JPH0465802A

JPH0465802A - 薄膜形成方法

Info

Publication number: JPH0465802A
Application number: JP17864090A
Authority: JP
Inventors: Koji Okamoto; 浩治岡本; Junichi Yanai; 淳一谷内
Original assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Current assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1992-03-02

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】（産業上の利用分野）本発明は、電子部品材料として使用されるグリーンシー
ト多層基板上に電極回路、抵抗体を形成する方法に関す
るものである。

（従来技術とその問題点）従来、ガラスまたはセラミックスグリーンシート基板上
に貴金属を主成分とする厚膜ペーストを用いて塗布、乾
燥、焼結し厚膜回路を形成する方法か広く用いられてい
る。

上記の方法をさらに応用して高密度化をはかるため、ガ
ラスまたはセラミックスグリーンシート基板上に貴金属
を主成分とするペーストを用いて塗布、乾燥したものを
積層して数十層の多層としてのち、加圧しなから焼成し
て該ガラスまたはセラミックスグリーンシート基板を焼
結するとともに貴金属を主成分とするペーストをも焼成
して貴金属を主成分とする回路を形成する方法か多用さ
れている。

しかし、上記厚膜ペーストでは形成する回路の膜か厚く
ファイン化か困難である欠点かあった。

その理由は、貴金属を主成分とするペースト中の貴金属
は微粉末か用いられており、その粒径は０．５μｍ以上
であり、該ペーストの構成成分は有機バインダとガラス
フリット微粉末と有機溶媒で混線されて成るものである
ため、膜厚は数μｍ以上となり形成する回路のファイン
化に限界かある欠点かあった。

（発明の目的）本発明は、上記従来法の欠点を解消するために成された
もので、有機貴金属インクを用いることによって、抵抗
値のバラツキの少ないピンホールのない薄膜形成方法を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、ガラスまたはセラミックスグリーンシート上
にを機前金属インクを塗布、乾燥、焼成することにより
、該グリーンシートの焼結と貴金属薄膜の形成を一同時
に行うことを特徴とする薄膜形成方法で、前記有機貴金
属インクは貴金属の樹脂酸塩または錯体と薄膜安定剤と
しての貴金属以外の卑金属の樹脂酸塩と有機バインダと
しての樹脂と有機溶媒から成るものである薄膜形成方法
である。

前記有機貴金属インクは形成する薄膜の用途として導体
、抵抗体等でその成分を選択するか、本発明の主成分と
なる金属は、白金、金、銀、パラジウム、イリジウム、
ロジウム、ルテニウム、銅、ニッケル、タングステン、
およびモリブデンから成る群より選はれた１種または２
種以上の有機金属化合物で該有機金属化合物は上記金属
のノーロゲン化物や酢酸塩等と脂肪族あるいは芳香族カ
ルホン酸やアビエチン酸の多核脂肪酸やアビエチン酸を
主成分とするガムロジン等を反応させて合成した樹脂酸
貴金属塩か白金および金のメルカプチドまたはスルフィ
ド化合物でよい。

また、主成分の金属以外に薄膜形成上の安定剤となる成
分金属（以下「他の金属成分」という。）として、鉛、
ビスマス、ケイ素、クロム、ホウ素、アンチモン、バナ
ジウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛、
ジルコニウム、バリウム、ストロンチウム、ランタン、
およびニオブから成る群よりえらばれた１種または２種
以上の金属の樹脂酸金属塩で該樹脂酸塩は主成分の樹脂
酸塩と同様に上記他の金属成分の金属のハロゲン化物や
酢酸塩等と脂肪族あるいは芳香族カルボン酸やアビエチ
ン酸の多核脂肪酸やアビエチン酸を主成分とするガムロ
ジン等を反応させて合成した樹脂酸卑金属塩をガラスま
たはセラミックスグリーンシートの種類と主成分の種類
により適量加える。

また、有機バインダとしてエポキシ樹脂、アクリル樹脂
、アルキド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ロジン誘導
体樹脂、テルペン樹脂およびアスファルトから成る群か
ら選び１種以上加え、他に有機溶媒としてメンタノール
、ターピネオール、ブチルカルピトール、メチルエチル
ケトン、酢酸エチル、エチレングリコール、アミルアセ
テート、セルソルブ、石油エーテル、クロロホルム、ジ
ペンテン、四塩化炭素、精油等より選んだ１種以上で前
記主成分の樹脂酸貴金属塩と他の金属成分の樹脂酸卑金
属塩と有機バインダを溶解して均一な溶液状として成る
有機貴金属インクである。

該有機貴金属インクの成分割合はおおむね、主成分とし
ての樹脂酸貴金属塩が５〜６０ｗｔ％で、他の金属成分
としての樹脂酸卑金属塩か０．１〜２０ｗｔ％で、有機
バインダとしての樹脂が０．１〜２０ｗｔ％て、有機溶
媒が１０〜５０ｗｔ％である。

上記の成分割合から成る有機貴金属インクを例えはスク
リーン印刷で塗布、乾燥、焼成すると貴金属薄膜として
約０．１〜１．０μｍの厚みのものを得ることかできる
。

また、乾燥温度は３０〜１２０℃で、１０〜６０分間で
、焼成温度は５５０〜１１００°Ｃて、１．０〜６０分
間行えばよい。

塗布方法についても前記スクリーン印刷法の他の方法で
あるディッピング、スプレ、筆塗法、凹版、平版転写印
刷なども可能てあり、何れかを用いればよい。

該有機貴金属インクを用いて、塗布、乾燥、焼成して従
来法の欠点を解消することかてきるのは、該有機貴金属
インクか均一な溶液状であるため成分組成か均一で乾燥
した場合でも部分凝集することもなく、焼成した際には
樹脂酸の貴金属塩あるいは卑金属塩であるため熱分解す
るかそれぞれか分子レベルに近い超微粒子がまず生成し
、次いて金属薄膜になるためである。

ガラスまたはセラミックスグリーンシートの多層基板に
貴金属の導体や抵抗体回路を形成するには、まず、グリ
ーンシート基板に有機貴金属インクを塗布、乾燥、焼成
して導体回路を形成したのち、別の種類の有機貴金属イ
ンクを塗布、乾燥、焼成した抵抗体回路を形成し、これ
を複数枚積層して熱加圧して作製してもよく。

別々のグリーンシートに、一方は導体回路用有機貴金属
インクを塗布、乾燥して、他方は抵抗体回路用有機貴金
属インクを塗布、乾燥し、それぞれ塗布、乾燥した回路
面を合わせて重ね熱加圧して焼成することてもよい。

以下、本発明に係わる実施例を記載するか、−該実施例
は本発明を限定するものではない。

（実施例１）アルミナＣＡｌ２Ｏ３）グリーンシート（１０化Ｘ１０
ｍｍＸ厚さ１ｍｍ）に、有機金インク（樹脂酸金２０ｗ
ｔ％、樹脂酸ビスマス５ｗｔ％、エポキシ樹脂２５ｗｔ
％、ターピネオール５０ｗｔ％）をスクリーン印刷法で
クシ型回路を印刷し、室温て１０分間乾燥し、１２０°
Ｃて１０分間加熱乾燥し、次いて８５０°Ｃて１０分間
焼成して、アルミナグリーンシートを焼結しその上に金
の厚み０．　１μｍの薄膜導体回路を形成した。

冷却後、さらに有機ルテニウムインク（樹脂酸ルテニウ
ム２０ｗｔ９６、樹脂酸珪素２０　ｗ　ｔ　９６、樹脂
酸ランタン２　ｗ　ｔ　９６、樹脂酸バリウム１ｗｔ％
、樹脂酸亜鉛１ｗｔ％、アクリル樹脂２０ｗｔ９６、ブ
チルカルピトール３６ｗｔ％）を凹版転写印刷法で上記
金の導体電極回路に対しての抵抗体を形成するための回
路を印刷し、室温で１０分間乾燥し、１２０°Ｃて１０
分間加熱乾燥し、次いて８５０°Ｃて１０分間焼成して
ルテニウムの厚み０．２μｍの薄膜抵抗体回路を形成し
た。

抵抗値のバラツキは（ｎ＝４０、σ＝±４．５％）であ
った。

また、導体回路のシート抵抗は１４０ｍΩ／口であり、
回路のホソリ、断線等生じなかった。

上記の方法により形成した薄膜回路と該シートとの密着
強度にも異常はみられなかった。

（実施例２）パイレックスガラス（ホウケイ酸ガラス）グリーンシー
ト（５０叩Ｘ５０市×厚さ１−）に、有機銀インク（樹
脂酸銀３０　ｗ　ｔ　９６、樹脂酸鉛５ｗｔ０４５、ア
クリル樹脂２５　ｗ　ｔ　９６、ブチルカルピトール４
０ｗｔ％）をスクリーン印刷法で銀の導体回路を印刷し
、室温で１０分間乾燥し、他のアルミナグリーンシート
（５０ｍｍＸ　５０ｍｍＸ厚さｉｎｍ）に、有機イリジ
ウムインク（樹脂酸イリジウム１０ｗｔ％、樹脂酸はう
素１０ｗｔ％、樹脂酸珪素１０ｗｔ％、樹脂酸ジルコニ
ウム１ｗｔ％、樹脂酸カルシウム２　ｗ　ｔ　９６、エ
ポキシ樹脂２０ｗｔ％、メンタノール４７ｗｔ％）を平
版転写印刷法で抵抗体を形成するための回路を印刷し、
室温で１０分間乾燥し、有機銀インクを印刷し乾燥した
該シートを有機イリジウムインクを印刷し乾燥したシー
ト上に重ね、積層熱加圧を行い、次いで７００°Ｃで１
０分間焼成して多層回路を形成した。

抵抗値のバラツキは（ｎ＝２５、σ＝±８％）であった
。

また、導体回路のシート抵抗は５０ｍΩ／口であり、回
路のホソリ、断線等生じなかった。

実施例１および実施例２について１００個作製してそれ
ぞれ抵抗体の抵抗値と導体の抵抗値を測定したところ、
抵抗体の抵抗値は実施例１ては４００〜４５０オーム、
実施例２ては１０００〜１１００オームで、導体のシー
ト抵抗値実施例１ては１３５〜１４０ｍΩ／口、実施例
２ては４５〜５０ｍΩ／口てあった。

上記の結果から従来の厚膜ペースト法によるバラツキよ
り小さく、しかも製品歩留りは１００％であった。

（実施例３）ジルコニアグリーンシート（１０皿ＸＩＯｍｍＸ１ｍｍ
）に有機白金インク（樹脂酸白金６０ｗｔ％、樹脂酸ジ
ルコニウム５ｗｔ％、アクリル樹脂５ｗｔ％、エチレン
グリコール１０ｗｔ％、セルソルブ２０ｗｔ％）を凹版
転写印刷法により白金回路を印刷し、室温で１０分間乾
燥後、１１００°Ｃて３０分間焼成してジルコニア基板
上に強く密着した白金回路を形成てきた。

この白金回路の抵抗値は、シート抵抗２００ｍΩ／口で
あった。

（発明の効果）本発明は、従来法としての厚膜ペーストによるグリーン
シート多層回路を作製する際の得られた膜か厚膜てピン
ホールかあるため、ファインパターン形成か困難であっ
た点を有機貴金属インクを用いて従来の欠点を解決し、
−例として導体回路では金の厚みが３μｍから０．２μ
ｍに減少でき、抵抗体回路では、ルテニウムの厚みか８
μｍから０．５μｍに減少てき、しかも製品歩留りも向
上し極めて効果の高いものであると言える。

出願人　　田中貴金属工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラスまたはセラミックスグリーンシート上に有
機貴金属インクを塗布、乾燥、焼成することにより、該
グリーンシートの焼結と貴金属薄膜の形成を同時に行う
ことを特徴とする薄膜形成方法。
（２）前記有機貴金属インクは貴金属の樹脂酸塩または
錯体と薄膜安定剤としての貴金属以外の卑金属の樹脂酸
塩と有機バインダとしての樹脂と有機溶媒から成るもの
である請求項１に記載の薄膜形成方法。