JP3411143B2 - メタライズ組成物及びそれを用いた配線基板 - Google Patents
メタライズ組成物及びそれを用いた配線基板Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高純度のアルミナ
質セラミックスを用いた絶縁基体用のメタライズ組成物
及びそれを用いた配線基板に関するもので、特に前記絶
縁基体のスルーホールに対して高い気密性を有するメタ
ライズ組成物と、それを用いた配線基板として、高純度
のアルミナ質セラミックスから成る絶縁基体と配線層と
を同時に焼成する多層配線基板や半導体素子収納用パッ
ケージ等、とりわけ高周波用途で優れた性能を示す配線
基板に適用されるものである。
質セラミックスを用いた絶縁基体用のメタライズ組成物
及びそれを用いた配線基板に関するもので、特に前記絶
縁基体のスルーホールに対して高い気密性を有するメタ
ライズ組成物と、それを用いた配線基板として、高純度
のアルミナ質セラミックスから成る絶縁基体と配線層と
を同時に焼成する多層配線基板や半導体素子収納用パッ
ケージ等、とりわけ高周波用途で優れた性能を示す配線
基板に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミナ質焼結体は電気絶縁性、
化学的安定性等の特性に優れていることから半導体素子
を収容する半導体素子収納用パッケージや、コンデンサ
あるいは抵抗体等の各種電子部品を搭載した配線基板等
に多用されており、前記半導体素子収納用パッケージや
配線基板等には、その表面あるいは内部に電気回路を形
成するための導体としてメタライズ配線層が形成されて
いる。
化学的安定性等の特性に優れていることから半導体素子
を収容する半導体素子収納用パッケージや、コンデンサ
あるいは抵抗体等の各種電子部品を搭載した配線基板等
に多用されており、前記半導体素子収納用パッケージや
配線基板等には、その表面あるいは内部に電気回路を形
成するための導体としてメタライズ配線層が形成されて
いる。
【０００３】一般に、配線層が多層に形成されたアルミ
ナ質焼結体を絶縁基体とする多層配線基板では、メタラ
イズ法としてセラミックグリーンシート表面にスクリー
ン印刷法等により、タングステン（Ｗ）やモリブデン
（Ｍｏ）等の高融点金属を主成分とするメタライズペー
ストを塗布した後、適宜積層し、還元性雰囲気中、１４
５０〜１７００℃の温度で同時に焼結させる方法が採用
されている。
ナ質焼結体を絶縁基体とする多層配線基板では、メタラ
イズ法としてセラミックグリーンシート表面にスクリー
ン印刷法等により、タングステン（Ｗ）やモリブデン
（Ｍｏ）等の高融点金属を主成分とするメタライズペー
ストを塗布した後、適宜積層し、還元性雰囲気中、１４
５０〜１７００℃の温度で同時に焼結させる方法が採用
されている。
【０００４】通常、前記配線基板の絶縁基体として用い
られるアルミナ質焼結体は、シリカ（ＳｉＯ2 ）や、カ
ルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等のアルカリ
土類金属の酸化物、あるいはイットリウム（Ｙ）等の希
土類元素酸化物などの焼結助剤を１０重量％以上含有す
るため、アルミナ結晶粒子間には多量のガラス成分が存
在している。
られるアルミナ質焼結体は、シリカ（ＳｉＯ2 ）や、カ
ルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等のアルカリ
土類金属の酸化物、あるいはイットリウム（Ｙ）等の希
土類元素酸化物などの焼結助剤を１０重量％以上含有す
るため、アルミナ結晶粒子間には多量のガラス成分が存
在している。
【０００５】係るアルミナ質焼結体の表面にタングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属を主体と
するメタライズ配線層を同時焼成によって形成する場
合、焼結体中のガラス成分が高融点金属粒子間へ移動
し、メタライズ配線層の焼結性を向上させ、メタライズ
配線層を絶縁基体に強固に接着するという効果を奏して
いる。
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属を主体と
するメタライズ配線層を同時焼成によって形成する場
合、焼結体中のガラス成分が高融点金属粒子間へ移動
し、メタライズ配線層の焼結性を向上させ、メタライズ
配線層を絶縁基体に強固に接着するという効果を奏して
いる。
【０００６】近年、半導体素子の急激な発展により更に
高い絶縁抵抗、熱放散性に加えて誘電損失（ｔａｎδ）
が低いこと、絶縁基体表面が平滑であること等の品質の
向上が求められ、絶縁基体として焼結助剤を可能な限り
減少させ、高純度のアルミナを用いたアルミナ質焼結体
であることが要求されるようになってきた。
高い絶縁抵抗、熱放散性に加えて誘電損失（ｔａｎδ）
が低いこと、絶縁基体表面が平滑であること等の品質の
