JPH03269908A - 厚膜組成物及びそれを用いた厚膜ハイブリッドｉｃ - 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、厚膜ハイブリッドＩＣに用いる導体、抵抗体
および誘電体組成物並びにこれらを適用した厚膜ハイブ
リッドＩＣに関する。

［従来の技術］ 従来、厚膜ハイブリッドＩＣ用組成物として、高温焼成
型、即ちガラスを配合した導体、抵抗体または誘電体の
各ペーストは、いずれも前記ガラスとしては破砕された
粉末状のガラスが用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ このため導体においては、接着強度がばらつき信頼性の
低下、スクリーン印刷による微細（例えば５０μｍ幅）
導体配線の形成困難等の問題がある。抵抗体においては
、焼成後の抵抗値がばらつき易く、トリミング等による
抵抗値の調整もしにくい。特に、高抵抗領域での抵抗温
度係数（以下ＴＣＲと云う）が負側に大きくなり易い。

また、誘電体においては、ボイドが発生し易く緻密な膜
の形成が困難であるため、絶縁抵抗値や耐電圧に影響を
及ぼすなどそれぞれ問題がある。

従来の厚膜組成物は、導体材料やガラス成分については
、いろいろな検討がなされてきたが、ガラス粉自体の形
状等については配慮されておらず、前記のような問題が
あった。

本発明の目的は、これらの問題を改善した厚膜組成物お
よび該組成物を用いた厚膜ハイブリッドＩＣを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明者らは種々検討の結
果、厚膜組成物のバインダ等のガラス成分として１球形
状のガラス粉を用いることにより改善できることを見出
し本発明に到達した。本発明の要旨は下記のとおりであ
る。

（１）導体粉、抵抗体粉または誘電体粉のいずれか１種
とガラス粉を含み、塗布、焼成することによって任意の
形状の導体、抵抗体または誘電体を形成し得る厚膜組成
物において、前記ガラス粉が球形状ガラス粉であること
を特徴とする厚膜組成物。

（２）基板上に焼成された導体、抵抗体または誘電体の
少なくとも１つを有する厚膜ハイブリッドＩＣにおいて
、前記導体、抵抗体または誘電体は、球形状ガラス粉を
含む厚膜組成物が焼成されて成ることを特徴とする厚膜
ハイブリッドＩＣ０前記球形状ガラスとは、平均粒径０
．１〜２０μｍで、球面部分の面積が全表面積に対して
５０％以上有するものである。

なお、ガラス成分の全てが球形状であることが最も望ま
しいが、本発明の目的を損なわない範囲であれば一部破
砕状ガラスが混入または配合されていてもよい。

本発明の厚膜ハイブリッドＩＣ用組成物である導体ペー
ストおよび抵抗ペーストは、第１図（ａ）に示す工程で
作製される。また、誘電体ペーストは第１図（ｂ）に示
す工程で作製される。

導体ペーストは所定量の導電粉、ガラス粉、無機酸化物
粉および有機ビヒクルを混練して作製される。抵抗ペー
ストは、導電粉、ガラス粉、無機酸化物粉（ＴＣＲＩ！
！Ｉ用として添加する）および有機ビヒクルを混練し作
製される。誘電体ペーストは、ガラス粉、無機酸化物粉
（電気特性の改善および熱膨張係数の調整用として添加
する）および有機ビヒクルを混練し作製される。

破砕状ガラス粉の代りに球形状ガラス粉を用いることで
、導体、抵抗体および誘電体の各厚膜組成物の諸特性を
大巾に改善することができる。

前記本発明の厚膜組成物は、第２図に示すような工程に
よってハイブリッドＩＣに適用される。

アルミナ基板上に導体、クロスオーバ（誘電体）および
抵抗体をそれぞれの前記厚膜ペーストをスクリーン印刷
等によって任意のパターン状に塗布し、乾燥、焼成、ま
たはトリミング等を行って形成した基板に、半導体素子
等の各種電子部品を搭載することにより厚膜ハイブリッ
ドＩＣが得られる。

［作用］ 本発明の厚膜組成物は、用いた球形状ガラスが混線時に
均一分散し易いために該ペーストの流動性がよく、従っ
て印刷性、緻密性が優れ、膜厚および膜幅のばらつきが
少ない。そのために形成された導体、抵抗体および誘電
体の各特性も優れているものと考える。

