(57)【要約】【課題】本発明は、良好なセラミック基板を製造することを可能にし得るシート部材及びセラミック基板の製造方法を提供しようとすることを目的とする。【解決手段】シート部材１は、セラミック基板２０を製造する際に第１バインダ樹脂を含むセラミックグリーンシート２０Ｐの間に配置されるシート部材である。このシート部材１は、セラミック粒子と、カーボン粒子と、上記第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを備え、上記記第２バインダ樹脂の熱分解温度は、上記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板を製造する際に第１バインダ樹脂を含むセラミックグリーンシートの間に配置されるシート部材であって、
セラミック粒子と、カーボン粒子と、前記第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを備え、
前記第２バインダ樹脂の熱分解温度が、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い
ことを特徴とするシート部材。
【請求項２】
前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１０℃以上１００℃以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のシート部材。
【請求項３】
前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が２５℃以上６０℃以下である
ことを特徴とする請求項２に記載のシート部材。
【請求項４】
第１バインダ樹脂を含む複数のセラミックグリーンシート、及び、セラミック粒子と、カーボン粒子と、前記第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを有し、前記第２バインダ樹脂の熱分解温度が、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い少なくとも１つのシート部材を準備する準備工程と、
積層される前記セラミックグリーンシートの間に前記シート部材を配置して、セラミックグリーンシート積層体を形成する積層体形成工程と、
前記セラミックグリーンシート積層体を焼成してセラミック基板積層体を形成する焼成工程と、
前記セラミック基板積層体からセラミック基板を剥がす剥がし工程と、
を備える
ことを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１０℃以上１００℃以下である
ことを特徴とする請求項４に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が２５℃以上６０℃以下である
ことを特徴とする請求項５にセラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート部材及びセラミック基板の製造方法に関し、具体的には、セラミック基板を製造する際にセラミックグリーンシートの間に配置されるシート部材及び当該シート部材を用いたセラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を搭載する基板の例として、セラミック基板を挙げることができる。このようなセラミック基板の製造工程には、セラミックグリーンシートと呼ばれる生シートを焼成してセラミック基板とする焼成工程が含まれる。一般的に、セラミック基板の製造工程に要する時間は、この焼成工程に要する時間に依存する傾向にある。したがって、セラミック基板の製造期間を短縮するために、複数のセラミックグリーンシートを積層した上、積層されたセラミックグリーンシートを一度に焼成することがある。しかし、この場合、積層されたセラミック基板同士が焼成の際に融着し、融着したセラミック基板同士を剥がす際にセラミック基板に割れなどが生じて、セラミック基板が不良化する懸念がある。
【０００３】
そこで、例えば下記特許文献１に記載されているように、積層されるセラミックグリーンシートの間に高融点のセラミック粒子を含むシート部材を配置した上で、上記焼成工程を行うことがある。このような方法によれば、積層されたセラミックグリーンシートの間に上記シート部材が介在しているため、セラミック基板同士の融着を抑制することができるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７７５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載されたようなセラミック基板の製造方法では、上記焼成工程に際にシート部材が熱変形して、この熱変形に伴ってシート部材の主面の形状が歪になる傾向がある。このようなシート部材の主面の形状が焼成工程の際にセラミックグリーンシートの主面に転写されると、焼結したセラミック基板の主面の形状が歪になり得、不良なセラミック基板が製造され得る。
【０００６】