向上が求められ、絶縁基体として焼結助剤を可能な限り
減少させ、高純度のアルミナを用いたアルミナ質焼結体
であることが要求されるようになってきた。
【０００７】しかし、前記高純度アルミナを用いたグリ
ーンシートにメタライズ配線層を形成する場合、従来の
メタライズ法ではアルミナ質焼結体のアルミナ結晶間に
介在するガラス成分の絶対量が少ないため、メタライズ
配線層の焼結性が悪く、メタライズ配線層がポーラスと
なり、メタライズ配線層を絶縁基体に強固に接着させる
ことが困難となり、特に絶縁基体のスルーホール部には
空隙が生じ易く、その結果、気密性が低下すると共に、
電気抵抗値が高くなるという問題があった。
ーンシートにメタライズ配線層を形成する場合、従来の
メタライズ法ではアルミナ質焼結体のアルミナ結晶間に
介在するガラス成分の絶対量が少ないため、メタライズ
配線層の焼結性が悪く、メタライズ配線層がポーラスと
なり、メタライズ配線層を絶縁基体に強固に接着させる
ことが困難となり、特に絶縁基体のスルーホール部には
空隙が生じ易く、その結果、気密性が低下すると共に、
電気抵抗値が高くなるという問題があった。
【０００８】そこで高純度アルミナを用いた絶縁基体に
対応したメタライズ方法として、Ｍｏを主成分とし、Ｓ
ｉＯ2 やＴｉＯ2 等を含有させた組成物を用いることが
提案されている（特開平３−１９９１８１号公報、特開
平３−４０９７２号公報参照）。
対応したメタライズ方法として、Ｍｏを主成分とし、Ｓ
ｉＯ2 やＴｉＯ2 等を含有させた組成物を用いることが
提案されている（特開平３−１９９１８１号公報、特開
平３−４０９７２号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案では高純度アルミナを用いた絶縁基体とメタライズ配
線層とは強固に接着するものの、前記スルーホール部に
充填されたメタライズ層にも空隙を生ぜず、該スルーホ
ール部の気密性を向上させるという点では必ずしも完全
に満足すべきものではないという課題があった。
案では高純度アルミナを用いた絶縁基体とメタライズ配
線層とは強固に接着するものの、前記スルーホール部に
充填されたメタライズ層にも空隙を生ぜず、該スルーホ
ール部の気密性を向上させるという点では必ずしも完全
に満足すべきものではないという課題があった。
【００１０】
【発明の目的】従って、本発明は、高純度のアルミナ質
グリーンシートに塗布し、同時焼成してメタライズ層を
形成した際に、シート抵抗の低いメタライズ金属層を強
固に形成被着させることができると共に、とりわけ高純
度アルミナから成る絶縁基体のスルーホールに対して高
い気密性を有するメタライズ組成物及びそれを用いた配
線基板を提供することを目的とするものである。
グリーンシートに塗布し、同時焼成してメタライズ層を
形成した際に、シート抵抗の低いメタライズ金属層を強
固に形成被着させることができると共に、とりわけ高純
度アルミナから成る絶縁基体のスルーホールに対して高
い気密性を有するメタライズ組成物及びそれを用いた配
線基板を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、アルミナ
（Ａｌ２Ｏ３）を９９．３重量％以上含有する絶縁基体
におけるスルーホールを形成するためのメタライズ組成
物として、該メタライズ組成物中の無機成分をアルミナ
（Ａｌ２Ｏ３）を２０〜６０体積％と、鉄（Ｆｅ）、ニ
ッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃ
ｏ）の各金属またはそれらの化合物の少なくとも一種を
金属換算で０．０２〜１０体積％と、残部がモリブデン
（Ｍｏ）またはタングステン（Ｗ）の一種以上で構成
し、前記無機成分が４５〜６０体積％となるようにする
ことにより、上記目的が達成されることを知見したもの
である。
（Ａｌ２Ｏ３）を９９．３重量％以上含有する絶縁基体
におけるスルーホールを形成するためのメタライズ組成
物として、該メタライズ組成物中の無機成分をアルミナ
（Ａｌ２Ｏ３）を２０〜６０体積％と、鉄（Ｆｅ）、ニ
ッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃ
ｏ）の各金属またはそれらの化合物の少なくとも一種を
金属換算で０．０２〜１０体積％と、残部がモリブデン
（Ｍｏ）またはタングステン（Ｗ）の一種以上で構成
し、前記無機成分が４５〜６０体積％となるようにする
ことにより、上記目的が達成されることを知見したもの
である。
【００１２】また、かかる知見から本発明の配線基板
は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を９９．３重量％以上含有
する絶縁基体に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２０〜６０
