JPH0633206B2 - メタライズ組成物 - Google Patents
メタライズ組成物Info
- Publication number
- JPH0633206B2 JPH0633206B2 JP61265521A JP26552186A JPH0633206B2 JP H0633206 B2 JPH0633206 B2 JP H0633206B2 JP 61265521 A JP61265521 A JP 61265521A JP 26552186 A JP26552186 A JP 26552186A JP H0633206 B2 JPH0633206 B2 JP H0633206B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- weight
- volume resistivity
- airtightness
- paste
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はICパツケージ、IC基板などの電子部品等に於て
用いられるメタライズ組成物に関する。
用いられるメタライズ組成物に関する。
（従来の技術） 近時電子工業の急激な発展により、ICパツケージ、IC基
板の特性向上が要求され、この中でも高純度アルミナ磁
器は特に高周波誘電損失が小さく、MICパツケージなど
には好適な材料である。
板の特性向上が要求され、この中でも高純度アルミナ磁
器は特に高周波誘電損失が小さく、MICパツケージなど
には好適な材料である。
従来一般にセラミツクスのメタライズ法としては予め焼
結されたセラミツク基板上にMo-Mnを主体とするメタラ
イズペーストを湿潤水素ガス中で焼付ける「テレフンケ
ン法」、及び、真空中及び不活性ガス中でTi又はZrとN
i,Cu,Ag等と比較的低融点金属の合金からなるロウ材で
直接セラミツクスヘロウ付する「活性金属化法」とがあ
つた。
結されたセラミツク基板上にMo-Mnを主体とするメタラ
イズペーストを湿潤水素ガス中で焼付ける「テレフンケ
ン法」、及び、真空中及び不活性ガス中でTi又はZrとN
i,Cu,Ag等と比較的低融点金属の合金からなるロウ材で
直接セラミツクスヘロウ付する「活性金属化法」とがあ
つた。
しかしこれらの技術は単一層のセラミツク基板を製造す
る場合に有効であるが、複数層のセラミツク基板を積層
した複雑な電子回路用基板を必要とする場合には適応で
きなかつた。この場合はセラミツク粉末に有機樹脂を混
合し成形した可撓性のセラミツクテープ（グリーンテー
プ）に予めメタライズ加工を施し、これを複数層積層し
て圧着することにより一体化し、これを焼成することに
より、セラミツクスとその内部や表面に塗布されたメタ
ライズも同時焼結させる「同時焼結法」が知られてい
る。
る場合に有効であるが、複数層のセラミツク基板を積層
した複雑な電子回路用基板を必要とする場合には適応で
きなかつた。この場合はセラミツク粉末に有機樹脂を混
合し成形した可撓性のセラミツクテープ（グリーンテー
プ）に予めメタライズ加工を施し、これを複数層積層し
て圧着することにより一体化し、これを焼成することに
より、セラミツクスとその内部や表面に塗布されたメタ
ライズも同時焼結させる「同時焼結法」が知られてい
る。
この方式の中で、IC回路基板に供する９０〜９４％Al2O
3の高アルミナセラミツクスのメタライズ法として公知
のものはCaO,MgO,SiO2等の鉱化剤や、TiO2,Mo又はMoO3,
Fe2O3,Cr2O3,MnO2の如き着色剤を含む高アルミナ磁器の
グリーンテープに、Mo又はＷ粉末を主体とし、これにSi
O2又はSiO2含有のフリツトを混合したメタライズインク
により所望のパターンを印刷した後、非酸化性雰囲気下
に於て、双方の焼結する温度以下で焼結する方法があ
る。（特公昭４３−４８６４５，シユワルツ アンド
ウイルコツクス“Laminated Ceramics”） このような状況にあつて、アルミナ含有量９９重量％以
上のアルミナ磁器基板は高い絶縁抵抗、熱放散性を有し
ており、その実装密度を高めるために好ましいものであ
るが、前記公知のメタライズ処理では、メタライズのア
ルミナへの密着が弱く同時焼成は不可能なところからア
ルミナグリーンテープの表面に、Mo及び／又はＷを主体
とし、Al2O3とTi,Ta,Y又はこれらの化合物等を含むメタ
ライズインクを用いる方法が開発された（特公昭６０−
２８７９０）。
3の高アルミナセラミツクスのメタライズ法として公知
のものはCaO,MgO,SiO2等の鉱化剤や、TiO2,Mo又はMoO3,
Fe2O3,Cr2O3,MnO2の如き着色剤を含む高アルミナ磁器の
グリーンテープに、Mo又はＷ粉末を主体とし、これにSi
O2又はSiO2含有のフリツトを混合したメタライズインク
により所望のパターンを印刷した後、非酸化性雰囲気下
に於て、双方の焼結する温度以下で焼結する方法があ
る。（特公昭４３−４８６４５，シユワルツ アンド
ウイルコツクス“Laminated Ceramics”） このような状況にあつて、アルミナ含有量９９重量％以
上のアルミナ磁器基板は高い絶縁抵抗、熱放散性を有し
ており、その実装密度を高めるために好ましいものであ
るが、前記公知のメタライズ処理では、メタライズのア
ルミナへの密着が弱く同時焼成は不可能なところからア
ルミナグリーンテープの表面に、Mo及び／又はＷを主体
とし、Al2O3とTi,Ta,Y又はこれらの化合物等を含むメタ
