JPH0420280B2 - - Google Patents
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- JPH0420280B2 JPH0420280B2 JP59138614A JP13861484A JPH0420280B2 JP H0420280 B2 JPH0420280 B2 JP H0420280B2 JP 59138614 A JP59138614 A JP 59138614A JP 13861484 A JP13861484 A JP 13861484A JP H0420280 B2 JPH0420280 B2 JP H0420280B2
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- copper
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は銅ペーストの改良に関する。特に、ホ
ウ珪酸ガラスとアルミナとの組成物を1050℃程度
の温度をもつて焼成して製造したガラスセラミツ
ク焼成基板に塗布・焼成して形成した銅層に配線
をはんだ付けした場合、接着された配線に張力が
印加されても、上記のガラスセラミツク焼成基板
を破損することがないようにする改良に関する。
ウ珪酸ガラスとアルミナとの組成物を1050℃程度
の温度をもつて焼成して製造したガラスセラミツ
ク焼成基板に塗布・焼成して形成した銅層に配線
をはんだ付けした場合、接着された配線に張力が
印加されても、上記のガラスセラミツク焼成基板
を破損することがないようにする改良に関する。
銅ペーストは、プリント配線形成用等に使用さ
れる材料であり、銅粉と、二酸化シリコン粉・ア
ルミナ粉等の有機質バインダと、アクリル樹脂等
の有機質バインダと、好ましくは、三酸化ビスマ
ス・酸化ホウ素等の密着性強化剤と、メチルエチ
ルケトン等の溶媒との混合物よりなる。使用にあ
たつては、プリント配線用絶縁性基板等の配線形
成領域上にスクリーン印刷法等を使用して選択的
に塗布した後焼成して銅層に転換する。このと
き、有機質バインダは分解気化し、一方、無機質
バインダは溶融の後、絶縁性基板と銅層との界面
に固化してバインダとしての機能を発揮する。こ
のとき、密着性強化剤の効果も加わり、絶縁性基
板等と銅層との間のバインダとしての機能がすぐ
れたものになる。スクリーン印刷法等極めて簡易
な手法をもつて配線形成が可能であるので、プリ
ント配線形成用等に広く使用されている。
れる材料であり、銅粉と、二酸化シリコン粉・ア
ルミナ粉等の有機質バインダと、アクリル樹脂等
の有機質バインダと、好ましくは、三酸化ビスマ
ス・酸化ホウ素等の密着性強化剤と、メチルエチ
ルケトン等の溶媒との混合物よりなる。使用にあ
たつては、プリント配線用絶縁性基板等の配線形
成領域上にスクリーン印刷法等を使用して選択的
に塗布した後焼成して銅層に転換する。このと
き、有機質バインダは分解気化し、一方、無機質
バインダは溶融の後、絶縁性基板と銅層との界面
に固化してバインダとしての機能を発揮する。こ
のとき、密着性強化剤の効果も加わり、絶縁性基
板等と銅層との間のバインダとしての機能がすぐ
れたものになる。スクリーン印刷法等極めて簡易
な手法をもつて配線形成が可能であるので、プリ
ント配線形成用等に広く使用されている。
一方、プリント配線用絶縁性基板等の材料とし
て、ガラス特にホウ珪酸ガラスとアルミナとの組
成物を1050℃程度の温度をもつて焼成して製造す
るガラスセラミツク焼成基板（以下ガラスセラミ
ツク基板と云う。）が開発された。
て、ガラス特にホウ珪酸ガラスとアルミナとの組
成物を1050℃程度の温度をもつて焼成して製造す
るガラスセラミツク焼成基板（以下ガラスセラミ
ツク基板と云う。）が開発された。
ところで、このガラスセラミツク基板に、従来
知られている銅ペースト（銅粉と二酸化シリコン
粉とアルミナ粉を主成分とする銅ペースト）を使
用して銅層を形成し、この銅層にワイヤ配線をは
んだ付けした場合、ガラスセラミツク基板が比較
的軟質である関係上、接着されたワイヤ配線に張
力が印加されるとガラスセラミツク基板の一部が
破損して、そのガラスセラミツク基板の一部が導
線に接着したまゝ剥離・離脱すると云う欠点があ
る。さらに、この銅層はプリント配線として利用
されるのであるから、電気抵抗が小さく、はんだ
となじみが良くいわゆるはんだ濡れ性が良好であ
ることは当然に必須であり、基板との接着性が良
好ではんだ濡れ性が良好で、しかも、電気抵抗が
小さく、特に、ガラスセラミツク基板に塗布・焼
成して製造した銅層に配線をはんだ付けした場
