(57)【要約】【課題】  耐熱性に優れ、しかも柔軟性を有するフレキシブルセラミック基板を提供すること。【解決手段】  セラミック相３、非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５を呈しており、厚みＴが５×１０-6ｍ〜２×１０-4ｍであって、厚みＴの５％を占める両主面近傍をそれぞれ表層領域８ａ、８ｂとしたとき、各表層領域８ａ、８ｂにおける非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率が、体積比で、中央領域７の１．０１〜２倍である、フレキシブルセラミックス基板１。【選択図】  図１
2006206399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック相、非晶質ガラス相および結晶質ガラス相を呈しており、厚みＴが５×１０-6ｍ〜２×１０-4ｍであって、前記厚みＴの５％を占める両主面近傍を表層領域としたとき、この表層領域における前記非晶質ガラス相および前記結晶質ガラス相の存在比率が体積比で中央領域の１．０１〜２倍である、フレキシブルセラミック基板。
【請求項２】
前記中央領域において、前記セラミック相が５〜５５体積％を占めており、前記非晶質ガラス相および前記結晶質ガラス相がその合計量で４５〜９５体積％を占めている、請求項１に記載のフレキシブルセラミック基板。
【請求項３】
前記非晶質ガラス相と前記結晶質ガラス相との合計量のうち、前記非晶質ガラス相が７５〜９５体積％を占めており、前記結晶質ガラス相が５〜２５体積％を占めている、請求項２に記載のフレキシブルセラミック基板。
【請求項４】
前記セラミック相はアルミナを主とする相であり、前記非晶質ガラス相および前記結晶質ガラス相はケイ素を含有するガラス相である、請求項１〜３のいずれかに記載のフレキシブルセラミック基板。
【請求項５】
セラミック粉末およびガラス粉末を含んだ未焼結ガラスセラミック層の両主面に、この未焼結ガラスセラミック層の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末を主成分とする補助層を付与して、前記補助層間に前記未焼結ガラスセラミック層を有する複合積層体を作製する工程と、
前記複合積層体を、前記未焼結ガラスセラミック層の焼成温度で焼成して、前記未焼結ガラスセラミック層を焼結させる工程と、
前記補助層を除去する工程と、
を経て、セラミック相、非晶質ガラス相および結晶質ガラス相を呈しており、厚みＴが５×１０-6ｍ〜２×１０-4ｍであって、前記厚みＴの５％を占める両主面近傍を表層領域としたとき、この表層領域における前記非晶質ガラス相および前記結晶質ガラス相の存在比率が体積比で中央領域の１．０１〜２倍であるフレキシブルセラミック基板を製造する、フレキシブル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、耐熱性に優れ、しかも柔軟性を有するフレキシブルセラミック基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なフレキシブルプリント基板は、ポリイミド系樹脂のような柔軟で薄い樹脂フィルムをベースとした基板である。フレキシブルプリント基板は、セラミック基板のようなリジッド基板にはないフレキシブル性を有し、たとえば、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話、ノートパソコンなどの電子機器に搭載されるフレキシブル基板として、これら電子機器の小型化、軽量化、および薄型化に寄与にしている。
【０００３】
ところが、このようなフレキシブルプリント基板は、樹脂フィルムをベースとした基板であるため、強度が低い、耐熱性が低い等の問題がある。
【０００４】
そこで、強度や耐熱性を改善したフレキシブルプリント基板として、特許文献１には、ベースとなる樹脂フィルムの裏面に補強材として硬質の絶縁体を貼り合わせたフレキシブルプリント基板が開示されており、また、特許文献２には、ベースとなる樹脂フィルム中にガラス繊維を含んだフレキシブルプリント基板が開示されている。
【特許文献１】特開平１−２８９１８７号公報
【特許文献２】特開平６−２２４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されているように、ベースとなる樹脂フィルムに補強材を貼り合わせることによってフレキシブルプリント基板の強度を改善することができる。しかしながら、この基板は、あくまで樹脂フィルムがベースであるため、耐熱性がいまだ十分ではなく、特に熱に対する寸法安定性は優れていない。また、特許文献２に示されているように、ガラス繊維を含んだ樹脂をベースとしたフレキシブルプリント基板は、優れた耐熱性を有しているものの、樹脂中に可塑性のほとんど無いガラス繊維が含まれているため、その柔軟性が損なわれてしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するものであり、その目的は、耐熱性に優れ、しかも柔軟性を有するフレキシブルセラミック基板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、セラミック相、非晶質ガラス相および結晶質ガラス相を呈しており、厚みＴが５×１０-6ｍ〜２×１０-4ｍであって、前記厚みＴの５％を占める両主面近傍を表層領域としたとき、この表層領域における前記非晶質ガラス相および前記結晶質ガラス相の存在比率が体積比で中央領域の１．０１〜２倍である、フレキシブルセラミック基板に係るものである。
