JP3347566B2 - 電子部品用セラミック基板 - Google Patents
電子部品用セラミック基板Info
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- JP3347566B2 JP3347566B2 JP01546896A JP1546896A JP3347566B2 JP 3347566 B2 JP3347566 B2 JP 3347566B2 JP 01546896 A JP01546896 A JP 01546896A JP 1546896 A JP1546896 A JP 1546896A JP 3347566 B2 JP3347566 B2 JP 3347566B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗器用基板、ハ
イブリッドＩＣ用基板、サーマルヘッド用基板などの電
子部品用セラミック基板に関し、基板の反りを矯正する
ために熱処理を繰り返し行ったとしても機械的特性や電
気的特性が変化することのないアルミナセラミックスか
らなる電子部品用セラミック基板に関するのである。
イブリッドＩＣ用基板、サーマルヘッド用基板などの電
子部品用セラミック基板に関し、基板の反りを矯正する
ために熱処理を繰り返し行ったとしても機械的特性や電
気的特性が変化することのないアルミナセラミックスか
らなる電子部品用セラミック基板に関するのである。
【０００２】
【従来の技術】従来、抵抗器用基板、ハイブリッドＩＣ
用基板、サーマルヘッド用基板などの電子部品用セラミ
ック基板としてアルミナセラミック基板が使用されてい
るが、近年、回路印刷の高密度化、微細化、多層化が要
求されるに伴い、電子部品用セラミック基板における寸
法精度のタイト化、特に、基板の反りが問題となってい
た。 例えば、厚膜回路基板やハイブリッドＩＣ用基板
では、基板に反りがあると回路印刷時の印刷ズレや印刷
による回路膜厚みのバラツキを生じる他、ＩＣチップの
搭載やＩ／Ｏピンの接続、気密封止等に大きな影響を及
ぼす恐れがあった。
用基板、サーマルヘッド用基板などの電子部品用セラミ
ック基板としてアルミナセラミック基板が使用されてい
るが、近年、回路印刷の高密度化、微細化、多層化が要
求されるに伴い、電子部品用セラミック基板における寸
法精度のタイト化、特に、基板の反りが問題となってい
た。 例えば、厚膜回路基板やハイブリッドＩＣ用基板
では、基板に反りがあると回路印刷時の印刷ズレや印刷
による回路膜厚みのバラツキを生じる他、ＩＣチップの
搭載やＩ／Ｏピンの接続、気密封止等に大きな影響を及
ぼす恐れがあった。
【０００３】また、サーマルヘッド用基板においても、
反りのある基板を用いると薄膜印刷時の印刷ズレや薄膜
厚みのバラツキを生じ、このような基板を用いて形成し
たサーマルヘッドをコピー機やファクシミリに組み込ん
で使用すると、印刷時に紙とヘッドとの間の距離を一定
に保つことができないために印字に濃淡ができ、不良品
となる恐れがあった。
反りのある基板を用いると薄膜印刷時の印刷ズレや薄膜
厚みのバラツキを生じ、このような基板を用いて形成し
たサーマルヘッドをコピー機やファクシミリに組み込ん
で使用すると、印刷時に紙とヘッドとの間の距離を一定
に保つことができないために印字に濃淡ができ、不良品
となる恐れがあった。
【０００４】ところで、この種のアルミナセラミックス
からなる電子部品用セラミック基板における電気特性と
しては、誘電率が９．０〜９．８でかつ誘電損失係数が
１×１０-4〜１×１０ -3 の範囲にあることが要求され
ている。そして、これらの電気特性を有するアルミナセ
ラミック基板としてはＡｌ2 Ｏ3 ８５〜９６重量％に対
し、焼結助剤としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯのうち１
種以上を添加したものが用いられており、これらに溶媒
とバインダーを添加混合して泥漿を作製したあと、ドク
ターブレード法などのテープ成形法を用いてシート状の
グリーンシートを成形し、該グリーンシートを乾燥させ
たあと金型にて打ち抜くことにより板状の成形体とな
し、しかるのち該成形体を焼成することでアルミナセラ
ミック基板を得ていた。そして、このままでは基板に反
りがあることからこれらを矯正するために熱処理を施す
ようになっていた。
からなる電子部品用セラミック基板における電気特性と
しては、誘電率が９．０〜９．８でかつ誘電損失係数が
１×１０-4〜１×１０ -3 の範囲にあることが要求され
ている。そして、これらの電気特性を有するアルミナセ
ラミック基板としてはＡｌ2 Ｏ3 ８５〜９６重量％に対
し、焼結助剤としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯのうち１
種以上を添加したものが用いられており、これらに溶媒
