KR100826405B1 - Constraining green sheet and manufacturing method of multi-layer ceramic substrate - Google Patents

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KR100826405B1 KR1020060134121A KR20060134121A KR100826405B1 KR 100826405 B1 KR100826405 B1 KR 100826405B1 KR 1020060134121 A KR1020060134121 A KR 1020060134121A KR 20060134121 A KR20060134121 A KR 20060134121A KR 100826405 B1 KR100826405 B1 KR 100826405B1
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Abstract

A constraining green sheet and a manufacturing method of a multi-layer ceramic substrate are provided to reduce a contraction rate and a residual carbon content. A constraining green sheet(25) includes a first constraining layer(25a) and a second constraining layer(25b). The first constraining layer has a surface positioned on a multi-layer ceramic substrate and is composed of a first organic binder(24a) and a first inorganic powder(22a). The first inorganic powder has a first grain size. The second constraining layer is bonded to a top surface of the first constraining layer and is composed of a second organic binder(24b) and a second inorganic powder(22b). The second inorganic powder has a second grain size larger than the first grain size. The second constraining layer has the same or a lower powder filling density in comparison with the first constraining layer.

Description

구속용 그린시트 및 이를 이용한 다층 세라믹 기판 제조방법{CONSTRAINING GREEN SHEET AND MANUFACTURING METHOD OF MULTI-LAYER CERAMIC SUBSTRATE}Constrained green sheet and manufacturing method of multilayer ceramic substrate using the same {CONSTRAINING GREEN SHEET AND MANUFACTURING METHOD OF MULTI-LAYER CERAMIC SUBSTRATE}

도1은 종래의 난소결성 구속용 그린시트의 일 예를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional green sheet for restraint sinterability.

도2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 난소결성 구속용 그린시트를 나타내는 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a green sheet for the sinterability restraint according to an embodiment of the present invention.

도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 다층 세라믹 기판 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 공정별 단면도이다.3A to 3C are cross-sectional views of processes for explaining an example of a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

22a,42a: 제1 무기분말입자 22b,42b: 제2 무기분말입자22a, 42a: first inorganic powder particles 22b, 42b: second inorganic powder particles

24a,44a: 제1 유기물 24b,44b: 제2 유기물24a, 44a: first organic material 24b, 44b: second organic material

25,45: 구속용 그린시트 25a,45a: 제1 구속층25, 45: restraint green sheet 25a, 45a: first restraint layer

25b,55b: 제2 구속층 31: 미소결 다층 세라믹 기판25b, 55b: second restraint layer 31: green multilayer ceramic substrate

31': 소결 다층 세라믹 기판31 ': sintered multilayer ceramic substrate

본 발명은 다층 세라믹 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 저온동시소성 기판을 무수축공정으로 제조하는데 사용되는 난소결성 구속용 그린시트와 이를 이용한 다층 세라믹 기판 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate, and more particularly, to a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate using the same as the non-sintering constrained green sheet used to manufacture a low temperature co-fired substrate by a non-shrinkage process.

일반적으로, 유리-세라믹을 이용한 다층 세라믹 기판은 3차원 구조의 층간 회로 구현 및 공동(cavity)의 형성이 가능하므로, 높은 설계 유연성을 가지고 다양한 기능의 소자를 내장할 수 있다. In general, the multilayer ceramic substrate using the glass-ceramic may implement an interlayer circuit having a three-dimensional structure and form a cavity, and thus may have various design elements with high design flexibility.

이로 인해, 소형화, 고기능화 되는 고주파 부품 시장에서 다층 세라믹 기판의 활용도는 점차 높아지고 있다. 초기의 다층 세라믹 기판은 세라믹 그린시트에 도전성 전극으로 회로 패턴 및 비아를 형성하고, 설계에 따라 원하는 두께로 정렬 적층한 후 소성하여 제조되었다. 이 과정에서 세라믹 기판은 약 35~50% 정도 부피 수축이 되며, 특히 횡방향으로 즉 가로 및 세로 길이가 각각 약 12~17%의 수축이 일어난다. 이러한 횡방향 수축은 균일하게 제어하기 어려우므로, 제작 차수별로는 물론이고 동일 제작 차수 내에서도 0.5% 정도의 치수 오차가 발생한다. As a result, the utilization of multilayer ceramic substrates is gradually increasing in the miniaturized and highly functional high frequency component market. Initially, multilayer ceramic substrates were fabricated by forming circuit patterns and vias with conductive electrodes on ceramic green sheets, ordering lamination to desired thicknesses according to design, and firing. In this process, the ceramic substrate has a volume shrinkage of about 35 to 50%, and particularly, a shrinkage of about 12 to 17% in the transverse direction, that is, in the horizontal and vertical lengths, respectively. Since such lateral shrinkage is difficult to control uniformly, a dimensional error of about 0.5% occurs not only for each manufacturing order but also within the same manufacturing order.

다층 세라믹 기판의 구조가 복합화, 정밀화되면서 내부 패턴 및 비아 구조의 설계 마진이 점차 감소하므로, 다층 세라믹 기판의 횡방향 수축을 억제하는 무수축 소성 공정이 요구되고 있다. As the structure of the multilayer ceramic substrate is compounded and refined, the design margin of the internal pattern and the via structure gradually decreases, so that a non-shrink firing process for suppressing the lateral shrinkage of the multilayer ceramic substrate is required.

이를 위해서, 다층 세라믹 기판의 일면 또는 양면에 세라믹 기판 재료의 소 성 온도에서는 소성되지 않는 난소결성 소재의 가요성 그린시트를 접합하여 x-y방향 수축을 억제하는 방법이 주로 사용되고 있다. 특히, 소성시에 기판의 뒤틀림 방지하기 위해서 하중을 가한다. 이 경우에, 소성 과정에서 탈지를 위한 통로가 부족하여 소성 특성이 저하될 수 있다. 또한, 소결된 세라믹 적층체에 잔탄량이 클 수 있으며, 이는 세라믹 기판 신뢰성 저하의 원인이 될 수 있다. To this end, a method of suppressing shrinkage in the x-y direction by bonding a flexible green sheet of a non-sinterable material which is not fired at the firing temperature of the ceramic substrate material to one or both surfaces of the multilayer ceramic substrate is used. In particular, a load is applied to prevent distortion of the substrate during firing. In this case, a lack of a passage for degreasing in the firing process may lower the firing characteristics. In addition, the amount of residual carbon in the sintered ceramic laminate may be large, which may cause a decrease in the reliability of the ceramic substrate.

따라서, 구속용 그린시트가 충분한 구속력을 발휘하기 위해 세라믹 기판에 밀착되면서도 소성 시 탈 바인더가 잘 될 수 있도록 하는 무수축 재료 및 공정이 요구된다.Therefore, in order for the restraining green sheet to have sufficient restraining force, there is a need for a non-shrinkable material and a process for allowing the binder to be well removed during firing while being in close contact with the ceramic substrate.

