JP2003054946A - Copper oxide powder, production method therefor, electrically conductive paste, ceramic wiring board and production method therefor - Google Patents

Copper oxide powder, production method therefor, electrically conductive paste, ceramic wiring board and production method therefor

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JP2003054946A
JP2003054946A JP2001251343A JP2001251343A JP2003054946A JP 2003054946 A JP2003054946 A JP 2003054946A JP 2001251343 A JP2001251343 A JP 2001251343A JP 2001251343 A JP2001251343 A JP 2001251343A JP 2003054946 A JP2003054946 A JP 2003054946A
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powder
conductive paste
cuo
ceramic
copper oxide
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JP2001251343A
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Ryoji Nakamura
良二 中村
Mika Oosawa
美香 大澤
Mitsuyoshi Nishide
充良 西出
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that, when electrically conductive paste containing CuO or Cu2 O powder to be reduced into Cu by burning in a reducing atmosphere is used, rapid deoxidization occurs on the burning in the reducing atmosphere, and therefore, cracks or peeling occur in an electrically conductive film and a via hole conductor formed thereby and ceramic material around them. SOLUTION: On copper oxide powder particles 7 contained in the electrically conductive paste and essentially consisting of CuO or Cu2 O, a surface layer part 9 containing at least one species selected from Si, Al2 O3 , Nb2 O5 , Ta2 O5 , ZrO2 , NiO, MgO, ZnO, SnO2 , Bi2 O3 , TiO2 and SiO2 is formed.

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】この発明は、導電性ペースト
中への含有に好適に用いられる銅酸化物粉末およびその
製造方法、この銅酸化物粉末を含有する導電性ペース
ト、ならびに、この導電性ペーストを用いて構成される
セラミック配線基板およびその製造方法に関するもので
ある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a copper oxide powder suitably used for inclusion in a conductive paste, a method for producing the same, a conductive paste containing the copper oxide powder, and the conductive paste. The present invention relates to a ceramic wiring board configured by using the above and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミック配線基板は、種々の電子部品
を実装し、これら電子部品を配線するために用いられ、
より具体的には、ICやLSI等の半導体素子を収納す
るパッケージ部品や、複数種類の電子部品を搭載した混
成集積回路装置において用いられている。また、セラミ
ック配線基板には、単層構造のものと多層構造のものと
がある。
2. Description of the Related Art Ceramic wiring boards are used for mounting various electronic components and for wiring these electronic components.
More specifically, it is used in package components that house semiconductor elements such as ICs and LSIs, and in hybrid integrated circuit devices that mount a plurality of types of electronic components. Further, the ceramic wiring board includes a single-layer structure and a multi-layer structure.

【0003】セラミック配線基板において、配線導体
は、通常、導電性金属粉末を導電成分として含み、これ
に有機バインダおよび有機溶剤からなる有機ビヒクルを
混練して得られた導電性ペーストを焼き付けることによ
って形成される。多層構造のセラミック配線基板の内部
に設けられる配線導体にあっては、セラミック配線基板
を得るための焼成工程において、導電性ペーストが同時
に焼成されることによって、配線導体が形成される。な
お、セラミック配線基板の外表面上に設けられる配線導
体であっても、セラミック配線基板を得るための焼成工
程と同時に導電性ペーストが焼成されて形成されること
もある。
In a ceramic wiring board, a wiring conductor is usually formed by baking conductive paste containing conductive metal powder as a conductive component and kneading an organic vehicle composed of an organic binder and an organic solvent. To be done. In the wiring conductor provided inside the multilayered ceramic wiring board, the wiring conductor is formed by simultaneously firing the conductive paste in the firing step for obtaining the ceramic wiring board. Even the wiring conductor provided on the outer surface of the ceramic wiring board may be formed by firing the conductive paste at the same time as the firing step for obtaining the ceramic wiring board.

【0004】このようなセラミック配線基板において、
その小型化、配線の高密度化、ならびに信号の高速化お
よび高周波化が進むにつれて、配線導体は、より低い電
気抵抗であることが要求されるようになってきている。
In such a ceramic wiring board,
As the size of the wiring, the density of wiring, and the speed and frequency of signals increase, wiring conductors are required to have lower electric resistance.

【0005】そのため、配線導体に含まれる導電成分と
して、銅(Cu)が有利に用いられている。なお、電気
抵抗の低い導電性金属としては、銅のほか、金や銀など
もあるが、コストの点から、特に銅を用いることが好ま
しい。
Therefore, copper (Cu) is advantageously used as a conductive component contained in the wiring conductor. Note that as the conductive metal having a low electric resistance, there are gold, silver, and the like in addition to copper, but it is particularly preferable to use copper from the viewpoint of cost.

【0006】このように、銅は、安価でありかつ低抵抗
であるとともに、耐マイグレーション性に優れているた
め、配線導体間の間隔を狭くすることができ、前述した
ようなセラミック配線基板の小型化および配線の高密度
化に適した材料であり、セラミック配線基板における配
線導体のための導電成分として好適に用いられている。
[0006] As described above, copper is inexpensive and has low resistance, and since it is excellent in migration resistance, the interval between wiring conductors can be narrowed, and the small size of the ceramic wiring board as described above. It is a material suitable for high density and high density wiring, and is preferably used as a conductive component for a wiring conductor in a ceramic wiring board.

【0007】銅を配線導体において用いた多層構造のセ
ラミック配線基板は、銅を含む導電性ペーストを用意す
るとともに、銅の融点(1083℃)未満の温度で焼結
可能なセラミック材料を含む複数のセラミックグリーン
シートを用意し、セラミックグリーンシートに、必要に
応じて、ビアホール導体のための貫通孔を設け、この貫
通孔に導電性ペーストを充填したり、導電性ペーストを
用いて所定のパターンを有する導体膜をスクリーン印刷
法等の厚膜形成方法を適用して形成したりした後、複数
のセラミックグリーンシートを積層し、プレスし、得ら
れた生の積層体を加熱することによって、バインダを除
去し、次いで、焼成することによって、製造されること
ができる。
A ceramic wiring board having a multilayer structure in which copper is used as a wiring conductor is prepared from a conductive paste containing copper and a plurality of ceramic materials containing a ceramic material which can be sintered at a temperature lower than the melting point (1083 ° C.) of copper. Prepare a ceramic green sheet, provide a through hole for a via-hole conductor in the ceramic green sheet, if necessary, fill the through hole with a conductive paste, or have a predetermined pattern using the conductive paste. After forming a conductor film by applying a thick film forming method such as screen printing, stacking multiple ceramic green sheets, pressing and heating the resulting green laminate to remove the binder. Can be manufactured by firing and then firing.

【0008】上述した製造方法において、導電性ペース
ト中に含まれる銅は、酸化されると、体積膨張を生じ、
そのため、導電性ペーストによって形成された配線導体
がセラミック配線基板のセラミック基体側から剥離する
ことがあり、これを防止するため、焼成工程では、通
常、還元性雰囲気のような非酸化性雰囲気が適用されて
いる。
In the above manufacturing method, the copper contained in the conductive paste undergoes volume expansion when oxidized,
Therefore, the wiring conductor formed by the conductive paste may peel off from the ceramic base side of the ceramic wiring board. To prevent this, a non-oxidizing atmosphere such as a reducing atmosphere is usually applied in the firing process. Has been done.

【0009】しかしながら、非酸化性雰囲気での焼成で
は、導電性ペースト中に含まれる有機成分やセラミック
グリーンシートに含まれる有機成分を、熱分解によって
完全に除去することが困難であり、得られたセラミック
配線基板の密度が低下したり、強度が低下したりするこ
とがある。
However, it was difficult to completely remove the organic components contained in the conductive paste and the ceramic green sheet by thermal decomposition by firing in a non-oxidizing atmosphere, and it was obtained. The density or strength of the ceramic wiring board may decrease.

【0010】そこで、この問題を解決するため、特開昭
61−26293号公報には、導電性ペーストに含まれ
る導電成分として、酸化銅を用いることが提案されてい
る。これによれば、焼成過程において、まず、酸化性雰
囲気中で焼成することによって、有機成分を完全に除去
した後、還元性雰囲気中で焼成することによって、酸化
銅を金属銅(Cu)に還元するとともに、セラミック材
料を焼結させることが行なわれる。
To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 61-26293 proposes to use copper oxide as a conductive component contained in the conductive paste. According to this, in the firing process, first, the organic components are completely removed by firing in an oxidizing atmosphere, and then the firing is performed in a reducing atmosphere to reduce copper oxide to metallic copper (Cu). At the same time, the ceramic material is sintered.

【0011】しかしながら、上述の方法では、酸化銅を
金属銅に還元する際に体積収縮が起こるため、配線導体
が不所望に細くなり、セラミック基体側から剥離した
り、クラックが生じたりすることがある。
However, in the above-mentioned method, since volume contraction occurs when copper oxide is reduced to metallic copper, the wiring conductor becomes undesirably thin and may be peeled from the ceramic substrate side or cracked. is there.

【0012】この問題を解決するため、特開平11−6
6952号公報では、酸化銅を用いた導電性ペースト
に、少量の酸化ジルコニウムを添加することによって、
酸化銅が金属銅に還元する際の体積収縮を抑制する技術
が提案されている。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 11-6
In 6952, by adding a small amount of zirconium oxide to a conductive paste using copper oxide,
A technique for suppressing volume contraction when copper oxide is reduced to metallic copper has been proposed.

【0013】また、特開平10−95686号公報で
は、導電性ペースト中に含まれる導電成分が、酸化銅で
ある場合に限らず、金属銅の場合もあり得るが、Al2
3 、ZrO2 、NiO、MgO、ZnO、SiO2
の金属酸化物を添加することにより、導電性ペーストの
焼成工程での昇温過程において、収縮開始温度を遅らせ
る技術が記載されている。
Further, in Japanese Laid-10-95686, JP-conductive component contained in the conductive paste is not limited to the case of copper oxide, but may also be a metallic copper, Al 2
A technique for delaying the shrinkage start temperature in the temperature rising process in the firing process of the conductive paste by adding a metal oxide such as O 3 , ZrO 2 , NiO, MgO, ZnO, and SiO 2 is described.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平11−66952号公報および特開平10−9
5686号公報に記載された技術であって、導電性ペー
ストに含まれる導電成分が酸化銅である場合には、焼成
工程での昇温過程のうち、酸化性雰囲気にある低温領域
においては、導電性ペーストの体積膨張を抑制すること
ができるものの、焼結を達成する前の還元性雰囲気にあ
る高温領域においては、酸化銅が還元するにあたり、脱
酸素が生じ、この脱酸素が、配線導体の内部から急激に
起こるため、配線導体の急激な体積増加を招いてしまう
ことがある。
However, the above-mentioned JP-A-11-66952 and JP-A-10-9 are mentioned above.
In the technique described in Japanese Patent No. 5686, when the conductive component contained in the conductive paste is copper oxide, in the low temperature region in the oxidizing atmosphere in the temperature increasing process in the firing process, the conductivity is reduced. Although it is possible to suppress the volume expansion of the conductive paste, deoxidation occurs when the copper oxide is reduced in the high temperature region in the reducing atmosphere before the sintering is achieved. Since it occurs suddenly from the inside, it may lead to a sudden increase in volume of the wiring conductor.

