JPH0388762A - ムライト・コーディエライト複合セラミックスの製造方法 - Google Patents
ムライト・コーディエライト複合セラミックスの製造方法Info
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- JPH0388762A JPH0388762A JP1221544A JP22154489A JPH0388762A JP H0388762 A JPH0388762 A JP H0388762A JP 1221544 A JP1221544 A JP 1221544A JP 22154489 A JP22154489 A JP 22154489A JP H0388762 A JPH0388762 A JP H0388762A
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07
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- H01L21/4807—Ceramic parts
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、例えばＩＣ基板材料として利用されるムライ
ト・コーディエライト複合セラミックスの製造方法に関
するものである。
ト・コーディエライト複合セラミックスの製造方法に関
するものである。
ムライトはＩＣ基板材料としてこれまで最も良く用いら
れてきたアルミナに近い強度を持ち、かつ、熱膨張係数
がシリコンに近いことから、高速素子用ＩＣ基板材料と
して注目されている。しかしながら、熱ｍ張係数がまだ
シリコンよりも大きく、そして誘電率も大きいという問
題点が残されている。 一方、コーディエライトは耐熱衝撃性、耐熱性、化学的
安定性に優れているが、機械的強度が若干不十分であり
、熱膨張係数がシリコンよりも小さすぎるという問題点
があると指摘されている。 すなわち、これらアルミナ、ムライト、コーディエライ
トの熱膨張係数α（１，０−＠／’Ｃ）（２ｓ〜ＳＯＯ
℃）、誘電率ε（２５℃、ＩＭＩＩｚ）及び曲げ強度ｃ
ｔ （ＭＰａ）の緒特性を示すと、下記の表１に示す通
りである。 表１ ※ 熱膨張係数α（１０−’／’Ｃ） （２５〜８００
℃）※誘電率ε（２５℃、ＩＭＨｚ）、※曲げ強度ｄ
（ＮＰａ）それ故、 このような、二とから、 ムライトとコー デイエライトどの複合セラミックスをＬＳＩ等の基板材
料とすることが試みられている。 例えば、ＭｇＯが０．５〜５．０重量％と、ＡＩ、０．
及び５ｉ０２の含量が９５．０〜９９，５重量％とから
実質的になり、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０．対ＳｉＯ□の
重量比が５０対５０〜８０対２０であるセラミック基板
が提案（特公昭６１−１５５３２号公報、窯業協会誌９
５（１０）１９８７．１０３７〜１０３９）されている
。 しかしながら、この提案になる粉体温合によるムライト
・コーディエライト複合セラミックスの製造方法は、焼
結体の微細構造が不均一であり、焼結体の物性にばらつ
きが大きく、かつ、強度も低いといった問題点が残され
ている。 特に、ＭｇＯの添加量が５ｗｔ％以上になるとスピネル
の生成量が増し、熱！１張係数及び誘電率が大きくなる
という問題がある。そして、コーディエライトの複合化
量には限界があり、例えば誘電率が６．５より小さなも
のは得られず、又、焼結温度が１４５０℃程度の比較的
低い温度では焼結密度が２．５Ｆ１／ａｍ’より小さく
、機械的強度に富むものが得られず、さらには熱膨張係
数は小さくても３．８〜３．９Ｘ１０−’／”Ｃと比較
的高く、さらに小さな値のものが得られないといったよ
うに基板材料の特性改善には限界がある。 又、ムライト粉末とコーディエライトガラス粉末とを混
合するムライト・コーディエライト複合セラミックスの
