JP3736961B2

JP3736961B2 - Ceramic substrate

Info

Publication number: JP3736961B2
Application number: JP01408698A
Authority: JP
Inventors: 英孝西島
Original assignee: Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc; Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc; Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH11214582A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックス基板に関し、特に、表面に導体パターンを有するセラミックス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器はますます高性能、小型および高密度になってきており、これらに実装される半導体装置は多ピンおよびマルチチップになりつつある。これに伴い、ＬＳＩのボンディング法として、ワイヤボンディング法、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）方式よりもフリップチップ方式が多く採用されるようになってきている。フリップチップ方式とはＬＳＩの一方の面に形成されたパッド上にさらに半田バンプを形成し、この半田バンプを基板側電極パッドと接続する方法である。フリップチップ方式は、▲１▼接続長さを短縮でき、電気特性が良好となる、▲２▼狭ピッチにしなくてもパッドを多く形成することができる、▲３▼ＬＳＩ面積とパッケージ面積との比を大きくすることができる、▲４▼搭載厚さを薄くすることができる等の長所を有している。
【０００３】
一般に、セラミックス基板にフリップチップ方式による半田バンプ接続用の電極パッドを形成するには、タングステンもしくはモリブデンを導体粒子とする導体ペーストをスクリーン印刷等によりセラミックスグリーンシートに塗布し焼成して導体パターンを形成し、この導体パターンにニッケル等のめっき膜を形成する方法が採用されている。ここで、タングステンもしくはモリブデンを導体粒子とするのは、タングステンおよびモリブデンは高融点金属であるので、高温焼成が可能であるためである。また、ニッケル等のめっき膜を形成するのは、タングステンおよびモリブデンが半田濡れ性に乏しいので、半田濡れ性の良いニッケル等をめっきすることにより電極パッドと半田バンプとを接続可能にするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タングステンもしくはモリブテンを導体粉末とする導体ペーストをセラミックスグリーンシートに塗布し焼成する場合、セラミックスグリーンシートにはガラス成分が含まれているため、焼結過程においてこのガラス成分が導体金属層の中に侵入し、導体パターンとセラミックス基板本体とが密着する。このため、セラミックスグリーンシート中のガラス成分が多いほど導体パターンとセラミックス基板本体との接着強度は増大する。しかしながら、セラミックスグリーンシート中のガラス成分が多いほど基板強度は低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、導体パターンとセラミックス基板本体との接着強度および基板強度が向上可能なセラミックス基板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のセラミックス基板によると、セラミックス基板本体と導体パターンとの間にガラス層が設けられるので、焼結過程において、ガラス層中のガラス成分が導体金属層の隙間に侵入し、導体金属層とガラス成分とは強固に結合する。したがって、ガラス層はセラミックス基板本体から導体金属層に向かう多数のくさびを有するので、機械的な噛み合わせのアンカ効果により、導体パターンはセラミックス基板本体に強固に接合される。したがって、導体パターンとセラミックス基板本体との接着強度は増大される。さらに、セラミックス基板本体中のガラス成分を多くする必要がないので、基板強度を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
本発明をアルミナ基板に適用した実施例１について、表１、および図１〜図３を用いて説明する。
【００１６】
【表１】

【００１７】
▲１▼ 表１に示すように、アルミナ粉末９６ｗｔ％にマグネシア、シリカ、焼成タルク、炭酸カルシウム等のガラス成分としての焼結助剤を４ｗｔ％と、酸化チタン、酸化クロム、酸化モリブデン等の着色剤を少量加えた粉体に、ＤＯＰ等の可塑剤、アクリル樹脂等のバインダおよびトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリを作製し、ドクターブレード法によって例えば０．３ｍｍ厚のアルミナのグリーンシートを形成する。
【００１８】
▲２▼ 表１に示すように、固形分として、アルミナ粉末７０ｗｔ％にマグネシア、シリカ、焼成タルク、炭酸カルシウム等のガラス成分を３０ｗｔ％加えた粉体に、例えばエチルセルロース、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等のバインダ、および例えばトルエン、キシレン、テレビン油等の溶剤を加え、十分に混練してガラスペーストを作製する。
【００１９】
▲３▼ 図２に示すように、▲１▼で作製したアルミナグリーンシート１の表面に▲２▼で作製したガラスペーストをスクリーン印刷し、乾燥してガラスペースト乾燥体２を形成する。
▲４▼ 図３に示すように、ガラスペースト乾燥体２の上に粒径約２μｍのタングステン粉末を用いた導体ぺーストをスクリーン印刷し、乾燥して導体ぺースト乾燥体３を形成する。
【００２０】
