JPH0329217A - 金属窒化物セラミックス回路基板の導電部形成方法 - Google Patents
金属窒化物セラミックス回路基板の導電部形成方法Info
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- JPH0329217A JPH0329217A JP16275289A JP16275289A JPH0329217A JP H0329217 A JPH0329217 A JP H0329217A JP 16275289 A JP16275289 A JP 16275289A JP 16275289 A JP16275289 A JP 16275289A JP H0329217 A JPH0329217 A JP H0329217A
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Landscapes
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は、金属窒化物セラミックス回路基板に配線およ
びバイヤ等の導電部を形或する方法に関し、 金属窒化物セラミックス回路基板に、剥離や断線を防止
した高い密着性で配線、バイヤ等の導電部を形戒する方
法を提供することを目的とし、金属窒化物セラミックス
回路基板の導電部形戊予定位置に不活性ガスシールド下
または真空下でレーザビームを照射して上記窒化物を還
元することによって上記導電部形成予定位置に金属を析
出させ、この金属と固溶する金属を主導電成分とする導
体ペーストを上記析出金属の上から塗布した後熱処理す
るように構或する。
びバイヤ等の導電部を形或する方法に関し、 金属窒化物セラミックス回路基板に、剥離や断線を防止
した高い密着性で配線、バイヤ等の導電部を形戒する方
法を提供することを目的とし、金属窒化物セラミックス
回路基板の導電部形戊予定位置に不活性ガスシールド下
または真空下でレーザビームを照射して上記窒化物を還
元することによって上記導電部形成予定位置に金属を析
出させ、この金属と固溶する金属を主導電成分とする導
体ペーストを上記析出金属の上から塗布した後熱処理す
るように構或する。
本発明は、金属窒化物セラミックス阿路基板に配線およ
びバイヤ等の導電部を形戊する方法に関する。
びバイヤ等の導電部を形戊する方法に関する。
セラミックス回路基板は、従来の樹脂基板に比べ、強度
が高い、誘電率が低い等の優れた性質を有している。特
に金属窒化物セラミックス、たとえば窒化アルミニウム
セラミックスは、熱伝導率が２００Ｗｍ／ｋ以上の高い
値を持ち、パワートランジスタなど、高い放熱性が要求
される素子搭載基板として優れている。
が高い、誘電率が低い等の優れた性質を有している。特
に金属窒化物セラミックス、たとえば窒化アルミニウム
セラミックスは、熱伝導率が２００Ｗｍ／ｋ以上の高い
値を持ち、パワートランジスタなど、高い放熱性が要求
される素子搭載基板として優れている。
しかし基板上に配線パターンを形戒する際、これらの非
酸化物セラミックスは金属との濡れ性、接合性が悪いた
め、通常の導体ペーストをそのまま塗布する従来の方法
では密着強度が低ぐ、配線が基板から剥離し易いという
問題があった。
酸化物セラミックスは金属との濡れ性、接合性が悪いた
め、通常の導体ペーストをそのまま塗布する従来の方法
では密着強度が低ぐ、配線が基板から剥離し易いという
問題があった。
また、一般に、基板の表と裏の配線パターン間の導通を
とる、いわゆるバイヤの形或には焼或する前のグリーン
の段階で穴あけを行ない、導体ペーストを充填し、これ
を一体焼戊する方法が知られている。しかし、この方法
では基板材料とぺ一ストの焼或温度が近接していなけれ
ばならない、セラミックスとペーストとの密着性が悪い
等の欠点がある。あらかじめ焼成された基板に、穴あけ
を行いペースト充填を行い、熱処理を行って、ペースト
を焼結させる方法もあるが、この場合もやはりペースト
が収縮することで穴壁との間で剥離が起きやすく断線の
原因となるという問題があった。
とる、いわゆるバイヤの形或には焼或する前のグリーン
の段階で穴あけを行ない、導体ペーストを充填し、これ
を一体焼戊する方法が知られている。しかし、この方法
では基板材料とぺ一ストの焼或温度が近接していなけれ
ばならない、セラミックスとペーストとの密着性が悪い