【0015】上述の脱酸素が起こる際の体積増加の現象
は、導電性ペーストに含まれる酸化銅粒子の内部から起
こることが原因であって、配線導体全体から見れば、配
線導体の体積増加となって現れる。
The above-mentioned phenomenon of volume increase when deoxidation occurs is caused by the inside of the copper oxide particles contained in the conductive paste. Appears.

【0016】他方、還元性雰囲気にある焼結前の高温領
域においては、セラミックグリーンシートおよび導電性
ペーストに含まれていた有機ビヒクル中の溶剤が除去さ
れた後の状態にあるので、配線導体とセラミック基体と
の間の接着強度が低く、前述したような配線導体の体積
増加によって、配線導体は、セラミック基体から容易に
剥がれてしまう、という重大な問題を引き起こすことに
なる。特に、セラミック配線基板の外表面上に形成され
た配線導体にあっては、その片面しかセラミック基体に
接着していないため、極端に剥がれやすい状況にある。
On the other hand, in the high temperature region before sintering in the reducing atmosphere, the solvent in the organic vehicle contained in the ceramic green sheet and the conductive paste is in a state after being removed. The adhesive strength with the ceramic substrate is low, and the increase in volume of the wiring conductor as described above causes a serious problem that the wiring conductor is easily peeled off from the ceramic substrate. In particular, with respect to the wiring conductor formed on the outer surface of the ceramic wiring board, only one surface of the wiring conductor is adhered to the ceramic substrate, and therefore, it is extremely easy to peel off.

【0017】また、特開平11−66952号公報に記
載された焼成方法では、低温領域において酸化性雰囲気
にし、高温領域において還元性雰囲気にするように、焼
成雰囲気をコントロールする必要があるため、この焼成
に用いる焼成炉として、このようなコントロールが可能
な特別な機能を有しているものが必要があり、焼成炉が
高価なものとなってしまう、という問題もある。
Further, in the firing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-66952, it is necessary to control the firing atmosphere so that an oxidizing atmosphere is used in the low temperature region and a reducing atmosphere is used in the high temperature region. There is also a problem that the firing furnace used for firing needs to have a special function capable of such control, and the firing furnace becomes expensive.

【0018】そこで、この発明の目的は、上述のような
問題を解決し得る導電性ペーストを提供しようとするこ
とである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a conductive paste which can solve the above problems.

【0019】この発明の他の目的は、上述の導電性ペー
ストにおいて用いられる銅酸化物粉末およびその製造方
法を提供しようとすることである。
Another object of the present invention is to provide a copper oxide powder used in the above-mentioned conductive paste and a method for producing the same.

【0020】この発明のさらに他の目的は、上述した導
電性ペーストを用いて実施されるセラミック配線基板の
製造方法およびこの製造方法によって得られたセラミッ
ク配線基板を提供しようとすることである。
Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic wiring board which is carried out by using the above-mentioned conductive paste, and a ceramic wiring board obtained by this manufacturing method.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】まず、この発明に係る導
電性ペーストに含まれる銅酸化物粉末は、CuOまたは
Cu2 Oを主成分とし、Si、Al2 3 、Nb
2 5 、Ta2 5 、ZrO 2 、NiO、MgO、Zn
O、SnO2 、Bi2 3 、TiO2 およびSiO2
ら選ばれた少なくとも1種を含む表層部分を有する粒子
から構成されることを特徴としている。
First, the guide according to the present invention will be described.
The copper oxide powder contained in the electroconductive paste is CuO or
Cu2O as a main component, Si, Al2O3, Nb
2OFive, Ta2OFive, ZrO 2, NiO, MgO, Zn
O, SnO2, Bi2O3, TiO2And SiO2Or
Particles having a surface layer portion containing at least one selected from
It is characterized by being composed of.

【0022】この発明は、また、上述のような銅酸化物
粉末を製造するための方法に向けられる。
The present invention is also directed to a method for producing a copper oxide powder as described above.

【0023】この発明に係る銅酸化物粉末の製造方法
は、第1の実施態様では、CuOまたはCu2 Oを分散
させたスラリーを作製する工程と、このスラリーに、S
i、Al、Nb、Ta、Zr、Ni、Mg、Zn、S
n、BiおよびTiの少なくとも1種を含むモノマーお
よび重合開始剤を加える工程と、スラリー中で、モノマ
ーを重合反応させることによって、重合体を得る工程
と、スラリーから分散媒を除去することによって、重合
体で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を得る工程と、
重合体で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を熱処理す
る工程とを備えることを特徴としている。
The method for producing a copper oxide powder according to the present invention is, in the first embodiment, a step of producing a slurry in which CuO or Cu 2 O is dispersed, and a step of adding S to the slurry.
i, Al, Nb, Ta, Zr, Ni, Mg, Zn, S
adding a monomer containing at least one of n, Bi and Ti and a polymerization initiator, obtaining a polymer by polymerizing a monomer in a slurry, and removing a dispersion medium from the slurry. Obtaining a polymer-coated CuO or Cu 2 O powder,
And heat-treating the CuO or Cu 2 O powder covered with the polymer.

【0024】この発明に係る銅酸化物粉末の製造方法
は、第2の実施態様では、CuOまたはCu2 O粉末な
らびにSi、Al、Nb、Ta、Zr、Ni、Mg、Z
n、Sn、BiおよびTiの少なくとも1種を含む化合
物を分散させたスラリーを作製する工程と、スラリーか
ら分散媒を除去することによって、上述の化合物で覆わ
れたCuOまたはCu2 O粉末を得る工程と、この化合
物で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を熱処理する工
程とを備えることを特徴としている。
The second embodiment of the method for producing a copper oxide powder according to the present invention is CuO or Cu 2 O powder and Si, Al, Nb, Ta, Zr, Ni, Mg, Z.
A step of preparing a slurry in which a compound containing at least one of n, Sn, Bi and Ti is dispersed, and a dispersion medium is removed from the slurry to obtain CuO or Cu 2 O powder covered with the above compound. It is characterized by comprising a step and a step of heat-treating CuO or Cu 2 O powder covered with this compound.

【0025】この発明に係る銅酸化物粉末の製造方法
は、第3の実施態様では、CuOまたはCu2 O粉末に
対して、Si、Al、Nb、Ta、Zr、Ni、Mg、
Zn、Sn、BiおよびTiの少なくとも1種を含む溶
液を噴霧する工程と、この溶液が付与されたCuOまた
はCu2 O粉末を乾燥する工程とを備えることを特徴と
している。
In the third embodiment of the method for producing a copper oxide powder according to the present invention, with respect to CuO or Cu 2 O powder, Si, Al, Nb, Ta, Zr, Ni, Mg,
It is characterized by including a step of spraying a solution containing at least one of Zn, Sn, Bi and Ti, and a step of drying CuO or Cu 2 O powder to which this solution is applied.

【0026】このような銅酸化物粉末を用いて、この発
明に係る導電性ペーストが作製される。すなわち、この
発明に係る導電性ペーストは、CuOまたはCu2 Oを
主成分とする銅酸化物粉末と有機ビヒクルとを含み、銅
酸化物粉末を構成する粒子の少なくとも一部は、Si、
Al2 3 、Nb2 5 、Ta2 5 、ZrO2 、Ni
O、MgO、ZnO、SnO2 、Bi2 3 、TiO2
およびSiO2 から選ばれた少なくとも1種を含む表層
部分を有することを特徴としている。
The conductive paste according to the present invention is produced by using such a copper oxide powder. That is, the conductive paste according to the present invention contains a copper oxide powder containing CuO or Cu 2 O as a main component and an organic vehicle, and at least a part of particles constituting the copper oxide powder is Si,
Al 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , Ni
O, MgO, ZnO, SnO 2 , Bi 2 O 3 , TiO 2
And a surface layer portion containing at least one selected from SiO 2 .

【0027】この銅酸化物粉末は、0.1〜15.0μ
mの範囲の平均粒径を有することが好ましい。
The copper oxide powder is 0.1 to 15.0 μm.
It is preferable to have an average particle size in the range of m.

【0028】また、表層部分の最大層厚は、0.01〜
10.0μmの範囲にあることが好ましい。
The maximum layer thickness of the surface layer portion is 0.01 to
It is preferably in the range of 10.0 μm.

【0029】また、この発明に係る導電性ペーストは、
Cuを主成分とする銅粉末をさらに含んでいてもよい。
Further, the conductive paste according to the present invention is
You may further contain the copper powder which has Cu as a main component.

【0030】この発明は、また、上述のような導電性ペ
ーストを用いて実施されるセラミック配線基板の製造方
法およびこの製造方法によって得られたセラミック配線
基板にも向けられる。
The present invention is also directed to a method for manufacturing a ceramic wiring board, which is carried out using the above-mentioned conductive paste, and a ceramic wiring board obtained by this manufacturing method.

【0031】この発明に係るセラミック配線基板の製造
方法は、第1の実施態様では、上述のような導電性ペー
ストを用意する工程と、銅の融点未満の温度で焼結可能
なセラミック材料を含む生のセラミック成形体を用意す
る工程と、導電性ペーストを生のセラミック成形体上に
付与する工程と、生のセラミック成形体を導電性ペース
トとともに800〜1000℃の範囲の温度下であって
還元性雰囲気中で焼成する工程とを備えることを特徴と
している。
In the first embodiment, the method for manufacturing a ceramic wiring board according to the present invention includes a step of preparing the above-mentioned conductive paste and a ceramic material which can be sintered at a temperature lower than the melting point of copper. A step of preparing a raw ceramic compact, a step of applying a conductive paste onto the raw ceramic compact, and a reduction of the raw ceramic compact together with the conductive paste at a temperature in the range of 800 to 1000 ° C. And a step of firing in a natural atmosphere.

