(57)【要約】【課題】アルミナ原料中のアルカリ金属酸化物が０．１重量％以下であれば、誘電損失が小さいアルミナ質焼結体を製造できる方法を提供することにある。【解決手段】Ａｌ２Ｏ３を９９．４重量％以上、アルカリ金属酸化物を０．１重量％以下含有するアルミナ原料粉末、焼結助剤、バインダー、可塑剤、溶剤を混合してスラリーを形成する工程と、前記スラリーを成形してアルミナ成形体を形成する工程と、前記アルミナ成形体を、Ａｌ２Ｏ３を８５．０重量％〜９７．５重量％、ＳｉＯ２を２．５重量％〜１５．０重量％含有するアルミナ製耐火物のセッターの上に載置して焼成する工程を有することを特徴とするアルミナ質焼結体の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３を９９．４重量％以上、アルカリ金属酸化物を０．１重量％以下含有するアルミナ原料粉末、焼結助剤、バインダー、可塑剤、溶剤を混合してスラリーを形成する工程と、
前記スラリーを成形してアルミナ成形体を形成する工程と、
前記アルミナ成形体を、Ａｌ２Ｏ３を８５．０重量％〜９７．５重量％、ＳｉＯ２を２．５重量％〜１５．０重量％含有するアルミナ製耐火物のセッターの上に載置して焼成する工程を有することを特徴とするアルミナ質焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトダイオード、レーザーダイオードのサブマウントや、送受信機用回路基板などに使用されるアルミナ質焼結体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フォトダイオード、レーザーダイオードのサブマウントや、送受信機用回路基板などに使用されるアルミナ質焼結体は、誘電損失（ｔａｎδ）が１×１０−４以下であることが求められている。このようなアルミナ質焼結体は、アルミナ原料粉末に焼結助剤、バインダー、可塑剤、溶剤を加え、ドクターブレード法によりグリーンシートに成形し、焼成して製造されている。
【０００３】
アルミナ質焼結体中に不純物としてＮａやＫなどのアルカリ金属が多く含まれていると誘電損失が著しく上昇するため、焼結体中のアルカリ成分含有量を極力少なくする必要がある。このアルカリ金属が多く含まれる原因としては、元々のアルミナ原料粉末に含まれている場合が考えられ、これを回避するために、特許文献１には、不純物の含有量が元素基準のｐｐｍ単位でＳｉ８０以下、Ｍｇ６０以下でＳｉ／Ｍｇが１〜５、かつ他の金属、アルカリ成分等が一元素６０以下、総量７０以下としたアルミナ磁器組成物が開示されている。
【０００４】
焼結体中にアルカリ金属が多く含まれる他の原因として、成形体をセッターに載置して焼成する工程で、セッターにアルカリ成分等の副成分が多く含まれていると前記副成分がアルミナ成形体に移動することが考えられる。このため、アルミナ純度が９９．９％以上の高純度セッターを使用し、セッターに含まれるアルカリ成分が極力少なくなるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２１３９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるアルミナ質焼結体では、アルミナ原料中のアルカリ金属酸化物や不純物の量を減少させ、アルミナ原料を高純度化させる必要があるため、生産性が低下するという問題があった。また、アルミナ純度が９９．９％の高純度セッターを使用すれば、上述したセッターからセラミック成形体へのアルカリ成分の移動は防止できるものの、アルミナ成形体にもともと含まれるアルカリ成分は減らすことができなかった。
【０００７】
本発明は、上述した従来のアルミナ質焼結体の製造方法が有する課題に鑑みなされたもので、その目的は、アルミナ原料中のアルカリ金属酸化物が０．１重量％以下であれば、誘電損失が小さいアルミナ質焼結体を製造できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、セッターに含まれる成分を種々変えて実験した結果、アルミナ成形体を焼成する工程においてセッターに含まれるＳｉＯ２成分がアルミナ成形体のアルカリ成分を吸収する作用があることを見出し本発明を完成させるに到った。
すなわち、本発明のアルミナ質焼結体の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３を９９．４重量％以上、アルカリ金属酸化物を０．１重量％以下含有するアルミナ原料粉末、焼結助剤、バインダー、可塑剤、溶剤を混合してスラリーを形成する工程と、
前記スラリーを成形してアルミナ成形体を形成する工程と、
前記アルミナ成形体を、Ａｌ２Ｏ３を８５．０重量％〜９７．５重量％、ＳｉＯ２を２．５重量％〜１５．０重量％含有するアルミナ製耐火物のセッターの上に載置して焼成する工程を有することを特徴とするアルミナ質焼結体の製造方法である。
ここで、アルミナ原料中のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）含有量は、９９．４重量％以上が好ましい。アルミナ含有量が９９．４重量％未満になるとアルミナ原料中の副成分が多くなりアルカリ金属酸化物が増える為、セッターがアルミナ成形体中のアルカリ成分を吸収しきれずアルミナ質焼結体の誘電損失を十分下げることができない。
アルミナ原料中のアルカリ金属酸化物としてはＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏが挙げられる。アルミナ原料中のアルカリ金属酸化物の含有量は、０．１重量％以下が好ましい。アルカリ金属酸化物の量が０．１重量％より多くなると、セッターがアルミナ成形体中のアルカリ成分を吸収しきれずアルミナ質焼結体の誘電損失を十分下げることができない。