等の欠点がある。あらかじめ焼成された基板に、穴あけ
を行いペースト充填を行い、熱処理を行って、ペースト
を焼結させる方法もあるが、この場合もやはりペースト
が収縮することで穴壁との間で剥離が起きやすく断線の
原因となるという問題があった。
本発明は、金属窒化物セラミックス回路基板に、剥離や
断線を防止した高い密着性で配線、バイヤ等の導電部を
形或する方法を提供することを目的とする。
断線を防止した高い密着性で配線、バイヤ等の導電部を
形或する方法を提供することを目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、金属窒化物セラミック
ス回路基板の導電部形成予定位置に不活性ガスシールド
下または真空下でレーザビームを照射して上記窒化物を
還元することによって上記導電部形成予定位置に金属を
析出させ、この金属と固溶する金属を主導電戊分とする
導体ペーストを上記析出金属の上から塗布した後熱処理
することを特徴とする金属窒化物セラミックス回路基板
の導電部形成方法によって達或される。
ス回路基板の導電部形成予定位置に不活性ガスシールド
下または真空下でレーザビームを照射して上記窒化物を
還元することによって上記導電部形成予定位置に金属を
析出させ、この金属と固溶する金属を主導電戊分とする
導体ペーストを上記析出金属の上から塗布した後熱処理
することを特徴とする金属窒化物セラミックス回路基板
の導電部形成方法によって達或される。
金属窒化物セラミックスは回路基板の形で用いられるも
のであり、代表的には窒化アルミニウム（＾ｌＮ）、窒
化けい素（ｓｌ３Ｎ＜）等が知られている。
のであり、代表的には窒化アルミニウム（＾ｌＮ）、窒
化けい素（ｓｌ３Ｎ＜）等が知られている。
レーザビーム照射を不活性ガスシールド下または真空下
で行うことによって、照射部の金属窒化物を還元してセ
ラミックス表面に金属を析出させる。従来用いられてい
るようなＡｒガスシールドを行なえば十分である。
で行うことによって、照射部の金属窒化物を還元してセ
ラミックス表面に金属を析出させる。従来用いられてい
るようなＡｒガスシールドを行なえば十分である。
配線を形戊しようとする場合には、基板上で所定の配線
パターンに沿ってレーザビームを照射すれば、配線パタ
ーンどおりに金属が析出する。バイヤを形或する場合に
は、基板の所定位置にレーザビームを照射してバイヤ用
の貫通穴をあければ、貫通穴の壁面に金属が析出する。
パターンに沿ってレーザビームを照射すれば、配線パタ
ーンどおりに金属が析出する。バイヤを形或する場合に
は、基板の所定位置にレーザビームを照射してバイヤ用
の貫通穴をあければ、貫通穴の壁面に金属が析出する。
この析出金属の上から塗布する導体ペーストとしては、
この析出金属と固溶する金属を主導電戊分とするペース
トを用いる。たとえば、＾ＩＮまたはＳｉ３Ｎ．の回路
基板の場合、それぞれＡＩまたはＳｉが析出する。従来
用いられているＣｕ−Ｎｉ系導体ペーストは、主導電戒
分であるＣｕやＮｉが共にＡｌともＳｉ とも固溶する
ので、本発明に用いる導体ペーストとして適している。
この析出金属と固溶する金属を主導電戊分とするペース
トを用いる。たとえば、＾ＩＮまたはＳｉ３Ｎ．の回路
基板の場合、それぞれＡＩまたはＳｉが析出する。従来
用いられているＣｕ−Ｎｉ系導体ペーストは、主導電戒
分であるＣｕやＮｉが共にＡｌともＳｉ とも固溶する
ので、本発明に用いる導体ペーストとして適している。
塗布は、配線形或の場合は通常のスクリーン印刷等によ
り析出パターン上に行ない、バイヤ形戊の場合は貫通穴
に導体ペーストを充填することによって行なう。
り析出パターン上に行ない、バイヤ形戊の場合は貫通穴
に導体ペーストを充填することによって行なう。
熱処理は、通常行なわれる導体ペーストの熱処理でよく
、一般的に窒素雰囲気中で８００〜９００℃程度の熱処
理を行なう。
、一般的に窒素雰囲気中で８００〜９００℃程度の熱処
理を行なう。
本発明の方法によれば、配線やバイヤ等の導電部形成予
定位置に析出した金属と、析出金属上に塗布された導体
ペースト中の主導電成分である金属とが、上記の熱処理
中に固溶し合うことによって、基板と強固に接合した導
電部が形或される。
定位置に析出した金属と、析出金属上に塗布された導体
ペースト中の主導電成分である金属とが、上記の熱処理
中に固溶し合うことによって、基板と強固に接合した導
