JPH0431198B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、銅系の導体ペーストを使用して導
体層を形成するようにした厚膜基板装置に係り、
特に導体層の密着強度を高め回路部品の搭載に効
果的となるようにしたものに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a thick film substrate device in which a conductor layer is formed using a copper-based conductor paste.
In particular, it relates to a conductor layer with increased adhesion strength, making it more effective for mounting circuit components.
［発明の技術的背景］
周知のように、近時では、電子機器等の小形軽
量化を図るために、混成集積回路が多く使用され
るようになつてきている。この混成集積回路は、
一般に、絶縁基板に導体材料及び抵抗材料を印刷
してなる厚膜基板に、リード線のないチツプタイ
プの受動素子や能動素子を半田付けして構成され
るものである。[Technical Background of the Invention] As is well known, in recent years, hybrid integrated circuits have been increasingly used in order to reduce the size and weight of electronic devices and the like. This hybrid integrated circuit is
In general, it is constructed by soldering chip-type passive elements or active elements without lead wires to a thick film substrate made by printing a conductive material and a resistive material on an insulating substrate.
このよう厚膜基板は、まず、例えばアルミナ等
のセラミツク材料で形成された絶縁基板に、例え
ば銀−パラジウム（Ag／Pd）系の導体ペースト
をスクリーン印刷法を用いて印刷し、酸化雰囲気
中で約800〜900℃の温度で焼成させることによ
り、導体層を形成する。 Such thick-film substrates are manufactured by first printing, for example, a silver-palladium (Ag/Pd)-based conductor paste on an insulating substrate made of a ceramic material such as alumina using a screen printing method, and then printing it in an oxidizing atmosphere. A conductive layer is formed by firing at a temperature of approximately 800 to 900°C.
そして、この導体層に接続されるように、例え
ば酸化ルテニウム（RuO2）系の抵抗ペースト
を、スクリーン印刷法を用いて印刷し、酸化雰囲
気中で約800〜900℃の温度で焼成させることによ
り、抵抗体層を形成する。 Then, by printing, for example, a ruthenium oxide (RuO2)-based resistance paste using a screen printing method so as to be connected to this conductor layer, and baking it at a temperature of about 800 to 900°C in an oxidizing atmosphere, Form a resistor layer.
ところで、上記のような、銀−パラジウム系の
導体ペーストは、インピーダンス（導体抵抗）が
単位体積当り20〜50mΩと高く、吸湿による銀の
移行現象（マイグレーシヨン）で絶縁劣化を生じ
易く、さらには貴金属であるため経済的に不利に
なるという種々の問題を有している。 By the way, the above-mentioned silver-palladium conductor paste has a high impedance (conductor resistance) of 20 to 50 mΩ per unit volume, and is susceptible to insulation deterioration due to migration of silver due to moisture absorption. Since it is a precious metal, it has various problems such as being economically disadvantageous.
そこで、近時では、銀−パラジウム系の導体ペ
ーストに代えて、銅系の導体ペーストを使用する
ことが考えられている。この銅系の導体ペースト
は、銅が酸化しない程度に中性または還元雰囲気
中で500〜700℃の低温で焼成すると、単位体積当
り２〜5mΩと低インピーダンスの導体を形成す
ることできるとともに、経済的にも有利であると
いう利点を有している。 Therefore, in recent years, it has been considered to use a copper-based conductive paste instead of the silver-palladium-based conductive paste. This copper-based conductor paste can form a conductor with low impedance of 2 to 5 mΩ per unit volume when fired at a low temperature of 500 to 700°C in a neutral or reducing atmosphere to the extent that the copper does not oxidize, and is also economical. It also has the advantage of being advantageous.
第４図は、このような銅系の導体ペーストを使
用した厚膜基板を示すものである。すなわち、例
えばアルミナ等のセラミツク材料で形成された絶
縁基板１１上に、抵抗体層１２を形成する。この
抵抗体層１２は、例えば酸化ルテニウム系の抵抗
ペーストをスクリーン印刷法を用いて印刷し、酸
化雰囲気中で約800〜900℃の温度で焼成させるこ
とにより形成されるものである。 FIG. 4 shows a thick film substrate using such a copper-based conductive paste. That is, a resistor layer 12 is formed on an insulating substrate 11 made of a ceramic material such as alumina. This resistor layer 12 is formed, for example, by printing a ruthenium oxide-based resistance paste using a screen printing method and firing it at a temperature of about 800 to 900° C. in an oxidizing atmosphere.