▲５▼ 上記の▲４▼で作製したガラスペースト乾燥体および導体ぺースト乾燥体を有するアルミナグリーンシートを窒素−水素混合ガス雰囲気中で１５００〜１６００℃で焼成する。これにより、ガラスペースト乾燥体および導体ぺースト乾燥体中の樹脂分を分解および消失させ、図１に示すように、アルミナ基板本体１０と導体パターン３０との間にガラス層２０を有するアルミナ基板１００が得られる。
【００２１】
▲６▼ 最後に導体パターンにニッケルならびに金をめっきすることにより配線パターンの形成を完了する。
次に、配線パターンを形成したアルミナ基板の基板強度、および形成された導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度を測定した。結果を表１に示す。
ここで、基板強度の測定条件は、通常、セラミックス基板の基板強度の測定に用いられる測定方法であって、ＪＩＳＲ１６０１に準拠した３点曲げ方法によるものである。また、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度の測定条件は、配線パターンにリードフレームをろう付けし、このリードフレームを９０°折曲げて配線パターンに垂直に引張り上げる方法によるものである。
【００２２】
実施例１においては、基板強度は３３００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は２００ｇ／ｍｍであった。したがって、実施例１における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度は充分大きいといえる。
（実施例２）
実施例２においては、表１に示すように、固形分として、アルミナ粉末８０ｗｔ％にガラス成分を２０ｗｔ％加えた粉体を用いてガラスペーストを作製した。他の製造工程は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
実施例２における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度の測定結果を表１に示す。測定条件は実施例１と同様である。
実施例２においては、基板強度は３３００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は２６０ｇ／ｍｍであった。したがって、実施例２における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は実施例１よりも大きい。
【００２４】
（実施例３）
実施例３においては、表１に示すように、固形分として、アルミナ粉末９０ｗｔ％にガラス成分を１０ｗｔ％加えた粉体を用いてガラスペーストを作製した。他の製造工程は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
実施例３における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度の測定結果を表１に示す。測定条件は実施例１と同様である。
【００２５】
実施例３においては、基板強度は３３００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は１９０ｇ／ｍｍであった。したがって、実施例３における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は実施例１よりも小さい。しかしながら、実用には充分耐えうる接着強度であるといえる。
（比較例１）
次に、比較例１について説明する。
【００２６】
比較例１においては、表１に示すように、ガラスペーストを用いなかった。したがって比較例１では、アルミナグリーンシートの表面に粒径約２μｍのタングステン粉末を用いた導体ぺーストを印刷し、乾燥して導体ぺースト乾燥体を形成した。他の製造工程は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
比較例１における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度の測定結果を表１に示す。測定条件は実施例１と同様である。
【００２７】
比較例１においては、基板強度は３３００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は１５０ｇ／ｍｍであった。したがって、比較例１における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は実施例３よりもさらに小さく、実用に適さない接着強度であるといえる。
（比較例２）
比較例２においては、表１に示すように、アルミナ粉末９４ｗｔ％にガラス成分としての焼結助剤を６ｗｔ％と着色剤を少量加えた粉体をアルミナグリーンシートに用いた。他の製造工程は、比較例１と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
比較例２における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度の測定結果を表１に示す。測定条件は実施例１と同様である。
比較例２においては、基板強度は３２００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は１７０ｇ／ｍｍであった。したがって、比較例２における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度は実施例３よりも小さい。
【００２９】
（比較例３）
比較例３においては、表１に示すように、アルミナ粉末９０ｗｔ％にガラス成分としての焼結助剤を１０ｗｔ％と着色剤を少量加えた粉体をアルミナグリーンシートに用いた。他の製造工程は、比較例１と同様であるので説明を省略する。
比較例３における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度の測定結果を表１に示す。測定条件は実施例１と同様である。
【００３０】
比較例３においては、基板強度は３１００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は１９０ｇ／ｍｍであった。したがって、比較例３における基板強度は実施例１〜実施例３よりも小さい。