탈 바인더를 위한 종래의 기술로, 일본 특허공개공보 평 7-30253호에서는 구속용 그린시트를 사용하더라도 내부 세라믹 기판의 탈바인더가 충분히 일어나도록 구속용 그린시트에 구멍을 뚫고 미소결 세라믹 적층체에 포함되는 유기 바인더보다 열분해가 용이한 수지를 그 구멍에 채워 넣음으로써 탈바인더를 용이하게 하려는 기술이 기재되어 있다. 그라나, 이 방법은 구속층에 구멍을 형성하는 추가 공정에 대한 부담과 그 구멍으로 인한 소체의 변형 가능성이 있다는 문제가 있다. As a conventional technique for debinding, Japanese Patent Laid-Open No. 7-30253 discloses that even when using a restraining green sheet, a hole is formed in the restraining green sheet so that sufficient binder removal occurs in the internal ceramic substrate, A technique for facilitating debinding is described by filling a hole with a resin that is easier to decompose than an organic binder included. However, this method suffers from the burden of the additional process of forming a hole in the constraint layer and the possibility of deformation of the body due to the hole.

또한, 대한민국 공개특허공보 2002-0090296호에서는, 소체용 그린시트의 유기 바인더보다 열분해 개시 온도가 낮은 유기 바인더를 구속용 그린시트에 사용함으로써, 구속용 그린시트의 바인더를 먼저 제거하고 그 결과로 발생된 통로를 통해 소체용 그린층의 바인더가 순조롭게 배출하는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 구속 용 그린시트의 구속력을 최대화하기 위해서는 구속층의 분말을 미세화하고 함유량을 높여서 구속층과 세라믹 적층체 간의 접촉점을 최대한 늘려야 하는데, 이럴 경우에 구속용 그린시트 내부의 기공이 충분히 확보되지 않을 수 있다. 기공이 충분히 확보되지 못하면 구속용 그린시트의 유기물이 먼저 분해된다 하더라도, 세라믹 적층체로부터 분해 또는 연소된 바인더가 구속용 그린시트 내부의 기공을 통해 수 백 미크론 두께를 이동하여 빠져나는 것이 어려워지므로, 충분한 효과를 기대하기 어렵다. In addition, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0090296, by using an organic binder having a lower thermal decomposition initiation temperature than an organic binder of a green body sheet for the restraining green sheet, the binder of the restraining green sheet is first removed and is generated as a result. A method for smoothly discharging the binder of the green body layer through the closed passage is proposed. However, in order to maximize the restraint of the restraint green sheet, it is necessary to refine the powder of the restraint layer and increase the content to maximize the contact point between the restraint layer and the ceramic laminate. In this case, the pores inside the restraint green sheet may not be sufficiently secured. Can be. If the pores are not sufficiently secured, even though the organic material of the restraint green sheet is first decomposed, it is difficult for the binder decomposed or burned from the ceramic laminate to move out of the thickness by several hundred microns through the pores inside the restraint green sheet, It is difficult to expect a sufficient effect.

또한, 일본 공개번호 2006-173456에서는, 도1에 도시된 바와 같이 구속용 그린시트(15)의 유기 바인더(14)와 무기 분말 입자(12)의 체적 함유량이 해당 미소결 다층 세라믹 기판(11)과의 밀착면 부근(15a)이 자유면 부근(15b)보다 크도록 하여, 즉 밀착면과 자유면 사이에 유기물 함유율의 경사가 발생하여 세라믹 기판과 구속층 간의 접합력을 높이는 동시에, 기공이 많은 구속층의 자유면 쪽으로 탈바인더가 용이하도록 하는 방법을 제안하고 있다. In addition, in Japanese Laid-Open Publication No. 2006-173456, as shown in Fig. 1, the volume content of the organic binder 14 and the inorganic powder particles 12 of the restraining green sheet 15 corresponds to the microcrystalline multilayer ceramic substrate 11. The close contact surface 15a with the contact surface is larger than the close contact surface 15b, that is, the inclination of the organic content is generated between the contact surface and the free surface, thereby increasing the bonding force between the ceramic substrate and the restraint layer and confining many pores. A method is proposed that facilitates binder removal towards the free surface of the layer.

그러나, 닥터 블레이드법을 이용하여 구속용 그린 시트(15) 내에서 침강을 통한 성분의 밀도 구배를 형성하므로, 각 영역의 적정 두께와 체적 함유량의 재현성을 보장하는 것은 매우 어렵다. 또한, 상기 방법은 구속용 그린시트 성형 시에 분말 입자가 밑면으로 쉽게 침강시켜 그 하부에서 유기 바인더 양을 줄이기 위해서 입경이 큰 무기분말(예, 세라믹 기판의 입자의 2배이상)을 사용하므로, 세라믹 기판과의 접촉점을 충분히 확보하기 어려울 뿐만 아니라, 세라믹 기판으로부터 유기바인더를 구속용 그린시트로 이동시킬 수 있는 모세관력을 높이기 어렵다는 문제가 있다.However, since the density gradient of the components through sedimentation is formed in the restraining green sheet 15 using the doctor blade method, it is very difficult to ensure the reproducibility of the appropriate thickness and volume content of each region. In addition, the method uses an inorganic powder having a large particle size (e.g., more than twice the particle size of the ceramic substrate) in order to reduce the amount of the organic binder at the bottom of the powder particles easily settle to the bottom surface when forming the restraint green sheet, Not only is it difficult to secure enough contact points with the ceramic substrate, but there is a problem that it is difficult to increase the capillary force that can move the organic binder from the ceramic substrate to the restraining green sheet.

상기한 종래 기술 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 목적은, 소체용 세라믹 기판에 밀착되어 충분한 구속력을 유지하면서 소성 시 원활한 탈 바인더를 보장할 수 있는 구속용 그린시트를 제공하는데 있다. In order to solve the above-described prior art problem, an object of the present invention is to provide a restraining green sheet that can be in close contact with the ceramic substrate for the body to ensure a smooth debinding during firing while maintaining a sufficient restraining force.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 구속용 그린시트를 이용함으로써 수축율이 충분히 억제되면서도 잔탄량이 감소된 다층 세라믹 기판의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate in which the residual amount of carbon is reduced while the shrinkage ratio is sufficiently suppressed by using the above-mentioned restraining green sheet.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,In order to solve the above technical problem, an aspect of the present invention,

미소결 다층 세라믹 기판의 상면 및/또는 하면에 배치하기 위한 난소결성 구속용 그린 시트에 있어서, 상기 다층 세라믹 기판에 배치될 면을 가지며, 제1 유기바인더와 제1 입도를 갖는 제1 무기분말로 이루어진 제1 구속층과, 상기 제1 구속층 상면에 접합되며, 제2 유기바인더와 제1 입도보다 큰 제2 입도를 갖는 제2 무기분말로 이루어지고, 상기 제1 구속층의 분말 충진밀도과 동일하거나 그보다 낮은 분말 충진밀도를 갖는 제2 구속층을 포함하는 난소결성 구속용 그린시트를 제공한다. A non-sintering constrained green sheet for disposing on a top surface and / or a bottom surface of a green multilayer ceramic substrate, the green sheet having a surface to be disposed on the multilayer ceramic substrate, the first inorganic powder having a first organic binder and a first particle size. And a second inorganic powder bonded to an upper surface of the first constraint layer, the second inorganic binder having a second particle size larger than the first particle size, and the same as the powder filling density of the first constraint layer. Provided is an incombustibility restraining green sheet including a second restraint layer having a powder filling density of less than or less than that.

