JPH05275832A - 厚膜回路基板 - Google Patents

厚膜回路基板

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Publication number
JPH05275832A
JPH05275832A JP7375492A JP7375492A JPH05275832A JP H05275832 A JPH05275832 A JP H05275832A JP 7375492 A JP7375492 A JP 7375492A JP 7375492 A JP7375492 A JP 7375492A JP H05275832 A JPH05275832 A JP H05275832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thick film
substrate
circuit board
soldering
conductor layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP7375492A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiro Ezaki
江崎史郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication of JPH05275832A publication Critical patent/JPH05275832A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4007Surface contacts, e.g. bumps

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】半田付けランドを改良して、半田付けランドに
おいて導体の剥離が起こり得ない厚膜回路基板を提供す
る。 【構成】絶縁性の基板4上に膜状に形成された導体層1
に電気的に接続すると共にリード端子8もしくは電気部
品9端子が取着される半田付けランド2,3が導体層1
よりも高温で焼成された。また、半田付けランド2,3
が銀・白金系の導体である。そして、半田付けランド
2,3が導体層1よりも厚く形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばハイブリッドI
C等に使用される厚膜回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術における厚膜回路基板の断面図
を図4に示す。同図の回路基板は導体層(1)に銅系材
料を使用した銅導体厚膜回路基板である。以下、製造工
程を通してその構造を述べる。まずアルミナの基板
(4)上にスクリーン印刷法により酸化ルテニウム系の
抵抗体(5)と金系のボンディング用導体(6)を印刷
して、乾燥した後に空気中にて約850゜Cで焼成する。
その後同じく基板(4)上に導体層(1)とリード端子
半田付けランド(2)及び電気部品半田付けランド
(3)(以下両者を合わせて単に半田付けランドと呼
ぶ)を銅系の材料にて印刷して、乾燥した後に銅の酸化
を防ぐ為に窒素雰囲気中600゜Cで焼成する。この導体
層(1)と半田付けランド(2)(3)は可能な部分は
全て1回の印刷にてパターン形成するので、形成された
導体層(1)と半田付けランド(2)(3)の膜厚はど
の部分においてもほぼ均一となる。
【0003】以上が本厚膜回路基板の構成であり、実際
に使用する状態では、ボンディング用導体(6)に半導
体のリードワイヤ(7)を、リード端子半田付けランド
(2)にリード端子(8)を、電気部品半田付けランド
(3)に電気部品(9)の端子をそれぞれ半田付けして
取着する。
【0004】ところで上記各部品を装着した厚膜回路基
板の半田付けランド(2)(3)は、製品使用時に特に
力のかかる部分であると共に、回路動作の繰り返しや環
境の温度変化に伴う厚膜の温度変化により、半田中の錫
が厚膜中に拡散して基板(4)まで到達し、厚膜中の銅
と基板(4)中のアルミニウムの複合酸化物を還元し銅
とアルミニウムの結合を分解して基板の結合強度を低下
させていた。これにより半田付けランド(2)(3)の
導体部分に剥離現象が起こり、リード端子(8)及び電
気部品(9)等の装着部品が取れてしまうことがあっ
た。そしてこの様な剥離現象は、例えば銀・パラジウム
系等の導電性ペーストを厚膜に使用した場合においても
しばしば発生した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が目的と
するところは、厚膜回路基板の半田付けランドの焼成温
度、材質、膜厚について改良を行うことにより、半田付
けランドに起きる導体の剥離を防止し得る厚膜回路基板
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の厚膜回路基板は、絶縁性の基板と、
前記基板上に膜状に形成された導体層と、前記基板上に
膜状に形成され前記導体層と電気的に接続すると共にリ
ード端子もしくは電気部品端子が取着される半田付けラ
ンドとを有するものであって、前記半田付けランドが前
記導体層よりも高温で焼成されたことを特徴としてい
る。
【0007】また請求項2記載の厚膜回路基板は、絶縁
性の基板と、前記基板上に膜状に形成された導体層と、
前記基板上に膜状に形成され前記導体層と電気的に接続
すると共にリード端子もしくは電気部品端子が取着され
る半田付けランドとを有するものであって、前記半田付
けランドが銀・白金系の導体であることを特徴としてい
る。
【0008】そして請求項3記載の厚膜回路基板は、絶
縁性の基板と、前記基板上に膜状に形成された導体層
と、前記基板上に膜状に形成され前記導体層と電気的に
接続すると共にリード端子もしくは電気部品端子が取着
される半田付けランドとを有するものであって、前記半
田付けランドが前記導体層よりも厚く形成されているこ
とを特徴としている。
【0009】
【作用】請求項1の厚膜回路基板において、基板に印刷
した厚膜をより高温で焼成すると、厚膜中に混練されて
いたガラス成分が基板に多量に浸透するので、基板と厚
膜の結合強度が強くなると共に、厚膜中のガラス成分の
含有量が減少したことにより厚膜自体が固く強固に焼成
される。また厚膜を高温で焼成すると接触面での化学的
結合も促進されるので基板と厚膜の結合が強まる。
【0010】請求項2の厚膜回路基板において、厚膜に
銀・白金系材料を使用すると、前記合金が半田との結合
において半田の拡散層を形成しにくい金属であるが、拡
散した拡散層が高い結合強度で厚膜に浸透するため、厚
