セラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法
【課題】本発明は、セラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法に関し、より詳細には、大型のセラミック基板の脱バインダーを円滑に行うことができるセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法に関する。
【解決手段】本発明は、焼成セッターと、上記焼成セッターの周りに配置され当該焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱と、上記焼成セッターと一定の間隔を置いて上記未焼成セラミック支柱上に配置されるセラミック基板と、を含むセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法を提供する。本発明によると、セラミック基板よりも収縮率が大きいセラミック支柱と焼成加圧板を用いて大型のセラミック基板を加圧焼成することにより、基板の反りを抑制することができる。
【解決手段】本発明は、焼成セッターと、上記焼成セッターの周りに配置され当該焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱と、上記焼成セッターと一定の間隔を置いて上記未焼成セラミック支柱上に配置されるセラミック基板と、を含むセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法を提供する。本発明によると、セラミック基板よりも収縮率が大きいセラミック支柱と焼成加圧板を用いて大型のセラミック基板を加圧焼成することにより、基板の反りを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法に関し、より詳細には、大型のセラミック基板の脱バインダーを円滑に行うことができるセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子部品領域において小型化の傾向が次第に強化するに伴い、電子部品の精密化、微細パターン化及び薄膜化による小型のモジュール及び基板が開発されている。
【０００３】
しかしながら、通常の印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）を小型の電子部品に用いる場合、高周波領域での信号損失及び高温・高湿での信頼性低下等の短所がある。
【０００４】
このような短所を克服するために、ＰＣＢ基板ではない、セラミック及びガラスを用いた基板が用いられている。
【０００５】
セラミック−ガラスを用いた多層セラミック基板は、３次元構造の回路の具現及びキャビティー（ｃａｖｉｔｙ）の形成が可能であるため、高い設計柔軟性を有し、多様な機能の素子を内装することができる。
【０００６】
また、犠牲拘束層等を用いて平面方向無収縮焼成が可能であるという長所があるため、寸法精度が向上した大面積の基板等への応用が拡大して品質及び生産効率を高めるための研究が進められている。
【０００７】
しかしながら、大面積の基板は、バインダーを多量に含んでおり、基板内部のバインダーが外に抜け出にくく、基板の重さによって基板の下部がセッターと密着して脱バインダー通路を確保することが困難であるという問題がある。
【０００８】
脱バインダーが十分に行われないと、焼成時に基板にクラックが生じることがあり不均一収縮によって基板が変形しやすい。
【０００９】
したがって、大面積の基板の焼成時に脱バインダーが円滑に行われることができるようにする工法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、大型のセラミック基板の脱バインダーを円滑に行うことができるセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態は、焼成セッターと、上記焼成セッターの周りに配置され当該焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱と、上記焼成セッターと一定の間隔を置いて上記未焼成セラミック支柱上に配置されるセラミック基板と、を含むセラミック基板の焼成装置を提供する。
【００１２】
上記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００１３】
また、上記セラミック基板は、か焼工程段階で上記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で上記焼成セッターと接していることができる。
【００１４】
上記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われ、上記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われることができる。
【００１５】
上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板と同一の材質であり、上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板よりも融点が低い材質であることができる。
【００１６】
上記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００１７】
上記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含むことができる。
【００１８】
上記難焼結性粉末層は、上記未焼成セラミック支柱の上下面に配置されることができ、上記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置されることもできる。
【００１９】
上記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上であり、上記焼成セッターは、気孔率が１０％以下であることができる。
【００２０】
上記セラミック基板の焼成装置は、上記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の他の実施形態は、焼成セッター及びセラミック基板を設ける段階と、上記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱を設ける段階と、上記焼成セッターの周りに上記セラミック基板と上記焼成セッターとが一定の間隔を保つように上記未焼成セラミック支柱を位置させる段階と、上記セラミック基板を上記未焼成セラミック支柱の上部に位置させる段階と、を含むセラミック基板の焼成方法を提供する。
【００２２】
上記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００２３】
また、上記セラミック基板は、か焼工程段階で上記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で上記焼成セッターと接していることができる。
【００２４】
上記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われ、上記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われることができる。
【００２５】
上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板と同一の材質であり、上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板よりも融点が低い材質であることができる。
【００２６】
上記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００２７】
上記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含むことができる。
【００２８】
上記難焼結性粉末層は、上記未焼成セラミック支柱の上下面に配置されることができ、上記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置されることもできる。
【００２９】
上記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上であり、上記焼成セッターは、気孔率が１０％以下であることができる。
【００３０】
上記セラミック基板の焼成装置は、上記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、大面積の厚いセラミック基板の焼成時に上下及び左右の全面にわたって脱バインダーが行われることが可能になるため、当該セラミック基板の焼成後の品質が向上することができる。
【００３２】