そこで、本発明は、良好なセラミック基板を製造することを可能にし得るシート部材及びセラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のため、本発明は、セラミック基板を製造する際に第１バインダ樹脂を含むセラミックグリーンシートの間に配置されるシート部材であって、セラミック粒子と、カーボン粒子と、前記第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを備え、前記第２バインダ樹脂の熱分解温度が、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低いことを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記目的達成のため、本発明のセラミック基板の製造方法は、第１バインダ樹脂を含む複数のセラミックグリーンシート、及び、セラミック粒子と、カーボン粒子と、前記第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを有し、前記第２バインダ樹脂の熱分解温度が、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い少なくとも１つのシート部材を準備する準備工程と、積層される前記セラミックグリーンシートの間に前記シート部材を配置して、セラミックグリーンシート積層体を形成する積層体形成工程と、前記セラミックグリーンシート積層体を焼成してセラミック基板積層体を形成する焼成工程と、前記セラミック基板積層体からセラミック基板を剥がす剥がし工程と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本明細書において熱分解温度とは、熱重量測定（ＴＧ：Thermogravimetry）において、測定開始時の試料の重量を１００ｗｔ％として、当該試料の重量が９０ｗｔ％になる温度をいう。
【００１０】
発明者らは、シート部材の熱変形に伴ってセラミック基板が不良になる上記問題について鋭意研究した結果、以下の点を見出した。すなわち、セラミックグリーンシートに含まれる上記第１バインダ樹脂の熱分解温度と、シート部材に含まれる上記第２バインダ樹脂の熱分解温度とが概ね同じである場合、セラミックグリーンシートの間にシート部材が配置されたセラミックグリーンシート積層体を焼成する際に、第１バインダ樹脂と第２バインダ樹脂とが概ね同時に軟化し得る。この場合、第２バインダ樹脂の軟化によって歪になったシート部材の主面の形状が、第１バインダ樹脂の軟化によって変形し易くなったセラミックグリーンシートの主面に容易に転写され得る。したがって、当該セラミックグリーンシートを焼成してなるセラミック基板の主面の形状が歪になり得る。
【００１１】
これに対し、本発明のシート部材のバインダ樹脂は、セラミックグリーンシートに含まれる上記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い熱分解温度を有する第２バインダ樹脂から形成される。また、本発明のセラミック基板の製造方法では、このような第２バインダ樹脂を有するシート部材がセラミックグリーンシートの間に配置される。したがって、本発明のシート部材及び本発明のセラミック基板の製造方法によれば、セラミックグリーンシート積層体を焼成する場合において、第２バインダ樹脂の軟化が第１バインダ樹脂の軟化よりも先に始まる。つまり、第２バインダ樹脂の軟化が始まるこの段階では、第１バインダ樹脂は第２バインダ樹脂ほど軟化しないため、セラミックグリーンシートはシート部材に比べて変形し難い。このため、歪になったシート部材の主面の形状がセラミックグリーンシートの主面に転写されることが抑制され得る。よって、本発明のシート部材及びセラミック基板の製造方法によれば、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度とが概ね同じである場合に比べて、焼結したセラミック基板の主面の形状が歪になることが抑制され得、良好なセラミック基板が製造され得る。
【００１２】
なお、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１０℃以上１００℃以下であることが好ましい。
【００１３】
第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１０℃以上である場合、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が０℃よりも大きく１０℃よりも小さい場合に比べて、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との間に差があるため、シート部材の軟化が始まった段階においてセラミックグリーンシートはより変形し難い傾向にある。このため、歪になったシート部材の主面の形状がセラミックグリーンシートに転写されることが、より効果的に抑制され得る。一方、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１００℃以下の場合、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１００℃より大きい場合に比べて、シート部材の製造時に使用されるコーターの温風等によるシート部材の熱分解及び熱収縮が抑制され得、製造されるシート部材をより平坦にし得る。したがって、このような平坦性が良好なシート部材を用いることで、より良好なセラミック基板を製造し得る。
