JPH01107591A

JPH01107591A - 電気回路基板

Info

Publication number: JPH01107591A
Application number: JP26479987A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Naito; 内藤　和正; Hiroshi Hattori; 宏服部; Junzo Fukuda; 福田　順三; Masaaki Kawaguchi; 河口　公明; Kuniharu Noda; 野田　邦治
Original assignee: TANAKA MASSEY KK; Narumi China Corp
Current assignee: TANAKA MASSEY KK; Narumi China Corp
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-04-25
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2632325B2

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、導体組成物による印刷が行われかつ焼成され
た電気回路を形成するための回路基板に関する。

（従来技術とその問題点）従来の厚膜配線板においては、絶縁基板として９６％ア
ルミナ板が一般的に使用され、市販の導体ペーストの多
くは、該アルミナ基板への適用を前捷として金属粉、ガ
ラスフリットの質及び量を選択するようにしている。そ
して前記導体ペーストを焼成することにより導体組成膜
が形成される。

その際ガラスフリットを含有する無機結合剤が使用され
、該ガラスフリットの多くは前記導体組成膜中に残るが
、その一部は前記アルミナ基板中へ拡散し、前記導体組
成膜と前記アルミナ基板とが両者中に存在するガラスフ
リットにより良好な密着性を示すことになる。

一方最近ガラス又は低温焼成セラミックで形成された基
体に多層配線用絶縁ペーストや導体ペーストを適用する
ケースが多くなっている。これらの基体として用いられ
るガラスは一般の仮ガラスであり、又前記低温焼成セラ
ミックは、アルミナ、ムライト、コージェライト、スピ
ネル、窒化アルミニウム、窒化珪素等から成る結晶性セ
ラミックに、フラックス成分としてＰｂＯ−５ｉＯｚ−
Ａ１ｚ０３−１ｚｏｚ系、Ｂｉ１２−Ｓｉ（ｈ系、Ｌｉ
０ｚ−Ａ１１０ｉ−Ｓｉ０２−Ｂ２０２系、ＭｇＯ−八
１２０３−ＳｉＯｚ−ＪＯｓ　　系、Ｃａ０−Ａｌｚ（
＋１−５ｔｏ２−ＪＯ３系等のガラスフリットを用いて
６００〜１２００℃で焼成することにより得るようにし
ている。

しかしこれらの場合に上記したガラスフリットを含有す
る無機結合剤を使用す名とハンダ濡れ性が著しく低下す
る。

（発明の目的）本発明は、最近その使用が増大しているガラス又は低温
焼成セラミック基体に使用してもハンダ濡れ性を低下さ
せることがなく、かつ導体組成物と基体間に十分な密着
性を与えることのできる導体組成物を被覆した電気回路
基板を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、銀粉と、ロジウム粉及び／又は有機ロジウム
化合物がビヒクル中に分散され、かつ無機結合剤として
ガラスフリットを実質的に含有しない導体組成物をガラ
ス又は低温焼成セラミック基体上に焼成し被覆したこと
を特徴とする回路基板であり、上記金属粉に加えて白金
粉を必須成分として含有するものであってもよい。

以下本発明の詳細な説明す′る。

本発明における導体組成物は、微細に分割された銀粉、
又は銀粉及び白金粉を必須成分とし、この他にロジウム
粉及び有機ロジウム化合物の両者又は一方を分散状態で
ビヒクル中に含有している。

その比率は、通常銀９９．０〜５０重量％、白金０〜４
０重量％、ロジウム０．１〜１０重量％である。使用す
る銀の平均粒径は０．５〜７μ、比表面積０．５〜３ｒ
ｒｒ／ｇ、白金の平均粒径は０．１〜１μ、比表面積１
０〜４０ｍ／ｇ、ロジウムの平均粒径は０．１〜１μ、
比表面積１０〜１２０ｒ＋？／ｇである。又使用できる
有機ロジウム化合物としては、環式テルペン含硫黄ロジ
ウム化合物等のいわゆるロジウムレジネートがある。

前記した金属性粉末及び無機結合剤の分散媒であるビヒ
クル、例えばターピネオールにエチルセルロース樹脂を
溶解させたビヒクルは、全体に対して約１０〜３０重量
％を使用する。

又本発明で使用するガラス又は低温焼成セラミック基体
は、ガラスを主成分とする任意の基体を意味し、従来の
アルミナ基板を含まない。

、前記金属性粉末及び必要ならば無機結合剤をビヒクル
中に分散させこれを前記ガラス又は低温焼成セラミック
基体上へ塗布し、次いで１０００℃を超えない温度、好
ましくは約７６０〜９３０℃、更に望ましくは約９００
℃前後で約５〜３０分焼成して導体組成物が被覆された
回路基板とする。

なお該焼成は複数回繰り返してもよい。

このように製造された本発明の回路基板は、十分満足で
きるハンダ濡れ性と、導体組成物と回路基板間の良好な
密着性を有している。ガラスフリ　□ットを実質的に含
有しないとは、導体の特性特にハンダ濡れ性を低下させ
ない範囲ならばガラスフリットを添加できるという意味
である。導体組成物中にガラスフリットを含有すると、
焼結にともないガラス又は低温焼成セラミック成分が導
体中へ拡散し、その結果導体表面においてガラスが過剰
となりハンダ濡れ性が著しく低下するのである。

そのため本発明においては、ガラスフリットの導体への
添加をできるだけ少なくつまり実質的に含有させないよ
うにし、かつ導体組成物中にロジウムを含有させること
により良好な基板への密着性とハンダ濡れ性を合わせ持
たせることを可能としているのである。

なお本発明の一態様において白金粉を含有させているの
は、銀粉単独よりも耐ハンダ性の面で良好となるからで
あり、白金粉もロジウム粉と同様に高価であるため、用
途に応じて耐ハンダ性を加味する必要がある場合に添加
するようにする。

以下実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、
該実施例は本発明を限定するものではない。

（実施例）エチルセルロース樹脂をターピネオールに溶解したビヒ
クル中に、微細に分割された金属粉を第１表に示す配合
比（実施例１〜８）で混合し、混線分散した導体組成物
を特開昭６０−２６０４６５号に開示した低温焼成セラ
ミック基板上に印刷し、コンベア炉中９００℃における
７分間の焼成を２回繰り返し、膜厚１０〜１４μの電気
回路を形成した。

該電気回路をロジンフラッフ１ス中に浸漬し、２２０℃
の２％銀入り鉛−錫共晶ハンダに５秒間浸漬し５×５鰭
バツドでのハンダ濡れ性を目視した。その後２×２龍バ
ツドにハンダ鏝で直径０．６ｍｍの錫めっきをハンダ付
けし、１５０℃のオーフ゛ン中に３００時間放置後ビー
ルテストにより密着強度を測定し第１表の結果を得た。

同様にロジウム粉を含まずそしてガラスフリットを含む
導体組成物（比較例１〜３）及びロジウム粉もガラスフ
リットも含まない導体組成物（比較例４．５）を使用し
て電気回路を形成し、ハンダ濡れ性及び密着強度を測定
した。その結果を第１表に示す。

第１表から明らかな通り、本実施例によるガラスフリッ
トを含まない導体組成物はハンダ濡れ性が良好であり、
更に１５０℃で３００時間オーブン中に放置した後の導
体組成物と基体間の密着強度も高かった。但し、ロジウ
ム粉の比率０．１％未満及び１０％以上では密着強度が
著しく劣り、ハンダ濡れ性についても０．１％未満では
不良であった・なおロジウムレジネートを含む導体組成物（実第　　　
１　　　表注）実施例７及び８はロジウムとしてロジウムレジネー
トを使用した。

圧倒７及び８）については、同量のロジウム粉を含む導
体組成物（実施例１及び３）と比較して密着強度が若干
低いものの十分な密着強度が確保された。

これらの結果に対する明確な理由付けは未だ行われてい
ないが、本実施例の導体組成物に含まれるロジウムが銀
粉又は銀及び白金粉との焼結を抑制して焼成後の導体組
成物は多孔質度の高い膜となる。この結果基体からのガ
ラスの拡散が見掛は上抑制されハンダ濡れ性を劣化させ
ずに十分な密着強度が確保されるものと考えられる。

比較例６及び７の導体組成物では、ロジウムが０．１％
未満であると、ロジウム添加の効果が少なく焼結が十分
抑制されずにハンダ濡れ性を著しく劣化させ、かつ十分
な密着強度を確保することができない。又ロジウムの添
加量が１０％を超えると焼結が抑制されすぎて焼結後の
導体組成物の膜質が脆くなり密着強度が弱くなるものと
考えられる。

一方比較例１〜５の導体組成物ではロジウムの添加がな
いため、ハンダ濡れ性が劣化し、密着強度も不十分とな
っている。

（発明の効果）本発明では、金属性粉末つまり銀粉とロジウム粉及び／
又は有機ロジウム化合物、あるいは銀粉及び白金粉とロ
ジウム粉及び／又は有機ロジウム化合物とから成る金属
性粉末をビヒクル中に分散して成る導体組成物をガラス
又は低温焼成セラミックから成る回路基板上に被覆する
にあたり前記導体組成物中に無機結合剤としてガラスを
実質的に含ませないようにしている。

スが焼成時に導体組成物中へ拡散して両者間に十分な密
着強度が確保され、しかも導体組成物がガラスを含まな
いため、回路基板のハンダ濡れ性が著しく改善される。

更に白金粉を含有することにより、耐ハンダ性を改善す
ることもできる。

従って本発明の回路基板は従来のガラス又は低温焼成セ
ラミック基体と比較して基体としての性能の目安となる
ハンダ濡れ性と密着強度が蟲かに改善された画期的な電
気回路基板である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）銀粉と、ロジウム粉及び／又は有機ロジウム化合
物がビヒクル中に分散され、かつ無機結合剤としてガラ
スフリットを実質的に含有しない導体組成物をガラス又
は低温焼成セラミック基体上に焼成し被覆したことを特
徴とする電気回路基板。
（２）焼成を１０００℃を超えない温度で行うようにし
た特許請求の範囲第１項に記載の電気回路基板。
（３）ロジウム粉を使用し、該ロジウム粉の全体に対す
る割合が０．１〜１０重量％である特許請求の範囲第１
項又は第２項に記載の電気回路基板。
（４）銀粉及び白金粉と、ロジウム粉及び／又は有機ロ
ジウム化合物がビヒクル中に分散され、かつ無機結合剤
としてガラスフリットを実質的に含有しない導体組成物
をガラス又は低温焼成セラミック基体上に焼成し被覆し
たことを特徴とする電気回路基板。
（５）焼成を１０００℃を超えない温度で行うようにし
た特許請求の範囲第３項に記載の電気回路基板。
（６）ロジウム粉を使用し、該ロジウム粉の全体に対す
る割合が０．１〜１０重量％である特許請求の範囲第４
項又は第５項に記載の電気回路基板。