膜と半田の結び付きが強固となる。また上記の理由によ
り半田の拡散層が基板に到達しにくくなるので、基板と
厚膜との結合強度も維持できる。
【0011】請求項3の厚膜回路基板において、厚膜を
より厚くすることによって回路基板の使用に伴う熱の発
生及び環境の温度変化によって厚膜中に半田の拡散層が
拡散しても基板に到達しにくくなり厚膜と基板との結合
強度が維持できる。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。まず請求項1における厚膜回路基板の実施例
として、図1に示した導体層(1)よりも高温にて焼成
された半田付けランド(2)(3)を有する、例えば銅
導体厚膜回路基板の構成を製造工程を通して述べる。ま
ずアルミナの基板(4)上に酸化ルテニウム系の導電性
ペーストにて低抗体(5)を、金系の導電性ペーストに
てボンディング用導体(6)を、それぞれスクリーン印
刷法により印刷して、乾燥させた後に空気中約850゜C
で焼成する。ここで前記導電性ペーストは上記金属等の
粉末と所定温度で軟化するガラス成分と有機溶剤とを混
練したものである。次に同基板(4)上に600゜C焼成
用の銅系の導電性ペーストで半田付けランド(2)
(3)のみを印刷して、同じく乾燥させた後に銅の酸化
を防ぐため窒素雰囲気中に移して約700゜Cで焼成す
る。そして最後に回路基板をファインパターン化するた
めに、マイグレーションを起こしにい銅系の導電性ペー
ストを使用して導体層(1)を印刷し、窒素雰囲気中約
600゜Cで焼成する。
【0013】以上の様な方法で厚膜パターンを形成する
と、半田付けランド(2)(3)の厚膜に混練されるガ
ラスフリットが、焼成温度を高くした為により液状に軟
化して、基板(4)に多量に拡散するため、基板(4)
と半田付けランド(2)(3)との結合を強固にするこ
とができる。また一方厚膜中に含まれるガラス成分の比
率は逆に減少するため、厚膜自体が固く強固に焼成でき
亀裂等が発生しにくくなる。そしてさらに焼成温度を高
くしたことにより、基板(4)中のアルミニウムと厚膜
中の銅との化学的な結合も促進されるので、基板(4)
と半田付けランド(2)(3)の結合を強めることがで
きる。
【0014】次に請求項2における厚膜回路基板の実施
例として、図2に示した様に半田付けランド(2)
(3)のみを銀・白金系導体で形成した、例えば銅導体
厚膜回路基板について説明する。まず基板(4)上に抵
抗体(5)とボンディング用導体(6)を酸化ルテニウ
ム系導電性ペースト及び金系導電性ペーストでそれぞれ
印刷すると共に、半田付けランド(2)(3)を銀・白
金系導電性ペーストで同じスクリーンを使用して印刷
し、乾燥した後にこれらのペーストを同時に空気中にて
850゜Cで焼成する。そして銅系導電性ペーストで印刷
し窒素雰囲気中600゜Cで焼成して導体層(1)を形成
する。
【0015】この様にして半田付けランド(2)(3)
を銀・白金系材料で形成すると前記材料と半田との結合
において半田中の錫の拡散層が比較的に拡散しにくい金
属であるが、拡散した拡散層が高い結合強度で厚膜に浸
透して、厚膜と半田の結び付きが強固となる。また回路
動作の繰り返しや環境の変化に伴う厚膜の温度変化によ
り、基板と厚膜との接触面まで半田の拡散層が到達しに
くくなるので、アルミニウムと銀及びアルミニウムと白
金の化学結合が半田中の錫の影響を受けることがなく、
半田付けランド(2)(3)と基板(4)との結合強度
が維持できる。
【0016】ところで上述の様に導体層(1)と半田付
けランド(2)(3)を異なる材質で形成せずに、両者
を銀・白金系導体で構成しても前記実施例と同様の効果
を得ることが出来る。
【0017】最後に請求項3における厚膜回路基板の実
施例として、図3に示した様に半田付けランド(2)
(3)を導体層(1)よりも厚い厚膜で形成した、例え
ば銅導体厚膜回路基板について述べる。まず基板(4)
上に上記実施例と同じく、抵抗体(5)とボンディング
用導体(6)を850゜Cで焼成して形成する。その後に
銅系導電性ペーストで導体層(1)及び半田付けランド
(2)(3)を同時に印刷し、乾燥した後に同じく銅系
導電性ペーストで半田付けランド(2)(3)を積層す
るように印刷する。そしてこれらを窒素雰囲気中600
゜Cで焼成する。
【0018】この様な厚膜の形成方法を採ることによっ
て、導体層(1)の膜厚よりも厚く形成された半田付け
ランド(2)(3)は、回路動作の繰り返しに伴って拡
散層が拡散しても基板(4)までは届きにくくなるので
半田付けランド(2)(3)と基板(4)との結合強度
が維持できる。さらに半田付けランド(2)(3)の膜
厚のみを厚くしているので、材料面におけるコストの増
加を最小限に抑えることが出来るという利点もある。
【0019】ところで前述した半田付けランド(2)
(3)の多層印刷は、半田付けランド(2)(3)のみ
のパターンを先に印刷して、後から導体層(1)と半田
付けランド(2)(3)を一枚のスクリーンで印刷する
という逆の工程でも良い。また前記実施例では二層構造
にすることにより半田付けランド(2)(3)の膜厚の
みを厚くしたが、半田付けランド(2)(3)の部分だ
けスクリーンの乳剤厚を厚くしてパターン印刷を行って
も同じ効果を得ることが出来る。
【0020】
【発明の効果】上記実施例でも示したように本発明によ
れば、基板に印刷した半田付けランドをより高温で焼成
ことによって基板と半田付けランドの結合強度が高くな
ると共に、半田付けランド自体を固く焼成することがで
きる。また半田付けランドに銀・白金系材料を使用する
ことにより半田付けランドと半田の結び付きが強固とな
ると共に、半田付けランドと基板との結合強度も保持で
きる。さらに半田付けランドをより厚く形成することに
よって半田付けランドと半田の固着強度が向上すると共
に、半田付けランドと基板との結合強度も保持できる。
【0021】以上の様に本発明における半田付けランド
を有することによって、リード端子及び電気部品端子を
半田溶接した半田付けランドに起きる導体の剥離を防止
し得る厚膜回路基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第一実施例の厚膜回路基板の断
面図。
【図2】本発明における第二実施例の厚膜回路基板の断
面図。
【図3】本発明における第三実施例の厚膜回路基板の断
面図。
【図4】従来技術における厚膜回路基板の断面図。
【符号の説明】
1・・・導体層 2・・・リード端子半田付けランド 3・・・電気部品半田付けランド 4・・・基板
5・・・抵抗体 6・・・ボンディング用導体 7・・・半導体リード
ワイヤ 8・・・リード端子 9・・・電気部品

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性の基板と、前記基板上に膜状に形成
    された導体層と、前記基板上に膜状に形成され前記導体
    層と電気的に接続すると共にリード端子もしくは電気部
    品端子が取着される半田付けランドとを有する厚膜回路
    基板において、前記半田付けランドが前記導体層よりも
    高温で焼成されたことを特徴とする厚膜回路基板。
  2. 【請求項2】絶縁性の基板と、前記基板上に膜状に形成
    された導体層と、前記基板上に膜状に形成され前記導体
    層と電気的に接続すると共にリード端子もしくは電気部
    品端子が取着される半田付けランドとを有する厚膜回路
    基板において、前記半田付けランドが銀・白金系の導体
    であることを特徴とする厚膜回路基板。
  3. 【請求項3】絶縁性の基板と、前記基板上に膜状に形成
    された導体層と、前記基板上に膜状に形成され前記導体
    層と電気的に接続すると共にリード端子もしくは電気部
    品端子が取着される半田付けランドとを有する厚膜回路
    基板において、前記半田付けランドが前記導体層よりも
    厚く形成されていることを特徴とする厚膜回路基板。
JP7375492A 1992-03-30 1992-03-30 厚膜回路基板 Pending JPH05275832A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072093A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Toyota Motor Corp 異種の金属部材の接続構造

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