바람직하게, 상기 미소결 세라믹 기판과 충분한 접촉점을 갖도록, 상기 제1 구속층의 제1 무기분말은 상기 미소결 세라믹 기판의 무기분말 입경의 0.5∼1.5배에 해당하는 평균입도를 가질 수 있다. Preferably, the first inorganic powder of the first restraint layer may have an average particle size of 0.5 to 1.5 times the particle size of the inorganic powder of the green ceramic substrate to have a sufficient contact point with the green ceramic substrate.

바람직하게, 탈 바인더를 위한 통로가 보다 용이하게 보장되도록, 상기 제2 구속층의 제2 무기분말은 상기 제1 구속층의 제1 무기분말의 입경의 2∼5배에 해당하는 평균입도를 가질 수 있다. Preferably, the second inorganic powder of the second restraint layer has an average particle size corresponding to 2 to 5 times the particle diameter of the first inorganic powder of the first restraint layer so that the passage for the binder is more easily ensured. Can be.

상기 제1 및 제2 구속층의 접합이 용이하도록, 상기 제1 및 제2 유기바인더는 동일한 유기바인더일 수 있다. 이 경우에도, 제2 구속층 내부에서 탈 바인더를 위한 통로가 충분히 확보되도록, 상기 제2 구속층 전체 중량에 대한 제2 유기바인더 함량비는 상기 제1 구속층의 전체 중량에 대한 제1 유기바인더의 함량비보다 낮은 것이 바람직하다. In order to facilitate bonding of the first and second constraint layers, the first and second organic binders may be the same organic binder. Even in this case, the second organic binder content ratio to the total weight of the second restraint layer is equal to the first organic binder to the total weight of the first restraint layer so that the passage for the binder is sufficiently secured inside the second restraint layer. It is preferable that it is lower than the content ratio of.

상기 제1 및 제2 구속층의 원하는 기능이 적절히 발현될 수 있도록, 상기 제1 구속층의 두께는 상기 제2 구속층의 두께의 0.8∼1.2배의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The thickness of the first constraint layer preferably has a thickness of 0.8 to 1.2 times the thickness of the second constraint layer so that desired functions of the first and second constraint layers can be properly expressed.

본 발명의 다른 측면은, 복수의 저온소성용 그린시트가 적층된 미소결 다층 세라믹 기판을 마련하는 단계와, 상기 미소결 다층 세라믹 기판의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 난소결성 구속용 그린 시트를 배치하는 단계와, 상기 난소결성 구속 용 그린시트가 배치된 상태에서 상기 미소결 다층 세라믹 기판을 소성하는 단계와, 상기 소성된 다층 세라믹 기판으로부터 상기 난소결성 구속용 그린시트의 결과물을 제거하는 단계를 포함하며, 상기 난소결성 구속용 그린시트는, 상기 다층 세라믹 기판과 접하며 제1 유기바인더와 제1 입도를 갖는 제1 무기분말로 이루어진 제1 구속층과, 상기 제1 구속층 상에 형성되며, 제2 유기바인더와 제1 입도보다 큰 제2 입도를 갖는 제2 무기분말로 이루어지고, 상기 제1 구속층의 분말 충진밀도와 동일하거나 그보다 낮은 분말 충진밀도를 갖는 제2 구속층로 이루어진 다층 세라믹 기판 제조방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a step of providing a green multilayer ceramic substrate in which a plurality of low-temperature fired green sheets are stacked; And firing the non-sintered multilayer ceramic substrate in a state where the non-sinterable restraint green sheet is disposed, and removing the resultant of the non-sinterable restraint green sheet from the fired multilayer ceramic substrate. The non-sintering constraining green sheet may be formed on the first constraining layer and the first constraining layer made of a first inorganic binder having a first organic binder and a first inorganic powder and in contact with the multilayer ceramic substrate. 2 composed of an organic binder and a second inorganic powder having a second particle size larger than the first particle size, which is equal to or lower than the powder filling density of the first restraint layer. It provides a method for manufacturing a multilayer ceramic substrate consisting of the second constraint layer having a powder filling density.

바람직하게, 상기 난소결성 구속용 그린시트를 배치하는 단계는, 상기 미소결 다층 세라믹 기판의 상면 및 하면 모두에 난소결성 구속용 그린 시트를 배치하는 단계일 수 있다.Preferably, the arranging the green sintering restraint green sheet may be a step of arranging the green sintering restraint green sheet on both top and bottom surfaces of the microcrystalline multilayer ceramic substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

도2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 난소결성 구속용 그린시트를 나타내는 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a green sheet for the sinterability restraint according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 난소결성 구속용 그린 시트(25)는 미소결 다층 세라믹 기판(미도시)에 배치되는 접합면을 제공하는 제1 구속층(25a)과 그 위에 형성된 제2 구속층(25b)을 포함한다. 상기 제1 구속층(25a)은 제1 평균입경을 갖는 제1 무기분말(22a)과 제1 유기바인더(24b)를 포함한다. 상기 제2 구속층(22b)은 상기 제1 평균입경보다 큰 제2 평균입경을 갖는 제2 무기분말(22b)과 제2 유기바인더(24b)를 포함한다. 상기 제2 구속층(25b)은 제1 구속층(25a)의 분말 충진밀도와 동일하거나 그보다 낮은 분말 충진밀도를 갖는다. As shown in Fig. 2, the green sheet 25 for the sinterability restraint according to the present embodiment includes a first restraint layer 25a that provides a bonding surface disposed on a green multilayer ceramic substrate (not shown) and thereon. The formed second constraint layer 25b is included. The first constraint layer 25a includes a first inorganic powder 22a having a first average particle diameter and a first organic binder 24b. The second constraint layer 22b includes a second inorganic powder 22b and a second organic binder 24b having a second average particle diameter larger than the first average particle diameter. The second constraint layer 25b has a powder filling density equal to or lower than that of the first constraint layer 25a.

상기 제1 구속층(25a)은 상대적으로 낮은 입경의 분말을 포함하므로, 미소결 다층 세라믹 기판과 충분한 접촉점을 가질 수 있으며, 소성 시에 효과적인 수축 억제효과를 기대할 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 제1 구속층(25a)의 제1 무기분말(22a)은 상기 미소결 세라믹 기판의 무기분말 입경의 0.5∼1.5배에 해당하는 평균입도를 갖는 것이 바람직하다. Since the first constraint layer 25a includes powder having a relatively low particle size, the first constraint layer 25a may have a sufficient contact point with the green multilayer ceramic substrate, and an effective shrinkage suppression effect may be expected at the time of firing. In this aspect, the first inorganic powder 22a of the first constraint layer 25a preferably has an average particle size corresponding to 0.5 to 1.5 times the particle size of the inorganic powder of the green ceramic substrate.

또한, 상기 제2 구속층(25b)은 상대적으로 큰 입경의 분말을 포함하므로, 탈 바인더를 위한 통로가 용이하게 보장될 수 있다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 바람직하게, 상기 제2 구속층(25b)의 제2 무기분말은 상기 제1 구속층(25a)의 제1 무기분말(22a)의 입경의 2∼5배에 해당하는 평균입도를 가질 수 있다. In addition, since the second constraint layer 25b includes a relatively large particle size, a passage for the binder may be easily ensured. In order to sufficiently obtain such an effect, preferably, the second inorganic powder of the second constraint layer 25b corresponds to 2 to 5 times the particle diameter of the first inorganic powder 22a of the first constraint layer 25a. It can have an average particle size.

