JP2010525544A - Conductive composition for via hole - Google Patents

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Abstract

本発明は、導電性金属と媒体とを含有する、電子回路基板中に形成されたビアホールに充填するための導電性組成物に関する。ただし、導電性金属の含有率は、５７容積％以上であり、かつ導電性組成物は、組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である。本発明の目的は、ビアホールから空気の閉込めを排除することである。  The present invention relates to a conductive composition for filling a via hole formed in an electronic circuit board, containing a conductive metal and a medium. However, the conductive metal content is 57% by volume or more, and the conductive composition is a plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied to the composition. An object of the present invention is to eliminate air confinement from the via hole.

Description

本発明は、セラミック基板またはガラス基板などに設けられたビアホールの充填に使用される導電性組成物に関し、より特定的には、ビアホール中に導電性組成物を印刷する時に空気の閉込めを防止しうる導電性組成物に関する。そのほかに、本発明は、この導電性組成物を用いた電子部品と、そうした電子デバイスの製造方法と、に関する。   The present invention relates to a conductive composition used for filling a via hole provided in a ceramic substrate or a glass substrate, and more particularly, to prevent air confinement when printing a conductive composition in a via hole. It relates to a conductive composition that can be used. In addition, the present invention relates to an electronic component using the conductive composition and a method for manufacturing such an electronic device.

導電性金属が充填されるビアホールと呼ばれる部位は、垂直方向（両方向もしくは積層方向）の導通性または熱伝導性を改良すべく、単層回路基板中または複数の回路基板が積層された積層回路基板中に形成される。こうしたビアホールの形成に用いられる典型的なプロセスの一例は、（１）導電性ペーストを調製することと、（２）ビアホールに対応する孔が形成された部位中に導電性ペーストを充填することと、（３）ペーストを乾燥および焼成することと、を含む。   A portion called a via hole filled with a conductive metal is a single layer circuit board or a multilayer circuit board in which a plurality of circuit boards are laminated in order to improve the electrical conductivity or thermal conductivity in the vertical direction (both directions or the lamination direction). Formed inside. An example of a typical process used to form such a via hole includes (1) preparing a conductive paste, and (2) filling the conductive paste in a portion where a hole corresponding to the via hole is formed. (3) drying and firing the paste.

ビアホール用導電性ペーストに関する技術の例は、特開２００３−３２４２６８号公報である。特開２００３−３２４２６８号公報の例では３１．３〜４７．６容積％の導電性金属（Ａｇ）を含有するペーストが使用される。   An example of a technique related to a conductive paste for via holes is Japanese Patent Laid-Open No. 2003-324268. In the example of JP2003-324268A, a paste containing 31.3 to 47.6% by volume of conductive metal (Ag) is used.

ペーストは、典型的には、スクリーン印刷により充填される。図１（従来技術）に示されるように、導電性ペースト１０は、メタルマスク３０を介して基板２０の孔中に充填される。ペーストは、ある程度の粘度を有するので、ペーストが供給される時、孔の側壁に沿って孔中に流入して空気を閉じ込める可能性がある。この状態のままスキージー４０を用いてペーストを孔中に押し込んだ場合、空気が中に閉じ込められたままペーストが孔中に充填されるので、エアボイド５０が形成される。こうした空気の閉込めは、大きい直径を有する孔の場合、とくに顕著である。   The paste is typically filled by screen printing. As shown in FIG. 1 (prior art), the conductive paste 10 is filled into the holes of the substrate 20 through the metal mask 30. Since the paste has a certain viscosity, when the paste is supplied, it may flow into the hole along the side wall of the hole and trap air. When the paste is pushed into the hole using the squeegee 40 in this state, the air is trapped in the hole while the air is trapped therein, so that the air void 50 is formed. Such air confinement is particularly noticeable for holes having a large diameter.

したがって、ビアホールの印刷時、導電性ペーストにより空気がビアホール中に閉じ込められる。このため、基板の焼成後、ボイドやピンホールのような構造欠陥を生じる。これらの欠陥は、導電性および熱伝導性ならびに焼成表面の平滑性に有害な影響を及ぼす。   Therefore, air is confined in the via hole by the conductive paste during printing of the via hole. This causes structural defects such as voids and pinholes after the substrate is fired. These defects have a detrimental effect on the electrical and thermal conductivity and the smoothness of the fired surface.

本発明の目的は、基板中のビアホールに充填するための、高充填密度の金属粉末を含む高固形分含有率の導電性組成物を提供することである。ただし、基板上には電子回路が形成されており、導電性組成物は、ビアホールから空気の閉込めを排除しうるものである。   An object of the present invention is to provide a conductive composition having a high solid content and containing a metal powder having a high filling density for filling a via hole in a substrate. However, an electronic circuit is formed on the substrate, and the conductive composition can eliminate air confinement from the via hole.

本発明の一態様は、導電性金属と媒体とを含む、電子回路基板中に形成されたビアホールに充填するための導電性組成物に関する。ただし、導電性金属の含有率は、５７容積％以上であり、かつ導電性組成物は、組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である。導電性金属は、一般的には、金、銀、銅、パラジウム、白金、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択される金属、またはそれらの合金である。   One embodiment of the present invention relates to a conductive composition for filling a via hole formed in an electronic circuit board, including a conductive metal and a medium. However, the conductive metal content is 57% by volume or more, and the conductive composition is a plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied to the composition. The conductive metal is generally a metal selected from the group consisting of gold, silver, copper, palladium, platinum, nickel, and aluminum, or an alloy thereof.

本発明のもう１つの態様は、貫通孔が形成された電子回路基板を作製する工程と、導電性金属と媒体とを含有する導電性組成物を貫通孔中に充填する工程であって、導電性金属の含有率は、５７容積％以上であり、かつ導電性組成物は、組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である工程と、電子回路基板を焼成する工程と、を含む、電子デバイスの製造方法に関する。   Another aspect of the present invention is a step of producing an electronic circuit board in which a through hole is formed, and a step of filling the through hole with a conductive composition containing a conductive metal and a medium, wherein The conductive metal content is 57% by volume or more, and the conductive composition is a plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied to the composition, and the step of firing the electronic circuit board. The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device.

本発明のもう１つの態様は、以上に述べた電子デバイスの製造方法に従って製造された電子デバイスに関する。   Another aspect of the present invention relates to an electronic device manufactured according to the electronic device manufacturing method described above.

本発明に係る導電性組成物を用いれば、印刷プロセス時のビアホール中への空気の閉込めが防止される。   Use of the conductive composition according to the present invention prevents air from being trapped in the via hole during the printing process.

エアボイドが形成される機構を示す概略図である（従来技術）。It is the schematic which shows the mechanism in which an air void is formed (prior art). 低温共焼成セラミック多層回路基板の形態の本発明に係る電子デバイスの例を模式的に示す長手方向断面図である。1 is a longitudinal sectional view schematically showing an example of an electronic device according to the present invention in the form of a low-temperature co-fired ceramic multilayer circuit board. 低温共焼成セラミック多層回路基板の形態の本発明に係る電子デバイスの製造プロセスを説明するための図である（第１の工程）。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention of the form of a low temperature co-fired ceramic multilayer circuit board (1st process). 低温共焼成セラミック多層回路基板の形態の本発明に係る電子デバイスの製造プロセスを説明するための図である（第２の工程）。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention of the form of a low temperature co-fired ceramic multilayer circuit board (2nd process). 低温共焼成セラミック多層回路基板の形態の本発明に係る電子デバイスの製造プロセスを説明するための図である（第３の工程）。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the electronic device which concerns on this invention of the form of a low temperature co-fired ceramic multilayer circuit board (3rd process). 比較例１の焼成後の表面プロファイルを示す顕微鏡写真である。2 is a photomicrograph showing the surface profile after firing in Comparative Example 1. 実施例４の焼成後の表面プロファイルを示す顕微鏡写真である。6 is a photomicrograph showing the surface profile after firing in Example 4. 実施例６の焼成後の表面プロファイルを示す顕微鏡写真である。6 is a photomicrograph showing the surface profile after firing in Example 6.

本発明は、電子回路基板中に形成されたビアホールに充填するための導電性組成物である。この導電性組成物は、導電性金属と媒体とを含有する。ただし、導電性金属の含有率は、５７容積％以上であり、かつ組成物は、組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である。   The present invention is a conductive composition for filling a via hole formed in an electronic circuit board. This conductive composition contains a conductive metal and a medium. However, the conductive metal content is 57% by volume or more, and the composition is a plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied to the composition.

本発明に係る導電性組成物の各成分について以下に説明を行う。   Each component of the conductive composition according to the present invention will be described below.

１．導電性金属
導電性金属は、好ましくは、導電性粉末である。金属のタイプにとくに限定を加えるものではないが、低温共焼結セラミック（ＬＴＣＣ）基板に適用する場合、導電性金属粉末は、好ましくは、高導電率を有する金属粉末、たとえば、金、銀、銅、パラジウム、白金、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択する金属、またはそれらの合金およびそれらの混合物である。 1. Conductive metal The conductive metal is preferably a conductive powder. Although there is no particular limitation on the type of metal, when applied to a low temperature co-sintered ceramic (LTCC) substrate, the conductive metal powder is preferably a metal powder having a high conductivity, such as gold, silver, A metal selected from the group consisting of copper, palladium, platinum, nickel, and aluminum, or an alloy thereof and a mixture thereof.

導電性金属粉末の平均粒子直径にとくに限定を加えるものではないが、一実施形態では、それは０．１〜１０μｍであり、好ましくは０．８〜８μｍ、より好ましくは１〜６μｍである。この範囲内の粒子直径を有する導電性金属粉末を使用することにより、ビアホール内の空気の閉込めは効果的に抑制される。   Although there is no particular limitation on the average particle diameter of the conductive metal powder, in one embodiment it is 0.1 to 10 μm, preferably 0.8 to 8 μm, more preferably 1 to 6 μm. By using a conductive metal powder having a particle diameter in this range, air confinement in the via hole is effectively suppressed.

スフェアやフレークのような種々の形状を導電性金属粉末の形状に使用することが可能であるが、それは好ましくは球状である。球状導電性金属粉末を使用した場合、ペースト中の導電性金属が５７容積％を超えたとしても外圧を加えた場合に流動性が保持されるうえに、印刷および乾燥の後の充填密度を増大させることが可能である。   Various shapes such as spheres and flakes can be used for the shape of the conductive metal powder, but it is preferably spherical. When spherical conductive metal powder is used, fluidity is maintained when external pressure is applied even if the conductive metal in the paste exceeds 57% by volume, and the packing density after printing and drying is increased. It is possible to make it.

２．媒体
媒体のタイプにとくに限定を加えるものではない。使用可能な媒体の例としては、バインダー樹脂（たとえば、エチルセルロース樹脂、アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、またはポリビニルブチラール樹脂）と有機溶媒（たとえば、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、テルピネオール、エステルアルコール、ＢＣ、またはＴＰＯ）との有機混合物が挙げられる。 2. Medium There is no particular limitation on the type of medium. Examples of usable media include binder resins (eg, ethyl cellulose resin, acrylic resin, rosin modified resin, or polyvinyl butyral resin) and organic solvents (eg, butyl carbitol acetate (BCA), terpineol, ester alcohol, BC, Or an organic mixture with TPO).

本発明に係る導電性組成物は、高含有率の導電性金属を有することにより特徴付けられ、その結果として、本発明に係る組成物は、組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体になる。さらに、本明細書中では、「塑性流体」とは、組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性を有する流体を意味する。本発明では、「塑性流体」という用語は、特定的には、通常の印刷時などに組成物を電子回路基板上に非擾乱状態で放置した場合には流動性を示さないが物理的圧力や熱エネルギーのような外圧が加えられる場合には流動性を示す流体を意味する。流動性の有無が温度に依存する場合、本出願では、２５℃で流動性があることを「流動性を有する」と定義する。   The conductive composition according to the present invention is characterized by having a high content of conductive metal, and as a result, the composition according to the present invention has increased fluidity when an external pressure is applied to the composition. It becomes a plastic fluid. Further, in the present specification, “plastic fluid” means a fluid having plasticity that increases fluidity when an external pressure is applied to the composition. In the present invention, the term “plastic fluid” specifically means that the composition does not exhibit fluidity when left in an undisturbed state on an electronic circuit board during normal printing or the like, but does not exhibit physical pressure or When an external pressure such as heat energy is applied, it means a fluid that exhibits fluidity. When the presence or absence of fluidity depends on temperature, in the present application, fluidity at 25 ° C. is defined as “having fluidity”.

本発明に係る導電性組成物は、以上で定義したような塑性流体である。本発明に係る導電性組成物が塑性流体になる理由は明らかでないが、以下の因子が関与していると考えられる。   The conductive composition according to the present invention is a plastic fluid as defined above. The reason why the conductive composition according to the present invention becomes a plastic fluid is not clear, but it is considered that the following factors are involved.

本発明に係る導電性組成物（ａｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）中の導電性金属の含有率を増加させた場合、組成物の挙動は流体の挙動に変化する。すなわち、低含有率の導電性金属の場合、導電性金属は媒体中に分散された状態である。一方、導電性金属の含有率が高い場合、十分な量の媒体が導電性金属粉末の周りに存在しない。たとえば、所定の含有率に等しいかもしくはそれよりも多い導電性金属を含有する導電性組成物は、導電性金属粉末中の間隙に充填する媒体が不足する。そのような状態では、組成物中の導電性金属粉末間の相互接触の可能性が増大し、非擾乱状態で放置した時に流動性が失われる。一方、導電性金属粉末間の相互接触に伴う結合強度は弱いので、組成物は、外圧が加えられた場合に容易に流動性になることが可能であり、それにより、流動性を示す組成物を生じる。したがって、たとえば、本発明に係る導電性組成物は、通常の導電性組成物よりも高い導電性金属含有率を有するので、スキージーのような充填具により外圧を加えた結果として組成物をビアホール中に充填する時に流動性を示す。   When the conductive metal content in the electrically conductive composition according to the present invention is increased, the behavior of the composition changes to the behavior of a fluid. That is, in the case of a low content of conductive metal, the conductive metal is in a dispersed state in the medium. On the other hand, when the content of the conductive metal is high, a sufficient amount of medium is not present around the conductive metal powder. For example, a conductive composition containing a conductive metal equal to or higher than a predetermined content ratio lacks a medium for filling gaps in the conductive metal powder. In such a state, the possibility of mutual contact between the conductive metal powders in the composition increases and fluidity is lost when left in a non-disturbed state. On the other hand, since the bond strength associated with mutual contact between the conductive metal powders is weak, the composition can easily become fluid when an external pressure is applied, thereby exhibiting fluidity. Produce. Therefore, for example, since the conductive composition according to the present invention has a higher conductive metal content than a normal conductive composition, the composition is placed in the via hole as a result of applying external pressure with a filler such as a squeegee. It shows fluidity when filled in.

一般的には、導電性組成物をビアホール中に充填する時、空気がビアホール中に容易に閉じ込められる。しかしながら、本発明に係る導電性組成物を使用すれば、基板上に置かれている時は組成物は固体状態であり、スキージーなどを用いて組成物をビアホール中に充填する時は外圧により流動性を生じるので、それにより、空気を内部に閉じ込めることなく孔の上側から孔の底部に組成物を充填することが可能になる。したがって、孔中への空気の閉込めは著しく低減される。   In general, when a conductive composition is filled in a via hole, air is easily trapped in the via hole. However, when the conductive composition according to the present invention is used, the composition is in a solid state when placed on the substrate, and when the composition is filled in the via hole using a squeegee or the like, the composition is fluidized by an external pressure. This allows the composition to be filled from the top of the hole to the bottom of the hole without trapping air inside. Thus, the confinement of air into the hole is significantly reduced.

このようにして本発明に係る導電性組成物が塑性流体の挙動を示すようにしうる導電性金属の含有率は、５７容積％以上である。さらに、本出願で参照される含有率は、導電性組成物の全体積を基準にした値として決定される。   Thus, the content rate of the electroconductive metal which can make the electroconductive composition which concerns on this invention show the behavior of a plastic fluid is 57 volume% or more. Furthermore, the content rate referred to in the present application is determined as a value based on the total volume of the conductive composition.

導電性金属の含有率は、好ましくは５７〜７５容積％、より好ましくは６０〜７２容積％、さらにより好ましくは６３〜７０容積％である。導電性金属の含有率が過度に低い場合、ビアホール中への空気の閉込めを減少させる効果は低下する。導電性金属の含有率が過度に高い場合、導電性組成物に外圧を加えたとしても流動性を確保することは困難になる。   The conductive metal content is preferably 57 to 75% by volume, more preferably 60 to 72% by volume, and even more preferably 63 to 70% by volume. If the conductive metal content is too low, the effect of reducing the confinement of air in the via hole is reduced. When the content of the conductive metal is excessively high, it is difficult to ensure fluidity even if an external pressure is applied to the conductive composition.

本発明に係る組成物の充填密度は、組成物を乾燥させる場合、好ましくは５０％以上である。充填密度が５０％未満である場合、焼成時の金属粉末の収縮が増大し、ビアホールの壁と導電性組成物との間に亀裂を生じる。それに加えて、大きい焼成収縮が原因で、焼成後、十分な量の導体をビアホール中に確保することができない。   The filling density of the composition according to the present invention is preferably 50% or more when the composition is dried. When the filling density is less than 50%, the shrinkage of the metal powder during firing increases, and a crack is generated between the wall of the via hole and the conductive composition. In addition, due to the large firing shrinkage, a sufficient amount of conductor cannot be secured in the via hole after firing.

本発明に係る導電性組成物はまた、導電性粉末および有機媒体に加えて他の成分を含みうる。たとえば、好ましくは、無機酸化物、無機酸化物の複合酸化物、または金属レジネートが含まれる。これら化合物が本発明に係る組成物中に含有される場合、導電性金属の焼成収縮を制御することが可能である。たとえば、この組成物をセラミックグリーンシートと共に共焼成する場合、導電性金属の焼成収縮とセラミックグリーンシートの焼成収縮とを一致させることにより、亀裂や離層のような構造欠陥を防止することが可能である。   The conductive composition according to the present invention may also contain other components in addition to the conductive powder and the organic medium. For example, an inorganic oxide, a composite oxide of inorganic oxide, or a metal resinate is preferably included. When these compounds are contained in the composition according to the present invention, the firing shrinkage of the conductive metal can be controlled. For example, when this composition is co-fired with a ceramic green sheet, structural defects such as cracks and delamination can be prevented by matching the firing shrinkage of the conductive metal with that of the ceramic green sheet. It is.

無機酸化物の例としては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ2、ＣａＯ、ＢａＯ、およびＣｏ2Ｏ3からなる群から選択される９００℃以下の温度で融解しない酸化物が挙げられる。無機酸化物の複合酸化物の例としては、ＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、およびＭｇＴｉＯ3が挙げられる。金属レジネート（ｍｅｔａｌ ｒｅｓｏｎａｔｅｓ）の例としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃａ、およびＣｏの金属レジネート（ｍｅｔａｌ ｒｅｓｏｎａｔｅｓ）が挙げられる。 As an example of the inorganic oxide, it does not melt at a temperature of 900 ° C. or less selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , MnO, MgO, ZrO 2 , CaO, BaO, and Co 2 O 3. An oxide is mentioned. Examples of the composite oxide of inorganic oxide include BaTiO 3 , CaTiO 3 , and MgTiO 3 . Examples of the metal resinates include metal resinates of Pt, Pd, Rh, Mn, Ti, Zr, Ca, and Co.

無機酸化物、無機酸化物の複合酸化物、および金属レジネート（ｍｅｔａｌ ｒｅｓｏｎａｔｅｓ）の含有率は、組成物の全重量を基準にして、好ましくは０．１〜１０ｗｔ％、より好ましくは０．２〜５ｗｔ％であり、かつ導電性金属の合計含有率は５７容積％以上である。無機酸化物および無機酸化物の複合酸化物は、典型的には導電性ではなくかつ焼成時に金属の焼結を抑制するので、過剰に含有される場合、導電性に有害な作用を及ぼす危険性がある。   The content of the inorganic oxide, the composite oxide of the inorganic oxide, and the metal resinates is preferably 0.1 to 10 wt%, more preferably 0.2 to 0.2%, based on the total weight of the composition. The total content of the conductive metal is 57% by volume or more. Inorganic oxides and composite oxides of inorganic oxides are typically not electrically conductive and suppress metal sintering during firing, so the risk of adverse effects on electrical conductivity when contained in excess There is.

一方、１０ｗｔ％以下で含有されていたとしても、粒子直径が大きいその場合、導電性金属の焼結を抑制する作用は低下する。したがって、無機酸化物、無機酸化物の複合酸化物、および金属レジネートの平均粒子直径は、好ましくは０．０３〜５μｍ、より好ましくは０．０３〜２μｍである。   On the other hand, even if it is contained at 10 wt% or less, in the case where the particle diameter is large, the effect of suppressing the sintering of the conductive metal is reduced. Accordingly, the average particle diameter of the inorganic oxide, the composite oxide of inorganic oxide, and the metal resinate is preferably 0.03 to 5 μm, more preferably 0.03 to 2 μm.

本発明に係る導電性組成物の他の成分の一例は、ガラス粉末である。ガラス粉末は、焼成後のセラミックスと焼成された組成物との間の接着強度を改良するために含まれる。ガラス粉末の含有率は、組成物の全重量を基準にして、好ましくは０．１〜１０ｗｔ％、より好ましくは０．２〜５ｗｔ％である。上述の無機酸化物などと同様の理由で、ガラス粉末の平均粒子直径は、好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜３μｍである。   An example of the other component of the conductive composition according to the present invention is glass powder. Glass powder is included to improve the bond strength between the fired ceramic and the fired composition. The content of the glass powder is preferably 0.1 to 10 wt%, more preferably 0.2 to 5 wt%, based on the total weight of the composition. For the same reason as the above-mentioned inorganic oxide, the average particle diameter of the glass powder is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.3 to 3 μm.

本発明に係る導電性組成物は、所望により、三本ロールミルなどを用いて以上に述べた成分のそれぞれを混合することにより製造される。   The conductive composition according to the present invention is produced by mixing each of the above-described components using a three-roll mill or the like, if desired.

本発明に係る電子デバイスについて以下に説明を行う。   The electronic device according to the present invention will be described below.

本発明に係る電子デバイスの例を図２に示す。図２は、本発明の一実施形態としての低温共焼成セラミック多層回路基板の例を模式的に示す長手方向断面図である。さらに、本発明は、図２に示される実施形態に限定されるものではなく、それどころか、ビアホールを有する任意の電子デバイスに適用可能である。たとえば、本発明は、ＬＴＣＣ以外のプロセスにより製造される電子デバイスに適用可能である。   An example of an electronic device according to the present invention is shown in FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing an example of a low temperature co-fired ceramic multilayer circuit board as one embodiment of the present invention. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 2, but rather can be applied to any electronic device having via holes. For example, the present invention is applicable to electronic devices manufactured by processes other than LTCC.

図２に示されるように、電子デバイスは、複数の層の形態で積層された所定の寸法の基板１０２、１０４、および１０６を有し、かつ各基板中の所定の位置にビアホール１０８および１１０が設けられている。それに加えて、抵抗ならびに配線パターン１１２ａおよび１１２ｂのような種々のタイプの回路素子が各基板の片側または両側に形成されており、かつ実装素子１１６が実装ランド１１４上に実装されている。ビアホール１０８および１１０には、ビア導体１１８が充填されている。このビア導体は、以上に述べた本発明に係る導電性組成物である。   As shown in FIG. 2, the electronic device has substrates 102, 104, and 106 of predetermined dimensions stacked in the form of a plurality of layers, and via holes 108 and 110 are formed at predetermined positions in each substrate. Is provided. In addition, various types of circuit elements such as resistors and wiring patterns 112 a and 112 b are formed on one or both sides of each substrate, and the mounting element 116 is mounted on the mounting land 114. The via holes 108 and 110 are filled with a via conductor 118. This via conductor is the conductive composition according to the present invention described above.

本発明に係るこの電子デバイスでは、セラミックスのほかにガラスなどを基板材料に使用することが可能である。セラミックスに使用可能な材料の例としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、および窒化シリコンが挙げられる。公知のシリカ系ガラスをガラスに使用することが可能である。これらの材料で構成された基板は、典型的には、グリーンシートを焼成することにより取得可能である。   In this electronic device according to the present invention, glass or the like can be used as a substrate material in addition to ceramics. Examples of materials that can be used for ceramics include aluminum oxide, aluminum nitride, zirconium oxide, silicon carbide, and silicon nitride. Known silica-based glass can be used for the glass. A substrate composed of these materials can be typically obtained by firing a green sheet.

図２に示される構成の例では、より長い直径を有するビアホール１０８は、実装素子１１６から熱を散逸させるためのサーマルビアであり、一方、より短い直径を有するビアホール１１０は、層間で配線パターン１１２ａおよび１１２ｂを相互接続するためのビアホールである。   In the configuration example shown in FIG. 2, the via hole 108 having a longer diameter is a thermal via for dissipating heat from the mounting element 116, while the via hole 110 having a shorter diameter has a wiring pattern 112 a between the layers. And 112b are interconnected via holes.

本発明に係る導電性組成物を使用した結果として、本発明に係る電子デバイスのビアホール中への空気の閉込めを抑制しつつペーストをビアホール中に充填することが可能であるので、ビアホール中に充填された材料の導電性、熱伝導性、および表面平滑性を改良することが可能である。   As a result of using the conductive composition according to the present invention, the paste can be filled into the via hole while suppressing the confinement of air into the via hole of the electronic device according to the present invention. It is possible to improve the conductivity, thermal conductivity, and surface smoothness of the filled material.

次に、本発明に係る電子デバイスの製造プロセスについて説明を行う。電子デバイスを製造するための本発明に係る方法は、貫通孔が形成された電子回路基板を作製する工程と、導電性金属と媒体とを含有する導電性組成物を貫通孔中に充填する工程であって、導電性組成物中の導電性金属の含有率は、５７容積％以上であり、かつ導電性組成物は、外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である工程と、この導電性組成物が充填された電子回路基板を焼成する工程と、を含む。   Next, an electronic device manufacturing process according to the present invention will be described. The method according to the present invention for manufacturing an electronic device includes a step of producing an electronic circuit board in which a through hole is formed, and a step of filling the through hole with a conductive composition containing a conductive metal and a medium. The conductive metal content in the conductive composition is 57% by volume or more, and the conductive composition is a plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied; Firing the electronic circuit board filled with the conductive composition.

図３〜５を参照しながら電子デバイスの一実施形態としての低温共焼成セラミック多層電子回路基板の製造プロセスについて以下に説明を行う。   A manufacturing process of a low temperature co-fired ceramic multilayer electronic circuit board as one embodiment of an electronic device will be described below with reference to FIGS.

最初に、本実施形態の製造プロセスの第１の工程について説明を行う（図３参照）。第１の工程では、貫通孔が形成された電子回路基板を作製する。さらに、本明細書中では、「電子回路基板」という用語は、貫通孔が形成されたグリーンシートまたは貫通孔および回路パターンが形成されたグリーンシートのような焼成前の基板を含む概念を意味する。   First, the first step of the manufacturing process of the present embodiment will be described (see FIG. 3). In the first step, an electronic circuit board having a through hole is produced. Further, in the present specification, the term “electronic circuit board” means a concept including a green sheet in which through holes are formed or a substrate before firing, such as a green sheet in which through holes and circuit patterns are formed. .

最初に、ドクターブレード法などにより低温共焼成セラミックス用スラリーをテープの形態に成形し、次に、テープを所定の寸法にカットして低温共焼成セラミックスグリーンシート２０２を作製する（図３Ａ）。   First, a slurry for low-temperature co-fired ceramics is formed into a tape form by a doctor blade method or the like, and then the tape is cut into a predetermined dimension to produce a low-temperature co-fired ceramic green sheet 202 (FIG. 3A).

低温共焼成セラミックスの例としては、５０〜６５ｗｔ％のＣａＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラスと５０〜３５ｗｔ％のアルミナとの混合物が挙げられる。使用可能な低温共焼成セラミック材料の他の例としては、８００〜１０００℃で焼成可能な材料、たとえば、ＭｇＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラスとアルミナとの混合物、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスとアルミナとの混合物、ＰｂＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスとアルミナとの混合物、およびコージェライト系結晶化ガラスが挙げられる。 Examples of the low temperature co-fired ceramics include a mixture of 50 to 65 wt% CaO—SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 glass and 50 to 35 wt% alumina. Other examples of low-temperature co-fired ceramic materials that can be used include materials that can be fired at 800 to 1000 ° C., such as a mixture of MgO—SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 glass and alumina, SiO 2 Examples thereof include a mixture of 2- B 2 O 3 glass and alumina, a mixture of PbO—SiO 2 —B 2 O 3 glass and alumina, and cordierite crystallized glass.

次に、貫通孔として機能するビアホール２０４および２０６をこのグリーンシート２０２の所定の位置に穿孔する（図３Ｂ）。   Next, via holes 204 and 206 functioning as through holes are drilled at predetermined positions of the green sheet 202 (FIG. 3B).

さらに、貫通孔として機能するこれらのビアホールを形成する方法の例としては、（ｉ）穿孔により指定のサイズの貫通孔をグリーンシート中に形成してから焼成する方法、および（ｉｉ）レーザー形成、サンドブラスト加工、または電子ビーム形成などによりビアホールとして機能するように貫通孔を焼成された電子回路基板中に形成する方法が挙げられる。   Furthermore, as an example of a method of forming these via holes that function as through-holes, (i) a method of forming a through-hole of a specified size by drilling in a green sheet and then firing, and (ii) laser formation, Examples thereof include a method of forming a through hole in a fired electronic circuit board so as to function as a via hole by sandblasting or electron beam formation.

ペースト組成物用貫通孔のサイズにとくに限定を加えるものではないが、好ましくは、基板表面に平行な平面内の貫通孔の表面積が０．２５ｍｍ2以上であるようなサイズである。より特定的には、円形貫通孔の場合、組成物に対しては１ｍｍ以上の比較的大きい直径が好ましい。この理由は、このような大きい直径を有する貫通孔中にペーストを充填する場合、空気の閉込めがとくに起こりやすいが、本発明に係る製造プロセスを用いれば、こうした空気の閉込めを効果的に抑制しうることにある。図３に示される構成では、大きい直径の貫通孔２０４は、実装素子の熱を散逸させるためのサーマルビアを形成するための貫通孔であり、一方、小さい直径の貫通孔２０６は、層間配線パターンを接続するためのビアホールである。 Although there is no particular limitation on the size of the through hole for the paste composition, the size is preferably such that the surface area of the through hole in a plane parallel to the substrate surface is 0.25 mm 2 or more. More specifically, for circular through holes, a relatively large diameter of 1 mm or more is preferred for the composition. The reason for this is that, when a paste is filled in such a through hole having a large diameter, air confinement is particularly likely to occur. However, if the manufacturing process according to the present invention is used, such air confinement is effectively prevented. It can be suppressed. In the configuration shown in FIG. 3, the large-diameter through-hole 204 is a through-hole for forming a thermal via for dissipating heat of the mounting element, while the small-diameter through-hole 206 is an interlayer wiring pattern. It is a via hole for connecting.

低温共焼成セラミック多層回路基板の方式でグリーンシートを積層する場合、ビアホールは、配線パターンを接続するように穿孔される。したがって、グリーンシート中の同一位置に貫通孔を設ける必要はない。さらに、サーマルビアの方式で熱を散逸させるための貫通孔は、好ましくは、熱拡散効率の観点からすべて同一位置に穿孔される。   When the green sheets are laminated by the low-temperature co-fired ceramic multilayer circuit board method, the via holes are drilled to connect the wiring patterns. Therefore, it is not necessary to provide a through hole at the same position in the green sheet. Furthermore, the through holes for dissipating heat by the thermal via method are preferably all drilled at the same position from the viewpoint of thermal diffusion efficiency.

上述の方法により貫通孔が形成されたグリーンシートは、積層される層の数に等しい数だけ形成される（図３Ｃ）。図３は、３層のグリーンシート２０２ａ、２０２ｂ、および２０２ｃを形成する場合の例を示している。   The green sheet in which the through holes are formed by the above-described method is formed in a number equal to the number of layers to be stacked (FIG. 3C). FIG. 3 shows an example in which three layers of green sheets 202a, 202b, and 202c are formed.

次に、第２の工程について説明を行う（図４参照）。第２の工程では、形成された貫通孔２０４および２０６中に導電性組成物を充填する。導電性組成物の充填は、典型的には、印刷により行われる。   Next, the second step will be described (see FIG. 4). In the second step, the conductive composition is filled into the formed through holes 204 and 206. The filling of the conductive composition is typically performed by printing.

低温共焼成セラミック多層回路基板の場合、グリーンシート２０２の貫通孔２０４および２０６の充填は、製造コストを削減するという観点から配線パターンの印刷と同時に行うことが可能である。さらに、最上層配線パターン２０８ａ、内層配線パターン２０８ｂ、最下層配線パターン２０８ｃ、貫通孔２０４および２０６の充填部分、ならびに素子実装ランド２１４を図４に示す。この場合、積層時、グリーンシート２０２ｂは内層として機能し、一方、配線パターン２０８ｂは内層配線パターンとして機能する。さらに、グリーンシート２０２ｃの積層時、グリーンシート２０２ｂに接触する側のグリーンシート２０２ｃの配線パターン２０８ｂもまた、内層配線パターン２０８ｂとして機能する。   In the case of a low-temperature cofired ceramic multilayer circuit board, the filling of the through holes 204 and 206 of the green sheet 202 can be performed simultaneously with the printing of the wiring pattern from the viewpoint of reducing the manufacturing cost. Further, FIG. 4 shows the uppermost layer wiring pattern 208a, the inner layer wiring pattern 208b, the lowermost layer wiring pattern 208c, the filling portion of the through holes 204 and 206, and the element mounting land 214. In this case, when stacked, the green sheet 202b functions as an inner layer, while the wiring pattern 208b functions as an inner layer wiring pattern. Furthermore, when the green sheets 202c are stacked, the wiring pattern 208b of the green sheet 202c on the side in contact with the green sheet 202b also functions as the inner layer wiring pattern 208b.

同時印刷工程では、貫通孔２０４および２０６に充填するためにかつ配線パターン２０８ａおよび２０８ｂの印刷を行うために印刷パターンが形成されたスクリーンマスク２１６をグリーンシート２０２上に配置し、このスクリーンマスクに導電性組成物２１８を供給し、そしてスクリーンマスクの上側表面に沿ってスキージー２２０を摺動させて貫通孔２０４および２０６に充填すると同時に配線パターン２０８ａおよび２０８ｂの印刷を行う。これは、各グリーンシート２０２ａ、２０２ｂ、および２０２ｃに対して行われる（図４Ａ）。   In the simultaneous printing process, a screen mask 216 formed with a printing pattern for filling the through holes 204 and 206 and for printing the wiring patterns 208a and 208b is disposed on the green sheet 202, and the screen mask is electrically conductive. The conductive composition 218 is supplied, and the squeegee 220 is slid along the upper surface of the screen mask to fill the through holes 204 and 206, and at the same time, the wiring patterns 208a and 208b are printed. This is performed for each green sheet 202a, 202b, and 202c (FIG. 4A).

さらに、貫通孔２０４および２０６の充填と同時に最下側層のグリーンシート２０２ｃの上側表面上の内層配線パターン２０８ｂを印刷し（図４Ａ、工程（ｉ））、その後、この最下側グリーンシート２０２ｃの下側表面上に最下層配線パターン２０８ｃを印刷する（図４Ａ、工程（ｉｉ））。この最下層配線パターン２０８ｃの印刷は、後述されるグリーンシート２０２ａ、２０２ｂ、および２０２ｃの積層または焼成の後で行うことが可能である。一方、配線パターン以外の導体パターン、たとえば、素子実装ランド２１４は、好ましくは、貫通孔２０４および２０６の充填と同時に最上層配線パターン２０８ａを印刷する時に最上側グリーンシート２０２ａの上側表面上に同時に形成される。さらに、最上層配線パターン２０８ａおよび素子実装ランド２１４などの印刷は、後述されるグリーンシート２０２ｃの積層または焼成の後で行うことが可能である。上述のプロセスでは、本発明に係る導電性組成物は、最上層配線パターン２０８ａ、内層配線パターン２０８ｂ、最下層配線パターン２０８ｃ、および素子実装ランド２１４の上にコーティングして貫通孔２０４および２０６（図４Ｂ）中に充填することが可能である。   Further, the inner wiring pattern 208b on the upper surface of the lowermost green sheet 202c is printed simultaneously with the filling of the through holes 204 and 206 (FIG. 4A, step (i)), and then the lowermost green sheet 202c. The lowermost layer wiring pattern 208c is printed on the lower surface (FIG. 4A, step (ii)). The lowermost layer wiring pattern 208c can be printed after lamination or firing of green sheets 202a, 202b, and 202c described later. On the other hand, a conductor pattern other than the wiring pattern, for example, the element mounting land 214, is preferably formed simultaneously on the upper surface of the uppermost green sheet 202a when the uppermost wiring pattern 208a is printed simultaneously with the filling of the through holes 204 and 206. Is done. Furthermore, printing of the uppermost layer wiring pattern 208a, the element mounting land 214, and the like can be performed after the lamination or firing of the green sheet 202c described later. In the above-described process, the conductive composition according to the present invention is coated on the uppermost layer wiring pattern 208a, the inner layer wiring pattern 208b, the lowermost layer wiring pattern 208c, and the element mounting land 214, and the through holes 204 and 206 (FIG. 4B) can be filled.

焼成工程の形態の第３の工程について以下に説明を行う（図５参照）。   The third step in the form of the firing step will be described below (see FIG. 5).

最初に、第２の工程の終了後、得られたグリーンシートのそれぞれを積層しかつプレスして一体化する（図５Ａ）。グリーンシート２０２ａ、２０２ｂ、および２０２ｃからなる各層を積層し、この積層体を、たとえば、６０〜１５０℃かつ０．１〜３０ＭＰａ（好ましくは１〜１０ＭＰａ）の条件下でホットプレスすることにより一体化して単一ユニットにする。   First, after completion of the second step, each of the obtained green sheets is laminated and pressed to be integrated (FIG. 5A). Each layer consisting of green sheets 202a, 202b, and 202c is laminated, and this laminate is integrated by, for example, hot pressing under conditions of 60 to 150 ° C. and 0.1 to 30 MPa (preferably 1 to 10 MPa). Into a single unit.

次に、焼成を行う（図５中の矢印）。より特定的には、たとえば、８００〜１０００℃（好ましくは９００℃）で２０分間保持する条件下でグリーンシート積層体２０２を焼成することが可能である。最上層配線パターンさらには内層配線パターンおよび最下層配線パターン２０８ａ、２０８ｂ、および２０８ｃの形態に充填された導電性組成物２１８と同時にグリーンシート積層体２０２を焼成して、低温共焼成セラミック多層回路基板（図５Ｂ）を製造する。   Next, baking is performed (arrow in FIG. 5). More specifically, for example, the green sheet laminate 202 can be fired under a condition of holding at 800 to 1000 ° C. (preferably 900 ° C.) for 20 minutes. The green sheet laminate 202 is fired simultaneously with the conductive composition 218 filled in the form of the uppermost layer wiring pattern, further the inner layer wiring pattern and the lowermost layer wiring pattern 208a, 208b, and 208c, and a low temperature co-fired ceramic multilayer circuit board (FIG. 5B) is manufactured.

最上層配線パターン、内層配線パターン、および最下層配線パターン２０８ａ、２０８ｂ、および２０８ｃの形態にかつ貫通孔２０４および２０６中に充填された導電性組成物２１８が、焼成時に酸化しない貴金属系（たとえば、Ａｇ系またはＡｕ系）導電性組成物を用いて印刷されている場合、空気中（酸化性雰囲気中）で焼成することが可能である。一方、酸化を受けやすいＣｕ系組成物のような金属系被酸化性導電性組成物を用いて配線パターンが印刷されかつ貫通孔が充填されている場合、好ましくは、導電性組成物の酸化を防止するために窒素ガスのような不活性雰囲気（非酸化性雰囲気）中で焼成する。   A noble metal system in which the conductive composition 218 filled in the through holes 204 and 206 in the form of the uppermost layer wiring pattern, the inner layer wiring pattern, and the lowermost layer wiring pattern 208a, 208b, and 208c is not oxidized during firing (for example, When printing is performed using an Ag-based or Au-based conductive composition, it can be fired in air (in an oxidizing atmosphere). On the other hand, when a wiring pattern is printed using a metal-based oxidizable conductive composition such as a Cu-based composition that is susceptible to oxidation and the through holes are filled, preferably, the conductive composition is oxidized. In order to prevent this, firing is performed in an inert atmosphere (non-oxidizing atmosphere) such as nitrogen gas.

さらに、焼成工程では、グリーンシート積層体２０２の両側にアルミナグリーンシートを積層し、かつ圧力を加えながら焼成することにより、低温共焼成セラミック多層回路基板を製造することが可能である。この加圧焼成法は、両側にアルミナグリーンシートが積層された積層体に圧力を加えながら８００〜１０００℃で焼成することと、続いて、焼成された基板の両側からブラスト処理などによりアルミナグリーンシートの残留物を除去することと、を含む。この加圧焼成法は、焼成に起因する基板の収縮を抑制することにより基板の寸法確度を改良しうるという利点を提供する。   Further, in the firing step, it is possible to produce a low-temperature co-fired ceramic multilayer circuit board by laminating alumina green sheets on both sides of the green sheet laminate 202 and firing them while applying pressure. This pressure firing method is performed by firing at 800 to 1000 ° C. while applying pressure to a laminate in which alumina green sheets are laminated on both sides, followed by blasting from both sides of the fired substrate. Removing the residue. This pressure firing method provides the advantage that the dimensional accuracy of the substrate can be improved by suppressing the shrinkage of the substrate due to firing.

焼成後、必要に応じて実装素子を実装して図２に示されるような電子デバイスを製造することが可能である。   After firing, a mounting element can be mounted as necessary to manufacture an electronic device as shown in FIG.

ＬＴＣＣ以外の用途での乾燥条件および焼成条件は、使用される基板および用途を考慮して公知の知見を参照しながら適切に設定可能である。たとえば、セラミック基板またはガラス基板を電子回路基板に使用する場合、印刷法を用いて組成物を充填および印刷した後、好ましくは、７０〜２００℃の範囲内の温度で組成物を５〜６０分間乾燥させ、次に、２０〜１２０分間の範囲内の全ベーキング時間でベルトオーブン中またはボックスオーブン中などで焼成し、そして４５０〜９００℃の範囲内の最高温度で５〜３０分間保持する。   Drying conditions and firing conditions for applications other than LTCC can be appropriately set with reference to known knowledge in consideration of the substrate used and applications. For example, when a ceramic substrate or a glass substrate is used for an electronic circuit board, the composition is preferably filled at 5 to 60 minutes at a temperature in the range of 70 to 200 ° C. after filling and printing the composition using a printing method. Dry, then calcined, such as in a belt oven or box oven, with a total baking time in the range of 20-120 minutes, and hold at a maximum temperature in the range of 450-900 ° C. for 5-30 minutes.

本発明に係る導電性組成物を用いて製造された電子デバイスは、種々の用途で使用され、その例としては、セル式電話の高周波回路およびＬＥＤのヒートシンク回路が挙げられる。   The electronic device manufactured using the conductive composition according to the present invention is used in various applications, and examples thereof include a high frequency circuit of a cellular phone and a heat sink circuit of an LED.

以下に本発明についてその実施例を介してより詳細な説明を行うが、これらの実施例は、本発明を例示したものにすぎず、なんら本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples thereof. However, these examples are merely examples of the present invention and do not limit the present invention.

本実施例では、使用した基板材料、導電性組成物の各材料、基板の印刷および乾燥、ならびに評価結果は、以下に記載のとおりである。   In this example, the substrate material used, each material of the conductive composition, the printing and drying of the substrate, and the evaluation results are as described below.

（１）基板
０．６ｍｍの厚さを有する２インチのＡｌ2Ｏ3（９６％）基板（京セラ製の基板）を基板に使用した。 (1) Substrate A 2 inch Al 2 O 3 (96%) substrate (substrate made by Kyocera) having a thickness of 0.6 mm was used as the substrate.

（２）ビアホール形成
一辺が２．８ｍｍの大きさの正方形ビアホールおよび一辺が１．０ｍｍの大きさの正方形ビアホールをサンドブラスティングにより上述のＡｌ2Ｏ3基板中に形成した。 (2) Via hole formation A square via hole with a side of 2.8 mm and a square via hole with a side of 1.0 mm were formed in the Al 2 O 3 substrate by sandblasting.

（３）導電性組成物
表１に示された組成を有する各実施例および各比較例の導電性組成物を調製した。以下に示された銀密度および媒体密度を用いて導電性組成物を調製し、組成物中の金属（銀）成分の体積を計算した。 (3) Conductive composition The conductive composition of each Example and each comparative example which has a composition shown by Table 1 was prepared. A conductive composition was prepared using the silver density and medium density shown below, and the volume of the metal (silver) component in the composition was calculated.

（ａ）銀密度：１０．５ｇ／ｃｍ3
（ｂ）セルロース密度または媒体密度：１．０ｇ／ｃｍ3
三本ロールミルを用いて各材料を混練することにより導電性組成物を調製した。 (A) Silver density: 10.5 g / cm 3
(B) Cellulose density or medium density: 1.0 g / cm 3
A conductive composition was prepared by kneading each material using a three-roll mill.

（４）印刷
導電性組成物を上述の基板ビアホール中に充填し、以下に示された条件下で乾燥させた。 (4) Printing The conductive composition was filled into the above-described substrate via hole and dried under the conditions shown below.

印刷：１５０μｍの厚さを有するステンレス鋼メタルマスクを使用
Ｎｅｗｌｏｎｇ自動印刷機を使用
ウレタン（硬度：７０）スキージーを使用
乾燥：箱型乾燥機を用いて８０℃で３０分間乾燥させた。
「粘性材料」とみなされた組成物は、本明細書中では、２５℃で外力を加えずに流動性を有していた粉末と媒体とを含むレオロジー組成物として定義される。 Printing: A stainless steel metal mask having a thickness of 150 μm is used. A New automatic printing machine is used. A urethane (hardness: 70) squeegee is used. Drying: It is dried at 80 ° C. for 30 minutes using a box-type dryer.
A composition considered a “viscous material” is defined herein as a rheological composition comprising a powder and medium that were flowable at 25 ° C. without applying external force.

（５）基板評価法
導電性組成物を用いて印刷されかつ乾燥された基板のビアホール中のエアボイドの存在を光学顕微鏡（倍率：２０倍）で観察した。 (5) Substrate evaluation method The presence of air voids in the via hole of the substrate printed and dried using the conductive composition was observed with an optical microscope (magnification: 20 times).

Figure 2010525544
Figure 2010525544

実施例２−１は、１００ｗｔ％の実施例２を基準にして１ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3（粒子直径：１μｍ）を含有するサンプルである。 Example 2-1 is a sample containing 1 wt% Al 2 O 3 (particle diameter: 1 μm) based on 100 wt% of Example 2.

実施例５−１は、１００ｗｔ％の実施例５を基準にして１ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3（粒子直径：１μｍ）を含有するサンプルである。
Ａｌ2Ｏ3密度：４．０ｇ／ｃｍ3 Example 5-1 is a sample containing 1 wt% Al 2 O 3 (particle diameter: 1 μm) based on 100 wt% of Example 5.
Al 2 O 3 density: 4.0 g / cm 3

＜基板評価基準＞
以上の表中の基板を以下に示された基準に基づいて評価した。
ＯＫ：１ｍｍ2の単位表面積あたり１００μｍ以上の直径を有するエアボイドは１個以下でありかつ４００μｍ以上の直径を有するエアボイドはない。
限界：１ｍｍ2の単位表面積あたり１００μｍ以上の直径を有するエアボイドは１個超であるが２個未満でありかつ４００μｍ以上の直径を有するエアボイドはない。
ＮＧ：１ｍｍ2の単位表面積あたり１００μｍ以上の直径を有するエアボイドは２個以上でありかつ４００μｍ以上の直径を有するエアボイドは１個以上である。 <Substrate evaluation criteria>
The substrates in the above table were evaluated based on the criteria shown below.
OK: The number of air voids having a diameter of 100 μm or more per unit surface area of 1 mm 2 is 1 or less, and there is no air void having a diameter of 400 μm or more.
Limit: There are more than one air void with a diameter of 100 μm or more per unit surface area of 1 mm 2 , but no air void with a diameter of less than 2 and 400 μm or more.
NG: There are two or more air voids having a diameter of 100 μm or more per unit surface area of 1 mm 2 and one or more air voids having a diameter of 400 μm or more.

それに加えて、以上の結果に基づいて、媒体のタイプにかかわらず所定以上の銀含有率（容積％）を有する導電性組成物では、本発明の効果が観測された。したがって、本発明に係る導電性組成物の塑性流動性は、導電性粒子の体積パーセントによって決まると考えられる。   In addition, based on the above results, the effect of the present invention was observed in a conductive composition having a predetermined silver content (volume%) regardless of the type of medium. Therefore, it is considered that the plastic fluidity of the conductive composition according to the present invention is determined by the volume percentage of the conductive particles.

それに加えて、図６〜８は、焼成後の比較例１、実施例４、および実施例６の組成物のそれぞれの表面プロファイルを金属の電子顕微鏡写真により観察した結果を示している。   In addition, FIGS. 6 to 8 show the results of observing the surface profiles of the compositions of Comparative Example 1, Example 4, and Example 6 after firing with metal electron micrographs.

これらの顕微鏡写真の結果から明らかなように、本発明に係る組成物は、エアボイドの形成を有意に抑制することが可能である。   As is clear from the results of these micrographs, the composition according to the present invention can significantly suppress the formation of air voids.

Claims (14)

導電性金属と媒体とを含む、電子回路基板中に形成されたビアホールに充填するための導電性組成物であって、前記導電性金属の含有率が、５７容積％以上であり、かつ前記導電性組成物が、前記組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である、導電性組成物。   A conductive composition for filling a via hole formed in an electronic circuit board, comprising a conductive metal and a medium, wherein the content of the conductive metal is 57% by volume or more, and the conductive The conductive composition is a plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied to the composition. 前記導電性金属が、金、銀、銅、パラジウム、白金、ニッケル、およびアルミニウムからなる群から選択される金属、またはそれらの合金である、請求項１に記載の導電性組成物。   The conductive composition according to claim 1, wherein the conductive metal is a metal selected from the group consisting of gold, silver, copper, palladium, platinum, nickel, and aluminum, or an alloy thereof. 前記導電性金属が、０．８〜８μｍの平均粒子直径を有する球状粉末である、請求項１に記載の導電性組成物。   The conductive composition according to claim 1, wherein the conductive metal is a spherical powder having an average particle diameter of 0.8 to 8 μm. 前記組成物を乾燥させた場合の充填密度が５０％以上である、請求項１に記載の導電性組成物。   The conductive composition according to claim 1, wherein a filling density when the composition is dried is 50% or more. 前記組成物の全重量を基準にして０．１〜１０ｗｔ％で、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ2、ＣａＯ、ＢａＯ、およびＣｏ2Ｏ3からなる群から選択される９００℃以下の温度で融解しない無機酸化物、それらの複合酸化物、または金属レジネートをさらに含む、請求項１に記載の導電性組成物。 Select the total weight of the composition 0.1-10% based on, Al 2 O 3, SiO 2 , TiO 2, MnO, MgO, ZrO 2, CaO, BaO, and from the group consisting of Co 2 O 3 The conductive composition according to claim 1, further comprising an inorganic oxide that does not melt at a temperature of 900 ° C. or lower, a composite oxide thereof, or a metal resinate. 前記無機酸化物または前記複合酸化物の平均粒子直径が０．０３〜５μｍである、請求項５に記載の導電性組成物。   The conductive composition according to claim 5, wherein the inorganic oxide or the composite oxide has an average particle diameter of 0.03 to 5 μm. 前記組成物の全重量を基準にして０．１〜１０ｗｔ％でガラス粉末をさらに含む、請求項１に記載の導電性組成物。   The conductive composition according to claim 1, further comprising glass powder at 0.1 to 10 wt% based on the total weight of the composition. 前記ガラス粉末の平均粒子直径が０．１〜５μｍである、請求項７に記載の導電性組成物。   The conductive composition according to claim 7, wherein the glass powder has an average particle diameter of 0.1 to 5 μm. 貫通孔が形成された電子回路基板を作製する工程と、
導電性金属と媒体とを含む導電性組成物を前記貫通孔中に充填する工程であって、前記導電性金属の含有率は、５７容積％以上であり、かつ前記導電性組成物は、前記組成物に外圧が加えられた時に流動性が増大する塑性流体である工程と、
前記導電性組成物で充填された前記電子回路基板を焼成する工程と、
を含む、電子デバイス（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｓｅ）の製造方法。 Producing an electronic circuit board having a through hole;
Filling the through hole with a conductive composition containing a conductive metal and a medium, wherein the conductive metal content is 57% by volume or more, and the conductive composition is A plastic fluid whose fluidity increases when an external pressure is applied to the composition;
Firing the electronic circuit board filled with the conductive composition;
A method for manufacturing an electronic device. 前記基板の平面に平行な平面内の前記貫通孔の面積が０．２５ｍｍ2以上である、請求項９に記載の方法。 The method according to claim 9, wherein an area of the through hole in a plane parallel to the plane of the substrate is 0.25 mm 2 or more. 請求項９に記載の方法により製造された電子デバイス。   An electronic device manufactured by the method according to claim 9. 前記媒体が、バインダー樹脂と有機溶媒との有機混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the medium is selected from the group consisting of an organic mixture of a binder resin and an organic solvent. 前記媒体が、エチルセルロース樹脂、アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、およびポリビニルブチラール樹脂からなる群から選択されるバインダー樹脂である、請求項１２に記載の組成物。   The composition according to claim 12, wherein the medium is a binder resin selected from the group consisting of an ethyl cellulose resin, an acrylic resin, a rosin-modified resin, and a polyvinyl butyral resin. 前記有機溶媒が、ブチルカルビトールアセテート、テルピネオール、エステルアルコール、ＢＣ、およびＴＰＯからなる群から選択される、請求項１２に記載の組成物。   13. The composition of claim 12, wherein the organic solvent is selected from the group consisting of butyl carbitol acetate, terpineol, ester alcohol, BC, and TPO.
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