【００１４】
なお、この場合、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が２５℃以上６０℃以下であってもよい。
【００１５】
この場合、セラミック基板の主面の形状が歪になることをより効果的に抑制し得る。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、良好なセラミック基板を製造することを可能にし得るシート部材及びセラミック基板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のシート部材を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明のセラミック基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】積層体形成工程の様子を概略的に示す図である。
【図４】焼成工程により形成されたセラミック基板積層体の様子を概略的に示す図である。
【図５】剥がし工程の様子を概略的に示す図である。
【図６】第１バインダ樹脂及び第２バインダ樹脂の熱分解温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るシート部材及びセラミック基板の製造方法を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。なお、以下に参照する図面では、理解を容易にするために、各部材の寸法を変えて示す場合がある。
【００１９】
本発明のシート部材は、後述するように、セラミック基板を製造するために使用することができる。具体的には、本発明のシート部材は、後述するように、セラミックグリーンシートを積層して焼成するセラミック基板の製造方法において、積層されるセラミックグリーンシートの間に配置することができる。
【００２０】
ここで、上記シート部材について詳細に説明する前に、まず上記セラミックグリーンシートについて説明する。
【００２１】
セラミックグリーンシートは、焼成することによりセラミック焼結体となる生シートである。このようなセラミックグリーンシートは、例えば以下のようにして作製することができる。まず、所定のセラミック粉末、所定の焼結助剤、バインダ樹脂としての第１バインダ樹脂、所定の溶剤、所定の可塑剤等を所定の配合量で混合してスラリーを調製する。次に、調製したスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等の方法により、平坦なシート状に成形して単層のセラミックグリーンシートを作製する。なお、セラミックグリーンシートは、原料粉末を成型機に充填して、加圧成形して作製することもできる。
【００２２】
なお、上記スラリーを調製するためのセラミック粉末としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、或いは酸化アルミニウムと二酸化ケイ素との化合物を用いてもよい。また、第１バインダ樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系樹脂などを用いることができる。この第１バインダ樹脂のスラリーにおける配合量は、特に限定されないが、例えば４．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％であってもよい。
【００２３】
次に、本発明のシート部材について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明のシート部材１を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、シート部材１は、薄い板状の外形を有している。本実施形態において、例えば、シート部材１の主面１０，１１のそれぞれの長手方向の長さＷは概ね８０ｍｍとされ、主面１０，１１の長手方向に垂直な垂直方向の長さＬは概ね７０ｍｍとされる。また、シート部材１の厚みＨは、例えば、概ね０．０７ｍｍとされる。
【００２５】
シート部材１は、セラミック粒子と、カーボン粒子と、バインダ樹脂としての第２バインダ樹脂とを含んでいる。
【００２６】
上記セラミック粒子としては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、或いは酸化アルミニウムと二酸化ケイ素との化合物などを用いることができる。このセラミック粒子の平均粒子径は特に限定さないが、例えばレーザー回折散乱法により測定された平均粒子径が０．１μｍ〜２０．０μｍのものを用いることができる。
【００２７】
カーボン粒子としては、特に限定されないが、例えばレーザー回折散乱法により測定された平均粒子径が２０．０μｍ〜３０．０μｍのものを用いることができる。
【００２８】
上記第２バインダ樹脂は、セラミックグリーンシートの上記第１バインダ樹脂とは異なる樹脂とされ、第２バインダ樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂などを用いることができる。また、アクリル系樹脂として、例えば、メタクリルブタジエンスチレン樹脂やメタクリル酸メチル樹脂などを用いることができる。
【００２９】
なお、上記「異なる樹脂」には、系列が異なる樹脂だけでなく、同じ系列の樹脂であっても、例えば、組成、主鎖に結合する官能基の種類、助剤添加の有無、添加されている助剤の種類等が相違する樹脂が含まれる。上述のように、第２バインダ樹脂は第１バインダ樹脂とは異なる樹脂である。したがって、第１バインダ樹脂及び第２バインダ樹脂がともにアクリル系樹脂であっても、第２バインダ樹脂は、例えば、組成、主鎖に結合する官能基の種類、助剤の添加の有無、添加されている助剤の種類等が第１バインダ樹脂とは異なる樹脂とされる。このため、第１バインダ樹脂と第２バインダ樹脂とがたとえ同じ系列の樹脂であっても、これら樹脂の例えば熱分解温度などの特性が異なり得る。
【００３０】
このような第２バインダ樹脂は、第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い熱分解温度を有する。第２バインダ樹脂の熱分解温度は、後述するセラミック基板の製造方法によって良好なセラミック基板を製造する観点などから、例えば、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度の差が１０℃以上１００℃以下であることが好ましく、例えば、上記差が２５℃以上６０℃以下であってもよい。
【００３１】
また、第２バインダ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、後述するシート部材１の製造工程において作製されるシート部材１の品質を向上させる観点などから、８０万〜１５０万が好ましく、９０万〜１１０万がより好ましい。
【００３２】
次に、本発明のシート部材１を用いたセラミック基板の製造方法について説明する。本実施形態では、アルミナセラミックスから成るセラミック基板の製造方法について説明する。
【００３３】
図２は、シート部材１を用いたセラミック基板の製造方法を示すフローチャートである。図２に示すように、このセラミック基板の製造方法は、準備工程Ｐ１と、積層体形成工程Ｐ２と、焼成工程Ｐ３と、剥がし工程Ｐ４とを備える。
【００３４】
＜準備工程Ｐ１＞
まず、本工程を行う。本工程は、上記シート部材１と上記セラミックグリーンシートとを準備する工程である。
【００３５】
シート部材１は、例えば以下のようにして作製することができる。まず、セラミック粒子、上記第２バインダ樹脂、カーボン粒子、及び分散剤を含む分散液を調製する。なお、セラミック粒子としては、上述のように、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、或いは酸化アルミニウムと二酸化ケイ素との化合物などを用いてもよく、分散液における配合量を例えば０．１ｗｔ％〜２０．０ｗｔ％としてもよい。上記第２バインダ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、上述のように、８０万〜１５０万が好ましく、９０万〜１１０万がより好ましい。また、上記第２バインダ樹脂の分散液における配合量を例えば２０．０ｗｔ％〜４０．０ｗｔ％としてもよい。上記分散剤としては、特に限定されないが、例えばソルビタンセスキオレートなどを使用することができ、分散液における配合量を例えば０．４ｗｔ％〜１．６ｗｔ％としてもよい。
【００３６】
その後、この分散液をコーターでシート状に塗工して乾燥させることにより、シート部材１を作製することができる。この際、上記第２バインダ樹脂の重量平均分子量が８０万〜１５０万とされる場合、コーターで分散液を塗工する際に分散液が伸びすぎたり、コーターに分散液が貼り付いたりすることが抑制され、より良好なシート部材１を作製し得る。なお、第２バインダ樹脂の重量平均分子量が９０万〜１１０万であれば、コーターで分散液を塗工する際に分散液が伸びすぎたり、コーターに分散液が貼り付いたりすることがより抑制され、さらに良好なシート部材１を作製し得る。
【００３７】
なお、得られたシート部材１を金型を用いて所望の寸法に切断してもよい。例えば、上述のように、主面１０，１１の長手方向の長さＷが概ね８０ｍｍ、主面１０，１１の垂直方向の長さＬが概ね７０ｍｍ、また、シート部材１の厚みＨが概ね０．０７ｍｍになるように、シート部材１を作製してもよい。
【００３８】
また、本工程において、セラミックグリーンシートを準備する。このセラミックグリーンシートは、上述したように、酸化アルミニウム粉末、焼結助剤、上記第１バインダ樹脂、溶剤、可塑剤等を適宜混合してスラリーを調製した後、調製したスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等の方法により、平坦なシート状に成形することによって作製することができる。
【００３９】
このセラミックグリーンシートは、主面の寸法がシート部材１と同様の寸法になるように作製されてもよい。例えば、主面の寸法が概ね８０ｍｍ×７０ｍｍ、厚みが例えば０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなるようにセラミックグリーンシートを作製してもよい。
【００４０】
＜積層体形成工程Ｐ２＞
次に、本工程を行う。本工程は、積層されるセラミックグリーンシートの間に前記シート部材を配置して、セラミックグリーンシート積層体を形成する工程である。
【００４１】
図３は、本工程の様子を概略的に示す図である。図３に示すように、本工程では、準備工程Ｐ１で作製したシート部材１の主面１０，１１の少なくとも一方に、準備工程Ｐ１で作成したセラミックグリーンシート２０Ｐを重ねる。こうして、積層されるセラミックグリーンシート２０Ｐの間にシート部材１が配置されて成るセラミックグリーンシート積層体３０Ｐが形成される。なお、図３では、準備工程Ｐ１において、シート部材１の主面１０，１１の寸法と、セラミックグリーンシート２０Ｐの主面の寸法とが概ね同じになるようにシート部材１とセラミックグリーンシート２０Ｐとが作製された例が示されている。
【００４２】
＜焼成工程Ｐ３＞
次に、本工程を行う。本工程は、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成してセラミック基板積層体を形成する工程である。上記のように、本製造方法により製造されるセラミック基板がアルミナセラミックスから成る場合には、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐにおけるセラミックグリーンシート２０Ｐの酸化アルミニウムが焼結し得る所定の温度で焼成される。なお、この所定の温度は、例えば、１４００℃から１６００℃程度の温度とされる。
【００４３】
上述のように、第２バインダ樹脂の熱分解温度は第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い。このため、本工程では、シート部材１の第２バインダ樹脂の軟化がセラミックグリーンシート２０Ｐの第１バインダ樹脂の軟化よりも先に始まる。
【００４４】
したがって、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成すると、まず、第２バインダ樹脂の軟化が始まり、シート部材１の熱変形が始まる。その後、第１バインダ樹脂の軟化が始まる。さらに時間が経過すると、セラミックグリーンシート２０Ｐの第１バインダ樹脂、焼結助剤、溶剤、可塑剤等が消失してセラミック粒子が残存し、この残存したセラミック粒子が焼結することにより、セラミックグリーンシート２０Ｐがセラミック基板となる。また、シート部材１の第２バインダ樹脂、カーボン粒子、及び分散剤等が消失してセラミック粒子が残存する。こうして、図４に示すように、焼結したセラミック基板２０の間にシート部材１のセラミック粒子が介在するセラミック基板積層体３０が形成される。
【００４５】
＜剥がし工程Ｐ４＞
次に、本工程を行う。本工程は、焼成工程Ｐ３で形成されたセラミック基板積層体からセラミック基板２０を剥がす工程である。
【００４６】
上述のように、セラミック基板積層体３０のセラミック基板２０の間には、シート部材１に由来するセラミック粒子が介在している。このため、焼成工程Ｐ３において、シート部材１のセラミック粒子を介して積層されたセラミックグリーンシート２０Ｐ同士が離間した状態が保たれ、セラミックグリーンシート２０Ｐ同士が融着することが抑制される。なお、図４では、セラミック基板２０の寸法に対してシート部材１に由来するセラミック粒子の寸法は極めて小さいため、積層されたセラミック基板２０が接触しているように示されているが、実際には、シート部材１に由来するセラミック粒子を介してセラミック基板２０が離間している。したがって、本工程では、図５に示すように、セラミック基板積層体３０からセラミック基板２０を容易に剥がすことができ、セラミック基板積層体３０からセラミック基板２０を剥がす際にセラミック基板２０が割れたり破損したりすることが抑制される。
【００４７】
このように、準備工程Ｐ１と、積層体形成工程Ｐ２と、焼成工程Ｐ３と、剥がし工程Ｐ４を経て、１つのセラミックグリーンシート積層体３０Ｐから複数のセラミック基板２０を製造することができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態のシート部材１は、セラミック基板を製造する際に第１バインダ樹脂を含むセラミックグリーンシートの間に配置されるシート部材であり、セラミック粒子と、カーボン粒子と、第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを備え、第２バインダ樹脂の熱分解温度が、第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低いことを特徴とする。
【００４９】
また、本実施形態のセラミック基板の製造方法は、第１バインダ樹脂を含む複数のセラミックグリーンシート２０Ｐ、及び、セラミック粒子と、カーボン粒子と、第１バインダ樹脂とは異なる第２バインダ樹脂とを有し、第２バインダ樹脂の熱分解温度が、第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い少なくとも１つのシート部材１を準備する準備工程Ｐ１と、積層されるセラミックグリーンシート２０Ｐの間にシート部材１を配置して、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを形成する積層体形成工程Ｐ２と、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成してセラミック基板積層体３０を形成する焼成工程Ｐ３と、セラミック基板積層体３０からセラミック基板２０を剥がす剥がし工程Ｐ４と、を備えることを特徴とする。