【０００８】
また、本発明は、セラミック粉末およびガラス粉末を含んだ未焼結ガラスセラミック層の両主面に、この未焼結ガラスセラミック層の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末を主成分とする補助層を付与して、前記補助層間に前記未焼結ガラスセラミック層を有する複合積層体を作製する工程と、前記複合積層体を、前記未焼結ガラスセラミック層の焼成温度で焼成して、前記未焼結ガラスセラミック層を焼結させる工程と、前記補助層を除去する工程とを経て、セラミック相、非晶質ガラス相および結晶質ガラス相を呈しており、厚みＴが５×１０-6ｍ〜２×１０-4ｍであって、前記厚みＴの５％を占める両主面近傍を表層領域としたとき、この表層領域における前記非晶質ガラス相および前記結晶質ガラス相の存在比率が体積比で中央領域の１．０１〜２倍であるフレキシブルセラミック基板を製造する、フレキシブルセラミック基板の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフレキシブルセラミック基板は、セラミック相およびガラス相を主構成成分としているため、耐熱性、特に熱に対する寸法安定性に優れる。そして、ねじりや曲げのような変形の影響を最も受けやすい表層領域に比較的柔らかい非晶質ガラス相が偏在しており、かつ、この表層領域に挟まれた中央領域に比較的硬いセラミック相が偏在しているので、割れにくく優れた柔軟性を有する。すなわち、本発明のフレキシブルセラミック基板は、耐熱性に優れ、特に熱に対する寸法安定性に優れ、しかも優れた柔軟性を有する。
【００１０】
また、本発明のフレキシブルセラミック基板の製造方法によれば、焼成後に基板となる未焼結ガラスセラミック層を、この未焼結ガラスセラミック層の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末を主成分とする補助層に挟んだ状態で焼成するので、上述のように、表層領域に比較的柔らかい非晶質ガラス相を偏在させ、かつ、中央領域に比較的硬い結晶質ガラス相およびセラミック相を偏在させることができ、耐熱性に優れ、しかも優れた柔軟性を有するフレキシブルセラミック基板を再現性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、図１に基づいて、本実施形態に基づくフレキシブルセラミック基板を説明する。
【００１２】
フレキシブルセラミック基板１は、セラミック相３、非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５を呈した全厚Ｔのガラスセラミックを含んで構成される。フレキシブルセラミック基板１の一方主面２ａ、他方主面２ｂには、それぞれフレキシブルセラミック基板１の全厚Ｔの５％を占めている第１表層領域８ａ、第２表層領域８ｂが形成されている。さらに、第１表層領域８ａと第２表層領域８ｂの間には、全厚Ｔの９０％を占めている中央領域７が形成されている。なお、中央領域７と表層領域８ａ、８ｂとの間に明確な境界が存在するわけではない。
【００１３】
ここで、非晶質ガラス相４はアモルファス状であるから、ミクロ的には伸縮しやすく、マクロ的には変形しやすい。すなわち、フレキシブルセラミック基板１は、曲げ等の変形の影響を最も受けやすい表層領域８ａ、８ｂに比較的柔らかい非晶質ガラス相４が偏在しているので、優れた柔軟性を発現する。さらに、曲げ等の変形により表層領域８ａ、８ｂにクラックが入ったとしても、表層領域８ａ、８ｂおよび中央領域７に存在する結晶質ガラス相５、さらには中央領域７に偏在するセラミック相３にて、いわゆるピン止め効果によりクラックの進行が妨げられ、割れにくくなる。
【００１４】