とバインダーを添加混合して泥漿を作製したあと、ドク
ターブレード法などのテープ成形法を用いてシート状の
グリーンシートを成形し、該グリーンシートを乾燥させ
たあと金型にて打ち抜くことにより板状の成形体とな
し、しかるのち該成形体を焼成することでアルミナセラ
ミック基板を得ていた。そして、このままでは基板に反
りがあることからこれらを矯正するために熱処理を施す
ようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、基板
の反り規格が厳しく、例えば、２９０×８０ｍｍの基板
サイズに対しては３００μｍ以下の反りに抑えなければ
ならないことから１回の熱処理では基板の反りを矯正す
ることができず、所定の精度にするために数回の熱処理
を施さなければならなかった。その結果、焼結助剤とし
て含有するＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯ等の成分がＡｌ2
Ｏ3 粒子と反応し、焼成時にはアルミナ結晶とスピネル
結晶しかなかったものが、これら以外に特性の異なるコ
ージライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2)結晶、ムライト（3A
l2O3・2SiO2)結晶、サフィリン（4MgO・5Al2O3・2SiO2)
結晶、アノーサイト（CaO ・Al2O3 ・2SiO2)結晶が異常
結晶として晶出するといった課題があった。
の反り規格が厳しく、例えば、２９０×８０ｍｍの基板
サイズに対しては３００μｍ以下の反りに抑えなければ
ならないことから１回の熱処理では基板の反りを矯正す
ることができず、所定の精度にするために数回の熱処理
を施さなければならなかった。その結果、焼結助剤とし
て含有するＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｇＯ等の成分がＡｌ2
Ｏ3 粒子と反応し、焼成時にはアルミナ結晶とスピネル
結晶しかなかったものが、これら以外に特性の異なるコ
ージライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2)結晶、ムライト（3A
l2O3・2SiO2)結晶、サフィリン（4MgO・5Al2O3・2SiO2)
結晶、アノーサイト（CaO ・Al2O3 ・2SiO2)結晶が異常
結晶として晶出するといった課題があった。
【０００６】即ち、コージライト結晶、サフィリン結
晶、ムライト結晶、アノーサイト結晶等の誘電率は５．
０〜６．５で、誘電損失係数は４×１０-3〜５×１０-3
程度と、アルミナ結晶およびスピネル結晶の誘電率
（９．０〜９．８）や誘電損失係数（１×１０-3〜１×
１０-4）から大きく外れているためにアルミナセラミッ
ク基板に要求されている電気特性を満足させることがで
きないといった課題があった。しかも、上記コージライ
ト結晶、サフィリン結晶、ムライト結晶、アノーサイト
結晶等の異常結晶の晶出温度が低いために異常粒子成長
が発生し、電気特性不良だけでなく外観不良を生じる恐
れがあるとともに、これらの異常結晶は熱膨張係数が
２．２×１０-6〜４．０×１０-6／℃とアルミナ結晶お
よびスピネル結晶の熱膨張係数（７．０×１０-6〜７．
８×１０-6／℃）に比べ大きいことから、熱処理後の冷
却過程において焼成時よりもさらに基板の反りが大きく
なってしまう恐れもあった。
晶、ムライト結晶、アノーサイト結晶等の誘電率は５．
０〜６．５で、誘電損失係数は４×１０-3〜５×１０-3
程度と、アルミナ結晶およびスピネル結晶の誘電率
（９．０〜９．８）や誘電損失係数（１×１０-3〜１×
１０-4）から大きく外れているためにアルミナセラミッ
ク基板に要求されている電気特性を満足させることがで
きないといった課題があった。しかも、上記コージライ
ト結晶、サフィリン結晶、ムライト結晶、アノーサイト
結晶等の異常結晶の晶出温度が低いために異常粒子成長
が発生し、電気特性不良だけでなく外観不良を生じる恐
れがあるとともに、これらの異常結晶は熱膨張係数が
２．２×１０-6〜４．０×１０-6／℃とアルミナ結晶お
よびスピネル結晶の熱膨張係数（７．０×１０-6〜７．
８×１０-6／℃）に比べ大きいことから、熱処理後の冷
却過程において焼成時よりもさらに基板の反りが大きく
なってしまう恐れもあった。
【０００７】
【発明の目的】本発明の目的は、基板の反りを矯正する
ために熱処理を繰り返し行ったとしてもアルミナ結晶と
スピネル結晶以外の結晶が晶出することのないアルミナ
セラミックスからなる電子部品用セラミック基板を提供
することにある。
ために熱処理を繰り返し行ったとしてもアルミナ結晶と
スピネル結晶以外の結晶が晶出することのないアルミナ
セラミックスからなる電子部品用セラミック基板を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では上記
問題に鑑み、第１成分としてＡｌ2 Ｏ3 ９６〜９８重量
％に対し、第２成分としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、およびＭ
ｇＯの３つの成分を含有してなり、上記第２成分の合計
含有量を１００とした時の重量比率が、ＳｉＯ2 ：５
２．０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．５、Ｍｇ
Ｏ：２５．５〜４２．０であって、実質的にアルミナ結
晶とスピネル結晶のみからなるアルミナセラミッスによ
り電子部品用セラミック基板を構成したものである。
問題に鑑み、第１成分としてＡｌ2 Ｏ3 ９６〜９８重量
％に対し、第２成分としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、およびＭ
ｇＯの３つの成分を含有してなり、上記第２成分の合計
含有量を１００とした時の重量比率が、ＳｉＯ2 ：５
２．０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．５、Ｍｇ
Ｏ：２５．５〜４２．０であって、実質的にアルミナ結
晶とスピネル結晶のみからなるアルミナセラミッスによ
り電子部品用セラミック基板を構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る電子部品用セラミッ
ク基板は、第１成分としてＡｌ2 Ｏ3 を主成分とし、第
２成分としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、およびＭｇＯの３つの
成分を含有したアルミナセラミックスにより形成したも
のであり、上記第１成分および第２成分の割合をある範
囲内に設定することにより、実質的にアルミナ結晶とス
ピネル結晶のみからなり、熱処理を繰り返し行ったとし
てもアルミナ結晶とスピネル結晶以外にはコージライト
結晶、アノーサイト結晶、ムライト結晶、サフィリン結
晶などの異常結晶の晶出のないものとすることができ
る。その為、基板の反りを矯正するために熱処理を繰り
返し行ったとしても電気特性に影響を与えることがな
く、また外観不良のないアルミナセラミックスからなる
電子部品用セラミック基板を得ることができる。
ク基板は、第１成分としてＡｌ2 Ｏ3 を主成分とし、第
２成分としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、およびＭｇＯの３つの
成分を含有したアルミナセラミックスにより形成したも
のであり、上記第１成分および第２成分の割合をある範
囲内に設定することにより、実質的にアルミナ結晶とス
ピネル結晶のみからなり、熱処理を繰り返し行ったとし
てもアルミナ結晶とスピネル結晶以外にはコージライト
結晶、アノーサイト結晶、ムライト結晶、サフィリン結
晶などの異常結晶の晶出のないものとすることができ
る。その為、基板の反りを矯正するために熱処理を繰り
返し行ったとしても電気特性に影響を与えることがな
く、また外観不良のないアルミナセラミックスからなる
電子部品用セラミック基板を得ることができる。
【００１０】なお、本発明において実質的にアルミナ結
晶とスピネル結晶のみからなるとは、アルミナ結晶の第
１ピーク強度をＩ0 、コージライト結晶、アノーサイト
結晶、ムライト結晶、サフィリン結晶などの異常結晶の
第１ピーク強度をＩとした時の強度比（Ｉ／Ｉ0 ）がＩ
／Ｉ0 ＜０．０１のことを言う。
晶とスピネル結晶のみからなるとは、アルミナ結晶の第
１ピーク強度をＩ0 、コージライト結晶、アノーサイト
結晶、ムライト結晶、サフィリン結晶などの異常結晶の
第１ピーク強度をＩとした時の強度比（Ｉ／Ｉ0 ）がＩ
／Ｉ0 ＜０．０１のことを言う。
【００１１】ところで、第１成分をなすＡｌ2 Ｏ3 は９
６〜９８重量％の範囲で含有することが重要である。
６〜９８重量％の範囲で含有することが重要である。
【００１２】これは、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が９６重量％
未満であると、第２成分（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）
の含有量が多くなりすぎるために、熱処理を施すとアル
ミナセラミックス中にアルミナ結晶とスピネル結晶以外
に電気特性並びに熱膨張係数の異なるコージライト結
晶、アノーサイト結晶、ムライト結晶、サフィリン結晶
などの異常結晶が晶出するために、電子部品用セラミッ
ク基板に要求されている誘電率９．０〜９．８でかつ誘
電損失係数１×１０-4〜１×１０ -3 の電気特性を満足
することが難しくなるからである。また、Ａｌ2 Ｏ3 の
含有量が９８重量％より多くなると、第２成分（ＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯ）の含有量が少なくなるために１６
５０℃以下の焼成温度での焼結が難しくなり基板材料と
しての機械的特性が大きく低下してしまうからである。
未満であると、第２成分（ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ）
の含有量が多くなりすぎるために、熱処理を施すとアル
ミナセラミックス中にアルミナ結晶とスピネル結晶以外
に電気特性並びに熱膨張係数の異なるコージライト結
晶、アノーサイト結晶、ムライト結晶、サフィリン結晶
などの異常結晶が晶出するために、電子部品用セラミッ
ク基板に要求されている誘電率９．０〜９．８でかつ誘
電損失係数１×１０-4〜１×１０ -3 の電気特性を満足
することが難しくなるからである。また、Ａｌ2 Ｏ3 の
含有量が９８重量％より多くなると、第２成分（ＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯ）の含有量が少なくなるために１６
５０℃以下の焼成温度での焼結が難しくなり基板材料と
しての機械的特性が大きく低下してしまうからである。
【００１３】なお、本発明に係るアルミナセラミックス
としては嵩密度３．７以上のものが好ましい。
としては嵩密度３．７以上のものが好ましい。
【００１４】また、第２成分をなすＳｉＯ2 、ＣａＯ、
およびＭｇＯは、これらの成分の合計含有量を１００と
した時の重量比率が、ＳｉＯ2 ：５２．０〜６８．０、
ＣａＯ：２．０〜１０．５、ＭｇＯ：２５．５〜４２．
０となるように含有することが重要である。
およびＭｇＯは、これらの成分の合計含有量を１００と
した時の重量比率が、ＳｉＯ2 ：５２．０〜６８．０、
ＣａＯ：２．０〜１０．５、ＭｇＯ：２５．５〜４２．
０となるように含有することが重要である。
【００１５】即ち、第２成分のうちＳｉＯ2 はアルミナ
粒子同士を結合させて粒界相を形成するのに重要な成分
であるが、その重量比率が５２．０より少なくなると、
１６５０℃以下の焼成温度で充分に焼結させることがで
きないからであり、逆に、重量比率が６８．０より多く
なると、熱処理の繰り返しによりアルミナ結晶とスピネ
ル結晶以外に異常結晶としてムライト結晶が晶出し、こ
の異常結晶の晶出量が多くなると、基板の電気特性不良
並びに外観不良を生じるとともに、ＣａＯおよび／また
はＭｇＯの含有量が少なくなるためにアルミナ粒子の成
長抑制作用が低下したり、焼成温度１６５０℃以下での
焼結性が低下するために緻密化することが難しくなるか
らである。
粒子同士を結合させて粒界相を形成するのに重要な成分
であるが、その重量比率が５２．０より少なくなると、
１６５０℃以下の焼成温度で充分に焼結させることがで
きないからであり、逆に、重量比率が６８．０より多く
なると、熱処理の繰り返しによりアルミナ結晶とスピネ
ル結晶以外に異常結晶としてムライト結晶が晶出し、こ
の異常結晶の晶出量が多くなると、基板の電気特性不良
並びに外観不良を生じるとともに、ＣａＯおよび／また
はＭｇＯの含有量が少なくなるためにアルミナ粒子の成
長抑制作用が低下したり、焼成温度１６５０℃以下での
焼結性が低下するために緻密化することが難しくなるか
らである。
【００１６】また、ＭｇＯはアルミナ粒子の成長を抑制
するために重要な成分であるが、その重量比率が２５．
５より少なくなると、アルミナ粒子の成長抑制作用が低
下して充分に緻密化することができなくなる。逆に、重
量比率が４２．０より多くなると他の成分であるＳｉＯ
2 および／またはＣａＯの含有量が少なくなるために１
６５０℃以下の焼成温度で完全に焼成させることが難し
くなるからである。
するために重要な成分であるが、その重量比率が２５．
５より少なくなると、アルミナ粒子の成長抑制作用が低
下して充分に緻密化することができなくなる。逆に、重
量比率が４２．０より多くなると他の成分であるＳｉＯ
2 および／またはＣａＯの含有量が少なくなるために１
６５０℃以下の焼成温度で完全に焼成させることが難し
くなるからである。
【００１７】さらに、ＣａＯは焼成温度を下げるために
重要な成分であるが、その重量比率が２．０より少なく
なると、焼成温度を下げる効果が薄れ、１６５０℃以下
での焼結が難しくなるからであり、逆に、重量比率が１
０．５より多くなると、熱処理の繰り返しによりアルミ
ナ結晶以外にコージライト結晶とサフィリン結晶または
アノーサイト結晶などの異常結晶が晶出し、これらの異
常結晶の晶出量が多くなると、基板の電気特性不良並び
に外観不良を生じるとともに、ＳｉＯ2 および／または
ＭｇＯの含有量が少なくなることから焼結性が低下する
とともに、アルミナ粒子の成長抑制作用が低下して緻密
化することが難しくなるからである。
重要な成分であるが、その重量比率が２．０より少なく
なると、焼成温度を下げる効果が薄れ、１６５０℃以下
での焼結が難しくなるからであり、逆に、重量比率が１
０．５より多くなると、熱処理の繰り返しによりアルミ
ナ結晶以外にコージライト結晶とサフィリン結晶または
アノーサイト結晶などの異常結晶が晶出し、これらの異
常結晶の晶出量が多くなると、基板の電気特性不良並び
に外観不良を生じるとともに、ＳｉＯ2 および／または
ＭｇＯの含有量が少なくなることから焼結性が低下する
とともに、アルミナ粒子の成長抑制作用が低下して緻密
化することが難しくなるからである。
【００１８】また、本発明に係る電子部品用セラミック
基板を構成するアルミナセラミックスは基本的に第１成
分のＡｌ2 Ｏ3 と、第２成分を構成するＳｉＯ2 、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯの３つの成分のみであり、実質的に不純物を
含んでいないものであるが、各種原料中や製造工程中に
おいてＦｅ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、などの不純物が混入する
ことから、これら不純物の含有量としては０．０５重量
％以下に抑えることが好ましい。
基板を構成するアルミナセラミックスは基本的に第１成
分のＡｌ2 Ｏ3 と、第２成分を構成するＳｉＯ2 、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯの３つの成分のみであり、実質的に不純物を
含んでいないものであるが、各種原料中や製造工程中に
おいてＦｅ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、などの不純物が混入する
ことから、これら不純物の含有量としては０．０５重量
％以下に抑えることが好ましい。
【００１９】ところで、本発明に係るアルミナセラミッ
クスからなる電子部品用セラミック基板は、例えば、次
のような製法により形成することができる。
クスからなる電子部品用セラミック基板は、例えば、次
のような製法により形成することができる。
【００２０】まず、第１成分として純度９９．７％以上
のＡｌ2 Ｏ3 ９６〜９８重量％に対し、第２成分として
ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、ＣａＯの３つの成分を２〜４重量％
の範囲で添加する。ただし、第２成分を構成する各成分
は合計含有量を１００とした時の重量比率が、Ｓｉ
Ｏ2 ：５２．０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．
５、ＭｇＯ：２５．５〜４２．０となるように添加す
る。
のＡｌ2 Ｏ3 ９６〜９８重量％に対し、第２成分として
ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、ＣａＯの３つの成分を２〜４重量％
の範囲で添加する。ただし、第２成分を構成する各成分
は合計含有量を１００とした時の重量比率が、Ｓｉ
Ｏ2 ：５２．０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．
５、ＭｇＯ：２５．５〜４２．０となるように添加す
る。
【００２１】そして、これらの原料に溶媒とバインダー
を添加混合して泥漿を製作し、ドクターブレード法など
のテープ成形法によりグリーンシートを形成する。そし
て、上記グリーンシートを乾燥させたのち金型でもって
所定の寸法に切り出し、しかるのち、脱脂したあと酸化
雰囲気中において１５００〜１６５０℃の焼成温度にて
焼成することにより、結晶相が実質的にアルミナ結晶と
スピネル結晶のみからなり、嵩比重３．７以上で、かつ
誘電率９〜９．８、誘電損失係数１×１０-4〜１×１０
-3の電気特性を備えたアルミナセラミックスからなる電
子部品用セラミック基板を得ることができる。
を添加混合して泥漿を製作し、ドクターブレード法など
のテープ成形法によりグリーンシートを形成する。そし
て、上記グリーンシートを乾燥させたのち金型でもって
所定の寸法に切り出し、しかるのち、脱脂したあと酸化
雰囲気中において１５００〜１６５０℃の焼成温度にて
焼成することにより、結晶相が実質的にアルミナ結晶と
スピネル結晶のみからなり、嵩比重３．７以上で、かつ
誘電率９〜９．８、誘電損失係数１×１０-4〜１×１０
-3の電気特性を備えたアルミナセラミックスからなる電
子部品用セラミック基板を得ることができる。
【００２２】
（実施例１）まず、第１成分をなすＡｌ2 Ｏ3 の含有量
を９６．７３重量％に固定し、第２成分であるＳｉ
Ｏ2 、ＣａＯ、ＭｇＯの重量比率をそれぞれ変えたアル
ミナセラミックスからなる電子部品用セラミック基板を
試作して焼結状態並びに熱処理を加えた時の異常結晶の
晶出の有無について測定を行った。
を９６．７３重量％に固定し、第２成分であるＳｉ
Ｏ2 、ＣａＯ、ＭｇＯの重量比率をそれぞれ変えたアル
ミナセラミックスからなる電子部品用セラミック基板を
試作して焼結状態並びに熱処理を加えた時の異常結晶の
晶出の有無について測定を行った。
【００２３】本実験において、焼結状態については焼成
温度１６１５℃で焼成したアルミナセラミックスからな
る電子部品用セラミック基板を浸透液に浸した時に染ま
らなかったものを○、染まったものを×とし、また、異
常結晶の有無については１３５０〜１４５０℃の温度で
熱処理を５回繰り返したあとの基板をＸ線回折により測
定することにより、コージライト結晶、アノーサイト結
晶、ムライト結晶、サフィリン結晶など異常結晶の晶出
が見当たらなかったものを○、異常結晶の晶出が見られ
たものを×とした。
温度１６１５℃で焼成したアルミナセラミックスからな
る電子部品用セラミック基板を浸透液に浸した時に染ま
らなかったものを○、染まったものを×とし、また、異
常結晶の有無については１３５０〜１４５０℃の温度で
熱処理を５回繰り返したあとの基板をＸ線回折により測
定することにより、コージライト結晶、アノーサイト結
晶、ムライト結晶、サフィリン結晶など異常結晶の晶出
が見当たらなかったものを○、異常結晶の晶出が見られ
たものを×とした。
【００２４】第２成分を構成する３つの成分の重量比率
および結果は表１および表２に示す通りである。
および結果は表１および表２に示す通りである。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】この結果、試料Ｎｏ．１ではＳｉＯ2 の重
量比率が５２．０未満と少ないために完全に焼結させる
ことができず、浸透液に染まってしまった。
量比率が５２．０未満と少ないために完全に焼結させる
ことができず、浸透液に染まってしまった。
【００２８】試料Ｎｏ．１３〜試料Ｎｏ．１５では完全
に焼結させることができ、浸透液に染まることはなかっ
たものの、ＳｉＯ2 の重量比率が６８．０より多いため
に熱処理を加えたところ、図２にＸ線回折の結果を示す
ようにアルミナ結晶とスピネル結晶以外に異常結晶とし
てムライト結晶の晶出が見られた。
に焼結させることができ、浸透液に染まることはなかっ
たものの、ＳｉＯ2 の重量比率が６８．０より多いため
に熱処理を加えたところ、図２にＸ線回折の結果を示す
ようにアルミナ結晶とスピネル結晶以外に異常結晶とし
てムライト結晶の晶出が見られた。
【００２９】また、試料Ｎｏ．１６〜試料Ｎｏ．１８で
は、ＣａＯの比率が２．０未満であるために、１６１５
℃の焼結温度では充分に焼結させることができず、浸透
液に染まってしまった。
は、ＣａＯの比率が２．０未満であるために、１６１５
℃の焼結温度では充分に焼結させることができず、浸透
液に染まってしまった。
【００３０】さらに、試料Ｎｏ．２９、３０では、Ｃａ
Ｏの重量比率が１０．５より多いために熱処理を加えた
ところ、図３にそのＸ線回折の結果を示すようにアルミ
ナ結晶以外に異常結晶としてコージライト結晶とサフィ
リン結晶の晶出が見られた。
Ｏの重量比率が１０．５より多いために熱処理を加えた
ところ、図３にそのＸ線回折の結果を示すようにアルミ
ナ結晶以外に異常結晶としてコージライト結晶とサフィ
リン結晶の晶出が見られた。
【００３１】これに対し、試料Ｎｏ．２〜試料Ｎｏ．１
２および試料Ｎｏ．１９〜試料Ｎｏ．２８の本発明範囲
内にあるものでは完全に焼結させることができ、浸透液
に浸したとしても染まることがなかった。また、熱処理
を加えたとしても図１にそのＸ線回折の結果を示すよう
にアルミナ結晶とスピネル結晶以外の結晶の晶出は見ら
れなかった。
２および試料Ｎｏ．１９〜試料Ｎｏ．２８の本発明範囲
内にあるものでは完全に焼結させることができ、浸透液
に浸したとしても染まることがなかった。また、熱処理
を加えたとしても図１にそのＸ線回折の結果を示すよう
にアルミナ結晶とスピネル結晶以外の結晶の晶出は見ら
れなかった。
【００３２】（実施例２）次に、第２成分をなすＳｉＯ
2 、ＣａＯ、ＭｇＯの３つの成分の合計含有量を１００
とした時のそれぞれの重量比率をＳｉＯ2 ：ＣａＯ：Ｍ
ｇＯ＝６４．５：２９．９：５．６に固定し、第１成分
をなすＡｌ2 Ｏ3 の含有量を９０．０〜９９．０重量％
の範囲でそれぞれ変化させたアルミナセラミックスから
なる電子部品用セラミック基板を試作し、実験例１と同
様に焼結状態および熱処理を加えた時の異常結晶の晶出
の有無、さらに電気特性について測定を行った。
2 、ＣａＯ、ＭｇＯの３つの成分の合計含有量を１００
とした時のそれぞれの重量比率をＳｉＯ2 ：ＣａＯ：Ｍ
ｇＯ＝６４．５：２９．９：５．６に固定し、第１成分
をなすＡｌ2 Ｏ3 の含有量を９０．０〜９９．０重量％
の範囲でそれぞれ変化させたアルミナセラミックスから
なる電子部品用セラミック基板を試作し、実験例１と同
様に焼結状態および熱処理を加えた時の異常結晶の晶出
の有無、さらに電気特性について測定を行った。
【００３３】なお、電気特性については誘電率９．０〜
９．８でかつ誘電損失係数１×１０-4〜１×１０-3の範
囲にあるものを○、範囲外のものを×とした。
９．８でかつ誘電損失係数１×１０-4〜１×１０-3の範
囲にあるものを○、範囲外のものを×とした。
【００３４】第１成分としてＡｌ2 Ｏ3 の含有量および
結果は表３に示す通りである。
結果は表３に示す通りである。
【００３５】
【表３】
【００３６】この結果、試料Ｎｏ．４０、４１ではＡｌ
2 Ｏ3 の含有量が少なすぎ、第２成分の含有量が多くな
りすぎるために異常結晶として図３に示すＸ線回折の結
果と同様にコージライト結晶とサフィリン結晶の晶出が
あった。しかも、これら異常結晶の晶出量が多いために
電子部品用セラミック基板に要求されている誘電率９〜
９．８、誘電損失係数１×１０-4〜１×１０-3の電気特
性を満足することができなかった。
2 Ｏ3 の含有量が少なすぎ、第２成分の含有量が多くな
りすぎるために異常結晶として図３に示すＸ線回折の結
果と同様にコージライト結晶とサフィリン結晶の晶出が
あった。しかも、これら異常結晶の晶出量が多いために
電子部品用セラミック基板に要求されている誘電率９〜
９．８、誘電損失係数１×１０-4〜１×１０-3の電気特
性を満足することができなかった。
【００３７】また、試料Ｎｏ．４２、４３においてもＡ
ｌ2 Ｏ3 の含有量が９６．０重量％未満であるために第
２成分の含有量が多すぎ、電気特性は満足できたもの
の、コージライト結晶およびサフィリン結晶の晶出があ
り外観不良が見られた。
ｌ2 Ｏ3 の含有量が９６．０重量％未満であるために第
２成分の含有量が多すぎ、電気特性は満足できたもの
の、コージライト結晶およびサフィリン結晶の晶出があ
り外観不良が見られた。
【００３８】一方、試料Ｎｏ．４９〜Ｎｏ．５１では、
Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が９８．０重量％より多いために第
２成分の含有量が少なくなりすぎ、その結果、完全に焼
結させることができず、浸透液に染まってしまった。
Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が９８．０重量％より多いために第
２成分の含有量が少なくなりすぎ、その結果、完全に焼
結させることができず、浸透液に染まってしまった。
【００３９】これに対し、試料Ｎｏ．４４〜４８の本発
明の範囲内にあるものでは、完全に焼結させることがで
き、浸透液に浸したとしても染まることがなかった。ま
た、熱処理を加えたとしても図１に示すＸ線回折結果の
ようにアルミナ結晶とスピネル結晶以外の結晶の晶出は
見られなかった。その為、電子部品用セラミック基板に
要求されている誘電率９〜９．８、誘電損失係数１×１
０-4〜１×１０-3の電気特性を満足することができ、外
観不良を生じることもなかった。
明の範囲内にあるものでは、完全に焼結させることがで
き、浸透液に浸したとしても染まることがなかった。ま
た、熱処理を加えたとしても図１に示すＸ線回折結果の
ようにアルミナ結晶とスピネル結晶以外の結晶の晶出は
見られなかった。その為、電子部品用セラミック基板に
要求されている誘電率９〜９．８、誘電損失係数１×１
０-4〜１×１０-3の電気特性を満足することができ、外
観不良を生じることもなかった。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１成
分としてＡｌ2 Ｏ3 ９６〜９８重量％に対し、第２成分
としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、およびＭｇＯを含有してな
り、上記第２成分を１００とした時の重量比率が、Ｓｉ
Ｏ2 ：５２．０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．
５、ＭｇＯ：２５．５〜４２．０であって、実質的にア
ルミナ結晶とスピネル結晶のみからなるアルミナセラミ
ッスにより電子部品用セラミック基板を構成したことに
より、熱処理を施したとしてもセラミックス中にはアル
ミナ結晶とスピネル相以外の結晶が晶出することがな
い。その為、基板の反りを矯正するために繰り返し熱処
理を施したとしても電気特性や機械的特性を損なうこと
のない電子部品用セラミック基板を提供することができ
る。
分としてＡｌ2 Ｏ3 ９６〜９８重量％に対し、第２成分
としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、およびＭｇＯを含有してな
り、上記第２成分を１００とした時の重量比率が、Ｓｉ
Ｏ2 ：５２．０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．
５、ＭｇＯ：２５．５〜４２．０であって、実質的にア
ルミナ結晶とスピネル結晶のみからなるアルミナセラミ
ッスにより電子部品用セラミック基板を構成したことに
より、熱処理を施したとしてもセラミックス中にはアル
ミナ結晶とスピネル相以外の結晶が晶出することがな
い。その為、基板の反りを矯正するために繰り返し熱処
理を施したとしても電気特性や機械的特性を損なうこと
のない電子部品用セラミック基板を提供することができ
る。
【図１】熱処理を施した本発明に係る電子部品用セラミ
ック基板におけるＸ線回折の結果を示すグラフである。
ック基板におけるＸ線回折の結果を示すグラフである。
【図２】熱処理を施した本発明範囲外の電子部品用セラ
ミック基板におけるＸ線回折の結果を示すグラフであ
る。
ミック基板におけるＸ線回折の結果を示すグラフであ
る。
【図３】熱処理を施した本発明範囲外の電子部品用セラ
ミック基板におけるＸ線回折の結果を示すグラフであ
る。
ミック基板におけるＸ線回折の結果を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】第１成分としてＡｌ2Ｏ3９６〜９８重量％
に対し、第２成分としてＳｉＯ2、ＣａＯ、およびＭｇ
Ｏの３つの成分を含有してなり、上記第２成分の合計含
有量を１００とした時の重量比率が、ＳｉＯ2：５２．
０〜６８．０、ＣａＯ：２．０〜１０．５、ＭｇＯ：２
５．５〜４２．０であって、アルミナ結晶の第１ピーク
強度をＩ 0 、コージライト結晶、アノーサイト結晶、ム
ライト結晶、サフィリン結晶の第１ピーク強度をＩとし
た時の強度比（Ｉ／Ｉ 0 ）がＩ／Ｉ 0 ＜０．０１であるア
ルミナセラミックスにより形成したことを特徴とする電
子部品用セラミック基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01546896A JP3347566B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 電子部品用セラミック基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01546896A JP3347566B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 電子部品用セラミック基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208296A JPH09208296A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3347566B2 true JP3347566B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=11889639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01546896A Expired - Fee Related JP3347566B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 電子部品用セラミック基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347566B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3662402B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2005-06-22 | 三菱電機株式会社 | 光半導体モジュール |
| JP6052249B2 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-12-27 | 株式会社デンソー | アルミナ質焼結体、及びスパークプラグ |
| JP6298009B2 (ja) * | 2015-06-05 | 2018-03-20 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板及びセラミックパッケージ |
| CN111902383B (zh) * | 2018-03-28 | 2022-12-16 | 日本碍子株式会社 | 复合烧结体、半导体制造装置部件以及复合烧结体的制造方法 |
| CN110526692A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-03 | 湖北斯曼新材料股份有限公司 | 氧化铝陶瓷造粒粉的制备方法 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP01546896A patent/JP3347566B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09208296A (ja) | 1997-08-12 |
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