JPH0694386B2 - セラミック多層基板用グリーンシート材 - Google Patents
セラミック多層基板用グリーンシート材Info
- Publication number
- JPH0694386B2 JPH0694386B2 JP63020507A JP2050788A JPH0694386B2 JP H0694386 B2 JPH0694386 B2 JP H0694386B2 JP 63020507 A JP63020507 A JP 63020507A JP 2050788 A JP2050788 A JP 2050788A JP H0694386 B2 JPH0694386 B2 JP H0694386B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- green sheet
- ceramic powder
- weight
- slurry
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セラミック多層基板用グリーンシート材に関
するものである。
するものである。
従来の技術 近年、電子回路の小型化、高密度化の要求に対し、熱伝
導性の良いセラミックを使用した多層基板が開発され、
実用化が進められている。この多層基板を製造するに
は、特にセラミック粉末と有機物とを混合したスラリー
よりグリーンシートを作成するグリーンシート法が有効
である。このグリーンシート法には、グリーンシート上
における印刷多層法とグリーンシート積層多層法の２種
類の方法がある。
導性の良いセラミックを使用した多層基板が開発され、
実用化が進められている。この多層基板を製造するに
は、特にセラミック粉末と有機物とを混合したスラリー
よりグリーンシートを作成するグリーンシート法が有効
である。このグリーンシート法には、グリーンシート上
における印刷多層法とグリーンシート積層多層法の２種
類の方法がある。
前者のグリーンシート上における印刷多層法による多層
基板の製造プロセスについて説明すると、まず、セラミ
ック粉末と有機物とを混合したスラリーより作成したグ
リーンシート上に導体層を印刷して乾燥し、次に絶縁層
を印刷して乾燥する。以後、上記と同様の手順を繰り返
し、これらグリーンシート、導体層、絶縁層を一括焼成
する。焼成後、最上層の厚膜形成を行なうことにより多
層基板を製造することができる。
基板の製造プロセスについて説明すると、まず、セラミ
ック粉末と有機物とを混合したスラリーより作成したグ
リーンシート上に導体層を印刷して乾燥し、次に絶縁層
を印刷して乾燥する。以後、上記と同様の手順を繰り返
し、これらグリーンシート、導体層、絶縁層を一括焼成
する。焼成後、最上層の厚膜形成を行なうことにより多
層基板を製造することができる。
後者のグリーンシート積層多層法による多層基板の製造
プロセスについて説明すると、まず、上記と同様に作成
した複数枚のグリーンシートにそれぞれ異なるパターン
のヴィアホールを形成し、それぞれ異なるパターンの導
体層を印刷して乾燥する。次に異なるパターンのグリー
ンシート同士を所望枚数積層し、適切な温度と圧力でプ
レスして焼成する。焼成後、最上層の厚膜形成を行なう
ことにより多層基板を製造することができる。
プロセスについて説明すると、まず、上記と同様に作成
した複数枚のグリーンシートにそれぞれ異なるパターン
のヴィアホールを形成し、それぞれ異なるパターンの導
体層を印刷して乾燥する。次に異なるパターンのグリー
ンシート同士を所望枚数積層し、適切な温度と圧力でプ
レスして焼成する。焼成後、最上層の厚膜形成を行なう
ことにより多層基板を製造することができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の製造方法では、種々の形状、
大きさを有するセラミック粉末と混合する有機物との配
合比が不適切であったため、セラミック粉末の形状、大
きさによっては、形成されたグリーンシートにクラック
が発生したり、強度不足によりヴィアホール加工、導体
配線加工等の際に破損する。また、バインダーアウト時
にグリーンシート中の有機成分量が不適切であるため、
クラックが発生するなどの問題があった。
大きさを有するセラミック粉末と混合する有機物との配
合比が不適切であったため、セラミック粉末の形状、大
きさによっては、形成されたグリーンシートにクラック
が発生したり、強度不足によりヴィアホール加工、導体
配線加工等の際に破損する。また、バインダーアウト時
にグリーンシート中の有機成分量が不適切であるため、
クラックが発生するなどの問題があった。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、種々のセラミック粉末に混合する有機物の適正量を
与えることにより加工性を向上させることができ、ま
た、バインダーアウト時にクラックが発生するのを防止
することができるようにしたセラミック多層基板用グリ
ーンシート材を提供することを目的とするものである。
り、種々のセラミック粉末に混合する有機物の適正量を
与えることにより加工性を向上させることができ、ま
た、バインダーアウト時にクラックが発生するのを防止
することができるようにしたセラミック多層基板用グリ
ーンシート材を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、スラリー中のセ
ラミック粉末全表面積を覆う有機成分の厚みが0.15〜0.