体積％と、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム
（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）の各金属またはそれらの化
合物の少なくとも一種を金属換算で０．０２〜１０体積
％と、残部がモリブデン（Ｍｏ）またはタングステン
（Ｗ）の一種以上とから成る無機成分を４５〜６０体積
％含有したメタライズ組成物から成るスルーホールを有
することを特徴とするものである。
は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を９９．３重量％以上含有
する絶縁基体に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２０〜６０
体積％と、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム
（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）の各金属またはそれらの化
合物の少なくとも一種を金属換算で０．０２〜１０体積
％と、残部がモリブデン（Ｍｏ）またはタングステン
（Ｗ）の一種以上とから成る無機成分を４５〜６０体積
％含有したメタライズ組成物から成るスルーホールを有
することを特徴とするものである。
【００１３】更に、本発明のメタライズ組成物及びそれ
を用いた配線基板は、いずれも無機成分のアルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）が純度９９．９重量％以上であることがより
望ましいものである。
を用いた配線基板は、いずれも無機成分のアルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）が純度９９．９重量％以上であることがより
望ましいものである。
【００１４】
【作用】本発明によれば、Ａｌ2 Ｏ3 を９９．３重量％
以上含有するアルミナ質焼結体へのメタライズ組成物
を、該メタライズ組成物中の無機成分として２０〜６０
体積％のアルミナと、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏの各金属
またはそれらの化合物の少なくとも一種を金属換算で
０．０２〜１０体積％と、残部をモリブデン（Ｍｏ）ま
たはタングステン（Ｗ）の一種以上とで構成し、該無機
成分が４５〜６０体積％を占めるようにしたことから、
メタライズ配線層と絶縁基体との焼成収縮差が小さくな
り、前記無機成分のアルミナが絶縁基体のアルミナと強
固に焼結してスルーホール中のメタライズ層と絶縁基体
とが隙間を生じることがなく、高融点金属のＭｏやＷ、
及びアルミナも焼結して緻密化するので、電気抵抗が低
下するとともに気密性も向上することになる。
以上含有するアルミナ質焼結体へのメタライズ組成物
を、該メタライズ組成物中の無機成分として２０〜６０
体積％のアルミナと、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏの各金属
またはそれらの化合物の少なくとも一種を金属換算で
０．０２〜１０体積％と、残部をモリブデン（Ｍｏ）ま
たはタングステン（Ｗ）の一種以上とで構成し、該無機
成分が４５〜６０体積％を占めるようにしたことから、
メタライズ配線層と絶縁基体との焼成収縮差が小さくな
り、前記無機成分のアルミナが絶縁基体のアルミナと強
固に焼結してスルーホール中のメタライズ層と絶縁基体
とが隙間を生じることがなく、高融点金属のＭｏやＷ、
及びアルミナも焼結して緻密化するので、電気抵抗が低
下するとともに気密性も向上することになる。
【００１５】更に、メタライズ組成物中の無機成分に含
有させるアルミナの純度を９９．９％以上にすると、メ
タライズ組成物中のアルミナと絶縁基体のアルミナが焼
結してできる界面は、純度が高く強度も大きいものとな
り気密性に更に寄与する。
有させるアルミナの純度を９９．９％以上にすると、メ
タライズ組成物中のアルミナと絶縁基体のアルミナが焼
結してできる界面は、純度が高く強度も大きいものとな
り気密性に更に寄与する。
【００１６】しかも、かかるメタライズ組成物は、高純
度のアルミナ質セラミックスを絶縁基体とする配線基板
を製造する際、同時焼成によってアルミナ質焼結体とメ
タライズ層を形成することができるために、配線基板の
多層配線化が可能となる。
度のアルミナ質セラミックスを絶縁基体とする配線基板
を製造する際、同時焼成によってアルミナ質焼結体とメ
タライズ層を形成することができるために、配線基板の
多層配線化が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のメタライズ組成物
及びそれを用いた配線基板について詳細に述べる。
及びそれを用いた配線基板について詳細に述べる。
【００１８】本発明におけるメタライズ組成物中の高融
点金属としてはモリブデン（Ｍｏ）またはタングステン
（Ｗ）のいずれを使用しても良く、また双方を混合する
ことも可能である。
点金属としてはモリブデン（Ｍｏ）またはタングステン
（Ｗ）のいずれを使用しても良く、また双方を混合する
ことも可能である。
【００１９】しかし、従来、同時焼成用メタライズ組成
物としては一般にタングステンが用いられてきたが、高
周波特性に優れた高純度アルミナから成る絶縁基体では
含有しているガラス相成分が少ないため、メタライズ組
成物として焼結性が高くメタライズ層が緻密化し易いこ
とが望ましく、その点からはモリブデンはタングステン
に比較して低融点であり焼結性が高く高純度アルミナ基
板のメタライズに特に優れた特性を有している。
物としては一般にタングステンが用いられてきたが、高
周波特性に優れた高純度アルミナから成る絶縁基体では
含有しているガラス相成分が少ないため、メタライズ組
成物として焼結性が高くメタライズ層が緻密化し易いこ
とが望ましく、その点からはモリブデンはタングステン
に比較して低融点であり焼結性が高く高純度アルミナ基
板のメタライズに特に優れた特性を有している。
【００２０】本発明のメタライズ組成物には、平均粒径
が２〜３μｍの高融点金属粉末と、平均粒径が０．５〜
１．２μｍのアルミナ粉末と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏ
あるいはそれらの化合物の少なくとも一種を用いて調合
するものであり、添加成分としてアルミナは２０〜６０
体積％、特に２５〜５０体積％が好ましい。
が２〜３μｍの高融点金属粉末と、平均粒径が０．５〜
１．２μｍのアルミナ粉末と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏ
あるいはそれらの化合物の少なくとも一種を用いて調合
するものであり、添加成分としてアルミナは２０〜６０
体積％、特に２５〜５０体積％が好ましい。
【００２１】これは、メタライズ組成物とグリーンシー
トの収縮を調整するために適宜変化させるものである
が、アルミナ含有量が２０体積％より少ないと、絶縁基
体のアルミナ質焼結体との密着性が不十分となり、６０
体積％を越えると、メタライズ層の抵抗が大きくなり損
失が大となるので配線層を形成するには不適当となるた
めである。
トの収縮を調整するために適宜変化させるものである
が、アルミナ含有量が２０体積％より少ないと、絶縁基
体のアルミナ質焼結体との密着性が不十分となり、６０
体積％を越えると、メタライズ層の抵抗が大きくなり損
失が大となるので配線層を形成するには不適当となるた
めである。
【００２２】更に、本発明によれば、メタライズ組成物
の無機成分として添加するアルミナは純度が高ければ前
記高融点金属の焼結をほとんど妨げることなく自ら焼結
した緻密質となり、気密性に優れた電気抵抗の低いメタ
ライズ層を形成するが、主として添加するアルミナが９
９．９重量％以上であることが高融点金属の緻密化の点
で望ましい。
の無機成分として添加するアルミナは純度が高ければ前
記高融点金属の焼結をほとんど妨げることなく自ら焼結
した緻密質となり、気密性に優れた電気抵抗の低いメタ
ライズ層を形成するが、主として添加するアルミナが９
９．９重量％以上であることが高融点金属の緻密化の点
で望ましい。
【００２３】また、本発明の無機成分の添加物として、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏあるいはそれらの化合物を少な
くとも一種、０．０２〜１０体積％含有させることが必
要であり、それらは無機成分の焼結を促進する焼結助剤
として作用するものであり、特にスルーホールのメタラ
イズ配線層の緻密化を促進するものである。
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏあるいはそれらの化合物を少な
くとも一種、０．０２〜１０体積％含有させることが必
要であり、それらは無機成分の焼結を促進する焼結助剤
として作用するものであり、特にスルーホールのメタラ
イズ配線層の緻密化を促進するものである。
【００２４】しかし、その添加量が多過ぎるとメタライ
ズ層が焼結過剰となり、絶縁基体との収縮が合わなくな
り、逆に少な過ぎると緻密化し難くなる。従ってその含
有量は前記範囲に限定されるが、とりわけ０．０４〜５
体積％が好適である。
ズ層が焼結過剰となり、絶縁基体との収縮が合わなくな
り、逆に少な過ぎると緻密化し難くなる。従ってその含
有量は前記範囲に限定されるが、とりわけ０．０４〜５
体積％が好適である。
【００２５】また、添加物の形態としては、金属粉末あ
るいは酸化物、硫化物等でも良く、なかでも周囲に影響
を与えない点では酸化物が好ましく、とりわけ前記添加
物中、融点が１５００℃付近のＣｏ及びその化合物が好
適である。
るいは酸化物、硫化物等でも良く、なかでも周囲に影響
を与えない点では酸化物が好ましく、とりわけ前記添加
物中、融点が１５００℃付近のＣｏ及びその化合物が好
適である。
【００２６】本発明のメタライズ組成物が好適に用い得
る絶縁基体は、１〜１００ＧＨｚの高周波帯用基板とし
て望ましい特性、具体的には１〜１０ＧＨｚ帯域におけ
る誘電正接（ｔａｎδ）が１×１０-3以下付近の値を得
るためには、アルミナ粉末としては純度が９９．３％以
上、残部が焼結助剤及び不純物から成る高純度アルミナ
質焼結体とすることが望ましい。
る絶縁基体は、１〜１００ＧＨｚの高周波帯用基板とし
て望ましい特性、具体的には１〜１０ＧＨｚ帯域におけ
る誘電正接（ｔａｎδ）が１×１０-3以下付近の値を得
るためには、アルミナ粉末としては純度が９９．３％以
上、残部が焼結助剤及び不純物から成る高純度アルミナ
質焼結体とすることが望ましい。
【００２７】かかる絶縁基体は、アルミナを主成分と
し、焼結助剤としてアルカリ金属、アルカリ土類金属、
希土類元素、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
シリコン（Ｓｉ）、周期律表第８族の群から選ばれる少
なくとも一種の元素の化合物を０．７重量％以下、特に
０．１〜０．５重量％の割合で含有するものである。
し、焼結助剤としてアルカリ金属、アルカリ土類金属、
希土類元素、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
シリコン（Ｓｉ）、周期律表第８族の群から選ばれる少
なくとも一種の元素の化合物を０．７重量％以下、特に
０．１〜０．５重量％の割合で含有するものである。
【００２８】また、前述のような絶縁基体には、Ｓｉ、
Ｃａ元素を含むガラス成分は微量しか存在しないため、
メタライズ組成物においてもガラス相をほとんど含んで
いないことから、焼成後のメタライズ配線層をＩＣＰ等
で分析しても前記Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇは０．５重量％未満
となっている。
Ｃａ元素を含むガラス成分は微量しか存在しないため、
メタライズ組成物においてもガラス相をほとんど含んで
いないことから、焼成後のメタライズ配線層をＩＣＰ等
で分析しても前記Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇは０．５重量％未満
となっている。
【００２９】更に、本発明のメタライズ組成物の無機成
分が占める割合は、メタライズ配線層の密度を高くし、
焼成後のメタライズ配線層の緻密化を容易にし、かつ絶
縁基体との気密性を得るためには４５〜６０体積％の範
囲であることが必要であり、特に４５〜５５体積％が好
適である。
分が占める割合は、メタライズ配線層の密度を高くし、
焼成後のメタライズ配線層の緻密化を容易にし、かつ絶
縁基体との気密性を得るためには４５〜６０体積％の範
囲であることが必要であり、特に４５〜５５体積％が好
適である。
【００３０】次に、前記メタライズ組成物を用い、前記
高純度アルミナ質焼結体を絶縁基体とする配線基板の製
造方法について説明する。先ず、アルミナを９９．３重
量％以上含有する原料粉末に前記焼結助剤を０．７重量
％以下の割合で添加して混合したものに、溶媒等を添加
混合して泥漿を調製し、これをドクターブレード法、カ
レンダーロール法、圧延法によるか、あるいは前記混合
粉末をプレス成形して適当な厚さのシート状成形体（グ
リーンシート）を作製する。
高純度アルミナ質焼結体を絶縁基体とする配線基板の製
造方法について説明する。先ず、アルミナを９９．３重
量％以上含有する原料粉末に前記焼結助剤を０．７重量
％以下の割合で添加して混合したものに、溶媒等を添加
混合して泥漿を調製し、これをドクターブレード法、カ
レンダーロール法、圧延法によるか、あるいは前記混合
粉末をプレス成形して適当な厚さのシート状成形体（グ
リーンシート）を作製する。
【００３１】一方、前述したメタライズ組成物からなる
混合粉末にアクリル樹脂、エチルセルロース、ニトロセ
ルロース等の公知のバインダーと、ジブチルフタレート
などの公知の可塑剤、その他、消泡剤、界面活性剤等を
溶剤とともに適宜添加して混合してメタライズペースト
を調製する。
混合粉末にアクリル樹脂、エチルセルロース、ニトロセ
ルロース等の公知のバインダーと、ジブチルフタレート
などの公知の可塑剤、その他、消泡剤、界面活性剤等を
溶剤とともに適宜添加して混合してメタライズペースト
を調製する。
【００３２】そして、このメタライズペーストを前記グ
リーンシートの表面にスクリーン印刷法、グラビア印刷
法等により配線パターン状に印刷すると共に、グリーン
シートにスルーホールを形成し、該スルーホール内へも
前記メタライズペーストを充填した後、複数のグリーン
シートを積層一体化する。
リーンシートの表面にスクリーン印刷法、グラビア印刷
法等により配線パターン状に印刷すると共に、グリーン
シートにスルーホールを形成し、該スルーホール内へも
前記メタライズペーストを充填した後、複数のグリーン
シートを積層一体化する。
【００３３】このようにして得られた積層物を還元性雰
囲気中、好ましくは加湿窒素水素混合雰囲気中で１４５
０〜１７００℃の温度で焼成し、グリーンシートとメタ
ライズペーストとを同時に焼成することにより多層の配
線基板が作製できる。
囲気中、好ましくは加湿窒素水素混合雰囲気中で１４５
０〜１７００℃の温度で焼成し、グリーンシートとメタ
ライズペーストとを同時に焼成することにより多層の配
線基板が作製できる。
【００３４】また、前記配線基板の表面に露出したメタ
ライズ配線層や、接続金具が取付られる配線層の表面に
は、耐食性を向上させたり、ロウ材や半田との濡れ性を
向上させて接合強度を高めるために、ニッケル（Ｎ
ｉ）、金（Ａｕ）等の良導電性で耐蝕性に優れた金属を
電解メッキ、無電解メッキ等の手段により０．１〜１０
μｍの厚さで形成されて配線基板となる。
ライズ配線層や、接続金具が取付られる配線層の表面に
は、耐食性を向上させたり、ロウ材や半田との濡れ性を
向上させて接合強度を高めるために、ニッケル（Ｎ
ｉ）、金（Ａｕ）等の良導電性で耐蝕性に優れた金属を
電解メッキ、無電解メッキ等の手段により０．１〜１０
μｍの厚さで形成されて配線基板となる。
【００３５】
【実施例】以下、本発明のメタライズ組成物及びそれを
用いた配線基板について、一実施例に基づき具体的に詳
述する。
用いた配線基板について、一実施例に基づき具体的に詳
述する。
【００３６】先ず、出発原料として平均粒径１〜５μ
ｍ、酸素含有量１．２重量％のモリブデン（Ｍｏ）粉末
と、ＢＥＴ比表面積が１２ｍ／ｇの各種純度のＡｌ2 Ｏ
3 粉末と、平均粒径が１μｍのＦｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏ
あるいはそれらの化合物を少なくとも一種含有した無機
成分が表１に示す割合となるように秤量し、これに有機
溶剤、溶媒を添加し混練機で１０時間混練し、メタライ
ズペーストを得た。
ｍ、酸素含有量１．２重量％のモリブデン（Ｍｏ）粉末
と、ＢＥＴ比表面積が１２ｍ／ｇの各種純度のＡｌ2 Ｏ
3 粉末と、平均粒径が１μｍのＦｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｏ
あるいはそれらの化合物を少なくとも一種含有した無機
成分が表１に示す割合となるように秤量し、これに有機
溶剤、溶媒を添加し混練機で１０時間混練し、メタライ
ズペーストを得た。
【００３７】一方、平均粒径が０．６μｍ、純度９９．
９％のアルミナ粉末に、焼結助剤としてＳｉＯ2 、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯを２対１対１の重量比で配合したものを表１
に示す割合で添加した混合物に有機樹脂、溶媒を加えて
２４時間ボールミルにより混合してスラリーを調製し、
これを用いてドクターブレード法によりグリーンシート
を作製した。
９％のアルミナ粉末に、焼結助剤としてＳｉＯ2 、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯを２対１対１の重量比で配合したものを表１
に示す割合で添加した混合物に有機樹脂、溶媒を加えて
２４時間ボールミルにより混合してスラリーを調製し、
これを用いてドクターブレード法によりグリーンシート
を作製した。
【００３８】尚、メタライズ組成物としてＭｏと、純度
９９．５重量％のＡｌ2 Ｏ3 と、ＴｉＯ2 を添加物とす
る従来のメタライズペーストを比較例とした。
９９．５重量％のＡｌ2 Ｏ3 と、ＴｉＯ2 を添加物とす
る従来のメタライズペーストを比較例とした。
【００３９】
【表１】
【００４０】かくして得られたグリーンシートに直径
０．２ｍｍのスルーホールを１０個開け、該スルーホー
ルに前記メタライズペーストを充填し、ランドパターン
を前記スルーホールの上下面に印刷すると共に、評価用
の配線パターンを印刷形成した後、これを窒素と水素の
混合ガスである還元性雰囲気中、約１５５０℃の温度で
同時焼成しアルミナ質焼結体の表面とスルーホール部に
メタライズ配線層を形成した評価用の配線基板を作製し
た。
０．２ｍｍのスルーホールを１０個開け、該スルーホー
ルに前記メタライズペーストを充填し、ランドパターン
を前記スルーホールの上下面に印刷すると共に、評価用
の配線パターンを印刷形成した後、これを窒素と水素の
混合ガスである還元性雰囲気中、約１５５０℃の温度で
同時焼成しアルミナ質焼結体の表面とスルーホール部に
メタライズ配線層を形成した評価用の配線基板を作製し
た。
【００４１】かくして得られた評価用の配線基板のスル
ーホール部からのＨｅリーク量をＨｅリークディテクタ
ーを用いて測定し、スルーホール部の気密性を評価し
た。
ーホール部からのＨｅリーク量をＨｅリークディテクタ