【0032】この発明に係るセラミック配線基板の製造
方法は、第2の実施態様では、前述したような導電性ペ
ーストを用意する工程と、銅の融点未満の温度で焼結可
能なセラミック材料を含む複数のセラミックグリーンシ
ートを用意する工程と、特定のセラミックグリーンシー
ト上に導電性ペーストからなる導体膜を形成する工程
と、特定のセラミックグリーンシートに貫通孔を設けか
つ貫通孔に導電性ペーストを充填することによって、ビ
アホール導体を形成する工程と、複数のセラミックグリ
ーンシートを積層することによって、生の積層体を作製
する工程と、生の積層体を800〜1000℃の範囲の
温度下であって還元性雰囲気中で焼成する工程とを備え
ることを特徴としている。
In the second embodiment, the method for manufacturing a ceramic wiring board according to the present invention includes the step of preparing the above-mentioned conductive paste and a ceramic material which can be sintered at a temperature lower than the melting point of copper. A step of preparing a plurality of ceramic green sheets, a step of forming a conductive film made of a conductive paste on a specific ceramic green sheet, a through hole is formed in the specific ceramic green sheet, and the conductive paste is filled in the through hole. The step of forming a via-hole conductor, the step of producing a green laminate by laminating a plurality of ceramic green sheets, and the green laminate at a temperature in the range of 800 to 1000 ° C. And a step of firing in a reducing atmosphere.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施形態に
よる製造方法を適用して得られた多層構造のセラミック
配線基板1を図解的に示す断面図である。
1 is a sectional view schematically showing a ceramic wiring substrate 1 having a multilayer structure obtained by applying a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【0034】セラミック配線基板1は、複数の積層され
たセラミック層2をもって構成された積層構造を有して
いる。
The ceramic wiring board 1 has a laminated structure composed of a plurality of laminated ceramic layers 2.

【0035】セラミック配線基板1の内部には、セラミ
ック層2間の特定の界面に沿って延びるいくつかの内部
導体膜3、および特定のセラミック層2を厚み方向に貫
通するように延びるいくつかのビアホール導体4が設け
られている。
Inside the ceramic wiring board 1, some internal conductor films 3 extending along a specific interface between the ceramic layers 2 and some internal conductor films 3 extending so as to penetrate the specific ceramic layer 2 in the thickness direction. A via hole conductor 4 is provided.

【0036】また、セラミック配線基板1の外表面上に
は、いくつかの外部導体膜5が設けられている。
On the outer surface of the ceramic wiring board 1, several external conductor films 5 are provided.

【0037】これら内部導体膜3、ビアホール導体4お
よび外部導体膜5のような配線導体は、このセラミック
配線基板1において構成される回路要素を相互接続した
り、特に、内部導体膜3およびビアホール導体4にあっ
ては、セラミック配線基板1の内部にコンデンサまたは
インダクタ等の受動素子を構成したり、また、外部導体
膜5にあっては、セラミック配線基板1の外表面上に実
装される他の電子部品のための端子電極を与えたり、こ
のセラミック配線基板1を実装するマザーボードへの接
続のための端子電極となったりするものである。
Wiring conductors such as the inner conductor film 3, the via-hole conductors 4 and the outer conductor film 5 interconnect circuit elements formed on the ceramic wiring board 1, and particularly, the inner conductor film 3 and the via-hole conductors. 4, a passive element such as a capacitor or an inductor is formed inside the ceramic wiring board 1, and another external conductor film 5 is mounted on the outer surface of the ceramic wiring board 1. It serves as a terminal electrode for an electronic component or as a terminal electrode for connection to a mother board on which the ceramic wiring board 1 is mounted.

【0038】このような多層構造のセラミック配線基板
1は、次のようにして製造されることができる。
The ceramic wiring board 1 having such a multilayer structure can be manufactured as follows.

【0039】まず、内部導体膜3、ビアホール導体4お
よび外部導体膜5のような配線導体を形成するための導
電性ペーストが用意される。この導電性ペーストは、C
uOまたはCu2 Oを主成分とする銅酸化物粉末と有機
バインダおよび有機溶剤からなる有機ビヒクルとを含む
ものである。上述の銅酸化物粉末を構成する粒子の少な
くとも一部は、図2に示すような断面構造を有してい
る。
First, a conductive paste for forming wiring conductors such as the inner conductor film 3, the via-hole conductor 4 and the outer conductor film 5 is prepared. This conductive paste is C
It contains copper oxide powder containing uO or Cu 2 O as a main component, and an organic vehicle composed of an organic binder and an organic solvent. At least some of the particles constituting the above-mentioned copper oxide powder have a cross-sectional structure as shown in FIG.

【0040】すなわち、銅酸化物粉末を構成する粒子7
は、CuOまたはCu2 Oを主成分とする銅酸化物中心
部8を備えるとともに、Si、Al2 3 、Nb
2 5 、Ta2 5 、ZrO2 、NiO、MgO、Zn
O、SnO2 、Bi2 3 、TiO 2 およびSiO2
ら選ばれた少なくとも1種を含む表層部分9を備えてい
る。
That is, the particles 7 constituting the copper oxide powder
Is CuO or Cu2Copper oxide centered mainly on O
In addition to having the part 8, Si, Al2O3, Nb
2OFive, Ta2OFive, ZrO2, NiO, MgO, Zn
O, SnO2, Bi2O3, TiO 2And SiO2Or
Equipped with a surface layer portion 9 containing at least one selected from
It

【0041】上述した図2に示すような表層部分9を備
える銅酸化物粉末の粒子7は、たとえば、次のような方
法によって製造されることができる。
The particles 7 of the copper oxide powder having the surface layer portion 9 as shown in FIG. 2 described above can be manufactured, for example, by the following method.

【0042】第1の製造方法では、CuOまたはCu2
O粉末を分散させたスラリーを作製する工程と、このス
ラリーに、Si、Al、Nb、Ta、Zr、Ni、M
g、Zn、Sn、BiおよびTiの少なくとも1種を含
むモノマーおよび重合開始剤を加える工程と、スラリー
中で、モノマーを重合反応させることによって、重合体
を得る工程と、スラリーから分散媒を除去することによ
って、重合体で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を得
る工程と、この重合体で覆われたCuOまたはCu2
粉末を熱処理する工程とが実施される。
In the first manufacturing method, CuO or Cu 2 is used.
A step of producing a slurry in which O powder is dispersed, and Si, Al, Nb, Ta, Zr, Ni, M
a step of adding a monomer containing at least one of g, Zn, Sn, Bi and Ti and a polymerization initiator, a step of obtaining a polymer by polymerizing a monomer in a slurry, and a step of removing a dispersion medium from the slurry. A step of obtaining CuO or Cu 2 O powder covered with the polymer, and CuO or Cu 2 O covered with the polymer.
And heat treating the powder.

【0043】第2の製造方法では、CuOまたはCu2
O粉末ならびにSi、Al、Nb、Ta、Zr、Ni、
Mg、Zn、Sn、BiおよびTiの少なくとも1種を
含む化合物を分散させたスラリーを作製する工程と、こ
のスラリーから分散媒を除去することによって、上述の
化合物で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を得る工程
と、この化合物で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を
熱処理する工程とが実施される。
In the second manufacturing method, CuO or Cu 2 is used.
O powder and Si, Al, Nb, Ta, Zr, Ni,
A step of preparing a slurry in which a compound containing at least one of Mg, Zn, Sn, Bi and Ti is dispersed, and CuO or Cu 2 O covered with the above compound by removing the dispersion medium from the slurry. A step of obtaining a powder and a step of heat-treating CuO or Cu 2 O powder covered with this compound are carried out.

【0044】第3の製造方法では、CuOまたはCu2
O粉末に対して、Si、Al、Nb、Ta、Zr、N
i、Mg、Zn、Sn、BiおよびTiの少なくとも1
種を含む溶液を噴霧する工程と、この溶液が付与された
CuOまたはCu2 O粉末を乾燥する工程とが実施され
る。
In the third manufacturing method, CuO or Cu 2 is used.
For O powder, Si, Al, Nb, Ta, Zr, N
at least one of i, Mg, Zn, Sn, Bi and Ti
The step of spraying the solution containing the seed and the step of drying the CuO or Cu 2 O powder provided with this solution are carried out.

【0045】他方、銅の融点未満の温度で焼結可能なセ
ラミック材料を含む複数のセラミックグリーンシートが
用意される。これらセラミックグリーンシートは、図1
に示したセラミック層2となるべきもので、たとえば、
銅の融点未満の温度で焼結可能なセラミック材料粉末と
有機バインダと可塑剤と有機溶剤とを混合して得られた
スラリーを、ドクターブレード法によってキャリアフィ
ルム上でシート状に成形し、これを乾燥することによっ
て得ることができる。
On the other hand, a plurality of ceramic green sheets containing a ceramic material that can be sintered at a temperature lower than the melting point of copper are prepared. These ceramic green sheets are shown in Figure 1.
Which should be the ceramic layer 2 shown in
A slurry obtained by mixing a ceramic material powder sinterable at a temperature lower than the melting point of copper, an organic binder, a plasticizer, and an organic solvent is formed into a sheet on a carrier film by a doctor blade method, and this is formed. It can be obtained by drying.

【0046】次に、上述のようにして得られた複数のセ
ラミックグリーンシートのうちの特定のものの上には、
前述した導電性ペーストを印刷法等の方法によって付与
することにより、内部導体膜3または外部導体膜5が形
成される。
Next, on a specific one of the plurality of ceramic green sheets obtained as described above,
The inner conductor film 3 or the outer conductor film 5 is formed by applying the above-described conductive paste by a method such as a printing method.

【0047】また、複数のセラミックグリーンシートの
うちの特定のものには、貫通孔が設けられ、この貫通孔
に印刷法等を適用することによって導電性ペーストが充
填され、それによって、ビアホール導体4が形成され
る。
Further, a specific one of the plurality of ceramic green sheets is provided with a through hole, and the through hole is filled with a conductive paste by applying a printing method or the like, whereby the via hole conductor 4 is formed. Is formed.

【0048】次に、複数のセラミックグリーンシートが
積層され、次いで積層方向にプレスされることによっ
て、生の状態にある生の積層体が作製される。なお、外
部導体膜5にあっては、このように、生の積層体を作製
した後に、導電性ペーストを印刷するなどして付与する
ことによって形成されてもよい。
Next, a plurality of ceramic green sheets are laminated and then pressed in the laminating direction to produce a raw laminate in a raw state. In addition, the outer conductor film 5 may be formed by applying a conductive paste by printing, for example, after the raw laminate is prepared in this way.

【0049】次に、生の積層体は、800〜1000℃
の範囲の温度下であって還元性雰囲気中で焼成される。
これによって、セラミックグリーンシートおよび導電性
ペーストが焼結され、その結果、図1に示すようなセラ
ミック配線基板1が得られる。
Next, the green laminate is 800 to 1000 ° C.
And firing in a reducing atmosphere at a temperature in the range.
As a result, the ceramic green sheet and the conductive paste are sintered, and as a result, the ceramic wiring board 1 as shown in FIG. 1 is obtained.

