JPH01173504A - セラミック多層回路基板 - 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】 イ１発明の目的 産　土の１ 本発明はセラミック多層回路基板、特に低温焼成可能な
セラミックの多層配線基板に関する。

１１乱１１ 従来、一般的にはＷ又はＭＯを導体とするアルミナ系の
高温焼成多層基板では、アルミナの誘電率高く、導通抵
抗も高いため、信号伝播遅延時間も長くなりコンピュタ
−等の高速化、高性能化の障害となっている。

このため、高温焼成多層基板に代わるものとして低融点
ガラスにアルミナを添加したセラミック、結晶化ガラス
セラミック等を基板材料として、Ａｇ、Ｃｕ、　Ａｇ−
Ｐｄ等の抵抗金属を導体とし、これ等を多層に積層した
低温焼成セラミック多層基板の開発が進められている。

■が　゛し　うと　る日 ８００〜１０００℃で焼成可能な低温焼成基板に、Ａｇ
−Ｐｄ系導体を表面用導体として同時焼成法により形成
させる場合、その導体の特性として重要な要因は■半田
に良く濡れる事■接着強度が強い事の２点である。しか
し、低温焼成基板上へ従来の混成集積回路（ＨＩＣ）用
Ａｇ、　Ｐｄペーストを用いたメタライズ法では、ペー
スト中の強度向上用として添加しているガラスフリット
成分が多く、半田に濡れない欠点が出る。又このフリッ
ト成分を除くと接着強度が劣化する０本発明者等は特願
昭６１−１３８７１５に示されるように、導体の周辺を
絶縁性セラミックで被覆する方法を提案している。しか
し導体のファインライン化、高密度化ができにくくなる
欠点を有していた。

口　　を　゛　るための 本発明は、８００〜１０００℃で焼成可能な低温焼成セ
ラミック多層回路基板において、グリーンシート上にＡ
ｇとＰｄの合計を１００重量部とし、Ａｇニア０〜９５
重量部、Ｐｄ：５〜３０重量部にＣｒ　Ｏ，０１〜８．
０重量部及びＴｉＯ２とＲｈをそれぞれ下記式の範囲内
のＸ、Ｙの各重１部 −０，５Ｘ＋１．０≧Ｙ　≧　−０，１Ｘ十０．０１．
　　Ｘ≧０　、　Ｙ　≧０（但し、ＸはＴｉＯ２重量部
、ＹはＲｈ重量部を表す）の各粉末と有機ビヒクル成分
よりなる導体ペーストを被覆し、焼成してなることを特
徴とするセラミック多層回路基板である。

具体的には酸化チタンならば０．１〜２．０重量部、ロ
ジウムならば０．Ｏ１〜１．０重量部を結んだ線内（第
１図の斜線部分）の重量部にＣｒを帆０１重量部以上８
重量部以下加えた粉末を有機ビヒクル中に分散混合させ
作成したペーストを被覆し、必要に応じて所定枚数積層
し同時焼成を行って作製されることを特徴としているセ
ラミック多層回路基板である。

本発明に用いる低温焼成セラミックとはＳｔＯ□−Ｂ２
０．系からＰｂＯ−３ｉＰｂＯ−３ｉ０２−ＡＩ２０系
ガラス、ＣａＯ−５ｉＯ□−Ａｌ２Ｏ，−８２０３系ガ
ラス等にＡｌ２Ｏ３，５ｉ０２等の膏剤成分を加えたガ
ラス−セラミック複合系やＭｇ０−Ａ１□０３−８ｉ０
２系結晶化ガラスなどである。

又、前記のセラミック粉末をグリーンシートとする方法
は、前記粉末と有機バインダーは、例えばボリビ４−ル
ブチラール、メタクリル酸エステル樹脂等と、可塑剤は
、例えばジブチルフタレート等と、又溶剤は、例えばエ
チルアルコール、プロピルアルコール、トルエン等とを
ボールミル内で混合しスラリーとしドクターブレード法
にてグリーンシートとする方法が利用できる。

又、ＡｇとＰｄの粒子径は共に平均粒子径０．０１〜１
０μｍ程度のものが利用できる。Ｔｉｅ、成分としては
平均粒子径０．１〜１０μｍ酸化チタン粉の外、焼成す
ることによってＴｉＯ□となるチタンレジネート、チタ
ンアルコキシド等の有機チタン化合物及び金属チタンで
もよい、ロジウム成分は、ロジウム粉の外、酸化ロジウ
ム、ロジウムレジネート等の有機ロジウム化合物等も使
用できる。クロム成分は同じく金属クロム粉、酸化クロ
ム粉、クロムレジネート等の有機クロム化合物が使用可
能である。

Ａｇは導通成分の主体をなすものであり、低導通抵抗を
有している。　ＰｄはＡｇのエレクトロマイグレーショ
ンを抑える目的に５重量部以上用いられる。

しかし導通抵抗が高い為３０重量部以下が好ましい添加
量範囲である。ＴｉＯ□及びＲｈは接着強度の改善に用
いられ、使用量が少ないとその効果が小さい。

一方その量が多い場合、半田濡れ性が劣化する。

その範囲は第１図斜線の範囲内である。　Ｃｒは半田濡
れ性の改良に用いられるがその効果が表れるのは０．０
１〜８重量部の範囲である。

導電ペーストは上記の粉末を有機ビヒクルと共に３本ロ
ールでよく混合して作製される。有機ビヒクルはエチル
セルローズやアクリル樹脂をテレピネオール、ブチルカ
ルピトールアセテート、ブチルカルピトール等の溶剤で
溶解させた溶液が用いられる。

こうして得られたペーストは、セラミックグリーンシー
ト上にスクリーン印刷され、必要により積層され次いで
８００〜１０００℃に焼成される。この場合必要に応じ
ＲｕＯ２ペースト等による抵抗回路やＢａＴ　Ｌ０３ペ
ースト等によるコンデンサー回路を同時に形成しても良
い。

良１」 低温焼成セラミック基板は第１表に示した組成のガラス
と平均粒径０．６μ重のアルミナ粉を混合した組成を用
いた。

セラミックグリーンシートは上記粉末と重量比でアクリ
ル樹脂１０％、トルエン３０ｘ、イソプロピ第１表　（
単位は重量％） ルアルコール１０％及びジブチルフタレート５％をボー
ルミルで混合しドクターブレード法にて膜厚０．４Ｈの
グリーンシートを作製した０次いで粒径０．１μｌのＡ
ｇ粉、０．８μ園のＰｄ粉、０．１μ■のＴ１０□粉、
０．０１μｎのＲｈ粉、２μｍのＣｒ粉を用いて第２表
に示した割合でエチルセルローズをテレピネオールに溶
解したビヒクル中に３本ロールにて混合しペースト化し
た０次いでグリーンシート上に導体ペーストをスクリー
ン印刷法で印刷し、さらにグリーンシート２枚を重ね合
わせ加熱圧着した後、９００℃で焼成した。

焼成した基板はロジン入りフラックス中に浸漬し、２３
０°Ｃで２％入り５ｎ−Ｐｂ共晶半田に浸漬し、半田濡
れ性を評価した。９０％以上半田で濡れている場合は優
とし、それ以下を劣とした。

接着強度は、２Ｈ口のパッド上に０．６ｍｍφのＳｎめ
っき軟銅線を半田付けし１５０℃の恒温槽中に第２表 （注）＄及び井について 実施例のテストＮＬ２．５はテープ２の組成で、その外
はテープ１の組成 実施例テストＮａ７のＲｈの０．１はＲｈレジネートを
使用しな。

４８時間放置後ビール法で測定した。その結果を第２表
に示す。

実施例１〜１３は優れた半田濡れ性で接着強度２．３ｋ
ｇ以上で強い値を示した。比較例１はＴｉＯ２やＲｈが
含有されていないため接着強度は弱く、又Ｃｒが含まれ
ていないため半田濡れ性が悪い、比較例２．３はＴｉＯ
２とＲｈが過剰に含有されている例で、共に半田濡れ性
が悪いことが示されている。比較例４はＣｒ成分が過剰
な場合で半田濡れ性が悪くなっている。

ハ０発明の効果 本発明によれば接着強度が強くかつ半田濡れ性に優れ、
さらに高密度ファインパターン化が可能な低温焼成セラ
ミック多層基板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＲｈとＴｉＯ□の特許請求の範囲を図
示したもので、斜線が該当する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ８００〜１０００℃で焼成可能な低温焼成セラミック多
   層回路基板において、グリーンシート上に、ＡｇとＰｄ
   の合計を１００重量部とし、Ａｇ７０〜９５重量部、Ｐ
   ｄ５〜３０重量部にＣｒ０．０１〜８．０重量部、及び
   ＴｉＯ＿２とＲｈがそれぞれ下記式の範囲内のＸ，Ｙの
   各重量部 −０．５Ｘ＋１．０≧Ｙ≧−０．１Ｘ＋０．０１、Ｘ≧
   ０、Ｙ≧０（但し、ＸはＴｉＯ＿２重量部、ＹはＲｈ重
   量部を表す）の各粉末と有機ビヒクル成分よりなる導体
   ペーストを被覆し焼成してなることを特徴とするセラミ
   ック多層回路基板。