일반적으로, 세라믹 기판의 면방향의 수축을 억제하는 구속력은 주로 세라믹 기판 내의 소결성 무기 바인더 성분이 구속용 그린시트로 침투하여 발생하는 결합력에 기인한다. 따라서, 본 발명과 같이, 제1 구속층(25a)의 무기 분말(22a)이 미세한 경우에 보다 큰 결합력이 보장되며, 세라믹 기판과의 접촉점이 증가할 수 있다. 또한, 이러한 과정을 통해 모세관력이 증가하여 세라믹 기판 내의 유기 바인더 가 제1 구속층(25a)으로 쉽게 침투하고, 비교적 큰 탈바인더 통로가 확보된 제2 구속층(25b)을 통해 제거될 수 있다.In general, the restraining force for suppressing the shrinkage in the plane direction of the ceramic substrate is mainly due to the bonding force generated by penetration of the sinterable inorganic binder component into the restraining green sheet. Therefore, as in the present invention, when the inorganic powder 22a of the first constraint layer 25a is fine, a greater bonding force is ensured, and the contact point with the ceramic substrate can be increased. In addition, the capillary force is increased through this process so that the organic binder in the ceramic substrate can easily penetrate into the first constraint layer 25a and be removed through the second constraint layer 25b having a relatively large binder path. .

또한, 상기 제1 및 제2 구속층(25a,25b)은 별도의 공정을 통해 제조되어 접합된다. 접합공정은 미리 이루어져 하나의 그린시트(25)로 제공될 수 있다. 이와 달리, 별도의 접합공정을 적용하지 않고도, 미소결 세라믹 기판에 개별 층상태로 차례로 적층된 후에, 소성 전에 적용되는 가열압착시에 접합될 수 있다(아래의 발명예 참조). 어떠한 방식으로 제조되더라도, 상기 제1 구속층(25a)과 상기 제2 구속층(25b) 간의 분말 입경 차이로 인해 상호 간에 요철과 같은 기계적인 결합이 용이하므로, 평면 방향 구속력을 배가될 수 있다.In addition, the first and second constraint layers 25a and 25b may be manufactured and bonded through a separate process. The bonding process may be made in advance and provided as one green sheet 25. Alternatively, the lamination can be performed in a separate ceramic layer on a green ceramic substrate in sequence, without applying a separate bonding step, and then bonded at the time of hot pressing applied before firing (see invention example below). Whatever the manufacturing method, because of the powder particle diameter difference between the first restraint layer 25a and the second restraint layer 25b, mechanical coupling such as unevenness is easily mutually increased, thereby increasing the planar restraint force.

나아가, 상기 제1 및 제2 구속층(25a,25b)의 보다 용이한 접합이 보장되도록, 상기 제1 및 제2 유기바인더(24a,24b)는 동일한 유기바인더일 수 있다. 상기 유기바인더 외에도 분산제 등의 유기물 첨가제가 추가될 수 있다. 여기서, 탈 바인더를 위한 통로는 이러한 잔류유기함량(wt%)에 의해 의존한다. "잔류유기함량"이란 전체 무기분말중량에 대한 유기바인더를 포함한 유기물의 중량으로 정의될 수 있으며, 상기한 분말 충진밀도와 반비례한다. 일반적인 유기물 첨가제가 거의 동일한 수준으로 첨가된다고 할 때에, 상기 제2 구속층(25b) 내부에서 탈 바인더를 위한 통로를 보다 충분히 보장하기 위해서, 상기 제2 구속층(25b) 전체 중량에 대한 제2 유기바인더(24b) 함량비는 상기 제1 구속층(25b)의 전체 중량에 대한 제1 유기바인더(24a)의 함량비보다 낮은 것이 바람직하다. Further, the first and second organic binders 24a and 24b may be the same organic binder so that easier bonding between the first and second constraint layers 25a and 25b is ensured. In addition to the organic binder, an organic additive such as a dispersant may be added. Here, the passage for the debinder depends on this residual organic content (wt%). "Residual organic content" may be defined as the weight of the organic matter including the organic binder to the total inorganic powder weight, and is inversely proportional to the powder packing density described above. Assuming that the general organic additive is added at about the same level, in order to more sufficiently ensure the passage for the binder in the second restraint layer 25b, the second organic to the total weight of the second restraint layer 25b The content ratio of the binder 24b is preferably lower than the content ratio of the first organic binder 24a to the total weight of the first constraint layer 25b.

또한, 상기 제1 및 제2 구속층의 원하는 기능이 적절히 발현될 수 있도록, 상기 제1 구속층의 두께는 상기 제2 구속층의 두께의 0.8∼1.2배의 두께를 갖는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 및 제2 구속층의 두께는 소성 대상물인 미소결 세라믹 기판의 조건(두께나 수축율 또는 유기바인더 함량)에 따라 적절히 변경하여 설계될 수 있다. In addition, the thickness of the first constraint layer preferably has a thickness of 0.8 to 1.2 times the thickness of the second constraint layer so that desired functions of the first and second constraint layers can be properly expressed. It doesn't happen. That is, the thicknesses of the first and second restraint layers may be designed by appropriately changing the thickness according to the conditions (thickness, shrinkage rate or organic binder content) of the green ceramic substrate to be fired.

도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 다층 세라믹 기판 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 공정별 단면도이다.3A to 3C are cross-sectional views of processes for explaining an example of a method of manufacturing a multilayer ceramic substrate according to the present invention.

우선, 도3a와 같이, 복수의 저온소성용 그린시트(31a-31e)가 적층된 미소결 다층 세라믹 기판(31)을 마련한다. 상기 그린시트(31a-31e)는 저온소성이 가능한 소결용 유리-세라믹 분말과 유기 바인더와 같은 유기물을 포함하여 적절한 공지공정을 통해 제조될 수 있다. 상기 각 그린시트(31a-31e)에는 층간회로구성에 필요한 전극패턴(32)과 도전성 비아홀(34)이 형성된다. 이어, 복수의 그린시트(31a-31e)를 적층하여 도3a와 같은 미소결 다층 세라믹 기판(31)을 마련할 수 있다.First, as shown in Fig. 3A, a microcrystalline multilayer ceramic substrate 31 in which a plurality of low-temperature firing green sheets 31a-31e are stacked is prepared. The green sheets 31a to 31e may be manufactured through a suitable known process including organic materials such as glass-ceramic powder for sintering and organic binder capable of low temperature firing. In each of the green sheets 31a to 31e, electrode patterns 32 and conductive via holes 34 necessary for interlayer circuit configuration are formed. Subsequently, a plurality of green sheets 31a to 31e may be stacked to provide the microcrystalline multilayer ceramic substrate 31 as shown in FIG. 3A.

이어, 도3b와 같이, 상기 미소결 다층 세라믹 기판(31)의 상면 및 하면에 난소결성 구속용 그린 시트(45)를 배치하고, 그 상태에서 상기 미소결 다층 세라믹 기판(31)을 소성한다. 상기 난소결성 구속용 그린 시트(45)는 도2의 사항이 참조되어 이해될 수 있다. 즉, 구속용 그린시트(45)는 미소결 다층 세라믹 기판(31)에 배 치되는 제1 구속층(45a)과 그 위에 형성된 제2 구속층(45b)을 포함한다. 상기 제1 구속층(45a)은 제1 평균입경을 갖는 제1 무기분말(42a)과 제1 유기바인더(44b)를 포함하며, 상기 제2 구속층(42b)은 상기 제1 평균입경보다 큰 제2 평균입경을 갖는 제2 무기분말(42b)과 제2 유기바인더(44b)를 포함한다. 여기서, 상기 제2 구속층(45b)은 제1 구속층(45a)의 분말 충진밀도와 동일하거나 그보다 낮은 분말 충진밀도를 갖는다. Next, as shown in FIG. 3B, the green sheet 45 for the non-sintering restraint is disposed on the upper and lower surfaces of the green multilayer ceramic substrate 31, and the green multilayer ceramic substrate 31 is fired in this state. The green sheet 45 for the sinterability restraint may be understood with reference to the matter of FIG. 2. That is, the restraining green sheet 45 includes a first restraint layer 45a disposed on the green multilayer ceramic substrate 31 and a second restraint layer 45b formed thereon. The first constraint layer 45a includes a first inorganic powder 42a having a first average particle diameter and a first organic binder 44b, and the second constraint layer 42b is larger than the first average particle diameter. A second inorganic powder 42b and a second organic binder 44b having a second average particle diameter are included. Here, the second constraint layer 45b has a powder filling density equal to or lower than that of the first constraint layer 45a.

상기 구속용 그린시트(45) 배치공정은 세라믹 기판의 상면 및 하면 중 일 면에 한하여 제공될 수 있으나, 효과적인 수축억제를 위해서 양면에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 및 제2 구속층(45a,45b)은 별도의 공정을 통해 하나의 층으로 접합된 상태에서 세라믹 기판(31)에 배치될 수 있으나, 이와 달리, 별도의 접합공정을 적용하지 않고도, 미소결 세라믹 기판(31)에 개별 층으로서 차례로 적층된 후에, 소성 전에 적용되는 가열압착시에 접합될 수 있다. The restraining green sheet 45 may be disposed on only one surface of the upper and lower surfaces of the ceramic substrate. However, the restraining green sheet 45 may be disposed on both sides for effective shrinkage suppression. In addition, the first and second constraint layers 45a and 45b may be disposed on the ceramic substrate 31 in a state where the first and second restraint layers 45a and 45b are bonded to one layer through separate processes. Without lamination to the green ceramic substrate 31 as a separate layer, in turn, it can be joined in the hot pressing applied before firing.

도3c와 같이, 상기 소성된 다층 세라믹 기판(31')으로부터 상기 난소결성 구속용 그린시트(45)의 결과물을 제거한다. 소성 후에, 난소결성 구속용 그린시트(45)는 탈 바인더되어 분말 상태로 남겨지므로, 간단히 제거될 수 있다. 도3c에 도시된 바와 같이, 소성된 다층 세라믹 기판(31')은 두께방향으로 수축이 발생되지만, 면방향, 즉 수평방향으로는 구속용 그린시트(45)에 의해 수축이 억제될 수 있다. As shown in FIG. 3C, the resultant material of the hard burnability restraint green sheet 45 is removed from the fired multilayer ceramic substrate 31 '. After firing, the green sintering restraint 45 is de-binded and left in a powder state, and thus can be simply removed. As shown in Fig. 3C, the fired multilayer ceramic substrate 31 'is contracted in the thickness direction, but the shrinkage can be suppressed by the restraining green sheet 45 in the plane direction, that is, in the horizontal direction.

이와 같이, 다층 세라믹 기판(31)의 면방향 수축은 미세한 분말로 구성된 제 1 구속층(25a)에 의해 증가된 접촉점과 높은 결합력이 보장되어 수축억제효과를 유지하는 동시에, 모세관력이 증가하여 세라믹 기판(31) 내의 유기 바인더가 제1 구속층(45a)으로 쉽게 침투하고, 비교적 큰 탈바인더 통로가 확보된 제2 구속층(45b)을 통해 제거될 수 있다.As such, the surface shrinkage of the multilayer ceramic substrate 31 ensures a high bonding force and an increased contact point by the first restraint layer 25a composed of fine powder to maintain the shrinkage suppression effect, and at the same time, increase the capillary force to the ceramic. The organic binder in the substrate 31 can easily penetrate into the first constraint layer 45a and be removed through the second constraint layer 45b having a relatively large binder path.

종래의 무수축 공정을 위한 구속층은, 수축억제효과와, 탈 바인더 효과의 2가지 문제를 효과적으로 융화시켜 해결하지 못하였으나, 본 발명에 따른 다층 세라믹 기판의 제조방법에서는, 별도의 제조공정을 통해 다른 분말입도를 갖는 2개의 구속층을 제공하여 평면방향 수축율을 효과적으로 억제하면서도 원활한 세라믹 기판의 탈바인더를 실현시켰다. 이와 같이, 제1 구속층은 세라믹 기판에 직접 접촉하는 층으로서, 입경이 미세한 분말을 사용하여 세라믹 기판과의 접촉점을 늘리고 세라믹 기판 내의 바인더가 제1 구속층쪽으로 침투하여 결합을 형성하기 위한 모세관력을 증가시키는 효과를 얻게 한다. 이로써 세라믹 기판과 대면적의 강한 결합을 형성하여 세라믹 기판의 평면 방향 수축을 강하게 억제할 수 있다. 또한, 제 2 구속층은 제1 구속층 상에 적층된 최외각 층으로서 상대적으로 큰 무기분말 입경과 낮은 바인더 함량을 갖도록 구성하여, 분말 주변에 상대적으로 많은 기공도 확보될 수 있다. 이로써, 제2 구속층에서는 제1 구속층에 침투된 바인더를 효과적으로 제거될 수 있다. 또한, 상기 제1 구속층과 상기 제2 구속층 간의 분말 입경 차이로 인해 상호간에 요철과 같은 기계적인 결합이 용이하므로 평면 방향 구속력을 배가하는 효과가 있다.In the conventional restraint layer for the non-shrinkage process, the two problems of the shrinkage suppression effect and the debinding effect have not been effectively solved, but in the manufacturing method of the multilayer ceramic substrate according to the present invention, a separate manufacturing process By providing two restraining layers having different powder grain sizes, the binder of the ceramic substrate was realized while effectively suppressing the planar shrinkage. As described above, the first restraint layer is a layer in direct contact with the ceramic substrate. The powder has a fine particle diameter, which increases the contact point with the ceramic substrate, and the capillary force for the binder in the ceramic substrate penetrates toward the first restraint layer to form a bond. To increase the effect. As a result, a strong bond of a large area with the ceramic substrate can be formed to strongly suppress the planar shrinkage of the ceramic substrate. In addition, the second restraint layer may be configured to have a relatively large inorganic powder particle size and a low binder content as the outermost layer stacked on the first restraint layer, thereby ensuring a relatively large amount of pores around the powder. As a result, the binder penetrated into the first constraint layer may be effectively removed from the second constraint layer. In addition, due to the difference in powder particle diameter between the first constraint layer and the second constraint layer, mechanical coupling such as unevenness between each other is easy, thereby increasing the planar constraint force.

