JPH0465028B2 - - Google Patents
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- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、セラミツクス基板の製造方法に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a ceramic substrate.
（従来の技術）
近年、セラミツクスは、耐熱性、耐摩耗性など
の機械的性質のほか、電磁気的、光学的機能、さ
らに生体適合性など種々の優れた性質を備えたも
のが作製され、多くの分野で使用されている。(Prior art) In recent years, ceramics have been manufactured with various excellent properties such as mechanical properties such as heat resistance and abrasion resistance, as well as electromagnetic and optical functions, as well as biocompatibility. used in the field of
特に、熱伝導率、絶縁性などに優れた窒化アル
ミニウムやベリリア製のセラミツクスは、エレク
トロニクス分野においてハイブリツドICなどの
回路基板として重要な役割を果たしている。 In particular, ceramics made from aluminum nitride and beryllia, which have excellent thermal conductivity and insulation properties, play an important role in the electronics field as circuit boards for hybrid ICs and other devices.
このようなセラミツクス基板は、原料のセラミ
ツクス粉末に適量の焼結助剤、有機バインダー、
潤滑剤などを添加した後、ペースト状とし、この
ペーストをドクターブレード法などによつてシー
ト状に形成し（以下、未焼成のセラミツクスシー
トを、グリーンシートと称する。）脱脂、焼成す
ることによつて作製されている。 Such ceramic substrates are made by adding appropriate amounts of sintering aids, organic binders, and ceramic powder to the raw material.
After adding a lubricant, etc., it is made into a paste, and this paste is formed into a sheet by a doctor blade method (hereinafter, an unfired ceramic sheet is referred to as a green sheet).It is degreased and fired. It is made with
焼成は、添加した焼結助剤によつて形成される
液相による緻密化焼結によつておこなわれ、回路
の形成されていないグリーンシートは、通常、同
一成分のグリーンシートを複数枚重ねて焼成され
ている。 Firing is performed by densification sintering using a liquid phase formed by the added sintering aid, and green sheets without circuits are usually made by stacking multiple green sheets of the same composition. It is fired.
そして、グリーンシートを複数枚重ねて同時に
多数のセラミツクス基板を作製する場合は、個々
のグリーンシートが相互に付着しないように、ボ
ロンナイトライドやアルミナなどの敷き粉をそれ
ぞれのグリーンシート間に介在させて重ねてい
た。 When multiple ceramic substrates are produced simultaneously by stacking multiple green sheets, a bedding powder such as boron nitride or alumina is interposed between each green sheet to prevent the individual green sheets from adhering to each other. They were piled up.
この敷き粉は、容器中に入れた敷き粉のなかに
グリーンシートを入れ、２〜３回敷き粉中を通過
させることによつてグリーンシート表面にまぶさ
れ、さらに焼成は、常圧焼結または雰囲気加圧焼
結などの方法で行われる。 This bedding powder is sprinkled on the surface of the green sheet by placing the green sheet in the bedding powder placed in a container and passing it through the bedding powder 2 to 3 times. Alternatively, it is performed by a method such as atmospheric pressure sintering.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述した焼成方法によると、焼
成するグリーンシートの厚さが0.6mm以下と薄く
なるにつれて、得られた焼結体に反りが生じ、こ
の反りを修正するために反り直しの工程が必要で
あつた。(Problem to be Solved by the Invention) However, according to the above-described firing method, as the thickness of the green sheet to be fired becomes thinner to 0.6 mm or less, the obtained sintered body warps, and this warp cannot be corrected. Therefore, a process of re-curving was necessary.
しかも、生じる反りは２〜３mm／60mmにもおよ
び、１回の反り直しでは所望の精度の基板を得ら
れず、数回の反り直し作業が必要であつた。 Moreover, the warpage that occurs is as high as 2 to 3 mm/60 mm, and it is not possible to obtain a substrate with the desired precision by one rewarping, and several rewarping operations are required.
そこで、このような反りを防ぐために、複数枚
重ねたグリーンシートの上に耐熱性部材からなる
重しを載せて焼成することが行われている。 Therefore, in order to prevent such warping, a weight made of a heat-resistant material is placed on top of a plurality of stacked green sheets for firing.
ところが、グリーンシートは脱脂および焼成時
に有機バインダーや水分が除去されるために生じ
る体積の収縮があり、重しを載せることによつて
重しとグリーンシートの収縮率の差から、複数枚
重ねたグリーンシートの上層側と下層側ではグリ
ーンシートの収縮が不均一となり、この不均一な
収縮によつて、反りや外形寸法のばらつきが生じ
るという問題があつた。 However, green sheets shrink in volume due to organic binder and moisture being removed during degreasing and firing, and when weights are placed on them, the difference in shrinkage rate between the weights and the green sheets causes multiple sheets to be stacked one on top of the other. There is a problem in that the green sheet shrinks unevenly between the upper layer side and the lower layer side, and this uneven shrinkage causes warping and variations in external dimensions.
