JPH10167842A - 拘束層用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法 - Google Patents
拘束層用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法Info
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- JPH10167842A JPH10167842A JP8335500A JP33550096A JPH10167842A JP H10167842 A JPH10167842 A JP H10167842A JP 8335500 A JP8335500 A JP 8335500A JP 33550096 A JP33550096 A JP 33550096A JP H10167842 A JPH10167842 A JP H10167842A
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- ceramic substrate
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加圧焼成時にガラスセラミック基板の両面に
宛がう拘束層用セラミックグリーンシートを焼成後に基
板から除去しやすくする。 【解決手段】 ガラスセラミック基板１１の両面に拘束
層用セラミックグリーンシート１２を宛がって加圧焼成
する。拘束層用セラミックグリーンシート１２は、ガラ
スセラミック基板１１表面のアルカリ成分に対して耐蝕
性があり且つガラスセラミック基板１１の焼結温度では
焼結しないセラミック（例えばＭｇＯ等）で形成するこ
とで、加圧焼成時に拘束層用セラミックグリーンシート
１２がガラスセラミック基板１１に融着することを防止
する。拘束層用セラミックグリーンシート１２のセラミ
ック粉末に対するバインダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比
は、セラミック粉末に対する重量比で、バインダ樹脂が
２５重量％以下、溶剤が５０重量％以下、可塑剤が０．
５重量％以上であることが好ましい。
宛がう拘束層用セラミックグリーンシートを焼成後に基
板から除去しやすくする。 【解決手段】 ガラスセラミック基板１１の両面に拘束
層用セラミックグリーンシート１２を宛がって加圧焼成
する。拘束層用セラミックグリーンシート１２は、ガラ
スセラミック基板１１表面のアルカリ成分に対して耐蝕
性があり且つガラスセラミック基板１１の焼結温度では
焼結しないセラミック（例えばＭｇＯ等）で形成するこ
とで、加圧焼成時に拘束層用セラミックグリーンシート
１２がガラスセラミック基板１１に融着することを防止
する。拘束層用セラミックグリーンシート１２のセラミ
ック粉末に対するバインダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比
は、セラミック粉末に対する重量比で、バインダ樹脂が
２５重量％以下、溶剤が５０重量％以下、可塑剤が０．
５重量％以上であることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる加圧焼成
法でガラスセラミック基板を製造する際に用いる拘束層
用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミッ
ク基板の製造方法に関するものである。
法でガラスセラミック基板を製造する際に用いる拘束層
用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミッ
ク基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガラスセラミック基板を焼成する
際に、基板の面方向の焼成収縮を小さくして基板寸法精
度を向上させるために、ガラスセラミック基板の両面
に、該ガラスセラミック基板の焼結温度では焼結しない
拘束層用アルミナグリーンシートを宛がい、その上から
加圧しながらガラスセラミック基板を焼成した後、その
焼成基板の両面に付着した未焼結の拘束層用アルミナグ
リーンシートを除去してガラスセラミック基板を製造す
る加圧焼成法が提案されている。
際に、基板の面方向の焼成収縮を小さくして基板寸法精
度を向上させるために、ガラスセラミック基板の両面
に、該ガラスセラミック基板の焼結温度では焼結しない
拘束層用アルミナグリーンシートを宛がい、その上から
加圧しながらガラスセラミック基板を焼成した後、その
焼成基板の両面に付着した未焼結の拘束層用アルミナグ
リーンシートを除去してガラスセラミック基板を製造す
る加圧焼成法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この加圧焼成
法でガラスセラミック基板を焼成すると、拘束層用アル
ミナグリーンシートがガラスセラミック基板に融着して
しまう。このため、焼成基板から拘束層用アルミナグリ
ーンシートを除去する作業が甚だ面倒になると共に、加
圧焼成時に基板表面の表層導体を同時焼成する場合に
は、拘束層用アルミナグリーンシートを除去する際に、
拘束層用アルミナグリーンシートの融着力によって表層
導体の一部が欠けてしまうことがあり、これがガラスセ
ラミック基板の製品品質を低下させる原因となる。従っ
て、品質確保のためには、加圧焼成後に、後付けで表層
導体を印刷・焼成しなければならず、その分、工程数が
増えて、生産性が低下する欠点もある。
法でガラスセラミック基板を焼成すると、拘束層用アル
ミナグリーンシートがガラスセラミック基板に融着して
しまう。このため、焼成基板から拘束層用アルミナグリ
ーンシートを除去する作業が甚だ面倒になると共に、加
圧焼成時に基板表面の表層導体を同時焼成する場合に
は、拘束層用アルミナグリーンシートを除去する際に、
拘束層用アルミナグリーンシートの融着力によって表層
導体の一部が欠けてしまうことがあり、これがガラスセ
ラミック基板の製品品質を低下させる原因となる。従っ
て、品質確保のためには、加圧焼成後に、後付けで表層
導体を印刷・焼成しなければならず、その分、工程数が
増えて、生産性が低下する欠点もある。
【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、加圧焼成したガラス
セラミック基板から拘束層用セラミックグリーンシート
を容易に除去できると共に、加圧焼成時に表層導体を同
時焼成しても、拘束層用セラミックグリーンシート除去
時の表層導体の欠けを防止でき、品質を維持しながら生
産性を向上することができる拘束層用セラミックグリー
ンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法を
提供することにある。
たものであり、従ってその目的は、加圧焼成したガラス
セラミック基板から拘束層用セラミックグリーンシート
を容易に除去できると共に、加圧焼成時に表層導体を同
時焼成しても、拘束層用セラミックグリーンシート除去
時の表層導体の欠けを防止でき、品質を維持しながら生
産性を向上することができる拘束層用セラミックグリー
ンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】加圧焼成時に、従来の拘
束層用アルミナグリーンシートがガラスセラミック基板
に融着する原因は、ガラスセラミック基板表面のアルカ
リ成分によって拘束層用アルミナグリーンシートの表面
が融解されるためと考えられる。
束層用アルミナグリーンシートがガラスセラミック基板
に融着する原因は、ガラスセラミック基板表面のアルカ
リ成分によって拘束層用アルミナグリーンシートの表面
が融解されるためと考えられる。
【０００６】そこで、本発明の拘束層用セラミックグリ
ーンシートは、ガラスセラミック基板表面のアルカリ成
分に対して耐蝕性（化学的に不活性な性質）があり、セ
ラミックの中では比較的柔らかく、且つガラスセラミッ
ク基板の焼結温度では焼結しないセラミック成形材料で
形成したものである。これにより、加圧焼成時にガラス
セラミック基板表面のアルカリ成分によって拘束層用セ
ラミックグリーンシートの表面が融解されることを防止
して、拘束層用セラミックグリーンシートがガラスセラ
ミック基板に融着することを防止し、加圧焼成後の拘束
層用セラミックグリーンシートの除去を容易にする。
ーンシートは、ガラスセラミック基板表面のアルカリ成
分に対して耐蝕性（化学的に不活性な性質）があり、セ
ラミックの中では比較的柔らかく、且つガラスセラミッ
ク基板の焼結温度では焼結しないセラミック成形材料で
形成したものである。これにより、加圧焼成時にガラス
セラミック基板表面のアルカリ成分によって拘束層用セ
ラミックグリーンシートの表面が融解されることを防止
して、拘束層用セラミックグリーンシートがガラスセラ
ミック基板に融着することを防止し、加圧焼成後の拘束
層用セラミックグリーンシートの除去を容易にする。
【０００７】この場合、拘束層用セラミックグリーンシ
ートを形成するセラミック成形材料は、セラミック粉末
の平均粒径が０．１〜１０μｍであることが好ましい。
これは、セラミック粉末の平均粒径が１０μｍよりも大
きいと、拘束層用セラミックグリーンシートの表面に１
０μｍ以上の凹凸ができて、加圧焼成時に拘束層用セラ
ミックグリーンシートの圧着によってガラスセラミック
基板の表面に転写される凹凸が１０μｍより大きくなっ
てしまい、基板表面の平坦度が低下してフリップチップ
等の搭載部品の接合信頼性が低下するためである。
ートを形成するセラミック成形材料は、セラミック粉末
の平均粒径が０．１〜１０μｍであることが好ましい。
これは、セラミック粉末の平均粒径が１０μｍよりも大
きいと、拘束層用セラミックグリーンシートの表面に１
０μｍ以上の凹凸ができて、加圧焼成時に拘束層用セラ
ミックグリーンシートの圧着によってガラスセラミック
基板の表面に転写される凹凸が１０μｍより大きくなっ
てしまい、基板表面の平坦度が低下してフリップチップ
等の搭載部品の接合信頼性が低下するためである。
【０００８】また、このセラミック粉末に対するバイン
ダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比は、セラミック粉末に対
する重量比で、バインダ樹脂が２５重量％以下、溶剤が
５０重量％以下、可塑剤が０．５重量％以上であること
が好ましい。この理由は次の通りである。
ダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比は、セラミック粉末に対
する重量比で、バインダ樹脂が２５重量％以下、溶剤が
５０重量％以下、可塑剤が０．５重量％以上であること
が好ましい。この理由は次の通りである。
【０００９】バインダ樹脂は、セラミック粉末を結合
するのに必要であるが、このバインダ樹脂の配合量が多
すぎると、加圧焼成時の加圧力により拘束層用セラミッ
クグリーンシートの焼成延びが大きくなりすぎるため、
セラミック粉末に対するバインダ樹脂の配合比を２５重
量％以下とすることで、焼成延びを少なくする。
するのに必要であるが、このバインダ樹脂の配合量が多
すぎると、加圧焼成時の加圧力により拘束層用セラミッ
クグリーンシートの焼成延びが大きくなりすぎるため、
セラミック粉末に対するバインダ樹脂の配合比を２５重
量％以下とすることで、焼成延びを少なくする。
【００１０】溶剤は、セラミック粉末とバインダ樹脂
とを混合して拘束層用セラミックグリーンシートの成形
原料となるスラリーを作るのに必要であるが、この溶剤
の配合量が多すぎると、拘束層用セラミックグリーンシ
ートのテープ成形後の乾燥時の収縮量が大きくなりすぎ
るため、セラミック粉末に対する溶剤の配合比を５０重
量％以下とすることで、乾燥時の収縮量を少なくする。
とを混合して拘束層用セラミックグリーンシートの成形
原料となるスラリーを作るのに必要であるが、この溶剤
の配合量が多すぎると、拘束層用セラミックグリーンシ
ートのテープ成形後の乾燥時の収縮量が大きくなりすぎ
るため、セラミック粉末に対する溶剤の配合比を５０重
量％以下とすることで、乾燥時の収縮量を少なくする。
【００１１】可塑剤は、テープ成形する拘束層用セラ
ミックグリーンシートの可塑性（柔軟性）を高めるのに
必要であるが、可塑剤の配合量が少なすぎると、溶剤と
分離して十分な可塑性が得られなくなるため、セラミッ
ク粉末に対する可塑剤の配合比を０．５重量％以上とす
ることで、溶剤との分離を防いで、必要な可塑性を確保
する。
ミックグリーンシートの可塑性（柔軟性）を高めるのに
必要であるが、可塑剤の配合量が少なすぎると、溶剤と
分離して十分な可塑性が得られなくなるため、セラミッ
ク粉末に対する可塑剤の配合比を０．５重量％以上とす
ることで、溶剤との分離を防いで、必要な可塑性を確保
する。
【００１２】以上のような組成の拘束層用セラミックグ
リーンシートを用いてガラスセラミック基板を加圧焼成
すれば、品質の良いガラスセラミック基板を能率良く製
造できる。
リーンシートを用いてガラスセラミック基板を加圧焼成
すれば、品質の良いガラスセラミック基板を能率良く製
造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示すように、加圧焼成時に
は、ガラスセラミック基板１１の両面に拘束層用セラミ
ックグリーンシート１２を宛がって、その上から加圧し
ながら８００〜１０００℃で焼成する。
は、ガラスセラミック基板１１の両面に拘束層用セラミ
ックグリーンシート１２を宛がって、その上から加圧し
ながら８００〜１０００℃で焼成する。
【００１４】ガラスセラミック基板１１は、単層基板で
も良いが、グリーンシート積層法により複数枚のグリー
ンシートを積層した多層基板でも良い。ガラスセラミッ
ク基板１１の材料としては、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス５０〜６５重量％（好ましくは
６０重量％）とアルミナ５０〜３５重量％（好ましくは
４０重量％）との混合物を用いる。この他、ＭｇＯ−Ｓ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとアルミナ粉末
との混合物、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとアルミナと
の混合物、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとアル
ミナとの混合物、コージェライト系結晶化ガラス等の８
００〜１０００℃で焼成できる低温焼成セラミック材料
を用いても良い。
も良いが、グリーンシート積層法により複数枚のグリー
ンシートを積層した多層基板でも良い。ガラスセラミッ
ク基板１１の材料としては、ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス５０〜６５重量％（好ましくは
６０重量％）とアルミナ５０〜３５重量％（好ましくは
４０重量％）との混合物を用いる。この他、ＭｇＯ−Ｓ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとアルミナ粉末
との混合物、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとアルミナと
の混合物、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラスとアル
ミナとの混合物、コージェライト系結晶化ガラス等の８
００〜１０００℃で焼成できる低温焼成セラミック材料
を用いても良い。
【００１５】ガラスセラミック基板１１が多層基板の場
合には、各層のグリーンシートを積層する前に、各層の
グリーンシートのビアホールに、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ａｇ／Ｐｔ、Ｃｕ等の導体ペーストを充填し、内層
に積層されるグリーンシートには、同じ低融点金属の導
体ペーストを使用して内層導体パターンをスクリーン印
刷する。更に、表層のグリーンシートには、表層導体パ
ターンをＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐｔ、Ｃｕ等
の低融点金属の導体ペーストを用いて印刷する。この印
刷工程後に、各層のグリーンシートを積層して加熱圧着
して一体化する。尚、表層導体パターンの印刷は、加圧
焼成後に行っても良い。
合には、各層のグリーンシートを積層する前に、各層の
グリーンシートのビアホールに、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ａｇ／Ｐｔ、Ｃｕ等の導体ペーストを充填し、内層
に積層されるグリーンシートには、同じ低融点金属の導
体ペーストを使用して内層導体パターンをスクリーン印
刷する。更に、表層のグリーンシートには、表層導体パ
ターンをＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐｔ、Ｃｕ等
の低融点金属の導体ペーストを用いて印刷する。この印
刷工程後に、各層のグリーンシートを積層して加熱圧着
して一体化する。尚、表層導体パターンの印刷は、加圧
焼成後に行っても良い。
【００１６】一方、拘束層用セラミックグリーンシート
１２は、ガラスセラミック基板１１表面のアルカリ成分
に対して耐蝕性（化学的に不活性な性質）があり、セラ
ミックの中では比較的柔らかく、且つガラスセラミック
基板１１の焼結温度（８００〜１０００℃）では焼結し
ないセラミック成形材料のスラリーを用いてドクターブ
レード法等でテープ成形したものである。アルカリ成分
に対する耐蝕性と柔らかさと高い焼成温度の条件を全て
満たすセラミック粉末としてはＭｇＯ粉末があり、その
他、ＺｒＯ2 粉末等を用いても良い。このセラミック粉
末は、アルカリ成分に対する耐蝕性を高めるために、不
純物の含有量が少ない方が良く、例えば９９．９０％以
上の高純度のＭｇＯ粉末等を用いることが好ましい。
１２は、ガラスセラミック基板１１表面のアルカリ成分
に対して耐蝕性（化学的に不活性な性質）があり、セラ
ミックの中では比較的柔らかく、且つガラスセラミック
基板１１の焼結温度（８００〜１０００℃）では焼結し
ないセラミック成形材料のスラリーを用いてドクターブ
レード法等でテープ成形したものである。アルカリ成分
に対する耐蝕性と柔らかさと高い焼成温度の条件を全て
満たすセラミック粉末としてはＭｇＯ粉末があり、その
他、ＺｒＯ2 粉末等を用いても良い。このセラミック粉
末は、アルカリ成分に対する耐蝕性を高めるために、不
純物の含有量が少ない方が良く、例えば９９．９０％以
上の高純度のＭｇＯ粉末等を用いることが好ましい。
【００１７】また、セラミック粉末の粒径が大きいと、
拘束層用セラミックグリーンシート１２の表面に出来る
凹凸が大きくなり、加圧焼成時に拘束層用セラミックグ
リーンシート１２の圧着によってガラスセラミック基板
１１の表面に転写される凹凸が大きくなるため、セラミ
ック粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍのものを用いる
ことが好ましく、より好ましくは、平均粒径が０．２〜
５μｍ程度のセラミック粉末を用いると良い。
拘束層用セラミックグリーンシート１２の表面に出来る
凹凸が大きくなり、加圧焼成時に拘束層用セラミックグ
リーンシート１２の圧着によってガラスセラミック基板
１１の表面に転写される凹凸が大きくなるため、セラミ
ック粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍのものを用いる
ことが好ましく、より好ましくは、平均粒径が０．２〜
５μｍ程度のセラミック粉末を用いると良い。
【００１８】このセラミック粉末にバインダ樹脂、溶剤
及び可塑剤を配合して、十分に攪拌混合してスラリーを
作製し、このスラリーを用いてドクターブレード法等で
拘束層用セラミックグリーンシート１２をテープ成形す
る。
及び可塑剤を配合して、十分に攪拌混合してスラリーを
作製し、このスラリーを用いてドクターブレード法等で
拘束層用セラミックグリーンシート１２をテープ成形す
る。
【００１９】ここで、バインダ樹脂はセラミック粉末を
結合するのに必要であり、例えばＰＶＢ（ポリビニルブ
チラール）を用いれば良いが、この他、アクリル系、ニ
トロセルロース系等の樹脂を用いても良い。
結合するのに必要であり、例えばＰＶＢ（ポリビニルブ
チラール）を用いれば良いが、この他、アクリル系、ニ
トロセルロース系等の樹脂を用いても良い。
【００２０】また、溶剤は、セラミック粉末とバインダ
樹脂とを混合して所定粘度のスラリーを作るのに必要で
あり、例えばトルエンを用いれば良いが、この他、キシ
レン、ブタノール等の有機溶剤を用いても良い。
樹脂とを混合して所定粘度のスラリーを作るのに必要で
あり、例えばトルエンを用いれば良いが、この他、キシ
レン、ブタノール等の有機溶剤を用いても良い。
【００２１】また、可塑剤は、テープ成形する拘束層用
セラミックグリーンシート１２の可塑性（柔軟性）を高
めるのに必要であり、例えばアミン系のものを用いれば
良いが、この他、ＤＯＡ等を用いても良い。
セラミックグリーンシート１２の可塑性（柔軟性）を高
めるのに必要であり、例えばアミン系のものを用いれば
良いが、この他、ＤＯＡ等を用いても良い。
【００２２】この場合、セラミック粉末に対するバイン
ダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比は、セラミック粉末に対
する重量比で、バインダ樹脂が２５重量％以下、溶剤が
５０重量％以下、可塑剤が０．５重量％以上であること
が好ましい。
ダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比は、セラミック粉末に対
する重量比で、バインダ樹脂が２５重量％以下、溶剤が
５０重量％以下、可塑剤が０．５重量％以上であること
が好ましい。
【００２３】つまり、バインダ樹脂の配合量が多すぎる
と、焼成時の加圧力により拘束層用セラミックグリーン
シート１２の焼成延びが大きくなりすぎるため、セラミ
ック粉末に対するバインダ樹脂の配合比を２５重量％以
下とすることで、焼成延びを適正範囲内に抑える。
と、焼成時の加圧力により拘束層用セラミックグリーン
シート１２の焼成延びが大きくなりすぎるため、セラミ
ック粉末に対するバインダ樹脂の配合比を２５重量％以
下とすることで、焼成延びを適正範囲内に抑える。
【００２４】また、溶剤の配合量が多すぎると、拘束層
用セラミックグリーンシート１２のテープ成形後の乾燥
時の収縮量が大きくなりすぎるため、セラミック粉末に
対する溶剤の配合比を５０重量％以下とすることで、乾
燥時の収縮量を適正範囲内に抑える。
用セラミックグリーンシート１２のテープ成形後の乾燥
時の収縮量が大きくなりすぎるため、セラミック粉末に
対する溶剤の配合比を５０重量％以下とすることで、乾
燥時の収縮量を適正範囲内に抑える。
【００２５】また、可塑剤の配合量が少なすぎると、溶
剤と分離して十分な可塑性が得られなくなるため、セラ
ミック粉末に対する可塑剤の配合比を０．５重量％以上
とすることで、溶剤と十分に混合させて、必要な可塑性
を確保する。
剤と分離して十分な可塑性が得られなくなるため、セラ
ミック粉末に対する可塑剤の配合比を０．５重量％以上
とすることで、溶剤と十分に混合させて、必要な可塑性
を確保する。
【００２６】以上のような組成の拘束層用セラミックグ
リーンシート１２を用いてガラスセラミック基板１１を
加圧焼成する場合には、図１に示すように、ガラスセラ
ミック基板１１の両面に拘束層用セラミックグリーンシ
ート１２を宛がって、その上から２〜２０ｋｇｆ／ｃｍ
2 の圧力で加圧しながら、ガラスセラミック基板１１の
焼結温度である８００〜１０００℃（好ましくは９００
℃）で焼成する。この際、ガラスセラミック基板１１両
面に積層された拘束層用セラミックグリーンシート１２
（ＭｇＯ、ＺｒＯ2 等）は、１５００℃以上に加熱しな
いと焼結しないので、８００〜１０００℃で焼成すれ
ば、拘束層用セラミックグリーンシート１２は未焼結の
まま残される。但し、焼成の過程で、拘束層用セラミッ
クグリーンシート１２中の溶剤や樹脂バインダが飛散し
てセラミック粉体として残る。
リーンシート１２を用いてガラスセラミック基板１１を
加圧焼成する場合には、図１に示すように、ガラスセラ
ミック基板１１の両面に拘束層用セラミックグリーンシ
ート１２を宛がって、その上から２〜２０ｋｇｆ／ｃｍ
2 の圧力で加圧しながら、ガラスセラミック基板１１の
焼結温度である８００〜１０００℃（好ましくは９００
℃）で焼成する。この際、ガラスセラミック基板１１両
面に積層された拘束層用セラミックグリーンシート１２
（ＭｇＯ、ＺｒＯ2 等）は、１５００℃以上に加熱しな
いと焼結しないので、８００〜１０００℃で焼成すれ
ば、拘束層用セラミックグリーンシート１２は未焼結の
まま残される。但し、焼成の過程で、拘束層用セラミッ
クグリーンシート１２中の溶剤や樹脂バインダが飛散し
てセラミック粉体として残る。
【００２７】加圧焼成後、ガラスセラミック基板１１の
両面に付着した拘束層用セラミックグリーンシート１２
（セラミック粉体）を湿式ブラスト（ウォータジェッ
ト）、バフ研磨等により除去する。これにより、ガラス
セラミック基板１１が出来上がる。
両面に付着した拘束層用セラミックグリーンシート１２
（セラミック粉体）を湿式ブラスト（ウォータジェッ
ト）、バフ研磨等により除去する。これにより、ガラス
セラミック基板１１が出来上がる。
【００２８】
【実施例】本発明者は、拘束層用セラミックグリーンシ
ートのセラミック粉末組成、セラミック粉末の平均粒
径、除去性、焼成基板の平坦度との関係を考察する試験
を行ったので、その試験結果を次の表１に示す。
ートのセラミック粉末組成、セラミック粉末の平均粒
径、除去性、焼成基板の平坦度との関係を考察する試験
を行ったので、その試験結果を次の表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】この試験において、加圧焼成後の拘束層用
セラミックグリーンシートの除去テストは、湿式ブラス
ト（ウォータジェット）とバフ研磨によって行った。湿
式ブラストの投射材はセラミックの中で非常に柔らかい
ＭｇＯ（モース硬度６）を用いた。
セラミックグリーンシートの除去テストは、湿式ブラス
ト（ウォータジェット）とバフ研磨によって行った。湿
式ブラストの投射材はセラミックの中で非常に柔らかい
ＭｇＯ（モース硬度６）を用いた。
【００３１】表１において、比較例１は、平均粒径０．
２μｍのα−アルミナ粉末を用い、比較例２は、平均粒
径０．２μｍのβ−アルミナ粉末を用いたものである。
α−アルミナ粉末とβ−アルミナ粉末は、ガラスセラミ
ック基板表面のアルカリ成分に対する耐蝕性が劣るた
め、比較例１，２は、いずれも、加圧焼成時に拘束層用
アルミナグリーンシートがガラスセラミック基板に融着
してしまい、湿式ブラストやバフ研磨による除去性が悪
く、除去テスト結果が不良であった。
２μｍのα−アルミナ粉末を用い、比較例２は、平均粒
径０．２μｍのβ−アルミナ粉末を用いたものである。
α−アルミナ粉末とβ−アルミナ粉末は、ガラスセラミ
ック基板表面のアルカリ成分に対する耐蝕性が劣るた
め、比較例１，２は、いずれも、加圧焼成時に拘束層用
アルミナグリーンシートがガラスセラミック基板に融着
してしまい、湿式ブラストやバフ研磨による除去性が悪
く、除去テスト結果が不良であった。
【００３２】このような比較例１，２では、ガラスセラ
ミック基板の加圧焼成時に表層導体を同時焼成すると、
拘束層用アルミナグリーンシートを除去する際に、拘束
層用アルミナグリーンシートの融着力によって表層導体
の一部が欠けてしまうことがあり、これがガラスセラミ
ック基板の製品品質を低下させる原因となる。従って、
品質確保のためには、加圧焼成後に後付けで表層導体を
印刷・焼成しなければならず、その分、工程数が増えて
生産性が低下する欠点もある。尚、比較例１，２は、い
ずれも、アルミナ粉末の平均粒径が小さく、０．２μｍ
であるため、拘束層用セラミックグリーンシートの表面
の平坦度が良く、加圧焼成したガラスセラミック基板
（以下「焼成基板」という）の表面の平坦度も良好であ
った。
ミック基板の加圧焼成時に表層導体を同時焼成すると、
拘束層用アルミナグリーンシートを除去する際に、拘束
層用アルミナグリーンシートの融着力によって表層導体
の一部が欠けてしまうことがあり、これがガラスセラミ
ック基板の製品品質を低下させる原因となる。従って、
品質確保のためには、加圧焼成後に後付けで表層導体を
印刷・焼成しなければならず、その分、工程数が増えて
生産性が低下する欠点もある。尚、比較例１，２は、い
ずれも、アルミナ粉末の平均粒径が小さく、０．２μｍ
であるため、拘束層用セラミックグリーンシートの表面
の平坦度が良く、加圧焼成したガラスセラミック基板
（以下「焼成基板」という）の表面の平坦度も良好であ
った。
【００３３】一方、実施例１〜３は、いずれも、セラミ
ック粉末としてＭｇＯ粉末を用い、その平均粒径は、実
施例１，２が共に０．２μｍ、実施例３が１０μｍであ
る。ＭｇＯ粉末は、ガラスセラミック基板表面のアルカ
リ成分に対して耐蝕性があるため、実施例１〜３は、い
ずれも、加圧焼成時に、ガラスセラミック基板表面のア
ルカリ成分によって拘束層用セラミックグリーンシート
がガラスセラミック基板に融着することが防止され、除
去テスト結果が大変良好であった。
ック粉末としてＭｇＯ粉末を用い、その平均粒径は、実
施例１，２が共に０．２μｍ、実施例３が１０μｍであ
る。ＭｇＯ粉末は、ガラスセラミック基板表面のアルカ
リ成分に対して耐蝕性があるため、実施例１〜３は、い
ずれも、加圧焼成時に、ガラスセラミック基板表面のア
ルカリ成分によって拘束層用セラミックグリーンシート
がガラスセラミック基板に融着することが防止され、除
去テスト結果が大変良好であった。
【００３４】また、焼成基板の表面の平坦度について
は、実施例１，２では、ＭｇＯ粉末の平均粒径が０．２
μｍと５μｍであるため、拘束層用セラミックグリーン
シートの表面の平坦度が良く、焼成基板の表面の平坦度
も大変に良い結果が得られた。また、実施例３では、Ｍ
ｇＯ粉末の平均粒径が実施例１，２より大きく、１０μ
ｍであるため、拘束層用セラミックグリーンシート表面
の平坦度や焼成基板の表面の平坦度が実施例１，２より
やや低下するものの、合格レベルであった。
は、実施例１，２では、ＭｇＯ粉末の平均粒径が０．２
μｍと５μｍであるため、拘束層用セラミックグリーン
シートの表面の平坦度が良く、焼成基板の表面の平坦度
も大変に良い結果が得られた。また、実施例３では、Ｍ
ｇＯ粉末の平均粒径が実施例１，２より大きく、１０μ
ｍであるため、拘束層用セラミックグリーンシート表面
の平坦度や焼成基板の表面の平坦度が実施例１，２より
やや低下するものの、合格レベルであった。
【００３５】以上の試験結果から、セラミック粉末の平
均粒径が１０μｍ以下であれば、焼成基板の表面の平坦
度が合格レベルとなり、更に、より良好な平坦度を得る
ためには、平均粒径を５μｍ以下とすれば良いことが確
認された。焼成基板の平坦度が良くなれば、フリップチ
ップ等の搭載部品の接合信頼性を向上できる。
均粒径が１０μｍ以下であれば、焼成基板の表面の平坦
度が合格レベルとなり、更に、より良好な平坦度を得る
ためには、平均粒径を５μｍ以下とすれば良いことが確
認された。焼成基板の平坦度が良くなれば、フリップチ
ップ等の搭載部品の接合信頼性を向上できる。
【００３６】また、実施例４は、セラミック粉末とし
て、平均粒径０．２μｍのＺｒＯ2 粉末を用いたもので
ある。ＺｒＯ2 粉末は、ガラスセラミック基板表面のア
ルカリ成分に対する耐蝕性がＭｇＯ粉末よりもやや低い
ものの、アルミナ粉末と比較すれば、耐蝕性は若干良好
であり、柔らかさが高いため、除去テスト結果はアルミ
ナ粉末と比較して良好であった。
て、平均粒径０．２μｍのＺｒＯ2 粉末を用いたもので
ある。ＺｒＯ2 粉末は、ガラスセラミック基板表面のア
ルカリ成分に対する耐蝕性がＭｇＯ粉末よりもやや低い
ものの、アルミナ粉末と比較すれば、耐蝕性は若干良好
であり、柔らかさが高いため、除去テスト結果はアルミ
ナ粉末と比較して良好であった。
【００３７】以上説明した実施例１〜４のように、拘束
層用セラミックグリーンシートを形成するセラミック粉
末として、ガラスセラミック基板表面のアルカリ成分に
対する耐蝕性があるＭｇＯ粉末、ＺｒＯ2 粉末等を用い
れば、加圧焼成時にガラスセラミック基板表面のアルカ
リ成分によって拘束層用アルミナグリーンシートがガラ
スセラミック基板に融着することを防止できて、焼成基
板から拘束層用セラミックグリーンシートを容易に除去
することができ、除去作業の能率を向上できると共に、
除去作業中の焼成基板表面の損傷を防止できる。しか
も、ガラスセラミック基板の加圧焼成時に表層導体を同
時焼成しても、拘束層用セラミックグリーンシート除去
時の表層導体の欠けを防止できて、焼成基板の品質を向
上できると共に、表層導体の同時焼成により工程数を削
減でき、生産性を向上することができる。
層用セラミックグリーンシートを形成するセラミック粉
末として、ガラスセラミック基板表面のアルカリ成分に
対する耐蝕性があるＭｇＯ粉末、ＺｒＯ2 粉末等を用い
れば、加圧焼成時にガラスセラミック基板表面のアルカ
リ成分によって拘束層用アルミナグリーンシートがガラ
スセラミック基板に融着することを防止できて、焼成基
板から拘束層用セラミックグリーンシートを容易に除去
することができ、除去作業の能率を向上できると共に、
除去作業中の焼成基板表面の損傷を防止できる。しか
も、ガラスセラミック基板の加圧焼成時に表層導体を同
時焼成しても、拘束層用セラミックグリーンシート除去
時の表層導体の欠けを防止できて、焼成基板の品質を向
上できると共に、表層導体の同時焼成により工程数を削
減でき、生産性を向上することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、拘束層用セラミックグリーンシートを形成す
るセラミックとして、ガラスセラミック基板表面のアル
カリ成分に対する耐蝕性があるセラミックを用いるよう
にしたので、加圧焼成時に拘束層用アルミナグリーンシ
ートがガラスセラミック基板に融着することを防止でき
て、焼成基板から拘束層用セラミックグリーンシートを
容易に除去することができると共に、品質を維持しなが
ら、加圧焼成時に表層導体を同時焼成することが可能と
なり、生産性を向上することができる（請求項１，
３）。
によれば、拘束層用セラミックグリーンシートを形成す
るセラミックとして、ガラスセラミック基板表面のアル
カリ成分に対する耐蝕性があるセラミックを用いるよう
にしたので、加圧焼成時に拘束層用アルミナグリーンシ
ートがガラスセラミック基板に融着することを防止でき
て、焼成基板から拘束層用セラミックグリーンシートを
容易に除去することができると共に、品質を維持しなが
ら、加圧焼成時に表層導体を同時焼成することが可能と
なり、生産性を向上することができる（請求項１，
３）。
【００３９】更に、セラミック粉末の平均粒径を０．１
〜１０μｍとすることで、焼成基板の平坦度を向上でき
て、搭載部品の接合信頼性を向上できる。そして、セラ
ミック粉末に対する重量比で、バインダ樹脂を２５重量
％以下とすることで、拘束層用セラミックグリーンシー
トの焼成延びを少なくすることができ、また、溶剤を５
０重量％以下とすることで、拘束層用セラミックグリー
ンシートのテープ成形後の乾燥時の収縮量を少なくする
ことができ、更に、可塑剤を０．５重量％以上とするこ
とで、拘束層用セラミックグリーンシートの可塑性を高
めることができる（請求項２）。
〜１０μｍとすることで、焼成基板の平坦度を向上でき
て、搭載部品の接合信頼性を向上できる。そして、セラ
ミック粉末に対する重量比で、バインダ樹脂を２５重量
％以下とすることで、拘束層用セラミックグリーンシー
トの焼成延びを少なくすることができ、また、溶剤を５
０重量％以下とすることで、拘束層用セラミックグリー
ンシートのテープ成形後の乾燥時の収縮量を少なくする
ことができ、更に、可塑剤を０．５重量％以上とするこ
とで、拘束層用セラミックグリーンシートの可塑性を高
めることができる（請求項２）。
【図１】本発明の一実施形態における加圧焼成時の拘束
層用セラミックグリーンシートとガラスセラミック基板
との積層状態を示す縦断面図
層用セラミックグリーンシートとガラスセラミック基板
との積層状態を示す縦断面図
１１…ガラスセラミック基板、１２…拘束層用セラミッ
クグリーンシート。
クグリーンシート。
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラスセラミック基板を加圧しながら焼
成する際に、該ガラスセラミック基板の両面に宛がわ
れ、該ガラスセラミック基板の焼成後に該ガラスセラミ
ック基板の両面から除去される拘束層用セラミックグリ
ーンシートであって、 前記ガラスセラミック基板表面のアルカリ成分に対して
耐蝕性があり且つ前記ガラスセラミック基板の焼結温度
では焼結しないセラミック成形材料で形成したことを特
徴とする拘束層用セラミックグリーンシート。 - 【請求項２】 前記セラミック成形材料は、セラミック
粉末にバインダ樹脂と溶剤及び可塑剤を配合して製造さ
れ、 セラミック粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、
バインダ樹脂、溶剤、可塑剤の配合比は、セラミック粉
末に対する重量比で、バインダ樹脂が２５重量％以下、
溶剤が５０重量％以下、可塑剤が０．５重量％以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載の拘束層用セラミッ
クグリーンシート。 - 【請求項３】 ガラスセラミック基板を加圧しながら焼
成する際に、該ガラスセラミック基板の両面に請求項１
又は２に記載の拘束層用セラミックグリーンシートを宛
がって加圧しながら該ガラスセラミック基板の焼結温度
で焼成し、焼成後に該ガラスセラミック基板の両面から
前記拘束層用セラミックグリーンシートを除去してガラ
スセラミック基板を製造することを特徴とするセラミッ
ク基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8335500A JPH10167842A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 拘束層用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8335500A JPH10167842A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 拘束層用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167842A true JPH10167842A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18289278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8335500A Pending JPH10167842A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 拘束層用セラミックグリーンシート及びこれを用いたセラミック基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10167842A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2003048782A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
| JP2003519023A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-06-17 | セラミック・フューエル・セルズ・リミテッド | 積層構造体及びその形成方法 |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP8335500A patent/JPH10167842A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519023A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-06-17 | セラミック・フューエル・セルズ・リミテッド | 積層構造体及びその形成方法 |
| JP4845315B2 (ja) * | 1999-12-30 | 2011-12-28 | セラミック・フューエル・セルズ・リミテッド | 積層構造体及びその形成方法 |
| 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 |
| JP2003048782A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
| JP4552367B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2010-09-29 | 株式会社村田製作所 | 低温焼成セラミック基板の製造方法 |
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