아래와 같이, 다층 세라믹 기판을 제조하고, 본 발명의 조건에 해당하는 구속용 그린시트(발명예 1-2)와 본 발명의 조건에 벗어난 구속용 그린시트(비교예 1-4)를 제조하여 소성공정을 실시하였다. As described below, a multilayer ceramic substrate was prepared, and a restraining green sheet (Invention Example 1-2) corresponding to the conditions of the present invention and a restraining green sheet (Comparative Example 1-4) outside the conditions of the present invention were prepared and fired. The process was carried out.

[[ 미소결Smile 다층 세라믹 기판의 제조] Fabrication of Multilayer Ceramic Substrate]

유리-세라믹 분말에 대하여 아크릴계 바인더를 15wt%, 분산제를 0.5wt% 첨가하고 톨루엔과 에탄올의 혼합용매를 첨가한 후 볼밀을 이용하여 분산시켰다. 이렇게 얻은 슬러리를 필터로 거른 후 탈포하고, 닥터 블레이드법을 이용하여 50㎛ 두께의 그린시트를 성형하였다. 그린시트를 일정 크기로 재단하고 소정의 전극 패턴을 스크린 인쇄로 형성한 후 20층을 압착, 적층하여 일체화된 미소결 다층 세라믹 적층체를 제조하였다. 15 wt% of an acrylic binder and 0.5 wt% of a dispersant were added to the glass-ceramic powder, and a mixed solvent of toluene and ethanol was added, followed by dispersion using a ball mill. The slurry thus obtained was filtered and degassed, and a green sheet having a thickness of 50 µm was formed by using a doctor blade method. The green sheet was cut to a predetermined size, and a predetermined electrode pattern was formed by screen printing, and then 20 layers were pressed and laminated to prepare an integrated microcrystalline multilayer ceramic laminate.

세라믹 기판 내의 바인더 종류에 따른 영향을 비교하기 위하여, 아크릴계 바인더 외에도 PVB계 바인더를 사용하여 상기와 동일한 방법으로 미소결 다층 세라믹 적층체를 제조하였다.In order to compare the effect according to the type of binder in the ceramic substrate, in addition to the acrylic binder, using a PVB-based binder was prepared a multi-layered multilayer ceramic laminate in the same manner as described above.

[구속용 그린시트의 제조][Manufacture of Green Sheets for Restraint]

아래의 표1에는, 발명예와 비교예에 대한 구속층 종류별 조건을 나타내었다. 그 조건에 따라 각 발명예 및 비교예에 필요한 구속층을 아래와 같이 제조하였다. Table 1 below shows the constraint layer type conditions for the invention and comparative examples. According to the conditions, the constraint layer required for each invention example and a comparative example was manufactured as follows.

(( 발명예Inventive Example ))

본 발명의 조건에 해당하는 구속용 그린시트로서 아래와 같은 제1 및 제2 구속층을 갖는 구속용 그린시트를 제조하였다. 아래의 표1의 발명예1 및 2에 따라, 제1 구속층 부분은 평균 입경 1.5㎛의 알루미나 분말에 대하여 아크릴계 바인더를 15wt%, 분산제를 0.5wt% 첨가하고 톨루엔과 에탄올의 혼합용매를 첨가한 후에, 볼밀을 이용하여 분산시켰다. 이렇게 얻은 슬러리를 필터로 거른 후 탈포하고, 닥터 블레이드법을 이용하여 100㎛ 두께의 그린시트를 성형하였다(발명예1 및 2). 또한, 제2 구속층 부분은, 평균 입경 4㎛의 알루미나 분말에 대하여 아크릴계 바인더를 15wt%, 분산제를 0.5wt% 첨가하고 톨루엔과 에탄올의 혼합용매를 첨가한 후 볼밀을 이용하여 분산시켰다. 이렇게 얻은 슬러리를 필터로 거른 후 탈포하고, 닥터 블레이드법을 이용하여 100㎛ 두께의 그린시트를 성형하였다(발명예1). 또한, 제2 구속층 부분은 동일한 조건에서 아크릴계 바인더를 12wt%로 각각 달리하여 추가로 제조하였다(발명예2).As a restraining green sheet corresponding to the conditions of the present invention, a restraining green sheet having the following first and second restraining layers was manufactured. According to Inventive Examples 1 and 2 shown in Table 1 below, the first restraint layer part was prepared by adding 15 wt% of an acrylic binder and 0.5 wt% of a dispersant to an alumina powder having an average particle diameter of 1.5 μm, and a mixed solvent of toluene and ethanol. Then, it was dispersed using a ball mill. The slurry thus obtained was filtered through a filter and degassed, and a green sheet having a thickness of 100 µm was formed by using a doctor blade method (Invention Examples 1 and 2). The second constrained layer portion was dispersed by using a ball mill after adding 15 wt% of an acrylic binder and 0.5 wt% of a dispersant to an alumina powder having an average particle diameter of 4 μm, and adding a mixed solvent of toluene and ethanol. The slurry thus obtained was filtered through a filter and degassed, and a green sheet having a thickness of 100 μm was formed by using a doctor blade method (Invention Example 1). In addition, the second restraint layer part was further prepared by varying the acrylic binder to 12 wt% under the same conditions (Invention Example 2).

(( 비교예Comparative example ))

또한, 비교 실험을 위하여 표1의 비교예 조건과 같이, 알루미나 분말의 평균 입경을 변화시켜 100㎛ 두께의 구속용 그린시트를 성형하였다. 아래의 표1에 나타난 바와 같이, 실질적으로 비교예1 및 2는 동일한 입경(각각 1.5㎛, 4㎛)을 갖는 알루미나 분말을 이용하여 제조하였으며, 비교예3은 본 발명의 조건과 반대로 세라믹 기판과 접촉될 제1 구속층의 분말입경(4㎛)을 제2 구속층의 분말입경(1.5㎛)보다 큰 알루미나 분말을 이용하여 제조하였다. Further, for comparative experiments, as in the comparative example conditions of Table 1, the restraint green sheet having a thickness of 100 μm was formed by changing the average particle diameter of the alumina powder. As shown in Table 1 below, Comparative Examples 1 and 2 were prepared using alumina powders having the same particle diameters (1.5 μm and 4 μm, respectively). The powder particle diameter (4 μm) of the first constraint layer to be contacted was prepared using an alumina powder larger than the powder particle size (1.5 μm) of the second constraint layer.

분말입경(㎛)Powder particle size (㎛) 바인더함량(wt%)Binder Content (wt%) 제1 구속층First constraint layer 제2 구속층Second constraint layer 제1 구속층First constraint layer 제2 구속층Second constraint layer 발명예1Inventive Example 1 1.51.5 44 1515 1515 발명예2Inventive Example 2 1.51.5 44 1515 1212 비교예1Comparative Example 1 1.51.5 1.51.5 1515 1515 비교예2Comparative Example 2 44 44 1515 1515 비교예3Comparative Example 3 44 1.51.5 1515 1515

[세라믹 기판과 구속용 그린시트의 접합] [Adhesion between Ceramic Substrate and Restraint Green Sheet]

미소결 세라믹 기판과 동일한 면적으로 재단한 100㎛ 두께의 구속용 그린시트를 미소결 세라믹 기판의 양 주면에 각각 2장씩(발명예의 경우에는 제1 및 제2 구속층) 부착시키고 300㎏f/㎠, 85℃의 조건으로 열압착하여 일체화된 적층체를 제조하였다.  Two 100 μm thick restraint green sheets cut to the same area as the green ceramic substrate were attached to each of the two main surfaces of the green ceramic substrate (first and second restraint layers in the case of the invention), and 300 kgf / ㎠ , Thermocompression bonding was carried out under the condition of 85 ℃ to prepare an integrated laminate.

상기한 표1과 같이 조건과 같이 제조된 각 층을 두 장씩 사용하였으며, 특히 발명 예1 및 2는 분말 입경과 유기 함량이 다른 제1 및 제2 구속층을 조합하여 사용하였다. 본 실험은 미리 마련된 아크릴계 바인더와 PVB 바인더를 각각 사용한 두 종류의 세라믹 기판에 대해 실시되었다.As described in Table 1, two layers of each layer prepared as described above were used. Particularly, Examples 1 and 2 of the present invention used a combination of powder particles and first and second restraint layers having different organic contents. This experiment was carried out on two types of ceramic substrates each using an acrylic binder and a PVB binder.

[ [ 탈바인더Talbinder 및 소결] And sintering]

상온에서부터 유기물 분해가 이루어지는 420℃까지는 시간당 60℃의 속도로 승온시키고, 충분한 탈바인더 시간을 확보하기 위하여 420℃에서 2시간 동안 유지하였다. 탈바인더 후에는 시간당 300℃로 승온하여 소성 온도인 870℃에 도달시킨 후, 870℃에서 30분 동안 유지하여 소결이 이루어지도록 하였다. 소결 완료 후 실온까지 로냉시켜 소결체를 얻었다. From room temperature to 420 ° C. in which organic matter decomposition takes place, the temperature was raised at a rate of 60 ° C. per hour, and maintained at 420 ° C. for 2 hours to ensure sufficient debinder time. After binder removal, the temperature was raised to 300 ° C. per hour to reach a calcination temperature of 870 ° C., followed by holding at 870 ° C. for 30 minutes to allow sintering. After completion of sintering, the mixture was cooled to room temperature to obtain a sintered body.

이와 같이 얻어진 소결체로부터 구속용 그린층을 제거하고, 세라믹 기판의 수축율 및 잔탄량을 측정하였다. 아래의 표2에 각 조건의 구속층 조합에 의한 세라믹 기판의 소성 결과를 나타내었다.  The restraining green layer was removed from the sintered body thus obtained, and the shrinkage ratio and the amount of residual carbon of the ceramic substrate were measured. Table 2 below shows the firing results of the ceramic substrate by the combination of constraint layers under each condition.

아크릴계 바인더Acrylic binder PVB 바인더PVB Binder 잔탄량[ppm]Residual carbon [ppm] 수축율[%]Shrinkage [%] 잔탄량[ppm]Residual carbon [ppm] 수축율[%]Shrinkage [%] 발명예1Inventive Example 1 5959 0.260.26 111111 0.310.31 발명예2Inventive Example 2 4141 0.270.27 8686 0.310.31 비교예1Comparative Example 1 9191 0.260.26 124124 0.320.32 비교예2Comparative Example 2 5656 0.380.38 105105 0.410.41 비교예3Comparative Example 3 5757 0.360.36 107107 0.400.40

상기한 표2의 비교예1을 보면, 제1 구속층과 제2 구속층 모두를 미세한 분말을 사용했을 때, 세라믹 기판과의 접촉점 증가 및 모세관력의 증가로 수축 구속력은 강하게 나타났지만, 탈지를 위한 통로가 충분하지 않아서 잔탄량이 높게 나타났다. 또한, 비교예2는 상대적으로 잔탄량은 낮지만, 입경이 큰 분말의 사용으로 인해 세라믹 기판의 수축 억제력이 약하여 수축율이 높게 나타났다. 한편, 세라믹 기판의 수축율은 세라믹 기판과 접촉하는 제1 구속층의 분말 입경이 작은 경우인 비교예1, 발명예1 및 2에서 낮게 나타났다.Referring to Comparative Example 1 of Table 2, when both the first constraint layer and the second constraint layer are made of fine powder, the shrinkage constraint is strong due to the increase of the contact point with the ceramic substrate and the increase of the capillary force. There was not enough passage for the remaining quantity. In addition, Comparative Example 2 was relatively low in residual coal, but due to the use of powder having a large particle size, the shrinkage suppression force of the ceramic substrate was weak, and thus the shrinkage ratio was high. On the other hand, the shrinkage of the ceramic substrate was low in Comparative Examples 1, 1 and 2, in which the powder particle diameter of the first restraint layer in contact with the ceramic substrate was small.

또한, 발명예1 및 2를 비교하면, 상기 제2 구속층에서 바인더 함량은 결정적인 영향을 미치지는 않았다. 이는 수축억제효과가 제2 구속층보다는 제1 구속층에 의해 보장되기 때문이다. 하지만, 소성 후의 잔탄량 측면에서는, 제2 구속층의 바인더 함량이 낮은 발명예2에서 보다 낮아지는 경향을 보였다. 이는 발명예2의 제2 구속층이 발명예1의 제2 구속층보다는 낮은 잔류유기함량을 가짐으로써 탈바인더로 위한 통로를 보다 효과적으로 보장하기 때문이다. In addition, when comparing the invention examples 1 and 2, the binder content in the second constraint layer did not have a critical effect. This is because the shrinkage suppression effect is ensured by the first constraint layer rather than the second constraint layer. However, in terms of residual carbon after firing, the binder content of the second constrained layer tended to be lower than that of Inventive Example 2, which is low. This is because the second restraint layer of Inventive Example 2 has a lower residual organic content than the second restraint layer of Inventive Example 1 to more effectively ensure the passage to the binder.

결과적으로는, 본 발명에서 의도한 바와 같이 세라믹 기판에 대한 구속력이 강하도록 제1 구속층의 분말이 미세하고, 탈바인더가 잘 되도록 분말 입경이 크고 바인더 함량이 낮은 제 2 구속층을 사용한 발명예3이 가장 개선된 결과를 나타내었다.As a result, the invention example using the second restraint layer having a high particle size and a low binder content so that the powder of the first restraint layer is fine and the binder is fine so that the restraint force on the ceramic substrate is strong as intended in the present invention. 3 showed the most improved results.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.It is intended that the invention not be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, but rather by the claims appended hereto. Accordingly, various forms of substitution, modification, and alteration may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, which are also within the scope of the present invention. something to do.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 별도의 제조공정을 통해 다른 분말입도를 갖는 제1 및 제2 구속층을 제공하여 평면방향 수축율을 효과적으로 억제하면서도 원활한 세라믹 기판의 탈바인더를 실현시킬 수 있다. 또한, 하나의 분말입도의 침전에 따라 분포구배를 두는 종래 기술에 비해, 그 재현성이 우수한 그린시트 를 제공할 수 있으며, 나아가, 본 발명과 같이 별도로 제조된 상기 제1 구속층과 상기 제2 구속층을 사용하더라도, 두 층간의 분말 입경 차이로 인해 서로 요철과 같은 기계적인 결합이 용이하므로 평면 방향 구속력을 배가하여 하나의 구속용 그린시트로서 안정되게 사용될 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to realize a smooth binder removal of the ceramic substrate while effectively suppressing the planar shrinkage rate by providing first and second restraint layers having different powder sizes through separate manufacturing processes. In addition, it is possible to provide a green sheet having excellent reproducibility compared to the prior art of providing a distribution gradient according to precipitation of one powder particle size, and furthermore, the first constraint layer and the second constraint manufactured separately as in the present invention. Even if the layer is used, the mechanical particle size, such as irregularities, is easy due to the difference in the particle size of the powder between the two layers, thereby doubling the planar restraint force so that it can be stably used as one constraint green sheet.