次に、上記絶縁基板１１上に導体層１３を形成
する。この導体層１３は、銅系の導体ペーストを
スクリーン印刷法を用いて印刷し、上記抵抗体層
１２の抵抗値の変動を抑えるために、中性または
還元雰囲気中で約500〜700℃の低温で焼成させる
ことにより形成されるものである。 Next, a conductor layer 13 is formed on the insulating substrate 11. This conductor layer 13 is printed with a copper-based conductor paste using a screen printing method, and is formed at a low temperature of approximately 500 to 700°C in a neutral or reducing atmosphere in order to suppress fluctuations in the resistance value of the resistor layer 12. It is formed by firing it.
そして、上記抵抗体層１２に対して、例えばレ
ーザトリミング法やサンドブラスト法等によりト
リミングを施して、その抵抗値を調整する。その
後、上記絶縁基板１１、抵抗体層１２及び導体層
１３等を覆うように、ソルダーレジスト１４を形
成する。このソルダーレジスト１４は、例えばシ
リコーン樹脂をスクリーン印刷法を用いて印刷
し、100〜120℃の温度で硬化させることにより形
成されるものである。 Then, the resistor layer 12 is trimmed by, for example, a laser trimming method, a sandblasting method, or the like to adjust its resistance value. After that, a solder resist 14 is formed to cover the insulating substrate 11, the resistor layer 12, the conductor layer 13, etc. This solder resist 14 is formed, for example, by printing silicone resin using a screen printing method and curing it at a temperature of 100 to 120°C.
次に、チツプタイプの回路部品１５を導体層１
３に半田１６によつて接続し、ここに銅系の導体
ペーストを使用した混成集積回路が構成されるも
のである。なお、第４図では図示していないが、
必要に応じて導体層１３にリード端子を半田付け
したり、樹脂で全体を覆い回路の保護を行なうよ
うにすることもある。 Next, the chip type circuit component 15 is placed on the conductor layer 1.
3 by solder 16, and a hybrid integrated circuit using copper-based conductive paste is constructed here. Although not shown in Figure 4,
If necessary, lead terminals may be soldered to the conductor layer 13 or the entire circuit may be covered with resin to protect the circuit.
［背景技術の問題点］
しかしながら、上記のような従来の銅系の導体
ペーストを使用した厚膜基板では、次のような問
題が生じる。すなわち、導体層１３は、形成時
に、抵抗体層１２の焼成温度よりも低い温度で焼
成されるため、焼結が不十分になりがちで、その
結果絶縁基板１１への密着強度が弱くなるもので
ある。このため、特に、導体層１３に回路部品１
５を接続すると、回路部品１５自体の重みや回路
部品１５に加わる外力等の影響により、導体層１
３が絶縁基板１１から剥離したりするという不都
合が生じる。[Problems of Background Art] However, the following problems occur in thick film substrates using the conventional copper-based conductor paste as described above. That is, since the conductor layer 13 is fired at a temperature lower than the firing temperature of the resistor layer 12 during formation, sintering tends to be insufficient, and as a result, the adhesion strength to the insulating substrate 11 is weakened. It is. Therefore, in particular, the circuit component 1 is attached to the conductor layer 13.
5, due to the weight of the circuit component 15 itself, external force applied to the circuit component 15, etc., the conductor layer 1
3 may peel off from the insulating substrate 11.
［発明の目的］
この発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、絶縁基板への導体層の密着強度を高めること
ができ、該導体層への回路部品の接続を可能なら
しめる極めて良好な厚膜基板装置を提供すること
を目的とする。[Object of the Invention] The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides an extremely good method that can increase the adhesion strength of a conductor layer to an insulating substrate and enables connection of circuit components to the conductor layer. An object of the present invention is to provide a thick film substrate device.
［発明の概要］
すなわち、この発明に係る厚膜基板装置は、導
体層を非酸化雰囲気中で約500〜700℃の低温で複
数回焼成し、この複数回焼成した導体層に回路部
品を接続するようにすることにより、絶縁基板へ
の導体層の密着強度を高めることができ、該導体
層への回路部品の接続を可能ならしめるようにし
たものである。[Summary of the Invention] That is, in the thick film substrate device according to the present invention, a conductor layer is fired multiple times at a low temperature of about 500 to 700°C in a non-oxidizing atmosphere, and circuit components are connected to the conductor layer fired multiple times. By doing so, it is possible to increase the adhesion strength of the conductor layer to the insulating substrate, and it is possible to connect circuit components to the conductor layer.
［発明の実施例］
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。第１図において、１７は例
えばアルミナ等のセラミツク材料で形成された絶
縁基板で、抵抗体層１８が形成されている。この
抵抗体層１８は、例えば酸化ルテニウム系の抵抗
ペーストをスクリーン印刷法を用いて印刷し、酸
化雰囲気中で約800〜900℃の温度で焼成すること
により形成される。[Embodiment of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 17 denotes an insulating substrate made of a ceramic material such as alumina, on which a resistor layer 18 is formed. This resistor layer 18 is formed, for example, by printing a ruthenium oxide-based resistance paste using a screen printing method and firing it at a temperature of about 800 to 900° C. in an oxidizing atmosphere.
次に、上記絶縁基板１７上に、抵抗体層１８に
接続されないように、第１の導体層１９を形成す
る。この第１の導体層１９は、銅系の導体ペース
トをスクリーン印刷法を用いて印刷し、中性また
は還元雰囲気中つまり非酸化雰囲気中で約500〜
700℃の温度で焼成することにより形成されるも
のである。 Next, a first conductor layer 19 is formed on the insulating substrate 17 so as not to be connected to the resistor layer 18. This first conductor layer 19 is printed with a copper-based conductor paste using a screen printing method, and is made of copper-based conductor paste in a neutral or reducing atmosphere, that is, in a non-oxidizing atmosphere.
It is formed by firing at a temperature of 700°C.
その後、上記抵抗体層１８と第１の導体層１９
とを接続するように、第２の導体層２０を形成す
る。この第２の導体層２０は、上記第１の導体層
１９と同様に、銅系の導体ペーストをスクリーン
印刷法を用いて印刷し、中性または還元雰囲気中
で約500〜700℃の温度で焼成することにより形成
されるものである。そして、この第２の導体層２
０によつて、抵抗体層１８と第２の導体層１９と
の電気的導通のためのコンタクトがとられるもの
である。 After that, the resistor layer 18 and the first conductor layer 19 are
A second conductor layer 20 is formed to connect the two. Like the first conductor layer 19, this second conductor layer 20 is printed with a copper-based conductor paste using the screen printing method, and is printed at a temperature of approximately 500 to 700°C in a neutral or reducing atmosphere. It is formed by firing. Then, this second conductor layer 2
0 establishes contact for electrical continuity between the resistor layer 18 and the second conductor layer 19.
次に、上記抵抗体層１８に対して、例えばレー
ザトリミング法やサンドブラスト法等によりトリ
ミングを施して、その抵抗値を調整する。その
後、上記絶縁基板１７、抵抗体層１８及び第１及
び第２の導体層１９，２０等を覆うように、ソル
ダーレジスト２１を形成する。このソルダーレジ
スト２１は、例えばシリコーン樹脂をスクリーン
印刷法を用いて印刷し、100〜120℃の温度で硬化
させることにより形成されるものである。 Next, the resistor layer 18 is trimmed by, for example, a laser trimming method or a sandblasting method to adjust its resistance value. Thereafter, a solder resist 21 is formed to cover the insulating substrate 17, the resistor layer 18, the first and second conductor layers 19, 20, and the like. This solder resist 21 is formed, for example, by printing silicone resin using a screen printing method and curing it at a temperature of 100 to 120°C.
次に、チツプタイプの回路部品を第１の導体層
１９に半田２３によつて接続し、ここに銅系の導
体ペーストを使用した混成集積回路が構成される
ものである。 Next, a chip type circuit component is connected to the first conductor layer 19 by solder 23, and a hybrid integrated circuit using a copper-based conductor paste is constructed here.
したがつて、上記実施例のような構成によれ
ば、第１の導体層１９は、該第１の導体層１９自
体の焼成時と、第２の導体層２０の焼成時とで、
合計２回非酸化雰囲気中で約500〜700℃の低温焼
成されることになるので、銅系の導体ペーストの
焼結が良好に進行され、絶縁基板１７への密着強
度が高くなるものである。このため、回路部品２
２は、第１の導体層１９を介して、絶縁基板１７
に強固に取着されるようになるものである。 Therefore, according to the configuration of the above embodiment, the first conductor layer 19 is heated at the time of firing the first conductor layer 19 itself and at the time of firing the second conductor layer 20.
Since it is fired at a low temperature of about 500 to 700°C in a non-oxidizing atmosphere twice in total, the copper-based conductive paste is sintered well and its adhesion strength to the insulating substrate 17 is increased. . For this reason, circuit component 2
2 is an insulating substrate 17 via a first conductor layer 19.
It will become firmly attached to the
第２図及び第３図は、それぞれこの発明の第２
及び第３の実施例を示すもので、多層の厚膜基板
を構成した例を示すものである。まず、第２図に
示すものは、第１の導体層（下層導体層）１９を
形成した後、第１の導体層（下層導体層）１９上
に絶縁層２４を形成し、この絶縁層２４上に第２
の導体層（上層導体層）２０を形成するようにし
たものである。この場合、上記絶縁層２４は、例
えばガラス系の絶縁ペーストをスクリーン印刷法
を用いて印刷し、中性または還元雰囲気中で約
500〜700℃の低温で焼成することにより形成され
る。 FIGS. 2 and 3 respectively show the second embodiment of this invention.
This shows a third embodiment, which shows an example in which a multilayer thick film substrate is constructed. First, in the case shown in FIG. 2, after forming a first conductor layer (lower conductor layer) 19, an insulating layer 24 is formed on the first conductor layer (lower conductor layer) 19. 2nd on top
A conductor layer (upper conductor layer) 20 is formed. In this case, the insulating layer 24 is formed by printing, for example, a glass-based insulating paste using a screen printing method in a neutral or reducing atmosphere.
It is formed by firing at a low temperature of 500-700℃.
このような構成によれば、回路部品２２が半田
２３付けされる第１の導体層（下層導体層）１９
は、該第１の導体層（下層導体層）１９自体の焼
成時と、絶縁層２４の焼成時と、第２の導体層
（上層導体層）２０の焼成時とで、合計３回非酸
化雰囲気中で低温焼成されることになるので、上
記実施例と同様な効果を得ることができる。 According to such a configuration, the first conductor layer (lower conductor layer) 19 to which the circuit component 22 is soldered 23
is non-oxidized three times in total: when firing the first conductor layer (lower conductor layer) 19 itself, when firing the insulating layer 24, and when firing the second conductor layer (upper conductor layer) 20. Since the firing is performed at a low temperature in an atmosphere, the same effects as in the above embodiment can be obtained.
また、第３図に示すものは、第１の導体層１９
上に絶縁層２４を形成し、この絶縁層２４上に導
体層２５を形成し、この導体層２５上に絶縁層２
６を形成し、この絶縁層２６上に第２の導体層２
０を形成し、この導体層２５に回路部品２２を半
田２３付けするようにしたものである。この場
合、上記導体層２５は、第１及び第２の導体層１
９，２０と同様に、銅系の銅体ペーストをスクリ
ーン印刷法を用いて印刷し、中性または還元雰囲
気中で約500〜700℃の低温で焼成することにより
形成される。また、上記絶縁層２６は、例えばガ
ラス系の絶縁ペーストをスクリーン印刷法を用い
て印刷し、中性または還元雰囲気中で約500〜700
℃の低温で焼成することにより形成される。 Moreover, what is shown in FIG. 3 is a first conductor layer 19
An insulating layer 24 is formed on top, a conductor layer 25 is formed on this insulating layer 24, and an insulating layer 2 is formed on this conductor layer 25.
6 is formed, and a second conductor layer 2 is formed on this insulating layer 26.
0 is formed, and a circuit component 22 is soldered 23 to this conductor layer 25. In this case, the conductor layer 25 is the first and second conductor layer 1
Similar to Nos. 9 and 20, it is formed by printing a copper-based copper body paste using a screen printing method and firing it at a low temperature of about 500 to 700° C. in a neutral or reducing atmosphere. Further, the insulating layer 26 is formed by printing, for example, a glass-based insulating paste using a screen printing method, and applying a coating of about 500 to 700 ml in a neutral or reducing atmosphere.
It is formed by firing at a low temperature of ℃.
このような構成によれば、回路部品２２が半田
２３付けされる導体層２５は、該導体層２５自体
の焼成時と、絶縁層２６の焼成時と、第２の導体
層２０の焼成時とで、合計３回非酸化雰囲気中で
低温焼成されることになるので、やはり上記実施
例と同様な効果を得ることができる。 According to such a configuration, the conductor layer 25 to which the circuit component 22 is soldered 23 is fired at the time of firing the conductor layer 25 itself, at the time of firing the insulating layer 26, and at the time of firing the second conductor layer 20. Since low-temperature firing is performed in a non-oxidizing atmosphere three times in total, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
なお、この発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
［発明の効果］
したがつて、以上詳述したようにこの発明によ
れば、絶縁基板への導体層の密着強度を高めるこ
とができ、該導体層への回路部品の接続を可能な
らしめる極めて良好な厚膜基板装置を提供するこ
とができる。[Effects of the Invention] Therefore, as detailed above, according to the present invention, the adhesion strength of the conductor layer to the insulating substrate can be increased, and the connection of circuit components to the conductor layer can be made extremely easy. A good thick film substrate device can be provided.
第１図はこの発明に係る厚膜基板装置の一実施
例を示す側断面図、第２図及び第３図はそれぞれ
この発明の第２及び第３の実施例を示す側断面
図、第４図は従来の厚膜基板を示す側断面図であ
る。
１１……絶縁基板、１２……抵抗体層、１３…
…導体層、１４……ソルダーレジスト、１５……
回路部品、１６……半田、１７……絶縁基板、１
８……抵抗体層、１９……第１の導体層、２０…
…第２の導体層、２１……ソルダーレジスト、２
２……回路部品、２３……半田、２４……絶縁
層、２５……導体層、２６……絶縁層。
FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of the thick film substrate device according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are side sectional views showing the second and third embodiments of the invention, respectively, and FIG. The figure is a side sectional view showing a conventional thick film substrate. 11... Insulating substrate, 12... Resistor layer, 13...
...Conductor layer, 14...Solder resist, 15...
Circuit components, 16...Solder, 17...Insulating board, 1
8...Resistor layer, 19...First conductor layer, 20...
...Second conductor layer, 21...Solder resist, 2
2... Circuit component, 23... Solder, 24... Insulating layer, 25... Conductor layer, 26... Insulating layer.
Claims (1)
で焼成して導体層を形成してなる厚膜基板装置に
おいて、前記導体層を非酸化雰囲気中で約500〜
700℃の低温で複数回焼成し、この複数回焼成し
た導体層に回路部品を接続するようにしてなるこ
とを特徴とする厚膜基板装置。1. In a thick film substrate device in which a conductive layer is formed by printing a copper-based conductive paste on an insulating substrate and baking it at a low temperature, the conductive layer is
A thick film substrate device characterized in that it is fired multiple times at a low temperature of 700°C, and circuit components are connected to the conductive layer fired multiple times.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16723585A JPS6229194A (en) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | Thick film circuit board device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229194A JPS6229194A (en) | 1987-02-07 |
| JPH0431198B2 true JPH0431198B2 (en) | 1992-05-25 |
Family
ID=15845957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16723585A Granted JPS6229194A (en) | 1985-06-29 | 1985-07-29 | Thick film circuit board device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229194A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873185A (en) * | 1981-10-28 | 1983-05-02 | 株式会社東芝 | Method of producing thick film circuit board |
| JPS60250686A (en) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | 日本碍子株式会社 | Methd of producing ceramic circuit board |
| JPS61121277A (en) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | 松下電器産業株式会社 | Warming cloth apparatus |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP16723585A patent/JPS6229194A/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873185A (en) * | 1981-10-28 | 1983-05-02 | 株式会社東芝 | Method of producing thick film circuit board |
| JPS60250686A (en) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | 日本碍子株式会社 | Methd of producing ceramic circuit board |
| JPS61121277A (en) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | 松下電器産業株式会社 | Warming cloth apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229194A (en) | 1987-02-07 |
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