JPH04293290A - 平滑セラミック基板およびその製造方法 - Google Patents
平滑セラミック基板およびその製造方法Info
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- JPH04293290A JPH04293290A JP3081571A JP8157191A JPH04293290A JP H04293290 A JPH04293290 A JP H04293290A JP 3081571 A JP3081571 A JP 3081571A JP 8157191 A JP8157191 A JP 8157191A JP H04293290 A JPH04293290 A JP H04293290A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品用薄膜基板な
どに利用される平滑セラミック基板に関するものである
。
どに利用される平滑セラミック基板に関するものである
。
【0002】
【従来の技術】従来より、薄膜電子回路を形成するため
のセラミック基板として、焼成後の表面粗さが極めて小
さい平滑セラミック基板が用いられていた。例えば、特
開昭62−91461号公報には、アルミナ粒子の少な
くとも90%が0.3μm以下で、98%が1μm未満
の大きさとなるような、微粉で粒度分布の狭い原料を用
い、これを1300〜1500℃で0.25〜2時間焼
成することによって、表面粗さ(Ra)0.044μm
以下の平滑セラミック基板を得る製造方法が示されてい
る。
のセラミック基板として、焼成後の表面粗さが極めて小
さい平滑セラミック基板が用いられていた。例えば、特
開昭62−91461号公報には、アルミナ粒子の少な
くとも90%が0.3μm以下で、98%が1μm未満
の大きさとなるような、微粉で粒度分布の狭い原料を用
い、これを1300〜1500℃で0.25〜2時間焼
成することによって、表面粗さ(Ra)0.044μm
以下の平滑セラミック基板を得る製造方法が示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の平滑セラミック基板を得るためには、アルミナ
原料として、粒径が非常に小さく、かつ粒度分布の狭い
ものを用いなければならなかった。このようなアルミナ
原料を得るためには、市販のものをさらに粉砕、分級し
なければならず、非常に手間のかかるものであった。ま
た、粉砕、分級による回収率、歩留りは極めて低くコス
トの高いものであった。
な従来の平滑セラミック基板を得るためには、アルミナ
原料として、粒径が非常に小さく、かつ粒度分布の狭い
ものを用いなければならなかった。このようなアルミナ
原料を得るためには、市販のものをさらに粉砕、分級し
なければならず、非常に手間のかかるものであった。ま
た、粉砕、分級による回収率、歩留りは極めて低くコス
トの高いものであった。
【0004】さらに、アルミナ原料が微粉で粒度分布が
狭いため、シート成形後の乾燥工程において水抜けが悪
く、急激に乾燥させるとクラックが生じるという問題点
があった。そのため、10〜72時間と長時間の乾燥工
程が必要であるという不都合があった。
狭いため、シート成形後の乾燥工程において水抜けが悪
く、急激に乾燥させるとクラックが生じるという問題点
があった。そのため、10〜72時間と長時間の乾燥工
程が必要であるという不都合があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記に鑑みて本発明は、
純度99.9%以上、粒子径0.1〜1.6μmのアル
ミナ原料を用いるとともに、最終組成がAl2 O3
99.0重量%以上、SiO2 0.10〜0.50重
量%、MgO0.10〜0.40重量%、CaO0.0
2〜0.10重量%となるように焼結助剤を添加し、こ
の原料をドクターブレード法によりシート状に成形した
後、1500〜1600℃で焼成することにより、焼成
したままの面で表面粗さ(Ra)0.05μm以下の平
滑セラミック基板を得たものである。
純度99.9%以上、粒子径0.1〜1.6μmのアル
ミナ原料を用いるとともに、最終組成がAl2 O3
99.0重量%以上、SiO2 0.10〜0.50重
量%、MgO0.10〜0.40重量%、CaO0.0
2〜0.10重量%となるように焼結助剤を添加し、こ
の原料をドクターブレード法によりシート状に成形した
後、1500〜1600℃で焼成することにより、焼成
したままの面で表面粗さ(Ra)0.05μm以下の平
滑セラミック基板を得たものである。
【0006】本発明によれば、アルミナ原料として純度
99.9%以上と特に高純度のものを用いること、およ
びAl2 O3 、SiO2 、MgO、CaOの組成
比を所定範囲としたことによって、焼成時の粒成長を押
さえることができ、セラミック基板の平均結晶粒径を0
.7μm以下と極めて小さくできる。平均結晶粒径と表
面粗さは密接な関係があり、このように平均結晶粒径を
小さくできることから、焼成後の表面粗さ(Ra)が0
.05μm以下の極めて平滑性に優れたセラミック基板
を得ることができるのである。
99.9%以上と特に高純度のものを用いること、およ
びAl2 O3 、SiO2 、MgO、CaOの組成
比を所定範囲としたことによって、焼成時の粒成長を押
さえることができ、セラミック基板の平均結晶粒径を0
.7μm以下と極めて小さくできる。平均結晶粒径と表
面粗さは密接な関係があり、このように平均結晶粒径を
小さくできることから、焼成後の表面粗さ(Ra)が0
.05μm以下の極めて平滑性に優れたセラミック基板
