JPH01101694A - 無機質配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は無機質配線板の製造方法に関する。さらに詳し
くは、超電導回路を有する無機質配線板の製造方法に関
する。

［従来の技術］ 配線板は搭載される部品の相互接続回路としての機能を
有するもので、広く電気・電子機器の分野で用いられて
おり、その中でも無機質配線板はモジュール基板として
　ＬＳＩ、　ＩＣなどのチップを直接搭載した機能部品
の形で使用されている。

無機質配線板は通常、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、
酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、酸化ホウ素など
の無機粉体を焼結してえられる無機質基板上に、導体、
誘導体、抵抗体を印刷・焼成することによりえられる（
特開昭５７−３０８３５号）。

導体は、通常、金、銀・パラジウム、銀、銅などの金属
粉を有機バインダーに混合したものを印刷し、６００〜
１０００℃で焼成することにより形成される。

［発明が解決しようとする問題点］ このようにして形成される導体は、低抵抗ではあるが抵
抗値を有し、とくに高速伝送、高周波伝送時に損失が発
生するため、より低抵抗の導体材料が求められている。

本発明はかかる実情に鑑みなされたものである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、三層ペロブスカイト型セラミックス超電導体
粉末を有機エマルジョン中に分散してなる電着液中に、
所定のパターンの導体を形成した無機絶縁基板を浸漬し
、該導体に直流電圧を印加して電気泳動法により所定の
パターン上に電着析出層を形成させ、ついで焼成するこ
とを特徴とする超電導回路を有する無機質配線板の製造
方法に関する。

［実施例］ 本発明に用いる三層ペロブスカイト型セラミックス超電
導体粉末は、一般式（１） ％式％（） （式中、ＡはＣａ、　Ｓｒ、　Ｂａなどのｌ［ａ族元素
の１種以上、ＲはＹ、しａなどの希土類元素の１種以上
、Ｘは０、Ｆの１種以上、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ１〜３
．２〜４．６〜７である）で表わされる実験式を有し、
三層ペロブスカイト型構造を有する粉末であり、この粉
末の段階では必ずしも超電導特性を示さなくてもよいが
、超電導回路を有する無機質配線板として無機絶縁基板
上に回路として形成されたばあいには超電導特性を示す
粉末である。

前記三層ペロブスカイト型セラミックス超電導体粉末の
好ましい具体例としては、たとえばＢａ　ＹＣｕ　Ｏ１
Ｂａ　ＹＣｕ３０６．２８．２　　３　　６．８４　　
２ Ｂａ１．５　Ｌａ１．ｓ　Ｃｕ　０６．７４−Ｂａ　　
　Ｌａ　　　Ｃｕ　　０ ０．５　０．５　３　　６．８５などの実験式を有する
三層ペロブスカイト型セラミックス超電導体で、緻密な
焼結体がえられやすい平均粒径０，０２〜１０ρ程度の
粉末があげられる。

前記超電導体末は、たとえばっぎの方法によりえられる
。

（ω所定の混合比でＡ、Ｒ，ＱＬ、好ましくはＢａ、　
　Ｙ、Ｑの化合物を同相混合し、５００〜１０００℃、
酸素の存在下で焼成したのち粉枠する方法。

このばあいの所定の混合比は、たとえばＢａ＝Ｙ＝Ｃｕ
系のばあい、各元素の原子比がＢａ／Ｙ／ＣＤ−２／１
／３になるように混合すればよく、使用する化合物とし
てはＡ、　　Ｒ％偽の酸化物、フッ化物などがあげられ
る。

（ｂ）　Ａ％　Ｒ１負、好ましくはＢａ、　　Ｙ、へそ
れぞれの化合物の水溶液を所定の混合比になるように混
合したのち、中和剤を投入して共沈させ、ついで５００
〜１０００℃、酸素の存在下で焼成し粉枠する方法。

このばあいの各元素の混合比は、共沈した時点で同相混
合のばあいと同様の混合比になることが好ましく、使用
する化合物としては、たとえばＡ。

Ｒ，Ｃｕの硝酸塩、塩化物、アルコキシドなど、また中
和剤としては、たとえばＮＨ４ＯＨ、Ｎａ２ＣＯｓなど
があげられる。

本発明に用いる有機エマルジョンは前記超電導体粉末が
分散せしめられた電着液の基体となるものであり、有機
高分子が溶媒中に分散・乳化されたものである。

前記有機高分子の好ましい具体例としては、たとえばポ
リウレタン、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリメタクリル酸エステルなどがあげられ、これ
らは、電気泳動法により前記超電導体粉末を含む所望の
電着析出層が形成されやすい、焼成によってバインダー
として作用する有機高分子が分解・散逸しやすいため形
成される超電導体層中に残渣が残らず、良好な超電導特
性を有する超電導体層がえられやすいなどの点から好適
に用いられる。

また、前記溶媒としては、前記超電導体粉末および有機
高分子を均質に分散させ、電着後は除去されやすいもの
が好ましく、そのような溶媒の具体例としては、たとえ
ばアセトン、ジオキサン、メチルエチルケトン、クレゾ
ール、トルエン、ヘキサンなどの有機溶媒があげられる
。

なお、前記超電導体粉末は一般に水により分解を受けや
すいので、該溶媒は水を含まない系であるのが好ましい
。

このような有機エマルジョンの具体例としては、前記有
機溶媒中にポリウレタン・ポリアセタール、ポリテトラ
フルオロエチレンなどの有機高分子を分散・乳化したも
のがあげられるが、このときのエマルジョン粒子の平均
粒径は安定な電着被膜をうるという観点から０．０１〜
１０−の範囲であることが望ましい。また、溶媒と有機
高分子との配合割合は重量比で１／１〜１００／　１で
あるのが電着効率の点から好ましく、さらには２／１〜
２０／１であるのが好ましい。

本発明に用いる電着液は、前記超電導体粉末を前記有機
エマルジョン中に分散させることによってえられる。こ
のばあいの配合割合は超電導体粉末と有機高分子との配
合割合として重量比で６０／４０〜９５１５が好ましく
　、８０／２０〜９０／１０がさらに好ましい。前記配
合割合が６０／　４０未満゛になると焼成後の超電導体
粉末被膜の均質性が確保できず、９５１５をこえると被
膜形成性がわるくなる傾向が生ずる。

本発明に用いる所定のパターンの導体を形成した無機絶
縁基板とは、無機絶縁基板に、たとえば金、銀・パラジ
ウム、銀、銅などの導体材料で配線パターンを形成した
ものであり、該無機絶縁基板の材料・構造などにはとく
に制約はなく、パターン状に導体を形成した通常の無機
絶縁基板であれば使用しうる。

本発明においては、第１図に示すように、前記電着液に
所定のパターン（６）を導体で形成した無機絶縁基板（
４）が浸漬せしめられ、該導体が陽極になるように直流
電圧を印加して電気泳動法により所定のパターン上に電
着析出層が形成される。

直流電圧の印加は通常１〜１００Ｖで１秒〜１０分程度
保持するのが所定の膜厚を所定時間でうるなどの点から
好ましく、このような条件で電着を行なうことにより膜
厚１〜５０虜程度で均質な構造を有する電着析出層が形
成される。

なお、第１図中の（１）は超電導体粉末、（２は有機エ
マルジョン粒子、（３）は溶媒、（９は電着槽を表わす
。

電着層の膜厚としては焼成後に良好な超電導回路をうる
などの点から、１〜５０−であるのが好ましく、３〜３
０摩であるのがさらに好ましい。

えられた電着層が形成された無機絶縁基板は５０〜１５
０℃に加熱して溶媒が除去されたのち、さらに高温で加
熱焼成して超電導回路を有する無機質配線板が製造され
る。

前記焼成温度は５００〜１０００℃、さらには５５０〜
９００℃が望ましく、焼成回数は２〜５回が望ましい。

前記電着層が形成された無機絶縁基板は不活性ガスまた
は所定の酸素濃度にコントロールされた雰囲気の焼成炉
内で焼成されるが、レーザなどによる焼成も可能である
。この焼成の過程で前記基板上に形成された電着層中の
有機成分は分解・散逸し、焼成した電着層内に残らない
。

このようにしてえられた超電導回路を有する無機質配線
板は、液体チッ素温度またはそれ以上の温度で導体抵抗
がゼロとなり、高速演算処理デバイスなどに有用な配線
板を与える。

以下、本発明の方法を実施例に基づいて説明する。

実施例１ 芳香族ジイソシアネートとポリエーテルポリオールから
なるポリウレタン１５５Ｆをジオキサン１３５９に溶解
し、７５０ｇのトルエン中に攪拌しつつ投入して分散さ
せて、ポリウレタンのジオキサン−トルエン分散液（平
均粒径的ｏ、ｏｓ、ｔ）を製造した。

′えられた分散液に三層ペロブスカイト型セラミックス
超電導体粉末としてＢａ／Ｙ／Ｃｕ１０が原子比で２／
１／３／　６．８４で、平均粒径が３項であるＢａ−Ｙ
−Ｃｕ−０基材料８５ｇを加え、室温で安定な共分散電
着液を調製した。

この電着液に銀・パラジウム製の配線パターンを有する
無機絶縁基板を浸漬し、直流電圧１０Ｖを１０秒間印加
し、配線パターン上に厚さ１０摩の電着析出層を形成し
た。この基板を１００℃で３０分間加熱して溶媒を除去
したのち、チッ素雰囲気中、５５０℃で焼成し、配線パ
ターン上に厚さ７虜の緻密な構造の超電導体層を形成し
た。

形成された超電導体層についてのオージェ分光分析によ
って、Ｃ，Ｎ、Ｈなどの元素が存在しないことが確認さ
れた。

この超電導回路は８５°にで超伝導を示すことが確認さ
れた。

実施例２ ポリメタクリル酸メチル１０ｇをトルエン５０ｇに溶解
し、５０９のアセトン中に攪拌しつつ投入して分散させ
て、ポリメタクリル酸メチルのトルエン−アセトン分散
液を製造した。

えられた分散液に、三層ペロブスカイト型セラミックス
超電導体粉末としてＢａ／Ｙ／Ｃｕ１０／Ｆが原子比で
２／１／３／　６，５／　０．３５で、平均粒径が２逆
であるＢａ−Ｙ−Ｃｕ−０−Ｆ糸材料９０ｇを加え共分
散電着液を調製した この電着液に銀製の配線パターンを有する無機絶縁基板
を浸漬し、直流電圧２０Ｖを１０秒間印加し、配線パタ
ーン上に厚さ２０ρの電着析出層を形成した。この基板
を１００℃で３０分間加熱して溶媒を除去したのち、チ
ッ素雰囲気中、５５０℃で焼成し、配線パターン上に厚
さ１５虜の緻密な構造の超電導体層を形成した。

形成された超電導体層についてのオージェ分光分析によ
って、Ｃ，Ｎ％Ｈなどの元素が存在しないことが確認さ
れた。

この超伝導体層は９０°にで超電導を示した。

実施例３ ポリアセタール（デルリン：デュポン社商品名）５ｇを
トクレゾール１００ｇに溶解し、３００ｇのアセトン中
に攪拌しつつ投入し、分散させて、ポリアセタールのク
レゾール−アセトン分散液を製造した。

えられた分散液に三層ペロブスカイト型セラミックス超
電導体粉末としてＳｒ／Ｙ　／Ｃｕ１０が原子比で２／
１／３／　６．４５で、平均粒径が５虜である５ｒ−Ｙ
−Ｃｕ−０糸材料９５ｇを加え、共分散電着液をｉｌ製
した。

この２着液に銅製の配線パターンを有する無機絶縁基板
を浸漬し、直流電圧５０Ｖを３秒間印加し、配線パター
ン上に厚さ２５遇の電着析出層を形成した。この基板を
１００℃で３０分間加熱して溶媒を除去したのち、チッ
素雰囲気中、５５０℃で焼成し、配線パターン上に厚さ
２０ＪＡの緻密な構造の超電導体層を形成した。

形成された超電導体層についてのオージェ分光分析によ
って、Ｃ，Ｎ、Ｈなどの元素が存在しないことが確認さ
れた。

この超伝導体層は８５°にで超電導を示すことが確認さ
れた。

実施例４ 実施例２と同様にして製造したポリメタクリル酸メチル
のトルエン−アセトン分散液を用いた。

１５ｇのポリメタクリル酸メチルを含む分散液に、三層
ペロブスカイト型セラミックス超電導体粉末としてＢａ
／Ｙ　／ＣＤ１０が原子比で２／１／３／６．７４あり
、平均粒径が３虜であるＢａ−Ｙ−Ｃｕ−０系材料８５
９を加え、室温で安定な共分散電着液を調製した。

この電着液に銀・パラジウム類の配線パターンを有する
無機絶縁基板を浸漬し、直流電流１０Ｖを５秒間印加し
、配線パターン上に厚さ３０虜のＭ着析出層を形成した
。この基板を１１０℃で３０分間加熱して溶媒を除去し
たのち、チッ素雰囲気中６００℃で焼成し、配線パター
ン上に厚さ２０屡の緻密な構造の超電導体層を形成した
。

形成された超電導体層についての分光分析によって、Ｃ
，Ｎ、Ｈなどの元素が存在しないことが確認された。

この超伝導体層は９０°にで超電導を示すことが確認さ
れた。

［発明の効果］ 本発明の方法によれば電着法により超電導体回路を有す
る無機質絶縁基板を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により所定のパターンの導体を形
成した無機絶縁基板上に電着析出層を形成する方法に関
する説明図である。 （図面の主要符号） （１）：超電導体粉末 （２）　：有機エマルジョン粒子 （３）：溶　媒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）三層ペロブスカイト型セラミックス超電導体粉末
   を有機エマルジョン中に分散してなる電着液中に、所定
   のパターンの導体を形成した無機絶縁基板を浸漬し、該
   導体に直流電圧を印加して電気泳動法により所定のパタ
   ーン上に電着析出層を形成させ、ついで焼成することを
   特徴とする超電導回路を有する無機質配線板の製造方法
   。
2. （２）有機エマルジョン粒子が、ポリウレタン、ポリテ
   トラフルオロエチレン、ポリアセタール、ポリメタクリ
   ル酸エステルからの粒子である特許請求の範囲第（１）
   項記載の方法。
3. （３）有機エマルジョンの媒体として有機溶媒を用いる
   特許請求の範囲第（１）項記載の方法。