電部が形或される。
実施例ｌ
第１図に示すように密度９９％以上の緻密なＩＮ焼結板
１１ （板［：１ｍｍ）にＹＡＧレーザビーム１２を所
定の配線パターンで照射した。レーザ照射条件は、パル
ス幅：５ｍｓ、パルスレート：５ Ｑｐｐｓ ，移動速
度： ０． ２５ｍｍ／ ｓ ，パルスエネルギ：０．
２Ｗ，焦点外し量：０．５ａ＋ｍ，シールドガス流量９
９ｍｊ’／ｓであった。次に、この照射パターン上に、
市販の銅ペーストをスクリーン印刷した。
１１ （板［：１ｍｍ）にＹＡＧレーザビーム１２を所
定の配線パターンで照射した。レーザ照射条件は、パル
ス幅：５ｍｓ、パルスレート：５ Ｑｐｐｓ ，移動速
度： ０． ２５ｍｍ／ ｓ ，パルスエネルギ：０．
２Ｗ，焦点外し量：０．５ａ＋ｍ，シールドガス流量９
９ｍｊ’／ｓであった。次に、この照射パターン上に、
市販の銅ペーストをスクリーン印刷した。
この基板を窒素ガスフロー下で９００℃でＩｈ熱処理を
行なった。なお、レーザ照射を行なわないで同様の配線
パターン作或を行い、両者の密着強度を測定したところ
、本発明品では、レーザ未照射品に比較した５０％高い
値が得られた。
行なった。なお、レーザ照射を行なわないで同様の配線
パターン作或を行い、両者の密着強度を測定したところ
、本発明品では、レーザ未照射品に比較した５０％高い
値が得られた。
実施例２
密度９９％以上の緻密な＾ＩＮ焼結板（板厚：１ｍｍ）
にＹＡＧレーザによって穴あけ加工を行った。レーザ照
射条件は、パルス幅： ５ｍｓ，パルスエネルギ：ｌＷ
焦点外し量：０．１２ｍｍシールドガス流量９９ｍｊ！
／ｓであった。得られたバイヤ穴１００個に、市販の銅
ペーストを埋め込み充填した。この基板を窒素ガスフロ
ー下で９００℃で１ｈ熱処理を行った。得られた全ての
穴を顕微鏡で観察したところ、全てのバイヤは、穴の内
壁にぴったりと密着していた。すなわち、従来は第２図
（ａ）のようにバイヤ２１が基板２０から剥離（２２）
Ｌたり、第２図（ｂ）のようにバイヤ２１内部に亀裂
２３が生じたりしていたが、本発明の方法では、第２図
（Ｃ）のように、剥離も亀裂もない正常な形で形成され
ていた。
にＹＡＧレーザによって穴あけ加工を行った。レーザ照
射条件は、パルス幅： ５ｍｓ，パルスエネルギ：ｌＷ
焦点外し量：０．１２ｍｍシールドガス流量９９ｍｊ！
／ｓであった。得られたバイヤ穴１００個に、市販の銅
ペーストを埋め込み充填した。この基板を窒素ガスフロ
ー下で９００℃で１ｈ熱処理を行った。得られた全ての
穴を顕微鏡で観察したところ、全てのバイヤは、穴の内
壁にぴったりと密着していた。すなわち、従来は第２図
（ａ）のようにバイヤ２１が基板２０から剥離（２２）
Ｌたり、第２図（ｂ）のようにバイヤ２１内部に亀裂
２３が生じたりしていたが、本発明の方法では、第２図
（Ｃ）のように、剥離も亀裂もない正常な形で形成され
ていた。
実施例３
密度９９％以上の緻密なＳｉ３Ｎ４焼結板（板厚：１ｍ
ｍ）にＹＡＧレーザによって穴あけ加工を行なった。レ
ーザ照射条件は、パルス幅： ５ｍｓ，パルスエネルギ
：ｌＷ焦点外し量：０．１２ｍｍシールドガス流量９９
ｍｌ／ｓであった。得られたバイヤ穴１００個に、市販
の銅ペーストを埋め込み充填した。
ｍ）にＹＡＧレーザによって穴あけ加工を行なった。レ
ーザ照射条件は、パルス幅： ５ｍｓ，パルスエネルギ
：ｌＷ焦点外し量：０．１２ｍｍシールドガス流量９９
ｍｌ／ｓであった。得られたバイヤ穴１００個に、市販
の銅ペーストを埋め込み充填した。
この基板を窒素ガスフロ一下で９００℃で１ｈ熱処理を
行った。得られた全ての穴を顕微鏡で観察したところ、
全てのバイヤは、実施例２と同様に穴の内壁にぴったり
と密着していた。
行った。得られた全ての穴を顕微鏡で観察したところ、
全てのバイヤは、実施例２と同様に穴の内壁にぴったり
と密着していた。
以上説明したように、本発明によれば、金属窒化物セラ
ミックス回路基板に、剥離や断線を防止した高い密着性
で配線、バイヤ等の導電部を形戊することができる。
ミックス回路基板に、剥離や断線を防止した高い密着性
で配線、バイヤ等の導電部を形戊することができる。
第１図は、本発明にしたがって金属窒化物セラミックス
回路基板上に配線パターンに沿ってレーザビームを照射
している状態を示す斜視図、および は、バイヤの形或状況を 第２図（ａ）〜（Ｃ） 示す断面図である。 １１．２０・・・金属窒化物セラミックス回路基板、ｌ