【0050】なお、焼成工程において、その低温領域で
酸化性雰囲気にコントロールすることは必須ではない
が、たとえば、セラミックグリーンシートに含まれる有
機バインダの量が比較的多い場合には、焼成工程の低温
領域において、酸化性雰囲気にしてもよい。
Although it is not essential to control the oxidizing atmosphere in the low temperature region in the firing step, for example, when the amount of the organic binder contained in the ceramic green sheet is relatively large, the low temperature in the firing step is used. An oxidizing atmosphere may be used in the region.

【0051】上述のような焼成工程において、導電性ペ
ーストに含まれるCuOまたはCu 2 Oを主成分とする
銅酸化物粉末の粒子7は、図2に示すように、Si等の
無機物を含む表層部分9を形成しているため、還元性雰
囲気によるCuOまたはCu 2 Oの還元に伴ってもたら
される脱酸素を緩やかに生じさせることができる。ま
た、表層部分9に含まれるSi等の無機物は、セラミッ
クグリーンシートまたはセラミック層2に含まれるセラ
ミック中のガラス成分と濡れやすいため、内部導体膜
3、ビアホール導体4および外部導体膜5の各々とセラ
ミック層2とが良好に接着し、焼成中での内部導体膜
3、ビアホール導体4および外部導体膜5の各々のセラ
ミック層2からの剥がれを生じにくくすることができ
る。
In the firing process as described above, the conductive paste is
CuO or Cu contained in the host 2O is the main component
As shown in FIG. 2, the copper oxide powder particles 7 are made of Si or the like.
Since the surface layer portion 9 containing the inorganic substance is formed, the reducing atmosphere is reduced.
CuO or Cu depending on the atmosphere 2Brought along with reduction of O
The deoxidation that is performed can be caused gently. Well
In addition, the inorganic substance such as Si contained in the surface layer portion 9 is
Green sheet or ceramic contained in ceramic layer 2
Internal conductor film because it easily gets wet with the glass component in the mix
3, the via-hole conductor 4 and the outer conductor film 5 and the ceramic
Mick layer 2 adheres well, and the internal conductor film during firing
3, via hole conductor 4 and outer conductor film 5
It is possible to prevent peeling from the Mick layer 2
It

【0052】導電性ペーストに含まれる銅酸化物粉末の
粒子7は、0.1〜15.0μmの範囲の平均粒径を有
していることが好ましい。
The particles 7 of the copper oxide powder contained in the conductive paste preferably have an average particle diameter in the range of 0.1 to 15.0 μm.

【0053】銅酸化物粉末の粒子7の平均粒径が0.1
μm未満になると、表層部分9に含まれる無機物同士の
凝集が進み、銅酸化物粉末の粒子7が導電性ペースト中
で分離してしまい、その結果、セラミック中のガラス成
分に対して濡れにくくなるため、導電性ペーストによっ
て与えられた内部導体膜3、ビアホール導体4および外
部導体膜5の各々のセラミック層2に対する接着強度が
低下してしまうことがある。
The average particle size of the copper oxide powder particles 7 is 0.1.
If it is less than μm, aggregation of the inorganic substances contained in the surface layer portion 9 progresses, and the particles 7 of the copper oxide powder are separated in the conductive paste, and as a result, it becomes difficult to wet the glass component in the ceramic. Therefore, the adhesive strength of each of the inner conductor film 3, the via-hole conductor 4, and the outer conductor film 5 provided by the conductive paste to the ceramic layer 2 may be reduced.

【0054】逆に、銅酸化物粉末の粒子7の平均粒径が
15.0μmより大きくなると、還元時の脱酸素が急激
に起こるため、内部導体膜3、ビアホール導体4および
外部導体膜5の各々がセラミック層2から剥がれる危険
性がある。なお、脱酸素による膨張量の上限は、経験的
に、元の体積に対して5.0倍以下であれば、内部導体
膜3、ビアホール導体4および外部導体膜5の各々とセ
ラミック層2との間での接着力によって剥がれることは
ないとされており、上述のように、銅酸化物粉末の粒子
7の平均粒径を15.0μm以下とすることにより、脱
酸素による膨張量を、元の体積に対して5.0倍以下と
することができる。
On the contrary, when the average particle size of the copper oxide powder particles 7 becomes larger than 15.0 μm, deoxidation at the time of reduction rapidly occurs, so that the inner conductor film 3, the via-hole conductor 4 and the outer conductor film 5 are not removed. Each has a risk of coming off the ceramic layer 2. Empirically, the upper limit of the amount of expansion due to deoxidation is 5.0 times or less the original volume, and each of the inner conductor film 3, the via-hole conductor 4 and the outer conductor film 5 and the ceramic layer 2 It is said that there is no peeling due to the adhesive force between the two. As described above, by setting the average particle diameter of the copper oxide powder particles 7 to 15.0 μm or less, the expansion amount due to deoxidation can The volume can be 5.0 times or less.

【0055】また、銅酸化物粉末の粒子7に形成された
表層部分9の最大層厚は、0.01〜10.0μmの範
囲に選ばれることが好ましい。
The maximum layer thickness of the surface layer portion 9 formed on the copper oxide powder particles 7 is preferably selected in the range of 0.01 to 10.0 μm.

【0056】表層部分9の最大層厚が0.01μmより
小さいと、CuOまたはCu2 Oを主成分とする銅酸化
物中心部8の還元に伴う脱酸素を緩やかに生じさせるこ
とが困難になり、還元反応開始とともに脱酸素が急激に
起こることがある。
If the maximum layer thickness of the surface layer portion 9 is less than 0.01 μm, it becomes difficult to gently cause deoxidation due to the reduction of the copper oxide central portion 8 containing CuO or Cu 2 O as a main component. , Deoxidation may occur rapidly with the start of the reduction reaction.

【0057】他方、表層部分9の最大層厚が10.0μ
mより大きいと、CuOまたはCu 2 Oを主成分とする
銅酸化物中心部8での還元反応が生じにくくなり、焼成
後において、CuOまたはCu2 Oが十分にCuに還元
されておらず、そのため、内部導体膜3、ビアホール導
体4および外部導体膜5の電気抵抗が高くなることがあ
る。また、特に外部導体膜5にあっては、表層部分9に
含まれていた無機物がその表面に露出する状態となるた
め、外部導体膜5の半田濡れ性が極端に悪くなることが
ある。
On the other hand, the maximum layer thickness of the surface layer portion 9 is 10.0 μm.
If larger than m, CuO or Cu 2O is the main component
The reduction reaction in the copper oxide central portion 8 is less likely to occur, and the firing
Later, CuO or Cu2O is fully reduced to Cu
Therefore, the inner conductor film 3 and the via hole conductor are not formed.
The electric resistance of the body 4 and the outer conductor film 5 may increase.
It Further, particularly in the outer conductor film 5, the surface layer portion 9 is
Inorganic substances contained in the product became exposed on the surface.
Therefore, the solder wettability of the outer conductor film 5 may be extremely deteriorated.
is there.

【0058】上述のような表層部分9の最大層厚に関し
て、より好ましくは、0.1〜3.0μmの範囲に選ば
れる。
The maximum layer thickness of the surface layer portion 9 as described above is more preferably selected in the range of 0.1 to 3.0 μm.

【0059】表層部分9の最大層厚が上述のより好まし
い範囲に選ばれることにより、表層部分9に含まれる無
機物が焼成中にセラミック中のガラス成分と反応して流
動性が高くなり、拡散度合いの違いにより、これら無機
物がガラス成分中に拡散すると同時に、適当な量のガラ
ス成分が銅酸化物粉末の粒子7間に浸透する。その結
果、内部導体膜3、ビアホール導体4および外部導体膜
5の各々は、微量のガラスを介在させてセラミック層2
と強固に接着する効果が高くなる。
When the maximum layer thickness of the surface layer portion 9 is selected within the above-mentioned more preferable range, the inorganic substance contained in the surface layer portion 9 reacts with the glass component in the ceramic during firing to increase the fluidity and the degree of diffusion. Due to the difference, the inorganic substances diffuse into the glass component, and at the same time, an appropriate amount of the glass component permeates between the particles 7 of the copper oxide powder. As a result, each of the inner conductor film 3, the via-hole conductor 4 and the outer conductor film 5 has a ceramic layer 2 with a slight amount of glass interposed.
And the effect of firmly adhering is enhanced.

【0060】なお、導電性ペーストにおいて、収縮温度
特性のコントロールや印刷性または接合強度の向上を目
的として、Cuを主成分とする銅粉末をさらに添加して
もよく、また、適当な樹脂やガラス、その他の無機物を
さらに添加しても、これらによる銅酸化物粉末の表面処
理を行なってもよい。
In the conductive paste, copper powder containing Cu as a main component may be further added for the purpose of controlling shrinkage temperature characteristics and improving printability or bonding strength, and a suitable resin or glass may be added. Further, other inorganic substances may be further added, or the surface treatment of the copper oxide powder may be performed with these.

【0061】以上、多層構造のセラミック配線基板1に
ついて、この発明の実施形態を説明したが、この発明
は、単層構造のセラミック配線基板にも適用することが
できる。
Although the embodiment of the present invention has been described with respect to the multilayered ceramic wiring board 1, the present invention can be applied to a single-layered ceramic wiring board.

【0062】[0062]

【実施例】以下に、この発明に係るセラミック配線基板
の製造方法を、より具体的な実施例に基づいて説明す
る。
EXAMPLES A method for manufacturing a ceramic wiring board according to the present invention will be described below based on more specific examples.

【0063】1.導電性ペーストの作製 CuOまたはCu2 O粉末に対して、高分子カルボン酸
型界面活性剤等のアニオン系活性剤、および重量比が
1:1であるキシレン−トルエン混合溶剤を加え、混合
解砕処理を行なうことにより、CuOまたはCu2 O粉
末が懸濁したスラリーを得る。
1. Preparation of Conductive Paste To CuO or Cu 2 O powder, anionic surfactant such as polymer carboxylic acid type surfactant and xylene-toluene mixed solvent having a weight ratio of 1: 1 were added and mixed and crushed. By performing the treatment, a slurry in which CuO or Cu 2 O powder is suspended is obtained.

