JPH04334803A

JPH04334803A - 導体ペースト組成物およびセラミックス基板

Info

Publication number: JPH04334803A
Application number: JP13546191A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nishihara; 芳幸西原
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1992-11-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセラミックス多層基板の
最上層の使用に適した導体ペースト組成物等に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】セラミックス多層基板の製造方法は、従
来から多数提案されており、その中でもアルミナ多層基
板やガラスセラミックス多層基板などは、一部実用化さ
れている。しかしこれらはグリーンシートで多層化し一
括焼成するため、グリーンシートの焼成収縮による寸法
精度の低下が問題となっている。このような問題点を解
決するため近年、セラミックス焼結基板にガラスセラミ
ックスのグリーンシートを張りつけ一括焼成させる方法
が提案されてきた。このようにして製造されたものをＣ
ＣＳ基板という。

【０００３】この場合、最上層はグリーンシート上に導
体ペーストを形成する。このＣＣＳ基板では、該グリー
ンシートが上記セラミックス焼結基板上に接着されて焼
成されるため、焼成時の横方向の収縮が起こらない。こ
のため従来のアルミナ用導体ペーストではこの導体ペー
ストのみが収縮し、導体周辺にクラックが入り密着強度
が低下し使用できない。また、従来のグリーンシート多
層用導体ペーストでは、ガラス粉末等で収縮率調整を行
っても半田濡れ性を大きく損なうため使用できない。従
って、これらの理由により、最上層に適した導体ができ
ないとともに、導体パターンの微細化等に支障があった
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決し、ガラスセラミックス上で良好な半田濡れ性、及び
密着強度を得る導体ペースト組成物を提供することを目
的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、無機成分が重量％表示で
銅８０〜９９．９、モリブデン０．１〜１０、酸化剤０
〜１０、耐火物フィラー０〜５、ガラス粉末０〜１０か
らなる導体ペースト組成物等を提供するものである。

【０００６】本発明の導体ペースト組成物は、無機成分
及び有機バインダー成分より成り、詳細を以下に示す。

【０００７】その無機成分は銅、金属モリブデン（Ｍｏ
）及びその他添加物である。銅　　　　　　　　　　　　　　８０〜９９．９重量％
金属Ｍｏ　　　　　　　　０．１〜１０重量％酸化剤　
　　　　　　　　　０〜１０重量％耐火物フィラー　　
０〜５重量％ガラス粉末　　　　　　０〜１０重量％

【０００８】か
かる銅は粉末として含有され、抵抗値の低い良好な導体
特性をえるためには無機成分全体の８０〜９９．９重量
％であることが好ましく、望ましくは８５〜９９．８重
量％で、特に望ましくは９０〜９９．７重量％である。粉末の粒径はペースト時の印刷性及び焼成時の焼結性の
点から０．２〜５．０ミクロンであることが好ましい。

【０００９】かかる金属Ｍｏは粉末として含有され、そ
の添加量は少なすぎると半田濡れ性及び密着強度が低下
し、また多すぎると焼結性が低下し抵抗値が上昇するた
め、無機成分全体の０．１〜１０重量％であることが好
ましく、望ましくは０．２〜８重量％で、特に望ましく
は０．３〜５重量％である。また、この粉末の粒径は、
本発明の導体ペースト中での分散性及び印刷性の点から
０．１〜５．０ミクロンであることが好ましい。

【００１０】その他有機バインダー分解のための酸化剤
として、Ｂｉ２　Ｏ３　、ＣｅＯ２　、ＰｂＯ等の酸化
物を一種または二種以上を同時に用いることができる。これらは脱バインダー性向上のため用いるが、その添加
量は多すぎると導体が酸化するため、かかる酸化物全体
で固形分全体の０〜１０重量％の範囲内が好ましい。１
０重量％以上であると導体の電気抵抗が増加し、望まし
くない。これらは粉末として用い、その粒径は０．１〜
５．０ミクロンであることが好ましい。

【００１１】更に別の添加物として耐火物フィラーであ
るアルミナ（Ａｌ２　Ｏ３　）、シリカ（ＳｉＯ２　）
、ジルコニア（ＺｒＯ２　）、ジルコン（ＺｒＳｉＯ４
　）等を用いることができる。これらは導体とセラミッ
クス基板の密着強度の向上のため用いるが、その添加量
は多すぎると半田濡れ性の低下や導体が焼結しにくくな
るため、かかるフィラー全体で無機成分全体の０〜５重
量％の範囲内で用いることが好ましい。これらは粉末と
して用い、その粒径としては０．１〜５．０ミクロンで
あることが好ましい。

【００１２】更に別の添加物としてガラス粉末を用いる
ことができる。これらはセラミックス基板と導体の密着
強度の向上のために用いるが、その添加量は多すぎると
半田濡れ性が低下するため、無機成分の０〜１０重量％
の範囲内で用いることが好ましい。粉末の粒径としては
０．１〜５．０ミクロンであることが望ましい。

【００１３】

【実施例】表１の上段に示されるガラス粉末を常法によ
り製造した。次いで同表の下段に示されるフィラーと上
記ガラス粉末を混合し組成物を得た。次いでこれに有機
バインダーとしてポリビニールブチラール、可塑剤とし
てフタル酸ジオクチル及びポリエチレングリコール、溶
剤としてトルエン及びアルコールを添加し混練して粘度
１万〜３万ｃｐｓのペーストを約０．２ｍｍ厚のシート
にした後６０〜８０℃で約２時間乾燥し絶縁体用のグリ
ーンシートを得た。

【００１４】次いで表３〜５に示される実施例たる試料
番号１〜２３の導体ペースト組成について、まず固形分
について混合し組成物を得た。なお試料番号１〜２３の
導体ペーストに用いるガラス粉末は表２に示される組成
を常法により製造したものを使用した。次いでこれに有
機バインダーとしてエチルセルロース、溶剤としてα−
テルピネオールから成る有機ビヒクルを添加し混練して
粘度５万〜２０万ｃｐｓの最上層の導体ペーストを得た
。これとは別に中層用の導体ペーストも作成した。

【００１５】上記グリーンシート２枚のそれぞれ片面に
別々に、上記最上層、中層用導体ペーストをスクリーン
印刷により２０〜２５ミクロンの膜厚で形成した。

【００１６】該グリーンシートのうち、片面に中層用の
導体用ペーストを印刷済のもの（ｓｈｍ）と上記導体ペ
ーストを印刷済みのもの（ｓｈｔ）を各２枚ずつ２組用
意し、焼成後のアルミナ基板の両面にｓｈｍ，ｓｈｔの
順に印刷面がそれぞれ外側に向くように両面各２層で積
層し、７０℃、１００ｋｇ／ｃｍ２で熱圧着した。次い
でこのシートを最高温度９００℃、ピーク時間１０分、
酸素濃度５ｐｐｍ、流量２０リットル／ｍｉｎの窒素雰
囲気中で焼成し、ＣＣＳ基板であるセラミックス多層基
板を製造した。

【００１７】このＣＣＳ基板の上部に形成した導体につ
いて、密着強度、半田濡れ性について下記の条件で評価
した。＜密着強度＞２ｍｍ□パターンに０．８ｍｍ径の軟銅線
を半田付けし、パターンエッジ部で直角上方に曲げピー
ル強度試験により判定した。

【００１８】＜半田濡れ性＞１０ｍｍ□パターンに２０
０ｍｇの半田ボールをのせて２３０℃で３０秒加熱して
半田の広がりにより判定した。なお、表３中、Ａは最良
品、Ｂは良品、Ｃは使用可能品、Ｄは不良品である。

【００１９】＜抵抗値＞３００ミクロンラインにより導
体の抵抗値を測定した。表３〜４の試料番号１〜１４に
実施例を、また表４〜５の試料番号１５〜２３に比較例
を記した。なお、表１〜５の組成の単位は、重量％であ
る。また、本発明の導体ペースト組成物が使用されるＣ
ＣＳ基板は実施例に限定されない。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】

【表５】

【００２５】

【発明の効果】本発明により、半田濡れ性、セラミック
ス基板との密着強度に優れ、低抵抗のセラミックス基板
用最上層に適した導体が可能となる。特に本発明の導体
ペーストをＣＣＳ基板に使用することによって、微細な
導体ペーストを形成することができ、回路基板の集積化
に寄与できるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機成分が重量％表示で銅８０〜９９．９
、モリブデン０．１〜１０、酸化剤０〜１０、耐火物フ
ィラー０〜５、ガラス粉末０〜１０からなる導体ペース
ト組成物。
【請求項２】請求項１の導体ペースト組成物を使用し、
焼成されたセラミックス多層基板。