JP2003081683A

JP2003081683A - セラミック電子部品及びその製造方法

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Publication number: JP2003081683A
Application number: JP2001269772A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nagai; 淳長井; Minoru Sato; 稔佐藤
Original assignee: Noritake Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: Noritake Co Ltd; TDK Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-19
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: KR100525176B1; JP3734731B2; KR20040020048A; WO2003024168A1; US20040070915A1; CN1494820A; CN1254160C; US6826031B2

Abstract

(57)【要約】【課題】焼成収縮性、接着強度、半田耐熱性、半田濡
れ性等の諸性質に優れる表面導体膜及び側面導体膜を有
するセラミック電子部品を製造し提供すること。【解決手段】本発明のセラミック電子部品製造方法で
は、Ａｇ又はＡｇ主体の合金から実質的に構成されたＡ
ｇ系金属粉末を主成分として含み、そのＡｇ系金属粉末
の表面がＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ及びＺｎか
ら成る群から選択されるいずれかを構成要素とする有機
系金属化合物又は金属酸化物によってコーティングされ
ている導体ペーストを使用して、セラミック基材に導体
膜を形成する。ここで使用する側面導体膜形成用ペース
トは、(1).当該有機系金属化合物又は金属酸化物のコー
ティング量が比較的少ないこと、及び／又は、(2).副成
分として少なくとも一種の無機酸化物粉末を含有してい
ること又は該無機酸化物粉末の含有率が比較的高いこ
と、のいずれかによって表面導体膜形成用として使用す
るペーストと相違する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック基板
等のセラミック基材上に導体膜を形成する用途に用いら
れる導体ペーストに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機のような小型で多機能な電
子製品には、ハイブリッドＩＣ、積層コンデンサ、マル
チチップモジュールのような小型で精密なセラミック電
子部品が多用されている。図１は、かかる高機能セラミ
ック電子部品の典型例として、いわゆる多層セラミック
回路基板１０（例えば携帯電話機等に使用される低温焼
結型のチップアンテナスイッチモジュール）の作製手順
の概略を示したものである。先ず、ドクターブレード等
を用いて作製したシート状のセラミック基材（グリーン
シート）１１ａに導体ペーストを塗布し、当該ペースト
の導体成分から成る所定パターンの導体膜１２ｅを形成
する（図１（Ａ））。次いで、種々のパターンの導体膜
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが形成されたものを含
む複数枚のグリーンシート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１
１ｄ，１１ｅを、導体膜１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２
ｅが内側に埋設されるように重ね合わせつつ圧着する
（図１（Ｂ）及び（Ｃ））。これにより、所定のパター
ンの導体膜（以下「内部導体膜」という。）を内層とし
て備えたセラミック積層体１１が得られる。

【０００３】次に、当該積層体１１の表面に導体ペース
トを塗布し、当該ペーストの導体成分から成る所定パタ
ーンの導体膜１３（以下「表面導体膜」という。）を形
成する。その後、かかる表面導体膜および内部導体膜が
形成された積層体１１を所定の温度で焼成処理し、表面
導体膜１３及び内部導体膜１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１
２ｅをセラミック基材１１に焼き付ける（図１
（Ｄ））。焼成後、セラミック積層体１１の側面（表面
導体膜形成面に隣接するいずれかの面をいう。以下同
じ。）に導体ペーストを塗布し、所定パターンの導体膜
１４（以下「側面導体膜」という。）を形成する。その
後、積層体１１を加熱して側面導体膜１４を焼き付ける
（図１（Ｅ））。焼き付けられた表面導体膜１３及び側
面導体膜１４には、通常、いわゆる半田くわれを防止す
るためのＮｉメッキ及び半田濡れ性を付与するためのＳ
ｎメッキが施される（図１（Ｆ））。そして、当該メッ
キ処理された積層体１１の表面に、所定の素子類１５を
マウントする。この一連の工程によって、多層セラミッ
ク回路基板（チップモジュール）１０が得られる（図１
（Ｇ））。而して、他の電子部品２，３，４とともにマ
ザーボード５に装着され、さらに高次の電子部品１が組
み立てられる（図１（Ｈ））。

【０００４】ところで、上述した回路基板（チップモジ
ュール）１０等のセラミック電子部品に導体膜を形成す
る導体ペーストとして、銀（Ａｇ）又はＡｇ主体の合金
を導体金属粉末として含有するもの（以下「Ａｇペース
ト」と略称する。）が広く利用されている。Ａｇは金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等と比較
して安価であり、さらに電気的抵抗度も低いため、各種
電子部品に導体膜を形成するのに都合がよいからであ
る。例えば、特開平８−１８１５１４号公報には、Ａｇ
ペーストを内部導体膜（内部電極）および表面導体膜
（外部電極）の形成に使用することを特徴とする高周波
用セラミック電子部品の製造方法が記載されている。

【０００５】近年、従来のものよりも優れた物性を備え
たＡｇペーストの開発が活発である。例えば特開平１１
−１６３４８７号公報（特許第３１５０９３２号）に
は、セラミックグリーンシートと同時に焼成した場合で
もいわゆる反りの少ない導体膜を形成し得るＡｇペース
トが記載されている。また、特開２００１−２３４３８
号公報には、セラミック基材に対する接着強度を向上さ
せたＡｇペーストが記載されている。また、特開平１１
−１１１０５２号公報には、半田濡れ性等が良好なＡｇ
ペーストが記載されている。また、特開２０００−２６
５２０２号公報には、焼成時の熱収縮率が小さい導体膜
を形成し得る導体ペースト及び該ペーストの主成分たる
Ａｇ粉末調製法が記載されている。また、特開平９−１
９４６６８号公報には、半田付けの際の所謂「半田くわ
れ（典型的には導体膜に含まれるＡｇの半田への溶
解）」の発生を抑制し得る（即ち半田耐熱性の高い）Ａ
ｇペーストが記載されている。また、特開平８−７６４
４号公報には、セラミック基板から剥離し難い緻密な導
体膜を形成し得るＡｇペーストが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載のＡ
ｇペーストは、導体膜形成用途のＡｇペーストに望まれ
る一般的な物性のいくつかを向上させたものではあるも
のの、図１に示すようなセラミック電子部品の表面導体
膜と側面導体膜の各々に個別具体的に着目して開発され
たものではない。このため、従来のＡｇペーストを創意
工夫することなくそのまま使用した場合には、セラミッ
ク基材と同時焼成される表面導体膜に対して特に要求さ
れる品質向上（例えば接着強度の向上、過大な焼成収縮
応力の防止）と、かかる焼成後に塗布されてその後に焼
き付けられる側面導体膜に対して特に要求される品質向
上（例えば半田くわれの抑制、半田耐熱性の向上）と
を、共に高次元で実現させることは困難であった。ま
た、一つのベースとなるＡｇペーストを適宜組成変更
（主成分たる金属粉末の含有比率の変更や副成分として
添加する物質の選択等）しつつ表面導体膜形成用途と側
面導体膜形成用途とに使い分ける工夫も十分ではなかっ
た。

【０００７】そこで、本発明は、セラミック基材への塗
布時期及び焼成時期が異なるこれら二種類の導体膜（表
面導体膜と側面導体膜）に対してそれぞれ要求される品
質の向上を実現し得るＡｇペーストの開発、及び、かか
る品質向上を実現するためのＡｇペーストの使用方法
（組成の異なるペーストの使い分けを含む）の開発を目
的に創出されたものである。本発明は、そのようなＡｇ
ペースト及び該ペーストの使用（使い分け）方法を提供
することを目的の一つとし、そのようなＡｇペーストを
表面導体膜及び側面導体膜の形成に使用し、電気的特性
及び／又は機械的特性の向上を実現したセラミック電子
部品ならびに該電子部品の製造方法を提供することを目
的の一つとする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によって、以下
のセラミック電子部品製造方法が提供される。すなわ
ち、本発明の製造方法は、セラミック基材と、その基材
の表面に形成された表面導体膜と、その表面に隣接する
面に形成された側面導体膜とを備えるセラミック電子部
品を製造する方法である。本発明の製造方法は、Ａｇ又
はＡｇ主体の合金から実質的に構成されたＡｇ系金属粉
末を主成分として含むＡｇペーストであって、当該Ａｇ
系金属粉末の表面がアルミニウム（Ａｌ），ジルコニウ
ム（Ｚｒ），チタン（Ｔｉ），イットリウム（Ｙ），カ
ルシウム（Ｃａ），マグネシウム（Ｍｇ）及び亜鉛（Ｚ
ｎ）から成る群から選択されるいずれかを構成要素とす
る有機系金属化合物（即ち各種の金属を含有する有機化
合物のことであり特に炭素−金属結合の有無を問わな
い。以下同じ。）又は金属酸化物によってコーティング
されているＡｇペースト（以下「本発明に係るＡｇペー
スト」という。）を使用して表面導体膜及び側面導体膜
を形成することを特徴とする製造方法である。なお、本
明細書において「セラミック電子部品」とは、セラミッ
ク製の基材（ベース）を有する電子部品一般をいう。従
って、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール類お
よびそれらを構成するセラミック配線基板、或いは積層
セラミックコンデンサ等は、本明細書において定義され
る「セラミック電子部品」に包含される典型例である。

【０００９】この製造方法によると、これら二種の導体
膜（機能的観点から電極又は配線と呼称されるものを包
含する。以下同じ。）について求められる品質の向上、
例えばセラミック基材との接着強度の向上、半田耐熱性
及び半田塗れ性の向上、あるいは焼成時における過大な
焼成収縮の発生の防止（特にセラミックグリーン材と同
時焼成される表面導体膜形成時に問題となる）を図るこ
とができる。有機系金属化合物又はその金属の酸化物の
コーティング量が当該金属酸化物換算でＡｇ系金属粉末
の０．０１〜２．０wt％に相当する量であるＡｇペース
トを用いることが本発明の製造方法を実施するうえで好
ましく、当該Ａｇ系金属粉末の平均粒径が２．０μｍ以
下であるＡｇペーストを用いることが好ましい。また、
有機系金属化合物としてＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｃａ，
Ｍｇ及びＺｎから成る群から選択されるいずれかを構成
要素とする有機酸金属塩、金属アルコキシド又はキレー
ト化合物によってＡｇ系金属粉末がコーティングされて
いるＡｇペースト、或いはそのような有機系金属化合物
が加熱処理されて得られる金属酸化物によってＡｇ系金
属粉末がコーティングされているＡｇペーストを用いる
ことが特に好ましい。

【００１０】本発明の製造方法の好ましい一態様では、
組成が相違する二つのＡｇペーストを用いて上記二種の
導体膜をそれぞれ形成する。すなわち、この製造方法で
は、(a).セラミック基材に第一の導体ペーストを用いて
表面導体膜を形成する工程と、(b).セラミック基材に第
二の導体ペーストを用いて側面導体膜を形成する工程と
を包含する。ここで使用する第一の導体ペースト及び第
二の導体ペーストは、Ａｇ又はＡｇ主体の合金から実質
的に構成されたＡｇ系金属粉末を主成分として含んでお
り、そのＡｇ系金属粉末の表面はＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，
Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ及びＺｎから成る群から選択されるいず
れかを構成要素とする有機系金属化合物又は金属酸化物
によってコーティングされている。而して、その第二の
導体ペーストは、第一の導体ペーストと比較して、(1).
該有機系金属化合物又は金属酸化物のコーティング量が
少ないこと、及び、(2). 副成分として第一の導体ペー
ストには含まれない少なくとも一種の無機酸化物粉末を
含有すること又は第一の導体ペーストにも含まれる無機
酸化物粉末の含有率が高いこと、の少なくともいずれか
を特徴とする。

【００１１】この製造方法では、組成上の相違点が上記
(1)及び／又は(2)である、二つの本発明に係るＡｇペー
ストを表面導体膜形成用（第一の導体ペースト）と側面
導体膜形成用（第二の導体ペースト）とに使い分けてい
る。このことにより、表面導体膜に求められる品質向上
（例えば焼成時における過大な収縮を防止してセラミッ
ク基材との接着強度を向上させること）と、側面導体膜
に求められる品質向上（例えばメッキ処理を施すことな
く半田くわれを抑制し、半田耐熱性を向上させること）
とを高い次元で両立させることができる。

【００１２】特に、上記無機酸化物粉末が、酸化銅、酸
化鉛、酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化コバルト、酸
化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ニオブ及び酸化タ
ングステンから成る群から選択される一種又は二種以上
であることが好ましい。なお、酸化鉛は無機酸化物粉末
として任意に添加し得るが、本発明に係るＡｇペースト
を製造するための必須の成分ではない。従って、本発明
のセラミック電子部品は、典型的には無鉛（Ｐｂレス）
である。また、上記二種の導体膜の品質向上を共に高い
次元で両立させるという観点から、第一の導体ペースト
が第二の導体ペーストに含まれる無機酸化物粉末を実質
的に含有していないものであること（即ち当該無機酸化
物粉末の含有の有無により第一の導体ペーストと第二の
導体ペーストとが相違する）が特に好ましい。また、第
二の導体ペーストにおけるＡｇ系金属粉末の含有率は、
第一の導体ペーストにおけるＡｇ系金属粉末の含有率よ
りも低いことが好ましい。また、第二の導体ペーストに
含まれるＡｇ系金属粉末の平均粒径が第一の導体ペース
トに含まれるＡｇ系金属粉末の平均粒径よりも小さいも
のであることが好ましい。

【００１３】また、表面導体膜と側面導体膜の形成順序
であるが、上述の図１で示したように、先ず、上記(a).
工程において未焼成のセラミック基材の表面に第一の導
体ペーストを付着させる処理と当該ペーストが付着した
セラミック基材を焼成する処理（同時焼成）とが行わ
れ、次いで上記(b).工程においてその焼成処理が行われ
た後のセラミック基材の側面に第二の導体ペーストを付
着させる処理と当該ペーストが付着したセラミック基材
を焼成する処理とが行われるようにすることが好まし
い。この順序で各導体膜が形成されると、本発明に係る
Ａｇペーストを利用することによって、表面導体膜及び
側面導体膜についてそれぞれ求められる品質向上を共に
高い次元で実現することができる。

【００１４】また、本発明は、上述した本発明の製造方
法によって製造されるセラミック電子部品を提供する。
本発明によって提供されるセラミック電子部品の一つで
は、表面導体膜及び側面導体膜がＡｇ又はＡｇ主体の合
金から実質的に構成されたＡｇ系金属と、その金属をコ
ーティングするＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ及び
Ｚｎから成る群から選択されるいずれかを構成要素とす
る金属酸化物とを含む。そして、その側面導体膜は、表
面導体膜と比較して、(1).該金属酸化物の含有率が少な
いこと、及び／又は、(2). 該コーティングに係わる金
属酸化物とは異なる少なくとも一種の無機酸化物であっ
て表面導体膜には含まれない無機酸化物を含有すること
又は表面導体膜にも含まれるそのような無機酸化物の含
有率が高いことを特徴とする。そのような無機酸化物と
しては、例えば酸化銅、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化マ
ンガン、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化タンタ
ル、酸化ニオブ及び酸化タングステンから成る群から選
択される一種又は二種以上が挙げられる。

【００１５】また、本発明は、上述したような本発明に
係るＡｇペーストを提供する。また、相互に組成が異な
る表面導体膜形成用Ａｇペーストおよび側面導体膜形成
用Ａｇペーストを提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に関する好適な実
施形態について詳細に説明する。本発明に係るＡｇペー
ストは、Ａｇ系金属粉末を主成分とすることで特徴付け
られる導体膜（電極、配線等）形成用ペーストであり、
上記目的を達成し得る限りにおいて他の副成分の内容や
組成に特に制限はない。Ａｇ系金属粉末は、Ａｇ若しく
はＡｇ主体の合金（例えばＡｇ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ
合金）から成る微粒子で構成される。かかるＡｇベース
の微粒子としては、導電性付与の観点から、Ａｇ単体ま
たは比抵抗値が概ね１．８〜５．０×１０^-6Ω・ｃｍ
（好ましくは１．９〜３．０×１０^-6Ω・ｃｍ、例えば
２．２×１０^-6Ω・ｃｍ）の合金から成るものが適当で
ある。また、特に限定するものではないが、緻密構造の
焼成膜を形成するという観点からは平均粒径が２．０μ
ｍ以下（好ましくは０．３〜１．０μｍ）の微粒子が好
ましい。また、そのような比較的微小な平均粒径を有し
且つ粒径１０μｍ以上（特に好ましくは粒径５μｍ以
上）の粒子を実質的に含まないような、粒度分布の比較
的狭いＡｇ系金属粉末が特に好ましい。

【００１７】なお、特に限定するものではないが、セラ
ミック基材としてアルミナ等の酸化物セラミックス製の
ものを使用し、且つ、第一の導体ペースト（以下「表面
導体膜形成用Ａｇペースト」という。）と第二の導体ペ
ースト（以下「側面導体膜形成用Ａｇペースト」とい
う。）とを用いる場合には、表面導体膜形成用Ａｇペー
ストに含まれるＡｇ系金属粉末よりも側面導体形成用Ａ
ｇペーストに含まれるＡｇ系金属粉末の粒径を小さくす
ることが好ましい。例えば表面導体膜形成用Ａｇペース
トに含まれるＡｇ系金属粉末の平均粒径を０．５μｍ以
上（典型的には０．５〜２．０μｍ）とする場合には、
側面導体膜形成用Ａｇペーストに含まれるＡｇ系金属粉
末の平均粒径を０．５μｍ未満（典型的には０．３〜
０．５μｍ）とするとよい。これにより、通常の表面導
体・側面導体よりも抵抗が低く、緻密な表面導体・側面
導体を形成することができる。

【００１８】なお、かかるＡｇ系金属粉末自体は、従来
公知の製造方法によって製造されたものでよく、特別な
製造手段を要求するものではない。例えば、周知の還元
析出法、気相反応法、ガス還元法等によって製造された
Ａｇ単体の粉末を好適に使用することができる。

【００１９】次に、Ａｇ系金属粉末をコーティングする
材料について説明する。Ａｇ系金属粉末のコーティング
に使用する有機系金属化合物としては、最終的（焼成
後）にＡｇ系金属粉末の表面に本発明の目的の実現に適
う金属（金属酸化物又はその還元物を含む）の被膜（即
ち当該表面を被覆する付着物）を形成し得るものであれ
ば特に制限はないが、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｙ、Ｃａ、Ｍ
ｇ及びＺｎから成る群から選択されるいずれかの元素を
構成元素とする有機酸金属塩、金属アルコキシド又はキ
レート化合物が好適に用いられる。例えば、好適な金属
アルコキシドとしては、テトラプロポキシチタン(Ti(OC
₃H ₇)₄)等のチタン(IV)アルコキシド、アルミニウムエト
キシド(Al(OC₂H₅)₃)、アルミニウムt-ブトキシド(Al(OC
(CH₃)₃)₃)、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロ
ピレート、アセトアルコキシアルミニウムエチルアセト
アセテート、アセトアルコキシアルミニウムアセチルア
セトネート等のアルミニウムアルコキシド、ジルコニウ
ムエトキシド、ジルコニウムブトキシド等のジルコニウ
ムアルコキシドの他、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ等を中心金属原
子（イオン）とする種々の多核アルコラト錯体が挙げら
れる。また、好適なキレート化合物としては、Ｚｎ、Ｍ
ｇ、Ｃａ等を中心金属原子（イオン）とするエチレンジ
アミン(en)錯体、エチレンジアミンテトラアセタト(edt
a)錯体等が挙げられる。或いは、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｇ等の
金属（イオン）とキレートを形成した所謂キレート樹脂
も、本発明に係る有機系金属化合物（キレート化合物）
として好適である。

【００２０】また、Ａｇ系金属粉末のコーティングに使
用する有機系金属化合物として他の好適なものは、Ａ
ｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｙ、Ｃａ、Ｍｇ及びＺｎから成る群か
ら選択されるいずれかの元素を構成金属元素とする有機
酸金属塩である。特にＡｌ又はＺｒを主構成金属元素と
する有機酸金属塩が好適である。特に好適な有機酸金属
塩は、上記列挙した元素を主構成金属元素とするカルボ
ン酸塩である。例えば、Ａｌ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｙ又はＺｒ
と各種脂肪酸（例えばナフテン酸、オクチル酸、エチル
ヘキサン酸）、アビエチン酸、ナフトエ酸等の有機酸と
の化合物が挙げられる。特に好適な有機酸金属塩は、Ａ
ｌ又はＺｒとカルボン酸（特に脂肪酸）との化合物であ
る。

【００２１】このような有機系金属化合物でコーティン
グされたＡｇ系金属粉末を熱処理（典型的には３５０〜
７００℃）すると当該有機系金属化合物の酸化物である
金属酸化物（アルミナ、ジルコニア等）の被膜がＡｇ系
金属粉末（微粒子）の表面に形成される。もっとも、セ
ラミック基材と共にコーティングＡｇ系金属粉末を焼成
することによって、かかる金属酸化物が生成し得る。従
って、有機系金属化合物でコーティングされたＡｇ系金
属粉末（即ちそれを含むペースト）をセラミック基材に
付着させる前に予め熱処理しておくことは、必須の処理
ではない。

【００２２】あるいは、有機系金属化合物に代えて、種
々の酸化物ゾル（典型的にはアルミナゾル、ジルコニア
ゾル等）を本発明のＡｇ系金属粉末のコーティング材料
として使用してもよい。この場合には、Ａｇ系金属粉末
の表面は、アルミナ、ジルコニア等の金属化合物（酸化
物）で直接コーティングされたものとなる。

【００２３】而して、上記のような組成の有機系金属化
合物又はその金属の酸化物によってコーティングされた
Ａｇ系金属粉末によって形成された導体膜は、焼成後
（有機系金属化合物をコーティングした場合はその金属
の酸化物が生じた後）において、特に高い半田耐熱性や
接着強度を実現する。従って、本発明に係るＡｇペース
トを用いると、Ｐｄ等の高価な貴金属を大量に使用せず
に且つ煩雑なメッキ処理を行うことなく、実用上充分な
レベルの半田耐熱性や接着強度を有する導体膜（表面導
体膜、側面導体膜、内部導体膜）をセラミック基材に形
成することができる。

【００２４】次に、Ａｇ系金属粉末表面への有機系金属
化合物又はその金属酸化物のコーティング方法について
説明する。本発明の製造方法を実施するにあたっては、
Ａｇ系金属粉末の表面に満遍なくほぼ均等に有機系金属
化合物又はその金属酸化物がコーティングされるのが好
ましいが、そのコーティング方法に特に制限はない。例
えば、従来知られている金属粒子への有機物コーティン
グ方法をそのまま適用することができる。一例を挙げる
と、先ず、トルエン、キシレン、各種アルコール等の適
当な有機溶剤に所望の有機系金属化合物を溶解若しくは
分散する。次いで、得られた溶液若しくは分散液（ゾ
ル）にＡｇ系金属粉末を添加し、分散・懸濁する。この
懸濁液を所定時間静置又は撹拌することによって、当該
懸濁液中のＡｇ系金属粉末の表面を目的の有機系金属化
合物でコーティングすることができる。このとき、特に
限定するものではないが、好ましくは有機系金属化合物
又はその金属酸化物のコーティング量が酸化物換算でＡ
ｇ系金属粉末の０．０１〜２．０wt％（典型的には０．
０１２５〜１．０wt％）に相当する量となるように所望
する有機系金属化合物をＡｇ系金属粉末にコーティング
する。かかるコーティング量が酸化物換算でＡｇ系金属
粉末の０．０１wt％に相当する量よりも少なすぎる場合
には、コーティングの効果が希薄であり、本発明に関す
る上記目的を達成し難い。他方、かかるコーティング量
が酸化物換算でＡｇ系金属粉末の２．０〜３．０wt％に
相当する量よりも過剰に多い場合には、Ａｇ系金属粉末
本来の電気的特性等の諸機能が損なわれる虞があるため
好ましくない。