製造方法も提案（＾＋ａ 、 Ｃｅｒａ＋＊ 、 Ｓｏ
ｃ 。 Ｂｕｌｌ、、Ｖｏｌ、（５３、Ｎｏ、５．７０５（！９
８４））されているが、このコーディエライトガラス添
加法では焼結性が悪いという問題点があり、緻密な焼結
体が得られにくいや 例えば、ムライト粉末とコーディエライトガラス粉末と
を８０対２０〜６０対４０の割合で混合したものを１４
５０〜１４５５℃で焼結しても、このものは理論密度の
６０〜７２％程度のものしか得られない。 又、アルコキシド法によるムライト・コーディエライト
複合セラミックスの製造方法も提案（日本セラミックス
協会学術論文誌、Ｖｏｌ、９６、Ｈｏ、６．６５９（１
９８８））されているが、原料が高価であり、ガラス相
が残存するため強度が低く、さｔ、には炭素の残留によ
り緻密な焼結体が得られないといった問題がある。 【問題点を解決する為の手段】 本発明の第１の目的は、例えば１４５０℃のように比較
的低い温度で焼結しても、焼結密度が高く、ｍ械的強度
に富むムライト・コーディエライト複合セラミックスの
製造方法を提供することにある。 本発明の第２の目的は、例えば１４５０℃のように比較
的低い温度で焼結しても、焼結密度が高く。 それ放気孔が少なく、これをＩＣ基板として使用した場
合には、表面に形成された信号が気孔によってパターン
切れを起こしたりすることがなく、又、気孔の中に水が
溜まり、基板上に実装されたＬＳＩ等の集積回路に温度
上昇による悪影響が起きることのないムライト・コーデ
ィエラ・イト複合セラミックスの製造方法を提供するこ
とにある。 本発明の第３の目的は、例えば実施例４で示すように５
．２といった低い値の誘電率のものが得られ、これをＩ
Ｃ基板として用いた場合には、基板上に実装された集積
回路の伝送特性が良いものになるムライト・コーディエ
ライト複合セラミックスの製造方法を提供するこεにあ
る。 本発明の第４の目的は、３〜４Ｘ１０”’／”Ｃとい・
たシリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するもの
が得られるムライト・コープイエライｌ−複合セラミッ
クスの製造方法を提供することにある。 上記本発明の目的は、ベーマイトゾルとシリカゾルを混
合してムライト組成ゾルを調製するムライトゾル調製工
程と、ベーマイトゾル、シリカゾル及びマグネシアゾル
を混合してコーディエライトゾルを調製するコーディエ
ライトゾル調製工程と、前記ムライトゾル調製工程で得
たムライト組成ゾルと前記コーディエライトゾル調製工
程で得たコーディエライトゾルとを混合してゲル化する
ゲル化工程と、このゲル化工程で得たものを仮焼する仮
焼工程と、仮焼工程で得た仮焼物を成形後焼結する焼結
工程とを含むことを特徴とするムライト・コーディエラ
イト複合セラミックスの製造方法によって達成される。 尚、上記のムライト・コーディエライト複合セラミック
スの製造方法において、ムライト組成ゾルのへｂｏコ／
５ｉＯｚモル比が１．３７〜１．７６となるようベーマ
イトゾルとシリカゾルが混合されることが望ましく、又
、ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルの割合が重
量比でｓｏ：２０〜２０：８０となるよう混合されるこ
とが望ましく、又、１２００−１４００℃の範囲で仮焼
されることが望ましく、又、１３００〜１４５０℃の範
囲で焼結されることが望ましい。 ここで、ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルを前
もって製造する理由は、次の通りである。 ムライトｆｆ１ｌ！ゾル及びコーディエライトゾルとの
各ゾルをそれぞれ単独で合成しておくと、これによって
ムライト及びコーディエライトの基本ネットワークが形
成される。従って、両者を混合してゲル化後仮焼した原
料粉末がら得られる焼結体中には、余分な第３成分が含