を得ることができるのである。
【0007】また、上記組成比とすることにより、アル
ミナ原料の粒子径が0.1〜1.6μmで、平均粒子径
が0.4μm程度と、比較的粒子径が大きく、かつ粒度
分布の広い原料を用いることができる。そのため、アル
ミナ原料が容易に得られるとともに、シート成形後の乾
燥工程を3〜5時間と短くすることができる。
ミナ原料の粒子径が0.1〜1.6μmで、平均粒子径
が0.4μm程度と、比較的粒子径が大きく、かつ粒度
分布の広い原料を用いることができる。そのため、アル
ミナ原料が容易に得られるとともに、シート成形後の乾
燥工程を3〜5時間と短くすることができる。
【0008】さらに、本発明のセラミック基板の焼成条
件は、酸化雰囲気で、最高焼成温度1500〜1600
℃とし、最高焼成温度での保持時間を0.5〜4時間と
する。この保持時間が0.5時間より短いと完全に焼結
せず、一方4時間より長いと粒成長しすぎて表面粗さが
悪くなってしまう。例えば、100℃/時で昇温し、1
500℃で2時間保持する焼成方法や、あるいは200
〜300℃/時で昇温し、1580℃で0.5時間保持
する焼成方法などを行えばよい。なお、本発明で用いる
高純度アルミナ原料は、例えばアルコキシド法などによ
って得ることができる。
件は、酸化雰囲気で、最高焼成温度1500〜1600
℃とし、最高焼成温度での保持時間を0.5〜4時間と
する。この保持時間が0.5時間より短いと完全に焼結
せず、一方4時間より長いと粒成長しすぎて表面粗さが
悪くなってしまう。例えば、100℃/時で昇温し、1
500℃で2時間保持する焼成方法や、あるいは200
〜300℃/時で昇温し、1580℃で0.5時間保持
する焼成方法などを行えばよい。なお、本発明で用いる
高純度アルミナ原料は、例えばアルコキシド法などによ
って得ることができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。まず、純度
99.9%で平均粒子径0.4μmのアルミナ原料を用
意し、このアルミナ100重量部に対し、下記添加物を
加えて、アルミナボールを用いたボールミルによる湿式
粉砕を45〜48時間行った後、325メッシュパスを
して、6〜12時間脱泡を行った。 アルミナ 100 (重量部)シリカ
0.6 マグネシア 0.12 バインダー 16 可塑剤 1 分散剤 1 消泡剤 0.05 中和剤 1 水 35
99.9%で平均粒子径0.4μmのアルミナ原料を用
意し、このアルミナ100重量部に対し、下記添加物を
加えて、アルミナボールを用いたボールミルによる湿式
粉砕を45〜48時間行った後、325メッシュパスを
して、6〜12時間脱泡を行った。 アルミナ 100 (重量部)シリカ
0.6 マグネシア 0.12 バインダー 16 可塑剤 1 分散剤 1 消泡剤 0.05 中和剤 1 水 35
【0010】得られたスラリーをドクターブレード法に
よりシート状に成形し、熱風乾燥してセラミックグリー
ンシートを得た。そして、このセラミックグリーンシー
トを所定の形状に切断した後、酸化雰囲気にて、昇温速
度100℃/時とし、1500℃で2時間保持して焼成
した。
よりシート状に成形し、熱風乾燥してセラミックグリー
ンシートを得た。そして、このセラミックグリーンシー
トを所定の形状に切断した後、酸化雰囲気にて、昇温速
度100℃/時とし、1500℃で2時間保持して焼成
した。
【0011】このようにして得られたセラミック基板は
、焼成したままの面で表面粗さ(Ra)0.05μmで
あり、平均結晶粒径0.47μmと極めて平滑な表面を
有していた。
、焼成したままの面で表面粗さ(Ra)0.05μmで
あり、平均結晶粒径0.47μmと極めて平滑な表面を
有していた。
【0012】実験例
次に、上記実施例と同様にして、純度の異なるアルミナ
原料を用意し、最終的なAl2 O3 、SiO2 、
MgO、CaOの組成比を変化させたものを試作した。 それぞれ得られたセラミック基板表面の中心線平均粗さ
(Ra)を触針式の表面粗さ計(小坂研究所製SE−3
F型)で測定した。結果は、表1に示す通りである。
原料を用意し、最終的なAl2 O3 、SiO2 、
MgO、CaOの組成比を変化させたものを試作した。 それぞれ得られたセラミック基板表面の中心線平均粗さ
(Ra)を触針式の表面粗さ計(小坂研究所製SE−3
F型)で測定した。結果は、表1に示す通りである。
【0013】
【表1】
【0014】表1中No.1〜12は、アルミナ原料の
純度が99.9%より低いため、セラミック基板の表面
粗さ(Ra)が0.07μm以上と大きかった。またN
o.13〜15は、アルミナ原料の純度が99.9%で
あるが、Al2 O3 、SiO2 、MgO、CaO
の組成比が本発明の範囲を外れているため、セラミック
基板の表面粗さ(Ra)が0.09μm以上と大きかっ
た。
純度が99.9%より低いため、セラミック基板の表面
粗さ(Ra)が0.07μm以上と大きかった。またN
o.13〜15は、アルミナ原料の純度が99.9%で
あるが、Al2 O3 、SiO2 、MgO、CaO
の組成比が本発明の範囲を外れているため、セラミック
基板の表面粗さ(Ra)が0.09μm以上と大きかっ
た。
【0015】これに対して、本発明の範囲内であるNo
.16〜18は、セラミック基板の表面粗さ(Ra)を
0.05μmと小さくすることが可能であった。したが
って、表面粗さ(Ra)を0.05μm以下とするため
には、アルミナ原料の純度99.9%以上とし、最終的
な組成を、Al2 O3 99.0重量%以上、SiO
2 0.10〜0.50重量%、MgO0.10〜0.