ライズインクを用いる方法が開発された（特公昭６０−
２８７９０）。
（発明が解決すべき問題点） しかし、これによつても密着強度、体積固有抵抗、気密
性の３点を充分に満足するものとは言い難く、一層の改
良が求められていた。
性の３点を充分に満足するものとは言い難く、一層の改
良が求められていた。
（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の問題点を解決するために鋭意検討の結果
なされたもので、タングステンを主体とし、これに所定
量のアルミナとシリカとを配合するとともに、カルシ
ア、マグネシアの一種以上を少量添加することにより問
題点を解決することができた。
なされたもので、タングステンを主体とし、これに所定
量のアルミナとシリカとを配合するとともに、カルシ
ア、マグネシアの一種以上を少量添加することにより問
題点を解決することができた。
即ちその詳細は、アルミナ３〜５重量％，シリカ０．０
１〜１．５重量％，カルシア及び／又はマグネシア０．
０１〜０．８重量％残部タングステンよりなる組成物で
ある。
１〜１．５重量％，カルシア及び／又はマグネシア０．
０１〜０．８重量％残部タングステンよりなる組成物で
ある。
（作用） ここにアルミナはタングステンメタル層と下地アルミナ
磁器層との密着性を確保する作用をなし、アルミナが３
重量％未満では密着強度が不充分となり、逆に５重量％
超では体積固有抵抗が増大し過ぎる。シリカは少量のマ
グネシアやカルシアと一緒になつてタングステン粒子の
焼結を促進するとともに、気密性を確保するが、シリカ
が０．０１重量％未満では気密性が低下し過ぎ、１．５
重量％超では体積固有抵抗を増大させる。カルシア及び
／又はマグネシアが０．０１重量％未満では気密性の確
保が不充分となり、０．８重量％超は密着強度が低下し
過ぎて好ましくない。
磁器層との密着性を確保する作用をなし、アルミナが３
重量％未満では密着強度が不充分となり、逆に５重量％
超では体積固有抵抗が増大し過ぎる。シリカは少量のマ
グネシアやカルシアと一緒になつてタングステン粒子の
焼結を促進するとともに、気密性を確保するが、シリカ
が０．０１重量％未満では気密性が低下し過ぎ、１．５
重量％超では体積固有抵抗を増大させる。カルシア及び
／又はマグネシアが０．０１重量％未満では気密性の確
保が不充分となり、０．８重量％超は密着強度が低下し
過ぎて好ましくない。
（実施例） 以下の配合のものを純度９９．９９％、径１５mmφのア
ルミナ磁器球石３kgと共に、内容積２のポリエチレン
製容器に入れ、２００時間混合溶解した。
ルミナ磁器球石３kgと共に、内容積２のポリエチレン
製容器に入れ、２００時間混合溶解した。
タングステン粉末（市販品、平均粒径０．５μｍ）所定
量 アルミナ（市販品、純度９９．９％平均粒径 ０．５μｍ） 〃 無水硅酸（市販品、純度９９．９％平均粒 径０．５μｍ） 〃 炭酸カルシウム（試薬特級） 〃 炭酸マグネシウム（ 〃 ） 〃 以上小計 ３００ｇ 第３ブチルアルコール ５０ｇ アセトン １５０ｇ ポリビニルブチラール ２０ｇ 次に上記のようにして得られたスラリーをアルミニウム
製ボールへ移し、攪拌しながらドライヤーでアセトンを
揮発させペーストとした。
量 アルミナ（市販品、純度９９．９％平均粒径 ０．５μｍ） 〃 無水硅酸（市販品、純度９９．９％平均粒 径０．５μｍ） 〃 炭酸カルシウム（試薬特級） 〃 炭酸マグネシウム（ 〃 ） 〃 以上小計 ３００ｇ 第３ブチルアルコール ５０ｇ アセトン １５０ｇ ポリビニルブチラール ２０ｇ 次に上記のようにして得られたスラリーをアルミニウム
製ボールへ移し、攪拌しながらドライヤーでアセトンを
揮発させペーストとした。
このペーストをスクリーン印刷法でアルミナグリーンシ
ートに所定のパターンを印刷し、更に熱圧着操作によ
り、パツケージ構造体を作つた。これをアンモニア分解
ガス雰囲気、露点１５℃、湿度１６５０℃で２時間焼成
した。（アルミナグリーンシートは焼成によりAl2O3含
有率９９．７％となるものである。） 得られた焼成品は、抵抗計、ヘリウムリークテスタによ
りそれぞれ体積固有抵抗、気密性を測定した。
ートに所定のパターンを印刷し、更に熱圧着操作によ
り、パツケージ構造体を作つた。これをアンモニア分解
ガス雰囲気、露点１５℃、湿度１６５０℃で２時間焼成
した。（アルミナグリーンシートは焼成によりAl2O3含
有率９９．７％となるものである。） 得られた焼成品は、抵抗計、ヘリウムリークテスタによ
りそれぞれ体積固有抵抗、気密性を測定した。
ヘリウムリークテストは第１図に示すように長方形のセ
ラミツク基板グリーンシート１に、十字状にペースト印
刷２を施し、円形切欠部４を有する長方形のセラミツク
基板グリーンシート３を重ねて熱圧着し、ついで焼成し
て後ヘリウムテストを行なつた。
ラミツク基板グリーンシート１に、十字状にペースト印
刷２を施し、円形切欠部４を有する長方形のセラミツク
基板グリーンシート３を重ねて熱圧着し、ついで焼成し
て後ヘリウムテストを行なつた。
体積固有抵抗は第２図に示すようにセラミツク基板グリ
ーンシート１上に回路をペースト印刷２して焼成した
後、測定した。
ーンシート１上に回路をペースト印刷２して焼成した
後、測定した。
更に剥離強度は第３図に示すように、セラミツクグリー
ンシート１上にペースト印刷２を施した後焼成し、この
メタライズ部分にニツケルメツキを施して後、ニツケル
