JPH04329691A

JPH04329691A - 導体ぺーストおよび配線基板

Info

Publication number: JPH04329691A
Application number: JP12845591A
Authority: JP
Inventors: Taiji Miyauchi; 泰治宮内; Katsuhiko Igarashi; 克彦五十嵐; Takashi Kamiya; 貴志神谷; Keizo Kawamura; 敬三川村
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-05-01
Filing date: 1991-05-01
Publication date: 1992-11-18
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2898121B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の素
子を実装する配線基板に外部導体を形成するための導体
ペーストと、この導体ペーストによって外部導体を形成
した配線基板とに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、基板材料と導体とを約１０００℃
以下の低温で同時焼成して得られる配線基板の開発が進
められている。このような低温焼成配線基板の基板材料
は、アルミナーガラス複合体を主成分としたものである
。一方、導体材料は、従来のＷやＭｏに代り、導通抵抗
が低いＡｇ系の材料の使用が可能となっている。

【０００３】このような配線基板の内部導体としてはＡ
ｇが用いられているが、外部導体は実装部品と半田付け
されるので、外部導体には半田濡れ性が良好であること
が要求され、主にＡｇ合金系材料が用いられている。

【０００４】また、半田後の接着強度は、初期において
も経時後においても十分高いことが必要である。一般に
エージング劣化は、半田中のＳｎのＡｇ中への拡散が原
因であるとされているが、長時間にわたり、高温にさら
されるような場合にも、十分な装着強度を示すエージン
グ特性に優れたものであることが必要とされる。

【０００５】ところで、導体ペーストは一般に、Ａｇ系
等の導体金属粉末とガラスフリットを含む無機結合剤と
をビヒクル中に分散して得られている。

【０００６】そこで、半田濡れ性と接着強度とを向上さ
せるために、外部導体用の導体組成物における無機結合
剤に対し種々の提案がなされている（特公昭６２−３２
５６２号、特開昭６３−２０７００１号、特開昭６４−
８６４０４号、特開平１−２９８０９０号等）。

【０００７】ところで、このような配線基板は、通常、
基板材料のグリーンシートに内部導体パターンを形成後
、これを積層して焼成したのち、外部導体パターンを形
成して焼成し、さらに抵抗体パターンを形成して焼成し
て作製される。そして、抵抗体パターンは、導電体ない
し抵抗体粒子とガラスフリットを含む無機結合剤とをビ
ヒクル中に分散した抵抗体組成物を印刷して形成されて
いる。

【０００８】このように、焼成後の外部導体パターンに
抵抗体パターンを印刷、焼成すると、導体中のガラスと
抵抗体中のガラスとが反応して、導体のガラスが押し出
されるブリードアウト現象が生じてしまい、抵抗体の電
気特性に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。特
に、配線パターンを微細にし、かつ膜厚を薄くした高密
度配線基板では、このブリードアウト現象によりショー
トが生じやすい。

【０００９】さらには、ブリードアウトにより導体内の
ガラスの組成ずれが生じ、導体の接着強度が低下する。また、エージングないし負荷エージングにより、導体の
接着強度が低下し、使用中に接点不良等を起こす危険性
があり、信頼性が低下する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ブリ
ードアウト現象が防止され、接着強度、特にエージング
後の接着強度が高く、しかも半田濡れ性に優れる導体ペ
ーストと、このような導体ペーストを用いた配線基板と
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１１）の本発明により達成される。

【００１２】（１）　　ＡｇとＰｄおよび／またはＰｔ
とを含有する導体と、Ｂｉ酸化物と、Ｂ酸化物と、Ｓｉ
酸化物と、Ｐｂ酸化物と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ
、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれ
る１種以上の金属酸化物とを含有し、前記Ｂ酸化物、Ｓ
ｉ酸化物およびＰｂ酸化物全体の前記導体に対する含有
量が体積比で０．５〜６％であり、前記金属酸化物の前
記導体に対する含有量が体積比で５００ｐｐｍ　〜８％
であり、実質的にＺｎ酸化物を含有しないことを特徴と
する導体ペースト。

【００１３】（２）　　前記Ｂｉ酸化物の前記導体に対
する含有量が体積比で１０〜３０％である上記（１）に
記載の導体ペースト。

【００１４】（３）　　前記Ｂｉ酸化物、Ｂ酸化物、Ｓ
ｉ酸化物、Ｐｂ酸化物および金属酸化物の一部または全
部がガラスフリットとして含有される上記（１）または
（２）に記載の導体ペースト。

【００１５】（４）　　前記Ｂｉ酸化物が酸化物粒子と
して含有される上記（１）ないし（３）のいずれかに記
載の導体ペースト。

【００１６】（５）　　前記Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化物およ
びＰｂ酸化物がＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　系ガ
ラスのガラスフリットとして含有され、前記ＰｂＯ−Ｂ
２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　系ガラスのガラスフリットの前
記導体に対する体積比が酸化物換算で０．５〜６％であ
る上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の導体ペー
スト。

【００１７】（６）　　前記Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化物およ
びＰｂ酸化物と、前記金属酸化物の一部または全部とが
、ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　−α系ガラスのガ
ラスフリットとして含有され、前記ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３
　−ＳｉＯ２　−α系ガラスのガラスフリットの前記導
体に対する体積比が酸化物換算で０．５〜６％であり、
前記αが、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種以上の金
属酸化物である上記（１）ないし（４）のいずれかに記
載の導体ペースト。

【００１８】（７）　　前記導体中のＰｄの含有量が５
〜３０重量％である上記（１）ないし（６）のいずれか
に記載の導体ペースト。

【００１９】（８）　　前記導体中のＰｔの含有量が０
．５〜５重量％である上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載の導体ペースト。

【００２０】（９）　　上記（１）ないし（８）のいず
れかに記載の導体ペーストを用いて外部導体を形成した
ことを特徴とする配線基板。

【００２１】（１０）　　前記外部導体は、アルカリ土
類金属を含むガラスと、Ａｌ２　Ｏ３　の骨材とを含有
する基板上に形成されている上記（９）に記載の配線基
板。

【００２２】（１１）　　前記外部導体と接してガラス
を含有する抵抗体を有する上記（９）または（１０）に
記載の配線基板。

【００２３】

【作用】本発明の導体ペーストは、Ｂｉ酸化物と、Ｂ酸
化物と、Ｓｉ酸化物と、Ｐｂ酸化物と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ
、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＡ
ｌから選ばれる１種以上の金属酸化物とをそれぞれ所定
量含有し、しかも、Ｚｎ酸化物を実質的に含有しない。

【００２４】このような導体ペーストは、基板中のアル
カリ土類金属酸化物、Ａｌ２　Ｏ３　、ＳｉＯ２　、Ｂ
２　Ｏ３　等と反応し、基板と外部導体との界面近傍の
基板構成成分を結晶化させる。この結果、基板と外部導
体間に、例えばＳｒＡｌ２　Ｓｉ２　Ｏ８　等の結晶を
有する針状結晶物が形成され、基板と外部導体間の接着
強度、特にエージング後の接着強度が向上する。

【００２５】また、本発明の導体ペーストは、所定の金
属酸化物を所定量含むことにより、針状結晶物の析出を
促進するため、外部導体中のガラスのブリードアウト現
象の発生が防止される。また、外部導体のパターンを例
えば２００μｍ以下の細線パターンとしてその膜厚も薄
くした高密度配線基板においてもショートの発生を有効
に防止できる。

【００２６】また、本発明の導体ペーストは、ガラスフ
リット等の無機結合剤が基板成分と過不足なく反応する
ため、外部導体表面の無機結合剤の浮きが無くなり、半
田濡れ性が向上する。

【００２７】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００２８】本発明の導体ペーストは、導体の基本組成
となるＡｇとＰｄおよび／またはＰｔと、無機結合剤と
、ビヒクルとを含有する。すなわち、導体として、Ａｇ
−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔのいずれかの合
金を含有する。

【００２９】このように、Ａｇ合金を用いることによっ
て、Ａｇ単独とするよりも、Ｐｄの場合、耐マイグレー
ション性、耐半田喰われ性が向上する効果が得られ、Ｐ
ｔの場合は、少量の添加より半田濡れ性が向上する効果
が得られる。

【００３０】このようなＡｇ合金におけるＡｇ、Ｐｄ、
Ｐｔの割合は、目的に応じて適宜決定されるが、Ａｇ−
Ｐｄ合金では、Ｐｄの含有率を５〜３０重量％とするこ
とが好ましい。Ｐｄ含有率が５重量％未満であると、Ｐ
ｄ添加の効果が得られず、また３０重量％を超えると導
体の導電性が悪くなるからである。

【００３１】また、Ａｇ−Ｐｔ合金では、Ｐｔの含有率
を０．５〜５重量％とすることが好ましい。Ｐｔ含有率
が０．５重量％未満であると、Ｐｔ添加の効果が得られ
ず、また５重量％を超えると導体の導電性が悪くなるか
らである。

【００３２】また、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔ合金では、Ｐｄの
含有率を５〜３０重量％とし、Ｐｔの含有率を０．５〜
５重量％とすることが好ましい。このような含有率とす
ることによってＰｄ、Ｐｔ添加の効果を得ることができ
、導体の導電性も十分とすることができる。

【００３３】本発明の導体ペーストは、ペーストないし
スラリー状であり、このような状態ではＡｇとＰｄおよ
び／またはＰｔとが別個に存在していてもよい。この場
合、後の焼成によりＡｇ合金となる。

【００３４】このようなＡｇ合金、あるいは、上記のよ
うにＡｇ合金となる金属は、通常、ペースト中に粒子と
して存在する。

【００３５】Ａｇ合金粒子の平均粒径は、０．０１〜１
０μｍ　程度とするのが好ましい。その理由は、平均粒
径が０．０１μｍ　未満であると導体の収縮率が大きく
なりすぎ、また１０μｍ　を超えると導体ペーストの印
刷性、分散性が悪くなるからである。

【００３６】また、Ａｇ合金となる金属の粒子では、Ａ
ｇ粒子、Ｐｄ粒子、Ｐｔ粒子ともに、平均粒径は０．０
１〜１０μｍ　程度とするのが好ましい。その理由は、
平均粒径が０．０１μｍ　未満であると上記Ａｇ合金粒
子の場合と同様、収縮率の点で不十分となり、また１０
μｍ　を超えるとＰｄの添加による耐マイグレーション
性の改善効果等が小さくなるからである。

【００３７】本発明の導体ペーストの無機結合剤には、
Ｂｉ酸化物と、Ｂ酸化物と、Ｓｉ酸化物と、Ｐｂ酸化物
と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種以上の金属酸化
物とが含まれ、これらは、ガラスフリットおよび／また
は酸化物粒子として含有される。

【００３８】この場合、Ｚｎ酸化物は、ガラスフリット
としても酸化物粒子としても実質的に含有されない。Ｚ
ｎ酸化物が含まれていると針状結晶物の析出が妨げられ
、接着強度、特にエージング後の接着強度が低下し、し
かも半田濡れ性が悪くなり、さらには半田喰われが生じ
る。

【００３９】なお、実質的に含有しないとは、全く含有
しない場合のほか、不可避的不純物等として入ってくる
場合を含むものとする。

【００４０】導体ペーストの無機結合剤中の酸化物全体
（ガラスフリット＋酸化物粒子）に対するガラスフリッ
トの体積比は酸化物換算で５〜２５％、特に１０〜２０
％が好ましい。前記範囲未満では外部導体の接着強度、
特にエージング後の接着強度が低下し、前記範囲を超え
るとブリードアウト現象が生じ、また半田濡れ性が悪く
なる。

【００４１】前記酸化物が酸化物粒子として含有される
場合、Ｂｉ酸化物としてはＢｉ２　Ｏ３　、Ｂ酸化物と
してはＢ２　Ｏ３　、Ｓｉ酸化物としてはＳｉＯ２　、
Ｐｂ酸化物としてはＰｂＯ、Ｔｉ酸化物としてはＴｉＯ
２　、Ｚｒ酸化物としてはＺｒＯ２　、Ｖ酸化物として
はＶ２　Ｏ３　、Ｖ２　Ｏ５　、Ｎｂ酸化物としてはＮ
ｂ２　Ｏ３　、Ｎｂ２　Ｏ５、Ｃｒ酸化物としてはＣｒ
Ｏ、Ｃｒ２　Ｏ３　、Ｍｎ酸化物としてはＭｎＯ、Ｍｎ
Ｏ２　、Ｆｅ酸化物としてはＦｅ２　Ｏ３　、Ｃｏ酸化
物としてはＣｏＯ、Ｎｉ酸化物としてはＮｉＯ、Ｃｕ酸
化物としてはＣｕＯ、Ａｌ酸化物としてはＡｌ２　Ｏ３
　がそれぞれ好ましい。

【００４２】また、酸化物粒子の平均粒径は０．１〜１
０μｍ　程度が好ましい。前記範囲未満では、粉砕時の
不純物の混入が著しくなり、前記範囲を超えると印刷性
が悪化する傾向にある。

【００４３】また、前記酸化物がガラスフリットとして
含有される場合、ガラスフリットの平均粒径は０．１〜
１０μｍ　程度が好ましい。前記範囲未満では粉砕時の
不純物混入が著しくなり、前記範囲を超えると印刷性が
悪くなる傾向にある。

【００４４】Ｂｉ酸化物の前記導体に対する含有量は体
積比で１０〜３０％、特に１５〜２５％が好ましい。

【００４５】前記範囲未満では、外部導体と接している
基板の表層部の結晶化が十分でなく、外部導体の接着強
度、特にエージング後の接着強度が不十分である。前記
範囲を超えると、ブリードアウト現象が発生し、また半
田濡れ性が悪くなる。

【００４６】Ｂｉ酸化物は酸化物粒子として含有される
ことが好ましい。

【００４７】Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ
、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選らればれる１種以
上の金属酸化物の前記導体に対する含有量は体積比で５
００ｐｐｍ　〜８％、好ましくは９００ｐｐｍ　〜８％
、特に好ましくは１０００ｐｐｍ　〜６％である。

【００４８】このような金属酸化物を添加することによ
り、外部導体の接着強度、特にエージング後の接着強度
が向上し、しかもブリードアウト現象を防止できる。こ
の場合、含有量が前記範囲未満では、前記の添加による
効果が得られず、前記範囲を超えるとエージンブ後の接
着強度が低下し、また半田濡れ性が悪くなる。

【００４９】なお、前記金属酸化物の中ではＭｎ酸化物
および／またはＡｌ酸化物が好適であり、Ｍｎ酸化物は
ガラスフリットとして含有されることが好ましい。

【００５０】Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化物およびＰｂ酸化物全
体の前記導体に対する含有量は体積比で０．５〜６％、
好ましくは１〜５％である。

【００５１】含有量が前記範囲未満では外部導体と接し
ている基板の表層部の結晶化が十分でなく、外部導体の
接着強度、特にエージング後の接着強度が不十分である
。前記範囲を超えると、ブリードアウト現象が発生し、
また半田濡れ性が悪くなる。

【００５２】この場合、Ｂ酸化物の導体に対する含有量
は体積比で０．２〜２．５％、特に０．４〜２．０％が
好ましい。前記範囲未満では結晶化が不十分であり、前
記範囲を超えるとブリードアウト現象を助長する。

【００５３】また、Ｓｉ酸化物の導体に対する含有量は
体積比で０．１〜１．５％、特に０．３〜１．５％が好
ましい。前記範囲未満では、結晶化が不十分であり、前
記範囲を超えるとブリードアウト現象を助長する。

【００５４】また、Ｐｂ酸化物の導体に対する含有量は
体積比で０．２〜２．０％、特に０．３〜１．５％が好
ましい。前記範囲未満では、基板内への十分な拡散が得
られず、高い強度が得られない。前記範囲を超えると、
ブリードアウト現象を助長する。

【００５５】Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化物およびＰｂ酸化物は
、通常、ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　系ガラスの
ガラスフリットとして含有される。

【００５６】この場合、ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ
２　系ガラスのガラスフリットの前記導体に対する体積
比は酸化物換算で０．５〜６％、特に１〜５％が好まし
い。

【００５７】また、ガラスはブリードアウト現象の防止
効果が高い等の点で軟化点が４５０℃以上、特に５００
℃以上、例えば４５０〜６００℃程度のものが好ましく
、主成分となる酸化物の割合は下記のものが好ましい。

【００５８】ＰｂＯ：５０〜７０重量％、特に、５５〜
６５重量％Ｂ２　Ｏ３　：１５〜２８％重量％、特に、１８〜２５
重量％ＳｉＯ２　：９〜１６重量％、特に、１１〜１５重量％

【００５９】また、前記金属酸化物がガラスフリットし
て含有される場合、通常ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ
２　−α系ガラスのガラスフリットとして含有される。この場合αは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種以上
の金属酸化物である。

【００６０】ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　−α系
ガラスのガラスフリットの前記導体に対する体積比は酸
化物換算で０．５〜６％、特に１〜５％が好ましい。

【００６１】また、ガラスはブリードアウト現象の防止
効果が高い等の点で、軟化点が５００℃以上、例えば５
００〜６００℃程度のものが好ましく、主成分となる酸
化物の割合は下記のものが好ましい。

【００６２】ＰｂＯ：５０〜７０重量％、特に、５５〜
６５重量％Ｂ２　Ｏ３　：１５〜２８％重量％、特に、１８〜２５
重量％ＳｉＯ２　：９〜１６重量％、特に、１１〜１５重量％
α：０．１〜２０重量％、特に４〜１５重量％

【００６
３】本発明に用いるビヒクルとしては、エチルセルロー
ス、ニトロセルロース、アクリル系樹脂等のバインダー
、テルピネオール、ブチルカルビトール等の溶剤、その
他分散剤、活性剤等が挙げられ、これらのうち任意のも
のが目的に応じて適宜添加される。なお、一般に、ペー
スト中の上記ビヒクルの含有率は、１０〜７０重量％程
度である。

【００６４】本発明の導体ペーストは、前記Ａｇ合金粒
あるいはＡｇ粒とＰｄ粒および／またはＰｔ粒の金属粒
と、前記の無機結合剤とを混合し、これにバインダー、
溶剤等のビヒクルを加え、これらを混練してスラリー化
することにより得ることができる。ここで、ペースト組
成物の粘度は、３万〜３０万ｃｐｓ　程度に調製してお
くのがよい。

【００６５】本発明の導体ペーストは、基板上に所定の
パターンに印刷されて焼成するなどして使用される。

【００６６】このように、本発明の導体組成物を用いて
外部導体とした多層配線基板の一構成例が図１に示され
ている。図１は、多層配線基板の部分断面図である。

【００６７】同図に示すように、多層配線基板１は、複
数の層を積層し、焼成により一体化した絶縁体の基板４
を有し、この基板４の内部には、所定パターンの内部導
体２が形成され、この内部導体２が基板４の表面に露出
した部分に外部導体３が形成されている。

【００６８】基板４の構成材料としては、内部導体２等
とともに同時焼成可能なものとして、アルミナ−ホウケ
イ酸ガラス、アルミナ−鉛ホウケイ酸ガラス、アルミナ
−ホウケイ酸バリウムガラス、アルミナ−ホウケイ酸カ
ルシウムガラス、アルミナ−ホウケイ酸ストロンチウム
ガラス、アルミナ−ホウケイ酸マグネシウムガラス等の
酸化物骨材とガラスとを含む低温焼結材料が好ましい。

【００６９】そして特に主成分となる酸化物の割合が下
記のとおりのガラスを含むものが好ましい。

【００７０】ＳｉＯ２　：４６〜６５重量％Ｂ２　Ｏ３
　：０．５〜８％重量％アルカリ土類金属酸化物、特にＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ
およびＢａＯの１種以上：２５〜４５重量％

【００７１
】このような基板材料において、ガラスの含有率は５０
〜７０重量％程度が好ましい。

【００７２】内部導体２は、通常多層配線され、基板４
の厚さ方向に形成されたスルーホール５を介して互いに
導通されている。

【００７３】外部導体３は、基板４の表面に形成され、
チップインダクタ、チップコンデンサ等のチップ部品や
半導体集積回路素子、ダイオード等の素子等の表面実装
部品７を半田６により半田付けするためのパッドとして
用いられ、あるいは抵抗体８への導通用として用いられ
る。なお、表面を覆うように絶縁被覆層が形成されてい
てもよい。

【００７４】本発明の導体ペーストは、上記外部導体３
を形成するのに適用される。

【００７５】なお、内部導体２は、導電性が良いことを
優先させる点でＡｇを主体とする導体、特にＡｇとする
のが好ましい。内部導体用ペーストは、導体と、導体に
対し、５〜１０重量％程度のガラスフリットとを含有す
る。

【００７６】また、内部導体２の膜厚は、通常５〜２０
μｍ　程度、外部導体３の膜厚は、通常５〜２０μｍ　
程度とされる。そして、内部導体および外部導体の導通
抵抗は、その組成にもよるが、一般的に、前者は２〜１
０ｍΩ／□、後者は、１０〜３０ｍΩ／□程度とするの
がよい。

【００７７】さらに、抵抗体８は、酸化ルテニウム、鉛
ルテニウムパイロクロア等の抵抗体とガラスフリットと
を含有する。抵抗体粒子の粒径は、０．０５〜０．５μ
ｍ　程度とし、この抵抗体８に対し、ガラスフリットの
含有量は３５〜９５重量％程度である。

【００７８】ガラスフリットは、一般にＰｂＯ４５〜６
０重量％、Ｂ２　Ｏ３　１０〜２０重量％、ＳｉＯ２　
２０〜３０重量％、ＺｎＯ０〜８重量％程度、軟化点４
５０〜６００℃程度とし、ガラスフリット中、非晶質ガ
ラスが９０重量％以上含有される。そして、このような
抵抗体中のガラスフリットに対し、本発明に従い、ブリ
ードアウト現象が良好に防止されるものである。

【００７９】このような多層配線基板は、例えば以下の
ようにして製造する。

【００８０】まず、基板材料となるグリーンシートを作
製する。

【００８１】このグリーンシートは、基板の原材料であ
るアルミナ粉末等の骨材とガラス粉末（例えば、ホウケ
イ酸ガラス）とを所定量混合し、これにバインダー樹脂
、溶剤等を加え、これらを混練してスラリー化し、例え
ばドクターブレード法により０．１〜０．３ｍｍ程度の
厚さのグリーンシートを所定枚数作製する。

【００８２】次いで、グリーンシートにパンチングマシ
ーンや金型プレスを用いてスルーホール５を形成し、そ
の後、内部導体用ペーストを各グリーンシート上に例え
ばスクリーン印刷法により印刷し、所定パターンの内部
導体を形成するとともにスルーホール５内に充填する。

【００８３】次いで、各グリーンシートを重ね合せ、熱
プレス（約４０〜１２０℃、５０〜１０００Ｋｇｆ／ｃ
ｍ２）を加えてグリーンシートの積層体とし、必要に応
じて脱バインダー処理、切断用溝の形成等を行なう。

【００８４】その後、グリーンシートの積層体を通常空
気中で８００〜１０００℃程度の温度で焼成、一体化し
、基板４に内部導体が形成された多層配線基板を得る。

【００８５】そして、外部導体用ペーストをスクリーン
印刷法等により印刷し、焼成して外部導体３を形成する
。さらに、抵抗体材料ペーストを印刷して焼成し、抵抗
体８を形成する。なお、これら外部導体３や抵抗体８は
基板４と一体同時焼成して形成してもよい。ただし、基
板を焼成後、基板上に印刷、焼成するときには、接着強
度が低いものとなるが、本発明の適用により接着強度は
きわめて高いものとなる。

【００８６】その後、所定の表面実装部品７を外部導体
３に半田付けし、必要に応じ、絶縁被覆層を形成して図
１に示す多層配線基板１が得られる。

【００８７】なお、基板も上記グリーンシート法に代り
印刷法により作製してもよい。

【００８８】以上では、本発明を多層配線基板に適用し
た場合の例を説明したが、本発明は、これに限らず、同
時焼成配線基板のような単層の基板等にも適用すること
ができる。

【００８９】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００９０】（１）導体ペーストの作製平均粒径１０μ
ｍ　のＡｇ：８６重量部と、平均粒径１μｍ　のＰｄ：
１４重量部と、ビヒクルとしてエチルセルロース系樹脂
および高沸点溶剤（テルピネオール）：２０〜４０重量
部と、前記ＡｇおよびＰｄに対し体積比で下記の配合比
の組成物とを混練して導体ペーストＮｏ．１〜４を得た
。

【００９１】導体ペーストＮｏ．１（本発明）Ｂｉ２　
Ｏ３　（平均粒径３μｍ　）：２０体積％Ａｌ２　Ｏ３
　（平均粒径３μｍ　）：４体積％ガラスフリット（平
均粒径８μｍ　）：３体積％ガラスフリットの軟化点は
５３０℃であり、ガラス組成は、ＰｂＯ：６０重量％、
Ｂ２　Ｏ３　：２０重量％、ＳｉＯ２　１２重量％、Ｍ
ｎＯ：８重量％とした。

【００９２】導体ペーストＮｏ．２（比較）Ｂｉ２　Ｏ
３　（平均粒径３μｍ　）：１６体積％Ａｌ２　Ｏ３　
（平均粒径３μｍ　）：１体積％ガラスフリット（平均
粒径８μｍ　）：１９体積％ガラスフリットの軟化点は
５３０℃であり、ガラス組成は、ＰｂＯ：６０重量％、
Ｂ２　Ｏ３　：２０重量％、ＳｉＯ２　１２重量％、Ｍ
ｎＯ：８重量％とした。

【００９３】導体ペーストＮｏ．３（比較）Ｂｉ２　Ｏ
３　（平均粒径３μｍ　）：２０体積％ガラスフリット
（平均粒径８μｍ　）：３体積％ガラスフリットの軟化
点は４６０℃であり、ガラス組成は、ＰｂＯ：６５重量
％、Ｂ２　Ｏ３　：２２重量％、ＳｉＯ２　：１３重量
％とした。

【００９４】導体ペーストＮｏ．４（比較）Ｂｉ２　Ｏ
３　（平均粒径３μｍ　）：２０体積％Ａｌ２　Ｏ３　
（平均粒径３μｍ　）：８体積％ガラスフリット（平均
粒径８μｍ　）：３体積％ガラスフリットの軟化点は５
７０℃であり、ガラス組成は、ＰｂＯ：５１重量％、Ｂ
２　Ｏ３　：１７重量％、ＳｉＯ２　１１重量％、Ｍｎ
Ｏ：２１重量％とした。

【００９５】導体ペーストＮｏ．５（比較）Ｂｉ２　Ｏ
３　（平均粒径３μｍ　）：２０体積％Ａｌ２　Ｏ３　
（平均粒径３μｍ　）：４体積％ガラスフリット（平均
粒径８μｍ　）：３体積％ガラスフリットの軟化点は５
８０℃であり、ガラス組成は、ＰｂＯ：５０重量％、Ｂ
２　Ｏ３　：２０重量％、ＳｉＯ２　１１重量％、Ｍｎ
Ｏ：１０重量％、ＺｎＯ：９重量％とした。

【００９６】前記各導体ペースト中のガラスフリットの
含有量は、ガラスそのもののＡｇおよびＰｄに対する体
積比であるため、酸化物粒子およびガラスフリットの酸
化物換算でのＡｇおよびＰｄに対する体積比を表１に示
す。

【００９７】

【表１】

【００９８】（２）グリーンシートの作製Ａｌ２　Ｏ３
　：４０重量％、ガラス粉末：６０重量％の組成で厚さ
１００〜３００μｍのグリーンシートを作製した。この
場合、ガラス組成は、ＳｉＯ２　：５９重量％、Ｂ２　
Ｏ３　：４重量％、ＳｒＯ：３１重量％、ＣａＯ：４重
量％、ＭｇＯ：２重量％とした。

【００９９】（３）抵抗体ペーストの作製平均粒径０．
１μｍのＲｕＯ２　：９．１重量％、ガラス粉末７７．
８重量％、添加剤としてＺｒＳｉＯ４　：４．１重量％
、ＴＣＲ調整剤としてＣｕＯとＭｎＯとＮｂ２　Ｏ５　
とを合計で９重量％を用いて抵抗体ペーストを作製した
。ガラス組成は、ＰｂＯ：４７．８重量％、Ｂ２　Ｏ３
　：１６．７重量％、ＳｉＯ２　：２７．８重量％、Ｚ
ｎＯ：５重量％、Ａｌ２　Ｏ３　：５．２重量％の非晶
質ガラスを用いた。

【０１００】（４）配線基板の作製前記のグリーンシートにＡｇ内部導体形成後、熱プレス
により積層してグリーンシート積層体を得た。その後、
この積層体を脱脂後、空気中で温度９００℃で同時焼成
した配線基板を得た。

【０１０１】この配線基板にスクリーン印刷により、導
体ペーストを、縮率１５％にて、焼成後の寸法が２ｍｍ
×２ｍｍ、膜厚１２±２μｍのパッドになるように印刷
し、空気中で８５０℃で焼成し外部導体を形成した。

【０１０２】得られた各基板について、外部導体の初期
およびエージング後の接着強度、外部導体の半田濡れ性
を以下のようにして調べた。

【０１０３】（ａ）接着強度試験デュポン社の剥離試験に準じた。被着した導体膜の横方
向に直径０．８ｍｍの銅線をのばし導体膜に重なる部分
について半田付けし、その半田付けの終わる一端からの
びた銅線を導体膜被着面にほぼ垂直でかつ導体膜を剥離
する方向に引っ張り試験機を用いて引っ張り、剥離した
時の荷重を読んだ。エージングは、１５０℃の恒温槽に
７２時間放置し、同様に荷重を読んだ。

【０１０４】（ｂ）半田濡れ性各サンプルを２３０℃の溶融半田に約５秒間浸漬し、パ
ッドの濡れ面積率により評価した。

【０１０５】また、上記と同じ配線基板上に導体ペース
トを印刷し、焼成し、巾２００μｍ、厚さ１５μｍの細
線パターンの外部導体層を形成した。この後、さらにこ
の外部導体層上の先端部に前記の抵抗体ペーストを用い
て外部導体層より広巾に印刷し、上記と同様に焼成した
。

【０１０６】この配線基板を用いてブリードアウト現象
の発生の有無を以下のようにして調べた。

【０１０７】（ｃ）ブリードアウト現象の発生の有無光
学顕微鏡により、抵抗体近傍の細線導体パターン端部を
観察し、下記の４段階で評価した。この評価については
◎、△、×、××で示す。

【０１０８】◎　　　　ブリードアウト全くなし△　　
　　１０μｍ以下の距離にブリードアウト観察×　　　
　５０μｍ以下の距離にブリードアウト観察××　　５
０μｍを超える距離にブリードアウト観察

【０１０９】
これらの結果は表２に示されるとおりである。なお、表
２には外部導体の抵抗値も併記する。

【０１１０】

【表２】

【０１１１】表２に示される結果から本発明の効果が明
らかである。

【０１１２】なお、各サンプルの外部導体と接している
基板の界面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した
ところＮｏ．１には長さ１０〜２０μｍ　の針状結晶物
が析出しており、Ｘ線回析によりＳｒＡｌ２　Ｓｉ２Ｏ
８　の結晶物であることが分かった。

【０１１３】Ｎｏ．２、Ｎｏ．４にも針状結晶物が析出
していたが、Ｎｏ．２の場合、ブリードアウトが激しく
、Ｎｏ．４は、半田濡れ不良が生じた。また、Ｎｏ．５
には少量の針状結晶物が析出していたが、結晶化が不十
分であるためエージング後の接着強度が低い。一方、Ｎ
ｏ．３は、そのような針状結晶物は確認されなかった。

【０１１４】また、この他サンプルＮｏ．１においてＡ
ｇおよびＰｄをＡｇ：９９重量部およびＰｔ：１重量部
、またはＡｇ：８５．１重量部、Ｐｄ：１３．９重量部
およびＰｔ：１．０重量部にかえた各サンプル、ＰｂＯ
−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　−ＭｎＯガラスのガラスフ
リットをＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　ガラス（Ｐ
ｂＯ：６５重量％、Ｂ２　Ｏ３　：２２重量％、ＳｉＯ
２　：１３重量％、軟化点４６０℃）のガラスフリット
にかえ、ＭｎＯを酸化物粒子で添加した各サンプル、さ
らにはＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ
、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種以上の金属酸
化物を、金属酸化物粒子として添加した各サンプル、ガ
ラスフリットとして添加した各サンプルを作製し、前記
と同様の評価を行なったところ同等の結果が得られた。

【０１１５】

【発明の効果】本発明の外部導体は、半田濡れ性が良好
で、かつ初期およびエージング後の基板との接着強度が
高い。またブリードアウト現象の発生を防止することが
でき、配線間のショートや電気特性の劣化を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導体ペーストを用いて作製した多層配
線基板の部分断面図である。

【符号の説明】

１　　多層配線基板２　　内部導体３　　外部導体４　　基板５　　スルーホール６　　半田７　　表面実装部品８　　抵抗体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ＡｇとＰｄおよび／またはＰｔとを含
有する導体と、Ｂｉ酸化物と、Ｂ酸化物と、Ｓｉ酸化物
と、Ｐｂ酸化物と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ
、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種
以上の金属酸化物とを含有し、前記Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化
物およびＰｂ酸化物全体の前記導体に対する含有量が体
積比で０．５〜６％であり、前記金属酸化物の前記導体
に対する含有量が体積比で５００ｐｐｍ　〜８％であり
、実質的にＺｎ酸化物を含有しないことを特徴とする導
体ペースト。
【請求項２】　　前記Ｂｉ酸化物の前記導体に対する含
有量が体積比で１０〜３０％である請求項１に記載の導
体ペースト。
【請求項３】　　前記Ｂｉ酸化物、Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化
物、Ｐｂ酸化物および金属酸化物の一部または全部がガ
ラスフリットとして含有される請求項１または２に記載
の導体ペースト。
【請求項４】　　前記Ｂｉ酸化物が酸化物粒子として含
有される請求項１ないし３のいずれかに記載の導体ペー
スト。
【請求項５】　　前記Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化物およびＰｂ
酸化物がＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３　−ＳｉＯ２　系ガラスのガ
ラスフリットとして含有され、前記ＰｂＯ−Ｂ２　Ｏ３
　−ＳｉＯ２　系ガラスのガラスフリットの前記導体に
対する体積比が酸化物換算で０．５〜６％である請求項
１ないし４のいずれかに記載の導体ペースト。
【請求項６】　　前記Ｂ酸化物、Ｓｉ酸化物およびＰｂ
酸化物と、前記金属酸化物の一部または全部とが、Ｐｂ
Ｏ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　−α系ガラスのガラスフ
リットとして含有され、前記ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３　−Ｓｉ
Ｏ２　−α系ガラスのガラスフリットの前記導体に対す
る体積比が酸化物換算で０．５〜６％であり、前記αが
、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種以上の金属酸化物
である請求項１ないし４のいずれかに記載の導体ペース
ト。
【請求項７】　　前記導体中のＰｄの含有量が５〜３０
重量％である請求項１ないし６のいずれかに記載の導体
ペースト。
【請求項８】　　前記導体中のＰｔの含有量が０．５〜
５重量％である請求項１ないし７のいずれかに記載の導
体ペースト。
【請求項９】　　請求項１ないし８のいずれかに記載の
導体ペーストを用いて外部導体を形成したことを特徴と
する配線基板。
【請求項１０】　　前記外部導体は、アルカリ土類金属
を含むガラスと、Ａｌ２　Ｏ３　の骨材とを含有する基
板上に形成されている請求項９に記載の配線基板。
【請求項１１】　　前記外部導体と接してガラスを含有
する抵抗体を有する請求項９または１０に記載の配線基
板。