JP3019138B2 - 銀系導電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板 - Google Patents
銀系導電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板Info
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- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結時の基板のそりを
防止し、かつ配線のファインライン印刷が可能な銀系導
電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板
に関する。
防止し、かつ配線のファインライン印刷が可能な銀系導
電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板
に関する。
【０００２】
【従来の技術】グリーンシート上に導電性ペーストを印
刷し、焼成する同時焼成セラミック基板の製造において
は、配線の高密度化、回路基板の高品質化、配線のファ
インライン性が求められている。例えば、ＣａＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低
温焼成セラミック中に、内層配線導体として銀系導体を
使用する場合、銀系ペーストの収縮率や、焼成中での収
縮挙動が、セラミックと大きく異なり、結果としてそり
や導体周辺への空孔の発生などの問題が生じることにな
る。つまり銀系ペーストは通常収縮率がセラミックと一
致せず、銀系ペーストが大きい収縮率を有する場合はセ
ラミックが圧縮応力を受け、変形を生じる。また、通常
の市販されている銀系ペーストは４００℃程度より収縮
を開始するため、より高い温度で収縮を開始するセラミ
ックと大きな相違がある。この場合、銀系導体はセラミ
ックの焼結する前に相当に緻密な膜を形成し、セラミッ
クの収縮により気孔の減少をさまたげ、その結果として
導体周辺に大きな気孔が形成される。セラミック部分に
気孔が生じるとセラミック基板の耐電圧性が低下し、回
路基板としての信頼性が維持できなくなる。
刷し、焼成する同時焼成セラミック基板の製造において
は、配線の高密度化、回路基板の高品質化、配線のファ
インライン性が求められている。例えば、ＣａＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低
温焼成セラミック中に、内層配線導体として銀系導体を
使用する場合、銀系ペーストの収縮率や、焼成中での収
縮挙動が、セラミックと大きく異なり、結果としてそり
や導体周辺への空孔の発生などの問題が生じることにな
る。つまり銀系ペーストは通常収縮率がセラミックと一
致せず、銀系ペーストが大きい収縮率を有する場合はセ
ラミックが圧縮応力を受け、変形を生じる。また、通常
の市販されている銀系ペーストは４００℃程度より収縮
を開始するため、より高い温度で収縮を開始するセラミ
ックと大きな相違がある。この場合、銀系導体はセラミ
ックの焼結する前に相当に緻密な膜を形成し、セラミッ
クの収縮により気孔の減少をさまたげ、その結果として
導体周辺に大きな気孔が形成される。セラミック部分に
気孔が生じるとセラミック基板の耐電圧性が低下し、回
路基板としての信頼性が維持できなくなる。
【０００３】このように従来の銀系導電性ペーストを用
いた低温焼成基板は、焼成工程中にそりなどの変形や導
体周辺に空孔が発生し、配線の不良、断線などの原因と
なっていた。基板のそりを防止するために、例えば特開
昭６０−２４０９５号公報にはガラスセラミックス基板
材料と金属導体の焼結にともなう収縮率の差が小さい材
料を用いることが提案されているが具体性に乏しく、収
縮率の差を小さくする方法としては、Ａｇペーストにガ
ラスセラミック材料の粉末などを添加する方法、及び粒
子径の異なる２種類のＡｇ粒子を混合する方法が開示さ
れているにとどまっている。又、特開平２−９４５９５
号公報には導電性ペーストの収縮終了温度をグリーンシ
ートの収縮終了温度より高くすることが提案されている
が、これも同様に具体性に乏しく、単に導電性ペースト
とグリーンシートの粒径の大小を変化させるにとどまっ
ている。さらに配線のファインライン印刷性において
は、ペースト中に粗大な粒子が存在することによる配線
の断線や、また微細粒子に分散されすぎた場合に生ずる
印刷後のニジミや印刷形状の悪さなどの欠点があり、こ
の焼成そりと印刷性を両立させることができなかった。
いた低温焼成基板は、焼成工程中にそりなどの変形や導
体周辺に空孔が発生し、配線の不良、断線などの原因と
なっていた。基板のそりを防止するために、例えば特開
昭６０−２４０９５号公報にはガラスセラミックス基板
材料と金属導体の焼結にともなう収縮率の差が小さい材
料を用いることが提案されているが具体性に乏しく、収
縮率の差を小さくする方法としては、Ａｇペーストにガ
ラスセラミック材料の粉末などを添加する方法、及び粒
子径の異なる２種類のＡｇ粒子を混合する方法が開示さ
れているにとどまっている。又、特開平２−９４５９５
号公報には導電性ペーストの収縮終了温度をグリーンシ
ートの収縮終了温度より高くすることが提案されている
が、これも同様に具体性に乏しく、単に導電性ペースト
とグリーンシートの粒径の大小を変化させるにとどまっ
ている。さらに配線のファインライン印刷性において
は、ペースト中に粗大な粒子が存在することによる配線
の断線や、また微細粒子に分散されすぎた場合に生ずる
印刷後のニジミや印刷形状の悪さなどの欠点があり、こ
の焼成そりと印刷性を両立させることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の基板のそり防止
に関する従来技術は、機能的に述べられたものが多く、
実際のセラミック回路基板、特に多層基板の製造に適用
するに際して有効な技術的特徴点は知られていなかっ
た。
に関する従来技術は、機能的に述べられたものが多く、
実際のセラミック回路基板、特に多層基板の製造に適用
するに際して有効な技術的特徴点は知られていなかっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討を重
ねた結果、特定の組成及び物性を有する銀系導電性ペー
ストを用いることにより上記目的が達成されることを見
出した。特にグリーンシートと導電性ペーストが同時低
温焼成される多層セラミック回路基板の内層配線導体と
して有効であることを見出し本発明に至った。即ち、本
発明は以下の（１）〜（４）である。
ねた結果、特定の組成及び物性を有する銀系導電性ペー
ストを用いることにより上記目的が達成されることを見
出した。特にグリーンシートと導電性ペーストが同時低
温焼成される多層セラミック回路基板の内層配線導体と
して有効であることを見出し本発明に至った。即ち、本
発明は以下の（１）〜（４）である。
【０００６】（１）ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ
3系ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低温焼成セラミックグリ
ーンシート上に印刷される導電性ペーストにおいて、該
導電性ペースト中の銀系粉末が比表面積０．１〜０．５
ｍ2／ｇの範囲であり、かつ有機樹脂及び有機溶剤を加
えペーストのグラインドゲージ測定値が３０μｍないし
１０μｍの範囲内に掻き跡が発生し始めることを特徴と
する銀系導電性ペースト。 （２）有機バインダーがエチルセルロース及び／又はヒ
ドロキシエチルセルロース及び有機溶剤がブチルカルビ
トール及び／又はテルピネオールであることを特徴とす
る前記（１）記載の銀系導電性ペースト。 （３）銀１００重量部に対し、エチルセルロース及び／
又はヒドロキシエチルセルロースが１〜７重量部、ブチ
ルカルビトールアセテート及び／又はテルピネオールが
１０〜２５重量部であることを特徴とする前記（１）項
記載の銀系導電性ペースト。
3系ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低温焼成セラミックグリ
ーンシート上に印刷される導電性ペーストにおいて、該
導電性ペースト中の銀系粉末が比表面積０．１〜０．５
ｍ2／ｇの範囲であり、かつ有機樹脂及び有機溶剤を加
えペーストのグラインドゲージ測定値が３０μｍないし
１０μｍの範囲内に掻き跡が発生し始めることを特徴と
する銀系導電性ペースト。 （２）有機バインダーがエチルセルロース及び／又はヒ
ドロキシエチルセルロース及び有機溶剤がブチルカルビ
トール及び／又はテルピネオールであることを特徴とす
る前記（１）記載の銀系導電性ペースト。 （３）銀１００重量部に対し、エチルセルロース及び／
又はヒドロキシエチルセルロースが１〜７重量部、ブチ
ルカルビトールアセテート及び／又はテルピネオールが
１０〜２５重量部であることを特徴とする前記（１）項
記載の銀系導電性ペースト。
【０００７】（４）ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ
3系ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低温焼成セラミックグリ
ーンシート上に、内層配線導体として比表面積０．１〜
０．５ｍ2／ｇの範囲内の銀系粉末とエチルセルロース
及び／又はヒドロキシエチルセルロースの有機樹脂、及
びブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネオ
ールの有機溶剤を加えて、グラインドゲージ測定値が３
０μｍないし１０μｍの範囲内に掻き跡が発生し始める
銀系導電性ペーストが印刷され、同時焼成されてなるこ
とを特徴とする多層セラミック回路基板。 （５）低温焼成セラミックが、ＣａＯ：１０〜５５重量
％、Ａｌ2Ｏ3：３０重量％以下、ＳｉＯ2：４５〜７０
重量％、Ｂ2Ｏ3：３０重量％以下からなるガラス粉末５
０〜６５重量％と残部がアルミナよりなることを特徴と
する前記（４）記載の多層セラミック回路基板。
3系ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低温焼成セラミックグリ
ーンシート上に、内層配線導体として比表面積０．１〜
０．５ｍ2／ｇの範囲内の銀系粉末とエチルセルロース
及び／又はヒドロキシエチルセルロースの有機樹脂、及
びブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネオ
ールの有機溶剤を加えて、グラインドゲージ測定値が３
０μｍないし１０μｍの範囲内に掻き跡が発生し始める
銀系導電性ペーストが印刷され、同時焼成されてなるこ
とを特徴とする多層セラミック回路基板。 （５）低温焼成セラミックが、ＣａＯ：１０〜５５重量
％、Ａｌ2Ｏ3：３０重量％以下、ＳｉＯ2：４５〜７０
重量％、Ｂ2Ｏ3：３０重量％以下からなるガラス粉末５
０〜６５重量％と残部がアルミナよりなることを特徴と
する前記（４）記載の多層セラミック回路基板。
【０００８】本発明によって、そり及び導体周辺への空
孔の発生が低減され、かつファインライン印刷性に優れ
た銀系導体ペーストが得られた。本発明の銀系ペースト
においては、銀系粉体として比表面積０．１〜０．５ｍ
2／ｇ、かつ、銀系ペーストのグラインドゲージによる
掻き跡が３０μｍ以下、１０μｍ以上であるペーストを
用いることにより、よりセラミックの収縮率並びに焼成
中での収縮挙動に近づけられ、かつファインライン性が
優秀となる。つまり焼成そりの解決のためにはＡｇ粉体
の比表面積が小さいほどセラミックの焼成収縮挙動に近
づくが、０．１ｍ2／ｇ以下ではファインライン印刷時
に、スクリーンメッシュよりの吐出性が悪くなる。また
０．５ｍ2／ｇ以上では焼成そりが大となる。一方Ａｇ
粉体を有機ビヒクルと混合しペースト化した後のペース
ト特性として、グラインドゲージによる掻き跡が３０μ
ｍ以上であると、つまりペーストした場合のペースト中
のＡｇ粒子の状態、つまり２次粒子の大きさが大きすぎ
（３０μｍ以上）た場合は、Ａｇ粒子の比表面積が上述
の０．１〜０．５ｍ2／ｇであっても、ファインライン
性は悪くなる。また逆に２次粒子が小さすぎ（１０μｍ
以下）る場合は、印刷時ペーストの流動性が悪くなり、
印刷パターン断面形状が丸みを帯びたカマボコ状にな
り、ファインライン印刷時に配線間のショートが発生し
やすくなる。さらにペースト中の２次粒子が細かすぎる
場合は、焼成のそりも発生する。これらの２次粒子測定
方法は、グラインドゲージによる掻き跡を測定すること
により、長方形状の理想的な印刷後のＡｇ断面形状が得
られる。
孔の発生が低減され、かつファインライン印刷性に優れ
た銀系導体ペーストが得られた。本発明の銀系ペースト
においては、銀系粉体として比表面積０．１〜０．５ｍ
2／ｇ、かつ、銀系ペーストのグラインドゲージによる
掻き跡が３０μｍ以下、１０μｍ以上であるペーストを
用いることにより、よりセラミックの収縮率並びに焼成
中での収縮挙動に近づけられ、かつファインライン性が
優秀となる。つまり焼成そりの解決のためにはＡｇ粉体
の比表面積が小さいほどセラミックの焼成収縮挙動に近
づくが、０．１ｍ2／ｇ以下ではファインライン印刷時
に、スクリーンメッシュよりの吐出性が悪くなる。また
０．５ｍ2／ｇ以上では焼成そりが大となる。一方Ａｇ
粉体を有機ビヒクルと混合しペースト化した後のペース
ト特性として、グラインドゲージによる掻き跡が３０μ
ｍ以上であると、つまりペーストした場合のペースト中
のＡｇ粒子の状態、つまり２次粒子の大きさが大きすぎ
（３０μｍ以上）た場合は、Ａｇ粒子の比表面積が上述
の０．１〜０．５ｍ2／ｇであっても、ファインライン
性は悪くなる。また逆に２次粒子が小さすぎ（１０μｍ
以下）る場合は、印刷時ペーストの流動性が悪くなり、
印刷パターン断面形状が丸みを帯びたカマボコ状にな
り、ファインライン印刷時に配線間のショートが発生し
やすくなる。さらにペースト中の２次粒子が細かすぎる
場合は、焼成のそりも発生する。これらの２次粒子測定
方法は、グラインドゲージによる掻き跡を測定すること
により、長方形状の理想的な印刷後のＡｇ断面形状が得
られる。
【０００９】また有機樹脂としてはエチルセルロース及
び／又はエチルヒドロキシセルロースを、有機溶剤とし
てはブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネ
オールを用いる。これらの組み合わせにより、導電性ペ
ーストの重要な特性である印刷性においても優れた特性
を示す。なお、本発明でいうグラインドゲージによる測
定とは、一端の深さが５０μｍで他端の深さが０μｍで
あるみぞを掘った板上を水平方向に深さ５０μｍから０
μｍに向って、ペーストを掻き取った時に出来る掻き跡
の長さのことをいう。図１に焼成温度に対する収縮率を
示す。低温焼成セラミック基板として、例えばＬＦＣを
昇温して、ＴＭＡ法又は印刷円板収縮法によって焼成収
縮カーブを求めると図１のＡで示される変化を示し、約
７３０℃から急速に収縮を始め、焼成終了時には最大１
９％の収縮カーブを描く。この加温過程において、２５
０〜４３０℃の前期と４３０〜５００℃の後期に分ける
ことができる。導電性ペーストの焼成は、理想的には低
温焼成セラミック基板用のグリーンシートの収縮カーブ
と同一であれば、そり等の問題は発生しない。しかしな
がら、従来の銀系導体ペーストは図１のＢで示されるよ
うに、２３０℃付近から第一段目の収縮を始める。とこ
ろが、特に低温焼成基板の前期の２５０〜４３０℃に導
体が収縮を開始すると、低温焼成基板は導体の収縮を吸
収できず、大きなそりとなって現われる。このことが従
来の銀系導電性ペーストを用いた時のそりや歪みの原因
となっていた。
び／又はエチルヒドロキシセルロースを、有機溶剤とし
てはブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネ
オールを用いる。これらの組み合わせにより、導電性ペ
ーストの重要な特性である印刷性においても優れた特性
を示す。なお、本発明でいうグラインドゲージによる測
定とは、一端の深さが５０μｍで他端の深さが０μｍで
あるみぞを掘った板上を水平方向に深さ５０μｍから０
μｍに向って、ペーストを掻き取った時に出来る掻き跡
の長さのことをいう。図１に焼成温度に対する収縮率を
示す。低温焼成セラミック基板として、例えばＬＦＣを
昇温して、ＴＭＡ法又は印刷円板収縮法によって焼成収
縮カーブを求めると図１のＡで示される変化を示し、約
７３０℃から急速に収縮を始め、焼成終了時には最大１
９％の収縮カーブを描く。この加温過程において、２５
０〜４３０℃の前期と４３０〜５００℃の後期に分ける
ことができる。導電性ペーストの焼成は、理想的には低
温焼成セラミック基板用のグリーンシートの収縮カーブ
と同一であれば、そり等の問題は発生しない。しかしな
がら、従来の銀系導体ペーストは図１のＢで示されるよ
うに、２３０℃付近から第一段目の収縮を始める。とこ
ろが、特に低温焼成基板の前期の２５０〜４３０℃に導
体が収縮を開始すると、低温焼成基板は導体の収縮を吸
収できず、大きなそりとなって現われる。このことが従
来の銀系導電性ペーストを用いた時のそりや歪みの原因
となっていた。
【００１０】これに対して、導電性ペーストの収縮が脱
バインダー範囲の後期、具体的には低温焼成基板の場合
は４３０℃以上、好ましくは４５０℃以上で始まる場合
は、発生する歪みを低温焼成基板が吸収することが可能
であり、基板のそりは発生しない。換言すると、低温焼
成基板は脱バインダーの後期の４３０℃以上の温度領域
で生成する導体ペーストの歪みには耐えられるが、脱バ
インダー前期において生成する導体ペーストの歪みには
耐え切れずに基板のそりとなる。図１のＣは、本発明の
銀系導電性ペーストの変化を示すもので、本発明の銀系
導電性ペーストを用いることにより、その焼成開始温度
を従来のものよりも高くすることができ、その結果、本
発明の導電性ペーストを印刷したグリーンシートを複数
枚積層し、加圧一体化した後、焼成することによって、
基板のそりは１インチ当り２０μｍ以下とすることが可
能となった。本発明の銀系導電性ペーストの有機ビヒク
ルには、ペーストに印刷性を付与するためエチルセルロ
ース及び／又はヒドロキシエチルセルロースの樹脂成分
とブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネオ
ールの溶媒成分からなるものが用いられる。
バインダー範囲の後期、具体的には低温焼成基板の場合
は４３０℃以上、好ましくは４５０℃以上で始まる場合
は、発生する歪みを低温焼成基板が吸収することが可能
であり、基板のそりは発生しない。換言すると、低温焼
成基板は脱バインダーの後期の４３０℃以上の温度領域
で生成する導体ペーストの歪みには耐えられるが、脱バ
インダー前期において生成する導体ペーストの歪みには
耐え切れずに基板のそりとなる。図１のＣは、本発明の
銀系導電性ペーストの変化を示すもので、本発明の銀系
導電性ペーストを用いることにより、その焼成開始温度
を従来のものよりも高くすることができ、その結果、本
発明の導電性ペーストを印刷したグリーンシートを複数
枚積層し、加圧一体化した後、焼成することによって、
基板のそりは１インチ当り２０μｍ以下とすることが可
能となった。本発明の銀系導電性ペーストの有機ビヒク
ルには、ペーストに印刷性を付与するためエチルセルロ
ース及び／又はヒドロキシエチルセルロースの樹脂成分
とブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネオ
ールの溶媒成分からなるものが用いられる。
【００１１】本発明に用いられる低温焼成セラミック基
板はＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラス粉、
例えばＣａＯ：１０〜５５重量％、Ａｌ2Ｏ3：３０重量
％以下、ＳｉＯ2：４５〜７０重量％、Ｂ2Ｏ3：３０重
量％以下からなるガラス粉末５０〜６５重量％と残部が
α−Ａｌ2Ｏ3粉を上記バインダーと溶媒をボールミル内
で混合したものを、通常のドクターブレード法にて得ら
れる、厚さ０．３ｍｍの均一な厚さを有する低温焼成用
グリーンシートが挙げられる。本発明で多層セラミック
基板を製造するには、グリーンシートを使用したグリー
ンシート積層法が用いられる。例えば、セラミック絶縁
体材料粉末をドクターブレード法により成形し、厚み
０．１〜０．５ｍｍ程度のグリーンシートを得る。そし
て必要な配線パターンをＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐ
ｔ，Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔなどの本願発明導電性ペーストを
使用してスクリーン印刷する。又、他の導体層が接続で
きるように、打ち抜き金型やパンチングマシーンでグリ
ーンシートに０．３〜２．０ｍｍφ程度の貫通スルーホ
ールを形成する。ピンやリードの挿入されない配線用ビ
アホールには本発明の又は従来のＡｇ系導体材料を充填
しておく。同様の方法で回路を形成するのに必要なだ
け、他のグリーンシートにも配線パターンを印刷する。
これらのグリーンシートを各グリーンシートに穴明けし
た位置決め穴を用いて正確に積層した後、８０〜１５０
℃、５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2の条件で熱圧着し一体化
する。
板はＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラス粉、
例えばＣａＯ：１０〜５５重量％、Ａｌ2Ｏ3：３０重量
％以下、ＳｉＯ2：４５〜７０重量％、Ｂ2Ｏ3：３０重
量％以下からなるガラス粉末５０〜６５重量％と残部が
α−Ａｌ2Ｏ3粉を上記バインダーと溶媒をボールミル内
で混合したものを、通常のドクターブレード法にて得ら
れる、厚さ０．３ｍｍの均一な厚さを有する低温焼成用
グリーンシートが挙げられる。本発明で多層セラミック
基板を製造するには、グリーンシートを使用したグリー
ンシート積層法が用いられる。例えば、セラミック絶縁
体材料粉末をドクターブレード法により成形し、厚み
０．１〜０．５ｍｍ程度のグリーンシートを得る。そし
て必要な配線パターンをＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐ
ｔ，Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔなどの本願発明導電性ペーストを
使用してスクリーン印刷する。又、他の導体層が接続で
きるように、打ち抜き金型やパンチングマシーンでグリ
ーンシートに０．３〜２．０ｍｍφ程度の貫通スルーホ
ールを形成する。ピンやリードの挿入されない配線用ビ
アホールには本発明の又は従来のＡｇ系導体材料を充填
しておく。同様の方法で回路を形成するのに必要なだ
け、他のグリーンシートにも配線パターンを印刷する。
これらのグリーンシートを各グリーンシートに穴明けし
た位置決め穴を用いて正確に積層した後、８０〜１５０
℃、５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2の条件で熱圧着し一体化
する。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例及び比較例によって更に詳し
く説明する。 実施例１ １４５０℃で溶融後、水中急冷し、さらに粉砕して作成
したＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3の組成の平均
粒径３〜３．５μのガラス粉末６０％と平均粒径１．２
μｍのアルミナ粉末４０％よりなるセラミック絶縁体用
混合粉末に溶剤（トルエン、キシレン）、有機樹脂（ア
クリル樹脂）、可塑剤（ＤＯＰ）を加え、充分混練し粘
度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作成し、通
常のドクターブレード法を用いて厚み０．４ｍｍのグリ
ーンシートを作成した。
く説明する。 実施例１ １４５０℃で溶融後、水中急冷し、さらに粉砕して作成
したＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3の組成の平均
粒径３〜３．５μのガラス粉末６０％と平均粒径１．２
μｍのアルミナ粉末４０％よりなるセラミック絶縁体用
混合粉末に溶剤（トルエン、キシレン）、有機樹脂（ア
クリル樹脂）、可塑剤（ＤＯＰ）を加え、充分混練し粘
度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作成し、通
常のドクターブレード法を用いて厚み０．４ｍｍのグリ
ーンシートを作成した。
【００１３】このグリーンシートを３０ｍｍ角に切断
し、Ａｇ粉末に有機樹脂（エチルセルロース）と溶剤
（テルピネオール）を加え、充分混練して作成したＡｇ
導体ペースト（Ａ）を作成した。このペースト（Ａ）を
使用してＡｇ配線パターンを印刷した。同様の方法で配
線パターンの印刷を終えたグリーンシートを積層した
後、１００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2の条件で熱圧着し一
体化した。これを通常の電気式連続ベルト炉を使用して
９００℃、２０分ホールドの条件で酸化雰囲気焼成し
た。導体部のそり及び内装導体付近の空孔の有無を表２
に示す。
し、Ａｇ粉末に有機樹脂（エチルセルロース）と溶剤
（テルピネオール）を加え、充分混練して作成したＡｇ
導体ペースト（Ａ）を作成した。このペースト（Ａ）を
使用してＡｇ配線パターンを印刷した。同様の方法で配
線パターンの印刷を終えたグリーンシートを積層した
後、１００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2の条件で熱圧着し一
体化した。これを通常の電気式連続ベルト炉を使用して
９００℃、２０分ホールドの条件で酸化雰囲気焼成し
た。導体部のそり及び内装導体付近の空孔の有無を表２
に示す。
【００１４】実施例２〜４ 表１に示される銀粉、有機樹脂及び有機溶剤のペースト
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）を作成し、これらを用いた他は
実施例１と同じ条件でグリーンシートを焼成した。結果
を表２に示す。
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）を作成し、これらを用いた他は
実施例１と同じ条件でグリーンシートを焼成した。結果
を表２に示す。
【００１５】比較例１〜３ 比較のために表１に示されるペースト（Ｅ），（Ｆ）を
作成し、ペーストを除いた他は実施例１と同じ条件でグ
リーンシートを焼成した。比較例３は、三本ロールにて
混合を長時間にわたって行うことによりペースト（Ｇ）
を作成した。同じく結果を表２に示す。なお、実施例１
〜４は、ともに焼成後のそりは内層導体として１０ｍｍ
□の部分の最大そり量を求めた。同様に空孔は１０ｍｍ
□の導体周辺に空孔の有無を調べた結果を示した。又、
ファインライン性は、配線幅８０μｍ、配線間隔８０μ
ｍ、配線間ピッチ１６０μｍのパターンにて印刷し、配
線の断線部又は短絡が発生するか否かを調べた。その結
果、実施例１〜４においては、導体部のそりが充分小さ
く、又、内層導体周辺の空孔が無かった。又、印刷時の
配線のファインライン性にも優れていた。これに対し
て、比較例１，３はそり量は０．３ｍｍ以上と大きく、
かつ比較例１は導体周辺の空孔も存在した。又、比較例
２，３では断線や短絡が生じた。
作成し、ペーストを除いた他は実施例１と同じ条件でグ
リーンシートを焼成した。比較例３は、三本ロールにて
混合を長時間にわたって行うことによりペースト（Ｇ）
を作成した。同じく結果を表２に示す。なお、実施例１
〜４は、ともに焼成後のそりは内層導体として１０ｍｍ
□の部分の最大そり量を求めた。同様に空孔は１０ｍｍ
□の導体周辺に空孔の有無を調べた結果を示した。又、
ファインライン性は、配線幅８０μｍ、配線間隔８０μ
ｍ、配線間ピッチ１６０μｍのパターンにて印刷し、配
線の断線部又は短絡が発生するか否かを調べた。その結
果、実施例１〜４においては、導体部のそりが充分小さ
く、又、内層導体周辺の空孔が無かった。又、印刷時の
配線のファインライン性にも優れていた。これに対し
て、比較例１，３はそり量は０．３ｍｍ以上と大きく、
かつ比較例１は導体周辺の空孔も存在した。又、比較例
２，３では断線や短絡が生じた。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】上記のとおり、本発明の銀系導電性ペー
ストを用いたセラミック回路基板はそりの極めて小さ
く、かつ配線のファインライン印刷が可能なものであ
る。
ストを用いたセラミック回路基板はそりの極めて小さ
く、かつ配線のファインライン印刷が可能なものであ
る。
【図１】低温焼成セラミック基板用グリーンシート、従
来及び本発明の銀系導電性ペーストの焼成温度と収縮率
を示すグラフである。
来及び本発明の銀系導電性ペーストの焼成温度と収縮率
を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/09 H05K 3/46 H01B 1/16
Claims (5)
- 【請求項１】 ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系
ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低温焼成セラミックグリーン
シート上に印刷される導電性ペーストにおいて、該導電
性ペースト中の銀系粉末が比表面積０．１〜０．５ｍ2
／ｇの範囲であり、かつ有機樹脂及び有機溶剤を加えた
ペーストのグラインドゲージ測定値が３０μｍないし１
０μｍの範囲内に掻き跡が発生し始めることを特徴とす
る銀系導電性ペースト。 - 【請求項２】 有機樹脂がエチルセルロース及び／又は
ヒドロキシエチルセルロースであり、有機溶剤がブチル
カルビトール及び／又はテルピネオールであることを特
徴とする請求項１記載の銀系導電性ペースト。 - 【請求項３】 銀１００重量部に対し、エチルセルロー
ス及び／又はヒドロキシエチルセルロースが１〜７重量
部、ブチルカルビトールアセテート及び／又はテルピネ
オールが１０〜２５重量部であることを特徴とする請求
項１項記載の銀系導電性ペースト。 - 【請求項４】 ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系
ガラスとＡｌ2Ｏ3よりなる低温焼成セラミックグリーン
シート上に、内層配線導体として比表面積０．１〜０．
５ｍ2／ｇの銀系粉末とエチルセルロース及び／又はヒ
ドロキシエチルセルロースの有機樹脂、及びブチルカル
ビトールアセテート及び／又はテルピネオールの有機溶
剤を加えて、グラインドゲージ測定値が３０μｍないし
１０μｍの範囲内に掻き跡が発生し始める銀系導電性ペ
ーストが印刷され、同時焼成されてなることを特徴とす
る多層セラミック回路基板。 - 【請求項５】 低温焼成セラミックが、ＣａＯ：１０〜
５５重量％、Ａｌ2Ｏ3：３０重量％以下、ＳｉＯ2：４
５〜７０重量％、Ｂ2Ｏ3：３０重量％以下からなるガラ
ス粉末５０〜６５重量％と残部がアルミナよりなること
を特徴とする請求項４記載の多層セラミック回路基板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7073536A JP3019138B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 銀系導電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板 |
| US08/590,517 US5766516A (en) | 1995-03-30 | 1996-03-06 | Silver-based conductive paste and multilayer ceramic circuit substrate using the same |
| DE19611240A DE19611240B4 (de) | 1995-03-30 | 1996-03-21 | Leitfähige Paste auf Silberbasis sowie deren Verwendung als Leiter auf Keramischen Leiterplatten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7073536A JP3019138B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 銀系導電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08274433A JPH08274433A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3019138B2 true JP3019138B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=13521060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7073536A Expired - Lifetime JP3019138B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 銀系導電性ペースト及びそれを用いた多層セラミック回路基板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5766516A (ja) |
| JP (1) | JP3019138B2 (ja) |
| DE (1) | DE19611240B4 (ja) |
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| JP3511895B2 (ja) * | 1998-06-05 | 2004-03-29 | 株式会社村田製作所 | セラミック多層基板の製造方法 |
| US6217821B1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-04-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of forming distortion-free circuits |
| US6817088B1 (en) | 2000-06-16 | 2004-11-16 | Watlow Electric Msg.C | Termination method for thick film resistance heater |
| JP4524876B2 (ja) * | 2000-07-12 | 2010-08-18 | 日立金属株式会社 | 導電性ペーストおよび多層セラミック基板 |
| KR100497824B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2005-07-01 | 상 추엔 웨이팅 머신 컴패니 리미티드 | 단련된 유리회로보드의 제조방법 |
| JP2005240092A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Dowa Mining Co Ltd | 銀粉およびその製造方法 |
| JP2007235082A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-09-13 | E I Du Pont De Nemours & Co | 太陽電池電極用ペースト |
| CN112614608B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-11-15 | 广东工业大学 | 一种低温共烧陶瓷内导电银浆及其制备方法 |
| CN115798781B (zh) * | 2022-02-28 | 2024-04-09 | 江苏惟哲新材料有限公司 | 一种ltcc导电银浆及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4051074A (en) * | 1975-10-29 | 1977-09-27 | Shoei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Resistor composition and method for its manufacture |
| US4459166A (en) * | 1982-03-08 | 1984-07-10 | Johnson Matthey Inc. | Method of bonding an electronic device to a ceramic substrate |
| JPS6024095A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-06 | 株式会社日立製作所 | ガラスセラミツクス多層配線基板の製造法 |
| EP0198660A1 (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-22 | Johnson Matthey, Inc., | Silver-filled glass metallizing pastes |
| FR2593346B1 (fr) * | 1986-01-17 | 1990-05-25 | Nec Corp | Substrat de cablage utilisant une ceramique comme isolant |
| US5045141A (en) * | 1988-07-01 | 1991-09-03 | Amoco Corporation | Method of making solderable printed circuits formed without plating |
| JP2653127B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1997-09-10 | 旭硝子株式会社 | 多層セラミツクス基板の製造方法 |
| JPH0624095A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-01 | Brother Ind Ltd | 印字装置 |
| US5346651A (en) * | 1993-08-31 | 1994-09-13 | Cerdec Corporation | Silver containing conductive coatings |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7073536A patent/JP3019138B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-06 US US08/590,517 patent/US5766516A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-21 DE DE19611240A patent/DE19611240B4/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5766516A (en) | 1998-06-16 |
| JPH08274433A (ja) | 1996-10-18 |
| DE19611240A1 (de) | 1996-10-02 |
| DE19611240B4 (de) | 2007-04-12 |
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