JPH05136566A - 多層電子回路の製造方法 - Google Patents
多層電子回路の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 厚膜ペーストを使用する多層電子回路の製造
方法に関する。 【構成】（１） 誘電体層と導電性層が交互になってい
る複数の層からなる基体に低融点ケイ酸ガラスを含む厚
膜誘電体ペーストを適用し、（２） 誘電体ペースト層
に、有機媒質に分散させた、銀、無機バインダー及びル
テニウム又はロジウムベースの焼結防止剤の微砕粒子か
らなる厚膜導体ペーストのパターンを適用し、そして
（３） 厚膜誘電体ペーストと導電性ペーストを適用し
た層を空気同時焼成する連続する工程からなる。
方法に関する。 【構成】（１） 誘電体層と導電性層が交互になってい
る複数の層からなる基体に低融点ケイ酸ガラスを含む厚
膜誘電体ペーストを適用し、（２） 誘電体ペースト層
に、有機媒質に分散させた、銀、無機バインダー及びル
テニウム又はロジウムベースの焼結防止剤の微砕粒子か
らなる厚膜導体ペーストのパターンを適用し、そして
（３） 厚膜誘電体ペーストと導電性ペーストを適用し
た層を空気同時焼成する連続する工程からなる。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は厚膜ペーストを使用する多層電
子回路の製造方法に関する。
子回路の製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】多層構造はハイブリッド回路製造業者に
とって回路がますます複雑になり、そしてより低い原
価、より高い配線密度回路に対する必要が増すにつれ、
より大きな関心の的になりつつある。多層技術の改良は
これらの増大する要求を満たすために重要である。
とって回路がますます複雑になり、そしてより低い原
価、より高い配線密度回路に対する必要が増すにつれ、
より大きな関心の的になりつつある。多層技術の改良は
これらの増大する要求を満たすために重要である。
【０００３】市場にはいくつかの促進要因がある。例え
ばより低い原価が重要であり、これは伝統的な金又はパ
ラジウム／銀に対して純粋な銀、白金／銀又は銅冶金へ
の移行を意味する。加工費用は回路製造業者にとって同
様に重要であり、そのため印刷と焼成工程の数を最小に
して最終の回路原価を低減させる。
ばより低い原価が重要であり、これは伝統的な金又はパ
ラジウム／銀に対して純粋な銀、白金／銀又は銅冶金へ
の移行を意味する。加工費用は回路製造業者にとって同
様に重要であり、そのため印刷と焼成工程の数を最小に
して最終の回路原価を低減させる。
【０００４】より狭い配線間隔も小型化の推進に必要で
ある。より高い導電率の導体は特に配線幅縮小に有用で
ある。幸いなことに、この必要性は銀又は銅金属化への
傾向と一致する。
ある。より高い導電率の導体は特に配線幅縮小に有用で
ある。幸いなことに、この必要性は銀又は銅金属化への
傾向と一致する。
【０００５】より高い信頼度の誘電体層が回路中の導体
クロスオーバーの数が増加するにつれ、特に純粋な銀又
は銅導体を使用する場合必要である。スクリーン印刷の
適用について、加工費用を節約するため誘電体に対する
３つの印刷工程と焼成工程を２つ又は１つにしたいとの
要望が顧客の間にますます存在する。この傾向はより信
頼できる結晶化ガラス系が開発される結果となった。結
晶化ガラスは追加の焼成の後、結晶化が一層のガラスの
軟化と流れを防ぐのでホウケイ酸鉛充填の標準型の系よ
り焼成後はるかに安定である。しかしながら、この誘電
体の同じ水準の信頼性と安定性は標準の厚膜導体の基体
への結合をより困難にする。導体を前以って焼成した誘
電体上で焼成する場合、老化接着（aged adhesion）は
通常劣化する。これは結晶化した誘電体が安定であるた
め、導体中のガラスと融剤がその下の結晶化したガラス
とうまく反応しないからである。
クロスオーバーの数が増加するにつれ、特に純粋な銀又
は銅導体を使用する場合必要である。スクリーン印刷の
適用について、加工費用を節約するため誘電体に対する
３つの印刷工程と焼成工程を２つ又は１つにしたいとの
要望が顧客の間にますます存在する。この傾向はより信
頼できる結晶化ガラス系が開発される結果となった。結
晶化ガラスは追加の焼成の後、結晶化が一層のガラスの
軟化と流れを防ぐのでホウケイ酸鉛充填の標準型の系よ
り焼成後はるかに安定である。しかしながら、この誘電
体の同じ水準の信頼性と安定性は標準の厚膜導体の基体
への結合をより困難にする。導体を前以って焼成した誘
電体上で焼成する場合、老化接着（aged adhesion）は
通常劣化する。これは結晶化した誘電体が安定であるた
め、導体中のガラスと融剤がその下の結晶化したガラス
とうまく反応しないからである。
【０００６】
【発明の要約】本発明は（１） 無機誘電体材料の層と
厚膜導体の層とが交互になっている複数の層からなる基
体の露出した表面に、少なくとも２５重量％のＳｉＯ2
を含有し、そして下記の工程(３)の最高焼成温度以下の
軟化点を有する、非晶質ガラスの微砕粒子を含む厚膜誘
電体ペーストの層を適用し、（２） 工程（１）の厚膜
誘電体層に、（ａ）Ａｇ、Ａｇと少量のＰｄ及び／又は
Ｐｔとの合金と混合物及びそれらの混合物から選ばれ、
２０ミクロンの最大粒度、少なくとも０.１m2／ｇの表
面積を有する銀含有粒子；（ｂ）ＰｂＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｓｉ
Ｏ2及びＢｉ2Ｏ3から選ばれる少なくとも２つの金属酸
化物とアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の酸
化物及びそれらの混合物から選ばれる４５重量％までの
ガラス改質剤とからなる、１５０〜８００℃のジラトメ
ーター軟化点を有する、非晶質ガラスバインダー、
（ｃ）ルテニウムとロジウムとの酸化物、それらの混合
物及び前駆物質から選ばれる焼結防止剤からなる微細粒
子を含有する厚膜導体ペーストのパターン化した層を適
用するが、但し、導電性金属の量に対する前記焼結防止
剤の量は図１の点Ａ〜Ｄを結ぶ範囲内に含まれ、前記
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のすべては有機媒質に分散さ
れている；そして（３） 厚膜誘電体ペーストと厚膜導
電性ペーストを適用した層を空気同時焼成して両層から
の有機媒質の揮発、ガラスバインダーの軟化と厚膜導体
層中の金属粒子の焼結、及び厚膜誘電体層中のガラスの
緻密化を行う連続する工程からなる多層電子回路の製造
