JPH069320B2 - 低温焼成セラミツクス多層配線基板 - Google Patents
低温焼成セラミツクス多層配線基板Info
- Publication number
- JPH069320B2 JPH069320B2 JP60255845A JP25584585A JPH069320B2 JP H069320 B2 JPH069320 B2 JP H069320B2 JP 60255845 A JP60255845 A JP 60255845A JP 25584585 A JP25584585 A JP 25584585A JP H069320 B2 JPH069320 B2 JP H069320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring board
- multilayer wiring
- low temperature
- conductor
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，セラミックス多層配線基板，殊に低温焼成が
可能なセラミックスの多層配線基板に関するものであ
る。
可能なセラミックスの多層配線基板に関するものであ
る。
（従来技術） 従来，一般的にはＷ又はＭoを導体とするアルミナ系の
高温焼成多層基板が使用されているが，この高温焼成多
層基板では，アルミナの誘電率が高く，導電抵抗も高い
ため，信号伝播遅延時間も長くなりコンピュータ等の高
速化，高性能化の障害となっていた。
高温焼成多層基板が使用されているが，この高温焼成多
層基板では，アルミナの誘電率が高く，導電抵抗も高い
ため，信号伝播遅延時間も長くなりコンピュータ等の高
速化，高性能化の障害となっていた。
このため，高温焼成多層基板に代わるものとして低融点
ガラスにアルミナを添加したセラミックスを基板材料と
して，Ag，Au，Pt等の低抵抗金属を導体とし，これらを
多層に積層した低温焼成セラミックス多層配線基板の開
発が進められている。
ガラスにアルミナを添加したセラミックスを基板材料と
して，Ag，Au，Pt等の低抵抗金属を導体とし，これらを
多層に積層した低温焼成セラミックス多層配線基板の開
発が進められている。
（発明が解決しようとする問題点） 低温焼成セラミックス多層配線基板は、Ag,Au，Ｐt等を
導体としており，Ｗ・Ｍo等の高温点金属を導体とした
高温焼成セラミックス多層配線基板に比較して セラミックスの誘電率が小さく，信号伝播速度が速
い。
導体としており，Ｗ・Ｍo等の高温点金属を導体とした
高温焼成セラミックス多層配線基板に比較して セラミックスの誘電率が小さく，信号伝播速度が速
い。
高電気伝導性金属を導体として使用できるため配線
抵抗が小さい。
抵抗が小さい。
空気中で８００〜１，０００℃で焼成可能である。
等の優れた特徴を有している。
ところが，従来の低温焼成セラミックス基板の抗折強度
は２，０００kg/mm2で高温焼成のアルミナ系セラミック
ス基板の抗折強度３，０００〜４０００kg/mm2に比較し
て弱く，実用上の抗折強度の強いものが望ましいため，
抗折強度の強いものが必要な場合，できる限りガラス成
分を少くしてアルミナ成分の多い組成としていた。
は２，０００kg/mm2で高温焼成のアルミナ系セラミック
ス基板の抗折強度３，０００〜４０００kg/mm2に比較し
て弱く，実用上の抗折強度の強いものが望ましいため，
抗折強度の強いものが必要な場合，できる限りガラス成
分を少くしてアルミナ成分の多い組成としていた。
しかし，アルミナ成分の多いものはAg・Au・Pt等の金属
導体とセラミックスとを同時に焼成する際，導体成分へ
のガラス成分の反応が弱くなり，導体の付着強度，殊に
１５０℃での熱エージング後の付着強度の弱いものしか
得られなかった。
導体とセラミックスとを同時に焼成する際，導体成分へ
のガラス成分の反応が弱くなり，導体の付着強度，殊に
１５０℃での熱エージング後の付着強度の弱いものしか
得られなかった。
また，導体成分とセラミックス成分の収縮挙動の差が大
きいため，焼成後反りが発生するという不具合があっ
た。
きいため，焼成後反りが発生するという不具合があっ
た。
一方，RuO２或はBi2Ru2O７等とガラス成分とによりなる
抵抗体を多層配線基板内に内蔵する場合には保護層とし
てセラミックグリーンシートと同一の材料を用いていた
が，この材料は焼成後のレーザトリミング作業におい
て，レーザーの吸収が悪く，抵抗値の調整に長時間が必
要であると共に，調整後の抵抗値の変化率が大きく，所
定の抵抗値が得られなかった。
抵抗体を多層配線基板内に内蔵する場合には保護層とし
てセラミックグリーンシートと同一の材料を用いていた
が，この材料は焼成後のレーザトリミング作業におい
て，レーザーの吸収が悪く，抵抗値の調整に長時間が必
要であると共に，調整後の抵抗値の変化率が大きく，所
定の抵抗値が得られなかった。
更に，従来セラミックス成分と導体成分との付着強度が
弱い場合，この欠点を解消するために，セラミックス中
にガラスフリットを添加すること或はCuO等アルミナ成
分と化学反応を起させる添加物を加える方法等が試みら
れているが，これらの方法を低温焼成セラミックス多層
基板に適応した場合，ガラスフリットの添加は導体の半
田ぬれ性を悪くし，かつ焼成時の反りを大きくする。
弱い場合，この欠点を解消するために，セラミックス中