［実施例］ 次に本発明を実施例により具体的に説明する。

〔実施例１〕 第１表に示す組成の導体ペーストを第１図（ａ）の工程
に従って作製した。

平均粒径３μｍの銅粉と、平均粒径３μｍのガラス粉に
、アクリル樹脂をブチルカルピトールアセテートに溶解
した有機ビヒクル加えて混練し導体ペーストとした。

次に上記導体ペーストをアルミナ基板上に１．５　ｍｍ
のパターンをスクリーン印刷により形成し、乾燥後、窒
素雰囲気中９００”Ｃで焼成した。

これら導体パターン５０個について、ビール接着強度を
測定した。その結果、第工表に示す。

球形状ガラスを用いた本発明のペーストは、破砕状ガラ
スを用いたものに比較して、接着強度が大きく、かつ、
そのばらつきも小さい。

第　　１ 表 〔実施例２〕 実施例１と同様に第１図（ａ）によって抵抗値の異なる
各種抵抗ペーストを作製した。

平均粒径１μｍのＬａＢ、粉と平均粒径３μｍのガラス
粉とに、有機ビヒクルを混練し、抵抗ペーストを作製し
た。

次にあらかじめ銅導体パターンが形成されたアルミナ基
板にｌｍｍＸ１ｍｍのパターンをスクリーン印刷し、乾
燥後、窒素雰囲気中９００℃で焼成した。これらの抵抗
体パターン５０個について。

表面粗さ、パターン幅、抵抗値およびＴＣＲを測定した
。その結果、抵抗体の表面粗さは、破砕状ガラスを用い
た場合約４μｍであるのに対し、球形状ガラスを用いた
場合約２μｍである。パターン幅については、約１にΩ
／口の抵抗値のもので。

破砕状ガラスを用いたものが１ｍｍ±５０μｍであるの
に対し、球形状ガラスを用いたものは１ｍｍ±２０μｍ
とそのパターン精度が優れている。

また、抵抗値のばらつきを第３図に、抵抗値に対するＴ
ＣＲの変化を第４図に示す。

第３，４図から明らかなように、球形状ガラスを用いた
ものが、破砕状ガラスを用いたものに比較して、抵抗値
のばらつきおよびＴＣＲの変化ともに優れていることが
分かる。

〔実施例３〕 第士図（ｂ）に示す工程に従って、各種組成の誘電体ペ
ーストを作製した。

平均粒径１μｍのアルミナ粉、シリカ粉および平均粒径
３μｍのガラス粉に有機ビヒクルを混練し、誘電体ペー
ストを作製した。

これを第５図に示すような下部銅導体２が形成されたア
ルミナ板上１にスクリーン印刷により誘電体３を形成す
る。該誘電体３は上記誘電体ペーストを印刷、乾燥する
工程を２回繰り返して形成後、上部銅導体４を導体ペー
ストを印刷および乾燥して形成し、窒素雰囲気中、９０
０℃で同時焼成した。これらの試料３０個について、絶
縁抵抗値および耐電圧を測定した。その結果、第２表に
示す。

球形状ガラスを用いた本発明の厚膜ペーストが、破砕状
ガラスを用いたものに比へて、ｆＭ！Ａ縁抵抗値および
耐電圧ともに優れている。

［発明の効果］ 本発明は、導体、抵抗体および誘電体用の厚膜組成物の
ガラス威令に球形状ガラスを用いたことにより、優れた
特性の導体、抵抗体および誘電体を形成することができ
る。また、該組成物を適用することにより高信頼性の厚
膜ハイブリッドＩＣを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の厚膜用組成物の製造工程を示
すフロー図、第２図はハイブリッドＩＣ基板の作製工程
を示すフロー図、第３図は抵抗体のガラスの配合比と面
積抵抗値の関係を示すグラフ、第４図は抵抗体の面積抵
抗値とＴＣＨの関係を示すグラフ、第５図は本発明の誘
電体組成物の評価用素子のパターン形状を示す図である
。 ３１．４１・・・球形状ガラス適用品、３２．４２・・
・破砕状ガラス適用品、ｌ・・・アルミナ板、２・・・
下部銅導体、３・・・誘電体、４・・・上部銅導体、５
・・・オーバーコート。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．導体粉、抵抗体粉または誘電体粉のいずれか１種と
   ガラス粉を含み、塗布，焼成することによって任意の形
   状の導体、抵抗体または誘電体を形成し得る厚膜組成物
   において、前記ガラス粉が球形状ガラス粉であることを
   特徴とする厚膜組成物。
2. ２．基板上に焼成された導体、抵抗体または誘電体の少
   なくとも１つを有する厚膜ハイブリッドＩＣにおいて、
   前記導体、抵抗体または誘電体は、球形状ガラス粉を含
   む厚膜組成物が焼成されて成ることを特徴とする厚膜ハ
   イブリッドＩＣ。