JPH02295006A - 導体ペースト及びセラミックス基板 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミックス基板用の導体ペースト等に関する
。

［従来の技術］ 従来実用化されているセラミックス基板用金導体ペース
トは予め焼成されたアルミナ等の基板を対象としている
ため、グリーンシ一ト上に印刷し、同時に焼成すると導
体にクラツク，剥離を発生したり、はなはだしい場合に
はセラミックス基板に変形，反りなどが発生するという
欠点がある。

更には、導体のセラミックス基板への接着性が低下する
という欠点を有している。

［発明の解決しようとする課題］ 本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものであり、従来知られていなかった導
体ペースト等を新規に提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり
、無機成分が重量％表示で実質的に金粉末　　　　　　
　　８８〜９９．９５鉛化合物粉末　　　　０．０５〜
５ ガラスフリット粉末　　０〜ｌＯ からなることを特徴とするセラミックス基板用導体ペー
ストを提供するものである。

本発明は、金導体ペーストに鉛化合物粉末を添加するこ
とによってセラミックス基板との接着性等を改善しよう
とするものである。以下本発明を詳細に説明する。尚％
は特に記載しない限り重量％とする。

本発明にかかる導体ペース１・の無機成分を以下に述べ
る。

金粉末　　　　　　　　８８〜９９．　９５％鉛化合物
粉末　　　　０．０５〜５　　％ガラスフリット　　　
　　０〜１０　　　％鉛化合物粉末は、ＰｂＴｉＯ３，
Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）０３ＰｂＮｂ２０６，ＰｂＴａ２０
６，ＰｂＺｒＯ３　　から選ばれた少なくとも１種であ
ることが好ましい。かかる成分について以下説明する。

本発明にかかる金粉末は導体を構成する成分であり、必
須の成分であって、本発明の導体ペースト中の金粉末の
割合が８８％より少ないとシート抵抗値が増大するため
好ましくなく、そして、金粉末の割合が９９．９５％よ
り多いと、相対的に鉛化合物粉末やガラスフリットの添
加量が少なくなり、以下に述べる欠点が生じるので好ま
しくない。

本発明にかかる鉛化合物粉末は、００５〜５％添加され
ることにより、導体のセラミックス基板への接着強度を
向上させ、かつ、導体のクラック，剥離等の欠陥を防止
する効果を有する。

上記鉛化合物粉末の添加量が、００５％未満ではその効
果は少なく、５％より多いと、導体にクラック，剥離が
発生したり、半田濡れ性が低下するので好ましくない。

望ましい範囲は、０．３〜２％である。特に望ましくは
、０５〜１％である。

ガラスフリッ１・は、必須の成分ではないが、導体の基
板への接着力を向上させる作用があるため、０〜１０％
添加することができる。

ｌＯ％より多いと、導体のシート抵抗が大きくなると共
に半田濡れ性が低下するので好ましくない。

本発明にかかる鉛化合物粉末は、導体とセラミックス基
板との接着力を向上させる効果を有？、鉛と他の金属と
の酸化化合物粉末であれば特には限定されないが、Ｐｂ
ＴｉＯ３，Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）０３ＰｂＮｂ２０６，Ｐ
ｂＴａ２０ａ　，ＰｂＺｒ０３の内から選ばれた少なく
とも１種であることが接着性がよいので好ましい。

本発明において多層のセラミックス基板は例えば次のよ
うにして製造される。アルミナ（　Ａｌ■０３）粉末，
ガラスフリット等のセラミックスの原料粉にブヂラール
樹脂，アクリル樹脂等の有機バインダー、フクル酸ジブ
チル，フタル酸ジオクチル，フタル酸ブチルーベンジル
等の可塑剤、トルエン，アルコール等の溶剤を添加し混
練してスラリーを作製する。そして、該スラリーをシー
ト状に成形し、いわゆるグリーンシ一トが作成される。

該グリーンシ一トにヴイアホール用等の穴を開け、表面
に本発明の導体ペーストを所定の回路に印刷する。

ヴイアホールには本発明の導体ペーストが満たされる。

次にこれらの印刷されたグリーンシ一トを所定の枚数重
ね合わせ、熱圧着により積層化し、１０００℃以下の温
度にて焼成して多層のセラミックス基板となる。このよ
うにして製造された多層のセラミックス基板は回路が絶
縁基板を介して多層に積層されたものとなる。

本発明の導体ペーストは、単層のセラミックス基板の表
面にも使用できる。

例えば、単層のグリーンシ一トの表面に印刷等の方法に
よって形成され、当該グリーンシ一トと同時に焼成でき
る。また焼成後の固化したアルミナやガラスセラミック
ス等の基板」二に印刷等の方法によって本発明の導体ペ
ーストを形成した後、焼成してもよい。

尚本発明の導体ペーストの無機成分の総量に対して、ガ
ラスフリットのガラス溶解時に清澄剤，溶融促進剤とし
て硝酸塩，亜ヒ酸，酸化アンヂモン，硫酸塩，フッ化物
，塩化物等を０〜５％添加してもよ《、また着色剤とし
て耐熱性無機顔料，金属酸化物等を０〜５％添加しても
よい。

？作用］ 本発明にかかる鉛化合物粉末の作用機構は必ずしも明確
ではないが、本発明にかかる鉛化合物が、焼成時にセラ
ミックス基板中に拡散し、本発明の導体ペーストを焼成
してなる導体と該セラミックス基板との界面に強固な反
応中間物を生成するため、該導体とセラミックス基板と
の接着強度が向上ずる効果を生ずるものと考えられる。

［実施例］ ｉ）．グリーンシ一ト アルミナ粉末６０％とＡ１２０ｓ−ＰｂＯ−ＳｘＯ■−
Ｂ２０．９−ＣａＯ系ガラスフリット４０％の混合物に
有機バインダー，可塑剤，溶剤等を添加し混練してスラ
リーを作成した。

次いでこのスラリーをシートに成形し、乾燥することに
よりグリーンシー１・を作成した。

１１）．導体ペースト 金粉末，鉛化合物粉末，ガラスフリット（　　Ａ１２０
３−ＰｂＯ−Ｓｉ０２−Ｂ２０３−ＣａＯ系）を［表−
１コ？示した割合で調合した。これに印刷性を｛−１与
するためにエチルセルロース樹脂，ブヂルカルビ｝・−
ルからなる有機ビヒクルを添加し、アルミナ磁製乳鉢中
で１時間混合した後、三本ロールにて、分散し、導体ペ
ーストを作製した。

鉛化合物粉末は予めＰｂＯ　，ＴｉＯ■．ＺｒＯ２Ｎｂ
２０ｓ　，Ｔａ２０５を用いて、目的とする化学量論組
成になるように調合し、アルミナ磁製乳鉢中で３０分間
混合し、１　　ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で成形した後、１
２００℃で１時間空気中で焼成した後、再びアルミナ磁
製乳鉢中で粉砕して使用した。

ｉｉｉ）．試料の作製 上記グリーンシ一ト上に［表−１］に示した組成の導体
ペーストをスクリーン印刷し、２０μｍ厚みのペースト
層を形成した。

次いでこれを乾燥後、空気雰囲気中で１００’Ｃ／ｈｒ
の速度で昇温し、９００℃で２０分間焼成しセラミック
ス基板上に導体層を形成した。

このセラミックス基板について、導体の半田濡れ性，導
体のセラミックス基板への接着強度を示すビール強度，
導体のシート抵抗，導体の剥離，クラック，変形の有無
について評価しＵ表−１］の下段に示した。

［表−］］より明らかな如く、本発明の導体ペーストは
、半田濡れ性，ビール強度に優れ、シート抵抗も低く、
導体のクラック，剥離，変形等の欠陥のない優れた導体
ペーストである。

なお、各特性の評価方法は次の通りである。

［特性評価法］ ｉ）．　　剥離，クラック，変形等の欠陥目視による外
観検査 ｉｉ）　．　　半田濡れ性 Ｓｎ　７０％，Ｐｂ　１８％，Ｉｎ　１２％半田．２１
０±５℃，５秒間ディップ後、半田の濡れた面積割合を
評価した。

ｉｉｉ）　．　ビール強度試験 ０．８Φすずメッキ軟銅線を金導体に半田付し、その銅
線を垂直折り曲げ後、 引っ張り試験により評価した。

ｉｖ）　． ■）． 高温放置後、ビール強度試験 ０，８Φすずメッキ銅線を導体に半田付後、１５０℃，
　１０００時間放置後、引っ張り試験により評価した。

シート抵抗 Ｙ．　Ｈ．　Ｐ製デジタルマルチメーターにより測定評
価した。

１の続き］ ［発明の効果］ 本発明の導体ペーストは、グリーンシ一ト上に印刷等の
方法で成形して、同時に焼成し、又は焼成後の固化した
セラミックス基板上に印刷等の方法で形成した後焼成し
た場合、剥離，クラック，変形等の欠陥のない導体を形
成出来るだけでなく、導体とセラミックス基板との接着
力が向上し、さらには、高温放置後においても接着力が
低下しにくいという信頼性に優れた効果を有し、セラミ
ックス基板用導体ペーストとして機能を発揮し、その工
業的価値は多大である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機成分が重量％表示で実質的に 金粉末８８〜９９．９５ 鉛化合物粉末０．０５〜５ ガラスフリット粉末０〜１０ からなることを特徴とするセラミックス基板用導体ペー
   スト。
2. （２）第１項記載の導体ペーストを使用して焼成された
   セラミックス基板。