まれず、しかもムライト組織中にコーディエライトが均
一に分散したものとなるからである。 又、ムライト組成ゾルの＾ｔ、ｏ、／５ｉＯｚのモル比
が１．３７〜１．７６とすることが望ましい理由は、次
の通りである。 すなわち、＾ｆｆ１２０．／５ｉ０２が１．３７より小
さな値のものであると、クリストバライト（Ｓｉｎｓ）
が析出する傾向にあり、逆に、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０
ｉ／ ５ｉＯｚが１．７６より大きな値のものであると
、コランダム（α−八へ２０ｓ）が析出する傾向にある
からによる。 従って、高純度なムライトを合皮する為には、Ａｌ２Ｏ
３／ＳｉＯ２０＞／ＳｉＯ□のモル比は１．３７〜１．
７６であることが望ましいのである。 又、ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルの割合が
重量比で８０：２０〜２．０：８０となるよう混合され
ることが望ましい理由は、次の通りである。 すなわち、８０：２０未満の場合には生成相はムライト
単相になる傾向が有り、又、２０：８０を超える場合に
は生成相はコーディエライト単相になる傾向があるから
による。 又、仮焼温度が１２００〜１４００℃の範囲であること
が望ましい理由は、次の通りである。 すなわち、１２００℃未満ではムライトが結晶化せず、
焼結性が悪くなり、又、収縮率が大きい為、焼結体にク
ラックが発生する傾向にあり、逆に、１４００℃を超え
る場合には粉が焼結して粉砕性が悪くなる傾向があるか
らによる。 又、焼成温度が１３００〜１４００℃の範囲であること
が望ましい理由は、次の通りである。 すなわち、１３００℃未満では焼結密度が上がりに＜＜
、逆に、１４００℃を超えるとガラス相が生成する傾向
にあるからである。
れてきたアルミナに近い強度を持ち、かつ、熱膨張係数
がシリコンに近いことから、高速素子用ＩＣ基板材料と
して注目されている。しかしながら、熱ｍ張係数がまだ
シリコンよりも大きく、そして誘電率も大きいという問
題点が残されている。 一方、コーディエライトは耐熱衝撃性、耐熱性、化学的
安定性に優れているが、機械的強度が若干不十分であり
、熱膨張係数がシリコンよりも小さすぎるという問題点
があると指摘されている。 すなわち、これらアルミナ、ムライト、コーディエライ
トの熱膨張係数α（１，０−＠／’Ｃ）（２ｓ〜ＳＯＯ
℃）、誘電率ε（２５℃、ＩＭＩＩｚ）及び曲げ強度ｃ
ｔ （ＭＰａ）の緒特性を示すと、下記の表１に示す通
りである。 表１ ※ 熱膨張係数α（１０−’／’Ｃ） （２５〜８００
℃）※誘電率ε（２５℃、ＩＭＨｚ）、※曲げ強度ｄ
（ＮＰａ）それ故、 このような、二とから、 ムライトとコー デイエライトどの複合セラミックスをＬＳＩ等の基板材
料とすることが試みられている。 例えば、ＭｇＯが０．５〜５．０重量％と、ＡＩ、０．
及び５ｉ０２の含量が９５．０〜９９，５重量％とから
実質的になり、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０．対ＳｉＯ□の
重量比が５０対５０〜８０対２０であるセラミック基板
が提案（特公昭６１−１５５３２号公報、窯業協会誌９
５（１０）１９８７．１０３７〜１０３９）されている
。 しかしながら、この提案になる粉体温合によるムライト
・コーディエライト複合セラミックスの製造方法は、焼
結体の微細構造が不均一であり、焼結体の物性にばらつ
きが大きく、かつ、強度も低いといった問題点が残され
ている。 特に、ＭｇＯの添加量が５ｗｔ％以上になるとスピネル
の生成量が増し、熱！１張係数及び誘電率が大きくなる
という問題がある。そして、コーディエライトの複合化
量には限界があり、例えば誘電率が６．５より小さなも
のは得られず、又、焼結温度が１４５０℃程度の比較的
低い温度では焼結密度が２．５Ｆ１／ａｍ’より小さく
、機械的強度に富むものが得られず、さらには熱膨張係
