後、長方
形(4QmIIIX 30mm) l:切断Lり。
次いで、これを大気中にて250℃まで30℃/時の昇
温速度で加熱し、250℃からは、窒素/水素/水蒸気
雰囲気中(ウェッター 50t>にて100℃/時の昇
温速度で、1500℃まで昇温し、2時間この温度を維
持し、各焼結体No、 1〜5を作製した。尚、Nα3
〜5は本発明品で、他は比較例品である。
この各焼結体の最大ボイド径を測定し、この結果を表に
併記した。
この結果によれば、10μm以下の粉末の割合が3%以
下の場合(Nα3〜5)には、最大ボイド径は、12μ
m以下となる。一方、その割合が8%の場合には、最大
ボイド径は、20μmとなる。以上より、その割合が5
%以下の場合には、最大ボイド径が15μm以下となり
、小さなものとなる。
尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに
限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変
更した実施例とすることができる。即ち、本実施例の如
く、焼結助剤粉末の粒度分布を粉砕時間により制御する
他、分級により粗粒のみを排除して制御すること等も可
能である。
また、本実施例のように、焼結助剤をガラスフリフトの
形で添加する場合に限らず、一部又は全部を酸化物単体
(SiO2、CaO等)又は加熱して酸化物となる炭酸
塩若しくは水酸化物等で置き換えても同様の結果が得ら
れる。
ご発明の効果〕 本発明によれば、前記作用に示すように、焼結助剤粉末
の粒度分布を制御するという比較的簡易な操作を施すこ
とで、セラミック焼結体の内部又は表面に大きなボイド
が発生するのを防止する二とができるので、焼結体の品
質を向上させかつ安定にすることができる。
特に焼結体を配線基板として用いる場合においては、大
きなボイドによる薄膜の断線、抵抗値のばらつき等の心
配もなく、熱衝撃特性の劣化、強度のバラツキも抑える
ことができる。
【図面の簡単な説明】
図は、試験粉末品Nα2,3に示す焼結助剤粉末の粒度
分布を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミック基本粉末と焼結助剤粉末とを混合し、
    成形し、その後焼成してセラミック焼結体を製造する方
    法において、前記焼結助剤粉末の粒度分布は10μm以
    上の粉末が5重量%以下であるセラミック焼結体の製造
    方法。
JP1249738A 1989-09-26 1989-09-26 セラミック焼結体の製造方法 Pending JPH03112847A (ja)

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JP1249738A JPH03112847A (ja) 1989-09-26 1989-09-26 セラミック焼結体の製造方法
US07/911,782 US5250244A (en) 1989-09-26 1992-07-10 Method of producing sintered ceramic body

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JP1249738A JPH03112847A (ja) 1989-09-26 1989-09-26 セラミック焼結体の製造方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001267745A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Kyocera Corp ガラスセラミック基板の製造方法
JP2002016360A (ja) * 2000-06-28 2002-01-18 Kyocera Corp ガラスセラミック基板の製造方法

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JP4518634B2 (ja) * 2000-06-28 2010-08-04 京セラ株式会社 ガラスセラミック基板の製造方法

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