JP2001156412A

JP2001156412A - 回路基板

Info

Publication number: JP2001156412A
Application number: JP33997999A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Oda; 勉小田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、オーバーコートガラスの厚みを必
要以上に厚くすることなく、表層配線導体どうしの絶縁
信頼性を確保し、かつ、電子部品素子などの搭載時に必
要な接合信頼性を確保できる回路基板を提供する。【解決手段】本発明は、ガラス−セラミックから成る
基体１の表面に、Ｖ₂Ｏ₅を含むＡｇ系導体から成る第
１の表層配線導体２１及び第２の表層配線導体２２を被
着形成するとともに、前記第２の表層配線導体２２上に
前記基体成分を含むオーバーコートガラス７で被覆する
とともに、前記第１の表層配線導体２１１上に半田ｓを
介して電子部品素子６を実装した回路基板である。そし
て、前記第１の表層配線導体２１は、Ａｇ系導体中にＶ
₂Ｏ₅が０．２〜１．０ｗｔ％の範囲で含み、第２の表
面配線導体２２は、Ａｇ系導体中にＶ₂Ｏ₅が０〜０．
１ｗｔ％（０を含まない）の範囲で含むものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス−セラミッ
ク材料を用いて、低温、例えば８００〜１０５０℃で焼
成可能な回路基板に関するものであり、特に、基板と一
体的に焼成される表層配線導体を有する回路基板に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、焼成温度を８００〜１０５０
℃と比較的低い温度で焼成可能な材料を用いた回路基板
が提案されている。

【０００３】回路基板は、複数の誘電体（絶縁）層から
なる多層基板の各層間に内部配線導体を有し、同時に、
多層基板の厚み方向に所定内部配線導体を接続するビア
ホール導体を有し、さらに、多層基板の表面に、所定配
線を構成する表層配線導体、外部端子電極を構成した
り、ＩＣチップやチップコンデンサなどの各種電子部品
素子を搭載するための表面配線導体などが形成されてい
る。尚、所定配線を構成する表層配線導体は、耐湿信頼
性を向上させるためのオーバーコートガラスが被覆され
て成り、特に、第２の表層配線導体という。また、電子
部品素子を搭載するための表面配線導体を第１の表層配
線導体という。

【０００４】一般に、表層配線導体及び内部配線導体
は、導電率の向上、回路の高速化のために、Ａｇを主体
としたＡｇ系導体材料（Ａｇ単体、またはＡｇ−Ｐｄ、
Ａｇ−ＰｔなどのＡｇ合金）が使用されている。

【０００５】また、単板または多層構造の回路基板の材
料は、Ａｇ系導体の融点から、低温（８００〜１０５０
°）で焼成可能なガラス−セラミック層が用いられる。

【０００６】上述の表層配線導体は、電子部品素子など
を実装するため、誘電体層に対する強い接着強度が必要
とされる。その結果、表層配線導体中に無機バインダー
を多量に添加し接着強度の向上を図っていた。また、Ｖ
₂Ｏ₅を添加し、Ａｇ系表層配線導体と誘電体層との界
面で結晶構造を形成して接着強度向上を図っていた。

【０００７】また、回路基板の高密度実装対応の要求は
益々強くなり、表層配線導体の微細化が進み、隣接しあ
う表層配線導体間の絶縁特性を確保する為に、電子部品
素子を搭載する表層配線導体を除いて、表層配線導体の
表面にオーバーコートガラスを形成していた。

【０００８】尚、このオーバーコートガラスは、回路基
板の一体焼結時に、回路基板との焼結収縮挙動差を抑制
するために、回路基板材料と実質的に同一材料、または
それと焼結収縮挙動が実質的に同一の材料が用いられて
いた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来は、表層配線導体
に、多量の無機物バインダーを含有させることは、上述
したように、導電率の向上、回路の高速化などから逆行
してしまう。

【００１０】また、Ｖ₂Ｏ₅を添加した表層配線導体の
場合、回路基板材料との界面に結晶構造を形成すること
により接着強度の向上は図れるものの、第２の表層配線
導体上に形成したオーバーコートガラスの界面側にも結
晶構造を形成することになる。これにより、第２の表層
配線導体上のオーバーコートガラスは、粗い絶縁膜とな
り、微細化に対応できる耐湿性を確保することが困難で
あり、オーバーコートガラスの膜厚を、例えば２０〜５
０μｍ以上に厚くすることが必要であった。

【００１１】しかし、表層配線導体は、その配線導体の
間隔が狭くなり、オーバーコートガラスの膜厚を厚く形
成しよとすると、複数回の被着形成行程が必要となり、
実際の工程に適さないものであった。

【００１２】本発明は、上述の問題に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、表層配線導体上に形成される
オーバーコートガラスの厚みを必要以上に厚くすること
なく、表層配線導体どうしの絶縁信頼性を確保し、か
つ、電子部品素子などの搭載時に必要な接合信頼性を確
保できる回路基板を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス−セラ
ミックから成る基体の表面に、Ｖ₂Ｏ₅を含むＡｇ系導
体から成る第１の表層配線導体及び第２の表層配線導体
を被着形成し、且つ前記第２の表層配線導体を、前記基
体成分を含むオーバーコートガラスで被覆するととも
に、前記第１の表層配線導体に半田を介して電子部品素
子を実装した回路基板において、前記第１の表層配線導
体は、Ａｇ系導体中にＶ₂Ｏ₅を０．２〜１．０ｗｔ％
の範囲で含み、第２の表面配線導体は、Ａｇ系導体中に
Ｖ₂Ｏ₅を０〜０．１ｗｔ％（０を含まない）含むこと
を特徴とする回路基板である。

【００１４】

【作用】本発明では、基体上に電子部品素子チップ部品
の搭載電極に使用する表面頬線導体以外の表層導体上に
基体の絶縁層の成分を含むオーバーコートガラスが形成
されている。

【００１５】本発明では、電子部品素子が半田などを介
して実装される第１の表層配線導体は、Ａｇ系導体中
に、Ｖ₂Ｏ₅を０．２〜１．０ｗｔ％含有している。

【００１６】これにより、回路基板との界面に充分な結
晶構造を形成することができるため、接着強度を向上す
る。同時に、半田ヌレ性に優れた特性を有することにな
る。

【００１７】また、オーバーコートガラスで被覆される
第２の表層配線導体は、Ｖ₂Ｏ₅の含有を０．１ｗｔ％
以下に抑えている。

【００１８】このため、オーバーコートガラスと第２の
表層配線導体との界面の結晶構造を最小限度以下に抑え
ることができ、緻密なオーバーコートガラスが形成でき
る。

【００１９】その結果、安定した絶縁信頼性を確保でき
る。

【００２０】この緻密なオーバーコートガラスを阻害す
る理由は、Ｖ₂Ｏ₅がオーバーコート内の結晶化ガラス
の結晶化の核部材となるため、２０〜５０μｍ程度の厚
みの中で界面部分で結晶化ガラスがリッチとなり、その
結果、全体に緻密なオーバーコートガラスが達成できな
い。

【００２１】尚、第１の表層配線導体において、基板側
界面でもＶ₂Ｏ₅が結晶化促進の核となるものの、基板
側の厚みが１００〜１５０μｍ／層の厚みを有し、しか
しも単板状ではそれ以上となり、回路基板で結晶化ガラ
スの絶対量が多いため、基板の界面部分に結晶化ガラス
がリッチとなっても、回路基板全体が粗い状態にはなら
ない。逆に、この結晶化リッチにより、基板と第１の表
層配線導体との接合強度が向上する。

【００２２】この第１の表層配線導体では、多量の無機
物バインダーを用いることがなく、しかも、Ｖ₂Ｏ₅が
基板側に引き寄せられるため、第１の表層配線導体の表
面には、酸化物が析出されにくいため、従来のように、
メッキ被覆することなく、半田接合が可能となる。

【００２３】この結果、表層配線導体上に形成されるオ
ーバーコートガラスの厚みを必要以上厚くすることな
く、表層配線導体どうしの絶縁信頼性を確保し、かつ、
電子部品素子などの搭載時に必要な接合信頼性を確保で
きる回路基板となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回路基板を図面に
基づいて説明する。

【００２５】図１は、本発明に係る回路基板の断面図で
ある。尚、回路基板を多層構造の回路基板で説明する。

【００２６】図１において、１０は回路基板であり、１
は基体（以下、積層体という）、２１は積層体１の表面
に形成した第１の表層配線導体、２２は第２の表層配線
導体、３は積層体１内の形成された内部配線導体、４は
積層体１内の形成されたビアホール導体、５は積層体１
の表面に形成した第１の表層配線導体２１に半田Ｓを介
して実装されたＩＣチップ部品、チップ抵抗器、チップ
コンデンサなどであり電子部品素子である。

【００２７】また、７は積層体１の第２の表層配線導体
２２の表面及びその隣接部分の基体１の表面に被着され
たオーバーコートガラスである。

【００２８】積層体１は、ガラス−セラミック層１ａ〜
ｌｅと、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅの各層間に
は、所定回路網を形成する配線、容量成分を発生するた
めの電極となる内部配線導体３が配置されている。ま
た、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅには、その層の厚
み方向を貫くビアホール体４が形成されている。

【００２９】ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅは、例え
ば８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成可能
にするガラス−セラミック材料からなる。具体的なセラ
ミック成分とは、クリストバライト、石英、コランダム
（αアルミナ）、ムライト、コージライトなどが例示で
きる。また、ガラス成分とは、焼成処理によってコージ
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
イトやその置換誘導体の結晶を少なくとも１種類を析出
する結晶化ガラスである。尚、焼成後にこのうような構
造を達成させるため、セラミックフィラーと結晶化ガラ
スとなる成分を有するガラスフリットを含むガラス−セ
ラミックペースト（スラリー）を用いられる。このガラ
ス−セラミック層１ａ〜１ｅの厚みは、例えば１００〜
３００μｍ程度である。

【００３０】内部配線導体３、ビアホール導体４は、Ａ
ｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ一Ｐｄ、Ａｇ一ＰｔなどのＡｇ合
金）など導体膜（導体）からなり、内部配線導体３の厚
みは８〜１５μｍ程度であり、ビアホール導体４の直径
は、８０〜２５０μｍである。

【００３１】このような積層体１の表面には、２種類の
表面配線導体２１、２２が形成されている。第１の表層
配線導体２１及び第２の表層配線導体２２は、Ａｇ系
（Ａｇ単体、Ａｇ一Ｐｄ、Ａｇ一ＰｔなどのＡｇ合金）
などの導体膜からなる。

【００３２】第１の表層配線導体２１は、主に半田を介
して接合される電子部品素子５の接続パッドとななった
り、外部端子電極となったりする。

【００３３】第２の表層配線導体２２は、主に表面の所
定回路配線を形成するものであり、その表面にオーバー
コートガラス７が被覆されている。

【００３４】このオーバーコートガラス７は、基板材料
の実質的に同一のガラス−セラミック材料からなる。こ
れは、積層体１とオーバーコートガラス７とを同時に焼
成処理した時に、その焼結挙動が実質的に一致させ、基
板の反りなどを防止するものである。尚、積層体１とオ
ーバーコートガラス７とを区別するために、オーバーコ
ートガラス７となるペースト中に、着色作用のある金属
酸化物を焼結挙動が大きく変化しない程度に含有させて
おいても構わない。例えば、酸化コバルトを含有させる
ことにより、オーバーコートガラス７は青色に変色す
る。また、オーバーコートガラス７は、実質的に１５〜
２０μｍ程度の厚みである。

【００３５】尚、図において、５は積層体１の表面や裏
面に形成したキャビティー部であり、このキャビティー
部５の底面には、内部配線導体３から延びる導体（第１
の表層配線導体２１と同等）が形成され、電子部品素子
６が実装されている。

【００３６】上述の回路基被の製造方法について説明す
る。

【００３７】まず、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅと
なるガラス−セラミック材料から成るグリーンシートを
形成する。具体的には、セラミック粉末、低融点ガラス
フリット（焼結により結晶化される）、有機バインダ、
有機溶剤を均質混練したスラリーを用いて、ドクターブ
レード法によって所定厚みにテープ成形して、所定大き
さに切断してグリーンシートを作成する。

【００３８】ここで、セラミック粉末は、上述のように
クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）、
ムライト、コージライトなどの絶縁セラミック材料の他
に、ＢａＴｉＯ₃、Ｐｂ₄Ｆｅ₂ＮｂにＯ₁₂、ＴｉＯ₂
などの誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、
Ｍｇ−Ｚｎフェライト（広義の意味でセラミック）など
の磁性体セラミック材料などが拳げられる。その平均粒
径は、１．０〜６．０μｍ、好ましくは１．５〜４．０
μｍの粉末を用いる。尚、セラミック材料は２種類以上
混合して用いられてもよい。特に、コランダムを用いた
場合コスト的に有利となる。

【００３９】低融点ガラスフリットは、焼成処理するこ
とによってコージェライト、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、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネ
ル構造の結晶相を析出するものであればよく、例えば、
Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、アルカリ土
類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。この様な
ガラスフリットは、ガラス化範囲が広くまた屈伏点が６
００〜８００℃付近にあるため、８５０〜１０５０℃程
度の低温焼成に適し、Ａｇ系の内部配線導体３、Ａｇ系
表層配線導体２となる導体膜との焼結挙動が近似してい
る。尚、このガラスフリットの平均粒径は、１．０〜
６．０μｍ、好ましくは１．５〜３．５μｍである。

【００４０】上述のセラミック材料とガラス材料との構
成比率は、８５０〜１０５０℃の比較的低温で焼成する
ために、セラミック材料が１０〜６０ｗｔ％、好ましく
は３０〜５０ｗｔ％であり、ガラス材料が９０〜４０ｗ
ｔ％、好ましくは７０〜５０ｗｔ％である。

【００４１】有機バインダは、固形分（セラミック粉
末、低融点ガラス成分のフリット）との濡れ性も重視す
る必要があり、比較的低温で且つ短時間の焼成工程で焼
失できるように熱分解性に優れたものが好ましく、アク
リル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキ
シル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和
化合物が好ましい。

【００４２】溶剤として、有機系溶剤、水系溶剤を用い
ることができる。例えば、有機溶剤の場合には、２．
２．４−トリメチル−１．３−ペンタンジオールモノイ
ソベンチートなどが用いられ、水系溶剤の場合には、水
溶性である必要があり、モノマー及びバインダには、親
水性の官能基、例えばカルボキシル基が付加されてい
る。

【００４３】その付加量は酸個で表せば、２〜３００あ
り、好ましくは５〜１００である。

【００４４】付加量が少ない場合は水への溶解性、固定
成分の粉末の分散性が悪くなり、多い場合は熱分解性が
悪くなるため、付加量は、水への溶解性、分散性、熱分
解性を考慮して、上述の範囲で適宜付加される。

【００４５】次に、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅと
なるグリーンシートには、各層のビアホール導体４とな
る貫通孔、キャビティー部５となる貫通孔を所定位置に
形成する。

【００４６】次に、ビアホール導体４となる貫通孔に、
Ａｇ系導電性ペーストを用いて印刷・充填する。同時
に、ガラス−セラミック層１ｂ〜１ｅとなるグリーンシ
ート上に、各内部配線導体３となる導体膜を印刷し、乾
燥処理を行う。ここで、ビアホール導体４、内部配線導
体３となるＡｇ系導電性ペーストは、Ａｇ系（Ａｇ単
体、Ａｇ一ＰｄなどのＡｇ合金）粉末、ホウ珪酸系低融
点ガラス、エチルセルロースなどの有機バインダー、溶
剤を均質混練したものが用いられる。尚、キャビティー
部５の底面に露出する導体ついては、第１の表面配線導
体用のＡｇ系導電性ペーストを用いて、印刷・乾燥を行
う。

【００４７】またガラス−セラミック層１ａとなるグリ
ーンシート上に第１の表層配線導体２１となる導体膜、
第２の表層配線導体２２となる導体膜を、Ａｇ系導電性
ペーストを用いて印刷形成し、乾換処理を行い形成す
る。尚、その順序ば、例えば、第２の表層配線導体２２
となる導体膜、第１の表面配線導体膜２１となる導体膜
の順に形成する。

【００４８】同時に、ガラス−セラミック層１ｅとなる
グリーンシートの裏面上に、必要に応じて第１の表層配
線導体２１を形成する。

【００４９】続いて、例えば、ガラス−セラミック層１
ａとなるグリーンシートの第２の表層配線導体２２とな
る導体膜及び隣接しあう該導体膜の間のグリーンシート
上に、オーバーコートガラス７となる絶縁膜をオーバー
コートガラスペーストを用いて印刷し、乾換処理を行
う。即ち、第１の表層配線導体２１となる導体膜の表面
には、このオーバーコートガラス７となる絶縁膜を形成
しない。

【００５０】このようにビアホール導体４となる導体、
内部配線導体３となる導体膜及びさらに必要に応じて表
層配線導体２１、２２となる導体膜、オーバーコートガ
ラス７となる絶縁膜が形成されたガラス−セラミック層
１ｂ〜１ｅとなるグリーンシートを、積層体１の積層順
に応じて積層圧着を行い、未焼成の積層体１を形成す
る。

【００５１】次に、この未焼成の積層体１を、酸化性雰
囲気または大気雰囲気で焼成処理する。この焼成処理
は、脱バインダ過程と焼結過程からなる。

【００５２】脱バインダ過程は、ガラス−セラミック層
１ａ〜１ｅとなるグリーンシート、内部配線導体３とな
る導体膜、ビアホール導体４となる導体、表層配線導体
２１、２２となる導体膜及びオーバーコートガラス７と
なる絶縁膜に含まれる有機成分を焼失するためのもので
あり、例えば６００℃以下の温度領域で行われる。

【００５３】また、焼結過程は、ガラス−セラミック層
１ａ〜１ｅのグリーンシートにおいて、ガラス成分を結
晶化させると同時にセラミック粉末の粒界に均一に分散
させ、積層体１に一定の強度を与えるものである。ま
た、内部配線導体３となる導体膜、ビアホール導体４と
なる導体、表層配線導体２１、２２となる導体膜におい
て、導電性金属材料であるＡｇ系粉末を粒成長させて、
低抵抗化させ、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅと一体
化させるものである。さらに、オーバーコートガラス７
においては、その膜内でガラス成分を概略均一で結晶化
させ、第２の表層配線導体２２と安定的な被着を達成す
る。これは、ピーク温度８５０〜１０５０℃に達するま
でに行われる。

【００５４】この工程で、内部に内部配線導体３、ビア
ホール導体４が形成され、且つ表面に表面配線導体２
（第１の表層配線導体２１、第２の表層配線導体２
２）、オーバーコートガラス７が形成された積層体１が
達成されることになる。

【００５５】その後、第１の表層配線導体２１には、厚
膜抵抗体膜などを表層配線導体着形成するとともに、さ
らに、チップ抵抗器、積層コンデンサなどの電子部品素
子６を半田Ｓを介して接合・実装を行う。

【００５６】ここで、上述の第１の表層配線導体２１を
形成するためのＡｇ系導電性ペーストは、Ａｇ系材料
（Ａｇ単体、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金など）、
Ｐｔ粉末、無機バインダー、有機バインダー、溶剤を均
質混練し、さらに、Ｖ₂Ｏ₅粉末を金属成分に対して
０．２〜１．０ｗｔ％の範囲で添加して構成されてい
る。

【００５７】Ｖ₂Ｏ₅は、結晶化しある低融点ガラス成
分に反応して、結晶化を促進させる核を形成しやすい。
このため、第１の表層配線導体２１と積層体１との界面
に、結晶化ガラスを析出させることができるため、非常
に強固な接合が可能となる。

【００５８】ここで、Ｖ₂Ｏ₅の添加量が０．２ｗｔ％
未満の場合、上述の結晶構造を充分に形成できず、その
結果、第１の表層配線導体２１と積層体１との接合強度
を低下させてしまう。そして、この表面に半田接合によ
り溶融した半田を供給し、熱衝撃を受けたとき、その強
度劣化が著しくなる。

【００５９】また、Ｖ₂Ｏ₅の添加量が１．０ｗｔ％を
越えると、半田ヌレ性が劣化し、安定した電子部品素子
６の半田接合が不可能となる。これは、第１の表層配線
導体２１中にＶ₂Ｏ₅がリッチとなり、その結果、表層
配線導体２１の表面に多量に析出してしまうためであ
る。

【００６０】また、第２の表層配線導体２２を形成する
ためのＡｇ系導電性ペーストは、Ａｇ系材料（Ａｇ単
体、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金など）、Ｐｔ粉
末、無機バインダー、有機バインダー、溶剤を均質混練
し、さらに、Ｖ₂Ｏ₅粉末を金属成分に対して０〜０．
１ｗｔ％（０を含まない）の範囲で添加して構成されて
いる。そして、Ｖ₂Ｏ₅の添加範囲が、０〜０．１ｗｔ
％としている。Ｖ₂Ｏ₅の添加量が０．１ｗｔ％を越え
ると、積層体１側の界面のみならず、オーバーコートガ
ラス７側の界面に、結晶構造を積極的に形成する。その
結果、オーバコートガラス７中の結晶化ガラス成分が、
第２の表層配線導体２２とオーバーコート７との界面に
主に析出され、オーバーコートガラス７の表面側では結
晶化ガラスが不足してしまい、セラミック粉末中に安定
的に結晶化ガラスがその粒界に回り込まなくなり、その
結果、膜が粗くなり、絶縁信頼性が劣化してしまう。特
に、第２の表層配線導体２２が隣接しあいその間隔が微
細になると、マイグレーションなどを引き起こしやすく
なる。

【００６１】さらに、オーバーコートガラスペースト
は、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅに用いられたセラ
ミック粉末、低融点ガラスフリットを含み、有機バイン
ダー、溶剤を均質混練したペーストが用いられ、必要に
応じて着色作用が現れる金属酸化物、例えば酸化コバル
ト、酸化クロムなどを添加する。このように、ガラス−
セラミック層１ａ〜１ｅに用いられたガラス−セラミッ
クペーストを用いることにより、同時焼結時の焼結挙動
が近似して、基板の反りや膜のはがれなどが一切ない。

【００６２】

【実験例】本発明者は、積層体１の表面におけるＡｇ系
の第１の表層配線導体２１と第２のＡｇ系の表層配線導
体２２の金属成分に対するＶ₂Ｏ₅添加量の変化による
諸特性を検討した。

【００６３】例えば、第１の表層配線導体２１において
は、温度変化状態における引っ張り強度（熱衝撃強度：
ＴＣＴ試験の接着強度）、表面の半田濡れ性を測定し
た。また、第２の表層配線導体２２においては、オーバ
ーコートガラス７の膜の緻密さ、高温高湿において絶縁
特性を調べた。ＴＣＴ後の接着強度は、−４０℃〜＋１
２５まで温度を変化させて、２ｍｍ角の電極面積のリー
ド線を半田接合し、０から１ｋｇの荷重でリード線を引
っ張り、第１の表層配線導体２１がはがれる限界点重量
を求めた。尚、その強度が０．５ｋｇを越えても耐え得
るものを良品とした。

【００６４】また、表面の半田濡れ性は、２ｍｍ角の電
極表面に半田が付着する面積比率でその良否を確認し
た。例えば、面積比率で９９％以上の半田が付着するも
のを良品とした。

【００６５】また、第２の表層配線導体２２において
は、オーバーコートガラス７の緻密さは、オーバーコー
トガラス７の表面状態で判断した。これは、上述したよ
うに第２の表層配線導体２２とオーバーコートガラス７
との界面でのガラス結晶化の量によって、そのオーバー
コートガラス７の表面の緻密差が変化するためである。

【００６６】また、高温高湿において絶縁特性は、オー
バーコートガラス７の緻密さに関係するが、温度８５
℃、湿度８５％の状態で維持して、間隔が１００μｍと
した隣接する第２の表層配線導体２２に５Ｖの電圧を印
加し（以下、ＨＨＢＴ試験という）、１０¹⁰Ω以上を維
持できる時間で絶縁特性を評価した。尚、その時間が１
０００時間以上を良品とした。

【００６７】

【表１】

【００６８】試料１〜４に示すように、第１の表層配線
導体２１におけるＶ₂Ｏ₅の添加量が多くなると、ＴＣ
Ｔ後の接着強度が向上することが理解できる。尚、その
添加量が０．１ｗｔ％（試料番号１）ではＴＣＴ後の接
着強度が０．５ｋｇを下回ってしまう。これは、積層体
１と第１の表層配線導体２１との界面に充分な結晶層が
形成されず、アンカー効果が小さいためである。

【００６９】またその添加量が１．１ｗｔ％を越えると
（試料番号４）、半田濡れ性が電極面積比９５％と劣化
することが判る。これは、第１の表層配線導体２１に過
剰のＶ₂Ｏ₅が存在することになり、その結果、第１の
表層配線導体２１の表面にまで析出してしまうためであ
る。

【００７０】以上の点から、第１の表層配線導体２１中
に、金属成分に対してＶ₂Ｏ₅の添加量は、０．２〜
１．０ｗｔ％の範囲が好ましい。

【００７１】また、第２の表層配線導体２２は、Ａｇ導
体中のＶ₂Ｏ₅の添加量は０．１ｗｔ％が望ましい。試
料番号２、３、４のようにＶ₂Ｏ₅の添加量は０．１ｗ
ｔ％を越えて、０．２ｗｔ％となると、オーバーコート
ガラス７の緻密化若干劣化してしまう。その結果、ＨＨ
ＢＴ後の絶縁劣化時間が５００時間となってしまう。

【００７２】これに対して試料番号１、５、６のように
Ｖ₂Ｏ₅の添加量は０．１ｗｔ％以下では、絶縁特性の
劣化時間が１０００時間を越える。即ち、耐湿信頼性に
優れた回路基板となり、隣接しあう第２の表層配線導体
２２間のマイグレーションを有効に抑えることができ
る。

【００７３】尚、Ｖ₂Ｏ₅の添加量を０とすると、積層
体１と第２の表層配線導体２２との界面で結晶構造が達
成されににく、第２の表層配線導体２２の接着強度が大
きく低下してしまう。

【００７４】このようにオーバーコートガラス７側で、
特に第２の表層配線導体２２に含有するＶ₂Ｏ₅を厳密
に制御することにより、オーバーコートガラス７の膜厚
は２０μｍ〜５０μｍ程度の膜厚であり、積層体１のガ
ラス−セラミック層１ａの膜厚（１００〜１５０μｍ／
１層）に比較して薄いためである。即ち、オーバーコー
トガラス７中の結晶化しえるガラス成分の絶対量が、ガ
ラス−セラミック層１ａに比較して非常に少ない。その
上、Ｖ₂Ｏ₅が結晶化ガラス成分を生成する核部材とな
るためである。このＶ₂Ｏ₅の核部材の作用について
は、積層体１側においては強固な接着のために重要であ
るものの、オーバーコートガラス７側においては、オー
バーコートガラス７内の結晶化ガラス成分の分布に不均
一さをもたらし、逆にオーバーコートガラス７の特性
（耐湿信頼性）を大きく低下させるものである。

【００７５】本発明は、上述のように第１の表層配線導
体２１においては、積層体１との接着強度を考慮しつ
つ、半田塗れ性を向上・維持させ得るＶ₂Ｏ₅の添加量
を規定するとともに、第２の表層配線導体２２において
は、オーバーコートガラス７の変質を有効に抑えること
ができるＶ₂Ｏ₅の添加量を規定しているため( 表１中
の試料番号５、６のように）、非常に表層配線導体どう
しの絶縁信頼性を確保し、かつ、電子部品素子などの搭
載時に必要な接合信頼性を確保できる回路基板となる。

【００７６】尚、上述の回路基板は、多層構造の回路基
板で説明したが、単板構造の回路基板を用いても構わな
い。

【００７７】

【発明の効果】以上の本発明により、基板上に電子部品
素子を搭載する電極に使用する表面配線導体（第１の表
層配線導体）以外の表層配線導体（第２の表層配線導
体）上に基板の絶縁層の成分を含むオーバーコートガラ
スが形成されている。そして、第１の表層配線導体にお
けるＶ₂Ｏ₅の添加量を０．２〜１．０ｗｔ％の範囲と
し、第２の表層配線導体におけるＶ₂Ｏ₅の添加量を
０．１ｗｔ％としている。

【００７８】その結果、オーバーコートガラスで覆われ
た第２の表層配線導体を微細な加工を行っても、マイグ
レーションを有効に防止でき、また、オーバーコートガ
ラスの変質を有効に防止でき、しかも、第１の表層配線
導体の接着強度、半田濡れ性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路基板の断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・積層体１ａ〜１ｅ・・・ガラス−セラミック層２１・・・・・第１の表層配線導体２２・・・・・第２の表層配線導体３・・・・・・内部配線導体４・・・・・ビアホール導体５・・・・キャビティー部６・・・・電子部品素子７・・・・オーバーコートガラス

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス−セラミックから成る基体の表面
に、Ｖ₂Ｏ₅を含むＡｇ系導体から成る第１の表層配線
導体及び第２の表層配線導体を被着形成し、且つ前記第
２の表層配線導体を、前記基体成分を含むオーバーコー
トガラスで被覆するとともに、前記第１の表層配線導体
に半田を介して電子部品素子を実装した回路基板におい
て、前記第１の表層配線導体は、Ａｇ系導体中にＶ₂Ｏ₅を
０．２〜１．０ｗｔ％の範囲で含み、第２の表面配線導
体は、Ａｇ系導体中にＶ₂Ｏ₅を０〜０．１ｗｔ％（０
を含まない）含むことを特徴とする回路基板。