JPS6054964A - セラミツク泥漿の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は緻密で焼結密度が大きく、焼成収縮率が安定し
、かつ表面平滑性の向上したセラミック基板を提供する
セラミック泥漿（以下スリップという）の製造方法に関
する。

電子機器の分野においてはプリント回路基板による方法
が採用され小型化、低価格化及び信頼性の向上を可能に
してきている。その中で厚膜印刷に用いる基板としては
セラミックグリーンシート（以下グリーンシートという
）を焼結したセラミック基板が広く用いられるようにな
ってきている。

このようなセラミック基板の製造方法としては。

例えば次に示すようなプロ七スが従来から採用されてい
友。すなわち微細なアルミナ粉と焼結助剤としてのセラ
ミック微粉９例えばマグネシア、シリカを重量比にして
ほぼ９６：４の割合でボールミルで十分混合し、これに
有機結合剤、可塑剤。

溶剤などを適蓋加え更に混合しセラミック混合スリップ
を作る。このスリップをドクターブレード法等で０．２
〜１．４閣程度の厚さの板状としグリーンシートを得る
。こうして得たグリーンシートを所望の形状に切断した
後所定のａ度で焼結してセラミック基板とするが従来の
セフォックスリップの製造方法には以下のような問題点
がめった。

通常スリップはアルミナを水と共にボールＳル等で湿式
粉砕し、水分を乾燥して除去した後有機結合剤、溶剤等
を加えてボールミル等で均一に混合して得ている。

しかしこの方法によるとセラミック原料の粉砕混合後の
乾燥工程において、１次粒子が再凝集をおこす。またか
りに乾式粉砕でめっても粉砕した１次粒子が小さいほど
凝集しやすく、凝集したセラミック原料に有機結合剤、
可塑剤、溶剤等を加え混合してもセラミック原料粉末が
単一粒子に解粒できず１次粒子の状態で均一に分散させ
ることは極めて困難である。したがって通常は部分的に
弱い凝集を起こしたままグリーンシートをつくり焼成し
ている。したがって得られるセラミック基板の焼結密度
が小さく、焼成収縮率が不安定、また表面粗さが粗くな
るという欠点がおる。

本発明は上記の欠点のないスリップの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

本発明者らはセラミック原料粉末の粒子表面は親水性が
あり、水やアルコール系には非常に濡れやすくトリクロ
ールエチレン、トルエン等には濡れにくい。また一般的
にグリーンシートに使用される有機結合剤であるブチラ
ール樹脂にはアルコール系溶剤は良溶媒で必ることを見
い出し、溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミ
ック原料粉末の解粒を妨げない程度以下となる量でかつ
解粒した粒子が直接接触するのを妨げる菫の有機結合剤
を添加、混合してセラミック原料粉末が単一粒子になる
まで十分に解粒し１粒子表面に有機結合剤の薄い皮膜を
つけたスリップをつくり、さらに溶剤を乾燥して除去す
れば粒子表面に有機結合剤の薄い皮膜が被覆される。そ
の後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の溶剤、有機結合剤及び可塑剤を添
加。

混合したところセラミック原料粉末が単一粒子に解粒で
き１次粒子まで十分にそして均一に分散したスリップが
得られることを確認した。

本発明はセラミック原料粉末、有機結合剤、溶剤及び可
塑剤を混合するスリップの製造方法において、溶剤に有
機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミック原料粉末の解
粒を妨げない程度以下となる量でかつ解粒した粒子が直
接接触するのを妨げる量の有機結合剤を添加、混合して
セラミック原料粉末が単一粒子になるまで解粒し、その
後乾燥して溶剤を除去し９次いで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の溶剤
、有機結合剤及び可塑剤を添加、混合するスリップの製
造方法に関する。

なお本発明においてセラミック原料粉末にはアルきす、
ガラスフリット等が用いられ、必要に応じこの他にマグ
ネシア、カルシア、シリカ、ジルコニア等が用いられる
。有機結合剤にはブチラール樹脂、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
等が用いられる。可塑剤にはＤＯＰ、ＤＢＰ等の７タル
酸エステル、トリエチレングリコール。

ポリアルキレングリコール等のグリコールエステルが用
いられる。溶剤にはトリクロールエチレン。

ブタノール、エチルアルシール、メチルアルコール等が
用いられる。

溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度は最大５− ２０Ｐ（ポイズ）であることが好ましく、ＩＰ〜３Ｐの
範囲であればさらに好ましい。また有機結合剤の添加量
はセラミック原料粉末１００重に部に対し０．５〜２．
０１蒼部であることが好ましく。

０．８〜１．８［１部であればさらに好ましい。

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
るのに要する有機結合剤及び可塑剤の添加量については
セラミック原料粉末１００重量部に対し有機結合剤３．
０〜６．６重量部、可塑剤２．．１〜３．９重量部であ
ることが好ましく、有機結合剤４．０〜５．６ｆｉｉ１
部、可塑剤２６〜３．４重量部でおればさらに好ましい
。

以下実施例により本発明を説明する。

平均粒径１．２μｍのアルミナ粉末と平均粒径１．０μ
ｍのマグネシア粉末及びシリカ粉末をそれぞれ９６ｆｉ
量チ、１．５１１チ、２．５重を優になるように秤量し
たセラミック原料粉末１００重量部部に対し有機結合剤
としてブチラール樹脂１．２Ｊｉｆ部、溶剤としてエタ
ノールを４０ｍｆ部秤蓋しこれらをボールミルにて１２
時間混合してセラミツ６− り原料粉末を単一粒子まで十分解粒した混合スリップ囚
を得た。次に前記混合スリップ（Ａ）から溶剤を乾燥し
て除去し有機結合剤によって被覆されたセラミック１次
粒子を得た。さらにセラミック１次粒子１０１．２重量
部に対し有機結合剤としてブチラール樹脂４．８重量部
、可塑剤としてブチルベンジル７タレート３．０重量部
、溶剤としてエタノールとトリクロールエチレンとの共
沸混合物４０．０重量部を加えボールミルにて１２時間
混合を行ない混合スリップ（Ｂｌを得た。その後混合ス
リップ（８）をドクターブレード法によるキャスティン
グ装置を用い０．９５ｍｍの厚さにシート化しグリーン
シートを得た。次にこのグリーンシートを９５Ｘ９５閣
の寸法に切断しアルミナ質耐火物セッター上にのせ電気
炉で水Ｘ雰囲気中、温度１５５０℃で１時間焼成し白色
の高アルミナセラミック基板を得た。得られたセラミッ
ク基板は焼結密度は３，８３６　／ａｍ”　、焼成収縮
率は１５．５±０．１　％　、表面粗さは１．２μｍＲ
Ｚであった。

これに対し比較例として前記実施例で使用したものと同
じセラミック原料粉末］００Ｊｉｊｔ部、結合剤として
ブチラール樹脂６．０Ｊｉ１部、可塑剤としてブチルベ
ンジルフタレート３７１１部及び溶剤としてエタノール
とトリクロールエチレンとの共沸混合物４０重皿部を加
えボールミルにて２４時間混合を行ない前記実施例と同
様の工程を経てセラミック基板を作成したものは焼結密
度は３．７８ｇ　／ａｍ”　、焼成収縮率は１６．２±
０．３優９表面粗さは１．５μｍ几２であった。

なお本発明の実施例ではセラミック基板用スリップにつ
いて説明したが成形用スリップに関しても同様の効果が
得られる。また本発明の実施例ではボールミルにて混合
したものについて説明したが措潰機その他の混合法等に
よっても同様の効果が得られる。

本発明は溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミ
ック原料粉末の解粒を妨げない程度以下となる量でかつ
解粒Ｉ−九粒子が直接接触するのを妨げる量の有機結合
剤を添加、混合してセラミック原料粉末が単一粒子にな
るまで解粒し、その後乾燥して溶剤を除去し９次いでテ
ープ成形及びバンチングに必要なシー）Ｗ性を付与する
のに要する量の溶剤、有機結合剤及び可塑剤を添加、混
合するので緻密で焼結密度が大きく、焼成状Ｎｉ率が安
定し、かつ表面平滑性の向上したセラミック基板を提供
するスリップを製造することができる。

９− ３５１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミック原料粉末、有機結合剤、溶剤及び可塑剤
   を混合する七ラミック泥漿のｉ１！遣方法において、溶
   剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラきツク原料粉
   末の解粒を妨げない程度以下となる量でかつ解粒した粒
   子が＋Ｍ接接触するのを妨げる量の有機結合剤を添加、
   混合してセラミック原料粉末が琳−粒子になるまで解粒
   し、その後乾燥して溶剤を除去し０次いでテープ成形及
   びパンチングに必要なシー１性を付与するのに要する量
   の溶剤、有機結合剤及び可塑剤を添加、混合することを
   特徴とするセラミック泥漿の製造方法。