JP2000049431A - Ceramic circuit board - Google Patents

Ceramic circuit board

Info

Publication number
JP2000049431A
JP2000049431A JP21516598A JP21516598A JP2000049431A JP 2000049431 A JP2000049431 A JP 2000049431A JP 21516598 A JP21516598 A JP 21516598A JP 21516598 A JP21516598 A JP 21516598A JP 2000049431 A JP2000049431 A JP 2000049431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
surface wiring
wiring
ceramic
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21516598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Sakanoue
聡浩 坂ノ上
Katsunori Ejima
勝則 江島
Sosuke Okuda
宗典 屋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP21516598A priority Critical patent/JP2000049431A/en
Publication of JP2000049431A publication Critical patent/JP2000049431A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic circuit board for improving solder wettability for surface wiring, reducing degradation in reliability of conductor adhesion strength, and reducing a base body bend even at the time of forming the surface layer wiring of an Ag-based material on a base body composed of a glass- ceramic material. SOLUTION: This board is constituted by forming plural dielectric materials composed of a glass component and a ceramic component on the base body 1 by the simultaneous calcination of the Ag-based surface layer wiring 2 and the base body 1. In this case, the surface layer wiring 2 contains 0.2-1.0 wt.% of V2O5 and 0.1-1.5 wt.% of MoO3 to the Ag-based conductor material 100 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス−セラミッ
ク材料からなる基体またはガラス−セラミック材料から
なる誘電体層と内部配線となる導体膜とを積層した多層
の基体上に、表面配線となる導体を一体的に焼結したセ
ラミック回路基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate made of glass-ceramic material or a multi-layered substrate in which a dielectric layer made of glass-ceramic material and a conductor film serving as internal wiring are laminated on a substrate serving as surface wiring. And a ceramic circuit board obtained by integrally sintering.

【0002】[0002]

【従来の技術】AgもしくはAgを主成分とする導体材
料(以下、Ag系導体材料)の表面配線を基体と一体的
に焼成したセラミック回路基板の基体材料は、Ag系の
表面配線の融点を考慮して、例えば絶縁体をアルミナ等
の無機物フィラー成分と、ガラス成分とから構成されて
おり、基体の焼成温度が800〜1000℃となってい
る。
2. Description of the Related Art A substrate material of a ceramic circuit board obtained by integrally firing a surface wiring of Ag or a conductor material containing Ag as a main component (hereinafter referred to as an Ag-based conductor material) with a substrate has a melting point of the Ag-based surface wiring. Considering this, for example, the insulator is composed of an inorganic filler component such as alumina and a glass component, and the firing temperature of the base is 800 to 1000 ° C.

【0003】表面配線と基体との接着強度を向上させる
ために、Bi2 3 や鉛系ガラス成分を添加することが
知られている。
It is known to add Bi 2 O 3 or a lead-based glass component in order to improve the adhesive strength between the surface wiring and the substrate.

【0004】さらに、ガラス−セラミック材料からなる
基体上に表面配線となる導体を一体的に焼結する場合、
表面配線に要求される特性は、(1)半田によく濡れる
こと、(2)接着強度が高いこと、(3)基体の反り変
形の無いことなどが挙げられる。
Further, when a conductor to be a surface wiring is integrally sintered on a base made of a glass-ceramic material,
The characteristics required for the surface wiring include (1) good wettability with solder, (2) high adhesive strength, and (3) no warpage of the base.

【0005】このため、本出願人は、先に、表面配線に
は、Ag系導体材料に、少なくともV2 5 を0.2〜
1.0wt%含有し、さらに有機ビヒクル成分からなる
導電性ペーストを印刷・乾燥し、形成することを提案し
た。
[0005] For this reason, the applicant of the present invention has previously proposed that at least V 2 O 5 be added to the surface wiring in an Ag-based conductor material in the range of 0.2 to 0.2.
It was proposed to print and dry a conductive paste containing 1.0 wt% and further comprising an organic vehicle component to form a conductive paste.

【0006】このとき、表面配線の初期強度は1.5k
gf/2mm□以上、高温(150℃)エージング試験
や温度サイクル(−40℃〜125℃、各30分)試験
後の接着強度が1kgf/2mm□以上となり、また、
半田濡れ性も良好なものとなる。
At this time, the initial strength of the surface wiring is 1.5 k.
gf / 2mm □ or more, the adhesive strength after a high temperature (150 ° C) aging test or a temperature cycle (-40 ° C to 125 ° C, 30 minutes each) test becomes 1kgf / 2mm □ or more.
Solder wettability is also good.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
基体上に表面配線となる導体膜を、10mm□以上の広
い面積で形成すると、導体と基板との収縮挙動の差が顕
著となり、基板が反り易いという問題点があった。
However, when a conductor film serving as a surface wiring is formed on the above-described base with a large area of 10 mm □ or more, the difference in shrinkage behavior between the conductor and the substrate becomes remarkable, and the substrate is warped. There was a problem that it was easy.