特に、本発明によると、焼成前にはセラミック基板の下部と焼成セッターとが接しないようにすることにより、か焼時に脱バインダー通路を確保し、焼成工程段階ではセラミック支柱が焼成セッターよりも高さが低くなってセラミック基板が焼成セッター上に取り付けられた状態で焼成されるようにすることにより、セラミック基板の品質が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置を概略的に示す斜視図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の未焼成セラミック支柱を概略的に示す斜視図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の未焼成セラミック支柱を概略的に示す斜視図である。
【図３ａ】本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法においてか焼工程を示す断面図である。
【図３ｂ】本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法において焼成工程を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法のフローチャートである。
【図５ａ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【図５ｃ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態は、多様な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当業界における通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及びサイズ等は、より明確な説明のために誇張されることがある。なお、図面上において同一符号で表示される要素は、同一の要素である。
【００３５】
図１は、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置を概略的に示す斜視図であり、図２ａ及び図２ｂは、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の未焼成セラミック支柱を概略的に示す斜視図である。
【００３６】
図１、図２ａ及び図２ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置１０は、焼成セッター１と、上記焼成セッター１の周りに配置され当該焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３と、上記焼成セッター１と一定の間隔を置いて上記未焼成セラミック支柱３上に配置されるセラミック基板２と、を含むことができる。
【００３７】
従来のセラミック−ガラスを用いた大面積の多層セラミック基板は、焼成時に基板の不均一収縮によって基板が変形しやすいという問題点があった。
【００３８】
特に、上記の問題点は、多量のバインダーを含んでおり、基板内部のバインダーが外に抜け出にくく、基板の重さによって基板の下部がセッターと密着して脱バインダー通路を確保することが困難である大面積の基板においてさらに深化することがあった。
【００３９】
これを改善するために、多層セラミック基板を、表裏面を貫通する貫通穴が多数形成されている多孔質のセラミック焼成体の間に挟んで焼成する方法が用いられた。
【００４０】
しかしながら、上記の方法で多層セラミック基板を焼成する場合、貫通穴の形成にも関わらず、セラミック基板の表面を覆う領域が１５〜７０％程度存在するため、脱バインダーを妨害するようになる。これは、セラミック基板の厚さが増加するほど、さらに悪化した。
【００４１】
本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置１０は、上記の問題点を解決するために、上記焼成セッター１の周りに配置され当該焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３を含むことができる。
【００４２】
上記未焼成セラミック支柱３の厚さが上記焼成セッター１の厚さよりも大きく形成されることにより、当該未焼成セラミック支柱３に配置されるセラミック基板２は、か焼工程段階で上記焼成セッター１と一定の間隔を空けることができる。
【００４３】
即ち、上記セラミック基板２が上記焼成セッター１と接することなく一定の間隔を空けることにより、か焼工程段階で当該セラミック基板２の左右上下の全面にわたって脱バインダーが行われることができる。
【００４４】
これにより、上記セラミック基板２の脱バインダーが円滑に行われて当該セラミック基板２の焼成後の品質が向上することができる。
【００４５】
一方、本発明の一実施形態によると、か焼工程段階では、円滑な脱バインダーのために上記セラミック基板２が上記焼成セッター１と接することなく一定の間隔を空けるが、焼成工程段階では、安定的な焼成のために上記セラミック基板２が上記焼成セッター１上に取り付けられることができる。
【００４６】
具体的には、上記未焼成セラミック支柱３は、か焼工程段階で上記焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で上記焼成セッター１の厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００４７】
即ち、焼成工程段階で上記セラミック基板２が上記焼成セッター１上に取り付けられるようにするために、上記未焼成セラミック支柱３は上記焼成セッター１の厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００４８】
上記未焼成セラミック支柱３が焼成工程段階で上記焼成セッター１の厚さよりも小さい厚さを有するようにするために、当該未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の焼成収縮率を調節することができる。
【００４９】
本発明の一実施形態によると、上記未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の焼成収縮率を調節するために、上記未焼成セラミック支柱３は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００５０】
上記未焼成セラミック支柱３が低温焼成を誘発できる触媒及び低温同時焼成用ガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことにより、焼成工程段階で上記セラミック基板２の焼成前に厚さ方向の収縮が起こることができる。
【００５１】
これにより、上記未焼成セラミック支柱３の厚さが上記焼成セッター１の厚さよりも小さくなるため、上記セラミック基板２は上記焼成セッター１の上部と接するようになり安定的に焼成が行われることができる。
【００５２】
また、上記未焼成セラミック支柱３は、難焼結性粉末層３ａを含むことができる。
【００５３】
即ち、上記未焼成セラミック支柱３は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むセラミック支柱本体３ｂと上記難焼結性粉末層３ａとを含むことができる。
【００５４】
上記難焼結性粉末層３ａは、上記セラミック基板２の焼成温度で焼成されない粉末からなる層であれば特に制限されない。
【００５５】
図２ａを参照すると、上記難焼結性粉末層３ａは、上記未焼成セラミック支柱３の上下面に配置されることができるが、これに制限されるものではない。
【００５６】
上記難焼結性粉末層３ａが上記未焼成セラミック支柱３の上下面に配置されることにより、上記セラミック基板２の焼成工程段階で当該セラミック基板２と上記セラミック支柱３との反応を抑制することができる効果がある。
【００５７】
また、上記難焼結性粉末層３ａが上記未焼成セラミック支柱３の上下面に配置されることにより、当該未焼成セラミック支柱３は厚さ方向の収縮率が１５％以上であることができる。
【００５８】
これにより、焼成工程段階で上記未焼成セラミック支柱３の厚さが上記焼成セッター１の厚さよりも小さくなるため、上記セラミック基板２は上記焼成セッター１の上部と接するようになり安定的に焼成が行われることができる。
【００５９】
図２ｂを参照すると、上記難焼結性粉末層３ａは、上記未焼成セラミック支柱３の上下面及び中間に配置されることができる。
【００６０】
上記難焼結性粉末層３ａが上記未焼成セラミック支柱３の上下面のみならず中間にも配置されるようにすることにより、当該未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の収縮率はさらに大きくなることができ、例えば、３７％に達することができる。
【００６１】
上述したように、上記未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の収縮率がさらに大きくなる場合、焼成前段階で当該未焼成セラミック支柱３の厚さをさらに大きくすることができるため、上記セラミック基板２の下部の脱バインダー通路をさらに確保することができる。
【００６２】
即ち、上記セラミック基板２の脱バインダーがさらに円滑に行われることにより、当該セラミック基板２の焼成後の品質をさらに向上させることができる効果がある。
【００６３】
上記焼成セッター１は、特に制限されず、例えば、気孔率が１０％以下であることができる。
【００６４】
本発明の一実施形態によると、か焼工程段階で上記セラミック基板２が上記焼成セッター１と接することなく一定の間隔を空けるため、当該セラミック基板２の左右上下の全面にわたって脱バインダーが行われることができる。
【００６５】
これにより、上記焼成セッター１の気孔率が１０％以下の場合でも上記セラミック基板２の脱バインダーが円滑に行われて当該セラミック基板２の焼成後の品質が向上することができる。
【００６６】
上記セラミック基板の焼成装置１０は、上記焼成セッター１の下部に配置され当該焼成セッター１より大きい面積を有する大面積の焼成セッター４をさらに含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００６７】
上記か焼工程段階は、特に制限されず、例えば、５００℃未満の温度範囲で行われ、上記焼成工程段階は、特に制限されず、例えば、５００℃以上の温度範囲で行われることができる。
【００６８】
上記未焼成セラミック支柱３は、上記セラミック基板２と同一の材質であることができ、厚さ方向の収縮率をより大きくするために上記セラミック基板２よりも融点が低い材質であることができる。
【００６９】
即ち、上記未焼成セラミック支柱３は、上記セラミック基板２より焼成開始温度が低い成分であってガラス転移温度が低いガラス成分を含むことにより、上記セラミック基板２の焼成前に大きな収縮率で収縮が起こることができる。
【００７０】
これにより、か焼工程段階で離隔していた上記焼成セッター１と上記セラミック基板２とが接するようになり当該セラミック基板２が当該焼成セッター１上に取り付けられて安定的に焼成が行われることができる。
【００７１】
本発明の一実施形態によるセラミック基板は、脱バインダーが円滑に行われて焼成が安定的に行われるため、基板の不均一収縮による変形の問題がなく品質向上の効果がある。
【００７２】
図３ａは、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法においてか焼工程を示す断面図であり、図３ｂは、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法において焼成工程を示す断面図であり、図４は、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法のフローチャートである。
【００７３】
図３ａ、図３ｂ及び図４を参照すると、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法は、焼成セッター１及びセラミック基板２を設ける段階と、上記焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３を設ける段階と、上記焼成セッター１の周りに上記セラミック基板２と上記焼成セッター１とが一定の間隔を保つように上記未焼成セラミック支柱３を位置させる段階と、上記セラミック基板２を上記未焼成セラミック支柱３の上部に位置させる段階と、を含むことができる。
【００７４】
本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法では、まず、焼成セッター１及びセラミック基板２を設けることができる。
【００７５】
上記セラミック基板２は、面積が広くて厚い大型の低温同時焼成用セラミック基板であり、上記焼成セッター１は、特に制限されず、気孔率が１０％以下であることができる。
【００７６】
次に、上記焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３を設けることができる。
【００７７】
上記未焼成セラミック支柱３は、セラミック基板２と同一の材質であり、厚さ方向の収縮率をより大きくするために上記セラミック基板２よりも融点が低い材質であることができる。
【００７８】
また、上記未焼成セラミック支柱３は、焼成前のか焼工程段階でセラミック基板２の下部の脱バインダー通路を確保するために上記焼成セッター１の厚さよりも厚い厚さを有するように設けられることができる。
【００７９】
次に、上記焼成セッター１の周りに、上記セラミック基板２と上記焼成セッター１とが一定の間隔を保つように上記未焼成セラミック支柱３を位置させることができる。
【００８０】
上記未焼成セラミック支柱３は、その位置が上記焼成セッター１の周りであれば特に制限されず、例えば、上記焼成セッター１の各コーナー部にそれぞれ位置することができる。
【００８１】
次に、上記セラミック基板２を上記未焼成セラミック支柱３の上部に位置させることができる。
【００８２】
これにより、上記焼成セッター１は、その周りに位置する未焼成セラミック支柱３によってその上部にあるセラミック基板２から一定の間隔で離隔されることができる。
【００８３】
上記の配置状態で、か焼及び焼成工程が行われることができる。
【００８４】
か焼工程中には、焼成セッター１よりも厚い厚さを有する未焼成セラミック支柱３が上記焼成セッター１の周りに位置しており、上記未焼成セラミック支柱３上に位置するセラミック基板２と上記焼成セッター１とが一定の間隔で離隔しているため、か焼が完了する５００℃未満まではセラミック基板２の下部の脱バインダー通路を十分に確保するようになる。
【００８５】
上記か焼工程が完了した後には未焼成セラミック支柱３が収縮されて上記焼成セッター１の厚さよりも小さくなるため、上記セラミック基板２は上記焼成セッター１上に取り付けられた状態で焼成が開始されることができる。
【００８６】
本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法により焼成されたセラミック基板は、反りがない。
【実施例】
【００８７】
以下、比較例及び実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明がこれらに制限されるものではない。
【００８８】
下記の表１は、本発明の適用結果を比較するための実験の組み合わせ及びその結果を示すものである。
【００８９】
実施例１は、難焼結性粉末層を未焼成セラミック支柱の上下面のみに配置して製作した場合であり、実施例２は、難焼結性粉末層を未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置した場合である。
【００９０】
【表１】
【００９１】
上記表１を参照すると、収縮異方性を高めて厚さ方向の焼成収縮率を高めた実施例２は、増加した収縮率分だけ焼成前のセラミック支柱の厚さを大きくすることができるため、セラミック基板の下部の脱バインダー通路をより広く確保することができる。
【００９２】
また、焼成後には実施例１及び２の両方とも焼成セッターの厚さよりもセラミック支柱の厚さが小さくなるため、セラミック基板が焼成セッターに取り付けられて焼成が行われることができる。
【００９３】
下記の表２は、上記表１による本発明の適用結果と比較例とを比較するための実験の組み合わせ及びその結果を示すものである。
【００９４】
実験１では、横×縦×厚さが２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍのセラミック基板を用い、実験２では、横×縦×厚さが２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×１０ｍｍのセラミック基板を用いた。
【００９５】
比較例１及び２は、気孔率がそれぞれ１０％及び３０％のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）セッターを用いて従来の方式で焼成した場合であり、実施例１及び２は、気孔率が１０％のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）セッターを用いて焼成した場合である。
【００９６】
【表２】
【００９７】
表２を参照すると、実験１の比較例及び実施例は、基板の残炭量及び曲げ強度において大きな差異がないことが分かる。
【００９８】
これは、基板の厚さが比較的薄いことから、セラミック基板の下部の脱バインダー通路の有無に関係なく、類似の水準の脱バインダー特性を示したためである。
【００９９】
これに対し、実験２の比較例及び実施例は、基板の残炭量及び曲げ強度において大きな差異があることが分かる。
【０１００】
これは、実施例１及び２の場合、か焼が完了した後まで未焼成セラミック支柱によってセラミック基板が焼成セッターから離隔して脱バインダー通路を確保したためである。これにより、実施例１及び２は、比較例１及び２に比べて基板の残炭量及び曲げ強度において全て改善された値を示すことが分かる。
【０１０１】
特に、比較例２は、気孔率が３０％のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）セッターを用いたにもかかわらず、実施例１及び２に比べて基板の残炭量及び曲げ強度において全て低下した値を示すことが分かる。
【０１０２】
また、実施例２は、未焼成セラミック支柱の厚さ方向の収縮率が実施例１よりも高くてか焼時にセラミック基板と焼成セッターとの間隔がさらに広くなることから、実施例１に比べて改善された値を示すことが分かる。
【０１０３】
したがって、本発明のセラミック支柱による脱バインダー通路確保及び基板平坦化の効果は、セラミック基板が厚いほど、より効果的である。
【０１０４】
図５ａから図５ｃは、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【０１０５】
未焼成セラミック支柱３の横×縦×厚さ及びその配置方法は、焼成セッター１及びセラミック基板２のサイズに応じて多様に変更されることができ、それらのいくつかの例が図５ａから図５ｃに示されている。
【０１０６】
未焼成セラミック支柱３は、図５ａに示されるように、焼成セッター１の各辺に沿ってそれぞれ位置することができ、図５ｂに示されるように、焼成セッター１の各コーナー部にそれぞれ位置することができる。
【０１０７】
また、未焼成セラミック支柱３は、図５ｃに示されるように位置することもできる。
【０１０８】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されることなく添付の特許請求の範囲によって限定される。したがって、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者による多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 焼成セッター
２ セラミック基板
３ 未焼成セラミック支柱
３ａ 難焼結性粉末層
３ｂ セラミック支柱本体
４ 大面積の焼成セッター
１０ セラミック基板の焼成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法に関し、より詳細には、大型のセラミック基板の脱バインダーを円滑に行うことができるセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子部品領域において小型化の傾向が次第に強化するに伴い、電子部品の精密化、微細パターン化及び薄膜化による小型のモジュール及び基板が開発されている。
【０００３】
しかしながら、通常の印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）を小型の電子部品に用いる場合、高周波領域での信号損失及び高温・高湿での信頼性低下等の短所がある。
【０００４】
このような短所を克服するために、ＰＣＢ基板ではない、セラミック及びガラスを用いた基板が用いられている。
【０００５】
セラミック−ガラスを用いた多層セラミック基板は、３次元構造の回路の具現及びキャビティー（ｃａｖｉｔｙ）の形成が可能であるため、高い設計柔軟性を有し、多様な機能の素子を内装することができる。
【０００６】
また、犠牲拘束層等を用いて平面方向無収縮焼成が可能であるという長所があるため、寸法精度が向上した大面積の基板等への応用が拡大して品質及び生産効率を高めるための研究が進められている。
【０００７】
しかしながら、大面積の基板は、バインダーを多量に含んでおり、基板内部のバインダーが外に抜け出にくく、基板の重さによって基板の下部がセッターと密着して脱バインダー通路を確保することが困難であるという問題がある。
【０００８】
脱バインダーが十分に行われないと、焼成時に基板にクラックが生じることがあり不均一収縮によって基板が変形しやすい。
【０００９】
したがって、大面積の基板の焼成時に脱バインダーが円滑に行われることができるようにする工法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、大型のセラミック基板の脱バインダーを円滑に行うことができるセラミック基板の焼成装置及びこれを用いたセラミック基板の焼成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態は、焼成セッターと、上記焼成セッターの周りに配置され当該焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱と、上記焼成セッターと一定の間隔を置いて上記未焼成セラミック支柱上に配置されるセラミック基板と、を含むセラミック基板の焼成装置を提供する。
【００１２】
上記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００１３】
また、上記セラミック基板は、か焼工程段階で上記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で上記焼成セッターと接していることができる。
【００１４】
上記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われ、上記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われることができる。
【００１５】
上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板と同一の材質であり、上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板よりも融点が低い材質であることができる。
【００１６】
上記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００１７】
上記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含むことができる。
【００１８】
上記難焼結性粉末層は、上記未焼成セラミック支柱の上下面に配置されることができ、上記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置されることもできる。
【００１９】
上記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上であり、上記焼成セッターは、気孔率が１０％以下であることができる。
【００２０】
上記セラミック基板の焼成装置は、上記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の他の実施形態は、焼成セッター及びセラミック基板を設ける段階と、上記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱を設ける段階と、上記焼成セッターの周りに上記セラミック基板と上記焼成セッターとが一定の間隔を保つように上記未焼成セラミック支柱を位置させる段階と、上記セラミック基板を上記未焼成セラミック支柱の上部に位置させる段階と、を含むセラミック基板の焼成方法を提供する。
【００２２】
上記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で上記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００２３】
また、上記セラミック基板は、か焼工程段階で上記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で上記焼成セッターと接していることができる。
【００２４】
上記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われ、上記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われることができる。
【００２５】
上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板と同一の材質であり、上記未焼成セラミック支柱は、上記セラミック基板よりも融点が低い材質であることができる。
【００２６】
上記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００２７】
上記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含むことができる。
【００２８】
上記難焼結性粉末層は、上記未焼成セラミック支柱の上下面に配置されることができ、上記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置されることもできる。
【００２９】
上記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上であり、上記焼成セッターは、気孔率が１０％以下であることができる。
【００３０】
上記セラミック基板の焼成装置は、上記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、大面積の厚いセラミック基板の焼成時に上下及び左右の全面にわたって脱バインダーが行われることが可能になるため、当該セラミック基板の焼成後の品質が向上することができる。
【００３２】
特に、本発明によると、焼成前にはセラミック基板の下部と焼成セッターとが接しないようにすることにより、か焼時に脱バインダー通路を確保し、焼成工程段階ではセラミック支柱が焼成セッターよりも高さが低くなってセラミック基板が焼成セッター上に取り付けられた状態で焼成されるようにすることにより、セラミック基板の品質が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置を概略的に示す斜視図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の未焼成セラミック支柱を概略的に示す斜視図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の未焼成セラミック支柱を概略的に示す斜視図である。
【図３ａ】本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法においてか焼工程を示す断面図である。
【図３ｂ】本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法において焼成工程を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法のフローチャートである。
【図５ａ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【図５ｃ】本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態は、多様な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当業界における通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及びサイズ等は、より明確な説明のために誇張されることがある。なお、図面上において同一符号で表示される要素は、同一の要素である。
【００３５】
図１は、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置を概略的に示す斜視図であり、図２ａ及び図２ｂは、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の未焼成セラミック支柱を概略的に示す斜視図である。
【００３６】
図１、図２ａ及び図２ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置１０は、焼成セッター１と、上記焼成セッター１の周りに配置され当該焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３と、上記焼成セッター１と一定の間隔を置いて上記未焼成セラミック支柱３上に配置されるセラミック基板２と、を含むことができる。
【００３７】
従来のセラミック−ガラスを用いた大面積の多層セラミック基板は、焼成時に基板の不均一収縮によって基板が変形しやすいという問題点があった。
【００３８】
特に、上記の問題点は、多量のバインダーを含んでおり、基板内部のバインダーが外に抜け出にくく、基板の重さによって基板の下部がセッターと密着して脱バインダー通路を確保することが困難である大面積の基板においてさらに深化することがあった。
【００３９】
これを改善するために、多層セラミック基板を、表裏面を貫通する貫通穴が多数形成されている多孔質のセラミック焼成体の間に挟んで焼成する方法が用いられた。
【００４０】
しかしながら、上記の方法で多層セラミック基板を焼成する場合、貫通穴の形成にも関わらず、セラミック基板の表面を覆う領域が１５〜７０％程度存在するため、脱バインダーを妨害するようになる。これは、セラミック基板の厚さが増加するほど、さらに悪化した。
【００４１】
本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置１０は、上記の問題点を解決するために、上記焼成セッター１の周りに配置され当該焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３を含むことができる。
【００４２】
上記未焼成セラミック支柱３の厚さが上記焼成セッター１の厚さよりも大きく形成されることにより、当該未焼成セラミック支柱３に配置されるセラミック基板２は、か焼工程段階で上記焼成セッター１と一定の間隔を空けることができる。
【００４３】
即ち、上記セラミック基板２が上記焼成セッター１と接することなく一定の間隔を空けることにより、か焼工程段階で当該セラミック基板２の左右上下の全面にわたって脱バインダーが行われることができる。
【００４４】
これにより、上記セラミック基板２の脱バインダーが円滑に行われて当該セラミック基板２の焼成後の品質が向上することができる。
【００４５】
一方、本発明の一実施形態によると、か焼工程段階では、円滑な脱バインダーのために上記セラミック基板２が上記焼成セッター１と接することなく一定の間隔を空けるが、焼成工程段階では、安定的な焼成のために上記セラミック基板２が上記焼成セッター１上に取り付けられることができる。
【００４６】
具体的には、上記未焼成セラミック支柱３は、か焼工程段階で上記焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で上記焼成セッター１の厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００４７】
即ち、焼成工程段階で上記セラミック基板２が上記焼成セッター１上に取り付けられるようにするために、上記未焼成セラミック支柱３は上記焼成セッター１の厚さよりも小さい厚さを有することができる。
【００４８】
上記未焼成セラミック支柱３が焼成工程段階で上記焼成セッター１の厚さよりも小さい厚さを有するようにするために、当該未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の焼成収縮率を調節することができる。
【００４９】
本発明の一実施形態によると、上記未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の焼成収縮率を調節するために、上記未焼成セラミック支柱３は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００５０】
上記未焼成セラミック支柱３が低温焼成を誘発できる触媒及び低温同時焼成用ガラスからなる群から選択された一つ以上を含むことにより、焼成工程段階で上記セラミック基板２の焼成前に厚さ方向の収縮が起こることができる。
【００５１】
これにより、上記未焼成セラミック支柱３の厚さが上記焼成セッター１の厚さよりも小さくなるため、上記セラミック基板２は上記焼成セッター１の上部と接するようになり安定的に焼成が行われることができる。
【００５２】
また、上記未焼成セラミック支柱３は、難焼結性粉末層３ａを含むことができる。
【００５３】
即ち、上記未焼成セラミック支柱３は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含むセラミック支柱本体３ｂと上記難焼結性粉末層３ａとを含むことができる。
【００５４】
上記難焼結性粉末層３ａは、上記セラミック基板２の焼成温度で焼成されない粉末からなる層であれば特に制限されない。
【００５５】
図２ａを参照すると、上記難焼結性粉末層３ａは、上記未焼成セラミック支柱３の上下面に配置されることができるが、これに制限されるものではない。
【００５６】
上記難焼結性粉末層３ａが上記未焼成セラミック支柱３の上下面に配置されることにより、上記セラミック基板２の焼成工程段階で当該セラミック基板２と上記セラミック支柱３との反応を抑制することができる効果がある。
【００５７】
また、上記難焼結性粉末層３ａが上記未焼成セラミック支柱３の上下面に配置されることにより、当該未焼成セラミック支柱３は厚さ方向の収縮率が１５％以上であることができる。
【００５８】
これにより、焼成工程段階で上記未焼成セラミック支柱３の厚さが上記焼成セッター１の厚さよりも小さくなるため、上記セラミック基板２は上記焼成セッター１の上部と接するようになり安定的に焼成が行われることができる。
【００５９】
図２ｂを参照すると、上記難焼結性粉末層３ａは、上記未焼成セラミック支柱３の上下面及び中間に配置されることができる。
【００６０】
上記難焼結性粉末層３ａが上記未焼成セラミック支柱３の上下面のみならず中間にも配置されるようにすることにより、当該未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の収縮率はさらに大きくなることができ、例えば、３７％に達することができる。
【００６１】
上述したように、上記未焼成セラミック支柱３の厚さ方向の収縮率がさらに大きくなる場合、焼成前段階で当該未焼成セラミック支柱３の厚さをさらに大きくすることができるため、上記セラミック基板２の下部の脱バインダー通路をさらに確保することができる。
【００６２】
即ち、上記セラミック基板２の脱バインダーがさらに円滑に行われることにより、当該セラミック基板２の焼成後の品質をさらに向上させることができる効果がある。
【００６３】
上記焼成セッター１は、特に制限されず、例えば、気孔率が１０％以下であることができる。
【００６４】
本発明の一実施形態によると、か焼工程段階で上記セラミック基板２が上記焼成セッター１と接することなく一定の間隔を空けるため、当該セラミック基板２の左右上下の全面にわたって脱バインダーが行われることができる。
【００６５】
これにより、上記焼成セッター１の気孔率が１０％以下の場合でも上記セラミック基板２の脱バインダーが円滑に行われて当該セラミック基板２の焼成後の品質が向上することができる。
【００６６】
上記セラミック基板の焼成装置１０は、上記焼成セッター１の下部に配置され当該焼成セッター１より大きい面積を有する大面積の焼成セッター４をさらに含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００６７】
上記か焼工程段階は、特に制限されず、例えば、５００℃未満の温度範囲で行われ、上記焼成工程段階は、特に制限されず、例えば、５００℃以上の温度範囲で行われることができる。
【００６８】
上記未焼成セラミック支柱３は、上記セラミック基板２と同一の材質であることができ、厚さ方向の収縮率をより大きくするために上記セラミック基板２よりも融点が低い材質であることができる。
【００６９】
即ち、上記未焼成セラミック支柱３は、上記セラミック基板２より焼成開始温度が低い成分であってガラス転移温度が低いガラス成分を含むことにより、上記セラミック基板２の焼成前に大きな収縮率で収縮が起こることができる。
【００７０】
これにより、か焼工程段階で離隔していた上記焼成セッター１と上記セラミック基板２とが接するようになり当該セラミック基板２が当該焼成セッター１上に取り付けられて安定的に焼成が行われることができる。
【００７１】
本発明の一実施形態によるセラミック基板は、脱バインダーが円滑に行われて焼成が安定的に行われるため、基板の不均一収縮による変形の問題がなく品質向上の効果がある。
【００７２】
図３ａは、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法においてか焼工程を示す断面図であり、図３ｂは、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法において焼成工程を示す断面図であり、図４は、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法のフローチャートである。
【００７３】
図３ａ、図３ｂ及び図４を参照すると、本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法は、焼成セッター１及びセラミック基板２を設ける段階と、上記焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３を設ける段階と、上記焼成セッター１の周りに上記セラミック基板２と上記焼成セッター１とが一定の間隔を保つように上記未焼成セラミック支柱３を位置させる段階と、上記セラミック基板２を上記未焼成セラミック支柱３の上部に位置させる段階と、を含むことができる。
【００７４】
本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法では、まず、焼成セッター１及びセラミック基板２を設けることができる。
【００７５】
上記セラミック基板２は、面積が広くて厚い大型の低温同時焼成用セラミック基板であり、上記焼成セッター１は、特に制限されず、気孔率が１０％以下であることができる。
【００７６】
次に、上記焼成セッター１の厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱３を設けることができる。
【００７７】
上記未焼成セラミック支柱３は、セラミック基板２と同一の材質であり、厚さ方向の収縮率をより大きくするために上記セラミック基板２よりも融点が低い材質であることができる。
【００７８】
また、上記未焼成セラミック支柱３は、焼成前のか焼工程段階でセラミック基板２の下部の脱バインダー通路を確保するために上記焼成セッター１の厚さよりも厚い厚さを有するように設けられることができる。
【００７９】
次に、上記焼成セッター１の周りに、上記セラミック基板２と上記焼成セッター１とが一定の間隔を保つように上記未焼成セラミック支柱３を位置させることができる。
【００８０】
上記未焼成セラミック支柱３は、その位置が上記焼成セッター１の周りであれば特に制限されず、例えば、上記焼成セッター１の各コーナー部にそれぞれ位置することができる。
【００８１】
次に、上記セラミック基板２を上記未焼成セラミック支柱３の上部に位置させることができる。
【００８２】
これにより、上記焼成セッター１は、その周りに位置する未焼成セラミック支柱３によってその上部にあるセラミック基板２から一定の間隔で離隔されることができる。
【００８３】
上記の配置状態で、か焼及び焼成工程が行われることができる。
【００８４】
か焼工程中には、焼成セッター１よりも厚い厚さを有する未焼成セラミック支柱３が上記焼成セッター１の周りに位置しており、上記未焼成セラミック支柱３上に位置するセラミック基板２と上記焼成セッター１とが一定の間隔で離隔しているため、か焼が完了する５００℃未満まではセラミック基板２の下部の脱バインダー通路を十分に確保するようになる。
【００８５】
上記か焼工程が完了した後には未焼成セラミック支柱３が収縮されて上記焼成セッター１の厚さよりも小さくなるため、上記セラミック基板２は上記焼成セッター１上に取り付けられた状態で焼成が開始されることができる。
【００８６】
本発明の他の実施形態によるセラミック基板の焼成方法により焼成されたセラミック基板は、反りがない。
【実施例】
【００８７】
以下、比較例及び実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明がこれらに制限されるものではない。
【００８８】
下記の表１は、本発明の適用結果を比較するための実験の組み合わせ及びその結果を示すものである。
【００８９】
実施例１は、難焼結性粉末層を未焼成セラミック支柱の上下面のみに配置して製作した場合であり、実施例２は、難焼結性粉末層を未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置した場合である。
【００９０】
【表１】
【００９１】
上記表１を参照すると、収縮異方性を高めて厚さ方向の焼成収縮率を高めた実施例２は、増加した収縮率分だけ焼成前のセラミック支柱の厚さを大きくすることができるため、セラミック基板の下部の脱バインダー通路をより広く確保することができる。
【００９２】
また、焼成後には実施例１及び２の両方とも焼成セッターの厚さよりもセラミック支柱の厚さが小さくなるため、セラミック基板が焼成セッターに取り付けられて焼成が行われることができる。
【００９３】
下記の表２は、上記表１による本発明の適用結果と比較例とを比較するための実験の組み合わせ及びその結果を示すものである。
【００９４】
実験１では、横×縦×厚さが２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍのセラミック基板を用い、実験２では、横×縦×厚さが２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×１０ｍｍのセラミック基板を用いた。
【００９５】
比較例１及び２は、気孔率がそれぞれ１０％及び３０％のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）セッターを用いて従来の方式で焼成した場合であり、実施例１及び２は、気孔率が１０％のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）セッターを用いて焼成した場合である。
【００９６】
【表２】
【００９７】
表２を参照すると、実験１の比較例及び実施例は、基板の残炭量及び曲げ強度において大きな差異がないことが分かる。
【００９８】
これは、基板の厚さが比較的薄いことから、セラミック基板の下部の脱バインダー通路の有無に関係なく、類似の水準の脱バインダー特性を示したためである。
【００９９】
これに対し、実験２の比較例及び実施例は、基板の残炭量及び曲げ強度において大きな差異があることが分かる。
【０１００】
これは、実施例１及び２の場合、か焼が完了した後まで未焼成セラミック支柱によってセラミック基板が焼成セッターから離隔して脱バインダー通路を確保したためである。これにより、実施例１及び２は、比較例１及び２に比べて基板の残炭量及び曲げ強度において全て改善された値を示すことが分かる。
【０１０１】
特に、比較例２は、気孔率が３０％のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）セッターを用いたにもかかわらず、実施例１及び２に比べて基板の残炭量及び曲げ強度において全て低下した値を示すことが分かる。
【０１０２】
また、実施例２は、未焼成セラミック支柱の厚さ方向の収縮率が実施例１よりも高くてか焼時にセラミック基板と焼成セッターとの間隔がさらに広くなることから、実施例１に比べて改善された値を示すことが分かる。
【０１０３】
したがって、本発明のセラミック支柱による脱バインダー通路確保及び基板平坦化の効果は、セラミック基板が厚いほど、より効果的である。
【０１０４】
図５ａから図５ｃは、本発明の一実施形態によるセラミック基板の焼成装置の配置図である。
【０１０５】
未焼成セラミック支柱３の横×縦×厚さ及びその配置方法は、焼成セッター１及びセラミック基板２のサイズに応じて多様に変更されることができ、それらのいくつかの例が図５ａから図５ｃに示されている。
【０１０６】
未焼成セラミック支柱３は、図５ａに示されるように、焼成セッター１の各辺に沿ってそれぞれ位置することができ、図５ｂに示されるように、焼成セッター１の各コーナー部にそれぞれ位置することができる。
【０１０７】
また、未焼成セラミック支柱３は、図５ｃに示されるように位置することもできる。
【０１０８】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されることなく添付の特許請求の範囲によって限定される。したがって、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者による多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 焼成セッター
２ セラミック基板
３ 未焼成セラミック支柱
３ａ 難焼結性粉末層
３ｂ セラミック支柱本体
４ 大面積の焼成セッター
１０ セラミック基板の焼成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成セッターと、
前記焼成セッターの周りに配置され、当該焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱と、
前記焼成セッターと一定の間隔を置いて前記未焼成セラミック支柱上に配置されるセラミック基板と、
を含む、セラミック基板の焼成装置。
【請求項２】
前記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有する、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項３】
前記セラミック基板は、か焼工程段階で前記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で前記焼成セッターと接している、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項４】
前記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われる、請求項２又は３に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項５】
前記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われる、請求項２又は３に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項６】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板と同一の材質である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項７】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板よりも融点が低い材質である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項８】
前記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項９】
前記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含む、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１０】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面に配置される、請求項９に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１１】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置される、請求項９に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１２】
前記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１３】
前記焼成セッターは、気孔率が１０％以下である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１４】
前記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含む、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１５】
焼成セッター及びセラミック基板を設ける段階と、
前記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱を設ける段階と、
前記焼成セッターの周りに、前記セラミック基板と前記焼成セッターとが一定の間隔を保つように前記未焼成セラミック支柱を位置させる段階と、
前記セラミック基板を前記未焼成セラミック支柱の上部に位置させる段階と、
を含む、セラミック基板の焼成方法。
【請求項１６】
前記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有する、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１７】
前記セラミック基板は、か焼工程段階で前記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で前記焼成セッターと接している、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１８】
前記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われる、請求項１６又は１７に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１９】
前記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われる、請求項１６又は１７に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２０】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板と同一の材質である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２１】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板よりも融点が低い材質である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２２】
前記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２３】
