JPS60239352A - セラミツク焼結体の製造方法 - Google Patents
セラミツク焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS60239352A JPS60239352A JP59096064A JP9606484A JPS60239352A JP S60239352 A JPS60239352 A JP S60239352A JP 59096064 A JP59096064 A JP 59096064A JP 9606484 A JP9606484 A JP 9606484A JP S60239352 A JPS60239352 A JP S60239352A
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- Japan
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- ceramic
- raw material
- polymerization
- material powder
- organic binder
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- Pending
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- 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】
(発明の属する技術分野)
本発明は、セラミック焼結体の製造方法に関する。
(従来技術とその問題点)
電子部品の小型化、高密度化にともない、セラミック配
線板、ICチップキャリア、サーマルプリントヘッド等
に施す配線の微細化が要求されている。同時に配線の微
細化を行うためにセラミック基板の表面平滑性の向上が
必要となってきている。特にCVDなどによる薄膜形成
法による超微細配線を施す際セラミック基板に要求され
る表面粗さはRaで0.1μm以下であり、その特性を
満足するセラミック基板を得るにはサブミクロンオーダ
ーのセラミック原料粉末を里いたセラミック基板の製造
技術が必要となってきた。
線板、ICチップキャリア、サーマルプリントヘッド等
に施す配線の微細化が要求されている。同時に配線の微
細化を行うためにセラミック基板の表面平滑性の向上が
必要となってきている。特にCVDなどによる薄膜形成
法による超微細配線を施す際セラミック基板に要求され
る表面粗さはRaで0.1μm以下であり、その特性を
満足するセラミック基板を得るにはサブミクロンオーダ
ーのセラミック原料粉末を里いたセラミック基板の製造
技術が必要となってきた。
従来セラミック泥漿(以下スリップという)を製造する
過程において、その混合法についてはノウハウに係るこ
ととして一般的な事実しか知られていなかった。通常ス
リップを製造するにはセラミック原料粉末、有機バイン
ダー及び可塑剤を水又は有機溶剤と共にボールミル等で
混合し、それに必要に応じ分散剤、消泡剤等を加えてい
た。そしてその手順、使用するバインダー等については
一般に良いと言われるものをそのまま受け入れることが
多かった。しかしこの方法ではサブミクロンオーダーの
セラミック原料粉末を用いて分散性がよく、かつグリー
ン体として十分な強度を持つスリップを製造することは
困難であった。例えばサブミクロンオーダーのセラミッ
ク原料粉末に少量の有機バインダーを添加したスリップ
を乾燥し。
過程において、その混合法についてはノウハウに係るこ
ととして一般的な事実しか知られていなかった。通常ス
リップを製造するにはセラミック原料粉末、有機バイン
ダー及び可塑剤を水又は有機溶剤と共にボールミル等で
混合し、それに必要に応じ分散剤、消泡剤等を加えてい
た。そしてその手順、使用するバインダー等については
一般に良いと言われるものをそのまま受け入れることが
多かった。しかしこの方法ではサブミクロンオーダーの
セラミック原料粉末を用いて分散性がよく、かつグリー
ン体として十分な強度を持つスリップを製造することは
困難であった。例えばサブミクロンオーダーのセラミッ
ク原料粉末に少量の有機バインダーを添加したスリップ
を乾燥し。
グリーン体としたものは十分な強度が保てない。
また有機バインダーを大量に用いると十分な強度を保つ
ことはできるが1分散性が悪くなり、かつグリーン体の
密度が低いため焼結性が悪くグリーン体を焼成して得た
セラミック焼結体の密度1表面粗さは著しく劣る。さら
に少量の有機バインダーで十分な強度を保てるように高
重合度の有機バインダーを用いればグリーン体の密度は
上がるが粉体の分散性が非常に悪く、セラミック焼結体
の表面粗さは著しく劣る。
ことはできるが1分散性が悪くなり、かつグリーン体の
密度が低いため焼結性が悪くグリーン体を焼成して得た
セラミック焼結体の密度1表面粗さは著しく劣る。さら
に少量の有機バインダーで十分な強度を保てるように高
重合度の有機バインダーを用いればグリーン体の密度は
上がるが粉体の分散性が非常に悪く、セラミック焼結体
の表面粗さは著しく劣る。
(発明の目的)
本発明は上記の欠点の々いセラミック焼結体の製造方法
を提供することを目的とするものである。
を提供することを目的とするものである。
(問題点を解決するだめの手段)
本発明者らは、水又は有機溶剤にセラミック原料粉末を
十分に分散させることができる有機パ°イ1 ンダーの
主鎖の長さが分散されるべきセラミック原料粉末の平均
粒径と密接な関係にあること及びグリーン体に十分な強
度を比較的少量で持たせる)よ ために有機バインダーの主鎖の長さが関係することを見
い出し、平均粒径が0.1〜1μmのセラミック原料粉
末、可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有機
溶剤に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一粒
子になるまで解粒し、その後高重合度の有機バインダー
を添加、混合して得られたスリップを用いてグリーン体
としたものは十分な強度を保つことができ、かつ密度が
高く。
十分に分散させることができる有機パ°イ1 ンダーの
主鎖の長さが分散されるべきセラミック原料粉末の平均
粒径と密接な関係にあること及びグリーン体に十分な強
度を比較的少量で持たせる)よ ために有機バインダーの主鎖の長さが関係することを見
い出し、平均粒径が0.1〜1μmのセラミック原料粉
末、可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有機
溶剤に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一粒
子になるまで解粒し、その後高重合度の有機バインダー
を添加、混合して得られたスリップを用いてグリーン体
としたものは十分な強度を保つことができ、かつ密度が
高く。
セラミック原料粉末の分散性に優れ、またグリーン体を
焼成して得られたセラミック基板等の焼結体は表面粗さ
1強度に優れ、緻密度が高いということを確認した。
焼成して得られたセラミック基板等の焼結体は表面粗さ
1強度に優れ、緻密度が高いということを確認した。
本発明は平均粒径が0.1〜1μmのセラミック原料粉
末、可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有機
溶剤に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一粒
子になるまで解粒し、その後高重合度の有機バインダー
を添加して混合した後成形、焼成するセラミック焼結体
の製造方法に関する。
末、可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有機
溶剤に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一粒
子になるまで解粒し、その後高重合度の有機バインダー
を添加して混合した後成形、焼成するセラミック焼結体
の製造方法に関する。
(材料例)
なお本発明においてセラミック原料粉末としてはアルミ
ナ、ジルコニア等が、可塑剤としてはトリエチレングリ
コール、ポリアルキレングリコール、DOP、DBP、
BBP等のフタル酸エステル等が、有機溶剤としてはト
リクロルエチレン。
ナ、ジルコニア等が、可塑剤としてはトリエチレングリ
コール、ポリアルキレングリコール、DOP、DBP、
BBP等のフタル酸エステル等が、有機溶剤としてはト
リクロルエチレン。
n−ブタノール、エチルアルコール、トルエン。
メチルアルコール等とこれらの共沸混合物が用いられる
。
。
有機バインダーとしてはポリビニルブチラール。
アクリル樹脂、酢酸ビニルの共重合体、ポリビニルアル
コール、塩化ビニル、メタアクリレート等が用いられ、
このうち低重合度の有機バインダーには重合度が100
〜450のもの又は主鎖の長さがセラミック原料粉末の
平均粒径の1/30〜1/12倍のものを用いることが
好ましく、1/20〜1/15倍のものを用いればさら
に好ましい。
コール、塩化ビニル、メタアクリレート等が用いられ、
このうち低重合度の有機バインダーには重合度が100
〜450のもの又は主鎖の長さがセラミック原料粉末の
平均粒径の1/30〜1/12倍のものを用いることが
好ましく、1/20〜1/15倍のものを用いればさら
に好ましい。
高重合度の有機バインダーには重合度が500〜250
0のもの又は主鎖の長さがセラミック原料粉末の平均粒
径の1/10〜3倍のものを用いることが好ましく1/
3〜1倍のものを用いればさらに好ましい。低重合度の
有機バインダーの添加量はセラミック原料粉末が単一粒
子に解粒できる量、詳しくはセラミック原料粉末の凝集
粒子を解粒するのを妨げない程度の量を添加すればよく
特に制限はない。また高重合度の有機バインダーの添加
量はテープ成形及びパンチングに必要なシート特性を付
与するのに要する量を添加すれはよく特に制限はない。
0のもの又は主鎖の長さがセラミック原料粉末の平均粒
径の1/10〜3倍のものを用いることが好ましく1/
3〜1倍のものを用いればさらに好ましい。低重合度の
有機バインダーの添加量はセラミック原料粉末が単一粒
子に解粒できる量、詳しくはセラミック原料粉末の凝集
粒子を解粒するのを妨げない程度の量を添加すればよく
特に制限はない。また高重合度の有機バインダーの添加
量はテープ成形及びパンチングに必要なシート特性を付
与するのに要する量を添加すれはよく特に制限はない。
セラミック原料粉末は平均粒径が0.1〜1μmのもの
を用いることが必要であり、0.1μm未満のものを用
いると成形が困難となり、また1μmを超えるものを用
いると表面平滑性が劣る。
を用いることが必要であり、0.1μm未満のものを用
いると成形が困難となり、また1μmを超えるものを用
いると表面平滑性が劣る。
本発明のセラミック焼結体は上記成分の他に必要に応じ
9分散剤、消泡剤、焼結助剤等が添加される。
9分散剤、消泡剤、焼結助剤等が添加される。
本発明において成形する方法としてテープ成形。
プレス成形、イコミ成形、押出成形等があり特に制限は
ないがテープ成形することが好ましい。
ないがテープ成形することが好ましい。
また焼成は通常公知の方法で行なうものとじ特に制限は
ない。
ない。
(実施例)
以下実施例によ抄本発明を説明する。
実施例1
平均粒径0.6μmのアルミナ粉末、低重合度のバイン
ダーとして重合度200のポリビニルブチラール、可塑
剤としてDOP及び有機溶剤としてトリクロルエチレン
とメチルアルコールとの共沸混合溶液を第1表の試料嵐
1に示す配合割合に秤量し、ボールミルにて20時間混
合してセラミック原料粉末を単一粒子になるまで十分解
粒し、その後高重合度の有機バインダーとして重合度1
000のポリビニルブチラールを7重量部添加し、さら
に20時間混合してスリップを得た。
ダーとして重合度200のポリビニルブチラール、可塑
剤としてDOP及び有機溶剤としてトリクロルエチレン
とメチルアルコールとの共沸混合溶液を第1表の試料嵐
1に示す配合割合に秤量し、ボールミルにて20時間混
合してセラミック原料粉末を単一粒子になるまで十分解
粒し、その後高重合度の有機バインダーとして重合度1
000のポリビニルブチラールを7重量部添加し、さら
に20時間混合してスリップを得た。
次にドクターブレード法によるキャスティング装置を用
い厚さ0.9 mmのセラミックグリーンシートを得た
。その後前記のセラミックグリーンシーツ 、第5゜X
50mm0 オよ、工よ、おあヵあ、 おれを電気炉で
大気中、温度1600℃で1時間焼成してアルミナセラ
ミック基板を得た。グリーン密度、得られたアルミナセ
ラミック基板の焼結密度9表面粗さ及び曲げ強さを合わ
せて第1表に示す。
い厚さ0.9 mmのセラミックグリーンシートを得た
。その後前記のセラミックグリーンシーツ 、第5゜X
50mm0 オよ、工よ、おあヵあ、 おれを電気炉で
大気中、温度1600℃で1時間焼成してアルミナセラ
ミック基板を得た。グリーン密度、得られたアルミナセ
ラミック基板の焼結密度9表面粗さ及び曲げ強さを合わ
せて第1表に示す。
比較例1
実施例1と同様のアルミナ粉末、可塑剤、有機溶剤及び
重合度200のポリビニルブチラールか重合度1000
のポリビニルブチラールのいずれか一方を第1表の試料
!tL2〜NQ6に示す配合割合に秤量し、ボールミル
にて40時間混合してスリップを得た。
重合度200のポリビニルブチラールか重合度1000
のポリビニルブチラールのいずれか一方を第1表の試料
!tL2〜NQ6に示す配合割合に秤量し、ボールミル
にて40時間混合してスリップを得た。
次にドクターブレード法によるキャスティング装置を用
い0.9mmの厚さにシート化したところ試料Na3及
び6のものはセラミックグリーンシートを得ることがで
きたが、2,4及び5のものはキャスティング工程中に
十分な強度を保てずボロボロに割れてしまった。以下試
料魚3及び6のセラミックグリーンシートを使用し、実
施例1と同様の工程を経てアルミナセラミック基板を得
た。グリーン密度、得られたアルミナセラミック基板の
焼結密度1表面粗さ及び曲げ強さを合わせて第1表に示
す。
い0.9mmの厚さにシート化したところ試料Na3及
び6のものはセラミックグリーンシートを得ることがで
きたが、2,4及び5のものはキャスティング工程中に
十分な強度を保てずボロボロに割れてしまった。以下試
料魚3及び6のセラミックグリーンシートを使用し、実
施例1と同様の工程を経てアルミナセラミック基板を得
た。グリーン密度、得られたアルミナセラミック基板の
焼結密度1表面粗さ及び曲げ強さを合わせて第1表に示
す。
第1表から本発明になるアルミナセラミ、ツク基板は比
較例(試料&3及び6)のアルミナセラミック基板に比
較し、グリーン密度、焼結密度1表面粗さ及び曲げ強さ
が優れることがわかる。
較例(試料&3及び6)のアルミナセラミック基板に比
較し、グリーン密度、焼結密度1表面粗さ及び曲げ強さ
が優れることがわかる。
実施例2
平均粒径0.6μmのアルミナ粉末、シリカ、マグネシ
アなどからなる平均粒径0.7μmのガラスフリット、
低重合度の有機バインダーとして重合度200のポリビ
ニルブチラール、可塑剤としてDOP及び有機溶剤とし
てトリクロルエチレンとメチルアルコールとの共沸混合
溶液を第2表の試料&1に示す配合割合に秤量し、ボー
ルミルにて20時間混合してセラミック原料粉末を単一
粒子になるまで十分解粒し、その後高重合度の有機バイ
ンダーとして重合度1000のポリビニルブチラールを
7重量部添加し、さらに20時間混合してスリップを得
た。
アなどからなる平均粒径0.7μmのガラスフリット、
低重合度の有機バインダーとして重合度200のポリビ
ニルブチラール、可塑剤としてDOP及び有機溶剤とし
てトリクロルエチレンとメチルアルコールとの共沸混合
溶液を第2表の試料&1に示す配合割合に秤量し、ボー
ルミルにて20時間混合してセラミック原料粉末を単一
粒子になるまで十分解粒し、その後高重合度の有機バイ
ンダーとして重合度1000のポリビニルブチラールを
7重量部添加し、さらに20時間混合してスリップを得
た。
1 次に実施例1と同様の工程を経てアルミナセラミッ
ク基板を得た。グリーン密度、得られたアルミナセラミ
ック基板の焼結密度1表面粗さ及び曲は強さを合わせて
第2表に示す。
ク基板を得た。グリーン密度、得られたアルミナセラミ
ック基板の焼結密度1表面粗さ及び曲は強さを合わせて
第2表に示す。
比較例2
実施例2と同様のアルミナ粉末、ガラスフリット、可塑
剤、有機溶剤及び重合度200のポリビニルブチラール
か重合度1000のポリビニルブチラールのいずれか一
方を第2表の試料島2〜N116に示す配合割合に秤量
し、ボールミルにて40時間混合してスリップを得た。
剤、有機溶剤及び重合度200のポリビニルブチラール
か重合度1000のポリビニルブチラールのいずれか一
方を第2表の試料島2〜N116に示す配合割合に秤量
し、ボールミルにて40時間混合してスリップを得た。
次にドクターブレード法によるキャスティング装置を用
い0.9mの厚さにシート化したところ試料N11L3
及び6のものはセラミックグリーンシートを得ることが
できたが、λ4及び5のものはキャスティング工程中に
十分な強度を保てずボロボロに割れてしまった。以下試
料魚3及び6のセラミックグリーンシートを使用し、実
施例1と同様の工程を経゛Cアルミナセラミック基板を
得た。グリーン密度、得られたアルミナセラミック基板
の焼結密度1表面粗さ及び曲げ強さを合わせて第2表第
2表から本発明になるアルミナセラミック基板は比較例
(試料嵐3及び6)のアルミナセラミック基板に比較し
、グリーン密度、焼結密度9表面粗さ及び曲げ強さが優
れることがわかる。
い0.9mの厚さにシート化したところ試料N11L3
及び6のものはセラミックグリーンシートを得ることが
できたが、λ4及び5のものはキャスティング工程中に
十分な強度を保てずボロボロに割れてしまった。以下試
料魚3及び6のセラミックグリーンシートを使用し、実
施例1と同様の工程を経゛Cアルミナセラミック基板を
得た。グリーン密度、得られたアルミナセラミック基板
の焼結密度1表面粗さ及び曲げ強さを合わせて第2表第
2表から本発明になるアルミナセラミック基板は比較例
(試料嵐3及び6)のアルミナセラミック基板に比較し
、グリーン密度、焼結密度9表面粗さ及び曲げ強さが優
れることがわかる。
(発明の効果)
本発明は平均粒・径が0.1〜1μmのセラミック原料
粉末、可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有
機溶剤に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一
粒子になるまで解粒し、その後高重合度の有機バインタ
ー−を添加して混合した後成形、焼成するので、セラミ
ック原料粉末の分散性に優れ、少量の有機バインダーで
乾燥後のグリーン体としての十分な強度と密度を持たせ
ることができ9表面粗さ、密度1強度等の特性に優れた
セラミック焼結体を製造することができる。
粉末、可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有
機溶剤に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一
粒子になるまで解粒し、その後高重合度の有機バインタ
ー−を添加して混合した後成形、焼成するので、セラミ
ック原料粉末の分散性に優れ、少量の有機バインダーで
乾燥後のグリーン体としての十分な強度と密度を持たせ
ることができ9表面粗さ、密度1強度等の特性に優れた
セラミック焼結体を製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、平均粒径が0.1〜1μmのセラミック原料粉末、
可塑剤及び低重合度の有機バインダーを水又は有機溶剤
に十分分散させ、かつセラミック原料粉末が単一粒子に
なるまで解粒し、その後高重合度の有機バインダーを添
加して混合した後成形。 焼成することを特徴とするセラミック焼結体の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096064A JPS60239352A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | セラミツク焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096064A JPS60239352A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | セラミツク焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239352A true JPS60239352A (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14154994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096064A Pending JPS60239352A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | セラミツク焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239352A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010113628A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 積水化学工業株式会社 | スラリー組成物の製造方法 |
| JP2011219350A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-11-04 | Sekisui Chem Co Ltd | スラリー組成物の製造方法 |
| JP2011231000A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-17 | Sekisui Chem Co Ltd | スラリー組成物の製造方法 |
| US9023930B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-05-05 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing slurry composition |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59096064A patent/JPS60239352A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010113628A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 積水化学工業株式会社 | スラリー組成物の製造方法 |
| CN102361835A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-02-22 | 积水化学工业株式会社 | 浆料组合物的制造方法 |
| JP4909435B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2012-04-04 | 積水化学工業株式会社 | スラリー組成物の製造方法 |
| US9056801B2 (en) | 2009-03-31 | 2015-06-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing slurry composition |
| JP2011219350A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-11-04 | Sekisui Chem Co Ltd | スラリー組成物の製造方法 |
| JP2011231000A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-17 | Sekisui Chem Co Ltd | スラリー組成物の製造方法 |
| US9023930B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-05-05 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing slurry composition |
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