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Info
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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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Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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
。
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。
、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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
分布を示すグラフである。
Claims (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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249738A JPH03112847A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | セラミック焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03112847A true JPH03112847A (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=17197475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1249738A Pending JPH03112847A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | セラミック焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03112847A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1249738A patent/JPH03112847A/ja active Pending
Cited By (3)
| 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 |
| 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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