【0008】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、ガラス−セラミック材料か
らなる基体上にAg系材料の表層配線を形成しても、表
面配線の半田濡れ性が良好で、導体接着強度の信頼性の
劣化が少なく、且つ基板反りが発生することのないセラ
ミック回路基板を提供するものである。
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and has as its object to form a surface wiring of an Ag-based material on a substrate made of a glass-ceramic material. An object of the present invention is to provide a ceramic circuit board which has good solder wettability, has little deterioration in the reliability of the conductor bonding strength, and does not cause substrate warpage.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス成分と
セラミック成分とから成る基体上に、表層配線を被着形
成して成るセラミック回路基板であって、前記表層配線
は、AgもしくはAgを主成分とする導体材料100w
t%に対して、0.2〜1.0wt%のV2 5 及び
0.1〜1.5wt%のMoO3 を含有させて形成した
ことを特徴とするセラミック回路基板である。
According to the present invention, there is provided a ceramic circuit board comprising a substrate made of a glass component and a ceramic component, and a surface wiring formed on the substrate, wherein the surface wiring is made of Ag or Ag. Conductive material 100w as main component
relative t%, a ceramic circuit board, characterized in that which is formed by containing V 2 O 5 and MoO 3 in 0.1~1.5Wt% of 0.2~1.0wt%.

【0010】上述のAg系導体材料に添加するV2 5
は、基体と表面配線との接着強度を高めるものであり、
例えば、V2 5 が0.2wt%未満では、接着強度向
上の効果が無く、1.0wt%を越えると、添加物であ
るV2 5 が過剰となり、表面配線のはんだ濡れ性が劣
化する。
V 2 O 5 added to the above-mentioned Ag-based conductor material
Is to increase the adhesive strength between the substrate and the surface wiring,
For example, if V 2 O 5 is less than 0.2 wt%, there is no effect of improving the adhesive strength, and if it exceeds 1.0 wt%, the additive V 2 O 5 becomes excessive and the solder wettability of the surface wiring deteriorates. I do.

【0011】また、Ag系導体材料に添加するMoO3
は、主に、表面配線と基体との収縮挙動を近似させるも
のであり、例えば、MoO3 が0.2wt%未満ではA
g粉末への焼結の抑制効が少なく、その結果、表面配線
層側に凸に湾曲した基体の反りが大きくなる。また、M
oO3 が1.5wt%以上ではAg粉末への焼結の抑制
効が大きく、逆に基体側に凸に基体の反りが大きくな
る。
Further, MoO 3 added to an Ag-based conductor material
Mainly approximates the shrinkage behavior between the surface wiring and the base. For example, when MoO 3 is less than 0.2 wt%, A
The effect of suppressing the sintering of the g powder is small, and as a result, the warpage of the base that is convexly curved toward the surface wiring layer is increased. Also, M
When oO 3 is 1.5 wt% or more, the effect of suppressing sintering to the Ag powder is large, and conversely, the warpage of the base increases toward the base.

【0012】[0012]

【作用】以上のように、基体(積層体)となるガラス−
セラミック材料と一体的に焼成する表層配線となる銀も
しくは銀合金からなる導体膜を形成する金属ぺーストに
2 5 を0.2〜1wt%(金属粉末に対し)含むこ
とにより、基体側のガラス成分を焼成過程で導体側へ毛
細管現象で吸い上げ、結晶化を促すことで、基体と表面
配線との接着強度を向上させる。
As described above, the glass serving as the substrate (laminated body)
A metal paste forming a conductor film made of silver or a silver alloy, which becomes a surface wiring which is fired integrally with a ceramic material, contains V 2 O 5 in an amount of 0.2 to 1 wt% (relative to the metal powder) to the substrate side. The glass component is sucked up to the conductor side by a capillary phenomenon in the firing process to promote crystallization, thereby improving the adhesive strength between the substrate and the surface wiring.

【0013】さらにMoO3 を添加することで、表面配
線の焼結開始を抑制し、基体反りを低減し、しかも、基
体と表面配線との接着強度の劣化も抑えることができ
る。
Further, by adding MoO 3 , the start of sintering of the surface wiring can be suppressed, the warpage of the base can be reduced, and the deterioration of the adhesive strength between the base and the surface wiring can be suppressed.

【0014】従って、焼成後の表面配線の半田濡れ性の
良好で接着強度の信頼性が高く、10mm□以上の表層
パターンを有する基体であっても、基体反りの少ないセ
ラミック回路基板となる。
Therefore, even if the substrate has a surface wiring pattern of 10 mm square or more, the ceramic circuit substrate has a small warpage even if the surface wiring after firing has good solder wettability and high reliability of adhesive strength.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の図面に基づいて説
明する。図1は本発明の多層構造のセラミック回路基板
の断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a ceramic circuit board having a multilayer structure according to the present invention.

【0016】図1において、10はセラミック回路基板
であり、1a〜1dはガラス−セラミック材料から成る
低温焼成が可能な誘電体層であり、3は内部配線であ
り、4はビアホール導体であり、1は、この誘電体層1
a〜1dと内部配線3とが積層し、ビアホール導体4を
有する積層体(以下、基体という)であり、2は、基体
1の表面に形成された表面配線2である。尚、この表面
配線2上には必要に応じて、半田6を介して電子部品5
が搭載されている。
In FIG. 1, 10 is a ceramic circuit board, 1a to 1d are dielectric layers made of a glass-ceramic material, which can be fired at a low temperature, 3 is an internal wiring, 4 is a via-hole conductor, 1 is the dielectric layer 1
a to 1d and the internal wiring 3 are laminated to each other and have a via-hole conductor 4 (hereinafter, referred to as a base). Reference numeral 2 denotes a surface wiring 2 formed on the surface of the base 1. The electronic component 5 may be provided on the surface wiring 2 via solder 6 as necessary.
Is installed.

【0017】基体1は、例えば4層のガラス−セラミッ
ク材料から誘電体層1a〜1dから成り、その層間に
は、所定回路を内部配線3が配置されている。
The base 1 is composed of, for example, four layers of glass-ceramic materials and dielectric layers 1a to 1d, between which an internal wiring 3 for a predetermined circuit is arranged.

【0018】また、各誘電体層1a〜1dには、その厚
み方向に内部配線3間を接続するため、また内部配線3
と表層配線2とを接続するためのビアホール導体4が形
成されている。
Each of the dielectric layers 1a to 1d is connected to the internal wiring 3 in the thickness direction thereof.
A via-hole conductor 4 for connecting to the surface wiring 2 is formed.

【0019】上述の誘電体層1a〜1dは、無機物フィ
ラーであるセラミック材料と結晶化ガラス成分とから成
っている。
The above-mentioned dielectric layers 1a to 1d are composed of a ceramic material as an inorganic filler and a crystallized glass component.

【0020】セラミック材料としては、クリストバライ
ト、石英、コランダム(αアルミナ)、ムライト、ジル
コニア、コージェライト等が例示でき、1種または複数
種類を含むものであり、総称してセラミック材料とい
う。このセラミック材料の平均粒径は1.0〜6.0μ
mが好ましい。
Examples of the ceramic material include cristobalite, quartz, corundum (α-alumina), mullite, zirconia, cordierite, and the like, and include one or more types. The average particle size of this ceramic material is 1.0-6.0μ.
m is preferred.

【0021】結晶化ガラス材料は、複数の金属酸化物を
含むガラスフリットであり、800〜1000℃で焼成
した際に、コージェライト、ムライト、アノーサイト、
セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ド
ロマイト、ペタライト、オオスミライト及びその置換誘
導体の結晶を少なくとも1種析出するものがあげられ、
この結晶化ガラス材料の平均粒径は、1.0〜5.0μ
mが好ましい。
[0021] The crystallized glass material is a glass frit containing a plurality of metal oxides, and when fired at 800 to 1000 ° C, cordierite, mullite, anorthite,
Those that precipitate at least one type of crystal of Celsian, spinel, garnite, willemite, dolomite, petalite, osmillite and substituted derivatives thereof,
The average particle size of the crystallized glass material is 1.0 to 5.0 μm.
m is preferred.

【0022】また、セラミック材料とガラス材料の構成
比率は、セラミック材料が10wt%〜60wt%、好
ましくは、30wt%〜50wt%、ガラス材料が90
wt%〜40wt%、好ましくは、70wt%〜50w
t%である。
The composition ratio between the ceramic material and the glass material is 10 wt% to 60 wt%, preferably 30 wt% to 50 wt%, and 90 wt% for the glass material.
wt% to 40 wt%, preferably 70 wt% to 50 w
t%.

【0023】ここで、セラミック材料が10wt%未
満、且つガラス材料が90wt%以上であれば絶縁層に
ガラス質が増加し過ぎ、絶縁層の強度からして不適切で
あり、また、セラミック材料が60wt%を超え、且つ
ガラス材料が40wt%未満となると、焼成後の基体緻
密性が損なわれる。
Here, if the ceramic material content is less than 10 wt% and the glass material content is 90 wt% or more, the glass quality of the insulating layer is excessively increased, which is inappropriate due to the strength of the insulating layer. If the content exceeds 60 wt% and the glass material content is less than 40 wt%, the compactness of the substrate after firing is impaired.

【0024】この誘電体層1a〜1eの厚みは、例えば
100〜300μm程度である。
The thickness of the dielectric layers 1a to 1e is, for example, about 100 to 300 μm.

【0025】内部配線3は、Ag系(Ag単体、Agを
主成分とするAg合金、例えばAg−Pd、Ag−Pt
など)導体を主成分とする導体膜からなり、内部配線3
の厚みは8〜15μm程度である。この内部配線3は、
所定回路網を形成したり、容量成分を形成するコンデン
サ電極やインダクタ成分を形成するインダクタ導体とな
ったりする。
The internal wiring 3 is made of an Ag-based material (Ag alone, an Ag alloy containing Ag as a main component, for example, Ag-Pd, Ag-Pt
Etc.) It consists of a conductor film whose main component is a conductor, and the internal wiring 3
Has a thickness of about 8 to 15 μm. This internal wiring 3
It forms a predetermined circuit network, or serves as a capacitor electrode forming a capacitance component and an inductor conductor forming an inductor component.

【0026】ビアホール導体4は、Ag系(Ag単体、
Agを主成分とするAg合金、例えばAg−Pd、Ag
−Ptなど)を主成分とする導体からなり、ビアホール
導体4の直径は任意な値とすることができる。このビア
ホール導体4は、Ag系材料、β石英、所定酸化物を含
んで構成されている。
The via-hole conductor 4 is made of an Ag-based material (Ag alone,
Ag alloy containing Ag as a main component, for example, Ag-Pd, Ag
-Pt) as a main component, and the diameter of the via-hole conductor 4 can be an arbitrary value. The via-hole conductor 4 includes an Ag-based material, β-quartz, and a predetermined oxide.

【0027】表面配線2は、Ag系(Ag単体、Agを
主成分とするAg合金、例えばAg−Pd、Ag−Pt
など)導体材料を主成分として、さらに、Ag系導体材
料100wt%に対して、0.2〜1.0wt%のV2
5 及び0.1〜1.5wt%のMoO3 を含有した導
体膜から構成されないる。この表面配線2は、ガラス−
セラミック材料から成る基体1と同時焼成により形成さ
れる。そして、この表面配線2は、主に基体1の表面で
所定回路配線を構成するとともに、半田6を介して接合
される電子部品5の接続パッドとなったり、また、厚膜
抵抗膜、厚膜コンデンサ素子の端子電極となり、誘電体
層1aから露出するビアホール導体4を介して内部配線
3と接続する。
The surface wiring 2 is made of an Ag-based material (Ag alone, an Ag alloy containing Ag as a main component, for example, Ag-Pd, Ag-Pt).
Etc.) A conductor material as a main component, and 0.2 to 1.0 wt% of V 2 with respect to 100 wt% of an Ag-based conductor material.
And a is composed of a conductive film containing O 5 and MoO 3 in 0.1~1.5wt%. This surface wiring 2 is made of glass-
It is formed by co-firing with the substrate 1 made of a ceramic material. The surface wiring 2 mainly forms a predetermined circuit wiring on the surface of the base 1, serves as a connection pad for the electronic component 5 joined via the solder 6, and also serves as a thick-film resistive film, a thick-film It becomes a terminal electrode of the capacitor element and is connected to the internal wiring 3 via the via-hole conductor 4 exposed from the dielectric layer 1a.

【0028】尚、電子部品6は、積層セラミックコンデ
ンサやチップ抵抗器などのチップ状電子部品やその他発
振装置やトランジスなどがれ例示でき、表面配線2に半
田を介して接続されている。
The electronic component 6 can be exemplified by a chip-shaped electronic component such as a multilayer ceramic capacitor or a chip resistor, an oscillator, a transistor, or the like, and is connected to the surface wiring 2 via solder.

【0029】上述の回路基板の製造方法について説明す
る。
A method for manufacturing the above-described circuit board will be described.

【0030】まず、誘電体層1a〜1dとなるガラス−
セラミックのグリーンシートを作成する。例えば、グリ
ーンシートは、例えば、SiO2 −Al2 3 −B2
3 −ZnO−MgO−PbOなどのガラス粉末と、例え
ばアルミナセラミック粉末の無機物フィラーと、例えば
アルキルメタクリレート等の有機バインダーと、例えば
DBP等の可塑剤と、例えばトルエン等の有機溶剤とを
混合し、ボールミルで48時間混練してスラリーを作成
する。尚、セラミック粉末、結晶化ガラスとなるガラス
粉末の混合比率は、セラミック粉末45wt%、ガラス
粉末55wt%とした。そして、このスラリーをドクタ
ーブレード法などによりテープ成形を行い、所定寸法に
切断してグリーンシートを作成する。
First, the glass which becomes the dielectric layers 1a to 1d
Make a ceramic green sheet. For example, the green sheet is, for example, SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O
A glass powder such as 3- ZnO-MgO-PbO, an inorganic filler such as alumina ceramic powder, an organic binder such as alkyl methacrylate, a plasticizer such as DBP, and an organic solvent such as toluene are mixed. The mixture is kneaded with a ball mill for 48 hours to prepare a slurry. The mixing ratio of the ceramic powder and the glass powder to be crystallized glass was 45 wt% for the ceramic powder and 55 wt% for the glass powder. Then, the slurry is tape-formed by a doctor blade method or the like, and cut into a predetermined size to form a green sheet.

【0031】次に、内部配線3どうしを接続したり、内
部配線3と表面配線2とを接続したりするビアホール導
体4が形成される貫通孔を、各グリーンシートの所定の
位置にパンチング等により穿設する。
Next, a through-hole in which a via-hole conductor 4 for connecting the internal wirings 3 and connecting the internal wiring 3 and the surface wiring 2 is formed is punched at a predetermined position of each green sheet by punching or the like. Drill.

【0032】次に、ビアホール導体4となる導体をビア
ホール導体用導電性ペーストで上述の貫通孔に充填する
とともに、内部配線3となる導体膜を内部配線用導電性
ペーストで所定形状に印刷・形成する。
Next, the conductor to be the via-hole conductor 4 is filled in the above-mentioned through hole with the conductive paste for the via-hole conductor, and the conductor film to be the internal wiring 3 is printed and formed in a predetermined shape with the conductive paste for the internal wiring. I do.

【0033】尚、内部配線3となる導電性ペーストは、
例えば、所定量のAg粉末等の金属粉末と、必要に応じ
て例えば所定量のホウケイ酸系低融点ガラスと、例えば
エチルセルロース等の有機バインダーと、例えば2.
2.4−トリメチル−1.3−ペンタジオールモノイソ
ブチレート等の有機溶剤を混合し、3本ロールミルで混
練して作成し、ビアホール導体4となる導電性ペースト
は、例えば、所定量のAg粉末等の金属粉末と、β石英
ガラスと、必要に応じて例えば所定量のホウケイ酸系低
融点ガラスと、例えばエチルセルロース等の有機バイン
ダーと、例えば2.2.4−トリメチル−1.3−ペン
タジオールモノイソブチレート等の有機溶剤を混合し、
3本ロールミルで混練して作成する。
The conductive paste that becomes the internal wiring 3 is as follows.
For example, a predetermined amount of metal powder such as Ag powder, if necessary, for example, a predetermined amount of borosilicate low-melting glass, and an organic binder such as ethyl cellulose.
An organic solvent, such as 2.4-trimethyl-1.3-pentadiol monoisobutyrate, is mixed and kneaded with a three-roll mill, and the conductive paste to be the via-hole conductor 4 is, for example, a predetermined amount of Ag. Metal powder such as powder, β-quartz glass, and if necessary, for example, a predetermined amount of a low-melting borosilicate glass, an organic binder such as ethyl cellulose, and 2.2.4-trimethyl-1.3-pentane, for example. Mix an organic solvent such as diol monoisobutyrate,
It is made by kneading with a three-roll mill.

【0034】具体的には、誘電体層1a〜1dとなるグ
リーンシートの貫通孔に、ビアホール導体用導電性ペー
ストを用いて導体材料を印刷充填する。次いで、誘電体
層1b〜1dとなるグリーンシートの一方主面に、内部
配線用導電性ペーストを用いて、所定形状の内部配線3
となる導体膜を印刷形成する。
Specifically, a conductive material is printed and filled into the through holes of the green sheets to be the dielectric layers 1a to 1d using a conductive paste for via-hole conductors. Then, the inner wiring 3 having a predetermined shape is formed on one main surface of the green sheet to be the dielectric layers 1b to 1d by using a conductive paste for the inner wiring.
A conductive film to be formed is formed by printing.

【0035】次に、誘電体層1aとなるグリーンシート
の一方主面に、表面配線2となる導電膜を、表面配線用
導電性ペーストの印刷により形成する。
Next, a conductive film to be the surface wiring 2 is formed on one main surface of the green sheet to be the dielectric layer 1a by printing a conductive paste for the surface wiring.

【0036】ここで、表面配線用導電性ペーストは、例
えば、所定量のAg粉末、Pt粉末、V2 5 粉末、M
oO3 粉末と、例えばエチルセルロース等の有機バイン
ダーと、例えば2.2.4−トリメチル−1.3−ペン
タジオールモノイソブチレート等の有機溶剤を混合し、
3本ロールミルで混練して作成する。
Here, the conductive paste for surface wiring is, for example, a predetermined amount of Ag powder, Pt powder, V 2 O 5 powder,
oO 3 powder, an organic binder such as ethyl cellulose, and an organic solvent such as 2.2.4-trimethyl-1.3-pentadiol monoisobutyrate are mixed,
It is made by kneading with a three-roll mill.

【0037】尚、V2 5 粉末は、Ag系金属成分(A
g粉末とPt粉末)100wt%に対して、0.2〜
1.0wt%の比率で添加する。また、MoO3 粉末は
同じく0.1〜1.5wt%の比率で添加する。
The V 2 O 5 powder is composed of an Ag-based metal component (A
g powder and Pt powder)
It is added at a ratio of 1.0 wt%. The MoO 3 powder is also added at a ratio of 0.1 to 1.5 wt%.

【0038】このようにして得られたグリーンシート
を、基体1の積層順序に応じて、積層して、未焼成状態
の基体1を形成して、その後一体的に焼成する。具体的
には、焼成処理は、昇温過程で600℃前後までの脱バ
インダー過程と、950℃までの焼成過程とからなる。
脱バインダ過程は概ね600℃以下の温度領域であり、
基体1、内部配線3、ビアホール導体4や表面配線2な
どに含まれている有機成分を焼失させる過程である。ま
た焼成過程は、ピーク温度800〜1000℃、例えば
950℃30分の大気雰囲気、または、中性雰囲気で処
理する。この過程では、基体1においては、セラミック
粉末の粒界にガラス成分を結晶化ガラスの状態で配置さ
せるとともに、内部配線3、ビアホール導体4、表面配
線2においては、Ag成分の成長などにより低抵抗化を
達成するとともに、基体1との強固な接合を達成する。
The green sheets obtained in this manner are laminated according to the lamination order of the substrates 1 to form the unfired substrate 1 and then integrally fired. Specifically, the baking treatment includes a binder removal process up to around 600 ° C. in the temperature raising process and a baking process up to 950 ° C.
The binder removal process is generally performed at a temperature range of 600 ° C. or less.
This is a process of burning off organic components contained in the base 1, the internal wiring 3, the via-hole conductor 4, the surface wiring 2, and the like. In addition, the baking process is performed in an air atmosphere or a neutral atmosphere at a peak temperature of 800 to 1000 ° C., for example, 950 ° C. for 30 minutes. In this process, in the base 1, the glass component is arranged in the state of crystallized glass at the grain boundary of the ceramic powder, and the internal wiring 3, the via-hole conductor 4, and the surface wiring 2 have low resistance due to the growth of the Ag component. And a strong bond with the substrate 1 is achieved.

【0039】その後、焼成された積層体1に、必要に応
じて、表面配線2に接続する厚膜抵抗膜を焼き付けた
り、また、絶縁保護膜を被覆したりして、最後に、各種
電子部品5を半田6により接合する。
Thereafter, the fired laminated body 1 is baked with a thick-film resistive film connected to the surface wiring 2 or covered with an insulating protective film, if necessary. 5 is joined by solder 6.

【0040】具体的には、電子部品5が搭載される表面
配線2上にクリーム状の半田6を塗布し、各種電子部品
5を載置する。これにより、電子部品5はクリーム状の
半田6によって仮保持されることになる。
More specifically, cream-like solder 6 is applied on the surface wiring 2 on which the electronic components 5 are mounted, and various electronic components 5 are mounted. Thus, the electronic component 5 is temporarily held by the creamy solder 6.

【0041】この状態で230℃前後の熱処理を行うリ
フロー炉に投入して、クリーム状の半田を溶融して、徐
冷・硬化して半田6接合を行い、セラミック回路基板が
完成する。
In this state, the solder is put into a reflow furnace for performing a heat treatment at about 230 ° C., the creamy solder is melted, gradually cooled and hardened, and the solder 6 is joined to complete the ceramic circuit board.

【0042】尚、ガラス−セラミック材料を含むスラリ
ーと内部配線となる導電性ペーストとを塗布・印刷を繰
り返し印刷しながら、多層構造の未焼成状態の基体を作
成し、未焼成状態の基体上に、ビアホール導体と表面配
線となる導体膜を形成してもよい(印刷多層方法)。
While repeatedly applying and printing a slurry containing a glass-ceramic material and a conductive paste serving as an internal wiring, a multi-layered unfired substrate is formed, and the unfired substrate is formed on the unfired substrate. Alternatively, a conductor film to be a via-hole conductor and a surface wiring may be formed (printed multilayer method).

【0043】また、裏面側となる誘電体層のグリーンシ
ートの他方主面に、裏面側の表面配線を形成してもよ
く、まり、グリーンシートを一体した後に、裏面側の表
面配線となる導体膜を形成かしても構わない。
A back surface side surface wiring may be formed on the other main surface of the green sheet of the dielectric layer on the back surface side, and after the green sheet is integrated, a conductor serving as the back surface side surface wiring may be formed. A film may be formed.

【0044】さらに、上述のグリーンシートを、複数の
セラミック回路基板が抽出できる大きさにし、積層圧着
後に、分割用溝を形成し、所定処理し、電子部品5を実
装した後、分割用溝に沿って分割処理しても構わない。
Further, the above-mentioned green sheet is sized so that a plurality of ceramic circuit boards can be extracted. After laminating and pressing, a dividing groove is formed, a predetermined process is performed, and after the electronic component 5 is mounted, the dividing groove is formed. The division processing may be performed along.

【0045】尚、ガラス−セラミック材料を含むスラリ
ーに光硬化可能なモノマーを添加しておき、グリーンシ
ート、または、塗布印刷した塗布膜を選択的な露光・現
像処理して、ビアホール導体となる貫通孔を形成しても
構わない。
A photocurable monomer is added to a slurry containing a glass-ceramic material, and a green sheet or a coated and printed coating film is selectively exposed and developed to form a through-hole which becomes a via-hole conductor. A hole may be formed.

【0046】その後、必要に応じて、抵抗ペーストを印
刷、乾燥、焼き付けにより厚膜抵抗体を形成したり、絶
縁ペーストにより保護膜を形成したりする。
Thereafter, as necessary, a thick film resistor is formed by printing, drying, and baking a resist paste, or a protective film is formed by using an insulating paste.

【0047】最後に表面配線にリフロー半田接合等によ
って電子部品の接合を行う。
Finally, electronic components are joined to the surface wiring by reflow soldering or the like.

【0048】[0048]

【実験例】本発明者は、ガラス−セラミック材料とし
て、少なくともアノーサイトを析出し得る結晶化ガラス
粉末と、平均粒径2.0μm程度のアルミナ粉末とを混
合したものを用い、結晶化ガラス粉末とアルミナ粉末と
の固形成分に対して、重量比でアクリル樹脂10%、ト
ルエン40%、DBP10%をボールミルで混練し、ド
クターブレードで膜厚200μmのグリーンシートを作
成した。
EXPERIMENTAL EXAMPLE The present inventor used a glass-ceramic material obtained by mixing at least crystallized glass powder capable of precipitating anorthite and alumina powder having an average particle size of about 2.0 μm. Acrylic resin 10%, toluene 40%, and DBP 10% were kneaded by a ball mill with respect to the solid components of the alumina and the alumina powder in a weight ratio, and a green sheet having a thickness of 200 μm was formed with a doctor blade.

【0049】次いで、4つ枚のグリーンシート上に内部
配線用導電性ペーストを用いて導体膜をスクリーン印刷
法で印刷形成し、また、最上層となるグリーンシート上
に、表面配線用導電性ペーストを用いて導体膜をスクリ
ーン印刷法で印刷形成し、この5枚重ね合わせて加熱圧
着した後、950℃で焼成した。
Next, a conductive film is formed on the four green sheets by screen printing using a conductive paste for internal wiring, and a conductive paste for surface wiring is formed on the green sheet as the uppermost layer. A conductive film was formed by printing using a screen printing method, and the five films were stacked and heated and pressed, and then fired at 950 ° C.

【0050】焼成した基体にロジン系フラックス溶液に
浸漬した後、230℃の2%Ag入りSn−Pb共晶半
田浴中に浸漬し、半田濡れ性を評価した。半田濡れ性の
評価として、表面配線の表面積中90%以上の濡れが有
る場合を「優」とし、それ以下を「劣」とした。接着強
度は、2mm□のパッドの上に0.6mmφの錫メッキ
銅線をはんだ付けしピール法で、初期、150℃に50
0時間放置した後(表1では熱エージングと記す)、温
度サイクル(−40〜125℃、各30分)試験100
サイクル後(表1では熱サイクルと記す)に測定した。
評価として、初期、熱エージング及び熱サイクルともに
1.0kg/2mm□以上を良品とした。尚、「測定で
きず」とは、表面配線の半田濡れ性が劣状態で、錫メッ
キ銅線による引っ張り強度試験ができなかったものを示
す。
After the substrate was immersed in a rosin-based flux solution, the substrate was immersed in a 2% Ag-containing Sn-Pb eutectic solder bath at 230 ° C. to evaluate solder wettability. As the evaluation of solder wettability, the case where 90% or more of the surface area of the surface wiring was wet was evaluated as “excellent”, and the case where it was less than that was evaluated as “poor”. Adhesion strength is as follows: tin-plated copper wire of 0.6mmφ is soldered on 2mm □ pad, and the initial method is 50 ° C at 150 ° C by peeling method.
After leaving for 0 hour (in Table 1, denoted as heat aging), a temperature cycle (-40 to 125 ° C., 30 minutes each) test 100
It was measured after the cycle (referred to as thermal cycle in Table 1).
As an evaluation, at least 1.0 kg / 2 mm square was regarded as a good product in both the initial stage, thermal aging and thermal cycle. In addition, "cannot be measured" means that the solderability of the surface wiring was inferior, and the tensile strength test using a tin-plated copper wire could not be performed.

【0051】また、焼成後の寸法で5mm□及び10m
m□の表層配線を形成し、反りの状況を測定した。評価
として、0.1mm未満を良品とした。
The size after firing was 5 mm □ and 10 m
An m □ surface wiring was formed, and the state of warpage was measured. For evaluation, less than 0.1 mm was regarded as a good product.

【0052】尚、表面配線用導電性ペーストとして、金
属成分100wt%中、平均粒径3μmのAg粉末を9
9wt%、平均粒径0.5μmのPt粉末1wt%を用
いて、さらに、添加物として、金属成分100wt%に
対して、表1に示す所定量のV2 5 、所定量のMoO
3 、SiO2 、低融点ガラスなどを添加して、エチルセ
ルロースとペンタンジオールモノイソブチレートを適量
加え、3本ロールミルで混練しペーストを作成した。
As a conductive paste for a surface wiring, an Ag powder having an average particle diameter of 3 μm in 100 wt% of a metal component was mixed with 9 parts by weight.
9 wt%, 1 wt% of Pt powder having an average particle size of 0.5 μm, and a predetermined amount of V 2 O 5 and a predetermined amount of MoO shown in Table 1 with respect to 100 wt% of a metal component as an additive.
3 , SiO 2 , low melting point glass, etc. were added, ethyl cellulose and pentanediol monoisobutyrate were added in appropriate amounts, and kneaded with a three-roll mill to prepare a paste.

【0053】その結果を表1に表す。Table 1 shows the results.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】表1において、試料番号1〜5は、V2
5 として、0〜1.5wt%添加して、その結果をまと
めた。何れの場合には、表面配線2の大型化、例えば1
0mm□で1.0mm以上の基体1の反りが発生してし
まう。
In Table 1, Sample Nos. 1 to 5 correspond to V 2 O
As 5 , the results were summarized by adding 0 to 1.5 wt%. In either case, the size of the surface wiring 2 is increased, for example, 1
A warp of the substrate 1 of 1.0 mm or more at 0 mm □ occurs.

【0056】尚、V2 5 がAgを主成分とする金属成
分に対して、1.0wt%を越えると、表面配線の表面
にV2 5 が析出し、半田濡れ性が劣化してしまい、そ
の後の接着強度の試験すらできなくなる。このことは、
試料番号8、11に関しても同様である。
When V 2 O 5 exceeds 1.0 wt% with respect to the metal component mainly composed of Ag, V 2 O 5 precipitates on the surface of the surface wiring and the solder wettability deteriorates. As a result, even the subsequent test of the adhesive strength cannot be performed. This means
The same applies to sample numbers 8 and 11.

【0057】試料番号6〜8は、V2 5 を0.2、
1.0、1.5wt%添加して、さらに、MoO3 をA
gを主成分とする金属成分に対して、0.2wt%とし
た。
Sample Nos. 6 to 8 have V 2 O 5 of 0.2,
1.0 and 1.5 wt% were added, and MoO 3 was further added to A
The content was 0.2 wt% with respect to the metal component containing g as a main component.

【0058】また、試料番号9〜11は、V2 5
0.2、1.0、1.5wt%添加して、さらに、Mo
3 をAgを主成分とする金属成分に対して、1.5w
t%とした。その結果、表面配線2の大型化に伴う基体
1の反りは大きく改善できる。
Sample Nos. 9 to 11 were prepared by adding 0.2, 1.0, and 1.5 wt% of V 2 O 5 and further adding Mo.
O 3 is 1.5w with respect to a metal component containing Ag as a main component.
t%. As a result, the warpage of the base 1 due to the enlargement of the surface wiring 2 can be greatly improved.

【0059】また、試料番号12は、V2 5 を0.2
wt%添加し、さらに、MoO3 を2.0wt%とし
た。その結果、V2 5 が0.2wt%であっても、M
oO3との合計量比が多くなり、表面配線2の表面にV
2 5 及びまたはMoO3 が析出してしまい、半田濡れ
性が劣化してしまう。
In the sample No. 12, V 2 O 5 was 0.2
was added wt%, further, it was MoO 3 and 2.0 wt%. As a result, even if V 2 O 5 is 0.2 wt%, M
The total amount ratio with oO 3 increases, and V
2 O 5 and / or MoO 3 are precipitated, and the solder wettability deteriorates.

【0060】また、試料番号13は、V2 5 に変えて
SiO2 を0.5wt%添加し、試料番号14は、V2
5 に変えて低融点ガラスを1.0wt%添加した。こ
の場合、V2 5 に比較して、熱エージング、熱サイク
ル後の接着強度が大きく低下してしまい、例えば、熱エ
ージング、熱サイクル後の接着強度がいずれも1.0k
gf/2mm□以上を得ることができない。また、表面
配線2の大型化に伴いその基体1の反りを10mm未満
とすることができない。
[0060] Moreover, Sample No. 13, the SiO 2 was added 0.5 wt% in place of V 2 O 5, Sample No. 14, V 2
1.0 wt% of low melting point glass was added instead of O 5 . In this case, the adhesive strength after thermal aging and thermal cycling is significantly lower than that of V 2 O 5.
gf / 2 mm □ or more cannot be obtained. In addition, the warpage of the base 1 cannot be reduced to less than 10 mm with the enlargement of the surface wiring 2.

【0061】尚、上述の実施例では、基体が複数のガラ
ス−セラミックから成る複数の誘電体層1a〜1dから
なる基体1であるが、単体のガラス−セラミックを用い
て、基体と導体膜を一体的に焼成しても構わない。
In the above-described embodiment, the substrate is the substrate 1 composed of the plurality of dielectric layers 1a to 1d composed of a plurality of glass-ceramics. It may be fired integrally.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、基体と一体的に焼成し
て得られる表面配線導体のはんだ濡れ性が良好で接着強
度の信頼性の高い、表面配線の面積を大型化しても基体
の反りのないセラミック回路基板となる。
According to the present invention, the surface wiring conductor obtained by firing integrally with the substrate has good solder wettability and high reliability of the adhesive strength. A ceramic circuit board without warpage is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るセラミック回路基板の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a ceramic circuit board according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・・・ 基体(積層体) 1a〜1d・・・ 誘電体層 2 ・・・・・ 表面配線 3 ・・・・・ 内部配線 4 ・・・・・ ビアホール導体 5 ・・・・・ 電子部品 6 ・・・・・ 半田 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base (laminated body) 1a-1d ... Dielectric layer 2 ... Surface wiring 3 ... Internal wiring 4 ... Via-hole conductor 5 ... Electronic components 6 ····· Solder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E351 AA07 BB31 CC12 DD05 DD20 EE02 EE08 EE10 GG02 GG15 5E346 AA54 CC18 DD13 DD45 EE23 FF01 FF18 GG04 GG05 GG06 GG08 GG09 GG25 HH11 HH40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4E351 AA07 BB31 CC12 DD05 DD20 EE02 EE08 EE10 GG02 GG15 5E346 AA54 CC18 DD13 DD45 EE23 FF01 FF18 GG04 GG05 GG06 GG08 GG09 GG25 HH11 HH40

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガラス成分とセラミック成分とから成る基
体上に、表層配線を被着形成して成るセラミック回路基
板であって、 前記表層配線は、AgもしくはAgを主成分とする導体
材料100wt%に対して、0.2〜1.0wt%のV
2 5 及び0.1〜1.5wt%のMoO3 を含有させ
て形成したことを特徴とするセラミック回路基板。
1. A ceramic circuit board comprising a substrate made of a glass component and a ceramic component, on which a surface layer wiring is adhered and formed, wherein the surface layer wiring is made of Ag or a conductive material containing Ag as a main component at 100 wt%. To 0.2 to 1.0 wt% V
A ceramic circuit board formed by containing 2 O 5 and 0.1 to 1.5 wt% of MoO 3 .
JP21516598A 1998-07-30 1998-07-30 Ceramic circuit board Pending JP2000049431A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21516598A JP2000049431A (en) 1998-07-30 1998-07-30 Ceramic circuit board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21516598A JP2000049431A (en) 1998-07-30 1998-07-30 Ceramic circuit board

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000049431A true JP2000049431A (en) 2000-02-18

Family

ID=16667741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21516598A Pending JP2000049431A (en) 1998-07-30 1998-07-30 Ceramic circuit board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000049431A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299822A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Kyocera Corp Low-temperature baked ceramic circuit board
WO2003000619A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ceramic component and production method therefor
JP2010054323A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Kyocera Corp Wiring board for probe card, and probe card using the same
JP2014053547A (en) * 2012-09-10 2014-03-20 Kyoto Elex Kk Paste for ceramic package for led

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299822A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Kyocera Corp Low-temperature baked ceramic circuit board
JP4593817B2 (en) * 2001-03-30 2010-12-08 京セラ株式会社 Low temperature fired ceramic circuit board
WO2003000619A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ceramic component and production method therefor
JP2010054323A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Kyocera Corp Wiring board for probe card, and probe card using the same
JP2014053547A (en) * 2012-09-10 2014-03-20 Kyoto Elex Kk Paste for ceramic package for led

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3331083B2 (en) Low temperature firing ceramic circuit board
JP3961033B2 (en) Laminated glass-ceramic circuit board
JP3686687B2 (en) Low temperature fired ceramic circuit board
JP2000049431A (en) Ceramic circuit board
JP3064047B2 (en) Multilayer ceramic circuit board
JP2001284754A (en) Glass ceramic circuit board
JP2002076609A (en) Circuit board
JP3642648B2 (en) Circuit board
JP3152873B2 (en) Low temperature firing circuit board
JPH11135899A (en) Ceramic circuit board
JP2002198626A (en) Manufacturing method of low temperature baking ceramic circuit board
JP3493294B2 (en) Circuit board
JP4284371B2 (en) Laminated glass-ceramic circuit board
JP2002141646A (en) Circuit board
JP4502977B2 (en) Unsintered laminated sheet
JP3336204B2 (en) Circuit board
JP2002232093A (en) Circuit board
JP3493264B2 (en) Circuit board
JPH0918152A (en) Low temperature fired circuit board
JP2000165043A (en) Circuit board
JP2002076639A (en) Circuit board
JP2002050842A (en) Circuit board
JP2002076640A (en) Circuit board
JP2002076638A (en) Low-temperature burning ceramic circuit board
JP3914957B2 (en) Method for producing laminated glass-ceramic circuit board

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050309

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060627

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20061114

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02