さらに、反り直し時には基板が割れる確率が高
く、歩留りの低下が問題となつていた。 Furthermore, there is a high probability that the substrate will break when it is rewarped, resulting in a reduction in yield.
本発明はこのような問題に対処するためになさ
れたもので、0.6mm以下の薄いグリーンシートを
用いた場合でも、焼成時に基板の反りを生じさせ
ず、均一な寸法精度を有するセラミツクス基板を
大量生産することが可能なセラミツクス基板の製
造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made to deal with such problems, and even when using thin green sheets of 0.6 mm or less, the substrate does not warp during firing and can produce large quantities of ceramic substrates with uniform dimensional accuracy. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic substrate that can be produced.
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明のセラミツクス基板の製造方法は、セラ
ミツクス粉末に結合剤を加えて所定形状に成形し
たセラミツクスシートを脱脂、焼成してセラミツ
クス基板を製造するに際し、前記焼成を、前記セ
ラミツクスシート上に該セラミツクスと同一材質
の脱脂体からなる重しを載せて行うことを特徴と
している。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention includes adding a binder to ceramic powder, molding a ceramic sheet into a predetermined shape, degreasing and firing the ceramic sheet, and manufacturing a ceramic substrate. In this case, the firing is performed by placing a weight made of a degreased body made of the same material as the ceramic sheet on the ceramic sheet.
本発明に使用するセラミツクスは、アルミナ、
ジルコニアなどの酸化物系セラミツクス、または
窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの非酸化物系
セラミツクスなど、各種のセラミツクスを使用す
ることが可能で、特に限定はない。 Ceramics used in the present invention include alumina,
Various ceramics can be used, including oxide ceramics such as zirconia, or non-oxide ceramics such as aluminum nitride and silicon nitride, and there are no particular limitations.
そして、これらのセラミツクス粉末にたとえば
焼結助剤、有機系バインダーなどを適量添加し、
ペースト状にした後、ドクターブレード法などに
よつてセラミツクスペーストをシート状に成形す
る。 Then, appropriate amounts of sintering aids, organic binders, etc. are added to these ceramic powders,
After being made into a paste, the ceramic paste is formed into a sheet using a doctor blade method or the like.
または、プレス成形、ロール成形などの方法を
用いてもよい。 Alternatively, methods such as press molding and roll molding may be used.
その後、このグリーンシートの上に、焼成しよ
うとするグリーンシートと同一成分でかつ、好ま
しくはこのグリーンシート１層当たりの重さより
重い脱脂体からなる重しを載せて焼成する。 Thereafter, a weight made of a degreased material having the same composition as the green sheet to be fired and preferably heavier than the weight of one layer of the green sheet is placed on top of the green sheet and fired.
あるいは、脱脂していない重しをグリーンシー
ト上に載せて、重しとグリーンシートを同時に脱
脂してもよい。 Alternatively, a weight that has not been degreased may be placed on the green sheet, and the weight and the green sheet may be degreased at the same time.
重しの重さは、焼成しようとするグリーンシー
ト１層の重さに対して1.5倍から３倍の範囲が好
ましい。 The weight of the weight is preferably in the range of 1.5 to 3 times the weight of one layer of green sheets to be fired.
重しの重さが焼成しようとするグリーンシート
１層の重さに対して1.5倍以下であると、焼成後
に得られるセラミツクス基板の反りが１〜２mm／
60mmと大きく、１回の反り直しでは修正すること
ができない。 If the weight of the weight is 1.5 times or less than the weight of one layer of green sheet to be fired, the warpage of the ceramic substrate obtained after firing will be 1 to 2 mm/
It is large at 60mm and cannot be corrected with one re-curp.
一方、重しの重さが焼成しようとするグリーン
シートの重さに対して３倍以上であると、グリー
ンシートの焼成時の収縮が一定にならず、形状寸
法にばらつきを生む原因となる。 On the other hand, if the weight of the weight is three times or more the weight of the green sheet to be fired, the shrinkage of the green sheet during firing will not be constant, causing variations in shape and dimensions.
なお、焼成は、不活性ガス中による常圧下や加
圧下で焼成したり、あるいは、ホツトプレス法な
どによつて行う。 Note that the firing is performed under normal pressure or pressure in an inert gas, or by a hot pressing method.
（作用）
本発明のセラミツクスス基板の製造方法によれ
ば、セラミツクスシート上にこのセラミツクスと
同一材質の脱脂体からなる重しを載せて焼成して
いる。(Function) According to the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, a weight made of a degreased body made of the same material as the ceramic is placed on a ceramic sheet and fired.
