JPH08148783A - 銅ペーストおよび多層配線基板の製造方法 - Google Patents
銅ペーストおよび多層配線基板の製造方法Info
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- JPH08148783A JPH08148783A JP29007294A JP29007294A JPH08148783A JP H08148783 A JPH08148783 A JP H08148783A JP 29007294 A JP29007294 A JP 29007294A JP 29007294 A JP29007294 A JP 29007294A JP H08148783 A JPH08148783 A JP H08148783A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】メッキ処理性、半田濡れ性に優れ、接着強度が
高く、かつ導通抵抗を低減できる銅ペーストおよび多層
配線基板の製造方法を提供する。 【構成】銅粉末１００体積部に対して、非結晶性のＳｉ
Ｏ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2Ｏ3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカリ土
類金属酸化物）系ガラス粉末を１〜４．５体積部含有し
てなるものである。このような銅ペーストを、ＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガ
ラス粉末とアルミナ粉末と有機成分からなるグリーンシ
ートに印刷し、該グリーンシートを複数積層し、窒素雰
囲気中で焼成する方法である。
高く、かつ導通抵抗を低減できる銅ペーストおよび多層
配線基板の製造方法を提供する。 【構成】銅粉末１００体積部に対して、非結晶性のＳｉ
Ｏ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2Ｏ3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカリ土
類金属酸化物）系ガラス粉末を１〜４．５体積部含有し
てなるものである。このような銅ペーストを、ＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガ
ラス粉末とアルミナ粉末と有機成分からなるグリーンシ
ートに印刷し、該グリーンシートを複数積層し、窒素雰
囲気中で焼成する方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスセラミック材料
と同時焼成が可能な銅ペースト及びそれを用いた多層配
線基板の製造方法に関する。
と同時焼成が可能な銅ペースト及びそれを用いた多層配
線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体素子などを搭載するための基板とし
ては、従来からアルミナなどのセラミック材料が用いら
れているが、最近に至り、アルミナに比較して誘電率が
低く、かつ、焼成温度が低い低抵抗の導体、例えばＣ
ｕ，Ａｕ，Ａｇにより配線を形成できるなどの点で優れ
ていることから、特に回路の高集積化の要求に適用する
ことのできる基板材料としてガラスセラミックが注目さ
れている。このガラスセラミックは、近年では通信分野
で使用する基板材料として、特に低抵抗の配線を形成で
きるという点から注目されている。
ては、従来からアルミナなどのセラミック材料が用いら
れているが、最近に至り、アルミナに比較して誘電率が
低く、かつ、焼成温度が低い低抵抗の導体、例えばＣ
ｕ，Ａｕ，Ａｇにより配線を形成できるなどの点で優れ
ていることから、特に回路の高集積化の要求に適用する
ことのできる基板材料としてガラスセラミックが注目さ
れている。このガラスセラミックは、近年では通信分野
で使用する基板材料として、特に低抵抗の配線を形成で
きるという点から注目されている。
【０００３】従来、ガラスセラミック基板は以下のよう
にして製造される。即ち、先ず、ガラスセラミック原料
と有機バインダーからなるグリーンシートに穴開けして
スルーホールを形成し、このスルーホールに導体ペース
トを充填する。次に、このシートの所定位置に導体ペー
ストをプリントして導体パターンを形成し、これらのグ
リーンシートを位置合わせして加圧積層した後、該積層
体を加熱して脱バインダー及び焼成を行い、ガラスセラ
ミック多層配線基板が得られる。
にして製造される。即ち、先ず、ガラスセラミック原料
と有機バインダーからなるグリーンシートに穴開けして
スルーホールを形成し、このスルーホールに導体ペース
トを充填する。次に、このシートの所定位置に導体ペー
ストをプリントして導体パターンを形成し、これらのグ
リーンシートを位置合わせして加圧積層した後、該積層
体を加熱して脱バインダー及び焼成を行い、ガラスセラ
ミック多層配線基板が得られる。
【０００４】ところで、従来、ガラスセラミック材料と
同時焼成が可能な銅ペーストとして、特開昭６３−１７
４２０３号公報、特開平１−２０１９９６号公報には、
添加物として非晶質シリカ、あるいはＭｇＯ等のセラミ