40重量%、CaO0.02〜0.10重量%とすれば
よいことがわかる。
.16〜18は、セラミック基板の表面粗さ(Ra)を
0.05μmと小さくすることが可能であった。したが
って、表面粗さ(Ra)を0.05μm以下とするため
には、アルミナ原料の純度99.9%以上とし、最終的
な組成を、Al2 O3 99.0重量%以上、SiO
2 0.10〜0.50重量%、MgO0.10〜0.
40重量%、CaO0.02〜0.10重量%とすれば
よいことがわかる。
【0016】
【発明の効果】このように本発明によれば、純度99.
9%以上、粒子径0.1〜1.6μmのアルミナ原料を
用いるとともに、最終組成がAl2 O3 99.0重
量%以上、SiO2 0.10〜0.50重量%、Mg
O0.10〜0.40重量%、CaO0.02〜0.1
0重量%となるように焼結助剤を添加し、この原料をド
クターブレード法によりシート状に成形した後、150
0〜1600℃で焼成することにより、焼成したままの
面で表面粗さ(Ra)0.05μm以下となるような、
極めて平滑性に優れたセラミック基板を得ることができ
、薄膜基板として好適に用いることができる。また、本
発明によれば、アルミナ原料として、比較的粒子径が大
きく、粒度分布の広いものを用いることができるため、
製造が容易であり、低コストとできる。
9%以上、粒子径0.1〜1.6μmのアルミナ原料を
用いるとともに、最終組成がAl2 O3 99.0重
量%以上、SiO2 0.10〜0.50重量%、Mg
O0.10〜0.40重量%、CaO0.02〜0.1
0重量%となるように焼結助剤を添加し、この原料をド
クターブレード法によりシート状に成形した後、150
0〜1600℃で焼成することにより、焼成したままの
面で表面粗さ(Ra)0.05μm以下となるような、
極めて平滑性に優れたセラミック基板を得ることができ
、薄膜基板として好適に用いることができる。また、本
発明によれば、アルミナ原料として、比較的粒子径が大
きく、粒度分布の広いものを用いることができるため、
製造が容易であり、低コストとできる。
Claims (2)
- 【請求項1】Al2 O3 99.0重量%以上、Si
O2 0.10〜0.50重量%、MgO0.10〜0
.40重量%、CaO0.02〜0.10重量%の組成
からなり、焼成したままの面の中心線平均粗さ(Ra)
が0.05μm以下であることを特徴とする平滑セラミ
ック基板。 - 【請求項2】純度99.9%以上、粒子径0.1〜1.
6μmのアルミナ原料を用い、所定の焼結助剤やバイン
ダー等を添加混合した後、ドクターブレード法でシート
状に成形し、1500〜1600℃の温度で焼成する工
程からなる平滑セラミック基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3081571A JPH04293290A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 平滑セラミック基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3081571A JPH04293290A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 平滑セラミック基板およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04293290A true JPH04293290A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13749992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3081571A Pending JPH04293290A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 平滑セラミック基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04293290A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6159885A (en) * | 1996-12-26 | 2000-12-12 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Alumina-based sintered material |
JP2015032604A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 京セラ株式会社 | 電子部品用絶縁基板および電子部品 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3081571A patent/JPH04293290A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6159885A (en) * | 1996-12-26 | 2000-12-12 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Alumina-based sintered material |
JP2015032604A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 京セラ株式会社 | 電子部品用絶縁基板および電子部品 |
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