ーを用いて測定し、スルーホール部の気密性を評価し
た。
【００４２】また、前記配線基板のスルーホール部と接
続したメタライズ配線層を端子としてスルーホール部の
電気抵抗値を測定して導体抵抗として評価した。
続したメタライズ配線層を端子としてスルーホール部の
電気抵抗値を測定して導体抵抗として評価した。
【００４３】一方、前記配線基板を切断して断面を研磨
し、スルーホール部を露出させ、該スルーホール部のメ
タライズ層と周囲のＡｌ2 Ｏ3 質焼結体との界面の組織
を金属顕微鏡と電子顕微鏡で観察し、隙間の有無を目視
で判定して評価した。
し、スルーホール部を露出させ、該スルーホール部のメ
タライズ層と周囲のＡｌ2 Ｏ3 質焼結体との界面の組織
を金属顕微鏡と電子顕微鏡で観察し、隙間の有無を目視
で判定して評価した。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２の結果から明らかなように、比較例の
試料番号１ではＨｅリーク量が５．０×１０-5にも及
び、本発明の請求範囲外の試料番号２、８、１６、２２
ではＨｅリーク量が２．９×１０-6を越えており、気密
性が悪いことが分かる。また、試料番号２１はＨｅリー
ク量は小さいものの、導体抵抗が１１３ｍΩと極めて大
となっており、試料番号２６はペースト自体が硬くスル
ーホールに充填できずいずれも実用的でない。
試料番号１ではＨｅリーク量が５．０×１０-5にも及
び、本発明の請求範囲外の試料番号２、８、１６、２２
ではＨｅリーク量が２．９×１０-6を越えており、気密
性が悪いことが分かる。また、試料番号２１はＨｅリー
ク量は小さいものの、導体抵抗が１１３ｍΩと極めて大
となっており、試料番号２６はペースト自体が硬くスル
ーホールに充填できずいずれも実用的でない。
【００４６】それらに対して、本発明の試料番号のもの
はいずれもＨｅリーク量が小さく、導体抵抗も５９ｍΩ
以下と低くなっており、スルーホール断面に隙間も認め
られず充分に密着していることが分かる。
はいずれもＨｅリーク量が小さく、導体抵抗も５９ｍΩ
以下と低くなっており、スルーホール断面に隙間も認め
られず充分に密着していることが分かる。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のメタライ
ズ組成物及びそれを用いた配線基板は、特に高周波用と
して好適に使用されるアルミナを９９．３重量％以上含
有する高純度のアルミナ質焼結体に対して、低い電気抵
抗と高い気密性を有するスルーホールを形成することが
でき、特に高純度のアルミナ質焼結体との同時焼成によ
りスルーホールを形成することができることから、高周
波用の多層配線基板として、セルラー電話、パーソナル
ハンディホンシステム、各種衛星通信用の回路基板、及
び半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージや
回路配線導体を有する回路基板等の電子部品に好適に使
用され、それらの部品の信頼性を高めることができる。
ズ組成物及びそれを用いた配線基板は、特に高周波用と
して好適に使用されるアルミナを９９．３重量％以上含
有する高純度のアルミナ質焼結体に対して、低い電気抵
抗と高い気密性を有するスルーホールを形成することが
でき、特に高純度のアルミナ質焼結体との同時焼成によ
りスルーホールを形成することができることから、高周
波用の多層配線基板として、セルラー電話、パーソナル
ハンディホンシステム、各種衛星通信用の回路基板、及
び半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージや
回路配線導体を有する回路基板等の電子部品に好適に使
用され、それらの部品の信頼性を高めることができる。
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−275580（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−78506（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−199181（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−40972（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−270580（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−107484（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−3377（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−27841（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−107879（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−121294（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 41/80 - 41/91
C04B 35/00 - 35/22
Claims (4)
- 【請求項１】アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を９９．３重量％
以上含有する絶縁基体におけるスルーホールを形成する
ためのメタライズ組成物であって、アルミナ（Ａｌ２Ｏ
３）を２０〜６０体積％と、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）の各金属
またはそれらの化合物の少なくとも一種を金属換算で
０．０２〜１０体積％と、残部がモリブデン（Ｍｏ）ま
たはタングステン（Ｗ）の一種以上とから成る無機成分
が、４５〜６０体積％であることを特徴とするメタライ
ズ組成物。 - 【請求項２】前記無機成分のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が
純度９９．９重量％以上であることを特徴とする請求項
１記載のメタライズ組成物。 - 【請求項３】アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を９９．３重量％
以上含有する絶縁基体に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２
０〜６０体積％と、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）の各金属またはそ
れらの化合物の少なくとも一種を金属換算で０．０２〜
１０体積％と、残部がモリブデン（Ｍｏ）またはタング
ステン（Ｗ）の一種以上とから成る無機成分を４５〜６
０体積％含有したメタライズ組成物から成るスルーホー
ルを有することを特徴とする配線基板。 - 【請求項４】前記無機成分のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が
純度９９．９重量％以上であることを特徴とする請求項
３記載の配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34225895A JP3411143B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | メタライズ組成物及びそれを用いた配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34225895A JP3411143B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | メタライズ組成物及びそれを用いた配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09183677A JPH09183677A (ja) | 1997-07-15 |
| JP3411143B2 true JP3411143B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=18352329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34225895A Expired - Fee Related JP3411143B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | メタライズ組成物及びそれを用いた配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411143B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100459361B1 (ko) * | 2000-04-06 | 2004-12-04 | 아사히 가세이 덴시 가부시끼가이샤 | 자전 변환 소자 및 그의 제조 방법 |
| WO2015129574A1 (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 日本碍子株式会社 | 貫通孔を有する絶縁基板 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34225895A patent/JP3411143B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09183677A (ja) | 1997-07-15 |
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