30μｍであり、スラリー中の全有機成分のうち、分子量
10万〜40万の高分子バインダーが重量比で10〜30％含ま
れたものである。
ラミック粉末全表面積を覆う有機成分の厚みが0.15〜0.
30μｍであり、スラリー中の全有機成分のうち、分子量
10万〜40万の高分子バインダーが重量比で10〜30％含ま
れたものである。
作用 本発明は、上記のような構成により次のような作用を有
する。すなわち、スラリー中のセラミック粉末全表面積
を覆う有機成分の厚みが0.15〜0.30μｍであり、この全
有機成分のうち、分子量10〜40万の高分子バインダーが
重量比で10〜30％含まれることにより、バイダーアウト
までに高分子成分が揮発せずにセラミック粉末の粒子間
を結合させておくことができ、しかも、クラックが発生
しないセラミック粉末粒子間距離を与えることができ、
また、スラリーをシート成形性が良いスラリー粘度に
し、また、これにより作成したグリーンシートに加工性
の良い強度、可とう柱、積層時の堅固な密着性を与える
ことができる。
する。すなわち、スラリー中のセラミック粉末全表面積
を覆う有機成分の厚みが0.15〜0.30μｍであり、この全
有機成分のうち、分子量10〜40万の高分子バインダーが
重量比で10〜30％含まれることにより、バイダーアウト
までに高分子成分が揮発せずにセラミック粉末の粒子間
を結合させておくことができ、しかも、クラックが発生
しないセラミック粉末粒子間距離を与えることができ、
また、スラリーをシート成形性が良いスラリー粘度に
し、また、これにより作成したグリーンシートに加工性
の良い強度、可とう柱、積層時の堅固な密着性を与える
ことができる。
そして、セラミック粉末を覆う有機成分の厚みが0.15μ
ｍより小さいとセラミック粉末粒子間の結合が弱いた
め、グリーンシート作成時にクラックが発生し、0.30μ
ｍより大きいと、セラミック粒子間距離が大き過ぎるた
め、バインダーアウト時にクラックが発生する。また、
高分子バインダーの分子量が10万より小さいと、セラミ
ック粉末を結合する力が弱く、グリーンシートに所望の
強度を与えることができず、分子量が40万より大きい
と、スラリー粘度が高くなり、セラミック粉末の有機成
分への分散性が悪くなり、グリーンシート作成時および
バインダーアウト時のクラック発生の原因となる。ま
た、上記不良現象が発生しない有機成分中の高分子バイ
ンダーの含有量は重量比で10〜30％が適正量である。
ｍより小さいとセラミック粉末粒子間の結合が弱いた
め、グリーンシート作成時にクラックが発生し、0.30μ
ｍより大きいと、セラミック粒子間距離が大き過ぎるた
め、バインダーアウト時にクラックが発生する。また、
高分子バインダーの分子量が10万より小さいと、セラミ
ック粉末を結合する力が弱く、グリーンシートに所望の
強度を与えることができず、分子量が40万より大きい
と、スラリー粘度が高くなり、セラミック粉末の有機成
分への分散性が悪くなり、グリーンシート作成時および
バインダーアウト時のクラック発生の原因となる。ま
た、上記不良現象が発生しない有機成分中の高分子バイ
ンダーの含有量は重量比で10〜30％が適正量である。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
本発明によるセラミック多層基板用グリーンシート材
は、後述する実験例によれば、良好な結果が得られるも
のとしては、スラリー中のセラミック粉末全表面積を覆
う有機成分の厚みが0.15〜0.30μｍであり、スラリー中
の全有機成分のうち、分子量10万〜40万の高分子バイン
ダーが重量比で10〜30％含まれたものである。
は、後述する実験例によれば、良好な結果が得られるも
のとしては、スラリー中のセラミック粉末全表面積を覆
う有機成分の厚みが0.15〜0.30μｍであり、スラリー中
の全有機成分のうち、分子量10万〜40万の高分子バイン
ダーが重量比で10〜30％含まれたものである。
上記高分子バインダーとしては、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール、スチレンポ
リマー、アクリル系樹脂、ポリエチレン等を用いること
ができる。
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール、スチレンポ
リマー、アクリル系樹脂、ポリエチレン等を用いること