２・・・レーザビーム、 ２１・・・バイヤ、２２・・
・剥離部、 ２３・・・亀裂。
回路基板上に配線パターンに沿ってレーザビームを照射
している状態を示す斜視図、および は、バイヤの形或状況を 第２図（ａ）〜（Ｃ） 示す断面図である。 １１．２０・・・金属窒化物セラミックス回路基板、ｌ
２・・・レーザビーム、 ２１・・・バイヤ、２２・・
・剥離部、 ２３・・・亀裂。
Claims (1)
- １．金属窒化物セラミックス回路基板の導電部形成予定
位置に不活性ガスシールド下または真空下でレーザビー
ムを照射して上記窒化物を還元することによって上記導
電部形成予定位置に金属を析出させ、この金属と固溶す
る金属を主導電成分とする導体ペーストを上記析出金属
の上から塗布した後熱処理することを特徴とする金属窒
化物セラミックス回路基板の導電部形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16275289A JPH0329217A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 金属窒化物セラミックス回路基板の導電部形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16275289A JPH0329217A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 金属窒化物セラミックス回路基板の導電部形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0329217A true JPH0329217A (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=15760583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16275289A Pending JPH0329217A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 金属窒化物セラミックス回路基板の導電部形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0329217A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5459098A (en) * | 1992-10-19 | 1995-10-17 | Marietta Energy Systems, Inc. | Maskless laser writing of microscopic metallic interconnects |
| JP2014049732A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板の製造方法 |
| JP2015035624A (ja) * | 2009-04-22 | 2015-02-19 | テトラサン インコーポレイテッド | 太陽電池内の機能膜の局所的レーザ転化による局所的金属接触子 |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP16275289A patent/JPH0329217A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5459098A (en) * | 1992-10-19 | 1995-10-17 | Marietta Energy Systems, Inc. | Maskless laser writing of microscopic metallic interconnects |
| JP2015035624A (ja) * | 2009-04-22 | 2015-02-19 | テトラサン インコーポレイテッド | 太陽電池内の機能膜の局所的レーザ転化による局所的金属接触子 |
| JP2014049732A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板の製造方法 |
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