にガラスフリットを添加すること或はCuO等アルミナ成
分と化学反応を起させる添加物を加える方法等が試みら
れているが，これらの方法を低温焼成セラミックス多層
基板に適応した場合，ガラスフリットの添加は導体の半
田ぬれ性を悪くし，かつ焼成時の反りを大きくする。
また，CuOの添加はCuOがガラス中に拡散してしまい接着
強度を高める効果は殆んどないと共に，焼成時の反りも
大きくなる等，いずれの方法も十分満足の行く解決手段
とはなり得なかった。
強度を高める効果は殆んどないと共に，焼成時の反りも
大きくなる等，いずれの方法も十分満足の行く解決手段
とはなり得なかった。
（発明の目的） 本発明は従来の低温焼成セラミックス多層配線基板の欠
点を解消した，基板強度が強く，セラミックスと導体と
の付着強度，半田ぬれ性及び焼成時の反りのいずれもが
実用上十分満足の行く良好な特性を有する低温焼成セラ
ミックス多層配線基板を得ることを目的とするものであ
る。
点を解消した，基板強度が強く，セラミックスと導体と
の付着強度，半田ぬれ性及び焼成時の反りのいずれもが
実用上十分満足の行く良好な特性を有する低温焼成セラ
ミックス多層配線基板を得ることを目的とするものであ
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明は，低融点ガラスにアルミナを添加した低温焼成
セラミックス多層配線基板の導体間絶縁層が基体となる
グリーンシートの組成にMnO２又はCr2O３を０．１〜１
０．０重量％添加したことを特徴としている。添加され
るアルミナには，シリカ，コージェライト，炭化硅素，
窒化硅素，フォルステライト，ジルコニア，スピネル等
の不純物を１０％迄含んでいてもよい。
セラミックス多層配線基板の導体間絶縁層が基体となる
グリーンシートの組成にMnO２又はCr2O３を０．１〜１
０．０重量％添加したことを特徴としている。添加され
るアルミナには，シリカ，コージェライト，炭化硅素，
窒化硅素，フォルステライト，ジルコニア，スピネル等
の不純物を１０％迄含んでいてもよい。
また，望ましくは，低融点ガラスはCaO-Al2O3-SiO2-B2O
３又はMgO−Al2O3−SiO2-B2O３とし，グリーンシートと
導体間の絶縁層との焼成後のアルミナ含有率の差が０乃
至３０wt％としたものである。
３又はMgO−Al2O3−SiO2-B2O３とし，グリーンシートと
導体間の絶縁層との焼成後のアルミナ含有率の差が０乃
至３０wt％としたものである。
（実施例） 本発明者らは低融点ガラスとして第１表に示すNo.１〜N
o.２の組成と有する２種類の低融点ガラスを用意した。
o.２の組成と有する２種類の低融点ガラスを用意した。
また，導体成分は，Ag・Pd・Pt等より成り，基体の焼成
温度で焼結する材質であれば良いので，第２表に示す如
く，Ag・Pd・Ptの配合を異ならしたア〜エの４種類の粉
末を例えばエチルセルロース，アクリル樹脂或はブチラ
ール樹脂等の有機成分をブチルカルビトール，ブチルカ
ルビトールアセテート或はテレピネオール等の溶剤に溶
解したビヒクル１中に分散させた導体ペーストを用意し
た。
温度で焼結する材質であれば良いので，第２表に示す如
く，Ag・Pd・Ptの配合を異ならしたア〜エの４種類の粉
末を例えばエチルセルロース，アクリル樹脂或はブチラ
ール樹脂等の有機成分をブチルカルビトール，ブチルカ
ルビトールアセテート或はテレピネオール等の溶剤に溶
解したビヒクル１中に分散させた導体ペーストを用意し
た。
そして，前記した第１表にガラス成分にアルミナを混合
したものに重量比でアクリル樹脂１０％トルエン３０
％，イソプロピルアルコール１０％及びジブチルフタレ
ート５％を混合して基体（セラミックグリーンシート）
を作成し，また，導体間絶縁材料は，前記基体材料にMn
O2又はCr2O3を重量比で０．１〜１０．０％添加したも
のを作成した。
したものに重量比でアクリル樹脂１０％トルエン３０
％，イソプロピルアルコール１０％及びジブチルフタレ
ート５％を混合して基体（セラミックグリーンシート）
を作成し，また，導体間絶縁材料は，前記基体材料にMn
O2又はCr2O3を重量比で０．１〜１０．０％添加したも
のを作成した。
第３表は，本発明の実施例と比較例としての従来例につ
いて異なる絶縁体組成，基体（セラミックグリーンシー
ト）組成及び導体組成のもので900〜1,000℃の焼成温度
で焼成したセラミックス基板（焼成物）の導体特性を示
したものである。
いて異なる絶縁体組成，基体（セラミックグリーンシー
ト）組成及び導体組成のもので900〜1,000℃の焼成温度
で焼成したセラミックス基板（焼成物）の導体特性を示
したものである。
第３表の実施例１〜１３は第１表のNo.２のガラス組成
を有するガラスとアルミナとの配合を変えると共にCr2O
３の添加量を変えたもの，実施例１４〜２６は第１表の
No.２のガラス組成を有するガラスとアルミナとの配合
を変えると共に,MnO2の添加量を変えたもの，また，実
施例２７〜３１は，第１表No.１のガラス組成を有する
ガラス６０％にアルミナ４０％を混合したものに添加物
を代えて添加したもの，更に，実施例３２〜３４は，ガ
ラスとアルミナの混合割合及び添加物としてのMnO2を一
定にして導体組成を第２表に示す組成に変えたものであ
る。
を有するガラスとアルミナとの配合を変えると共にCr2O
３の添加量を変えたもの，実施例１４〜２６は第１表の
No.２のガラス組成を有するガラスとアルミナとの配合
を変えると共に,MnO2の添加量を変えたもの，また，実
施例２７〜３１は，第１表No.１のガラス組成を有する
ガラス６０％にアルミナ４０％を混合したものに添加物
を代えて添加したもの，更に，実施例３２〜３４は，ガ
ラスとアルミナの混合割合及び添加物としてのMnO2を一
定にして導体組成を第２表に示す組成に変えたものであ
る。
そして，実施例１〜３４はいずれもセラミックグリーン
シート（基体）と導体及び導体間絶縁体とを同時に一体
焼成したもの，また，実施例３５は実施例２０と同一条
件の材料をグリーンシート上に導体絶縁体を印刷して９
００℃で焼成した基板上に導体ペーストを印刷して９０
０℃で焼成したものである。
シート（基体）と導体及び導体間絶縁体とを同時に一体
焼成したもの，また，実施例３５は実施例２０と同一条
件の材料をグリーンシート上に導体絶縁体を印刷して９
００℃で焼成した基板上に導体ペーストを印刷して９０
０℃で焼成したものである。
第３表から明らかな通り，比較例１，３，４，５は引張
り強度（半田付強度）が弱く，比較例２，４は焼成後の
反りが大きいのに対し，本発明の実施例１〜３４はいず
れも半田ぬれ性１．５以下，１５０℃，４８時間の熱エ
ージング後の引張強度１．２kg/2mm□以上，焼成後の反
り0.20mm／10mm□以下であり，比較例として示す従来の
低温焼成セラミックス多層配線基板に比較して優れた特
性を有している。
り強度（半田付強度）が弱く，比較例２，４は焼成後の
反りが大きいのに対し，本発明の実施例１〜３４はいず
れも半田ぬれ性１．５以下，１５０℃，４８時間の熱エ
ージング後の引張強度１．２kg/2mm□以上，焼成後の反
り0.20mm／10mm□以下であり，比較例として示す従来の
低温焼成セラミックス多層配線基板に比較して優れた特
性を有している。
また，実施例３５のセラミックグリーンシートと導体及
び導体間絶縁体を１回毎に焼成したものも比較例１に比
較して明らかな如く良好な特性を有している。
び導体間絶縁体を１回毎に焼成したものも比較例１に比
較して明らかな如く良好な特性を有している。
実施例から明らかな通り，絶縁体にCr2O３又はMnO2を添
加することによって，これらの成分により導体とセラミ
ックス間の接合が強くなる。
加することによって，これらの成分により導体とセラミ
ックス間の接合が強くなる。
しかし，Cr2O３の添加量が多くなると反りが大きくな
り，かつMnO2の添加量が多くなると付着強度が低下する
ので，Cr2O3又はMnO2の添加量は10wt％以下でなければ
ならない。
り，かつMnO2の添加量が多くなると付着強度が低下する
ので，Cr2O3又はMnO2の添加量は10wt％以下でなければ
ならない。
また，Cr2O3又はMnO2の成分は酸化物に限らず金属Cr又
はMnでもよく，焼成してCr2O3或はMnO2となる。例え
ば，Cr，Mnレジネート或はアルコキシド等の有機Cr，Mn
化合物であっても良い。
はMnでもよく，焼成してCr2O3或はMnO2となる。例え
ば，Cr，Mnレジネート或はアルコキシド等の有機Cr，Mn
化合物であっても良い。
更に，添加方法は，絶縁体セラミック中に直接添加する
方法，ガラス中に添加してMnO2又はCr2O３入りのガラス
を作成してこれとアルミナとを所定の割合で混合する方
法等でもよい。
方法，ガラス中に添加してMnO2又はCr2O３入りのガラス
を作成してこれとアルミナとを所定の割合で混合する方
法等でもよい。
なお，セラミックス多層配線基板の最上層部の導体の付
着強度だけが問題になる場合，最上層導体の下一層のみ
を本発明を実施して，他は従来通り，セラミックスグリ
ーンシートと導体間絶縁体とを同一の組成として積層し
ても同効である。
着強度だけが問題になる場合，最上層導体の下一層のみ
を本発明を実施して，他は従来通り，セラミックスグリ
ーンシートと導体間絶縁体とを同一の組成として積層し
ても同効である。
（発明の効果） 本発明によれば，基板強度が強く，セラミックスと導体
との付着強度，半田ぬれ性に優れ，しかも焼成時の反り
のない低温焼成セラミックス多層配線基板を得ることが
可能となり，導体に導電抵抗の小さい高電気伝導性金属
を使用した多層配線基板の実用化が図れるので，コンピ
ュータ等の高速化，高性能化を図り得る。
との付着強度，半田ぬれ性に優れ，しかも焼成時の反り
のない低温焼成セラミックス多層配線基板を得ることが
可能となり，導体に導電抵抗の小さい高電気伝導性金属
を使用した多層配線基板の実用化が図れるので，コンピ
ュータ等の高速化，高性能化を図り得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−154079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−83957（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−39077（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】低融点ガラスにアルミナを添加した低温焼
成セラミックス多層配線基板において，焼成後の導体間
絶縁層が基体となるグリーンシートの組成にＭｎＯ２又
はＣｒ２Ｏ３を０．１〜１０．０重量％添加したことを
特徴とする低温焼成セラミックス多層配線基板。 - 【請求項２】低融点ガラスをＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ２−Ｂ２Ｏ３又はＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ
２Ｏ３としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の低温焼成セラミックス多層配線基板。 - 【請求項３】基体となるグリーンシートと導体間の絶縁
層との焼成後のアルミナ含有率の差を０〜３０ｗｔ％と
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の低
温焼成セラミックス多層配線基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255845A JPH069320B2 (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | 低温焼成セラミツクス多層配線基板 |
| US06/931,697 US4748085A (en) | 1985-11-16 | 1986-11-14 | Multilayer ceramic circuit board fired at a low temperature |
| EP86115894A EP0223220B1 (en) | 1985-11-16 | 1986-11-15 | Multilayer ceramic circuit board fired at a low temperature |
| DE8686115894T DE3681120D1 (de) | 1985-11-16 | 1986-11-15 | Bei niedriger temperatur gefrittete keramische mehrschichtschaltungsplatte. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255845A JPH069320B2 (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | 低温焼成セラミツクス多層配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62117394A JPS62117394A (ja) | 1987-05-28 |
| JPH069320B2 true JPH069320B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=17284388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255845A Expired - Lifetime JPH069320B2 (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | 低温焼成セラミツクス多層配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069320B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0740633B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1995-05-01 | 旭硝子株式会社 | 絶縁層用組成物 |
| JP2006206378A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック原料組成物およびセラミック回路部品 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343161A (en) * | 1976-09-30 | 1978-04-19 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Packing for pipe joint |
| JPS54154079A (en) * | 1978-05-25 | 1979-12-04 | Fujitsu Ltd | Method of producing multiilayer circuit board |
| JPS58151345A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-08 | Asahi Glass Co Ltd | 低誘電率ガラス組成物 |
| JPS5983957A (ja) * | 1982-10-30 | 1984-05-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 結晶化ガラス体 |
-
1985
- 1985-11-16 JP JP60255845A patent/JPH069320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62117394A (ja) | 1987-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |