JP2001243836A - 導電性ペースト及びそれを用いた印刷配線板 - Google Patents
導電性ペースト及びそれを用いた印刷配線板Info
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- Y10S428/901—Printed circuit
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有害な鉛を含まず、中温での焼成が可能で、
優れた導電性を有するとともに、基板に対して十分な接
着強度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性
ペースト及び該導電性ペーストを用いてなる印刷配線板
を提供する。 【解決手段】 銅、銅を含む合金、及び銅を含む混合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の粉末と、ガラ
スフリットと、有機ビヒクルとを含有する導電性ペース
トにおいて、ガラスフリットを構成するガラス粉末とし
て、式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２（ただ
し、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成を有
し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す３
元組成図において、点Ａ（１５，３５，５０）、点Ｂ
（２５，６０，１５）、点Ｃ（４５，４０，１５）、及
び点Ｄ（４５，２０，３５）で囲まれた領域内にあると
ともに、平均粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあるも
のを用いる。
優れた導電性を有するとともに、基板に対して十分な接
着強度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性
ペースト及び該導電性ペーストを用いてなる印刷配線板
を提供する。 【解決手段】 銅、銅を含む合金、及び銅を含む混合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の粉末と、ガラ
スフリットと、有機ビヒクルとを含有する導電性ペース
トにおいて、ガラスフリットを構成するガラス粉末とし
て、式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２（ただ
し、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成を有
し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す３
元組成図において、点Ａ（１５，３５，５０）、点Ｂ
（２５，６０，１５）、点Ｃ（４５，４０，１５）、及
び点Ｄ（４５，２０，３５）で囲まれた領域内にあると
ともに、平均粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあるも
のを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、導電性ペースト
に関するもので、特に、基板上に厚膜からなる電極や配
線パターンなどを形成するために用いられる導電性ペー
スト及びそれを用いて形成した印刷配線板に関するもの
である。
に関するもので、特に、基板上に厚膜からなる電極や配
線パターンなどを形成するために用いられる導電性ペー
スト及びそれを用いて形成した印刷配線板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、導電性ペーストをスクリーン印刷法や直接描画法に
よってガラスやセラミックなどからなる絶縁性基板上に
塗布した後、これを焼成して、電極や配線パターンなど
の所望の導体パターンを形成する、いわゆる厚膜技術が
広く実用化されている。なお、この厚膜技術において用
いられる導電性ペーストは、焼成温度によって、８００
℃から９５０℃近傍で焼成される高温焼成タイプのもの
と、７５０℃以下、６００℃近傍の温度で焼成される中
温焼成タイプのものとに分類することができる。
に、導電性ペーストをスクリーン印刷法や直接描画法に
よってガラスやセラミックなどからなる絶縁性基板上に
塗布した後、これを焼成して、電極や配線パターンなど
の所望の導体パターンを形成する、いわゆる厚膜技術が
広く実用化されている。なお、この厚膜技術において用
いられる導電性ペーストは、焼成温度によって、８００
℃から９５０℃近傍で焼成される高温焼成タイプのもの
と、７５０℃以下、６００℃近傍の温度で焼成される中
温焼成タイプのものとに分類することができる。
【０００３】高温焼成タイプの導電性ペーストを用いた
場合、導体特性、特に導電性、及び基板との密着性に優
れた電極や配線パターンを得ることが可能になる一方、
印刷抵抗体や誘電体などに熱的ダメージを与えてしまう
という欠点がある。
場合、導体特性、特に導電性、及び基板との密着性に優
れた電極や配線パターンを得ることが可能になる一方、
印刷抵抗体や誘電体などに熱的ダメージを与えてしまう
という欠点がある。
【０００４】これに対して、中温焼成タイプの導電性ペ
ーストは、それほど高くない温度で焼成することが可能
であり、通常の印刷抵抗体や誘電体などに大きな熱的ダ
メージを与えたりすることなく、電極や配線パターンを
形成することができるという長所を有している。
ーストは、それほど高くない温度で焼成することが可能
であり、通常の印刷抵抗体や誘電体などに大きな熱的ダ
メージを与えたりすることなく、電極や配線パターンを
形成することができるという長所を有している。
【０００５】一般に、中温焼成タイプの導電性ペースト
は、金属粉末とガラスフリットを有機ビヒクル中に分散
させたものであって、金属粉末は焼成時に焼結して厚膜
導体となり、ガラスフリットは焼成時に液相となって、
金属の焼結性を向上させるとともに、形成される厚膜導
体を基板に接着させる機能を果し、有機ビヒクルはこれ
らの粉末を印刷可能にするための有機液体媒体として機
能する。
は、金属粉末とガラスフリットを有機ビヒクル中に分散
させたものであって、金属粉末は焼成時に焼結して厚膜
導体となり、ガラスフリットは焼成時に液相となって、
金属の焼結性を向上させるとともに、形成される厚膜導
体を基板に接着させる機能を果し、有機ビヒクルはこれ
らの粉末を印刷可能にするための有機液体媒体として機
能する。
【０００６】上記ガラスフリットが厚膜導体を基板に密
着させる作用は、ガラスボンド作用と呼ばれるものであ
り、ガラスフリットは、導電性ペーストの焼成時に溶融
して基板との界面に移動し、焼成膜と基板とを密着させ
る作用を奏する。したがって、焼成後の厚膜導体の上層
部には金属成分が多く、下層部になるほどガラス成分が
多くなり、あたかもガラスが基板表面上から金属粒子の
間に手を伸ばしたような形になって、基板と厚膜導体を
機械的に結合する役割を果たしている。なお、一般的
な、中温焼成用の導電性ペーストにおいては、ガラスフ
リットの粉砕工程を低コスト化するために、通常、ガラ
スフリットとしては、平均粒径が３μm以上のものが使
用されている。
着させる作用は、ガラスボンド作用と呼ばれるものであ
り、ガラスフリットは、導電性ペーストの焼成時に溶融
して基板との界面に移動し、焼成膜と基板とを密着させ
る作用を奏する。したがって、焼成後の厚膜導体の上層
部には金属成分が多く、下層部になるほどガラス成分が
多くなり、あたかもガラスが基板表面上から金属粒子の
間に手を伸ばしたような形になって、基板と厚膜導体を
機械的に結合する役割を果たしている。なお、一般的
な、中温焼成用の導電性ペーストにおいては、ガラスフ
リットの粉砕工程を低コスト化するために、通常、ガラ
スフリットとしては、平均粒径が３μm以上のものが使
用されている。
【０００７】しかし、この中温焼成タイプの導電性ペー
ストを用いて形成された電極や配線パターンなどの厚膜
導体は、導体特性が高温焼成タイプのものに比較して劣
る傾向がある。例えば、中温焼成タイプの導電性ペース
トとして、ガラスフリットを使用した中温焼成用の銅ペ
ーストが上市されているが、この導電性ペーストの場
合、焼成中にガラスフリットが溶融して基板との界面に
移動し、焼成前にガラスフリットが存在していた部分に
ポアが形成されることになる。したがって、用いられて
いるガラスフリットの粒径が大きい場合には、それに対
応して大きなポアが形成され、得られる厚膜導体の導電
性の低下や厚膜導体自体の強度の低下を招くとともに、
ポアにはんだが浸透することにより熱エージングに対す
る強度劣化を引き起こすという問題点がある。
ストを用いて形成された電極や配線パターンなどの厚膜
導体は、導体特性が高温焼成タイプのものに比較して劣
る傾向がある。例えば、中温焼成タイプの導電性ペース
トとして、ガラスフリットを使用した中温焼成用の銅ペ
ーストが上市されているが、この導電性ペーストの場
合、焼成中にガラスフリットが溶融して基板との界面に
移動し、焼成前にガラスフリットが存在していた部分に
ポアが形成されることになる。したがって、用いられて
いるガラスフリットの粒径が大きい場合には、それに対
応して大きなポアが形成され、得られる厚膜導体の導電
性の低下や厚膜導体自体の強度の低下を招くとともに、
ポアにはんだが浸透することにより熱エージングに対す
る強度劣化を引き起こすという問題点がある。
【０００８】また、上記のような中温焼成用のガラスと
して、低温で軟化する鉛を含有するガラスが一般的に用
いられているが、近年、鉛の溶出による環境汚染が問題
となっており、鉛を含まない導電性ペーストが求められ
ている。
して、低温で軟化する鉛を含有するガラスが一般的に用
いられているが、近年、鉛の溶出による環境汚染が問題
となっており、鉛を含まない導電性ペーストが求められ
ている。
【０００９】本願発明は、上記実情に鑑みてなされたも
のであって、鉛を含まず、中温での焼成が可能で、優れ
た導電性を有するとともに、基板に対して十分な接着強
度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性ペー
スト及び該導電性ペーストを用いて電極や配線パターン
を形成した印刷配線板を提供することを目的とする。
のであって、鉛を含まず、中温での焼成が可能で、優れ
た導電性を有するとともに、基板に対して十分な接着強
度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性ペー
スト及び該導電性ペーストを用いて電極や配線パターン
を形成した印刷配線板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）の導電性ペーストは、銅、銅
を含む合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれ
る少なくとも１種の粉末と、ガラスフリットと、有機ビ
ヒクルとを含有する導電性ペーストであって、前記ガラ
スフリットを構成するガラス粉末として、式： ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２ （ただし、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成
を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図
１に示す３元組成図において、点Ａ（１５，３５，５
０）、点Ｂ（２５，６０，１５）、点Ｃ（４５，４０，
１５）、及び点Ｄ（４５，２０，３５）で囲まれた領域
内にあるガラス粉末が用いられていることを特徴として
いる。
に、本願発明（請求項１）の導電性ペーストは、銅、銅
を含む合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれ
る少なくとも１種の粉末と、ガラスフリットと、有機ビ
ヒクルとを含有する導電性ペーストであって、前記ガラ
スフリットを構成するガラス粉末として、式： ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２ （ただし、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成
を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図
１に示す３元組成図において、点Ａ（１５，３５，５
０）、点Ｂ（２５，６０，１５）、点Ｃ（４５，４０，
１５）、及び点Ｄ（４５，２０，３５）で囲まれた領域
内にあるガラス粉末が用いられていることを特徴として
いる。
【００１１】ガラスフリットとして、上記式：ｘＢｉ２
Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される組成を有し、
組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及
び点Ｄで囲まれた領域内にあるガラス粉末を含有するガ
ラスフリットを用いることにより、鉛系ガラスを用いな
くても、焼成温度を低くすることが可能になるため、鉛
を含有せず、中温で焼成した場合にも、導電性が良好
で、基板に対して十分な接着強度を有する厚膜導体を形
成することが可能な導電性ペーストを提供することが可
能になる。すなわち、ガラス粉末として、組成比（ｘ，
ｙ，ｚ）が、図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲ま
れた領域内のガラス粉末を用いることにより、ガラス軟
化点の上昇や、導電性ペーストの焼成途中においてガラ
スが結晶化することを防止して、液相としての作用を確
実に奏させることが可能になり、導電材料である、銅、
銅を含む合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ば
れる少なくとも１種の粉末の焼結性を向上させることが
可能になる。したがって、鉛系ガラスを用いることな
く、焼成温度を低くすることが可能になり、中温で焼成
した場合にも、導電性が良好で、基板に対して十分な接
着強度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性
ペーストを提供することが可能になる。
Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される組成を有し、
組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及
び点Ｄで囲まれた領域内にあるガラス粉末を含有するガ
ラスフリットを用いることにより、鉛系ガラスを用いな
くても、焼成温度を低くすることが可能になるため、鉛
を含有せず、中温で焼成した場合にも、導電性が良好
で、基板に対して十分な接着強度を有する厚膜導体を形
成することが可能な導電性ペーストを提供することが可
能になる。すなわち、ガラス粉末として、組成比（ｘ，
ｙ，ｚ）が、図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲ま
れた領域内のガラス粉末を用いることにより、ガラス軟
化点の上昇や、導電性ペーストの焼成途中においてガラ
スが結晶化することを防止して、液相としての作用を確
実に奏させることが可能になり、導電材料である、銅、
銅を含む合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ば
れる少なくとも１種の粉末の焼結性を向上させることが
可能になる。したがって、鉛系ガラスを用いることな
く、焼成温度を低くすることが可能になり、中温で焼成
した場合にも、導電性が良好で、基板に対して十分な接
着強度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性
ペーストを提供することが可能になる。
【００１２】なお、銅、銅を含む合金、及び銅を含む混
合物からなる群より選ばれる粉末（銅系材料）を用いる
ことにより、金、銀、パラジウムなどの貴金属材料を用
いる場合に比べて、材料コストを抑え、配線抵抗を小さ
くし、マイグレーション特性を向上させることができる
ようになる。また、焼成温度を７００℃以下にまで低く
することが可能になり、基板上に先に形成されている抵
抗体などの素子に対する熱的なダメージを低減すること
が可能になる。
合物からなる群より選ばれる粉末（銅系材料）を用いる
ことにより、金、銀、パラジウムなどの貴金属材料を用
いる場合に比べて、材料コストを抑え、配線抵抗を小さ
くし、マイグレーション特性を向上させることができる
ようになる。また、焼成温度を７００℃以下にまで低く
することが可能になり、基板上に先に形成されている抵
抗体などの素子に対する熱的なダメージを低減すること
が可能になる。
【００１３】また、請求項２の導電性ペーストは、前記
ガラス粉末の平均粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあ
ることを特徴としている。
ガラス粉末の平均粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあ
ることを特徴としている。
【００１４】ガラスフリットを構成するガラス粉末とし
て、平均粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあるガラス
粉末を用いることにより、導電材料である、銅、銅を含
む合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少
なくとも１種の粉末との反応性を向上させ、該粉末の焼
結性を向上させることが可能になるとともに、焼結膜中
に大きなポアが形成されることを防止して、形成される
厚膜導体の導電性や焼結膜自体の強度を向上させるとと
もに、熱エージングに対する強度劣化を抑制することが
可能になる。
て、平均粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあるガラス
粉末を用いることにより、導電材料である、銅、銅を含
む合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少
なくとも１種の粉末との反応性を向上させ、該粉末の焼
結性を向上させることが可能になるとともに、焼結膜中
に大きなポアが形成されることを防止して、形成される
厚膜導体の導電性や焼結膜自体の強度を向上させるとと
もに、熱エージングに対する強度劣化を抑制することが
可能になる。
【００１５】また、請求項３の導電性ペーストは、前記
式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される
前記ガラス粉末の組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１
に示す３元組成図において、点Ｅ（２５，３０，４
５）、点Ｆ（２５，５５，２０）、点Ｇ（３５，５０，
１５）、及び点Ｈ（３５，２５，４０）で囲まれた領域
内にあることを特徴としている。
式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される
前記ガラス粉末の組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１
に示す３元組成図において、点Ｅ（２５，３０，４
５）、点Ｆ（２５，５５，２０）、点Ｇ（３５，５０，
１５）、及び点Ｈ（３５，２５，４０）で囲まれた領域
内にあることを特徴としている。
【００１６】ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）
が、図１の、点Ｅ、点Ｆ、点Ｇ、及び点Ｈで囲まれた領
域内にあるものを用いることにより、さらに確実にガラ
スの軟化点を低下させ、導電材料である、銅、銅を含む
合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少な
くとも１種の粉末の焼結性を向上させることが可能にな
り、中温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に
対して十分な接着強度を有する厚膜導体を形成すること
が可能な導電性ペーストを得ることができるようにな
る。
が、図１の、点Ｅ、点Ｆ、点Ｇ、及び点Ｈで囲まれた領
域内にあるものを用いることにより、さらに確実にガラ
スの軟化点を低下させ、導電材料である、銅、銅を含む
合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少な
くとも１種の粉末の焼結性を向上させることが可能にな
り、中温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に
対して十分な接着強度を有する厚膜導体を形成すること
が可能な導電性ペーストを得ることができるようにな
る。
【００１７】また、請求項４の導電性ペーストは、前記
ガラス粉末が、ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２
で表される組成を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，
ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図において、点Ａ
（１５，３５，５０）、点Ｂ（２５，６０，１５）、点
Ｃ（４５，４０，１５）、及び点Ｄ（４５，２０，３
５）で囲まれた領域内にある主成分１００モル％に対し
て、(ａ) ４０モル％以下のＺｎＯ２、(ｂ) １０モル％
以下のアルカリ金属酸化物、(ｃ) ２０モル％以下のア
ルカリ土類金属酸化物の少なくとも１種を含有すること
を特徴としている。
ガラス粉末が、ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２
で表される組成を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，
ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図において、点Ａ
（１５，３５，５０）、点Ｂ（２５，６０，１５）、点
Ｃ（４５，４０，１５）、及び点Ｄ（４５，２０，３
５）で囲まれた領域内にある主成分１００モル％に対し
て、(ａ) ４０モル％以下のＺｎＯ２、(ｂ) １０モル％
以下のアルカリ金属酸化物、(ｃ) ２０モル％以下のア
ルカリ土類金属酸化物の少なくとも１種を含有すること
を特徴としている。
【００１８】ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）
が、図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲まれた領域
内にある主成分１００モル％に対して、(ａ) ４０モル
％以下のＺｎＯ２、(ｂ) １０モル％以下のアルカリ金
属酸化物、(ｃ) ２０モル％以下のアルカリ土類金属酸
化物の少なくとも１種を含有するガラス粉末を用いるこ
とにより、ガラスの軟化点をさらに低下させることが可
能になり、本願発明をより実効あらしめることができ
る。
が、図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲まれた領域
内にある主成分１００モル％に対して、(ａ) ４０モル
％以下のＺｎＯ２、(ｂ) １０モル％以下のアルカリ金
属酸化物、(ｃ) ２０モル％以下のアルカリ土類金属酸
化物の少なくとも１種を含有するガラス粉末を用いるこ
とにより、ガラスの軟化点をさらに低下させることが可
能になり、本願発明をより実効あらしめることができ
る。
【００１９】また、請求項５の導電性ペーストは、前記
ガラスフリットの含有量が、前記導電性ペースト全量に
対して、２〜１５重量％の範囲内にあることを特徴とし
ている。
ガラスフリットの含有量が、前記導電性ペースト全量に
対して、２〜１５重量％の範囲内にあることを特徴とし
ている。
【００２０】上述のようなガラス粉末を含有するガラス
フリットの含有量を、導電性ペースト全量に対して、２
〜１５重量％の範囲とすることにより、さらに確実に、
中温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に対し
て十分な接着強度を有する厚膜導体を形成することが可
能な導電性ペーストを得ることが可能になる。なお、ガ
ラスフリットの含有量を上記範囲としたのは、ガラスフ
リットの含有量が２重量％以下になると、液相としての
効果が不十分になり、１５重量％を超えると、はんだ付
け性が劣化することによる。
フリットの含有量を、導電性ペースト全量に対して、２
〜１５重量％の範囲とすることにより、さらに確実に、
中温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に対し
て十分な接着強度を有する厚膜導体を形成することが可
能な導電性ペーストを得ることが可能になる。なお、ガ
ラスフリットの含有量を上記範囲としたのは、ガラスフ
リットの含有量が２重量％以下になると、液相としての
効果が不十分になり、１５重量％を超えると、はんだ付
け性が劣化することによる。
【００２１】また、請求項６の導電性ペーストは、焼成
温度が７００℃以下であることを特徴としている。
温度が７００℃以下であることを特徴としている。
【００２２】請求項１〜５の要件を備えることにより、
焼成温度を７００℃以下にまで低下させることが可能に
なり、中温で焼成をした場合にも、導電性が良好で、基
板に対して十分な接着強度を有する厚膜導体を確実に形
成することが可能な導電性ペーストを提供することがで
きるようになる。
焼成温度を７００℃以下にまで低下させることが可能に
なり、中温で焼成をした場合にも、導電性が良好で、基
板に対して十分な接着強度を有する厚膜導体を確実に形
成することが可能な導電性ペーストを提供することがで
きるようになる。
【００２３】また、請求項７の導電性ペーストは、印刷
配線板の電極及び配線パターンを印刷形成するために用
いられる導電性ペーストであることを特徴としている。
配線板の電極及び配線パターンを印刷形成するために用
いられる導電性ペーストであることを特徴としている。
【００２４】請求項１〜６のいずれかに記載の導電性ペ
ーストを、印刷配線板の電極及び配線パターンを印刷形
成するための導電性ペーストとして用いることにより、
基板に対して十分な接着強度を有する、膜厚の大きい、
低抵抗の配線を形成することが可能になり、高周波特性
に優れた印刷配線板を効率よく製造することが可能にな
る。
ーストを、印刷配線板の電極及び配線パターンを印刷形
成するための導電性ペーストとして用いることにより、
基板に対して十分な接着強度を有する、膜厚の大きい、
低抵抗の配線を形成することが可能になり、高周波特性
に優れた印刷配線板を効率よく製造することが可能にな
る。
【００２５】また、本願発明（請求項８）の印刷配線板
は、基板に電極及び配線パターンが配設された印刷配線
板であって、前記電極及び配線パターンの少なくとも一
部が、請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の導電
性ペーストを塗布して焼き付けることにより形成されて
いることを特徴としている。
は、基板に電極及び配線パターンが配設された印刷配線
板であって、前記電極及び配線パターンの少なくとも一
部が、請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の導電
性ペーストを塗布して焼き付けることにより形成されて
いることを特徴としている。
【００２６】電極及び配線パターンを、本願発明の導電
性ペーストを用いて形成するようにした場合、中温で焼
成して、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度
を有する電極や配線パターンを効率よく形成することが
可能になるため、低コストで、鉛を含有せず、特性の安
定性や、信頼性に優れた印刷配線板を提供することが可
能になる。なお、本願発明の印刷配線板は、ハイブリッ
ドＩＣなどの機能モジュールや、機能パッケージなどの
用途に用いることが可能であり、具体的には、片面印刷
配繰基板、プリント配線板、多層配線基板、フレキシブ
ル基板、セラミック多層基板などに用いることが可能で
ある。
性ペーストを用いて形成するようにした場合、中温で焼
成して、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度
を有する電極や配線パターンを効率よく形成することが
可能になるため、低コストで、鉛を含有せず、特性の安
定性や、信頼性に優れた印刷配線板を提供することが可
能になる。なお、本願発明の印刷配線板は、ハイブリッ
ドＩＣなどの機能モジュールや、機能パッケージなどの
用途に用いることが可能であり、具体的には、片面印刷
配繰基板、プリント配線板、多層配線基板、フレキシブ
ル基板、セラミック多層基板などに用いることが可能で
ある。
【００２７】
【実施例１】以下、本願発明の実施例を示して、その特
徴とするところをさらに詳しく説明する。
徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２８】［導電性ペーストの調製］ (1)ガラス成分の出発原料として、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ
３、及びＳｉＯ２をそれぞれ用意する。 (2)次に、これらを、表１及び図１に示すような組成比
（モル％）となるような割合で混合して出発原料の混合
物を得る。 なお、表１の試料番号１〜５は本願発明の範囲内の試料
（実施例）であり、試料番号６〜１０は本願発明の範囲
外の試料（比較例）である。また、図１には、各試料番
号に対応するように、，，……と番号を付して試
料番号１〜１０の各試料の組成比を示している。
３、及びＳｉＯ２をそれぞれ用意する。 (2)次に、これらを、表１及び図１に示すような組成比
（モル％）となるような割合で混合して出発原料の混合
物を得る。 なお、表１の試料番号１〜５は本願発明の範囲内の試料
（実施例）であり、試料番号６〜１０は本願発明の範囲
外の試料（比較例）である。また、図１には、各試料番
号に対応するように、，，……と番号を付して試
料番号１〜１０の各試料の組成比を示している。
【００２９】
【表１】
【００３０】(3)それから、得られた混合物を１１００
〜１３００℃の温度で溶融させて溶融ガラスを得る。 (4)その後、この溶融ガラスを純水中に投入して急冷し
た後、粉砕してガラス粉末を得る。 (5)それから、このようにして得たガラス粉末（ガラス
フリット）と、銅粉末と、酸化銅粉末と、有機ビヒクル
とを、以下の比率で配合して混練することにより導電性
ペーストを得る。 ・銅粉末 ７６重量部 ・ガラスフリット ７重量部 ・酸化銅粉末 ３重量部 ・有機ビヒクル １４重量部 なお、この実施形態においては、有機ビヒクルとして、
エチルセルロース系樹脂やアルキッド系樹脂又はアクリ
ル系樹脂をテルピネオール系溶剤やアルコール系溶剤に
より溶解したものを使用している。
〜１３００℃の温度で溶融させて溶融ガラスを得る。 (4)その後、この溶融ガラスを純水中に投入して急冷し
た後、粉砕してガラス粉末を得る。 (5)それから、このようにして得たガラス粉末（ガラス
フリット）と、銅粉末と、酸化銅粉末と、有機ビヒクル
とを、以下の比率で配合して混練することにより導電性
ペーストを得る。 ・銅粉末 ７６重量部 ・ガラスフリット ７重量部 ・酸化銅粉末 ３重量部 ・有機ビヒクル １４重量部 なお、この実施形態においては、有機ビヒクルとして、
エチルセルロース系樹脂やアルキッド系樹脂又はアクリ
ル系樹脂をテルピネオール系溶剤やアルコール系溶剤に
より溶解したものを使用している。
【００３１】［厚膜導体の形成］ (1)上述のようにして得た導電性ペーストを、アルミナ
基板上にスクリーン印刷法によって塗布する。 (2)それから、１５０℃で１０分間乾燥する。 (3)次に、Ｎ２雰囲気中で、最高６００℃の温度で１時
間にわたって焼成し、導電性ペーストを焼き付けること
により厚膜導体を得る。
基板上にスクリーン印刷法によって塗布する。 (2)それから、１５０℃で１０分間乾燥する。 (3)次に、Ｎ２雰囲気中で、最高６００℃の温度で１時
間にわたって焼成し、導電性ペーストを焼き付けること
により厚膜導体を得る。
【００３２】［厚膜導体の特性の測定及び評価］上述の
ようにして得た厚膜導体について、抵抗（配線抵抗）、
初期接着強度、及び熱エージング後の接着強度を測定す
るとともに、その評価を行った。その結果を表２に示
す。なお、表２には、本願発明の範囲内の試料番号１〜
５の試料（実施例）と、本願発明の範囲外の試料番号６
〜１０の試料（比較例）についての測定結果及び評価結
果を示している。
ようにして得た厚膜導体について、抵抗（配線抵抗）、
初期接着強度、及び熱エージング後の接着強度を測定す
るとともに、その評価を行った。その結果を表２に示
す。なお、表２には、本願発明の範囲内の試料番号１〜
５の試料（実施例）と、本願発明の範囲外の試料番号６
〜１０の試料（比較例）についての測定結果及び評価結
果を示している。
【００３３】
【表２】
【００３４】なお、表２における配線抵抗（ｍΩ／□）
は、長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）が１００：１の寸法関係
（Ｌ／Ｗ＝１００／１）を有するパターンとした厚膜導
体上の２点を周知の４端子法によって測定し、その結果
から膜厚換算によって求めたシート抵抗値を意味するも
のである。
は、長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）が１００：１の寸法関係
（Ｌ／Ｗ＝１００／１）を有するパターンとした厚膜導
体上の２点を周知の４端子法によって測定し、その結果
から膜厚換算によって求めたシート抵抗値を意味するも
のである。
【００３５】また、表２における接着強度（Kgf）は、
導電性ペーストの焼き付けによって形成された厚膜導体
に対してリード線をはんだ付けして接続した後、このリ
ード線を引っ張ることによって求めた値である。なお、
接着強度の値は、具体的には、２３５±５℃に温度調整
された銀（Ａｇ）２％を含有する共晶はんだ中に、２mm
×２mmの大きさを有する厚膜導体が形成された基板を５
±１sec浸漬し、かつ、この厚膜導体に対してリード線
である直径０．８mmの錫めっき銅線をはんだ付け接続し
た後、このリード線を引っ張り試験機によって２０mm／
minの速度で引っ張ることによって測定した値である。
導電性ペーストの焼き付けによって形成された厚膜導体
に対してリード線をはんだ付けして接続した後、このリ
ード線を引っ張ることによって求めた値である。なお、
接着強度の値は、具体的には、２３５±５℃に温度調整
された銀（Ａｇ）２％を含有する共晶はんだ中に、２mm
×２mmの大きさを有する厚膜導体が形成された基板を５
±１sec浸漬し、かつ、この厚膜導体に対してリード線
である直径０．８mmの錫めっき銅線をはんだ付け接続し
た後、このリード線を引っ張り試験機によって２０mm／
minの速度で引っ張ることによって測定した値である。
【００３６】また、表２には、上述の接着強度に関し
て、初期接着強度及び熱エージング後の接着強度を示し
ているが、初期接着強度は上述のリード線のはんだ付け
直後の接着強度であり、熱エージング後の接着強度は１
５０℃の温度条件下で１０００ｈｒにわたるエージング
処理を施した後の接着強度である。
て、初期接着強度及び熱エージング後の接着強度を示し
ているが、初期接着強度は上述のリード線のはんだ付け
直後の接着強度であり、熱エージング後の接着強度は１
５０℃の温度条件下で１０００ｈｒにわたるエージング
処理を施した後の接着強度である。
【００３７】また、この表２における配線抵抗について
の評価は、３．０ｍΩ／□を判定基準値とし、配線抵抗
がこの値以下の場合を○として評価し、この値を超える
場合を×として評価したものである。
の評価は、３．０ｍΩ／□を判定基準値とし、配線抵抗
がこの値以下の場合を○として評価し、この値を超える
場合を×として評価したものである。
【００３８】また、表２における初期接着強度について
の評価は、３．０Kgfを判定基準値とし、３．０Kgf以上
の場合を○として評価し、３．０Kgf未満の場合を×と
して評価したものである。
の評価は、３．０Kgfを判定基準値とし、３．０Kgf以上
の場合を○として評価し、３．０Kgf未満の場合を×と
して評価したものである。
【００３９】さらに、熱エージング後の接着強度につい
ての評価は、１．０Kgfを判定基準値とし、１．０Kgf以
上の場合を○として評価し、１．０Kgf未満の場合を×
として評価したものである。
ての評価は、１．０Kgfを判定基準値とし、１．０Kgf以
上の場合を○として評価し、１．０Kgf未満の場合を×
として評価したものである。
【００４０】表２より、本願発明の範囲内にある試料番
号１〜５の試料（実施例）については、すべての項目に
おいて判定基準値を満足しているが、本願発明の範囲外
にある試料番号６〜１０（比較例）においては、少なく
とも一部の特性について判定基準を満足していないこと
がわかる。なお、上記実施例では、厚膜導体をアルミナ
基板に形成した場合を例にとって説明したが、厚膜導体
を形成する対象である基板の種類はこれに限られるもの
ではなく、その他の材料からなる絶縁性基板、たとえば
低温焼結ガラスセラミック基板などに厚膜導体を形成し
た場合でも、実質的に同様の結果が得られている。
号１〜５の試料（実施例）については、すべての項目に
おいて判定基準値を満足しているが、本願発明の範囲外
にある試料番号６〜１０（比較例）においては、少なく
とも一部の特性について判定基準を満足していないこと
がわかる。なお、上記実施例では、厚膜導体をアルミナ
基板に形成した場合を例にとって説明したが、厚膜導体
を形成する対象である基板の種類はこれに限られるもの
ではなく、その他の材料からなる絶縁性基板、たとえば
低温焼結ガラスセラミック基板などに厚膜導体を形成し
た場合でも、実質的に同様の結果が得られている。
【００４１】
【実施例２】図２に、本願発明の導電性ペーストを用い
て電極及び配線パターンを形成した印刷配線板の断面図
を示す。この印刷配線板１１は、アルミナなどからなる
ベース基板１と、その上下両面側に配設された非晶質ガ
ラス、結晶化ガラス、ガラスセラミック混合物などから
なる第１の絶縁層４ａ，４ｂと、第１の絶縁層４ａ，４
ｂの上に配設された第２の絶縁層（保護層）８ａ，８ｂ
とを備えている。
て電極及び配線パターンを形成した印刷配線板の断面図
を示す。この印刷配線板１１は、アルミナなどからなる
ベース基板１と、その上下両面側に配設された非晶質ガ
ラス、結晶化ガラス、ガラスセラミック混合物などから
なる第１の絶縁層４ａ，４ｂと、第１の絶縁層４ａ，４
ｂの上に配設された第２の絶縁層（保護層）８ａ，８ｂ
とを備えている。
【００４２】そして、ベース基板１には、ビアホール用
貫通孔１２にＡｇを主成分とする導体１３を充填したビ
アホール２が設けられ、ベース基板１の上下両面側（ベ
ース基板１と第１の絶縁層４ａ，４ｂの境界面）には、
Ａｇを主成分とする導電性ペーストを用いて形成された
Ａｇを主成分とする第１の回路パターン（配線パター
ン）３ａ，３ｂが配設されている。
貫通孔１２にＡｇを主成分とする導体１３を充填したビ
アホール２が設けられ、ベース基板１の上下両面側（ベ
ース基板１と第１の絶縁層４ａ，４ｂの境界面）には、
Ａｇを主成分とする導電性ペーストを用いて形成された
Ａｇを主成分とする第１の回路パターン（配線パター
ン）３ａ，３ｂが配設されている。
【００４３】また、第１の絶縁層４ａ，４ｂには、ビア
ホール用貫通孔１４ａ，１４ｂにＡｇを主成分とする導
体１５ａ，１５ｂを充填したビアホール５ａ，５ｂが設
けられ、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面（第１の絶縁層
４ａ，４ｂと第２の絶縁層８ａ，８ｂの境界面）には、
例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などからなる抵抗
体パターン６ａ，６ｂが配設されており、この抵抗体パ
ターン６ａ，６ｂと導通するとともに、ビアホール５
ａ，５ｂ内の導体１５ａ，１５ｂと導通する第２の回路
パターン（配線パターン）７ａ，７ｂが配設されてい
る。なお、第２の回路パターン（配線パターン）７ａ，
７ｂは、本願発明の導電性ペースト（銅粉末を導電成分
とする上記実施例１の試料番号１〜５のいずれかの導電
性ペースト）を用いて形成されている。
ホール用貫通孔１４ａ，１４ｂにＡｇを主成分とする導
体１５ａ，１５ｂを充填したビアホール５ａ，５ｂが設
けられ、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面（第１の絶縁層
４ａ，４ｂと第２の絶縁層８ａ，８ｂの境界面）には、
例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などからなる抵抗
体パターン６ａ，６ｂが配設されており、この抵抗体パ
ターン６ａ，６ｂと導通するとともに、ビアホール５
ａ，５ｂ内の導体１５ａ，１５ｂと導通する第２の回路
パターン（配線パターン）７ａ，７ｂが配設されてい
る。なお、第２の回路パターン（配線パターン）７ａ，
７ｂは、本願発明の導電性ペースト（銅粉末を導電成分
とする上記実施例１の試料番号１〜５のいずれかの導電
性ペースト）を用いて形成されている。
【００４４】なお、この実施形態の印刷配線板１１にお
いては、第２の絶縁層８ａの表面（すなわち、印刷配線
板１１の上面）に、第２の絶縁層８ａに形成されたビア
ホール用貫通孔１６に充填されたはんだ９を介して、回
路パターン（配線パターン）７ａと導通するように実装
部品（チップ型コイル、チップ型コンデンサ、チップ型
抵抗体など）１０が実装されている。
いては、第２の絶縁層８ａの表面（すなわち、印刷配線
板１１の上面）に、第２の絶縁層８ａに形成されたビア
ホール用貫通孔１６に充填されたはんだ９を介して、回
路パターン（配線パターン）７ａと導通するように実装
部品（チップ型コイル、チップ型コンデンサ、チップ型
抵抗体など）１０が実装されている。
【００４５】次に、上記の印刷配線板１１の製造方法に
ついて説明する。 (1)まず、ベース基板１を準備する。なお、ベース基板
１としては、例えば、厚みが０．５mm程度のアルミナ焼
成板や低温焼成セラミック焼成板などを用いることが可
能である。 (2)そして、ベース基板１にビアホール用貫通孔１２を
形成する。なお、ビアホール用貫通孔１２は、例えば、
レーザー加工などの方法により形成することが可能であ
る。 (3)それから、ビアホール用貫通孔１２に、Ａｇ系の導
電ペーストを充填し、空気中にて、８５０℃程度の温度
で焼成することにより、Ａｇを主成分とする導体１３が
充填されたビアホール２を形成する。 (4)次いで、ベース基板１の表面（両面）にＡｇ系の導
電性ペーストをスクリーン印刷し、空気中にて、８５０
℃程度の温度で焼成することより、ベース基板１の表裏
両面に、Ａｇを主成分とする第１の回路パターン３ａ，
３ｂを形成する。 (5)次に、絶縁ペーストをスクリーン印刷し、ビアホー
ル用貫通孔１４ａ，１４ｂを設けることにより、第１の
絶縁層４ａ，４ｂを形成する。 (6)それから、ビアホール用貫通孔１４ａ，１４ｂに、
Ａｇ系の導電ペーストを充填し、空気中にて、８５０℃
程度の温度で焼成することにより、Ａｇを主成分とする
導体１５ａ，１５ｂが充填されたビアホール５ａ，５ｂ
を形成する。 (7)次いで、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面に、酸化ル
テニウム（ＲｕＯ２）系の抵抗ペーストをスクリーン印
刷し、空気中にて、８５０℃程度の温度で焼成すること
により抵抗体パターン（厚膜抵抗体）６ａ，６ｂを形成
する。 (8)それから、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面に、本願
発明の導電性ペースト（銅粉末を導電成分とする上記実
施例１の試料番号１〜５のいずれかの導電性ペースト）
を非酸化性雰囲気（窒素雰囲気）中にて、６００℃程度
の温度で焼成することにより、第２の回路パターン７
ａ，７ｂを形成する。 (9)次に、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面に、絶縁ペー
ストをスクリーン印刷などの方法で塗布し、ビアホール
用貫通孔１６を形成した後、空気中にて５００〜５５０
℃程度の温度で焼成することにより第２の絶縁層（保護
層）８ａ，８ｂを形成する。 (10)そして、はんだ（例えば、クリームはんだ）９をビ
アホール用貫通孔１６に充填し、実装部品１０を搭載
し、リフローはんだ付けにより、実装部品１０を接続す
ることにより、図２に示すような印刷配線板１１を得
る。
ついて説明する。 (1)まず、ベース基板１を準備する。なお、ベース基板
１としては、例えば、厚みが０．５mm程度のアルミナ焼
成板や低温焼成セラミック焼成板などを用いることが可
能である。 (2)そして、ベース基板１にビアホール用貫通孔１２を
形成する。なお、ビアホール用貫通孔１２は、例えば、
レーザー加工などの方法により形成することが可能であ
る。 (3)それから、ビアホール用貫通孔１２に、Ａｇ系の導
電ペーストを充填し、空気中にて、８５０℃程度の温度
で焼成することにより、Ａｇを主成分とする導体１３が
充填されたビアホール２を形成する。 (4)次いで、ベース基板１の表面（両面）にＡｇ系の導
電性ペーストをスクリーン印刷し、空気中にて、８５０
℃程度の温度で焼成することより、ベース基板１の表裏
両面に、Ａｇを主成分とする第１の回路パターン３ａ，
３ｂを形成する。 (5)次に、絶縁ペーストをスクリーン印刷し、ビアホー
ル用貫通孔１４ａ，１４ｂを設けることにより、第１の
絶縁層４ａ，４ｂを形成する。 (6)それから、ビアホール用貫通孔１４ａ，１４ｂに、
Ａｇ系の導電ペーストを充填し、空気中にて、８５０℃
程度の温度で焼成することにより、Ａｇを主成分とする
導体１５ａ，１５ｂが充填されたビアホール５ａ，５ｂ
を形成する。 (7)次いで、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面に、酸化ル
テニウム（ＲｕＯ２）系の抵抗ペーストをスクリーン印
刷し、空気中にて、８５０℃程度の温度で焼成すること
により抵抗体パターン（厚膜抵抗体）６ａ，６ｂを形成
する。 (8)それから、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面に、本願
発明の導電性ペースト（銅粉末を導電成分とする上記実
施例１の試料番号１〜５のいずれかの導電性ペースト）
を非酸化性雰囲気（窒素雰囲気）中にて、６００℃程度
の温度で焼成することにより、第２の回路パターン７
ａ，７ｂを形成する。 (9)次に、第１の絶縁層４ａ，４ｂの表面に、絶縁ペー
ストをスクリーン印刷などの方法で塗布し、ビアホール
用貫通孔１６を形成した後、空気中にて５００〜５５０
℃程度の温度で焼成することにより第２の絶縁層（保護
層）８ａ，８ｂを形成する。 (10)そして、はんだ（例えば、クリームはんだ）９をビ
アホール用貫通孔１６に充填し、実装部品１０を搭載
し、リフローはんだ付けにより、実装部品１０を接続す
ることにより、図２に示すような印刷配線板１１を得
る。
【００４６】この実施例２においては、本願発明の導電
性ペーストを用いて回路パターン（第２の回路パターン
７ａ，７ｂ）を形成するようにしているので、中温で焼
成して、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度
を有する電極や配線パターンを効率よく形成することが
可能になり、配線抵抗が低く、高周波特性に優れている
とともに、先に形成された抵抗体パターンへの熱ダメー
ジが少なく、信頼性の高い印刷配線板を効率よく製造す
ることができる。
性ペーストを用いて回路パターン（第２の回路パターン
７ａ，７ｂ）を形成するようにしているので、中温で焼
成して、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度
を有する電極や配線パターンを効率よく形成することが
可能になり、配線抵抗が低く、高周波特性に優れている
とともに、先に形成された抵抗体パターンへの熱ダメー
ジが少なく、信頼性の高い印刷配線板を効率よく製造す
ることができる。
【００４７】なお、上記実施例では、第２の回路パター
ン７ａ，７ｂのみを、本願発明の導電性ペーストを用い
て形成するようにしているが、第１の回路パターン３
ａ，３ｂについても、本願発明の導電性ペーストを用い
て形成することが可能である。
ン７ａ，７ｂのみを、本願発明の導電性ペーストを用い
て形成するようにしているが、第１の回路パターン３
ａ，３ｂについても、本願発明の導電性ペーストを用い
て形成することが可能である。
【００４８】なお、上述のようにして製造される本願発
明の印刷配線板１１は、ハイブリッドＩＣなどの機能モ
ジュールや、機能パッケージなどの用途に用いることが
可能であり、具体的には、片面印刷配繰基板、プリント
配線板、多層配線基板、フレキシブル基板、セラミック
多層基板などに広く用いることができる。
明の印刷配線板１１は、ハイブリッドＩＣなどの機能モ
ジュールや、機能パッケージなどの用途に用いることが
可能であり、具体的には、片面印刷配繰基板、プリント
配線板、多層配線基板、フレキシブル基板、セラミック
多層基板などに広く用いることができる。
【００４９】なお、上記実施例では、導電材料として、
銅粉末を用いた場合について説明したが、銅粉末以外に
も、銅を含む合金、及び銅を含む混合物からなる群より
選ばれる少なくとも１種の粉末を用いることが可能であ
る。
銅粉末を用いた場合について説明したが、銅粉末以外に
も、銅を含む合金、及び銅を含む混合物からなる群より
選ばれる少なくとも１種の粉末を用いることが可能であ
る。
【００５０】また、ガラスフリットを構成するガラス粉
末の種類や、有機ビヒクルの種類についても、上記実施
形態に限定されるものではなく、他の種類のガラス粉末
や有機ビヒクルを用いることが可能である。
末の種類や、有機ビヒクルの種類についても、上記実施
形態に限定されるものではなく、他の種類のガラス粉末
や有機ビヒクルを用いることが可能である。
【００５１】本願発明はさらにその他の点においても上
記実施形態に限定されるものではなく、ガラス粉末の組
成比や、ガラス粉末の粒径、ガラスフリットの含有量、
焼成工程における焼成温度などに関し、発明の要旨の範
囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能で
ある。
記実施形態に限定されるものではなく、ガラス粉末の組
成比や、ガラス粉末の粒径、ガラスフリットの含有量、
焼成工程における焼成温度などに関し、発明の要旨の範
囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能で
ある。
【００５２】
【発明の効果】上述のように、本願発明の導電性ペース
トは、ガラスフリットとして、式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ
２Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される組成を有し、組成比
（ｘ，ｙ，ｚ）が図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで
囲まれた領域内にあるガラス粉末を含有するガラスフリ
ットを用いているので、鉛系ガラスを用いなくても、焼
成温度を低くすることが可能になり、鉛を含有せず、中
温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に対して
十分な接着強度を有する厚膜導体を形成することが可能
な導電性ペーストを提供することが可能になる。すなわ
ち、ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲まれた領域内のガラ
ス粉末を用いることにより、ガラス軟化点が高くなった
り、導電性ペーストの焼成の途中でガラスが結晶化した
りすることを防止して、液相としての作用を確実に奏さ
せることが可能になり、導電材料である、銅、銅を含む
合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少な
くとも１種の粉末の焼結性を向上させることが可能にな
る。したがって、鉛系ガラスを用いることなく、焼成温
度を低くすることが可能になり、中温で焼成した場合に
も、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度を有
する厚膜導体を形成することが可能な導電性ペーストを
提供することが可能になる。
トは、ガラスフリットとして、式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ
２Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される組成を有し、組成比
（ｘ，ｙ，ｚ）が図１の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで
囲まれた領域内にあるガラス粉末を含有するガラスフリ
ットを用いているので、鉛系ガラスを用いなくても、焼
成温度を低くすることが可能になり、鉛を含有せず、中
温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に対して
十分な接着強度を有する厚膜導体を形成することが可能
な導電性ペーストを提供することが可能になる。すなわ
ち、ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲まれた領域内のガラ
ス粉末を用いることにより、ガラス軟化点が高くなった
り、導電性ペーストの焼成の途中でガラスが結晶化した
りすることを防止して、液相としての作用を確実に奏さ
せることが可能になり、導電材料である、銅、銅を含む
合金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少な
くとも１種の粉末の焼結性を向上させることが可能にな
る。したがって、鉛系ガラスを用いることなく、焼成温
度を低くすることが可能になり、中温で焼成した場合に
も、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度を有
する厚膜導体を形成することが可能な導電性ペーストを
提供することが可能になる。
【００５３】なお、銅、銅を含む合金、及び銅を含む混
合物からなる群より選ばれる粉末（銅系材料）を用いる
ことにより、金、銀、パラジウムなどの貴金属材料を用
いる場合に比べて材料コストを抑えることが可能になる
とともに、配線抵抗が小さく、かつ、マイグレーション
特性に優れた配線を形成することが可能になる。
合物からなる群より選ばれる粉末（銅系材料）を用いる
ことにより、金、銀、パラジウムなどの貴金属材料を用
いる場合に比べて材料コストを抑えることが可能になる
とともに、配線抵抗が小さく、かつ、マイグレーション
特性に優れた配線を形成することが可能になる。
【００５４】また、電極や配線パターンの形成などに一
般的に用いられている、銀粉末を導電材料とする銀ペー
ストを用いた場合、焼成温度は、通常８００℃程度であ
るが、上述のような銅系材料を導電材料として用いた本
願発明の導電性ペーストの場合には、焼成温度を７００
℃以下にまで低くすることが可能になり、基板上に先に
形成されている素子に対する熱的なダメージを低減する
ことが可能になる。
般的に用いられている、銀粉末を導電材料とする銀ペー
ストを用いた場合、焼成温度は、通常８００℃程度であ
るが、上述のような銅系材料を導電材料として用いた本
願発明の導電性ペーストの場合には、焼成温度を７００
℃以下にまで低くすることが可能になり、基板上に先に
形成されている素子に対する熱的なダメージを低減する
ことが可能になる。
【００５５】また、請求項２の導電性ペーストのよう
に、ガラスフリットを構成するガラス粉末として、平均
粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあるガラス粉末を用
いるようにした場合、導電材料である、銅、銅を含む合
金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少なく
とも１種の粉末との反応性を向上させ、該粉末の焼結性
を向上させることが可能になるとともに、焼結膜中に大
きなポアが形成されることを防止して、形成される厚膜
導体の導電性や焼結膜自体の強度を向上させるととも
に、熱エージングに対する強度劣化を抑制することが可
能になる。
に、ガラスフリットを構成するガラス粉末として、平均
粒径が０．１〜１．０μmの範囲にあるガラス粉末を用
いるようにした場合、導電材料である、銅、銅を含む合
金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少なく
とも１種の粉末との反応性を向上させ、該粉末の焼結性
を向上させることが可能になるとともに、焼結膜中に大
きなポアが形成されることを防止して、形成される厚膜
導体の導電性や焼結膜自体の強度を向上させるととも
に、熱エージングに対する強度劣化を抑制することが可
能になる。
【００５６】また、請求項３の導電性ペーストのよう
に、ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
の、点Ｅ、点Ｆ、点Ｇ、及び点Ｈで囲まれた領域内にあ
るものを用いるようにした場合、さらに確実にガラスの
軟化点を低下させ、導電材料である、銅、銅を含む合
金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少なく
とも１種の粉末の焼結性を向上させることが可能にな
り、中温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に
対して十分な接着強度を有する厚膜導体を形成すること
が可能な導電性ペーストを得ることができるようにな
る。
に、ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
の、点Ｅ、点Ｆ、点Ｇ、及び点Ｈで囲まれた領域内にあ
るものを用いるようにした場合、さらに確実にガラスの
軟化点を低下させ、導電材料である、銅、銅を含む合
金、及び銅を含む混合物からなる群より選ばれる少なく
とも１種の粉末の焼結性を向上させることが可能にな
り、中温で焼成した場合にも、導電性が良好で、基板に
対して十分な接着強度を有する厚膜導体を形成すること
が可能な導電性ペーストを得ることができるようにな
る。
【００５７】また、請求項４の導電性ペーストのよう
に、ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲まれた領域内にある
主成分１００モル％に対して、(ａ) ４０モル％以下の
ＺｎＯ２、(ｂ) １０モル％以下のアルカリ金属酸化
物、(ｃ) ２０モル％以下のアルカリ土類金属酸化物の
少なくとも１種を含有するガラス粉末を用いるようにし
た場合、ガラスの軟化点をさらに低下させることが可能
になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
に、ガラス粉末として、組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
の点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、及び点Ｄで囲まれた領域内にある
主成分１００モル％に対して、(ａ) ４０モル％以下の
ＺｎＯ２、(ｂ) １０モル％以下のアルカリ金属酸化
物、(ｃ) ２０モル％以下のアルカリ土類金属酸化物の
少なくとも１種を含有するガラス粉末を用いるようにし
た場合、ガラスの軟化点をさらに低下させることが可能
になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００５８】また、請求項５の導電性ペーストのよう
に、上述のようなガラス粉末を含有するガラスフリット
の含有量を、導電性ペースト全量に対して、２〜１５重
量％の範囲とした場合、さらに確実に、中温で焼成した
場合にも、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強
度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性ペー
ストを得ることが可能になる。
に、上述のようなガラス粉末を含有するガラスフリット
の含有量を、導電性ペースト全量に対して、２〜１５重
量％の範囲とした場合、さらに確実に、中温で焼成した
場合にも、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強
度を有する厚膜導体を形成することが可能な導電性ペー
ストを得ることが可能になる。
【００５９】また、請求項１〜５の要件を備えることに
より、請求項６の導電性ペーストのように、焼成温度を
７００℃以下にまで低下させることが可能になり、中温
で焼成をした場合にも、導電性が良好で、基板に対して
十分な接着強度を有する厚膜導体を確実に形成すること
が可能になる。
より、請求項６の導電性ペーストのように、焼成温度を
７００℃以下にまで低下させることが可能になり、中温
で焼成をした場合にも、導電性が良好で、基板に対して
十分な接着強度を有する厚膜導体を確実に形成すること
が可能になる。
【００６０】また、請求項７のように、本願発明の導電
性ペースト（請求項１〜６のいずれかに記載の導電性ペ
ースト）を、印刷配線板の電極及び配線パターンを印刷
形成するための導電性ペーストとして用いることによ
り、基板に対して十分な接着強度を有する、膜厚の大き
い、低抵抗の配線を形成することが可能になり、高周波
特性に優れた印刷配線板を効率よく製造することが可能
になる。
性ペースト（請求項１〜６のいずれかに記載の導電性ペ
ースト）を、印刷配線板の電極及び配線パターンを印刷
形成するための導電性ペーストとして用いることによ
り、基板に対して十分な接着強度を有する、膜厚の大き
い、低抵抗の配線を形成することが可能になり、高周波
特性に優れた印刷配線板を効率よく製造することが可能
になる。
【００６１】また、本願発明（請求項８）の印刷配線板
は、本願発明の導電性ペーストを用いて、電極や配線パ
ターンを形成するようにしているので、中温で焼成し
て、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度を有
する電極や配線パターンを効率よく形成することができ
るため、低コストで、鉛を含有せず、信頼性に優れた印
刷配線板を提供することが可能になる。すなわち、本願
発明の印刷配線板は、上記本願発明の導電性ペーストを
用いて電極や配線パターンを形成しているので、電極や
配線パターンの抵抗（配線抵抗）を低く抑えて、高周波
特性を向上させることが可能になる。また、導電性ペー
ストの初期接着強度を高めて電極や配線パターンの精度
を向上させることが可能になるとともに、電極や配線パ
ターンの熱エージング後の接着強度を高めることが可能
になる。さらに、焼成工程で印刷抵抗体や誘電体などに
与えるダメージを極力小さくすることが可能になり、印
刷抵抗体や誘電体などの信頼性を向上させることができ
る。
は、本願発明の導電性ペーストを用いて、電極や配線パ
ターンを形成するようにしているので、中温で焼成し
て、導電性が良好で、基板に対して十分な接着強度を有
する電極や配線パターンを効率よく形成することができ
るため、低コストで、鉛を含有せず、信頼性に優れた印
刷配線板を提供することが可能になる。すなわち、本願
発明の印刷配線板は、上記本願発明の導電性ペーストを
用いて電極や配線パターンを形成しているので、電極や
配線パターンの抵抗（配線抵抗）を低く抑えて、高周波
特性を向上させることが可能になる。また、導電性ペー
ストの初期接着強度を高めて電極や配線パターンの精度
を向上させることが可能になるとともに、電極や配線パ
ターンの熱エージング後の接着強度を高めることが可能
になる。さらに、焼成工程で印刷抵抗体や誘電体などに
与えるダメージを極力小さくすることが可能になり、印
刷抵抗体や誘電体などの信頼性を向上させることができ
る。
【図１】本願発明の実施例（実施例１）にかかる導電性
ペーストに用いられているガラス粉末の組成比を示す３
元組成図である。
ペーストに用いられているガラス粉末の組成比を示す３
元組成図である。
【図２】本願発明の実施例（実施例２）にかかる印刷配
線板の構成を示す断面図である。
線板の構成を示す断面図である。
１ ベース基板 ２ ビアホール ３ａ，３ｂ 第１の回路パターン（配線パター
ン） ４ａ，４ｂ 第１の絶縁層 ５ａ，５ｂ ビアホール ６ａ，６ｂ 抵抗体パターン ７ａ，７ｂ 第２の回路パターン（配線パター
ン） ８ａ，８ｂ 第２の絶縁層（保護層） ９ はんだ １０ 実装部品 １１ 印刷配線板 １２ ビアホール用貫通孔 １３ 導体 １４ａ，１４ｂ ビアホール用貫通孔 １５ａ，１５ｂ 導体 １６ ビアホール用貫通孔
ン） ４ａ，４ｂ 第１の絶縁層 ５ａ，５ｂ ビアホール ６ａ，６ｂ 抵抗体パターン ７ａ，７ｂ 第２の回路パターン（配線パター
ン） ８ａ，８ｂ 第２の絶縁層（保護層） ９ はんだ １０ 実装部品 １１ 印刷配線板 １２ ビアホール用貫通孔 １３ 導体 １４ａ，１４ｂ ビアホール用貫通孔 １５ａ，１５ｂ 導体 １６ ビアホール用貫通孔
Claims (8)
- 【請求項１】銅、銅を含む合金、及び銅を含む混合物か
らなる群より選ばれる少なくとも１種の粉末と、ガラス
フリットと、有機ビヒクルとを含有する導電性ペースト
であって、 前記ガラスフリットを構成するガラス粉末として、式： ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳｉＯ２ （ただし、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成
を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図
１に示す３元組成図において、点Ａ（１５，３５，５
０）、点Ｂ（２５，６０，１５）、点Ｃ（４５，４０，
１５）、及び点Ｄ（４５，２０，３５）で囲まれた領域
内にあるガラス粉末が用いられていることを特徴とする
導電性ペースト。 - 【請求項２】前記ガラス粉末の平均粒径が０．１〜１．
０μmの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の導
電性ペースト。 - 【請求項３】前記式：ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２Ｏ３−ｚＳ
ｉＯ２で表される前記ガラス粉末の組成比（ｘ，ｙ，
ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図において、点Ｅ
（２５，３０，４５）、点Ｆ（２５，５５，２０）、点
Ｇ（３５，５０，１５）、及び点Ｈ（３５，２５，４
０）で囲まれた領域内にあることを特徴とする請求項１
又は２記載の導電性ペースト。 - 【請求項４】前記ガラス粉末が、ｘＢｉ２Ｏ３−ｙＢ２
Ｏ３−ｚＳｉＯ２で表される組成を有し、かつ、その組
成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図に
おいて、点Ａ（１５，３５，５０）、点Ｂ（２５，６
０，１５）、点Ｃ（４５，４０，１５）、及び点Ｄ（４
５，２０，３５）で囲まれた領域内にある主成分１００
モル％に対して、 (ａ) ４０モル％以下のＺｎＯ２、 (ｂ) １０モル％以下のアルカリ金属酸化物、 (ｃ) ２０モル％以下のアルカリ土類金属酸化物 の少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項
１，２又は３記載の導電性ペースト。 - 【請求項５】前記ガラスフリットの含有量が、前記導電
性ペースト全量に対して、２〜１５重量％の範囲内にあ
ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の導電
性ペースト。 - 【請求項６】焼成温度が７００℃以下であることを特徴
とする請求項１，２，３，４又は５記載の導電性ペース
ト。 - 【請求項７】印刷配線板の電極及び配線パターンを印刷
形成するために用いられる導電性ペーストであることを
特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の導電
性ペースト。 - 【請求項８】基板に電極及び配線パターンが配設された
印刷配線板であって、 前記電極及び配線パターンの少なくとも一部が、請求項
１，２，３，４，５，６又は７記載の導電性ペーストを
塗布して焼き付けることにより形成されていることを特
徴とする印刷配線板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349585A JP2001243836A (ja) | 1999-12-21 | 2000-11-16 | 導電性ペースト及びそれを用いた印刷配線板 |
| US09/746,314 US6436316B2 (en) | 1999-12-21 | 2000-12-21 | Conductive paste and printed wiring board using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-362508 | 1999-12-21 | ||
| JP36250899 | 1999-12-21 | ||
| JP2000349585A JP2001243836A (ja) | 1999-12-21 | 2000-11-16 | 導電性ペースト及びそれを用いた印刷配線板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001243836A true JP2001243836A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=26581399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000349585A Pending JP2001243836A (ja) | 1999-12-21 | 2000-11-16 | 導電性ペースト及びそれを用いた印刷配線板 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6436316B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001243836A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008047823A1 (fr) | 2006-10-19 | 2008-04-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Film de formation d'impression conductrice, et procédé de formation d'impression conductrice et appareil de formation d'impression conductrice pour le film de formation d'impression conductrice |
| JP2008543080A (ja) * | 2005-06-03 | 2008-11-27 | フエロ コーポレーション | 鉛フリー太陽電池コンタクト |
| JP2009188281A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Hitachi Ltd | Ｃｕ系配線用材料およびそれを用いた電子部品 |
| JP2010532586A (ja) * | 2007-06-29 | 2010-10-07 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | セラミック基板用導体ペーストおよび電気回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1265466A3 (en) * | 2001-06-05 | 2004-07-21 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method for fabrication wiring board provided with passive element and wiring board provided with passive element |
| DE112005001527B4 (de) * | 2004-07-06 | 2019-10-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elektrisch leitfähige Paste und eine elektrisch leitfähige Paste aufweisendes keramisches Elektronikbauelment |
| US7354794B2 (en) * | 2005-02-18 | 2008-04-08 | Lexmark International, Inc. | Printed conductive connectors |
| US7435361B2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-10-14 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices |
| US7494607B2 (en) * | 2005-04-14 | 2009-02-24 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electroconductive thick film composition(s), electrode(s), and semiconductor device(s) formed therefrom |
| US8076570B2 (en) | 2006-03-20 | 2011-12-13 | Ferro Corporation | Aluminum-boron solar cell contacts |
| US8575474B2 (en) * | 2006-03-20 | 2013-11-05 | Heracus Precious Metals North America Conshohocken LLC | Solar cell contacts containing aluminum and at least one of boron, titanium, nickel, tin, silver, gallium, zinc, indium and copper |
| US7731868B2 (en) | 2007-04-12 | 2010-06-08 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Thick film conductive composition and process for use in the manufacture of semiconductor device |
| US7485245B1 (en) | 2007-10-18 | 2009-02-03 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electrode paste for solar cell and solar cell electrode using the paste |
| JP2011091114A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Nitto Denko Corp | 配線回路基板およびその製法 |
| US8252204B2 (en) * | 2009-12-18 | 2012-08-28 | E I Du Pont De Nemours And Company | Glass compositions used in conductors for photovoltaic cells |
| CN102208228B (zh) * | 2011-01-17 | 2012-08-29 | 深圳市圣龙特电子有限公司 | 用于电子元件电极的镍铜导体浆料及其制作工艺 |
| KR101882525B1 (ko) * | 2013-04-11 | 2018-07-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| EP2804183B1 (en) | 2013-05-14 | 2019-04-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. | Brown-red cu-comprising composition and a composite comprising the brown-red cu-comprising composition |
| US9799421B2 (en) | 2013-06-07 | 2017-10-24 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Thick print copper pastes for aluminum nitride substrates |
| CN106459640B (zh) * | 2014-06-24 | 2020-06-30 | 出光兴产株式会社 | 导体组合物油墨、导体、层叠体、层叠布线基板及电子设备 |
| US10580666B2 (en) * | 2016-07-01 | 2020-03-03 | Corning Incorporated | Carrier substrates for semiconductor processing |
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|---|---|---|---|---|
| US4376725A (en) * | 1980-10-17 | 1983-03-15 | Rca Corporation | Conductor inks |
| US4521329A (en) * | 1983-06-20 | 1985-06-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Copper conductor compositions |
| US5378408A (en) * | 1993-07-29 | 1995-01-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Lead-free thick film paste composition |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349585A patent/JP2001243836A/ja active Pending
- 2000-12-21 US US09/746,314 patent/US6436316B2/en not_active Expired - Lifetime
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |