JPH03227095A - セラミック多層配線基板 - 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１ 本発明は半導体集積回路素子を搭載する複合回路基板と
して利用し得る高密度な配線回路を有するセラミック多
層配線基板に関するものである。

［従来の技術〕 近年、各種の電子部品は半導体集積回路素子の利用で小
型化とともに高密度実装化が急速に進められ、電気配線
の微細化や多層化による高密度化及び電子回路における
各種受動部品のチップ化が進められ、更にそれら小型化
された受動部品を絶縁基体の両面に設けた配線導体層に
接続する両面実装化等が実用化されてきた。

しかし乍ら、半導体材料の著しい発達は電子部品のより
一層の小型化及び高密度実装化が要求されることとなり
、更に最近の高密度、低インピーダンス回路においては
、より小さなシート抵抗値が要求されることから、従来
の銀を主成分とする配線導体で高密度の回路設計をする
と、前記配線導体は銀の含有量が８５％以上のものに限
られ、しかも上記銀の含有量の多い配線導体で前記絶縁
基体上に微細な回路を設けると銀のマイグレーションを
生じ、高密度の回路設計には不適当であった。

そこで、銀に次いで電気抵抗が低く、かつ銀のようなマ
イグレーションが生じ難い銅を主成分とする配線導体を
高密度、低インピーダンス回路に適用することが提案さ
れている　（特開昭６３−１５０９８８号公報参照）。

［発明が解決しようとする課８１ しかし乍ら、前記銅を主成分とする配線導体を絶縁基体
のセラミックと同時に焼成するには、銅の酸化を防止す
るため非酸化性雰囲気中で焼成しなければならず、その
上、非酸化性ガス中の酸素含有濃度によって銅を主成分
とする配線導体層の特性値が変化し易く、なおかつ前記
非酸化性雰囲気中に微量の酸素を含有させるという極め
て複雑な雰囲気制御をしなければ、銅を主成分とするメ
タライズペースト中の有機バインダー成分を完全に除去
することが困難であるという課題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記欠点に鑑み開発されたもので、その目的は
銀のマイグレーションを防止し、かつ複雑な雰囲気制御
を必要とせずに配線導体をセラミックと同時に焼成して
配線導体層を内蔵させるとともに絶縁基体上に銅の配線
導体層を形成し、小型化された高密度、低インピーダン
ス回路に適した回路設計を可能としたセラミック多層配
線基板を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のセラミック多層配線基板は、銀を主成分とする
配線導体層を内蔵する絶縁基体上に、銅を主成分とする
配線導体層を設けたセラミック多層配線基板において前
記絶縁基体に内蔵した銀を主成分とする配線導体層と絶
縁基体上に設けた銅を主成分とする配線導体層をパラジ
ウムもしくはパラジウムを主成分とする導体で接続する
とともに、前記パラジウムを主成分とする導体がパラジ
ウム−銀またはパラジウム−銅がら成ることを特徴とす
るものである。

［作用１ 前述の様に、絶縁基体に内蔵した銀を主成分とする配線
導体層と絶縁基体上に設けた銅をパラジウムもしくはパ
ラジウムを主成分とする導体で接続することにより、前
記パラジウムが銀を主成分とする配線導体層中の銀及び
銅を主成分とする配線導体層中の銅と夫々全率固溶体を
生成し、しかもパラジウムが５０重量％以上では、前記
絶縁基体上に銅を主成分とする配線導体層を形成する時
の温度が加えられても銀と銅の低融点化合物の生成によ
る導通不良等を生じることな（、前記再配線導体層間を
確実に電気的に接続する 〔実施例１ 次に本発明のセラミック多層配線基板を実施例に基づき
詳細に説明する。

原料粉末の組成が重量比でアルミナ（＾１ｚＯ＋）が３
０重量％、シリカ（ＳｉＯ２）が２０重重量及び軟化点
が７５０°Ｃであるアルミノ硼珪酸鉛系ガラスが５０重
量％の各原料粉末を混合し、該混合粉末に適当な有機バ
インダー、分散剤、可塑剤及び溶媒を添加混合して泥漿
物を調製し、該泥漿物を例えば従来周知のドクターブレ
ード法等により厚さ約２００μｍのグリーンシートを成
形した。しかる後、前記グリーンシートに打ち抜き加工
等により、直径２゜０μｍの複数のスルーホールを有す
る約５０ｍｍ角の絶縁体シートを成形し、該スルーホー
ルには第１表に示す組成のパラジウム（Ｐｄ）もしくは
パラジウム−銀（Ｐｄ−Ａｇ）またはパラジウム（Ｐｄ
−Ｃｕ）より成る導体ペーストを充填した。

更に、前記パラジウム（Ｐｄ）もしくはパラジウムを主
成分とする導体ペーストを充填したスルーホールに一端
が接続する様に、銀（Ａｇ）が８５重量％、パラジウム
（Ｐｄ）が１５重量％から成るＡｇ−Ｐｄペーストを使
用して前記絶縁体シート上に線巾１５０μｍ、配線長３
０ｍｍの配線パターンを従来周知のスクリーン印刷法等
により形成し、それらを複数枚積層して加熱圧着した後
、得られた積層体を大気中２００乃至４００　’Ｃの温
度で脱バインダーし、続いておよそ９５０°Ｃの温度で
焼成して絶縁基体を得た。

かくして焼成一体化した絶縁基体上に銅を主成分とする
導体ペーストを使用して前記同様のスクリーン印刷法等
により前記スルーホールに接続するように配線パターン
を形成し、窒素ガス中で脱バインダーした後、およそ９
００　’Ｃの温度で焼成することにより、内部に銀を主
成分とした配線パタ−ンに夫々接続したパラジウムもし
くはパラジウムを主成分とするスルーホール導体を有す
る絶縁基体上にスルーホール導体を介して夫々導通した
複数の銅を主成分とする配線パターンを有する評価用の
セラミック多層配線基板を得た。

上記評価試料を使用して、−５５°Ｃの温度に３０分間
保持した後、１２５°Ｃの温度に３０分間保持すること
を１サイクルとする温度サイクル試験を１００サイクル
実施し、該温度サイクル試験の前後の前記セラミック多
層配線基板の表裏の銅を主成分とする配線パターン間の
導体抵抗値を計測した。

以上の結果を第１表に示す。

（以下余白） 尚、実施例ではパラジウムもしくはパラジウムを主成分
とする導体をスルーホール導体として詳述したが、前記
２種の配線導体層を接続する導体として、例えば絶縁基
体の外周に該導体を引き回して接続しても同様の効果が
得られることを確認している。

［発明の効果］ 本発明のセラミック多層配線基板は、絶縁基体に内蔵さ
れた銀を主成分とする配線導体層と絶縁基体上に設けた
銅を主成分とする配線導体層をパラジウムもしくはパラ
ジウムを主成分とする導体で接続したことから、複雑な
雰囲気制御を必要とせず、銀マイグレーションを皆無と
なして小型化された複合回路基板として好適な信頼性の
高い高密度、低インピーダンス回路の設計が可能となる
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銀を主成分とする配線導体層を内蔵する絶縁基体上
   に、銅を主成分とする配線導体層を設けたセラミック多
   層配線基板であって、前記絶縁基体に内蔵した銀を主成
   分とする配線導体層と絶縁基体上に設けた銅を主成分と
   する配線導体層とをパラジウムもしくはパラジウムを主
   成分とする導体で接続したことを特徴とするセラミック
   多層配線基板。 ２、前記パラジウムを主成分とする導体が、パラジウム
   −銀またはパラジウム−銅から成ることを特徴とする請
   求項１記載のセラミック多層配線基板。