なお、フレキシブルセラミック基板１において、各表層領域８ａ、８ｂにおける非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率は、体積比で、中央領域７における非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率の１．０１〜２倍である。表層領域８ａ、８ｂにおける非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率（体積比）が、中央領域７における非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率の２倍を上回ると、曲げ等の変形に対して表層領域８ａ、８ｂの非晶質ガラス相４にクラックが入る確率が多くなるため割れやすくなってしまう。他方、表層領域８ａ、８ｂにおける非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率（体積比）が、中央領域７における非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率の１．０１倍を下回ると、表層領域におけるガラス相、特に非晶質ガラス相の割合が低下し、曲げ等の変形に対して脆くなるため、一定以上の外力が加わると容易に割れてしまう。なお、上述した表層領域における非晶質ガラス相および結晶質ガラス相の存在比率は、１．５〜２．０倍が好ましい。
【００１５】
また、フレキシブルセラミック基板１の全体の厚みＴは、５×１０-6ｍ（＝５μｍ）以上、２×１０-4ｍ（＝２００μｍ）以下の必要がある。全体の厚みＴが５×１０-6ｍを下回ると、フレキシブルセラミック基板が自身の重さに耐えられなくなって、割れやすくなってしまう。他方、全体の厚みＴが２×１０-4ｍを上回ると、可塑性よりも脆性が支配的になるため、外力を与えても僅かしか変形せず、かえって破壊されやすくなる。なお、このフレキシブルセラミック基板１の全体の厚みＴは、２５×１０-6ｍ〜１×１０-4ｍ（＝２５〜１００μｍ）が好ましい。
【００１６】
また、フレキシブルセラミック基板１においては、その中央領域７において、セラミック相３が５〜５５体積％を占めており、非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５がその合計量で４５〜９５体積％を占めていることが好ましい。セラミック相３の割合が５体積％未満であり、非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の合計量が９５体積％を超えると、曲げ等の変形に対して相対的に表層領域にクラックが入る確率が高くなるばかりか、クラックの進行が容易になるため基板が割れやすくなる傾向があり、他方、セラミック相３の割合が５５体積％を超え、非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の合計量が４５体積％未満になると、曲げ等の変形に対して可塑性よりも脆性が支配的になるため、外力を与えても僅かしか変形しにくくなる傾向がある。
【００１７】
また、中央領域７における非晶質ガラス相４と結晶質ガラス相５との合計量のうち、非晶質ガラス相４が７５〜９５体積％を占めており、結晶質ガラス相５が５〜２５体積％を占めていることが好ましい。非晶質ガラス相４が７５体積％未満であり、結晶質ガラス相５が２５体積％を超えると、曲げ等の変形に対して可塑性よりも脆性が支配的になるため、外力を与えても僅かしか変形せず、かえって破壊されやすくなる傾向があり、他方、非晶質ガラス相４が９５体積％を超え、結晶質ガラス相５が５体積％未満になると、曲げ等の変形に対して相対的に表層領域にクラックが入る確率が高くなるばかりか、クラックの進行が容易になるため基板が割れやすくなる傾向がある。
【００１８】
また、フレキシブルセラミック基板１において、セラミック相３はアルミナを主とする相であり、非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５はケイ素を含有するガラス相であることが好ましい。ケイ素を含有するガラス相としては、具体的には、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＭｇＯ系ガラス、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ系ガラス等が挙げられる。
【００１９】
次に、図２に基づいて、図１に示したフレキシブルセラミック基板１の製造方法を説明する。
【００２０】
概略を説明すると、まず、セラミック粉末およびガラス粉末を含んだ未焼結ガラスセラミック層１１の一方主面２ａ、他方主面２ｂに、この未焼結ガラスセラミック層１１の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末を含む補助層１２ａ、１２ｂをそれぞれ付与し、補助層１２ａ、１２ｂの間に未焼結ガラスセラミック層１１を挟んでなる複合積層体１３を作製する。次いで、複合積層体１３を、未焼結ガラスセラミック層１１の焼成温度で焼成し、未焼結ガラスセラミック層１１を焼結させ、しかる後、補助層１２ａ、１２ｂを除去して、ガラスセラミック層の焼結体、つまりフレキシブルセラミック基板１を取り出す。これにより、各表層領域８ａ、８ｂに比較的柔らかい非晶質ガラス相４を所定の割合で偏在させ、かつ、中央領域７に比較的硬いセラミック相３を所定の割合で偏在させることができ、耐熱性に優れ、しかも優れた柔軟性を有するフレキシブルセラミック基板１を再現性良く製造できる。
【００２１】
