JPH0492497A - 銀系配線セラミック基板 - Google Patents
銀系配線セラミック基板Info
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- JPH0492497A JPH0492497A JP2209484A JP20948490A JPH0492497A JP H0492497 A JPH0492497 A JP H0492497A JP 2209484 A JP2209484 A JP 2209484A JP 20948490 A JP20948490 A JP 20948490A JP H0492497 A JPH0492497 A JP H0492497A
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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。
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、厚膜ハイブリッドICや高速LSI素子搭載
用のセラミック基板に関するものである。
用のセラミック基板に関するものである。
[従来の技術]
近年、通信機器、家電品、コンピュータ等の電子機器に
対する小型化、軽量化、多機能化、高密度化、高信頼性
化が望まれている中で、半導体チップの高集積化や高速
化技術と共に、これらを相互に配線する実装技術の重要
性も増してきている。
対する小型化、軽量化、多機能化、高密度化、高信頼性
化が望まれている中で、半導体チップの高集積化や高速
化技術と共に、これらを相互に配線する実装技術の重要
性も増してきている。
基板材料としては、有機樹脂系、金属系及びセラミック
系に大別できるが、主にセラミック系は高品質、高信頼
性、長寿命が要求される分野で使用されるケースが多い
。その中で、電気的特性、化学的安定性9機械的特性9
価格の面から、最も広く利用されているのがアルミナで
ある。しかし、三次元配線が可能で、高密度化に有利な
グリーンシート多層化法を適用するには、アルミナの焼
結温度が1500〜1600℃と非常に高温であるため
、同時焼成できる導体として、比抵抗の比較的高いタン
グステンやモリブデン等の金属に限られてしまうという
欠点がある。
系に大別できるが、主にセラミック系は高品質、高信頼
性、長寿命が要求される分野で使用されるケースが多い
。その中で、電気的特性、化学的安定性9機械的特性9
価格の面から、最も広く利用されているのがアルミナで
ある。しかし、三次元配線が可能で、高密度化に有利な
グリーンシート多層化法を適用するには、アルミナの焼
結温度が1500〜1600℃と非常に高温であるため
、同時焼成できる導体として、比抵抗の比較的高いタン
グステンやモリブデン等の金属に限られてしまうという
欠点がある。
そこで、低温焼結性セラミックで、ガラスとホストセラ
ミックとの複合系材料が開発されている。
ミックとの複合系材料が開発されている。
このものは低融点であるために、同時焼成できなかった
抵抗の低い金属を導体として使用することが可能となっ
たわけである。このような金属として、金、銀、銅等が
挙げられるが、金は価格の面から、銅は酸化に対する安
定性からハイブリッドIC用基板の市場で占める割合は
少なく、現在の主流は銀系といっても過言ではない。し
かし、銀系導体にもマイグレーションの問題があり、パ
ラジラム等の金属との合金化で対処されている。
抵抗の低い金属を導体として使用することが可能となっ
たわけである。このような金属として、金、銀、銅等が
挙げられるが、金は価格の面から、銅は酸化に対する安
定性からハイブリッドIC用基板の市場で占める割合は
少なく、現在の主流は銀系といっても過言ではない。し
かし、銀系導体にもマイグレーションの問題があり、パ
ラジラム等の金属との合金化で対処されている。
銀とパラジウムとの比率は、耐マイグレーション性、半
