JP2022013766A - ビア充填基板 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)基板表面に充填部を跨って導電膜(電極、配線など)を形成した場合、隙間の存在により導電膜が切れて導電性能の低下や断線を招く虞がある。
(2)壁面に存在する隙間が壁面に沿ってお互いに繋がり、充填部の気密性や半田バリア性などの非透過性の確保ができなくなる虞がある。
(3)ビア充填基板が後工程としてメッキなどの湿式工程を経る場合、薬液などが隙間に浸入し、ビア部の破裂、表面膜のフクレ、変色等の不具合を起こす虞がある。
前記第1の導電ビア部用前駆体が、金属成分Aおよび第1の有機ビヒクルを含む充填用導電ペーストを含み、
前記金属成分Aが、焼成温度を超える融点を有する高融点金属粒子であり、
前記充填工程が、前記充填用導電ペーストを前記孔部に充填するペースト充填工程を含み、
前記第2の導電ビア部用前駆体が、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルを含む積層用導電ペーストであり、
前記金属成分Bが、焼成温度よりも低い融点を有する難溶融金属粒子であり、
前記第1の導電ビア部用前駆体および前記第2の導電ビア部用前駆体の少なくとも一方が、活性金属を含む活性金属成分を含み、
前記充填用導電ペーストおよび前記第2の導電ビア部用前駆体の少なくとも一方が、前記難溶融金属粒子よりも低い融点を有する易溶融金属粒子である金属成分Cを含むビア充填基板の製造方法も含まれる。
本発明のビア充填基板は、絶縁性基板の両面を電気的に導通させるためのビア充填基板であり、孔部を有する絶縁性基板と、前記孔部に充填された導体で形成された導電ビア部とを有する。このビア充填基板は、導電ビア部の緻密性が高く、前記導電ビア部の空隙率は10体積%以下であり、好ましくは8体積%以下、さらに好ましくは5体積%以下である。なお、本願において、導電ビア部の空隙率は、SEMを用いて測定でき、詳細には、後述する実施例に記載の方法で測定できる。
導電ビア部の本体は、連続相(マトリックス相)と分散相との組み合わせである相分離構造(海島構造)を有しており、この相分離構造によって導電ビア部の応力が緩和されているため、緻密性ならびに気密性および密着性を向上できる。
連続相は、導電ビア本体の骨格となる金属相であり、主として後述する金属成分A由来の金属相であってもよい。特に、後述する好ましい製造方法である充填用導電ペーストおよび積層用導電ペーストを利用する製造方法において、充填用導電ペーストに含まれる金属成分Aが中心となって焼成により形成された連続相であってもよい。
分散相は、主として後述する金属成分B由来の金属相であってもよい。特に、後述する好ましい製造方法である充填用導電ペーストおよび積層用導電ペーストを利用する製造方法において、積層用導電ペーストに含まれる金属成分Bが焼成によって生じる空隙に流れ込んで前記空隙を埋めることにより形成された分散相であってもよい。
本発明のビア充填基板は、前記活性金属膜が前記導電ビア本体と孔部壁面との界面に存在するため、導電ビア部と孔部壁面との気密性および密着性を向上できる。
前記ビア充填基板の製造方法は、前記構造を有する導電ビア部を形成できる方法であれば特に限定されないが、高い生産性で製造できる点から、以下の製造方法で製造するのが好ましい。
前記第1の導電ビア部用前駆体が、金属成分Aおよび第1の有機ビヒクルを含む充填用導電ペーストを含み、
前記金属成分Aが、焼成温度を超える融点を有する高融点金属粒子であり、
前記充填工程が、前記充填用導電ペーストを前記孔部に充填するペースト充填工程を含み、
前記第2の導電ビア部用前駆体が、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルを含む積層用導電ペーストであり、
前記金属成分Bが、焼成温度よりも低い融点を有する難溶融金属粒子であり、
前記第1の導電ビア部用前駆体および前記第2の導電ビア部用前駆体の少なくとも一方が、活性金属を含む活性金属成分を含み、
前記充填用導電ペーストおよび前記第2の導電ビア部用前駆体の少なくとも一方が、前記難溶融金属粒子よりも低い融点を有する易溶融金属粒子である金属成分Cを含む製造方法である。
充填工程において、第1の導電ビア部用前駆体は金属成分Aおよび第1の有機ビヒクルを含む充填用導電ペーストを含み、前記充填工程は前記充填用導電ペーストを充填するペースト充填工程を含む。
前記ペースト充填工程において、前記充填用導電ペーストは、焼成温度を超える融点を有する高融点金属粒子である金属成分Aを含む。
金属成分Aである高融点金属粒子を形成する金属は、焼成温度を超える融点(例えば600℃以上)を有していれば、特に限定されない。前記金属は、高融点金属単体であってもよく、前記高融点金属を含む合金であってもよい。具体的には、前記高融点金属としては、例えば、Cu、Ag、Ni、W、Mo、Au、Pt、Pdなどが挙げられる。前記高融点金属を含む合金は、前記高融点金属同士の合金であってもよく、前記高融点金属と他の金属との合金であってもよい。他の金属は、合金の融点が焼成温度を超えれば特に限定されず、前記高融点金属と合金可能な金属であればよい。他の金属としては、例えば、後述する金属成分Bの項で例示される難溶融金属、後述する金属成分Cの項で例示される易溶融金属、後述する活性金属成分の項で例示される活性金属などが挙げられる。他の金属も、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
前記充填用導電ペーストは、ペースト状(流動性のある状態)にするために、前記金属成分Aに加えて、有機ビヒクル(第1の有機ビヒクル)をさらに含む。
前記充填用導電ペーストは、金属成分Aおよび第1の有機ビヒクルに加えて、活性金属成分を保護し、高温下で窒素、酸素、炭素などと活性金属との反応を抑制することなどにより、前記気密性および密着性を向上させるために、後述する金属成分Bである難溶融金属粒子よりも低い融点(好ましくは融点450℃以下)の易溶融金属粒子である金属成分C(第1の金属成分C)をさらに含んでいてもよい。なお、充填用導電ペーストは、金属成分Cを含んでいなくてもよいが、充填用導電ペーストが金属成分Cを含んでいない場合は、後述する積層用導電ペースト(第2の導電ビア部用前駆体)が金属成分Cを含む必要がある。すなわち、充填用導電ペーストおよび積層用導電ペーストの少なくとも一方が金属成分Cを含んでいればよく、緻密性ならびに気密性および密着性を向上できる点から、少なくとも充填用導電ペーストが金属成分Cを含むのが好ましく、充填用導電ペーストのみが金属成分Cを含むのがさらに好ましい。
前記充填用導電ペーストは、金属成分Aおよび第1の有機ビヒクルに加えて、金属成分Aと絶縁性基板との接合性を向上させるために、活性金属成分(第1の活性金属成分)をさらに含んでいてもよい。なお、充填用導電ペーストは、活性金属成分を含んでいなくてもよいが、充填用導電ペーストが活性金属成分を含んでいない場合は、後述する金属膜および/または積層用導電ペーストが活性金属成分を含む必要がある。すなわち、充填用導電ペースト、金属膜および積層用導電ペーストの少なくとも一つが活性金属成分を含んでいればよく、緻密性ならびに気密性および密着性を向上できる点から、充填用導電ペーストおよび/または金属膜が活性金属成分を含むのが好ましく、少なくとも充填用導電ペーストが活性金属成分を含むのがさらに好ましく、充填用導電ペーストのみが活性金属成分を含むのがより好ましい。なお、金属膜は、必須ではない。
前記充填用導電ペーストは、金属成分Aおよび第1の有機ビヒクルに加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、慣用の添加剤をさらに含んでいてもよい。慣用の添加剤としては、例えば、無機バインダー(ガラスフリットなど)、硬化剤(アクリル系樹脂用硬化剤など)、熱膨張係数調整剤(シリカ粉など)、着色剤(染顔料など)、色相改良剤、染料定着剤、光沢付与剤、金属腐食防止剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、界面活性剤または分散剤(アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤など)、分散安定化剤、粘度調整剤またはレオロジー調整剤、保湿剤、チクソトロピー性賦与剤、レベリング剤、消泡剤、殺菌剤、充填剤などが挙げられる。これらの添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。他の成分の割合は、成分の種類に応じて選択でき、通常、充填用導電ペースト全体に対して10質量%以下(例えば0.01~10質量%)程度である。
前記充填用導電ペーストを孔部に充填する絶縁性基板の材質は、焼成工程を経るため、耐熱性が要求され、エンジニアリングプラスチックなどの有機材料であってもよいが、通常、無機材料(無機素材)である。
充填用導電ペーストの孔部への充填方法は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法(例えば、グラビア印刷法など)、オフセット印刷法、凹版オフセット印刷法、フレキソ印刷法などの印刷方法や、ロール圧入法、スギージ圧入法、プレス圧入法などの直接圧入法などが挙げられる。これらの方法のうち、スクリーン印刷法などが好ましい。
前記充填工程は、前記ペースト充填工程の前工程として、孔部の孔部壁面に活性金属成分(第2の活性金属成分)を含む金属膜を形成する金属膜形成工程をさらに含んでいてもよい。金属膜形成工程は、前記ペースト充填工程における充填用導電ペーストおよび/または後述する積層工程における積層用導電ペーストが活性金属成分を含まない場合に有効であり、前記充填用導電ペーストが活性金属成分を含まない場合に特に有効である。充填用導電ペーストおよび/または積層用導電ペーストが活性金属成分を含んでいない場合であっても、第1の導電ビア部用前駆体として、孔部壁面に活性金属成分を含む金属膜を積層することにより、導電ペースト中の金属成分Aに作用して、緻密性ならびに気密性および密着性を向上できる。
前記充填工程で孔部に第1の導電ビア部用前駆体が充填された絶縁性基板は、そのまま積層工程に供してもよいが、孔部に充填された第1の導電ビア部用前駆体の表面を研磨する研磨工程を経た後に積層工程に供してもよい。研磨工程によって、第1の導電ビア部用前駆体の表面を平滑にすると、第2の導電ビア部用前駆体を均一に積層し易く、緻密性ならびに気密性および密着性を向上できる。
積層工程において、第2の導電ビア部用前駆体は、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルを含む積層用導電ペーストである。
金属成分Bである難溶融金属粒子を形成する金属は、焼成温度で溶融する融点(前記金属成分Aよりも低い融点)を有していれば、特に限定されない。前記金属は、難溶融金属単体であってもよく、難溶融合金であってもよい。具体的には、難溶融金属としては、例えば、金属成分Aの項で例示された高融点金属などが挙げられる。難溶融合金としては、例えば、前記難溶融金属同士の合金、金属成分Aの項で例示された高融点金属同士の合金、難溶融金属と高融点金属との合金、難溶融金属と金属成分Cの項で例示された易溶融金属との合金、高融点金属と易溶融金属との合金、高融点金属と難溶融金属と易溶融金属との合金などが挙げられる。
前記積層用導電ペーストは、取り扱い性を向上させるために、前記金属成分Bに加えて、有機ビヒクル(第2の有機ビヒクル)をさらに含む。
前記積層用導電ペーストは、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルに加えて、金属成分C(第2の金属成分C)をさらに含んでいてもよい。
前記積層用導電ペーストは、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルに加えて、活性金属成分(第3の活性金属成分)をさらに含んでいてもよい。
前記積層用導電ペーストは、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルに加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、慣用の添加剤をさらに含んでいてもよい。慣用の添加剤としては、前記充填用導電ペーストの項で例示された添加剤などが挙げられる。他の成分の割合は、成分の種類に応じて選択でき、通常、積層用導電ペースト全体積に対して10体積%以下(例えば0.01~10体積%)程度である。
積層用導電ペーストは、絶縁性基板の孔部に充填された第1の導電ビア部用前駆体(一方の面における第1の導電ビア部用前駆体)の上に積層すればよく、絶縁性基板の孔部に充填されて孔部の開口部において露出した前記第1の導電ビア部用前駆体の少なくとも一部を被覆するように積層すればよい。具体的には、緻密性ならびに気密性および密着性を向上できる点から、前記孔部の開口部の面積(第1の導電ビア部用前駆体表面の面積)に対して50%以上(好ましくは80%以上、さらに好ましくは100%以上)の面積割合で第2の導電ビア部用前駆体を積層するのが好ましい。生産性の点から、開口部よりも大きい径で第2の導電ビア部用前駆体を積層するのが好ましく、開口部の開口径に対して1.1倍以上(例えば1.1~5倍、好ましくは1.2~3倍、さらに好ましくは1.3~2倍程度)の径を有する第2の導電ビア部用前駆体を積層してもよい。
積層用導電ペーストの孔部上面への積層方法は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法(例えば、グラビア印刷法など)、オフセット印刷法、凹版オフセット印刷法、フレキソ印刷法などの印刷方法などが挙げられる。これらの方法のうち、スクリーン印刷法などが好ましい。
焼成工程において、焼成温度は、金属成分Aの融点未満で、かつ金属成分Bの融点超であればよい。焼成温度(ピーク温度)は、金属成分Bの融点よりも30~200℃高い温度から選択でき、好ましくは50~150℃高い温度、さらに好ましくは80~120℃高い温度である。具体的な焼成温度は600℃以上(例えば800~1000℃程度)であってもよい。焼成時間(ピーク保持時間)は、例えば5分~3時間、好ましくは8分~1時間、さらに好ましくは10分~20分程度である。室温からピーク温度までの昇温、およびピーク保持時間以降の室温までの降温は、それぞれ10分~3時間、好ましくは20分~2時間、さらに好ましくは25分~60分である。
以下、図面を参照しながら、本発明のビア充填基板の製造方法の製造工程について説明する。図1は、充填工程がペースト充填工程のみである製造方法の工程図であり、図2は、充填工程が金属膜形成工程およびペースト充填工程からなる製造方法の工程図である。
図1および図2のいずれも本発明の製造方法の一例である。
(金属成分A)
銅粒子A:中心粒径0.8μmの銅粒子、融点1085℃
銅粒子B:中心粒径6.5μmの銅粒子、融点1085℃
銅粒子C:中心粒径8μmの銅粒子、融点1085℃
銀粒子A:中心粒径2.5μmの銀粒子、融点962℃
ニッケル粒子:中心粒径0.7μmのニッケル粒子、融点1455℃
モリブデン粒子:中心粒径3μmのモリブデン粒子、融点2620℃
タングステン粒子:中心粒径5μmのタングステン粒子、融点3683℃
(金属成分B)
銅粒子D:中心粒径0.5μmの銅粒子、融点1085℃
銀粒子B:中心粒径0.5μmの銀粒子、融点962℃
AgCu粒子:中心粒径5μmの72Ag-28Cu合金粒子、融点780℃
AgCuZnSn粒子:中心粒径5μmの56Ag-22Cu-17Zn-5Sn半田粉、融点650℃
スズ粒子:中心粒径8μmのスズ粒子、融点232℃
(金属成分C)
スズ粒子:中心粒径8μmのスズ粒子、融点232℃
ビスマス粒子:中心粒径16μmのビスマス粒子、融点271℃
インジウム粒子:中心粒径25μmのインジウム粒子、融点156℃
亜鉛粒子:中心粒径7μmの亜鉛粒子、融点419℃
(活性金属)
水素化チタン(TiH2)粒子:中心粒径6μm
水素化ジルコニウム(ZrH2)粒子:中心粒径5μm
(有機ビヒクル)
有機バインダーであるアクリル樹脂と、有機溶剤であるカルビトールおよびテルピネオールの混合溶媒(質量比1:1)とを、有機バインダー:有機溶剤=1:3の質量比で混合した混合物。
表1~4に示す組成で各原料を秤量し、ミキサーにより混合した後、三本ロールで均一に混練することによって、導電ペースト1(充填用導電ペースト)、導電ペースト2(積層用導電ペースト)を調製した。
焼成後のビア充填基板の導電ビア部の中心部付近をダイヤモンドソーで基板に対して垂直方向に切断した上、イオンミリングにより切断面を平滑に仕上げ加工した。加工した試料を走査型電子顕微鏡(日本電子(株)製)で観察し、組成像にて2相の存在を確認し、画像解析により導電ビア部の空隙率(ボイド率)を算出した。
◎:空隙率(ボイド率)5%以下(合格)
○:空隙率(ボイド率)5%超10%以下(合格)
×:空隙率(ボイド率)が10%を超える(不合格)。
導電ビア部と基板(孔部の壁面)との間の密着性について、上記のイオンミリングにて平滑に仕上げ加工した試料について、走査型電子顕微鏡を用いて3000倍の倍率で観察し、導電ビア部と孔部の壁面との間に隙間が存在するかを確認した。なお、導体の熱膨張率がセラミックス基板より高いため、高温焼成した後、室温まで冷却する際、導体の収縮量は基板より高くなるため、導体と基板との間の密着力が不十分な場合、導体は孔部壁面から剥がれ、微小な隙間が生じる結果となる。
◎:隙間が存在しない(合格)
○:局部的に0.5μm以下の隙間が存在する(合格)
×:0.5μmを超える隙間が存在する(不合格)。
孔部表面に赤インクを塗布し、密閉した上でインク塗布面を圧縮空気で0.5MPaの圧力で60秒加圧した。孔部の反対面から赤インクの漏れ出しの有無を確認する。
◎:10孔中、インク漏れ0孔(合格)
○:10孔中、インク漏れ2孔まで(合格)
×:10孔中、インク漏れ3孔以上(不合格)。
上記のイオンミリングにて平滑に仕上げ加工した試料について、走査型電子顕微鏡で観察し、異なる相の存在を確認し、それぞれの相をSEM-EDS分析により構成金属組成(質量%)を確認した。SEM-EDS分析は、日本電子(株)製走査型電子顕微鏡JSM-IT300LAに付属のエネルギー分散型蛍光X線分析装置JED-2300を用いた。
上記のイオンミリングにて平滑に仕上げ加工した試料について、SEM-EDSの元素分析で検出された元素(Ti)の分布を画像化したTiマッピング像に基づいて活性金属膜の形態を観察した。Tiマッピング像は、積算回数を重ねることによりコントラストを強くした状態で観察され、元素の濃度が高いほど、明度(白色)が高く表示されるため、活性金属膜であるTi膜は白色領域として観察できる。SEM-EDS分析は、日本電子(株)製走査型電子顕微鏡JSM-IT300LAに付属のエネルギー分散型蛍光X線分析装置JED-2300を用いた。
空隙率(ボイド率)、密着性およびシール性(気密性)の結果について、総合評価として、以下の基準で判定し、ランク付けした。
B:空隙率(ボイド率)、密着性、シール性(気密性)が◎か○である(合格)
C:空隙率(ボイド率)、密着性、シール性(気密性)のいずれかに×がある(不合格)。