Claims (13)

미소결 다층 세라믹 기판의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 배치하기 위한 난소결성 구속용 그린 시트에 있어서,In the green sheet for the non-sinterability restraint for arranging on at least one of the upper surface and the lower surface of the microcrystalline multilayer ceramic substrate, 상기 다층 세라믹 기판에 배치될 면을 가지며, 제1 유기바인더와 제1 입도를 갖는 제1 무기분말로 이루어진 제1 구속층과,A first restraint layer having a surface to be disposed on the multilayer ceramic substrate, the first restraint layer comprising a first organic binder and a first inorganic powder having a first particle size; 상기 제1 구속층 상면에 접합되며, 제2 유기바인더와 제1 입도보다 큰 제2 입도를 갖는 제2 무기분말로 이루어지고, 상기 제1 구속층의 분말 충진밀도와 동일하거나 그보다 낮은 분말 충진밀도를 갖는 제2 구속층을 포함하는 난소결성 구속용 그린시트.It is bonded to the upper surface of the first restraint layer, the second organic binder and the second inorganic powder having a second particle size larger than the first particle size, the powder filling density equal to or lower than the powder filling density of the first restraint layer. Green stiffness for restraint including a second restraint layer having a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 구속층의 제1 무기분말은 상기 미소결 세라믹 기판의 무기분말 입경의 0.5∼1.5배에 해당하는 평균입도를 갖는 것을 특징으로 하는 난소결성 구속용 그린시트.The first inorganic powder of the first restraint layer has an average particle size of 0.5 to 1.5 times the particle size of the inorganic powder of the green ceramic substrate, characterized in that the green sheet for the sinter constrained restraint. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제2 구속층의 제2 무기분말은 상기 제1 구속층의 제1 무기분말의 입경의 2∼5배에 해당하는 평균입도를 갖는 것을 특징으로 하는 난소결성 구속용 그린시트.And the second inorganic powder of the second constraint layer has an average particle size corresponding to 2 to 5 times the particle diameter of the first inorganic powder of the first constraint layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 유기바인더는 동일한 유기바인더인 것을 특징으로 하는 난소결성 구속용 그린시트.The first and second organic binder is a green sheet for restraint sinterability characterized in that the same organic binder. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2 구속층 전체 중량에 대한 제2 유기바인더 함량비는 상기 제1 구속층의 전체 중량에 대한 제1 유기바인더의 함량비보다 낮은 것을 특징으로 하는 난소결성 구속용 그린시트.The second organic binder content ratio to the total weight of the second restraint layer is less than the content ratio of the first organic binder to the total weight of the first restraint layer characterized in that the green sheet for restraint. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 구속층의 두께는 상기 제2 구속층의 두께의 0.8∼1.2배의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 난소결성 구속용 그린시트.The thickness of the first restraint layer has a thickness of 0.8 to 1.2 times the thickness of the second restraint layer, characterized in that the green sheet for sinter constrained restraint. 복수의 저온소성용 그린시트가 적층된 미소결 다층 세라믹 기판을 마련하는 단계;Providing a green multi-layered ceramic substrate having a plurality of low-temperature fired green sheets stacked thereon; 상기 미소결 다층 세라믹 기판의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 난소결성 구속용 그린 시트를 배치하는 단계;Disposing a green sheet for constraining the sinterability on at least one of an upper surface and a lower surface of the microcrystalline multilayer ceramic substrate; 상기 난소결성 구속용 그린시트가 배치된 상태에서 상기 미소결 다층 세라믹 기판을 소성하는 단계; 및Firing the microcrystalline multilayer ceramic substrate in a state where the green sintering restraint green sheet is disposed; And 상기 소성된 다층 세라믹 기판으로부터 상기 난소결성 구속용 그린시트의 결과물을 제거하는 단계를 포함하며, Removing the resultant of the incombustibility restraint green sheet from the calcined multilayer ceramic substrate, 상기 난소결성 구속용 그린시트는, 상기 다층 세라믹 기판과 접하며 제1 유기바인더와 제1 입도를 갖는 제1 무기분말로 이루어진 제1 구속층과, 상기 제1 구속층 상에 형성되며, 제2 유기바인더와 제1 입도보다 큰 제2 입도를 갖는 제2 무기분말로 이루어지고, 상기 제1 구속층의 분말 충진밀도와 동일하거나 그보다 낮은 분말 충진밀도를 갖는 제2 구속층로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.The non-sintering constrained green sheet may be formed on the first constrained layer, the first constrained layer comprising a first organic binder and a first inorganic powder having a first particle size, and in contact with the multilayer ceramic substrate. A multilayer comprising a binder and a second inorganic powder having a second particle size greater than the first particle size, and a second confining layer having a powder filling density equal to or lower than that of the first confining layer. Ceramic substrate manufacturing method. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 난소결성 구속용 그린시트를 배치하는 단계는, 상기 미소결 다층 세라믹 기판의 상면 및 하면 모두에 난소결성 구속용 그린 시트를 배치하는 단계인 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.The disposing the green sintering constrained green sheet may include disposing the green sintering constrained green sheet on both top and bottom surfaces of the microcrystalline multilayer ceramic substrate. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 구속층의 제1 무기분말은 상기 미소결 세라믹 기판의 무기분말 입경의 0.5∼1.5배에 해당하는 평균입도를 갖는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.The first inorganic powder of the first restraint layer has a mean particle size of 0.5 to 1.5 times the particle size of the inorganic powder of the green ceramic substrate. 제7항 또는 제9항에 있어서,The method according to claim 7 or 9, 상기 제2 구속층의 제2 무기분말은 상기 제1 구속층의 제1 무기분말의 입경의 2∼5배에 해당하는 평균입도를 갖는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.The second inorganic powder of the second restraint layer has a mean particle size of 2 to 5 times the particle size of the first inorganic powder of the first restraint layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 및 제2 유기바인더는 동일한 유기바인더인 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.Wherein the first and second organic binders are the same organic binder. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제2 구속층 전체 중량에 대한 제2 유기바인더 함량비는 상기 제1 구속층의 전체 중량에 대한 제1 유기바인더의 함량비보다 낮은 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.The second organic binder content ratio to the total weight of the second constraint layer is lower than the content ratio of the first organic binder to the total weight of the first constraint layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 구속층의 두께는 상기 제2 구속층의 두께의 0.8∼1.2배의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 기판 제조방법.The thickness of the first constraint layer has a thickness of 0.8 to 1.2 times the thickness of the second constraint layer manufacturing method of the multilayer ceramic substrate.
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