アルミナ原料中には、Ｆｅ２Ｏ３などの不純物を少量含んでいても良い。
セッターのＳｉＯ２含有量は、２．５重量％から１５．０重量％の範囲である。ＳｉＯ２含有量が２．５重量％未満では、アルミナ成形体中のアルカリ成分を十分吸収しきれずアルミナ質焼結体の誘電損失を十分下げることができない。ＳｉＯ２含有量が１５．０重量％より多くなると、セッターの強度が弱くなってしまう。
セッター中には、Ｆｅ２Ｏ３やＮａ２Ｏなどの不純物を少量含んでいても良い。 
アルミナ成形体は、大気雰囲気中で、１６２０℃〜１６３０℃の温度で焼成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、セッター中のＳｉＯ２がアルミナ成形体中のアルカリ成分を吸収するため、誘電損失が小さいアルミナ質焼結体を製造できる。 
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例と、比較例に係るアルミナ質焼結体のＸ線データである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施例
Ｎａ２Ｏを０．０４重量％、ＭｇＯを０．１重量％、ＳｉＯ２を０．０５重量％，Ｆｅ２Ｏ３を０．０１重量％含有するアルミナ原料に対して焼結助剤としてのＭｇＯを外掛けで０．１７重量％添加した混合粉末、バインダー、可塑剤、溶剤をボールミルに入れて混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーをドクターブレード法で製膜、乾燥し、厚さが４００μｍのグリーンシートを作成した。このグリーンシートを２枚積層し積層体を形成した。次に、表１に示す７種類のセッターを用意し、それぞれのセッターに上記積層体を載置して、大気雰囲気中、１６２５℃で積層体を焼成してアルミナ質焼結体を得た。得られたアルミナ質焼結体のｔａｎδを、ＪＩＳ  Ｒ  １６４１に示す１０ＧＨｚ空洞共振法で測定し、表１の結果を得た。
【表１】
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表１に示すとおり、ＳｉＯ２を２．５重量％以上含む実施例１〜５のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のｔａｎδは1×１０−４以下であったのに対し、ＳｉＯ２含有量が２．５重量％に満たない比較例１、２のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のｔａｎδは大きかった。
【００１２】
次に、実施例１、比較例１及び比較例２で得られたアルミナ質焼結体のＸ線データを測定した。結果を図１に示す。図１に示すとおり、ＳｉＯ２をほとんど含まない比較例１のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のＸ線データにはＮａ化合物の（Ｎａ２Ｏ）（ＭｇＯ）４（Ａｌ２Ｏ３）１５のピークが出ていた。また、ＳｉＯ２を１．０重量％含む比較例２のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のＸ線データにも（Ｎａ２Ｏ）（ＭｇＯ）４（Ａｌ２Ｏ３）１５のピークがわずかに出ていた。これに対して、ＳｉＯ２を２．５重量％含む実施例１のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のＸ線データには（Ｎａ２Ｏ）（ＭｇＯ）４（Ａｌ２Ｏ３）１５のピークは現れなかった。このことより、セッター中のＳｉＯ２がアルミナ成形体のアルカリ成分を吸収したと推察される。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
実施例
Ｎａ２Ｏを０．０４重量％、ＭｇＯを０．１重量％、ＳｉＯ２を０．０５重量％，Ｆｅ２Ｏ３を０．０１重量％含有するアルミナ原料に対して焼結助剤としてのＭｇＯを外掛けで０．１７重量％添加した混合粉末、バインダー、可塑剤、溶剤をボールミルに入れて混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーをドクターブレード法で製膜、乾燥し、厚さが４００μｍのグリーンシートを作成した。このグリーンシートを２枚積層し積層体を形成した。次に、表１に示す７種類のセッターを用意し、それぞれのセッターに上記積層体を載置して、大気雰囲気中、１６２５℃で積層体を焼成してアルミナ質焼結体を得た。得られたアルミナ質焼結体のｔａｎδを、ＪＩＳ  Ｒ  １６４１に示す１０ＧＨｚ空洞共振法で測定し、表１の結果を得た。
【表１】
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表１に示すとおり、ＳｉＯ２を２．５重量％以上含む実施例１〜５のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のｔａｎδは1×１０−４以下であったのに対し、ＳｉＯ２含有量が２．５重量％に満たない比較例１、２のセッターで焼成したアルミナ質焼結体のｔａｎδは大きかった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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