方法に関する。
厚膜導体の層とが交互になっている複数の層からなる基
体の露出した表面に、少なくとも２５重量％のＳｉＯ2
を含有し、そして下記の工程(３)の最高焼成温度以下の
軟化点を有する、非晶質ガラスの微砕粒子を含む厚膜誘
電体ペーストの層を適用し、（２） 工程（１）の厚膜
誘電体層に、（ａ）Ａｇ、Ａｇと少量のＰｄ及び／又は
Ｐｔとの合金と混合物及びそれらの混合物から選ばれ、
２０ミクロンの最大粒度、少なくとも０.１m2／ｇの表
面積を有する銀含有粒子；（ｂ）ＰｂＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｓｉ
Ｏ2及びＢｉ2Ｏ3から選ばれる少なくとも２つの金属酸
化物とアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の酸
化物及びそれらの混合物から選ばれる４５重量％までの
ガラス改質剤とからなる、１５０〜８００℃のジラトメ
ーター軟化点を有する、非晶質ガラスバインダー、
（ｃ）ルテニウムとロジウムとの酸化物、それらの混合
物及び前駆物質から選ばれる焼結防止剤からなる微細粒
子を含有する厚膜導体ペーストのパターン化した層を適
用するが、但し、導電性金属の量に対する前記焼結防止
剤の量は図１の点Ａ〜Ｄを結ぶ範囲内に含まれ、前記
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のすべては有機媒質に分散さ
れている；そして（３） 厚膜誘電体ペーストと厚膜導
電性ペーストを適用した層を空気同時焼成して両層から
の有機媒質の揮発、ガラスバインダーの軟化と厚膜導体
層中の金属粒子の焼結、及び厚膜誘電体層中のガラスの
緻密化を行う連続する工程からなる多層電子回路の製造
方法に関する。
【０００７】〔図面の簡単な説明〕図面は厚膜導電性層
中の銀含有導電性金属に対して要求される焼結防止剤の
割合を表わすグラフである。
中の銀含有導電性金属に対して要求される焼結防止剤の
割合を表わすグラフである。
【０００８】〔発明の詳細な説明〕広義には本発明は導
体の老化接着を改良する技術を誘電体層に発展させる方
法に関する。それはガラス状誘電体系とガラス充填誘電
体系並びにガラス結晶化系とガラス充填結晶化系のいず
れにも適している。特にそれは導体を結晶化したガラス
層へ結合させることが困難であることから結晶化系と充
填結晶化系にとって有用である。この方法は誘電体を十
分に結晶化させる前に誘電体上で導体を焼成することを
含む。それは最初に誘電体をより低い温度、その結晶化
点より低い温度で焼成し、次いで導体を印刷することを
も意味する。しかしながら、導体を誘電体が未焼成状態
にある印刷済み誘電体上に直接印刷する場合特に有用で
ある。従って導体と誘電体が一緒に焼成される。この同
時焼成により導体と誘電体とのガラスが誘電体の結晶化
点以下で一緒に流れ、良好な結合を形成することができ
る。結合形成後、結晶化がピーク焼成温度で起こり、事
実上反応は停止する。
体の老化接着を改良する技術を誘電体層に発展させる方
法に関する。それはガラス状誘電体系とガラス充填誘電
体系並びにガラス結晶化系とガラス充填結晶化系のいず
れにも適している。特にそれは導体を結晶化したガラス
層へ結合させることが困難であることから結晶化系と充
填結晶化系にとって有用である。この方法は誘電体を十
分に結晶化させる前に誘電体上で導体を焼成することを
含む。それは最初に誘電体をより低い温度、その結晶化
点より低い温度で焼成し、次いで導体を印刷することを
も意味する。しかしながら、導体を誘電体が未焼成状態
にある印刷済み誘電体上に直接印刷する場合特に有用で
ある。従って導体と誘電体が一緒に焼成される。この同
時焼成により導体と誘電体とのガラスが誘電体の結晶化
点以下で一緒に流れ、良好な結合を形成することができ
る。結合形成後、結晶化がピーク焼成温度で起こり、事
実上反応は停止する。
【０００９】セラミックを充填したガラス誘電体系にお
いては結晶化はピーク焼成温度ではほとんど起こらな
い。この場合、同時焼成が導体と誘電体層との間の良好
な結合を同時焼成工程の間に可能にする。結晶化は結合
にとって必要でない。しかしながら、同時焼成は後述す
るように結晶化系にとって特に有用である。
いては結晶化はピーク焼成温度ではほとんど起こらな
い。この場合、同時焼成が導体と誘電体層との間の良好
な結合を同時焼成工程の間に可能にする。結晶化は結合
にとって必要でない。しかしながら、同時焼成は後述す
るように結晶化系にとって特に有用である。
【００１０】上部導体を誘電体と同時焼成することは他
の利益をもたらす。焼成工程の数を減らし、最終回路の
製造原価を低くする。特に回路メーカーによるベルト炉
の必要が少なくなり、資本支出が減る。又、上層導体の
線解像力も印刷済み誘電体又は未焼成テープ上に印刷す
る場合著しく改良される。この改良された解像力は導体
から誘電体層中への溶剤の速やかな流れによるものであ
って、導体に局部的な粘度を生じ、そして広がりを防
ぐ。ガラス状表面への印刷は導体が平滑な表面上でより
広がる傾向があることからより困難である。典型的に
は、上層導体が焼成した誘電体又は同時焼成したテープ
構造上に連続的に印刷され、そのため線解像力が低下す
る。
の利益をもたらす。焼成工程の数を減らし、最終回路の
製造原価を低くする。特に回路メーカーによるベルト炉
の必要が少なくなり、資本支出が減る。又、上層導体の
線解像力も印刷済み誘電体又は未焼成テープ上に印刷す
る場合著しく改良される。この改良された解像力は導体
から誘電体層中への溶剤の速やかな流れによるものであ
って、導体に局部的な粘度を生じ、そして広がりを防
ぐ。ガラス状表面への印刷は導体が平滑な表面上でより
広がる傾向があることからより困難である。典型的に
は、上層導体が焼成した誘電体又は同時焼成したテープ
構造上に連続的に印刷され、そのため線解像力が低下す
る。
【００１１】従って、上層導体と未焼成誘電体との同時
焼成は次の利点を持つ。すなわち導体の誘電体特に結晶
化誘電体化学物質へ結合の改良、上層導体の線明瞭度の
改良、焼成工程の減少による製造原価の削減である。
焼成は次の利点を持つ。すなわち導体の誘電体特に結晶
化誘電体化学物質へ結合の改良、上層導体の線明瞭度の
改良、焼成工程の減少による製造原価の削減である。
【００１２】本発明ははんだ付けした導体層と隣接する
誘電体下層の間に確実な結合を付与することに関する。
この結合はスズ金属のハンダからの溶け込みを少なくし
そしてなお高い接着力を保持するように設計される。こ
の結合をより効果的に形成させるため、導体と誘電体組
成物を同時焼成するのが好ましい。しかしながら、この
結合は実際には回路と下にある基体の特徴に関係ない。
従って、上部誘電体層は広い種類の基体上に、例えば
（１）アルミナ基体上に直接、（２）予め焼成した導体
及び／又は誘電体層が交互になっている層の上に、そし
て（３）予め乾燥し焼成した導体及び／又は誘電体層が
交互になっている層の上に適用することができる。従っ
て、下の実施例においてアルミナ基体上に直接誘電体層
をスクリーン印刷することにより組成物を試験したが、
前記基体の構造は適用することができる多くの方法の例
示であり、そして単に試験方法を単純化するように選択
した。
誘電体下層の間に確実な結合を付与することに関する。
この結合はスズ金属のハンダからの溶け込みを少なくし
そしてなお高い接着力を保持するように設計される。こ
の結合をより効果的に形成させるため、導体と誘電体組
成物を同時焼成するのが好ましい。しかしながら、この
結合は実際には回路と下にある基体の特徴に関係ない。
従って、上部誘電体層は広い種類の基体上に、例えば
（１）アルミナ基体上に直接、（２）予め焼成した導体
及び／又は誘電体層が交互になっている層の上に、そし
て（３）予め乾燥し焼成した導体及び／又は誘電体層が
交互になっている層の上に適用することができる。従っ
て、下の実施例においてアルミナ基体上に直接誘電体層
をスクリーン印刷することにより組成物を試験したが、
前記基体の構造は適用することができる多くの方法の例
示であり、そして単に試験方法を単純化するように選択
した。
【００１３】銀含有導体 本発明は銀含有厚膜ペースト、すなわち導電性金属が銀
又は銀と少量（３５モル％まで）の金属例えば白金及び
パラジウムとの合金であるペーストの適用に特に有用で
ある。
又は銀と少量（３５モル％まで）の金属例えば白金及び
パラジウムとの合金であるペーストの適用に特に有用で
ある。
【００１４】銀含有導体相の最大粒度は２０ミクロンよ
り小さくそして好ましくは１０ミクロン又はそれより小
さくなければならない。更に膜の均一性を保証し、下に
ある基体と調和する収縮を改良するため導体相粒子タッ
プ密度は少なくとも２ｇ／ccそして好ましくは３ｇ／cc
及びそれより高いのが好ましい。導電性粒子の平均表面
積は０.１〜３m2／ｇ及び好ましくは０.２〜２m2／ｇの
範囲内にあるべきである。
り小さくそして好ましくは１０ミクロン又はそれより小
さくなければならない。更に膜の均一性を保証し、下に
ある基体と調和する収縮を改良するため導体相粒子タッ
プ密度は少なくとも２ｇ／ccそして好ましくは３ｇ／cc
及びそれより高いのが好ましい。導電性粒子の平均表面
積は０.１〜３m2／ｇ及び好ましくは０.２〜２m2／ｇの
範囲内にあるべきである。
【００１５】無機バインダー 厚膜導体ペースト用無機バインダーは１５０〜８００℃
のジラトマー軟化点を持つ低軟化点ガラスでなければな
らない。特にガラスの軟化点はそれが液相焼結を受ける
ようなものであること、すなわちそれは同時焼成の間に
導電性金属成分の焼結と緻密化が完了する前に流れ始め
るべきである。その上、無機バインダーは焼結工程の間
に誘電体層が結晶性の場合そこに何等かの結晶化が起こ
る前に流れ始めなければならない。ガラスの軟化点は２
００〜６００℃の範囲であるのが好ましい。導電性金属
粒子の表面積は０.１〜３m2／ｇそして好ましくは０.２
〜２m2／ｇの範囲にあるのが好ましい。
のジラトマー軟化点を持つ低軟化点ガラスでなければな
らない。特にガラスの軟化点はそれが液相焼結を受ける
ようなものであること、すなわちそれは同時焼成の間に
導電性金属成分の焼結と緻密化が完了する前に流れ始め
るべきである。その上、無機バインダーは焼結工程の間
に誘電体層が結晶性の場合そこに何等かの結晶化が起こ
る前に流れ始めなければならない。ガラスの軟化点は２
００〜６００℃の範囲であるのが好ましい。導電性金属
粒子の表面積は０.１〜３m2／ｇそして好ましくは０.２
〜２m2／ｇの範囲にあるのが好ましい。
【００１６】広い範囲のガラス組成物が上述の基準を満
たす限り厚膜導体の無機バインダーとして使用すること
ができる。特に鉛とビスマスの非晶質ケイ酸塩、ホウケ
イ酸塩及びホウ酸塩は重量で５０％までのガラス改質剤
例えばアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物及
び遷移金属酸化物と組み合わせた場合特に適しているこ
とを見出した。これらの成分の混合物と前駆物質も同様
に使用することができる。
たす限り厚膜導体の無機バインダーとして使用すること
ができる。特に鉛とビスマスの非晶質ケイ酸塩、ホウケ
イ酸塩及びホウ酸塩は重量で５０％までのガラス改質剤
例えばアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物及
び遷移金属酸化物と組み合わせた場合特に適しているこ
とを見出した。これらの成分の混合物と前駆物質も同様
に使用することができる。
【００１７】場合によりバインダー成分は補助的融剤例
えばＢｉ2Ｏ3とＰｂＯを含有させることもできる。
えばＢｉ2Ｏ3とＰｂＯを含有させることもできる。
【００１８】焼結防止剤 本発明において導電性金属用焼結防止剤として使用する
ことができる材料はロジウム（Ｒｈ）とルテニウム（Ｒ
ｕ）の酸化物及び焼成条件下でその金属の酸化物となる
ロジウムベースの化合物とルテニウムベースの化合物で
ある。そのような材料は粒状の形態又は有機媒質中で可
溶性である有機金属化合物の形態であることができる。
例えば適当なＲｕベースの材料はＲｕ金属、ＲｕＯ2、
Ｒｕベースのピロクロール化合物例えばルテン酸ビスマ
ス鉛及びルテン酸銅ビスマス、樹脂酸Ｒｕ及びそれらの
混合物を含む。適当なＲｈ含有材料にはＲｈ金属、Ｒｈ
Ｏ 2、Ｒｈ2Ｏ3、樹脂酸Ｒｈ及びそれらの混合物があ
る。両方の種類の材料の実質的な基準はそれらがＲｈ又
はＲｕの酸化物であること、又はそれらが適用の空気焼
成条件下でこれらの酸化物の前駆物質であることであ
る。
ことができる材料はロジウム（Ｒｈ）とルテニウム（Ｒ
ｕ）の酸化物及び焼成条件下でその金属の酸化物となる
ロジウムベースの化合物とルテニウムベースの化合物で
ある。そのような材料は粒状の形態又は有機媒質中で可
溶性である有機金属化合物の形態であることができる。
例えば適当なＲｕベースの材料はＲｕ金属、ＲｕＯ2、
Ｒｕベースのピロクロール化合物例えばルテン酸ビスマ
ス鉛及びルテン酸銅ビスマス、樹脂酸Ｒｕ及びそれらの
混合物を含む。適当なＲｈ含有材料にはＲｈ金属、Ｒｈ
Ｏ 2、Ｒｈ2Ｏ3、樹脂酸Ｒｈ及びそれらの混合物があ
る。両方の種類の材料の実質的な基準はそれらがＲｈ又
はＲｕの酸化物であること、又はそれらが適用の空気焼
成条件下でこれらの酸化物の前駆物質であることであ
る。
【００１９】本発明の使用に好ましい焼結添加物材料は
ＲｕＯ2、ルテン酸銅ビスマス及び樹脂酸Ｒｈである。
粒状焼結防止剤並びに可溶性有機金属焼結防止剤の使用
が実施例に例示されている。しかし、この防止剤は導電
性金属粒子上にコーティングの形態で存在させることも
できることを認識すべきである。このようなコーティン
グは導電性金属粒子を焼結防止剤の金属の樹脂酸塩の溶
液に分散させ、分散体から大部分の液体を除き、次いで
粒子を乾燥して酸化物コーティングを形成させることに
より製造することができる。
ＲｕＯ2、ルテン酸銅ビスマス及び樹脂酸Ｒｈである。
粒状焼結防止剤並びに可溶性有機金属焼結防止剤の使用
が実施例に例示されている。しかし、この防止剤は導電
性金属粒子上にコーティングの形態で存在させることも
できることを認識すべきである。このようなコーティン
グは導電性金属粒子を焼結防止剤の金属の樹脂酸塩の溶
液に分散させ、分散体から大部分の液体を除き、次いで
粒子を乾燥して酸化物コーティングを形成させることに
より製造することができる。
【００２０】有機媒質 無機粒子を実質的に不活性の液体媒質（ビヒクル）と機
械的撹拌（例えばロールミルで）により混合してスクリ
ーン印刷に適するコンシステンシーとレオロジーを持つ
ペースト様組成物を生成させる。これを常法により慣用
の誘電体基体上に「厚膜」として印刷する。
械的撹拌（例えばロールミルで）により混合してスクリ
ーン印刷に適するコンシステンシーとレオロジーを持つ
ペースト様組成物を生成させる。これを常法により慣用
の誘電体基体上に「厚膜」として印刷する。
【００２１】任意の不活性液体をビヒクルとして使用す
ることができる。増粘剤及び／又は安定剤及び／又は他
の一般的添加物を添加するか又はしない種々の有機液体
をビヒクルとして使用することができる。使用すること
ができる有機液体の例は脂肪族アルコール、そのような
アルコールのエステル例えばアセテートとプロピオネー
ト、テルペン例えばパイン油、テルピネオールなど、樹
脂例えば低級アルコールのポリメタクリレートの溶液及
び溶剤例えばパイン油中のエチルセルロースの溶液及び
エチレングリコールモノアセテートのモノブチルエーテ
ルである。好ましいビヒクルはエチルセルロースとβ−
テルピネオールをベースにする。このビヒクルは基体に
適用した後、速い硬化を促進するため揮発性液体を含有
することができる。
ることができる。増粘剤及び／又は安定剤及び／又は他
の一般的添加物を添加するか又はしない種々の有機液体
をビヒクルとして使用することができる。使用すること
ができる有機液体の例は脂肪族アルコール、そのような
アルコールのエステル例えばアセテートとプロピオネー
ト、テルペン例えばパイン油、テルピネオールなど、樹
脂例えば低級アルコールのポリメタクリレートの溶液及
び溶剤例えばパイン油中のエチルセルロースの溶液及び
エチレングリコールモノアセテートのモノブチルエーテ
ルである。好ましいビヒクルはエチルセルロースとβ−
テルピネオールをベースにする。このビヒクルは基体に
適用した後、速い硬化を促進するため揮発性液体を含有
することができる。
【００２２】分散体のビヒクルの固体に対する比率はか
なり変化させることができ、そして分散体が適用される
方法及び使用するビヒクルの種類の如何による。通常良
好な被覆を達成するには分散体は相補的に６０〜９０％
の固体と４０〜１０％のビヒクルを含む。もちろん、本
発明の組成物はその有利な特徴に影響を与えない他の材
料を添加して改質することもできる。そのような配合は
当該技術分野でよく知られている。
なり変化させることができ、そして分散体が適用される
方法及び使用するビヒクルの種類の如何による。通常良
好な被覆を達成するには分散体は相補的に６０〜９０％
の固体と４０〜１０％のビヒクルを含む。もちろん、本
発明の組成物はその有利な特徴に影響を与えない他の材
料を添加して改質することもできる。そのような配合は
当該技術分野でよく知られている。
【００２３】ペーストは便利に三本ロールミルで製造す
る。ペーストの粘度は代表的にはBrookfield HBT粘度計
で低、中及び高剪断速度で測定する場合次の範囲内にあ
る。
る。ペーストの粘度は代表的にはBrookfield HBT粘度計
で低、中及び高剪断速度で測定する場合次の範囲内にあ
る。
【００２４】 剪断速度（sec-1） 粘度（Pa, s） 0.2 100〜5000 300〜2000 好ましい 600〜1500 最も好ましい 4 40〜400 100〜250 好ましい 120〜200 最も好ましい 40 10〜150 25〜120 好ましい 50〜100 最も好ましい 使用するビヒクルの量は最終の所望の配合物粘度により
決定される。
決定される。
【００２５】配合物と適用 本発明の組成物の製造においては、粒状無機固体を有機
担体と混合し、そして適当な装置例えば三本ロールミル
で分散させて懸濁液を形成させ、粘度が４sec- 1の剪断
速度で約１００〜２５０パスカル秒の組成物を得る。
担体と混合し、そして適当な装置例えば三本ロールミル
で分散させて懸濁液を形成させ、粘度が４sec- 1の剪断
速度で約１００〜２５０パスカル秒の組成物を得る。
【００２６】下記の実施例においては配合を次の方法に
より行う。
より行う。
【００２７】約５重量％に相当する約５％の有機成分を
差し引いたペーストの成分を計量して一緒に容器中に入
れる。次いで成分を激しく混合して均一な配合物を形成
させ、次いで配合物を分散装置例えば三本ロールミルを
通して良好な粒子の分散体を得る。Hegmanゲージを使用
してペーストの粒子の分散状態を測定する。この装置は
一端が２５μm（１ミル）の深さで他端が０″の深さま
で傾斜して上昇する鋼製ブロック中のみぞからなる。ブ
レードを使用してみぞの長さ方向に沿ってペーストをお
とす。塊の直径が通路の深さより大きい場合みぞにスク
ラッチが現われる。分散が十分に行われた場合、典型的
には１０〜１８の第４のスクラッチ点が得られる。半み
ぞが十分に分散したペーストで覆われていない点は典型
的には３〜８である。＞２０μmの第４のスクラッチ点
が測定され、及び＞１０μmの「半みぞ」が測定される
のは分散した懸濁液が不十分であることを示す。
差し引いたペーストの成分を計量して一緒に容器中に入
れる。次いで成分を激しく混合して均一な配合物を形成
させ、次いで配合物を分散装置例えば三本ロールミルを
通して良好な粒子の分散体を得る。Hegmanゲージを使用
してペーストの粒子の分散状態を測定する。この装置は
一端が２５μm（１ミル）の深さで他端が０″の深さま
で傾斜して上昇する鋼製ブロック中のみぞからなる。ブ
レードを使用してみぞの長さ方向に沿ってペーストをお
とす。塊の直径が通路の深さより大きい場合みぞにスク
ラッチが現われる。分散が十分に行われた場合、典型的
には１０〜１８の第４のスクラッチ点が得られる。半み
ぞが十分に分散したペーストで覆われていない点は典型
的には３〜８である。＞２０μmの第４のスクラッチ点
が測定され、及び＞１０μmの「半みぞ」が測定される
のは分散した懸濁液が不十分であることを示す。
【００２８】次いでペーストの有機成分５％からなる残
りを添加し、そして樹脂含有物を完全に配合した場合の
粘度を４sec-1の剪断速度で１４０〜２００Pa.sになる
ように調節する。次いで組成物を乾燥した未焼成誘電体
層に通常はスクリーン印刷法により約３０〜８０ミクロ
ン、好ましくは３５〜７０ミクロン、そして最も好まし
くは４０〜５０ミクロンの湿潤厚さとなるように適用す
る。本発明の電極組成物は誘電体層上に慣用の方法によ
る自動プリンター又は手動プリンター、好ましくは２０
０〜３２５メッシュのスクリーンを使用して自動スクリ
ーンステンシル法で印刷することができる。次いで印刷
したパターンを焼成する前２００℃より低く、約１５０
℃で約５〜１５分間乾燥する。無機バインダーと金属の
微粉砕粒子の両方を焼結するための焼成は十分に換気す
るベルトコンベア炉で約３００〜６００℃で有機物質を
焼きつくし、約７００〜１０００℃の最高温度の期間を
約５〜１５分間継続する温度分布を与え、次いで制御さ
れた冷却周期を置いて過剰な焼結、中間温度における望
ましくない化学反応又は早すぎる冷却によって起こるこ
とのある基体の破砕を防ぐことにより実施するのが好ま
しい。全部の焼成工程は約１時間に達し、その内２０〜
２５分で焼成温度に達し、焼成温度で約１０分間保ち、
そして冷却に２０〜２５分間かけるのが好ましい。場合
によっては３０分又はそれより短い全周期時間を使用す
ることもできる。
りを添加し、そして樹脂含有物を完全に配合した場合の
粘度を４sec-1の剪断速度で１４０〜２００Pa.sになる
ように調節する。次いで組成物を乾燥した未焼成誘電体
層に通常はスクリーン印刷法により約３０〜８０ミクロ
ン、好ましくは３５〜７０ミクロン、そして最も好まし
くは４０〜５０ミクロンの湿潤厚さとなるように適用す
る。本発明の電極組成物は誘電体層上に慣用の方法によ
る自動プリンター又は手動プリンター、好ましくは２０
０〜３２５メッシュのスクリーンを使用して自動スクリ
ーンステンシル法で印刷することができる。次いで印刷
したパターンを焼成する前２００℃より低く、約１５０
℃で約５〜１５分間乾燥する。無機バインダーと金属の
微粉砕粒子の両方を焼結するための焼成は十分に換気す
るベルトコンベア炉で約３００〜６００℃で有機物質を
焼きつくし、約７００〜１０００℃の最高温度の期間を
約５〜１５分間継続する温度分布を与え、次いで制御さ
れた冷却周期を置いて過剰な焼結、中間温度における望
ましくない化学反応又は早すぎる冷却によって起こるこ
とのある基体の破砕を防ぐことにより実施するのが好ま
しい。全部の焼成工程は約１時間に達し、その内２０〜
２５分で焼成温度に達し、焼成温度で約１０分間保ち、
そして冷却に２０〜２５分間かけるのが好ましい。場合
によっては３０分又はそれより短い全周期時間を使用す
ることもできる。
【００２９】
【実施例】標準の１″×１″Du Pont接着パターンをこ
の研究に使用した（Du Pont Technical Service Monogr
aphsのＣ−７とＣ−８を参照）。それは２mm×２mmの結
合パッドと０.５mm×１００mmの蛇状線からなる。焼成
後、はんだ滲出耐性を、蛇状線が不連続状態を示す前に
２３０℃で６２／３６／２ Ｓｎ／Ｐｂ／Ａｇはんだに
耐性を有する焼成済み層に１０秒間浸漬する回数により
測定した。おだやかに活性の融剤例えばAlpha 611を使
用した。この蛇状線上のはんだの破壊は金属のはんだ貯
槽への滲出、又は蛇状線のはんだによる脱湿潤化のいず
れかによるものである。
の研究に使用した（Du Pont Technical Service Monogr
aphsのＣ−７とＣ−８を参照）。それは２mm×２mmの結
合パッドと０.５mm×１００mmの蛇状線からなる。焼成
後、はんだ滲出耐性を、蛇状線が不連続状態を示す前に
２３０℃で６２／３６／２ Ｓｎ／Ｐｂ／Ａｇはんだに
耐性を有する焼成済み層に１０秒間浸漬する回数により
測定した。おだやかに活性の融剤例えばAlpha 611を使
用した。この蛇状線上のはんだの破壊は金属のはんだ貯
槽への滲出、又は蛇状線のはんだによる脱湿潤化のいず
れかによるものである。
【００３０】老化接着の測定は２mm平方のパッド上で、
予めスズめっきした２０ゲージの針金、６２／３６／２
のはんだ及びおだやかな活性のAlpha 611融剤を用いて
行った。エージングは１５０℃で１０００時間通して行
った。部品は自動InstronR引張り試験機で、標準の９０
°剥離配向を用いて引っ張った。引張り速度（クロスヘ
ッド速度）は０.５インチ／分であった。
予めスズめっきした２０ゲージの針金、６２／３６／２
のはんだ及びおだやかな活性のAlpha 611融剤を用いて
行った。エージングは１５０℃で１０００時間通して行
った。部品は自動InstronR引張り試験機で、標準の９０
°剥離配向を用いて引っ張った。引張り速度（クロスヘ
ッド速度）は０.５インチ／分であった。
【００３１】これらの例の焼成済み厚さは１０〜１２ミ
クロンであった。部品は８５０℃、３０分の分布を用い
て２回焼成した。
クロンであった。部品は８５０℃、３０分の分布を用い
て２回焼成した。
【００３２】フリットのジラトメーター軟化点を含むこ
の研究の導体に使用したガラスフリットの組成を表１に
示す。導体の例に使用した銀粉末の特性を表２に示す。
誘電体ガラスの組成を表３に示す。誘電体ペーストの組
成を表４に示し、そして導体配合物と試験データを表
５、表６、表７に示す。
の研究の導体に使用したガラスフリットの組成を表１に
示す。導体の例に使用した銀粉末の特性を表２に示す。
誘電体ガラスの組成を表３に示す。誘電体ペーストの組
成を表４に示し、そして導体配合物と試験データを表
５、表６、表７に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】 誘電体Ｓ〜Ｖは上掲の無機化合物の比率を有し、ペース
ト中約７６重量％の固体となるように処方した。残り
（約２４重量％）は有機媒質であった。誘電体Ｗ、Ｘ及
びＹは商業的に入手可能な厚膜ペーストであり、ＱＳ４
８２はDu Pontの結晶化誘電体厚膜ペースト、ＡＰ５５
７６はAsahi Glassの結晶化誘電体厚膜ペースト、そし
て５７０４はDu Pontのガラス充填誘電体厚膜ペースト
である。
ト中約７６重量％の固体となるように処方した。残り
（約２４重量％）は有機媒質であった。誘電体Ｗ、Ｘ及
びＹは商業的に入手可能な厚膜ペーストであり、ＱＳ４
８２はDu Pontの結晶化誘電体厚膜ペースト、ＡＰ５５
７６はAsahi Glassの結晶化誘電体厚膜ペースト、そし
て５７０４はDu Pontのガラス充填誘電体厚膜ペースト
である。
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】典型的には、非晶質ガラス誘電体より結晶
化ガラスに結合させる方がより困難である。これは約５
０％ＳｉＯ2より少ないシリカ含量を減らした結晶化誘
電体の場合特にそうである。実施例１においては、導体
は銀粉末、低軟化点のガラスフリット、及び酸化ビスマ
スを用いて処方する。老化接着は別々に焼成した結晶化
誘電体を焼成した場合極めて低く、そのような誘電体を
同時焼成した場合も極めて低い。
化ガラスに結合させる方がより困難である。これは約５
０％ＳｉＯ2より少ないシリカ含量を減らした結晶化誘
電体の場合特にそうである。実施例１においては、導体
は銀粉末、低軟化点のガラスフリット、及び酸化ビスマ
スを用いて処方する。老化接着は別々に焼成した結晶化
誘電体を焼成した場合極めて低く、そのような誘電体を
同時焼成した場合も極めて低い。
【００４１】組成物にＲｕＯ2焼結防止剤が含まれ、そ
して導体と誘電体を一緒に焼成する実施例２においては
著しく改良された老化接着が得られる。実施例１と同じ
ガラス系が使用される。ＲｕＯ2の前駆物質は実施例３
で使用する樹脂酸ルテニウムである。これは同時焼成に
よる老化接着の改良された効果が樹脂酸塩前駆物質から
得られることを示している。長期間の老化接着は２０Ｎ
を越えることはないが、全Ｒｕ含量はあまり高くはな
く、樹脂酸ルテニウムの追加は更に老化接着を改良す
る。実施例４では、ルテニウムはパイロクロール化合物
のルテン酸銅ビスマスとして存在する。同時焼成による
老化接着は、導体と誘電体を逐次焼成した場合に比べて
著しく改良されることは重ねて注目に値する。
して導体と誘電体を一緒に焼成する実施例２においては
著しく改良された老化接着が得られる。実施例１と同じ
ガラス系が使用される。ＲｕＯ2の前駆物質は実施例３
で使用する樹脂酸ルテニウムである。これは同時焼成に
よる老化接着の改良された効果が樹脂酸塩前駆物質から
得られることを示している。長期間の老化接着は２０Ｎ
を越えることはないが、全Ｒｕ含量はあまり高くはな
く、樹脂酸ルテニウムの追加は更に老化接着を改良す
る。実施例４では、ルテニウムはパイロクロール化合物
のルテン酸銅ビスマスとして存在する。同時焼成による
老化接着は、導体と誘電体を逐次焼成した場合に比べて
著しく改良されることは重ねて注目に値する。
【００４２】実施例２〜４からはんだ滲出耐性が改良さ
れることも認められる。Ｒｕ貴金属の添加ははんだ滲出
耐性の改良という別の利点を持つ。なぜならその添加に
より銀の溶解度が減少し、そしてその添加が導体の処方
により低いガラスの水準を使用して適当な老化接着を得
ることを可能にするからである。銀組成物の高いガラス
水準はぬれが悪いためはんだ付け適性とはんだ滲出耐性
を減少させることが知られている。
れることも認められる。Ｒｕ貴金属の添加ははんだ滲出
耐性の改良という別の利点を持つ。なぜならその添加に
より銀の溶解度が減少し、そしてその添加が導体の処方
により低いガラスの水準を使用して適当な老化接着を得
ることを可能にするからである。銀組成物の高いガラス
水準はぬれが悪いためはんだ付け適性とはんだ滲出耐性
を減少させることが知られている。
【００４３】焼結防止剤は樹脂酸ロジウムを使用する実
施例５に示すようにルテニウムのみならずロジウムをベ
ースにすることもできる。いずれの場合も、ロジウム又
はルテニウムの分散体は焼成の間に貴金属酸化物分散体
になることが考えられ、これが銀粒子の焼結を妨げ、焼
成工程後より大量の銀／ガラス接触面積を可能にし、こ
れにより結合が改良される。
施例５に示すようにルテニウムのみならずロジウムをベ
ースにすることもできる。いずれの場合も、ロジウム又
はルテニウムの分散体は焼成の間に貴金属酸化物分散体
になることが考えられ、これが銀粒子の焼結を妨げ、焼
成工程後より大量の銀／ガラス接触面積を可能にし、こ
れにより結合が改良される。
【００４４】ロジウムとルテニウムのいずれも樹脂酸ロ
ジウムとルテン酸銅ビスマスの両方を使用する実施例６
に示すように焼結防止剤として一緒に使用することがで
きる。同時焼成による老化接着対逐次焼成による接着に
おいて同様な改良が認められる。
ジウムとルテン酸銅ビスマスの両方を使用する実施例６
に示すように焼結防止剤として一緒に使用することがで
きる。同時焼成による老化接着対逐次焼成による接着に
おいて同様な改良が認められる。
【００４５】低軟化点ガラスとルテニウム又はロジウム
ベースの焼結防止剤を用いて処方する本願の方法は純粋
な銀組成物の場合特に有用であり、これは純粋な銀ペー
スト中で高水準のガラスバインダーを使用することはは
んだ付け適性を著しく低下させるため困難であるからで
ある。しかしながら、この方法は銀組成物に限定される
ものではない。銀／パラジウム配合物が実施例４に開示
され、一方銀／白金組成物が実施例７に開示されてお
り、そのいずれも改良された性能を示している。同様の
挙動が金と金合金系でも予想される。
ベースの焼結防止剤を用いて処方する本願の方法は純粋
な銀組成物の場合特に有用であり、これは純粋な銀ペー
スト中で高水準のガラスバインダーを使用することはは
んだ付け適性を著しく低下させるため困難であるからで
ある。しかしながら、この方法は銀組成物に限定される
ものではない。銀／パラジウム配合物が実施例４に開示
され、一方銀／白金組成物が実施例７に開示されてお
り、そのいずれも改良された性能を示している。同様の
挙動が金と金合金系でも予想される。
【００４６】一般に、同時焼成結合法のための最良の導
体のガラス組成物はＢｉ、Ｐｂ、Ｂ、及び／又はＳｉを
ベースとする低軟化点ガラスである。ホウケイ酸鉛ガラ
ス、ホウケイ酸ビスマス鉛ガラス、ケイ酸ビスマス鉛ガ
ラス、及びホウ酸ビスマス鉛ガラスの例は前述の実施例
１〜７に見出される。ホウ酸ビスマス組成物は実施例８
に示される。更に、これらのガラスは実施例７に示すよ
うにブレンドすることもできる。低い軟化点は誘電体が
結晶化し熟成する前に誘電体ガラスとの相互作用を生じ
させるのに有用である。高シリカで改質されたホウケイ
酸鉛フリットを使用する実施例９が示すように、比較的
軟化点の高い導体のガラスは望ましくない。導体のガラ
スフリットのジラトメーター軟化点は約６００℃より高
く、そして同時焼成した老化接着は１６Ｎに改良された
が、なお多くの他の例の２０〜３０Ｎ水準のように高く
なかった。実施例１０においては低軟化点の亜鉛−ホウ
ケイ酸鉛フリットを使用した。しかしながら、重いＺｎ
Ｏの添加によりガラス組成は本発明の特許請求した成分
からは程遠く、そして同時焼成した老化接着は極めて低
かった。
体のガラス組成物はＢｉ、Ｐｂ、Ｂ、及び／又はＳｉを
ベースとする低軟化点ガラスである。ホウケイ酸鉛ガラ
ス、ホウケイ酸ビスマス鉛ガラス、ケイ酸ビスマス鉛ガ
ラス、及びホウ酸ビスマス鉛ガラスの例は前述の実施例
１〜７に見出される。ホウ酸ビスマス組成物は実施例８
に示される。更に、これらのガラスは実施例７に示すよ
うにブレンドすることもできる。低い軟化点は誘電体が
結晶化し熟成する前に誘電体ガラスとの相互作用を生じ
させるのに有用である。高シリカで改質されたホウケイ
酸鉛フリットを使用する実施例９が示すように、比較的
軟化点の高い導体のガラスは望ましくない。導体のガラ
スフリットのジラトメーター軟化点は約６００℃より高
く、そして同時焼成した老化接着は１６Ｎに改良された
が、なお多くの他の例の２０〜３０Ｎ水準のように高く
なかった。実施例１０においては低軟化点の亜鉛−ホウ
ケイ酸鉛フリットを使用した。しかしながら、重いＺｎ
Ｏの添加によりガラス組成は本発明の特許請求した成分
からは程遠く、そして同時焼成した老化接着は極めて低
かった。
【００４７】導体のガラス軟化点の上限は約８００℃で
あるが、好ましい上限は６００℃である。この研究にお
いて下限は見出されなかったが、３００℃より低いジラ
トメーター軟化点を持つ好ましい成分からなるガラス組
成物を使用した（表２参照）。
あるが、好ましい上限は６００℃である。この研究にお
いて下限は見出されなかったが、３００℃より低いジラ
トメーター軟化点を持つ好ましい成分からなるガラス組
成物を使用した（表２参照）。
【００４８】酸化ビスマスはそのよく知られたはんだ付
け適性を改良する利点のためはんだ付け可能な銀組成物
にほとんど常に存在する。酸化ビスマスはビスマスを含
有する１つ又は複数のガラスに存在させることができる
か、又は導体処方物に別に添加することができる。実施
例３〜８ではそれはガラスフリット中に存在し、実施例
１と２ではそれを酸化ビスマス相として別に添加し、実
施例９、１１及び１２ではそれを樹脂酸ビスマスとして
別に添加する。しかしながら同時焼成法を適用するため
に酸化ビスマスを処方物（ガラス中又は別途添加物とし
て）に使用する必要はない。実際の酸化ビスマス不含処
方物は適当なはんだ付け適性を得るために最小量のガラ
スフリットを必要とする。
け適性を改良する利点のためはんだ付け可能な銀組成物
にほとんど常に存在する。酸化ビスマスはビスマスを含
有する１つ又は複数のガラスに存在させることができる
か、又は導体処方物に別に添加することができる。実施
例３〜８ではそれはガラスフリット中に存在し、実施例
１と２ではそれを酸化ビスマス相として別に添加し、実
施例９、１１及び１２ではそれを樹脂酸ビスマスとして
別に添加する。しかしながら同時焼成法を適用するため
に酸化ビスマスを処方物（ガラス中又は別途添加物とし
て）に使用する必要はない。実際の酸化ビスマス不含処
方物は適当なはんだ付け適性を得るために最小量のガラ
スフリットを必要とする。
【００４９】同時焼成法と導体の処方の方法は限られた
種類の誘電体組成物に限定されない。いくつかの誘電体
の例が実施例１〜１２で使用されており、これらはいず
れも１９９１年２月８日に出願した係属中の米国特許願
０７／６５３８７２及び０７／６５３８７４により詳細
に記述されている。それらは結晶化ガラス、又は結晶化
ガラスとセラミック充填粒子を使用している。市販の結
晶化厚膜組成物ＱＳ４８２（Du Pont）及びＡＰ５５７
６（Asahi Glass）の使用も実施例１３と１４に示す。
同時焼成法は本願の導体組成物を用いてエージング後高
い結合強さを付与するのに有用であった。
種類の誘電体組成物に限定されない。いくつかの誘電体
の例が実施例１〜１２で使用されており、これらはいず
れも１９９１年２月８日に出願した係属中の米国特許願
０７／６５３８７２及び０７／６５３８７４により詳細
に記述されている。それらは結晶化ガラス、又は結晶化
ガラスとセラミック充填粒子を使用している。市販の結
晶化厚膜組成物ＱＳ４８２（Du Pont）及びＡＰ５５７
６（Asahi Glass）の使用も実施例１３と１４に示す。
同時焼成法は本願の導体組成物を用いてエージング後高
い結合強さを付与するのに有用であった。
【００５０】上述のように同時焼成法は結晶化誘電体組
成物と共に使用する場合特に有用である。しかしなが
ら、誘電体が市販製品５７０４（Du Pont）である実施
例１５に示されているように明らかに結晶化しないガラ
ス組成物又はガラス充填組成物と共に使用することもで
きる。この実施例においては導体組成物は最小量の誘電
体結晶化のため良好な同時焼成し老化接着並びに良好な
逐次焼成の老化接着の両方を付与する。
成物と共に使用する場合特に有用である。しかしなが
ら、誘電体が市販製品５７０４（Du Pont）である実施
例１５に示されているように明らかに結晶化しないガラ
ス組成物又はガラス充填組成物と共に使用することもで
きる。この実施例においては導体組成物は最小量の誘電
体結晶化のため良好な同時焼成し老化接着並びに良好な
逐次焼成の老化接着の両方を付与する。
【００５１】同時焼成法は誘電体からの分離を避けるた
めに導体は焼成の間、最小の収縮であることが必要であ
る。この現象は多層コンデンサーの分野でよく知られて
おり、この場合電極は誘電体層と共に同時焼成する。こ
の収縮は焼結防止剤例えば上述のルテニウム又はロジウ
ムベースの材料を使用して最小にすることができる。
又、金属粉末も収縮に大きな影響を持つ。粉末表面積は
焼結の推進力であり、従って低い表面積の粉末が好まし
い。銀の場合の実際の下限は約０.１m2／ｇであり、こ
の値より低いと粉末は典型的には粗くなりすぎて許容さ
れるマイクロ回路適用のための表面の美観が得られな
い。約３m2／ｇより上では収縮が過剰であり、誘電体か
らの大規模な分離とカールを生じる。実施例１６では同
時焼成後いくらかカールが認められ、同時焼成法が使用
できなくなっている。
めに導体は焼成の間、最小の収縮であることが必要であ
る。この現象は多層コンデンサーの分野でよく知られて
おり、この場合電極は誘電体層と共に同時焼成する。こ
の収縮は焼結防止剤例えば上述のルテニウム又はロジウ
ムベースの材料を使用して最小にすることができる。
又、金属粉末も収縮に大きな影響を持つ。粉末表面積は
焼結の推進力であり、従って低い表面積の粉末が好まし
い。銀の場合の実際の下限は約０.１m2／ｇであり、こ
の値より低いと粉末は典型的には粗くなりすぎて許容さ
れるマイクロ回路適用のための表面の美観が得られな
い。約３m2／ｇより上では収縮が過剰であり、誘電体か
らの大規模な分離とカールを生じる。実施例１６では同
時焼成後いくらかカールが認められ、同時焼成法が使用
できなくなっている。
【００５２】同時焼成の間に誘電体からの分離に影響を
与える他の銀粉末のパラメーターはそのタップバルク密
度である。一般にタップ密度が高いほどドライフィルム
における充填が良好であり、従って最終の望ましい密度
を得るためにはより少ない収縮が必要である。従ってタ
ップ密度が高いほど同時焼成の適用のためには良好であ
る。実際の下限は０.７ｇ／ccであるが、好ましい範囲
は２ｇ／ccより上である。
与える他の銀粉末のパラメーターはそのタップバルク密
度である。一般にタップ密度が高いほどドライフィルム
における充填が良好であり、従って最終の望ましい密度
を得るためにはより少ない収縮が必要である。従ってタ
ップ密度が高いほど同時焼成の適用のためには良好であ
る。実際の下限は０.７ｇ／ccであるが、好ましい範囲
は２ｇ／ccより上である。
【００５３】用語集 ＱＳ４８２と５７０４はE. I. du Pont de Nemours& C
o. 製の厚膜誘電体ペーストの商品名である。ＡＰ ５５
７６はAsahi Glass Company製の結晶性厚膜誘電体ペー
ストの商品名である。樹脂酸ビスマスはMooney Chemica
ls, Inc. 製の３０％Ｂｉを含むビスマス−２−エチル
ヘキソエートの商品名である。＃８８２６は１０％Ｒｈ
を含む樹脂酸ロジウムのEngelhard Corp. 製の商品名で
ある。Ａ２５７５は２４％Ｒｕを含む樹脂酸ルテニウム
のEngelhard Corp. 製の商品名である。Pigment ＃２１
１はアルミン酸コバルトクロムのThe Sheppard Color C
ompany製の商品名である。
o. 製の厚膜誘電体ペーストの商品名である。ＡＰ ５５
７６はAsahi Glass Company製の結晶性厚膜誘電体ペー
ストの商品名である。樹脂酸ビスマスはMooney Chemica
ls, Inc. 製の３０％Ｂｉを含むビスマス−２−エチル
ヘキソエートの商品名である。＃８８２６は１０％Ｒｈ
を含む樹脂酸ロジウムのEngelhard Corp. 製の商品名で
ある。Ａ２５７５は２４％Ｒｕを含む樹脂酸ルテニウム
のEngelhard Corp. 製の商品名である。Pigment ＃２１
１はアルミン酸コバルトクロムのThe Sheppard Color C
ompany製の商品名である。
【図１】厚膜導電性層中の銀含有導電性金属に対して要
求される焼結防止剤の割合を示す図である。
求される焼結防止剤の割合を示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｓ 6921−4Ｅ
Claims (11)
- 【請求項１】 Ａ．無機誘電体材料の層と厚膜導体の層
とが交互になっている複数の層からなる基体の露出した
表面に、少なくとも２５重量％のＳｉＯ2を含有し、そ
して下記の工程(３)の最高焼成温度より低い軟化点を有
する、非晶質ガラスの微砕粒子を含む厚膜誘電体ペース
トの層を適用し、 Ｂ．工程Ａの厚膜誘電体層に、（１）Ａｇ、Ａｇと少量
のＰｄ及び／又はＰｔとの合金と混合物及びそれらの混
合物から選ばれ、２０ミクロンの最大粒度、少なくとも
０.１m2／ｇの表面積を有する銀含有金属；（２）Ｐｂ
Ｏ、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びＢｉ2Ｏ3から選ばれる少なく
とも２つの金属酸化物とアルカリ金属、アルカリ土類金
属、遷移金属の酸化物及びそれらの混合物から選ばれる
４５重量％までのガラス改質剤とからなる、１５０〜８
００℃のジラトメーター軟化点を有する、非晶質ガラス
バインダー、（３）ルテニウムとロジウムとの酸化物、
それらの混合物及び前駆物質から選ばれる焼結防止剤か
らなる微細粒子を含有する、厚膜導体ペーストのパター
ン化した層を適用するが、但し、導電性体金属の量に対
する前記焼結防止剤の量は図１の点Ａ〜Ｄを結ぶ範囲内
に含まれ、そして前記（１）、（２）及び（３）のすべ
ては有機媒質に分散されている；そして Ｃ．厚膜誘電体ペーストと厚膜導電性ペーストを適用し
た層を空気同時焼成して両層からの有機媒質の揮発、ガ
ラスバインダーの軟化と厚膜導体層中の金属粒子の焼
結、及び厚膜誘電体層中のガラスの緻密化を行う連続す
る工程からなる多層電子回路の製造方法。 - 【請求項２】 厚膜誘電体層中のガラスが厚膜導電性層
中のガラスバインダーの軟化点より高い温度で結晶性で
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 銀含有粒子の最大粒度が１０ミクロンで
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 厚膜導体ペースト中のガラスのジラトメ
ーター軟化点が２００〜６００℃である請求項１記載の
方法。 - 【請求項５】 厚膜導体ペースト中のバインダーがホウ
ケイ酸鉛、ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸ビスマス
鉛、ホウ酸ビスマス、ホウ酸ビスマス鉛、ケイ酸ビスマ
ス鉛ガラス及びそれらの混合物から選ばれる請求項１記
載の方法。 - 【請求項６】 焼結防止剤がルテン酸銅ビスマスである
請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 焼結防止剤がＲｕＯ2である請求項１記
載の方法。 - 【請求項８】 焼結防止剤が樹脂酸ルテニウムである請
求項１記載の方法。 - 【請求項９】 焼結防止剤が樹脂酸ロジウムである請求
項１記載の方法。 - 【請求項１０】 誘電体ガラスが焼成時非晶質のままで
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 導電性層中のガラスバインダーが焼成
時非晶質のままである請求項１記載の方法。
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