前記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含む、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２４】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面に配置される、請求項２３に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２５】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置される、請求項２３に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２６】
前記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２７】
前記焼成セッターは、気孔率が１０％以下である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２８】
前記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含む、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１】
焼成セッターと、
前記焼成セッターの周りに配置され、当該焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱と、
前記焼成セッターと一定の間隔を置いて前記未焼成セラミック支柱上に配置されるセラミック基板と、
を含む、セラミック基板の焼成装置。
【請求項２】
前記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有する、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項３】
前記セラミック基板は、か焼工程段階で前記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で前記焼成セッターと接している、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項４】
前記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われる、請求項２又は３に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項５】
前記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われる、請求項２又は３に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項６】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板と同一の材質である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項７】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板よりも融点が低い材質である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項８】
前記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項９】
前記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含む、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１０】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面に配置される、請求項９に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１１】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置される、請求項９に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１２】
前記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１３】
前記焼成セッターは、気孔率が１０％以下である、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１４】
前記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含む、請求項１に記載のセラミック基板の焼成装置。
【請求項１５】
焼成セッター及びセラミック基板を設ける段階と、
前記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有する未焼成セラミック支柱を設ける段階と、
前記焼成セッターの周りに、前記セラミック基板と前記焼成セッターとが一定の間隔を保つように前記未焼成セラミック支柱を位置させる段階と、
前記セラミック基板を前記未焼成セラミック支柱の上部に位置させる段階と、
を含む、セラミック基板の焼成方法。
【請求項１６】
前記未焼成セラミック支柱は、か焼工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも大きい厚さを有し、焼成工程段階で前記焼成セッターの厚さよりも小さい厚さを有する、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１７】
前記セラミック基板は、か焼工程段階で前記焼成セッターと離隔しており、焼成工程段階で前記焼成セッターと接している、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１８】
前記か焼工程段階は、５００℃未満の温度範囲で行われる、請求項１６又は１７に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項１９】
前記焼成工程段階は、５００℃以上の温度範囲で行われる、請求項１６又は１７に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２０】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板と同一の材質である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２１】
前記未焼成セラミック支柱は、前記セラミック基板よりも融点が低い材質である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２２】
前記未焼成セラミック支柱は、低温焼成を誘発する触媒及びガラスからなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２３】
前記未焼成セラミック支柱は、難焼結性粉末層を含む、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２４】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面に配置される、請求項２３に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２５】
前記難焼結性粉末層は、前記未焼成セラミック支柱の上下面及び中間に配置される、請求項２３に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２６】
前記未焼成セラミック支柱は、厚さ方向の収縮率が１５％以上である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２７】
前記焼成セッターは、気孔率が１０％以下である、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【請求項２８】
前記焼成セッターの下部に配置され当該焼成セッターよりも大きい面積を有する焼成セッターをさらに含む、請求項１５に記載のセラミック基板の焼成方法。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【公開番号】特開２０１３−９１５９２（Ｐ２０１３−９１５９２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９０４（Ｐ２０１２−１９０４）
【出願日】平成２４年１月１０日（２０１２．１．１０）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１０日（２０１２．１．１０）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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