ができる。
そして、上記セラミック粉末全表面積を覆う有機成分の
厚みは、次のように定義される。
厚みは、次のように定義される。
セラミック粉末の比表面積をｓ〔m2/g〕、セラミック粉
末配合量をＷ〔ｇ〕とすると、セラミック粉末全表面積
Ｓ〔m2〕は下記の（１）式で表わされる。
末配合量をＷ〔ｇ〕とすると、セラミック粉末全表面積
Ｓ〔m2〕は下記の（１）式で表わされる。
Ｓ＝sW ………（１） ここで、セラミック粉末の全表面積Ｓを図で模式的に示
すように一平面（斜線部）として表わすと、これを覆う
有機成分の厚みｔ〔ｍ〕は直方体の高さとして表わされ
る。そして、有機成分体積Ｖ〔m3〕は下記の（２）式で
表わされる。
すように一平面（斜線部）として表わすと、これを覆う
有機成分の厚みｔ〔ｍ〕は直方体の高さとして表わされ
る。そして、有機成分体積Ｖ〔m3〕は下記の（２）式で
表わされる。
Ｖ＝St ………（２） 上記（１），（２）式よりｔは下記の（３）式で表わさ
れる。
れる。
したがって、後述する実験例によれば、有機成分の適正
厚みは下記の（４）式で表わされる。
厚みは下記の（４）式で表わされる。
次に本発明の具体的実施例について説明する。
比表面積3.0m2/gのB2O3-SiO2系ガラスとAl2O3とを50重
量％ずつ混合したセラミック粉末100重量部に対し、酢
酸ブチル20重量部、ジベンジルフタレート３重量部、ポ
リエチレングリコール２重量部を加えたものを４セット
用意し、それぞれに分子量20万のポリビニルブチラール
とメチルエチルケトンを以下に示す割合で加えた。
量％ずつ混合したセラミック粉末100重量部に対し、酢
酸ブチル20重量部、ジベンジルフタレート３重量部、ポ
リエチレングリコール２重量部を加えたものを４セット
用意し、それぞれに分子量20万のポリビニルブチラール
とメチルエチルケトンを以下に示す割合で加えた。
（Ａ）３重量部、８重量部 （Ｂ）８重量部、18重量部 （Ｃ）10重量部、24重量部 （Ｄ）30重量部、70重量部 以上、４種の混合物をまず、24時間、ボールミルで混合
してスラリーを作成した。次に、このスラリーを用い、
ポリエステルフィルム上でドクターブレード法により厚
み150μｍのグリーンシートを作成した。次に、グリー
ンシート上にAg/Pdペーストをスクリーン印刷により形
成して乾燥した。上記グリーンシートを複数枚重ね、80
℃の温度、200Kg/cm2の圧力で加圧し、積層体を形成し
た。最後に上記積層体を900℃で１時間焼成し、セラミ
ック多層基板を得た。
してスラリーを作成した。次に、このスラリーを用い、
ポリエステルフィルム上でドクターブレード法により厚
み150μｍのグリーンシートを作成した。次に、グリー
ンシート上にAg/Pdペーストをスクリーン印刷により形
成して乾燥した。上記グリーンシートを複数枚重ね、80
℃の温度、200Kg/cm2の圧力で加圧し、積層体を形成し
た。最後に上記積層体を900℃で１時間焼成し、セラミ
ック多層基板を得た。
このようにして作成したＡ〜Ｄの４種類のグリーンシー
ト及び多層基板について、グリーンシートのクラック、
内部層加工時の破損、バインダーアウト時のクラックを
観察した結果を下記の第１表に示す。
ト及び多層基板について、グリーンシートのクラック、
内部層加工時の破損、バインダーアウト時のクラックを
観察した結果を下記の第１表に示す。
但し、セラミック粉末を覆う有機成分の厚みは各成分を
それぞれ下記の比重として算出した。
それぞれ下記の比重として算出した。
酢酸ブチル 0.9 ジベンジルフタレート 1.12 ポリエチレングリコール 1.0 ポリビニルブチラール25〜35重量％を含むメチルエチル
ケトン 1.15 上記第１表より明らかなように高分子バインダーが有機
成分中に10重量％未満で、セラミック粉末全表面積を覆
う有機成分の厚みが0.15μｍ未満の場合（サンプルＡ）
には、グリーンシートがもろくなり、有機成分の厚みが
0.30μｍを越える場合（サンプルＤ）には、バインダー
アウト時にクラックが発生した。高分子バインダーがス
ラリー中の全有機成分のうち、重量比で10〜30％セラミ
ック粉末全表面積を覆う有機成分の厚みが0.15〜0.30μ
ｍである場合（サンプルB,C）には、クラックの発生は
見られず、良好な結果であった。なお、上記第１表には
セラミック粉末を覆う有機成分の厚みが0.15μｍ及び0.
30μｍのサンプルについて記載されていない。しかしな
がら実験により、ポリビニルブチラールを５重量部及び
メチルエチルケトンを16重量部とした場合に、セラミッ
ク粉末を覆う有機成分の厚みが0.15μｍとなり、クラッ
クの発生が無いことを確認している。また、ポリビニル
ブチラールを20重量部及びメチルエチルケトンを53重量
部とした場合に、セラミック粉末を覆う有機成分の厚み
が0.30μｍとなり、クラックの発生が無いことをも実験
により確認している。
ケトン 1.15 上記第１表より明らかなように高分子バインダーが有機
成分中に10重量％未満で、セラミック粉末全表面積を覆
う有機成分の厚みが0.15μｍ未満の場合（サンプルＡ）
には、グリーンシートがもろくなり、有機成分の厚みが
0.30μｍを越える場合（サンプルＤ）には、バインダー
アウト時にクラックが発生した。高分子バインダーがス
ラリー中の全有機成分のうち、重量比で10〜30％セラミ
ック粉末全表面積を覆う有機成分の厚みが0.15〜0.30μ
ｍである場合（サンプルB,C）には、クラックの発生は
見られず、良好な結果であった。なお、上記第１表には
セラミック粉末を覆う有機成分の厚みが0.15μｍ及び0.
30μｍのサンプルについて記載されていない。しかしな
がら実験により、ポリビニルブチラールを５重量部及び
メチルエチルケトンを16重量部とした場合に、セラミッ
ク粉末を覆う有機成分の厚みが0.15μｍとなり、クラッ
クの発生が無いことを確認している。また、ポリビニル
ブチラールを20重量部及びメチルエチルケトンを53重量
部とした場合に、セラミック粉末を覆う有機成分の厚み
が0.30μｍとなり、クラックの発生が無いことをも実験
により確認している。
発明の効果 以上述べたように本発明によれば、スラリー中のセラミ
ック粉末全表面積を覆う有機成分の厚みを0.15〜0.30μ
ｍとし、この全有機成分のうち、分子量10〜40万の高分
子バインダーを重量比で10〜30％含むことにより、種々
のセラミック粉末に混合する有機物の適正量を与えるこ
とができ、加工性の優れたグリーンシートを提供するこ
とができ、また、バインダーアウト時等にクラックが発
生するのを防止することができるようにしたセラミック
多層基板を提供することができる。
ック粉末全表面積を覆う有機成分の厚みを0.15〜0.30μ
ｍとし、この全有機成分のうち、分子量10〜40万の高分
子バインダーを重量比で10〜30％含むことにより、種々
のセラミック粉末に混合する有機物の適正量を与えるこ
とができ、加工性の優れたグリーンシートを提供するこ
とができ、また、バインダーアウト時等にクラックが発
生するのを防止することができるようにしたセラミック
多層基板を提供することができる。
図は本発明の一実施例におけるセラミック多層基板用グ
リーンシート材のセラミック粉末の全表面積と有機成分
との関係を示す模式図である。
リーンシート材のセラミック粉末の全表面積と有機成分
との関係を示す模式図である。
Claims (1)
- 【請求項１】スラリー中のセラミック粉末全表面積を覆
う有機成分の厚みが0.15〜0.30μｍであり、スラリー中
の全有機成分のうち、分子量10万〜40万の高分子バイン
ダーが重量比で10〜30％含まれていることを特徴とする
セラミック多層基板用グリーンシート材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63020507A JPH0694386B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | セラミック多層基板用グリーンシート材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63020507A JPH0694386B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | セラミック多層基板用グリーンシート材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197350A JPH01197350A (ja) | 1989-08-09 |
| JPH0694386B2 true JPH0694386B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=12029075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63020507A Expired - Lifetime JPH0694386B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | セラミック多層基板用グリーンシート材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694386B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6060968A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-08 | 日立化成工業株式会社 | セラミツク焼結体の製造方法 |
| JPS61151059A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-09 | 株式会社東芝 | セラミツク粉末の成形方法 |
| JPS61215248A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | 日産自動車株式会社 | 射出成形用組成物 |
| JPH066503B2 (ja) * | 1985-07-24 | 1994-01-26 | 株式会社東芝 | 非酸化物セラミツクグリ−ンシ−ト及びその製造方法 |
| JPS62123059A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | 株式会社住友金属セラミックス | 表面平滑性の良いセラミック組成物の製造方法 |
| JPS62246857A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-28 | 日東電工株式会社 | セラミツクス成形用バインダ− |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63020507A patent/JPH0694386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01197350A (ja) | 1989-08-09 |
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