【００５０】
シート部材を介在させずにセラミックグリーンシートを直接積層する場合、直接積層されたセラミックグリーンシート同士が焼成工程において融着しやすい。このため、セラミック基板積層体からセラミック基板を剥がす際にセラミック基板に割れや破損が生じ得、製造されたセラミック基板が不良になり得る。しかし、上記本実施形態のセラミック基板の製造方法では、セラミックグリーンシート２０Ｐの間に上記シート部材１を介在させたセラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成するものであるため、上述のように、焼成工程Ｐ３において、シート部材１のセラミック粒子によって、積層されたセラミックグリーンシート２０Ｐ同士が離間した状態が保たれ、セラミックグリーンシート２０Ｐ同士が融着することが抑制される。したがって、本実施形態のセラミック基板の製造方法によれば、セラミック基板積層体３０からセラミック基板２０を容易に剥がすことができ、セラミック基板積層体３０からセラミック基板２０を剥がす際にセラミック基板２０が割れたり破損したりすることが抑制される。このため、良好なセラミック基板２０が製造され得る。
【００５１】
ところで、上述のように、セラミックグリーンシートに含まれる上記第１バインダ樹脂の熱分解温度と、シート部材に含まれる上記第２バインダ樹脂の熱分解温度とが概ね同じである場合、セラミックグリーンシートの間にシート部材が配置されたセラミックグリーンシート積層体を焼成する際に、第１バインダ樹脂と第２バインダ樹脂とが同時に軟化し得る。この場合、第２バインダ樹脂の軟化によって歪になったシート部材の主面の形状が、第１バインダ樹脂の軟化によって変形し易くなったセラミックグリーンシートの主面に容易に転写され得る。したがって、当該セラミックグリーンシートを焼成してなるセラミック基板の主面の形状が歪になり得る。
【００５２】
これに対し、本実施形態のシート部材１のバインダ樹脂は、セラミックグリーンシート２０Ｐに含まれる上記第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い熱分解温度を有する第２バインダ樹脂から形成される。また、本実施形態のセラミック基板の製造方法では、このような第２バインダ樹脂を有するシート部材１がセラミックグリーンシート２０Ｐの間に配置される。したがって、本実施形態のシート部材１及びセラミック基板の製造方法によれば、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成する場合において、第２バインダ樹脂の軟化が第１バインダ樹脂の軟化よりも先に始まる。つまり、第２バインダ樹脂の軟化が始まるこの段階では、第１バインダ樹脂は第２バインダ樹脂ほど軟化しないため、セラミックグリーンシート２０Ｐはシート部材１に比べて変形し難い。このため、第１バインダ樹脂の軟化によって歪になったシート部材１の主面１０，１１の形状がセラミックグリーンシート２０Ｐの主面に転写されることが抑制され得る。よって、本実施形態のシート部材１及びセラミック基板の製造方法によれば、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度とが概ね同じである場合に比べて、焼結したセラミック基板の主面の形状が歪になることが抑制され得、良好なセラミック基板が製造され得る。
【００５３】
なお、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１０℃以上１００℃以下であることが好ましい。
【００５４】
第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１０℃以上である場合、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が０℃よりも大きく１０℃よりも小さい場合に比べて、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との間に差があるため、シート部材の軟化が始まった段階においてセラミックグリーンシートはより変形し難い傾向にある。このため、歪になったシート部材の主面の形状がセラミックグリーンシートに転写されることが、より効果的に抑制され得る。一方、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１００℃以下の場合、第１バインダ樹脂の熱分解温度と第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が１００℃より大きい場合に比べて、シート部材の製造時に使用されるコーターの温風等によるシート部材の熱分解及び熱収縮が抑制され得、製造されるシート部材をより平坦にし得る。したがって、このような平坦性が良好なシート部材を用いることで、より良好なセラミック基板を製造し得る。
【００５５】
また、前記第１バインダ樹脂の熱分解温度と前記第２バインダ樹脂の熱分解温度との差が２５℃以上６０℃以下であってもよい。
【００５６】
この場合、後述するように、セラミック基板２０の主面の形状が歪になることをより効果的に抑制し得る。
【００５７】
なお、第２バインダ樹脂の熱分解温度が第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低いのであれば、第２のバインダ樹脂の熱分解温度と第１バインダ樹脂の熱分解温度との差の範囲の下限は１０℃よりも小さくてもよく、上限は１００℃よりも大きくてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、積層されるすべてのセラミックグリーンシート２０Ｐの間にシート部材１が配置される例を説明したが、隣接する少なくとも１対のセラミックグリーンシート２０Ｐの間にシート部材１が配置されれば、シート部材１が配置されたセラミックグリーンシート２０Ｐから形成されるセラミック基板２０の主面が歪になることを抑制することができる。
【００５９】
次に、本発明の具体的な実施例について比較例とともに説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６０】
後述する実施例１、実施例２、及び比較例を行う前に、実施例１、実施例２、及び比較例に使用する第１バインダ樹脂及び第２バインダ樹脂のそれぞれの熱分解温度を測定した。
【００６１】
具体的には、第１バインダ樹脂として、アクリル系樹脂Ａ、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系樹脂を準備した。また、第２バインダ樹脂として、アクリル系樹脂Ａとは異なるアクリル系樹脂Ｂを準備した。
【００６２】
次に、熱重量測定（ＴＧ：Thermogravimetry）によって、アクリル系樹脂Ａ、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系樹脂、アクリル系樹脂Ｂのそれぞれの熱分解温度を測定した。具体的には、試料の温度を室温から６００℃まで昇温し、室温である測定開始時の試料の重量を１００ｗｔ％として、当該試料の重量が９０ｗｔ％になる温度を測定した。この重量が９０ｗｔ％になる温度を熱分解温度とした。この結果を図６に示す。
【００６３】
図６に示すように、アクリル系樹脂Ｂの重量が９０ｗｔ％となる熱分解温度が２７７．５℃であることが分かった。また、アクリル系樹脂Ａの重量が９０ｗｔ％となる熱分解温度が３０７．５℃であることが分かった。また、ＰＶＢ系樹脂の重量が９０ｗｔ％となる熱分解温度が３３４．０℃であることが分かった。すなわち、第２バインダ樹脂であるアクリル系樹脂Ｂの熱分解温度が、第１バインダ樹脂であるアクリル系樹脂Ａの熱分解温度よりも３０℃低いことが分かった。また、第２バインダ樹脂であるアクリル系樹脂Ｂの熱分解温度が、第１バインダ樹脂であるＰＶＢ系樹脂よりも５６．５℃低いことが分かった。
【００６４】
（実施例１）
次に、第１バインダ樹脂として上記ＰＶＢ系樹脂を含むセラミックグリーンシート２０Ｐを作製するとともに、第２バインダ樹脂として上記アクリル系樹脂Ｂを含むシート部材１を作製した。
【００６５】
具体的には、セラミックグリーンシート２０Ｐを以下のようにして作製した。
【００６６】
まず、酸化アルミニウム、焼結助剤、第１バインダ樹脂としての上記ＰＶＢ系樹脂、所定の溶剤、所定の可塑剤をそれぞれ所定量混合して、スラリーを調製した。なお、第１バインダ樹脂であるＰＶＢ系樹脂のスラリーにおける配合量を６．１ｗｔ％とした。次に、このスラリーを用いて、主面の寸法が８０ｍｍ×７０ｍｍ、厚さが０．３４ｍｍのセラミックグリーンシート２０Ｐを複数作製した。
【００６７】
また、シート部材１を以下のようにして作製した。
【００６８】
まず、酸化アルミニウム、第２バインダ樹脂としての上記アクリル系樹脂Ｂ、カーボン粒子、及び分散剤を含む分散液を作製した。なお、第２バインダ樹脂であるアクリル系樹脂Ｂの分散液における配合量を３０．０ｗｔ％とした。また、分散剤としてソルビタンセスキオレートを使用し、この分散剤の分散液における配合量を０．８ｗｔ％とした。次に、この分散液を用いて、主面の寸法が８０ｍｍ×７０ｍｍ、厚さが０．０７ｍｍのシート部材１を複数作製した。
【００６９】
次に、上記積層体形成工程Ｐ２に基づいて、９枚のシート部材１と、１０枚のセラミックグリーンシート２０Ｐとを１枚ずつ交互に重ねてセラミックグリーンシート積層体３０Ｐを形成した。その後、焼成工程Ｐ３を行った。具体的には、電気炉を用いて、１５６０℃の温度で所定時間、セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成した。こうして、セラミック基板積層体３０を作製した。その後、剥がし工程Ｐ４を行い、セラミック基板積層体３０からセラミック基板２０を１枚ずつ剥がした。
【００７０】
この剥がし工程Ｐ４後におけるセラミック基板２０の主面の状態を確認した。具体的には、焼成工程Ｐ３においてシート部材１の主面１０，１１のいずれかに接するセラミック基板２０の主面の状態を確認した。この確認は、以下のようにして行った。
【００７１】
上述のように、焼成工程Ｐ３後、積層されたセラミック基板２０の間には、シート部材１に由来するセラミック粒子が残存する。したがって、焼成工程Ｐ３においてセラミック基板２０の主面に窪みが形成されると、当該窪みにシート部材１に由来するセラミック粒子が入り込み得る。セラミック基板２０の主面の形状が歪であり、窪みの形状が歪であると、当該窪みにシート部材１に由来するセラミック粒子が嵌まり込み、当該セラミック粒子を取り除くことが難しくなり得る。
【００７２】
そこで、発明者らは、窪みに入り込んだセラミック粒子を取り除くことができない程度に歪な窪みがセラミック基板２０の主面に存在しない場合を、セラミック基板の主面に荒れがなく、セラミック基板の主面が良好であると評価した。
【００７３】
一方、発明者らは、窪みに入り込んだセラミック粒子を取り除くことができない程度に歪な窪みがセラミック基板２０の主面に存在する場合を、セラミック基板の主面に荒れがあると評価した。
【００７４】
（実施例２）
また、セラミックグリーンシートの第１バインダ樹脂が上記アクリル系樹脂Ａである点を除いて、配合量、焼成温度、焼成時間等の諸条件を実施例１と同様にして、セラミック基板２０を作製し、このセラミック基板２０の主面の荒れについて実施例１と同様の基準で評価した。
【００７５】
（比較例）
また、セラミックグリーンシートの第１バインダ樹脂が第２バインダ樹脂と同じアクリル系樹脂Ｂである点を除いて、配合量、焼成温度、焼成時間等の諸条件を実施例１と同様にして、セラミック基板２０を作製し、このセラミック基板２０の主面の荒れについて実施例１と同様の基準で評価した。すなわち、この比較例では、第１バインダ樹脂と第２バインダ樹脂との熱分解温度が同じである。
【００７６】
上記実施例１、実施例２、及び比較例の結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
表１に示すように、実施例１では、剥がし工程Ｐ４で得られた各セラミック基板２０の主面には、窪みに入り込んだセラミック粒子を取り除くことができない程度に歪な窪みが存在しないことが確認された。すなわち、セラミック基板の主面に荒れがなく、セラミック基板の主面が良好であることが確認された。
【００７９】
また、表１に示すように、実施例２でも、剥がし工程Ｐ４で得られた各セラミック基板２０の主面には、窪みに入り込んだセラミック粒子を取り除くことができない程度に歪な窪みが存在しないことが確認された。すなわち、セラミック基板の主面に荒れがなく、セラミック基板の主面が良好であることを確認された。
【００８０】
一方、表１に示すように、比較例１では、剥がし工程Ｐ４で得られた各セラミック基板２０の主面に、窪みに入り込んだセラミック粒子を取り除くことができない程度に歪な窪みが存在することが確認された。すなわち、セラミック基板の主面に荒れがあることが確認された。
【００８１】
以上のように、熱分解温度が第１バインダ樹脂よりも５６．５℃低いＰＶＢ系樹脂を第２バインダ樹脂として含むシート部材１を用いて、上記セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを形成し、このセラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成する場合、第１バインダ樹脂と第２バインダ樹脂との熱分解温度が同じである場合に比べて、良好な主面を有するセラミック基板２０を製造し得ることが分かった。
【００８２】
また、熱分解温度が第１バインダ樹脂よりも３０℃低いアクリル系樹脂Ａを第２バインダ樹脂として含むシート部材１を用いて、上記セラミックグリーンシート積層体３０Ｐを形成し、このセラミックグリーンシート積層体３０Ｐを焼成する場合、第１バインダ樹脂と第２バインダ樹脂との熱分解温度が同じである場合に比べて、良好な主面を有するセラミック基板２０を製造し得ることが分かった。
【００８３】
すなわち、第２バインダ樹脂の熱分解温度が第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも低い場合、良好な主面を有するセラミック基板２０を製造し得、特に、第２バインダ樹脂の熱分解温度が第１バインダ樹脂の熱分解温度よりも２５℃以上６０℃以下の範囲で低い場合、良好な主面を有するセラミック基板２０をより効果的に製造し得ることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によれば、良好なセラミック基板を製造することを可能にし得るシート部材及びセラミック基板の製造方法が提供され、電子部品搭載用のセラミック基板や他のセラミック基板を製造する分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・シート部材
１０，１１・・・主面
２０Ｐ・・・セラミックグリーンシート
２０・・・セラミック基板
３０Ｐ・・・セラミックグリーンシート積層体
３０・・・セラミック基板積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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