ック粉末を用いた銅ペーストが開示されている。
同時焼成が可能な銅ペーストとして、特開昭６３−１７
４２０３号公報、特開平１−２０１９９６号公報には、
添加物として非晶質シリカ、あるいはＭｇＯ等のセラミ
ック粉末を用いた銅ペーストが開示されている。
【０００５】しかしながら、銅ペーストにセラミック粉
末を添加した場合は、焼成後の銅メタライズの表面状態
が粗となりメッキ処理や半田濡れ性に問題が生じてい
た。
末を添加した場合は、焼成後の銅メタライズの表面状態
が粗となりメッキ処理や半田濡れ性に問題が生じてい
た。
【０００６】この問題を解決するために、特開平５−２
４３７００号公報では、７００℃以上の温度で溶融する
ガラス粉末を５〜２４体積％の割合で銅粉末と混合した
銅ペーストが開示されている。
４３７００号公報では、７００℃以上の温度で溶融する
ガラス粉末を５〜２４体積％の割合で銅粉末と混合した
銅ペーストが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、特開
平５−２４３７００号公報に開示された銅ペーストで
は、銅粉末へのガラス粉末の混合比が最も少ない５体積
％の場合でも、添加したガラス粉末が焼成後の銅メタラ
イズ表面に残存し、メッキ処理や半田濡れ性に問題が生
じるという問題があった。
平５−２４３７００号公報に開示された銅ペーストで
は、銅粉末へのガラス粉末の混合比が最も少ない５体積
％の場合でも、添加したガラス粉末が焼成後の銅メタラ
イズ表面に残存し、メッキ処理や半田濡れ性に問題が生
じるという問題があった。
【０００８】また、通信分野などの高周波数域（１〜３
ＧＨｚ）で使用する場合に、配線導体の抵抗値が特に問
題となることから、銅以外の無機物等の添加物を極力低
減する必要があった。
ＧＨｚ）で使用する場合に、配線導体の抵抗値が特に問
題となることから、銅以外の無機物等の添加物を極力低
減する必要があった。
【０００９】さらに、銅ペーストに添加するガラス粉末
が、グリーンシートに含まれる絶縁層のガラス粉末より
もガラス粉末単独での焼結終了温度が非常に高い場合
は、たとえ銅ペーストに添加するガラス粉末の溶融開始
温度（焼結開始温度）が７００℃以上であっても、銅粒
子の焼結不良により導通抵抗値が増加するという問題が
あった。
が、グリーンシートに含まれる絶縁層のガラス粉末より
もガラス粉末単独での焼結終了温度が非常に高い場合
は、たとえ銅ペーストに添加するガラス粉末の溶融開始
温度（焼結開始温度）が７００℃以上であっても、銅粒
子の焼結不良により導通抵抗値が増加するという問題が
あった。
【００１０】さらにまた、銅ペーストに添加するガラス
粉末が結晶性のものである場合は、その軟化挙動にもよ
るが、焼成時に結晶化することにより銅粒子の焼結を妨
げ、導通抵抗値が増加するという問題があった。
粉末が結晶性のものである場合は、その軟化挙動にもよ
るが、焼成時に結晶化することにより銅粒子の焼結を妨
げ、導通抵抗値が増加するという問題があった。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記の
問題点を解決するために鋭意検討した結果、銅粉末１０
０体積部に対して、非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −
Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を１〜４．５体積部含有す
る銅ペーストを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｍ
ｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末と有
機成分からなるグリーンシートに印刷し、該グリーンシ
ートを複数積層し、焼成することにより、メッキ処理
性、半田濡れ性に優れ、接着強度が高く、かつ導通抵抗
の増大を防止できることを見出し、本発明に至った。
問題点を解決するために鋭意検討した結果、銅粉末１０
０体積部に対して、非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −
Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を１〜４．５体積部含有す
る銅ペーストを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｍ
ｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末と有
機成分からなるグリーンシートに印刷し、該グリーンシ
ートを複数積層し、焼成することにより、メッキ処理
性、半田濡れ性に優れ、接着強度が高く、かつ導通抵抗
の増大を防止できることを見出し、本発明に至った。
【００１２】本発明の銅ペーストは、銅粉末１００体積
部に対して、非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカリ土類金属酸化物）系ガラス粉
末を１〜４．５体積部含有してなるものである。
部に対して、非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカリ土類金属酸化物）系ガラス粉
