JPH0451043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、導体材料、抵抗体材料、誘電体材料
又はこれらの材料の組合せを含有したペーストを
スクリーン又はマスクによりセラミツク基材上に
塗布した後、乾燥し、ある雰囲気及び高温度の下
で焼成してペーストを基材に固着させることによ
つて厚膜回路又は電気回路網を製造することに関
する。 （従来の技術） 各種のマイクロ電子回路が、印刷材料を導電
性、抵抗性又は誘電性とする性質決定物質を含有
する材料から調合されたインク又はペーストを炉
内で焼成することを含む厚膜技術により形成され
る。ペーストは金属粉末、ガラスフリツト粉末、
結合剤及びベヒクルを用いて調合され、選択され
たパターンで非導電性基材（例えば、セラミツク
磁器化銅、ガラス）に堆積させ、印刷した後、乾
燥してペースト中のベヒクル成分を揮発させ、焼
成して、皮膜を基材に接着させる成分を焼結又は
融解させることができる。 導電性の貴金属ペースト材料は白金、パラジウ
ム、銀及び金といつた貴金属又は貴金属の組合せ
を用いて、最低の抵抗で電気が流れるように調製
される。抵抗体材料は炭素、タリウム、インジウ
ム、ルテニウムなどといつた各種の物質を含有し
たペーストである。誘導体はガラス、セラミツク
ス、うわぐすり及び強磁性材料を含有したペース
トを用いて調製される。貴金属導体、誘電体及び
抵抗体は典型的には互いに相溶性となるように設
計され、空気雰囲気内で700〜1000℃の温度で焼
成される。 酸化性空気雰囲気を用いることは、スクリーン
印刷の際に適当な粘弾性を付与することが主目的
である炭素系ベヒクルの除去にとつて理想的であ
る。空気焼成可能な系において酸素は、厚膜焼成
サイクルの間に蒸発して一酸化炭素（CO）、二酸
化炭素（CO₂）及び水蒸気（H₂O）となる有機ベ
ヒクルを酸化するのに容易に利用することができ
る。気体のCO、CO₂及びH₂Oは排出空気雰囲気
により炉から容易に排出される。酸化性雰囲気の
存在はまた、厚膜内に適当な物理的環境を維持す
るのに役立ち、焼成及び接着機構が適切に起こり
得る。 従来、厚膜導体の製造の際に金、銀、白金及び
パラシウムといつた貴金属が導体用として用いら
れていた。低価格とより一層良好な物理的性質の
ために卑金属を貴金属の代わりに用いようとする
試みが行われてきた。銅は価格と物理的性質（は
んだ付け適性と導電性）の理由から理想的な候補
である。銅厚膜、導体、抵抗体及び誘電体を焼成
するには、焼成雰囲気として従来使用された空気
を中性雰囲気（例えば、窒素、アルゴン、ヘリウ
ム又はこれらの混合物）で置き換えなければなら
ない。中性雰囲気、典型的には窒素、は銅が酸化
することを防止するのに有用ではあるが、炭素系
ベヒクルを効果的に除去し得る酸化剤とはならな
い。酸化剤が存在しないと、部品が加工されると
きベヒクルは熱分解する。 窒素の炉雰囲気に酸素又は酸化剤を加えると、
酸化剤が卑金属の銅を酸化して銅の上に酸化物被
膜を形成するので電気特性及びはんだ付け適性に
悪影響を及ぼして種々の問題が起こつてきた。 従来の銅厚膜技術においては、基本的には不活
性であるが、ベヒクルと反応して、炭素系成分か
らつくられたベヒクルの成分を酸化する酸化剤
（典型的には酸素又は空気）を少量含有した雰囲
気を有するベルト炉内で焼成が行われる。この雰
囲気は炉内を通り抜けて移動して炉から反応生成
物を追い出す。従来技術の銅厚膜法においては、
炭素系ベヒクルは窒素雰囲気に加えた少量の酸素
と十分に反応せず、すすとして遊離炭素を生成し
易く、このすすは加熱要素上、炉内の壁面上及び
処理中の基材上に沈積することがある。この遊離
炭素は、特に、多層構造体の交互層間に沈積する
と、電気部品に欠陥を生じる。炉内の壁面に沈積
した炭素は定期的に除去しなければならないの
で、運転コストが増える。沈積炭素を含有した単
層厚膜電気部品は浄化しなければならないので、
そのような部品の製造に別の一工程と付加的コス
トが加わる。 米国特許第3726006号；第4296272号；第
4311730号；第4313262号及び第4517155号に開示
されているように、酸素含量を制限することによ
つて雰囲気を制御して間を解決する種々の試みが
行われてきた。前記の各特許はすべて、酸素を使
用してベヒクルの揮発成分を酸化し、この成分を
炉から除去するか、又は、酸素を使用して基材上
に堆積した物質を酸化することにより抵抗体を与
えることを開示している。 雰囲気の制御又は印刷インクの組成の制御によ
つて問題を解決するその他の試みは米国特許第
4409261号と第4122232号に開示されている。 （発明が解決しようとする問題点） 厚膜電気部品の処理に使用される多段域型炉の
予熱域に酸素を加えること及びペースト配合を変
更することを利用することに加えて炉の設計を変
更して印刷インクから揮発ベヒクルの除去を容易
にすること及び犠牲鉄溶器を用いて部品を空気中
で処理して過剰の酸素を吸着し、炉内への雰囲気
流量を増大させることを中心としたその他の解決
法が提案された。Tien−Shou Woらは論文の中
で、過剰の酸素と優先的に反応する犠牲鉄容器を
用いて部品を空気中で焼成する方法を述べてい
る。大量のガス流を連続的に用いて炭素系ベヒク
ルを炉から追い出すことは、前記の各試みが基本
的問題を解決していないことの証拠である。 ベヒクルを予熱域から一層効果的に排気させる
ために炉の改変が行われてきた。 多量の不活性ガスを導入すること及び予熱域に
数個の通気管を設けることによつて、ベヒクルは
この領域から掃気され、低温の通気管に沈積する
に過ぎない。この沈積法は通気管の頻繁な浄化を
必要とし、又は炉内の部品上の炭素系材料の液滴
を不完全分解させた。 本発明者らは、従来のインク印刷技術によりつ
くられた卑金属厚膜電気部品を焼成する際に、大
気に起因する偶発的な量の酸素と、窒素を炉に導
入するための配管を介して蓄積される偶発的な量
の水蒸気を含有するが実質的には窒素を含有した
炉内不活性雰囲気に制御された量の亜酸化窒素を
加えると、充分な酸化能力をもつた酸化用化学種
が蒸発ベヒクルとの反応に利用できるだけなく、
生産炉内でのすすの生成が回避されないまでも抑
制されることを見出した。 従つて、本発明の目的は従来技術の問題点を省
除した厚膜電気部品の製造方法を提供することで
ある。 （問題を解決するための手段） 本発明では、単一域型炉を用いて厚膜電気部品
を焼成する場合、炉に10〜3000ppmの亜酸化窒素
を加えると、ベヒクルの酸化の際にすすの生成が
抑制される一方で、卑金属を用いて電気部品を形
成する場合には望ましくない量の酸化物が生成さ
れないことが判明した。炉内に通常存在する以上
の水蒸気を制御して加えると、導体のはんだ付け
適性を改善することができる。本発明は、赤外線
又は通常の手段によつて加熱される断続式又は連
続式ベルト炉を用いて実施することができる。他
方、予熱域を有する多段域型炉を使用する場合、
予熱域に10〜10000ppmの亜酸化窒素（N₂O）を
加えると同じ効果が達成される。高温域に低濃度
（10〜3000ppm）のN₂Oを加えると、予熱域では
酸化されない炭素質材料を酸化させる高温度を利
用することができる。予熱域又は高温域に加える
亜酸化窒素を制御すると、銅導体のはんだ付け適
性を改善するために10〜2500ppmの濃度の水を高
温域に加えることができる。 （作用） 前述の通り、従来の厚膜技術を用いて、ペース
ト塗料をスクリーン又はマスクを介してセラミツ
ク基材上に選択されたパターンで塗布することに
より電気回路網が形成される。乾燥後、セラミツ
ク基材は保護雰囲気を含んだ炉内で焼成される。
セラミツク基材上に堆積される物質はペーストの
組成によつて導電性、抵抗性又は誘電性となり得
る。導体材料は最低の抵抗で電流を流すことがで
きる貴金属（例えば白金、パラジウム、銀又は
金）を用いて通常配合される。貴金属は高価であ
るので、銅といつた卑金属導体が業界では受け入
れられ始めている。抵抗体材料は炭素、タリウ
ム、イソジウム、ルテニウムなどといつた各種の
物質を含有したペーストから成る。抵抗体は電流
の流れを所定レベルで妨害するのに用いられ、通
常は導体がセラミツク基材上に印刷され、焼成さ
れた後に基材上に印刷され、こうして多層部品が
得られる。所望レベルの抵抗値は、基材上の抵抗
塗膜を焼成した後に、レーザトリミング又は空気
摩擦トリミングによつて得られる。誘電体は、電
流の流れを阻止する電気絶縁体としての役目を果
たすガラス、うわぐすり及び強誘電性材料を含有
したペーストを用いて得られる。絶縁の範囲は、
２つの導体間に誘電性絶縁層を設けることによつ
て、導体が互いの頂部を交差し得るように誘電体
を特定の用い方をすることにより広範囲に変化さ
せることができる。誘電体はまた、コンデンサー
及び多層回路の形成にも使用され、全回路をセラ
ミツク基材に気密封止するうわぐすりとして使用
することができる。 連続ベルト炉内で不活性雰囲気（例えば窒素）
の下で大量の誘電体厚膜用ペーストを処理する
と、ペーストの調製に使用した炭素系ベヒクルが
蒸発して雰囲気が飽和される。ベヒクルはペース
トがスクリーンを通過して流れ、焼成前に基材に
付着するようにさせるのに必要である。炭素系ベ
ヒクル及びポリマー結合剤がインクの中に使用さ
れる。炭素系ポリマーが蒸発すると、炉内雰囲気
に含まれた酸素はポリマーを一酸化炭素及び二酸
化炭素といつた反応生成物に変えるのに使用さ
れ、この反応生成物は窒素の基本雰囲気によつて
炉から掃気される。しかし、炉内雰囲気が飽和す
ると炭素がすすとなつて炉の各種部分（例えば壁
面、加熱要素）及び焼成中の電気部品の上に沈着
する。炉上の沈着物は炉内雰囲気によつて移送さ
れ、炉の別の部品又は処理中の材料に沈着するこ
とがあるので除去する必要がある。炉内の加熱要
素に沈着したすすは炉が均一な温度に到達してこ
の温度を維持する全体的な能力に影響を及ぼす。
炉壁上のすすは、炉内に高温スポツト又は局部的
温度変動といつた種々の問題の原因となる。基材
上に沈着したすすは基材の外観を不適格にし、欠
陥回路を生じる場合が多く、多層厚膜回路に形成
される層間にすすが沈着するときには特にそうで
ある。現行の銅厚膜法では、焼成炉内で雰囲気流
量を多くして蒸発ベヒクルを炉から掃気し、すす
沈着物を回避している。 厚膜導体の製造において、業界は貴金属導体を
銅導体で置き換える選択を行つたので、厚膜イン
クに適当な粘弾性を付与するのに使用されるベヒ
クルが蒸発した後に炉内に沈着するという問題が
起きている。貴金属導体は全体が空気である炉内
雰囲気内で焼成できる。しかし、銅導体は不活性
雰囲気内で焼成しないと銅の酸化を防止すること
ができない。通常不活性雰囲気は炭素系ベヒクル
を効果的に酸化するのに十分な酸素を含有してい
ないので、ベヒクルは熱分解し、炉内及びその他
の部品上にすす付着の問題を生じる。炉壁に凝縮
するポリマーのために定期的に炉を掃除して沈着
物がベルト上及び処理中の部品上に滴下するのを
防ぐ必要がある。この掃除は炉を完全に冷却して
すすを機械的に除去することであり、従つて実効
生産時間を少なくする。銅導体及びセラミツクの
表面にすすと凝縮ポリマーが沈着すると、それら
は美感上望ましくない基材を生じ、ワイヤーボン
デイング及びはんだ付けといつた以後の処理段階
の質を落とし、多層電気部品の層間に欠陥を生じ
ることになる。したがつて、以後の処理の前に基
材を浄化することが必要であり、したがつて基材
のコストが増す。多段域型炉の予熱域に酸素を少
量（１％まで、通常は10〜15ppm）加えることが
提案された。予熱域での低温度と短い滞留時間で
はこの酸素は鋼を不適格なレベルまで酸化しない
が、炭素系ベヒクルの一部を酸化させることがで
きる。この方法は完全には効果的ではない。その
理由は恐らく反応体が存在するときの温度が低い
ためであろう。酸素が万一炉の高温域に移行する
と、銅が不適格なレベルまで酸化されて、導電性
電気部品をだめにするであろう。 ベヒクルを予熱域から一層効果的に排出させよ
うとして炉の改善が行われた。多量の不活性ガス
を導入すること及び予熱域に数本の通気管を設け
ることによつてベヒクルは低温の通気管に再沈着
するだけで予熱域から掃気される。この沈着法も
相変らず通気管の頻繁な浄化を必要とし、又は部
分分解炭素系材料を部品上に滴下させる。 銅より先に優先的に酸化する犠牲鉄容器を用い
て空気雰囲気中で部品を処理することは不経済な
場合が多く、有機ベヒクルと反応して除去するの
に表面付近で利用できる酸素が少ないために銅の
物理的性質が最適化されないであろう。 卑金属ペースト配合を変更してすす生成の問題
を回避しようとする試みは今日までほとんど成功
していない。 低レベルの亜酸化窒素を焼成炉に加えると厚膜
部品の製造の際にすすの生成及び／又は銅といつ
た導電性材料の酸化を抑制できることが判明し
た。単一域型炉全体を通じて亜酸化窒素を10〜
3000ppmのレベルにすることは、基材上に形成さ
れる銅厚膜に酸化物が形成されるのを抑制しなが
ら厚膜からベヒクルを蒸発させて反応させるのに
有効である。炉内に通常存在する量以上の水蒸気
を制御して加えることにより導体のはんだ付け適
性を改善することができる。この結果は、炉内雰
囲気に亜酸化窒素を用いても用いなくても得られ
る。亜酸化窒素はベヒクルと直接又は間接に反応
して一酸化炭素を二酸化炭素を生成し、これらは
通常の炉内雰囲気によつて炉から掃気される。ベ
ヒクルと完全に反応するのに必要な量の亜酸化窒
素は、基材上に塗布されて最終電気部品の導電
性、抵抗性又は誘電性特性を所望レベルに維持す
るペースト組成物に悪影響を与えない。多段域型
炉の予熱域に亜酸化窒素を加えると、予熱域に10
〜10000ppmの亜酸化窒素を維持する噴射量が要
求される。炉の予熱域又は高温域に亜酸化窒素を
加える場合、10〜2500ppmの濃度の水を高温域に
加えて銅導体のはんだ付け適性を改善することが
できる。 本発明においては、厚膜部品（導体、誘電体及
び抵抗体）は通常の方法で基材上に形成された
後、部品はバツチ式又はベルト式炉内で処理され
る。ベルト式炉の場合、多段域型炉の高温域内で
温度が300〜1000℃に維持され、この高温域で基
材が３〜15分保持されて焼成が行われる。連続工
程における予熱と冷却を含めて焼成の全工程は、
赤外線炉及び通常の炉のいずれが使用されるかに
よつて５〜60分間の時間がかかる。 初期加熱の間、即ち、ベヒクルの「完全燃焼」
の間、銅厚膜回路は400℃までの温度に、使用さ
れる熱源の種類によつて異るが、１〜15分間さら
される。有機ベヒクルの大部分が銅ペーストから
本質的に除去されるのはこの時である。したがつ
て、本発明においては制御された量の亜酸化窒
素、即ち、高温域に加えられる場合には好ましく
は10〜3000ppm、そして予熱域に加えられる場合
には好ましくは10〜10000ppmの亜酸化窒素が窒
素雰囲気内に与えられて、ペーストから蒸発する
炭素質ベヒクルと反応する。部品を1000℃の温度
まで連続的に加熱するとペースト内のガラス結合
剤が溶融して基材へ接着し、銅粒子は焼結され
る。以下の実施例は本発明を例示するものであ
る。 （実施例） 実施例 商業的に入手可能な銅厚膜導体用ペーストを当
業界で既知の通常の方法で印刷し、乾燥した。
1″×2″Coors94−96％アルミナ基材に第１図に示
した試験パターンを印刷し、通常のベルト式炉内
で第２図に示した加熱プロフイルに従つて焼成し
た。窒素雰囲気に亜酸化窒素を加えて焼成された
銅導体の電気的及び物理的性質は第表に示され
ている。 第表 銅厚膜導体の試験 １ 炉温度：900℃ 900℃での時間：６分間 試 料：厚膜銅導体を有するセラミツク基材 雰囲気：250ppmN₂O（炉内全体） 露点（d.p.）−60゜（10ppmH₂O） 1ppm酸素 残り 窒素 物理試験の結果 シート抵抗：1.98mΩ／□ 初期接着力：953psi 老化接着力：828psi はんだ付け力の変化：0.45mN／mm 処理後の部品上には炭素残渣存在せず。 ２ 炉温度：900℃ 900℃での時間：６分間 試 料：厚膜銅導体を有するセラミツク基材 雰囲気：1000ppmN₂O（炉の予熱域） 露点（d.p.）−65゜（10ppmH₂O） 1ppmO₂ 残り 窒素 物理試験の結果 シート抵抗：1.79mΩ／□ 初期接着力：1.141psi 老化接着力：938psi はんだ付け力の変化：0.45mN／mm 処理後の部品上に炭素残渣存在せず。 第表から明らかな通り、炉内全体に第１のレ
ベルで存在する亜酸化窒素又は炉の予熱域でより
高いレベルで存在する亜酸化窒素の添加は許容で
きる性質をもつた銅厚膜導体の製造に役立つ。
650psiの初期接着力レベル及び0.4mN／mmのはん
だ付け適性値が使用した試験法について許容でき
る厚膜導体特性を規定するということは商業的に
よく知られている。 亜酸化窒素を予熱域に加える場合、制御された
量の水を高温域に加えて、はんだ付け適性の優れ
た焼成銅導体を得ることができる。第Ａ表に示
されているのはこの現象を支持するデータであ
る。 第Ａ表 銅厚膜導体の試験 １ 炉温度：900℃ 900℃での時間：６分間 試 料：厚膜銅導体を有するセラミツク基材 雰囲気：100ppmN₂O（炉の予熱域） 159ppmH₂O（炉の高温域） 1ppmO₂ 残り 窒素 物理試験の結果 シート抵抗：1.74mΩ／□ 初期接着力：1.109psi 老化接着力：656psi はんだ付け力の変化：0.52mN／mm 処理後の部品上には炭素残渣存在せず。 実施例 商業的に入手可能な銅相容性厚膜誘電体用ペー
ストを当業界で既知の通常の方法で印刷し、乾燥
した。試験部品を、乾燥厚み50μmに誘導体用ペ
ーストで被覆された2″×2″基材を多数収容した炉
内で焼成した。この状況は、ベルト表面積の82％
が誘電体で被覆されているのでベヒクルの除去に
とつては最悪となり得る場合を示していた。この
多量の誘電体用インクを酸素含量6ppmの標準窒
素雰囲気内で処理したところ、処理された基材に
許容できない量のすすが発生し、誘電体上に多量
の炭素沈着物が生じた。焼成後の誘電体印刷は灰
色であつて、ベヒクルの除去が不適切であること
がわかつた。 第表に示されているのは、炉に亜酸化窒素を
加えて厚膜誘電体電気部品を製造した２回の炉操
作の結果である。 第表 厚膜誘電体の試験 １ 炉温度：900℃ 900℃での時間：６分間 試 料：合計の厚みが50μmである２層の乾
燥厚膜誘電体層で表面の82％が被覆された
2″×2″×0.25″のセラミツク基材 雰囲気：1500ppmN₂O（炉内全体） −46℃d.p.（90ppmH₂O） 15ppmO₂ 残り 窒素 物理試験の結果 誘電率：7.58 誘電正接：0.54 処理後の部品には炭素残渣存在せず。 ２ 炉温度：900℃ 900℃での時間：６分間 試 料：合計の厚みが50μmである２層の乾
燥厚膜誘電体層で表面の82％が被覆された
2″×2″×0.25″のセラミツク基材 雰囲気：100ppmN₂O（炉内全体） −47℃d.p.（85ppmH₂O） 5ppmO₂ 残り 窒素 物理試験の結果 比誘電率：7.46 誘電正接：0.37 処理後の部品には炭素残渣存在せず。 第表に示されたデータから明らかな通り、炉
内雰囲気に亜酸化窒素を加えることにより、許容
できる誘電率及び誘電を接を有する銅相容性厚膜
誘電体が得られると同時にすす発生の問題も回避
できる。誘電率7.5及び誘電正接約0.5％が許容で
きる厚膜誘電体を規定することは当業界ではよく
知られている。雰囲気に亜酸化窒素を加えるとす
す発生が回避できることを視覚的に示したのが第
４図である。 実施例 第表に示されているのは、セラミツク基材上
の厚膜銅導体を種々の炉内雰囲気で製造した場合
の一連の試験の結果である。これらの試験を行つ
た目的は、空気か純粋な酸素を用いて酸素を直接
添加しても亜酸化窒素添加により得られる場合と
同程度に良好な物理的性質が達成できないことを
示すことである。

【表】 第表において、抵抗値はmΩ／□で表わして
ある。この値は銅厚膜が電気を通す能力を示す。
この特定ペーストについて許容できる抵抗は約
3mΩ／□である。抵抗が低い程、導体としては
良好となる。初期接着力はpsiで表わし、これは
銅がセラミツク基材に付着される能力を示す。良
好な接着力を示す高レベルの場合は最低650psiが
要求される。はんだ付け適性試験はmN／mmで表
わしてある。はんだ付け適性試験は通常のはんだ
付け条件ではんだに対する銅の濡れ能力を測定
し、許容できる値は0.4mN／mmで、この値も高
い程はんだ付け適性がすぐれていることを示す。
第表に示されたデータは、試験１から試験４ま
でにおいて、雰囲気内の13ppm又はそれ以下の酸
素は、炉に酸素を加えない基準事例を意味するこ
とを示している。存在する酸素は漏れによつて又
は不活性雰囲気組成と共に通常連行される酸素で
ある。各雰囲気内の水レベルは、炉内の測定可能
な露点の状態で湿分を同伴する不活性雰囲気の導
入によつて炉内に通常含まれる水レベルである。
約13ppm以上の酸素の場合は、気体酸素として添
加するか亜酸化窒素によるかして炉に酸素を意図
的に添加して試験３と４で示されるように酸素含
量を増大させている。試験１は試験２と同じ酸素
レベルを維持しながら、亜酸化窒素の添加量は少
ない。第表の結果から明らかな通り、亜酸化窒
素を用いると、炉に充分な酸化能力を与えて、抵
抗、初期接着力及びはんだ付け適性に関して許容
できる性質を示す厚膜電気部品が製造される。炉
に酸素を添加して遊離酸素レベルを、亜酸化窒素
を酸化剤として用いた場合に観酸されるレベルと
匹敵するようにすると、最終部品の抵抗は増大
し、一方、初期接着力とはんだ付け適性は低下し
た。試験４は、試験３と同等の雰囲気組成を得る
ために酸素の添加を必要とした。試験３と４とに
おける物理的性質を比較するとやはり、亜酸化窒
素を添加した雰囲気内で処理した部品は酸化剤と
して元素状酸素を用いた雰囲気内で処理して製造
される部品に比べて良好な物理的性質が得られ
る。これらの物理的性質の差は酸化剤として亜酸
化窒素を使用することが酸素より有利であること
を明らかに示している。亜酸化窒素を用いた試験
のいずれも、炉又は基材に沈着するすすの形跡を
示さず、又は沈着膜内の銅が酸化された視覚的現
象もなかつた。試験５と６は炉への酸素の意図的
添加の場合を示し、温度とベルト速度は試験１〜
４の場合と同じであり、部品の性質を許容できな
い程度にまで悪くする。炉の条件が多量の酸素を
回避できない場合には、炉の運転条件（例えば温
度、ベルト速度、装填量）を調節して、亜酸化窒
素をこのレベルで炉に加えれば許容できる部品を
得ることができる。 （発明の効果） 本発明に従つて厚膜電気部品を処理することに
より、炉の浄化がもはや必要ではなくなるので炉
の停止時間が減少し、生産能力が増大するのでユ
ーザーにとつて利益となる。製造される電子セラ
ミツク回路は清浄であるので以後の浄化工程の必
要性がなく、セラミツク又は沈着膜上へのすす沈
着に起因する不合格部品の数が減少する。本発明
の方法は大がかりな炉の変更の必要性を回避し、
一方、厚膜回路の焼成に必要な炉内雰囲気の全流
量を最小限にする。 さらに、本発明の方法により、炉内全体の各部
分に亜酸化窒素といつた酸化用化学種が充分なレ
ベルで存在することが可能となる。亜酸化窒素雰
囲気は炉内全体に噴射されると、単一域型炉の高
温域又は多段域型炉の高温域における高温度を利
用して、部品の加熱の間に蒸発した炭素系ベヒク
ルを一層完全に酸化させる。多段域型炉を用いる
場合、予熱域の亜酸化窒素を増加して、最終部品
の性質を悪くすることなく炭素系ベヒクルとさら
に完全に反応させることができる。亜酸化窒素は
その他の酸化用成分の場合に経験するすす生成の
問題を回避し、しかも最終部品の物理的性質に悪
影響を及ぼすことがない。さらに、卑金属厚膜の
はんだ付け適性を改善する制御量の水と組み合わ
せて亜酸化窒素を用いることにより利益が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミナ基材に印刷される厚膜銅導体
用ペーストで被覆した試験基材の概略図、第２図
は第１図の基材を焼成する炉の概略図及び温度対
時間のブロツト図、第３図はアルミナ基材に印刷
される厚膜誘電体用ペーストで被覆された試験基
材の概略図、第４図は、従来技術に従つて処理さ
れた基材、未処理基材及び本発明に従つて処理さ
れた基材を比較する一連の基材の側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツク基材に塗布するのに適したペース
   トを形成し、従来のスクリーン印刷技術によつて
   前記ペーストを前記基材に塗布し、前記の印刷さ
   れた基材を高温度で焼成して電気部品を形成する
   ことにより厚膜電気部品を製造する方法におい
   て、300〜1000℃の温度に維持された炉の高温域
   内で、10〜10000ppmの亜酸化窒素を加えた窒素
   ガスの雰囲気下で前記ペーストと基材との複合体
   を焼成することを特徴とする方法。 ２ 前記炉内全体にわたつて前記亜酸化窒素が10
   〜3000ppmのレベルで維持されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記炉が、22℃〜850℃の温度に維持された
   予熱域と300℃〜1000℃の温度に維持された高温
   域とを有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ４ 亜酸化窒素が前記炉の予熱域において10〜
   10000ppmの量で存在し、前記高温域において
   3000ppmまでの量で存在するように亜酸化窒素が
   前記炉内に噴射されることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の方法。 ５ 亜酸化窒素が前記炉の雰囲気内で最高
   10000ppmになるように前記炉の予熱域内に噴射
   されることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の方法。 ６ 前記雰囲気内に2500ppm以下のレベルの水蒸
   気を与えるように水が前記高温域内に噴射される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方
   法。 ７ 前記厚膜電気部品が抵抗体であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 前記厚膜電気部品が導体であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 前記厚膜電気部品が誘導体であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０ 前記厚膜電気複合体が、金、銀、白金、パ
   ラジウム、ルテニウム及びこれらの混合物から主
   として成る群から選ばれた貴金属を含有したペー
   ストから形成される特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 １１ 前記厚膜電気部品が、卑金属を含有したペ
   ーストから形成される特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 １２ 前記卑金属が銅であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１０項記載の方法。