数は小さくても３．８〜３．９Ｘ１０−’／”Ｃと比較
的高く、さらに小さな値のものが得られないといったよ
うに基板材料の特性改善には限界がある。 又、ムライト粉末とコーディエライトガラス粉末とを混
合するムライト・コーディエライト複合セラミックスの
製造方法も提案（＾＋ａ 、 Ｃｅｒａ＋＊ 、 Ｓｏ
ｃ 。 Ｂｕｌｌ、、Ｖｏｌ、（５３、Ｎｏ、５．７０５（！９
８４））されているが、このコーディエライトガラス添
加法では焼結性が悪いという問題点があり、緻密な焼結
体が得られにくいや 例えば、ムライト粉末とコーディエライトガラス粉末と
を８０対２０〜６０対４０の割合で混合したものを１４
５０〜１４５５℃で焼結しても、このものは理論密度の
６０〜７２％程度のものしか得られない。 又、アルコキシド法によるムライト・コーディエライト
複合セラミックスの製造方法も提案（日本セラミックス
協会学術論文誌、Ｖｏｌ、９６、Ｈｏ、６．６５９（１
９８８））されているが、原料が高価であり、ガラス相
が残存するため強度が低く、さｔ、には炭素の残留によ
り緻密な焼結体が得られないといった問題がある。 【問題点を解決する為の手段】 本発明の第１の目的は、例えば１４５０℃のように比較
的低い温度で焼結しても、焼結密度が高く、ｍ械的強度
に富むムライト・コーディエライト複合セラミックスの
製造方法を提供することにある。 本発明の第２の目的は、例えば１４５０℃のように比較
的低い温度で焼結しても、焼結密度が高く。 それ放気孔が少なく、これをＩＣ基板として使用した場
合には、表面に形成された信号が気孔によってパターン
切れを起こしたりすることがなく、又、気孔の中に水が
溜まり、基板上に実装されたＬＳＩ等の集積回路に温度
上昇による悪影響が起きることのないムライト・コーデ
ィエラ・イト複合セラミックスの製造方法を提供するこ
とにある。 本発明の第３の目的は、例えば実施例４で示すように５
．２といった低い値の誘電率のものが得られ、これをＩ
Ｃ基板として用いた場合には、基板上に実装された集積
回路の伝送特性が良いものになるムライト・コーディエ
ライト複合セラミックスの製造方法を提供するこεにあ
る。 本発明の第４の目的は、３〜４Ｘ１０”’／”Ｃとい・
たシリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するもの
が得られるムライト・コープイエライｌ−複合セラミッ
クスの製造方法を提供することにある。 上記本発明の目的は、ベーマイトゾルとシリカゾルを混
合してムライト組成ゾルを調製するムライトゾル調製工
程と、ベーマイトゾル、シリカゾル及びマグネシアゾル
を混合してコーディエライトゾルを調製するコーディエ
ライトゾル調製工程と、前記ムライトゾル調製工程で得
たムライト組成ゾルと前記コーディエライトゾル調製工
程で得たコーディエライトゾルとを混合してゲル化する
ゲル化工程と、このゲル化工程で得たものを仮焼する仮
焼工程と、仮焼工程で得た仮焼物を成形後焼結する焼結
工程とを含むことを特徴とするムライト・コーディエラ
イト複合セラミックスの製造方法によって達成される。 尚、上記のムライト・コーディエライト複合セラミック
スの製造方法において、ムライト組成ゾルのへｂｏコ／
５ｉＯｚモル比が１．３７〜１．７６となるようベーマ
イトゾルとシリカゾルが混合されることが望ましく、又
、ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルの割合が重
量比でｓｏ：２０〜２０：８０となるよう混合されるこ
とが望ましく、又、１２００−１４００℃の範囲で仮焼
されることが望ましく、又、１３００〜１４５０℃の範
囲で焼結されることが望ましい。 ここで、ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルを前
もって製造する理由は、次の通りである。 ムライトｆｆ１ｌ！ゾル及びコーディエライトゾルとの
各ゾルをそれぞれ単独で合成しておくと、これによって
ムライト及びコーディエライトの基本ネットワークが形
成される。従って、両者を混合してゲル化後仮焼した原
料粉末がら得られる焼結体中には、余分な第３成分が含
まれず、しかもムライト組織中にコーディエライトが均
一に分散したものとなるからである。 又、ムライト組成ゾルの＾ｔ、ｏ、／５ｉＯｚのモル比
が１．３７〜１．７６とすることが望ましい理由は、次
の通りである。 すなわち、＾ｆｆ１２０．／５ｉ０２が１．３７より小
さな値のものであると、クリストバライト（Ｓｉｎｓ）
が析出する傾向にあり、逆に、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０
ｉ／ ５ｉＯｚが１．７６より大きな値のものであると
、コランダム（α−八へ２０ｓ）が析出する傾向にある
からによる。 従って、高純度なムライトを合皮する為には、Ａｌ２Ｏ
３／ＳｉＯ２０＞／ＳｉＯ□のモル比は１．３７〜１．
７６であることが望ましいのである。 又、ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルの割合が
重量比で８０：２０〜２．０：８０となるよう混合され
ることが望ましい理由は、次の通りである。 すなわち、８０：２０未満の場合には生成相はムライト
単相になる傾向が有り、又、２０：８０を超える場合に
は生成相はコーディエライト単相になる傾向があるから
による。 又、仮焼温度が１２００〜１４００℃の範囲であること
が望ましい理由は、次の通りである。 すなわち、１２００℃未満ではムライトが結晶化せず、
焼結性が悪くなり、又、収縮率が大きい為、焼結体にク
ラックが発生する傾向にあり、逆に、１４００℃を超え
る場合には粉が焼結して粉砕性が悪くなる傾向があるか
らによる。 又、焼成温度が１３００〜１４００℃の範囲であること
が望ましい理由は、次の通りである。 すなわち、１３００℃未満では焼結密度が上がりに＜＜
、逆に、１４００℃を超えるとガラス相が生成する傾向
にあるからである。
【実施例１〜８】
まず、出発ゾル原料となるアルミナゾル、シリカゾル及
びマグネシアゾルを、以下の方法で調製した。 アルミナゾル（ベーマイトゾル）は、市販ベーマイト粉
末（ビスタケミカル社のＣａｔａｐａｌ Ｂ Ａ１２
ｏｓ含有量７３．０ｗｔ％）を硝酸と共にイオン交換水
に加え、常圧下の８０℃で３時間加熱することにより得
た。 シリカゾルは、市販コロイダルシリカ粉末（日本シリカ
社、Ｎ１ｐｓｉｌ ＥＺ２０＾ Ｓｉｎ、含有量９２
．４ｗｔ％）を硝酸と共にイオン交換水に加え、常温下
でｐｌｌを３以下に調製することにより得た。 マグネシアゾルは、特級試薬Ｍｇ１ｊ！ｚ・６１１２０
（関東化学社製）をイオン交換水に分散させた後、ヘキ
サメチレンテトラミンを所定量含む水溶液を加えること
により得た。 まず、上記のアルミナゾルとシリカゾルをへｐ２ｏ、／
５ｉＯｚモル比で１．３７〜１．７６の範囲で変化させ
、ムライト組成ゾルを調製した。 次に、同様に上記のアルミナゾル、シリカゾル及びマグ
ネシアゾルをコーディエライトの理論組成であるＭｇＯ
：Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０ｚ：５１０ｚ＝ ２ ：２
：５ （モル比）の割合で混合し、コーディエライトゾ
ルを調製した。 このようにして得たムライト組成ゾルとコーディエライ
トゾルを８０ ： ２０〜２０ ： ８０ （重量比）
の範囲で変化させて混合し、州が２．５の条件下で機械
的に攪拌し、攪拌ｆ＆ １時間放置してゲル化させ、そ
して１２０℃で１８時間乾燥した。 この乾燥ゲルをボールミルにより６時間粉砕後、１００
メツシユの篩で篩分けし、このようにして得たゲル粉末
を１１００〜１５００℃の範囲で約１時間仮焼した。仮
焼物を湿式ボールミルにより平均粒径が約１．５μｍま
で粉砕し、得られたスラリーを１２０℃で１８時間乾燥
した後、解砕して粉末を得た。 そして、この粉末を静水圧２．Ｏｔ／ｃ−で加圧成形し
、１４５０℃で３時間焼結した。 この焼結体の結晶相をＸ線回折法により同定したところ
、どれもムライトとコーディエライト相のみからなって
おり、その他の相は検出されなかった。 又、焼結体より４ Ｘ ３ Ｘ４０ｎｕａの強度測定用
テストピースを切り出し、３点曲げ強度を測定したとこ
ろ、いずれも２０ｋｇ／ｍ＋ｉ”以上の値を示した。 又、室温から４００℃までの平均熱膨張係数は３．０〜
４．４Ｘ１０−＠／’Ｃとシリコンの値に近いものであ
る。 又、誘電率は５．２〜７．０であり、アルミナの誘電率
より小さい。 尚、上記の各特性を表２に示す。
びマグネシアゾルを、以下の方法で調製した。 アルミナゾル（ベーマイトゾル）は、市販ベーマイト粉
末（ビスタケミカル社のＣａｔａｐａｌ Ｂ Ａ１２
ｏｓ含有量７３．０ｗｔ％）を硝酸と共にイオン交換水
に加え、常圧下の８０℃で３時間加熱することにより得
た。 シリカゾルは、市販コロイダルシリカ粉末（日本シリカ
社、Ｎ１ｐｓｉｌ ＥＺ２０＾ Ｓｉｎ、含有量９２
．４ｗｔ％）を硝酸と共にイオン交換水に加え、常温下
でｐｌｌを３以下に調製することにより得た。 マグネシアゾルは、特級試薬Ｍｇ１ｊ！ｚ・６１１２０
（関東化学社製）をイオン交換水に分散させた後、ヘキ
サメチレンテトラミンを所定量含む水溶液を加えること
により得た。 まず、上記のアルミナゾルとシリカゾルをへｐ２ｏ、／
５ｉＯｚモル比で１．３７〜１．７６の範囲で変化させ
、ムライト組成ゾルを調製した。 次に、同様に上記のアルミナゾル、シリカゾル及びマグ
ネシアゾルをコーディエライトの理論組成であるＭｇＯ
：Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０ｚ：５１０ｚ＝ ２ ：２
：５ （モル比）の割合で混合し、コーディエライトゾ
ルを調製した。 このようにして得たムライト組成ゾルとコーディエライ
トゾルを８０ ： ２０〜２０ ： ８０ （重量比）
の範囲で変化させて混合し、州が２．５の条件下で機械
的に攪拌し、攪拌ｆ＆ １時間放置してゲル化させ、そ
して１２０℃で１８時間乾燥した。 この乾燥ゲルをボールミルにより６時間粉砕後、１００
メツシユの篩で篩分けし、このようにして得たゲル粉末
を１１００〜１５００℃の範囲で約１時間仮焼した。仮
焼物を湿式ボールミルにより平均粒径が約１．５μｍま
で粉砕し、得られたスラリーを１２０℃で１８時間乾燥
した後、解砕して粉末を得た。 そして、この粉末を静水圧２．Ｏｔ／ｃ−で加圧成形し
、１４５０℃で３時間焼結した。 この焼結体の結晶相をＸ線回折法により同定したところ
、どれもムライトとコーディエライト相のみからなって
おり、その他の相は検出されなかった。 又、焼結体より４ Ｘ ３ Ｘ４０ｎｕａの強度測定用
テストピースを切り出し、３点曲げ強度を測定したとこ
ろ、いずれも２０ｋｇ／ｍ＋ｉ”以上の値を示した。 又、室温から４００℃までの平均熱膨張係数は３．０〜
４．４Ｘ１０−＠／’Ｃとシリコンの値に近いものであ
る。 又、誘電率は５．２〜７．０であり、アルミナの誘電率
より小さい。 尚、上記の各特性を表２に示す。
本発明に係るムライト・コーディエライト複合セラミッ
クスの製造方法は、ベーマイトゾルとシリカゾルを混合
してムライト組成ゾルを調製するムライトゾル調製工程
と、ベーマイトゾル、シリカゾル及びマグネシアゾルを
混合してコーディエライトゾルを調製するコーディエラ
イトゾル調製工程と、前記ムライトゾル調製工程で得た
ムライト組成ゾルと前記コーディエライトゾル調製工程
で得たコーディエライトゾルとを混合してゲル化するゲ
ル化工程と、このゲル化工程で得たものを仮焼する仮焼
工程と、仮焼工程で得た仮焼物を成形後焼結する焼結工
程とを含むので、例えば１４５０℃のように比較的低い
温度で焼結しても、焼結密度が高く、機械的強度に富み
、気孔が少ないムライト・コーディエライト複合セラミ
ックスが得られるものであり、これをＩＣ基板として使
用した場合には、表面に形式された信号が気孔によって
パターン切れを起こしたりすることがなく、又、気孔の
中に水が溜まり、基板上に実装されたＬＳＩ等の集積回
路に温度上昇による悪影響が起きることのないものであ
り、又、低い値の誘電率のものが得られるから、ＩＣ基
板として用いた場合には、基板上に実装された集積回路
の伝送特性が良いものであり、さらには３〜４ Ｘ １
０−’／’Ｃといったシリコンの熱ｍ張係数に近い熱膨
張係数を有するものが得られる等の特長を有する。
クスの製造方法は、ベーマイトゾルとシリカゾルを混合
してムライト組成ゾルを調製するムライトゾル調製工程
と、ベーマイトゾル、シリカゾル及びマグネシアゾルを
混合してコーディエライトゾルを調製するコーディエラ
イトゾル調製工程と、前記ムライトゾル調製工程で得た
ムライト組成ゾルと前記コーディエライトゾル調製工程
で得たコーディエライトゾルとを混合してゲル化するゲ
ル化工程と、このゲル化工程で得たものを仮焼する仮焼
工程と、仮焼工程で得た仮焼物を成形後焼結する焼結工
程とを含むので、例えば１４５０℃のように比較的低い
温度で焼結しても、焼結密度が高く、機械的強度に富み
、気孔が少ないムライト・コーディエライト複合セラミ
ックスが得られるものであり、これをＩＣ基板として使
用した場合には、表面に形式された信号が気孔によって
パターン切れを起こしたりすることがなく、又、気孔の
中に水が溜まり、基板上に実装されたＬＳＩ等の集積回
路に温度上昇による悪影響が起きることのないものであ
り、又、低い値の誘電率のものが得られるから、ＩＣ基
板として用いた場合には、基板上に実装された集積回路
の伝送特性が良いものであり、さらには３〜４ Ｘ １
０−’／’Ｃといったシリコンの熱ｍ張係数に近い熱膨
張係数を有するものが得られる等の特長を有する。
Claims (5)
- （１） ベーマイトゾルとシリカゾルを混合してムライ
ト組成ゾルを調製するムライトゾル調製工程と、ベーマ
イトゾル、シリカゾル及びマグネシアゾルを混合してコ
ーディエライトゾルを調製するコーディエライトゾル調
製工程と、前記ムライトゾル調製工程で得たムライト組
成ゾルと前記コーディエライトゾル調製工程で得たコー
ディエライトゾルとを混合してゲル化するゲル化工程と
、このゲル化工程で得たものを仮焼する仮焼工程と、仮
焼工程で得た仮焼物を成形後焼結する焼結工程とを含む
ことを特徴とするムライト・コーディエライト複合セラ
ミックスの製造方法。 - （２） ムライト組成ゾルのＡｌ＿２Ｏ＿３／ＳｉＯ＿
２モル比が１．３７〜１．７６となるようベーマイトゾ
ルとシリカゾルが混合される特許請求の範囲第１項記載
のムライト・コーディエライト複合セラミックスの製造
方法。 - （３） ムライト組成ゾルとコーディエライトゾルの割
合が重量比で８０：２０〜２０：８０となるよう混合さ
れる特許請求の範囲第１項記載のムライト・コーディエ
ライト複合セラミックスの製造方法。 - （４） １２００〜１４００℃の範囲で仮焼される特許
請求の範囲第１項記載のムライト・コーディエライト複
合セラミックスの製造方法。 - （５） １３００〜１４５０℃の範囲で焼結される特許
請求の範囲第１項記載のムライト・コーディエライト複
合セラミックスの製造方法。
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| JP1221544A JPH0692266B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | ムライト・コーディエライト複合セラミックスの製造方法 |
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