末を１〜４．５体積部含有してなるものである。
【００１３】本発明では、ガラスセラミック絶縁層の材
料として結晶性ガラスとアルミナからなるものを用いる
ことにより、結晶性ガラスが焼成時に結晶化し、これに
より絶縁層の抗折強度を高くでき、この結果、ガラスセ
ラミック材料に焼き付けられる銅メタライズの接着強度
を向上させることができる。
料として結晶性ガラスとアルミナからなるものを用いる
ことにより、結晶性ガラスが焼成時に結晶化し、これに
より絶縁層の抗折強度を高くでき、この結果、ガラスセ
ラミック材料に焼き付けられる銅メタライズの接着強度
を向上させることができる。
【００１４】ガラスセラミックからなる絶縁層には、Ｓ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ系結晶
性ガラスとアルミナからなるガラスセラミック原料を含
むグリーンシートを用いる。グリーンシートのバインダ
ーには窒素雰囲気下での熱分解性に優れたアクリル系樹
脂、具体的にはメタクリル酸イソブチル等を用いる。
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ系結晶
性ガラスとアルミナからなるガラスセラミック原料を含
むグリーンシートを用いる。グリーンシートのバインダ
ーには窒素雰囲気下での熱分解性に優れたアクリル系樹
脂、具体的にはメタクリル酸イソブチル等を用いる。
【００１５】これらのバインダーは、固形分で前記のガ
ラスセラミック粉末１００重量部に対して８〜２０重量
部の割合で添加される。また、可塑剤にはフタル酸ジブ
チル等を、溶剤にはトルエン等を用いることができる。
ラスセラミック粉末１００重量部に対して８〜２０重量
部の割合で添加される。また、可塑剤にはフタル酸ジブ
チル等を、溶剤にはトルエン等を用いることができる。
【００１６】本発明の銅ペーストにおいて用いられる銅
粉末は、平均粒径が３〜８μｍ（ＢＥＴ法による比表面
積が０．１〜０．６ｍ2 ／ｇ）、好ましくは平均粒径が
４〜７μｍ（比表面積が０．２〜０．３ｍ2 ／ｇ）の球
状粒子である。このような低比表面積の銅粉末は、焼成
雰囲気にもよるが、４００〜６５０℃といった低温での
急激な焼結を抑制できるため、銅ペーストにガラス粉末
を添加しなくてもガラスセラミック基板の反りを制御で
きるのである。しかし、ガラス粉末を無添加の場合は、
焼成後における銅メタライズの初期の接着強度は高い
が、ＮｉメッキやＡｕメッキを施した後にはメッキ厚み
と共に接着強度が低下する。この際の銅メタライズの剥
がれ状態は、銅メタライズとガラスセラミック磁器との
界面剥がれが多く、界面での接着強度が低いものと考え
られる。
粉末は、平均粒径が３〜８μｍ（ＢＥＴ法による比表面
積が０．１〜０．６ｍ2 ／ｇ）、好ましくは平均粒径が
４〜７μｍ（比表面積が０．２〜０．３ｍ2 ／ｇ）の球
状粒子である。このような低比表面積の銅粉末は、焼成
雰囲気にもよるが、４００〜６５０℃といった低温での
急激な焼結を抑制できるため、銅ペーストにガラス粉末
を添加しなくてもガラスセラミック基板の反りを制御で
きるのである。しかし、ガラス粉末を無添加の場合は、
焼成後における銅メタライズの初期の接着強度は高い
が、ＮｉメッキやＡｕメッキを施した後にはメッキ厚み
と共に接着強度が低下する。この際の銅メタライズの剥
がれ状態は、銅メタライズとガラスセラミック磁器との
界面剥がれが多く、界面での接着強度が低いものと考え
られる。
【００１７】銅メタライズとガラスセラミック磁器との
界面における接着強度を向上させるために、本発明で
は、銅ペーストにガラス粉末を添加する。添加するガラ
ス粉末は、上述の理由により非結晶性のものであり、そ
の焼成収縮挙動はガラスセラミック絶縁層に用いる結晶
性ガラスと同様であり、具体的には、ガラス粉末単独で
の焼成収縮開始温度及び焼結終了温度が±３０℃の範囲
で一致するものを用いる。これより、本発明の銅ペース
トに使用するガラス粉末は、ガラスセラミック絶縁層に
使用するＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ系結晶性ガラスと同様の焼成収縮挙動を示すＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカリ土類
金属酸化物）系ガラスを用いる。
界面における接着強度を向上させるために、本発明で
は、銅ペーストにガラス粉末を添加する。添加するガラ
ス粉末は、上述の理由により非結晶性のものであり、そ
の焼成収縮挙動はガラスセラミック絶縁層に用いる結晶
性ガラスと同様であり、具体的には、ガラス粉末単独で
の焼成収縮開始温度及び焼結終了温度が±３０℃の範囲
で一致するものを用いる。これより、本発明の銅ペース
トに使用するガラス粉末は、ガラスセラミック絶縁層に
使用するＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ系結晶性ガラスと同様の焼成収縮挙動を示すＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカリ土類
金属酸化物）系ガラスを用いる。
【００１８】非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 −ＲＯ系ガラス粉末に用いられるアルカリ土類金属酸
化物としては、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等があ
り、この非結晶性のガラスとしては、例えば、ＳｉＯ2
５０〜６５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２０重量％、Ｂ2
Ｏ3 ２〜５重量％、アルカリ土類金属酸化物２０〜２５
重量％が軟化挙動の点から望ましい。
3 −ＲＯ系ガラス粉末に用いられるアルカリ土類金属酸
化物としては、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等があ
り、この非結晶性のガラスとしては、例えば、ＳｉＯ2
５０〜６５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２０重量％、Ｂ2
Ｏ3 ２〜５重量％、アルカリ土類金属酸化物２０〜２５
重量％が軟化挙動の点から望ましい。
【００１９】非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 −ＲＯ系ガラス粉末を、銅粉末１００体積部に対して
１〜４．５体積部含有させたのは、非結晶性のＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末が１体積部
よりも少ない場合には、Ｎｉメッキ処理を施した後の銅
メタライズの接着強度の低下が著しくなるからであり、
また、４．５体積部を越えると焼成後の銅メタライズ表
面に添加したガラスが局在することにより、Ｎｉメッキ
膜が載らない部分が生じるからである。ガラス添加量
は、銅粉末１００体積部に対して２〜３．５体積部であ
ることが望ましい。尚、このような少量のガラス粉末
を、銅ペースト中で銅粉末の周囲に均一に分散させるこ
とが必要である。このため、添加するガラス粉末の粒径
は２μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下とすることが
望ましい。
3 −ＲＯ系ガラス粉末を、銅粉末１００体積部に対して
１〜４．５体積部含有させたのは、非結晶性のＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末が１体積部
よりも少ない場合には、Ｎｉメッキ処理を施した後の銅
メタライズの接着強度の低下が著しくなるからであり、
また、４．５体積部を越えると焼成後の銅メタライズ表
面に添加したガラスが局在することにより、Ｎｉメッキ
膜が載らない部分が生じるからである。ガラス添加量
は、銅粉末１００体積部に対して２〜３．５体積部であ
ることが望ましい。尚、このような少量のガラス粉末
を、銅ペースト中で銅粉末の周囲に均一に分散させるこ
とが必要である。このため、添加するガラス粉末の粒径
は２μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下とすることが
望ましい。
【００２０】銅ペーストに用いるビヒクル中のバインダ
ーには、窒素雰囲気中での熱分解性に優れたメタクリル
酸樹脂、具体的には、メタクリル酸イソブチル、メタク
リル酸ノルマルブチル等を用いる。また、ビヒクルの溶
剤には、ブチルカルビトールアセテート、ジブチルフタ
レート、αテルピネオール等を用いる。
ーには、窒素雰囲気中での熱分解性に優れたメタクリル
酸樹脂、具体的には、メタクリル酸イソブチル、メタク
リル酸ノルマルブチル等を用いる。また、ビヒクルの溶
剤には、ブチルカルビトールアセテート、ジブチルフタ
レート、αテルピネオール等を用いる。
【００２１】本発明の多層配線基板の製造方法は、銅粉
末１００体積部に対して、非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を１〜４．５体積部
含有する銅ペーストを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガラス粉末とアルミナ粉
末と有機成分からなるグリーンシートに印刷し、該グリ
ーンシートを複数積層し、窒素雰囲気中で焼成する方法
である。
末１００体積部に対して、非結晶性のＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を１〜４．５体積部
含有する銅ペーストを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ
3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガラス粉末とアルミナ粉
末と有機成分からなるグリーンシートに印刷し、該グリ
ーンシートを複数積層し、窒素雰囲気中で焼成する方法
である。
【００２２】即ち、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −
ＭｇＯ−ＺｎＯ系結晶性ガラスとアルミナとを含有する
ガラスセラミック原料に、バインダー，可塑剤，溶剤を
混合してなるグリーンシートの表面の所定位置に、上記
した本発明の銅ペーストを印刷して導体パターンを形成
した後、該複数のグリーンシートを位置合わせして加圧
積層する。
ＭｇＯ−ＺｎＯ系結晶性ガラスとアルミナとを含有する
ガラスセラミック原料に、バインダー，可塑剤，溶剤を
混合してなるグリーンシートの表面の所定位置に、上記
した本発明の銅ペーストを印刷して導体パターンを形成
した後、該複数のグリーンシートを位置合わせして加圧
積層する。
【００２３】この積層体を３００〜５００℃の水蒸気を
含んだ窒素雰囲気中で熱処理し、グリーンシートおよび
銅ペースト中のバインダー、可塑剤、溶剤を分解除去す
る。
含んだ窒素雰囲気中で熱処理し、グリーンシートおよび
銅ペースト中のバインダー、可塑剤、溶剤を分解除去す
る。
【００２４】その後、温度を７００〜８００℃に上げシ
ート及び銅ペースト中の残留炭素を除去する。この時の
温度が７００℃より低いと残留する炭素を効率良く除去
できず、焼成後の基板中に炭素が残存し、また、８００
℃より高いと焼成収縮による基板の緻密化が進行しすぎ
て基板内部に未分解の炭素が残存し、基板の色調不良や
絶縁不良が発生する。
ート及び銅ペースト中の残留炭素を除去する。この時の
温度が７００℃より低いと残留する炭素を効率良く除去
できず、焼成後の基板中に炭素が残存し、また、８００
℃より高いと焼成収縮による基板の緻密化が進行しすぎ
て基板内部に未分解の炭素が残存し、基板の色調不良や
絶縁不良が発生する。
【００２５】その後、乾燥窒素雰囲気中、９００〜１０
５０℃の温度で焼成することにより、ガラスセラミック
多層配線基板を形成することができる。
５０℃の温度で焼成することにより、ガラスセラミック
多層配線基板を形成することができる。
【００２６】
【作用】ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ系結晶性ガラスとアルミナからなるガラスセラミッ
ク材料と同時焼成するための銅ペーストとして、銅粉末
１００体積部に対して１〜４．５体積部の非結晶性のＳ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を含
有する銅ペーストを用いることにより、メッキ処理性、
半田濡れ性に優れ、接着強度が高く、かつ導通抵抗の増
大を防止することができる。
ｎＯ系結晶性ガラスとアルミナからなるガラスセラミッ
ク材料と同時焼成するための銅ペーストとして、銅粉末
１００体積部に対して１〜４．５体積部の非結晶性のＳ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を含
有する銅ペーストを用いることにより、メッキ処理性、
半田濡れ性に優れ、接着強度が高く、かつ導通抵抗の増
大を防止することができる。
【００２７】
【実施例】ＳｉＯ2 ：４４重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：２８重
量％、ＭｇＯ：１１重量％、ＺｎＯ：８重量％、Ｂ2 Ｏ
3 ：９重量％の組成を有する結晶性ガラス粉末７５重量
％と、アルミナ粉末２５重量％からなるガラスセラミッ
ク原料粉末（焼結開始温度：７５０℃、焼結終了温度：
９００℃）に対して、有機バインダーとしてメタクリル
酸イソブチル樹脂を固形分で１２重量％、可塑剤として
フタル酸ジブチルを８重量％添加し、トルエンを溶媒と
してボールミルにより４０時間混合し、スラリーを調整
した。
量％、ＭｇＯ：１１重量％、ＺｎＯ：８重量％、Ｂ2 Ｏ
3 ：９重量％の組成を有する結晶性ガラス粉末７５重量
％と、アルミナ粉末２５重量％からなるガラスセラミッ
ク原料粉末（焼結開始温度：７５０℃、焼結終了温度：
９００℃）に対して、有機バインダーとしてメタクリル
酸イソブチル樹脂を固形分で１２重量％、可塑剤として
フタル酸ジブチルを８重量％添加し、トルエンを溶媒と
してボールミルにより４０時間混合し、スラリーを調整
した。
【００２８】得られたスラリーをドクターブレード法に
より厚さ０．２ｍｍのグリーンシートに成形した。この
グリーンシート上に、平均粒径５μｍ、ＢＥＴ法による
比表面積が０．２ｍ2 ／ｇの銅粉末１００体積部に対し
て、表１に示すガラス添加量の銅ペーストを印刷したも
のを１０枚加圧積層した成形体を作製した。添加ガラス
の組成は、ＳｉＯ2 ：５７重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１７重
量％、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）：２２重量
％、Ｂ2 Ｏ3 ：４重量％であり、ガラス粉末単独での焼
結開始温度はガラスセラミック材料に使用する結晶性ガ
ラスと同じ７５０℃であり、焼結終了温度は８９０℃で
ある。銅ペーストのバインダーにはメタクリル酸イソブ
チルを、溶剤にはブチルカルビトールアセテート及びジ
ブチルフタレートの混合溶液を用いた。銅ペースト中の
バインダー量は銅粉末１００重量部に対して３重量部と
した。
より厚さ０．２ｍｍのグリーンシートに成形した。この
グリーンシート上に、平均粒径５μｍ、ＢＥＴ法による
比表面積が０．２ｍ2 ／ｇの銅粉末１００体積部に対し
て、表１に示すガラス添加量の銅ペーストを印刷したも
のを１０枚加圧積層した成形体を作製した。添加ガラス
の組成は、ＳｉＯ2 ：５７重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１７重
量％、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）：２２重量
％、Ｂ2 Ｏ3 ：４重量％であり、ガラス粉末単独での焼
結開始温度はガラスセラミック材料に使用する結晶性ガ
ラスと同じ７５０℃であり、焼結終了温度は８９０℃で
ある。銅ペーストのバインダーにはメタクリル酸イソブ
チルを、溶剤にはブチルカルビトールアセテート及びジ
ブチルフタレートの混合溶液を用いた。銅ペースト中の
バインダー量は銅粉末１００重量部に対して３重量部と
した。
【００２９】成形体中の有機成分（バインダー、可塑剤
等）を分解除去するために水蒸気を含んだ窒素雰囲気中
で７３０℃×３ｈの熱処理を行い成形体中の残留炭素量
を２００ｐｐｍ以下に低減した後、雰囲気を乾燥窒素に
切り替え１０００℃×１ｈの焼成を行い銅配線のガラス
セラミック基板を得た。
等）を分解除去するために水蒸気を含んだ窒素雰囲気中
で７３０℃×３ｈの熱処理を行い成形体中の残留炭素量
を２００ｐｐｍ以下に低減した後、雰囲気を乾燥窒素に
切り替え１０００℃×１ｈの焼成を行い銅配線のガラス
セラミック基板を得た。
【００３０】そして、銅メタライズの接着強度、メッキ
処理性、導通抵抗を測定した。ここで、銅メタライズの
接着強度の測定は、焼成後の形状が２ｍｍφとなるパタ
ーンを作製し、焼成後及びＮｉ−Ａｕメッキ後の２ｍｍ
φのパターンにリード線を半田で接合し、銅メタライズ
表面に対して垂直方向に引っ張り速度２０ｍｍ／ｍｉｎ
の条件で行った。
処理性、導通抵抗を測定した。ここで、銅メタライズの
接着強度の測定は、焼成後の形状が２ｍｍφとなるパタ
ーンを作製し、焼成後及びＮｉ−Ａｕメッキ後の２ｍｍ
φのパターンにリード線を半田で接合し、銅メタライズ
表面に対して垂直方向に引っ張り速度２０ｍｍ／ｍｉｎ
の条件で行った。
【００３１】半田濡れ性に関しては、銅メタライズの接
着強度測定用試料においてメッキ後（Ｎｉメッキ：２．
５μｍ、Ａｕメッキ：０．１μｍ）の半田濡れ部の目視
による評価を行った。
着強度測定用試料においてメッキ後（Ｎｉメッキ：２．
５μｍ、Ａｕメッキ：０．１μｍ）の半田濡れ部の目視
による評価を行った。
【００３２】メッキ処理性に関しては、無電解Ｎｉメッ
キを２．５μｍ施した後のメッキ膜表面をＳＥＭ観察
し、評価した。
キを２．５μｍ施した後のメッキ膜表面をＳＥＭ観察
し、評価した。
【００３３】導通抵抗に関しては、焼成後の形状が１０
０μｍ幅、１５μｍ厚のライン状パターンにおいて測定
した。これらの結果を表１に記載する。
０μｍ幅、１５μｍ厚のライン状パターンにおいて測定
した。これらの結果を表１に記載する。
【００３４】
【表１】
【００３５】この表１より、本発明の銅ペーストでは、
メッキ処理性、半田濡れ性に優れ、接着強度が高く、か
つ導通抵抗を２．０ｍΩ／□以下であることが判る。
メッキ処理性、半田濡れ性に優れ、接着強度が高く、か
つ導通抵抗を２．０ｍΩ／□以下であることが判る。
【００３６】尚、表１における試料Ｎo.７は、ガラス粉
末としてＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ系結晶性ガラスを用いた場合である。
末としてＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−Ｚ
ｎＯ系結晶性ガラスを用いた場合である。
【００３７】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ
系結晶性ガラスとアルミナからなるガラスセラミック材
料と同時焼成するための銅ペーストとして、銅粉末１０
０体積部に対して１〜４．５体積部の非結晶性のＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を含有す
る銅ペーストを用いることにより、メッキ処理性、半田
濡れ性に優れ、接着強度が高く、かつ導通抵抗の増大を
防止することができる。
ば、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＭｇＯ−ＺｎＯ
系結晶性ガラスとアルミナからなるガラスセラミック材
料と同時焼成するための銅ペーストとして、銅粉末１０
０体積部に対して１〜４．５体積部の非結晶性のＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラス粉末を含有す
る銅ペーストを用いることにより、メッキ処理性、半田
濡れ性に優れ、接着強度が高く、かつ導通抵抗の増大を
防止することができる。
【００３８】また、銅ペースト中のガラスの焼成収縮挙
動をガラスセラミック材料のそれに合わせ、かつ、ガラ
ス添加量を低減することによりＮｉ−Ａｕメッキ後も高
い接着強度を有する銅メタライズを形成できるため、実
装部品の接合信頼性を高めることができる。
動をガラスセラミック材料のそれに合わせ、かつ、ガラ
ス添加量を低減することによりＮｉ−Ａｕメッキ後も高
い接着強度を有する銅メタライズを形成できるため、実
装部品の接合信頼性を高めることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乙丸 秀和 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内
Claims (2)
- 【請求項１】銅粉末１００体積部に対して、非結晶性の
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3−Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカ
リ土類金属酸化物）系ガラス粉末を１〜４．５体積部含
有してなることを特徴とする銅ペースト。 - 【請求項２】銅粉末１００体積部に対して、非結晶性の
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3−Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ（ＲＯ：アルカ
リ土類金属酸化物）系ガラス粉末を１〜４．５体積部含
有する銅ペーストを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3
−ＭｇＯ−ＺｎＯ系の結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末
と有機成分からなるグリーンシートに印刷し、該グリー
ンシートを複数積層し、窒素雰囲気中で焼成することを
特徴とする多層配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29007294A JP3152854B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 多層配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29007294A JP3152854B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 多層配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148783A true JPH08148783A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3152854B2 JP3152854B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17751434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29007294A Expired - Lifetime JP3152854B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 多層配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152854B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291789B2 (en) | 2002-07-17 | 2007-11-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Copper paste and wiring board using the same |
| JP2009231543A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Kyocera Corp | 多層配線基板およびその製造方法 |
| JP2009289881A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Kyocera Corp | 配線基板およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP29007294A patent/JP3152854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291789B2 (en) | 2002-07-17 | 2007-11-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Copper paste and wiring board using the same |
| JP2009231543A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Kyocera Corp | 多層配線基板およびその製造方法 |
| JP2009289881A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Kyocera Corp | 配線基板およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3152854B2 (ja) | 2001-04-03 |
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