JP7430670B2 - ビア充填基板の製造方法および導電ペーストのキット - Google Patents
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Description
前記無機成分Aが、焼成温度を超える融点を有する高融点無機粒子であり、
前記高融点無機粒子が、熱膨張係数の小さい低熱膨張高融点無機粒子を含み、
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る。
本発明のビア充填基板の製造方法は、孔部を有する絶縁性基板の前記孔部に、無機成分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充填する充填工程、前記充填工程で前記孔部に充填された前記充填用導電ペーストの上に、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を積層する積層工程、前記積層工程で得られた両導電ペーストを含む絶縁性基板を窒素雰囲気下で焼成する焼成工程を含む。本発明の製造方法では、このような工程を経て、前記孔部に充填された導電ビア部を有するビア充填基板が得られる。
充填工程において、充填用導電ペーストは、無機成分Aおよび第1の有機ビヒクルを含む。
無機成分Aは、焼成温度を超える融点を有する高融点無機粒子である。前記高融点無機粒子は、熱膨張係数の小さい低熱膨張高融点無機粒子を含む。本発明では、前述のように、低膨張高融点無機粒子を含むことにより、導電ビア部と孔部壁面との気密性および密着性も向上できる。
低膨張高融点無機粒子は、導電ビア部の熱膨張率を絶縁性基板と同程度の熱膨張率に調整するために配合され、具体的には、前記式(1)を充足するための熱膨張係数を有する低膨張高融点無機粒子が好ましい。
前記高融点無機粒子は、低膨張高融点無機粒子(特に、低膨張高融点金属粒子)に加えて、熱膨張係数の大きい高膨張高融点無機粒子をさらに含んでいてもよい。
無機成分Aの熱膨張係数は、前記式(1)を充足すればよく、特に限定されないが、20ppm/K以下であってもよく、例えば1~20ppm/K、好ましくは2~15ppm/K、さらに好ましくは3~13ppm/K、最も好ましくは4~10ppm/Kである。
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、前記無機成分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、無機成分Aおよび第1の有機ビヒクルに加えて、後述する活性金属成分を保護し、窒素、酸素、炭素などと活性金属との高温下で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。
前記充填用導電ペーストは、無機成分Aおよび第1の有機ビヒクルに加えて、無機成分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。
前記充填用導電ペーストは、無機成分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)、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、充填用導電性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、充填用導電ペーストとして、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、導電ペースト中の無機成分Aに作用して、導電ビア部と孔部壁面との気密性および密着性も向上できる。
前記充填工程で孔部に充填用導電ペースト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、孔部に充填された充填用導電ペースト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、充填用導電ペーストの表面を平滑にすると、充填用導電ペーストを均一に積層し易く、緻密性を向上できる。
積層工程において、積層用導電ペーストは、金属成分Bおよび第2の有機ビヒクルを含む。
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(前記無機成分Aよりも低い融点)を有していれば、特に限定されない。そのため、焼成温度に応じて、前記充填工程において、無機成分Aの項で例示された高融点金属粒子(特に、高膨張高融点金属粒子)を難溶融金属粒子として用いてもよい。
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、積層用導電性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充填用導電ペースト(一方の面における第1の充填用導電ペースト)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充填用導電ペースト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、緻密性を向上できる点から、前記孔部の開口部の面積(充填用導電ペースト表面の面積)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)の面積割合で積層用導電ペースト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積層用導電ペースト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)の径を有する積層用導電ペーストを積層してもよい。
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、無機成分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800~1500℃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時間、およびピーク保持時間以降の室温までの降温時間は、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、本発明におけるビア充填基板の製造方法の一例を示す概略工程図である。
本発明のビア充填基板は、前記製造方法によって得られ、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、詳しくは、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。
(無機成分A)
W粒子:中心粒径5μmのタングステン粒子、融点3683℃
Mo粒子:中心粒径3μmのモリブデン粒子、融点2620℃
Cu粒子1:中心粒径6.5μmの銅粒子、融点1085℃
Ag粒子1:中心粒径2.5μmの銀粒子、融点962℃
シリカ粒子:中心粒径5μmのシリカ粒子、融点1710℃。
AgCu粒子:中心粒径5μmの72Ag-28Cu合金粒子、融点780℃
Cu粒子2:中心粒径0.5μmの銅粒子、融点1085℃
Ag粒子2:中心粒径0.5μmの銀粒子、融点962℃。
Sn粒子:中心粒径8μmのスズ粒子、融点232℃。
水素化チタン(TiH2)粒子:中心粒径6μm
(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1~3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、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。
a:空隙率(ボイド率)5%以下(合格)
b:空隙率(ボイド率)5%超、10%以下(合格)