【００２５】特に表面導体膜形成用Ａｇペーストでは、
かかるコーティング量が酸化物換算でＡｇ系金属粉末の
０．０２５〜２．０wt％に相当する量であることが好ま
しい。焼成後のコーティング物質がアルミナである場
合、即ちＡｌを構成元素とする有機酸金属塩、金属アル
コキシド、キレート化合物等の有機系金属化合物又はア
ルミナ（酸化アルミニウム）それ自体でＡｇ系金属粉末
をコーティングする場合、そのコーティング量が酸化物
換算でＡｇ系金属粉末の０．１〜２．０wt％に相当する
量（例えば０．２〜１．０wt％）であることが特に好ま
しい。また、表面導体膜形成用Ａｇペーストであって焼
成後のコーティング物質がジルコニアである場合、即ち
Ｚｒを構成元素とする有機酸金属塩、金属アルコキシ
ド、キレート化合物等の有機系金属化合物又はジルコニ
ア（酸化ジルコニウム）それ自体でＡｇ系金属粉末をコ
ーティングする場合、そのコーティング量が酸化物換算
でＡｇ系金属粉末の０．０２５〜１．０wt％に相当する
量（例えば０．０２５〜０．５wt％）であることが特に
好ましい。かかるコーティング量のＡｇペーストは、焼
成時に過度の収縮が起こり難く、セラミック基材（アル
ミナ、ジルコニア等）と導体膜との間に過大な焼成収縮
率差が生じるのを防止し得る。このため、接着特性に優
れ、剥離やクラック等の顕著な構造欠陥のないセラミッ
ク電子部品を製造することができる。かかるＡｇペース
トは、内部導体膜形成用途としても好適である。

【００２６】また、特に限定しないが、側面導体膜形成
用Ａｇペーストとしては、コーティング量が酸化物換算
でＡｇ系金属粉末の０．０１〜１．０wt％に相当する量
であることが好ましい。焼成後のコーティング物質がア
ルミナである場合、即ちＡｌを構成元素とする有機酸金
属塩、金属アルコキシド、キレート化合物等の有機系金
属化合物又はアルミナ（酸化アルミニウム）それ自体で
Ａｇ系金属粉末をコーティングする場合、そのコーティ
ング量が酸化物換算でＡｇ系金属粉末の０．０１〜１．
０wt％に相当する量（例えば０．０１２５〜０．１wt
％）であることが特に好ましい。また、側面導体膜形成
用Ａｇペーストであって焼成後のコーティング物質がジ
ルコニアである場合、即ちＺｒを構成元素とする有機酸
金属塩、金属アルコキシド、キレート化合物等の有機系
金属化合物又はジルコニア（酸化ジルコニウム）それ自
体でＡｇ系金属粉末をコーティングする場合、そのコー
ティング量が酸化物換算でＡｇ系金属粉末の０．０２５
〜１．０wt％に相当する量（例えば０．０２５〜０．５
wt％）であることが特に好ましい。

【００２７】次に、本発明に係るＡｇペーストに含ませ
得る副成分として好適なものについて説明する。本発明
に係るＡｇペーストの副成分として、上記金属粉末を分
散させておく有機媒質（ビヒクル）が挙げられる。本発
明の実施にあたっては、かかる有機ビヒクルは金属粉末
を分散させておくものであればよく、従来の導体ペース
トに用いられているものを特に制限なく使用することが
できる。例えば、エチルセルロース等のセルロース系高
分子、エチレングリコール及びジエチレングリコール誘
導体、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット、ブチ
ルカルビトール、ターピネオール等の高沸点有機溶媒が
挙げられる。

【００２８】また、本発明に係るＡｇペーストには、当
該ペースト本来の導電性（低抵抗率）、半田濡れ性、半
田耐熱性、接着強度等を著しく損なわない限りにおいて
種々の無機添加剤を副成分として含ませることができ
る。例えば、かかる無機添加剤としては、無機酸化物粉
末、種々のフィラー等が挙げられる。特に、無機酸化物
粉末は、セラミック基材と導体膜との間の接着強度の向
上に寄与する。また、導体膜の焼成時に過大な焼成収縮
が生じるのを防止し得る。このため、製造目的とするセ
ラミック電子部品の精度や機械的強度を実用上高レベル
に維持することに寄与し得る。そのような無機酸化物と
して、酸化銅、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化マンガン、
酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化
ニオブ、酸化タングステン等の金属酸化物粉末が特に好
ましい。これらのうちでも酸化銅、酸化鉛、酸化ビスマ
スが特に好適な酸化物である。なかでも酸化ビスマス
は、Ａｇ系金属粉末の焼結を促進するとともに、Ａｇペ
ーストの粘度を低下させてセラミック基材（アルミナ
等）との濡れ性を向上させ得るため、特に好適な無機酸
化物である。また、酸化銅は基板との密着性を向上させ
得る。これら金属酸化物粉末を副成分として添加する場
合には、ペーストの充填率や分散性を適切化するという
観点から、平均粒径が５μｍ以下（典型的には１〜５μ
ｍ、特に好ましくは１μｍ以下）の粉末が好ましい。ま
た、比表面積については、少なくとも０．５ｍ²／ｇで
ある粉体が好ましく、１．０ｍ²／ｇ以上（典型的には
１．０〜２．０ｍ²／ｇ、特に好ましくは２．０〜１０
０ｍ²／ｇ）である粉体が特に好ましい。

【００２９】また、上記金属酸化物粉末の他、Ａｇペー
ストの副成分として好ましい無機酸化物粉末として、種
々の酸化物ガラス粉末が挙げられる。酸化物ガラス粉末
は、セラミック基材上に付着したペースト成分を安定的
に焼き付き・固着させること（即ち接着強度の向上）に
寄与する無機成分（無機結合材）となり得る。後述する
焼成温度との関係から、軟化点が概ね８００℃以下のも
のが好ましい。そのようなガラス粉末として、鉛系、亜
鉛系及びホウケイ酸系ガラスが挙げられ、典型的にはＰ
ｂＯ−ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系ガラス、ＰｂＯ−ＳｉＯ₂−Ｂ
₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系ガラス、ＺｎＯ−ＳｉＯ₂系ガラス、
ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス、Ｂｉ ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂
系ガラス及びＢｉ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラスから
成る群から選択される一種又は二種以上のガラス粉末を
使用するのが適当である。また、使用するガラス粉末と
しては、その比表面積が概ね０．５〜５０ｍ²／ｇであ
るものが好ましく、平均粒径が２μｍ以下（特に１μｍ
程度又はそれ以下）のものが特に好適である。

【００３０】また、本発明に係るＡｇペーストには、当
該ペースト本来の導電性（低抵抗率）、半田濡れ性、半
田耐熱性、接着強度等を著しく損なわない限りにおいて
種々の有機添加剤を副成分として含ませることができ
る。例えば、かかる有機添加剤としては、各種の有機バ
インダー、セラミック基材との密着性向上を目的とした
シリコン系、チタネート系及びアルミニウム系等の各種
カップリング剤等が挙げられる。有機バインダーとして
は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、アルキド樹脂、セルロース系高分子、ポリビニル
アルコール等をベースとするものが挙げられる。本発明
の導体ペーストに良好な粘性及び塗膜（基材に対する付
着膜）形成能を付与し得るものが好適である。また、本
発明の導体ペーストに光硬化性（感光性）を付与したい
場合には、種々の光重合性化合物及び光重合開始剤を適
宜添加してもよい。上記の他にも本発明に係るＡｇペー
ストには、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、可塑剤、
増粘剤、酸化防止剤、分散剤、重合禁止剤等を適宜添加
することができる。これら添加剤は、従来の導体ペース
トの調製に用いられ得るものであればよく、詳細な説明
は省略する。

【００３１】次に、本発明に係るＡｇペーストの調製に
ついて説明する。このＡｇペーストは、上述したように
有機系金属化合物又はその金属酸化物でコーティングさ
れたＡｇ系金属粉末（典型的にはＡｇ単体）と有機媒質
（ビヒクル）を混和することによって容易に調製するこ
とができる。このとき、必要に応じて上述したような添
加剤を添加・混合するとよい。例えば、三本ロールミル
その他の混練機を用いて、Ａｇ系金属粉末及び各種添加
剤を有機ビヒクルとともに所定の配合比で直接混合し、
相互に練り合わせる。

【００３２】特に限定するものではないが、好ましく
は、一種又は二種以上の有機系金属化合物又はその金属
酸化物でコーティングされたＡｇ系金属粉末の含有率が
ペースト全体の６０〜９５wt％となるように各材料を混
練するのがよく、表面導体膜形成用Ａｇペーストではか
かる含有率が６０〜８０wt％（好適には６５〜７５wt
％）となるように混練するのが好ましい。他方、側面導
体膜形成用Ａｇペーストではかかる含有率が７５〜９５
wt％（好適には８０〜９０wt％）となるように混練する
のが好ましい。なお、ペースト調製に用いられる有機ビ
ヒクルの添加量は、ペースト全体のほぼ１〜４０wt％と
なる量が適当であり、１〜２０wt％となる量が特に好ま
しい。

【００３３】なお、セラミック基材としてアルミナ等の
酸化物セラミックス製のものを使用し、表面導体膜形成
用Ａｇペーストと側面導体膜形成用Ａｇペーストとを用
いてセラミック電子部品を製造する場合には、側面導体
形成用ＡｇペーストにおけるＡｇ系金属粉末の含有率を
表面導体膜形成用ＡｇペーストにおけるＡｇ系金属粉末
の含有率よりも低くすることが好ましい。

【００３４】また、無機酸化物粉末として上述の金属酸
化物粉末及び／又は酸化物ガラス粉末を加える場合に
は、Ａｇ系金属粉末重量の５．０wt％以下（より好まし
くは２．０wt％以下）程度の量を添加するのが好まし
い。かかる低率の添加量によると、本発明に係るＡｇペ
ーストの良好な導電率や半田濡れ性を実質的に損なうこ
となく、本発明のペーストから得られる焼成物（膜状導
体）のセラミック基材に対する接着強度の向上及び焼成
収縮の抑制を実現することができる。接着強度の向上
は、特に側面導体膜（端子電極等）について問題となる
性質である。従って、セラミック基材としてアルミナ等
の酸化物セラミックス製のものを使用し、表面導体膜形
成用Ａｇペーストと側面導体膜形成用Ａｇペーストとを
用いてセラミック電子部品を製造する場合には、側面導
体膜形成用Ａｇペーストに副成分として無機酸化物粉末
を比較的高率に含有させるとよい。一方、表面導体膜形
成用Ａｇペーストには、かかる無機酸化物粉末を必ずし
も含有させる必要はなく、接着強度向上の観点から無機
酸化物粉末を含有させる場合であっても、その含有率
は、側面導体膜形成用Ａｇペーストの無機酸化物粉末含
有率よりも低くてよい。例えば、側面導体膜形成用Ａｇ
ペーストに酸化ビスマス、酸化銅等の無機酸化物粉末を
含ませる場合、Ａｇ系金属粉末の０．００１〜５．０wt
％（より好ましくは０．００５〜２．０wt％）となる比
率で含ませるのが好ましい。他方、表面導体膜形成用Ａ
ｇペーストは、かかる無機酸化物粉末を実質的に含有し
ないか、その含有率がＡｇ系金属粉末の０．０１wt％未
満であるものが好ましい。特に酸化物ガラス粉末を比較
的多量に含有させることは、導体抵抗の上昇を招く虞が
ある。なお、上述したＡｇペーストの各成分の含有率、
配合比等に係る上記数値範囲は厳密に解釈すべきでな
く、本発明の目的を達成し得る限りかかる範囲からの逸
脱は許容されるものである。

【００３５】本発明に係るＡｇペーストは、セラミック
基材に配線、電極等の導体膜を形成するのに従来用いら
れてきた導体ペーストと同様に取り扱うことができる。
すなわち、本発明の製造方法は、使用する導体ペースト
として上述した本発明に係るＡｇペーストを採用すれば
よく、その他の使用材料や処理方法（セラミック基材調
製方法、ペースト塗布方法、焼成方法等）は、従来公知
のものや方法を特に制限なく採用することができる。典
型的には、スクリーン印刷法やディスペンサー塗布法等
によって、所望する形状・厚みとなるようにしてＡｇペ
ーストをアルミナその他のセラミック基材に付着させ
る。次いで、好ましくは乾燥後、加熱器中で適当な加熱
条件（典型的には最高焼成温度が概ね５００〜９６０
℃、好ましくはＡｇの融点を超えない温度域、例えば７
００〜９６０℃特には８００〜９００℃）で所定時間加
熱することによって、付着ペースト成分を焼成（焼き付
け）し、硬化させる。この一連の処理を行うことによっ
て、目的の導体膜（配線、電極等）が形成されたセラミ
ック電子部品（例えばハイブリッドＩＣやマルチチップ
モジュールの構築用セラミック配線基板）が得られる。
而して、当該セラミック電子部品を組み立て材料として
用いつつ従来公知の構築方法を適用することによってさ
らに高度なセラミック電子部品（ハイブリッドＩＣ、マ
ルチチップモジュール等）を得ることができる。

【００３６】例えば、上述した図１に示す作業処理工程
を行うことにより、図２及び図３に模式的に示すような
多層セラミック配線基板２０（例えば携帯電話機等で共
振回路部を構成する高周波用セラミック電子部品）を製
造することができる。すなわち、複数のセラミック基材
（グリーンシート）２１ａ，２１ｂ，２１ｃに所定の導
体ペーストを塗布することによって、多層配線基板２０
の内部配線パターンとなる導体膜（内部導体膜）２５を
形成する。また、必要に応じてビアホール導体膜（図示
せず）を形成する。なお、かかる内部導体膜２５の形成
に上述したような表面導体膜形成用ペーストを用いても
よい。そして、導体膜が形成された複数のグリーンシー
ト２１ａ，２１ｂ，２１ｃを積層・圧着する。次いで、
得られた積層体２１の表面に表面導体膜形成用ペースト
を塗布することによって表面導体膜２３を形成する。な
お、積層前に最外層となるグリーンシート２１ａ，２１
ｃの表面に予め表面導体膜２３を形成しておいてもよ
い。次いで、表面導体膜２３の付着している積層体２１
を、典型的にはＡｇの融点を越えない所定の温度域で焼
成する。焼成後、側面導体膜形成用Ａｇペーストを塗布
することによって側面導体膜２４を形成し、所定の温度
域まで加熱して当該側面導体膜２４を焼き付ける。な
お、特に限定するものではないが、本発明に係るＡｇペ
ーストを用いると従来よりも半田耐熱性や接着強度に優
れる導体膜２３，２４，２５を形成することができる。
このため、膜厚が１０〜３０μｍ程度の導体の形成のみ
ならず、１０μｍ以下の比較的薄い膜厚の導体を形成す
ることができる。

【００３７】この一連の処理によって、図２及び図３に
示す多層セラミック配線基板２０が得られる。図示して
いないが、この配線基板２０の表面に種々の電子素子を
搭載し、及び／又は、表面導体膜２３の上にガラス層等
の誘電体層を形成することにより、目的とするセラミッ
ク電子部品を製造することができる。なお、用途限定を
意図するものではないが、本発明に係るＡｇペーストを
用いると、従来の導体ペーストを使用した場合よりも半
田耐熱性や接着強度に優れる導体膜を形成することがで
きる。従って、典型的には本発明の製造方法で形成され
た導体膜は、図１（Ｆ）に示すようなメッキ処理が不要
である。

【００３８】

【実施例】以下、本発明に関するいくつかの実施例を
説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定す
ることを意図したものではない。

【００３９】＜製造例１：側面導体膜形成用Ａｇペース
トの調製＞表１にＮｏ．１〜Ｎｏ．５として示す計５種
類の組成の側面導体膜形成用Ａｇペーストを調製した。
すなわち、Ａｇ系金属粉末として一般的な湿式法により
調製された平均粒径が０．３〜０．５μｍ（Ｎｏ．２を
除く）又は０．６〜０．８μｍ（Ｎｏ．２のみ）の範囲
にある略球状のＡｇ粉末を使用した。また、コーティン
グ材料としてＮｏ．１〜３ではアルミニウムアルコキシ
ド（アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレー
ト）を用い、Ｎｏ．４とＮｏ．５ではジルコニウムアル
コキシド（ジルコニウムブトキシド）を用いた。而し
て、適当な有機溶剤（ここではメタノール）に上記金属
アルコキシドを添加し、濃度５〜１００ｇ／ｌのコーテ
ィング用溶液を調製した。次いで、かかる溶液中に上記
Ａｇ粉末を適当量懸濁させ、適宜撹拌しつつ１〜３時間
懸濁状態を維持した。その後、Ａｇ粉末を回収し、６０
〜１１０℃で通風乾燥した。以上の処理によって、酸化
物（Al₂O₃又はZrO₂）換算でＡｇ粉末の略０．０１２５
〜０．１wt％（Ｎｏ．１〜３）、０．０２５〜０．５wt
％（Ｎｏ．４）又は０．０５〜１wt％（Ｎｏ．５）とな
る量のアルミニウムアルコキシド又はジルコニウムアル
コキシドによって表面がほぼ均等にコーティングされた
Ａｇ粉末（以下「コーティングＡｇ粉末」という。）を
得た。なお、かかるコーティング量の調整は、上記コー
ティング溶液の金属アルコキシド濃度及び必要に応じて
Ａｇ粉末の懸濁時間を適宜調節することによって容易に
行うことができる。

【００４０】側面導体形成用Ａｇペーストの調製には、
無機酸化物粉末として平均粒径：１〜５μｍ、比表面
積：０．５〜１．５ｍ²／ｇの酸化銅（Cu₂O又はCuO）粉
末及び平均粒径：１〜１０μｍ、比表面積：０．５〜
２．０ｍ²／ｇの酸化ビスマス(Bi ₂O₃)粉末を使用した。
而して、最終的な濃度（重量比）が６５〜７５wt％とな
る量のコーティングＡｇ粉末と、コーティングＡｇ粉末
量の０．０１〜１．０wt％（Ｎｏ．１〜３）又は０．０
２〜２．０wt％（Ｎｏ．４〜５）に相当する量の酸化ビ
スマス粉末と、コーティングＡｇ粉末量の０．００５〜
０．５wt％（Ｎｏ．１〜３）又は０．０１〜１．０wt％
（Ｎｏ．４〜５）に相当する量の酸化銅粉末と、コーテ
ィングＡｇ粉末量の１．５〜１０wt％に相当する量の有
機バインダー（エチルセルロース）と、残部が溶剤（Ｎ
ｏ．１〜２についてはＢＣ（ブチルカルビトール）即ち
ジエチレングリコールモノブチルエーテルとターピネオ
ールの混合溶媒、Ｎｏ．３〜５についてはＢＣとエステ
ル（具体的にはトリメチルペンタジオールモノイソブチ
レート）の混合溶媒）となるように各材料を秤量し、三
本ロールミルを用いて混練した。これにより、表１に示
す計５種類のＡｇペーストを得た。

【００４１】

【表１】

【００４２】＜製造例２：表面導体膜形成用Ａｇペース
トの調製＞表２〜表４にＮｏ．１１〜Ｎｏ．２２として
示す計１２種類の組成の表面導体膜形成用Ａｇペースト
を調製した。なお、製造例１で使用したものと同タイプ
のＡｇ粉末、金属アルコキシドを使用した。すなわち、
Ｎｏ．１６，１７，２０〜２２では平均粒径：０．３〜
０．５μｍのＡｇ粉末、Ｎｏ．１１，１４，１５，１
８，１９では平均粒径：０．６〜０．８μｍのＡｇ粉
末、Ｎｏ．１２では平均粒径：０．８〜１．０μｍのＡ
ｇ粉末、Ｎｏ．１３では平均粒径：１．５〜２．０μｍ
のＡｇ粉末をそれぞれ使用した。また、Ｎｏ．１１，１
４〜１９，２１，２２ではアセトアルコキシアルミニウ
ムジイソプロピレート、Ｎｏ．１２，１３，２０ではジ
ルコニウムブトキシドをそれぞれ使用した。

【００４３】而して、金属アルコキシド濃度が５〜１０
０ｇ／ｌのコーティング用溶液を調製し、製造例１と同
様の処理を行って、酸化物（Al₂O₃又はZrO₂）換算でＡ
ｇ粉末の０．０２５wt％〜０．４wt％のアルミニウムア
ルコキシド又はジルコニウムアルコキシドによって表面
がほぼ均等にコーティングされたコーティングＡｇ粉末
を得た。次いで、得られたコーティングＡｇ粉末を使用
して、導体ペーストを調製した。すなわち、最終的なペ
ースト濃度（重量比）が８３〜８６wt％となる量のコー
ティングＡｇ粉末と表２〜４に記載の副成分（無機酸化
物、有機バインダー、溶剤等）を適宜用いて製造例１と
同様の処理を行い、計１２種類のＡｇペーストを得た。
表２〜４の記載から明らかなように、これら表面導体膜
形成用Ａｇペーストは、表１の側面導体膜形成用Ａｇペ
ーストよりもＡｇ粉末含有率が高いことを一つの特徴と
する。また、Ｎｏ．１１〜１９に係るＡｇペーストは無
機酸化物粉末（酸化ビスマス及び酸化銅）を含んでいな
いことをもう一つの特徴とする。他方、Ｎｏ．２０〜２
２に係るＡｇペーストはこれら無機酸化物粉末を比較的
高率に含んでいる。なお、各ペーストを製造するのに使
用した有機バインダー（エチルセルロース）の含有率
（対Ａｇ比％）及び溶剤の種類は、表２〜表４に示した
とおりである。また、Ｎｏ．１５及び１７に係るペース
トの調製にあたっては分散剤（ここではアミン系のもの
を使用した）を微量配合した（表２、表３）。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】

【表４】

【００４７】＜Ａｇペーストの性能評価＞一般的な回転
粘度計（ブルックフィールド社製：型式ＤＶ３）及びロ
ーター（ブルックフィールド社製：型式ＳＣ４−１４）
を用いてこれらＡｇペーストの粘度（Ｐａ・ｓ）と粘度
比を測定した。結果を表１〜表４の該当欄に示す。な
お、表中の１Ｔ、１０Ｔ、５０Ｔ及び１００Ｔはそれぞ
れ１ｒｐｍ、１０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ及び１００ｒｐｍ
であるときの粘度を示している。表１から明らかなよう
に、側面導体膜形成用Ａｇペーストは、低粘度である。
特に酸化ビスマスの含有量が多いもの（Ｎｏ．４〜５）
の粘度は低く抑えられている。従って、これら側面導体
膜形成用Ａｇペーストは、微細なチップ形状のセラミッ
ク基材に対しても精細なスクリーン印刷等を好ましく行
うことができる。他方、表２〜４から明らかなように、
表面導体膜形成用Ａｇペーストは、側面導体膜形成用Ａ
ｇペーストよりも粘度が高く、基材表面に塗布（印刷）
する或いはスルーホールに充填するのに適している。ま
た、Ａｇ粉末含有率が高いため、導体膜の導通抵抗を低
く抑えることができる。

【００４８】各Ａｇペーストを用いてそれぞれ形成した
導体膜について、乾燥密度（ｇ／ｃｍ³）を以下のよう
にして測定した。すなわち、予め重量を測定しておいた
アルミナ基板上に、３０ｍｍ×２０ｍｍ角の大きさで導
体膜を印刷した。次いで、１００〜１２０℃で１０分程
度の乾燥処理を施した。かかる印刷処理及び乾燥処理を
繰返し、印刷膜を３〜５層重ねて形成した。次いで、こ
の印刷基板の重量を測定し、その測定値（印刷基板重
量）からアルミナ基板重量を差し引き、印刷層の重量
（乾燥ペースト重量）を算出した。同時に、表面粗さ計
等を使用して印刷層の膜厚を測定し、それに基づいて当
該印刷層の体積を算出した。乾燥密度は、（印刷層の重
量）／（印刷層の体積）より導き出した。得られた結果
を表１〜４の該当欄に示す。各Ａｇペーストは、いずれ
も良好な乾燥密度の導体膜（即ち導通抵抗の低い導体
膜）を形成することができる。

【００４９】また、各Ａｇペーストを用いて導体膜を形
成する場合の収縮率（％）を調べた。すなわち、各Ａｇ
ペーストを一般的なスクリーン印刷法に基づいて厚み：
約１ｍｍのアルミナ製セラミックシートの表面に塗布し
（膜厚：１０〜３０μｍ）、最高温度９５０℃の条件で
焼成処理した。常温時（焼成前）と比較したときの７０
０℃及び９００℃におけるセラミックシート上での収縮
の変化即ち体積減少度合（−％）をＴＭＡを指標として
調べた。得られた結果を表１〜４の該当欄に示す。いず
れのＡｇペーストも比較的低い収縮率（０〜−２１％）
を示した。特に、表面導体膜形成用ＡｇペーストのＮ
ｏ．１１〜１６のＡｇペーストの７００℃における収縮
率は０〜−１０％以内である。このことは、セラミック
基材との同時焼成において、当該セラミック基材（アル
ミナ等）とその表面及び／又は内面に形成された導体膜
との間に収縮率差がほとんど生じないことを示してい
る。従って、これらＡｇペーストを表面導体膜形成用途
に使用することによって、或いは積層タイプのセラミッ
ク配線基板を製造する場合にはさらに内面導体膜形成用
途として使用することによって、同時焼成時におけるセ
ラミック基材との過大な焼成収縮率差の発生を防止し、
結果、セラミック基材と導体膜との接着特性に優れ、構
造欠陥のないセラミック電子部品を製造することができ
る。

【００５０】また、これらＡｇペーストの耐熱性を調べ
た。すなわち、アルミナ製のセラミック基板上に製造例
１で得られたＮｏ．１のＡｇペーストを塗布し、９５０
℃で１時間の焼成処理を行った。比較対象として、表面
が有機系金属化合物や金属酸化物によってコーティング
されていない従来の一般的なＡｇ単体粉末を主成分とす
る導体ペースト（以下「従来のＡｇペースト」とい
う。）を塗布したセラミック基板を同条件で焼成処理し
た。かかる焼成処理後のセラミック基板表面の写真を図
４として示す。これら写真から明らかなように、従来の
Ａｇペーストを塗布したものは、導体膜の剥離及び蒸発
が顕著であった（図４の（Ａ）参照）。一方、本発明に
係るＡｇペーストを塗布したものは、顕著な剥離、蒸発
及び発泡が認められず、良好な導体膜（焼結体）が形成
・維持された（図４の（Ｂ）参照）。このことから、本
発明に係るＡｇペーストは、Ａｇ系金属粉末を主成分と
する導体ペーストであるにもかかわらず、比較的高温で
の焼成に対応し得ることが確認された。

【００５１】＜セラミック配線基板の製造（１）＞次
に、実施例１として、製造例２で製造した表面導体膜形
成用Ａｇペーストを用いて、セラミック基材（ここでは
厚みが約２．０ｍｍのアルミナ製基板）の表面に所定の
パターン（図５参照）の導体膜を形成した。すなわち、
一般的なスクリーン印刷法に基づいてセラミック基板の
表面に表２に示すＮｏ．１１のＡｇペーストを塗布し、
膜厚が１０〜３０μｍの塗膜を形成した。続いて、遠赤
外線乾燥機を用いて１００℃で１５分間の乾燥処理を施
した。この乾燥処理により、上記塗膜から溶剤が揮発し
ていき、セラミック基板上に未焼成の導体膜が形成され
た。次に、この導体膜をセラミック基板ごと焼成した。
すなわち、電気炉中で７００℃、１時間の焼成処理を行
った。この焼成処理によって、上記所定のパターンの導
体膜が焼き付けられたセラミック配線基板が得られた
（図５の実施例１の欄の写真参照）。なお、比較例とし
て、従来のＡｇペースト（比較例１）、ＡｇとＰｄが８
０／２０である合金粉末を主成分とする従来の導体ペー
スト（比較例２）、ならびにＡｇとＰｔが９９．５／
０．５である合金粉末を主成分とする従来の導体ペース
ト（比較例３）を使用して、同様の処理を行い、同形状
の導体膜が焼き付けられたセラミック配線基板をそれぞ
れ作製した。

【００５２】実施例１及び比較例１〜２に係るセラミッ
ク配線基板について、半田耐熱性を以下のように試験・
測定した。すなわち、セラミック基板の導体膜形成部分
にロジンフラックスを塗布した後、当該基板を所定温度
の半田（Ｓｎ／Ｐｂ＝６０／４０（重量比））に所定時
間浸漬した。ここでは、かかる半田温度条件及び浸漬時
間を２３０±５℃×３０秒、２６０±５℃×２０秒の２
通りとした。かかる浸漬後のセラミック基板表面の写真
を図５として示す。これら表面写真から明らかなよう
に、実施例１の導体膜は、いずれの条件でもいわゆる
「半田くわれ」が実質的に生じなかった。また、Ａｇ／
Ｐｄ合金から形成された比較例２の導体膜についても殆
ど「半田くわれ」は生じていない。他方、表面がコーテ
ィングされていない従来のＡｇ単体から形成された比較
例１の導体膜は著しい「半田くわれ」が生じており、浸
漬前と比較して導体膜の３０％以上が失われた。このよ
うに、本発明によると、Ａｇ単体を主成分とする導体ペ
ーストから成る導体膜であるにもかかわらず、Ｎｉメッ
キ、半田メッキ等のメッキ処理を施すことなくＡｇ／Ｐ
ｄ合金から成る導体膜と同等又はそれ以上の半田耐熱性
を実現することができる。

【００５３】＜セラミック配線基板の製造（２）＞実施
例２〜６として、製造例１で製造した側面導体膜形成用
Ａｇペーストを用いて、実施例１と同様のセラミック配
線基板を作製した。なお、Ｎｏ．１、２，３，４，５の
Ａｇペーストを使用して得られたセラミック配線基板
を、それぞれ実施例２，３，４，５，６とする。得られ
た実施例２〜６の導体膜について、セラミック基板に対
する接着強度（ｋｇ／2mm□）を以下の引っ張り強度試
験に基づいて測定した。すなわち、セラミック基板上に
形成された２ｍｍ×２ｍｍの矩形状導体膜にリード線
（スズめっき銅線）を半田付けした。その後、そのリー
ド線を基板の面方向とは垂直方向に所定の力で引っ張
り、その接合面が破壊（分断）された時の負荷（ｋｇ）
を接着強度（引っ張り強度）とした。その結果を図６に
示す。このグラフから明らかなように、各実施例の導体
膜はいずれも高い接着強度を有することが認められた。

【００５４】＜高周波用セラミック電子部品の製造＞次
に、表１に示すＮｏ．１〜５の側面導体膜形成用Ａｇペ
ーストと表２に示すＮｏ．１１の表面導体膜形成用Ａｇ
ペーストを用い、図２及び図３に示すような一般的な形
状の高周波用セラミック電子部品（高周波用チップモジ
ュール）を作製した。すなわち、上述の図１に示す手順
に基づいて、複数枚のアルミナ製セラミックシートにＮ
ｏ．１１の表面導体膜形成用Ａｇペーストをスクリーン
印刷して内部導体膜に相当する導体膜を形成し、それら
を積層・圧着した。次いで、その積層体の表面に当該ペ
ーストをスクリーン印刷して表面導体膜に相当する導体
膜を形成した。その後、得られた積層体を９００℃で焼
成した。焼成後、Ｎｏ．１〜５のうちのいずれかの側面
導体膜形成用Ａｇペーストによって側面導体膜（端子電
極）を形成し、８００〜９００℃で焼成することによっ
て当該側面導体膜を焼き付けた。その後、所定の素子類
を表面導体膜形成面にマウントすることによって、目的
の高周波用チップモジュールを得た。以下、Ｎｏ．１，
２，３，４及び５の側面導体膜形成用Ａｇペーストをそ
れぞれ使用して作製した高周波用チップモジュールをそ
れぞれ実施例７，８，９，１０及び１１の高周波用チッ
プモジュールと称する。また、比較例４として、従来の
Ａｇペーストを使用して各種の導体膜を形成して成る高
周波用チップモジュールを作製した。なお、かかる比較
例４のモジュールでは、表面導体膜及び側面導体膜に対
して、上述した図１（Ｆ）に示すような当該製造分野で
通常行われているメッキ処理を施した。

【００５５】得られた実施例７〜１１及び比較例４の高
周波用チップモジュールの側面導体膜（端子電極）につ
いて、上述の引っ張り強度試験を行った。その結果を図
７に示す。このグラフから明らかなように、各実施例の
端子電極はいずれも比較例４の端子電極（従来のメッキ
処理された電極）よりも高い接着強度を有していた。ま
た、各実施例の高周波用チップモジュールの電気的特性
（挿入損失、アイソレーション等）は、比較例の高周波
用チップモジュールと同等であった。また、半田濡れ性
及び半田耐熱性も良好であった。

【００５６】＜試験例１＞本発明に関連する試験例１と
して、有機金属塩のコーティング量及び／又は焼成温度
と焼成収縮率との関係について考察した。すなわち、上
記製造例と同様の処理を行い、平均粒径０．８〜１．０
μｍのＡｇ粉末を含有率８５wt％となるように溶剤（Ｂ
Ｃ）に分散して成るＡｇペースト（無機酸化物粉末を含
まない）であって、上述のアルミニウムアルコキシドの
コーティング量が酸化物（Al₂O₃）換算でＡｇ粉末の０
〜０．５wt％となる計６種類のＡｇペーストを調製し
た。それらペーストを、上記＜Ａｇペーストの性能評価
＞の項で説明したのと同様の方法で、アルミナ製セラミ
ックシートの表面に塗布し、４００℃〜９００℃の温度
条件で焼成処理を行い、収縮率（％）を求めた。その結
果を図８に示す。上記コーティング量の範囲では、コー
ティング量が増加する程、収縮率が減少した。特にコー
ティング量が０．１％以上のものは、８００℃又は９０
０℃の温度条件での焼成処理によっても低い収縮率を維
持し得ることが確認された。

