JPS63230552A - 金属分散セラミツク基板の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明の目的は、電気絶縁性セラミックスのなかに均一
に金属粒子を分散した金属分散セラミ。

り基板の製造方法を提供するものであり、セラミック基
板に磁性的性質または熱伝導性を付する手段を与えるも
のである。

従来の技術 近年、セラミック基板は厚膜ハイブリッドＩＣ用の基板
や多層配線用の基板としてエレクトロニクス分野を中心
にして重要な構成要素として発展している。

これらの基板は、片面または両面にＡ　ｇ／Ｐ　ｄやＡ
ｕの導体やグレーズ抵抗体を印刷焼成して回路基板とし
て使用する。また、最近ではアルミナセラミックスとタ
ングステンまたはモリブデンの導体とを交互に積層した
多層セラミック基板が多くつかわれるに至っている（た
とえば特公昭５４−３４４６１号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかし、近年半導体ＩＣを中心とした部品の高集積化が
著しく、それに伴って回路基板そのものの高集積化、高
機能化がつよく望まれている。なかでもこれらの高集積
化、高機能化には基板でのコイル部品の取り込みがつよ
く望まれているが、現在使用されている絶縁性セラミッ
ク基板にたとえば渦巻状のプリントコイルを形成したと
き大きなインダクタンスが得られないという問題があっ
た。

本発明は、セラミック基板の上記問題点を解決するため
セラミック基板の内部に磁性を有するような金属粉など
を、均一に分散する手段を与える金属分散セラミック基
板の製造方法を提供する。

問題点を解決するための手段 本発明の金属セラミック基板の製造方法は、水素または
一酸化炭素で還元可能な金属粉末と電気絶縁性を有し、
かつ水素または一酸化炭素で還元できない酸化物系セラ
ミック粉末と有機バインダとからなる未焼成グリーンシ
ートを空気中で熱処理し有機バインダを除去する工程と
、還元雰囲気中で熱処理し金属酸化物を還元する工程と
、中性または還元雰囲気中で焼結する工程とからなるよ
うにしたものである。

作用 これにより電気絶縁性セラミックのなかに還元された金
属粒が均一に分散した金属分散セラミック基板を得るこ
とができる。

実施例 以下に、本発明の代表的な一実施例とその原理について
述べる。

Ｓ　４０２　ｒ　Ｂ２０ｓを主成分とするガラス粉末と
アルミナ粉末のそれぞれが等重量からなる電気絶縁性粉
末とこれと同重量のＦ　ｅ　２０　ａ粉末をイソプロピ
ルアルコール、ジブチルフタレートからなる有機溶剤と
ポリビニルブチラール有機バインダとをボールミルで混
練しスリップを作製。このスリップをドクタブレードに
かけ０．８ｓ厚のグリーンシートを得た。このグリーン
シートを先ず６５０℃空気中１時間で熱処理した。この
熱処理は、有機バインダを完全に飛散する目的で行われ
るものである。有機バインダは一般に中性または還元雰
囲気中で熱処理した場合、完全に除去することはむづか
しく熱分解したあと炭素として残る。

その理由のため、本発明では分散金属として金属酸化物
を用いるとともに空気中で熱処理する。また、金属酸化
物を出発原料として使用することにより展延性を有する
金属よりも粉砕しやすいという利点がある。

熱処理したのち、７５０℃、水素雰囲気中１時間熱処理
した。この処理をしたのちではＦｅ２０　ａが完全に鉄
金属に還元されている。Ｆｅ２Ｏ３が完全に還元される
理由はグリーンシートを空気中熱処理したあとでは、処
理温度が低いため焼結による緻密化がほとんど進行して
おらずポーラスな構造となっている。そのため、このあ
との水素中での熱処理では水素ガスが完全に内部まで侵
入してＦｅ２ｏ８を還元する。この還元作用は、水素に
より還元可能な酸化コバルト、酸化鋼、　＃化ニッケル
でも可能なことは自明のことである。

以上のように本実施例によれば、水素または一酸化炭素
で還元されない金属酸化物粉末と水素または一酸化炭素
で還元される金属酸化物粉末とを有機溶剤、有機バイン
ダとともに混練したのち、造膜機にかけ、乾燥して得た
シートを、先ず空気中で熱処理してバインダ成分を除去
する工程と、次にこれを水素または一酸化炭素で無機成
分の一部を還元する工程と、これを中性または還元雰囲
気中で焼結する工程をとることにより、電気絶縁性を有
する金属酸化物セラミックス中に金属粒子が均一に分散
し、かつ緻密な構造を有する金属分散セラミック基板を
製造することができる。

分散させる金属にたとえば鉄、ニッケル９コバルトなど
の磁性を有する材料を選定すれば基板自身に磁性を付与
することが可能となるとともに基板の電気ｖ！１縁性は
損われない。また、分散させる金属に銅などの熱伝導度
の高い材料を使用することにより基板の熱伝導度を高め
ることを可能にする。

発明の効果 以上の発明から明らかなように、本発明は電気絶縁性の
金属酸化物セラミックス中に磁気的性質を有する金属ま
たは、熱伝導性の高い金属を分散させた基板を製造する
ことを可能にしたもので、そのため従来の電子回路用の
セラミック基板にインダクタンス部品を一体化したり、
または実装部品の放熱効果をあげたりするなどの点でそ
の利用価値は高い。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水素または一酸化炭素で還元可能な金属酸化物粉
   末と電気絶縁性を有し、かつ水素または一酸化炭素で還
   元できない酸化物系セラミック粉末と有機バインダとか
   らなる未焼成グリーンシートを、空気中で熱処理し有機
   バインダを除去する工程と、還元雰囲気中で熱処理し金
   属酸化物を還元する工程と、中性または還元雰囲気で焼
   結する工程とからなる金属分散セラミック基板の製造方
   法。
2. （２）水素または一酸化炭素で還元できる金属酸化物粉
   末に酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化鉄、酸化銅また
   はこれらの２種以上の混合粉末としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の金属分散セラミック基
   板の製造方法。