c: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。
a:隙間が存在しない(合格)
b:局部的に0.5μm以下の隙間が存在する(合格)
c:0.5μmを超える隙間が存在する(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、走査型電子顕微鏡を用いて1000倍の倍率で観察し、導電ビア部付近における絶縁性基板のクラックの状態を確認した。
a:充填前の絶縁性基板と変化はない(合格)
b:局部的にクラックが見られるが、クラックが発生した領域の厚み方向の長さの総和が基板の厚みに対して30%以下である(合格)
c:クラックが発生した領域の厚み方向の長さの総和が、基板の厚みに対して30%を超える(不合格)。
以上の空隙率、密着性、耐クラック性の評価を初期評価として、各評価においてcの項目が1つもないビア充填基板を合格と判定した。
初期評価で合格となったビア充填基板に対して、熱サイクル試験を行った。低温域(-50℃)と高温域(150℃)のそれぞれに30分間保持して加熱冷却する操作を1サイクルとして、1000サイクルまで繰り返した。1000サイクル後のビア充填基板の密着性、および耐クラック性について、上記の初期評価と同じ方法で判定した。
耐久信頼性評価における密着性、耐クラック性の結果から、以下の基準で総合的な判定を行い、ランク付けを行った。
B:密着性、耐クラック性がaかb(合格)
C:初期評価が不合格、または耐久信頼性評価で密着性、耐クラック性のいずれかがc(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厚みのアルミナ基板(京セラ(株)「A476」)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厚みのアルミナ基板に、表1に示す導電ペースト1-1(W粒子およびCu粒子1からなる無機成分Aを含む)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に由来する孔部上の基板表面に突起または突出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2-1の代わりに導電ペースト2-2(導電ペースト2に含まれる金属成分BがCu粒子とAg粒子との混合粉)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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、5.0ppm/Kであった。実施例1と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
絶縁性基板として窒化アルミニウム基板((株)MARUWA製「170W」)を用いたこと以外は、実施例2と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、窒化アルミニウム基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、7.6ppm/Kであった。実施例2と同様に、初期評価での空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性はいずれも良好な結果(全てa判定)が得られた。実施例2よりも絶縁性基板と導電ビア部の熱膨張係数の差が大きく、収縮の影響で耐久信頼性評価では密着性が低下したが(b判定)、耐クラック性は良好な結果(a判定)が得られ、総合判定では実用レベル(Bランク)であった。
導電ペースト1-1の代わりに導電ペースト1-2(導電ペースト1に含まれる無機成分AがW粒子およびAg粒子1)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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、5.8ppm/Kであった。実施例1と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-1の代わりに導電ペースト1-3(導電ペースト1に含まれる無機成分AがMo粒子およびCu粒子1)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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、5.6ppm/Kであった。実施例1と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-1の代わりに導電ペースト1-4(導電ペースト1-1に対して活性金属粒子と易溶融金属粒子とを追加)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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、6.1ppm/Kであった。実施例1と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-1の代わりに導電ペースト1-5(導電ペースト1に含まれる無機成分AがW粒子)を用い、導電ペースト2-1の代わりに導電ペースト2-3(導電ペースト2に含まれる金属成分BがCu粒子2)を用い、焼成温度を1200℃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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、2.1ppm/Kであった。実施例1と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
絶縁性基板として窒化アルミニウム基板((株)MARUWA製「170W」)を用いたこと以外は、実施例7と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、窒化アルミニウム基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、4.7ppm/Kであった。実施例1と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-1の代わりに導電ペースト1-8(導電ペースト1に含まれる無機成分の熱膨張係数が11.7ppm/K)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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、7.6ppm/Kであった。実施例1と同様に、初期評価での空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性はいずれも良好な結果(全てa判定)が得られた。実施例1よりも絶縁性基板と導電ビア部の熱膨張係数の差が大きく、収縮の影響で耐久信頼性評価では密着性が低下したが(b判定)、耐クラック性は良好な結果(a判定)が得られ、総合判定では実用レベル(Bランク)であった。
導電ペースト1-4の代わりに導電ペースト1-9(導電ペースト1-4に対してシリカ粒子を追加)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、3.9ppm/Kであった。実施例6と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