田濡れ性、半田食われ性、密着性あるいは抵抗値のバラ
ンスを考え、現在80対20が主流であるが、更に抵抗
値を下げ、半田濡れ性やエージング特性の向上を図るた
めに、銀化率の高い導体の適用が望まれている。半田食
われ性やクロスオーバーガラスとのマッチィング不良1
表面硫化による半田濡れ性劣化、更に銀マイグレーシヨ
ン性は種々の工夫により回避でき、今後発展する可能性
を十分に有する。
田濡れ性、半田食われ性、密着性あるいは抵抗値のバラ
ンスを考え、現在80対20が主流であるが、更に抵抗
値を下げ、半田濡れ性やエージング特性の向上を図るた
めに、銀化率の高い導体の適用が望まれている。半田食
われ性やクロスオーバーガラスとのマッチィング不良1
表面硫化による半田濡れ性劣化、更に銀マイグレーシヨ
ン性は種々の工夫により回避でき、今後発展する可能性
を十分に有する。
[発明が解決しようとする課題]
一方、大型高速コンピュータに用いる多数個のLSIチ
ップを1基板に実装するマルチチップパッケージにおい
ても、配線長を短くでき、多層化による高密度配線が可
能な多層ガラスセラミック基板が注目されているが、配
線材料としては上記に述べた銀系が多く適用されている
。しがし、更に高密度実装を達成するために、基板のサ
イズは大きくなる傾向にある。その分、基板の焼結を従
来と変わりないものとするには、焼成時間を長くする必
要があり、逆に配線を形成している銀系導体が焼成過程
でガラス内部に拡散し易くなり、焼結後の銀系導体の緒
特性が接縮に低下するという問題が生じてしまう。
ップを1基板に実装するマルチチップパッケージにおい
ても、配線長を短くでき、多層化による高密度配線が可
能な多層ガラスセラミック基板が注目されているが、配
線材料としては上記に述べた銀系が多く適用されている
。しがし、更に高密度実装を達成するために、基板のサ
イズは大きくなる傾向にある。その分、基板の焼結を従
来と変わりないものとするには、焼成時間を長くする必
要があり、逆に配線を形成している銀系導体が焼成過程
でガラス内部に拡散し易くなり、焼結後の銀系導体の緒
特性が接縮に低下するという問題が生じてしまう。
そこで、本発明の目的はこのような従来の課題を解決す
ることにより、導体特性の非常に安定した銀系のセラミ
ック配線基板を提供することにある。
ることにより、導体特性の非常に安定した銀系のセラミ
ック配線基板を提供することにある。
〔課題を解決するための手段]
前記目的を達成するため、本発明に係る銀系配線セラミ
ック基板においては、銀を主成分とする導体とセラミッ
ク絶縁層からなる基板であって、セラミック絶縁層は、
0.1〜2.5重量%の銀を含むことを特徴とする銀系
配線セラミック基板。
ック基板においては、銀を主成分とする導体とセラミッ
ク絶縁層からなる基板であって、セラミック絶縁層は、
0.1〜2.5重量%の銀を含むことを特徴とする銀系
配線セラミック基板。
[作用]
本発明の銀系配線セラミック基板は、セラミック中に0
.1〜2.5重量%の銀を含んでいるため、配線を形成
している銀を主成分とする導体の焼成過程におけるセラ
ミック絶縁層内への拡散が抑制され、焼結後の導体特性
が安定している。
.1〜2.5重量%の銀を含んでいるため、配線を形成
している銀を主成分とする導体の焼成過程におけるセラ
ミック絶縁層内への拡散が抑制され、焼結後の導体特性
が安定している。
[実施例]
次に、本発明について図面を引用して詳細に説明する。
(実施例1)
第1図は本発明の銀系配線基板を示す断面図である。
第1図に示すように本発明に係る基板は、銀を主成分と
する銀系導体2とセラミック絶縁層1とからなり、セラ
ミック絶縁層1中に0.1〜2.5重量%の銀微粒子3
を含むものである。4は基板上に実装したIC,LSI
チップ、5は基板の入出力端子である。
する銀系導体2とセラミック絶縁層1とからなり、セラ
ミック絶縁層1中に0.1〜2.5重量%の銀微粒子3
を含むものである。4は基板上に実装したIC,LSI
チップ、5は基板の入出力端子である。
本発明の実施例1として、アルミナとホウケイ酸系鉛ガ
ラスの2成分系をセラミック配線基板用原料粉末として
用いた場合について述べる。この複合材料は焼成温度が
900℃と低いため、銀系のペーストを同時焼成用導体
として用いることができる。例として、銀とパラジウム
の合金系を適用した。また、アルミナよりも誘電率が低
い、熱膨張係数がSi素子とほぼ整合している、アルミ
ナとガラスの反応によるアノーサイト相析出が強度を高
めると共に、銀のマイグレーションを抑制する等の利点
もある。
ラスの2成分系をセラミック配線基板用原料粉末として
用いた場合について述べる。この複合材料は焼成温度が
900℃と低いため、銀系のペーストを同時焼成用導体
として用いることができる。例として、銀とパラジウム
の合金系を適用した。また、アルミナよりも誘電率が低
い、熱膨張係数がSi素子とほぼ整合している、アルミ
ナとガラスの反応によるアノーサイト相析出が強度を高
めると共に、銀のマイグレーションを抑制する等の利点
もある。
さて、製法として高密度実装化に有利なグリーンシート
積層法を使用する場合、まず粉末粒度を制御するために
、ガラス原料粉末の粉砕を行い、その後アルミナ55重
量%、ガラス45重量%の比率で混合する。さらに、平
均粒径が1〜5pm程度の銀の微粒子を所定量添加し、
十分に混合した後に、有機ビヒクルと共に混練し、スラ
リー状とする。
積層法を使用する場合、まず粉末粒度を制御するために
、ガラス原料粉末の粉砕を行い、その後アルミナ55重
量%、ガラス45重量%の比率で混合する。さらに、平
均粒径が1〜5pm程度の銀の微粒子を所定量添加し、
十分に混合した後に、有機ビヒクルと共に混練し、スラ
リー状とする。
′次に、スリップキャスティング成膜法により所望の厚
みのグリーンシートを作製し、スルーホール形成・銀パ
ラジウム導体パターン印刷やヴイア充填印刷・積層・熱
プレスを行い、成形体を作製する。この成形体を脱バイ
ンダー・焼成することにより多層の配線基板が完成する
。
みのグリーンシートを作製し、スルーホール形成・銀パ
ラジウム導体パターン印刷やヴイア充填印刷・積層・熱
プレスを行い、成形体を作製する。この成形体を脱バイ
ンダー・焼成することにより多層の配線基板が完成する
。
ここで、銀微粒子3の添加比率の範囲を0.1〜2.5
重量%に限定した根拠について述べる。まず、焼成過程
における銀の絶縁層を形成しているガラス相への拡散を
防止できるだけの添加量が必要である。しかし逆に、添
加量が多すぎると、絶縁層の特性劣化、特に絶縁性が急
激に低下してしまう。
重量%に限定した根拠について述べる。まず、焼成過程
における銀の絶縁層を形成しているガラス相への拡散を
防止できるだけの添加量が必要である。しかし逆に、添
加量が多すぎると、絶縁層の特性劣化、特に絶縁性が急
激に低下してしまう。
そこで、銀微粒子の添加比率をO〜10M量%の範囲で
変化させた場合の銀系導体特性及び絶縁層の特性への影
響を調査した。導体特性としては、抵抗と焼成後の断面
積から算出した銀化率が100重承%と95重量%の場
合の比抵抗を、また絶縁層の特性として、収縮率、アル
キメデス法により算出した焼成体棺度、3点曲げ法によ
り算出した抗折強度、 I MHzにおける誘電率及
び誘電損失、50Vの電圧を印加したときの絶縁抵抗、
絶縁耐圧、室温から350℃までの平均線熱膨張係数を
各々選択した。結果を第1表に示す。絶縁層に銀微粒子
を添加しない場合、導体の比抵抗は非常にばらつきが大
きく、安定していない。ところが、0.1重量%の銀微
粒子を絶縁層に混入すると、銀の焼成過程における拡散
が抑制され、比抵抗は安定することが分かる。一方、絶
縁層の特性において、銀微粒子の添加比率が2.5重量
%を越えると、劣化が認められる。特に、絶縁抵抗や絶
縁耐圧等の絶縁性は急激に低下してしまう。よって、配
線を形成している銀系導体の特性を安定せしめ、かつ絶
縁層の特性に支障を来さない銀微粒子の添加比率は0.
1〜2.5重量%ということができる。
変化させた場合の銀系導体特性及び絶縁層の特性への影
響を調査した。導体特性としては、抵抗と焼成後の断面
積から算出した銀化率が100重承%と95重量%の場
合の比抵抗を、また絶縁層の特性として、収縮率、アル
キメデス法により算出した焼成体棺度、3点曲げ法によ
り算出した抗折強度、 I MHzにおける誘電率及
び誘電損失、50Vの電圧を印加したときの絶縁抵抗、
絶縁耐圧、室温から350℃までの平均線熱膨張係数を
各々選択した。結果を第1表に示す。絶縁層に銀微粒子
を添加しない場合、導体の比抵抗は非常にばらつきが大
きく、安定していない。ところが、0.1重量%の銀微
粒子を絶縁層に混入すると、銀の焼成過程における拡散
が抑制され、比抵抗は安定することが分かる。一方、絶
縁層の特性において、銀微粒子の添加比率が2.5重量
%を越えると、劣化が認められる。特に、絶縁抵抗や絶
縁耐圧等の絶縁性は急激に低下してしまう。よって、配
線を形成している銀系導体の特性を安定せしめ、かつ絶
縁層の特性に支障を来さない銀微粒子の添加比率は0.
1〜2.5重量%ということができる。
(以下余白)
(実施例2)
本発明の実施例2として石英ガラス、コーディエライト
とホウケイ酸系ガラスの3成分系をセラミック配線基板
用原料粉末として用いた場合について述べる。この複合
材料も焼成温度が900 ℃と低いため、銀系のペース
トを同時に焼成用導体として用いることができる。例と
して、実施例1と同様、銀とパラジウムの合金系を使用
した。また、本材料は誘電率が4.4 と低く、高速伝
送化に有利であり、熱膨張係数もSi素子に整合してい
る。抗折強度も比較的高く、150Qkg/cutであ
る。なお、混合比率は重量比で20対15対65である
。本材料系に対しても、銀微粒子の添加比率をO−10
重量%の範囲で変化させた場合の導体及び絶縁層の特性
への影響を調べた。その結果を第2表にまとめたが、本
発明の実施例1と同様、最適比率は0.1〜2.5重量
%であることが分がる。
とホウケイ酸系ガラスの3成分系をセラミック配線基板
用原料粉末として用いた場合について述べる。この複合
材料も焼成温度が900 ℃と低いため、銀系のペース
トを同時に焼成用導体として用いることができる。例と
して、実施例1と同様、銀とパラジウムの合金系を使用
した。また、本材料は誘電率が4.4 と低く、高速伝
送化に有利であり、熱膨張係数もSi素子に整合してい
る。抗折強度も比較的高く、150Qkg/cutであ
る。なお、混合比率は重量比で20対15対65である
。本材料系に対しても、銀微粒子の添加比率をO−10
重量%の範囲で変化させた場合の導体及び絶縁層の特性
への影響を調べた。その結果を第2表にまとめたが、本
発明の実施例1と同様、最適比率は0.1〜2.5重量
%であることが分がる。
(以下余白)
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、銀を主成分とする導体と
セラミック絶縁層からなる基板において、セラミック絶
縁層中に0.1〜2.5重量%の銀微粒子を含むため、
配線を形成している銀を主成分とする導体の焼成過程に
おけるセラミック絶縁層内への拡散が抑制され、焼結後
の導体特性を安定させることができるという効果を有す
る。
セラミック絶縁層からなる基板において、セラミック絶
縁層中に0.1〜2.5重量%の銀微粒子を含むため、
配線を形成している銀を主成分とする導体の焼成過程に
おけるセラミック絶縁層内への拡散が抑制され、焼結後
の導体特性を安定させることができるという効果を有す
る。
第1図は本発明の銀系配線セラミック基板を示す断面図
である。 1・・・セラミック絶縁層 2・・・銀系導体3・
・・銀微粒子 4・・・IC,LSIチッ
プ5・・・入出力端子 特許出願人 日本電気株式会社 ’−−ニー5
である。 1・・・セラミック絶縁層 2・・・銀系導体3・
・・銀微粒子 4・・・IC,LSIチッ
プ5・・・入出力端子 特許出願人 日本電気株式会社 ’−−ニー5
Claims (1)
- (1)銀を主成分とする導体とセラミック絶縁層からな
る基板であって、 セラミック絶縁層は、0.1〜2.5重量%の銀を含む
ことを特徴とする銀系配線セラミック基板。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2209484A JPH0719964B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 銀系配線セラミック基板 |
US07/740,634 US5292574A (en) | 1990-08-08 | 1991-08-05 | Ceramic substrate having wiring of silver series |
EP91307283A EP0470839B1 (en) | 1990-08-08 | 1991-08-08 | Ceramic substrate having wiring incorporating silver |
DE69106978T DE69106978T2 (de) | 1990-08-08 | 1991-08-08 | Keramisches Substrat mit Silber enthaltender Verdrahtung. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2209484A JPH0719964B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 銀系配線セラミック基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0492497A true JPH0492497A (ja) | 1992-03-25 |
JPH0719964B2 JPH0719964B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=16573599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2209484A Expired - Fee Related JPH0719964B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 銀系配線セラミック基板 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5292574A (ja) |
EP (1) | EP0470839B1 (ja) |
JP (1) | JPH0719964B2 (ja) |
DE (1) | DE69106978T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2016114119A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板およびその製造方法 |
JP2020134396A (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-31 | 日本特殊陶業株式会社 | 電気検査用基板 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4234205B2 (ja) * | 1996-11-08 | 2009-03-04 | ダブリュ.エル.ゴア アンド アソシエイツ,インコーポレイティド | 電子アセンブリおよび電子物品内でのヴァイアのインダクタンスを低減する方法 |
JP3695893B2 (ja) * | 1996-12-03 | 2005-09-14 | 沖電気工業株式会社 | 半導体装置とその製造方法および実装方法 |
JP3451868B2 (ja) * | 1997-01-17 | 2003-09-29 | 株式会社デンソー | セラミック積層基板の製造方法 |
JPH11171645A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-06-29 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品 |
TW512653B (en) * | 1999-11-26 | 2002-12-01 | Ibiden Co Ltd | Multilayer circuit board and semiconductor device |
DE10023360A1 (de) * | 2000-05-12 | 2001-11-29 | Epcos Ag | Kondensator und Verfahren zu dessen Herstellung |
US20020175402A1 (en) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Mccormack Mark Thomas | Structure and method of embedding components in multi-layer substrates |
DE102006033222B4 (de) * | 2006-07-18 | 2014-04-30 | Epcos Ag | Modul mit flachem Aufbau und Verfahren zur Bestückung |
US7875810B2 (en) * | 2006-12-08 | 2011-01-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Electronic component-inspection wiring board and method of manufacturing the same |
US9642261B2 (en) * | 2014-01-24 | 2017-05-02 | Zhuhai Advanced Chip Carriers & Electronic Substrate Solutions Technologies Co. Ltd. | Composite electronic structure with partially exposed and protruding copper termination posts |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4221047A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-09 | International Business Machines Corporation | Multilayered glass-ceramic substrate for mounting of semiconductor device |
US4714687A (en) * | 1986-10-27 | 1987-12-22 | Corning Glass Works | Glass-ceramics suitable for dielectric substrates |
US4748136A (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-31 | Olin Corporation | Ceramic-glass-metal composite |
US5024883A (en) * | 1986-10-30 | 1991-06-18 | Olin Corporation | Electronic packaging of components incorporating a ceramic-glass-metal composite |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP2209484A patent/JPH0719964B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-05 US US07/740,634 patent/US5292574A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-08 DE DE69106978T patent/DE69106978T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-08 EP EP91307283A patent/EP0470839B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2016114119A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板およびその製造方法 |
JPWO2016114118A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | 回路基板およびその製造方法 |
JPWO2016114121A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板の製造方法、セラミック基板及び銀系導体材料 |
JP2020134396A (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-31 | 日本特殊陶業株式会社 | 電気検査用基板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69106978D1 (de) | 1995-03-09 |
US5292574A (en) | 1994-03-08 |
EP0470839B1 (en) | 1995-01-25 |
DE69106978T2 (de) | 1995-05-24 |
EP0470839A2 (en) | 1992-02-12 |
JPH0719964B2 (ja) | 1995-03-06 |
EP0470839A3 (en) | 1993-05-26 |
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