缘基板的步骤的流程图。
[0034] 首先，制造氧化侣成形体用的浆料。 优选对纯度99. 9%W上（进一步优选99. 95%W上）的高纯度氧化侣粉末添加如上所 述的烧结助剂的粉末。作为运样的高纯度氧化侣粉末，可举例大明化学工业株式会社制的 高纯度氧化侣粉体。
[0035] 多晶陶瓷烧结体的成形方法没有特别限定，可W是刮刀法、挤出法、凝胶铸造法等 任意的方法。特别优选的是作为半成品基板的形成方法，使用凝胶铸造法进行制造。
[0036] 适宜的实施方式中，通过制造含有氧化侣粉末、各烧结助剂的粉末、分散介质和凝 胶化剂的浆料，诱铸该浆料，使其凝胶化，得到成形体。此处，凝胶成形的阶段，在模型上涂 布脱模剂，组合模型，将浆料注塑成型。接着，使凝胶在模型内固化得到成形体，将成形体脱 模。接着洗涂模型。通过烧结该凝胶成形体得到半成品基板。
[0037] 此处，图3的例子中，根据模型的内部形状，在成形体上成形许多个贯通孔。图4 的例子中，不需要在成形体上形成贯通孔。
[0038] 接着，干燥凝胶成形体，优选在大气中进行预烧，接着在氨气中正式烧成。从烧结 体的致密化的观点考虑，正式烧成时的烧结溫度优选1700~1900°C，进一步优选1750~ 1850 °C。
[0039]此外，上述烧成时，在由钢等高烙点金属形成的平坦的板上放置基板，此时，从易 于促使烧结助剂的排出，促进颗粒成长的观点考虑，更优选在基板的上方空出5~IOmm的 间隙。运是由于伴随颗粒成长的晶界移动，能够促进气孔的排出。另一方面，过于促进烧结 助剂的排出时，易于引起异常颗粒增长，从而导致裂缝，因此，退火时在基板上装载钢等的 板，进一步优选W从上下插入基板的形式进行。
[0040]此外，烧成时生成充分致密的烧结体后，进一步地通过追加实施退火处理，能够进 行翅曲修正。从防止变形或异常颗粒成长的产生，并促进烧结助剂的排出等观点考虑，该退 火溫度优选在烧成时的最高溫度±l〇〇°CW内，进一步优选最高溫度为1900°CW下。此外， 退火时间优选1~6小时。
[0041] 粗研磨加工运样得到的半成品基板。接着，在图3的例子中，已经结束了贯通孔的 成形，因此，可W进行W减小主面的Ra为目的的精密研磨加工。作为运样的精密研磨加工， 一般为CMP(化学机械研磨烟iemical Mechanical化Iishing))加工。作为在此使用的研 磨浆料，可使用在碱性或中性溶液中分散具有30nm~200nm的粒径的磨粒而得的浆料。作 为磨粒材料，可举例二氧化娃、氧化侣、金刚石、氧化错、氧化姉，将运些单独或组合使用。此 夕F，研磨垫可举例硬质氨醋垫、无纺布垫、绒面垫。
[0042]此外，也可W在实施最终的精密研磨加工前的粗研磨加工实施后，进行退火处理。 退火处理的氛围气体可举例大气、氨气、氮气、氣气、真空。优选退火溫度为1200~1600°C， 退火时间为2~12小时。据此，可不损害表面的平滑，促进烧结助剂的排出。
[0043] 图4的例子中，成形体上不形成贯通孔，粗研磨烧结后的半成品基板后，在半成品 基板上通过激光加工形成贯通孔。激光加工，优选如W下方式进行。
[0044]通过在基板表面照射短脉冲化的激光，形成贯通孔。脉宽通常使用毫秒（l/le-3 秒）W下。此外，作为激光源，可W使用气体（C〇2)或固体（YAG)。通过在激光装置内配置 转录用的掩模，向基板表面导入激光，可W得到目标孔的形状。孔径可W通过掩模直径进行 调整。 实施例
[004引（实施例1) 参考图3的同时根据说明的步骤，制作本发明的绝缘基板。 具体地，为了制作透光性氧化侣陶瓷制的半成品基板，制备混合有W下成分的浆料。 (原料粉末） .比表面积3.5~4.3111?、平踢一次粒径化游…化礙Iim的a-氧化铅粉末（氧 化铅纯度99.9%) 100质量份 ? M狹（氧化镑） 250质量PP田 ? Zr02(氧化错） 400质量ppm ?Y2O3(氧化锭） ]5质量ppm (分散介质） .戊二酸二甲驅 27质量份 ?乙二醇 0.3质量份 (凝胶化誦) ? MDr树脂 4质量份 (分散剂） ?島分子表面淸性麵 3猜養份 (催化剂） N，N-二甲基氨基己醇 0.1损量份
[0046] 在室溫下将该浆料注入侣合金制的模型中后，在室溫下放置1小时。接着，在40°C 下放置30分钟，促进固化，然后脱模。进一步地，在室溫下，接着在90°C下各放置2小时，得 到板状的粉末成形体。其中，通过在模型中设置模忍，形成许多个贯通孔。
[0047] 将得到的粉末成形体在大气中、于Iioor的条件下预烧（预备烧成）后，在氨气 3 :氮气1的氛围中、于1750°C的条件下进行烧成，然后在相同条件下实施退火处理，制成半 成品基板。
[0048] 在制成的半成品基板上实施高精度研磨加工。首先，通过基于绿碳化娃的双面研 磨加工整理形状后，实施基于金刚石浆料的双面研磨加工。金刚石的粒径为3ym。最后，实 施基于Si〇2磨粒和金刚石磨粒的CMP加工，实施洗涂，得到绝缘基板1。
[0049] 得到的绝缘基板的特性如下所示。 绝缘击穿电压：测定平均75kV/mm。 绝缘基板1的厚度：150ym。 贯通孔2的直径W:60ym氧化侣纯度：99.9% 相对密度：99. 6% 平均粒径：5ym气孔率：〇.4% 电阻率：10E14Q?cm 贯通孔的间隔D:500ym 贯通孔的个数：3. 2个/cm2 直径10ymW上的气孔的密度：0. 0%
[0050]对得到的绝缘基板的100个贯通孔确认有无异常。接着，通过切割得到的基板，将 其单片化为2mmX2mm的大小。然后，确认有无产生切割引起的裂缝，或超过30ym的裂口， 结果示于表1。其中，关于切割，对10个样品分别进行试验。 (切割条件） 砂轮转速=SOOOO^m砂轮的进给速度=80mm/秒 砂轮粒度=SD325 (树脂结合剂） 砂轮宽度=0. 15mm[005。（实施例。 用与实施例1相同的方式制作绝缘基板。但是，与实施例1不同，成形时不形成贯通孔。 作为替代，在粗研磨加工半成品基板后，通过激光加工在半成品基板上形成贯通孔，然后进 行精密研磨加工。
[0052] 激光加工条件如下所示。 C〇2激光（波长l〇.6ym) 脉冲（1000化-ontime5JiS) 激光掩模直径0. 3mm
[0053] 得到的绝缘基板的特性如下所示。 绝缘击穿电压： 测定平巧78kVZmm 绝缘基板1的厚度： 150畔 贯通孔2的直径W: 70|am 氧化铅纯度： 99.9% 相对密度： 99.6% '平巧粒径： 5IiHl 气孔率： M% 电阻率： 10E14O cm 贯通孔的间隔D; 500畔 贯通孔的个数： 3.2个/cm2 直径IOymW上的气孔的密度;化0% 对得到的绝缘基板进行与实施例1相同的评价
[0054](实施例3~6) 用与实施例2相同的方法制作基板。但是，调整烧成溫度，制作不同平均粒径的基板。 对得到的基板进行与实施例1相同的评价。
[005引（比较例1) 参考图3的同时根据说明的步骤，制作绝缘基板。 (原料粉末） a-氧化错粉末（氧化提纯度99.6%) 100质量份 ? MgOC氧化镑） IOO质量ppm ? Fc203 200质it;: ppm Si02 150诚.11;; ppm CuO !00质.;i;:ppm (分散介质） 戊二酸二甲醋 27质量份 ?乙二醇 0.3质量份 (凝胶化剂） ? MDI树脂 4质量份 (分散剂） ?高分子表面活性刻 3质量儉 (懼化剂） ? N，N-二甲基氨基己醇 0.1质量份 用与实施例1相同的方式制作绝缘基板。但是，氧化侣烧结体的性状W及物性等如下 所示。 氧化铅纯度： ：99.6% 平均粒径； 叫01 相对密度： 魏旣 气孔率：2锭 电阻率：10E14Q ?在前 绝缘基板1放厚虜； I沸Iiffl 贯通孔2的直径W: 70j.ira 贯通孔的间隔D: 500iim 贯通化的个数： 35个/cm2 直径10畔1W上的气化的密度： 1%
[0056] 对得到的绝缘基板进行与实施例1相同的评价，结果示于表1。
[0057](比较例2~6) 用与实施例2相同的方法制作基板。但是，通过调整使用的氧化侣原料、烧成溫度，审U作氧化侣纯度、平均粒径不同的基板。对得到的基板进行与实施例1相同的评价。结果示 于表2中。 使用运些比较例的条件时，有砂轮堵塞的情况。
[0058] [表 1]
[0059] [表 2]
[0060] 如表1所示，根据本发明，贯通孔的异常变少，此外切割后的裂缝或裂口得到抑 制。
[0061] 比较例1，2,3中，构成绝缘基板的氧化侣烧结体的相对密度低，因此贯通孔的异 常、切割后的裂缝、裂口较多。比较例4中，构成绝缘基板的氧化侣烧结体的平均粒径小，因 此贯通孔的异常、切割后的裂缝、裂口较多。 比较例5中，构成绝缘基板的氧化侣烧结体的平均粒径大，因此切割后的裂缝、裂口较 多。
【主权项】
1. 一种具有贯通孔的绝缘基板，是排列有导体用贯通孔的绝缘基板，其特征在于，所述 绝缘基板的厚度为25~300ym，所述贯通孔的直径为20ym~100ym，所述绝缘基板由氧 化铝烧结体形成，所述氧化铝烧结体的相对密度为99. 5%以上、平均粒径为2~50ym。2. 如权利要求1所述的绝缘基板，其特征在于，所述氧化铝烧结体的绝缘击穿电压为 50kV/mm以上。3. 如权利要求1或2所述的绝缘基板，其特征在于，所述氧化铝烧结体的氧化铝纯度为 99. 9%以上，所述氧化铝烧结体中作为烧结助剂添加了氧化错200~800质量ppm、氧化镁 150~300质量ppm以及氧化纪10~30质量ppm。4. 如权利要求1~3的任一项所述的绝缘基板，其特征在于，所述贯通孔通过激光加工 形成。5. 如权利要求1~3的任一项所述的绝缘基板，其特征在于，在所述氧化铝烧结体成形 时成形所述贯通孔。
【专利摘要】本发明提供排列有导体用的贯通孔(2)的绝缘基板(1)。绝缘基板(1)的厚度为25～300μm，贯通孔2的直径W为20μm～100μm，绝缘基板(1)由氧化铝烧结体形成。氧化铝烧结体的相对密度为99.5％以上，平均粒径为2～50μm。
【IPC分类】H05K1/03, C04B35/111, H05K3/00
【公开号】CN105191511
【申请号】CN201580000703
【发明人】高垣达朗, 岩崎康范, 宫泽杉夫, 井出晃启, 中西宏和
【申请人】日本碍子株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年2月24日
【公告号】CN105144851A, US20150353428, US20160007461, WO2015129574A1, WO2015129699A1