絶縁性基板として窒化アルミニウム基板((株)MARUWA製「170W」)を用いたこと以外は、実施例10と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、窒化アルミニウム基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、6.5ppm/Kであった。実施例10と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-4の代わりに導電ペースト1-10(導電ペースト1に含まれる無機成分中の活性金属成分の割合を0.2体積%に変更)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、6.2ppm/Kであった。実施例6と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-4の代わりに導電ペースト1-11(導電ペースト1に含まれる無機成分中の活性金属成分の割合を20.0体積%に変更)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、6.1ppm/Kであった。実施例6と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-4の代わりに導電ペースト1-12(導電ペースト1に含まれる無機成分中の活性金属成分の割合を23.0体積%に変更)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、6.0ppm/Kであった。初期評価では、密着性、耐クラック性は良好な結果(a判定)が得られたが、空隙率が大きくなった(b判定)。さらに、耐久信頼性評価でも耐クラック性は良好な結果(a判定)が得られたが、密着性が低下し(b判定)、総合判定では実用レベル(Bランク)であった。導電ペースト1に含む活性金属成分の割合が多すぎると、焼結性が低下して、空隙率が大きくなったと思われる。
導電ペースト1-4の代わりに導電ペースト1-13(導電ペースト1に含まれる無機成分中の金属成分Cの割合を2.0体積%に変更)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、5.8ppm/Kであった。実施例6と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-14(導電ペースト1に含まれる無機成分中の金属成分Cの割合を18.0体積%に変更)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、7.0ppm/Kであった。実施例6と同様に、空隙率(ボイド率)、密着性、耐クラック性、耐久信頼性評価において、いずれも良好な結果(全てa判定)が得られた(Aランク)。
導電ペースト1-15(導電ペースト1に含まれる無機成分中の金属成分Cの割合を20.0体積%に変更)を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、7.2ppm/Kであった。初期評価では、密着性、耐クラック性は良好な結果(a判定)が得られたが、空隙率が大きくなった(b判定)。さらに、耐久信頼性評価でも耐クラック性は良好な結果(a判定)が得られたが、密着性が低下し(b判定)、総合判定では実用レベル(Bランク)であった。導電ペースト1に含む金属成分Cの割合が多すぎると、焼成時に溶融する金属成分Cによる導電ペースト2の流れ込みの封鎖が影響して、空隙率が大きくなったと思われる。
導電ペースト1-1の代わりに導電ペースト1-6(導電ペースト1に含まれる無機成分AがCu粒子)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。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、10.5ppm/Kであった。実施例1~17とは異なり、低熱膨張高融点金属粒子を含まないため、絶縁性基板と導電ビア部との熱膨張係数の差が大きく、収縮の影響で密着性、耐クラック性が低下し(b判定)、耐久信頼性評価でも不合格(c判定)となった(Cランク)。
導電ペースト1-6の代わりに導電ペースト1-7(導電ペースト1-6に対して活性金属粒子と易溶融金属粒子とを追加)を用いたこと以外は、比較例1と同様の方法でビア充填基板を作製した。このとき、アルミナ基板と導電ビア部の熱膨張係数の差は、10.5ppm/Kであった。比較例1に対して、初期評価で密着性は向上したものの、耐クラック性は向上せず、耐久信頼性評価でも不合格(c判定)となった(Cランク)。
実施例1において、アルミナ基板の貫通孔を充填した導電ペースト1-1を900℃で焼成した後、充填部の上部表面に導電ペースト2-1を印刷して積層した状態で、再度900℃で焼成を行う方法(2段階の焼成)で、ビア充填基板を作製した。具体的には以下の方法でビア充填基板を作製した。
実施例1と比較例3との対比と同様に、実施例2および4~6に対して上記の2段階の焼成を行う方法でビア充填基板を作製した例を、それぞれ比較例4~7とした。比較例3だけでなく、比較例4~7においても、初期評価で空隙率(ボイド率)や密着性が不合格(c判定)となった(Cランク)。
1a…孔部
3…充填用導電ペースト
4…積層用導電ペースト
5…導電ビア部
Claims (6)
- 孔部を有する絶縁性基板の前記孔部に、無機成分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充填する充填工程、前記充填工程で前記孔部に充填された前記充填用導電ペーストの上に、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を積層する積層工程、前記積層工程で得られた両導電ペーストを含む絶縁性基板を窒素雰囲気下で焼成する焼成工程を含むビア充填基板の製造方法であって、
前記無機成分Aが、焼成温度を超える融点を有する高融点無機粒子であり、
前記高融点無機粒子が、熱膨張係数の小さい低熱膨張高融点無機粒子を含み、かつ
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る製造方法。 - 前記無機成分Aの熱膨張係数および導電ビア部中の体積比率を、それぞれKaおよびVa、前記金属成分Bの熱膨張係数をKb、絶縁性基板の熱膨張係数をKxとしたとき、下記式(1)を充足する請求項1記載の製造方法。
[Ka×Va+Kb×(1-Va)]-Kx≦7(ppm/K) (1) - 前記低熱膨張高融点無機粒子が、W粒子および/またはMo粒子である請求項1または2記載の製造方法。
- 前記無機成分Aが、Cu、Ag、Ni、Au、PtおよびPdからなる群より選択された少なくとも1種の高融点金属またはこの高融点金属を含む合金で形成された高融点金属粒子をさらに含む請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記充填用導電ペーストおよび前記積層用導電ペースト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、かつ前記充填用導電ペーストおよび前記積層用導電ペースト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を含む請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の製造方法でビア充填基板を製造するための導電ペーストのキットであって、焼成温度を超える融点を有する高融点無機粒子であり、かつ前記高融点無機粒子が、熱膨張係数の小さい低熱膨張高融点無機粒子を含む無機成分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と、焼成温度よりも低い融点を有する難溶融金属粒子である金属成分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との組み合わせであるキット。
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