線をハンダ付けし、次にこのニツケル線を９０°上方に
引張つて強度を測定した。
ンシート１上にペースト印刷２を施した後焼成し、この
メタライズ部分にニツケルメツキを施して後、ニツケル
線をハンダ付けし、次にこのニツケル線を９０°上方に
引張つて強度を測定した。
ペーストの組成及び性能を表示すれば第１表のとおりで
ある。但し、体積固有抵抗は1.4×10-5Ω・cm以下のも
のが得られる。この場合、1.4×１０-5Ω・cmを超えて
大きいものは高周波の損失が大となり実用上不適当であ
り、本発明においては、特に体積固有抵抗は1.4×10-5
Ω・cm以下で好ましい導電性が得られる。剥離強度は
１．５kg/mm2未満では高い加速度、強い振動の使用条件
に耐え難いので不適当であり、特に本発明においては３
kg/mm2以上のものを提供することができる。更に、気密
性は１０-8cc/secより大きい場合は半導体チツプとして
の価値に乏しいのでこれらを合否の基準にした。
ある。但し、体積固有抵抗は1.4×10-5Ω・cm以下のも
のが得られる。この場合、1.4×１０-5Ω・cmを超えて
大きいものは高周波の損失が大となり実用上不適当であ
り、本発明においては、特に体積固有抵抗は1.4×10-5
Ω・cm以下で好ましい導電性が得られる。剥離強度は
１．５kg/mm2未満では高い加速度、強い振動の使用条件
に耐え難いので不適当であり、特に本発明においては３
kg/mm2以上のものを提供することができる。更に、気密
性は１０-8cc/secより大きい場合は半導体チツプとして
の価値に乏しいのでこれらを合否の基準にした。
（発明の効果） 以上のように本発明によるときは体積固有抵抗、剥離強
度及び気密性に優れたメタライズ組成物を提供すること
ができる。
度及び気密性に優れたメタライズ組成物を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】 第１図はヘリウムテストの流れを示す簡略説明図、第２
図は体積固有抵抗の測定の流れを示す簡略説明図、第３
図は剥離強度測定の流れを示す簡略説明図である。 １，３：グリーンシート ２：ペースト印刷
図は体積固有抵抗の測定の流れを示す簡略説明図、第３
図は剥離強度測定の流れを示す簡略説明図である。 １，３：グリーンシート ２：ペースト印刷
Claims (1)
- 【請求項１】アルミナ３〜５重量％，シリカ0.01〜1.5
重量％，カルシア及び／又はマグネシア0.01〜0.8重量
％，残部タングステンよりなることを特徴とするメタラ
イズ組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265521A JPH0633206B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | メタライズ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265521A JPH0633206B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | メタライズ組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63123886A JPS63123886A (ja) | 1988-05-27 |
| JPH0633206B2 true JPH0633206B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=17418297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265521A Expired - Lifetime JPH0633206B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | メタライズ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633206B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3744124A1 (de) * | 1987-12-24 | 1989-07-06 | Thomson Brandt Gmbh | Verbindungsstueck |
| JP2836847B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1998-12-14 | 新光電気工業株式会社 | メタライズペースト |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS527004B2 (ja) * | 1972-05-16 | 1977-02-26 | ||
| JPS5713518B2 (ja) * | 1975-03-07 | 1982-03-17 |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61265521A patent/JPH0633206B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63123886A (ja) | 1988-05-27 |
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