以下に示す方法で、基板を作製した。
2インチ×2インチ×0.5mm厚みの窒化アルミニウム基板((株)MARUWA製「170W」)に、レーザー装置で孔径φ0.1mmおよび0.3mmの貫通孔をそれぞれ複数形成した。
孔径φ0.1mmおよび0.3mmの貫通孔をそれぞれ多数有する2インチ×2インチ×0.5mm厚みの窒化アルミニウム基板に、表1に示す導電ペースト1-1を用いてメタルマスク(板厚が0.1mmで、開口の直径が貫通孔の直径よりも0.2mm大きいメタルマスク)を通してスクリーン印刷により貫通孔を充填し、120℃の送風乾燥機で10分間乾燥した。その後、バフ研磨機を1回通過させてメタルマスクから由来する孔部上の基板表面に突起している導電ペーストを除去し、基板表面を平坦にした。
導電ペースト1-1の代わりに、導電ペースト1-2、1-3、1-4、1-5、1-6を用いて、導電ペースト1中の焼成温度で溶融しない金属成分Aとして、それぞれ異なる粒径の銅混合粉、銀粉、ニッケル/銅混合粉、モリブデン/銅混合粉、タングステン/銅混合粉を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。
実施例1と同じ導電ペースト1-1で孔部を充填した後、孔部の上部表面に導電ペースト2の印刷を行わず、そのまま窒素雰囲気中、900℃で焼成した。孔部(導電ビア部)の断面を図11に示す。
導電ペースト1-1の代わりに、導電ペースト1-7、1-8、1-9を用いて、金属成分Cをそれぞれ、ビスマス粒子、インジウム粒子、亜鉛粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。金属成分Cの種類を変更しても、実施例1と同様に良好な結果が得られた。
導電ペースト1-1の代わりに、ペースト1-10、1-11、1-12、1-13、1-14、1-15を用いて、セラミックス基板と反応性を持つ活性金属(水素化チタン)、および活性金属を保護する金属成分C(低融点金属粒子)の割合を変量すること以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。
導電ペースト1-1、1-3の代わりに、導電ペースト1-16、1-17を用いて、活性金属を水素化ジルコニウムに変更した以外は、実施例1、実施例3と同様の方法でビア充填基板を作製した。活性金属に水素化チタンを使用した実施例1、実施例3と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、シール性(気密性)において、いずれも良好な結果が得られた。
導電ペースト1-1の代わりに、導電ペースト1-18、1-19、1-20、1-21および1-22を用いて、金属成分Cの割合をそれぞれ19.7%(実施例18)、20.5%(実施例19)、24.3%(実施例20)、2.0%(実施例21)、1.3%(実施例22)に変更した以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。
導電ペースト1-1の代わりに、金属成分C(低融点金属粒子)を含まない導電ペースト1-23を使用した以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。その結果、導電ビア部と孔部壁面との密着性について界面に一部隙間が見られた。また、シール性(気密性)が不充分であった。これは、金属成分C(低融点金属粒子)が存在しないため、焼成時に活性金属の保護ができず、活性金属粒子が窒素や炭素との反応により失活して、導電ビア部と孔部壁面との密着力が充分に得られず、導電ビア部の収縮により界面に隙間が発生したと考えられる。
導電ペースト1-1の代わりに、活性金属を含まない導電ペースト1-24を使用した以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。その結果、比較例2よりも更に密着性およびシール性(気密性)が低下し、不合格となった。これは、基板と反応する活性金属が存在しないため、導電ビア部と孔部壁面との密着力が充分に得られず、導電ビア部の収縮により界面に隙間が発生したためと考えられる。
導電ペースト1-1の代わりに、活性金属および金属成分Cを含まない導電ペースト1-25を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。その結果、比較例3と同様に、シール性(気密性)および密着性が不合格となった。
窒化アルミニウム基板の表面および貫通孔内部の壁面(孔部壁面)に、スパッタリング装置(キヤノンアネルバ(株)製「E-200S」)を用いて、電圧200W、アルゴンガス0.5Pa、基板の加熱200℃の条件で、チタン、パラジウムの順にスパッタリングした。スパッタリング後のチタン層の厚みが0.2μm、パラジウム層の厚みは0.1μmである、Ti/Pd薄膜を形成したセラミックス基板が得られた。
導電ペースト1-1の代わりに、主成分となる金属粒子A(高融点金属粒子)を含まない導電ペースト1-26を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。その結果、焼成中に導体が貫通孔から流れ出し、導体の形成はできなかった。
主成分(金属成分A)として銅とニッケルの混合金属粉を用いた実施例4に対して、導電ペースト2-1の代わりに、銀粒子/銅粒子=70/30、50/50(質量比)の混合粉を使用した導電ペースト2-2、2-3を使用した以外は、実施例4と同様の方法でビア充填基板を作製した。
実施例1に対して、導電ペースト2-1の代わりに、金属成分C(低融点金属粒子)としてAgCuZnSn半田粉を用いた導電ペースト2-4を使用し、焼成温度を800℃とした以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。その結果、実施例1と同等の良好な結果が得られた。
実施例1に対して、導電ペースト2-1の代わりに、金属成分C(低融点金属粒子)として銀粒子/スズ粒子=88/12(質量比)の混合粉を用いた導電ペースト2-5を使用した以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。その結果、実施例1と同等の良好な結果が得られた。
実施例1において、焼成温度を、金属成分Bの融点(780℃)よりも低い750℃としたこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。
導電ペースト1-1と導電ペースト2-1とを質量比1:1で混合して得られた全混合ペーストを、充填用導電ペーストおよび積層用導電ペーストとして用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。
実施例1に対して、セラミックス基板の材質を、窒化アルミニウムからアルミナ、サファイア、窒化珪素、石英ガラスに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。いずれの場合も、実施例1と同等に、空隙率(ボイド率)、密着性、シール性(気密性)は良好な結果であった。
1a,11a…孔部
12…金属膜
3,13…充填用導電ペースト
4,14…積層用導電ペースト
5,15…導電ビア部
Claims (6)
- 孔部を有する絶縁性基板と、前記孔部に充填された導体で形成された導電ビア部とを有するビア充填基板であって、導電ビア部の空隙率が10体積%以下であり、前記導電ビア部と前記孔部の壁面との間に実質的に隙間が存在せず、かつ前記導電ビア部が、連続相および分散相からなる海島構造を有する導電ビア本体と、孔部壁面との界面に存在する活性金属膜とで形成されているビア充填基板。
- 前記活性金属膜が、Ti、ZrおよびNbからなる群より選択された少なくとも1種の活性金属で形成されている請求項1記載のビア充填基板。
- 前記連続相が、Cu、Ag、Ni、W、Mo、Au、PtおよびPdからなる群より選択された少なくとも1種の高融点金属を含む請求項1または2記載のビア充填基板。
- 前記分散相が、CuおよびAgから選択された少なくとも1種の高融点金属と、Bi、Sn、InおよびZnからなる群より選択された少なくとも1種の低融点金属とを含む請求項1~3のいずれか一項に記載のビア充填基板。
- 前記活性金属膜が、前記孔部壁面との界面において、前記界面に沿って連続して延びる請求項1~4のいずれか一項に記載のビア充填基板。
- 導電ビア部の表面にインクを塗布し、インクの塗布面を0.5MPaの圧縮空気で60秒間加圧しても前記導電ビア部の裏面にインクが漏れない請求項1~5のいずれか一項に記載のビア充填基板。
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WO2024058254A1 (ja) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | 日亜化学工業株式会社 | セラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法 |
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WO2024058254A1 (ja) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | 日亜化学工業株式会社 | セラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法 |
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