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公開番号2025160483
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025131589,2023035552
出願日2025-08-06,2023-03-08
発明の名称敷粉塗布量の検査方法およびそれを用いたセラミックス基板の製造方法
出願人株式会社Niterra Materials
代理人弁理士法人東京国際特許事務所
主分類C04B 35/64 20060101AFI20251015BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】敷粉塗布量を検査する方法を提供する。
【解決手段】実施形態にかかる敷粉塗布量の検査方法は、敷粉を塗布した敷粉塗布層を有するセラミックス部材に対し、セラミックス部材の表面方向からレーザ顕微鏡を用いてセラミックス部材上の敷粉塗布層の体積を測定する第1測定工程と、第1測定工程で得られた敷粉塗布層の体積から予め定められたオフセット値を引く工程、オフセット値を引いた値から最大高さ値までを積分する工程と、前記オフセット値を引く工程と前記積分する工程を複数個所行う工程、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス成形体に１回目の敷粉を塗布する工程と、
前記敷粉を塗布したセラミックス成形体の表面粗さを測定し、オフセット値を得る工程と、
前記セラミックス成形体に２回目の敷粉を塗布する工程と、
前記敷粉を塗布した敷粉塗布層を有するセラミックス成形体に対して前記セラミックス成形体の表面方向からレーザ顕微鏡を用いてセラミックス成形体上の前記敷粉塗布層の体積を測定する第１測定工程と、
前記第１測定工程より測定された体積を厚みに換算する工程と、
前記第１測定工程から算出された厚みから前記オフセット値を引く工程と、
前記オフセット値を引いた値から最大高さ値までを積分範囲として積分し、敷粉塗布体積を算出する工程と、
前記オフセット値を引く工程と、
前記積分する工程を複数個所行う工程と、
を有する敷粉塗布量の検査方法。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記１回目の敷粉塗布する工程が、エアブローを用いて洗浄された後のセラミックス成形体の表面粗さを測定する請求項１に記載の敷粉塗布量の検査方法。
【請求項３】
最大高さ値は、
前記セラミックス成形体の表面粗さを測定し、第１の表面粗さ値を得る工程と、
前記セラミックス成形体に敷粉を塗布して敷粉塗布層を形成する工程と、敷粉塗布層の表面粗さを測定し、第２の表面粗さ値を得る工程と、
前記敷粉塗布層を有するセラミックス成形体表面をレーザ顕微鏡で測定し、第２の表面粗さ値に形状補正を行い、平準化値を得る工程、
により得られた平準化値の最大値を最大高さ値とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の敷粉塗布量の検査方法。
【請求項４】
請求項１に係る敷粉塗布量の検査工程を行った結果、敷粉塗布量が多いと判定されたときは、塗布した敷粉の一部を除去する工程と、
を有することを特徴とする敷粉塗布量の検査方法。
【請求項５】
請求項１に係る敷粉塗布量の検査工程を行った結果、敷粉塗布量が少ないと判定されたときは、再度、敷粉を塗布する工程と、
を有することを特徴とする敷粉塗布量の検査方法。
【請求項６】
前記敷粉が窒化硼素、前記セラミックス成形体が窒化珪素成形体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の敷粉塗布量の検査方法。
【請求項７】
請求項３に記載の敷粉塗布量の検査方法を行う工程の後、敷粉塗布量が適正範囲と認定された敷粉塗布層を有するセラミックス成形体を焼結する工程を有することを特徴とするセラミックス基板の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の敷粉塗布量の検査方法を行う工程の後、敷粉塗布量が適正範囲と認定された敷粉塗布層を有するセラミックス成形体を焼結する工程を有することを特徴とするセラミックス基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
後述する実施形態は、おおむね、敷粉塗布量の検査方法およびそれを用いたセラミックス基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
セラミックス基板は、半導体素子を搭載する回路基板に用いられている。セラミックス基板は、窒化珪素基板、窒化アルミニウム基板、酸化アルミニウム基板、酸化ジルコニウム基板、アルジル基板など様々なものが用いられている。アルジル基板とは、酸化ジルコニウムと酸化アルミニウムを混合したものである。
セラミックス基板の製造工程は、原料混合工程、成型工程、脱脂工程、焼結工程、を有している。原料混合工程は、原料粉末と有機バインダを混合し、原料ペーストを調製する工程である。成型工程は、原料ペーストからシート状成形体を調製する工程である。脱脂工程は、シート状成形体からバインダを除去する工程である。焼結工程は、脱脂後のシート状成形体を焼結する工程である。シート状成形体は、所定のサイズに切断加工した後、脱脂工程や焼結工程が行われていた。焼結工程では、製造効率を上げるために、シート状成形体を積層して行われている。シート状成形体の積層には、敷粉が用いられている。敷粉を用いることにより、シート状成形体同士が接合してしまうのを防ぐことができる。
例えば、特許第５３３９２１４号公報（特許文献１）では、敷粉の粒径や塗布量を制御している。敷粉の塗布量などを制御することにより、セラミックス基板表面のうねりを小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５３３９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように敷粉の塗布量を制御することにより、セラミックス基板表面のうねりを小さくすることができる。しかしながら、処理量が増えると、歩留まりが低下する現象が起きていた。この原因を追究したところ、セラミックス成形体上の敷粉の塗布量のばらつきに原因があることが分かった。
セラミックス成形体はドクターブレード法などを用いたシート成形法が適用されている。セラミックス成形体の表面は微小な凹凸が形成される。微小な凹凸に応じて敷粉が堆積していく。これにより、セラミックス成形体上の敷粉の塗布量のばらつきが生じていた。このばらつきを把握する測定方法がなく、ばらつきの程度を十分に把握できずにいた。
実施形態はこのような課題に取り組むためのものであり、敷粉塗布量の検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に敷粉塗布量の検査方法は、敷粉を塗布した敷粉塗布層を有するセラミックス部材に対し、セラミックス成形体の表面方向からレーザ顕微鏡を用いてセラミックス部材上の敷粉塗布層の体積を測定する第１測定工程と、第１測定工程で得られた敷粉塗布層の体積から予め定められたオフセット値を引く工程、オフセット値を引いた値から最大高さ値までを積分する工程と、前記オフセット値を引く工程と前記積分する工程を複数個所行う工程、を有することを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
敷粉の塗布方法の一例を示す図。
実施形態にかかる第１測定工程の一例を示す図。
実施形態にかかるオフセット領域の一例を示す図。
実施形態にかかるセラミックス基板の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態に敷粉塗布量の検査方法は、敷粉を塗布した敷粉塗布層を有するセラミックス部材に対し、セラミックス成形体の表面方向からレーザ顕微鏡を用いてセラミックス部材上の敷粉塗布層の体積を測定する第１測定工程と、第１測定工程で得られた敷粉塗布層の体積から予め定められたオフセット値を引く工程、オフセット値を引いた値から最大高さ値までを積分する工程と、前記オフセット値を引く工程と前記積分する工程を複数個所行う工程、を有することを特徴とするものである。
敷粉を塗布した敷粉塗布層を有するセラミックス部材とは、セラミックス基板またはセラミックス成形体のいずれか１種である。セラミックス基板はセラミックス焼結体のことである。以下、セラミックス成形体を例に説明する。
図１に敷粉の塗布方法の一例を示した。図中、符号１はセラミックス成形体、符号２は敷粉噴射ノズル、符号３は敷粉、である。敷粉噴射ノズルのことを単に噴射ノズルと呼ぶこともある。図１は噴射ノズル２から敷粉３を噴射して、セラミックス成形体１上に敷粉３を塗布するものである。また、セラミックス成形体１は、長尺のシート成形体であってもよい。ドクターブレード法により作製したセラミックス成形体１は長尺のシート成形体となる。長尺のシート成形体を搬送しながら、敷粉を塗布することにより量産性を向上させることができる。敷粉を塗布した敷粉塗布層を有するセラミックス成形体は、噴射ノズルを用いた方法に限られるものではなく、刷毛やブラシなどを用いた方法であってもよい。
【０００８】
上記工程により、敷粉塗布層を有するセラミックス成形体を用意する。次に、セラミックス成形体の表面方向からレーザ顕微鏡を用いてセラミックス成形体上の敷粉塗布層の体積を測定する第１測定工程を行う。図２に、第１測定工程の一例を示した。図中、符号１はセラミックス成形体、符号３は敷粉、符号４は敷粉塗布層、符号５はレーザ顕微鏡、である。
セラミックス成形体１表面に敷粉塗布層４が形成されている。セラミックス成形体１の表面方向とは、セラミックス成形体１表面に略垂直な方向である。略垂直方向とは８０°以上１００°以下の範囲内である。また、レーザ顕微鏡５の測定は垂直（９０°）方向から行うことが好ましい。レーザ顕微鏡５で得られた三次元画像から敷粉塗布層４の体積を求めることができる。
【０００９】
レーザ顕微鏡はキーエンス社ＶＫ－Ｘ１０００シリーズまたはそれと同等以上の性能を有するものを用いるものとする。また、解析ソフトはＶＫ－Ｘ１０００シリーズに装備されているマルチファイル解析アプリケーションを用いるものとする。また、一度の測定視野は２ｍｍ×２．６ｍｍが推奨される。測定視野は任意であるものの、測定視野が狭いと敷粉塗布量の平均値を示さない可能性がある。また、測定視野が広いと、平均値は求められるものの、測定回数が増える可能性がある。
【００１０】
次に、第１測定工程で得られた敷粉塗布層の体積から予め定められたオフセット値を引く工程を行う。オフセット値とは、測定値に一律に生じる誤差を取り除くため、基準からのズレを相殺する補正値のことである。
図３にオフセット値の概念を示した。図中、符号１はセラミックス成形体、符号４は敷粉塗布層、符号６はオフセット領域、符号７は積分範囲、である。
オフセット領域６は、敷粉３の少なくとも一部がセラミックス成形体１に埋まっている領域である。セラミックス成形体１はセラミックス粉末とバインダなどを混合して成形したものである。セラミックス成形体１は、柔軟性がある。敷粉３を塗布する工程で、セラミックス成形体１表面に直接接する敷粉３は、その一部がセラミックス成形体１にめり込む。セラミックス成形体１表面に埋まった敷粉３の最も高い個所までがオフセット領域６となる。オフセット領域６の体積がオフセット値となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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