合、接着力が適切であり、接着された配線に張力
が印加されても、ガラスセラミツク基板を破損す
ることがない等の利益を有する銅ペーストの開発
が望まれていた。
知られている銅ペースト（銅粉と二酸化シリコン
粉とアルミナ粉を主成分とする銅ペースト）を使
用して銅層を形成し、この銅層にワイヤ配線をは
んだ付けした場合、ガラスセラミツク基板が比較
的軟質である関係上、接着されたワイヤ配線に張
力が印加されるとガラスセラミツク基板の一部が
破損して、そのガラスセラミツク基板の一部が導
線に接着したまゝ剥離・離脱すると云う欠点があ
る。さらに、この銅層はプリント配線として利用
されるのであるから、電気抵抗が小さく、はんだ
となじみが良くいわゆるはんだ濡れ性が良好であ
ることは当然に必須であり、基板との接着性が良
好ではんだ濡れ性が良好で、しかも、電気抵抗が
小さく、特に、ガラスセラミツク基板に塗布・焼
成して製造した銅層に配線をはんだ付けした場
合、接着力が適切であり、接着された配線に張力
が印加されても、ガラスセラミツク基板を破損す
ることがない等の利益を有する銅ペーストの開発
が望まれていた。
本発明の目的はこの要請に応えることにあり、
特に、ガラスセラミツク基板に塗布・焼成して製
造した銅層にワイヤ配線をはんだ付けした場合、
接着力が適切であり、接着されたワイヤ配線に張
力が印加されても、ガラスセラミツク基板を破損
することがない銅ペーストを提供することにあ
る。
特に、ガラスセラミツク基板に塗布・焼成して製
造した銅層にワイヤ配線をはんだ付けした場合、
接着力が適切であり、接着されたワイヤ配線に張
力が印加されても、ガラスセラミツク基板を破損
することがない銅ペーストを提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段〕
上記の目的は、少なくとも銅粉と無機質バイン
ダと有機質バインダとを含有有しており、ホウ珪
酸ガラスとアルミナとの組成物よりなるガラスセ
ラミツク基板上に塗布された後焼成されて銅層に
転換される銅ペーストにおいて、前記の無機質バ
インダは、前記のガラスセラミツク基板を製造す
るために使用する組成成分と同一のホウ珪酸ガラ
スの粉状体とアルミナの粉状体とを含んでいる銅
ペーストによつて達成される。
ダと有機質バインダとを含有有しており、ホウ珪
酸ガラスとアルミナとの組成物よりなるガラスセ
ラミツク基板上に塗布された後焼成されて銅層に
転換される銅ペーストにおいて、前記の無機質バ
インダは、前記のガラスセラミツク基板を製造す
るために使用する組成成分と同一のホウ珪酸ガラ
スの粉状体とアルミナの粉状体とを含んでいる銅
ペーストによつて達成される。
従来技術に係る銅ペーストの上記の欠点（銅ペ
ーストをガラスセラミツク基板上に塗布・焼成し
て形成した銅層にワイヤ配線をはんだ付けした
後、このワイヤ配線に張力を加えると、ガラスセ
ラミツク基板の一部が破損してガラスセラミツク
基板の一部がワイヤ配線に付着したまゝ剥離・離
脱する欠点）の原因は、従来技術に係る銅ペース
トを900℃〜1000℃程度の温度で焼成すると、ガ
ラスセラミツク基板を構成するガラスは500℃程
度の温度で軟化するが、、銅ペーストが焼成され
て製造された銅層中に含まれる無機質バインダは
二酸化シリコンとアルミナとであり、900℃〜
1000℃程度の焼成温度では溶融しないで、結果的
に、ガラスセラミツク基板を構成するガラスが銅
層中に這い上ることになり、ガラスセラミツク基
板と銅層との接触面積が極めて広くなり、この結
果、ガラスセラミツク基板と銅層との接着力が大
きくなりすぎるからである。
ーストをガラスセラミツク基板上に塗布・焼成し
て形成した銅層にワイヤ配線をはんだ付けした
後、このワイヤ配線に張力を加えると、ガラスセ
ラミツク基板の一部が破損してガラスセラミツク
基板の一部がワイヤ配線に付着したまゝ剥離・離
脱する欠点）の原因は、従来技術に係る銅ペース
トを900℃〜1000℃程度の温度で焼成すると、ガ
ラスセラミツク基板を構成するガラスは500℃程
度の温度で軟化するが、、銅ペーストが焼成され
て製造された銅層中に含まれる無機質バインダは
二酸化シリコンとアルミナとであり、900℃〜
1000℃程度の焼成温度では溶融しないで、結果的
に、ガラスセラミツク基板を構成するガラスが銅
層中に這い上ることになり、ガラスセラミツク基
板と銅層との接触面積が極めて広くなり、この結
果、ガラスセラミツク基板と銅層との接着力が大
きくなりすぎるからである。
ところが、本発明にあつては、銅ペースト中に
もガラスセラミツク基板を構成するガラスと同質
のガラス成分が含まれているので、900℃〜1000
℃程度の温度で焼成された場合、ガラスセラミツ
ク基板を構成するガラスも銅ペーストを構成する
ガラスも同様に500℃程度の温度で軟化するので、
ガラスセラミツク基板中のガラスが一方的に銅層
中に這い上ることがなく、ガラスセラミツク基板
と銅層とはおゝむね平面的に接着されて、適度な
接着性を実現することになる。
もガラスセラミツク基板を構成するガラスと同質
のガラス成分が含まれているので、900℃〜1000
℃程度の温度で焼成された場合、ガラスセラミツ
ク基板を構成するガラスも銅ペーストを構成する
ガラスも同様に500℃程度の温度で軟化するので、
ガラスセラミツク基板中のガラスが一方的に銅層
中に這い上ることがなく、ガラスセラミツク基板
と銅層とはおゝむね平面的に接着されて、適度な
接着性を実現することになる。
その結果、銅層よりなる印刷配線に、ワイヤよ
りなる配線をはんだ付けにて接着した後、このワ
イヤよりなる配線に張力を加えても、従来の銅ペ
ースト（銅粉と二酸化シリコン粉とアルミナ粉と
を主成分とする銅ペースト）の場合とは異なり、
ガラスセラミツク基板が破損して、ガラス−セラ
ミツク基板の一部がワイヤよりなる配線に接着し
たまゝ剥離・離脱するようなことはない。
りなる配線をはんだ付けにて接着した後、このワ
イヤよりなる配線に張力を加えても、従来の銅ペ
ースト（銅粉と二酸化シリコン粉とアルミナ粉と
を主成分とする銅ペースト）の場合とは異なり、
ガラスセラミツク基板が破損して、ガラス−セラ
ミツク基板の一部がワイヤよりなる配線に接着し
たまゝ剥離・離脱するようなことはない。
以下本発明の一実施例に係る銅ペーストについ
てさらに詳細に説明する。
てさらに詳細に説明する。
粒子径が4μm程度である球形銅粉末100ｇと、
粒子径が4μm程度であるガラス粉末（コーニング
社製第7740号）２ｇと、粒子径が4μm程度である
アルミナ粉末（アルコア社製第Ａ−14号）2gと
粒子径が8μm程度であり密着性強化剤として機能
する三酸化ビスマス粉末5gと、有機質バインダ
として機能するアクリル樹脂粉10ｇと溶媒として
機能するメチルエチルケトン100ｇとを、ボール
ミルを使用して48時間程度十分に混合した後、さ
らに、テルピオール30ｇを加えた後らいかい機を
使用して２時間混練して溶媒を完全に気化させて
銅ペーストを製造した。
粒子径が4μm程度であるガラス粉末（コーニング
社製第7740号）２ｇと、粒子径が4μm程度である
アルミナ粉末（アルコア社製第Ａ−14号）2gと
粒子径が8μm程度であり密着性強化剤として機能
する三酸化ビスマス粉末5gと、有機質バインダ
として機能するアクリル樹脂粉10ｇと溶媒として
機能するメチルエチルケトン100ｇとを、ボール
ミルを使用して48時間程度十分に混合した後、さ
らに、テルピオール30ｇを加えた後らいかい機を
使用して２時間混練して溶媒を完全に気化させて
銅ペーストを製造した。
この銅ペーストをガラス（コーニング社製第
7740号）50部とアルミナ（アルコア社製第Ａ−14
号）50部との混合物を1050℃程度の温度で焼成し
て製造したガラスセラミツク基板上に、スクリー
ン印刷法を使用して、綿幅100μm程度の画像を描
画し、乾燥後、960℃程度の窒素雰囲気中におい
て10分間焼成して、銅層よりなる配線を形成し
た。
7740号）50部とアルミナ（アルコア社製第Ａ−14
号）50部との混合物を1050℃程度の温度で焼成し
て製造したガラスセラミツク基板上に、スクリー
ン印刷法を使用して、綿幅100μm程度の画像を描
画し、乾燥後、960℃程度の窒素雰囲気中におい
て10分間焼成して、銅層よりなる配線を形成し
た。
その銅層よりなる配線とガラスセラミツク板と
の密着強度と半田濡れ性とを試験したところ、密
着強度は0.4Kg／mm2であり従来技術における平均
的な値（0.25Kg／mm2）より改良されており、一
方、はんだ濡れ性は従来技術における場合と同程
度であり、配線用として十分使用可能であつた。
の密着強度と半田濡れ性とを試験したところ、密
着強度は0.4Kg／mm2であり従来技術における平均
的な値（0.25Kg／mm2）より改良されており、一
方、はんだ濡れ性は従来技術における場合と同程
度であり、配線用として十分使用可能であつた。
そこで、このようにして製造した銅層よりなる
配線に、ワイヤよりなる配線をはんだ付けにて接
着し、このワイヤよりなる配線に張力を加えた
が、従来の銅ペースト（銅粉と二酸化シリコン粉
とアルミナ粉とを主成分とする銅ペースト）の場
合とは異なり、ガラスセラミツク基板が破損し
て、ガラス−セラミツク基板の一部がワイヤより
なる配線に接着したまゝ剥離・離脱するようなこ
とはなかつた。
配線に、ワイヤよりなる配線をはんだ付けにて接
着し、このワイヤよりなる配線に張力を加えた
が、従来の銅ペースト（銅粉と二酸化シリコン粉
とアルミナ粉とを主成分とする銅ペースト）の場
合とは異なり、ガラスセラミツク基板が破損し
て、ガラス−セラミツク基板の一部がワイヤより
なる配線に接着したまゝ剥離・離脱するようなこ
とはなかつた。
なお、本発明の完成に至る経過に附言すると、
まず、密着性向上の目的をもつて、無機質バイン
ダ（一般にはガラス）の分量を種々に代えて実験
を繰り返した結果、ガラスの分量を増加すると密
着性は向上するが、ある程度以上ガラスを添付す
るとはんだ濡れ性が低下する傾向のあることが認
められた。そこで、はんだ濡れ性を低下させずに
密着性を向上するために、ガラスに代えてアルミ
ナ等無機質材料を増量したところ、はんだ濡れ性
は低下せずに密着性は向上し、しかも、上記のガ
ラスセラミツク基板を破損する欠点（従来技術に
係る銅ペーストを焼成して製造した銅層よりなる
配線に、ワイヤよりなる配線をはんだ付けにて接
着した後、、このワイヤよりなる配線に張力を加
えると、ガラスセラミツク基板が破損してその一
部がワイヤ配線に付着して剥離・離脱する欠点）
もない場合のあることが認められ、その条件を整
理した結果、無機質バインダとして基板を構成す
るセラミツク材と同一の材料を使用すると上記の
目的（はんだ濡れ性を阻害せずに密着性を向上
し、ホウ珪酸ガラスとアルミナとの組成物を焼成
して製造したガラスセラミツク基板に塗布・焼成
して形成した銅層に配線をはんだ付けした場合、
接着された配線に張力が印加されても、上記のガ
ラスセラミツク基板を破損することがないように
すること）が達成されることが明らかになつたも
のである。
まず、密着性向上の目的をもつて、無機質バイン
ダ（一般にはガラス）の分量を種々に代えて実験
を繰り返した結果、ガラスの分量を増加すると密
着性は向上するが、ある程度以上ガラスを添付す
るとはんだ濡れ性が低下する傾向のあることが認
められた。そこで、はんだ濡れ性を低下させずに
密着性を向上するために、ガラスに代えてアルミ
ナ等無機質材料を増量したところ、はんだ濡れ性
は低下せずに密着性は向上し、しかも、上記のガ
ラスセラミツク基板を破損する欠点（従来技術に
係る銅ペーストを焼成して製造した銅層よりなる
配線に、ワイヤよりなる配線をはんだ付けにて接
着した後、、このワイヤよりなる配線に張力を加
えると、ガラスセラミツク基板が破損してその一
部がワイヤ配線に付着して剥離・離脱する欠点）
もない場合のあることが認められ、その条件を整
理した結果、無機質バインダとして基板を構成す
るセラミツク材と同一の材料を使用すると上記の
目的（はんだ濡れ性を阻害せずに密着性を向上
し、ホウ珪酸ガラスとアルミナとの組成物を焼成
して製造したガラスセラミツク基板に塗布・焼成
して形成した銅層に配線をはんだ付けした場合、
接着された配線に張力が印加されても、上記のガ
ラスセラミツク基板を破損することがないように
すること）が達成されることが明らかになつたも
のである。
さらに、基板を構成するセラミツク材と同一の
材料よりなる一種の無機質バインダの量と銅層に
転換される銅粉末の量との比についての最適条件
はセラミツク材の種類により変動することが実験
的に確認されており一般的に特定することは困難
である。
材料よりなる一種の無機質バインダの量と銅層に
転換される銅粉末の量との比についての最適条件
はセラミツク材の種類により変動することが実験
的に確認されており一般的に特定することは困難
である。
また、密着性強化剤は、三酸化ビスマスの他、
酸化カドミウム、酸化銅、酸化ニツケル、酸化
鉛、酸化ホウ素等も使用しうるが、従来技術にお
いて知られている以上の特筆すべき特徴は認めな
い。
酸化カドミウム、酸化銅、酸化ニツケル、酸化
鉛、酸化ホウ素等も使用しうるが、従来技術にお
いて知られている以上の特筆すべき特徴は認めな
い。
以上説明したとおり、本発明に係る銅ペースト
の無機質バインダは、この銅ペーストが使用され
るガラスセラミツク基板を製造するために使用す
る組成成分と同一のホウ珪酸ガラス粉とアルミナ
粉とを含んでいるので、これを上記のガラスセラ
ミツク基板に塗布・焼成して形成した銅層とガラ
スセラミツク基板との密着性は良好であり、この
銅層のはんだ濡れ性は良好であり、しかも、この
銅層よりなる配線に、ワイヤよりなる配線をはん
だ付けにて接着した後、このワイヤよりなる配線
に張力を加えても、ガラスセラミツク基板を破損
することはない。
の無機質バインダは、この銅ペーストが使用され
るガラスセラミツク基板を製造するために使用す
