JPS62119155A - 低温焼成セラミツクス基板の焼成方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、集積回路等に実装するため使用する低温焼成
基板の焼成方法に関するものである。

［従来の技術］ 無機化合物粉体と有機結合剤からなるグリーン成型物は
セッター上で焼成されている。例えばアルミナセラミッ
クス材料の焼成にはセッターとしてジルコニアセラミッ
クスを用いている。

セッターとして要求される性能は被焼成物と反応したり
接着したりしないこと、焼成雰囲気で安定であること、
平坦でかつ撓み等を起こさないことが要求される。

このような観点から、従来１４００’Ｃ以上で焼成され
る場合、セッターは■高温で安定でおること、■平滑で
おること、■熱伝導性がよいことの観点から選定されて
いる。

ところでアルミナ／ガラスを主体とする低温焼成基板は
、ガラスとアルミナの低温における接着を利用するため
、相対的に急速な焼結が可能である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、急速焼成を実施するためには、有殿結合剤の除
去を円滑に行なうことが必要でおり、また均熱加熱が必
要でおる。このため、従来アルミナセラミックス等で使
用できる平滑で熱伝導性のよいジルコニアセラミックス
板等を使用することが困難で、結合剤除去中における歪
み、温度むら等によってそりが生じやすい欠点があった
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、表面に適度の凹凸があり、被焼成物と接
触面積を少なくしたときそりが少なくなること、又、被
焼成物中にあけるガラスの影響による被焼成物とセッタ
ーとの接着が少なくなることを見出し、本発明に到運し
たのである。

すなわち、本発明はアルミナとガラスを主体とする低温
焼成セラミックス材料を焼成して基板を作製するに際し
て、セッターとして表面あらざが１．０〜２０．０μｍ
Ｒａの基板を使用することを特徴とする低温焼成セラミ
ックス基板の焼成方法である。

本発明に使用するセッターの表面あらさが１．０μｍ以
下ではそりが発生しやすく、２０．０μｍ以上では被焼
成物に基板の凹凸がそのまま発生し、被焼成物の基板の
表面あらざが悪化するからでおる。なお、表面あらさは
Ｊ　ｌＳ−８−０６０１（、１９７０）によって測定さ
れる。

セッターの材質としては、マグネシア、アルミナ、アル
ミナ／シリカ等の焼成物、結晶化ガラス等が用いられる
。

表面に凹凸を設ける方法として、イ）プレス成型に際し
、プレス圧を低下させ、顆粒を充分押しつぶさない状態
として焼成する、口）化学的あるいは機械的方法を用い
る、ハ）セラミックファイバーの集合体を用いる、二）
焼成に際して発泡せしめ凹凸を設ける、等の方法が挙げ
られる。

本発明で用いる低温焼成セラミック材料は、重量基準で
１０％までの不純物を含むことのあるＭＯ（ただし、Ｍ
：　Ｃａ、Ｍｇ＞１０〜５５％、ＳｉＯ２４５〜７０％
、Ａｌ２Ｏ３０〜３０％、８２Ｏ３０％で必るガラスを
用い、ガラス／アルミナ比として４０〜６５／６０〜３
５に混合した無芸粉体を原料とする低温焼成セラミック
材料が挙げられる。低温焼成基板はそのまま焼成するこ
ともあるが、電気回路基板として用いるため、ＡＣｔ、
Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎ　ｉ等の導体金属からなる導体ペ
ースト、ＲｕＯ２／ガラスからなる抵抗ペーストを塗布
焼成することもある。

［作　用］ 本発明では、焼成により急速に脱バインダーを行なう際
セッター表面に凹凸かめると、セッターと被焼成物との
間に隙間がおり、結合剤が熱分解する際発生するガスの
除去を円滑に行ない、この時発生する歪みを少なくする
。

又、そりは一般に焼成収縮が開始する際発生し、焼結が
完了に近づくと減少する方向におる。

被焼成物とセッターとの接触する面積が大きいと、雰囲
気からの伝熱に加えて、セッター／被焼成物間の熱の移
動が起りやすく、焼成収縮開始時期において、温度むら
を生じやすくそりが発生する。本発明にあけるセッター
表面の凹凸は前述の熱の移動を少なくする。

［実施例］ 重量比で酸化カルシウム１３，０％、３　ｉ　Ｑ　２５
６．５％、Ａ１２０３１７．４％、８２０３１３．１％
であるガラス粉末４５部、アルミナ５５部を混合し、有
機結合剤としてポリメチルメタクリレートを用い、常法
によってセラミックグリーンテープを作成した。

重量比で５ｉ０２６９％、Ａ　Ｉ　２０３１９％、Ｌ　
！　２　Ｑ　３％、ＭｇＯ４％、ＴｉＯ２５％からなる
セッターで、表面あらざ２．０μｍＲａのものを実施例
１．５．０μｍＲａのものを実施例２とし、０．２μｍ
Ｒａのものを比較例とした。

これらのセッターに上記グリーンテープの５０ｍｍｘ　
５０ｍｍｘ　０．８ｍｍのものを載せ、昇温速度として
５０°Ｃ／ｍｉｎ　、最高温度９００°ＣＸ２０分保持
の条件で焼成した。その結果を第１表に示す。

第１表 Ｘそりは焼成後の基板を水平面におき、上部から水平面
を重ね、上下水平面間の艮ざの測定値から基板厚さを差
し引く方法で測定した。

第１表の結果から、本発明方法によれば製品のそりが少
ないことが明らかでおる。

つぎに、Ａ１２０３５５％、ＳｉＯ２４５％、表面あら
さ２．０μｍＲａの多孔質セッターを実施例３に用い、
表面あらざ４．０μｌｌｌＲａのマグネシアセッターを
実施例４に用いて、上記実施例１．２と同様に実施した
。その結果を第２表に示す。

第２表 第２表から明らかなとあり、実施例３．４いずれの製品
もそりがないことが分る。

［発明の効果］ 本発明ではそりの少ない低温焼成セラミックスが得られ
る。このものはコンピュータ、ロボット等の産業分野、
テレビ、テレビカメラ等の電子回路基板としてすぐれた
ものでおる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミナとガラスを主体とする低温焼成セラミッ
   クス材料を焼成して基板を作製するに際して、セッター
   として表面あらさが１．０〜２０．０μｍＲａの基板を
   使用することを特徴とする低温焼成セラミックス基板の
   焼成方法。
2. （２）低温焼成セラミック材料として、重量基準で１０
   ％までの不純物を含むことのあるＭＯ（ただしＭ：Ｃａ
   、Ｍｇ）１０〜５５％、 ＳｉＯ＿２４５〜７０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜３０％、
   Ｂ＿２Ｏ＿３０〜３０％であるガラスを用い、しかもガ
   ラス／アルミナ比にして４０〜６５／６０〜３５である
   特許請求の範囲（１）記載の低温焼成セラミックス基板
   の焼成方法。