【0064】次に、このスラリーに対して、メタクリル
酸チタン、チタンイソプロキシド、アクリル酸ニオブま
たは水酸化ニオブ等を加え、さらに、過酸化ベンゾイル
を重合開始剤として添加し、65℃の温度で攪拌しなが
ら重合反応を行ない重合体を得る。
Next, titanium methacrylate, titanium isoproxide, niobium acrylate or niobium hydroxide, etc. are added to this slurry, and benzoyl peroxide is added as a polymerization initiator, and the mixture is stirred at a temperature of 65 ° C. While carrying out a polymerization reaction, a polymer is obtained.

【0065】次に、重合体およびそこに含まれるCuO
またはCu2 O粉末を、ロータリエバポレータ等に移し
て、温度70℃、6.7×103 Paの減圧条件下で、
キシレン−トルエン混合溶剤を除去しながら乾燥を行な
い、得られた乾燥粉体を500℃で熱処理する。
Next, the polymer and CuO contained therein
Alternatively, the Cu 2 O powder is transferred to a rotary evaporator or the like, and the temperature is reduced to 70 ° C. and the pressure is reduced to 6.7 × 10 3 Pa.
Drying is performed while removing the xylene-toluene mixed solvent, and the obtained dry powder is heat-treated at 500 ° C.

【0066】これによって、TiO2 またはNb2 5
等を含む表層部分が形成されたCuOまたはCu2 O粉
末を得ることができる。
As a result, TiO 2 or Nb 2 O 5
It is possible to obtain CuO or Cu 2 O powder in which the surface layer portion including the above is formed.

【0067】上述した方法に代えて、以下のような方法
が適用されてもよい。
Instead of the method described above, the following method may be applied.

【0068】CuOまたはCu2 O粉末に対して、高分
子カルボン酸型界面活性剤等のアニオン系界面活性剤と
純水とを加え、混合解砕処理を行なうことにより、Cu
OまたはCu2 O粉末が懸濁したスラリーを得る。
An anionic surfactant such as a polymeric carboxylic acid type surfactant and pure water are added to CuO or Cu 2 O powder, and mixed and crushed to obtain Cu.
A slurry in which O or Cu 2 O powder is suspended is obtained.

【0069】このスラリーに対して、硝酸チタニールま
たはクエン酸ニオブ等を加え、混合・分散処理を行な
う。
To this slurry, titanyl nitrate, niobium citrate or the like is added and mixed / dispersed.

【0070】次いで、上述の混合・分散処理されたスラ
リーを、ロータリエバポレータ等に移して、温度55
℃、6.7×103 Paの減圧条件下で水を除去して、
乾燥粉体を得た後、この乾燥粉体を500℃で熱処理す
ることによって、TiO2 またはNb2 5 を含む表層
部分が形成されたCuOまたはCu2 O粉末を得ること
ができる。
Next, the above-mentioned mixed and dispersed slurry is transferred to a rotary evaporator or the like and heated to a temperature of 55.
Water was removed under reduced pressure at 6.7 × 10 3 Pa at
After obtaining the dry powder, the dry powder is heat-treated at 500 ° C. to obtain CuO or Cu 2 O powder having a surface layer portion containing TiO 2 or Nb 2 O 5 .

【0071】また、次のような方法が採用されてもよ
い。
Further, the following method may be adopted.

【0072】CuOまたはCu2 O粉末に対して、ノナ
デカン酸チタンまたはオクチル酸ニオブを加え、分散処
理を行なうことによって、スラリーを得る。
A slurry is obtained by adding titanium nonadecanoate or niobium octylate to CuO or Cu 2 O powder and subjecting it to dispersion treatment.

【0073】次に、このスラリーを、周知のスプレード
ライ法によって乾燥し、乾燥粉体を得る。
Next, this slurry is dried by a well-known spray drying method to obtain a dry powder.

【0074】次に、この乾燥粉体を500℃で熱処理す
ることによって、TiO2 またはNb2 5 を含む表層
部分が形成されたCuOまたはCu2 O粉末を得ること
ができる。
Next, the dry powder is heat-treated at 500 ° C. to obtain CuO or Cu 2 O powder having a surface layer portion containing TiO 2 or Nb 2 O 5 .

【0075】また、次のような方法が採用されてもよ
い。
Further, the following method may be adopted.

【0076】CuOまたはCu2 O粉末に対して、水お
よび硫酸アルミニウムを加え、混合することによって、
スラリーを得る。
By adding and mixing water and aluminum sulfate to CuO or Cu 2 O powder,
Obtain a slurry.

【0077】次いで、このスラリーを、スプレードライ
ヤー中に噴霧して表面処理と乾燥とを行なうことによっ
て、Al2 3 を含む表層部分が形成されたCuOまた
はCu2 O粉末を得ることができる。
Next, the slurry is sprayed in a spray dryer to perform surface treatment and drying, whereby CuO or Cu 2 O powder having a surface layer portion containing Al 2 O 3 can be obtained.

【0078】さらに、次のような方法が採用されてもよ
い。
Further, the following method may be adopted.

【0079】温度150℃であって、15kg/cm2
の気流を維持した高温エアミル(衝撃粉砕機)に、Cu
OまたはCu2 O粉末を投入し、50%濃度のエチルシ
リケート水溶液をノズルから噴霧し、CuOまたはCu
2 O粉末の表面処理と粉砕とを行なうことによって、S
iを含む表層部分が形成されたCuOまたはCu2 O粉
末を得ることができる。この場合において、硫酸アルミ
ニウムを噴霧すれば、SiとAl2 3 とを含む表層部
分をCuOまたはCu2 O粉末に形成することができ
る。
15 kg / cm 2 at a temperature of 150 ° C.
Cu in a high temperature air mill (impact crusher) that maintains the air flow of
Inject O or Cu 2 O powder, spray 50% concentration ethyl silicate aqueous solution from the nozzle, and
By performing surface treatment and pulverization of 2 O powder, S
It is possible to obtain CuO or Cu 2 O powder in which the surface layer portion containing i is formed. In this case, by spraying aluminum sulfate, the surface layer portion containing Si and Al 2 O 3 can be formed into CuO or Cu 2 O powder.

【0080】以上のような方法のいずれかによって得ら
れた、Si、Al2 3 、Nb2 5 、Ta2 5 、Z
rO2 、NiO、MgO、ZnO、SnO2 、Bi2
3 、TiO2 およびSiO2 から選ばれた少なくとも1
種を含む表層部分を有する、平均粒径0.1〜15.0
μmである、CuO粉末、Cu2 O粉末またはCuO−
Cu2 O混合粉末に対して、有機バインダおよび有機溶
剤からなる有機ビヒクルを所定量加え、攪拌擂潰機およ
び3本ロールを用いて攪拌・混練することによって、導
電性ペーストを得る。
Obtained by any of the above methods
Si, Al2O3, Nb2O Five, Ta2OFive, Z
rO2, NiO, MgO, ZnO, SnO2, Bi2O
3, TiO2And SiO2At least one selected from
An average particle size of 0.1 to 15.0 having a surface layer portion containing seeds
μm, CuO powder, Cu2O powder or CuO-
Cu2O mixed powder and organic binder
Add a predetermined amount of organic vehicle consisting of agent, and mix with a stirring and crushing machine.
By mixing and kneading with 3 rolls and 3 rolls,
Obtain an electrically conductive paste.

【0081】このとき、CuO粉末またはCu2 O粉末
は、粗大粉や極端な凝集粉がなく、ペーストにしてから
の最大粗粒が50μm以下であることが好ましい。
At this time, it is preferable that the CuO powder or the Cu 2 O powder has no coarse powder or extremely agglomerated powder, and the maximum coarse particles after forming into a paste is 50 μm or less.

【0082】また、有機ビヒクルを構成する有機バイン
ダとしては、特に限定されないが、たとえば、エチルセ
ルロース、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、メタ
クリル樹脂等を用いることができる。また、有機ビヒク
ルを構成する溶剤としては、特に限定されないが、たと
えば、テレピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカ
ルビトールアセテート、アルコール類等を用いることが
できる。また、必要に応じて、各種分散剤および活性剤
を添加してもよい。
The organic binder that constitutes the organic vehicle is not particularly limited, but, for example, ethyl cellulose, acrylic resin, polyvinyl butyral, methacrylic resin or the like can be used. Further, the solvent constituting the organic vehicle is not particularly limited, but for example, terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, alcohols and the like can be used. In addition, various dispersants and activators may be added if necessary.

【0083】また、導電性ペーストの粘度は、印刷性を
考慮して、たとえば、50〜700Pa・s-1に選ばれ
る。
The viscosity of the conductive paste is selected, for example, from 50 to 700 Pa · s −1 in consideration of printability.

【0084】2.セラミックグリーンシートの作製 たとえば、酸化バリウム、酸化ケイ素、アルミナ、酸化
カルシウムおよび酸化ホウ素の各粉末を混合したもの
に、ポリビニルブチラールからなる有機バインダと、ジ
−n−ブチルフタレートからなる可塑剤と、トルエンお
よびイソプロピレンアルコールからなる有機溶剤とを混
合して、スラリーを得る。
2. Preparation of Ceramic Green Sheet For example, a mixture of powders of barium oxide, silicon oxide, alumina, calcium oxide and boron oxide, an organic binder made of polyvinyl butyral, a plasticizer made of di-n-butyl phthalate, and toluene. And an organic solvent consisting of isopropylene alcohol are mixed to obtain a slurry.

【0085】次に、このスラリーを、ドクターブレード
法によって、キャリアフィルム上でシート状に成形し、
乾燥させて、セラミックグリーンシートを得る。
Next, this slurry was formed into a sheet on a carrier film by the doctor blade method,
Dry to obtain a ceramic green sheet.

【0086】なお、上述した有機バインダ、可塑剤およ
び有機溶剤については、上に具体例を示したもの以外の
ものを用いてもよい。
As the above-mentioned organic binder, plasticizer and organic solvent, those other than the specific examples may be used.

【0087】また、焼結促進、収縮挙動コントロール、
強度改善および電気特性コントロール等を目的として、
スラリーに対して、他の無機化合物やガラスを添加した
り、電気絶縁性を損なわない範囲で金属を添加してもよ
く、また、帯電防止剤や粘着性付与剤等を添加してもよ
い。
Further, promotion of sintering, control of shrinkage behavior,
For the purpose of improving strength and controlling electrical characteristics,
Other inorganic compound or glass may be added to the slurry, or a metal may be added within a range that does not impair the electrical insulation property, and an antistatic agent, a tackifier, or the like may be added.

【0088】3.導体膜およびビアホール導体の形成 上述のようにして得られたセラミックグリーンシートの
特定のものの上には、前述のように作製された導電性ペ
ーストを付与することによって導体膜を形成する。この
導体膜の付与にあたっては、たとえばスクリーン印刷の
ような印刷法が適用され、所望のパターンをもって付与
される。
3. Formation of Conductor Film and Via-Hole Conductor On a specific one of the ceramic green sheets obtained as described above, the conductive paste prepared as described above is applied to form a conductor film. In applying the conductor film, a printing method such as screen printing is applied, and the conductor film is applied in a desired pattern.

【0089】この導体膜は、得られた多層構造のセラミ
ック配線基板の内部に位置する内部導体膜となるものと
セラミック配線基板の外表面上に形成される外部導体膜
となるものとがある。
The conductor film may be an inner conductor film located inside the obtained multilayered ceramic wiring board or an outer conductor film formed on the outer surface of the ceramic wiring board.

【0090】また、セラミックグリーンシートの特定の
ものに、たとえば直径0.03〜0.5mmの貫通孔
を、レーザ加工またはパンチ加工等によって形成する。
この貫通孔は、円形に限らず、任意の多角形であっても
よい。
Further, a through hole having a diameter of 0.03 to 0.5 mm is formed in a specific one of the ceramic green sheets by laser processing or punch processing.
This through hole is not limited to a circular shape and may be any polygonal shape.

【0091】次に、上述の貫通孔に、スクリーン印刷の
ような印刷法を適用して、前述した導電性ペーストを充
填する。
Next, a printing method such as screen printing is applied to the above-mentioned through holes to fill the above-mentioned conductive paste.

【0092】4.積層および焼成 次に、上述のように導体膜およびビアホール導体が形成
された複数のセラミックグリーンシートを積層し、温度
25〜80℃および圧力200〜1800kg/cm2
の条件でプレスし、生の積層体を作製する。
4. Lamination and Firing Next, a plurality of ceramic green sheets having conductor films and via-hole conductors formed thereon are laminated as described above, and the temperature is 25 to 80 ° C. and the pressure is 200 to 1800 kg / cm 2.
The raw laminate is prepared by pressing under the conditions of.

【0093】次に、この生の積層体を、0.1〜30p
pmの酸素濃度にコントロールされた還元性雰囲気中に
おいて、たとえば温度980℃および保持時間1時間の
条件で焼成する。
Next, this raw laminate is used for 0.1 to 30 p.
Firing is performed in a reducing atmosphere controlled to have an oxygen concentration of pm, for example, at a temperature of 980 ° C. and a holding time of 1 hour.

【0094】このようにして、多層構造のセラミック配
線基板を得る。
In this way, a multilayer ceramic wiring board is obtained.

【0095】[0095]

【実験例】次に、この発明に係る銅酸化物粉末を含む導
電性ペーストを評価するため、次のような実験を実施し
た。
[Experimental Example] Next, the following experiment was conducted to evaluate the conductive paste containing the copper oxide powder according to the present invention.

【0096】100.0gのCuO粉末および/または
Cu2 O粉末に対して、有効成分換算で0.2gのアニ
オン系界面活性剤(高分子カルボン酸型界面活性剤)、
200gのキシレン−トルエン混合溶剤(重量比1:
1)および直径5mmの部分安定化ジルコニア(PS
Z)玉石300gを加え、これらをポリエチレン製ポッ
トに入れ、16時間、混合解砕処理を行なって、CuO
粉末および/またはCu2O粉末が懸濁したスラリーを
得た。
With respect to 100.0 g of CuO powder and / or Cu 2 O powder, 0.2 g of anionic surfactant (polymeric carboxylic acid type surfactant) in terms of active ingredient,
200 g xylene-toluene mixed solvent (weight ratio 1:
1) and partially stabilized zirconia with a diameter of 5 mm (PS
Z) Add 300 g of boulders, put them in a polyethylene pot, and mix and crush for 16 hours to obtain CuO.
A slurry in which the powder and / or Cu 2 O powder was suspended was obtained.

【0097】次に、このスラリーを、すべて、1000
ccのセパラブルフラスコに移し、不飽和結合を有する
脂肪酸金属塩としてのメタクリル酸チタンを酸化チタン
換算で1.50g加えた。さらに、メタクリル酸塩10
0重量部に対して、0.1重量部の過酸化ベンゾイルを
重合開始剤として添加した後、セパラブルフラスコをマ
ントルヒータにセットし、冷却器を取り付けて、冷却水
を流し、65℃の温度で攪拌しながら、16時間、重合
反応を行ない、メタクリル酸チタンの重合体を得た。
Next, this slurry was mixed with 1000
The mixture was transferred to a cc separable flask, and 1.50 g of titanium methacrylate as a fatty acid metal salt having an unsaturated bond in terms of titanium oxide was added. Furthermore, methacrylate 10
After adding 0.1 part by weight of benzoyl peroxide as a polymerization initiator to 0 part by weight, a separable flask was set in a mantle heater, a condenser was attached, cooling water was flowed, and a temperature of 65 ° C was set. Polymerization reaction was carried out for 16 hours while stirring with to obtain a polymer of titanium methacrylate.

【0098】重合反応終了後、室温まで冷却し、得られ
たスラリーを、ロータリエバポレータに移して、温度7
0℃、6.7×103 Paの減圧条件下で、キシレン−
トルエン混合溶剤を除去して乾燥を行ない、乾燥粉体を
得た。
After the completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled to room temperature, the obtained slurry was transferred to a rotary evaporator, and the temperature was adjusted to 7
Under a reduced pressure condition of 0 ° C. and 6.7 × 10 3 Pa, xylene-
The toluene mixed solvent was removed and drying was performed to obtain a dry powder.

【0099】次に、得られた乾燥粉体を、500℃で熱
処理して、TiO2 を含む表層部分が形成されたCuO
粉末および/またはCu2 O粉末を得た。
Next, the obtained dry powder is heat-treated at 500 ° C. to form CuO having a surface layer portion containing TiO 2.
A powder and / or a Cu 2 O powder was obtained.

【0100】以上の操作を経て得られたCuO粉末およ
び/またはCu2 O粉末は、表4の試料87〜89に相
当している。
The CuO powder and / or Cu 2 O powder obtained through the above operations correspond to samples 87 to 89 in Table 4.

【0101】表1ないし表3の各々に示した試料ならび
に表4の残りの試料を得るため、同様の操作を実施し
て、Si、Al2 3 、Nb2 5 、Ta2 5 、Zr
2 、NiO、MgO、ZnO、SnO2 、Bi2 3
およびSiO2 の各々を含む表層部分が形成されたCu
O粉末および/またはCu2 O粉末を得た。
In order to obtain the samples shown in each of Tables 1 to 3 and the remaining samples of Table 4, the same operation was carried out, and Si, Al 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Zr
O 2 , NiO, MgO, ZnO, SnO 2 , Bi 2 O 3
And Cu having a surface portion containing SiO 2 and SiO 2 respectively.
O powder and / or Cu 2 O powder was obtained.

【0102】なお、表1ないし表4には、用いられたC
uO粉末およびCu2 O粉末の各々の平均粒径が示さ
れ、また、表層部分の最大層厚が示されている。
In Tables 1 to 4, the C used was
The average particle size of each of the uO powder and the Cu 2 O powder is shown, and the maximum layer thickness of the surface layer portion is also shown.

【0103】また、表1ないし表4において、CuO粉
末およびCu2 O粉末の双方が含まれている試料につい
ては、CuO粉末/Cu2 O粉末の混合割合を1/1と
した。
In addition, in Tables 1 to 4, for the samples containing both CuO powder and Cu 2 O powder, the mixing ratio of CuO powder / Cu 2 O powder was 1/1.

【0104】[0104]

【表1】 [Table 1]

【0105】[0105]

【表2】 [Table 2]

【0106】[0106]

【表3】 [Table 3]

【0107】[0107]

【表4】 [Table 4]

【0108】次に、表1ないし表4に示した各試料に係
るCuO粉末および/またはCu2O粉末に対して、有
機バインダとしてのアクリル樹脂および有機溶剤として
のブチルカルビトールを添加し、混練することによっ
て、導電性ペーストを作製した。なお、この導電性ペー
スト中における有機バインダの量は、CuO粉末および
/またはCu2 O粉末に対して18重量%とした。
Next, an acrylic resin as an organic binder and butyl carbitol as an organic solvent were added to the CuO powder and / or Cu 2 O powder according to each sample shown in Tables 1 to 4 and kneaded. By doing so, a conductive paste was prepared. The amount of the organic binder in this conductive paste was 18% by weight with respect to the CuO powder and / or the Cu 2 O powder.

【0109】他方、酸化バリウム、酸化ケイ素、アルミ
ナ、酸化カルシウムおよび酸化ホウ素の各粉末を混合し
たものに、ポリビニルブチラールからなる有機バインダ
と、ジ−n−ブチルフタレートからなる可塑剤と、トル
エンおよびイソプロピレンアルコールからなる有機溶剤
とを混合して、スラリーを作製した。
On the other hand, a mixture of powders of barium oxide, silicon oxide, alumina, calcium oxide and boron oxide, an organic binder made of polyvinyl butyral, a plasticizer made of di-n-butyl phthalate, and toluene and isobutane. A slurry was prepared by mixing with an organic solvent composed of propylene alcohol.

【0110】次に、このスラリーをドクターブレード法
によってキャリアフィルム上でシート状に成形し、乾燥
させて、厚み125μmのセラミックグリーンシートを
作製した。
Next, this slurry was formed into a sheet on a carrier film by a doctor blade method and dried to prepare a ceramic green sheet having a thickness of 125 μm.

【0111】次に、上述のセラミックグリーンシートの
所定位置に、レーザ加工を適用して、ビアホール導体の
ための貫通孔を形成した。
Next, laser processing was applied to predetermined positions of the above-mentioned ceramic green sheets to form through holes for via-hole conductors.

【0112】次に、前述した導電性ペーストを用いて、
これを貫通孔に充填してビアホール導体を形成するとと
もに、セラミックグリーンシート上に、焼成後の寸法に
おいて縦横2mmおよび厚さ約15μmとなる導体膜を
形成した。そして、このようなセラミックグリーンシー
トを、7枚、加圧しながら積層し、次いで、温度80℃
および圧力200kg/cm2 の条件でプレスすること
によって、生の積層体を作製した。
Next, using the above-mentioned conductive paste,
This was filled into a through hole to form a via hole conductor, and a conductor film having a dimension of 2 mm in length and width and a thickness of about 15 μm after firing was formed on the ceramic green sheet. Then, seven such ceramic green sheets are laminated under pressure and then at a temperature of 80 ° C.
A green laminate was produced by pressing under a pressure of 200 kg / cm 2 .

【0113】次に、この生の積層体を、10ppmの酸
素濃度に設定された還元性雰囲気中において、温度98
0℃にて1時間保持する焼成条件をもって焼成し、各試
料に係る評価用のセラミック配線基板を得た。
Next, the raw laminate was heated at a temperature of 98 in a reducing atmosphere set to an oxygen concentration of 10 ppm.
Firing was performed under firing conditions of holding at 0 ° C. for 1 hour to obtain a ceramic wiring board for evaluation related to each sample.

【0114】得られた評価用のセラミック配線基板につ
いて、以下のような評価を行なった。
The following evaluation was performed on the obtained ceramic wiring board for evaluation.

【0115】まず、各試料に係るセラミック配線基板に
おける導体膜の表面を、20〜40倍の倍率の双眼顕微
鏡にて外観観察し、導体膜やビアホール導体またはその
周囲での剥がれやクラック等の欠陥の有無を評価した。
First, the surface of the conductor film in the ceramic wiring board according to each sample is visually observed with a binocular microscope with a magnification of 20 to 40, and defects such as peeling or cracks in the conductor film, the via-hole conductor or the periphery thereof are observed. The presence or absence was evaluated.

【0116】次に、上述の剥がれやクラック等の欠陥が
生じなかった試料について、セラミック配線基板を、2
25℃の共晶半田(63Sn−37Pb)槽に5分間揺
動させながら浸漬し、その後、2mm角の導体膜表面
を、20〜40倍の倍率の双眼顕微鏡にて外観観察し、
導体膜の表面の面積に対する半田の濡れ面積の割合を求
め、それによって、半田濡れ性が良好(○)であるか不
良(×)であるかを評価した。
Next, with respect to the sample in which the above-mentioned defects such as peeling and cracks did not occur, the
Immerse in a 25 ° C. eutectic solder (63Sn-37Pb) bath for 5 minutes while rocking, and then observe the surface of a 2 mm square conductor film with a binocular microscope with a magnification of 20 to 40 times.
The ratio of the solder wetted area to the surface area of the conductor film was obtained, and it was evaluated whether the solder wettability was good (◯) or bad (×).

【0117】以上の評価結果も、表1ないし表4に併せ
て示されている。
The above evaluation results are also shown in Tables 1 to 4.

【0118】なお、表1ないし表4において、試料番号
に*を付したものは、この発明の範囲外のものであり、
また、記号で△を付したものは、この発明の範囲内にあ
るが、この発明における好ましい特定的な条件を満足し
なかったために何らかの不都合が生じたものを示してい
る。
In Tables 1 to 4, sample numbers marked with * are outside the scope of the present invention.
Further, a symbol with a symbol Δ is within the scope of the present invention, but indicates that some inconvenience occurred because the preferred specific conditions in the present invention were not satisfied.

【0119】このような実験結果からわかるように、導
電性ペースト中に含まれるCuO粉末および/またはC
2 O粉末に形成された表層部分の最大層厚が0.01
μm未満である試料、この実験例では、試料11および
59のように、最大層厚が0.00μmすなわち表層部
分が形成されなかった試料においては、導体膜がセラミ
ック表面から剥がれ、ビアホール導体にあっては、その
周囲のセラミックにクラックが発生した。
As can be seen from the above experimental results, the CuO powder and / or C contained in the conductive paste was
The maximum layer thickness of the surface layer portion formed on the u 2 O powder is 0.01
In the samples having a maximum layer thickness of 0.00 μm, that is, in the samples in which the surface layer portion was not formed, such as the samples 11 and 59 in this experimental example, the conductor film was peeled from the ceramic surface and was not present in the via-hole conductor. As a result, cracks occurred in the ceramic around it.

【0120】また、表層部分の最大層厚が10.0μm
より大きい試料17および65においては、導体膜やビ
アホール導体において、CuOが十分に還元されず、そ
のため、半田濡れ性が極端に悪くなった。表1ないし表
4に示した試料中にはないが、Cu2 O粉末を含む試料
であっても、最大層厚が10.0μmより大きくなると
Cu2 Oが十分に還元されず、半田濡れ性が極端に悪く
なることが確認されている。
The maximum layer thickness of the surface layer is 10.0 μm.
In the larger samples 17 and 65, CuO was not sufficiently reduced in the conductor film and the via-hole conductor, so that the solder wettability was extremely deteriorated. Although not included in the samples shown in Tables 1 to 4, even in the sample containing Cu 2 O powder, when the maximum layer thickness exceeds 10.0 μm, Cu 2 O is not sufficiently reduced and the solder wettability is reduced. Has been confirmed to be extremely bad.

【0121】また、導電性ペースト中において、CuO
粉末のみが含まれる場合には、このCuO粉末の平均粒
径が0.1μm未満である試料1、あるいは、CuO粉
末およびCu2 O粉末の双方が含まれる場合には、これ
ら粉末の双方について、平均粒径が0.1μm未満であ
る試料28においては、表層部分に含まれるSiの凝集
が起こり、Siが導体膜の表面に露出し、クラックが発
生するとともに、半田濡れ性も悪く、また、ビアホール
導体でもクラックが発生した。
In the conductive paste, CuO
When only the powder is contained, Sample 1 in which the average particle diameter of the CuO powder is less than 0.1 μm, or when both the CuO powder and the Cu 2 O powder are both contained, In Sample 28 having an average particle size of less than 0.1 μm, Si contained in the surface layer agglomerates, Si is exposed on the surface of the conductor film, cracks are generated, and solder wettability is also poor. Cracks also occurred in the via-hole conductor.

【0122】また、導電性ペースト中において、CuO
粉末およびCu2 O粉末のいずれか一方のみが含まれる
場合、このようなCuO粉末またはCu2 O粉末の平均
粒径が15.0μmより大きい試料10および27、な
らびに、CuO粉末およびCu2 O粉末の双方が含まれ
る場合、これら両者の平均粒径がいずれも15.0μm
より大きい試料52においては、導体膜に剥がれが生
じ、また、ビアホール導体の周囲のセラミックにクラッ
クが発生した。
In the conductive paste, CuO
Powders and Cu 2 O powders only, samples 10 and 27 having an average particle size of such CuO powder or Cu 2 O powder larger than 15.0 μm, and CuO powder and Cu 2 O powder If both are included, the average particle size of both is 15.0 μm.
In the larger sample 52, peeling occurred in the conductor film, and cracks occurred in the ceramic around the via-hole conductor.

【0123】また、導電性ペースト中において、CuO
粉末およびCu2 O粉末の双方が含まれる場合であっ
て、一方の平均粒径が15.0μmより大きく、他方の
平均粒径が0.1μmより小さい試料32および48に
おいては、導体膜にクラックが発生し、また、ビアホー
ル導体中にクラックが発生した。
In the conductive paste, CuO
In the case where both the powder and the Cu 2 O powder were included, and the average particle size of one was larger than 15.0 μm and the average particle size of the other was smaller than 0.1 μm, the conductor film was cracked. Occurred, and cracks occurred in the via-hole conductor.

【0124】これらに対し、導電性ペースト中におい
て、CuO粉末およびCu2 O粉末のいずれか一方のみ
を含み、その平均粒径が0.1〜15.0μmの範囲に
あり、また、CuO粉末およびCu2 O粉末の双方を含
む場合には、その少なくとも一方の平均粒径が0.1〜
15.0μmの範囲にあり、さらに表層部分の最大層厚
が0.01〜10.0μmある試料2〜9、12〜1
6、18〜26、29〜31、33〜47、49〜5
1、53〜58、60〜64および65〜92において
は、導体膜およびビアホール導体に剥がれやクラックが
生じず、また、半田濡れ性も良好であった。
On the other hand, the conductive paste contains only one of CuO powder and Cu 2 O powder and has an average particle diameter in the range of 0.1 to 15.0 μm. When both Cu 2 O powders are included, at least one of them has an average particle size of 0.1 to 0.1
Samples 2 to 9, 12 to 1 having a maximum layer thickness of 0.01 to 10.0 μm in the range of 15.0 μm
6, 18-26, 29-31, 33-47, 49-5
In Nos. 1, 53 to 58, 60 to 64, and 65 to 92, the conductor film and the via-hole conductor did not peel or crack, and the solder wettability was good.

【0125】[0125]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、Cu
OおよびCu2 Oを主成分とし、Si、Al2 3 、N
2 5 、Ta2 5 、ZrO2 、NiO、MgO、Z
nO、SnO2 、Bi2 3 、TiO2 およびSiO2
から選ばれた少なくとも1種を含む表層部分を有する粒
子から構成される、銅酸化物粉末が提供され、この銅酸
化物粉末と有機ビヒクルとを含む導電性ペーストによれ
ば、還元性雰囲気中での焼成において、CuOまたはC
2 Oが還元される際の脱酸素を緩やかに生じさせるこ
とができる。
As described above, according to the present invention, Cu
O and Cu 2 O as main components, Si, Al 2 O 3 , N
b 2 O 5 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , NiO, MgO, Z
nO, SnO 2 , Bi 2 O 3 , TiO 2 and SiO 2
Provided is a copper oxide powder composed of particles having a surface layer portion containing at least one selected from the following. According to a conductive paste containing this copper oxide powder and an organic vehicle, in a reducing atmosphere, CuO or C
It is possible to gently generate deoxidation when u 2 O is reduced.

【0126】したがって、上述のような導電性ペースト
をもって構成された導体膜またはビアホール導体におけ
る体積膨張を抑制することができるとともに、前述した
ような表層部分に含まれるSi等の無機物がセラミック
中のガラス成分に対して濡れやすいため、焼成中におい
て、導体膜やビアホール導体においてクラックを生じに
くくするとともに、導体膜またはビアホール導体とセラ
ミックとの間での剥がれを生じにくくすることができ
る。
Therefore, it is possible to suppress the volume expansion of the conductor film or the via-hole conductor constituted by the above-mentioned conductive paste, and at the same time, the inorganic substance such as Si contained in the surface layer portion as described above is the glass in the ceramic. Since it is easy to get wet with the components, it is possible to prevent cracks from occurring in the conductor film or the via-hole conductor during firing, and to prevent peeling between the conductor film or the via-hole conductor and the ceramic.

【0127】そのため、このような導電性ペーストを用
いることにより、セラミック配線基板を安定した品質を
もって安価に製造することができる。
Therefore, by using such a conductive paste, a ceramic wiring board can be manufactured with stable quality and at a low cost.

【0128】この発明に係る導電性ペーストにおいて、
銅酸化物粉末が0.1〜15.0μmの範囲の平均粒径
を有していると、上述したようなクラックや剥がれをよ
り確実に生じにくくすることができるとともに、形成さ
れた導体膜の半田濡れ性を良好に維持することができ
る。
In the conductive paste according to the present invention,
When the copper oxide powder has an average particle size in the range of 0.1 to 15.0 μm, it is possible to more reliably prevent cracks and peeling as described above from occurring, and it is possible to form the formed conductor film. It is possible to maintain good solder wettability.

【0129】また、銅酸化物粉末の表層部分の最大層厚
が0.01〜10.0μmの範囲であると、上述したよ
うなクラックや剥がれをより確実に生じにくくすること
ができるとともに、還元性雰囲気中での焼成において、
CuOまたはCu2 Oを十分に還元することができる。
When the maximum layer thickness of the surface layer portion of the copper oxide powder is in the range of 0.01 to 10.0 μm, it is possible to more reliably prevent the above-mentioned cracks and peeling from occurring and to reduce the reduction. In firing in a sexual atmosphere,
CuO or Cu 2 O can be sufficiently reduced.

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

【図1】この発明の一実施形態による製造方法を適用し
て得られた多層構造のセラミック配線基板1を図解的に
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a ceramic wiring board 1 having a multilayer structure obtained by applying a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明に係る導電性ペーストに含まれる酸化
物粉末の粒子7を図解的に示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing particles 7 of oxide powder contained in the conductive paste according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミック配線基板 2 セラミック層 3 内部導体膜 4 ビアホール導体 5 外部導体膜 7 銅酸化物粉末の粒子 8 銅酸化物中心部 9 表層部分 1 Ceramic wiring board 2 ceramic layers 3 Internal conductor film 4 Via hole conductor 5 External conductor film 7 Copper oxide powder particles 8 Copper oxide center 9 Surface layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/46 H05K 3/46 H S (72)発明者 西出 充良 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 4E351 AA07 BB01 BB31 CC12 CC31 CC35 DD04 DD52 DD55 EE11 GG09 GG15 5E343 AA02 AA23 BB24 BB72 BB75 DD03 ER38 ER39 GG02 GG18 5E346 AA15 AA43 CC18 CC32 DD02 DD34 DD45 EE24 EE27 FF18 GG04 GG05 GG06 GG08 GG09 HH11 HH32 5G301 DA23 DD01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05K 3/46 H05K 3/46 HS (72) Inventor Mitsuyoshi Nishide 2 26- Tenjin, Nagaokakyo, Kyoto Prefecture No. 10 F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. (reference) 4E351 AA07 BB01 BB31 CC12 CC31 CC35 DD04 DD52 DD55 EE11 GG09 GG15 5E343 AA02 AA23 BB24 BB72 BB75 DD03 ER38 GG39 GG02 GG18 GG24 GG18 GG24 GG18 GG18 GG04 EE18 GG08 GG09 HH11 HH32 5G301 DA23 DD01

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CuOまたはCu2 Oを主成分とし、S
i、Al2 3 、Nb2 5 、Ta2 5 、ZrO2
NiO、MgO、ZnO、SnO2 、Bi23 、Ti
2 およびSiO2 から選ばれた少なくとも1種を含む
表層部分を有する粒子から構成される、導電性ペースト
に含まれる銅酸化物粉末。
1. An alloy containing CuO or Cu 2 O as a main component and S
i, Al 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 ,
NiO, MgO, ZnO, SnO 2 , Bi 2 O 3 , Ti
A copper oxide powder contained in a conductive paste, which is composed of particles having a surface layer portion containing at least one selected from O 2 and SiO 2 .
【請求項2】 請求項1に記載の銅酸化物粉末の製造方
法であって、 CuOまたはCu2 O粉末を分散させたスラリーを作製
する工程と、 前記スラリーに、Si、Al、Nb、Ta、Zr、N
i、Mg、Zn、Sn、BiおよびTiの少なくとも1
種を含むモノマーおよび重合開始剤を加える工程と、 前記スラリー中で、前記モノマーを重合反応させること
によって、重合体を得る工程と、 前記スラリーから分散媒を除去することによって、前記
重合体で覆われた前記CuOまたはCu2 O粉末を得る
工程と、 前記重合体で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を熱処
理する工程とを備える、銅酸化物粉末の製造方法。
2. The method for producing a copper oxide powder according to claim 1, wherein a step of preparing a slurry in which CuO or Cu 2 O powder is dispersed, and Si, Al, Nb, Ta are added to the slurry. , Zr, N
at least one of i, Mg, Zn, Sn, Bi and Ti
A step of adding a monomer containing a seed and a polymerization initiator, a step of polymerizing the monomer in the slurry to obtain a polymer, and a step of removing a dispersion medium from the slurry to cover the polymer with the polymer. a step of obtaining the CuO or Cu 2 O powder was cracking, and a step of heat treating the CuO or Cu 2 O powder covered with the polymer, the production method of the copper oxide powder.
【請求項3】 請求項1に記載の銅酸化物粉末の製造方
法であって、 CuOまたはCu2 O粉末ならびにSi、Al、Nb、
Ta、Zr、Ni、Mg、Zn、Sn、BiおよびTi
の少なくとも1種を含む化合物を分散させたスラリーを
作製する工程と、 前記スラリーから分散媒を除去することによって、前記
化合物で覆われた前記CuOまたはCu2 O粉末を得る
工程と、 前記化合物で覆われたCuOまたはCu2 O粉末を熱処
理する工程とを備える、銅酸化物粉末の製造方法。
3. The method for producing a copper oxide powder according to claim 1, wherein CuO or Cu 2 O powder and Si, Al, Nb,
Ta, Zr, Ni, Mg, Zn, Sn, Bi and Ti
A step of preparing a slurry in which a compound containing at least one of the above is dispersed; a step of removing the dispersion medium from the slurry to obtain the CuO or Cu 2 O powder covered with the compound; And a step of heat-treating the covered CuO or Cu 2 O powder.
【請求項4】 請求項1に記載の銅酸化物粉末の製造方
法であって、 CuOまたはCu2 O粉末に対して、Si、Al、N
b、Ta、Zr、Ni、Mg、Zn、Sn、Biおよび
Tiの少なくとも1種を含む溶液を噴霧する工程と、 前記溶液が付与された前記CuOまたはCu2 O粉末を
乾燥する工程とを備える、銅酸化物粉末の製造方法。
4. The method for producing a copper oxide powder according to claim 1, wherein Si, Al, N is added to CuO or Cu 2 O powder.
b) spraying a solution containing at least one of Ta, Zr, Ni, Mg, Zn, Sn, Bi and Ti, and drying the CuO or Cu 2 O powder to which the solution is applied , A method for producing a copper oxide powder.
【請求項5】 CuOまたはCu2 Oを主成分とする銅
酸化物粉末と有機ビヒクルとを含み、前記銅酸化物粉末
を構成する粒子の少なくとも一部は、Si、Al
2 3 、Nb2 5 、Ta2 5 、ZrO2 、NiO、
MgO、ZnO、SnO2 、Bi2 3 、TiO2 およ
びSiO2 から選ばれた少なくとも1種を含む表層部分
を有する、導電性ペースト。
5. A copper oxide powder containing CuO or Cu 2 O as a main component and an organic vehicle, wherein at least some of the particles constituting the copper oxide powder are Si, Al.
2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , NiO,
A conductive paste having a surface layer portion containing at least one selected from MgO, ZnO, SnO 2 , Bi 2 O 3 , TiO 2 and SiO 2 .
【請求項6】 前記銅酸化物粉末は、0.1〜15.0
μmの範囲の平均粒径を有する、請求項5に記載の導電
性ぺースト。
6. The copper oxide powder is 0.1 to 15.0.
The conductive paste according to claim 5, having an average particle size in the range of μm.
【請求項7】 前記表層部分の最大層厚が0.01〜1
0.0μmの範囲にある、請求項5または6に記載の導
電性ペースト。
7. The maximum layer thickness of the surface layer portion is 0.01 to 1.
The conductive paste according to claim 5, which is in the range of 0.0 μm.
【請求項8】 Cuを主成分とする銅粉末をさらに含
む、請求項5ないし7のいずれかに記載の導電性ペース
ト。
8. The conductive paste according to claim 5, further comprising copper powder containing Cu as a main component.
【請求項9】 請求項5ないし8のいずれかに記載の導
電性ペーストを用意する工程と、 銅の融点未満の温度で焼結可能なセラミック材料を含む
生のセラミック成形体を用意する工程と、 前記導電性ペーストを前記生のセラミック成形体上に付
与する工程と、 前記生のセラミック成形体を前記導電性ペーストととも
に800〜1000℃の範囲の温度下であって還元性雰
囲気中で焼成する工程とを備える、セラミック配線基板
の製造方法。
9. A step of preparing the conductive paste according to claim 5, and a step of preparing a green ceramic compact containing a ceramic material that can be sintered at a temperature lower than the melting point of copper. Applying the conductive paste onto the green ceramic compact, and firing the raw ceramic compact together with the conductive paste in a reducing atmosphere at a temperature in the range of 800 to 1000 ° C. A method of manufacturing a ceramic wiring board, comprising:
【請求項10】 請求項9に記載の製造方法によって得
られた、セラミック配線基板。
10. A ceramic wiring board obtained by the manufacturing method according to claim 9.
【請求項11】 請求項5ないし8のいずれかに記載の
導電性ペーストを用意する工程と、 銅の融点未満の温度で焼結可能なセラミック材料を含む
複数のセラミックグリーンシートを用意する工程と、 特定の前記セラミックグリーンシート上に前記導電性ペ
ーストからなる導体膜を形成する工程と、 特定の前記セラミックグリーンシートに貫通孔を設けか
つ前記貫通孔に導電性ペーストを充填することによっ
て、ビアホール導体を形成する工程と、 複数の前記セラミックグリーンシートを積層することに
よって、生の積層体を作製する工程と、 前記生の積層体を800〜1000℃の範囲の温度下で
あって還元性雰囲気中で焼成する工程とを備える、セラ
ミック配線基板の製造方法。
11. A step of preparing the conductive paste according to claim 5, and a step of preparing a plurality of ceramic green sheets containing a ceramic material that can be sintered at a temperature lower than the melting point of copper. A via hole conductor is formed by forming a conductor film made of the conductive paste on the specific ceramic green sheet, and forming a through hole in the specific ceramic green sheet and filling the through hole with the conductive paste. And a step of forming a raw laminate by laminating a plurality of the ceramic green sheets, and the raw laminate in a reducing atmosphere at a temperature in the range of 800 to 1000 ° C. A method of manufacturing a ceramic wiring board, comprising:
【請求項12】 請求項11に記載の製造方法によって
得られた、セラミック配線基板。
12. A ceramic wiring board obtained by the manufacturing method according to claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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