る組成成分と同一のホウ珪酸ガラス粉とアルミナ
粉とを含んでいるので、これを上記のガラスセラ
ミツク基板に塗布・焼成して形成した銅層とガラ
スセラミツク基板との密着性は良好であり、この
銅層のはんだ濡れ性は良好であり、しかも、この
銅層よりなる配線に、ワイヤよりなる配線をはん
だ付けにて接着した後、このワイヤよりなる配線
に張力を加えても、ガラスセラミツク基板を破損
することはない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも銅粉と無機質バインダと有機質バ
インダとを含有してなり、ホウ珪酸ガラスとアル
ミナとの組成物よりなるガラスセラミツク基板上
に塗布された後焼成されて銅層に転換される銅ペ
ーストにおいて、 前記無機質バインダは、前記ガラスセラミツク
基板を製造するために使用する組成成分と同一の
ホウ珪酸ガラスの粉状体とアルミナの粉状体とを
含んでなる ことを特徴とする銅ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13861484A JPS6122685A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 銅ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13861484A JPS6122685A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 銅ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122685A JPS6122685A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH0420280B2 true JPH0420280B2 (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=15226198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13861484A Granted JPS6122685A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 銅ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122685A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4711158B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2011-06-29 | 株式会社村田製作所 | 低温焼成セラミック回路基板 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484270A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-05 | Fujitsu Ltd | Method of making ceramic multiilayer circuit base board |
| JPS5868918A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-25 | 三菱鉱業セメント株式会社 | 電極層を有する電子部品とその製造法 |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP13861484A patent/JPS6122685A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484270A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-05 | Fujitsu Ltd | Method of making ceramic multiilayer circuit base board |
| JPS5868918A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-25 | 三菱鉱業セメント株式会社 | 電極層を有する電子部品とその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6122685A (ja) | 1986-01-31 |
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