具体的には、まず、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、フォルステライト等のセラミック粉末とＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＭｇＯ系ガラス、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ系ガラス等のガラス粉末とを、有機バインダ、有機溶剤、可塑剤等からなる有機ビヒクル中に分散させ、スラリーを調製する。次いで、得られたスラリーをドクターブレード法やキャスティング法でシート状に成形し、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートを作製する。一般的に、セラミックグリーンシートは、焼成により厚みが３０〜５０％程度減少するので、この焼成収縮量を考慮して、未焼結ガラスセラミック層用のセラミックグリーンシートの厚みを、その焼成後の厚みが５×１０-6〜２×１０-4ｍとなるように調整する。
【００２２】
なお、未焼結ガラスセラミック層は、一枚のセラミックグリーンシートで構成してもよいが、複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより構成してもよい。また、未焼結ガラスセラミック層は、上述したシート成形法により形成したセラミックグリーンシートであることが好ましいが、厚膜印刷法により形成した未焼結の厚膜印刷層であってもよい。また、セラミック粉末は上述した絶縁体材料のほか、フェライト等の磁性体材料、チタン酸バリウム等の誘電体材料を使用することもできるが、セラミックグリーンシートとしては１０５０℃以下の温度で焼結する低温焼結セラミックグリーンシートが好ましく、このため、上述したガラス粉末は８００℃以下の軟化点を有するものであることが好ましい。
【００２３】
他方、上記の未焼結ガラスセラミック層の焼成温度では実質的に焼結しないアルミナ等のセラミック粉末を有機バインダ、有機溶剤、可塑剤等からなる有機ビヒクル中に分散させてスラリーを調製し、得られたスラリーをドクターブレード法やキャスティング法等に基づいてシート状に成形して、補助層用セラミックグリーンシートを作製する。補助層用セラミックグリーンシートの焼結温度は、たとえば１４００〜１６００℃であり、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートの焼結温度では実質的に焼結しない。
【００２４】
なお、この補助層も、一枚のセラミックグリーンシートで構成してもよいが、複数枚のセラミックグリーンシートを積層することにより構成してもよい。補助層に用いるセラミック粉末の平均粒径は０．１〜５．０μｍが好ましい。セラミック粉末の平均粒径が０．１μｍ未満であると、焼成中にこのセラミック粉末が未焼結ガラスセラミック層の表面近傍に存在しているガラス粉末と反応し、焼成後にガラスセラミック層と補助層が密着して補助層の除去が困難になったり、セラミックグリーンシート中のバインダ等の有機成分が焼成中に分解、飛散しにくくなって、焼成後のセラミック層にデラミネーションが発生することがある。他方、補助層に用いるセラミック粉末の平均粒径が５．０μｍを超えると、未焼結ガラスセラミック層に対する焼成時の収縮抑制力が小さくなって、未焼結ガラスセラミック層が必要以上に平面方向に収縮したり、その平面に大きなうねりが生じたりすることがある。また、補助層を構成するセラミック粉末は、未焼結ガラスセラミック層の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末であればよく、アルミナのほか、ジルコニアやマグネシア等のセラミック粉末も使用できる。ただし、非晶質ガラスを未焼結ガラスセラミック層の中央領域よりも表層領域により多く偏在させるためには、未焼結ガラスセラミック層と補助層との接触している境界付近で、表面近傍に存在するガラス粉末が補助層に対して適度に濡れる必要があるので、未焼結ガラスセラミック層を構成するセラミック粉末と同種のセラミック粉末であることが好ましい。
【００２５】
次いで、図２（Ａ）に示すように、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシート１１の一方主面２ａ、他方主面２ｂに、補助層用のセラミックグリーンシート１２ａ、１２ｂをそれぞれ重ね合わせ、たとえば２０〜１００ＭＰａの圧力下にて、静水圧プレス等に基づき、圧着することにより、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシート１１の両主面に補助層用セラミックグリーンシート１２ａ、１２ｂを有する複合積層体１３を作製する。なお、補助層用セラミックグリーンシートの厚みは２５〜５００μｍが好ましい。補助層用セラミックグリーンシートの厚みが２５μｍ未満であると焼成時の収縮抑制力が小さくなって、未焼結ガラスセラミック層が必要以上に平面方向に収縮したり、うねったりすることがある。他方、その厚みが５００μｍを超えると、セラミックグリーンシート中のバインダ等の有機成分が焼成中に分解飛散しにくく、デラミネーションが発生する傾向にある。
【００２６】
次いで、この複合積層体１３を、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシート１１の焼成温度、たとえば８００〜１０５０℃で焼成して、未焼結ガラスセラミック層を焼結させる。焼成雰囲気は、酸化性雰囲気であってもよいし、還元性雰囲気であってもよく、未焼結ガラスセラミック層の特性、さらに、所定の回路パターンと同時焼成する場合は、回路パターンを構成する導電性材料の種類を考慮して選ばれる。
【００２７】
この焼成によって、未焼結ガラスセラミック層中のガラス成分の一部が補助層に向かって拡散・流動し、焼結したガラスセラミック層（つまり、フレキシブルセラミック基板）においては、ガラス相とセラミック相に分布が生じる。すなわち、未焼結ガラスセラミック層の段階では、セラミック粉末とガラス粉末とが均一に分布しているにもかかわらず、焼成後のガラスセラミック層においては、ガラス相がその表層領域に偏在し、セラミック相がその中央領域に偏在する。その結果、図１に示したように、各表層領域８ａ、８ｂにおける非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率が、体積比で、中央領域７における非晶質ガラス相４および結晶質ガラス相５の存在比率の１．０１〜２倍となる。また、補助層は、未焼結ガラスセラミック層の焼成温度では実質的に焼結しないセラミック粉末を主成分としているので、未焼結ガラスセラミック層の両主面に収縮抑制力（拘束力）を与え、その結果、未焼結ガラスセラミック層の平面方向の焼成収縮が抑制されるため、平面方向の寸法精度や平坦性が高く、高精度かつ高平坦性のガラスセラミック基板が得られる。また、未焼結ガラスセラミック層を構成するガラス粉末は、焼成後に非晶質ガラス相および結晶質ガラス相を呈するガラス粉末（すなわち結晶化ガラス粉末）であるため、図１に示したように、焼成後のガラスセラミック層においては、非晶質ガラス相および結晶質ガラス相が混在し、これらのガラス相に、セラミック粉末によるセラミック相が散在したミクロ構造を有するガラスセラミック基板が得られる。なお、焼成中におけるガラスの流動性を高くして、未焼結ガラスセラミック層と補助層の界面においてガラスの濡れを促進させれば、表層領域のガラス量が多くなる傾向にある。具体的には、セラミックが焼結するときの雰囲気を酸化性雰囲気にしてガラスの流動性を高くする方法、補助層のセラミック粉末の粒径を未焼結ガラスセラミック層のセラミック粉末よりも小さくして、補助層におけるセラミック粉末の比表面積を未焼結ガラスセラミック層におけるセラミック粉末の比表面積よりも大きくする方法が挙げられる。
【００２８】
次いで、焼成後の複合積層体から補助層を除去することによって、焼成済みのガラスセラミック層、つまり図１に示したフレキシブルセラミック基板を取り出すことができる。なお、焼成後の複合積層体において、補助層は実質的に焼結しておらず、また、焼成前に含まれていた有機成分が飛散し、多孔質の状態になっているため、サンドブラスト法、ウェットブラスト法、超音波振動法等により容易に除去することができる。
【００２９】
以上のように、本実施形態によるフレキシブルセラミック基板は、柔軟性を有しているにもかかわらず、ガラスセラミック基板の持つ優れた強度、耐熱性を保持しており、さらに高精度かつ平坦性に優れているので、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話、車載用カメラやセンサ、ハードディスクドライブ、サーマルプリンタなどの電子機器に搭載される基板として有用である。ただし、本発明のフレキシブルセラミック基板の用途は、これらの電子機器に限られるものではない。
【００３０】
以上、本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明のフレキシブルセラミック基板およびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３１】
たとえば、図示しないが、本実施形態のフレキシブルセラミック基板は、その一方主面また他方主面に、さらにはその内面に、所定の回路パターンを有していることが好ましい。回路パターンを構成する導電性材料として、たとえば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕを主成分とする導電性材料を用いることができるが、比抵抗が小さく安価であることから、ＡｇまたはＣｕを主成分とする導電性材料が特に好ましい。また、この回路パターンは、フレキシブルセラミック基板と同時焼成によって付与されたものであることが好ましい。すなわち、未焼結ガラスセラミック層に導電性ペーストを印刷することにより、所定パターンの塗膜を付与し、これを焼成することによって、未焼結ガラスセラミック層と導電性ペーストによる所定パターンの塗膜とを同時焼成することができる。このように同時焼成によって与えられた回路パターンは、フレキシブルセラミック基板との密着強度が高い。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
まず、４０重量部のアルミナ粉末と、６０重量部のＳｉＯ2（６０重量％）−Ｂ2Ｏ3（８重量％）−Ａｌ2Ｏ3（６重量％）−ＣａＯ（２６重量％）系ガラス粉末（軟化点：７００℃）とを、アクリルからなる有機バインダ、トルエンおよびイソプロピレンアルコールからなる有機溶剤およびジ−ｎ−ブチルフタレートからなる可塑剤を含んだ有機ビヒクル中に分散させ、スラリーを調製した。次いで、このスラリーをドクターブレード法でシート成形し、焼成後の厚みが下記表１に記載した厚みとなる未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートを作製した。
【００３３】
また、上記の未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートの焼成温度では実質的に焼結しないアルミナ粉末（平均粒径：０．４μｍ）をポリビニルブチラールからなる有機バインダ、トルエンおよびイソプロピレンアルコールからなる有機溶剤およびジ−ｎ−ブチルフタレートからなる可塑剤を含んだ有機ビヒクル中に分散させ、スラリーを調製した。次いで、このスラリーをドクターブレード法でシート成形し、厚み１００μｍの補助層用セラミックグリーンシートを作製した。なお、この補助層用セラミックグリーンシートの焼結温度は１６００℃である。
【００３４】
次いで、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートの両主面に、補助層用セラミックグリーンシートをそれぞれ重ね合わせ、１０ＭＰａの圧力にて圧着することにより、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートの両主面に補助層用セラミックグリーンシートを有した複合積層体を作製した。
【００３５】
次いで、得られた複合積層体を、大気中、未焼結ガラスセラミック層用セラミックグリーンシートの焼成温度である９００℃で焼成して、未焼結ガラスセラミック層を焼結した。その後、ウェットブラスト法により、焼成後の複合積層体から多孔質状態にある補助層を除去して、フレキシブルセラミック基板を取り出した。
【００３６】
得られたセラミック基板について、表層領域における非晶質ガラス相および結晶質ガラス相のガラス量、中央領域における非晶質ガラス相および結晶質ガラス相のガラス量を、セラミック基板の断面を研磨して鏡面にした後、波長分散型Ｘ線分光（ＷＤＸ）によるマッピング定量分析により表層領域と中央領域をそれぞれ求め、表層領域におけるガラス相の存在比率（中央領域に対する割合）を算出した。その結果を下記表１に示す。
【００３７】
また、得られたセラミック基板について、抗折強度を各厚みの前記セラミック基板を用いてＪＩＳ規格（ＪＩＳＲ１６０１）に準じて３点曲げして破断したときの荷重を求め、曲率半径を各厚みの前記セラミック基板をＪＩＳ規格（ＪＩＳＲ１６０１）に準じて３点曲げしてデジタルカメラで撮影した画像で計測して破断するときの曲率半径を求めた。その測定結果を併せて下記表１に示す。
【表１】
2006206399.tif 000003
【００３８】
表１から、抗折強度５Ｎ以上、曲率半径１.０ｍ以下を有するフレキシブルセラミック基板を得るためには、試料番号２〜８、１２〜１６のセラミック基板のように、全厚Ｔが５〜２００μｍであり、かつ、表層領域におけるガラス相（非晶質ガラス相と結晶質ガラス相との総量）の存在比率は、体積比で中央領域におけるそれの１．０１〜２倍が必要であることが分かる。
【００３９】
これに対して、セラミック基板の全厚Ｔが５μｍを下回ると、試料番号１のセラミック基板のように、抗折強度が低く、自重に耐えられなくなり、割れやすくなってしまった。また、全体の厚みＴが２００μｍを上回ると、試料番号９のセラミック基板は、曲率半径が大きく、十分な柔軟性が得られなかった。また、表層領域におけるガラス相の存在比率（体積比）が、中央領域におけるガラス相の存在比率の２倍を上回ると、試料番号１７のセラミック基板のように、大きな曲率半径で容易に割れやすくなってしまった。また、その存在比率が中央領域におけるそれの１．０１倍を下回ると、試料番号１０〜１１のセラミック基板のように、曲率半径が大きく、十分な柔軟性が得られなくなってしまった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態によるフレキシブルセラミック基板の一部断面の模式図である。
【図２】本実施形態によるフレキシブルセラミック基板の製造方法を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…フレキシブルセラミック基板
３…セラミック相
４…非晶質ガラス相
５…結晶質ガラス相
【図１】
2006206399.tif 000004
【図２】
2006206399.tif 000005