したがつて、グリーンシートと重しの焼成時に
おける収縮率の差をなくし、焼成後に生じるセラ
ミツクス基板の反りを最少限におさえ、寸法精度
の高いセラミツクス基板を得ることができる。 Therefore, it is possible to eliminate the difference in shrinkage rate between the green sheet and the weight during firing, minimize the warping of the ceramic substrate that occurs after firing, and obtain a ceramic substrate with high dimensional accuracy.
さらに、反り直しの作業が１回で済むため、反
り直しの工程におけるセラミツクス基板の破損が
減少し、歩留りの向上ならびにコストダウンを図
ることができる。 Furthermore, since the unwarping operation only needs to be performed once, damage to the ceramic substrate during the unwarping process is reduced, and yields can be improved and costs can be reduced.
（実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。(Example) Next, examples of the present invention will be described.
実施例
第１図は、本発明のセラミツクス基板の製造方
法における焼成時の状態を示す図である。EXAMPLE FIG. 1 is a diagram showing the state during firing in the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention.
はじめに、セラミツクス粉末として窒化アルミ
ニウム粉末を使用し、窒化アルミニウム粉末95重
量％、焼結助剤としてY2O3を３重量％、バイン
ダーを所定量混合し、原料粉末を調製した。 First, aluminum nitride powder was used as a ceramic powder, and 95% by weight of the aluminum nitride powder, 3% by weight of Y 2 O 3 as a sintering aid, and a predetermined amount of a binder were mixed to prepare a raw material powder.
そして、この原料粉末によるペーストをドクタ
ーブレート法によつて厚さ0.6mm±0.04mmのシー
ト状に成形した後、60mm×60mmの外形方法に切断
してグリーンシート１を作製した。 Then, the paste made from this raw material powder was formed into a sheet shape with a thickness of 0.6 mm±0.04 mm by a doctor blade method, and then cut into an external shape of 60 mm x 60 mm to produce a green sheet 1.
このグリーンシート１には、グリーンシートを
積層した時にグリーンシート同士が相互付着しな
いように敷き粉（ボロンナイトライド）を堆積さ
せた。 A bedding powder (boron nitride) was deposited on this green sheet 1 to prevent the green sheets from adhering to each other when the green sheets were stacked.
なお、敷き粉は以下のような方法によつて堆積
させた。 The bedding powder was deposited by the following method.
底面にメツシユを有する容器中に敷き粉を入れ
る。この容器には、さらに衝撃揚動部が設けられ
ており、この衝撃揚動部を介して衝撃が容器に伝
達され、容器中の敷き粉がメツシユを通過して落
ちるようになつている。 Place the flour in a container with a mesh on the bottom. The container is further provided with an impact lifting section through which an impact is transmitted to the container so that the litter in the container passes through the mesh and falls.
このような容器を移動ベルト上空に固定し、移
動ベルト上に配置したグリーンシートに敷き粉が
かかるように設定する。 Such a container is fixed above the moving belt and set so that the green sheet placed on the moving belt is covered with powder.
上述したような容器と移動ベルトを用いた方法
を用いることにより、敷き粉を均一な厚さでかた
よりなく、グリーンシート上に堆積させることが
できた。 By using the method using a container and a moving belt as described above, it was possible to deposit the bedding powder on the green sheet with a uniform thickness without any deviation.
このような方法でグリーンシート１に敷き粉を
堆積させた後、敷き粉を介してグリーンシート１
を４枚重ね、窒化アルミニウム製のセツター２上
に配置し、次いで、アルカリ浴によつて脱脂を行
つた。 After depositing the bedding powder on the green sheet 1 in this way, the green sheet 1 is deposited through the bedding powder.
Four sheets were stacked and placed on a setter 2 made of aluminum nitride, and then degreased in an alkaline bath.
一方、上述したグリーンシート１と同一成分
で、かつ、グリーンシート１層当たりのおもさよ
り、2.5倍の重さを有する重し３を、上記グリー
ンシート１と同一条件で脱脂した。 On the other hand, a weight 3 having the same components as the green sheet 1 described above and having a weight 2.5 times as heavy as the weight per layer of the green sheet was degreased under the same conditions as the green sheet 1 described above.
そして、敷き粉を介して重し３をグリーンシー
ト１上に載せ、窒素ガス中、1750℃で２時間焼成
した。 Then, a weight 3 was placed on the green sheet 1 via a bed of flour, and the green sheet was baked at 1750° C. for 2 hours in nitrogen gas.
なお、脱脂は重し３をグリーンシート１上に載
せた後、同時に行うこともできる。 Note that degreasing can also be performed at the same time after placing the weight 3 on the green sheet 1.
こうして作製されたセラミツクス基板は、反り
が１mm／60mm以下におさえられ、個々のセラミツ
クス基板の外形寸法のばらつきもみられなかつ
た。 The ceramic substrates produced in this way had a warpage of 1 mm/60 mm or less, and no variation in the external dimensions of the individual ceramic substrates was observed.
また、２枚以上のグリーンシートを重ねて焼成
する際、個々のグリーンシート間に敷き粉を介在
させることによつてグリーンシート同士の相互付
着を防止することができ、歩留りが向上した。 Further, when two or more green sheets are stacked and fired, by interposing a dusting powder between the individual green sheets, it is possible to prevent the green sheets from adhering to each other, and the yield is improved.
比較例
実施例と同一条件でグリーンシートを作製し、
各グリーンシート間には敷き粉を介在させて実施
例と同様のセラミツクス積層体とした。Comparative example A green sheet was produced under the same conditions as the example,
A ceramic laminate similar to that of the example was prepared by interposing a dusting powder between each green sheet.
そして、グリーンシート１層当たりのおもさよ
り、５倍の重さを有する重しを、上記グリーンシ
ートと同一条件で脱脂した。 Then, a weight five times as heavy as the weight per layer of the green sheet was degreased under the same conditions as the green sheet.
そして、敷き粉を介して重しをグリーンシート
上に載せ、窒素ガス中、1750℃で２時間焼成し
た。 Then, a weight was placed on the green sheet through the flour, and the material was baked at 1750° C. for 2 hours in nitrogen gas.
こうして作製されたセラミツクス基板は、重し
が重すぎたためにグリーンシートの収縮が一定に
ならず、形状寸法にばらつきが生じ、４回の反り
直しが必要であつた。 Because the ceramic substrate thus produced was too heavy, the shrinkage of the green sheet was not constant, resulting in variations in shape and dimensions, and it was necessary to re-warp the green sheet four times.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のセラミツクス基
板の製造方法法によれば、焼成時にグリーンシー
トと同一材質の脱脂体からなる重しを載せて焼成
するため、0.6mm以下程度の薄いグリーンシート
を用いた場合でも、焼成時に生じる基板の反りを
最小限に抑えることができ、寸法精度の高いセラ
ミツクス基板を得ることができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention, a weight made of a degreased body made of the same material as the green sheet is placed during firing, so that the thickness of the ceramic substrate is approximately 0.6 mm or less. Even when a thin green sheet is used, the warpage of the substrate that occurs during firing can be minimized, and a ceramic substrate with high dimensional accuracy can be obtained.
また、反り直しの回数が削減されるためコスト
ダウンを図ることができる。 Further, since the number of times of re-warping is reduced, costs can be reduced.
さらに、反り直し回数の削減によつて、反り直
し工程におけるセラミツクス基板の破損率が低下
し、歩留りを向上させることができる。 Furthermore, by reducing the number of times of re-warping, the damage rate of the ceramic substrate in the re-warping process is reduced, and the yield can be improved.
第１図は、本発明のセラミツクス基板の製造方
法における焼成時の状態を示す図である。
１……グリーンシート、２……セツター、３…
…重し。
FIG. 1 is a diagram showing the state during firing in the method for manufacturing a ceramic substrate of the present invention. 1...Green sheet, 2...Setter, 3...
...Weight.
Claims (1)
に成形したセラミツクスシートを脱脂、焼成して
セラミツクス基板を製造するに際し、 前記焼成を、前記セラミツクスシート上に該セ
ラミツクスと同一材質の脱脂体からなる重しを載
せて行うことを特徴とするセラミツクス基板の製
造方法。[Scope of Claims] 1. When producing a ceramic substrate by degreasing and firing a ceramic sheet formed by adding a binder to ceramic powder and molding it into a predetermined shape, A method for manufacturing a ceramic substrate, characterized in that the process is carried out by placing a weight made of a degreased material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302675A JPH02149470A (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Production of ceramic substrate |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63302675A JPH02149470A (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Production of ceramic substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149470A JPH02149470A (en) | 1990-06-08 |
| JPH0465028B2 true JPH0465028B2 (en) | 1992-10-16 |
Family
ID=17911833
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63302675A Granted JPH02149470A (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Production of ceramic substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH02149470A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110078523B (en) * | 2019-06-04 | 2020-06-16 | 大连达利凯普科技有限公司 | Preparation method of ceramic substrate of single-layer capacitor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52154815A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of ceramic thin plates |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63302675A patent/JPH02149470A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52154815A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of ceramic thin plates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02149470A (en) | 1990-06-08 |
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