【００５７】＜試験例２＞本発明に関連する試験例２と
して、無機酸化物粉末の種類及び添加量と接着強度（引
っ張り強度）との関係について考察した。すなわち、上
記製造例と同様の処理を行い、平均粒径０．８〜１．０
μｍのＡｇ粉末であって酸化物（Al₂O₃）換算でＡｇ粉
末の０．１wt％となる量で上述のアルミニウムアルコキ
シドでコーティングされたＡｇ粉末を含有率８５wt％と
なるように溶剤（ＢＣ）に分散してＡｇペーストを調製
した。この試験例では、酸化ビスマス、酸化銅、又は酸
化物ガラス（Ｂｉ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス）を
Ａｇ粉末の０．２５wt％、０．５wt％又は１wt％相当量
含む、計９種類のＡｇペーストを調製した。それらペー
ストを用いて、実施例１と同様のセラミック配線基板を
作製し、上述の引っ張り強度試験を行った。その結果を
図９に示す。グラフから明らかなように、各Ａｇペース
トから形成された導体膜はいずれも高い接着強度を有す
ることが確認された。

【００５８】以上の実施例や試験例において、本発明の
具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特
許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲
に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変
形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図
面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合
わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願
時の請求項記載の組み合わせに限定されるものではな
い。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目
的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的
を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による
と、焼成収縮性、接着強度、半田耐熱性、半田濡れ性等
の諸性質に優れる表面導体膜及び／又は側面導体膜を形
成し得るＡｇペーストが提供される。本発明の製造方法
によると、電気的信頼性及び機械的強度の高い導体膜が
形成されたセラミック配線基板その他のセラミック電子
部品を製造し、市場に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な多層セラミック電子部品の作製手順
を模式的に示す流れ図であり、（Ａ）は複数のセラミッ
クシートへの導体膜（内面導体膜）の形成工程を示し、
（Ｂ）及び（Ｃ）はそれらセラミックシートの積層・圧
着工程を示し、（Ｄ）は表面導体膜形成工程を示し、
（Ｅ）は側面導体膜形成工程を示し、（Ｆ）はメッキ処
理工程を示し、（Ｇ）は電子素子類のマウント工程を示
す。（Ｈ）は当該作製されたセラミック電子部品のマザ
ーボードへの装着工程を示す。

【図２】積層タイプのセラミック配線基板の典型的な
外観を模式的に示す斜視図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】（Ａ）は従来のＡｇペーストを塗布したセラ
ミック基板表面の高温焼成処理後の状態を示す写真であ
り、（Ｂ）は本発明に係るＡｇペーストを塗布したセラ
ミック基板表面の高温焼成処理後の状態を示す写真であ
る。

【図５】導体膜の形成された実施例１及び比較例１〜
２に係るセラミック配線基板を溶融状態の半田に浸漬し
た後の当該セラミック基板表面（導体膜）の状態を示す
写真である。

【図６】実施例２〜６に係る各導体膜のセラミック基
材に対する接着強度を示すグラフである。

【図７】実施例７〜１１及び比較例４に係る高周波用
チップモジュールの側面導体膜（端子電極）のセラミッ
ク基材に対する接着強度を示すグラフである。

【図８】一試験例における、有機金属塩のコーティン
グ量及び／又は焼成温度と焼成収縮率との関係を示すグ
ラフである。

【図９】一試験例における、無機酸化物粉末の種類及
び添加量と接着強度（引っ張り強度）との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１セラミック電子部品１０多層回路基板１１，２１積層体１３，２３表面導体膜１４，２４側面導体膜２０多層セラミック配線基板２１ａ，２１ｂ，２１ｃセラミック基材２５内面導体膜

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｓ (72)発明者長井淳愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号株式会社ノリタケカンパニーリミテド内 (72)発明者佐藤稔東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 4E351 AA07 BB01 BB31 BB47 CC12 CC23 DD05 DD08 DD10 DD11 DD31 DD33 DD34 DD52 DD56 EE13 EE14 EE15 EE16 EE29 GG04 GG15 GG20 5E346 CC16 CC39 DD02 DD13 DD34 EE21 GG03 HH18 HH40 5G301 DA03 DA04 DA15 DA22 DA23 DA55 DA57 DA60 DD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック基材と、その基材の表面に形
成された表面導体膜と、その表面に隣接する面に形成さ
れた側面導体膜とを備えるセラミック電子部品を製造す
る方法であって、 (a).セラミック基材に第一の導体ペーストを用いて表面
導体膜を形成する工程と、 (b).セラミック基材に第二の導体ペーストを用いて側面
導体膜を形成する工程とを包含し、前記第一の導体ペースト及び第二の導体ペーストは、Ａ
ｇ又はＡｇ主体の合金から実質的に構成されたＡｇ系金
属粉末を主成分として含んでおり、そのＡｇ系金属粉末
の表面はＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ及びＺｎか
ら成る群から選択されるいずれかを構成要素とする有機
系金属化合物又は金属酸化物によってコーティングされ
ており、その第二の導体ペーストは、第一の導体ペース
トと比較して、 (1).該有機系金属化合物又は金属酸化物のコーティング
量が少ないこと、及び／又は、(2). 副成分として第一
の導体ペーストには含まれない少なくとも一種の無機酸
化物粉末を含有すること又は第一の導体ペーストにも含
まれる無機酸化物粉末の含有率が高いこと、を特徴とす
るセラミック電子部品製造方法。
【請求項２】前記無機酸化物粉末は、酸化銅、酸化
鉛、酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化
マグネシウム、酸化タンタル、酸化ニオブ及び酸化タン
グステンから成る群から選択される一種又は二種以上で
ある、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】前記第一の導体ペーストは、前記第二の
導体ペーストに含まれる無機酸化物粉末を実質的に含ま
ない、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】前記第二の導体ペーストにおけるＡｇ系
金属粉末の含有率は、前記第一の導体ペーストにおける
Ａｇ系金属粉末の含有率よりも低い、請求項１〜３のい
ずれかに記載の製造方法。
【請求項５】前記第二の導体ペーストに含まれるＡｇ
系金属粉末の平均粒径は、前記第一の導体ペーストに含
まれるＡｇ系金属粉末の平均粒径よりも小さい、請求項
１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】前記有機系金属化合物がＡｌ，Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ及びＺｎから成る群から選択される
いずれかを構成要素とする有機酸金属塩、金属アルコキ
シド又はキレート化合物である、請求項１〜５のいずれ
かに記載の製造方法。
【請求項７】セラミック基材と、その基材の表面に形
成された表面導体膜と、その表面に隣接する面に形成さ
れた側面導体膜とを有するセラミック電子部品であっ
て、前記表面導体膜及び側面導体膜は、Ａｇ又はＡｇ主体の
合金から実質的に構成されたＡｇ系金属と、その金属を
コーティングするＡｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ及
びＺｎから成る群から選択されるいずれかを構成要素と
する金属酸化物とを含み、その側面導体膜は、表面導体
膜と比較して、 (1).該金属酸化物の含有率が少ないこと、及び／又は、
(2). 表面導体膜には含まれない該金属酸化物とは異な
る少なくとも一種の無機酸化物を含有すること又は表面
導体膜にも含まれる無機酸化物の含有率が高いこと、を
特徴とするセラミック電子部品。
【請求項８】前記無機酸化物は、酸化銅、酸化鉛、酸
化ビスマス、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化マグネ
シウム、酸化タンタル、酸化ニオブ及び酸化タングステ
ンから成る群から選択される一種又は二種以上である、
請求項７に記載のセラミック電子部品。
【請求項９】前記表面導体膜は、前記側面導体膜に含
まれる前記無機酸化物を実質的に含まない、請求項７又
は８に記載のセラミック電子部品。
【請求項１０】請求項１〜６のいずれかに記載の製造
方法によって製造されたセラミック電子部品。