（比較例４）
比較例４においては、表１に示すように、アルミナ粉末８０ｗｔ％にガラス成分としての焼結助剤を２０ｗｔ％と着色剤を少量加えた粉体をアルミナグリーンシートに用いた。他の製造工程は、比較例１と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
比較例４における導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度および基板強度の測定結果を表１に示す。測定条件は実施例１と同様である。
比較例４においては、基板強度は２７００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度は２６０ｇ／ｍｍであった。したがって、比較例４における基板強度は比較例３よりもさらに小さく、実用に適さないものであるといえる。
【００３２】
以上のように、比較例１〜比較例４においては、ガラスペーストを用いず、アルミナグリーンシートの表面に直接導体ぺーストを印刷し、乾燥して導体ぺースト乾燥体を形成した。このため、比較例１および比較例２のように、アルミナグリーンシートのガラス成分量が比較的少ないものでは、導体パターンとアルミナ基板本体との接着強度の低下を招き、比較例３および比較例４のように、アルミナグリーンシートのガラス成分量が比較的多いものでは、基板強度の低下を招いている。
【００３３】
一方、本発明の複数の実施例では、アルミナグリーンシートの表面にガラスペーストを印刷し、乾燥してガラスペースト乾燥体を形成し、ガラスペースト乾燥体の上に導体ぺーストを印刷し、乾燥して導体ぺースト乾燥体を形成する。その後、焼成することにより、アルミナ基板本体と導体パターンとの間にガラス層を有するアルミナ基板が得られる。このため、焼結過程において、導体粉末は焼結して導体金属層を形成し、ガラスペースト乾燥体中のガラス成分は導体金属層の隙間に侵入し、導体金属層とガラス成分とは強固に結合する。したがって、アルミナ基板本体から導体金属層に向かって多数のくさびを有するガラス層が形成され、機械的な噛み合わせのアンカ効果により、導体パターンはアルミナ基板本体に強固に接合される。さらに、アルミナグリーンシート中のガラス成分を多くする必要がないので、基板強度を向上することができる。
【００３４】
さらに本発明の複数の実施例では、ガラスペースト中のガラス成分はアルミナグリーンシートに含まれているのと同様のガラス成分であり、また、ガラスペーストのガラス成分以外の固形分はアルミナグリーンシートに含まれているのと同材質のアルミナ粉末である。したがって、焼成後のセラミックス基板の熱膨張係数をほぼ均一なものとすることができるので、基板強度を低下させることなく、導体パターンとセラミックス基板本体との接着強度をさらに向上することができる。
【００３５】
本発明では、アルミナ基板に限らず、窒化アルミ基板、ムライト基板、低温焼成のガラス基板等どのようなセラミックス基板に適用してもよい。また、内部に配線等が形成された基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をアルミナ基板に適用した実施例１を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例１のアルミナ基板の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明の実施例１のアルミナ基板の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
１アルミナグリーンシート
２ガラスペースト乾燥体
３導体ペースト乾燥体
１０アルミナ基板本体
２０ガラス層
３０導体パターン
１００アルミナ基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ceramic substrate , and more particularly to a ceramic substrate having a conductor pattern on its surface.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electronic devices have become increasingly high performance, small size, and high density, and semiconductor devices mounted thereon are becoming multi-pin and multi-chip. Accordingly, as a bonding method for LSI, a flip chip method is more frequently used than a wire bonding method and a TAB (Tape Automated Bonding) method. The flip-chip method is a method in which a solder bump is further formed on a pad formed on one surface of an LSI, and this solder bump is connected to a substrate-side electrode pad. The flip-chip method (1) shortens the connection length and improves the electrical characteristics, (2) allows many pads to be formed without a narrow pitch, and (3) the LSI area and the package area. The ratio can be increased, and (4) the mounting thickness can be reduced.
[0003]
In general, in order to form an electrode pad for solder bump connection by flip chip method on a ceramic substrate, a conductive paste containing tungsten or molybdenum as conductive particles is applied to a ceramic green sheet by screen printing or the like and fired to form a conductive pattern A method of forming a plating film such as nickel on the conductor pattern is employed. Here, tungsten or molybdenum is used as the conductive particles because tungsten and molybdenum are refractory metals and can be fired at a high temperature. The reason for forming a plating film of nickel or the like is that tungsten and molybdenum have poor solder wettability, so that the electrode pad and solder bump can be connected by plating nickel or the like with good solder wettability. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a conductive paste containing tungsten or molybdenum as a conductive powder is applied to a ceramic green sheet and fired, the ceramic green sheet contains a glass component. Therefore, the glass component is contained in the conductive metal layer during the sintering process. The conductor pattern and the ceramic substrate main body come into close contact with each other. For this reason, the adhesive strength between the conductor pattern and the ceramic substrate body increases as the glass component in the ceramic green sheet increases. However, there is a problem that the substrate strength decreases as the glass component in the ceramic green sheet increases.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a ceramic substrate capable of improving the adhesive strength between the conductor pattern and the ceramic substrate body and the substrate strength.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the ceramic substrate of the first aspect of the present invention, since the glass layer is provided between the ceramic substrate body and the conductor pattern, the glass component in the glass layer enters the gap between the conductor metal layers during the sintering process. The conductive metal layer and the glass component are firmly bonded. Therefore, since the glass layer has a large number of wedges from the ceramic substrate body to the conductive metal layer, the conductor pattern is firmly bonded to the ceramic substrate body by the anchor effect of mechanical engagement. Therefore, the adhesive strength between the conductor pattern and the ceramic substrate body is increased. Furthermore, since it is not necessary to increase the glass component in the ceramic substrate body, the substrate strength can be improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
Example 1 in which the present invention is applied to an alumina substrate will be described with reference to Table 1 and FIGS.
[0016]
[Table 1]

[0017]
(1) As shown in Table 1, 4 wt% of a sintering aid as a glass component such as magnesia, silica, calcined talc, calcium carbonate and 96 wt% of alumina powder and coloring of titanium oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, etc. Add a plasticizer such as DOP, a binder such as acrylic resin, and a solvent such as toluene, xylene, alcohols, etc. to a powder with a small amount of agent added, and knead thoroughly to prepare a slurry with a viscosity of 2000 to 40000 cps. For example, an alumina green sheet having a thickness of 0.3 mm is formed by the method.
[0018]
(2) As shown in Table 1, as a solid content, for example, ethyl cellulose, acrylic resin, methacrylic resin, etc., to a powder obtained by adding 30 wt% of a glass component such as magnesia, silica, calcined talc, calcium carbonate to 70 wt% of alumina powder And a solvent such as toluene, xylene, and turpentine oil are added and kneaded thoroughly to prepare a glass paste.
[0019]
(3) As shown in FIG. 2, the glass paste prepared in (2) is screen-printed on the surface of the alumina green sheet 1 prepared in (1) and dried to form a dried glass paste 2.
(4) As shown in FIG. 3, a conductor paste using tungsten powder having a particle size of about 2 μm is screen-printed on the dried glass paste 2 and dried to form the dried conductor paste 3.
[0020]
(5) The alumina green sheet having the dried glass paste and the dried conductor paste produced in (4) above is fired at 1500 to 1600 ° C. in a nitrogen-hydrogen mixed gas atmosphere. Thereby, the resin component in the glass paste dried body and the conductor paste dried body is decomposed and disappeared, and the alumina substrate 100 having the glass layer 20 between the alumina substrate body 10 and the conductor pattern 30 as shown in FIG. Is obtained.
[0021]
(6) Finally, the formation of the wiring pattern is completed by plating the conductor pattern with nickel and gold.
Next, the substrate strength of the alumina substrate on which the wiring pattern was formed and the adhesive strength between the formed conductor pattern and the alumina substrate body were measured. The results are shown in Table 1.
Here, the substrate strength measurement condition is a measurement method usually used for measuring the substrate strength of a ceramic substrate, and is a three-point bending method based on JIS R1601. In addition, the measurement conditions for the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body are based on a method of brazing a lead frame to the wiring pattern, bending the lead frame by 90 °, and pulling the lead frame perpendicularly to the wiring pattern.
[0022]
In Example 1, the substrate strength was 3300 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 200 g / mm. Therefore, it can be said that the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body and the substrate strength in Example 1 are sufficiently large.
(Example 2)
In Example 2, as shown in Table 1, a glass paste was prepared using a powder obtained by adding 20 wt% of a glass component to 80 wt% of alumina powder as a solid content. Other manufacturing steps are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0023]
Table 1 shows the measurement results of the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body and the substrate strength in Example 2. The measurement conditions are the same as in Example 1.
In Example 2, the substrate strength was 3300 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 260 g / mm. Therefore, the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body in Example 2 is larger than that in Example 1.
[0024]
Example 3
In Example 3, as shown in Table 1, a glass paste was prepared using a powder obtained by adding 10 wt% of a glass component to 90 wt% of alumina powder as a solid content. Other manufacturing steps are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
Table 1 shows the measurement results of the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body and the substrate strength in Example 3. The measurement conditions are the same as in Example 1.
[0025]
In Example 3, the substrate strength was 3300 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 190 g / mm. Therefore, the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body in Example 3 is smaller than that in Example 1. However, it can be said that the adhesive strength can withstand practical use.
(Comparative Example 1)
Next, Comparative Example 1 will be described.
[0026]
In Comparative Example 1, as shown in Table 1, no glass paste was used. Therefore, in Comparative Example 1, a conductor paste using tungsten powder having a particle size of about 2 μm was printed on the surface of the alumina green sheet and dried to form a dried conductor paste. Other manufacturing steps are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
Table 1 shows the measurement results of the adhesion strength and substrate strength between the conductor pattern and the alumina substrate body in Comparative Example 1. The measurement conditions are the same as in Example 1.
[0027]
In Comparative Example 1, the substrate strength was 3300 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 150 g / mm. Therefore, it can be said that the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body in Comparative Example 1 is smaller than that in Example 3 and is not suitable for practical use.
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, as shown in Table 1, a powder obtained by adding 6 wt% of a sintering aid as a glass component and a small amount of a coloring agent to 94 wt% of alumina powder was used for an alumina green sheet. Since other manufacturing processes are the same as those in Comparative Example 1, their description is omitted.
[0028]
Table 1 shows the measurement results of the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body and the substrate strength in Comparative Example 2. The measurement conditions are the same as in Example 1.
In Comparative Example 2, the substrate strength was 3200 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 170 g / mm. Therefore, the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body and the substrate strength in Comparative Example 2 are smaller than those in Example 3.
[0029]
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, as shown in Table 1, a powder obtained by adding 10 wt% of a sintering aid as a glass component and a small amount of a coloring agent to 90 wt% of alumina powder was used for an alumina green sheet. Since other manufacturing processes are the same as those in Comparative Example 1, their description is omitted.
Table 1 shows the measurement results of the adhesion strength and substrate strength between the conductor pattern and the alumina substrate body in Comparative Example 3. The measurement conditions are the same as in Example 1.
[0030]
In Comparative Example 3, the substrate strength was 3100 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 190 g / mm. Therefore, the substrate strength in Comparative Example 3 is smaller than those in Examples 1 to 3.
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, as shown in Table 1, a powder obtained by adding 20 wt% of a sintering aid as a glass component and a small amount of a coloring agent to 80 wt% of alumina powder was used for an alumina green sheet. Since other manufacturing processes are the same as those in Comparative Example 1, their description is omitted.
[0031]
Table 1 shows the measurement results of the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body and the substrate strength in Comparative Example 4. The measurement conditions are the same as in Example 1.
In Comparative Example 4, the substrate strength was 2700 kgf / cm ² , and the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body was 260 g / mm. Therefore, it can be said that the substrate strength in Comparative Example 4 is smaller than that in Comparative Example 3 and is not suitable for practical use.
[0032]
As described above, in Comparative Examples 1 to 4, a conductive paste was printed directly on the surface of the alumina green sheet without using glass paste, and dried to form a dried conductor paste. For this reason, when the glass component amount of the alumina green sheet is relatively small as in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the adhesive strength between the conductor pattern and the alumina substrate body is reduced, and Comparative Example 3 and Comparative Example 4 are used. As described above, when the glass component amount of the alumina green sheet is relatively large, the substrate strength is lowered.
[0033]
On the other hand, in a plurality of embodiments of the present invention, a glass paste is printed on the surface of the alumina green sheet and dried to form a dried glass paste, and a conductor paste is printed on the dried glass paste and dried. To form a dry conductor paste. Then, the alumina substrate which has a glass layer between an alumina substrate main body and a conductor pattern is obtained by baking. For this reason, in the sintering process, the conductive powder is sintered to form a conductive metal layer, the glass component in the dried glass paste penetrates into the gap between the conductive metal layer, and the conductive metal layer and the glass component are firmly Join. Therefore, a glass layer having a large number of wedges is formed from the alumina substrate body toward the conductor metal layer, and the conductor pattern is firmly bonded to the alumina substrate body by the anchor effect of mechanical meshing. Furthermore, since it is not necessary to increase the glass component in the alumina green sheet, the substrate strength can be improved.
[0034]
Further, in a plurality of embodiments of the present invention, the glass component in the glass paste is the same glass component as contained in the alumina green sheet, and the solid content other than the glass component of the glass paste is in the alumina green sheet. It is an alumina powder of the same material as that contained. Therefore, since the thermal expansion coefficient of the ceramic substrate after firing can be made substantially uniform, the adhesive strength between the conductor pattern and the ceramic substrate body can be further improved without lowering the substrate strength.
[0035]
In the present invention, the present invention is not limited to an alumina substrate, and may be applied to any ceramic substrate such as an aluminum nitride substrate, a mullite substrate, or a low-temperature fired glass substrate. Moreover, the board | substrate with which wiring etc. were formed in the inside may be sufficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing Example 1 in which the present invention is applied to an alumina substrate.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a method for manufacturing an alumina substrate according to Example 1 of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the alumina substrate according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Alumina green sheet 2 Drying glass paste 3 Drying conductor paste 10 Alumina substrate main body 20 Glass layer 30 Conductive pattern 100 Alumina substrate

Claims

A ceramic substrate having a conductor pattern made of tungsten or molybdenum on the surface,
A ceramic substrate body containing 96 wt% or more of alumina ;
A glass layer provided between the ceramic substrate body and the conductor pattern , having the same pattern as the conductor pattern, and made of 70 to 90 wt% alumina and 10 to 30 wt% glass;
A ceramic substrate comprising: